一种具备平衡功能的氟泵压缩制冷系统的制作方法

本发明涉及制冷，具体涉及一种具备平衡功能的氟泵压缩制冷系统。

背景技术：

1、随着4g的大量应用以及5g的逐渐普及，各种数据处理设备的发热量越来越大，数据中心对空调设备的制冷量和节能性要求也越来越高。

2、采用过渡季节和寒冷冬季的室外自然冷源对数据中心进行冷却，能大幅度降低空调设备的运行费用，常见的是采用氟泵空调，在冬季启用氟泵模式，停止压缩机的运行利用氟泵驱动制冷剂实现热管制冷运行，极大地降低了设备的运行费用。

3、氟泵压缩制冷系统属于复合系统，氟泵热管系统与压缩制冷系统共用蒸发器和冷凝器，以及一些共用的制冷剂管道、系统零部件等。

4、上述复合系统在氟泵制冷模式下，蒸发器出口的制冷剂气体可能携带有大量的未蒸发完毕的制冷剂液体，这些制冷剂液体在进入冷凝器之前的气体管道上容易出现堆积导致堵液问题，从而阻挡制冷剂气体在某些通道上的流通，因此会影响到冷凝器的分气均匀性和换热效率；堵液还会影响氟泵热管循环的流动阻力，容易破坏氟泵的稳定性运行。因此有必要把蒸发器出口的制冷剂液体截留下来不让其返回冷凝器，而截留下来的制冷剂液体越多，储液罐内留存的制冷剂液体越少，对氟泵的运行可靠性造成威胁，须尽快把截留下来的制冷剂液体返回到系统循环参与运行。

5、在先申请专利202211620118.5在气液分离器内部设置有液位计及联动控制的电加热器，用液位计检测气液分离器内部的液位高低，从而决定电加热器的电热功率大小，对气液分离器内部的积液进行加热气化，防止气液分离器内的积液过多。该技术方案存在浪费电能、未蒸发气化的制冷剂液体直接加热气化浪费制冷能力，降低了系统的整体能效。

6、专利201320424549.4采用了气液分离器和液位控制器解决积液问题，应用于动力热管系统，采用延时控制启动方式。当气液分离器内没有液体时，开启电磁阀将会使得气体制冷剂从回液管路直接返回泵的吸入口，这是不合理的控制方式。

7、上述现有技术采用多功能气液分离器及液位控制器，零部件通用性比较差，控制方案也比较复杂。另外，氟泵压缩制冷系统在压缩制冷模式下其压缩机停机后制冷系统的高低压平衡过慢、导致储液罐内的高压制冷剂液体容易被过多地压回室内机的蒸发器，或者停机状态下因为室外机的温度逐渐升高导致室外机压力升高从而把储液罐内的制冷剂液体被过多地压回室内机的蒸发器；室内蒸发器的制冷剂液体过多容易造成制冷压缩机再次启动时出现液击，这对压缩机的安全运行非常危险。上述氟泵压缩制冷系统的制冷剂液体的截留转移和控制问题亟待解决。

8、由于现有技术中的氟泵压缩制冷系统在压缩制冷模式下其压缩机停机后存在制冷系统的高低压平衡过慢、导致储液罐内的高压制冷剂液体容易被过多地压回室内机的蒸发器等技术问题，因此本发明研究设计出一种具备平衡功能的氟泵压缩制冷系统。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的氟泵压缩制冷系统在压缩制冷模式下其压缩机停机后存在制冷系统的高低压平衡过慢、导致储液罐内的高压制冷剂液体容易被过多地压回室内机的蒸发器的缺陷，从而提供一种具备平衡功能的氟泵压缩制冷系统。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种具备平衡功能的氟泵压缩制冷系统，其包括：

