CN111928548A - 气液分离器、回油系统及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气液分离器、回油系统及空调系统。气液分离器包括：筒体；回油口，其设置在筒体的底部上并且配置成可连通外部回油管；以及回油直管，其布置在筒体内并且直立地定位在回油口上，在回油直管的管壁上沿着所述回油直管的长度方向设有多个彼此间隔开的开孔。通过在气液分离器内设置管壁上具有多个开孔的回油直管，并将其布置在气液分离器底部的回油口上，在气液分离器内翻滚的润滑油将会通过开孔进入回油直管并沿其内壁向下流，结果就是回油直管内将被液体润滑油占据。与气液分离器内的气液混合润滑油直接从气液分离器的底部回油口回油相比，这种全液体润滑油的回油速度要快得多。本发明还公开了包括该气液分离器的回油系统和空调系统。

Description

气液分离器、回油系统及空调系统

技术领域

本发明涉及制冷系统，具体地涉及气液分离器、回油系统及空调系统。

背景技术

蒸汽压缩式制冷系统通常包括可形成允许制冷剂在其中循环流动的回路的压缩机、冷凝器、节流机构、和蒸发器四种基本部件，并且利用压缩机将低温低压的气体制冷剂压缩成高温高压的气体制冷剂。压缩机，例如涡旋压缩机、离心压缩机、螺杆压缩机等，在工作的时候往往需要润滑油对其运动部件提供润滑和密封保护。因此，压缩机里的润滑油在压缩后的高温高压的气体制冷剂从压缩机非常快速排出时，很容易形成油蒸汽和油滴微粒并且与气体制冷剂一同排出。当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上形成一层油膜，使热阻增大，从而使冷凝器和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。因此，现有的制冷系统，包括但不限于中央空调系统或多联机系统，通常在压缩机与冷凝器之间设置油分离器，以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。油分离器一般布置在连接压缩机的排气端的排气管上，以便在携带润滑油的气体制冷剂进入制冷系统的其它主要部件之前将润滑油从制冷剂中分离出来。蒸汽压缩式制冷系统通常还设有气液分离器，以将来自蒸发器的制冷剂在被吸入压缩机之前分离成气体制冷剂和液体制冷剂，并且仅允许气体制冷剂回到压缩机，从而避免液体制冷剂进入压缩机破坏润滑或者损坏压缩机。在气液分离器中通常也会出现一定量的润滑油。油分离器和气液分离器通过各自对应的回油管路将润滑油返回到压缩机的回气管，以使离开压缩机的润滑油能够及时地返回到压缩机中，否则压缩机会因出现缺少润滑油而被损害。

现有的气液分离器通常有两种不同的被动回油方式。图1示出其中的一种回油方式。如图1所示，现有的一种气液分离器31具有进气管311和出气管312，并且进气管311和出气管312的大部分都位于气液分离器31内。进气管311用于接收来自蒸发器(图中未示出)的低温低压的气体制冷剂(其中可能混有液体制冷剂和润滑油)。出气管312在气液分离器31内形成大致U形并可连接到压缩机的吸气端。由于进气管311在气液分离器31内的出口是敞开的，因此制冷剂可在整个气液分离器31内流动。由于重力的作用，液体制冷剂和可能携带的润滑油会与气体制冷剂分离并向下沉到气液分离器31的下部或底部，而气体制冷剂在气液分离器31内的上部流动。出气管312在气液分离器31内的进口定位在气液分离器31内的上部并且偏离进气管311的出口。通过这种布置，可保证压缩机从出气管312吸进的都是气体制冷剂。为了将沉在气液分离器31的底部的润滑油返回到压缩机中，在U形出气管312的最低部上形成有吸油孔313。为了防止杂质进入出气管312，在吸油孔313上布置有滤网314。在气液分离器31内的润滑油通过吸油孔313被吸入到出气管312中并随气体制冷剂返回到压缩机中。通过设计合适的吸油孔径，气液分离器31中的润滑油可被全部吸走，因此回油速度和效率都比较高。然而，由于出气管312比较长，压力损失和回油阻力都比较大。另外一种气液分离器不在出气管上设置吸油口，而是在其底部直接设置回油口，并设置连接该回油口和压缩机的回气管的单独回油管。气液分离器底部的润滑油依靠重力和比较小的压差返回到压缩机的回气管。由于气液分离器底部的回油管与压缩机的回气管之间的压差过小，因此这种回油方式的效率比较低。而且，这种底部设置回油口的气液分离器的回油量是定值。在制冷系统高负荷的情况下，这可能导致气液分离器中的润滑油量较多。然而，理想状态是在高负荷下气液分离器中的润滑油量要少，以保证压缩机和制冷系统中有更多的油润滑。另外，在低温环境下，润滑油的流动性变差，导致不能及时回油，最终会损害压缩机。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了提高气液分离器的回油效率同时又能够降低压力损失，本发明提供一种气液分离器，其包括：筒体；回油口，所述回油口设置在所述筒体的底部上并且配置成可连通外部回油管；以及回油直管，所述回油直管布置在所述筒体内并且直立地定位在所述回油口上，在所述回油直管的管壁上沿着所述回油直管的长度方向设有多个彼此间隔开的开孔。

