CN106568245B - 自动放空气器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动放空气器，包括混合气体通入管道、气液分离器、热交换器、供液器及储水容器，气液分离器的气体进口与混合气体通入管道连接，热交换器内设冷却盘管及液体制冷剂，冷却盘管的进气口与气液分离器的气体出口连接，以使液体制冷剂对冷却盘管内的气体进行冷凝，供液器管道连接至热交换器，用以对热交换器内的液体制冷剂进行补充，储水容器连接于热交换器的气体出口，用以吸收非冷凝性气体。实施本发明实施例的自动放空气器，通过设置气液分离器对混合气体进行气液分离，能够避免混合气体中的液体进入热交换器中，降低制冷剂的制冷压力，确保混合气体中的冷凝性气体能被完全冷凝，从而达到将冷凝性气体与非冷凝性气体分离的效果。

Description

自动放空气器

技术领域

本发明涉及空气分离器技术领域，尤其涉及一种自动放空气器。

背景技术

空气分离器主要还是用于排除制冷装置中含有的不凝性气体，当然主要以空气为主。现在国内使用的空气分离器有卧式套管式，立式盘管式和自动式空气分离器三种型式。

然而，采用上述三种空气分离器，由于其结构较为复杂，在进行空气分离时，由于其并未对混合气体中的液体进行分离，因此，当液体进入空气分离器内时，由于空气分离器的体积不大，因此，进入的液体占据了该空气分离器的大部分空间，容易造成空气分离器中的冷凝压力增大，且制冷效果不佳。其次，目前采用的空气分离器在冷凝过程中无法自动进行制冷剂的补充，因此，导致对冷凝性气体的冷凝效果不佳，从而导致冷凝性气体部分跟随不冷凝性气体排出，无法实现高效节能的分离效果。

发明内容

本发明实施例公开了一种自动放空气器，以解决在目前的空气分离器结构复杂、冷凝耗能大且冷凝分离效果不佳的问题。

本发明实施例公开了一种自动放空气器，包括：

气液分离器、热交换器、供液器及储水容器，所述气液分离器的气体入口用以通入混合气体，以分离混合气体中的液体，所述热交换器内设置有冷却盘管及液体制冷剂，所述冷却盘管的进气口与所述气液分离器的气体出口连接，经由所述气液分离器分离后的气体通入至所述冷却盘管内，以使所述液体制冷剂对所述冷却盘管内的气体进行冷凝，所述供液器管道连接至所述热交换器，用以提供液体制冷剂至所述热交换器内，所述储水容器连接于所述热交换器的气体出口，用以吸收所述热交换器中的非冷凝性气体。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述气液分离器通过分离管道连接至所述混合气体通入管道。

优选地，在所述分离管道上设置有第一单向阀。

设置该第一单向阀以确保气体仅能从该混合气体管道内向该气液分离器单向进气。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述自动放空气器还包括过滤器，所述过滤器的一端管道连接至所述混合气体通入管道，另一端管道连接至所述气液分离器。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述气液分离器内设置有液体储存腔及气体流通腔，所述混合气体进入所述气液分离器内进行气液分离得到液体和气体，分离后的液体进入所述液体储存腔内形成液封，分离后的气体经由所述气体流通腔通入至所述冷却盘管内。

