CN216554977U - 冷媒输送装置及用于悬浮轴承的供气系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调系统技术领域，公开了一种冷媒输送装置，包括：机壳，其下部设有液体入口，上部设有气体出口；泵组件，包括泵体，所述泵体设置于所述机壳内；所述泵体的泵出口用于连通外部用液设备，所述泵体的泵入口设置于所述机壳的下部；其中，外部液源连通于所述液体入口以向所述机壳内供液，且所述外部液源的液面高度大于所述泵入口的高度。根据连通器原理机壳内的液面高度高于泵入口的高度，从而使泵入口浸没于液体中，避免泵入口暴露于气体中。机壳内的液体即使发生气化，气体也不会在泵入口积存，而是上升到机壳的上部并从气体出口排出。本申请还公开一种用于悬浮轴承的供气系统。

Description

冷媒输送装置及用于悬浮轴承的供气系统

技术领域

本申请涉及空调系统技术领域，例如涉及一种冷媒输送装置及用于悬浮轴承的供气系统。

背景技术

在采用气悬浮压缩机的空调系统中，一般采用供气罐向气悬浮压缩机的气悬浮轴承供气，而供气罐则需要从冷凝器获取液态冷媒。冷凝器起到了向供气罐供液的作用，因此冷凝器的供液稳定性直接影响气悬浮压缩机的性能，进而影响空调系统的制冷和制热效果。

现有技术公开了一种悬浮轴承供气系统，采用冷媒泵通过管路从冷凝器中抽取液态冷媒并供给至供气罐中，液态冷媒在供气罐内经过加热蒸发为气态冷媒，最后将气态冷媒供给至压缩机的悬浮轴承。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：由于冷媒极易气化且冷媒泵的泵入口压力较低，因此管路存在气化的冷媒且气体存积在泵入口处，导致冷媒泵启动困难，且一旦启动后无法及时抽取液体，影响冷媒泵的泵液稳定性。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种冷凝器和用于悬浮轴承的供气系统，解决了冷媒泵由于冷媒气化造成的难以启动且启动后无法及时泵液的问题。