在上述气液分离器的优选技术方案中，所述开孔的直径都相同。

在上述气液分离器的优选技术方案中，所述回油直管的直径大于或等于所述回油口的直径。

本领域技术人员能够理解的是，通过在气液分离器内设置管壁上具有多个开孔的回油直管，并且将其布置在气液分离器底部的回油口上，在气液分离器内翻滚的润滑油将会通过开孔进入回油直管并沿其内壁向下流，结果就是回油直管内将被液体润滑油占据。与气液分离器内的气液混合润滑油直接从气液分离器的底部回油口回油相比，这种全液体润滑油的回油速度要快得多。进一步地，在气液分离器内的润滑油量较多并且下部为液体时，回油直管上的从上到下的开孔，也会随液体润滑油淹没的开孔数量的增加而加快回油。

优选地，回油直管上的开孔的直径都相同，以便当气液分离器内的润滑油多时就快回油，而当气液分离器内的润滑油少时就慢回油。

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决回油效率和压力损失不能兼顾的技术问题，本发明还提供一种回油系统，所述回油系统配置成可用于蒸汽压缩式制冷系统，并且包括：根据上面所述的气液分离器，所述气液分离器连接到所述蒸汽压缩式制冷系统的压缩机的回气管；以及引射器，所述引射器设有可连接到所述蒸汽压缩式制冷系统的高压侧的引射端，可连接到所述气液分离器的外部回油管的被引射端，和可连接到所述压缩机的回气管的出口端；所述引射器配置成通过所述引射端可将由来自所述高压侧的制冷剂或润滑油形成的射流引入所述引射器中，使得所述气液分离器内的润滑油借助于所述射流可被吸出并与所述射流混合后经由所述引射器的出口端流向所述压缩机的回气管。

在上述回油系统的优选技术方案中，所述回油系统还包括油分离器，所述油分离器连接到所述压缩机的排气管并且设有油分离器回油口，所述引射器的引射端通过油分离器回油管连接到所述油分离器回油口；所述引射器配置成通过所述引射端可将由来自所述油分离器的润滑油形成的所述射流引入所述引射器，使得所述气液分离器内的润滑油借助于所述射流可被吸出并与所述射流混合后经由所述引射器的出口端流向所述压缩机的回气管。

在上述回油系统的优选技术方案中，在连接所述引射端与所述高压侧的管路上或在所述油分离器回油管上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀配置成可在打开状态和关闭状态之间切换。

在上述回油系统的优选技术方案中，在连接所述引射端与所述高压侧的管路上或在所述油分离器回油管上还设有第一毛细管，所述第一电磁阀和第一毛细管定位成使来自所述高压侧的制冷剂或来自所述油分离器的润滑油先流过所述第一电磁阀，再流过所述第一毛细管。

在上述回油系统的优选技术方案中，在连接所述引射器的出口端与所述压缩机的回气管的回油支管上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀配置成可在打开状态和关闭状态之间切换。

在上述回油系统的优选技术方案中，在所述引射器的引射端连接到所述油分离器回油口的条件下，

当所述第一电磁阀和所述第二电磁阀都处于打开状态时，来自所述油分离器的润滑油与所述气液分离器的润滑油通过所述引射器混合后流向所述压缩机的回气管；

当所述第一电磁阀处于关闭状态，而所述第二电磁阀处于打开状态时，所述油分离器配置成停止回油，而所述气液分离器配置成依靠重力和压力差回油；

当所述第一电磁阀处于打开状态，而所述第二电磁阀处于关闭状态时，来自所述油分离器的润滑油可通过所述引射器的被引射端流入所述气液分离器以加热所述气液分离器内的润滑油；并且

