專利名稱：氣液分離裝置、空氣源熱回收系統(tǒng)及冷水機組和熱泵機組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于空調系統(tǒng)制造技術領域，更具體地說，是涉及一種氣液分離裝置、采用該氣液分離裝置的帶有部分熱回收功能的空氣源熱回收系統(tǒng)以及采用該空氣源熱回收系統(tǒng)的冷水機組和熱泵機組。
背景技術：
帶有部分熱回收功能的空氣源冷水或熱泵機組，當機組運行制冷模式且部分熱回收功能開啟時，可能面臨凝液問題。請參見圖1，圖1的縱坐標是絕對壓力的對數值lgP，橫坐標是比焓值h，l’_2’是在壓縮機中完成的壓縮過程；2’-3’是在冷凝器中完成的過程，分為了三段，2’-5’這一段，是壓縮機排氣口來的高溫高壓氣態(tài)冷媒冷卻過程，沒有相變，氣態(tài)冷媒溫度下降；5’ -6’過程，是冷凝過程，是從純氣態(tài)冷媒變?yōu)榧円簯B(tài)冷媒的過程，有相變，冷媒溫度保持不變；6’-3’過程，是液態(tài)冷媒的冷卻過程，沒有相變，冷媒溫度降低，從而有了過冷度；點3’-4’是節(jié)流元件的節(jié)流過程；點4’ -1’是在蒸發(fā)器中完成的蒸發(fā)過程。請一并參閱圖2，所謂部分熱回收，就是在壓縮機10’的排氣口與冷凝器30’的進氣口之間增加一個換熱器20’，用以回收壓縮機10’的排氣中的過熱段負荷(顯熱交換，高溫高壓氣態(tài)冷媒冷卻散熱，無相變，點2’ -5’)，所以理論上在部分熱回收器20’的冷媒側出口是飽和氣態(tài)冷媒(點5’處狀態(tài))。但實際機組運行時，如果部分熱回收器10’的水側水溫變化、水流量變化，又或者壓縮 機10’運行工況變化，導致部分熱回收器的水側負荷(吸熱)大于了冷媒側排氣過熱段(點2’ -5’)負荷，這時在部分熱回收器20’中，冷媒側就會開始冷凝凝液，即部分熱回收器20’的冷媒側出口就會是氣液兩相的飽和冷媒(狀態(tài)點越過點5’，進入冷凝段，在點5’和點6’之間的一點)。參見圖2，制冷運行時，空氣側換熱器30’是冷凝器，壓縮機10’的排氣先進入部分熱回收器20’釋放部分熱量，然后再往上走，進入空氣側換熱器30’中進行冷凝、過冷。所以當部分熱回收器20’中的冷媒側有冷凝凝液后，排氣管段(部分熱回收器20’的冷媒側出口到空氣側換熱器30’的進氣口之間)管路壓降就會增大，冷媒流速就會降低。壓降增大的主要原因，在于液態(tài)冷媒的密度(R22:1030 1200kg/m3，R134a:1000 1200kg/m3)比氣態(tài)冷媒密度(R22:22 110kg/m3, R134a:28 116kg/m3)大很多，部分熱回收器20’的冷媒側出口到空氣側換熱器30’的進氣口，約有1.5 2.0米的豎直高度，由重力壓降公式A P= P *g*h可知，壓降將增大8 55倍，加之液態(tài)冷媒粘性、管內阻力等因素影響，該段管路壓降會遠遠大于純氣態(tài)冷媒通過該段排氣管路的壓降；壓降過大，會升高壓縮機10’的排氣壓力，機組能力會降低、壓縮機功耗會增大，性能收到影響。由于在部分熱回收器中冷媒就有部分凝液，所以氣態(tài)冷媒流量變少，冷媒流速降低(帶走壓縮機排氣中冷凍油顆粒的能力降低)，加之液態(tài)冷媒和冷凍油存在一定互溶性，會導致部分冷凍油在部分熱回收器中集結，不利于冷凍油顆粒經空氣側換熱器、節(jié)流元件、水側換熱器等零部件之后，最終回到壓縮機吸氣端，即影響壓縮機回油。
現在主流廠家，針對此問題的處理方式有多種，主要的兩種如下:第一種方案:將部分熱回收器20’的換熱量(換熱面積)，盡量設計小一些，并縮小部分熱回收器20’的水側溫度運行范圍(水溫不能過低)，以此盡量避免或削弱部分熱回收器20’中冷媒側發(fā)生冷凝凝液；這種解決方案，沒有實質性解決部分熱回收冷凝凝液的問題，且熱回收量設計偏小，不利于提升客戶生活熱水使用需求和質量；第二種方案:請參見圖3，在部分熱回收器20’的冷媒側出口，增設一個常規(guī)的氣液分離裝置20’，將分離出的液態(tài)冷媒，經排液口排到整機主路節(jié)流元件52’之前或之后，最終進水側換熱器中蒸發(fā)。第2種方案，存在以下問題:氣液分離裝置中，如何判斷已經有凝液？只有判斷出有了凝液液態(tài)冷媒，排液電磁閥61’才能通電排液，否則就會將氣態(tài)冷媒排到整機主路節(jié)流元件52’之前或之后，對系統(tǒng)造成很大的影響。如果將氣態(tài)冷媒排到整機主路節(jié)流元件52’之前，會影響整機主路節(jié)流元件52’的調節(jié)，可能造成該節(jié)流元件開度不夠，放給水側換熱器的液態(tài)冷媒量不足，失去調節(jié)功能，削弱水側換熱器的能力，同時壓縮機吸氣口的過熱度也不能穩(wěn)定、有效控制；如果將氣態(tài)冷媒排到整機主路節(jié)流元件52’之后，直接進水側換熱器中，氣態(tài)冷媒在水側換熱器中不會再蒸發(fā)吸熱，即不會有潛熱交換，不產生制冷能力；另外，氣態(tài)冷媒會導致水側換熱器的液態(tài)冷媒進口分液嚴重不均，整機主路節(jié)流元件52’為保證水側換熱器的液態(tài)冷媒出口(接壓縮機吸氣口)帶4-6k的過熱度，會關小開度，以保證分液不均的水側換熱器，每根換熱銅管中液態(tài)冷媒都全部蒸發(fā)成氣態(tài)，從而進入整個水側換熱器的冷媒流量降低。