3、压缩机、冷凝器、储液罐、氟泵、吸气管路和第一管路，所述储液罐连接于所述冷凝器与氟泵之间，所述压缩机的吸气口连通所述吸气管路，所述第一管路的一端能连通至所述储液罐的顶端内部、另一端能连通至所述吸气管路，以能在所述压缩机停机后通过所述第一管路将所述储液罐中的至少部分气体导回至所述吸气管路。

4、在一些实施方式中，

5、还包括油分离器和回油管路，所述油分离器连接于所述压缩机的排气口与所述冷凝器之间，所述回油管路的一端与所述油分离器的内底部连通、另一端能连通至所述吸气管路，所述回油管路的另一端与所述第一管路的另一端汇合后能通过第二管路连通至所述吸气管路，所述回油管路上设置有节流装置a，所述第一管路上设置有节流装置b，所述回油管路和所述第一管路还能在氟泵模式下将所述油分离器中的液体导至所述氟泵。

6、在一些实施方式中，

7、所述第二管路上设置有单向阀d，所述单向阀d设置为仅能允许流体朝所述吸气管路的方向流动，所述第一管路连通于所述节流装置a与所述单向阀d之间；或者，所述第二管路上设置有节流装置c，所述第一管路连通于所述节流装置a与所述节流装置c之间。

8、在一些实施方式中，

9、所述节流装置a为毛细管的结构，所述节流装置b为毛细管的结构；当所述第二管路上设置有节流装置c时，所述节流装置c为毛细管的结构。

10、在一些实施方式中，

11、还包括蒸发器和节流阀，所述氟泵连接于所述储液罐与所述节流阀之间，所述节流阀连接于所述蒸发器与所述氟泵之间，所述蒸发器的一端与所述节流阀连通，另一端通过所述吸气管路与所述压缩机的吸气口连通，所述回油管路、所述第一管路和所述第二管路三者共同相接于交合处，所述第二管路的一端连接于所述交合处，另一端与所述吸气管路连通。

12、在一些实施方式中，

13、还包括第三管路和第四管路，所述第三管路并联设置在所述氟泵的两端，所述第四管路的一端连通至所述第一管路上且位于所述节流装置b与所述交合处之间的位置，另一端连通至所述第三管路上，能在氟泵模式下依次通过所述回油管路、所述第一管路、所述第四管路和所述第三管路将所述油分离器中的液体导至所述氟泵。

14、在一些实施方式中，

15、所述第三管路上设置有单向阀a，设置为仅能允许流体流向所述节流阀与所述氟泵之间；所述第四管路上设置有单向阀c，其设置为仅能允许流体从所述第一管路流向所述第三管路；所述第四管路的另一端连通至所述第三管路上且位于所述单向阀a与所述储液罐之间的位置。

16、在一些实施方式中，

17、还包括第五管路和单向阀b，所述第五管路的一端连通于所述吸气管路上并位于所述压缩机的吸气口与所述蒸发器之间，所述第五管路的另一端连通至所述压缩机的排气口，所述单向阀b设置于所述第五管路上且仅能允许流体从所述蒸发器流向所述油分离器。

18、在一些实施方式中，

19、所述油分离器的内部设置有通液阻气结构，所述通液阻气结构包括浮动结构，所述浮动结构的密度低于所述油分离器中液体的密度，以能浮于液体的液面上，所述油分离器的底部连通所述回油管路；所述浮动结构的高度能随着所述液体的液位高度而上下移动，当液体的液位高度高于所述油分离器的底部时，所述油分离器中的液体能承载所述浮动结构浮于液体液面上，允许所述油分离器中的液体进入所述回油管路中而流下，同时通过所述浮动结构和液体阻止液面上方的气体进入所述回油管路中；当液体的液位高度低至与所述油分离器的底部平齐时，所述浮动结构下降至所述油分离器的底部，通过所述浮动结构以阻止所述浮动结构上方进入的气体进入所述回油管路中。