优选地，所述冷却盘管的进气口通过冷凝管道连接至所述气液分离器的气体出口。

优选地，在所述冷凝管道上设置有膨胀阀。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述冷却盘管部分浸入所述液体制冷剂中，且所述冷却盘管浸入所述液体制冷剂中的圈数大于或等于所述液体制冷剂的最高液位的三分之一。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述热交换器内设置有集气腔，非冷凝性气体经由所述冷却盘管的出气口聚集至所述集气腔内。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述热交换器上方设置有压力传感器，所述压力传感器用以感测所述集气腔内的气体压力。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述储水容器经由放空气管道连接至所述集气腔的出气口，且所述放空气管道上设置有放空气电磁阀，所述放空气电磁阀电性连接至所述压力传感器。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述压力传感器包括第一预设压力值及第二预设压力值，且所述第二预设压力值小于所述第一预设压力值，当所述压力传感器检测到所述集气腔内的气体压力大于所述第一预设压力值时，所述放空气电磁阀开启，以使所述集气腔内的气体经由所述放空气管道通入至所述储水容器内；当所压力传感器检测到所述集气腔内的气体压力小于所述第二预设压力值时，所述放空气电磁阀关闭，以使所述集气腔内的气体停止通入至所述储水容器内。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述放空气管道上设置有第二单向阀，且所述第二单向阀设于所述放空气管道邻近所述储水容器的一端。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述热交换器上设置有液位控制器，所述液位控制器用以检测所述热交换器内的液体制冷剂的液位。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例中，所述供液器通过供液管道连接至所述热交换器，且所述供液管道上设置有第一供液电磁阀，所述第一供液电磁阀电性连接至所述液位控制器，所述热交换器上连接有液体循环管道，所述液体循环管道的自由端连接至所述供液管道，所述液体循环管道用以将所述热交换器内的多余液体循环输送至所述供液管道内，所述液体循环管道上设置有第二供液电磁阀，所述第二供液电磁阀与所述第一供液电磁阀互锁连接；

当所述液位控制器检测所述热交换器内的液体制冷剂的液位小于或等于预设的最低液位时，所述第一供液电磁阀开启，所述第二供液电磁阀关闭，所述供液器内的液体经由所述供液管道输入至所述热交换器内；

当所述热交换器内的液位大于或等于预设的最高液位时，所述第一供液电磁阀关闭，所述第二供液电磁阀开启，所述供液器停止继续向所述热交换器供液，所述液体循环管道将所述热交换器内的多余液体循环输送至所述供液管道内。优选地，所述气液分离器还包括液体出口，所述液体出口通过回气管道连接至所述混合气体通入管道。

优选地，所述气液分离器的气体出口与所述气液分离器的气体进口相对设置，所述液体出口与所述气体出口相对所述气液分离器的中心垂直设置。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

(1)减少制冷剂，降低制冷压力。本发明实施例提供的自动放空气器，利用气液分离器将混合气体中的液体进行分离，从而避免了混合气体中的液体跟随进入热交换器中，从而减少制冷剂的制冷压力，确保该混合气体中的冷凝性气体能够被完全冷凝，从而达到将冷凝性气体与不冷凝性气体进行分离的效果。

(2)能够对热交换器内的制冷剂进行实时补充，确保冷凝效果。本发明实施例提供的自动放空气器，通过设置供液器，并使得供液器管道连接至热交换器，当热交换器中的制冷剂不足时，可通过供液器对该热交换器进行制冷剂的补充，从而确保该热交换器具有足够的制冷剂来对冷凝性气体进行冷凝，进而保证将冷凝性气体与非冷凝性气体分离的效果。

(3)减少对大气进行排放制冷剂，保护环境。本发明实施例提供的自动放空气器，通过设置储水容器连接至热交换器的气体出口，从而能够将溶于水的气体通入储水容器内进行吸收，进而避免该气体直接排放至大气中，从而达到节能减排、保护环境的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种自动放空气器的结构示意图；

图2是本发明实施例公开的气液分离器的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种自动放空气器，能够解决现有的空气分离器分离效果不佳且耗能大的问题。以下将结合附图进行详细描述。

