本發(fā)明涉及一種氣液分離器。本發(fā)明還涉及具有所述氣液分離器的空調(diào)系統(tǒng)以及所述空調(diào)系統(tǒng)的控制方法。

背景技術：

氣液分離器是制冷系統(tǒng)(例如空調(diào)系統(tǒng))中的重要部件，其一方面的作用是分離系統(tǒng)蒸發(fā)器回來的少量未蒸發(fā)完全的制冷劑，確保壓縮機不吸進液態(tài)的制冷劑而發(fā)生液擊現(xiàn)象，從而避免壓縮機因出現(xiàn)液擊而損壞；另一方面的作用是要使氣液分離器底部的少量潤滑油可以返回至壓縮機中，避免壓縮機出現(xiàn)缺油而造成磨損。

為了實現(xiàn)潤滑油的返回，現(xiàn)有技術中大部分的氣液分離器內(nèi)部自帶回油孔以進行回油。典型地，回油孔設置在排氣管上并靠近氣液分離器殼體的底部，從而使底部存在的少部分潤滑油可借助于排氣管內(nèi)部的氣體流速而通過回油孔返回壓縮機。這種氣液分離器僅通過回油孔來進行回油，而回油孔的孔徑是固定不變的，因而無法控制回油量?？讖竭^小則有可能回油不足，孔徑過大雖然能夠保證回油充分，但因氣液分離器底部還存有液態(tài)冷媒，因而過大的孔徑會造成通過回油孔吸進去的液態(tài)冷媒交多，由此會造成壓縮機液擊。

因此，如能有效控制回油量的大小，則可以一方面滿足壓縮機潤滑的需求，另一方面避免壓縮機遭遇液擊等危害，從而提高壓縮機運行可靠性。特別是，如能根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)自身的運行工況來控制回油量，則效果更為理想。然而遺憾的是，現(xiàn)有技術中尚不存在這種技術。

技術實現(xiàn)要素：

基于上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種氣液分離器，其能夠方便地控制回油量的大小，從而既能滿足壓縮機潤滑的要求，又能避免壓縮機液擊。

本發(fā)明的另一目的是提供一種空調(diào)系統(tǒng)。

本發(fā)明的再另一目的是提供一種空調(diào)系統(tǒng)的控制方法。

本發(fā)明的以上目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種氣液分離器，其包括：

殼體；

出氣管；和

回油組件，所述回油組件包括回油閥，所述回油閥的入口端與所述殼體內(nèi)部連通，所述回油閥的出口端與所述出氣管連通。

優(yōu)選地，所述回油組件還包括回油管，所述回油閥連接于所述回油管上。

優(yōu)選地，所述回油閥位于所述殼體外部，所述回油管的第一端插入所述殼體內(nèi)部，第二端與所述出氣管連通。

優(yōu)選地，所述出氣管的至少一部分位于所述殼體外部，所述回油管的第二端在殼體外部與所述出氣管連通。

優(yōu)選地，所述回油管的第一端插入所述殼體內(nèi)部后延伸至貼近所述殼體的底部。

優(yōu)選地，所述回油閥包括電子膨脹閥；或者，所述回油閥包括電磁閥。

優(yōu)選地，所述回油閥包括電磁閥時，所述回油管包括并聯(lián)的兩條以上回油支管，每條回油支管上均連接有電磁閥。

優(yōu)選地，任一條回油支管的內(nèi)徑小于所述回油管的第一端的內(nèi)徑。

優(yōu)選地，所述出氣管包括位于所述殼體內(nèi)的部分，其中，位于所述殼體內(nèi)的所述部分呈U形。

優(yōu)選地，位于所述殼體內(nèi)的所述部分的管道入口靠近所述殼體的頂部。

優(yōu)選地，還包括進氣管，所述進氣管的一端插入所述殼體中并沿水平方向延伸。

優(yōu)選地，所述回油組件中還包括過濾裝置，所述過濾裝置設置在所述回油閥的上游側。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，其包括壓縮機和氣液分離器，所述氣液分離器的出氣管與所述壓縮機的吸氣管相通，其中，所述氣液分離器為前面任意之一所述的氣液分離器。

優(yōu)選地，還包括低壓傳感器、吸氣感溫包和排氣感溫包，其中，所述低壓傳感器設置在所述氣液分離器的進氣端，所述吸氣感溫包設置在所述氣液分離器的出氣管上或所述壓縮機的吸氣管上，所述排氣感溫包設置在所述壓縮機的排氣管上。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了前面所述的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，其包括步驟：

