CN106288558A - 气液分离器、空调系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气液分离器、空调系统及控制方法。气液分离器，包括：壳体；回油组件，所述回油组件包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述壳体内的油液流入与所述气液分离器相连接的压缩机内。本发明提供的气液分离器设置有用于回油的回油组件，并且在回油组件上设置驱动装置，通过驱动装置能够为气液分离器内的油液流入压缩机提供驱动力，因此即使在回油量较大的情况下也能够满足回油要求，从而提高采用其的压缩机的运行可靠性。

Description

气液分离器、空调系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种气液分离器。本发明还涉及具有所述气液分离器的空调系统以及所述空调系统的控制方法。

背景技术

气液分离器是制冷系统(例如空调系统)中的重要部件，其一方面的作用是分离系统蒸发器回来的少量未蒸发完全的制冷剂，确保压缩机不吸进液态的制冷剂而发生液击现象，从而避免压缩机因出现液击而损坏；另一方面的作用是要使气液分离器底部的少量润滑油可以返回至压缩机中，避免压缩机出现缺油而造成磨损。

为了实现润滑油的返回，现有技术中大部分的气液分离器内部自带回油孔以进行回油。典型地，回油孔设置在排气管上并靠近气液分离器壳体的底部，从而使底部存在的少部分润滑油可借助于排气管内部的气体流速而通过回油孔返回压缩机。这种气液分离器仅通过回油孔来进行回油，由于仅靠压缩机的吸力为回油提供动力，且回油孔的孔径是固定不变的，当回油量较大时无法满足回油要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够满足回油要求的气液分离器、空调系统及控制方法。

第一方面，提供一种气液分离器。

一种气液分离器，包括：

壳体；

回油组件，所述回油组件包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述壳体内的油液流入与所述气液分离器相连接的压缩机内。

优选地，所述回油组件还包括回油管，所述驱动装置设置于所述回油管上。

优选地，所述气液分离器还包括出气管，所述回油管的一端与所述壳体内部连通，另一端连接所述出气管、与所述气液分离器相连接的压缩机的吸气管或者与所述气液分离器相连接的压缩机的壳体。

优选地，所述回油管的一端与所述壳体内部连通且该端的端口靠近所述壳体的底部设置。

优选地，所述壳体的底部设置有排污口。

优选地，所述排污口处设置有排污阀。

优选地，所述排污口在竖直方向上位于所述壳体的最低点。

优选地，所述壳体的底部呈凹陷结构，所述排污口位于所述凹陷结构的最低点。

优选地，所述回油组件还包括回油管，所述驱动装置设置于所述回油管上；

所述回油管的一端与所述壳体内部连通且该端的端口在竖直方向上位于所述凹陷结构的最高点与最低点之间。

优选地，所述凹陷结构呈圆弧形或弯折形。

优选地，所述驱动装置为油泵。

优选地，所述气液分离器为卧式气液分离器。

第二方面，提供一种空调系统。

一种空调系统，包括压缩机和气液分离器，所述气液分离器的出气管与所述压缩机的吸气管相通，所述气液分离器为根据上述的气液分离器。

优选地，所述空调系统为大巴空调系统。

第三方面，提供一种空调系统的控制方法。

一种如上所述空调系统的控制方法，根据所述空调系统的工作频率控制所述驱动装置驱动所述壳体内油液流入所述压缩机内的速度。

优选地，根据所述空调系统的工作频率控制所述驱动装置间歇运行。

本发明提供的气液分离器设置有用于回油的回油组件，并且在回油组件上设置驱动装置，通过驱动装置能够为气液分离器内的油液流入压缩机提供驱动力，因此即使在回油量较大的情况下也能够满足回油要求，从而提高采用其的压缩机的运行可靠性。

本发明提供的空调系统由于采用上述气液分离器，运行更加可靠。

本发明提供的空调系统的控制方法可根据空调系统的工作频率控制驱动装置驱动壳体内油液流入压缩机内的速度，既能满足压缩机润滑的要求，又能避免压缩机液击，提高空调系统的运行可靠性。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的气液分离器与压缩机连接的结构示意图；

图2示出本发明具体实施方式提供的气液分离器壳体底部的结构示意图之一；

图3示出本发明具体实施方式提供的气液分离器壳体底部的结构示意图之二；

图4示出本发明具体实施方式提供的气液分离器壳体底部的结构示意图之三；

图5示出本发明具体实施方式提供的气液分离器壳体底部的结构示意图之四。

图中，1、壳体；11、排污口；2、进口管；3、出气管；41、回油管；42、驱动装置；5、压缩机；51、吸气管；6、排污阀；7、底座。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提供了一种气液分离器，典型的如图1所示，气液分离器为卧式气液分离器，其包括壳体1、进口管2、出气管3以及回油组件。回油组件包括驱动装置42，驱动装置42用于驱动壳体1内的油液流入与气液分离器相连接的压缩机5内，即，驱动装置42能够为壳体1内的油液流入压缩机5提供驱动力，因此，即使在回油量较大的情况下仍能够满足回油要求，从而提高采用其的压缩机5的运行可靠性。