请一并参阅图1至图2，为本发明实施例提供的自动放空气器100的结构示意图。本发明实施例提供的自动放空气器100包括混合气体通入管道10、气液分离器20、热交换器30、供液器40以及储水容器50。气液分离器20的气体进口与混合气体通入管道10连接，以对混合气体内的液体进行分离。热交换器30内设置有冷却盘管31及液体制冷剂(未图示)，冷却盘管31的进气口与气液分离器20的气体出口连接，经由气液分离器20分离后的气体通入至冷却盘管31内，以使液体制冷剂对冷却盘管31内的气体进行冷凝。供液器40管道连接至热交换器30，用以对热交换器30内的液体制冷剂进行补充。储水容器50连接于热交换器30的气体出口，用以吸收热交换器30中的非冷凝性气体。采用上述设计，利用气液分离器20对混合气体进行气液分离，从而避免液体跟随混合气体进行热交换器30内而导致制冷剂的使用增加，降低制冷压力，减少能耗；同时，利用供液器40对制冷剂进行实时补充，确保该热交换器30内具有充足的制冷剂对冷凝性气体进行冷凝，从而提高对冷凝性气体及非冷凝性气体的分离效果。

在本实施例中，该混合气体通入管道10可连接至冷凝器或贮液器，从而将冷凝器或贮液器的混合气体经由混合气体通入管道10通入至气液分离器20内进行气液分离。

在本实施例中，该气液分离器20通过分离管道21连接至混合气体通入管道10，以使混合气体能够经由分离管道21进入气液分离器20内。具体地，该分离管道21的一端连接至气液分离器20的气体进口22，另一端连接至混合气体通入管道10，并且为了确保混合气体的单向通入，防止气体经由该分离管道21反向通入至混合气体通入管道10内，在该分离管道21上设置有第一单向阀211，利用该第一单向阀211来控制混合气体只能沿该分离管道21向该气液分离器20内通入，确保该气液分离器20对该混合气体的气液分离效果。

进一步地，该气液分离器20的气体出口23连接至冷却盘管31的进气口，且该气液分离器20还包括液体出口24，该液体出口24通过回气管道241连接至混合气体通入管道10，以将气液分离器20中的多余液体回流至混合气体通入管道10，进而经由该混合气体通入管道10再次通入气液分离器20中进行第二次气液分离，以此循环。具体地，为了便于气体流动，该气体出口23与该气液分离器20的气体进口22相对设置，即，该第一气体出口23与该气液分离器20的气体进口22位于同于直线上。而为了便于连接回气管道241，该液体出口24与气体出口23相对气液分离器20的中心垂直设置。

此外，为了便于控制该回气管道241向该混合气体通入管道10内的液体通入量，在该回气管道241与该混合气体通入管道10的连接处设置有截止阀241a，通过控制该截止阀241a的开启与关闭，能够控制该回气管道241与混合气体通入管道10的连通或不连通，从而达到控制液体经由该回气管道241向该混合气体通入管道10通入或不通入的目的。

进一步地，该气液分离器20内设置有液体储存腔25及气体流通腔(图中未示出)，混合气体进入气液分离器20内进行气液分离得到液体和气体，分离后的液体进入该液体储存腔内形成液封，分离后的气体经由气体流通腔通入冷却盘管31内。具体地，采用在该气液分离器20内设置该液体储存腔的设计，能够将分离后的液体进行收集的同时，还能形成液封，防止气体进入该液体储存腔内，确保分离后的气体能够进入该气体流通腔内，进而通入冷却盘管31内进行冷凝分离。可以理解的是，在其他实施例中，该气液分离器20内还可设置集液管来替代液体储存腔，将分离后的液体直接进入集液管内形成液封。

此外，为了确保液体储存腔25中的液体容量始终保持在一定量内，在液体储存腔中设置有浮球阀251，该浮球阀251用以控制液体储存腔25中的液体容量，当液体储存腔25中的液体容量过大时，多余的液体能够经由上述的液体出口24流入回气管道241内。

在本实施例中，自动放空气器100还包括过滤器60，过滤器60的一端管道连接至混合气体通入管道10，另一端连接至气液分离器20。具体地，该过滤器60设于该分离管道21内，该过滤器60用以对通入该分离管道21内的混合气体进行过滤，以过滤掉混合气体内的部分杂质，从而避免后续杂质造成管道堵塞。

