CN106352621B - 油气分离器及具有其的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气分离器及具有其的空调系统，油气分离器包括：壳体，壳体的底壁上设有集油口，壳体的内壁上设有挡气板，壳体上设有排气管；进气管，进气管的一端伸入到壳体内且朝向挡气板延伸，从进气管进入到壳体内的油气混合物撞击挡气板；均气板，均气板设在壳体内，均气板上设有多个通气孔；油过滤组件，油过滤组件设在壳体内，在油气混合物的流动方向上，挡气板位于均气板的上游，均气板位于油过滤组件的上游且与油过滤组件间隔设置，排气管位于油过滤组件的下游。本发明的油气分离器，可提高油分离效果，且油气分离器的结构简单，油分离原理简单可靠。

Description

油气分离器及具有其的空调系统

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种油气分离器及具有其的空调系统。

背景技术

随着人们对环保空调的需求越来越多，高效节能已经成为螺杆机组技术的发展的新标向，而螺杆冷水机组中的回油问题是影响机组是否高效的关键因素，因为回油不及时，会导致系统中大量存油，影响换热器的换热效率，会导致压缩机磨损增加，导致吸气过热降低，而回油的好坏，是油气分离器决定的。现有的油气分离器的油气分离往往压力损失较大，造成压缩机排气阻力增大，机组能效相应降低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种油气分离器，可提高油分离效果，且油气分离器的结构简单，油分离原理简单可靠。

本发明还提出一种具有上述油气分离器的空调系统。

根据本发明实施例的油气分离器，包括：壳体，壳体的底壁上设有集油口，壳体的内壁上设有挡气板，壳体上设有排气管；进气管，进气管的一端伸入到壳体内且朝向挡气板延伸，从进气管进入到壳体内的油气混合物撞击挡气板；均气板，均气板设在壳体内，均气板上设有多个通气孔；油过滤组件，油过滤组件设在壳体内，在油气混合物的流动方向上，挡气板位于均气板的上游，均气板位于油过滤组件的上游且与油过滤组件间隔设置，排气管位于油过滤组件的下游。

根据本发明实施例的油气分离器，从而可以保证油气混合物中的大部分甚至全部油被分离出，提高了油气分离器的油分离效果，且油气分离器的结构简单，油分离原理简单可靠，油分离过程中冷媒的压力损失较小。

根据本发明的一些实施例，所述挡气板设在所述壳体的侧壁上。

根据本发明的一些实施例，所述进气管伸入到所述壳体内的部分先竖直延伸后弯折朝向所述挡气板水平延伸。

根据本发明的一些实施例，油气分离器还包括挡油板，所述挡油板固定在所述壳体的内壁上且位于所述排气管的进气端的下方。

根据本发明的一些实施例，所述均气板为一个，所述多个通气孔的面积总和不小于所述壳体的横截面积的三分之一。

根据本发明的一些实施例，所述油过滤组件包括至少一个过滤网。

进一步地，所述油过滤组件还包括设在所述至少一个过滤网的两侧的支架，每个所述支架与所述过滤网接触。

进一步地，所述排气管的伸入到所述壳体内的部分的端部封闭，所述排气管的位于所述壳体内的部分的周壁上设有多个排气孔。

进一步地，所述进气管的出口端的中心轴线与所述挡气板的撞击面垂直设置。

根据本发明的实施例的空调系统，包括上述的油气分离器。

根据本发明的实施例的空调系统，通过设置根据本发明上述实施例的油气分离器，能够实现高效油气分离，减少分离阻力，降低压缩机的排气阻力，提高机组能效。

附图说明

图1是根据本发明实施例的油气分离器的结构示意图；

图2是图1所示的油气分离器的截面示意图；

图3是根据本发明实施例的油气分离器的工作原理示意图；

图4是根据本发明实施例的均气板的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的支架的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的挡气板的结构示意图。

附图标记：

油气分离器100；

挡气板1；壳体2；进气管3；均气板4；支架5；过滤网6；

排气孔7；排气管8；挡油板9；集油口10；通气孔11；支座12。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的油气分离器100，油气分离器100可以应用在空调系统中，空调系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器等元件，油气分离器100可以用于对从压缩机排出的油气混合物进行油气分离，分离出来的润滑油可以排回到压缩机中，分离出来的气态冷媒排入到冷凝器中进行制冷或者制热循环。