当所述第一电磁阀和所述第二电磁阀都处于关闭状态时，所述油分离器和所述气液分离器配置成停止回油。

本领域技术人员能够理解的是，为了提高蒸汽压缩式制冷系统的回油效率，同时又保证不会产生大的压力损失，本发明回油系统不仅结合了本发明的气液分离器，而且还引入引射器。该引射器具有引射端、被引射端、和出口端。引射端连接到蒸汽压缩式制冷系统的高压侧。通过将引射端连接到高压侧，可利用来自高压侧的制冷剂或润滑油形成射流，该射流在引射器内产生负压。射流可通过配置好的节流装置(例如毛细管)形成，或通过设置在引射器内的射流喷嘴形成，或者通过毛细管和引射喷嘴两者形成。引射器的被引射端与气液分离器的回油口相连通，而其出口端与压缩机的回气管相连通。由于气液分离器处于蒸汽压缩式制冷系统的低压侧，因此气液分离器内的润滑油可借助于射流所造成的负压经由回油直管从回油口被吸出并与该射流混合后经由引射器的出口端流向压缩机的回气管。通过上述配置，本发明回油系统利用高压动力即使在低温情况下也能高效回油，因此能够兼顾回油效率和压力损失，即不仅回油效率高，而且压力损失也低。另外，利用引射回油，还能够避免压缩机吸入液体制冷剂和/或润滑油风险，因为制冷剂和润滑油经过引射后均变成气态分子，即使吸到液体制冷剂也能在引射器的混合口处气化。

优选地，本发明的回油系统还包括油分离器。该油分离器连接到压缩机的排气管并且设有油分离器回油口。由此可见，油分离器定位在蒸汽压缩式制冷系统的高压侧。因此，引射器的引射端可通过油分离器回油管连接到油分离器回油口。来自油分离器的高压润滑油可用来形成射流。该射流通过引射器的引射端进入引射器并且在其中造成负压，使得气液分离器内的润滑油在该负压的作用下被吸出并与该射流混合后经由引射器的出口端流向压缩机的回气管。该配置利用了油分离器的高压的引射作用和气液分离器的低压状态，可实现油分离器和气液分离器的共同回油。

优选地，在连接引射端与高压侧的管路上或在油分离器回油管上设有第一电磁阀，并且在连接引射器的出口端与压缩机的回气管的回油支管上设有第二电磁阀。通过对第一电磁阀和第二电磁阀的不同的组合控制，可满足蒸汽压缩式制冷系统在不同运行模式下对回油的不同要求。

优选地，射流可通过设置在连接引射端与高压侧的管路上或在油分离器回油管上的第一毛细管的节流作用形成，也可通过引射器内的射流喷嘴形成，或者通过第一毛细管与引射喷嘴的配合形成。

本发明还提供一种空调系统，该空调系统包括：如上所述的气液分离器，其中，所述气液分离器连接到所述空调系统的压缩机的回气管，并且所述气液分离器的外部回油管也连接到所述回气管；或者如上所述的回油系统。通过上述的气液分离器或回油系统，不仅能够保证将离开压缩机的润滑油及时高效地返回到空调系统的压缩机，阻止压缩机受到损害，而且还能够有效地降低空调系统的压力损失。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是现有气液分离器的示意图；

图2是本发明气液分离器的实施例的示意图；

图3是本发明回油系统的第一实施例的示意图；

图4是本发明回油系统中的引射器的实施例的剖面示意图；

图5是本发明回油系统的第二实施例的示意图；

图6是本发明回油系统的第三实施例的示意图；

图7是本发明回油系统的第四实施例的示意图；

图8是本发明回油系统的控制方法的实施例的流程图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

为了解决回油效率和压力损失不能兼顾的技术问题，本发明提供一种气液分离器12，其包括：筒体120；回油口123，回油口123设置在筒体120的底部上并且配置成可连通外部回油管24；以及回油直管124，回油直管124布置在筒体120内并且直立地定位在回油口123上，在回油直管124的管壁上沿着所述回油直管124的长度方向设有多个彼此间隔开的开孔125。

图2是本发明气液分离器的实施例的示意图。如图2所示，在一种或多种实施例中，气液分离器12具有大致圆柱形的筒体120。在筒体120的顶部(基于图2所示的方位)布置有进气管121和出气管122。在筒体120的底部设有回油口123，回油口123通过回油口接管126与外部回油管24(参加图3)连通。在筒体120内布置有回油直管124，回油直管124直立地定位在回油口123上，并且在回油直管124的管壁上沿着回油直管124的长度方向(或高度方向)设有多个相互间隔开的开孔125。

如图2所示，进气管121具有位于筒体120外部的连接端(图中未标出)和延伸到筒体120内部的开口端127。进气管121通过连接端可连接到连通蒸汽压缩式制冷系统的蒸发器(图中未示出)的管路，以便可接收来自蒸发器的低温低压的气体制冷剂(其中可能混有液体制冷剂和润滑油)。在一种或多种实施例中，进气管121在筒体120内大致竖直地向下延伸并且使其开口端127定位在筒体120内的上部。开口端127在筒体120内是敞开的，因此制冷剂可从该开口端127流入到气液分离器12中。由于重力的作用，液体制冷剂和可能携带的润滑油会与气体制冷剂分离并向下沉到气液分离器12的下部或底部，而气体制冷剂在气液分离器12内的上部流动。如图2所示，出气管122也具有位于筒体120外部的连接端(图中未标出)和延伸到筒体120内部的开口端128。出气管122通过其连接端可连接到压缩机的回气管21。出气管122在气液分离器12内的上部延伸并且形成大致90°的弯部，使得出气管122的部分在气液分离器12内大致水平的延伸。出气管122的开口端128的开口方向(水平地)因此与进气管121的开口端127的开口方向(竖直向下)错开，并且出气管122的开口端128与进气管121的开口端127相互间隔较大的距离。通过这种布置，可保证压缩机从出气管122吸进的都是气体制冷剂。