在一些实施例中，所述冷媒输送装置，包括：

机壳，其下部设有液体入口，上部设有气体出口；

泵组件，包括泵体，所述泵体设置于所述机壳内；所述泵体的泵出口用于连通外部用液设备，所述泵体的泵入口设置于所述机壳的下部；

其中，外部液源连通于所述液体入口以向所述机壳内供液，且所述外部液源的液面高度大于所述泵入口的高度。

可选地，所述机壳的顶部设有可拆卸的壳盖。

可选地，所述泵组件还包括：

出液管路，其一端连通于所述泵出口，另一端穿过所述壳盖连通于外部用液设备。

可选地，所述出液管路设有节流装置，所述节流装置包括第一电磁阀和/或第一单向阀。

可选地，所述泵体包括潜液泵。

可选地，所述冷媒输送装置还包括：

第一监测组件，包括第一液位传感器和/或第一压力传感器；其中，所述第一液位传感器用于监测所述机壳内的液位，所述第一压力传感器用于监测所述机壳内的压力。

在一些实施例中，所述用于悬浮轴承的供气系统包括：

上述任一实施例所述的冷媒输送装置；

压缩机，包括气悬浮轴承；

冷凝器，其下部的液态冷媒作为所述外部液源，可接入所述液体入口；

供气装置，包括供气罐，所述供气罐连通于所述泵出口，以从所述机壳取液；且所述供气罐还连通于所述气悬浮轴承，以向所述气悬浮轴承供气。

可选地，所述冷凝器的上部设有换热管；

所述气体出口连通于所述冷凝器的上部，以使所述机壳内气体进入所述冷凝器和所述换热管热交换。

可选地，所述冷媒输送装置还包括：

控制组件，用于根据所述供气罐的液位控制所述泵体的启停。

可选地，所述控制组件包括：

第二液位传感器，用于监测所述供气罐的液位；

控制器，电连接于所述第二液位传感器和所述泵体，所述控制器用以根据所述第二液位传感器的液位信号控制所述泵体的启停。

本公开实施例提供的冷媒输送装置和用于悬浮轴承的供气系统可以实现以下技术效果：

根据连通器原理机壳的液面高度等于外部液源的液面高度，将外部液源的液面高度设置为高于泵入口的高度，故机壳内的液面高度高于泵入口的高度，从而使泵入口浸没于液体中，避免泵入口暴露于气体中。机壳内的液体即使发生气化，气体也不会在泵入口积存，而是上升到机壳的上部并从气体出口排出。这样使泵入口不暴露于气体中且不积存气体，保障了泵体通过泵出口向外部用液设备泵液的稳定性。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的冷凝器的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的冷媒输送装置的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的用于悬浮轴承的供气系统的示意图；

图4是本公开实施例提供的用于悬浮轴承的供气系统的示意图。

附图标记：

100：压缩机；101：气悬浮轴承；110：蒸发器；120：冷凝器；121：外壳；122：冷媒入口；123：冷媒出口；124：冷却水入口；125：冷却水出口；126：换热管；

200：机壳；201：液体入口；202：气体出口；203：壳盖；210：泵体；211：泵入口；212：出液管路；220：第一液位传感器；

300：供液管路；310：排气管路；320：供气管路；330：泄压管路；

400：供气罐；410：第二液位传感器；420：加热装置。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

空调系统一般包括压缩机100、冷凝器120、节流装置和蒸发器110，其中冷凝器120与压缩机100的排气口相连通，冷凝器120通过节流装置连通于蒸发器110，蒸发器110与压缩机100的吸气口相连通，压缩机100的排气口排出的冷媒依次经过冷凝器120、节流装置和蒸发器110，最后返回压缩机100并重新压缩，如此进行冷媒的循环。

在一些实施例中，如图1所示，冷凝器120包括管壳式冷凝器。管壳式冷凝器的外壳121为水平放置的筒体状，外壳121的内部设有冷凝组件，外壳121的顶部设有冷媒入口122。压缩机100通过排气口排出的气态冷媒从冷媒入口122进入外壳121内，并与外壳121内的冷凝组件热交换，继而气态冷媒被冷凝为液态冷媒。

可选地，冷凝组件包括换热管126和管板。其中，外壳121两端的内部分别设置有一个管板，换热管126的两端分别固定于两个管板上。外壳121的第一端具有第一箱盖，外壳121的第二端具有第二箱盖。第一箱盖和该端的管板围限构成进水箱，第二箱盖和该端的管板围限构成出水箱。进水箱设有冷却水入口124，出水箱设有冷却水出口125。冷却水从冷却水入口124依次流经进水箱、换热管126和出水箱，最后从冷却水出口125流出。换热管126内的低温冷却水和外壳121内的气态冷媒热交换，气态冷媒被冷凝为液态后汇集在外壳121的下部。

进一步地，可选地，外壳121的底部设有冷媒出口123。冷媒出口123和设置于外壳121顶部的冷媒入口122相对设置，用于排出汇聚于外壳121底部的液态冷媒。

更进一步地，可选地，外壳121内设有挡气板。挡气板对应于冷媒入口122设置，用于对从冷媒入口122进入外壳121内的冷媒进行阻挡分流。从而避免高温高压的气态冷媒直接冲击换热管126，有利于气态冷媒均匀地在外壳121内流通，提高气态冷媒与换热管126的换热效率。

结合图1-4所示，本公开实施例提供了一种冷媒输送装置，包括机壳200和泵组件。其中，机壳200的下部设有液体入口201，机壳200的上部设有气体出口202；泵组件包括泵体210，泵体210设置于机壳200内；泵体210的泵出口用于连通外部用液设备，泵体210的泵入口211设置于机壳200的下部；外部液源连通于液体入口201以向机壳200内供液，且外部液源的液面的高度大于泵入口211的高度。