(1)計算系統(tǒng)實際吸氣過熱度；

(2)將系統(tǒng)實際吸氣過熱度與空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)預設的目標吸氣過熱度進行比較；

(3)根據(jù)比較的結果控制回油閥的動作。

優(yōu)選地，在步驟(1)中，通過檢測系統(tǒng)的排氣溫度、吸氣溫度和吸氣壓力來計算系統(tǒng)實際吸氣過熱度；

和/或，在步驟(2)中，所述目標吸氣過熱度包括對應于不同排氣溫度區(qū)間下的多個目標吸氣過熱度；

和/或，在步驟(3)中，若實際吸氣過熱度大于目標吸氣過熱度，則控制回油閥的動作以增大回油量；若實際吸氣過熱度等于目標吸氣過熱度，則保持回油閥的狀態(tài)以維持當前的回油狀態(tài)；若實際吸氣過熱度小于目標吸氣過熱度，則控制回油閥的動作以減小回油量。

本發(fā)明的氣液分離器由于設置有回油組件，使得氣液分離器底部的油液能夠被抽到出氣管中繼而回到壓縮機中，而通過控制回油組件中的回油閥的動作，便可以控制回油量和/或回液量，也即，使回油量可調(diào)節(jié)，從而一方面使得系統(tǒng)可以有效回油，另一方面又可避免回油時吸進過多的液態(tài)冷媒而造成壓縮機液擊，因此有助于提高系統(tǒng)的可靠性。

本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)由于采用了本發(fā)明的可調(diào)節(jié)回油量的氣液分離器，因而能夠根據(jù)實際工況(優(yōu)選根據(jù)系統(tǒng)實際吸氣過熱度)來調(diào)節(jié)回油量，從而能在保證壓縮機潤滑充分的前提下，避免回油時吸入過多的液態(tài)冷媒而造成壓縮機液擊，由此能保證系統(tǒng)可靠性。

本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法中，根據(jù)實際吸氣過熱度與目標吸氣過熱度的偏差值為依據(jù)來控制回油閥的動作，特別是通過調(diào)整電子膨脹閥開度來實現(xiàn)實時控制和調(diào)節(jié)氣液分離器的回油量，提高了系統(tǒng)可靠性。

附圖說明

下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的氣液分離器的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的空調(diào)系統(tǒng)的局部的原理性概略圖；

圖3是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法流程圖。

具體實施方式

針對現(xiàn)有技術中普遍存在的氣液分離器無法調(diào)節(jié)和控制回油量和回液量的問題，本發(fā)明提供了一種可調(diào)節(jié)回油量的氣液分離器。

如圖1所示，本發(fā)明的氣液分離器包括殼體2、出氣管6以及回油組件7。

其中，回油組件7包括回油閥5，所述回油閥5的入口端與所述殼體2內(nèi)部連通，所述回油閥5的出口端與所述出氣管6連通。

本發(fā)明的氣液分離器由于設置有回油組件，回油組件中的回油閥的一端與殼體2內(nèi)部連通、另一端連通至出氣管6，因此，當出氣管6中存在高速流動的氣流時，出氣管6與回油閥5的接口處壓力會小于氣液分離器底部的壓力，此壓力差便使氣液分離器底部的油液被抽到出氣管中繼而回到壓縮機中。在這種情況下，通過控制回油組件中的回油閥的動作，便可以控制回油量和/或回液量，也即使回油量可調(diào)節(jié)，從而一方面使得系統(tǒng)可以有效回油，另一方面又可避免回油時吸進過多的液態(tài)冷媒而造成壓縮機液擊，因此有助于提高系統(tǒng)的可靠性。

優(yōu)選地，所述回油組件7還包括回油管3，所述回油閥5連接于所述回油管3上。這種設置，一方面便于回油閥的兩端與相應結構的連通，另一方面還使得回油組件的布置更靈活。

優(yōu)選地，所述回油閥5位于所述殼體2的外部，所述回油管3的第一端插入(優(yōu)選經(jīng)殼體2的側壁上設置的回油孔插入)所述殼體2內(nèi)部，第二端與所述出氣管6連通。

出氣管6的至少一部分位于所述殼體2的外部，所述回油管3的第二端優(yōu)選在殼體2外部與所述出氣管6連通。也即，回油組件7大部分都可設置在殼體2的外部，從而便于實現(xiàn)組裝和對回油閥進行控制，同時盡量不占用殼體2內(nèi)部空間。