如图2所示，在一种或多种实施例中，回油口123定位在筒体120底部的中心位置。该中心位置通常属于筒体120在竖直方向上的最低位置。替代地，回油口123也可设置在筒体120底部的中心位置附近，或根据需要布置在气液分离器12底部的其它位置。回油口接管126在筒体120的底部之下延伸并可固定到回油口123上。如图2所示，回油直管124在筒体120内直立地固定在回油口123之上。回油直管124的长度或沿竖直方向的高度可达到或超过气液分离器内的最高润滑油液面。回油直管124具有上端部124a和下端部124b。在一种或多种实施例中，上端部124a是敞开的。这可增加开孔总面积，因此在气液分离器内的润滑油液面较高的情况下可加快回油。替代地，上端部124a是闭合的。在竖直方向上，上端部124a与进气管121的开口端127布置成相互错开，并且与进气管121的开口端127相距足够的距离以避免产生干涉现象。回油直管124的下端部124b覆盖在回油口123上。在一种或多种实施例中，回油直管124的直径d1(管内径)大于回油口123的直径(图中未标出)。替代地，回油直管124的直径d1等于回油口123的直径。相应地，回油直管124的直径d1可大于回油口接管126的直径d2。如图2所示，多个开孔125沿着竖直方向(即回油直管124的长度方向)从上到下彼此间隔地分布在回油直管124的管壁上。最下端的开孔125靠近回油口123。可选地，沿着竖直方向，相邻开孔125之间的距离是相同的。替代地，根据实际需要，相邻开孔125之间的距离也可不相同。如图2所示，在一种或多种实施例中，所有开孔125的直径d3可设计成彼此相同。替代地，开孔125的直径也可设计成不相同。

本发明气液分离器在底部回油口上布置带开孔的回油直管的设计能够帮助气液分离器更快的回油，同时能够降低压力损失。这是因为在正常温度范围内，气液分离器内的润滑油与制冷剂通常混溶在一起，上下比例相同，从而经常会出现润滑油上下翻滚状态。回油直管124上的开孔允许翻滚的润滑油进入回油直管124并且顺着回油直管124的内壁向下流。因此，回油直管124内将全为液体润滑油，与气液两态的相比，这种全液体润滑油回油明显要快。在润滑油量较多并且其下部为液体时，随着液体润滑油淹没的开孔数量的增加，气液分离器的回油进一步被加快。

为了解决回油效率和压力损失不能兼顾的技术问题，本发明还提供一种回油系统1。该回油系统1配置成可用于蒸汽压缩式制冷系统(图中未示出)，并且包括：如上所述的气液分离器12，气液分离器12连接到蒸汽压缩式制冷系统的压缩机11的回气管21；以及引射器14，引射器14设有可连接到蒸汽压缩式制冷系统的高压侧的引射端142，可连接到气液分离器12的外部回油管24的被引射端143，和可连接到压缩机11的回气管21的出口端144；引射器14配置成通过引射端142可将由来自高压侧的制冷剂或润滑油形成的射流(图中未示出)引入引射器14中，使得气液分离器12内的润滑油借助于射流可被吸出并与射流混合后经由引射器14的出口端144流向压缩机11的回气管21。

在本文中提及的“蒸汽压缩式制冷系统”包括但不限于多联机系统，或中央空调系统，或其它具有可压缩蒸汽制冷剂的压缩机的制冷系统。这些蒸汽压缩式制冷系统不仅具有制冷功能，还可提供制热功能、除霜功能等。

在本文中提及的所谓“高压侧”是指蒸汽压缩式制冷系统的从压缩机的排气端一直延伸到冷凝器的回路部分，在该回路部分中，制冷剂通常处于高温高压的气体或液体状态。相反地，蒸汽压缩式制冷系统的从蒸发器延伸到压缩机的吸气端的回路部分可称为“低压侧”。气液分离器布置在压缩机的吸气端与蒸发器之间。因此在蒸汽压缩式制冷系统运行时，气液分离器一般处于低温低压状态。

