專利名稱：氣體冷媒噴射式空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)機(jī)，特別是一種氣體冷媒噴射式空調(diào)機(jī)。
背景技術(shù)：
在制冷周期的冷凝器與蒸發(fā)器之間配置氣液分離器，把從冷凝器出來(lái)的冷媒分離成液體冷媒與氣體冷媒，只是把氣體冷媒注入壓縮機(jī)的氣缸壓縮腔，通過(guò)所謂的氣體冷媒噴射方式，大幅度地提高空調(diào)機(jī)等的性能的技術(shù)，從很早以前就眾所周知，被采用在一部分的機(jī)器中的原委。在室外溫度與室內(nèi)溫度變動(dòng)大的空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，在氣液分離器內(nèi)部產(chǎn)生的氣體冷媒與液體冷媒的比率變動(dòng)大。在使用旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的氣體冷媒噴射式空調(diào)機(jī)中，當(dāng)液體冷媒注入壓縮機(jī)后，冷媒在殼體內(nèi)部冷凝，導(dǎo)致潤(rùn)滑條件變?yōu)樽畈?，這就是壓縮機(jī)內(nèi)的作相對(duì)滑動(dòng)的零部件急速發(fā)生磨耗故障的原因。對(duì)于以上的問(wèn)題，以前在室內(nèi)外換熱器間配置的氣液分離器前后，如有需要，甚至在氣液分離器的氣體冷媒出口、追加合計(jì)2 3個(gè)的冷媒流量自動(dòng)控制閥。在氣液分離器中，不使氣體冷媒發(fā)生過(guò)不足的手段，經(jīng)常在一部分的空調(diào)機(jī)上被采用。但是，通過(guò)這個(gè)方法，成本大幅度增加，而且因?yàn)樵摽刂品椒ɡщy等理由，成為了氣體冷媒噴射方式?jīng)]有在大多數(shù)的空調(diào)機(jī)、制冷機(jī)器上普及的原因。專利文獻(xiàn)1 日本專利申請(qǐng)2001-188114，專利公開2003-4313。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作靈活、制作成本低、安全性能高、適用范圍廣的氣體冷媒噴射式空調(diào)機(jī)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計(jì)的一種氣體冷媒噴射式空調(diào)機(jī)，至少包括帶有氣體冷媒噴射裝置的壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器、室外換熱器、以及設(shè)置在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間供給壓縮機(jī)以氣體冷媒的氣液分離器，壓縮機(jī)的殼體內(nèi)部壓力為高壓側(cè)壓力，其特征是氣液分離器的內(nèi)部容積為注入到整個(gè)空調(diào)機(jī)內(nèi)的冷媒量的30%以上。本實(shí)用新型把以往小容量的氣液分離器的內(nèi)部容積最適化，通過(guò)決定氣液分離器的內(nèi)部容積的必要最小值，大幅度減少因液體冷媒被吸入到壓縮機(jī)內(nèi)而引發(fā)的故障，并且因?yàn)闆](méi)有必要進(jìn)行其它特別的零部件進(jìn)行追加或控制，所以具有既便宜、信賴性又高的優(yōu)
點(diǎn)ο本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作靈活、制作成本低、安全性能高和適用范圍廣的特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型中的制冷周期的ρ-h曲線圖。[0012]圖3為壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空調(diào)機(jī)內(nèi)的各構(gòu)成零部件內(nèi)部的冷媒的分布圖。圖4為本實(shí)用新型基于氣液分離器容量的市場(chǎng)不良率曲線圖。