例如，出氣管6可以包括位于殼體外的部分和位于殼體內(nèi)的部分，即，出氣管6從殼體內(nèi)部穿過殼體上的出氣口(例如位于殼體頂部)延伸到殼體外部；或者，出氣管6也可以是全部位于殼體外部，此時出氣管6自殼體上的出氣口開始向外延伸。在此需要說明的是，出氣管6不僅限于氣態(tài)冷媒從中排出，液態(tài)冷媒和潤滑油也有可能經(jīng)出氣管6排出。

優(yōu)選地，如圖1所示，所述回油管3的第一端插入所述殼體2內(nèi)部后延伸至貼近所述殼體2的底部。也即，在殼體2上設置有回油孔，回油管3的第一端經(jīng)由該回油孔插入殼體內(nèi)部，并向下斜彎延伸，直至盡量貼近殼體2的底部，從而使密度較大而沉至殼體底部的潤滑油能夠方便地經(jīng)由回油管3第一端的管道口進入回油管3中。其中，回油孔可以設置在氣液分離器殼體的底部附近，也可以設置在中部甚至上部位置處，只要保證回油管的第一端盡可能延伸至殼體底部即可。

優(yōu)選地，所述回油閥5可以采用電子膨脹閥。在這種情況下，只要控制電子膨脹閥的開度，即可方便地調(diào)節(jié)回油量的大小。例如，將電子膨脹閥的開度調(diào)大，回油量便增大，將電子膨脹閥的開度調(diào)小，回油量便減小。特別地，通過精確控制電子膨脹閥開度的改變量，能夠保證回油量的精確可調(diào)。

當采用電子膨脹閥時，只需采用一根回油管即可，并且回油管的管徑在不是過于細小的情況下對回油量的影響不大。

替代地，所述回油閥5也可以采用電磁閥。在這種情況下，如果仍然采用一根回油管，那么，通過控制電磁閥的開關，便可以控制回油組件的開關，從而可以根據(jù)需要實現(xiàn)斷續(xù)回油，通過控制電磁閥開、關的時間長度，也能夠粗略地控制回油量的大小。

然而，當所述回油閥采用電磁閥時，為了也能更好地控制回油量，可以將所述回油管3設置成在所述殼體2外部包括并聯(lián)的兩條以上回油支管(未示出)，并且每條回油支管上均連接有電磁閥。也即，除了回油管3的插入殼體2內(nèi)部的部分外，回油管3的位于殼體外的部分可以分成兩根以上的回油支管，通過各個電磁閥控制這些回油支管中的一部分的通斷，便可以控制總的回油量。例如，可以使其中一根回油支管的管徑小于回油管3的第一端的內(nèi)徑，這樣，當僅剩下該回油支管投入工作時，總回油量便會減小。

優(yōu)選地，任一條回油支管的內(nèi)徑都小于所述回油管3的第一端的內(nèi)徑。這樣，只要通過控制打開的電磁閥的數(shù)目，也即控制回油支管投入工作的數(shù)目，也就可以控制總回油量的大小。

優(yōu)選地，所有回油支管的內(nèi)徑之和小于或等于所述回油管3的第一端的內(nèi)徑。

優(yōu)選地，當所述出氣管6包括位于所述殼體2內(nèi)的部分時，位于所述殼體2內(nèi)的那部分呈U形。通過設置成U形，使得該部分的管道入口的開口方向為向上，以便于氣態(tài)冷媒進入和避免液態(tài)冷媒進入。

優(yōu)選地，出氣管6的位于所述殼體2內(nèi)的那部分的管道入口靠近所述殼體2的頂部，這樣可以使該管道入口盡可能遠離氣液分離器內(nèi)的液面，使液態(tài)冷媒難以進入出氣管中。

如所常見的那樣，本發(fā)明的氣液分離器還包括進氣管1，然而優(yōu)選地，所述進氣管1的一端插入所述殼體2中并沿水平方向延伸，例如，當其從殼體頂部插入時，插入后隨即彎斜成水平方向。特別優(yōu)選地，進氣管1的一端在靠近殼體2頂部的位置處沿水平方向延伸。這使得進入氣液分離器的冷媒盡量在高位置處吹向殼體內(nèi)壁，避免吹向殼體下部的液面而造成液態(tài)冷媒飛濺。特別優(yōu)選地，出氣管6的U形部分的管道入口高于進氣管1的管道出口，并且二者優(yōu)選在水平方向上彼此遠離，從而最大可能地避免進氣管1中吹出的冷媒直接進入出氣管6中。

