空调器用汽液分离器多回油孔分析

张华 胡明霞

(珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070）

1 引言

随着人们生活水平的提高，空调器已成为人们日常生活中不可缺少的生活用品。以2010年计，中国房间空调器的产销量接近9000万台（套）。与此同时，每年大约有5万台（套）的空调器因汽液分离器设计不好而导致压缩机回油回液故障，给空调器生产厂商和用户带来诸多的不便或经济损失。

论文从保障空调器系统稳定运转方面进行了汽液分离器的多回油孔分析。本文设计了不同的测试工况，试验测试及对比分析了多回油孔和单回油孔的汽液分离器对压缩机系统回油回液的影响，提出多回油孔的设计要求。

2 汽液分离器的多回油孔结构

目前空调器使用的汽液分离器大部分为一个回油孔，在最大制冷、低温制冷等工况压缩机容易缺油运行。个别压缩机厂家推荐使用多回油孔汽液分离器，当压缩机的油位较低而汽液分离器的液位很高时，追加的回油孔使这部分混着油的制冷剂液体回到压缩机。当润滑油在低温情况下出现润滑油与制冷剂分层，即下部液体冷媒的润滑油浓度很低，上部液体冷媒的的浓度很高，当使用多回油孔汽液分离器时，可以使上层的冷冻油回到压缩机中。本次试验主要验证多回油孔汽液分离器的可行性，同时与单回油孔汽液分离器的试验对比。试验用多回油孔汽液分离器的参数如表1。多回油孔的汽液分离器结构如图1。

3 试验测试对比分析

3.1 测试工况

测试工况按表2执行。分布测试灌注量为额定灌注量和120%额定灌注量的情况。

3.2 测试方法

(a)制冷运行：工况稳定后开机运行30分钟，停机12分钟，再开机运行15分钟。

表1 多回油孔汽液分离器参数

(b)制热运行：工况稳定后开机运行30分钟，停机12分钟，再开机运行15分钟。再开机。

(c)0度、-10度低温制热运行：工况稳定后运行至出现化霜，记录化霜过程中液位高度。化霜结束后再运行30分钟，停机12分钟。

(d)在汽液分离器上下部分别引两个金属管,在两金属管之间接一耐压、耐腐蚀的视液管,同样在压缩机底部增加此视液管。塑料管液体制冷剂高度与汽液分离器内制冷剂液体高度相等，通过这种方法可以了解汽液分离器储存的液体制冷剂是否超过其有效容积。

3.3 测试结果分析

3.3.1 数据对比

通过针对单回油孔及多回油孔汽液分离器的对比试验数据如表3。

由试验数据可知：在低温制冷、最大制冷、低温制热等工况运行时，使用多回油孔比使用单回油孔时，压缩机油位都明显增高，但是在低温制热、恶劣除霜时，油温过热度降低。目前行业内公认油温过热度≥10℃对压缩机是安全的（油温过热度=压缩机底部油温-蒸发压力对应的饱和温度），因为长连接管灌注的制冷剂量普遍偏多，导致在低温工况的油温过热度肯定不能满足10℃要求。因为缺油会瞬间对压缩机造成损坏，所以需优先满足油量的要求，再考虑满足油温过热度的要求。

表2 测试工况

表3 单回油孔及多回油孔汽液分离器的试验数据对比

图1 多回油孔汽液分离器

3.3.2 多回油孔汽液分离器的优劣

优点一：当压缩机的油位较低而汽液分离器的液位很高时，追加的回油孔使这部分混着油的制冷剂液体回到压缩机。可以提高压缩机中的油面高度。

优点二：由于润滑油在低温情况下会出现润滑油与制冷剂的分层（如图1），即下部液体制冷剂的润滑油浓度很低，上部液体制冷剂的的浓度很高，当使用多回油孔汽液分离器时，可以使上层的冷冻油回到压缩机中。

缺点一：汽液分离器有多个回油孔，导致回液量增加，会一定程度降低压缩机中的油浓度，油温过热度较低。但是缺油的危害远远大于油浓度偏低。根据压缩机厂家的推荐，整机的灌注量需满足：油量/制冷剂量≥0.35；压缩机内需满足：制冷剂量/冷冻油量≤0.3，即油浓度需≥0.77。

缺点二：在停机时，如果在汽液分离器中液体较多，会导致制冷剂迁移到压缩机中的量增多。所以需适当增多均压孔的孔径。

4 结束语

通过本次试验验证，使用多回油孔汽液分离器可以增高压缩机的油位，油温过热度会适当降低。使用多回油孔汽液分离器需适当增大均压孔的孔径，避免停机后液体制冷剂迁移到压缩机中。但多回油孔的设计布局不明确，且什么情况下应设计多回油孔未有说明，多回油孔的设计研究仍有待深入。

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