采用本公开实施例提供的冷媒输送装置，根据连通器原理机壳200的液面高度等于外部液源的液面高度，将外部液源的液面高度设置为高于泵入口211的高度，故机壳200内的液面高度高于泵入口211的高度，从而使泵入口211浸没于液体中，避免泵入口211暴露于气体中。机壳200内的液体即使发生气化，气体也不会在泵入口211积存，而是上升到机壳200的上部并从气体出口202排出。这样使泵入口211不暴露于气体中且不积存气体，保障了泵体210通过泵出口向外部用液设备泵液的稳定性。

在一些实施例中，如图2所示，机壳200被构造为竖直放置的筒体结构，机壳200包括筒身和设置于筒身上部的壳盖203，且壳盖203可拆卸地连接于筒身。通过壳盖203的可拆卸设计，便于向机壳200内安装泵体210等构件。

可选地，筒身的顶部周缘设有第一法兰盘，壳盖203的周缘设有第二法兰盘，且第一法兰盘和第二法兰盘相适配。装配时将筒身的上部和壳盖203的下部相抵靠，调节壳盖203的水平位置使第二法兰盘的螺栓孔与第一法兰盘的螺栓孔相对应，最后使用螺栓紧固件固定第一法兰盘和第二法兰盘。这样壳盖203和筒身实现可拆卸连接。

进一步地，可选地，第一法兰盘和第二法兰盘之间具有密封垫。这样通过密封垫提高了机壳200的密封性。

可选地，机壳200由绝热材料制成，和/或，机壳200的外部包覆有绝热材料。这样避免机壳200内的液体与外界环境热交换大量气化，影响泵体210的运行。

可选地，机壳200的下部设有安装座，泵体210固定于安装座上。泵入口211的位于泵体210的最下方且竖直向下，这样便于使泵入口211浸没于液态冷媒中。

可选地，泵体210包括潜液泵。潜液泵能够全部浸没于液态冷媒中，能够更好地向外部用液设备泵给液体。

可选地，泵组件还包括出液管路212。出液管路212的一端连通于泵出口，另一端穿过壳盖203连通于外部用液设备。

进一步地，可选地，筒身的内部侧壁上设置有一个或多个管卡，出液管路212位于机壳200内的部分通过管卡固定。

可选地，出液管路212的一端连通于泵出口，另一端穿过筒身的侧壁连通于外部用液设备。

可选地，出液管路212设有节流装置，节流装置包括第一电磁阀或第一单向阀，或者出液管路212同时设有第一电磁阀和第一单向阀。通过调节第一电磁阀的开度控制出液管路212的流量，从而满足外部用液设备的不同流量的用液需求。通过第一单向阀防止外部用液设备的液体回流至机壳200内。

在一些实施例中，冷媒输送装置还包括第一监测组件，第一监测组件包括第一液位传感器220或第一压力传感器，或者冷媒输送装置同时设有第一液位传感器220和第一压力传感器。其中，第一液位传感器220用于监测机壳200内的液位，防止液位低于机壳200的液位下限或高于机壳200的液位上限；第一压力传感器用于监测机壳200内的压力，防止压力高于机壳200的压力上限。

可选地，第一液位传感器220贯穿壳盖203并伸向机壳200的下部。壳盖203开设有安装孔，便于安装第一液位传感器220。

本公开实施例还提供了一种用于悬浮轴承的供气系统，包括压缩机100、冷凝器120、供气装置和上述任一实施例所描述的冷媒输送装置。如图3和图4所示，压缩机100包括气悬浮轴承101；冷凝器120下部的液态冷媒作为外部液源连通于机壳200的液体入口201，用以向机壳200内供液；供气装置包括供气罐400，供气罐400连通于泵体210的泵出口，用以从机壳200内取液；供气罐400还连通于气悬浮轴承101，用以向气悬浮轴承101供气。

