CN113266968A - 储液罐、制冷剂转移装置和制冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种储液罐、制冷剂转移装置和制冷系统。该储液罐包括罐体(1)，罐体(1)上设置有进液管(2)、出液管(3)和引气管(4)，进液管(2)的第一端伸出罐体(1)外，第二端与罐体(1)的内腔连通，出液管(3)的第一端伸出罐体(1)外，第二端与罐体(1)的内腔连通，引气管(4)的第一端伸出罐体(1)外，第二端伸入罐体(1)内，引气管(4)的第二端的端口位于罐体(1)的上部，罐体(1)内的气态制冷剂区域仅通过所述引气管(4)与外部连通。根据本申请的储液罐，能够使得储液罐的功能多样化，更加充分地发挥储液罐优势，满足不同场景的使用需求。

Description

储液罐、制冷剂转移装置和制冷系统

技术领域

本申请涉及空气调节技术领域，具体涉及一种储液罐、制冷剂转移装置和制冷系统。

背景技术

氟利昂气体的排放会造成破坏大气层、引起温室效应、导致全球温升等一系列环境问题。利用氟利昂制冷剂的制冷设备应用于各行各业，从源头生产检测到用户使用、售后维修及报废处理等各个环节都可能存在氟利昂制冷剂的泄露，甚至存在人为的私自排放等现象。随着对氟利昂制冷剂的监管越来越严格，需要对上述各个流程环节中的氟利昂制冷剂进行严格的监控、回收再生利用等，特别是在测试、维修过程中经常需要对制冷设备内的制冷剂进行腾挪操作，需要确保在断开连接管的时候制冷剂不会泄露到大气环境中。

对制冷机组内的制冷剂进行转移操作或者增减时，经常需要使用到制冷剂储液罐。高压储液罐一般属于压力容器，其安全要求较高，故在转移制冷剂时需要控制高压储液罐的压力和温度等，防止出现超压现象。

然而现有的高压储液罐仅能作为储液使用，功能较为单一，不能使得高压储液罐的自身特点得到充分发挥，因此限制了储液罐的使用场景。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种储液罐、制冷剂转移装置和制冷系统，能够使得储液罐的功能多样化，更加充分地发挥储液罐优势，满足不同场景的使用需求。

为了解决上述问题，本申请提供一种储液罐，包括罐体，罐体上设置有进液管、出液管和引气管，进液管的第一端伸出罐体外，第二端与罐体的内腔连通，出液管的第一端伸出罐体外，第二端与罐体的内腔连通，引气管的第一端伸出罐体外，第二端伸入罐体内，引气管的第二端的端口位于罐体的上部，罐体内的气态制冷剂区域仅通过引气管与外部连通。

优选地，储液罐还包括换热装置，换热装置包括第一连接管、换热器和第二连接管，换热器设置在罐体内，第一连接管和第二连接管通过换热器连通，第一连接管和第二连接管均穿出罐体外，换热装置的管路通道与罐体的内腔不连通。