在本实施例中，该冷却盘管31的进气口通过冷凝管道311连接至气液分离器20的气体出口，以将经由气液分离器20分离后的气体经由该冷凝管道311通入至冷却盘管31内。具体地，该冷却盘管31的进气口通过该冷凝管道311连接至该气液分离器20的第一气体出口23，且该冷凝管道311上设置有膨胀阀311b，以将高压液体节流成为低压液体。

进一步地，该冷却盘管31部分浸入液体制冷剂中，且该冷却盘管31浸入该液体制冷剂中的圈数大于或等于该液体制冷剂的最高液位的三分之一。具体地，为了确保冷凝效果，该冷却盘管31浸入液体制冷剂中的有效冷却圈数为大于或等于4圈，且由于该冷却盘管31的有效冷却圈数在自动放空气器100中的最高液位的1/3，因此整个冷却盘管31圈数应大于或等于12圈。(无浸入的冷却盘管31的冷却效果由于冷却效果差，不作考虑)。可以理解的是，在其他实施例中，该冷却盘管31的圈数还可根据液体制冷剂的液位来做调整。

进一步地，该冷却盘管31的出气口312可通过管道连接至该回气管道241，以将部分非冷凝性气体经由该回气管道241通入至混合气体通入管道10，从而进行下一轮的冷凝。

在本实施例中，该液体制冷剂采用氨液或液氮，以对冷凝性气体进行冷凝，以将冷凝性气体冷凝成液体。

在本实施例中，该热交换器30内设置有集气腔(图中未示出)，非冷凝性气体经由冷却盘管31的出气口312聚集至集气腔内，以便于将冷凝性气体及非冷凝性气体分离，并有利于后续将非冷凝性气体进行排放。

进一步地，该热交换器30上方设置有压力传感器33，该压力传感器33用以感测集气腔内的气体压力。具体地，该压力传感器33包括第一预设压力值及第二预设压力值，该第一预设压力值大于该第二预设压力值。该压力传感器33可对集气腔内的气体压力进行检测，并与第一预设压力值及第二预设压力值进行比较。当该集气腔内的气体压力大于该第一预设压力值时，此时，该自动放空气器100可自动进行放空气；而当该集气腔内的气体压力小于该第二预设压力值时，此时，该自动放空气器100停止自动进行放空气。利用压力传感器33来检测集气腔内的气体压力，以实时对该集气腔内的气体进行排放或停止排放，从而达到自动排放空气的功能。优选地，该第一预设压力值设定值与上述的气液分离器20的蒸发压力相关，即，该气液分离器20中的蒸发压力为一定值时，该第一预设压力值的设定值与该气液分离器20中的蒸发压力值可相等或者近似相等。即，该第一预设压力值及该气液分离器20中的蒸发压力可为大于0.25MPa，该第二预设压力值可为0.15MPa。

进一步地，该储水容器50经由放空气管道51连接至集气腔的出气口312，且放空气管道51上设置有放空气电磁阀511，该放空气电磁阀511电性连接至压力传感器33。当该压力传感器33检测该集气腔内的气体压力大于第一预设压力值时，该压力传感器33发送信号至该放空气电磁阀511，此时，该放空气电磁阀511开启，以使集气腔内的气体经由放空气管道51通入至储水容器50内进行吸收。当该压力传感器33检测集气腔内的气体压力小于第二预设压力值时，该压力传感器33发送信号至该放空气电磁阀511，此时，该放空气电磁阀511关闭，以使集气腔内的气体停止通入至储水容器50，以此循环。通过设置放空气电磁阀511与压力传感器33电性连接，从而能够通过检测集气腔内的气体压力，来达到实时自动对该集气腔内的气体进行排放或停止排放的目的，操作简单便捷，且无需人工参与，自动化程度高。

进一步地，该放空气管道51上设置有第二单向阀512，且该第二单向阀512设于该放空气管道51邻近储水容器50的一端，以确保非冷凝性气体只能经由该放空气管道51进入该储水容器50内，进而防止外界的空气经由该放空气管道51进入集气腔内。