如图1和图3所示，根据本发明实施例的油气分离器100，可以包括壳体2、进气管3、均气板4和油过滤组件(图未示出)。

壳体2的底壁上设有集油口10，壳体2的内壁上设有挡气板1，壳体2上设有排气管8。油气混合物在油气分离器100进行油气分离后，分离出来的油会沿着壳体2的底壁上的集油口10流回压缩机(图未示出)，使得分离出来的油和气态冷媒分开，分离出来的气态冷媒通过排气管8排入冷凝器(图未示出)中，减少了分离后的油气混合物和油再次混合的可能性。

进气管3的一端伸入到壳体2内且朝向挡气板1延伸，从进气管3进入到壳体2内的油气混合物撞击挡气板1，在撞击力的作用下，分离出来的油由于重力的作用会沉降到壳体2的内底壁上，从而油气混合物进行第一次油气分离。优选地，进气管3的出口端所在的平面与挡气板1的距离不小于20mm，从而可以保证油气分离效果。可以理解的是，进气管3的个数可以为一个或者多个，当进气管3为多个时，多个进气管3可以对应同一个挡气板1，也可以是多个进气管3与多个挡气板1一一对应，多个进气管3可以与多个压缩机相连。

如图1、图3和图4所示，均气板4设在壳体2内，均气板4上设有多个通气孔11。从而可以使经过一次油气分离后的油气混合物经过均气板4时，能够平均分布于壳体2内，为接下来的油沉降做前期准备，均匀的油气分布使得油气混合物在通过均气板4继续流往下游的过程中，油气混合物中的油在重力作用下可以沉降到壳体2内的底壁上，即油气混合物进行了第二次油气分离。

如图1和图3所示，油过滤组件设在壳体2内，在油气混合物的流动方向上，挡气板1位于均气板4的上游，均气板4位于油过滤组件的上游且与油过滤组件间隔设置，排气管8位于油过滤组件的下游。通过挡气板1和均气板4的油气混合物已经有部分油气分离，剩余的油气混合物再经过油过滤组件的过滤，使大部分油气在此分离开。也就是说，经过两次油气分离的油气混合物在经过油过滤组件时进行第三次油气分离，可以保证将油气混合物中的大部分油分离出来，分离后的油气混合物即气态冷媒最后通过排气管8排入冷凝器。

由上分析可以看出，三次油气分离过程无缝衔接，分离后的油通过集油口10流回到压缩机，而分离后气体通过排气管8排入冷凝器中进行换热，分离后油、气通道分离，无再次混合可能。实现了高效油气分离，减少了分离阻力。同时油气分离器100可以外置于压缩机和冷凝器之间，拆装方便，且制造简单，节约成本。

根据本发明实施例的油气分离器100，通过设置挡气板1、均气板4和油过滤组件，油气混合物从进气管3流向排气管8的过程中经过三次油气分离，从而可以保证油气混合物中的大部分甚至全部油被分离出，提高了油气分离器100的油分离效果，油气分离器100的结构简单，油分离原理简单可靠，油分离过程中冷媒的压力损失较小。

根据本发明的一些实施例，挡气板1设在壳体2的侧壁上，可以理解的是，挡气板1可以是设在壳体2的内壁上的一个独立成型的挡板，或者可以是壳体2的内周壁的一部分构成挡气板1。

根据本发明的一些实施例，进气管3伸入到壳体2内的部分先竖直延伸后弯折朝向挡气板1水平延伸。从而可以保证油气混合物顺利的进入油气分离器100内部，同时也保证了油气混合物的流量。进气管3伸入到壳体2内的部分朝向挡气板1水平延伸，可以使油气混合物通过进气管3后直接撞击挡气板1，提高油气分离效率。

根据本发明的一些实施例，油气分离器100还包括挡油板9，挡油板9固定在壳体2的内壁上且位于排气管8的进气端的下方。从而通过设置挡油板9可以保证避免分离出来的油进入到排气管8内，进一步保证油气分离器100的分离效果。

