专利名称：气体冷媒喷射式空调机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调机，特别是一种气体冷媒喷射式空调机。
背景技术：
在制冷周期的冷凝器与蒸发器之间配置气液分离器，把从冷凝器出来的冷媒分离成液体冷媒与气体冷媒，只是把气体冷媒注入压缩机的气缸压缩腔，通过所谓的气体冷媒喷射方式，大幅度地提高空调机等的性能的技术，从很早以前就众所周知，被采用在一部分的机器中的原委。在室外温度与室内温度变动大的空调机运转条件下，在气液分离器内部产生的气体冷媒与液体冷媒的比率变动大。在使用旋转式压缩机的气体冷媒喷射式空调机中，当液体冷媒注入压缩机后，冷媒在壳体内部冷凝，导致润滑条件变为最差，这就是压缩机内的作相对滑动的零部件急速发生磨耗故障的原因。对于以上的问题，以前在室内外换热器间配置的气液分离器前后，如有需要，甚至在气液分离器的气体冷媒出口、追加合计2 3个的冷媒流量自动控制阀。在气液分离器中，不使气体冷媒发生过不足的手段，经常在一部分的空调机上被采用。但是，通过这个方法，成本大幅度增加，而且因为该控制方法困难等理由，成为了气体冷媒喷射方式没有在大多数的空调机、制冷机器上普及的原因。专利文献1 日本专利申请2001-188114，专利公开2003-4313。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、安全性能高、适用范围广的气体冷媒喷射式空调机，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种气体冷媒喷射式空调机，至少包括带有气体冷媒喷射装置的压缩机、室内换热器、室外换热器、以及设置在室内换热器和室外换热器之间供给压缩机以气体冷媒的气液分离器，压缩机的壳体内部压力为高压侧压力，其特征是气液分离器的内部容积为注入到整个空调机内的冷媒量的30%以上。本实用新型把以往小容量的气液分离器的内部容积最适化，通过决定气液分离器的内部容积的必要最小值，大幅度减少因液体冷媒被吸入到压缩机内而引发的故障，并且因为没有必要进行其它特别的零部件进行追加或控制，所以具有既便宜、信赖性又高的优
点ο本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、安全性能高和适用范围广的特点。
图1为本实用新型一实施例结构示意图。图2为本实用新型中的制冷周期的ρ-h曲线图。[0012]图3为压缩机运转时，空调机内的各构成零部件内部的冷媒的分布图。图4为本实用新型基于气液分离器容量的市场不良率曲线图。图中1为压缩机，2为密封壳体，3为吐出管，4为四通切换阀，5为室内换热器，6 为室外换热器，7为气液分离器，8a为第一减压管，8b为第二减压管，8c为第三减压管，11为液体冷媒，12为气体冷媒，13为储液罐，14为压缩机吸入管，15为气体冷媒出口管，16为气管，17为气体冷媒注入管，18a为第一单向阀，18b为第二单向阀。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。参见图1，显示了搭载有旋转式的压缩机1的空调机的制热周期。压缩机1的密封壳体2的内部压力为与吐出压力相等的高压侧压力，被焊接在密封壳体2的上端的吐出管 3，经由四通切换阀4，被连接在室内换热器5的入口。在室内换热器5的出口与室内换热器6之间配备有气液分离器7，在气液分离器7 与室内换热器5之间连接有第一减压管8a，在气液分离器7与室外换热器6之间连接有第二减压管8b和第一单向阀18a。室外换热器6的出口经由四通切换阀4连接设置在储液罐13上部的入口，储液罐 13的下部连接压缩机的吸入管14。储液罐13设置在压缩机1侧面。设置在气液分离器7上部的气体冷媒出口管15经由气管16被连接到配置在压缩机1侧面的气体冷媒注入管17。构成以上的空调机的在暖房周期，也就是在制热周期中，在压缩机1运转中，冷媒如图1中的箭头所示流动。在制冷周期中，也就是在冷房周期中，四通切换阀4反转，因此， 从压缩机1吐出的高压气体冷媒经由室外换热器6、通过第二单向阀18b和第三减压管8c 后，成为低压冷媒，从室内换热器5、从四通切换阀4，经由储液罐13、被吸入进压缩机1。如此，如图1所示，为了进行简单地说明，空调机形成了暖房周期中使用气液分离器7，而在冷房周期中不使用的气液分离器7构造。下述，以暖房周期为中心，进行说明。在室内换热器5中，向室内放热、冷凝的液体冷媒，通过第一减压管8a被减压，在流入气液分离器7时，被分离为过冷却的液体冷媒与气体冷媒。过冷却的液体冷媒从气液分离器7的底部经由第二减压管Sb、在室外换热器6蒸发，变为低压冷媒。随后，低压冷媒从储液罐13，被吸入进压缩机1。在气液分离器7内产生的气体冷媒的压力Pi，比压缩机1的吐出压力Pd低，比吸入压力I3S高得多。因此，在气液分离器7中产生的气体冷媒，通过气管16，从压缩机1上的气体冷媒注入管17，被注入进压缩机1的气缸压缩腔(无图示)。被注入进气缸压缩腔的气体冷媒，混合压缩中的气体，变为与压缩机1的吐出压力Pd相当的高压气体，被释放到密封壳体2的内部。如上，压缩机1通过在吸入气液分离器7中产生的气体冷媒，起着使气液分离器7 中的液体冷媒过冷却的作用，室外换热器6能增加吸热量。室内换热器5的放热量也增加。 