優(yōu)選地，仍如圖1所示，所述回油組件7中還包括過濾裝置7，所述過濾裝置4設置在所述回油閥5的上游側，從而可對回油進行過濾，以避免殼體內(nèi)部可能存在的雜質(zhì)顆粒等隨回油進入壓縮機。

綜上可見，本發(fā)明的氣液分離器能夠方便地調(diào)節(jié)回油量，從而為包括其的空調(diào)系統(tǒng)提供了根據(jù)實際工況控制回油量的可能，一方面能確保氣液分離器底部的少量油及時有效地回到壓縮機中，避免因出現(xiàn)缺油而引起壓縮機磨損的現(xiàn)象；另一方面能確保壓縮機不吸進液態(tài)制冷劑而發(fā)生液擊現(xiàn)象。

在上述工作的基礎上，本發(fā)明的還提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，其包括壓縮機和前述的氣液分離器，其中，所述氣液分離器的出氣管與所述壓縮機的吸氣管相通。

由于采用了本發(fā)明的可調(diào)節(jié)回油量的氣液分離器，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)能夠根據(jù)實際工況(優(yōu)選根據(jù)系統(tǒng)實際吸氣過熱度)來調(diào)節(jié)回油量，從而能在保證壓縮機潤滑充分的前提下，避免回油時吸入過多的液態(tài)冷媒而造成壓縮機液擊，由此可提高系統(tǒng)可靠性。

優(yōu)選地，如圖2所示，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)除了包括第一壓縮機13和氣液分離器10以外，還包括低壓傳感器11、吸氣感溫包12和第一排氣感溫包14。其中，所述低壓傳感器11設置在所述氣液分離器10的進氣端(例如連接在進氣管上)，所述吸氣感溫包12設置在所述氣液分離器10的出氣管上或所述第一壓縮機13的吸氣管上，所述第一排氣感溫包14設置在所述第一壓縮機13的排氣管上。通過設置低壓傳感器11、吸氣感溫包12和第一排氣感溫包14，可以方便地檢測系統(tǒng)的吸氣壓力、吸氣溫度和排氣溫度，從而可以方便及時地計算系統(tǒng)的實際吸氣過熱度，以便為精確調(diào)節(jié)回油量提供依據(jù)。

進一步優(yōu)選地，如圖2所示，本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)包括兩個并聯(lián)的壓縮機，分別為第一壓縮機13和第二壓縮機15，并同時使用可調(diào)節(jié)回油量的氣液分離器10。相應地，第一壓縮機13的排氣管上設有第一排氣感溫包14，第二壓縮機15的排氣管上設有第二排氣感溫包16?？照{(diào)系統(tǒng)中還設有油分離器17，該油分離器17設置在各壓縮機的排氣管的下游側，以便將壓縮機排氣中所包含的潤滑油分離出來，并返回氣液分離器10。制冷劑和潤滑油混合物經(jīng)進氣管進入氣液分離器內(nèi)，氣液分離器底部的少量潤滑油隨著氣流經(jīng)回油組件回到吸氣側進入壓縮機，通過回油閥實現(xiàn)回油量可調(diào)節(jié)。

在上述工作的基礎上，本發(fā)明還提供了上述空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，包括步驟：

(1)計算系統(tǒng)實際吸氣過熱度；

(2)將系統(tǒng)實際吸氣過熱度與空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)預設的目標吸氣過熱度進行比較；

(3)根據(jù)比較的結果控制回油閥的動作。

優(yōu)選地，在步驟(1)中，空調(diào)系統(tǒng)通過檢測系統(tǒng)的排氣溫度、吸氣溫度和吸氣壓力來計算系統(tǒng)實際吸氣過熱度。

優(yōu)選地，在步驟(2)中，預設的所述目標吸氣過熱度包括對應于不同排氣溫度區(qū)間下的多個目標吸氣過熱度，其應當是事先以保證不會出現(xiàn)液擊、確保系統(tǒng)可靠性為依據(jù)而設定的，并按照不同的排氣溫度區(qū)間設定不同的目標值。

