CN105402963A - 制冷系统及气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷系统及气液分离器。制冷系统包括：压缩机、换向组件、第一换热器、第二换热器和气液分离器。换向组件具有第一阀口至第四阀口。气液分离器包括筒体、第一进出管和第二进出管，第一进出管和第二进出管分别伸入到筒体内，第一进出管与第二换热器相连，第二进出管与第三阀口相连，第二进出管的位于筒体内的端口位于筒体的上部，筒体的底壁具有回油口，回油口通过第一回油管路与第一进出管相连，回油口通过第二回油管路与第二进出管相连，第二回油管路的内径的取值范围为4mm-12mm。根据本发明的制冷系统，可以避免因大量的液态冷媒进入到压缩机中而发生液击现象。

Description

制冷系统及气液分离器

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种制冷系统及气液分离器。

背景技术

现有的气液分离器，包括筒体、“U”形管和进气管，“U”形管具有位于筒体内的进口和回油口，现有的气液分离器存在以下缺点和不足：

a.热泵机组在逆循环除霜时，翅片换热器内部冷凝存积了大量的液态冷媒，除霜结束后，系统切换，大量存积的液态冷媒会进入到气液分离器中，当液态冷媒的量超过一定的范围，会直接进入“U”形管的进口，导致压缩机吸入大量液态冷媒，出现严重液击现象，对压缩机本身和热泵机组有较大的损伤。

b.热泵机组停机后，冷媒迁移，液态冷媒进入气液分离器，通过“U”形管的回油口进入“U”形管内部，当液态冷媒的量达到对“U”形管有液封时，机组开机会导致大量液态冷媒进入压缩机，出现严重带液液击现象，对压缩机本身和热泵机组有较大的损伤。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种制冷系统，可以避免因大量的液态冷媒进入到压缩机中而发生液击现象。

本发明还提出一种气液分离器，可以避免因大量的液态冷媒进入到压缩机中而发生液击现象。

根据本发明实施例的制冷系统，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与所述回气口相连；第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的第一端与所述第二阀口相连，所述第一换热器的第二端和所述第二换热器的第一端之间串联有节流装置；气液分离器，所述气液分离器包括筒体、第一进出管和第二进出管，所述第一进出管和所述第二进出管分别伸入到所述筒体内，所述第一进出管与所述第二换热器的第二端相连，所述第二进出管与所述第三阀口相连，所述第二进出管的位于所述筒体内的端口位于所述筒体的上部，所述筒体的底壁具有回油口，所述回油口通过第一回油管路与所述第一进出管相连，所述回油口通过第二回油管路与所述第二进出管相连，所述第二回油管路的内径的取值范围为4mm-12mm。

根据本发明实施例的制冷系统，可以避免因大量的液态冷媒进入到压缩机中而发生液击现象，避免对压缩机造成损伤，延长压缩机和制冷系统的使用寿命。

优选地，所述第一回油管路和所述第二回油管路的内径相同。

在本发明的一些实施例中，所述第一进出管从所述筒体的侧壁水平伸入所述筒体。

在本发明的一些实施例中，所述第二进出管形成为大体“L”形，所述第二进出管的竖直段位于所述筒体内。

在本发明的一些实施例中，所述换向组件为四通阀，所述节流装置为毛细管或者电子膨胀阀。

根据本发明实施例的气液分离器，包括筒体、第一进出管和第二进出管，所述第一进出管和所述第二进出管分别伸入到所述筒体内，所述第二进出管的位于所述筒体内的端口位于所述筒体的上部，所述筒体的底壁具有回油口，所述回油口通过第一回油管路与所述第一进出管相连，所述回油口通过第二回油管路与所述第二进出管相连，所述第二回油管路的内径的取值范围为4mm-12mm。

根据本发明实施例的气液分离器，可以避免筒体内的液态冷媒通过第二进出管回到压缩机中，避免因压缩机发生液击现象而对压缩机造成损伤，延长压缩机的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，所述第一回油管路和所述第二回油管路的内径相同。

在本发明的一些实施例中，所述第一进出管从所述筒体的侧壁水平伸入所述筒体。

在本发明的一些实施例中，所述第二进出管形成为大体“L”形，所述第二进出管的竖直段位于所述筒体内。

附图说明

图1为根据本发明实施例的制冷系统的示意图；

图2为根据本发明实施例的气液分离器的示意图。

附图标记：

制冷系统1000、

压缩机100、排气口a、回气口b、

换向组件200、第一阀口c、第二阀口d、第三阀口e、第四阀口f、

第一换热器300、第二换热器400、节流装置500、

气液分离器600、筒体1、回油口10、第一进出管2、第二进出管3、水平段30、竖直段31、进出端口32、第一回油管路4、第二回油管路5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1和图2详细描述根据本发明实施例的制冷系统1000，其中制冷系统1000具有制冷模式、制热模式和除霜模式。具体地，制冷系统1000可以为热泵机组或者冷暖型空调器。

