一种降低驻油量和减少回油时间的储液器及储液方法

摘要

一种降低驻油量和减少回油时间的储液器及储液方法，储液器包括封闭的储液器壳体，储液器壳体的顶部开孔并安装有与外部连通的进口插管，储液器壳体的内部在进口插管的下方设置滤网，滤网下方设置有与进口插管正对的导流管，导流管的下方设置有引流板；引流板上设有与导流管正对的变截面积凸起部，变截面积凸起部的顶部为圆弧面，且由顶部至底部直径逐渐扩大并光滑过渡，变截面积凸起部的底部开设有若干周向通孔；引流板上还开孔并安装有引流板套管，分别通过引流板套管对若干个出口插管进行固定，出口插管与外部连通，出口插管在储液器壳体内侧的底部开设有回油孔。本发明可以降低压缩机所需充注的润滑油量，减少回油时间，降低制造成本。

权利要求

1.一种降低驻油量和减少回油时间的储液器，其特征在于，包括封闭的储液器壳体，储液器壳体的顶部开孔并安装有与外部连通的进口插管(101)，储液器壳体的内部在进口插管(101)的下方设置滤网(301)，滤网(301)下方设置有与进口插管(101)正对的导流管(403)，导流管(403)的下方设置有引流板；所述引流板上设有与导流管(403)正对的变截面积凸起部(704)，变截面积凸起部(704)的顶部为圆弧面，且由顶部至底部直径逐渐扩大并光滑过渡，变截面积凸起部(704)的底部开设有若干周向通孔(703)；所述引流板上还开孔并安装有引流板套管(701)，分别通过引流板套管(701)对若干个出口插管(501)进行固定，出口插管(501)与外部连通，出口插管(501)在储液器壳体内侧的底部开设有回油孔(502)。

2.根据权利要求1所述降低驻油量和减少回油时间的储液器，其特征在于，所述的储液器壳体为圆柱形，包括依次相连的上壳体(201)、中间壳体(601)以及下壳体(801)。

3.根据权利要求2所述降低驻油量和减少回油时间的储液器，其特征在于，所述的上壳体(201)上设置有用于固定进口插管(101)的上壳体套管(202)，下壳体(801)上设置有用于固定出口插管(501)的下壳体套管(802)；所述上壳体套管(202)由上壳体(201)的外表面向外延伸设置，所述下壳体套管(802)由下壳体(801)的外表面向外延伸设置。

4.根据权利要求1所述降低驻油量和减少回油时间的储液器，其特征在于，所述的滤网(301)固定在支架(401)上，支架(401)与储液器壳体的内壁相固定；

所述的导流管(403)贯通连接在收集管(402)的底面中心，所述收集管(402)的管径大于导流管(403)，收集管(402)也固定在所述的支架(401)上。

5.根据权利要求4所述降低驻油量和减少回油时间的储液器，其特征在于，所述的滤网(301)形成凹槽型结构，滤网(301)的底面置于收集管(402)的内部，所述滤网(301)以及收集管(402)的顶部设有翻边，通过翻边与所述的支架(401)连接固定。

6.根据权利要求1所述降低驻油量和减少回油时间的储液器，其特征在于，所述引流板在变截面积凸起部(704)的四周还开设有若干个引流板通孔(702)。

7.根据权利要求6所述降低驻油量和减少回油时间的储液器，其特征在于，所述引流板与储液器壳体的内壁相固定，引流板的边缘还开孔连接排液管(705)。

8.一种如权利要求1‑7中任意一项所述降低驻油量和减少回油时间的储液器的储液方法，其特征在于，包括以下步骤：

空调启动和停机阶段，制冷剂气体和制冷剂液体两相流体由进口插管(101)流入，制冷剂气体撞击到变截面积凸起部(704)之后流动方向由周向改为径向并进入引流板下部的大空间中，制冷剂液体通过变截面积凸起部(704)进行缓冲，使其流动方向逐渐由轴向变为径向，之后在重力的作用下通过若干周向通孔(703)流入储液器下部空间；