以上兩方面影響，會導致水側換熱器制冷能力較大程度的下降。所以為了避免以 上問題，還必須為氣液分離裝置，增設一個液位計，用以判斷氣液分離裝置內是否有液態(tài)冷媒產生，以此避免無液排氣。常規(guī)的氣液分離裝置屬于壓力容器，加之價格也偏高，所以該方案的成本會很高。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的之一在于提出一種簡易的氣液分離裝置，可用于冷水機組或者熱泵機組中，以達到方便地判斷部分熱回收器中是否有凝液發(fā)生以及凝液冷媒的量，從而控制排液口路電磁閥的通斷，做到有液排液，無液不排液，并降低成本。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:提供一種氣液分離裝置，包括三通管，所述三通管設有用作氣液兩相冷媒入口的第一管口、用作氣相冷媒出口的第二管口及用作液相冷媒出口的第三管口，所述第三管口焊接有一段用于儲存液態(tài)冷媒的存液管，所述存液管上遠離第三管口的底端封閉，靠近該底端設有與所述存液管的內腔相通的排液口 ；與所述排液口相連有一控制與所述排液口連接的管路通斷的排液電磁閥，所述存液管內設有用于控制所述排液電磁閥通斷的液位開關。具體地，所述液位開關包括可以分別輸出電信號的高位開關和低位開關，所述高位開關和低位開關均固定連接于所述存液管上。優(yōu)選地，所述低液位開關和所述高液位開關均為浮球型開關，所述存液管遠離第三管口的底端通過端蓋封閉，所述高位開關和低位開關固接于所述端蓋上。
進一步地，所述端蓋開設有通孔，所述通孔的孔徑大于所述浮球型液位開關的浮球的直徑。本發(fā)明提供的氣液分離裝置的低液位開關和高液位開關能同時檢測兩個液位，輸出兩個開關量信號，可以很便捷地判斷部分熱回收器中是否有冷凝凝液發(fā)生，以及凝液冷媒是否足夠經濟器使用；其中排液電磁閥的通斷根據下面邏輯執(zhí)行:當存液管內的液位高于高液位時，排液電磁閥通電，開始排液；當存液管內的液位低于低液位時，排液電磁閥斷電，無液排出；當液位在高低液位之間時，排液電磁閥保持當前狀態(tài)，不動作。其電控邏輯控制簡單、有效，成本低廉，利用該裝置，空調系統(tǒng)的可靠性能夠得到提升，做到有液排液、無液不排液，不影響主路系統(tǒng)運行。本發(fā)明目的之二在于提供一種空氣源熱回收系統(tǒng)，旨在有效解決帶部分熱回收功能的空氣源冷水機組或熱泵機組在部分熱回收器中冷媒側冷凝凝液，影響整機性能和壓縮機回油的問題，并大幅度提升熱回收量。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:提供一種空氣源熱回收系統(tǒng)，包括部分熱回收器及經濟器，還包括上述的氣液分離裝置及第一節(jié)流元件，所述部分熱回收器具有冷媒側入口和冷媒側出口以及水側入口和水側出口，所述經濟器具有被冷卻側冷媒入口和被冷卻側冷媒出口以及蒸發(fā)側冷媒入口和蒸發(fā)側冷媒出口 ；所述部分熱回收器的冷媒側出口通過管路與所述氣液分離裝置的第一管口連接，所述氣液分離裝置的排液口通過管路與所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒入口連接且在該管路上沿液相冷媒流向依次設有所述排液電磁閥、第一電磁閥和所述第一節(jié)流元件；在所述排液電磁閥與第一電磁閥連接的管路通過一第一分管路與所述經濟器被冷卻側冷媒出口連接，所述第一分管路上還設有第二電磁閥。優(yōu)化地，所述經濟器的位置高度與所述部分熱回收器的位置高度相等。本發(fā)明提供的空氣源熱回收系統(tǒng)通過提升部分熱回收器的熱回收量，使得在部分熱回收器中，冷媒側發(fā)生冷凝凝液，凝液量占系統(tǒng)冷媒總循環(huán)量的10 15%左右，凝液的液態(tài)冷媒，經氣液分離裝置分離后，通過第一節(jié)流元件降壓降溫后，作為經濟器的蒸發(fā)側冷媒，進入經濟器中蒸發(fā)吸熱，對被冷卻側冷媒進行冷卻過冷；從而整機即能帶部分熱回收功能，又能開啟經濟器功能。本發(fā)明所帶來的優(yōu)點如下:(I)由于部分熱回收器和經濟器之間，不存在較高的豎直方向高度差，因此徹底解決了常規(guī)空氣源冷水、熱泵機組，帶部分熱回收功能，制冷模式運行時，部分熱回收器內氣態(tài)冷媒發(fā)生冷凝凝液，管路壓降過大，影響整機性能、壓縮機回油的問題。(2)大幅提升熱回收量，由于本發(fā)明方案中，需要部分熱回收器內冷媒發(fā)生冷凝，因此回收的熱量將大于壓縮機排氣冷媒的過熱段負荷，根據空氣源冷水機組，標準設計工況(2°C蒸發(fā)溫度，50°C冷凝溫度，過冷度、過熱度分別為5 k)計算，相比回收掉全部過熱段負荷(h2, —h5,)的部分熱回收機組，本發(fā)明還可回收掉部分潛熱，提升的熱回收量占制冷量的:(10 15%) X (h5, — h6, ) / (h1; — h4, ) = 10 16% ；(3)由于部分熱回收器中回收了 10 15%的潛熱(h5, — h6,)，凝器的負荷降低，冷凝器態(tài)冷媒出口的過冷度會增加(超過5k，h3丨值會減小)，系統(tǒng)能力(Ii1, - h4,)、能效都可以得到提聞。
