一种引射器、引射回流装置以及热泵系统的制作方法

本实用新型涉及流体引射技术领域，具体涉及一种引射器，并且还涉及一种引射回流装置。本实用新型另外还涉及一种热泵系统。

背景技术：

以离心机或螺杆机等类型的压缩机为核心部件的热泵系统(如制冷机组、制热机组等)在运行过程中，压缩机不可避免的会出现跑油现象，这对于润滑油系统的影响是不容小觑的。而跑出来的油，会积存在蒸发器中，由于蒸发器温度较低，加之润滑油本身黏度较大，在较低的温度将更为黏稠，蒸发器的蒸发面上较小的气体流速很难将这些润滑油带回压缩机，机组长时间运行后，会造成大量的润滑油从压缩机排出进入蒸发器，并没有及时回到压缩机或油箱，最终会导致压缩机油位报警而停机，影响运行效果。对此，目前大型机组回油通常包括两个部分，即，主回油路和引射回油路，其中，引射回油对于系统的稳定性有着重要的作用。

现有技术中，引射回油路采用的引射回流装置如图1所示，其通常包括两个引射器，一个为高液位引射器202，用于高液位回油，一个为低液位引射器203，用于低液位回油，两个引射器分别通过各自的回流支管201连通回流主管道200。其中，每个引射器的结构均为下端开口的管道，只能适用于固定高度的液位。在安装时，高液位引射器202和低液位引射器203均安装在蒸发器100中，其中，二者均采用定点定高度安装方式，使高液位引射器202的安装位置高于低液位引射器203的安装位置。现有技术中的这种引射回油装置虽然有回油作用，但是在实际液位介于高液位和低液位之间时，则不能实时地进行回油，这对于整个机组的制冷/制热量来说仍然有很大的影响。

技术实现要素：

基于上述现状，本实用新型的主要目的在于提供一种引射器，用于对表层流体进行引射回流，其能适用于各种液位下的液体引射回流，从而提高相应的机组的回油效果。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种引射器，用于对表层流体进行引射，包括本体部和浮动部，所述本体部构造为筒状，其侧壁上设有开口，所述浮动部可动地安装至所述本体部，以封闭所述开口的至少一部分，其中，所述浮动部能够在流体的浮力作用下相对于所述本体部滑动，从而改变所述开口被封闭的部分的大小。

优选地，所述开口沿所述本体部的轴向延伸，所述浮动部滑动配合地安装在所述开口处；

和/或，所述开口在轴向上贯通所述侧壁。

优选地，所述浮动部的材料密度小于所述表层流体的密度；

和/或，所述浮动部包括嵌于所述开口中的条形板状构件；

和/或，所述引射器还包括牵引机构，用于向所述浮动部提供向上的牵引力，以抵消所述浮动部的至少部分重力；

和/或，所述浮动部包括设置在下端的体积扩大部，以增大所述浮动部所受到的流体浮力。

优选地，所述浮动部的下端设置有感温装置，用于检测温度以便根据检测结果判断所述浮动部的下端是否浸没于所述表层流体中；

和/或，所述引射器还包括锁定机构，用于将所述浮动部相对于所述本体部锁定。

优选地，所述本体部的长度大于所述表层流体的液面变化范围，使得所述本体部能够始终部分地浸没在所述表层流体的液面下；

和/或，所述浮动部的长度设置成至少能保证所述浮动部裸露于所述表层流体液面上方的部分大于所述开口裸露于所述表层流体液面上方的部分。

本实用新型的另一目的在于提供一种引射回流装置，能够方便地实现全液位引射回流，其技术方案如下：

一种引射回流装置，用于对表层流体进行引射回流，包括回流主管道、回流支管和引射器，所述回流支管的两端分别连接所述回流主管道和所述引射器，其中，所述引射器为前面所述的引射器。

优选地，还包括控制器，所述引射器包括感温装置和/或锁定机构，所述感温装置和/或所述锁定机构与所述控制器相连。

优选地，所述表层流体为第一流体，所述第一流体下方为第二流体，所述控制器用于接收所述感温装置发送的温度检测值T，并通过比较所述温度检测值T与第一流体的温度T1、第二流体的温度T2的关系，判断所述引射器的浮动部下端的浸没情况。

