专利名称：带汽液分离器装置的制冷循环系统及空调器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于空调与制冷工程技术领域，具体地说，涉及的是一种制冷循环系 统及空调器。
背景技术：
目前空调器大多采用室内外机分离形式，通过室内外的冷媒联管形成空调系统的 完整回路；但联机管越长，空调的制冷、制热能力越差，效率越低，系统能效比低。对于上述 不足，虽然，现有的空调制冷系统利用一些技术手段试图加以解决，但存在着结构复杂、适 用性差、成本高，缺少针对性和有效性等问题，未能找出较好的技术方案加以解决。
发明内容本实用新型提供了一种带汽液分离器装置的制冷循环系统及空调器，它可以解决 现有技术存在的联机管长所带来的空调系统能力衰减大和系统能效比低等问题。为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种带汽液分离器装 置的制冷循环系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和联机管，其特征在于在所述 冷凝器与所述蒸发器之间连接有汽液分离装置和单向阀组，所述节流装置出口的联机管与 所述汽液分离装置连接，所述单向阀组是4个单向阀，两两串联后并联组成，所述4个单向 阀的方向设置相同，所述冷凝器的出口联机管和所述蒸发器进口联机管分别连接于两个串 联的单向阀之间，并联的单向阀一端与所述节流装置进口的联机管连接，另一端与所述汽 液分离器的液相出口管连接，所述汽液分离器的气相出口管与所述压缩机进口通过联机管 连接。一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置 和联机管，其特征在于在所述冷凝器与所述蒸发器之间连接有汽液分离装置，所述节流装 置出口的联机管与所述汽液分离装置连接，所述汽液分离器的液相出口管与所述蒸发器进 口的联机管连接，所述汽液分离器的气相出口管与所述蒸发器出口和所述压缩机进口之间 的联机管连接。所述汽液分离器包括分离器主体、汽液两相流进口管，所述分离器主体下端为所 述液相出口管，上端为所述气相出口管，所述汽液两相流进口管设在所述分离器主体上，并 与所述节流装置出口的联机管连接，所述分离器主体内设有浮子定位管，所述浮子定位管 的管体上开有多个气相孔，管内具有浮子，所述浮子定位管的下端与所述分离器主体腔内 连通，上端与气相出口管连通，所述气相出口管内径小于所述浮子直径。所述分离器主体上部为圆筒形下部为圆锥形，所述浮子定位管插装在所述分离器 主体中的圆锥形腔内。多个所述气相孔为条形孔，或椭圆形孔。所述浮子定位管下端口内有一圈限位面。一种空调器，安装有上述任意一项技术方案所述的带汽液分离器装置的制冷循环系统。空调系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、汽液分离装置、粗联机管、细联机 管组成。冷媒经压缩机压缩后，进入冷凝器中冷却成过冷液体，然后经过节流装置节流成汽 液两相态，在汽液分离器中分离。分离出来的饱和液体经联机管进入蒸发器，蒸发为饱和气 态冷媒经联机管回到压缩机吸气口，而分离出来的另一部分饱和气态冷媒也同时汇入压缩 机吸气口，在压缩机压缩完成一个制冷循环。本实用新型与现有技术相比具有以下优点和积极效果1、由于汽液分离器在制冷系统中的应用，进入蒸发器的只有饱和液态冷媒，从而 大大降低了联机管和蒸发器中冷媒流动的阻力，提高了蒸发压力，增加了冷媒循环的质量 流量，提高了制冷系统的制冷量；同时因液态冷媒含量的增加从而提高了蒸发器的换热效率。2、采用该系统的空调器，可以有效降低空调系统的能力衰减，提高系统的能效比。3、单向阀组的作用是保证冷媒不因制冷或制热而发生流向改变。即在制冷或制热 时，冷媒流入和流出汽液分离器的流向不变。冷媒流入汽液分离器的路线为冷媒一并联单 向阀的冷媒高压端一节流装置一汽液分离器；冷媒流出汽液分离器的路线为冷媒一汽液 分离器一并联单向阀的冷媒低压端。4、在分离器主体内设有浮子定位管，管体从上至下和圆周方向开有多个条形孔， 并且管内设有浮子，汽液两相的冷媒经进口管切向进入分离器主体，由于流体惯性、离心力 和重力的作用，液相流体贴分离器主体内壁向下流动，与少部分气态冷媒混合形成低干度 冷媒，经出口管流出至换热器。