CN109210837A - 引射回油气液分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种引射回油气液分离器，包括气液分离器本体，以及设置在气液分离器本体顶部的端盖，气液分离器本体内设置有气液分离系统，以及与气液分离系统连接的引射回油系统，引射回油系统连接设置在气液分离器本体上部侧壁上的回气管，所述的回气管一端位于气液分离器本体内，另一端连接压缩机进气口。本专利申请可以根据空调负荷的变化，针对不同的工况条件采用高低位置不同的多个回油毛细管回油，解决了现有气液分离器因回油孔位置固定，在空调负荷变化时无法根据油位变化调整回油的缺点，有效的保证了回油效果；本专利利用引射原理，使回油中所含液态制冷剂气化，降低了压缩机液击的风险。同时可以对回气进行冷却，减少有害过热，减少能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调机组用气液分离器，尤其是一种空气源热泵空调机组用引射回油气液分离器。
背景技术
随着人们物质生活水平的提高，对生活环境舒适性的要求越来越高，空调成为生活中必不可少的生活设施。
在政府政策要求的促进下，全国各地纷纷出台相关政策，大力推广以空气源热泵空调机组为主要替代形式的煤改电项目。然而在空气源热泵的使用过程中因室外机除霜以及负荷变化而导致的用户舒适性体验下降，压缩机运行工况恶化等情况时有发生。在除霜或负荷变化的过程中，由于液态制冷剂在蒸发器中未能全部达到饱和或过热状态，部分液滴如果直接进入压缩机会发生湿压缩。所以在蒸发器出口至压缩机入口之间要设置气液分离器，确保进入压缩机的全部为气体，并将润滑油带回压缩机，以保证压缩机能正常的运转。也有一些除霜采用电子膨胀阀全部打开，压缩机高速运行的方式，但是，由于气态制冷剂过热，导致压缩机运行工况恶化的情况时有发生。
在政府政策要求的促进下，全国各地纷纷出台相关政策，大力推广以空气源热泵空调机组为主要替代形式的煤改电项目。然而在空气源热泵的使用过程中因室外机除霜以及负荷变化而导致的用户舒适性体验下降，压缩机运行工况恶化等情况时有发生。在除霜或负荷变化的过程中，由于液态制冷剂在蒸发器中未能全部达到饱和或过热状态，部分液滴如果直接进入压缩机会发生湿压缩。所以在蒸发器出口至压缩机入口之间要设置气液分离器，确保进入压缩机的全部为气体，并将润滑油带回压缩机，以保证压缩机能正常的运转。也有一些除霜采用电子膨胀阀全部打开，压缩机高速运行的方式，但是，由于气态制冷剂过热，导致压缩机运行工况恶化的情况时有发生。
目前，空调机组所使用的气液分离器一般采用重力和流速变化来进行气液分离，如公开号为：CN206247719UD的专利公开了一种气液分离器和空调器，其中，该气液分离器包括：罐体；出气管，自罐体的顶壁插至罐体内；出液管，自罐体下端的侧壁插至罐体内；以及进气液管，自罐体的顶壁插至罐体内，进气液管的下端向罐体的侧壁弯曲设置，且进气液管的上端轴线和罐体轴线所在平面与进气液管的下端轴线呈夹角设置。外部混合态的冷媒通过进气液管进入到罐体内时，会沿着罐体的侧壁流动形成旋流，此时，混合态的冷媒中的气态冷媒向罐体的顶部流动，液态冷媒在自身重力作用下积聚至罐体的底部，从而使得进入罐体内气态冷媒和液态冷媒能够很好的分离，但分离的效果不是很理想，尤其是在热泵空调除霜时还有可能发生制冷剂液滴进入压缩机的现象。同时，传统气液分离器的回油孔位于气液分离器底部，还有可能存在由于工况变化，大量液态制冷剂及润滑油滞留在气液分离器，导致含油层液位上升，润滑油无法通过回油孔返回压缩机，造成压缩机缺油的情况发生。
因此，设计一种能够适应空调机组运行工况变化，保证及时回油，避免压缩机湿压缩发生的引射回油气液分离器是亟待解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种能够适应空调机组运行工况变化，保证及时回油，避免压缩机湿压缩发生的引射回油气液分离器。
