一种二氧化碳内部热交换器及二氧化碳热泵循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种二氧化碳内部热交换器及二氧化碳热泵循环系统，二氧化碳内部热交换器包括：壳体，包括外管、上端盖及下端盖，其上端盖具有低压进口和高压出口，其下端盖具有高压进口和低压出口；隔热管，其设于所述壳体内；筒体，其设于所述壳体内，并且外轮廓圆柱面上设有螺旋槽；第一管路，其设于筒体内，第一管路的顶端与所述低压进口连接，第一管路的底端位于所述筒体上部约1/6处；第二管路，其螺旋地缠绕于所述筒体上，并且所述第二管路两端连接于高压出口和高压进口之间；气液分离及回油组件，其设于筒体的内部，在重力作用下实现气液分离，分离出来的液滴落在筒体内表面的储油室上，气体流经储油室可实现回油。气体流经储油室可实现回油。气体流经储油室可实现回油。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳内部热交换器及二氧化碳热泵循环系统


[0001]本技术属于汽车热交换器以及气液分离器领域，尤其涉及一种二氧化碳内部热交换器及二氧化碳热泵循环系统。

技术介绍

[0002]近几十年全球气温上升趋势明显加剧，其中汽车排放和空调制冷剂的泄露对全球变暖起到推波助澜的作用。
[0003]随着全球加快新能源汽车的发展，制冷剂泄露的问题亟待解决。目前，车用空调制冷剂普遍为R134a，但是其独特的分子结构会造成温室效应加剧。因此，CO2作为替代制冷进入各国制冷研究者的视线。
[0004]但是，以二氧化碳作为空调系统存在着较大的缺陷，其制冷效率较低，气液分离不够充分，回油较难实现，因而大大地影响了二氧化碳热泵空调在车辆上的应用。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种二氧化碳内部热交换器及二氧化碳热泵循环系统。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种二氧化碳内部热交换器，其特征在于，包括壳体、隔热管1041、筒体105、第一管路106、第二管路107、气液分离组件和回油组件；
[0007]壳体设有出口117、低压进口1021、高压出口1022、高压进口1031和低压出口1032；
[0008]隔热管1041位于壳体内；
[0009]筒体105位于隔热管1041内，筒体105顶端与壳体连接，筒体105底部设有储油室1052；
[0010]第一管路106位于筒体105内，第一管路106顶端连接低压进口1021，第一管路106底端位于筒体105上半部分；
[0011]第二管路107缠绕在筒体105表面，第二管路107两端分别连接高压出口1022和高压进口1031；
[0012]气液分离组件位于筒体105内，包括进气管1081和出气管1082，出气管1082顶部通过接头1083与上端盖102的出口117连接；气液分离组件位于回油组件上方；
[0013]回油组件包括回油槽1091，回油槽1091开有回油孔111。
[0014]进一步地，壳体包括外管101、上端盖102及下端盖103；外管101顶部固定连接上端盖102，外管101底部固定连接下端盖103；上端盖102设有出口117、低压进口1021和高压出口1022，下端盖103设有高压进口1031和低压出口1032；筒体105顶端与上端盖102连接；隔热管1041设于外管101内，隔热管1041与上端盖102和下端盖103分别通过凹槽连接。
[0015]进一步地，回油孔111直径为0.3～0.6mm；回油孔111与储油室1052底部的距离不超过2mm；进气管1081顶部位于上端盖102下方10～15mm处；隔热管1041与外管101之间有2
‑
4mm的间隙115。
[0016]进一步地，筒体105外轮廓圆柱面上设有螺旋槽1051，第二管路107缠绕在螺旋槽1051中。
[0017]进一步地，还包括过滤器112，过滤器112位于壳体下部，过滤器112底端与壳体下端连接。
[0018]进一步地，还包括支架110，气液分离组件通过支架110固定在筒体105内部；回油组件还包括回油槽盖1092。
[0019]进一步地，气液分离组件还包括接头1083，出气管1082顶部通过接头1083与出口117连接。
[0020]进一步地，隔热管1041与外管101之间设有间隙115；隔热管1041上部开有密封槽1042并设有密封件113，密封件113嵌入密封槽1042中。
[0021]一种二氧化碳热泵循环系统，包括上述二氧化碳内部热交换器。
[0022]进一步地，还包括膨胀阀2、蒸发器3、压缩机4和气体冷却器5；低压出口1032、压缩机4和气体冷却器5和高压进口1031之间依次连接，高压出口1022、膨胀阀2、蒸发器3和低压进口1021之间依次连接。