空调稳定运行阶段，制冷剂气体带动润滑油作圆周运动由轴向流动转为径向流动，在惯性力和离心力的作用下撞击到变截面积凸起部(704)上，变截面积凸起部(704)上的润滑油通过周向通孔(703)直接流入储液器下部空间，之后润滑油存储在回油孔(502)高度以下的空间中，直到底部油面高度达到回油孔(502)的高度时在压差的作用下开始回油。

说明书

一种降低驻油量和减少回油时间的储液器及储液方法

技术领域

[0001] 本发明属于储液器领域，具体涉及一种降低驻油量和减少回油时间的储液器及储液方法。

背景技术

[0002] 在现有的小型家用房间空调器中，用来提高压力的压缩机多使用高背压的旋转式压缩机，且其吸气侧带有储液器以最大限度地防止压缩机工作过程中出现液击而损坏压缩机，但从压缩机排入系统中的润滑油重新回到压缩机中需要经过储液器，而润滑油在储液器中驻留的油量以及从有润滑油进入储液器到有润滑油流出储液器所用的时间对压缩机和整个制冷系统的高效运行都是有影响的。

[0003] 关于储液器的驻油量问题，吸气侧的储液器位于系统的低温低压侧，因此流经储液器内的制冷剂和可互溶的润滑油的液体混合物粘度较低，与高温高压侧的液体混合物相比，更容易在流道壁面驻留；同时，储液器内流道截面积相比换热器管道以及连接管道截面积大得多，流速大大下降，制冷剂气体带动油流动的能力更低，同样会增加储液器内的驻油量。储液器的驻油量一方面影响着压缩机所需要充注的油量和回油时间，另一方面对与润滑油互溶的制冷剂的充注量和系统的性能有影响。润滑油主要是为了有利于压缩机泵体部分高效运行而充注的，因此储液器中的润滑油是非必要的，储液器中的驻油量应该尽量减少，以减少压缩机润滑油总的充注量；储液器驻油量越多，系统启动后，从有润滑油持续进入储液器到有润滑油流出储液器所需要的时间也越长。储液器中驻油量越多，其内含有的与润滑油互溶的制冷剂量也越多，这部分制冷剂也是非必要的，应该尽量减少，尤其是使用制冷剂R290的系统，其充注量受安全性的考虑而被限制，储液器中溶解的非必要的制冷剂更加需要减少。

[0004] 关于回油时间的问题，从高背压旋转式压缩机油池中排出的润滑油需要不断回到油池中来补充以维持压缩机油池液面的基本稳定和压缩机的高效运行。润滑油在包括储液器在内的系统中的驻油量越多，回油时间越长，油池液面高度不在设计高度的时间越长，不利于压缩机的高效运行，因此回油时间越短越好。

[0005] 在实验研究中发现目前小型房间空调器所用高背压旋转式压缩机匹配的储液器存在驻油量较多、占用总的回油时间较长的问题，因此有必要对这一问题进行改善。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种降低驻油量和减少回油时间的储液器及储液方法，可以降低压缩机所需充注的润滑油量，减少回油时间，以降低制造成本并使压缩机及制冷系统保持高效运行。

[0007] 为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

[0008] 一种降低驻油量和减少回油时间的储液器，包括封闭的储液器壳体，储液器壳体的顶部开孔并安装有与外部连通的进口插管，储液器壳体的内部在进口插管的下方设置滤网，滤网下方设置有与进口插管正对的导流管，导流管的下方设置有引流板；所述引流板上设有与导流管正对的变截面积凸起部，变截面积凸起部的顶部为圆弧面，且由顶部至底部直径逐渐扩大并光滑过渡，变截面积凸起部的底部开设有若干周向通孔；所述引流板上还开孔并安装有引流板套管，分别通过引流板套管对若干个出口插管进行固定，出口插管与外部连通，出口插管在储液器壳体内侧的底部开设有回油孔。