20、在一些实施方式中，

21、所述浮动结构的外周壁与所述油分离器的内周壁之间具有间隙，以能使得液体通过所述间隙从所述浮动结构的上方到达所述浮动结构下方的空间中；和/或，

22、所述浮动结构为浮盘，所述通液阻气结构还包括定位杆，所述定位杆连接于所述浮盘的下端并向下延伸，所述定位杆的下端能够插入所述回油管路中，使得所述定位杆能随着所述浮盘的浮动而在所述回油管路中上下运动。

23、在一些实施方式中，

24、所述油分离器的内壁上还设置有阻挡结构，所述阻挡结构的一端与所述油分离器的内壁相接，另一端朝所述油分离器的内部空间延伸，所述阻挡结构位于所述浮动结构的上方，以能对所述浮动结构向上运动的最高位置进行限位。

25、在一些实施方式中，

26、所述阻挡结构为挡块；所述阻挡结构为多个，多个所述阻挡结构在所述油分离器的内壁上间隔分布设置；或者所述阻挡结构为在所述油分离器的内壁上延伸而成的环形结构。

27、在一些实施方式中，

28、当所述浮动结构为浮盘，所述通液阻气结构还包括定位杆时：所述挡块的底部距离所述回油管路的上端的高度为h，所述浮盘的高度为d，所述定位杆的长度为l，并有h-d<l。

29、本发明提供的一种具备平衡功能的氟泵压缩制冷系统具有如下有益效果：

30、1.本发明通过设置的第一管路，其一端连通至储液罐的顶端内部、另一端连通至压缩机的吸气管路，能够在压缩机停机后通过第一管路将储液罐中的高压气体导回吸气管路，有效形成气平衡管路结构，使得在压缩制冷模式停机或者室外温度逐渐升高时能将高压部分的储液罐中的高压气体导回低压部分的吸气管路，有效实现系统的高低压之间的压力尽快平衡，防止室外机压力升高从而把储液罐内的制冷剂液体被过多地压回室内机的蒸发器的情况发生，解决了压缩机停机时由于存在的高低压压差而导致的制冷剂液体因压力差造成的迁移问题，解决了室内蒸发器的制冷剂液体过多容易造成制冷压缩机再次启动时出现液击的问题，无需对氟泵压缩制冷系统的控制器硬件和软件进行更改，也无需专门增加电路控制零部件及控制技术，所增加的成本较小但能有效解决氟泵压缩制冷系统停机时的制冷剂液体因压力差造成的迁移问题，提升了氟泵压缩制冷系统的运行可靠性和安全性。

31、2.本发明还通过设置油分离器和回油管路，回油管路也能与吸气管路连通，能够将油分离器中分离出的液体(包括油)导回至压缩机中，保证压缩机的正常运行，并且油分离器中的液体还能在氟泵模式下通过回油管路和第一管路被导至氟泵处，尤其是还通过第三管路和第四管路，有效形成了液平衡管路，有效解决了氟泵压缩制冷系统在氟泵模式下的由于油分离器对液体截留造成的氟泵、蒸发器等缺液的问题，即可实现氟泵压缩制冷系统增加气平衡功能和液平衡功能，无需对氟泵压缩制冷系统的控制器硬件和软件进行更改，也无需专门增加电路控制零部件及控制技术，所增加的成本较小但能有效解决氟泵压缩制冷系统的两大难题，提升了氟泵压缩制冷系统的运行可靠性和安全性。

32、3.本发明还通过在油分离器内部设置的通液阻气结构，能够只允许液体进入回油管路中而阻止气体进入回油管路中，实现液平衡管路的自动流通和关闭功能，能防止在无油状态下部分高压制冷剂气体从回油管路旁通返回压缩机吸气口，避免压缩机出现性能降低，从而充分利用压缩机的输出能力，提高制冷系统的运行效率。对于氟泵模式下还能防止无液下油分离器的部分气体从液平衡管路返回到氟泵，从而可以避免氟泵发生气蚀现象，保证氟泵的运行可靠性。