本发明的目的是这样实现的：
引射回油气液分离器，包括气液分离器本体4，以及设置在气液分离器本体4顶部的端盖1，其特征在于：所述的气液分离器本体4内设置有气液分离系统，以及与气液分离系统连接的引射回油系统，所述的引射回油系统连接设置在气液分离器本体4上部侧壁上的回气管8，所述的回气管8一端位于气液分离器本体4内，另一端连接压缩机进气口；
所述的气液分离系统包括设置在气液分离器本体4顶盖上的进气管2，所述的进气管2上端连接空调机组蒸发器，下端位于气液分离器本体4，包括2个支路管，其中垂直布置的支路管通过插接方式连接气液分离筒5内，另一支路管则与上端呈倾斜夹角连通气液分离器本体4内与气液分离筒5筒壁外之间的空间；
所述的气液分离筒5的底部设置有杂质收集仓10，杂质收集仓10上方的气液分离筒5的管壁上设置有透气孔9，同时通过回油腔隔板6将气液分离筒5分割为多个气液分离腔；
所述的回油腔隔板6自下向上依次包括低位回油腔隔板6-1、次低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3和高位回油腔隔板6-4；所述的回油腔隔板6上设置有多个通孔；
所述的引射回油系统包括多组由回油毛细管7与回油浮子3组成的回油管路组成；
所述的回油毛细管7一端连接位于气液分离器本体4外的回气管8管体，另一端连接设置有回油浮子3的气液分离腔内的；
所述的回油管路自下向上依次包括并联设置的低位回油管路、次低位回油管路、次高位回油管路和高位回油管路；
所述的低位回油管路包括低位回油毛细管7-1，以及与低位回油毛细管7-1连接的位于气液分离筒5内的低位回油浮子3-1；所述的次低位回油管路包括次低位回油毛细管7-2，以及与次低位回油毛细管7-2连接的位于气液分离筒5内的次低位回油浮子3-2；所述的次高位回油管路包括次高位回油毛细管7-3，以及与次高位回油毛细管7-3连接的位于气液分离筒5内的次高位回油浮子3-3；所述的高位回油管路包括高位回油毛细管7-4，以及与高位回油毛细管7-4连接的位于气液分离筒5内的高位回油浮子3-4；
所述的低位回油浮子3-1位于低位回油腔隔板6-1与次低位回油腔隔板6-2之间的低位气液分离腔内；次低位回油浮子3-2位于次低位回油腔隔板6-2与次高位回油腔隔板6-3之间的次低位气液分离腔内；所述的次高位回油浮子3-3位于次高位回油腔隔板6-3与高位回油腔隔板6-4之间的次高位气液分离腔内；所述的高位回油浮子3-4位于高位回油腔隔板6-4与气液分离筒5上端口之间的高位气液分离腔内；
所述的低位回油浮子3-1、次低位回油浮子3-2、次高位回油浮子3-3和高位回油浮子3-4为一个中空的圆环，侧面为直面，中间圆孔便于制冷剂气流通过，回油浮子根据其所受浮力在其所处的气液分离腔内沿气液分离筒5内壁上下浮动；所述的低位回油浮子3-1、次低位回油浮子3-2、次高位回油浮子3-3和高位回油浮子3-4分别落在对应的低位回油腔隔板6-1、次低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3和高位回油腔隔板6-4上时，能够完全封堵住与其所在气液分离腔连通的低位回油毛细管7-1、次低位回油毛细管7-2、次高位回油毛细管7-3和高位回油毛细管7-4。
积极有益效果：本专利申请具有以下特点：1.可以根据空调负荷的变化，针对不同的工况条件采用高低位置不同的多个回油毛细管回油，解决了现有气液分离器因回油孔位置固定，在空调负荷变化时无法根据油位变化调整回油的缺点，有效的保证了回油效果。2.本发明在气液分离器进口处设置两个支路，一路变向，一路设气液分离筒，强化了气液分离的效果。3.本专利利用引射原理，回油管具有节流效果，使回油中所含液态制冷剂气化，降低了压缩机液击的风险。同时可以对回气进行冷却，减少有害过热，减少能耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为发明的气液分离筒的剖视结构示意图；