[0009] 作为本发明储液器的一种优选方案，所述的储液器壳体为圆柱形，包括依次相连的上壳体、中间壳体以及下壳体。

[0010] 更进一步的，作为本发明储液器的一种优选方案，所述的上壳体上设置有用于固定进口插管的上壳体套管，下壳体上设置有用于固定出口插管的下壳体套管；所述上壳体套管由上壳体的外表面向外延伸设置，所述下壳体套管由下壳体的外表面向外延伸设置。

[0011] 作为本发明储液器的一种优选方案，所述的滤网固定在支架上，支架与储液器壳体的内壁相固定；所述的导流管贯通连接在收集管的底面中心，所述收集管的管径大于导流管，收集管也固定在所述的支架上。

[0012] 更进一步的，作为本发明储液器的一种优选方案，所述的滤网形成凹槽型结构，滤网的底面置于收集管的内部，所述滤网以及收集管的顶部设有翻边，通过翻边与所述的支架连接固定。

[0013] 作为本发明储液器的一种优选方案，所述引流板在变截面积凸起部的四周还开设有若干个引流板通孔。

[0014] 更进一步的，作为本发明储液器的一种优选方案，所述引流板与储液器壳体的内壁相固定，引流板的边缘还开孔连接排液管。

[0015] 一种所述降低驻油量和减少回油时间的储液器的储液方法，包括以下步骤：

[0016] 空调启动和停机阶段，制冷剂气体和制冷剂液体两相流体由进口插管流入，制冷剂气体撞击到变截面积凸起部之后流动方向由周向改为径向并进入引流板下部的大空间中，制冷剂液体通过变截面积凸起部进行缓冲，使其流动方向逐渐由轴向变为径向，之后在重力的作用下通过若干周向通孔流入储液器下部空间；

[0017] 空调稳定运行阶段，制冷剂气体带动润滑油作圆周运动由轴向流动转为径向流动，在惯性力和离心力的作用下撞击到变截面积凸起部上，变截面积凸起部上的润滑油通过周向通孔直接流入储液器下部空间，之后润滑油存储在回油孔高度以下的空间中，直到底部油面高度达到回油孔的高度时在压差的作用下开始回油。

[0018] 相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：

[0019] 通过在滤网下方设置有与进口插管正对的导流管，与以往润滑油从进气插管流入后流向改为径向且流向储液器壳体壁面的方式相比，减小了润滑油与壁面的接触面积，从而减少了一部分驻油量和回油时间。导流管提高了过滤后流体的速度，一方面减小了导流管自身的驻油量，另一方面也为变截面积凸起部发挥作用减小驻油量提供了帮助。引流板上设有与导流管正对的变截面积凸起部，变截面积凸起部的顶部为圆弧面，且由顶部至底部直径逐渐扩大并光滑过渡，变截面积凸起部的底部开设有若干周向通孔，通过变截面积凸起部及其周向开孔使大部分润滑油直接流入储液器下部空间，避免大部分润滑油沿径向流向引流板的水平表面以及储液器壳体壁面，减小了润滑油与壁面的接触面积，从而减小了一部分驻油量和回油时间。总之，通过以上结构的整体作用使润滑油接触的壁面面积以及可驻油的空间减少，从而降低了驻油量，降低了驻油耗费的时间，从而减小了回油时间。

[0020] 进一步的，本发明储液器的引流板与储液器壳体的内壁相固定，引流板的边缘还开孔连接排液管，由于变截面积凸起部的周向开孔在周向不是贯通的，所以会有一小部分润滑油通过非贯通的部分沿径向离开圆心的方向流动，之后从引流板通孔流入储液器下部空间，但由于储液器安装时不可能保持绝对水平，这一小部分润滑油可能会沿中间壳体流入储液器底部，这加大了润滑油与壁面的接触面积，因此在引流板的边缘设置排液管，使润滑油不与中间壁面接触而从排液管流入储液器底部，从而降低了一部分驻油量。

