雙對式二氧化碳熱泵壓縮膨脹裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及二氧化碳壓縮機，具體是一種雙對式二氧化碳熱栗壓縮膨脹裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的二氧化碳壓縮機按照結(jié)構(gòu)主要分為:活塞壓縮機、滾動活塞壓縮機、擺動活塞壓縮機、渦旋壓縮機等。上述各種二氧化碳壓縮機各有特點，但由于自身結(jié)構(gòu)所限，均存在以下問題:其一，功率過小(遠遠小于兆瓦級別)，由此導(dǎo)致其無法滿足工業(yè)、商業(yè)應(yīng)用的需求。其二，能量浪費嚴重，由此導(dǎo)致其能效過低?；诖?，有必要發(fā)明一種全新的二氧化碳壓縮機，以解決現(xiàn)有二氧化碳壓縮機功率過小、能量浪費嚴重的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了解決現(xiàn)有二氧化碳壓縮機功率過小、能量浪費嚴重的問題，提供了一種雙對式二氧化碳熱栗壓縮膨脹裝置。
[0004]本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:雙對式二氧化碳熱栗壓縮膨脹裝置，包括缸體、隔板、連桿、第一活塞、第二活塞、第一膨脹壓縮腔室、第二膨脹壓縮腔室、第一液壓腔室、第二液壓腔室、第一氣體冷卻器、第二氣體冷卻器、第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門、液壓系統(tǒng)；
[0005]其中，隔板固定于缸體的內(nèi)腔，且隔板將缸體的內(nèi)腔分隔為相互對稱的第一腔室和第二腔室；連桿滑動貫穿于隔板的中央；
[0006]第一活塞和第二活塞分別固定于連桿的兩端；第一活塞將第一腔室分隔為第一膨脹壓縮腔室和第一液壓腔室，且第一膨脹壓縮腔室位于第一液壓腔室的外側(cè)；第一膨脹壓縮腔室的腔壁分別開設(shè)有兩個氣口 ；第一液壓腔室的腔壁開設(shè)有一個油口 ；第二活塞將第二腔室分隔為第二膨脹壓縮腔室和第二液壓腔室，且第二膨脹壓縮腔室位于第二液壓腔室的外側(cè)；第二膨脹壓縮腔室的腔壁分別開設(shè)有兩個氣口 ；第二液壓腔室的腔壁開設(shè)有一個油口 ；
[0007]第一氣體冷卻器的進氣口和第二氣體冷卻器的排氣口均與第一膨脹壓縮腔室的第一個氣口連通；第一氣體冷卻器的排氣口和第二氣體冷卻器的進氣口均與第二膨脹壓縮腔室的第一個氣口連通；第一蒸發(fā)器的排氣口和第二蒸發(fā)器的進氣口均與第一膨脹壓縮腔室的第二個氣口連通；第一蒸發(fā)器的進氣口和第二蒸發(fā)器的排氣口均與第二膨脹壓縮腔室的第二個氣口連通；
[0008]第一閥門安裝于第一氣體冷卻器的進氣口上；第二閥門安裝于第二氣體冷卻器的排氣口上；第三閥門安裝于第一氣體冷卻器的排氣口上；第四閥門安裝于第二氣體冷卻器的進氣口上；第五閥門安裝于第一蒸發(fā)器的排氣口上；第六閥門安裝于第二蒸發(fā)器的進氣口上；第七閥門安裝于第一蒸發(fā)器的進氣口上；第八閥門安裝于第二蒸發(fā)器的排氣口上；
[0009]液壓系統(tǒng)的兩個油口分別與第一液壓腔室的油口和第二液壓腔室的油口連通。
