一种储液器、压缩机及空调系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种储液器，包含该储液器的压缩机装置，以及包含该压缩机装置的空调系统。本发明的储液器通过缩小下回液孔的流量当量直径可以抑制过多的液态制冷剂进入压缩机内，并通过在下回液孔上方一定高度的位置设置流量当量直径合适的上回液孔，当滞留在储液器内部的液态制冷剂和冷冻机油的液面高度到达上回液孔时，冷冻机油通过上回液孔流入储液器出气管，进入压缩机气缸内实现回油；本发明的储液器兼顾了回液与回油，巧妙地同时解决了回液量过大和回油可能不足的问题，特别适用于变频空调系统。
【专利说明】
一种储液器、压缩机及空调系统
技术领域
[0001] 本发明属于空调领域，涉及一种储液器、压缩机及空调系统。
【背景技术】
[0002] 现有技术的压缩机，在吸入制冷剂的过程中，制冷剂中或多或少都会含有未完全 气化的液态制冷剂。为了避免液态制冷剂进入压缩机气缸，在压缩机的进气管处设置用于 气液分离的气液分离器（也称储液器），来分离未完全气化的液态制冷剂，保证进入压缩机 气缸内的制冷剂为干蒸汽。储液器通常设置在压缩机的密封壳体的一侧，通过连接管直接 与压缩机组件中气缸的进气口密封连接。
[0003] 但是，压缩机经过一段时间的运转后，冷冻机油会积聚在储液器的下部。为了使储 液器底部积存的冷冻机油能够返回压缩机，通常在储液器的内部、与气缸直接连通的出气 管的下部位置开设一个小的回液孔（也称回油孔）。
[0004] 该回液孔的孔径一般为I. 5mm，然而在实际运行的过程中存在的问题是：当回液 量过大时，会导致进入压缩机的液态制冷剂增加，影响压缩机的可靠性。
[0005] 特别是，在如今广泛使用的变频空调中，其中的相关部件，例如节流部件毛细管难 以兼顾低频和高频的全频率范围。例如毛细管尺寸匹配低频工况时，可能会导致高频时压 缩机吸气热度过大。反之，若使毛细管的尺寸匹配高频工况时，一般又会导致低频工况时储 液器回液量过大。因此当毛细管以任一频率工况作为匹配工况时，压缩机在其他频率工况 下运行时就可能出现上述两种问题中的一种。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种具有适宜的回液/回油结构的储液器，既能够抑制过 多的液态制冷剂进入压缩机气缸内，解决回液量过大的问题，又能够实现冷冻机油的回油， 满足压缩机的润滑需求。
[0007] 本发明一方面提供了一种储液器，其包括壳体、进气管和至少一根出气管；所述壳 体内部形成气液分离腔；每根所述出气管的上端口与所述气液分离腔连通；每根所述出气 管在所述气液分离腔内延伸至底部并穿出所述壳体外；每根所述出气管的下端口与压缩机 的一个气缸进气口连通；每根所述出气管位于所述气液分离腔内的管壁上开设有下回液孔 和位于所述下回液孔上方的上回液孔；所述下回液孔的流量当量直径Dx小于I. 5mm，且所 述下回液孔的流量当量直径Dx小于所述上回液孔的流量当量直径Dy。
[0008] 所述的上回液孔和下回液孔，可以是圆孔形状，也可以是非圆孔形状，例如矩形等 其他规则形状，或者也可以是不规则的异形孔；优选圆孔形状。
[0009] 术语"流量当量直径"是指在相同流量的情况下，将水力半径相等的圆孔的直径定 义为非圆孔的流量当量直径；其中，在总流的有效截面上，流体与固体壁面的接触长度称为 湿润周长；总流的有效截面面积和湿周的比值定义为水力半径；当量直径等于4倍的水力 半径。当上回液孔和下回液孔为非圆孔时，可以根据其尺寸换算出其流量当量直径。
[0010] 优选的，所述下回液孔的孔径流量当量直径Dx为0. 5mm-l. 25mm，所述上回液孔的 流量当量直径Dy为0. 75-1. 75mm。
[0011] 优选的，所述下回液孔设置在靠近所述气液分离腔底部的位置，所述上回液孔与 下回液孔之间的高度差为10mm -30mm。
[0012] 优选的，所述上回液孔与下回液孔之间的高度差为15mm-20mm。