进一步地，进口管2与出气管3分别位于壳体1的两端，其中，在竖直方向上，进口管2位于所述壳体1的中部，出气管3位于壳体1的上部，从而方便密度较低的冷媒气体经出气管3排出。

进一步地，回油组件还包括回油管41，驱动装置42设置于回油管41上，这种设置，一方面便于驱动装置42的两端与相应结构的连通，另一方面还使得回油组件的布置更灵活。

进一步优选地，回油管41的一端与壳体1内部连通，由于润滑油的密度比冷媒的密度大，润滑油会沉积在壳体1的底部，但由于焊接以及长期的运行，壳体1的底部会沉积氧化铜等杂物，因此，优选地，回油管41该端的端口靠近壳体1的底部设置，这样，既能达到回液的目的，又能避免杂物经回油管41进入压缩机5造成对压缩机的损害。

回油管41的另一端的连接位置具体不限，能够将壳体1内的油液输送至压缩机5内即可，例如，在一个实施例中，回油管41的另一端连接气液分离器的出气管3，在另一个实施例中，如图1所示，回油管41的另一端连接压缩机5的吸气管51，在又一个实施例中，回油管41的另一端连接压缩机5的壳体。

回油组件与气液分离器壳体1的位置关系不限，可以位于壳体1的内部，也可以如图1中所示位于壳体1的外部，将回油组件设置于壳体1的外部便于实现组装和对驱动装置42进行控制，同时尽量不占用壳体1的内部空间。

由于焊接以及长期的运行，壳体1的底部会沉积氧化铜等杂物，进一步优选地，在壳体1的底部设置有排污口11，通过排污口11可将杂物排出，提高系统运行的可靠性，进一步的，排污口11处设置有排污阀6，通过开启和关闭排污阀6来控制排污，当压缩机5运行几个月、半年甚至更长时间的时候将排污阀6打开进行一次排污，使得系统运行更加安全可靠，降低故障率。

优选地，排污口11的口径不宜过小，过小的口径会导致尺寸大的杂物无法排出，排污口11的口径优选要大于3mm。

优选地，排污阀6的具体结构不限，可以为常用的截止阀、球阀等阀门，也可以为自动控制的电磁阀来实现自动排污，同样的，排污阀6的最小通径要求大于3mm，从而保证绝大多数杂物能够排出。

由于杂物会沉积在壳体1的底部，因此，排污口11优选位于竖直方向上壳体1的最低点。进一步优选地，壳体1的底部呈凹陷结构，排污口11位于凹陷结构的最低点。将壳体1的底部设置为凹陷结构，从而使得杂物在重力作用下滑至最低点的排污口11处，从而保证杂物尽量多的排出。

凹陷结构的具体形状不限，优选呈圆弧形或弯折形，具体的，在一个实施例中，如图2所示，凹陷结构整体呈下凹的圆弧形，排污口11位于圆弧形的最低点位置；在另一个实施例中，如图3所示，凹陷结构整体呈向下凹的弯折形，排污口11位于弯折形的尖角处，优选地，构成弯折形的两条线之间的夹角α大于等于120°小于180°；在又一个实施例中，如图4所示，凹陷结构由两条弧线以及连接两条弧线的平直线围成，排污口11设置于平直线的中间位置；在再一个实施例中，如图5所示，凹陷结构呈倒梯形，排污口11设置于梯形短边的中间位置。

进一步优选地，如图2至图5所示，回油管41的端口在竖直方向上位于凹陷结构的最高点与最低点之间，从而既能达到回液的目的，又能避免底部的杂物经回油管41进入压缩机5造成对压缩机的损害。

驱动装置42的具体结构不限，能够为油液的运动提供驱动力即可，进一步优选地，驱动装置42能够调节回油速度，从而为包括其的空调系统提供了根据实际工况控制回油量的可能，一方面能确保气液分离器底部的少量油及时有效地回到压缩机中，避免因出现缺油而引起压缩机磨损的现象；另一方面能确保压缩机不吸进液态制冷剂而发生液击现象。例如驱动装置42可以为油泵。进一步地，在满足回油要求的前提下，油泵为可调速的各种类型的小排量油泵，油泵的具体控制方式应该根据系统的频率和工况负荷来确定。

进一步地，回油管41上还可设置过滤装置，用于对流回压缩机5的润滑油进行过滤，进一步保证了压缩机5的内部环境。

进一步地，壳体1的下方还设置有底座7，用于支撑和固定气液分离器。

在上述工作的基础上，本发明的还提供了一种空调系统，其包括压缩机5和前述的气液分离器，其中，所述气液分离器的出气管3与所述压缩机5的吸气管51相通。由于采用上述的气液分离器，能够满足回油要求，运行更加可靠。