在一种或多种实施例中，引射器14的引射端142连接到蒸汽压缩式制冷系统的高压侧包括：引射端142通过管路(图中未示出)直接连接到压缩机的排气管22上或者直接连接到位于冷凝器上游或下游的高压管路上，以利用从高压侧分离出来的小部分高压制冷剂来形成射流。在这种情形下，气液分离器12被配置了独立的引射器14。替代地，引射端142通过油分离器13a或13b的油分离器回油管23连接到油分离器13a或13b的油分离器回油口133，以利用来自油分离器的高压润滑油形成射流，因此油分离器13a或13b和气液分离器12可通过引射器14一起回油。通过这种回油系统，即使在低温的情况下(油黏度减小)，高温高压的气体制冷剂或高压润滑油也能够进行引射，从而有利于回油。

在一种或多种实施例中，在上面所述的管路或油分离器回油管23上可设置第一电磁阀231，以便通过控制第一电磁阀23来控制气液分离器12和油分离器的13a或13b的回油。在一种或多种实施例中，在上述管路或油分离器回油管23上还可设置第一毛细管233。该第一毛细管233配置成可将来自所述管路的高压制冷剂或来自油分离器回油管23的高压润滑油节流成满足需要的射流。

图3是本发明回油系统的第一实施例的示意图。如图3所示，回油系统1包括气液分离器12、第一油分离器13a和引射器14。

如图3所示，气液分离器12的进气管121可连通到蒸发器(图中未示出)，而出气管122连接到回气管21的一端。回气管21的另一端连接到压缩机11的吸气端111。因此，压缩机11可通过回气管21从气液分离器12内直接吸入气体制冷剂。气液分离器12的回油口123经由外部回油管24连通到引射器14的被引射端143。

在一种或多种实施例中，气液分离器的外部回油管24还可连接到辅助支管26(参加图4)。该辅助支管26通过截止阀261可与外接装置(图中未示出)连接。外接装置例如可以是制冷剂储存罐，润滑油储存罐，或空罐。在截止阀261打开时，通过辅助支管26可向制冷系统补充制冷剂或润滑油，也可从制冷系统排出制冷剂或润滑油。可选地，在辅助支路26上还可设置第二毛细管262，以防止异物进入制冷系统。可选地，在气液分离器12的外部回油管24上可设置第二过滤器241。

如图3所示，第一油分离器13a具有进气端131、出气端132、和油分离器回油口133。进气端131连接到压缩机11的排气管22以接收来自压缩机的高压气体制冷剂。该排气管22连接压缩机11的排气端112。进气端131通常设置在第一油分离器13a的上部或顶部。高压气体制冷剂在第一油分离器13a内与其携带的润滑油分离，然后从位于第一油分离器13a顶部的出气端132沿着流向A离开第一油分离器13a。与高压气体制冷剂分离的润滑油在重力的作用下则沉到第一油分离器13a的底部。油分离器回油口133定位在第一油分离器13a的底部，并且通过油分离器回油管23连接到引射器14的引射端142。

如图3所示，在一种或多种实施例中，在油分离器回油管23上设置第一电磁阀231。第一电磁阀231配置成可在打开和关闭状态之间切换。当蒸汽压缩式制冷系统长时间运行(例如8个小时以上)时，第一电磁阀231可处于常开状态。当汽压缩式制冷系统运行时，在必要的条件下，第一电磁阀231也可被控制进行间隙性打开和关闭，例如在打开状态下持续第一预定时间段后，将第一电磁阀231切换到关闭状态并持续第二预定时间段，然后再打开第一电磁阀231，可重复实施上述控制步骤。在间隙性打开和关闭模式下，第一电磁阀231的开启时间通常要长于关闭时间。当汽压缩式制冷系统停止运行时，第一电磁阀231通常处于关闭状态。

如图3所示，在一种或多种实施例中，在油分离器回油管23上还设有第一毛细管233。第一毛细管233通过适当的配置可将来自第一油分离器13a的高压润滑油节流成射流。该射流然后通过引射器14的引射端142进入引射器14内并且在其中造成负压。在负压的作用下，气液分离器12内的润滑油经由被引射端143被吸入到引射器14内，并且与射流混合后从引射器14的出口端144离开，沿着回油支管25流向压缩机11的回气管21。替代地，取消第一毛细管233，并且在引射器14内配置有引射喷嘴146(参加图4)。通过引射喷嘴146形成射流。替代地，第一毛细管233与引射喷嘴146相配合一起形成射流。可选地，在油分离器回油管23上还可设置第一过滤器232，第一过滤器232定位在油分离器回油口133与第一电磁阀231之间，以防止杂质或异物进入第一电磁阀231。

如图3所示，引射器14的引射端142连通油分离器回油管23，其被引射端143连通气液分离器12的外部回油管24，而其出口端144连通回油支管25。如图3所示，在一种或多种实施例中，压缩机11的回气管21比较短，而回油支管25相对比较长。