圖中1為壓縮機(jī)，2為密封殼體，3為吐出管，4為四通切換閥，5為室內(nèi)換熱器，6 為室外換熱器，7為氣液分離器，8a為第一減壓管，8b為第二減壓管，8c為第三減壓管，11為液體冷媒，12為氣體冷媒，13為儲(chǔ)液罐，14為壓縮機(jī)吸入管，15為氣體冷媒出口管，16為氣管，17為氣體冷媒注入管，18a為第一單向閥，18b為第二單向閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。參見圖1，顯示了搭載有旋轉(zhuǎn)式的壓縮機(jī)1的空調(diào)機(jī)的制熱周期。壓縮機(jī)1的密封殼體2的內(nèi)部壓力為與吐出壓力相等的高壓側(cè)壓力，被焊接在密封殼體2的上端的吐出管 3，經(jīng)由四通切換閥4，被連接在室內(nèi)換熱器5的入口。在室內(nèi)換熱器5的出口與室內(nèi)換熱器6之間配備有氣液分離器7，在氣液分離器7 與室內(nèi)換熱器5之間連接有第一減壓管8a，在氣液分離器7與室外換熱器6之間連接有第二減壓管8b和第一單向閥18a。室外換熱器6的出口經(jīng)由四通切換閥4連接設(shè)置在儲(chǔ)液罐13上部的入口，儲(chǔ)液罐 13的下部連接壓縮機(jī)的吸入管14。儲(chǔ)液罐13設(shè)置在壓縮機(jī)1側(cè)面。設(shè)置在氣液分離器7上部的氣體冷媒出口管15經(jīng)由氣管16被連接到配置在壓縮機(jī)1側(cè)面的氣體冷媒注入管17。構(gòu)成以上的空調(diào)機(jī)的在暖房周期，也就是在制熱周期中，在壓縮機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)中，冷媒如圖1中的箭頭所示流動(dòng)。在制冷周期中，也就是在冷房周期中，四通切換閥4反轉(zhuǎn)，因此， 從壓縮機(jī)1吐出的高壓氣體冷媒經(jīng)由室外換熱器6、通過(guò)第二單向閥18b和第三減壓管8c 后，成為低壓冷媒，從室內(nèi)換熱器5、從四通切換閥4，經(jīng)由儲(chǔ)液罐13、被吸入進(jìn)壓縮機(jī)1。如此，如圖1所示，為了進(jìn)行簡(jiǎn)單地說(shuō)明，空調(diào)機(jī)形成了暖房周期中使用氣液分離器7，而在冷房周期中不使用的氣液分離器7構(gòu)造。下述，以暖房周期為中心，進(jìn)行說(shuō)明。在室內(nèi)換熱器5中，向室內(nèi)放熱、冷凝的液體冷媒，通過(guò)第一減壓管8a被減壓，在流入氣液分離器7時(shí)，被分離為過(guò)冷卻的液體冷媒與氣體冷媒。過(guò)冷卻的液體冷媒從氣液分離器7的底部經(jīng)由第二減壓管Sb、在室外換熱器6蒸發(fā)，變?yōu)榈蛪豪涿?。隨后，低壓冷媒從儲(chǔ)液罐13，被吸入進(jìn)壓縮機(jī)1。在氣液分離器7內(nèi)產(chǎn)生的氣體冷媒的壓力Pi，比壓縮機(jī)1的吐出壓力Pd低，比吸入壓力I3S高得多。因此，在氣液分離器7中產(chǎn)生的氣體冷媒，通過(guò)氣管16，從壓縮機(jī)1上的氣體冷媒注入管17，被注入進(jìn)壓縮機(jī)1的氣缸壓縮腔(無(wú)圖示)。被注入進(jìn)氣缸壓縮腔的氣體冷媒，混合壓縮中的氣體，變?yōu)榕c壓縮機(jī)1的吐出壓力Pd相當(dāng)?shù)母邏簹怏w，被釋放到密封殼體2的內(nèi)部。如上，壓縮機(jī)1通過(guò)在吸入氣液分離器7中產(chǎn)生的氣體冷媒，起著使氣液分離器7 中的液體冷媒過(guò)冷卻的作用，室外換熱器6能增加吸熱量。室內(nèi)換熱器5的放熱量也增加。 因此，該吸熱與放熱的增加量，通過(guò)把在氣液分離器7中產(chǎn)生的氣體冷媒最大限度地注入壓縮機(jī)1，能達(dá)到最大。參見圖2，為該暖房周期的p-h曲線圖。G為室外換熱器6中流動(dòng)的冷媒循環(huán)量，g為壓縮機(jī)1吸入的氣體冷媒量。因此，室內(nèi)換熱器5中流動(dòng)的冷媒循環(huán)量變?yōu)镚+g。而且， 通過(guò)氣液分離器7的作用，液體冷媒過(guò)冷卻，室外換熱器6的吸熱量增加。