图中为：端盖1、进气管2、低位回油浮子3-1、次低位回油浮子3-2、次高位回油浮子3-3、高位回油浮子3-4、气液分离器本体4、气液分离筒5、回油腔隔板6、低位回油腔隔板6-1、次低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3、高位回油腔隔板6-4、回油毛细管7、低位回油毛细管7-1、次低位回油毛细管7-2、次高位回油毛细管7-3、高位回油毛细管7-4、回气管8、透气孔9、杂质收集仓10。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，对本发明做进一步的说明：
如图1、图2所示，引射回油气液分离器，包括气液分离器本体4，以及设置在气液分离器本体4顶部的端盖1，其特征在于：所述的气液分离器本体4内设置有气液分离系统，以及与气液分离系统连接的引射回油系统，所述的引射回油系统连接设置在气液分离器本体4上部侧壁上的回气管8，所述的回气管8一端位于气液分离器本体4内，另一端连接压缩机进气口；
所述的气液分离系统包括设置在气液分离器本体4顶盖上的进气管2，所述的进气管2上端连接空调机组蒸发器，下端位于气液分离器本体4，包括2个支路管，其中垂直布置的支路管通过插接方式连接气液分离筒5内，另一支路管则与上端呈倾斜夹角连通气液分离器本体4内与气液分离筒5筒壁外之间的空间；
所述的气液分离筒5的底部设置有杂质收集仓10，杂质收集仓10上方的气液分离筒5的管壁上设置有透气孔9，同时通过回油腔隔板6将气液分离筒5分割为多个气液分离腔；
所述的回油腔隔板6自下向上依次包括低位回油腔隔板6-1、次低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3和高位回油腔隔板6-4；所述的回油腔隔板6上设置有多个通孔，如图3所示；
所述的引射回油系统包括多组由回油毛细管7与回油浮子3组成的回油管路组成；
所述的回油毛细管7一端连接位于气液分离器本体4外的回气管8管体，另一端连接设置有回油浮子3的气液分离腔内的；
所述的回油管路自下向上依次包括并联设置的低位回油管路、次低位回油管路、次高位回油管路和高位回油管路；
所述的低位回油管路包括低位回油毛细管7-1，以及与低位回油毛细管7-1连接的位于气液分离筒5内的低位回油浮子3-1；所述的次低位回油管路包括次低位回油毛细管7-2，以及与次低位回油毛细管7-2连接的位于气液分离筒5内的次低位回油浮子3-2；所述的次高位回油管路包括次高位回油毛细管7-3，以及与次高位回油毛细管7-3连接的位于气液分离筒5内的次高位回油浮子3-3；所述的高位回油管路包括高位回油毛细管7-4，以及与高位回油毛细管7-4连接的位于气液分离筒5内的高位回油浮子3-4；
所述的低位回油浮子3-1位于低位回油腔隔板6-1与次低位回油腔隔板6-2之间的低位气液分离腔内；次低位回油浮子3-2位于次低位回油腔隔板6-2与次高位回油腔隔板6-3之间的次低位气液分离腔内；所述的次高位回油浮子3-3位于次高位回油腔隔板6-3与高位回油腔隔板6-4之间的次高位气液分离腔内；所述的高位回油浮子3-4位于高位回油腔隔板6-4与气液分离筒5上端口之间的高位气液分离腔内；
所述的低位回油浮子3-1、次低位回油浮子3-2、次高位回油浮子3-3和高位回油浮子3-4为一个中空的圆环，侧面为直面，中间圆孔便于制冷剂气流通过，回油浮子根据其所受浮力在其所处的气液分离腔内沿气液分离筒5内壁上下浮动；所述的低位回油浮子3-1、次低位回油浮子3-2、次高位回油浮子3-3和高位回油浮子3-4分别落在对应的低位回油腔隔板6-1、次低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3和高位回油腔隔板6-4上时，能够完全封堵住与其所在气液分离腔连通的低位回油毛细管7-1、次低位回油毛细管7-2、次高位回油毛细管7-3和高位回油毛细管7-4，在回油腔防止漏气。