气相流体则流向分离器中心，通过浮子定位管进入浮子以上 的条形气相孔，再经气相出口管流出至压缩机。由此可以看出，汽液分离效果好，从而使蒸 发器的能力得以保证。5、由于浮子可随液态冷媒液位调整高度，从而调节气态冷媒的流量，至少可以有 效地应对以下变化A、由于工况的变化，导致节流后汽液含量差异；B、由于压缩机频率的变化，导致系统质量流量变化；C、由于室内外机安装距离不同，导致联机管内流动阻力不同。在上述工况中，通过本实用新型的技术方案，完全可以有效地应对，使空调器始终 处于稳定和效率高的运行状态，提高了空调器的综合性能指标，特别是能效比。6、本实用新型可广泛应用于各类家用和商用分体空调器的设计和生产中。用于降 低空调系统的能力衰减，提高空调系统的能效比。
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细地描述。
图1是本实用新型带汽液分离器装置的制冷循环系统为单冷型空调制冷系统循 环系统图；1、压缩机；2、冷凝器；3、节流装置；4、汽液分离器；5、截止阀；6、联机管；7、蒸发 器；图2是本实用新型带汽液分离器装置的制冷循环系统为冷热型空调制冷系统循环系统图；1、压缩机；2、冷凝器；3、节流装置；4、汽液分离器；5、截止阀；6、联机管；7、蒸发 器；8、四通阀；9、单向阀组；9-1、9-2、9-3、9-4、单向阀；图3是本实用新型空调带汽液分离器装置的制冷循环系统中的汽液分离器的结 构示意图；4-1、汽液两相流进口管；4-2、气相出口管；4-3、浮子定位管；4_4、浮子；4_5、分离 器主体；4-6、液相出口管；4-7、气相孔。
具体实施方式
实施例1参见图2，该实施例为冷热空调制冷循环系统。一种带汽液分离器装置的制冷循环 系统，包括压缩机1、蒸发器7、冷凝器2、节流装置3和联机管6，在冷凝器2与蒸发器7之 间连接有汽液分离装置4和单向阀组9，节流装置出口的联机管与所述汽液分离装置连接， 所述单向阀组9是4个单向阀9-1、9-2、9-3、9-4。其中，单向阀9_1和单向阀9_2串联，单 向阀9-3和单向阀9-4串联，上述两两串联后并联组成。所述4个单向阀9-1、9-2、9-3、9-4 的流动方向设置相同。冷凝器2的出口联机管连接于两个串联的单向阀9-1、9-2之间；蒸 发器7进口联机管连接于两个串联的单向阀9-3、9-4之间。并联的单向阀组9-1、9-2、9-3、 9-4 一端与节流装置3进口的联机管连接，另一端与汽液分离器4的液相出口管连接，汽液 分离器4的气相出口管与压缩机1进口通过联机管连接。节流装置3可以是毛细管、膨胀阀或分配器等节流器件。制冷循环时，冷媒一压缩机1 —四通阀8 —冷凝器2 —单向阀组9的P1点一单向 阀9-1 —单向阀组9的P2点一节流装置3 —汽液分离器4后分为两路，一路汽液分离器4 下部的液相出口一单向阀组9的P3点一单向阀9-4 —截止阀5 —蒸发器7 —四通阀8 — 压缩机1 ；另一路由汽液分离器4上部的气相出口一压缩机1进口。冷媒压力P1略大于P2，也可以说是P1 ^P2，而P1和P2 >P3。因而冷媒在从单向阀 组9的P3点一单向阀9-2、9-4的流动过程中，由于单向阀9-2后具有压力P1，而单向阀9_3 后具有冷媒压力P2，因而冷媒不会从单向阀9-2、9-3中流过，只能从单向阀9-4流向蒸发器 7。制热循环时，冷媒一压缩机1 —四通阀8 —蒸发器7 —单向阀组9的点一单 向阀组9的P2点一节流装置3 —汽液分离器4后分为两路，一路汽液分离器4下部的液相出口一单向阀组9的P3点一单向阀9-2 —冷凝器 2 —四通阀8 —压缩机1 ；另一路由汽液分离器4上部的气相出口一压缩机1进口。同样，冷媒压力略大于P2,也可以说是 P2，而厂工和P2 > P3。因而冷媒在从单向阀组9 WP3点一单向阀9-2、9_4的流动过程中，由于单向阀9_4 后具有压力F1，而单向阀9-1后具有冷媒压力P2,因而冷媒不会从单向阀9-1、9-4中流过， 只能从单向阀9-2流向冷凝器2。由此可以看出，并联单向阀的冷媒高压端为P2处，并联单向阀的冷媒低压端为P3 处。