图4是本发明回油系统中的引射器的实施例的剖面示意图。如图4所示，引射器14在其本体141内形成引射腔145。引射腔145分别与引射端142、被引射端143和出口端144连通。如图4所示，在一种或多种实施例中，引射腔145具有长度为L的渐缩段，该渐缩段的内径沿着朝向出口端144的方向逐渐缩小。为了使引射器14内的射流稳定地向前推进，该渐缩段的长度L可设置在等于出口端144的管内径D的2-5倍的范围内，使得射流刚进入引射腔145时在其周围产生负压。借助于该负压，通过被引射端143可将气液分离器12内的润滑油主动地吸入到引射器14中。如图4所示，在一种或多种实施例中，在引射腔145内配置有引射喷嘴146，该引射喷嘴146直接连通引射端142。因此，引射喷嘴146可与第一毛细管233相配合一起在引射腔145内制造适当的射流。替代地，引射器14也可取消引射喷嘴146，并且本发明的回油系统可只依靠第一毛细管233制造射流。

图5是本发明回油系统的第二实施例的示意图。在一种或多种实施例中，回油系统1包括气液分离器12、第二油分离器13b和引射器14。如图5所示，第二油分离器13b内也设有回油直管134。回油直管134位于第二油分离器13b的壳体内并且直立地布置在油分离器回油口133之上。沿着回油直管134的长度方向，在回油直管134的管壁上形成多个开孔135。在一种或多种实施例中，开孔135的直径沿着从上到下的方向可依次减小。这种配置在润滑油少的时候，用小孔回油并相对延长回油时间，从而避免高压气体直接回到低压管，导致大的压力损失。相反，在润滑油多的时候，用大孔和小孔一块回油，从而能够增加回油量。本实施例中未提及的部分同上述实施例。

图6是本发明回油系统的第三实施例的示意图。如图6所示，该回油系统包括气液分离器12、第一油分离器13a、和引射器14。如图6所示，在一种或多种实施例中，在回油支管25上设有第二电磁阀251。第二电磁阀251配置成可在打开和关闭状态之间切换。如图6所示，在一种或多种实施例中，回气管21配置成大致U，并且显著地比回油支管25长。回油支管25可水平地延伸到回气管21的U形底部并在该底部连接到回气管21上。这种连接位置有利于依靠重力回油的情形。如图6所示，在一种或多种实施例中，气液分离器12的外部回油管24连接到辅助支管26。该辅助支管26通过截止阀261可与外接装置(图中未示出)连接。外接装置例如可以是制冷剂储存罐，润滑油储存罐，或空罐。在截止阀261打开时，通过辅助支管26可向制冷系统补充制冷剂或润滑油，也可从制冷系统排出制冷剂或润滑油。在辅助支路26上还设置有第二毛细管262，以防止异物进入制冷系统。在气液分离器回油管24上则设置有第二过滤器241。

针对图6所示的回油系统，通过对第一电磁阀231和第二电磁阀251的不同开关组合控制，可满足蒸汽压缩式制冷系统在不同运行模式下对回油的不同要求。

表一

如上表一所示，通过对第一电磁阀231和第二电磁阀251开关的组合控制，可实现四种不同的回油模式。当第一电磁阀231和第二电磁阀251都打开时，通过将来自第一油分离器13a的高压润滑油形成射流，并且借助该射流将气液分离器12内的润滑油吸入引射器14。来自第一油分离器13a的润滑油和来自气液分离器12的润滑油在引射器14内混合后一起沿着回油支管25流向回气管21，然后通过压缩机11的吸气端111返回到压缩机11中。当第一电磁阀231关闭而第二电磁阀251打开时，第一油分离器13a停止回油，因此在引射器14内没有射流形成。气液分离器12内的润滑油依靠重力和压差流入引射器14，然后通过回油支管25流向回气管21。当第一电磁阀231打开而第二电磁阀251关闭时，来自第一油分离器13a的高压润滑油依次通过引射器14的引射端142和被引射端143后可进入气液分离器12，可对气液分离器12内的润滑油进行加热。当第一电磁阀231和第二电磁阀251都关闭时，第一油分离器13a和气液分离器12停止回油。

