气液分离器及设备的制作方法

1.本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种气液分离器及设备。


背景技术：

2.气液分离器在制冷领域使用较为广泛，从效果来看可分为两种，一种是气液两相工质进入气液分离器分成气相和液相后同时从两路流出，另一种是气液两相工质进入气液分离器后仅气相流出，液相留存在气液分离器罐体中。而这两种流路流出方式不能切换，所以市面上现有冰箱产品的冷冻室一般只能达到-25℃，特种柜的间室温度一般在-40℃～-50℃，同一冰箱不能切换-25℃冷冻温区和-50℃冷冻温区且保证制冷效率。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决上述现有技术中的气液分离器不能切换流路方式的技术问题，提出一种气液分离器及设备。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.本实用新型提出了一种气液分离器，包括：带有出气口、第一出液口和第二出液口的外壳，插入外壳内的进液管，安装在外壳上的切换组件，所述切换组件设置有多个切换位置，切换组件的部件切换至第一切换位置时进液管与所述出气口和所述第一出液口连通，切换至第二切换位置时所述进液管与所述第二出液口连通。
6.切换组件还设置有第三切换位置，所述切换组件的部件切换至所述第三切换位置时所述进液管与所述出气口和所述第二出液口连通。
7.出气口、第一出液口和第二出液口从上至下依次设置在外壳的侧壁上，所述进液管从所述外壳的底部插入所述外壳内。
8.具体的，切换组件包括：设置在所述外壳两端的第一充磁片、第二充磁片，通过所述第一充磁片、第二充磁片磁性影响在所述外壳内调整位置的磁吸件，所述磁吸件移动到所述第二切换位置时挡住所述出气口和所述第一出液口，所述磁吸件移动到所述第一切换位置时挡住所述第二出液口，所述磁吸件移动到所述第三切换位置时挡住所述第一出液口。
9.进一步的，切换组件还包括：跟随所述磁吸件移动可抬升外壳内液面的内壳，所述进液管穿过所述内壳上设置通孔，所述进液管的管口位于所述外壳的上部。
10.进一步的，内壳的边缘与所述外壳的内侧壁密封贴合，中部为与所述外壳两端平行的挡片，所述通孔设置在所述挡片上，所述进液管的上段的外径小于下段的外径，所述内壳移动到靠近所述第一充磁片或者中间位置时所述进液管的外壁与所述通孔之间留有间隙，所述内壳移动到靠近所述第二充磁片时所述进液管的外壁与所述通孔密封贴合。
11.优选地，外壳呈筒状，所述磁吸件呈环状与所述外壳的内壁贴合，所述内壳的边缘扣在所述磁吸件上，所述内壳的挡片挡住所述磁吸件所环绕的区域。
12.优选地，所述内壳、外壳的材质为金属，且所述内壳表面涂有胶层。
13.优选地，所述内壳的材质为铁，所述外壳的材质为不锈钢。
14.本实用新型还提出一种设备，其特征在于，包括上气液分离器。
15.优选地，设备为制冷存储设备，具体还包括：压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、毛细管、冷冻蒸发器和冷凝蒸发器，所述冷凝器连接气液分离器的进气管，所述气液分离器的出气口连接冷凝蒸发器，所述第一出液口连接第一膨胀阀，所述第二出液口连接毛细管。
16.本实用新型还提出一种制冷存储设备的控制方法，使用上述的制冷存储设备，包括步骤：
17.预设多个设定温度范围与多个环境温度范围，每个所述设定温度范围和环境温度范围共同对应一个循环模式或者维持当前循环模式；
18.根据所述设定温度和环境温度的变化判断当前的循环模式是否需要改变；若是，根据当前的循环模式的切换规则调整所述切换组件的切换位置；若否，维持当前的循环模式。
19.若当前循环模式为普冷循环，对应的切换规则为：调整所述切换组件使切换组件的部件处于第三切换位置并持续第一预设时间，再调整所述切换组件使切换组件的部件处于第一切换位置。