如图1所示，根据本发明实施例的制冷系统1000，包括：压缩机100、换向组件200、第一换热器300、第二换热器400和气液分离器600。其中，压缩机100具有排气口a和回气口b，冷媒从回气口b排到压缩机100内进行压缩，压缩后的冷媒从排气口a排出压缩机100。可以理解的是，压缩机100的工作原理和结构均为现有技术，这里就不进行详细描述。可选地，压缩机100可以为螺杆压缩机。

需要进行说明的是，当制冷系统1000为热泵机组时，第一换热器300为水侧换热器，第二换热器400为空气侧换热器。当制冷系统1000为冷暖型空调器时，第一换热器300为室内换热器，第二换热器400为室外换热器。

换向组件200具有第一阀口c至第四阀口f，第一阀口c与第二阀口d和第三阀口e中的其中一个连通，第四阀口f与第二阀口d和第三阀口e中的另一个连通，第一阀口c与排气口a相连，第四阀口f与回气口b相连，第一换热器300的第一端与第二阀口d相连，第三阀口e与气液分离器600相连。具体地，当制冷系统1000处于制冷模式或者除霜模式时，第一阀口c与第三阀口e连通且第四阀口f与第二阀口d连通。当制冷系统1000处于制热模式时，第一阀口c与第二阀口d连通且第三阀口e与第四阀口f连通。

优选地，换向组件200为四通阀，从而使得制冷系统1000的结构简单。当然可以理解的是，换向组件200还可以形成为其他结构例如多个控制阀相连，只要换向组件200具有第一阀口c至第四阀口f且可实现换向即可。

第一换热器300的第二端和第二换热器400的第一端之间串联有节流装置500，其中节流装置500起到节流降压的作用，可选地，节流装置500为毛细管或者电子膨胀阀，第二换热器400可以为翅片换热器。

气液分离器600包括筒体1、第一进出管2和第二进出管3，第一进出管2和第二进出管3分别伸入到筒体1内，第一进出管2与第二换热器400的第二端相连，第二进出管3与第三阀口e相连，第二进出管3的位于筒体1内的端口位于筒体1的上部，筒体1的底壁具有回油口10，回油口10通过第一回油管路4与第一进出管2相连，回油口10通过第二回油管路5与第二进出管3相连，第二回油管路5的内径的取值范围为4mm-12mm。下面为了便于描述，将第二进出管3的位于筒体1内的端口称为进出端口32。

制冷系统1000制冷或者除霜时，第一阀口c与第三阀口e连通且第四阀口f与第二阀口d连通。从压缩机100的排气口a排出的冷媒经过第一阀口c和第三阀口e流向气液分离器600，冷媒从第二进出管3排入到筒体1内，筒体1内的冷媒通过第一进出管2排到第二换热器400中进行冷凝放热，从第二换热器400排出的冷媒排入到节流装置500中进行节流降压，节流降压后的冷媒排入到第一换热器300中进行蒸发吸热，从第一换热器300排出的冷媒通过第二阀口d和第四阀口f、回气口b排回到压缩机100中。简言之，冷媒循环流程为：压缩机100→换向组件200→气液分离器600→第二换热器400→节流装置500→第一换热器300→换向组件200→压缩机100。

制冷系统1000制热时，第一阀口c与第二阀口d连通且第三阀口e与第四阀口f连通。从压缩机100的排气口a排出的冷媒经过第一阀口c和第二阀口d排入到第一换热器300中进行冷凝放热，从第一换热器300排出的冷媒排入到节流装置500中进行节流降压，节流降压后的冷媒排入到第二换热器400中进行蒸发吸热，从第二换热器400排出的冷媒通过第一进出管2排入到气液分离器600中进行气液分离，分离出的气态冷媒通过进出端口32进入到第二进出管3内，从第二进出管3排出的气态冷媒通过第三阀口e、第四阀口f和回气口b排回到压缩机100中。简言之，冷媒循环流程为：压缩机100→换向组件200→第一换热器300→节流装置500→第二换热器400→气液分离器600→换向组件200→压缩机100。

