CN103836856A - 一种油分离器及应用该油分离器的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制冷设备的油分离器，包括上端盖、下端盖和筒体围成的密封腔，所述上端盖通过进气管连通所述制冷系统的压缩机的出口，所述密封腔通过出气管连通所述制冷设备的热交换器的进口；所述油分离器还具有除油装置，用于分离所述进气管输入的混合物中的制冷剂蒸汽和润滑油，所述除油装置设于所述进气管和所述出气管之间。这种结构的油分离器能够将混合气体分离为制冷剂蒸汽和液态润滑油，从而较为彻底的分离混合物中的液态油滴和油蒸汽，大大改善了分油效果，进而改善热交换器的换热效果。此外，这种结构的除雾器还具有结构简单、成本较低的优点。本发明还提供一种包括上述油分离器的制冷设备。

Description

一种油分离器及应用该油分离器的制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备，尤其涉及一种用于制冷设备的油分离器。此外，本发明还涉及一种包括上述油分离器的制冷设备。

背景技术

制冷设备中，压缩机输出高压制冷剂蒸汽给热交换器的同时，也会将其内部的部分润滑油也输出，而这些润滑油如果进入热交换器，会对热交换器的传热效果造成不良影响，因此，需要在压缩机和热交换器之间设置油分离器，用于分离制冷剂蒸汽和润滑油，使制冷剂在“无油”状态下进入热交换器，改善冷凝器和蒸发器中的传热效果。

请参考图1，图1为现有技术中一种油分离器的结构示意图；下面简要介绍这种油分离器的工作过程及其存在的缺陷。

如图1所示，该油分离器主要包括上端盖11、下端盖12和筒体13组成的密封腔14，上端盖11设有进气管21，该进气管21的外端连接制冷系统的压缩机的出气管22，筒体13上设有出气管22，该出气管22的外端连接制冷系统的热交换器的进气管21，下端盖12设有回油管23，该回油管23的外端连接压缩机内部。上述密封腔14要求在承受一定压力时无泄漏、破损现象，且筒体13的直径比进气管21的直径大3～15倍。

工作过程中，压缩机输出的润滑油和制冷剂蒸汽从进气管21流入密封腔14，由于通道的横截面突然扩大，使密度不同的润滑油和制冷剂蒸汽产生了不同的流速。密度较小的制冷剂蒸汽的流速从原先的10～25m/s下降至0.8～1m/s，同时制冷剂蒸汽的流向也发生了变化，而密度较大的液态润滑油依然保持较大的流速，自上而下落入筒体13下端，沉积在油分离器的底部，再通过油分离器底部的回油管23回到压缩机。

然而，上述结构的油分离器存在如下缺陷：

首先，该油分离器分油效果不彻底，从进气管流出的残余油滴可能滴入出气管，进而进入空调系统，影响制冷系统的制冷效果；

其次，该油分离器制冷剂蒸汽和液态的润滑油的分离效果较好，但是对于油蒸汽来说，起不到分离作用，油蒸汽仍然会与制冷剂蒸汽一同通过出气管进入热交换器，影响热交换器的传热效果。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对上述油分离器做进一步优化设计，提高油分离器的分油效果，进而改善制冷剂热交换器的传热效果。

发明内容

本发明的目的为提供一种用于制冷设备的油分离器，该油分离器能够提高分油效果，改善制冷剂热交换器的传热效率。在此基础上，本发明还提供一种应用上述油分离器的制冷设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于制冷设备的油分离器，包括上端盖、下端盖和筒体围成的密封腔，所述上端盖通过进气管连通所述制冷系统的压缩机的出口，所述密封腔通过出气管连通所述制冷设备的热交换器的进口；所述油分离器还具有除油装置，用于分离所述进气管输入的混合物中的制冷剂蒸汽和润滑油，所述除油装置设于所述进气管和所述出气管之间。