本發(fā)明目的之三在于提供一種冷水機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，還包括上述的空氣源熱回收系統(tǒng)；所述部分熱回收器的冷媒側入口通過管路與所述壓縮機的排氣口連接，所述氣液分離裝置的第二管口與所述空氣側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口連接，所述經濟器的被冷卻側冷媒出口通過管路與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒管口連接且該管路上還設有第二節(jié)流元件；所述壓縮機設有經濟器補氣口，所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒出口與所述壓縮機的經濟器補氣口連接，所述水側換熱器的氣態(tài)冷媒管口與所述壓縮機的吸氣口連接；所述排液電磁閥、第一電磁閥、第二電磁閥分別與所述電控器電連接。優(yōu)選地，所述部分熱回收器安裝在所述空氣側換熱器下方，且兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。本發(fā)明提供的冷水機組，由于采用了上述空氣源熱回收系統(tǒng)，在機組運行時，熱回收量大大提升，可占制冷量的10 15% ;而且可有效避免部分熱回收器內氣態(tài)冷媒發(fā)生冷凝凝液，管路壓降過大，影響整機性能、壓縮機回油的問題；此外，也方便經濟器運行，機組能力、能效也是高于常 規(guī)不帶經濟器機組的，且壓縮機選型型號可以偏小，大大節(jié)約成本。本發(fā)明目的之四在于提供一種只在制冷模式下具有部分熱回收功能的熱泵機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，還包括四通閥、氣液分離器、儲液器和上述的空氣源熱回收系統(tǒng)；所述水側換熱器具有液態(tài)冷媒入口、液態(tài)冷媒出口以及氣態(tài)冷媒管口，所述四通閥的四個接口分別與所述壓縮機的出氣口、所述部分熱回收器的冷媒側入口、所述氣液分離器的入口和所述水側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述壓縮機的吸氣口與所述氣液分離器的出口連接；所述氣液分離裝置的第二管口與所述空氣側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口連接且在該管路上設有第一單向閥，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒入口連接且在該管路上設有方向呈背向串聯的第二單向閥和第三單向閥，所述第二單向閥與第三單向閥之間的管路通過一第二分管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒出口連接，所述第二分管路上設有一第二節(jié)流元件和與所述第二節(jié)流元件并聯的第三電磁閥；所述壓縮機設有經濟器補氣口，所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒出口與所述壓縮機的經濟器補氣口連接；所述儲液器的出口連接有一第四單向閥，所述第四單向閥通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口與所述第一單向閥之間的管路連接，所述儲液器的入口與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒出口連接；所述排液電磁閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電池閥分別與所述電控器電連接。優(yōu)選地，所述部分熱回收器安裝在所述空氣側換熱器下方，且兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。本發(fā)明提供的熱泵機組，由于采用了上述空氣源熱回收系統(tǒng)配合四通閥、氣液分離器等部件，形成新的冷媒循環(huán)回路，在機組制冷模式下運行時，熱回收量大大提升，可占制冷量的10 15% ;而且可有效避免部分熱回收器內氣態(tài)冷媒發(fā)生冷凝凝液，管路壓降過大，影響整機性能、壓縮機回油的問題；此外，也方便經濟器運行，機組能力、能效也是高于常規(guī)不帶經濟器機組的，且壓縮機選型型號可以偏小，大大節(jié)約成本。