采用本公开实施例提供的用于悬浮轴承的供气系统，冷凝器120下部的液态冷媒通过液体入口201进入机壳200内，且液态冷媒作为外部液源其液面高度高于泵入口211的高度，根据连通器原理机壳200内的液面高度等于液态冷媒的液面高度，故机壳200内的液面高度高于泵入口211的高度，从而使泵入口211浸没于液态冷媒中，避免泵入口211暴露于气体中。机壳200内的液态冷媒即使发生气化，气态冷媒也不会在泵入口211积存，而是上升到机壳200的上部并从气体出口202排至冷凝器120内。这样使泵入口211不暴露于气体中且不积存气体，保障了泵体210通过泵出口向供气罐400泵液的稳定性，进而防止出现供气罐400内出现断液或供液不及时影响气悬浮轴承101功能的情况，从而保障了压缩机100的性能。

可选地，冷凝器120的下部通过供液管路300连通机壳200的液体入口201，供液管路300设有第二电磁阀。通过调节第二电磁阀的开度控制进液管路的流量，从而调节冷凝器120的液态冷媒的高度和机壳200的液面高度持平的速率。

示例性地，正常工况下第二电磁阀保持45°的开度向机壳200内供液。当空调系统的工况发生变化并且使冷凝器120的液态冷媒的液面快速升高时，控制第二电磁阀以90°的开度快速向机壳200供液，快速使冷凝器120和机壳200的液面持平。

进一步地，可选地，供液管路300上设有第二单向阀。通过第二单向阀防止机壳200内的液体回流至冷凝器120内。

可选地，冷凝器120的上部通过排气管路310连通于机壳200的气体出口202。这样机壳200内的气态冷媒重新回到冷凝器120内和换热管126热交换并被冷凝为液态，被冷凝为液态的冷媒又通过冷凝器120的下部的供液管路300流通至机壳200内。

进一步地，可选地，排气管路310设有第三电磁阀。通过调节第三电磁阀的开度控制排气管路310内的气体流量，从而快速调节机壳200内的气压。

示例性地，正常工况下第三电磁阀保持45°的开度向冷凝器120内排气。当为了满足供气罐400的供液需求增大泵体210的功率时，泵入口211附近的压力进一步降低加速了机壳200内液体的气化。大量气体上升到机壳200上部后使得液面上方的压力快速增大，进而导致冷凝器120向机壳200内供液困难。此时控制第三电磁阀以90°的开度快速向冷凝器120排气，从而快速消弭机壳200内液面上下的压差，保障冷凝器120顺利向机壳200内供液。

进一步地，可选地，排气管路310上设有第三单向阀。通过第三单向阀防止冷凝器120内的气体流至机壳200内。

在一些实施例中，冷媒输送装置还包括控制组件，控制组件根据供气罐400的液位控制泵体210的启动和停止。

可选地，控制组件包括第二液位传感器410和控制器。其中，第二液位传感器410用于监测供气罐400的液位；控制器电连接于第二液位传感器410和泵体210，用以根据第二液位传感器410的液位信号控制泵体210的启停。当供气罐400内的液位低于供气罐400的液位下限时，控制器控制泵体210启动并持续不断的将机壳200内的液态冷媒泵给至供气罐400。当供气罐400内的液位高于供气罐400的液位上限时，控制器控制泵体210停止。随着供气罐400持续地向气悬浮轴承101供气，供气罐400内的液位逐渐下降且当下降至供气罐400的液位下限时，控制器再次控制泵体210启动，如此往复循环保持供气罐400内的液位。

可选地，供气罐400内设有加热装置420。加热装置420启动时使供气罐400内的液态冷媒快速气化，供气罐400内压力升高，供气罐400再通过供气管路320将气态冷媒供给至气悬浮轴承101内。