优选地，所述除油装置具有除雾器，所述除雾器设于所述进气管的内端下方。

优选地，所述进气管的内端设于所述上端盖上，所述除雾器贴合于所述上端盖的内壁。

优选地，所述除油装置还具有支撑所述除雾器的支撑座，所述支撑座设于所述除雾器下方、与所述上端盖固定连接。

优选地，所述除油装置还具有过滤网，所述过滤网设于所述除雾器与所述支撑座之间。

优选地，所述除雾器为钢丝球，所述过滤网为钢丝网。

优选地，所述除油装置还具有上下开口的筒状导向件，所述导向件连接于所述支撑座下方。

优选地，所述支撑座的中部设有与所述导向件的横截面形状相配的挡板，所述挡板四周设有多个通孔，所述导向件焊接于所述挡板下方，所述出气管的内端设于所述支撑座和所述挡板围成的腔室中。

优选地，所述挡板的边缘设有向下延伸的焊接板，所述导向件与所述焊接板焊接。

本发明提供一种用于制冷设备的油分离器，具有除油装置，用于分离所述进气管输入的混合物中的制冷剂蒸汽和润滑油，所述除油装置设于所述进气管和所述出气管之间。

具体的方案中，上述除油装置可以具有除雾器，除雾器设于进气管的内端下方。除雾器的形状、结构可以多种多样，例如，除雾器可以为细长钢丝旋转、缠绕成的钢丝球，旋转、缠绕的方式可以按照一定的规则进行，也可以杂乱无章的进行。这样，当制冷剂蒸汽、液态油滴和油蒸汽的混合物流经进气管、通过除雾器时，液态油滴、油蒸汽与细钢丝相碰撞而被附着在细钢丝表面，细钢丝表面液态油滴的重力沉降、油蒸汽的扩散，使油蒸汽和液态油滴逐渐形成较大的油滴沿着细钢丝流至两根细钢丝的交接点，随着细钢丝的可湿润性、液体的表面张力以及细钢丝的毛细管作用，使得油滴越来越大，直到汇聚的油滴大到其自身产生的重力超过液体表面张力的合力时，油滴就从细钢丝上分离下落。而制冷剂蒸汽在通过除雾器时流速、流向发生巨大的变动，然后穿过除雾器，通过出气管流入热交换器中。

由此可见，经过上述除雾器后，能够同时吸附油蒸汽和液态油滴，使油蒸汽凝结为液态油滴，而使制冷剂蒸汽单独分离出来进入出气管，即本发明能够将混合气体分离为制冷剂蒸汽和液态润滑油，从而较为彻底的分离混合物中的液态油滴和油蒸汽，而现有技术分离后一部分为液态润滑油，另一部分为制冷剂蒸汽和油蒸汽的混合气体，由此可见，本发明提供的油分离器大大改善了分油效果，进而改善热交换器的换热效果。此外，这种结构的除雾器还具有结构简单、成本较低的优点。

本发明还提供一种制冷设备，包括压缩机、热交换器，二者之间设有分离制冷剂和润滑油的油分离器；所述油分离器采用如上所述的油分离器。

由于上述除油装置具有如上所述的技术效果，因此，应用该油分离器的制冷设备也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中一种油分离器的结构示意图；

图2为本发明所提供油分离器的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2的三维立体图；

图4为图2中的支撑座的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为图4的另一角度视图。

其中，图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

上端盖11；下端盖12；筒体13；密封腔14；

进气管21；出气管22；回油管23；

除油装置3；除雾器31；过滤网32；支撑座33；挡板331；通孔332；焊接板333；导向件34。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种用于制冷设备的油分离器，该油分离器通过在进气管和出气管之间设置除油装置，提高了分油效果，改善了热交换器的传热效率。本发明的另一核心为提供一种应用上述油分离器的制冷设备。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供油分离器的一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2的三维立体图。

在一种具体实施方式中，本发明提供一种用于制冷设备的油分离器，该油分离器包括上端盖11、下端盖12和筒体13组成的密封腔14，上端盖11通过进气管21连通制冷系统的压缩机的出口，密封腔14通过出气管22连通制冷设备的热交换器的进口，该密封腔14还通过回油管23连通压缩机内部。该油分离器还包括除油装置3，该除油装置用于分离进气管21输入的混合物中的制冷剂蒸汽和润滑油(包括气态的油蒸汽和液态的油滴)，除油装置设于进气管21和出气管22之间。