本發(fā)明目的之五在于提供一種在制冷、制熱模式下均能開啟部分熱回收功能的熱泵機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，還包括四通閥、氣液分離器、儲液器和上述的空氣源熱回收系統(tǒng)；所述水側換熱器具有液態(tài)冷媒入口、液態(tài)冷媒出口以及氣態(tài)冷媒管口，所述四通閥的四個接口分別與所述氣液分離裝置的第二管口、所述空氣側換熱器的氣態(tài)冷媒管口、所述氣液分離器的入口和所述水側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述壓縮機的吸氣口與所述氣液分離器的出口連接，所述壓縮機的出氣口與所述部分熱回收器的冷媒側入口連接；所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口連接且在該管路上設有第一單向閥，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒入口連接且在該管路上設有方向呈背向串聯的第二單向閥和第三單向閥，所述第二單向閥與第三單向閥之間的管路通過一第二分管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒出口連接，所述第二分管路上設有一第二節(jié)流元件和與所述第二節(jié)流元件并聯的第三電磁閥；所述壓縮機設有經濟器補氣口，所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒出口與所述壓縮機的經濟器補氣口連接；所述儲液器的出口連接有一第四單向閥，所述第四單向閥通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口與所述第一單向閥之間的管路連接，所述儲液器的入口與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒出口連接；所述排液電磁閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電池閥分別與所述電控器電連接。優(yōu)選地，所述部分熱回收器安裝在所述空氣側換熱器下方，兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。本發(fā)明提供的熱泵機組，由于采用了上述空氣源熱回收系統(tǒng)并配合四通閥、氣液分離器等部件形成新的循環(huán)回路，在制冷、制熱模式下均能開啟部分熱回收功能，熱回收量大大提升，可占制冷量的10 16% ;而且可有效避免部分熱回收器內氣態(tài)冷媒發(fā)生冷凝凝液，管路壓降過大而影響整機性能、壓縮機回油的問題；此外，也方便經濟器運行，機組能力、能效也是高于常規(guī)不帶 經濟器機組的，且壓縮機選型型號可以偏小，大大節(jié)約成本。


圖1為常規(guī)空氣源冷水或熱泵機組的制冷劑循環(huán)的壓-焓圖；圖2為常規(guī)帶部分熱回收功能的空氣源冷水或熱泵機組結構位置示意圖；圖3為現有部分廠家為解決帶部分熱回收功能的空氣源冷水或熱泵機組制冷運行時，部分熱回收器冷凝凝液，影響整機性能和壓縮機回油問題，做的一種常規(guī)解決方案的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的氣液分離裝置的結構示意圖；圖5為圖4中氣液分離裝置的存液管及雙浮球液位開關的裝配結構示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的空氣源熱回收系統(tǒng)的結構原理圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的帶部分熱回收功能的冷水機組的結構原理圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的只在制冷模式時具有部分熱回收功能的熱泵機組的結構原理圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的在制冷、制熱模式下均能開啟部分熱回收功能的熱泵機組的結構原理圖；圖1Oa至圖1Oc為圖4所示的氣液分離器中雙浮球液位開關動作示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請一并參閱圖4與圖5，現對本發(fā)明提供的氣液分離裝置進行說明。所述氣液分離裝置7包括三通管71，所述三通管71具有所述第一管口 711、第二管口 712和第三管口713。所述第三管口 713上設有一段用于儲存液態(tài)冷媒的存液管72。在本發(fā)明較佳實施方式中，該三通管71為T形三通管,在其它實施例中，也可以為Y形三通管。存液管72 —般選用銅管，所述存液管72焊接于所述第三管口 713上，該存液管72遠離第三關口 713的底端通過端蓋74封閉。對應地，所述端蓋74焊接于存液管72的底端。所述存液管72上靠近底端的管壁設有與其內腔相通的排液口 720，與所述排液口 720相連有排液電磁閥80，該排液電磁閥80用于控制與所述排液口 720連接的管路通斷。所述存液管72內設有與所述電控器電連接的用以控制所述排液磁閥80的通斷的液位開關73。所述液位開關73包括可以分別輸出電信號的低位開關732和高位開關731。為便于使用過程中對所述液位開關73進行拆卸和維護，在本發(fā)明較佳實施方式中，所述低位開關732與所述高位開關731均通過法蘭750及螺栓751連接于所述端蓋74上。