如此，在無(wú)異常的一般周期中，如圖2中的A所示，壓縮機(jī)1的排氣溫度Tda比室內(nèi)換熱器5的飽和冷凝溫度iTc高得多。但是，如果由于氣液分離器7的容量不足，且因?yàn)橹评渲芷谠O(shè)計(jì)或控制不充分的理由等，在氣液分離器7中的氣體冷媒產(chǎn)生不足的條件下，液體冷媒從氣體冷媒出口管15 被吸入進(jìn)壓縮機(jī)1中，成為異常周期，如圖2中的B所示，在這樣的條件下，壓縮機(jī)1的排氣溫度Tdb急速下降，導(dǎo)致比室內(nèi)換熱器5的飽和冷凝溫度Tc低的狀態(tài)。在上述異常的狀態(tài)下，在密封殼體2內(nèi)部冷凝的多量的液體冷媒中，壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作。由于液體冷媒阻止?jié)櫥匾挠湍さ男纬?，故壓縮機(jī)在短時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)磨耗故障。而且，密封殼體2的潤(rùn)滑油被吐出，參與到制冷周期內(nèi)循環(huán)，很大地影響空調(diào)機(jī)的性能。參見圖3，概念性地顯示了壓縮機(jī)1時(shí)，空調(diào)機(jī)內(nèi)的各構(gòu)成零部件內(nèi)部的冷媒的分布。冷媒大部分滯留在室內(nèi)換熱器5和室外換熱器6中，在室外換熱器6的吸熱量小的情況下，液體冷媒也滯留在儲(chǔ)液罐13中。而且，在壓縮機(jī)1的內(nèi)部，也有少量的冷媒溶解在油中。并且，在氣液分離器7中， 過(guò)冷卻的液體冷媒滯留。這樣的液體冷媒與氣體冷媒的總和與供給制冷周期的冷媒注入量 Wr相等。在如制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的室外溫度與室內(nèi)溫度變動(dòng)大的實(shí)用條件下，伴隨著室內(nèi)換熱器5 和室外換熱器6的溫度，高壓側(cè)壓力Pd和低壓側(cè)壓力I^s也有很大變動(dòng)。其結(jié)果是，在氣液分離器7內(nèi)的氣液分離率的變化以及氣體冷媒的壓力Pi變動(dòng)， 導(dǎo)致供給壓縮機(jī)1的氣體冷媒的供給量變動(dòng)大。這種氣液分離率與氣體冷媒的供給量的變動(dòng)，不僅僅在氣液分離器7上使用固定的第一減壓管8a與第二減壓管8b時(shí)的控制比較復(fù)雜，而且在氣液分離器7上使用自動(dòng)控制閥的設(shè)計(jì)中，該控制也很復(fù)雜。在氣液分離器7中防止被液體冷媒充滿，注入只是從氣體冷媒出口管到壓縮機(jī)1 的氣體冷媒，把氣液分離器7的容量變得與上述冷媒注入量Wr同等以上大就最好。但是， 滿足該條件的氣體分離器7的容量將變得非常大，不僅是給安裝場(chǎng)所方面帶來(lái)問(wèn)題，而且在制作成本方面也存在不利，因此，該方案不夠現(xiàn)實(shí)。為了解決上述課題，關(guān)注供給制冷周期的冷媒注入量與氣液分離器7的容量的關(guān)系，把通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論考察而求出的氣液分離器7充滿液體冷媒所引起的供給壓縮機(jī)1的液體冷媒注入發(fā)生確率的結(jié)果，通過(guò)圖4進(jìn)行說(shuō)明。把冷媒注入量fe換算為容積的值當(dāng)作Vr，把氣液分離器7的容量當(dāng)作Vs時(shí)，橫軸的Rs是Vs與Vr的比率，即Rs = Vs/Vr。重現(xiàn)上述各種組合下的市場(chǎng)環(huán)境條件中的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，把壓縮機(jī)1的一年內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間合計(jì)為1000小時(shí)，該1000小時(shí)只是制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，縱軸的F(I)是供給壓縮機(jī)1的液體冷媒注入發(fā)生的確率ppm。