具体的方案中，上述除油装置可以具有除雾器31，除雾器31设于进气管21的内端下方。除雾器31的形状、结构可以多种多样，例如，除雾器31可以为细长钢丝旋转、缠绕成的钢丝球，旋转、缠绕的方式可以按照一定的规则进行，也可以杂乱无章的进行。这样，当制冷剂蒸汽、液态油滴和油蒸汽的混合物流经进气管21、通过除雾器31时，液态油滴、油蒸汽与细钢丝相碰撞而被附着在细钢丝表面，细钢丝表面液态油滴的重力沉降、油蒸汽的扩散，使油蒸汽和液态油滴逐渐形成较大的油滴沿着细钢丝流至两根细钢丝的交接点，随着细钢丝的可湿润性、液体的表面张力以及细钢丝的毛细管作用，使得油滴越来越大，直到汇聚的油滴大到其自身产生的重力超过液体表面张力的合力时，油滴就从细钢丝上分离下落。而制冷剂蒸汽在通过除雾器31时流速、流向发生巨大的变动，然后穿过除雾器31，通过出气管22流入热交换器中。

由此可见，经过上述除雾器31后，能够同时吸附油蒸汽和液态油滴，使油蒸汽凝结为液态油滴，而使制冷剂蒸汽单独分离出来进入出气管22，即本发明能够将混合气体分离为制冷剂蒸汽和液态润滑油，从而较为彻底的分离混合物中的液态油滴和油蒸汽，而现有技术分离后一部分为液态润滑油，另一部分为制冷剂蒸汽和油蒸汽的混合气体，由此可见，本发明提供的油分离器大大改善了分油效果，进而改善热交换器的换热效果。此外，这种结构的除雾器31还具有结构简单、成本较低的优点。

优选的方案中，上述钢丝球采用不锈钢丝球，这样能够防止分离过程中除雾器氧化生锈。可以想到，上述钢丝球的形状多种多样，并不限于圆球的形状，其可以根据不同形状的上端盖进行压缩变形，如图2所示，该钢丝球的形状为扁圆形。上述除雾器31也并不限于钢丝球，还可以采用其他非金属材料制成、或者金属材料和非金属材料混合制成的除雾器。并且，上述除油装置3也并不仅限于除雾器31的结构形式，其还采用可以其他结构的除油装置。

更具体地，上述油分离器的进气管21的内端可以设于上端盖11上，除雾器31可以贴合于上端盖11的内壁。

采用这种结构，从压缩机输出的混合物一旦进入密封腔14立即通过除雾器31，即所有进入密封腔14的混合物都会进行分油处理，与现有技术中进气管21的一端伸入密封腔14内部的结构相比，增强了分油的效率，进一步改善了油分离器的分油效果。

在另一种具体实施方式中，如图4和图5所示，图4为图2中的支撑座33的一种具体实施方式的结构示意图；图5为图4的另一角度视图。上述除油装置3还具有支撑除雾器31的支撑座33，支撑座33设于除雾器31下方、与上端盖11固定连接。采用这种结构，支撑座33可以对其上方除雾器31起到支撑的作用，保证除油装置的工作稳定性。该支撑座33与上端盖11的连接方式多种多样，例如可以焊接于上端盖11上，还可以通过卡槽连接、或者采用螺纹紧固件固定于油分离器的上端盖11。

在另一种具体实施方式中，上述除油装置还具有过滤网32，过滤网32设于除雾器31与支撑座33之间。由于作为除雾器31的钢丝球在使用一段时间后，细钢丝常会发生变形、抽丝或脱落的现象，在除雾器31和支撑座33之间设置过滤网32，能够避免少数变形的细钢丝从钢丝球上单独伸出、从支撑座上脱落等现象的发生，以使除雾器31保持较为完整的结构，进而保证除油装置3的除油能力。该过滤网32的结构、形式也可以为多种多样，例如，该过滤网32可以具体为钢丝网。