[0010]工作時，第一膨脹壓縮腔室和第二膨脹壓縮腔室內(nèi)均充滿不同壓力、不同溫度參數(shù)的二氧化碳工質(zhì)。第一液壓腔室和第二液壓腔室內(nèi)均充滿液壓油。液壓系統(tǒng)中的液壓栗利用液壓缸的工作原理驅(qū)動活塞(第一活塞和第二活塞)進行相對于缸體的左右往復(fù)運動。
[0011]具體工作過程如下:初始狀態(tài)下，所有閥門均保持關(guān)閉；
[0012]步驟一(活塞的自左向右沖程):活塞(第一活塞和第二活塞)從缸體的最左端開始向右運動，此時第二-第七閥門均打開，第一膨脹壓縮腔室開始進氣，第二膨脹壓縮腔室開始排氣?；钊?第一活塞和第二活塞)向右運動至行程的1/3-2/3時，第二 -第七閥門均關(guān)閉，第一膨脹壓縮腔室開始絕熱膨脹，第二膨脹壓縮腔室開始絕熱壓縮。活塞(第一活塞和第二活塞)向右運動至行程的2/3-3/3時，第四-第五閥門均打開，第一膨脹壓縮腔室開始吸氣蒸發(fā)，第二膨脹壓縮腔室開始加壓升溫。待活塞(第一活塞和第二活塞)向右運動至缸體的最右端后，第四-第五閥門均關(guān)閉，由此完成活塞的自左向右沖程；
[0013]步驟二(活塞的自右向左沖程):活塞(第一活塞和第二活塞)從缸體的最右端開始向左運動，此時第三-第六閥門均打開，第二膨脹壓縮腔室開始進氣，第一膨脹壓縮腔室開始排氣。活塞(第一活塞和第二活塞)向左運動至行程的1/3-2/3時，第三-第六閥門均關(guān)閉，第二膨脹壓縮腔室開始絕熱膨脹，第一膨脹壓縮腔室開始絕熱壓縮?；钊?第一活塞和第二活塞)向左運動至行程的2/3-3/3時，第一-第八閥門均打開，第二膨脹壓縮腔室開始吸氣蒸發(fā)，第一膨脹壓縮腔室開始加壓升溫。待活塞(第一活塞和第二活塞)向左運動至缸體的最左端后，第一-第八閥門均關(guān)閉，由此完成活塞的自右向左沖程。至此，活塞完成一個完整沖程；
[0014]步驟三:不停地交替進行步驟一和步驟二，即可實現(xiàn)二氧化碳工質(zhì)的帶膨脹功能的膨脹壓縮循環(huán)。
[0015]基于上述過程，與現(xiàn)有二氧化碳壓縮機相比，本實用新型所述的雙對式二氧化碳熱栗壓縮膨脹裝置以巨型活塞缸和液壓技術(shù)為基礎(chǔ)，并以液壓系統(tǒng)作為動力交換橋梁，同時通過八個閥門對二氧化碳工質(zhì)的壓縮膨脹過程進行精確控制(主要控制參數(shù)是二氧化碳工質(zhì)的壓縮比和膨脹比)，即對活塞的行程比例進行精確控制，亦即對閥門的開閉時間進行精確控制，由此具備了如下優(yōu)點:其一，有效增大了功率，使得功率達到了兆瓦級別，由此完全滿足了工業(yè)、商業(yè)應(yīng)用的需求。其二，回收了二氧化碳工質(zhì)的膨脹功，并直接用于壓縮過程，有效減少了能量浪費，由此有效提高了能效。
[0016]本實用新型結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計巧妙，有效解決了現(xiàn)有二氧化碳壓縮機功率過小、能量浪費嚴重的問題，適用于工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-缸體，2-隔板，3-連桿，4-第一活塞，5-第二活塞，6_第一膨脹壓縮腔室，7-第二膨脹壓縮腔室，8-第一液壓腔室，9-第二液壓腔室，10-第一氣體冷卻器，11-第二氣體冷卻器，12-第一蒸發(fā)器，13-第二蒸發(fā)器，14-第一閥門，15-第二閥門，16-第三閥門，17-第四閥門，18-第五閥11，19