所述端蓋74上開設有通孔740，該通孔740的孔徑大于所述浮球型液位開關的浮球直徑。這樣，不用拆卸端蓋就可以很方便地對浮球型液位開關進行拆卸、維護或更換。請一并參閱圖10a-10C，所述低位開關732和高位開關731優(yōu)選為浮球型液位開關，使用過程中，所述氣液分離裝置7內的液態(tài)冷媒，通過浮力使得浮球上下浮動，從而觸發(fā)該浮球對應的輸出電信號開關 量動作，每個浮球都可以單獨向電控器輸出一個開關量電信號，以利電控器據此來控制所述第一電磁閥81的通斷電。具體地，當高位開關731向上觸發(fā)動作，代表氣液分離裝置7中液態(tài)冷媒液位高度達到高液位；當低位開關732向下觸發(fā)動作，代表氣液分離裝置7中液態(tài)冷媒液位高度低到低液位。這樣，靠液態(tài)冷媒的浮力來使浮球上升或者下降，從而觸發(fā)該浮球對應位置的開或關電信號，并輸出給電控器，以使電控器能夠快速準確地判斷是否有冷凝凝液產生以及凝液冷媒的量。本發(fā)明提供的氣液分離裝置的低液位開關732和高液位開關731能同時檢測兩個液位，輸出兩個開關量信號，于是可以通過控制程序很便捷地判斷部分熱回收器中是否有冷凝凝液發(fā)生，以及凝液冷媒是否足夠系統(tǒng)中的經濟器使用，以避免無液排液、有液不排的情況發(fā)生；其電控邏輯控制簡單、有效，成本低廉，利用該裝置，空調系統(tǒng)的可靠性能夠得到提升，做到有液排液、無液不排液，不影響主路系統(tǒng)運行。其中，排液電磁閥80的通斷根據下面邏輯執(zhí)行:當存液管72內的液位高于高液位時，排液電磁閥80通電，開始排液；當存液管72內的液位低于低液位時，排液電磁閥80斷電，無液排出；當存液管72內的液位在高液位與低液位之間時，排液電磁閥80保持當前狀態(tài)，不動作。
請參閱圖6，為本發(fā)明提供的一種空氣源熱回收系統(tǒng)結構原理圖，該空氣源熱回收系統(tǒng)200包括部分熱回收器4、經濟器5和上述的氣液分離裝置7以及第一節(jié)流元件61，所述部分熱回收器4具有冷媒側入口 411和冷媒側出口 412以及水側入口 421和水側出口422，所述經濟器5具有被冷卻側冷媒入口 511、被冷卻側冷媒出口 512、蒸發(fā)側冷媒入口 521和蒸發(fā)側冷媒出口 522 ;所述部分熱回收器4的冷媒側出口 412通過管路與所述氣液分離裝置7的第一管口 711連接，所述氣液分離裝置7的排液口 720通過管路與所述經濟器5的蒸發(fā)側冷媒入口 521連接且在該管路上沿液相冷媒流向依次設有所述排液電磁閥80、第一電磁閥81和所述第一節(jié)流元件61 ;在所述排液電磁閥80與第一電磁閥81連接的管路通過第一分管路121與所述經濟器被冷卻側冷媒出口 512連接，在該第一分管路121上還設有第二電磁閥82。在本發(fā)明的較佳實施例中，所述經濟器5的高度與所述部分熱回收器4的安裝位置高度相等，使得兩者之間無高度差，于是系統(tǒng)管路中不存在壓降過大的問題，因此也不存在影響整機性能和壓縮機回油的問題。本發(fā)明提供的空氣源熱回收系統(tǒng)，應用在冷水機組或者熱泵機組中時，在運行過程中包含以下四種狀態(tài):狀態(tài)一:請參見圖6及圖10a，當部分熱回收器4開啟，且氣液分離裝置7中液位高度使得高位開關731向上觸發(fā)動作后，若機組是經濟器5開啟模式運行:排液電磁閥80開啟排液，第一電磁閥81開啟，運行經濟器5，第二電磁閥82關閉。請參見圖10c，氣液分離裝置7中，液位高度下降到高液位和低液位之 間時，即高位開關731向下觸發(fā)動作，低位開關732向上觸發(fā)動作狀態(tài)，排液電磁閥80的控制邏輯是:不動作，保持之前狀態(tài)；狀態(tài)二:請參見圖6及圖10b，當部分熱回收器4關閉，或者開啟，但氣液分離裝置7中液位高度使得低位開關732向下觸發(fā)動作后，若機組是經濟器5開啟模式運行:排液電磁閥80關閉，不排液，第一電磁閥81開啟，運行經濟器5，第二電磁閥82開啟，供液給經濟器5的蒸發(fā)側。請參見圖10c，氣液分離裝置7中，液位高度上升到高液位和低液位之間時，即高位開關731向下觸發(fā)動作，低位開關732向上觸發(fā)動作狀態(tài)，排液電磁閥80的控制邏輯是:不動作，保持之前狀態(tài)。狀態(tài)三:請參見圖6及圖1Oa,當部分熱回收器4開啟，且氣液分尚裝置7中液位高度使得高位開關731向上觸發(fā)動作后，若機組是經濟器5關閉模式運行:排液電磁閥80開啟排液，第一電磁閥81關閉，不運行經濟器5，第二電磁閥82開啟。請參見圖10c，氣液分離裝置7中，液位高度下降到高液位和低液位之間時，即高位開關731向下觸發(fā)動作，低位開關732向上觸發(fā)動作狀態(tài)，排液電磁閥80的控制邏輯是:不動作，保持之前狀態(tài)。狀態(tài)四:又請參見圖6及圖10b，當部分熱回收器4關閉，或者開啟，但氣液分離裝置7中液位高度使得低位開關732向下觸發(fā)動作后，若機組是經濟器5關閉模式運行:排液電磁閥80關閉，不排液，第一電磁閥81關閉，不運行經濟器5，第二電磁閥82關閉。