CN110887281A - 一种气液分离器及采用上述气液分离器的空调*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气液分离器，气液分离管位于外筒内部，气液分离管包括内管体和套设在内管体外部的外管体，内管体内部形成低压通道，所述低压通道侧壁设有排液孔，所述低压通道两端分别与低压进口和低压出口连通，外管体与内管体之间形成高压通道，所述高压通道两端分别与高压进口和高压出口连通。通过上述优化设计的气液分离器，结构紧凑，气液分离管由内管体和外管体共同形成，低压气体经过内管体内的低压通道通过排液孔排出液体的过程中，通过内管体侧壁与高压通道内的高压气体进行热交换，减小气体温差。本发明还公开了一种空调***。
Description
技术领域
本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种气液分离器及采用上述气液分离器的空调***。
背景技术
由于空调器的使用范围越来越广，使用的室外环境温度***，存在环境温度已超出普通空调温度调节的运行范围的情况，例如室外温度很低的情况下需要空调制冷(低温制冷)，或者是室外超低温下需要制热(低温制热)等。空调器在上述情况下运行时，冷媒在室外机进行换热，大量冷媒需要存储在气液分离器中不参与热交换，当气液分离器中冷媒量过多时，会导致压缩机的回气管中出现液态冷媒，从而造成液击，损坏压缩机。
因此，气液分离器是空调中的重要部件，其通过去除液态冷媒，防止对压缩机造成损坏。然而，由于空调器内部各个部位冷媒温度不均衡，影响空调器的工作效果。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种气液分离器及采用上述气液分离器的空调***。
本发明提出的一种气液分离器，包括：外筒、气液分离管；
外筒包括筒体和筒盖，筒盖上设有高压进口、高压出口、低压进口、低压出口；
气液分离管位于外筒内部，气液分离管包括内管体和套设在内管体外部的外管体，内管体内部形成低压通道，所述低压通道侧壁设有排液孔，所述低压通道两端分别与低压进口和低压出口连通，外管体与内管体之间形成高压通道，所述高压通道两端分别与高压进口和高压出口连通。
优选地，外筒内壁与所述外管体之间形成预热腔室，且所述低压通道通过所述预热腔室与所述低压进口连通。
优选地，还包括布气件，布气件位于所述预热腔室内且位于所述低压通道与所述低压进口之间；
优选地，所述低压通道远离所述低压出口一端位于布气件远离所述低压进口一侧。
优选地，布气件具有中部向筒盖方向凸起的杯状结构。
优选地，所述低压通道远离所述低压出口一端伸入所述杯状结构内。
优选地，内管体包括依次连通的换热段和预热段，所述预热段位于所述换热段远离所述低压出口一端，所述排液孔位于所述换热段侧壁，外管体套设在所述换热段外部。
优选地，所述排液孔处设有滤油嘴；
优选地，内管体通过滤油嘴与外筒内壁固定连接。
优选地，所述高压通道包括从所述高压进口向所述高压出口延伸的多个高压流通路径，所述多个高压流通路径围绕内管体分布。
优选地，外管体内壁设有从所述高压进口向所述高压出口延伸的多个凸筋，多个凸筋围绕内管体分布且相邻两个凸筋之间形成一个所述高压流通路径。
优选地，所述高压通道围绕所述低压通道螺旋延伸；
优选地，内管体外部设有围绕其外壁延伸的外螺旋凹槽，所述外螺旋凹槽在内管体和外管体之间形成所述高压通道。
优选地，内管体内壁设有与所述外螺旋凹槽对应设置的内螺旋凹槽。
优选地，所述高压通道和所述低压通道内的流向相反。
本发明中，所提出的气液分离器，气液分离管位于外筒内部，气液分离管位于外筒内部，气液分离管包括内管体和套设在内管体外部的外管体，内管体内部形成低压通道，所述低压通道侧壁设有排液孔，所述低压通道两端分别与低压进口和低压出口连通，外管体与内管体之间形成高压通道，所述高压通道两端分别与高压进口和高压出口连通。通过上述优化设计的气液分离器，结构紧凑，气液分离管由内管体和外管体共同形成，低压气体经过内管体内的低压通道通过排液孔排出液体的过程中，通过内管体侧壁与高压通道内的高压气体进行热交换，减小气体温差。