优选地，所述控制器还用于在确认所述浮动部的下端浸没于所述第一流体中时启动引射回流操作；

和/或，所述控制器还用于在确认所述浮动部的下端浸没于所述第一流体中时控制所述锁定机构动作，以便将所述浮动部锁定。

本实用新型的又另一目的在于提供一种热泵系统，其能够实现良好的回油。其技术方案如下：

一种热泵系统，包括换热器和前面所述的引射回流装置，所述引射回流装置的引射器位于所述换热器中，用于将浮于液态冷媒上方的润滑油进行引射回流。

本实用新型的引射器及引射回流装置能够自动跟随液面变化，即使待引射的流体液面在较大范围内变化，也能始终保证引射回流效果，并且能够将引射的流体始终局限于液面以下的预定范围内，而不会对深层流体进行引射。

附图说明

以下将参照附图对根据本实用新型的引射器、引射回流装置以及热泵系统的优选实施方式进行描述。图中：

图1为现有技术的引射回流装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型的优选实施方式的引射器的结构示意图；

图3为图2的引射器中的浮动部的一种替代实施方式的结构示意图；

图4为根据本实用新型的优选实施方式的引射回流装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的第一方面提供了一种引射器，用于对表层流体进行引射回流，特别是对浮于第二流体(例如热泵系统的蒸发器中的冷媒)上方的第一流体(例如蒸发器中的润滑油)进行引射回流。

如图2所示，本实用新型的引射器包括本体部1和浮动部2。所述本体部1构造为筒状，其侧壁11上设有开口12，使得侧壁11内外的空间可以经由所述开口12相通。所述浮动部2可动地安装至所述本体部1，以封闭所述开口12的至少一部分。所述浮动部2滑动配合地安装至所述本体部1，以封闭所述开口12的至少一部分，从而使得所述浮动部2和本体部1的侧壁11的相应部分能够形成封闭的筒。其中，所述浮动部2在流体的浮力的作用下能够相对于所述本体部1滑动，例如随液面变化而上浮或下降，从而改变所述开口12被封闭的部分的大小，例如使得所述开口12的被封闭的部分沿本体部1的轴向变大或变小。

具体使用时，可以将本实用新型的引射器的本体部1的下端浸没至位于下层的第二流体中，浮动部2的靠近下端的一部分也会同时浸没在流体中，使该封闭的筒的下端口完全位于液面下，从而该封闭的筒和液面共同形成一个封闭空间，能够实现引射回流。由于流体的浮力作用，浮动部2将会上浮，使其下端面高于本体部1的下端面，例如浮动至位于上层的第一流体中，使得开口12的靠近下端的一段没有被封闭，从而可用作流体通道，使引射器外部的第一流体可以经由该流体通道进入引射器内部，进而被源源不断地引射回流。而随着引射回流的进行，第一流体的液面可能会下降，则浮动部2会在自身重力的作用下跟随液面下降而达到新的平衡，使该封闭的筒的下端口仍然位于液面下，从而可持续进行引射回流。

可见，由于浮动部2可在流体浮力和自身重力作用下上下滑动的特性，使得本实用新型的引射器能够自动跟随液面变化，即使待引射的流体液面在较大范围内变化，本实用新型的引射器也能始终保证引射回流效果，并且能够将引射的流体始终局限于液面以下的预定范围内，而不会对深层流体进行引射。

本实用新型的引射器可直接替换图1的引射回流装置中的高液位引射器202和低液位引射器203，也即，可直接安装于回流支管201的下端，并且，可以仅安装一个本实用新型的引射器即可完成各种液位高度情况下的引射回流任务。当然，也可以视引射回流量的大小安装多个本实用新型的引射器，并且，所安装的多个引射器无需区分安装高度，安装于同一高度即可。