[0013] 优选的，当所述出气管所连通的气缸的消耗功率小于等于IHp时，该出气管的Dx =0. 5-0. 75mm，Dy = 0. 75-1. Omm ;当所述出气管所连通的气缸的消耗功率大于ΙΗρ、小于 2Hp时，该出气管的Dx = 0. 5-0. 75mm，Dy = 1. 0-1. 25mm ;当所述出气管所连通的气缸的消 耗功率大于等于2Hp、小于3Hp时，该出气管的Dx = 0· 75-1. 0mm，Dy = 1. 25-1. 5mm ;当所述 出气管所连通的气缸的消耗功率大于等于3Hp、小于4Hp时，该出气管Dx = 1. 0-1. 25mm，Dy =I. 5-1. 75mm〇
[0014] 优选的，当所述出气管所连通的气缸的消耗功率小于等于IHp时，该出气管的Dx =0· 6mm，Dy = 0· 85mm ;当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为I. 5Hp时，该出气管Dx =0· 6mm，Dy = I. Imm ;当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为2Hp时，该出气管的Dx = 0. 85mm，Dy = I. 35mm ;当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为2. 5Hp时，该出气管的Dx =0· 85mm，Dy = I. 35mm ;当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为3Hp时，该出气管的Dx =L 1mm, Dy = L 6mm〇
[0015] 本发明另一方面提供了一种压缩机装置，该装置包括压缩机和上述的储液器，所 述压缩机包括至少一个气缸，每个气缸连通所述储液器的一根所述出气管。
[0016] 本发明再一方面提供了一种空调系统，该空调系统包括蒸发器和上述的压缩机装 置；所述储液器的气液分离腔通过所述进气管与所述蒸发器的出口连通。
[0017] 优选的，该空调系统为变频空调系统。
[0018] 优选的，该变频空调系统中的毛细管节流部件采用与高频工况适配的规格。
[0019] 与现有技术相比，本发明的储液器通过缩小下回液孔的流量当量直径可以抑制过 多的液态制冷剂进入压缩机内，并通过在下回液孔上方一定高度的位置设置流量当量直径 合适的上回液孔，当滞留在储液器内部的液态制冷剂和冷冻机油的液面高度到达上回液孔 时，冷冻机油通过上回液孔流入储液器出气管，进入压缩机气缸内实现回油，满足压缩机气 缸的润滑要求；因此，本发明的储液器兼顾了回液与回油，巧妙地同时解决了回液量过大和 回油可能不足的问题。
[0020] 本发明的储液器以及包含该储液器的压缩机装置特别适用于变频空调系统，可以 很好地解决变频空调系统在低频工况时存在的回液量过大的问题。
【附图说明】
[0021] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0022] 图1为本发明实施例的储液器的结构示意图；
[0023] 图2为本发明实施例的压缩机装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些【具体实施方式】 进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明 进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0025] 另外，为了更好的说明本发明，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。 本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对 于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0026] 如图1所示，本发明实施例的储液器100包括壳体10、进气管20、出气管30和滤 网组件40。
[0027] 储液器100通过进气管20与蒸发器（图中未示出）的出口连通；储液器100通过 出气管30与压缩机200的气缸进气口 211连通。壳体10内部形成密闭的气液分离腔11。 进气管20设置在壳体10的顶部，进气管20的上端口与蒸发器的出口连通，进气管20的下 端口与气液分离腔11连通。
