一种储液气液分离器及汽车空调系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种储液气液分离器及汽车空调系统。储液气液分离器，包括由内至外设置的气液分离腔外壳和储液腔外壳，气液分离腔外壳的内部空间为气液分离腔，气液分离腔外壳和储液腔外壳之间的空间为储液腔；在气液分离腔内设置U型管，气液分离腔上部设有低温低压进口管和低温低压出口管；U型管的一端与低温低压出口管连接，另一端自由，低温低压进口管与气液分离腔相连通；储液腔外壳的侧壁上连接高温液态制冷剂进管和高温液态制冷剂出管。本实用新型专利技术将传统汽车空调系统的储液器和气液分离器结合为一种结构紧凑的储液气液分离器，可缩小系统空间，节约成本。节约成本。节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种储液气液分离器及汽车空调系统


[0001]本技术属于制冷设备
，涉及一种储液气液分离器及汽车空调系统。

技术介绍

[0002]空气源热泵供暖运行期间无本地排放，减排比例为100％；且空气源热泵末端安装方便，可以免维护。所以，空气源热泵空调系统广泛应用于汽车空调，从经济效益、减排效果和运行维护方面比较，采用空气源热泵的空调是汽车空调系统供热的最佳方案。
[0003]然而,空气源热泵汽车空调系统受环境影响较大，其冬季持续在低环境温度中运行对车内供热时，空调外盘管就会结霜，使室外盘管传热性能减弱，并阻碍室外盘管间的气体流动，以致系统不能正常工作。因此结霜问题是制约其汽车空调应用的主要原因之一，传统的逆循环除霜在制热和制冷模式的转换过程中，压缩机停启会造成制冷剂迁移，其不合理的分布会导致系统能量损失，运行能耗增加，系统运行可靠性差，严重影响车内热舒适。具体表现为：压缩机停机时制热模式结束，压缩机与蒸发器间的压差使制冷剂向压缩机内进行迁移；压缩机开机后进入除霜模式，原先积聚在冷凝器中的制冷剂也进入压缩机中，发生严重的液击现象，导致压缩机出现故障。
[0004]因此合理控制制冷剂迁移可以减轻启动损失，有效防止压缩机液击，对于提升汽车空调系统的性能具有重要意义。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术中存在的问题，本技术提出一种储液气液分离器及汽车空调系统。制热时，储液气液分离器储液腔中的制冷剂与气液分离腔中的制冷剂发生热交换，增大压缩机入口制冷剂过热度和系统蒸发温度，延缓空调外盘管结霜；除霜时，由于压差作用，压缩机入口温度和压力得到有效提升，从而降低了压缩机的压比，提升除霜效率。此外，本技术将储液器和气液分离器两个部件耦合为一个部件——储液气液分离器，有效缩小了汽车空调的体积。
[0006]本技术解决上述问题的技术方案是：
[0007]一种储液气液分离器，其特殊之处在于：
[0008]包括由内至外设置的气液分离腔外壳和储液腔外壳，气液分离腔外壳的内部空间为气液分离腔，气液分离腔外壳和储液腔外壳之间的空间为储液腔；
[0009]在气液分离腔内设置U型管，气液分离腔上部设有低温低压进口管和低温低压出口管；U型管的一端与低温低压出口管连接，另一端自由，低温低压进口管与气液分离腔相连通；
[0010]储液腔外壳的侧壁上连接高温液态制冷剂进管和高温液态制冷剂出管，高温液态制冷剂进管和高温液态制冷剂出管分别与储液腔相连通。
[0011]本技术进一步的改进在于，高温液态制冷剂进管位于储液腔外壳侧壁的上部，高温液态制冷剂出管位于储液腔外壳侧壁的下部。
[0012]因为流入高温液态制冷剂进管的是高温高压的制冷剂，它的作用是加热气液分离腔中的低温两相制冷剂，从高处流入后能使气液分离腔壁面更多的被加热。
[0013]本技术进一步的改进在于，高温高压供液出管水平伸入储液腔外壳内，其吸入端端部弯折并朝向储液腔外壳底部。
[0014]在储液腔外壳内部，流体从下往上流出，高温液态制冷剂出管的吸入端端部弯折并朝向储液腔外壳底部，从储液腔外壳底部吸入高温液态制冷剂，沿弯折管延伸流出至储液器腔外壳外部；高温液态出管的起始端与储液器腔内壁面底部有一定距离，以防储液腔内制冷剂过少而不能流出，避免对系统循环性造成影响。
[0015]本技术进一步的改进在于，低温低压进口管的下部设有挡板，从低温低压进口管进入气液分离腔的两相制冷剂以一定速度冲击挡板时，两相制冷剂流体的速度和方向突然改变，密度较大的制冷剂液体由于重力作用落到气液分离腔底部，密度较小的制冷剂向上逸出，从U型管排出，达到气液初步分离的目的。