优选地，换热器设置在罐体的下部，第一连接管连接至换热器的上端，第二连接管连接至换热器的下端。

优选地，换热器呈螺旋管状、盘管状或波浪线状。

优选地，罐体的底部设置有支脚，罐体的底壁与支脚的底部之间形成走管空间，进液管、出液管和第二连接管均从罐体的底部穿出，并经走管空间进行布管。

优选地，罐体的外壁面上设置有换热结构。

优选地，出液管的第二端连接在罐体的底壁上，出液管的第二端端口与罐体的底壁内壁面齐平。

优选地，引气管呈U形，引气管的底部设置有回油孔。

优选地，引气管的U形底部与罐体的底壁接触；或，引气管的U形底部与罐体的底壁之间具有预定间隔H。

根据本申请的另一方面，提供了一种制冷剂迁移装置，包括上述的储液罐。

优选地，制冷剂迁移装置还包括泵气装置，泵气装置的吸气口与引气管的第一端连通。

优选地，储液罐包括换热装置时，制冷剂迁移装置还包括辅助压缩机，辅助压缩机的吸气口与引气管的第一端连通，辅助压缩机的排气口与换热装置的第一连接管连通。

根据本申请的另一方面，提供了一种制冷系统，包括上述的储液罐或上述的制冷剂迁移装置。

本申请提供的储液罐，包括罐体，罐体上设置有进液管、出液管和引气管，进液管的第一端伸出罐体外，第二端与罐体的内腔连通，出液管的第一端伸出罐体外，第二端与罐体的内腔连通，引气管的第一端伸出罐体外，第二端伸入罐体内，引气管的第二端的端口位于罐体的上部，罐体内的气态制冷剂区域仅通过引气管与外部连通。该储液罐利用进液管和出液管与罐体连通，可以形成储液功能，能够用来存储制冷剂，调整系统管路内的制冷剂量，使得系统管路内的制冷剂量可以满足系统所需，同时该储液罐还包括引气管，且储液罐不与进气管直接连通，相当于储液罐仅通过一个引气管实现与储液罐内的气态制冷剂区域连通，当制冷剂通过进液管进入到储液罐内后，由于体积增大会出现闪发现象，形成气态制冷剂，气态制冷剂可以通过引气管形成补气作用，此外，由于储液罐仅通过一个引气管实现与储液罐内的气态制冷剂区域连通，因此，在需要将储液罐内的制冷剂抽出时，只需要通过外部机构利用引气管对储液罐内部进行抽气，就能够使得储液罐内部压力降低，使得储液罐内的制冷剂快速气化，并从储液罐内向外部迁移，实现制冷剂的快速迁移功能。

附图说明

图1为本申请一个实施例的储液罐的结构示意图；

图2为本申请一个实施例的储液罐的结构示意图。

附图标记表示为：

1、罐体；2、进液管；3、出液管；4、引气管；5、第一连接管；6、第二连接管；7、换热器；8、支脚；9、回油孔；10、均压孔；11、散热片。

具体实施方式

结合参见图1至图2所示，根据本申请的实施例，储液罐包括罐体1，罐体1上设置有进液管2、出液管3和引气管4，进液管2的第一端伸出罐体1外，第二端与罐体1的内腔连通，出液管3的第一端伸出罐体1外，第二端与罐体1的内腔连通，引气管4的第一端伸出罐体1外，第二端伸入罐体1内，引气管4的第二端的端口位于罐体1的上部，罐体1内的气态制冷剂区域仅通过引气管4与外部连通。

下述的罐体1的上部是指从罐体1的上下方向的中间位置往上的部分，罐体1的下部是指从罐体1的上下方向的中间位置往上的部分，罐体1的上端是指罐体1的位于上侧的端部，罐体1的下端是指罐体1的位于下侧的端部。

该储液罐利用进液管2和出液管3与罐体1连通，可以形成储液功能，能够用来存储制冷剂，调整系统管路内的制冷剂量，使得系统管路内的制冷剂量可以满足系统所需，同时该储液罐还包括引气管4，且储液罐不与进气管直接连通，相当于储液罐仅通过一个引气管4实现与储液罐内的气态制冷剂区域连通，当制冷剂通过进液管2进入到储液罐内后，由于体积增大会出现闪发现象，形成气态制冷剂，气态制冷剂可以通过引气管4形成补气作用，此外，由于储液罐仅通过一个引气管4实现与储液罐内的气态制冷剂区域连通，因此，在需要将储液罐内的制冷剂抽出时，只需要通过外部机构利用引气管4对储液罐内部进行抽气，就能够使得储液罐内部压力降低，使得储液罐内的制冷剂快速气化，并从储液罐内向外部迁移，实现制冷剂的快速迁移功能。此处的储液罐不与进气管相连通，是指储液罐不设置进气管，或者是储液罐设置进气管，但是进气管从储液罐的罐体1穿过，不与罐体1的内腔相连通。

在一个实施例中，罐体1包括上罐体和下罐体，上罐体和下罐体同轴焊接，形成一个整体式的罐体1。本实施例的罐体1为单罐结构，也即罐体1为单层结构，通过各种管路的组合和设计，能够利用简单的罐体结构实现储液罐的多种不同功能，实现了储液罐的功能多样化，可以利用储液罐自身的结构特点，不仅实现储液功能，同时还能够实现闪发功能，满足制冷剂补气需要，例如压缩机的补气需要，此外，还可以配合外部机构，方便实现制冷剂从储液罐的迁出。由于储液罐的进液管2和出液管3处均不会发生气态制冷剂的泄漏，因此气态制冷剂与外部连通仅有引气管4一条路径，也就使得储液罐内的气态制冷剂在进行迁出时，无法从外部补充气体压力，更加方便实现储液罐内液态制冷剂的气化，使得储液罐能够同时具备闪发功能。