本发明还提出一种空调***，包括上述的气液分离器；
优选地，还包括蒸发器、压缩机、冷凝器；
蒸发器上设有第一外高压入口和外低压出口，压缩机上设有外低压入口和第一外高压出口，冷凝器上设有第二外高压入口和第二外高压出口；
所述外低压出口与所述低压进口连通，所述低压出口与所述外低压入口连通，所述第一外高压出口与所述第二外高压入口连通，所述第二外高压出口与所述高压进口连通，所述高压出口与所述第一外高压入口连通。
本发明中，所提出的空调***，将低压通道的气液分离器设置为双层套管结构，使得低压气体在进入压缩机之前气液分离，从而有效防止压缩机发生液击，同时低压气体与高压气体进行热交换，从而实现回热换热，提高***制冷量和制冷效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种气液分离器的结构示意图。
图2为本发明提出的一种气液分离器的筒盖的结构示意图。
图3为本发明提出的一种气液分离器的气液分离管与布气件配合的结构示意图。
图4为本发明提出的一种气液分离器的气液分离管、布气件和筒盖配合的局部结构示意图。
图5为本发明提出的一种气液分离器的内管体和外管体配合的一种结构示意图。
图6为本发明提出的一种气液分离器的内管体和外管体配合的另一种结构示意图。
图7为本发明提出的一种气液分离器的内管体的结构示意图。
图8位本发明提出的一种空调***的流通路径的结构示意图。
具体实施方式
如图1至8所示，图1为本发明提出的一种气液分离器的结构示意图，图2为本发明提出的一种气液分离器的筒盖的结构示意图，图3为本发明提出的一种气液分离器的气液分离管与布气件配合的结构示意图，图4为本发明提出的一种气液分离器的气液分离管、布气件和筒盖配合的局部结构示意图，图5为本发明提出的一种气液分离器的内管体和外管体配合的一种结构示意图，图6为本发明提出的一种气液分离器的内管体和外管体配合的另一种结构示意图，图7为本发明提出的一种气液分离器的内管体的结构示意图，图8位本发明提出的一种空调***的流通路径的结构示意图。
参照图1和2，本发明提出的一种气液分离器，包括：外筒1、气液分离管；
外筒1包括筒体和筒盖10，筒盖10上设有高压进口11、高压出口12、低压进口13、低压出口14；
气液分离管位于外筒1内部，气液分离管包括内管体2和套设在内管体2外部的外管体3，内管体2内部形成低压通道，所述低压通道侧壁设有排液孔，所述低压通道两端分别与低压进口13和低压出口14连通，外管体3与内管体2之间形成高压通道，所述高压通道两端分别与高压进口11和高压出口12连通。
本实施例的气液分离器的具体工作过程中，低压气体通过低压进口进入内管体内部的低压通道内，通过排液孔将低压气体中带有的液体排出，同时高压液体通过高压进口进入内管体和外管体之间的高压通道，二者通过管壁进行热交换，热交换结束后，低压气体通过低压出口流出，同时高压液体通过高压出口流出，在此过程中通过高压气体与低压气体进行热交换，减小不同位置的冷媒温差。
在本实施例中，所提出的气液分离器，气液分离管位于外筒内部，气液分离管包括内管体和套设在内管体外部的外管体，内管体内部形成低压通道，所述低压通道侧壁设有排液孔，所述低压通道两端分别与低压进口和低压出口连通，外管体与内管体之间形成高压通道，所述高压通道两端分别与高压进口和高压出口连通。通过上述优化设计的气液分离器，气液分离管由内管体和外管体共同形成，低压气体经过内管体内的低压通道通过排液孔排出液体的过程中，通过内管体侧壁与高压通道内的高压气体进行热交换，减小气体温差。
为了详细说明本实施例的气液分离器的工作环境，本实施例还提出一种空调***，包括上述气液分离器。
在所述空调***的具体设计方式中，还包括蒸发器200、压缩机300、冷凝器400。
