CN101440809B - 用于卧式压缩机的储液器及其控制方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种用于卧式压缩机的储液器，储液器包括中央的圆柱筒，入口管一端与储液器前部相通，出口管一端与储液器后部相通，出口管另一端和卧式压缩机的吸气管相通，储液器内设置有液分离板和带开口的气体导入管，液分离板设置在储液器的前部，入口管的开口位于液分离板的前方。液分离板包括滤网和机架，机架位于滤网后方，机架上设置有一个以上的整流孔。机架上设置有开口朝向储液器后部的整流筒，整流筒和圆柱筒的内壁之间保持一定距离的圆周间隙，气体导入管一端伸入圆柱筒内，其开口位于整流筒内，整流筒呈圆锥状、圆柱状或圆台状。机架上的整流孔位于整流筒外。本发明具有结构简单合理、制作成本低、冷媒的气液分离效果好的特点。

Description

用于卧式压缩机的储液器及其控制方法和应用

技术领域

本发明涉及一种储液器，特别是一种用于卧式压缩机的储液器及其控制方法和应用。

背景技术

卧式压缩机的储液器配置是一个课题。如果将储液器竖向放置，如中国专利文献号CN 1504708A中公开了一种空调用旋转压缩机上的储液器加工工艺，该储液器由互相连接的上、下筒体及设于上下筒体之间的固定板组成，上、下筒体内还分别设有进气管和出气管，在上筒体内还设有滤网组件，储液器的高度将高于卧式压缩机的整体高度，卧式压缩机的优势将大大削弱。若将储液器横向放置的话，储液器会失去其基本功能，也就是失去气液分离功能。针对后一种状况，其对策多是将储液器另行放置到系统的空余空间中。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、制作成本低、冷媒的气液分离效果好、既可横向放置，也可斜向放置，还可竖向放置的用于卧式压缩机的储液器及其控制方法和应用，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种用于卧式压缩机的储液器，储液器包括中央的圆柱筒，入口管一端与储液器前部相通，出口管一端与储液器后部相通，出口管另一端和卧式压缩机的吸气管相通，储液器内设置有液分离板和带开口的气体导入管，液分离板设置在储液器的前部，入口管的开口位于液分离板的前方，其结构特征是液分离板包括滤网和机架，机架位于滤网后方，机架上设置有一个以上的整流孔；机架上设置有开口朝向储液器后部的整流筒，整流筒和圆柱筒的内壁之间保持一定距离的圆周间隙，气体导入管一端伸入圆柱筒内，其开口位于整流筒内，整流筒呈圆锥状、圆柱状或圆台状。

所述机架上的整流孔位于整流筒外。

所述储液器的后部设置有隔板，隔板和储液器的后部围成后部腔，隔板上设置有冷媒通道。

所述气体导入管另一端穿过后部腔后，与出口管一端相通，气体导入管位于后部腔的部分开设有一个以上的小孔。

所述小孔为第一小孔和第二小孔，第一小孔和第二小孔呈上、下设置。

所述气体导入管另一端穿过隔板后，开口于后部腔的前部；出口管一端伸入储液器内，开口于后部腔的后部；气体导入管另一端的开口与出口管一端的开口保持一定的间距。

所述卧式压缩机的壳体由圆柱状的主壳体、以及焊接在其左右两侧开口端的左侧壳体和右侧壳体组成，储液器通过支架设置在压缩机侧面，吸气管设置在主壳体的中线附近或稍靠下侧；圆柱筒的轴线横向、斜向或纵向设置。

一种用于卧式压缩机的储液器的控制方法，其特征是通过在液分离板和气体导入管的开口之间设置整流筒，让从液分离板出来的比重较重的冷媒在储液器的内壁和整流筒之间的圆周间隙内流动，和/或让储液器内的部分比重较重的冷媒通过设置在储液器后部出口侧的后部腔流出。