进一步地，该储水容器50可为水槽、水箱等，以便于储存水，从而对溶于水的气体进行吸收。

在本实施例中，该热交换器30上设置有液位控制器34，该液位控制器34用以检测热交换器30内的液体制冷剂的液位，从而能够实时判断是否需要对该热交换器30内的液体制冷剂进行补充，防止液体制冷剂不足而导致冷凝效果不佳的问题。

进一步地，该供液器40通过供液管道41连接至热交换器30，且供液管道41上设置有第一供液电磁阀411，该第一供液电磁阀411电性连接至液位控制器34，在该热交换器30上连接有液体循环管道35，该液体循环管道35连接至上述的供液管道41，该液体循环管道35用以将热交换器30内的多余液体循环输送至上述的供液管道41内，该液体循环管道35上设置有第二供液电磁阀351，且该第二供液电磁阀351与第一供液电磁阀411电性连接。当液位控制器34检测热交换器30内的液体制冷剂的液位小于或等于预设的最低液位L1时，该第一供液电磁阀411开启，该第二供液电磁阀351关闭，即该液体循环管道35停止向该供液管道41进行供液，该供液器40内的液体经由供液管道41输入至热交换器30内，以补充该热交换器30内的液体制冷剂。而当热交换器30内的液位大于或等于预设的最高液位L2时，该第一供液电磁阀411关闭，该第二供液电磁阀351开启，该供液器40停止继续向热交换器30供液，液体循环管道35将热交换器30内的多余液体循环输送至供液管道41内，以此循环。采用液位控制器34第一供液电磁阀411与电性连接，并使得第二供液电磁阀351与第一供液电磁阀351电性连接，来配合自动对该热交换器30内的液体制冷剂进行补充，从而确保该热交换器30内的液体制冷剂始终处于充足状态，进而能够确保该液体制冷剂对冷凝气体的冷凝效果。

具体地，在采用上述自动放空气器100进行放空气时，其主要操作过程如下：

将混合气体经由混合气体通入管道10通入至气液分离器20内，利用该气液分离器20对该混合气体进行气液分离，将分离出来的液体集中至液体储存腔内并形成液封，将分离出来的气体通入冷却盘管31内，利用液体制冷剂对该分离出来的气体中的冷凝性气体进行冷凝，而非冷凝性气体通入至集气腔内。当压力传感器33检测该集气腔内的气体压力大于第一预设压力值时，该放空气电磁阀511启动，此时，非冷凝性气体经由放空管道通入至储水容器50内进行吸收；而当压力传感器33检测该集气腔内的气体压力小于第二预设压力值时，该放空气电磁阀511关闭，此时，非冷凝性气体停止通入储水容器50。此外，在热交换器30中对冷凝性气体进行冷凝的过程中，该液位控制器34检测该液体制冷剂的液位。当该液体制冷剂的液位低于最低液位L1时，该第一供液电磁阀411开启，第二供液电磁阀351关闭，该供液器40内的液体经由供液管道41输入至热交换器30内；而当该液位制冷剂的液位高于最高液位L2时，该第一供液电磁阀411关闭，该第二供液电磁阀351开启，此时，该供液器40停止继续供液，经由液体循环管道35将热交换器30内的液体向该供液管道41内输送，并再次进入该热交换器30内。

本发明实施例提供的自动放空气器100，通过将混合气体通道管道连接至气液分离器20，利用气液分离器20将混合气体中的液体进行分离，从而避免了混合气体中的液体跟随气体进入热交换器30中，从而减少制冷剂的制冷压力，确保该混合气体中的冷凝性气体能够被完全冷凝，从而达到将冷凝性气体与不冷凝性气体进行分离的效果。