[0016]另外，本技术还提出一种耦合储液气液分离器的汽车空调系统，其特殊之处在于：
[0017]包括压缩机、四通换向阀、冷凝器、上述储液气液分离器、第一单向阀、毛细管、蒸发器和第二单向阀；
[0018]压缩机入口与储液气液分离器的低温低压出口管连接，压缩机出口连接四通换向阀的入口，四通换向阀还分别连接冷凝器、储液气液分离器的低温低压进口管和蒸发器的出口；
[0019]冷凝器的出口连接储液气液分离器的高温高压供液进管，高温高压供液出管连接第一单向阀，第一单向阀的出口连接毛细管，毛细管的出口连接蒸发器，冷凝器的出口与毛细管之间连接第二单向阀。
[0020]制热模式时，关闭第二单向阀，开启第一单向阀，制冷剂经压缩机作用后，变为高温高压的制冷剂，流出后经四通换向阀进入冷凝器向汽车车内放热；放热后的高温液态制冷剂进入储液气液分离器的储液腔进行换热，此时储液气液分离器中的气液分离腔作为过冷器将冷凝后的制冷剂再冷却，减小了系统的节流损失，有利于提高系统的吸热量，从储液气液分离器的高温高压供液出管流出的制冷剂经第一单向阀、毛细管降压后进入蒸发器变为低温低压的制冷剂气体，再流经四通换向阀，储液气液分离器的气液分离腔换热回到压缩机完成循环。此时从冷凝器流出的高温高压制冷剂液体与从蒸发器流出的低温低压制冷剂在储液气液分离器中发生热交换，使得储液气液分离器的气液分离腔的液态制冷剂气化参与循环，提高了系统的有效制冷剂循环流量，且提高了蒸发温度，有利于延缓室外机结霜。
[0021]除霜模式时，关闭第一单向阀，开启第二单向阀，制冷剂经压缩机后变为高温高压的制冷剂，流经四通换向阀，进入蒸发器放热成为制冷剂液体，再经毛细管后压力降低，经过第二单向阀进入冷凝器吸热，吸热后的温度压力都有所上升的制冷剂气体经过换向阀，进入储液气液分离器的气液分离腔吸气进管，最后回到压缩机形成一个闭合回路。此时四通换向阀在除霜时进行切换，储液气液分离器内管路压力不变，外管路压力降低，管路间形成的压差使储液气液分离器的储液腔中储液腔内的制冷剂被迅速压出参与除霜循环，提高了除霜工作时的效能，减少了除霜过程中需要的时间。
[0022]本技术的优点：
[0023]1.本技术将传统汽车空调系统的储液器和气液分离器结合为一种结构紧凑的储液气液分离器，可缩小系统空间，节约成本；
[0024]2.本技术中的储液气液分离器使从冷凝器流出的高温液态制冷剂与从蒸发器流出的低温气液两相制冷剂进行热交换，加速气液分离腔底部的液态制冷剂气化，更有效防止压缩机液击，避免压缩机停启时发生故障，减缓压缩机停机时制冷剂迁移对系统的影响；
[0025]3.本技术系统在制热模式下，储液气液分离器的储液腔中的高温液态制冷剂与气液分离腔中的低温两相制冷剂换热，使气液分离腔中的低温两相制冷剂吸收了来自储液腔中高温制冷剂的热量更多地气化参与系统循环，提高了系统的制冷剂流量，同时气液分离器腔吸收的这部分热量被送入车内，从而改善车内热舒适，并同时起到延缓室外机结霜的作用；另一方面气液分离器可作为过冷器将冷凝后的制冷剂再冷却，提高制热效率；
[0026]4.本技术系统在除霜模式下，四通换向阀换向后，储液气液分离器内管路压力保持不变，外管路压力降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储液气液分离器，其特征在于：包括由内至外设置的气液分离腔外壳(4f)和储液腔外壳(4e)，气液分离腔外壳(4f)的内部空间为气液分离腔(4h)，气液分离腔外壳(4f)和储液腔外壳(4e)之间的空间为储液腔(4g)；在气液分离腔(4h)内设置U型管，气液分离腔(4h)上部设有低温低压进口管(4a)和低温低压出口管(4b)；U型管的一端与低温低压出口管(4b)连接，另一端自由，低温低压进口管(4a)与气液分离腔(4h)相连通；储液腔外壳(4e)的侧壁上连接高温高压供液进管(4c)和高温高压供液出管(4d)，高温高压供液进管(4c)和高温高压供液出管(4d)分别与储液腔(4g)相连通。2.根据权利要求1所述的一种储液气液分离器，其特征在于：所述高温高压供液进管(4c)位于储液腔外壳(4e)侧壁的上部，高温高压供液出管(4d)位于储液腔外壳(4e)侧壁的下部。3.根据权利要求2所述的一种储液气液分离器，其特征在于：所述高温高压供液出管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沣浩，马龙霞，王志华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：