請參見圖10c，氣液分離裝置7中，液位高度上升到高液位和低液位之間時，即高位開關731向下觸發(fā)動作，低位開關732向上觸發(fā)動作狀態(tài),排液電磁閥80的控制邏輯是:不動作,保持之前狀態(tài)。此外，本發(fā)明提供的空氣源熱回收系統(tǒng)可以通過增大部分熱回收器4換熱面積、降低水側進水溫度、提高水流量等方式提升部分熱回收器4水側負荷來提高提升部分熱回收器4的熱回收量。本發(fā)明提供的空氣源熱回收系統(tǒng)，當在部分熱回收器4中冷媒發(fā)生冷凝凝液，凝液量占系統(tǒng)冷媒總循環(huán)量的10 15%左右,凝液的液態(tài)冷媒,經氣液分尚裝置7分尚后,通過第一節(jié)流元件61降壓降溫后，作為經濟器5的蒸發(fā)側冷媒，進入經濟器5中蒸發(fā)吸熱，對被冷卻側冷媒進行過冷。從而徹底解決常規(guī)空氣源帶部分熱回收功能的機組發(fā)生冷凝凝液的問題，造成管路壓降過大而影響機組性能、回油的問題；還能大幅提升熱回收量，根據空氣源機組，標準設計工況計算，相比回收掉全部過熱段負荷的部分熱回收機組，本發(fā)明提供的空氣源熱回收系統(tǒng)還可回收部分潛熱，提升的回收量為制冷量的10 16% ;再者，由于部分熱回收器4中就回收了 10 15%的潛熱，冷凝器的負荷降低，冷凝器出口冷媒過冷度會增加，系統(tǒng)能力、能效都會提高；此外，還方便經濟器5運行，系統(tǒng)能力、能效高于常規(guī)無經濟器機組，且壓縮機選型可以偏小，大大節(jié)約成本。本發(fā)明還提供一種冷水機組，請參閱圖7，該冷水機組包括電控器(圖中未示)、壓縮機1、水側換熱器2、空氣側換熱器3，還包括上述的空氣源熱回收系統(tǒng)200 ;所所述壓縮機I具有吸氣口 11、排氣口 12和經濟器補氣口 13，所述部分熱回收器4的冷媒側入口 411通過管路與所述壓縮機I的排氣口 12連接，所述氣液分離裝置7的第二管口 712與所述空氣側換熱器3的氣態(tài)冷媒管口 31連接，所述空氣側換熱器3的液態(tài)冷媒管口 32通過管路與所述經濟器5的被冷卻側冷媒入口 511連接，所述經濟器5的被冷卻側冷媒出口 512通過管路與所述水側換熱器2的液態(tài)冷媒管口 22連接且該管路上還設有第二節(jié)流元件62 ;所述經濟器5的蒸發(fā)側冷媒出口 522與所述壓縮機I的經濟器補氣口 13連接，所述水側換熱器2的氣態(tài)冷媒管口 21與所述壓縮機I的吸氣口 11連接；所述排液電磁閥80、第一電磁閥81、第二電磁閥82分別與所述電控器電連接。所述部分熱回收器4安裝在所述空氣側換熱器3下方，兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。優(yōu)選地，所述經濟器5的安裝位置高度與所述部分熱回收器4相等，使得兩者之間無高度差，從而徹底解決常規(guī)空氣源帶部分熱回收功能機組冷凝凝液的問題。 為節(jié)約成本，所述排液電磁閥80與第一電磁閥81均優(yōu)選為單向截斷電磁閥，其安裝方向為所述氣液分離裝置7到所述經濟器5方向。所述第二電磁閥82為不通電時雙向均截斷的雙向截斷電磁閥。本發(fā)明還提供一種只在制冷模式下具有部分熱回收功能的熱泵機組，請參閱圖8，該種熱泵機組包括電控器(圖中未示)、壓縮機1、水側換熱器3、空氣側換熱器3，還包括四通閥100、氣液分離器91、儲液器92和上述的空氣源熱回收系統(tǒng)200 ；所述水側換熱器2設有氣態(tài)冷媒管口 201、液態(tài)冷媒入口 202以及液態(tài)冷媒出口203，所述四通閥100的四個接口即第一接口 101、第二接口 102、第三接口 103、第四接口104分別與所述壓縮機I的出氣口 12、所述部分熱回收器4的冷媒側入口 411、所述氣液分離器91的入口 911和所述水側換熱器2的氣態(tài)冷媒管口 201連接，所述壓縮機I的吸氣口11與所述氣液分離器91的出口 912連接；所述氣液分離裝置7的第二管口 712與所述空氣側換熱器3的氣態(tài)冷媒管口 31連接，所述空氣側換熱器3的液態(tài)冷媒管口 32通過管路與所述經濟器5的被冷卻側冷媒入口 511連接且在該管路上設有第一單向閥111，所述空氣側換熱器3的液態(tài)冷媒管口 32通過管路與所述水側換熱器2的液態(tài)冷媒入口 202連接且在該管路上設有方向呈背向串聯的第二單向閥112和第三單向閥113，所述第二單向閥112與第三單向閥113之間的管路通過第二分管路122與所述經濟器5的被冷卻側冷媒出口 512連接，該第二分管路122上設有第二節(jié)流元件62和與所述第二節(jié)流元件62并聯的第三電磁閥83 ;所述壓縮機I設有經濟器補氣口 13，所述經濟器5的蒸發(fā)側冷媒出口 522與該經濟器補氣口 13連接；所述儲液器92的出口 922連接有一第四單向閥114，所述第四單向閥114通過管路與所述經濟器5的被冷卻側冷媒入口 511與所述第一單向閥111之間的管路連接，所述儲液器92的入口 921與所述水側換熱器2的液態(tài)冷媒出口 203連接；為節(jié)約成本，所述第一電磁閥81優(yōu)選為單向截斷電磁閥，其安裝方向為所述氣液分離裝置7到所述經濟器5方向。排液電磁閥80、第二電磁閥82均為不通電時雙向截斷的電磁閥，所述排液電磁閥80、第一電磁閥81、第二電磁閥82、第三電磁閥83分別與所述電控器電連接。所述部分熱回收器4安裝在所述空氣側換熱器3下方，兩者在豎直方向存在