[0028] 滤网组件40设置在气液分离腔11上部的适当位置。冷媒从进气管20进入后先 经过滤网组件40的过滤。
[0029] 出气管30的上端口与气液分离腔11连通，其位于气液分离腔11内、滤网组件40 的下方；出气管30延伸至气液分离腔11的底部并穿出壳体10外；出气管30的下端口与压 缩机200的气缸进气口 211连通。在本实施例的储液器100中，只有一根出气管30。
[0030] 进气管20和出气管30可以与壳体10通过焊接方式固定连接。
[0031] 出气管30位于气液分离腔内的管壁上开设有下回液孔31和位于下回液孔31上 方的上回液孔32。下回液孔的流量当量直径Dx小于I. 5mm，且Dx小于上回液孔的流量当 量直径Dy。
[0032] 上回液孔31和下回液孔32,在本实施例中是圆孔形状。在替代实施方案中，上回 液孔31和下回液孔32也可以是非圆孔形状，例如矩形等其他规则形状，或者也可以是不规 则的异形孔。
[0033] 术语"流量当量直径"是指在相同流量的情况下，将水力半径相等的圆孔的直径定 义为非圆孔的流量当量直径；其中，在总流的有效截面上，流体与固体壁面的接触长度称为 湿周；总流的有效截面面积和湿周的比值定义为水力半径；当量直径等于4倍的水力半径。 当上回液孔和下回液孔为非圆孔时，可以根据其尺寸换算出其流量当量直径。
[0034] 优选地，下回液孔31的Dx为(λ 5mm-L 25mm，上回液孔32的Dy为(λ 75-L 75mm ; 下回液孔31设置在靠近气液分离腔11底部的位置，上回液孔32与下回液孔31之间的高 度差 H 为 10mm-30mm，优选 15-20mm〇
[0035] 在本实施例中，储液器100的气液分离腔11内设置一根出气管30,压缩机200为 单缸压缩机。
[0036] 在一个变化例（未示出）中，储液器100的气液分离腔11内大致平行间隔地设置 两根出气管30,压缩机200为双缸压缩机；两根出气管30分别与双缸压缩机200的两个气 缸连通。每个气缸对应一根出气管。
[0037] 关于下回液孔31的Dx和上回液孔32的Dy的选择，与该出气管30所连通的气缸 的消耗功率相关，若将该气缸的消耗功率设定为符号P，下面通过表格列出，对于不同的气 缸消耗功率，Dx和Dy的选择。
[0039] (注：一般来讲，一根出气管对应连通一个气缸；表格中的P指单个气缸的消耗功 率；实践中，也有一根出气管连通两个气缸的情况，贝 1J表格中的P指该出气管所连通的气缸 的整体消耗功率。）
[0040] 在另一个变化例（未示出）中，上回液孔是否可以设置成2个或更多个。多个上 回液孔的排布方式可以等间距，也可以不等间距，视具体空调器在不同频率工况下的回液 要求而定。
[0041] 如图2所示，上述的储液器100与压缩机200的气缸210的进气口 211连接形成 一压缩机装置。该压缩机装置可以应用于空调系统中，储液器100通过进气管20与蒸发器 连接，形成空调系统的重要组成部分。上述的储液器100以及包含该储液器100的压缩机 装置特别适用于变频空调系统，可以很好地解决变频空调系统中存在的低频工况回液量过 大的问题，且同时不会导致回油不够、压缩机润滑不足的情况。
[0042] 在变频空调系统中，毛细管节流部件采用与高频工况适配的规格，由此带来的低 频工况回液量大的问题可以采用本发明的储液器来解决。因此，与高频工况适配的毛细管 规格和本发明的储液器共同应用于变频空调系统中时，可以兼顾高频工况和低频工况。
[0043] 本发明上述实施例虽以立式压缩机为例，但不限于此，并且也可以是其他布设方 式的压缩机，例如卧式压缩机等。
[0044] 综上可知，本发明的储液器通过缩小下回液孔的流量当量直径可以抑制过多的液 态制冷剂进入压缩机内，并通过在下回液孔上方一定高度的位置设置流量当量直径合适的 上回液孔，当滞留在储液器内部的液态制冷剂和冷冻机油的液面高度到达上回液孔时，冷 冻机油通过上回液孔流入储液器出气管，进入压缩机气缸内实现回油，满足压缩机气缸的 润滑要求；因此，本发明的储液器兼顾了回液与回油，巧妙地同时解决了回液量过大和回油 可能不足的问题。