[0021] 进一步的，本发明储液器的下壳体上设置有用于固定出口插管的下壳体套管，下壳体套管由下壳体的外表面向外延伸设置，若下壳体套管朝壳体内侧凸起则回油孔的打孔高度必须高于凸起高度，若下壳体套管朝壳体外侧凸起而不是向内侧凸起，这样就可以使回油孔的打孔高度进一步降低，从而降低了回油孔高度以下空间的驻油量。

附图说明

[0022] 图1本发明降低驻油量和减少回油时间的储液器正等轴测剖视图；

[0023] 图2本发明降低驻油量和减少回油时间的储液器正视剖视图；

[0024] 图3本发明图2所示降低驻油量和减少回油时间的储液器A‑A截面剖面图；

[0025] 附图中：101‑进口插管；201‑上壳体；202‑上壳体套管；301‑滤网；401‑支架；402‑收集管；403‑导流管；501‑出口插管；502‑回油孔；601‑中间壳体；701‑引流板套管；702‑引流板通孔；703‑周向通孔；704‑变截面积凸起部；705‑排液管；801‑下壳体；802‑下壳体套管。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

[0027] 参见图1，图2，本发明的实施例提出一种降低驻油量和减少回油时间的储液器，包括进口插管101，进口插管101通过与上壳体套管202焊接进行固定，滤网3通过焊接固定在支架401上，引流板通过焊接固定在中间壳体601上，中间壳体601与上壳体201通过焊接相连，引流板上方与下方的大空间通过引流板通孔702、周向开孔703相通，出口插管501的上部通过与引流板套管701焊接来固定，出口插管501的下部通过与下壳体套管802焊接进行固定，下壳体801通过焊接与中间壳体601相连。

[0028] 本发明储液器当中流体的流动过程为：空调系统启动和停机阶段制冷剂气体和制冷剂液体的两相流体通过进口插管1流入储液器，经过滤网301过滤杂质后，液体经过口径交大的收集管402、口径较小的导流管403、变截面积凸起部704导流并在重力的作用下流向储液器中下部空间并储存，气体经过收集管402、导流管403、变截面积凸起部704导流后进入储液器下部空间并通过出口插管5010流出储液器；空调系统稳定运行阶段制冷剂气体带动沿管壁流动的润滑油一起通过进口插管101流入储液器，经过滤网301过滤杂质后，气体经过口径交大的收集管402、口径较小的导流管403、变截面积凸起部704导流后进入储液器下部空间并通过出口插管501流出储液器，润滑油经过收集管402、导流管403、变截面积凸起部704导流并在重力的作用下流向储液器中下部空间并储存，并通过回油孔502由管内外流体速度不同所产生的静压差驱动而进入出口插管501，随后被制冷剂气体带动沿管壁流入压缩机。

[0029] 在一种可选的实施方式中，滤网301形成凹槽型结构，滤网301的底面置于收集管402的内部，滤网301以及收集管402的顶部设有翻边，通过翻边与支架401连接固定，滤网
301与进口插管101在轴向有重叠，有利于上游润滑油流入储液器后紧接着流入滤网301和收集管402，避免润滑油与支架401平面以上的壁面接触，从而减小一部分驻油量。

[0030] 在通过滤网301和收集管402后，润滑油被气体带动流入导流管403，导流管403直径比收集管402直径小，因此，气体流速变大，被带动的润滑油流速也同样变大，导流管403上的驻油量也被减小，且导流管403的长度较短，其驻油量整体较小。导流管403使气体流速提高并使被带动的润滑油流速也变高，以便变截面积凸起部704更好的发挥作用。