例如，可结合图4所示的本实用新型的优选实施方式的引射回流装置进行说明，图中，L1为第一流体(即润滑油)液面，L2为第二流体(即冷媒)液面，如果要对蒸发器100内的冷媒上方漂浮的润滑油进行引射回流，则将引射器204的本体部1的下端浸没至下层的冷媒中，浮动部2则在流体浮力的作用下上浮，使得其下端面高于本体部1的下端面而位于上层的润滑油中，浮动部2下方的开口是敞开的，从而使得引射器内外的润滑油可以经由浮动部2下方的流体通道而保持连通。当蒸发器100内的液面下降时，例如因润滑油被引射回流而导致润滑油量减少、或者因冷媒的量减少时，则浮动部2也因自身重力下降，使得其包围成的封闭的筒的下端口也下降；而当液面上升时，由于流体浮力的作用，浮动部2将上升，使得其包围成的封闭的筒也上升，于是便能始终对上层的润滑油进行引射。

对于本实用新型的引射器而言，其本体部1的筒状构造可以是各种形状的筒，包括但不限于圆筒、椭圆体、方桶、矩形桶、多边形筒等等。同样，开口12的形状也不限，只要在本体部1的轴向上有一定的尺寸即可，可以是沿本体部1的轴向延伸的槽部(恒宽度和变宽度均可)，也可是斜向延伸或弯曲的槽部，还可以是其他任意形状的开口，只要能够连通侧壁11的内外两侧即可。浮动部2的构造也是灵活多样的，只要能封闭开口12的一部分或全部即可，例如，可以是与本体部1互相嵌套的筒体，也可以是滑动地安装在开口12外侧的半筒体或筒体片段。

优选地，所述开口12沿所述本体部11的轴向延伸，所述浮动部2滑动配合地安装在所述开口12处。例如，开口12为沿轴向延伸的槽部，浮动部2则与所述槽部滑动配合地安装在开口12处。并且优选地，所述开口12在轴向上也贯通所述侧壁11。

优选地，所述浮动部2的材料密度小于需要进行引射的所述表层流体的密度，这样，浮动部2可以容易地依靠表层流体的浮力而形成漂浮。

优选地，如图2所述，所述浮动部2包括嵌于所述开口12中的条形板状构件22，例如为条形平板或条形弧板。显然，条形板状构件22更容易沿开口12滑动，并且对于开口12的封闭作用也简洁有效。

具体地，浮动部2其他参数选择包括材料、质量、厚度等，可以根据适用于浮动部2的漂浮公式进行选择。例如，以第一流体为润滑油为例，选用轻质材料制作浮动部2，由于条形板状构件22可近似地视为长方体，设定其宽度为ΔY、厚度为Δh，并设定浸没在液面下方的高度为ΔX，则浮动部2的重力和浮力应满足以下等式：

F浮力＝ρ油gΔY*Δh*ΔX＝G浮＝mg，

上式中，F浮力为浮动部2受到的浮力，ρ油为润滑油的密度，g为重力加速度，G浮为浮动部2的重力，m为浮动部2的质量。

于是，在上式成立时，浮动部2便可以在冷媒和润滑油中上下浮动，并且保证其浸没在液面下方的高度为ΔX。具体工作时，ΔX应小于实际工作中润滑油层的厚度，由此便能保证浮动部2的下端部始终位于润滑油中。

由于条形板状构件22的宽度ΔY和厚度Δh都较小，而设定的浸没在液面下方的高度ΔX也不大(例如小于润滑油层的厚度)，因此，有可能出现F浮力偏小的情形，此时容易导致浮动部2过于下沉，无法满足ΔX的设定需求，对此，可采用以下两种方式中的任意一种或两种相结合来解决：

(1)在未示出的实施方式中，所述引射器还可以包括牵引机构，用于向所述浮动部2提供向上的牵引力，例如设置在浮动部2上方的牵引弹簧，以抵消所述浮动部2的至少部分重力，从而有效减小上式成立时所需的浮力F浮力。

(2)如图3所示，所述浮动部2还可以包括设置在下端的体积扩大部21，例如通过增大浮动部2下端附近的厚度Δh，从而在相等的ΔX下能够明显增大浮动部2下端的排液量，进而增大所述浮动部2所受到的流体浮力。具体地，所述体积扩大部21可以包括设置在条形板状构件22下部外侧的正方体块或长方体块，例如可以与条形板状构件22一体形成，也可以采用更为轻质的材料制成后附着至所述条形板状构件22上。