实施例1
当空调机组稳定运行时，蒸发器中的制冷剂气体由气液分离器进气管2进入气液分离器本体4内，由于气液分离器本体内的进气管2一端分为两个支路，其中一个支路的制冷剂携带的液滴在惯性力的作用下直接进入气液分离筒5，在此被截留。气态制冷剂由透气孔流出，达到气液分离的目的。另一支路气态制冷剂直接通入气液分离器内，由于制冷剂气体分流，使得气体流速下降，一些较大的液滴直接落下，达到气液分离的目的。同时如果气态制冷剂中含有杂质，在惯性力的作用下亦进入气液分离筒5中，并沉积在气液分离筒5底部，使气液分离筒5还具备了粗效过滤的功能。此时气液分离器中液态制冷剂量不大，液态制冷剂的液位应处于低位回油腔附近，在液态制冷剂和润滑油浮力的作用下，低位气液分离腔内的低位回油浮子3-1垂直向上浮起；低位回油毛细管7-1打开。其余的次低位回油浮子3-2、次高位回油浮子3-3和高位回油浮子3-4在重力的作用下分别落到次低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3和高位回油腔隔板6-4上，堵住相应的次低位回油毛细管7-2、次高位回油毛细管7-3和高位回油毛细管7-4管口。因回气管8气态制冷剂以一定的流速被压缩机吸入，回气管8与低位回油毛细管7-1连接处形成局部的低压，则润滑油经低位回油毛细管7-1吸入回气管8，与气态制冷剂一起返回压缩机，从而达到回油的目地。
实施例2
当系统除霜或负荷变化较大时，蒸发器中的制冷剂气体由气液分离器进气管2进入气液分离器本体4，由于气液分离器进气管2一端分为两个支路，其中一个支路的制冷剂携带的液滴在惯性力的作用下直接进入气液分离筒5，在此被截留。气态制冷剂由透气孔流出，达到气液分离的目的。另一支路气态制冷剂直接通入气液分离器内，由于制冷剂气体分流，使得气体流速下降，一些较大的液滴直接落下，达到气液分离的目的。同时如果气态制冷剂中含有杂质，在惯性力的作用下亦进入气液分离筒5中，并沉积在气液分离筒5底部，使气液分离筒5还具备了粗效过滤的功能。此时气液分离器中液态制冷剂量的会大量增加，液态制冷剂的液位会逐渐升高，根据运行工况的不同液态制冷剂的液位依次会到达次低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3、高位回油腔隔板6-4等位置，润滑油层所在位置也会依次到达低位回油腔隔板6-2、次高位回油腔隔板6-3、高位回油腔隔板6-4等位置，无论润滑油层到达哪个位置，相应的次低位回油浮子3-2、次高位回油浮子3-3和高位回油浮子3-4都会垂直向上浮起。因回气管8气态制冷剂以一定的流速被压缩机吸入，回气管8与相应次低位回油毛细管7-2、次高位回油毛细管7-3和高位回油毛细管7-4连接处形成局部的低压，则润滑油经过相应次低位回油毛细管7-2、次高位回油毛细管7-3和高位回油毛细管7-4吸入回气管8，与气态制冷剂一起返回压缩机，从而达到回油的目地。
实施例3
在系统除霜的工况下，在制冷剂液位所在回油腔回油的同时，被液态制冷剂浸没的回油腔的次低位回油毛细管7-2、次高位回油毛细管7-3和高位回油毛细管7-4起到节流降压作用，使得回液降压气化，吸收过热气态制冷剂的热量达到降低压缩机吸气温度，保护压缩机的作用。
本专利申请具有以下特点：1.可以根据空调负荷的变化，针对不同的工况条件采用高低位置不同的多个回油毛细管回油，解决了现有气液分离器因回油孔位置固定，在空调负荷变化时无法根据油位变化调整回油的缺点，有效的保证了回油效果。2.本发明在气液分离器进口处设置两个支路，一路变向，一路设气液分离筒，强化了气液分离的效果。3.本专利利用引射原理，回油管具有节流效果，使回油中所含液态制冷剂气化，降低了压缩机液击的风险。同时可以对回气进行冷却，减少有害过热，减少能耗。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.引射回油气液分离器，包括气液分离器本体，以及设置在气液分离器本体顶部的端盖，其特征在于：所述的气液分离器本体内设置有气液分离系统，以及与气液分离系统连接的引射回油系统，所述的引射回油系统连接设置在气液分离器本体上部侧壁上的回气管，所述的回气管一端位于气液分离器本体内，另一端连接压缩机进气口。