在另一种具体实施方式中，上述除油装置3还可以具有上下开口的筒状导向件34，该导向件34连接于支撑座33下方。采用这种结构，在除雾器31上凝结的油滴流经支撑座33后，会沿着导向件34侧壁或者沿着筒体13的内壁向下滑动，因此该导向件34可以为凝结后的油滴提供一定的导向作用，使其按照预定轨迹流动，这样，根据导向件34的位置可以将回油管23设置在对应位置，以使凝结后的油滴较方便、快捷地进入回油管23，从而实现润滑油的高效回收。

更具体的方案中，支撑座33的中部设有与导向件34的横截面相同的挡板331，挡板331四周设有多个通孔332，导向件34焊接于挡板331下方，出气管22的内端设于支撑座33和挡板331围成的腔室中。

采用这种结构，经除雾器31分离后的油滴流经滤网32、支撑座33，沿着挡板331下方的导向件34的侧壁、上端盖11的内壁向下滴落，由于出气管22设于挡板331和导向件34围成的腔室中，因此挡板331对出气管22起到一定的遮挡作用，油滴不会滴落至出气管22中，避免油滴进入热交换器。与此同时，制冷剂蒸汽流经除油装置3后流速、流向发生了很大变化，朝向多个方向流动，最终可以流入出气管22，进而流至热交换器中。因此，这种位置的设计更进一步增强了分油效果，保证油滴不会进入热交换器中。

更进一步的方案中，如图4和图5所示，上述支撑座33的挡板331的边缘可以设有向下延伸的焊接板333，导向件34焊接于该焊接板333的内侧或外侧。

采用这种结构，能够简单、方便地实现支撑座33与导向件34的连接，当然，二者的连接并不仅限于这种焊接结构，还可以采用插接、螺纹连接等多种连接方式。

此外，本发明还提供一种制冷设备，包括压缩机、热交换器，二者之间设有分离制冷剂和润滑油的油分离器；油分离器采用如上所述的油分离器。

由于上述除油装置具有如上所述的技术效果，因此，应用该油分离器的制冷设备也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种油分离器及应用该油分离器的制冷设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于制冷设备的油分离器，包括上端盖(11)、下端盖(12)和筒体(13)围成的密封腔(14)，所述上端盖(11)通过进气管(21)连通所述制冷系统的压缩机的出口，所述密封腔(14)通过出气管(22)连通所述制冷设备的热交换器的进口；其特征在于，所述油分离器还具有除油装置(3)，用于分离所述进气管(21)输入的混合物中的制冷剂蒸汽和润滑油，所述除油装置(3)设于所述进气管(21)和所述出气管(22)之间。

2.根据权利要求1所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述除油装置(3)具有除雾器(31)，所述除雾器(31)设于所述进气管(21)的内端下方。

3.根据权利要求2所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述进气管(21)的内端设于所述上端盖(11)上，所述除雾器(31)贴合于所述上端盖(11)的内壁。

4.根据权利要求3所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述除油装置(3)还具有支撑所述除雾器(31)的支撑座(33)，所述支撑座(33)设于所述除雾器(31)下方、与所述上端盖(11)固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述除油装置(3)还具有过滤网(32)，所述过滤网(32)设于所述除雾器(31)与所述支撑座(33)之间。

6.根据权利要求5所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述除雾器(31)为钢丝球，所述过滤网(32)为钢丝网。

7.根据权利要求4-6任一项所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述除油装置(3)还具有上下开口的筒状导向件(34)，所述导向件(34)连接于所述支撑座(33)下方。

8.根据权利要求7所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述支撑座(33)的中部设有与所述导向件(34)的横截面形状相配的挡板(331)，所述挡板(331)四周设有多个通孔(332)，所述导向件(34)焊接于所述挡板(331)下方，所述出气管(22)的内端设于所述支撑座(33)和所述挡板(331)围成的腔室中。

9.根据权利要求8所述的用于制冷设备的油分离器，其特征在于，所述挡板(331)的边缘设有向下延伸的焊接板(333)，所述导向件(34)与所述焊接板(333)焊接。

10.一种制冷设备，包括压缩机、热交换器，二者之间设有分离制冷剂和润滑油的油分离器；其特征在于，所述油分离器采用如权利要求1-9任一项所述的油分离器。

Images