在一个实施例中，储液罐还包括换热装置，换热装置包括第一连接管5、换热器7和第二连接管6，换热器7设置在罐体1内，第一连接管5和第二连接管6通过换热器7连通，第一连接管5和第二连接管6均穿出罐体1外，换热装置的管路通道与罐体1的内腔不连通。第一连接管5和第二连接管6均在罐体1的内部与换热器7之间实现连接。

在本实施例中，通过增加换热装置，可以利用换热装置与罐体1内的制冷剂进行换热，由于换热装置的管路通道与罐体1的内腔不相连通，相互独立，因此不会发生换热装置内的流体与罐体1内的流体混合的现象，使得储液罐内的流体压力与换热装置内的流体压力不会串通，储液罐各部分的功能均能够得以实现。

在需要利用储液罐进行储液，或者是储液罐内压力过高需要降低时，可以在换热装置内通入温度比罐体1内的制冷剂温度低预设差值的低温流体，利用低温流体与罐体1内的制冷剂进行换热，降低罐体1内的制冷剂温度，进而使得罐体1内的气态制冷剂冷却液化，降低储液罐内的压力，从而使得储液罐的安全性能更好，也更加方便调整储液罐内的制冷剂存储量。

在需要将储液罐内的制冷剂迁出储液罐时，可以在换热装置内通入温度比罐体1内的制冷剂温度高预设差值的高温流体，利用高温流体与罐体1内的制冷剂进行换热，通过加入外部热源的方式提升储液罐内的制冷剂温度，使得储液罐内的液态制冷剂快速气化，从而方便利用机械动力从引气管4处将气态制冷剂迁移到其它需要的地方，提高制冷剂迁移效率。

在一个实施例中，换热器7设置在罐体1的下部，第一连接管5连接至换热器7的上端，第二连接管6连接至换热器7的下端。由于液态制冷剂主要存储在罐体1的下部，因此，将换热器7设置在罐体1的下部，能够加大换热器7与液态制冷剂的接触面积和换热效率，方便对液态制冷剂进行换热，方便实现液态制冷剂的气化，提高换热效率，同时提高外部热源的利用率。在一个实施例中，换热器7的底部可以与罐体1的底壁内壁面接触，或者相对于罐体1的底壁内壁面形成一定的高度差，该高度差例如为5mm～10mm，从而使得换热器7的底部与罐体1的底壁之间形成足够的空间，方便该区域的液态制冷剂与换热器7之间实现充分的换热。

优选地，换热器7呈螺旋管状、盘管状或波浪线状，能够增加换热器7的换热面积，进一步提高外部流体与罐体1内的制冷剂的换热效率。在其他的实施例中，换热器7也可以采用其他的形状，例如圆柱状等。

在一个实施例中，罐体1的底部设置有支脚8，罐体1的底壁与支脚8的底部之间形成走管空间，进液管2、出液管3和第二连接管6均从罐体1的底部穿出，并经走管空间进行布管。支脚8与罐体1的底部焊接，主要起到支撑和安装作用，将进液管2、出液管3和第二连接管6的出管均设置在支脚8与罐体1之间的走管空间内，能够更加充分地利用罐体1的设置所衍生出来的空间，而不会额外占用其他空间，因此能够使得布管更加合理，空间利用率更高，空间占用更小。此外，由于液态制冷剂位于气态制冷剂的下方，因此，使得进液管2、出液管3以及第二连接管6均从罐体1的底部伸出，也更加符合液态制冷剂的流动特性，使得管路的布置更加合理。

本实施例中，支脚8设置在罐体1的底部中间位置，从而能够在罐体1的底部周边均形成走管空间，更加方便进行管路的布设，管路布设位置更加灵活。

在一个实施例中，罐体1的外壁面上设置有换热结构，该换热结构能够加大罐体1表面与外部空气的接触面积，提高罐体1内部的制冷剂与外部空气的换热效率。

一般而言，储液罐内部的液态制冷剂气化速度过慢，在液态制冷剂气化吸热过程中，容易导致罐体1的外周出现凝露水甚至结霜，这都是由于罐体1的外壁与空气接触面积过小，与空气之间的换热效率过低所致，因此，通过在罐体1的外壁面上设置换热结构，能够使得罐体1的表面积增大，与外界空气的接触面积增大，能够形成立体式换热结构，方便液态制冷剂通过罐体1以及罐体1表面的换热结构进行换热，不仅能够加快制冷剂的吸热气化效率，而且可以降低甚至避免罐体1外周出现凝露水甚至结霜现象。