2.根据权利要求1所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的气液分离系统包括设置在气液分离器本体顶盖上的进气管，所述的进气管上端连接空调机组蒸发器，下端位于气液分离器本体，包括2个支路管，其中与垂直布置的支路管通过插接方式连接气液分离筒内，另一支路管则与上端呈倾斜夹角连通气液分离器本体内与气液分离筒筒壁外之间的空间。
3.根据权利要求2所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的气液分离筒的底部设置有杂质收集仓，杂质收集仓上方的气液分离筒上设置有管壁上设置有透气孔，同时通过回油腔隔板将气液分离筒分割为多个气液分离腔。
4.根据权利要求3所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的回油腔隔板自下向上依次包括低位回油腔隔板、次低位回油腔隔板、次高位回油腔隔板和高位回油腔隔板；所述的回油腔隔板上设置有多个通孔。
5.根据权利要求1所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的引射回油系统包括多组由回油毛细管与回油浮子组成的回油管路组成。
6.根据权利要求5所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的回油毛细管一端连接位于气液分离器本体外的回气管管体，另一端连接设置有回油浮子的气液分离腔内的。
7.根据权利要求5所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的回油管路自下向上依次包括并联设置的低位回油管路、次低位回油管路、次高位回油管路和高位回油管路。
8.根据权利要求7所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的低位回油管路包括低位回油毛细管，以及与低位回油毛细管连接的位于气液分离筒内的低位回油浮子；所述的次低位回油管路包括次低位回油毛细管，以及与次低位回油毛细管连接的位于气液分离筒5内的次低位回油浮子；所述的次高位回油管路包括次高位回油毛细管，以及与次高位回油毛细管连接的位于气液分离筒内的次高位回油浮子；所述的高位回油管路包括高位回油毛细管，以及与高位回油毛细管连接的位于气液分离筒内的高位回油浮子。
9.根据权利要求8所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的低位回油浮子位于低位回油腔隔板与次低位回油腔隔板之间的低位气液分离腔内；次低位回油浮子位于次低位回油腔隔板与次高位回油腔隔板之间的次低位气液分离腔内；所述的次高位回油浮子位于次高位回油腔隔板与高位回油腔隔板之间的次高位气液分离腔内；所述的高位回油浮子位于高位回油腔隔板与气液分离筒上端口之间的高位气液分离腔内。
10.根据权利要求8或9所述的引射回油气液分离器，其特征在于：所述的低位回油浮子、次低位回油浮子、次高位回油浮子和高位回油浮子为一个中空的圆环，侧面为直面，中间圆孔便于制冷剂气流通过，回油浮子根据其所受浮力在其所处的气液分离腔内沿气液分离筒内壁上下浮动；所述的低位回油浮子、次低位回油浮子、次高位回油浮子和高位回油浮子分别落在对应的低位回油腔隔板、次低位回油腔隔板、次高位回油腔隔板和高位回油腔隔板上时，能够完全封堵住与其所在气液分离腔连通的低位回油毛细管、次低位回油毛细管、次高位回油毛细管和高位回油毛细管。
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