由此可知，制冷系统1000除霜时，压缩机100排过来的高温冷媒通过第二进出管3进入气液分离器600，通过第一进出管2进入第二换热器400除霜，分离后的润滑油通过回油口10进入到第一回油管路4内并排到第一进出管2中。

除霜退出切换为制热运行时，第二换热器400中大量冷媒通过第一进出管2进入气液分离器600，气态冷媒和液态冷媒分离后，气态冷媒通过第二进出管3回到换向组件200，分离后的润滑油和液态冷媒通过第二回油管路5回到第二进出管3。此时由于第二进出管3的进出端口32位于筒体1的上部，只有当筒体1内的液体接近充满时液态冷媒才能从第二进出管3的进出端口32进入到第二进出管3内，从而可以避免液态冷媒进入到第二进出管3内，避免压缩机100发生液击现象，同时由于第二回油管路5的内径的取值范围为4mm-12mm，从而可以限制了从第二回油管路5排到第二进出管3内的液态冷媒的量，可以进一步避免压缩机100发生液击现象。

同时在制冷和制热工况时，筒体1内的润滑油都可以通过第一回油管路4或者第二回油管路5排入到相应的第一进出管2或者第二进出管3，避免润滑油存留在气液分离器600中。

根据本发明实施例的制冷系统1000，通过将第二进出管3的位于筒体1内的端口位于筒体1的上部，同时在筒体1的底壁设置回油口10，回油口10通过第二回油管路5与第二进出管3相连，第二回油管路5的内径的取值范围为4mm-12mm，从而可以避免因大量的液态冷媒进入到压缩机100中而发生液击现象，避免对压缩机100造成损伤，延长压缩机100和制冷系统1000的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，第一回油管路4和第二回油管路5的内径相同。从而使得制冷系统1000的结构简单。在图1和图2的具体示例中，第一进出管2从筒体1的侧壁水平伸入筒体1。当然可以理解的是，第一进出管2的设置位置不限于此，例如第一进出管2还可以从筒体1的顶部伸入到筒体1内，只要能充分利用筒体1的体积储存液态冷媒即可。

如图1和图2所示，在本发明的一些具体示例中，第二进出管3形成为大体“L”形，第二进出管3包括水平段30和竖直段31，第二进出管3的竖直段31位于筒体1内，竖直段31的自由端部伸到筒体1的上部，竖直段31的自由端部即为进出端口32。更具体地，筒体1可以采用钢板、钢管等加工成密封容器，第一进出管2可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第二进出管3可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第一回油管路4可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第二回油管路5可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第一回油管路4可以与筒体1的底部和第一进出管2焊接连接，第二回油管路5可以与筒体1的底部和第二进出管3焊接连接。

下面参考图1详细描述根据本发明实施例的气液分离器600，其中气液分离器600可以应用到制冷系统1000中，制冷系统1000可以为热泵机组、冷暖型空调器等装置，当然可以理解的是，气液分离器600还可以应用在单冷型空调器中。

根据本发明实施例的气液分离器600，包括筒体1、第一进出管2和第二进出管3，第一进出管2和第二进出管3分别伸入到所述筒体1内，第一进出管2适于与第二换热器400的第二端相连，第二进出管3适于与第三阀口e相连，第二进出管3的位于筒体1内的端口位于筒体1的上部，筒体1的底壁具有回油口10，回油口10通过第一回油管路4与第一进出管2相连，回油口10通过第二回油管路5与第二进出管3相连，第二回油管路5的内径的取值范围为4mm-12mm。

可以理解的是，当气液分离器600应用到制冷系统1000内时，气液分离器600与制冷系统1000的其余元件之间的连接关系、制冷系统1000处于制冷模式、制热模式和除霜模式时的冷媒流向已在上述进行了详细说明，在此就不再赘述。

当气液分离器600应用到冷暖型空调器时，冷暖型空调器中的室外换热器相当于第二换热器400，室内换热器相当于第一换热器300，第一进出管2与室外换热器相连。当气液分离器600应用到单冷型空调器时，第一进出管2与室外换热器相连，第二进出管3与回气口b相连。可以理解的是，单冷型空调器和冷暖型空调器的工作原理均为现有技术，这里就不详细描述。