在一个实施例中，换热结构为分布在罐体1的外壁面上的散热片11，散热片11为多片，多片散热片11沿罐体1的周向和轴向排布，从而可以有效增大罐体1的表面积，提高罐体1内部制冷剂与外部空气的换热效率。换热结构也可以采用其他形式，例如在罐体1的外表面设置盘管，盘管具有外接接口，通过引入外部热源的方式来加快罐体1内部的制冷剂换热。

在一个实施例中，进液管2、出液管3和引气管4分别贯穿罐体1，并且与罐体1之间采用焊接密封，三个管路均在罐体1外部预留有管口，方便取用。进液管2在罐体1内部的端口略高于出液管3在罐体1内部的端口高度。

在一个实施例中，出液管3的第二端连接在罐体1的底壁上，出液管3的第二端端口与罐体1的底壁内壁面齐平，从而能够保证罐体1内部的液态制冷剂能够顺利排出。

在一个实施例中，引气管4呈U形，引气管4的底部设置有回油孔9。由于冷冻油一般会汇集在罐体1的底部，因此，需要使得引气管4能够在罐体1的底部位置与罐体1内部连通，从而使得冷冻油能够进入到引气管4内，实现冷冻油的回收利用，避免冷冻油在罐体1内大量积存。因此，本实施例中将引气管4设置为U形，可以使得引气管4能够经过罐体1的底部位置，同时又能够使得引气管4在罐体1内的端口位于罐体1的上部，方便气态制冷剂的吸入，避免液态制冷剂的吸入。作为一个优选的实施例，引气管4位于罐体1内的第二端端口设置在罐体1的顶部位置。

通过将引气管4设置为U形之后，可以引气管4的使得U形底部位于罐体1的底部位置，并且将回油孔9设置在引气管4的U形底部，从而能够在外部机构从引气管4进行引气时，使得罐体1底部的冷冻油或者液态制冷剂能够经回油孔被吸入引气管4内，并在引气管4内喷射雾化，然后与气态制冷剂混合，从引气管4吸出，如此，汇集在罐体1内的冷冻油或者液态制冷剂就能够方便地从储液罐中迁出，提高了冷冻油的循环利用效率。在一个实施例中，为了避免引气管4从回油孔9吸入冷冻油时有杂质堵塞回油孔9，在回油孔9的进口位置还设置有过滤器。

在一个实施例中，引气管4在靠近罐体1的焊接位置处设置有均压孔10，用于对引气管4内的制冷剂进行均压，均压孔10的技术属于成熟技术，此处不再详述。

在一个实施例中，引气管4的U形底部与罐体1的底壁接触。在本实施例中，回油孔9设置在引气管4的侧壁上，因此可以将引气管4的U形底部与罐体1的底壁接触，使得回油孔9的高度尽可能降低，从而保证罐体1内的冷冻油或者制冷剂能够被充分回收。

在一个实施例中，引气管4的U形底部与罐体1的底壁之间具有预定间隔H，优选地，预定间隔H满足1mm≤H≤8mm。在本实施例中，回油孔9可以设置在引气管4的侧壁上，也可以设置在引气管4的U形底部，由于引气管4与罐体1的底壁之间不接触，因此将回油孔9设置在引气管4的U形底部的底壁上，能够使得冷冻油或者是底部的液态制冷剂能够更加彻底地从罐体1内经引气管4被排出罐体1外。

根据本申请的实施例，制冷剂迁移装置包括上述的储液罐。

在一个实施例中，制冷剂迁移装置还包括辅助压缩机，泵气装置的吸气口与引气管4的第一端连通。在本实施例中，该泵气装置例如为辅助压缩机，可以利用辅助压缩机的吸气口从引气管4吸气，使得储液罐内的制冷剂能够经引气管4被吸入到辅助压缩机内，实现储液罐内的制冷剂迁移。在辅助压缩机吸入制冷剂的过程中，罐体1内的压力降低，使得液态制冷剂更加容易被气化，也就更加容易被吸入到辅助压缩机内从而方便辅助压缩机将储液罐内的制冷剂逐渐抽吸排出。