一种用于卧式压缩机的储液器的应用，其特征是该储液器用于卧式旋转压缩机和卧式涡旋压缩机，以及搭载所述卧式旋转压缩机和卧式涡旋压缩机的冷冻机和空调。

本发明较之普通储液器要增加的零件只是整流筒和隔板，因此易于制造，具有成本优势。其原理是：通过整流筒加快从液体分离板出来的气液混合冷媒的流速，进一步加强并促进气液分离效果，确保储液器的基本功能，防止压缩机气缸过度吸入液体冷媒。

本发明应用在卧式压缩机上时，无须加大整体高度就可以把储液器安装在压缩机主体上，这有利于整个系统的小型化或有效容积的扩大。

本发明中的储液器主要应用于需使用储液器的壳体内压为高压侧的旋转式压缩机或涡旋式压缩机。该储液器除了横向放置，还可以应用于纵向放置或倾斜放置，其不仅可应用于卧式旋转压缩机，也可应用于卧式涡旋压缩机等上面。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图2中的X-X向剖视放大结构示意图。

图4为本发明一实施例局部放大结构示意图。

图5为本发明另一实施例局部放大结构示意图。

图中：1为卧式旋转压缩机，2为主壳体，3为右侧壳体，4为左侧壳体，6为吸气管，7为排气管，8为端子罩，11a为第一组装脚，11b为第二组装脚，12为防振橡胶，13为储液器，14为入口管，15为出口管，16为支架，17为箍带，21为气缸，22为副轴承，23为滑片，24为曲轴，25为螺钉，26为吸气孔，27为安装面，31为液体冷媒，32为气体冷媒，33为圆柱容器，34为液分离板，35为气体导入管，36为开口，37a为第一小孔，37b为第二小孔，41为滤网，42为机架，43为整流孔，44为整流筒，45为圆周间隙，46为隔板，47为后部腔，48为冷媒通道。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图2，卧式旋转压缩机1的壳体由圆柱状的主壳体2、以及焊接在其左右两侧开口端的左侧壳体4和右侧壳体3组成。主壳体2里固定着压缩组件和电机组件，主壳体2的底部侧面焊接有吸气管6，左侧壳体4上设置有排气管7和端子罩8。

主壳体2的底部装有两对组装脚：第一组装脚11a和第二组装脚11b，两对组装脚上分别设置有防振橡胶12。卧式旋转压缩机1组装在安装面27上。防振橡胶12的作用是防止卧式旋转压缩机的振动传递到系统侧。横向配置在壳体侧面的储液器13上设置有入口管14和出口管15，出口管15的开孔部分跟设置在卧式旋转压缩机1的吸气管6的入口焊接接合。储液器13焊接固定在预先安装在主壳体2上的支架16上。

图3显示了安装在主壳体2上的压缩组件和储液器13的位置关系。压缩组件包括外周为圆形的气缸21、安装在气缸上的副轴承22、插入到气缸的槽里进行往复运动的滑片23，以及曲轴24等构成。副轴承22用螺钉25固定在气缸21上。压缩组件在组装好上述零件后，圆形的气缸21的外径部和壳体内径之间采用电弧点焊焊接固定。吸气管6跟气缸侧面的吸气孔26通过压入来接合。一般情况下，吸气管6的安装位置在主壳体2的中线附近或稍靠下侧。

参见图4，为安装在卧式旋转压缩机1上的储液器13的内部构造，并且也显示了卧式旋转压缩机1运转时，储液器13内部的液体冷媒31和气体冷媒32的分布状态。

储液器13中部的圆柱容器33的前方设置有入口管14，后方设置有液分离板34。该圆柱容器33仅仅指储液器的中部，不包括其左右两端的圆形或椭圆形的封头。液分离板34由滤网41和机架42构成，机架上一般设置有4～6个整流孔43。整流孔43一般是经冲压加工而成的气孔，让流过的冷媒单向喷射，从而起到使冷媒往圆周方向强烈旋转的作用。此时的冷媒是混合冷媒：包括气体冷媒、液体冷媒和润滑油。