优选地，所述浮动部2的下端设置有感温装置3，如温度感应探头，用于检测温度，以便根据检测结果判断所述浮动部2的下端是否浸没于所述第一流体中。仍以蒸发器100中的润滑油和冷媒工况为例，由于冷媒的温度和润滑油的温度不同，因此，通过感温装置3检测出的温度便可判断浮动部2的下端是否浸没在第一流体(如润滑油中)。

具体地，润滑油(第一流体)温度为T1，液态冷媒(第二流体)温度为T2，当感温装置3检测到的温度为T1时，即表明浮动部2的下端漂浮于润滑油中，若检测到的温度为T2时，则证明浮动部2的下端已深入到液态冷媒中，若检测到的温度在T1与T2之间，则表明液态冷媒和润滑油互相混合而未完成分层，可等待分层后再次进行检测判断。

因此，在具体用于蒸发器中润滑有的引射回流时，只有当检测到的温度为T1时，才适宜进行引射回流操作，此时被引射回流的只是润滑油。然而，当检测到的温度在T1与T2之间时，若此时机组处于严重跑油阶段，也可以进行引射回油处理，也即，将表层的冷媒与润滑油的混合物一起引射回流，对于混入其中的冷媒，系统会将冷媒过滤供给压缩机进行冷却使用，或流入系统中进行循环。

在本实用新型的引射器执行引射回流操作时，仍以引射回流润滑油为例，由于润滑油温度较低，引射器内壁附着的润滑油的黏度较大，这些润滑油有可能在引射作用下带动浮动部2向上运动，使浮动部2的下端偏离预定位置，从而造成引射效果下降。对此，优选地，如图2所示，所述引射器还包括锁定机构4，用于将所述浮动部2相对于所述本体部1锁定。具体实施时，锁定机构4可以采用各种适用的结构，只要能保证将浮动部2相对于本体部1锁定即可，包括但不限于抱闸机构、楔紧机构、顶紧机构等。优选地，如图2所示，锁定机构4设置在靠近本体部1顶端的位置处。

优选地，为了更好地实现一个引射器完成全液位范围内的引射回流的目的，所述本体部1的长度设置成大于所述表层流体的液面变化范围，从而使得所述本体部1能够始终保持部分地浸没在所述表层流体的液面下，也即，既不会因为表层流体的液面太高而被整体浸没，也不会因为表层流体的液面太低而没有实现浸没。也即，可以将引射器本体部1的长度选择为大于蒸发器100中液位变化量的最大值，使得引射器的本体部1至少可以接触到所有液位情况下的冷媒与润滑油的交界面(在安全使用的前提下)。相应地，所述浮动部2的长度也应足够长，例如应设置成至少能保证所述浮动部2裸露于所述表层流体液面上方的部分大于所述开口12裸露于所述表层流体液面上方的部分，从而能够保证开口12裸露于所述表层流体液面上方的部分始终被浮动部2所封闭，以确保引射回流效果。

在上述工作的基础上，本实用新型提供了一种引射回流装置及相应的引射回流方法，能够方便地实现全液位引射回流，以下分别进行描述。

本实用新型的引射回流装置用于对表层流体(优选为浮于第二流体上方的第一流体)进行引射回流，如图4所示，其包括回流主管道200、回流支管201和引射器204，所述回流支管201的两端分别连接所述回流主管道200和所述引射器204，其中，所述引射器204为本实用新型前面所提供的引射器。

本实用新型的引射回流装置可以仅包括一个引射器204，并借助于该一个引射器实现高、中、低全液位引射回流。而根据引射回流的液体的量，也可以包括多个(例如2-3个)引射器204，以提高引射回流的速度。

优选地，本实用新型的引射回流装置还包括控制器(未示出)，所述引射器204包括感温装置3和锁定机构4，所述感温装置3和所述锁定机构4与所述控制器相连，从而，控制器可以接收感温装置3发送的温度检测结果，控制器还可以控制所述锁定机构4动作，以便对浮动部2进行锁定或解除锁定。