典型的，本发明提供的空调系统应用于大巴中。大巴空调具有内部结构紧凑、整机一体化程度高、国家行业标准高等特殊要求。纯电动大巴空调作为一种新形式的大巴空调，可减少燃油大巴车产生的NOx排放，减缓环境压力。气液分离器的存在可以使空调系统适应各种工况负荷下不同频率的安全稳定运行，由于大巴空调的特殊结构，现有气液分离器都采用卧式气液分离器，这就可能导致大巴空调系统中的油慢慢积累在气液分离器底部，而大巴空调系统中并没有单独设计油分，可能导致压缩机缺油，长期运行时可能造成压缩机损坏，特别是高频运行时，压缩机损坏的速率更快。现有卧式气液分离器有通过在吸气管下部开设小孔进行回油，但该回油方式可能会导致不同工况下适应性差，严重的话甚至导致压缩机吸气带液。而采用上述的空调系统则能够克服现有大巴空调存在的缺陷，使得大巴空调系统可以更加安全、稳定、长期无故障的运行。

进一步地，上述空调系统的控制方法为，根据空调系统的工作频率控制驱动装置驱动壳体内油液流入压缩机内的速度，既能满足压缩机润滑的要求，又能避免压缩机液击，提高空调系统的运行可靠性。

具体地，在一个实施例中，相同压缩机运行频率下，当系统运行在低温工况时，制冷剂的带油率高，因此油的循环量大，此时应控制提高壳内油液流入压缩机内的速度，例如增大油泵转速，反之，则降低壳内油液流入压缩机内的速度，例如减小油泵转速。

在另一个实施例中，压缩机高频运行情况下，相应提高壳内油液流入压缩机内的速度，反之，压缩机低频运行情况下，相应降低壳体油液流入压缩机内的速度。

进一步优选地，驱动装置可以为持续运行，也可以根据空调系统的工作频率进行间歇运行，即当对油循环量要求较低时，可累积一定的时间后开启驱动装置运行回油，从而降低能耗，提高驱动装置的使用寿命。在一个具体的实施例中，在制冷工况下，压缩机低频运行时，油循环量低，压缩机排油量低，由于制冷剂和油具有互溶特性，压缩机吸气的同时会夹带一些油滴进入压缩机，即可能存在稳定运行一个小时或者更长时间，压缩机仍然保持在安全油位。此种情况下，可以在即将缺油的时候，开启油泵，回油三分钟左右。具体的回油时间以及油泵回油频率需要根据实际机组运行频率以及工况进行确定。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (16)

1.一种气液分离器，其特征在于，包括：

壳体(1)；

回油组件，所述回油组件包括驱动装置(42)，所述驱动装置(42)用于驱动所述壳体(1)内的油液流入与所述气液分离器相连接的压缩机(5)内。

2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述回油组件还包括回油管(41)，所述驱动装置(42)设置于所述回油管(41)上。

3.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还包括出气管(3)，所述回油管(41)的一端与所述壳体(1)内部连通，另一端连接所述出气管(3)、与所述气液分离器相连接的压缩机(5)的吸气管(51)或者与所述气液分离器相连接的压缩机(5)的壳体。

4.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，所述回油管(41)的一端与所述壳体(1)内部连通且该端的端口靠近所述壳体(1)的底部设置。

5.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述壳体(1)的底部设置有排污口(11)。

6.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述排污口(11)处设置有排污阀(6)。

7.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述排污口(11)在竖直方向上位于所述壳体(1)的最低点。

8.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述壳体(1)的底部呈凹陷结构，所述排污口(11)位于所述凹陷结构的最低点。

9.根据权利要求8所述的气液分离器，其特征在于，所述回油组件还包括回油管(41)，所述驱动装置(42)设置于所述回油管(41)上；

所述回油管(41)的一端与所述壳体(1)内部连通且该端的端口在竖直方向上位于所述凹陷结构的最高点与最低点之间。

10.根据权利要求8所述的气液分离器，其特征在于，所述凹陷结构呈圆弧形或弯折形。

11.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述驱动装置(42)为油泵。

12.根据权利要求1至11任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器为卧式气液分离器。

13.一种空调系统，包括压缩机(5)和气液分离器，所述气液分离器的出气管(3)与所述压缩机(5)的吸气管(51)相通，其特征在于，所述气液分离器为根据权利要求1-12之一所述的气液分离器。

14.根据权利要求13所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统为大巴空调系统。

15.一种如权利要求13或14所述空调系统的控制方法，其特征在于，根据所述空调系统的工作频率控制所述驱动装置驱动所述壳体内油液流入所述压缩机内的速度。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，根据所述空调系统的工作频率控制所述驱动装置间歇运行。