以上对本发明实施例公开的一种自动放空气器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的自动放空气器及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种自动放空气器，其特征在于，包括气液分离器、热交换器、供液器及储水容器，所述气液分离器的气体入口用以通入混合气体，以分离混合气体中的液体，所述热交换器内设置有冷却盘管及液体制冷剂，所述冷却盘管的进气口与所述气液分离器的气体出口连接，经由所述气液分离器分离后的气体通入至所述冷却盘管内，以使所述液体制冷剂对所述冷却盘管内的气体进行冷凝，所述供液器管道连接至所述热交换器，用以提供液体制冷剂至所述热交换器内，所述储水容器连接于所述热交换器的气体出口，用以吸收所述热交换器中的非冷凝性气体，所述气液分离器内设置有液体储存腔及气体流通腔，所述混合气体进入所述气液分离器内进行气液分离得到液体和气体，分离后的液体进入所述液体储存腔内形成液封，分离后的气体经由所述气体流通腔通入至所述冷却盘管内；所述热交换器内设置有集气腔，非冷凝性气体经由所述冷却盘管的出气口聚集至所述集气腔内，所述热交换器上方设置有压力传感器，所述压力传感器用以感测所述集气腔内的气体压力，所述储水容器经由放空气管道连接至所述集气腔的出气口，且所述放空气管道上设置有放空气电磁阀，所述放空气电磁阀电性连接至所述压力传感器；所述压力传感器包括第一预设压力值及第二预设压力值，且所述第二预设压力值小于所述第一预设压力值，所述第一预设压力值与所述气液分离器的蒸发压力相等，当所述压力传感器检测到所述集气腔内的气体压力大于所述第一预设压力值时，所述放空气电磁阀开启，以使所述集气腔内的气体经由所述放空气管道通入至所述储水容器内；当所述压力传感器检测到所述集气腔内的气体压力小于所述第二预设压力值时，所述放空气电磁阀关闭，以使所述集气腔内的气体停止通入至所述储水容器。

2.根据权利要求1所述的自动放空气器，其特征在于，所述气液分离器的气体入口通过分离管道连接至混合气体通入管道。

3.根据权利要求2所述的自动放空气器，其特征在于，所述自动放空气器还包括过滤器，所述过滤器的一端管道连接至所述混合气体通入管道，另一端管道连接至所述气液分离器。

4.根据权利要求1所述的自动放空气器，其特征在于，所述冷却盘管部分浸入所述液体制冷剂内，所述冷却盘管浸入所述液体制冷剂中的圈数大于或等于所述液体制冷剂的最高液位的三分之一。

5.根据权利要求1所述的自动放空气器，其特征在于，所述放空气管道上设置有第二单向阀，且所述第二单向阀设于所述放空气管道邻近所述储水容器的一端。

6.根据权利要求1所述的自动放空气器，其特征在于，所述热交换器上设置有液位控制器，所述液位控制器用以检测所述热交换器内的液体制冷剂的液位。

7.根据权利要求6所述的自动放空气器，其特征在于，所述供液器通过供液管道连接至所述热交换器，且所述供液管道上设置有第一供液电磁阀，所述第一供液电磁阀电性连接至所述液位控制器，所述热交换器上连接有液体循环管道，所述液体循环管道的自由端连接至所述供液管道，所述液体循环管道用以将所述热交换器内的多余液体循环输送至所述供液管道内，所述液体循环管道上设置有第二供液电磁阀，所述第二供液电磁阀与所述第一供液电磁阀互锁连接；

当所述液位控制器检测所述热交换器内的液体制冷剂的液位小于或等于预设的最低液位时，所述第一供液电磁阀开启，所述第二供液电磁阀关闭，所述供液器内的液体经由所述供液管道输入至所述热交换器内；

当所述热交换器内的液位大于或等于预设的最高液位时，所述第一供液电磁阀关闭，所述第二供液电磁阀开启，所述供液器停止继续向所述热交换器供液，所述液体循环管道将所述热交换器内的多余液体循环输送至所述供液管道内。