[0045] 本发明的储液器以及包含该储液器的压缩机装置特别适用于变频空调系统，可以 很好地解决变频空调系统在低频工况时存在的回液量过大的问题。
【主权项】
1. 一种储液器，其包括壳体、进气管和至少一根出气管； 所述壳体内部形成气液分离腔； 每根所述出气管的上端口与所述气液分离腔连通；每根所述出气管在所述气液分离腔 内延伸至底部并穿出所述壳体外；每根所述出气管的下端口与压缩机的一个气缸进气口连 通； 其特征在于： 每根所述出气管位于所述气液分离腔内的管壁上开设有下回液孔和位于所述下回液 孔上方的上回液孔；所述下回液孔的流量当量直径Dx小于1. 5mm，且所述下回液孔的流量 当量直径Dx小于所述上回液孔的流量当量直径Dy。2. 如权利要求1所述的储液器，其特征在于：所述下回液孔的孔径流量当量直径Dx为 0. 5mm_l. 25mm，所述上回液孔的流量当量直径Dy为0. 75-1. 75mm。3. 如权利要求2所述的储液器，其特征在于：所述下回液孔设置在靠近所述气液分离 腔底部的位置，所述上回液孔与下回液孔之间的高度差为l〇mm-30mm。4. 如权利要求3所述的储液器，其特征在于：所述上回液孔与下回液孔之间的高度差 为 15mm-20mm〇5. 如权利要求2所述的储液器，其特征在于： 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率小于等于ΙΗρ时，该出气管的Dx = 0. 5-0. 75mm, Dy = 0. 75-1. 0mm ； 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率大于lHp、小于2Hp时，该出气管的Dx = 0. 5-0. 75mm, Dy = 1. 〇-l. 25mm ； 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率大于等于2Hp、小于3Hp时，该出气管的Dx = 0. 75-1. 0mm, Dy = 1. 25-1. 5mm ； 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率大于等于3Hp、小于4Hp时，该出气管Dx = L 〇-L 25mm，Dy = L 5_L 75mm〇6. 如权利要求5所述的储液器，其特征在于： 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率小于等于ΙΗρ时，该出气管的Dx = 0. 6mm，Dy =0. 85mm ； 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为1. 5Hp时，该出气管Dx = 0. 6mm，Dy = 1. 1mm ； 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为2Hp时，该出气管的Dx = 0.85mm，Dy = 1. 35mm ； 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为2. 5Hp时，该出气管的Dx = 0. 85mm，Dy = 1. 35mm ； 当所述出气管所连通的气缸的消耗功率为3Hp时，该出气管的Dx = 1. 1mm，Dy = L 6mm〇7. -种压缩机装置，其特征在于：该装置包括压缩机和如权利要求1至6中任意一项 所述的储液器；所述压缩机包括至少一个气缸，每个气缸连通所述储液器的一根所述出气 管。8. -种空调系统，其特征在于：该空调系统包括蒸发器和如权利要求7所述的压缩机 装置；所述储液器的气液分离腔通过所述进气管与所述蒸发器的出口连通。9. 如权利要求8所述的空调系统，其特征在于：该空调系统为变频空调系统。10. 如权利要求9所述的空调系统，其特征在于：该变频空调系统中的毛细管节流部件 采用与高频工况适配的规格。
【文档编号】F25B43/00GK105987545SQ201510056810
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月3日
【发明人】陶宏, 嵇晓韫, 陈志敏, 朱习源, 张蕾
【申请人】上海日立电器有限公司