1.5 2.0米的高度差。優(yōu)選地，所述經濟器5的安裝位置高度與所述部分熱回收器4相等，使得兩者之間無高度差，從而徹底解決常規(guī)空氣源帶部分熱回收功能機組冷凝凝液的問題。本發(fā)明還提供另一種熱泵機組，請參閱圖9，該種熱泵機組與上述只在制冷模式下具有部分熱回收功能的熱泵機組相比，可以在制冷、制熱模式下均能開啟部分熱回收功能，其區(qū)別僅僅在于四通閥100在循環(huán)回路上的連接位置不同。具體來說，本實施例中的，四通閥100的四個接口即第一接口 101、第二接口 102、第三接口 103、第四接口 104分別與所述氣液分離裝置7的第二管口 712、所述空氣側換熱器3的氣態(tài)冷媒管口 31、所述氣液分離器91的入口 911和所述水側換熱器2的氣態(tài)冷媒管口 201連接；而所述壓縮機I的出氣口 12與所述部分熱回收器4的冷媒側入口 411連接；其余的結構均與圖8中的只在制冷模式下具有部分熱回收功能 的熱泵機組的結構相同，此處不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種氣液分離裝置，其特征在于:包括三通管，所述三通管設有用作氣液兩相冷媒A 口的第一管口、用作氣相冷媒出口的第二管口及用作液相冷媒出口的第三管口，所述第三管口焊接有一段用于儲存液態(tài)冷媒的存液管，所述存液管上遠離第三管口的底端封閉且靠近該底端設有與所述存液管的內腔相通的排液口 ；與所述排液口相連有一控制與所述排液口連接的管路通斷的排液電磁閥，所述存液管內設有用于控制所述排液電磁閥通斷的液位開關。
2.如權利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于:所述液位開關包括可以分別輸出電信號的高位開關和低位開關，所述高位開關和低位開關固定連接于所述存液管上。
3.如權利要求2所述的氣液分離裝置，其特征在于:所述低液位開關和所述高液位開關均為浮球型開關，所述存液管遠離第三管口的底端通過端蓋封閉，所述高位開關和低位開關固接于所述端蓋上。
4.如權利要求3所述的氣液分離裝置，其特征在于:所述端蓋開設有通孔，所述通孔的孔徑大于所述浮球型液位開關的浮球的直徑。
5.一種空 氣源熱回收系統(tǒng)，包括部分熱回收器及經濟器，其特征在于:還包括如權利要求I至4任一項所述的氣液分離裝置及第一節(jié)流元件，所述部分熱回收器具有冷媒側入口和冷媒側出口以及水側入口和水側出口，所述經濟器具有被冷卻側冷媒入口和被冷卻側冷媒出口以及蒸發(fā)側冷媒入口和蒸發(fā)側冷媒出口 ；所述部分熱回收器的冷媒側出口通過管路與所述氣液分離裝置的第一管口連接，所述氣液分離裝置的排液口通過管路與所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒入口連接且在該管路上沿液相冷媒流向依次設有所述排液電磁閥、第一電磁閥和所述第一節(jié)流元件；在所述排液電磁閥與第一電磁閥連接的管路通過一第一分管路與所述經濟器被冷卻側冷媒出口連接，所述第一分管路上還設有第二電磁閥。
6.如權利要求5所述的空氣源熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述經濟器的位置高度與所述部分熱回收器的位置高度相等。
7.一種冷水機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，其特征在于:還包括如權利要求5或6所述的空氣源熱回收系統(tǒng)； 所述部分熱回收器的冷媒側入口通過管路與所述壓縮機的排氣口連接，所述氣液分離裝置的第二管口與所述空氣側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口連接，所述經濟器的被冷卻側冷媒出口通過管路與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒管口連接且該管路上還設有第二節(jié)流元件；所述壓縮機設有經濟器補氣口，所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒出口與所述壓縮機的經濟器補氣口連接，所述水側換熱器的氣態(tài)冷媒管口與所述壓縮機的吸氣口連接；所述排液電磁閥、第一電磁閥、第二電磁閥分別與所述電控器電連接。
8.如權利要求7所述的冷水機組，其特征在于:所述部分熱回收器安裝在所述空氣側換熱器下方，且兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。