在一个实施例中，储液罐包括换热装置时，制冷剂迁移装置还包括辅助压缩机，辅助压缩机的吸气口与引气管4的第一端连通，辅助压缩机的排气口与换热装置的第一连接管5连通。在本实施例中，辅助压缩机排出的高温排气在换热装置内降温液化，换热装置加热储液罐内的液态制冷剂，使得液态制冷剂加速气化，从而保证储液罐内的液态制冷剂和冷冻油能够被快速转移，并且能够实现储液罐内的近似真空状态，方便下一次的储存利用。

根据本申请的实施例，制冷系统包括上述的储液罐或上述的制冷剂迁移装置。在一个实施例中，该制冷系统包括空调器，上述的制冷剂迁移装置可以用于空调器内的制冷剂迁移，上述的储液罐可以直接应用于空调器，实现制冷剂的存储或者是实现压缩机的补气。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种储液罐，其特征在于，包括罐体(1)，所述罐体(1)上设置有进液管(2)、出液管(3)和引气管(4)，所述进液管(2)的第一端伸出所述罐体(1)外，第二端与所述罐体(1)的内腔连通，所述出液管(3)的第一端伸出所述罐体(1)外，第二端与所述罐体(1)的内腔连通，所述引气管(4)的第一端伸出所述罐体(1)外，第二端伸入所述罐体(1)内，所述引气管(4)的第二端的端口位于所述罐体(1)的上部，所述罐体(1)内的气态制冷剂区域仅通过所述引气管(4)与外部连通。

2.根据权利要求1所述的储液罐，其特征在于，所述储液罐还包括换热装置，所述换热装置包括第一连接管(5)、换热器(7)和第二连接管(6)，所述换热器(7)设置在所述罐体(1)内，所述第一连接管(5)和所述第二连接管(6)通过所述换热器(7)连通，所述第一连接管(5)和所述第二连接管(6)均穿出所述罐体(1)外，所述换热装置的管路通道与所述罐体(1)的内腔不连通。

3.根据权利要求2所述的储液罐，其特征在于，所述换热器(7)设置在所述罐体(1)的下部，所述第一连接管(5)连接至所述换热器(7)的上端，所述第二连接管(6)连接至所述换热器(7)的下端。

4.根据权利要求2所述的储液罐，其特征在于，所述换热器(7)呈螺旋管状、盘管状或波浪线状。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的储液罐，其特征在于，所述罐体(1)的底部设置有支脚(8)，所述罐体(1)的底壁与所述支脚(8)的底部之间形成走管空间，所述进液管(2)、所述出液管(3)和/或所述第二连接管(6)均从所述罐体(1)的底部穿出，并经所述走管空间进行布管。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的储液罐，其特征在于，所述罐体(1)的外壁面上设置有换热结构。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的储液罐，其特征在于，所述出液管(3)的第二端连接在所述罐体(1)的底壁上，所述出液管(3)的第二端端口与所述罐体(1)的底壁内壁面齐平。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的储液罐，其特征在于，所述引气管(4)呈U形，所述引气管(4)的底部设置有回油孔(9)。

9.根据权利要求8所述的储液罐，其特征在于，所述引气管(4)的U形底部与所述罐体(1)的底壁接触；或，所述引气管(4)的U形底部与所述罐体(1)的底壁之间具有预定间隔H。

10.一种制冷剂迁移装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的储液罐。

11.根据权利要求10所述的制冷剂迁移装置，其特征在于，所述制冷剂迁移装置还包括泵气装置，所述泵气装置的吸气口与所述引气管(4)的第一端连通。

12.根据权利要求10所述的制冷剂迁移装置，其特征在于，所述储液罐包括换热装置时，所述制冷剂迁移装置还包括辅助压缩机，所述辅助压缩机的吸气口与所述引气管(4)的第一端连通，所述辅助压缩机的排气口与所述换热装置的第一连接管(5)连通。

13.一种制冷系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的储液罐或权利要求10至12中任一项所述的制冷剂迁移装置。

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