優(yōu)選地，在步驟(3)中，若實際吸氣過熱度大于目標吸氣過熱度，即實際過熱度偏大，則控制回油閥的動作以增大回油量；若實際吸氣過熱度等于目標吸氣過熱度，即實際過熱度滿足目標值，則保持回油閥的狀態(tài)以維持當前的回油狀態(tài)；若實際吸氣過熱度小于目標吸氣過熱度，即實際過熱度不足，說明返回壓縮機的液態(tài)冷媒較多，則控制回油閥的動作以減小回油量，從而防止回油時吸進過多液態(tài)冷媒，避免壓縮機出現(xiàn)液擊。

優(yōu)選地，若所述回油閥包括電子膨脹閥，則步驟(3)包括控制所述電子膨脹閥的開度大小。即，若實際吸氣過熱度大于目標吸氣過熱度，則調(diào)大電子膨脹閥的開度，從而可增大回油量；若實際吸氣過熱度等于目標吸氣過熱度，則保持電子膨脹閥的開度不變，從而維持當前的回油狀態(tài)；若實際吸氣過熱度小于目標吸氣過熱度，則調(diào)小電子膨脹閥的開度，從而減小回油量。特別地，還可以根據(jù)實際吸氣過熱度與目標吸氣過熱度的差值大小，計算電子膨脹閥的開度改變值，差值越大，開度改變值也越大，從而達到更為迅速、準確地調(diào)節(jié)回油量的目的。

若所述回油閥包括電磁閥，則步驟(3)包括控制所述電磁閥的開關。即，若實際吸氣過熱度大于目標吸氣過熱度，則增加打開的電磁閥的數(shù)目(即在原來的基礎上多打開至少一個電磁閥)，從而可增大回油量；若實際吸氣過熱度等于目標吸氣過熱度，則保持打開的電磁閥的數(shù)目不變，從而維持當前的回油狀態(tài)；若實際吸氣過熱度小于目標吸氣過熱度，則減少打開的電磁閥的數(shù)目(即在原來的基礎上多關閉至少一個電磁閥)，從而減小回油量。

以本發(fā)明采用電子膨脹閥作為回油閥的優(yōu)選實施方式的空調(diào)系統(tǒng)為例，其優(yōu)選的控制方法的流程圖如圖3所示。其控制方法如下：

首先，以保證系統(tǒng)不會出現(xiàn)液擊、確保系統(tǒng)可靠性為依據(jù)設定在不同排氣溫度區(qū)間下的目標過熱度，并將其預存在空調(diào)系統(tǒng)中。

其次，在系統(tǒng)正常運行過程中，通過檢測系統(tǒng)的排氣溫度、吸氣溫度和吸氣壓力，計算系統(tǒng)實際吸氣過熱度。

再次，計算系統(tǒng)實際吸氣過熱度和目標過熱度的偏差值，并以此偏差值作為電子膨脹閥調(diào)節(jié)依據(jù)。本步驟中，需要根據(jù)不同的排氣溫度區(qū)間，選擇對應的目標吸氣過熱度。

然后，根據(jù)過熱度偏差值計算電子膨脹閥開度的變化量，調(diào)節(jié)電子膨脹閥開度：若系統(tǒng)實際吸氣過熱度大于目標吸氣過熱度，即實際吸氣過熱度偏大，則電子膨脹閥的開度可調(diào)大，進而增大氣液分離器的回油量；若系統(tǒng)實際吸氣過熱度等于目標吸氣過熱度，即實際吸氣過熱度滿足目標值，則電子膨脹閥的開度不變，保持當前回油狀態(tài)；若系統(tǒng)實際吸氣過熱度小于目標吸氣過熱度，過熱度不足說明返回的液態(tài)冷媒較多，則電子膨脹閥的開度需要調(diào)小，此時回油量減少，可防止回油時吸進過多液態(tài)冷媒，避免壓縮機出現(xiàn)液擊。

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法中，根據(jù)實際吸氣過熱度與目標吸氣過熱度的偏差值為依據(jù)來計算電子膨脹閥的開度改變量，通過調(diào)整電子膨脹閥開度來實現(xiàn)實時控制和調(diào)節(jié)氣液分離器的回油量，進一步提高了系統(tǒng)可靠性。

本領域的技術人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。

應當理解，上述的實施方式僅是示例性的，而非限制性的，在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下，本領域的技術人員可以針對上述細節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換，都將包含于本發(fā)明的權利要求范圍內(nèi)。