进一步地，可选地，供气罐400内设有第二压力传感器。第二压力传感器用于监测供气罐400内的压力，当供气罐400内的压力低于预设压力时，启动加热装置420。这里供气罐400具有有一定的容积，有一定的稳压作用，加热装置420不会频繁启动。

更进一步地，可选地，供气管路320上设有设有第四电磁阀。通过调节第四电磁阀的开度控制供气管路320内的气体流量，从而满足气悬浮轴承101的供气需求。

更进一步地，可选地，供气管路320上设有第四单向阀。通过第四单向阀防止气悬浮轴承101内的气体流至供气罐400内。

更进一步地，可选地，供气罐400通过泄压管路330连通于蒸发器110。泄压管路330上设有第五电磁阀，当第二压力传感器检测到供气罐400的压力超过供气罐400的预设压力时，开启第五电磁阀将供气罐400上部的气态冷媒排放至蒸发器110内。当供气罐400内的压力低于供气罐400的预设压力时，关闭第五电磁阀。这样在供气罐400内的压力过高时向蒸发器110排气，保障了供气罐400稳定地向气悬浮轴承101供气。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种冷媒输送装置，其特征在于，包括：

机壳(200)，其下部设有液体入口(201)，上部设有气体出口(202)；

泵组件，包括泵体(210)，所述泵体(210)设置于所述机壳(200)内；所述泵体(210)的泵出口用于连通外部用液设备，所述泵体(210)的泵入口(211)设置于所述机壳(200)的下部；

其中，外部液源连通于所述液体入口(201)以向所述机壳(200)内供液，且所述外部液源的液面高度大于所述泵入口(211)的高度。

2.根据权利要求1所述的冷媒输送装置，其特征在于，所述机壳(200)的顶部设有可拆卸的壳盖(203)。

3.根据权利要求2所述的冷媒输送装置，其特征在于，所述泵组件还包括：

出液管路(212)，其一端连通于所述泵出口，另一端穿过所述壳盖(203)连通于外部用液设备。

4.根据权利要求3所述的冷媒输送装置，其特征在于，所述出液管路(212)设有节流装置，所述节流装置包括第一电磁阀和/或第一单向阀。

5.根据权利要求1至4任一项所述的冷媒输送装置，其特征在于，所述泵体(210)包括潜液泵。

6.根据权利要求1至4任一项所述的冷媒输送装置，其特征在于，还包括：

第一监测组件，包括第一液位传感器(220)和/或第一压力传感器；其中，所述第一液位传感器(220)用于监测所述机壳(200)内的液位，所述第一压力传感器用于监测所述机壳(200)内的压力。

7.一种用于悬浮轴承的供气系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至6任一项所述的冷媒输送装置；

压缩机(100)，包括气悬浮轴承(101)；

冷凝器(120)，其下部的液态冷媒作为所述外部液源，可接入所述液体入口(201)；

供气装置，包括供气罐(400)，所述供气罐(400)连通于所述泵出口，以从所述机壳(200)取液；且所述供气罐(400)还连通于所述气悬浮轴承(101)，以向所述气悬浮轴承(101)供气。

8.根据权利要求7所述的用于悬浮轴承的供气系统，其特征在于，所述冷凝器(120)的上部设有换热管(126)；

所述气体出口(202)连通于所述冷凝器(120)的上部，以使所述机壳(200)内气体进入所述冷凝器(120)和所述换热管(126)热交换。

9.根据权利要求7所述的用于悬浮轴承的供气系统，其特征在于，所述冷媒输送装置还包括：

控制组件，用于根据所述供气罐(400)的液位控制所述泵体(210)的启停。

10.根据权利要求9所述的用于悬浮轴承的供气系统，其特征在于，所述控制组件包括：

第二液位传感器(410)，用于监测所述供气罐(400)的液位；

控制器，电连接于所述第二液位传感器(410)和所述泵体(210)，所述控制器用以根据所述第二液位传感器(410)的液位信号控制所述泵体(210)的启停。

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