在具体管路连接方式中，蒸发器200上设有第一外高压入口和外低压出口，压缩机300上设有外低压入口和第一外高压出口，冷凝器400上设有第二外高压入口和第二外高压出口；
所述外低压出口与所述低压进口连通，所述低压出口与所述外低压入口连通，所述第一外高压出口与所述第二外高压入口连通，所述第二外高压出口与所述高压进口连通，所述高压出口与所述第一外高压入口连通。
参照图8，在冷却剂流动路径中，冷却剂从蒸发器的外低压出口流出进入气液分离器的低压通道内去除液体，然后通过外低压入口流入压缩机，在压缩机内形成高压流体从第一外高压出口流出，进入冷凝器的第二外高压入口，在冷凝器内冷凝后从第二外高压出口流出，进入气液分离器的高压通道内，与低压通道内的冷却剂进行热交换，然后从高压出口流出，最终通过第一外高压入口返回蒸发器内；在整个流动路径中，高压流体和低压流体在气液分离器中进行热交换。
本实施例中，所提出的空调***，将低压通道的气液分离器设置为双层套管结构，使得低压气体在进入压缩机之前气液分离，从而有效防止压缩机发生液击，同时低压气体与高压气体进行热交换，从而实现回热换热，提高***制冷量和制冷效率。
在气液分离器的具体实施方式中，外筒1内壁与所述外管体3之间形成预热腔室，且所述低压通道通过所述预热腔室与所述低压进口13连通；使得低压气体经过低压进口进入外筒后，先在外筒与外管之间的预热腔室内，通过外管体外壁进行预热，然后再从低压通道一端进入低压通道内，从而提高热交换效率和热利用率。
参照图3和4，为了使得低压气体进入低压通道前经过充分预热，本实施例还包括布气件4，布气件4位于所述预热腔室内且位于所述低压通道与所述低压进口13之间，低压气体进入低压入口后，在布气件的作用下在预热腔室内分布，防止未经预热的低压气体直接进入低压通道内。
在布气件的具体设计方式中，布气件4具有中部向筒盖方向凸起的杯状结构，便于进入预热腔室的低压气体分布。
在进一步具体设计方式中，所述低压通道远离所述低压出口14一端伸入所述杯状结构内，进一步防止进入预热腔室的低压气体直接进入低压通道，布气件罩在低压通道的进气一端外部，使得进入的低压气体充满预热腔室后再进入预热通道。
在气体分离管的具体其他具体实施方式中，所述高压通道包括从所述高压进口向所述高压出口延伸的多个高压流通路径，所述多个高压流通路径围绕内管体分布；使得多个高压流通路径在低压通道的周向上分布，保证周向上的热交换效果。
参照图5，为了防止内管体和外管体在共同弯管加工时高压通道发生形变造成在低压通道周围位置偏移，在一种具体设置方式中，外管体3内壁设有从所述高压进口向所述高压出口延伸的多个凸筋31，多个凸筋31围绕内管体2分布且相邻两个凸筋31之间形成一个所述高压流通路径，在内外管体进行弯管加工时，凸筋起到支撑作用，保证内外管之间的周向间隙。
参照图6和7，在另一具体设计方式中，所述高压通道围绕所述低压通道螺旋延伸，这种设置方式还能够增大低压气体与高压气体的换热面积和换热时间；优选地，内管体2外部设有围绕其外壁延伸的外螺旋凹槽，所述外螺旋凹槽在内管体2和外管体3之间形成所述高压通道，提高低压通道和高压通道之间的热交换面积，从而提高热交换效率。
为了进一步提高低压通道和高压通道之间的热交换效率，内管体2内壁设有与所述外螺旋凹槽对应设置的内螺旋凹槽，低压气体在内管体内壁形成沿内螺旋流动的流动路径。
在内管体的其他具体设计方式中，内管体2包括依次连通的换热段和预热段，所述预热段位于所述换热段远离所述低压出口14一端，外管体3套设在所述换热段外部；便于外管体与内管体的配合套设，同时，使得低压气体与高压气体热交换之前在内管体内进行进一步预热。
在其他具体实施方式中，所述排液孔处设有滤油嘴5，通过滤油嘴将低压通道中液体吸出，提高气液分离的效率；进一步地，滤油嘴固定在外筒内壁上，将气液分离管固定在外筒上，防止气液分离管随气体流动发生晃动
在热交换过程中，所述高压通道和所述低压通道内的流向相反，使得高压流动路径的温度梯度与低压流动路径的温度梯度对应分布，提高二者的热交换效率。