整流筒44固定在机架42上。整流筒44呈圆锥状或圆柱状，从而减小圆柱容器33和整流筒44之间的圆周间隙45，起到进一步加快从整流孔43出来的冷媒的流速的作用。

气体导入管35一端插入储液器内，并其开口36位于整流筒44内。气体导入管35在圆柱容器33的后部附近设置有有上、下两个小孔：第一小孔37a和第二小孔37b，圆柱容器33上安装有隔板46，用以密封这两个小孔。隔板46同圆柱容器33后部之间围成后部腔47，因此，该二个小孔位于后部腔47内。

隔板46的底部设置有冷媒通道48，当压缩机运转时，后部腔47的作用是通过两个小孔和出口管15，将液体冷媒或油一点点地回流到气缸里。一般情况下，气体导入管35同出口管15连为一体。

根据不同的使用条件，很多时候从冷冻机或空调等的蒸发器回流回来的冷媒会含有大量的液体冷媒。如果压缩机直接把液体冷媒吸入气缸内进行压缩，会产生影响可靠性的重大问题。因此，必须设置储液器来分离出气体，防止液体冷媒的吸入。

在图4中，从入口管14流入圆柱容器33的冷媒流过滤网41后，从设置在机架42上的整流孔43喷射而出。当冷媒往圆周方向猛烈旋转的同时，会排出到整流筒44的外周和圆柱容器33内壁之间的圆周间隙45里。通过将冷媒排出到圆周间隙45，就可以在不降低冷媒速度的前提下，让其继续旋转，流入到圆柱容器33里，从而比重较重的液体冷媒就会沿着圆柱容器33的内壁往容器底部方向移动。其结果是：以圆柱容器33的中心线为轴，液体冷媒31的液面呈放射线，从而液体冷媒就可以储存于圆柱容器33内。

与此同时，比重较低的气体冷媒32集中在整流筒44的内侧四周，达到了气液分离。因此，气体导入管35的开口36可以选择性地吸入气体冷媒。在没有安装整流筒44的传统的储液器中，从整流孔43出来的冷媒扩散到圆柱容器33的整个内腔，冷媒旋转速度就会急速降低。因而，比重较重的液体冷媒32集中到圆柱容器33内壁的几率会大大低于安装有整流筒44的储液器。整流筒44既具有控制冷媒流动，把气液混合的冷媒引导到圆柱容器33内壁，又可通过加快冷媒转速，使比重较重的冷媒沿内壁流动的两个功能。因此，整流筒44是圆锥状、圆柱状或圆台状都可以，只要其具备上述两个功能中的至少其中一个就可以了。而整流孔45的设计可以只是简单地在机架上打圆孔，只要有整流筒44把气液混合的冷媒引导到圆柱容器33内壁的功能即可。当压缩机停机时，冷媒的运动也停止了，液体冷媒就沿着储液器的中心线呈水平状积存。

下面说明后部腔47的作用。当压缩机运转时，必然会有少量的液体冷媒从储液器流向压缩机。否则，存在储液器里的液体冷媒溢满时，将会突然有大量液体冷媒从开口36被吸入压缩机内，致使压缩机产生故障的危险。

后部腔47是用隔板46划分出来，由隔板46和圆柱容器33的后部之间形成的空间。当压缩机开始运转时，因流经气体导入管35的气体流速，对设置在气体导入管35上的两个小孔起减压作用，于是，后部腔47里成为负压，圆柱容器33里积聚的液体冷媒通过设置在隔板46下方的冷媒通道48流入后部腔47，后部腔47的液面就上升。此时，液体冷媒从两个小孔进入到气体导入管35内，呈喷雾状，然后被吸入到压缩机里。因此，圆柱容器33里积存的液体冷媒也不会过多，可以调整在安全的范围内。

后部腔47还有另一个作用，就是将在压缩机停机时从压缩机倒流并积聚到储液器里的油，在压缩机启动时，迅速地让其回流到压缩机侧。气体导入管35上设置的小孔，一般在储液器立式配置的时候只设置一个就可以了，但在横向放置储液器的本技术方案中，如图所示，需要在气体导入管的上下位置设置两个，必要时还可以进一步增加孔数。其理由是基于这样的想法：上、下设置的两个小孔，可以增加储存在后部腔47里的液体冷媒量，当储液器横向放置使用时，让从小孔回流到压缩机的冷媒量稍多一些，使积聚在圆柱容器33里的液体冷媒总量稍少于立式时。基于这个设计思路，扩大后部腔47的容积，进一步增加积聚在内的液体冷媒量也是对横向放置储液器有效的。