20.若当前循环模式为深冷循环，对应的切换规则为：判断压缩机停机时间是否大于第二预设时间，若是，调整所述切换组件使切换组件的部件处于第二切换位置。
21.与现有技术比较，本实用新型通过改进气液分离器的结构，使气液分离器能够切换状态来选择出液的位置，从而使应用该气液分离器的制冷存储产品能够切换深冷循环模式和普冷循环模式，从而兼顾-25℃冷冻温区和-50℃冷冻温区。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例中部件处于第一切换位置的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例中部件处于第二切换位置的结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例中部件处于第三切换位置的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例中冰箱的管道连接简图；
27.图5为本实用新型实施例中冰箱普冷循环的管道连接简图；
28.图6为本实用新型实施例中部件处于第三切换位置的管道连接简图；
29.图7为本实用新型实施例中冰箱深冷循环的管道连接简图；
30.图8为本实用新型实施例中的流程图；
31.图9为本实用新型实施例中环境温度、设定温度与循环模式的对照表。
具体实施方式
32.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以
下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。
34.气液分离器在制冷领域使用较为广泛，从效果来看可分为两种，一种是气液两相工质进入气液分离器分成气相和液相后同时从两路流出，一种是气液两相工质进入气液分离器后仅气相流出，液相留存在气液分离器罐体中。无法兼顾-25℃冷冻温区和-50℃冷冻温区且保证制冷效率，对此，本实用新型提出了一种气液分离器的结构，能够切换管路连通方式，既可以切换成气液两相工质进入气液分离器分成气相和液相后同时从两路流出，也可以切换成气液两相工质进入气液分离器后仅气相流出。
35.如图1至3所示，本实用新型提出了一种气液分离器，包括：外壳1、进液管2和切换组件，外壳1的侧面设有从上至下依次设置出气口13、第一出液口11、第二出液口12，进液管2从外壳1的底部插入外壳1内，进液管2的管口位于外壳1内靠近上部的位置，切换组件安装在外壳内，可以切换管路的连通，切换组件设置有多个切换位置，即切换组件的部件在外壳内可切换到多个位置，分别是第一切换位置和第二切换位置和第三切换位置，切换组件的部件切换到第一切换位置时，进液管2与出气口13和第一出液口11连通，切换组件切换到第二切换位置时，进液管2与第二出液口12连通。从而应用本实用新型的冰箱产品能够兼顾-25℃冷冻温区和-50℃冷冻温区的同时，保证制冷效率，应用本实用新型的气液分离器不仅可以用于制冷领域，还可用于各个需要控制气液两相工质流向的工程领域。
36.应用在冰箱中时，为了使切换组件的部件能够从第一切换位置正常切换到第二切换位置，如图2所示，切换组件的部件还可以切换到第三切换位置，第三切换位置在第一切换位置和第二切换位置之间，即切换组件的部件切换到第三切换位置时，进液管2与出气口13、第二出液口12连通，因为当制冷循环从普冷循环向深冷循环切换时，两种循环下压缩机吸排气压力有一定差距，所以切换时停在通过将切换组件的部件切换至第三切换位置，待制冷系统压力平衡后，切换组件的部件再从第三切换位置切换到第二切换位置。
37.切换组件的实现方式有多种，现具体提出一种供参考，只要是能够实现上述切换功能的切换组件，都在本实用新型的保护范围之内，具体如下。