优选地，所述控制器用于接收所述感温装置3发送的温度检测值T，并通过比较所述温度检测值T与第一流体的温度T1、第二流体的温度T2的关系，判断所述引射器204的浮动部2下端的浸没情况。具体判断方式如前所述。

优选地，所述控制器还用于在确认所述浮动部2的下端浸没于所述第一流体中时启动引射回流操作，而在确认所述浮动部2的下端浸没于所述第二流体中时停止或不启动引射回流操作，或者在确认所述浮动部2的下端浸没于第一流体和第二流体的混合物中时进行等待或者启动引射回流操作，等等。

优选地，所述控制器还用于在确认所述浮动部2的下端浸没于所述第一流体中时控制所述锁定机构4动作，以便将所述浮动部2锁定，从而可避免引射回流过程中浮动部2被润滑油带动而偏离预定位置。

本实用新型的引射回流装置在用于热泵系统的润滑油回油系统时，能够实时地进行蒸发器内润滑油的引射回流，增加回油效率。并且，仅利用一根引射回油管就能实现高、中、低全液位回油。

本实用新型的引射回流装置的引射回流方法包括步骤：

S10、确定所述第一流体的液面变化范围，安装所述引射回流装置，使所述引射器204的本体部1始终部分地浸没在所述第一流体的液面下；

S20、使所述回流主管道200中流过压力流体，例如高压气体，在压力流体的引射作用下将所述引射器204内部的第一流体引射回流。

优选地，当所述引射回流装置包括控制器、所述引射器204包括感温装置3时，步骤S20之前还可以包括步骤：

S11、所述控制器接收所述感温装置3发送的检测温度值T，并比较所述温度检测值T与第一流体的温度T1、第二流体的温度T2的关系；

S12、所述控制器根据比较结果判断所述引射器204浮动部2下端的浸没情况，以确定是否执行步骤S20，例如，在确认浮动部2下端浸没在第一流体中时执行步骤S20，而在确认浮动部2下端浸没在第二流体中时停止执行或不执行步骤S20。

优选地，步骤S12中：

若比较结果为T＝T1，则认为所述浮动部2的下端浸没于所述第一流体中，可以执行步骤S20；

若比较结果为T＝T2，则认为所述浮动部2的下端浸没于所述第二流体中，此时无需执行引射回流操作，因而可以暂不执行步骤S20，如果此前正在执行步骤S20，则可以停止执行步骤S20；

若比较结果为T介于T1和T2之间，则认为检测结果不准确，例如因为第一流体和第二流体混合后未完成分层，则可以延迟预定的时间t(例如数分钟)后再次执行步骤S11，重新进行判断。当然，仍以前述的蒸发器中的冷媒和润滑油工况为例，如果机组此时跑油严重，则仍可以执行步骤S20，以便进行引射回油处理，对于吸入的冷媒，可通过机组系统将冷媒过滤供给压缩机进行冷却使用，或流入系统中进行循环。

优选地，当所述引射器204包括锁定机构4时，步骤S12中，在比较结果为T＝T1时，所述控制器可以控制所述锁定机构4动作，将所述浮动部2锁定，由此可以保证后续执行步骤S20时浮动部2不会被引射的流体带动而偏离预定位置。

最后，本实用新型还提供了一种热泵系统，如制冷系统或制热系统，该热泵系统能够实现良好的回油。参考图4，所述热泵系统包括换热器(例如蒸发器100)和本实用新型前面所提供的引射回流装置，所述引射回流装置的引射器204位于所述换热器中，用于将浮于液态冷媒上方的润滑油进行引射回流。

具体实施时，引射回流装置的控制器可以合并于热泵系统的控制部分中，从而便于获知机组的跑油情况以及液态冷媒的温度T2、润滑油的温度T1等参数，以便更为精准地实现润滑油的引射回流。

优选的，所述热泵系统中的压缩机为离心机或螺杆机。

本实用新型的热泵系统在工作时，可以根据引射器上的感温装置3给出的信号开始或停止引射回油操作，也可以根据机组的跑油情况开始或停止引射回油操作，具体可在系统的控制部分中进行设定。无论如何，本实用新型的热泵系统能够保证引射回油效果，进而保证系统的稳定性和可靠性。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。