[0031] 通过导流管403导流后，流体在惯性的作用下冲向变截面积凸起部704，之后的情况分为系统启停阶段和稳定运行阶段。系统启动和停机阶段的制冷剂气体和制冷剂液体两相流体流入时，流体的流速快，气体撞击到变截面积凸起部704后流动方向由周向改为径向并进入储液器中下部的大空间中，液体密度大流速较快其冲击力较大，可通过变截面积凸起部704缓冲，使其流动方向逐渐由轴向变为径向，之后在重力的作用下通过引流板通孔702、周向开孔703流入储液器下部空间；系统稳定运行阶段，制冷剂气体带动沿导流管403管壁流动的润滑油冲向变截面积凸起部704，气体作圆周运动由轴向流动转为径向流动，被气体带动的润滑油同样有作周向运动的趋势，在惯性力和离心力的作用下撞击到变截面积凸起部704上，周向开孔703沿周向不是贯通的，如图3所示，但分为对称的四部分且占据了周向开孔703基准圆的大部分周长，因此变截面积凸起部704上的润滑油大部分都可以通过周向开孔703直接流入储液器下部空间，由于接触面积小，这一流段的驻油量同样较少。之后润滑油存储在回油孔502高度所在平面以下的空间中，直到底部油面高度达到回油孔502的高度时，可在压差的作用下开始回油。

[0032] 如图3所示，由于周向开孔703在周向不是贯通的，所以会有一小部分润滑油通过非贯通的部分沿径向离开圆心的方向流动，之后从引流板通孔702流入储液器下部空间，但由于储液器安装时不可能保持绝对水平，这一小部分润滑油可能会沿中间壳体601流入储液器底部，这加大了润滑油与壁面的接触面积，因此引流板的边缘还开孔连接排液管705，使润滑油不与中间壁面接触而从排液管705下沿流入储液器底部，从而降低了一部分驻油量。

[0033] 下壳体套管802由下壳体801的外表面向外延伸设置。若套管802朝壳体内侧凸起则回油孔502打孔高度必须高于凸起，若套管802朝壳体外侧凸起而不是向内侧凸起，这样就可以使回油孔502的带孔高度进一步降低，从而降低了回油孔高度以下空间的驻油量。

[0034] 综上所述，相比于现有技术，本发明储液器通过将进口插管101、滤网301、收集管402的轴向重叠，与没有轴向重叠且润滑油从进气插管流入后流向改为径向且流向储液器壳体壁面的方式相比，减小了润滑油与壁面的接触面积，从而减小了一部分驻油量和回油时间。

[0035] 通过导流管403提高了过滤后流体的速度，一方面减小了细管自身的驻油量，另一方面为变截面积凸起部704发挥作用减小驻油量提供帮助。

[0036] 通过变截面积凸起部704和周向开孔703使大部分润滑油直接流入储液器下部空间，避免大部分润滑油沿径向流向引流板的水平表面以及中间壳体601的壁面，减小了润滑油与储液器壳体壁面的接触面积，从而减小了一部分驻油量和回油时间。

[0037] 通过排液管705的设置避免小部分润滑油与中间壳体601接触，减小了润滑油与壁面的接触面积，从而减小了一部分驻油量和回油时间。

[0038] 通过下壳体套管802和回油孔502减小了储液器底部储存油的空间和驻油量。

[0039] 总之，通过以上方式的整体作用使润滑油接触的壁面面积以及可驻油的空间，从而降低了驻油量，降低了驻油耗费的时间从而减小了回油时间。

[0040] 本发明另一实施例还提出一种所述降低驻油量和减少回油时间的储液器的储液方法，包括以下步骤：

[0041] 空调启动和停机阶段，制冷剂气体和制冷剂液体两相流体由进口插管101流入，制冷剂气体撞击到变截面积凸起部704之后流动方向由周向改为径向并进入引流板下部的大空间中，制冷剂液体通过变截面积凸起部704进行缓冲，使其流动方向逐渐由轴向变为径向，之后在重力的作用下通过若干周向通孔703流入储液器下部空间；

[0042] 空调稳定运行阶段，制冷剂气体带动润滑油作圆周运动由轴向流动转为径向流动，在惯性力和离心力的作用下撞击到变截面积凸起部704上，变截面积凸起部704上的润滑油通过周向通孔703直接流入储液器下部空间，之后润滑油存储在回油孔502高度以下的空间中，直到底部油面高度达到回油孔502的高度时在压差的作用下开始回油。

[0043] 以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。