此外，在筒盖的具体设计中，根据使用需要可以将筒盖设计为一体结构，四个进出口均设置在同一盖体上，也可以将筒盖设计为两个盖体结构，A盖上布局高压进口和低压出口，B盖上布局高压出口和低压进口。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气液分离器，其特征在于，包括：外筒(1)、气液分离管；
外筒(1)包括筒体和筒盖(10)，筒盖(10)上设有高压进口(11)、高压出口(12)、低压进口(13)、低压出口(14)；
气液分离管位于外筒(1)内部，气液分离管包括内管体(2)和套设在内管体(2)外部的外管体(3)，内管体(2)内部形成低压通道，所述低压通道侧壁设有排液孔，所述低压通道两端分别与低压进口(13)和低压出口(14)连通，外管体(3)与内管体(2)之间形成高压通道，所述高压通道两端分别与高压进口(11)和高压出口(12)连通。
2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，外筒(1)内壁与所述外管体(3)之间形成预热腔室，且所述低压通道通过所述预热腔室与所述低压进口(13)连通。
3.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，还包括布气件(4)，布气件(4)位于所述预热腔室内且位于所述低压通道与所述低压进口(13)之间；
优选地，所述低压通道远离所述低压出口(14)一端位于布气件(4)远离所述低压进口(13)一侧。
4.根据权利要求3所述的气液分离器，其特征在于，布气件(4)具有中部向筒盖(10)方向凸起的杯状结构；
优选地，所述低压通道远离所述低压出口(14)一端伸入所述杯状结构内。
5.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，内管体(2)包括依次连通的换热段和预热段，所述预热段位于所述换热段远离所述低压出口(14)一端，所述排液孔位于所述换热段侧壁，外管体(3)套设在所述换热段外部。
6.根据权利要求1或5所述的气液分离器，其特征在于，所述排液孔处设有滤油嘴(5)；
优选地，内管体(2)通过滤油嘴(5)与外筒(1)内壁固定连接。
7.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述高压通道包括从所述高压进口向所述高压出口延伸的多个高压流通路径，所述多个高压流通路径围绕内管体分布。
8.根据权利要求7所述的气液分离器，其特征在于，外管体(3)内壁设有从所述高压进口向所述高压出口延伸的多个凸筋(31)，多个凸筋(31)围绕内管体(2)分布且相邻两个凸筋(31)之间形成一个所述高压流通路径。
9.根据权利要求1或7所述的气液分离器，其特征在于，所述高压通道围绕所述低压通道螺旋延伸；
优选地，内管体(2)外部设有围绕其外壁延伸的外螺旋凹槽，所述外螺旋凹槽在内管体(2)和外管体(3)之间形成所述高压通道。
更优选地，内管体(2)内壁设有与所述外螺旋凹槽对应设置的内螺旋凹槽。
10.一种空调***，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的气液分离器(100)；
优选地，还包括蒸发器(200)、压缩机(300)、冷凝器(400)；
蒸发器(200)上设有第一外高压入口和外低压出口，压缩机(300)上设有外低压入口和第一外高压出口，冷凝器(400)上设有第二外高压入口和第二外高压出口；
所述外低压出口与所述低压进口连通，所述低压出口与所述外低压入口连通，所述第一外高压出口与所述第二外高压入口连通，所述第二外高压出口与所述高压进口连通，所述高压出口与所述第一外高压入口连通。
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