在圖4中，當(dāng)Rs為0.3時(shí)，F(xiàn)(I)約為1，OOOppm，因此，作為容許范圍的不良率來(lái)考慮是妥當(dāng)?shù)?。也就是說(shuō)，10年的使用后，變?yōu)榧s10，000ppm(l% )的累積不良率。因此，Rs 為0.1時(shí)，1年中，全數(shù)變?yōu)椴涣?。?dāng)Rs約為0.8時(shí)，不良不會(huì)發(fā)生。以上的結(jié)果是，Rs為 0. 3以上時(shí)，也就是說(shuō)，氣液分離器7的容積為冷媒注入量的30%以上時(shí)，顯示了在信賴性方面沒(méi)有大的問(wèn)題?；谏鲜龅慕Y(jié)果，本實(shí)用新型的結(jié)論是氣液分離器7的容積為冷媒注入量的30% 以上時(shí)，能防止液體冷媒注入壓縮機(jī)內(nèi)。其結(jié)果是，維持壓縮機(jī)的健全的運(yùn)轉(zhuǎn)，能通過(guò)氣液分離器7，使得空調(diào)機(jī)的性能提高。此時(shí)，氣液分離器7不會(huì)變得過(guò)大，因此具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、 成本有優(yōu)勢(shì)，能為搭載氣體冷媒噴射裝置的空調(diào)機(jī)的普及作出貢獻(xiàn)。本實(shí)用新型所公開的技術(shù)方案，毋庸置疑可以在由與在本文說(shuō)明的空調(diào)機(jī)同樣的制冷周期構(gòu)成的制冷機(jī)器中得到應(yīng)用。本實(shí)用新型公開的技術(shù)容易引進(jìn)工業(yè)，且可進(jìn)行批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求1. 一種氣體冷媒噴射式空調(diào)機(jī)，至少包括帶有氣體冷媒噴射裝置的壓縮機(jī)(1)、室內(nèi)換熱器(5)、室外換熱器(6)、以及設(shè)置在室內(nèi)換熱器( 和室外換熱器(6)之間供給壓縮機(jī)(1)以氣體冷媒的氣液分離器(7)，壓縮機(jī)(1)的殼體內(nèi)部壓力為高壓側(cè)壓力，其特征是氣液分離器(7)的內(nèi)部容積為注入到整個(gè)空調(diào)機(jī)內(nèi)的冷媒量的30%以上。
專利摘要一種氣體冷媒噴射式空調(diào)機(jī)，至少包括帶有氣體冷媒噴射裝置的壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器、室外換熱器、以及設(shè)置在室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間供給壓縮機(jī)以氣體冷媒的氣液分離器，壓縮機(jī)的殼體內(nèi)部壓力為高壓側(cè)壓力，其特征是氣液分離器的內(nèi)部容積為注入到整個(gè)空調(diào)機(jī)內(nèi)的冷媒量的30％以上。本實(shí)用新型把以往小容量的氣液分離器的內(nèi)部容積最適化，通過(guò)決定氣液分離器的內(nèi)部容積的必要最小值，大幅度減少因液體冷媒被吸入到壓縮機(jī)內(nèi)而引發(fā)的故障，并且因?yàn)闆](méi)有必要進(jìn)行其它特別的零部件進(jìn)行追加或控制，所以具有既便宜、信賴性又高的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作靈活、制作成本低、安全性能高和適用范圍廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24F5/00GK201992750SQ20112004712
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者小津政雄, 江波 申請(qǐng)人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司