上述实施例具有以下设计构思1、汽液分离装置安装于冷凝器与蒸发器之间；2、由4个单向阀，两两串联后并联组成；3、冷凝器出口管和蒸发器进口管连接于两个串联的 单向阀之间；4、并联的单向阀的一端连接节流装置的进口管，一端连接汽液分离器的液相 出口管；5、单向阀组保证了冷媒不因制冷、制热而发生流向改变。如图2所示，本实施例采用了四个单向阀组的设计形式，使得空调系统无论在制 冷状态、还是在制热状态，冷媒流入节流装置3、流入和流出汽液分离器4的方向保持不变。 在制冷和制热时，蒸发器均能通过汽液分离器的分流作用，降低蒸发器中冷媒流动的阻力， 提高蒸发压力，增加冷媒循环的质量流量，提高制冷系统的制冷量；同时因液态冷媒含量的 增加从而提高蒸发器的换热效率。实施例2这是单冷空调器的制冷系统。制冷循环时，冷媒一压缩机1 —冷凝器2 —节流装置3 —汽液分离器4后分为两 路，一路汽液分离器4下部的液相出口一截止阀5 —蒸发器7 —压缩机1 ；另一路由汽液分 离器4上部的气相出口一蒸发器7出口和压缩机1进口之间的联机管一压缩机1进口。如
图1所示，由于汽液分离器4的使用，进入蒸发器7的只有饱和液态冷媒，从而 大大降低联机管和蒸发器中冷媒流动的阻力，提高蒸发压力，增加冷媒循环的质量流量，提 高制冷系统的制冷量；同时因液态冷媒含量的增加从而提高蒸发器的换热效率。参见图3，这是本实用新型汽液分离器4的结构。分离器主体4-5上部为圆筒形下 部为圆锥形，这样通过上、下容积大小的变化，使汽液具有一定的时间进行分离。分离器主 体4-5下端为液相出口管4-6。汽液两相流进口管4-1的进口切向设在分离器主体4-5的 内壁，进口切向设置是为了在汽液两相流进入时能够贴分离器主体4-5内壁向下流动，以 使汽液两相充分分离。分离器主体4-5内设有浮子定位管4-3，浮子定位管4-3的下端插装分离器主体 4-5的圆锥腔内并连通。浮子定位管3的管体上从上至下和圆周方向间距排列有多个条形 气相孔4-7，气相孔4-7的形状为条形孔可以保证在管体上具有更大气孔面积，以达到气体 分离迅速充分有效的作用。浮子定位管4-3管内具有浮子4-4，浮子定位管4-3的上端与气 相出口管4-2连通，气相出口管4-2内径小于浮子4-4直径，小于范围一般为0. 5-3. Omm, 小于值一般根据机型、功率和配置对象等因素加以确定。这样的结构使浮子定位管4-3与 气相出口管4-2形成粗、细管，因而浮子4-4不能进入到气相出口管4-2，即浮子定位管4-3 与气相出口管4-2之间的结合面为浮子4-4的限位面。在本实施例中，浮子定位管4-3与 气相出口管4-2是两根管组装后焊接为一体。为了防止浮子4-4从浮子定位管4-3下端脱出，在浮子定位管4_3下端口内有一 圈限位面，所述限位面为一圈窄挡边。作为变化方式，多个气相孔4-7也可以为圆形孔，但排列方式尽可能使多个气相 孔4-7面积之和最大化，可以沿浮子定位管4-3的管体的圆周和上下交替设置，交替设置就 是使孔与孔之间的间距部位减小，从而获得多个气相孔面积之和最大化。制冷状态时，汽液两相的冷媒经汽液两相流进口管4-1沿切向方向进入分离器主 体4-5，由于流体惯性、离心力和重力的作用，液相流体贴附分离器主体4-5内壁向下流动， 与少部分气态冷媒混合形成低干度冷媒，经液相出口管4-6流出至蒸发器。此时，浮子定位 管4-3中的浮子4-4的位置处于液位面，浮子4-4下部管体上的气相孔4-7被液体挡住，使气相流体不能进入液面以下的浮子定位管4-3内，气相流体则流向分离器主体4-5中心，通 过浮子定位管4-3进入浮子以上的条形气相孔4-7，再经气相出口管4-2流出至压缩机，从 而实现了充分有效的汽液分离。本实用新型装置可广泛应用于各类家用和商用分体空调器以及冷冻装置的设计 和生产中。用于降低空调和冷冻系统的能力衰减，提高空调系统的能效比。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同 变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实 质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保 护范围。
