一种气液分离装置及使用该装置的制冷循环系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制冷空调领域，尤其涉及一种气液分离装置及使用该装置的制冷循环系统。
【背景技术】
[0002]在制冷空调领域，热栗机组或者制冷剂充注量大的系统，一般都需要安装气液分离装置，机组启动过程中或者模式切换过程中或者加卸载的时候，机组的节流部件控制不能够足够精确，会让过量的制冷剂进入蒸发器，这些过量的制冷剂蒸发不了，需要通过气液分离装置分离下来，否则压缩机容易受到液击或者润滑油被带走导致润滑失效。
[0003]现有制冷系统的气液分离器设计理念这些年都没有改进过，其原理是重力沉降，带着气液混合物的制冷剂进入到气液分离器空间，降低流速，让液体沉降下来，这一过程有个很大的局部压力损失。出气口在上部，气体在出气口处加速，这一过程，也有一个很大的压力损失。总的损失大约在15kPa?30kPa。吸气管路上的压降导致压缩机吸气密度下降影响制冷量I %?3%，同时降低系统的能效I %?2%。
[0004]实际使用过程中，气液分离器的作用主要体现在启动过程、加卸载、模式切换过程中，而在稳定运行的时候，没有作用的，反而带来了压降。在停机的时候，会有液体制冷剂迀移过来，需要气液分离器作为容器进行存储，避免直接进入到压缩机。
[0005]因此，研究一种低压降的气液分离装置显得尤为重要。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是设计一种气液分离装置及使用该装置的制冷循环系统，解决现有技术存在的压力损失大、制冷量低以及能效差的不足。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提供的气液分离装置包括分离部件和储液部件，分离部件呈U型结构，利用了离心分离原理，包括进口和出口，分离部件U型结构的外弯处设有第一开口，第一开口通过管路连接到储液部件的第四开口，储液部件底部设有第三开口，分离部件竖直布置，分离部件U型结构外弯处的第一开口朝下，储液部件在分离部件下方。
[0008]进一步的，分离部件为由多个U型结构连接成直线型或者由多个U型结构连接成螺旋型的结构，每个U型结构的外弯处均设有第一开口，每个U型结构的第一开口均与汇集管路连接，汇集管路与储液部件的第四开口连接。
[0009]进一步的，分离部件的第一开口与储液部件的第四开口之间的连接管路上设有第一关断装置。
[0010]进一步的，储液部件底部的第三开口的连出管路上设有第二关断装置。
[0011 ]进一步的，储液部件底部设有加热元件，用于加热储液部件底部的液体制冷剂，加热元件可以是电加热，也可以是通有压缩机高温排气的换热管。
[0012]进一步的，分离部件U型结构内弯处设有第二开口，第二开口通过管路连接到储液部件的第五开口，用于把储液部件的气体导通回系统管路上。
[0013]本实用新型还提供另一种结构的气液分离装置，包括分离部件和储液部件，分离部件呈U型结构，利用了离心分离原理，包括进口和出口，分离部件U型结构的外弯处设有第一开口，分离部件竖直置于储液部件内，分离部件U型结构外弯处的第一开口朝下，分离部件的进口和出口伸出储液部件。
[0014]进一步的，分离部件为由多个U型结构连接成直线型或者由多个U型结构连接成螺旋型的结构。
[0015]进一步的，分离部件U型结构的内弯处设有第二开口，此处第二开口的作用是把储液部件的气体导通回系统管路上，最终回到压缩机。当然，也可以在储液部件底部设第三开口，并在第三开口的连出管路上设关断装置，通过第三开口的连出管路连接到压缩机的方式实现将气体导回压缩机，优选的，该关断装置为电磁阀。
[0016]进一步的，储液部件底部设有加热元件，用于加热储液部件底部的液体制冷剂，加热元件可以是电加热，也可以是通有压缩机高温排气的换热管。
[0017]本实用新型还提供一种制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，还包括前述任意一种储液部件在分离部件下方的气液分离装置，该气液分离装置设置在压缩机的吸气侧，压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器依次连接，分离部件的进口与蒸发器连接，分离部件的出口与压缩机连接，储液部件的第三开口的连出管路与压缩机连接。该制冷循环系统的工作模式为:
[0018]机组停机时，第一关断装置打开，未蒸发的液体制冷剂在重力作用下从第一开口流出，经过第一关断装置，进入到储液部件，储液部件上的出气通过第五开口返回到管路，第二关断装置关闭；
[0019]机组开机或者模式切换或者加卸载的时候，第一关断装置打开，气液混合的制冷剂通过分离部件的进口进入，经过U型弯，在离心力的作用下进行分离，大部分液体从第一开口流出，进入储液部件，气体携带微量液体从分离部件的出口流出，进入压缩机，第二关断装置关闭；
[0020]机组开机或者模式切换或者加卸载的时间超过设定值时，第一关断装置关闭，分离部件不起分离作用，蒸发器过来的制冷剂气体从分离部件的进口进入，从分离部件的出口流出，进入压缩机，第二关断装置开启，让储液部件存储的液体缓慢地流入压缩机，返回系统中。此时，可以启动加热元件，加速液体制冷剂气化。
[0021]本实用新型还提供另一种制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，还包括如前述任意一种分离部件竖直置于储液部件内的气液分离装置，该气液分离装置设置在压缩机的吸气侧，压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器依次连接，分离部件的进口与蒸发器连接，分离部件的出口与压缩机连接。该制冷循环系统的工作模式为:
[0022]机组停机时，蒸发器流过来的制冷剂经过进口，液体通过第一开口进入储液部件，存储起来;压缩机的气态制冷剂经过出口返流到分离部件，液体通过第一开口进入储液部件，存储起来。
[0023]机组开机或者模式切换或者加卸载的时候，蒸发器过来的未蒸发的液体制冷剂在离心力的作用下，通过液体通过第一开口进入储液部件，存储起来;如果气液分离装置内的液位超过了第二开口，一部分气液分离装置内的液体会通过第二开口返回到压缩机。
[0024]机组开机或者模式切换或者加卸载的时间超过设定值时，蒸发器运行比较稳定，出口没有带液体制冷剂，此时气液分离器内的液体会慢慢通过的第二开口返回到压缩机。
[0025]本实用新型的有益效果:采用这种气液分离装置，能够保证压缩机避免受到液体冲击，同时降低了气分内部的压降，提高了能效和制冷量。由于整个分离过程中气体流速不变，没有速度突变产生的局部流动压降，只有一个沿程的压降，U型弯的压降约2?3kPa，可以忽略不计，对系统的性能的负面影响可以忽略不计。由于有了离心分离效果，保证了过渡过程中，不会有大量液体进入压缩机，避免了可靠性问题。既保证了系统可靠性，也保证了性能。
【附图说明】
[0026]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步阐明。
[0027]图1为本实用新型的储液部件在分离部件下方的气液分离装置的结构示意图；
[0028]图2为本实用新型的分离部件为直线型多个U型结构的储液部件在分离部件下方的气液分离装置的结构示意图；
[0029]图3为螺旋型U型结构的结构示意图；
[0030]图4为本实用新型的分离部件竖直置于储液部件内