38.如图1至3所示，切换组件具体包括：设置在外壳上下两端的第一充磁片41和第二充磁片42，以及通过第一充磁片41、第二充磁片42磁力影响的磁吸件5，磁吸件5被磁力推到外壳内的上方的第二切换位置时，磁吸件5挡住出气口13和第一出液口11，使进液管2与第二出液口12连通。磁吸件5被磁力推到外壳内的中间的第三切换位置时，磁吸件5挡住第一出液口11；磁吸件5被磁力推到外壳内的下方的第一切换位置时，挡住第二出液口，使进液管与出气口13、第一出液口11连通。
39.具体磁性设置，磁吸件5(磁环)恒为n极，第一充磁片41与第二充磁片42的磁极可以通过电控的方式切换。
40.例如切换组件的磁环切换到第一切换位置，是通过电控的方式使第一充磁片为s极，第二充磁片为n极，磁吸件底部受到向上推力，顶部受到向上的吸力，会自动上移将出气口和第一出液口挡住。
41.需要将磁环从第一切换位置切换到第三切换位置，减弱第一充磁片为s极的磁性，磁环受重力因素下降到第三切换位置，且磁吸件底部受到向上推力，使磁环位于外壳的中
部，至挡住第一出液口。
42.切换组件的磁环切换到第二切换位置，是通过电控切换的方式使第一充磁片为n极，第二充磁片为s极，磁吸件顶部受到向下的推力，底部受到向下的吸力，同时受到重力影响，磁吸件自动向下移动，挡住第二出液口。
43.切换组件还包括：安装在外壳1内的内壳3，内壳3可以跟随磁吸件5上下移动，内壳3用于抬升外壳1内的液面，内壳3上设置有通孔，进液管2穿过通孔，进液管2管口位于外壳1的上部，即内壳3不管怎么上下移动，内壳的高度要低于进液管顶部管口的高度。
44.内壳3的四周边缘与外壳1的内侧壁密封贴合，内壳的中部为挡片，挡片与外壳上下两端平行，通孔设置在挡片上，即进液管2穿过挡片向外壳内的上部延伸。进液管上段的外径小于下段的外径，且上段与下段之间均匀过度。
45.磁吸件5向上移动到达第一切换位置，内壳3的挡片跟随向上平移到进液管2的上段，进液管2上段的外径小于通孔的直径，进液管2的管壁与通孔之间形成间隙，气液两相工质从进液管喷出打到第一充磁片41上，液相工质从圆形的通孔与进液管2间空隙流下，至第二出液口12流出，部分气相工质悬浮在外壳1与内壳3形成的空间中，能够减少从第二出液口流出的气液两相工质中气相占比，有利于制冷循环。
46.磁吸件5向下移动到达第三切换位置，外壳1的挡片跟随向下平移到进液管2的上段(或者移动到上段与下段之间外径逐渐变大的一段)，此时进液管2的管壁与通孔之间还是有间隙，气液两相工质从进液管喷出打到第一充磁片41上，部分气相工质从出气口流出，液相工质从通孔与进液管间空隙流下，至第二出液口12流出，部分气相工质悬浮在外壳与内壳形成的空间中。
47.磁吸件5向下移动使切换组件进入第二切换位置时，外壳1的挡片跟随向下平移到进液管2的下段，进液管2下段的外径等于或者略大于通孔的直径，进液管2的管壁与通孔的边缘密封贴合，外壳1的挡片的位置移动到略低于第一出液口11的高度，气液两相工质从进液管喷出打到第一充磁片41上，液相工质落入内壳3上，即液面被抬升至与第一出液口相同高度，避免部分液相工质因第一出液口较高无法流出。
48.在具体的实施例中，外壳1呈筒状，即外筒，内壳3也呈筒状，即内筒，磁吸件5呈环状，即磁环，磁环与外壳的内壁贴合，使磁环移动后可以挡住出气口和出液口。内筒的外径等于或者略小于磁环的内径，即内筒与磁环套在一起，内筒的底面为挡片，内筒的顶面开口，且内筒顶部的侧变向外垂直弯折形成一圈圆环扣在磁环的底面，且圆环的外边缘与外筒的内壁密封贴合，避免气液两相工质从内筒与外筒的密封处流到内筒下方。
49.内壳、外壳采用金属材质，具体是壳的材质为铁，所述外壳的材质为不锈钢，且内壳的外表面涂有胶层确保其密封性。
50.即内筒为铁质内筒，金属内胆钣金成型，进行浸胶等表面处理，处理后的铁质内筒外径与不锈钢外筒内径相当，铁质内筒沿垂直于筒壁方向位移时具有良好的气密性。
51.本实用新型还提出一种设备，使用上述的气液分离器。
52.该设备具体可以是制冷存储设备，即冰箱。