权利要求一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和联机管，其特征在于在所述冷凝器与所述蒸发器之间连接有汽液分离装置和单向阀组，所述节流装置出口的联机管与所述汽液分离装置连接，所述单向阀组是4个单向阀，两两串联后并联组成，所述4个单向阀的方向设置相同，所述冷凝器的出口联机管和所述蒸发器进口联机管分别连接于两个串联的单向阀之间，并联的单向阀一端与所述节流装置进口的联机管连接，另一端与所述汽液分离器的液相出口管连接，所述汽液分离器的气相出口管与所述压缩机进口通过联机管连接。
2.根据权利要求1所述的一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，其特征在于所述 汽液分离器包括分离器主体、汽液两相流进口管，所述分离器主体下端为所述液相出口管， 上端为所述气相出口管，所述汽液两相流进口管设在所述分离器主体上，并与所述节流装 置出口的联机管连接，所述分离器主体内设有浮子定位管，所述浮子定位管的管体上开有 多个气相孔，管内具有浮子，所述浮子定位管的下端与所述分离器主体腔内连通，上端与气 相出口管连通，所述气相出口管内径小于所述浮子直径。
3.根据权利要求2所述的一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，其特征在于所述 分离器主体上部为圆筒形下部为圆锥形，所述浮子定位管插装在所述分离器主体中的圆锥 形腔内。
4.根据权利要求3所述的一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，其特征在于多个 所述气相孔为条形孔，或椭圆形孔。
5.一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和 联机管，其特征在于在所述冷凝器与所述蒸发器之间连接有汽液分离装置，所述节流装置 出口的联机管与所述汽液分离装置连接，所述汽液分离器的液相出口管与所述蒸发器进口 的联机管连接，所述汽液分离器的气相出口管与所述蒸发器出口和所述压缩机进口之间的 联机管连接。
6.根据权利要求5所述的一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，其特征在于所述 汽液分离器包括分离器主体、汽液两相流进口管，所述分离器主体下端为所述液相出口管， 上端为所述气相出口管，所述汽液两相流进口管设在所述分离器主体上，并与所述节流装 置出口的联机管连接，所述分离器主体内设有浮子定位管，所述浮子定位管的管体上开有 多个气相孔，管内具有浮子，所述浮子定位管的下端与所述分离器主体腔内连通，上端与气 相出口管连通，所述气相出口管内径小于所述浮子直径。
7.根据权利要求6所述的一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，其特征在于所述 分离器主体上部为圆筒形下部为圆锥形，所述浮子定位管插装在所述分离器主体中的圆锥 形腔内。
8.根据权利要求7所述的一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，其特征在于多个 所述气相孔为条形孔，或椭圆形孔。
9.根据权利要求7所述的一种带汽液分离器装置的制冷循环系统，其特征在于所述 浮子定位管下端口内有一圈限位面。
10.一种空调器，其特征在于安装有上述任意一项权利要求所述的带汽液分离器装 置的制冷循环系统。
专利摘要本实用新型提供了一种带汽液分离器装置的制冷循环系统及空调器，它可以解决现有技术存在的联机管长所带来的空调系统能力衰减大和系统能效比低等问题。技术方案是，汽液分离装置安装于冷凝器与蒸发器之间，由4个单向阀，两两串联后并联组成，冷凝器出口管和蒸发器进口管连接于两个串联的单向阀之间，并联的单向阀的一端连接节流装置的进口管，一端连接汽液分离器的液相出口管，单向阀组保证了冷媒不因制冷、制热而发生流向改变。采用该系统的空调器，可以有效降低空调系统的能力衰减，提高系统的能效比。
文档编号F25B41/04GK201666691SQ20102016769
公开日2010年12月8日 申请日期2010年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者吴林涛, 赵宇开 申请人:海信(山东)空调有限公司