当气液分离器600应用在制冷系统1000时，除霜退出切换为制热运行时，第二换热器400的大量冷媒通过第一进出管2进入气液分离器600，气态冷媒和液态冷媒分离后，气态冷媒通过第二进出管3回到换向组件200，分离后的润滑油和液态冷媒通过第二回油管路5回到第二进出管3。此时由于第二进出管3的进出端口32位于筒体1的上部，只有当筒体1内的液体接近充满时液态冷媒才能从第二进出管3的进出端口32进入到第二进出管3内，从而可以避免液态冷媒进入到第二进出管3内，避免压缩机100发生液击现象，同时由于第二回油管路5的内径的取值范围为4mm-12mm，从而可以限制了从第二回油管路5排到第二进出管3内的液态冷媒的量，可以进一步避免压缩机100发生液击现象。

当气液分离器600应用到单冷型空调器时，室外换热器的大量冷媒通过第一进出管2进入气液分离器600，气态冷媒和液态冷媒分离后，气态冷媒通过第二进出管3回到压缩机，分离后的润滑油和液态冷媒通过第二回油管路5回到第二进出管3。此时由于第二进出管3的进出端口32位于筒体1的上部，只有当筒体1内的液体接近充满时液态冷媒才能从第二进出管3的进出端口32进入到第二进出管3内，从而可以避免液态冷媒进入到第二进出管3内，避免压缩机100发生液击现象，同时由于第二回油管路5的内径的取值范围为4mm-12mm，从而可以限制了从第二回油管路5排到第二进出管3内的液态冷媒的量，可以进一步避免压缩机100发生液击现象。

根据本发明实施例的气液分离器600，可以避免筒体1内的液态冷媒通过第二进出管3回到压缩机100中，避免因压缩机100发生液击现象而对压缩机100造成损伤，延长压缩机100的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，第一回油管路4和第二回油管路5的内径相同。从而使得制冷系统1000的结构简单。在图2的具体示例中，第一进出管2从筒体1的侧壁水平伸入筒体1。当然可以理解的是，第一进出管2的设置位置不限于此，例如第一进出管2还可以从筒体1的顶部伸入到筒体1内，只要能充分利用筒体1的体积储存液态冷媒即可。

如图2所示，在本发明的一些具体示例中，第二进出管3形成为大体“L”形，第二进出管3包括水平段30和竖直段31，第二进出管3的竖直段31位于筒体1内，竖直段31的自由端部伸到筒体1的上部，竖直段31的自由端部即为进出端口32。更具体地，筒体1可以采用钢板、钢管等加工成密封容器，第一进出管2可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第二进出管3可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第一回油管路4可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第二回油管路5可以为钢管或者其他金属材料制成的管道，第一回油管路4可以与筒体1的底部和第一进出管2焊接连接，第二回油管路5可以与筒体1的底部和第二进出管3焊接连接。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；

换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与所述回气口相连；

第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的第一端与所述第二阀口相连，所述第一换热器的第二端和所述第二换热器的第一端之间串联有节流装置；

气液分离器，所述气液分离器包括筒体、第一进出管和第二进出管，所述第一进出管和所述第二进出管分别伸入到所述筒体内，所述第一进出管与所述第二换热器的第二端相连，所述第二进出管与所述第三阀口相连，所述第二进出管的位于所述筒体内的端口位于所述筒体的上部，所述筒体的底壁具有回油口，所述回油口通过第一回油管路与所述第一进出管相连，所述回油口通过第二回油管路与所述第二进出管相连，所述第二回油管路的内径的取值范围为4mm-12mm。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一回油管路和所述第二回油管路的内径相同。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一进出管从所述筒体的侧壁水平伸入所述筒体。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第二进出管形成为大体“L”形，所述第二进出管的竖直段位于所述筒体内。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述换向组件为四通阀，所述节流装置为毛细管或者电子膨胀阀。

6.一种气液分离器，其特征在于，包括筒体、第一进出管和第二进出管，所述第一进出管和所述第二进出管分别伸入到所述筒体内，所述第二进出管的位于所述筒体内的端口位于所述筒体的上部，所述筒体的底壁具有回油口，所述回油口通过第一回油管路与所述第一进出管相连，所述回油口通过第二回油管路与所述第二进出管相连，所述第二回油管路的内径的取值范围为4mm-12mm。

7.根据权利要求6所述的气液分离器，其特征在于，所述第一回油管路和所述第二回油管路的内径相同。

8.根据权利要求6所述的气液分离器，其特征在于，所述第一进出管从所述筒体的侧壁水平伸入所述筒体。

9.根据权利要求6所述的气液分离器，其特征在于，所述第二进出管形成为大体“L”形，所述第二进出管的竖直段位于所述筒体内。