表二

上表二列出了第一电磁阀231和第二电磁阀251的不同开关组合控制可对应蒸汽压缩式制冷系统的不同运行工况。如表二所示，当第一电磁阀231和第二电磁阀251都打开时，第一油分离器13a和气液分离器12一起回油，因此可适用于蒸汽压缩式制冷系统的基本工况，即正常运行工况，例如制冷工况和制热工况。当蒸汽压缩式制冷系统在超低温下运行时，由于气液分离器12内的润滑油流动性会变得很差，因此需要进行间隙性加热。针对这种需求，打开第一电磁阀231，并间隙性地关闭第二电磁阀251。这样就可将第一油分离器13a内的高压润滑油引入到气液分离器12内并对其内的润滑油进行加热。例如，打开第一电磁阀231，关闭第二电磁阀251，并持续例如10分钟或其它合适的时间段。经过10分钟后，然后再打开第二电磁阀251，第一电磁阀231仍保持打开状态，并持续例如1个小时或其它合适的时间段。经过1个小时后，如果需要，重复关闭第二电磁阀251的步骤。当蒸汽压缩式制冷系统在除霜模式或回油模式下运行时，第一油分离器13a需要停止回油，因此，第一电磁阀231关闭，而第二电磁阀251打开，使得气液分离器12仍然可依靠重力和压差进行回油。当蒸汽压缩式制冷系统停机时，第一电磁阀231和第二电磁阀251都处于关闭状态。

表三

如上表三所示，通过控制第一电磁阀231和第二电磁阀251的开关，还可对从蒸汽压缩式制冷系统排出润滑油和向该制冷系统添加润滑油的方式进行控制。例如，在需要从气液分离器12排出润滑油的时候，制冷系统停机并静置例如24小时或其它合适的时间，同时第一电磁阀231和第二电磁阀251都处于关闭状态。在这种情况下，气液分离器12的润滑油可缓慢地放出，然后可经由辅助支路26排到外接的储存装置中。为了排出第一油分离器13a中的润滑油，制冷系统可在低频下运行，第一电磁阀231打开，而第二电磁阀251关闭，使得第一油分离器13a内的润滑油可缓慢地放出，然后可经由辅助支路26排到外接的储存装置中。当制冷系统需要添加润滑油时，可将第一电磁阀231和第二电磁阀251都关闭，并且制冷系统处于运转状态中。这时，可在润滑油罐中混入少量的高压制冷剂，然后通过倒置进行润滑油添加。

图7是本发明回油系统的第四实施例的示意图。如图7所示，该回油系统包括气液分离器12、第二油分离器13b、和引射器14。如上所述，第二油分离器13b内设有回油直管134。回油直管134位于第二油分离器13b的壳体内并且直立地布置在油分离器回油口133之上。沿着回油直管134的长度方向，在回油直管134的管壁上形成多个开孔135。如图7所示，在一种或多种实施例中，在回油支管25上设有第二电磁阀251。第二电磁阀251配置成可在打开和关闭状态之间切换。类似于图6所示的回油系统，通过对第一电磁阀231和第二电磁阀251的不同开关组合控制，可满足蒸汽压缩式制冷系统在不同运行模式下对回油的不同要求。本实施例中未提及的部分同上述实施例。

针对图6和图7所示的回油系统，可基于蒸汽压缩式制冷系统的不同工况进行控制。该控制方法确定蒸汽压缩式制冷系统所处的运行模式，并基于该运行模式控制第一电磁阀231和第二电磁阀251的打开或关闭。所说运行模式包括但不限于关机模式，制冷模式，制热模式，除霜模式，和回油模式。在制热模式下，该控制方法还进一步判断环境温度是否低于预定温度值。当环境温度低于预定温度值时，打开第一电磁阀231，并间隙性地关闭第二电磁阀251，以对气液分离器12进行间隙性加热。

图8是本发明回油系统的控制方法的实施例的流程图。如图8所示，在步骤S1中，判断蒸汽压缩式制冷系统是否处于关机状态。当该制冷系统处于关机状态时，控制方法前进到步骤S2，将第一电磁阀231和第二电磁阀251都关闭。当该制冷系统处于运行状态时，控制方法在步骤S3中判断制冷系统是否正在进行除霜或回油。如果是，控制方法前进到步骤S4，将第一电磁阀231关闭，并且将第二电磁阀251打开。如果制冷系统没有进行除霜或回油，控制方法可前进到步骤S5，判断该制冷系统是否正在制热模式下运行。如果是，控制方法就前进到步骤S6，判断环境温度Ta0是否低于预定温度值，例如10℃或其它合适温度值。如果环境温度Ta0低于预定温度值，控制方法就前进到步骤S7，打开第一电磁阀231，并且间隙性地关闭第二电磁阀251，以用油分离器13a或13b内的润滑油加热气液分离器12内的润滑油。例如，第一电磁阀231一直保持打开，关闭第二电磁阀251并持续10分钟，然后再打开第二电磁阀251并持续1个小时；然后重复关闭第二电磁阀251的步骤。当环境温度Ta0不低于预定温度值时，控制方法可前进到步骤S9，第一电磁阀231和第二电磁阀251都打开。如果制冷系统没有在制热模式下运行，控制方法就前进到步骤S8，判断制冷系统是否在制冷模式下运行。如果是，控制方法就前进到步骤S9，第一电磁阀231和第二电磁阀251都打开。如果制冷系统也没有在制冷模式下运行，则该控制过程结束。