9.一種熱泵機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，其特征在于:還包括四通閥、氣液分離器、儲液器和如權利要求5或6所述的空氣源熱回收系統(tǒng)； 所述水側換熱器具有液態(tài)冷媒入口、液態(tài)冷媒出口以及氣態(tài)冷媒管口，所述四通閥的四個接口分別與所述壓縮機的出氣口、所述部分熱回收器的冷媒側入口、所述氣液分離器的入口和所述水側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述壓縮機的吸氣口與所述氣液分離器的出口連接； 所述氣液分離裝置的第二管口與所述空氣側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口連接且在該管路上設有第一單向閥，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒A 口連接且在該管路上設有方向呈背向串聯的第二單向閥和第三單向閥，所述第二單向閥與第三單向閥之間的管路通過一第二分管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒出口連接，所述第二分管路上設有一第二節(jié)流元件和與所述第二節(jié)流元件并聯的第三電磁閥；所述壓縮機設有經濟器補氣口，所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒出口與所述壓縮機的經濟器補氣口連接；所述儲液器的出口連接有一第四單向閥，所述第四單向閥通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口與所述第一單向閥之間的管路連接，所述儲液器的入口與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒出口連接；所述排液電磁閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電池閥分別與所述電控器電連接。
10.如權利要求9所述的熱泵機組，其特征在于:所述部分熱回收器安裝在所述空氣側換熱器下方，兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。
11.一種熱泵機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，其特征在于:還包括四通閥、氣液分離器、儲液器和如權利要求5或6所述的空氣源熱回收系統(tǒng)； 所述水側換熱器具有液態(tài)冷媒入口、液態(tài)冷媒出口以及氣態(tài)冷媒管口，所述四通閥的四個接口分別與所述 氣液分離裝置的第二管口、所述空氣側換熱器的氣態(tài)冷媒管口、所述氣液分離器的入口和所述水側換熱器的氣態(tài)冷媒管口連接，所述壓縮機的吸氣口與所述氣液分離器的出口連接，所述壓縮機的出氣口與所述部分熱回收器的冷媒側入口連接； 所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口連接且在該管路上設有第一單向閥，所述空氣側換熱器的液態(tài)冷媒管口通過管路與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒入口連接且在該管路上設有方向呈背向串聯的第二單向閥和第三單向閥，所述第二單向閥與第三單向閥之間的管路通過一第二分管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒出口連接，所述第二分管路上設有一第二節(jié)流元件和與所述第二節(jié)流元件并聯的第三電磁閥；所述壓縮機設有經濟器補氣口，所述經濟器的蒸發(fā)側冷媒出口與所述壓縮機的經濟器補氣口連接；所述儲液器的出口連接有一第四單向閥，所述第四單向閥通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口與所述第一單向閥之間的管路連接，所述儲液器的入口與所述水側換熱器的液態(tài)冷媒出口連接；所述排液電磁閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電池閥分別與所述電控器電連接。
12.如權利要求11所述的熱泵機組，其特征在于:所述部分熱回收器安裝在所述空氣側換熱器下方，兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氣液分離裝置、包含該氣液分離裝置的空氣源熱回收系統(tǒng)、冷水機組及熱泵機組，該氣液分離裝置通過設置低液位開關和高液位開關并能同時檢測兩個液位，輸出兩個開關量信號，可以很便捷地判斷部分熱回收器中是否有冷凝凝液發(fā)生，以及凝液冷媒是否足夠經濟器使用，做到有液排液、無液不排液，不影響主路系統(tǒng)運行。該空氣源熱回收系統(tǒng)、冷水機組及熱泵機組包括上述的氣液分離裝置，本發(fā)明冷水機組和熱泵機組徹底解決了常規(guī)空氣源部分熱回收機組，部分熱回收器內冷媒側冷凝凝液，管路壓降增大影響整機性能、壓縮機回油的問題，并能大幅提升熱回收量，系統(tǒng)能力、能效也得以提高。
文檔編號F25B41/06GK103225935SQ20131014033
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權日2013年4月22日
發(fā)明者王仕相 申請人:重慶美的通用制冷設備有限公司, 廣東美的電器股份有限公司