53.冰箱具体包括：压缩机、冷凝器、上述的气液分离器、第一膨胀阀、第二膨胀阀、毛细管、冷冻蒸发器和冷凝蒸发器。冷凝器连接气液分离器的进气管，气液分离器的出气口连接冷凝蒸发器，第一出液口连接第一膨胀阀，第二出液口连接毛细管。
54.如图5所示，运行普冷循环时，切换组件切换到第二切换位置；此时冰箱制冷循环如下：
55.压缩机
→
冷凝器
→
气液分离器
→
毛细管
→
冷冻蒸发器
→
冷凝蒸发器
→
压缩机。
56.如图6所示，运行深冷循环时，切换组件切换到先切换到第三切换位置；此时冰箱制冷循环如下(从气液分离器位置分成两条支路)：
57.压缩机
→
冷凝器
→
气液分离器
→
冷凝蒸发器
→
第二膨胀阀
→
冷冻蒸发器
→
冷凝蒸发器
→
压缩机。
58.压缩机
→
冷凝器
→
气液分离器
→
毛细管
→
冷冻蒸发器
→
冷凝蒸发器
→
压缩机。
59.如图7所示，持续第一预设之间后，切换组件的部件再切换到第一切换位置；此时冰箱制冷循环如下(从气液分离器位置分成两条支路)：
60.压缩机
→
冷凝器
→
气液分离器
→
冷凝蒸发器
→
第二膨胀阀
→
冷冻蒸发器
→
冷凝蒸发器
→
压缩机。
61.压缩机
→
冷凝器
→
气液分离器
→
冷凝蒸发器
→
第二膨胀阀
→
冷冻蒸发器
→
冷凝蒸发器
→
压缩机。
62.如图8所示，本实用新型还提出了一种制冷存储设备的控制方法，具体包括步骤：
63.预设多个设定温度范围与多个环境温度范围，每个设定温度范围和环境温度范围共同对应一个循环模式或者维持当前循环模式；
64.系统运行(系统初始可以以普冷循环或者深冷循环运行)，根据设定温度和环境温度的变化判断当前的循环模式是否需要改变；若是，根据当前的循环模式的切换规则调整所述切换组件的切换位置；若否，维持当前的循环模式。
65.若当前循环模式为普冷循环，需要改变成深冷循环对应的切换规则为：调整所述切换组件使切换组件的部件处于第三切换位置(具体为调整第一、第二充磁片的磁性和强度使磁环处于第三切换位置)并持续第一预设时间，再调整切换组件(具体为调整第一、第二充磁片的磁性和强度)使切换组件的部件移动至第一切换位置。
66.若当前循环模式为深冷循环，需要改变成普冷循环对应的切换规则为：判断压缩机停机时间是否大于第二预设时间，若是，调整所述切换组件使切换组件的部件移动至第二切换位置(具体为调整第一、第二充磁片的磁性和强度使磁环处于第二切换位置)。
67.如图9为(档位即为设定温度范围，环温即为环境温度范围)多个设定温度范围与多个环境温度的对照表，可以根据设备的实际状况对各个范围进行调整。
68.以下为模式切换的具体实施例：
69.当制冷循环从普冷循环向深冷循环转换过程中，磁环从图2的状态下移至同时露出出气口和第二出液口位置(如图3)并停留90s，这是考虑到两种循环下压缩机吸排气压力有一定差距，待制冷系统压力完成转换后再下移至图1状态；而当制冷循环从深冷循环向普冷循环转换时，冰箱冷量处于富余状态，故延迟到下次停机8min(压缩机保护时间)系统压力平衡后再切换。
70.应用本实用新型的冰箱产品能够兼顾-25℃冷冻温区和-50℃冷冻温区的同时，保证制冷效率，应用本实用新型的气液分离器不仅可以用于制冷领域，还可用于各个需要控制气液两相工质流向的工程领域。
71.需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
72.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
73.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
74.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
75.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
76.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。