本发明还涉及包括上述任一种气液分离器12或上述任一种回油系统1的空调系统。该空调系统包括但不限于多联机系统或其它合适的空调系统。在一种或多种实施例中，该空调系统包括本发明的气液分离器12。该气液分离器12分别通过其进气管121和出气管122连接到空调系统的压缩机11的回气管21。气液分离器12的外部回油管24直接地或通过回油支管25连接到回气管21上。在这种情形下，没有引射器，气液分离器12依靠重力和压差进行回油。借助于回油直管124的上述配置，该气液分离器12也能帮助空调系统实现既高效又无大的压力损失的回油。替代，该空调系统包括上述的回油系统1。通过将本发明的气液分离器12与引射器相结合，本发明的空调系统不仅具有很高的润滑油回油效率，而且具有很低的压力损失。进一步地，该空调系统可基于上述控制方法对其回油系统进行控制。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入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：

筒体；

回油口，所述回油口设置在所述筒体的底部上并且配置成可连通外部回油管；以及

回油直管，所述回油直管布置在所述筒体内并且直立地定位在所述回油口上，在所述回油直管的管壁上沿着所述回油直管的长度方向设有多个彼此间隔开的开孔。

2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述开孔的直径都相同。

3.根据权利要求1或2所述的气液分离器，其特征在于，所述回油直管的直径等于或大于所述回油口的直径。

4.一种回油系统，其特征在于，所述回油系统配置成可用于蒸汽压缩式制冷系统，并且包括：

根据权利要求1-3任一项所述的气液分离器，所述气液分离器连接到所述蒸汽压缩式制冷系统的压缩机的回气管；以及

引射器，所述引射器设有可连接到所述蒸汽压缩式制冷系统的高压侧的引射端，可连接到所述气液分离器的外部回油管的被引射端，和可连接到所述压缩机的回气管的出口端；所述引射器配置成通过所述引射端可将由来自所述高压侧的制冷剂或润滑油形成的射流引入所述引射器中，使得所述气液分离器内的润滑油借助于所述射流可被吸出并与所述射流混合后经由所述引射器的出口端流向所述压缩机的回气管。

5.根据权利要求4所述的回油系统，其特征在于，所述回油系统还包括油分离器，所述油分离器连接到所述压缩机的排气管并且设有油分离器回油口，所述引射器的引射端通过油分离器回油管连接到所述油分离器回油口；所述引射器配置成通过所述引射端可将由来自所述油分离器的润滑油形成的所述射流引入所述引射器，使得所述气液分离器内的润滑油借助于所述射流可被吸出并与所述射流混合后经由所述引射器的出口端流向所述压缩机的回气管。

6.根据权利要求4或5所述的回油系统，其特征在于，在连接所述引射端与所述高压侧的管路上或在所述油分离器回油管上设有第一电磁阀，所述第一电磁阀配置成可在打开状态和关闭状态之间切换。

7.根据权利要求6所述的回油系统，其特征在于，在连接所述引射端与所述高压侧的管路上或在所述油分离器回油管上还设有第一毛细管，所述第一电磁阀和第一毛细管定位成使来自所述高压侧的制冷剂或来自所述油分离器的润滑油先流过所述第一电磁阀，再流过所述第一毛细管。

8.根据权利要求4或5所述的回油系统，其特征在于，在连接所述引射器的出口端与所述压缩机的回气管的回油支管上设有第二电磁阀，所述第二电磁阀配置成可在打开状态和关闭状态之间切换。

9.根据权利要求8所述的回油系统，其特征在于，在所述引射器的引射端连接到所述油分离器回油口的条件下，

当所述第一电磁阀和所述第二电磁阀都处于打开状态时，来自所述油分离器的润滑油与所述气液分离器的润滑油通过所述引射器混合后流向所述压缩机的回气管；

当所述第一电磁阀处于关闭状态，而所述第二电磁阀处于打开状态时，所述油分离器配置成停止回油，而所述气液分离器配置成依靠重力和压力差回油；

当所述第一电磁阀处于打开状态，而所述第二电磁阀处于关闭状态时，来自所述油分离器的润滑油可通过所述引射器的被引射端流入所述气液分离器以加热所述气液分离器内的润滑油；并且

当所述第一电磁阀和所述第二电磁阀都处于关闭状态时，所述油分离器和所述气液分离器配置成停止回油。

10.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括：

如权利要求1-3任一项所述的气液分离器，其中，所述气液分离器连接到所述空调系统的压缩机的回气管，并且所述气液分离器的外部回油管也连接到所述回气管；或者

如权利要求4-9任一项所述的回油系统。

Images