一种跨临界CO2热泵系统用蒸发器的制作方法

本实用新型涉及一种跨临界CO₂热泵系统用蒸发器，属于热泵技术领域，尤其适用于空气源热泵系统。

背景技术：

二氧化碳作为一种常见的自然工质，其无毒、不可燃，臭氧消耗潜能值（ODP）为0，全球温室潜能值（GWP）约为1，但是制冷系统本身不产生二氧化碳，因此二氧化碳用作制冷剂时其实际有效的GWP为0，具有环境方面的友好性，此外，二氧化碳还具有良好的热物性。基于二氧化碳的上述优点，在常用的自然工质中，二氧化碳最具有竞争力，在可燃性和毒性有严格限制的场所，二氧化碳作为制冷剂最为理想。

在二氧化碳跨临界循环中，二氧化碳作为制冷剂在放热过程中存在较大的温度滑移，该温度滑移刚好与所需的变温热源相匹配，也就是说其工质的放热过程和冷却介质的温升相匹配，与传统亚临界循环等温冷凝过程相比有无可比拟的优势，这种特殊的劳伦兹循环使得二氧化碳热泵系统的研究受到了国内外高校、研究机构及企业的重视。

蒸发器是热泵系统的基本组成部件，在蒸发器内，气液两相CO₂定压吸收低温热源（例如空气源）的热量，首先变为饱和蒸汽，之后继续吸收热量变为过热蒸汽。经研究发现，在不同冷却压力条件下，蒸发温度对系统性能的影响较为明显，提高蒸发温度可以提高系统性能，但在实际运用中，蒸发温度不可能无限制的升高，因为其受到被冷却介质出口温度的限制，为提高蒸发温度可采用增强蒸发器的换热效果以及在允许条件下尽可能采用较高温度的被冷冻介质的方法来实现。但是，现有的蒸发器换热效果普遍较差，进而导致整个CO₂热泵系统的性能较差。

技术实现要素：

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种跨临界CO₂热泵系统用蒸发器，采用分组式结构，能够提高蒸发器的换热效果，提高整个CO₂热泵系统的性能。

本实用新型的技术方案如下：一种跨临界CO₂热泵系统用蒸发器，包括蒸发器本体，所述蒸发器本体内部设有分液器和集气管，所述集气管通过三通阀连接有出气管，所述分液器通过U型三通阀连接有进液管，分液器包括分液管，所述分液管位于蒸发器本体内部的两侧。

本实用新型的技术方案还包括：所述分液器包括结构相同的前分液器和后分液器，所述前分液器通过管路一与U型三通阀的出口一连通，所述后分液器通过管路二与U型三通阀的出口二连通。

本实用新型的技术方案还包括：所述前分液器包括U型三通阀，所述U型三通阀的进口与管路一连通，U型三通阀的出口一和出口二分别连接有分液管。

本实用新型的技术方案还包括：所述蒸发器本体包括壳体，所述壳体呈倒锥形，壳体内部的两侧设有与分液管配合的安装槽。

本实用新型的技术方案还包括：所述壳体的下部通过支撑架固定在底座上，所述底座上安装有接水盘。

本实用新型的技术方案还包括：所述接水盘包括前接水盘和后接水盘。

本实用新型的技术方案还包括：所述壳体的顶端连接有进气筒。

本实用新型的有益效果是：将分液器和集气管均设计成分组式结构，分别利用三通阀和U型三通阀将集气管和分液管布置在蒸发器的两侧，在优化管路布置的同时能够放置较多的分液管和集气管，进而能够增大CO₂与空气的换热面积，提高蒸发器的换热效果，从而可提高蒸发温度，提高整个CO₂热泵系统的性能。

附图说明

图1是本实用新型的侧视结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图3是本实用新型的主视结构示意图。

1、蒸发器本体，11、壳体，12、安装槽，2、底座，3、接水盘，4、支撑架，5、分液器，51、分液管，6、三通阀，7、集气管，8、U型三通阀，9、进液管，10、异径三通阀，17、出气管，20、进气筒。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型的一种跨临界CO₂热泵系统用蒸发器，采用分组式结构，能够提高蒸发器的换热效果，提高整个CO₂热泵系统的性能。在蒸发器本体1内部设有分液器5和集气管7，集气管7通过三通阀6连接有出气管17，用于将换热完成的气态CO₂从蒸发器导出；分液器5通过U型三通阀8连接有进液管9，用于将气液两相CO₂导入蒸发器中与空气源进行换热。

分液器5包括分液管51，该分液管51位于蒸发器本体1内部的两侧。分别利用三通阀6和U型三通阀8将分液器5和集气管7设计成分组式结构，即分别将分液管5和集气管7布置在蒸发器本体1内部的两侧，在优化管路布置的同时能够放置较多的分液管51和集气管7，进而能够增大CO₂与空气的换热面积，提高蒸发器的换热效果，从而可提高蒸发温度，提高整个CO₂热泵系统的性能。

本实用新型的实施例中，分液器5包括结构相同的前分液器和后分液器，采用对称式结构，能够方便制造加工，可提高生产效率。其中，前分液器通过管路一与U型三通阀8的出口一连通，后分液器通过管路二与U型三通阀8的出口二连通。

具体地，前分液器和后分液器分别设计成包括U型三通阀8的结构，从而可对分液管再次分组，利于管路的优化布置和换热效果的提高。其中，前分液器和后分液器的U型三通阀8的进口分别与管路一和管路二连通，U型三通阀8的出口一和出口二分别连接有分液管51。

本实用新型的实施例中，蒸发器本体1包括壳体11，该壳体11呈倒锥形，有利于蒸发器内空气与CO₂的换热效果的提高，壳体11内部的两侧设有与分液管51配合的安装槽12。

本实用新型的实施例中，壳体11的下部通过支撑架4固定在底座2上，在底座2上安装有接水盘3，当需要对蒸发器表面进行除霜时，可对液体进行收集，避免液体滴落在下方机组造成的维护的不便。具体地，接水盘3包括前接水盘和后接水盘。

在壳体11的顶端连接有进气筒20，用来向蒸发器内提供空气源。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。