[0023]本技术的有益效果是：本技术二氧化碳内部热交换器通过空间结构设计，在不增加内部流阻的前提下，充分利用该二氧化碳内部热交换器的内部空间，可以实现高温高压流体与低温低压流体之间的热交换，进而提高系统内的制冷性能。同时，通过结构优化设计可以实现气液分离及回油等功能。本技术可以减少二氧化碳热泵空调系统在制冷或是采暖的能耗，进而增加车辆的续航里程数，且不会对环境造成不利影响，不会破坏臭氧层，也不会导致温室效应。本技术二氧化碳热泵空调制冷循环系统换热效率高，制冷性能好。
附图说明
[0024]图1为本技术所述的二氧化碳热泵循环系统的一种实施例示意图；
[0025]图2为本技术所述的二氧化碳内部热交换器外观示意图；
[0026]图3为本技术所述的二氧化碳内部热交换器的一种实施例的剖面结构示意图；
[0027]图4为本技术所述的二氧化碳内部热交换器的筒体剖面结构示意图；
[0028]图5为图3中A处的局部放大图；
[0029]图6为本技术所述的二氧化碳内部热交换器的气液分离组件和回油组件示意图；
[0030]图中，二氧化碳内部热交换器1、膨胀阀2、蒸发器3、压缩机4、气体冷却器5、外管101、上端盖102、下端盖103、筒体105、第一管路106、第二管路107、支架110、回油孔111、过滤器112、密封件113、间隙115、螺旋通路116、出口117、低压进口1021、高压出口1022、高压进口1031、低压出口1032、隔热管1041、密封槽1042、螺旋槽1051、储油室1052、进气管1081、出气管1082、接头1083、回油槽1091、回油槽盖1092。
具体实施方式
[0031]下面将结合说明书附图和具体的实施例对本技术做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本技术的技术方案构成限定。
[0032]如图1所示，本技术一种二氧化碳热泵循环系统包括二氧化碳内部热交换器1、膨胀阀2、蒸发器3、压缩机4、气体冷却器5。在本实施例中，二氧化碳热泵循环系统工作时，首先压缩机4出来的高温高压气体经过气体冷却器5冷却后，进入二氧化碳内部热交换器1，在二氧化碳内部热交换器1内进行热交换后流出，通过膨胀阀2实现节流，节流后的低温低压气液体进入蒸发器3蒸发后，形成低温低压的气液混合物，该气液混合物进入二氧化碳内部热交换器1内与高温高压气体进行热交换，并且气液混合物在二氧化碳内部热交换器1内被气液分离，分离后的液体储存在二氧化碳内部热交换器1内，而气体则流入压缩机4内，被压缩成高温高压气体后再次循环使用。
[0033]关于在二氧化碳内部热交换器1里的热交换及气液分离等过程可以进一步结合图2和图3进行说明。
[0034]如图2和图3所示，在本实施例中，二氧化碳内部热交换器1包括壳体，而壳体包括外管101、上端盖102及下端盖103。所述外管101的顶部与所述上端盖102固定连接，所述外管101的底部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳内部热交换器，其特征在于，包括壳体、隔热管(1041)、筒体(105)、第一管路(106)、第二管路(107)、气液分离组件和回油组件；壳体设有出口(117)、低压进口(1021)、高压出口(1022)、高压进口(1031)和低压出口(1032)；隔热管(1041)位于壳体内；筒体(105)位于隔热管(1041)内，筒体(105)顶端与壳体连接，筒体(105)底部设有储油室(1052)；第一管路(106)位于筒体(105)内，第一管路(106)顶端连接低压进口(1021)，第一管路(106)底端位于筒体(105)上半部分；第二管路(107)缠绕在筒体(105)表面，第二管路(107)两端分别连接高压出口(1022)和高压进口(1031)；气液分离组件位于筒体(105)内，包括进气管(1081)和出气管(1082)，出气管(1082)顶部通过接头(1083)与上端盖(102)的出口(117)连接；气液分离组件位于回油组件上方；回油组件包括回油槽(1091)，回油槽(1091)开有回油孔(111)。2.如权利要求1所述二氧化碳内部热交换器，其特征在于，壳体包括外管(101)、上端盖(102)及下端盖(103)；外管(101)顶部固定连接上端盖(102)，外管(101)底部固定连接下端盖(103)；上端盖(102)设有出口(117)、低压进口(1021)和高压出口(1022)，下端盖(103)设有高压进口(1031)和低压出口(1032)；筒体(105)顶端与上端盖(102)连接；隔热管(1041)设于外管(101)内，隔热管(1041)与上端盖(102)和下端盖(103)分别通过凹槽连接。3.如权利要求2所述二氧化碳内部热交换器，其特征在于，回油孔(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：杭州易超新能源汽车科技有限公司，
类型：新型
国别省市：