因此，该吸热与放热的增加量，通过把在气液分离器7中产生的气体冷媒最大限度地注入压缩机1，能达到最大。参见图2，为该暖房周期的p-h曲线图。G为室外换热器6中流动的冷媒循环量，g为压缩机1吸入的气体冷媒量。因此，室内换热器5中流动的冷媒循环量变为G+g。而且， 通过气液分离器7的作用，液体冷媒过冷却，室外换热器6的吸热量增加。如此，在无异常的一般周期中，如图2中的A所示，压缩机1的排气温度Tda比室内换热器5的饱和冷凝温度iTc高得多。但是，如果由于气液分离器7的容量不足，且因为制冷周期设计或控制不充分的理由等，在气液分离器7中的气体冷媒产生不足的条件下，液体冷媒从气体冷媒出口管15 被吸入进压缩机1中，成为异常周期，如图2中的B所示，在这样的条件下，压缩机1的排气温度Tdb急速下降，导致比室内换热器5的饱和冷凝温度Tc低的状态。在上述异常的状态下，在密封壳体2内部冷凝的多量的液体冷媒中，压缩机构进行动作。由于液体冷媒阻止润滑所必要的油膜的形成，故压缩机在短时间内就出现磨耗故障。而且，密封壳体2的润滑油被吐出，参与到制冷周期内循环，很大地影响空调机的性能。参见图3，概念性地显示了压缩机1时，空调机内的各构成零部件内部的冷媒的分布。冷媒大部分滞留在室内换热器5和室外换热器6中，在室外换热器6的吸热量小的情况下，液体冷媒也滞留在储液罐13中。而且，在压缩机1的内部，也有少量的冷媒溶解在油中。并且，在气液分离器7中， 过冷却的液体冷媒滞留。这样的液体冷媒与气体冷媒的总和与供给制冷周期的冷媒注入量 Wr相等。在如制热运转的室外温度与室内温度变动大的实用条件下，伴随着室内换热器5 和室外换热器6的温度，高压侧压力Pd和低压侧压力I^s也有很大变动。其结果是，在气液分离器7内的气液分离率的变化以及气体冷媒的压力Pi变动， 导致供给压缩机1的气体冷媒的供给量变动大。这种气液分离率与气体冷媒的供给量的变动，不仅仅在气液分离器7上使用固定的第一减压管8a与第二减压管8b时的控制比较复杂，而且在气液分离器7上使用自动控制阀的设计中，该控制也很复杂。在气液分离器7中防止被液体冷媒充满，注入只是从气体冷媒出口管到压缩机1 的气体冷媒，把气液分离器7的容量变得与上述冷媒注入量Wr同等以上大就最好。但是， 满足该条件的气体分离器7的容量将变得非常大，不仅是给安装场所方面带来问题，而且在制作成本方面也存在不利，因此，该方案不够现实。为了解决上述课题，关注供给制冷周期的冷媒注入量与气液分离器7的容量的关系，把通过实验和理论考察而求出的气液分离器7充满液体冷媒所引起的供给压缩机1的液体冷媒注入发生确率的结果，通过图4进行说明。把冷媒注入量fe换算为容积的值当作Vr，把气液分离器7的容量当作Vs时，横轴的Rs是Vs与Vr的比率，即Rs = Vs/Vr。重现上述各种组合下的市场环境条件中的运转模式，把压缩机1的一年内的运转时间合计为1000小时，该1000小时只是制热运转时间，纵轴的F(I)是供给压缩机1的液体冷媒注入发生的确率ppm。在图4中，当Rs为0.3时，F(I)约为1，OOOppm，因此，作为容许范围的不良率来考虑是妥当的。也就是说，10年的使用后，变为约10，000ppm(l% )的累积不良率。因此，Rs 为0.1时，1年中，全数变为不良。当Rs约为0.8时，不良不会发生。以上的结果是，Rs为 0. 3以上时，也就是说，气液分离器7的容积为冷媒注入量的30%以上时，显示了在信赖性方面没有大的问题。基于上述的结果，本实用新型的结论是气液分离器7的容积为冷媒注入量的30% 以上时，能防止液体冷媒注入压缩机内。其结果是，维持压缩机的健全的运转，能通过气液分离器7，使得空调机的性能提高。此时，气液分离器7不会变得过大，因此具有系统简单、 成本有优势，能为搭载气体冷媒喷射装置的空调机的普及作出贡献。本实用新型所公开的技术方案，毋庸置疑可以在由与在本文说明的空调机同样的制冷周期构成的制冷机器中得到应用。本实用新型公开的技术容易引进工业，且可进行批量生产。
权利要求1. 一种气体冷媒喷射式空调机，至少包括带有气体冷媒喷射装置的压缩机(1)、室内换热器(5)、室外换热器(6)、以及设置在室内换热器( 和室外换热器(6)之间供给压缩机(1)以气体冷媒的气液分离器(7)，压缩机(1)的壳体内部压力为高压侧压力，其特征是气液分离器(7)的内部容积为注入到整个空调机内的冷媒量的30%以上。
专利摘要一种气体冷媒喷射式空调机，至少包括带有气体冷媒喷射装置的压缩机、室内换热器、室外换热器、以及设置在室内换热器和室外换热器之间供给压缩机以气体冷媒的气液分离器，压缩机的壳体内部压力为高压侧压力，其特征是气液分离器的内部容积为注入到整个空调机内的冷媒量的30％以上。本实用新型把以往小容量的气液分离器的内部容积最适化，通过决定气液分离器的内部容积的必要最小值，大幅度减少因液体冷媒被吸入到压缩机内而引发的故障，并且因为没有必要进行其它特别的零部件进行追加或控制，所以具有既便宜、信赖性又高的优点。本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、安全性能高和适用范围广的特点。
文档编号F24F5/00GK201992750SQ20112004712
公开日2011年9月28日 申请日期2011年2月16日 优先权日2011年2月16日
发明者小津政雄, 江波 申请人:广东美芝制冷设备有限公司