本技术方案说明了整流筒和用隔板来形成后部腔这个特征组合的作用和效果，其实，只单独使用整流筒或隔板，它的效果也比完全不使用的横向放置储液器明显。

另外，作为后部腔47的扩展设计例子，后部腔结构采用如图5所示的设计，其在作用和效果上差别也不大。气体导入管35被隔板46固定着，跟出口管15相分离。因为没有小孔，所以冷媒通道48必须起到同等的作用。作为参考值，冷媒通道48的孔径大小要优化在1～3mm的范围里。

最后，本技术方案只是以卧式旋转压缩机为实施例作了说明，此外，还可以应用于需要储液器的卧式涡旋压缩机等。

Claims (9)

1.一种用于卧式压缩机(1)的储液器，储液器包括中部的圆柱筒(33)，入口管(14)一端与储液器前部相通，出口管(15)一端与储液器后部相通，出口管另一端和卧式压缩机的吸气管(6)相通，储液器内设置有液分离板(34)和带开口(36)的气体导入管(35)，液分离板设置在储液器的前部，入口管的开口位于液分离板的前方，其特征是液分离板包括滤网(41)和机架(42)，机架位于滤网后方，机架上设置有一个以上的整流孔(43)；机架(42)上设置有开口朝向储液器后部的整流筒(44)，整流筒和圆柱筒(33)的内壁之间保持一定距离的圆周间隙(45)，气体导入管(35)一端伸入圆柱筒内，其开口(36)位于整流筒内，整流筒呈圆锥状、圆柱状或圆台状。

2.根据权利要求1所述用于卧式压缩机的储液器，其特征是所述机架(42)上的整流孔(43)位于整流筒(44)外。

3.根据权利要求1所述用于卧式压缩机的储液器，其特征是所述储液器的后部设置有隔板(46)，隔板和储液器的后部围成后部腔(47)，隔板上设置有冷媒通道(48)。

4.根据权利要求3所述用于卧式压缩机的储液器，其特征是所述气体导入管(35)另一端穿过后部腔(47)后，与出口管(15)一端相通，气体导入管位于后部腔(47)的部分开设有一个以上的小孔。

5.根据权利要求4所述用于卧式压缩机的储液器，其特征是所述小孔为第一小孔(37a)和第二小孔(37b)，第一小孔和第二小孔呈上、下设置。

6.根据权利要求3所述用于卧式压缩机的储液器，其特征是所述气体导入管(35)另一端穿过隔板(46)后，开口于后部腔(47)的前部；出口管(15)一端伸入储液器内，开口于后部腔(47)的后部；气体导入管另一端的开口与出口管一端的开口保持一定的间距。

7.根据权利要求1所述用于卧式压缩机的储液器，其特征是所述卧式压缩机的壳体由圆柱状的主壳体(2)、以及焊接在其左右两侧开口端的左侧壳体(4)和右侧壳体(3)组成，储液器通过支架(16)设置在压缩机侧面，吸气管(6)设置在主壳体的中线附近或稍靠下侧；圆柱筒(33)的轴线横向、斜向或纵向设置。

8.根据权利要求1所述用于卧式压缩机的储液器的控制方法，其特征是通过在液分离板(34)和气体导入管(35)的开口之间设置整流筒，让从液分离板出来的比重较重的冷媒在储液器的内壁和整流筒之间的圆周间隙(45)内流动，和/或让储液器内的部分比重较重的冷媒通过设置在储液器后部出口侧的后部腔(27)流出。

9.根据权利要求1所述用于卧式压缩机的储液器的应用，其特征是该储液器用于卧式旋转压缩机和卧式涡旋压缩机，以及搭载所述卧式旋转压缩机和卧式涡旋压缩机的冷冻机和空调。

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