在本发明的具体示例中，如图1所示，在壳体1的长度方向上，挡气板1、均气板4和油过滤组件6依次分布，排气管8设在壳体1的顶壁上，排气管8的下端伸入到壳体1内，进气管3设在壳体1的顶壁上，从进气管3排入的油气混合物先撞击挡气板1进行第一次油气分离，之后油气混合物在流动的过程中经过均气板4、油过滤组件6进行了两次油气分离。由于排气管8设在壳体1的顶壁上，因此通过三次油气分离的油气混合物在流向排气管8的过程中会有至少一部分直接撞击壳体2的内侧壁，将油气混合物中的部分油弹出，油气混合物进行了第四次油气分离，分离后的油沉降到壳体2的内底壁上，剩余的油气混合物转向绕过挡油板9，才能通过排气管8排入到冷凝器中，从而进一步提高了油气分离的效率。

发明人通过实验发现，当一个均气板4上的多个通气孔11的面积总和小于壳体2的横截面积的三分之一时，通过撞击挡气板1而经过一次油气分离的油气混合物不能及时的通过均气板4而滞留在均气板4和挡气板1之间，从而增大了油气混合物再次与分离的油混合的可能性。同时也不能保证油气混合物在通过均气板4后能平均分布于壳体2的内部，降低油气混合物的油沉降效率，即降低了第二次油气分离效率。因此在本发明的优选示例中，均气板4为一个，均气板4上的多个通气孔11的面积总和不小于壳体2的横截面积的三分之一。

进一步地，油过滤组件包括至少一个过滤网6。油过滤组件是油气分离的关键部分，绝大多数油气会在这部分发生分离，从而采用过滤网6进行油气分离，在保证油分离效果的基础上可以使得油分离组件的结构简单，还可以降低成本。可以理解的是，过滤网6的数量可以根据实际情况进行选择，过滤网6越多，油气分离效果越明显。

进一步地，油过滤组件还包括设在至少一个过滤网6的两侧的支架5，每个支架5与过滤网6接触。其中支架5是起到支撑过滤网6的作用，避免过滤网6由于变形而影响油过滤组件对油气混合物的油分离效果。可以理解的是，支架5的结构应该保证油气混合物可以进入到过滤网6中进行过滤。在本发明的具体示例中，支架5上的通孔的面积总和不小于壳体2的横截面积的二分之一。

在本发明的优选示例中，排气管8的伸入到壳体2内的部分的端部封闭，排气管8的位于壳体2内的部分的周壁上设有多个排气孔7。由此可知，未分离的油气混合物只能通过排气管8上的排气孔7排入冷凝器中。排气管8的伸入到壳体2内的部分的端部封闭，能够避免油气混合物与沉降出来的油再次混合，提高油气分离效率。在本发明的具体示例中，为了保证排气管8的排气效果，多个排气孔7的面积总和不小于排气管7的横截面积的四分之一。

发明人通过实验发现，油气混合物通过进气管3的出口端后，在垂直方向上撞击挡气板1时撞击力达到最大，此时，在撞击力作用下从油气混合物中弹出的油也最多，即油气分离效率最优。因此在本发明的优选示例中，进气管3的出口端的中心轴线与挡气板1的撞击面垂直设置。

根据本发明的实施例的空调系统，包括上述的油气分离器100。

根据本发明的实施例的空调系统，通过设置根据本发明上述实施例的油气分离器100，能够实现高效油气分离，减少分离阻力，降低压缩机的排气阻力，提高机组能效。

下面参考图1-图6对根据本发明一个具体实施例的油气分离器100结构进行详细说明。但是需要说明的是，下述的说明仅具有示例性，普通技术人员在阅读了本发明的下述技术方案之后，显然可以对其中的技术方案或者部分技术特征进行组合或者替换、修改，这也落入本发明所要求的保护范围之内。

如图1-图6所示，本实施例中的油气分离器100，壳体2的底壁上设有集油口10，壳体2内的右侧壁上设有挡气板1。壳体2的顶壁上设有排气管8，排气管8设在靠近壳体2的内左侧壁处。排气管8的伸入到壳体2内的部分的端部封闭，排气管8的位于壳体2内的部分的周壁上设有多个排气孔7，挡油板9固定在壳体2的内壁上且位于排气管8的进气端的下方。

进气管3偏离壳体2的中心设置在壳体1的顶壁上，进气管3的伸入到壳体2内的部分先竖直延伸后弯折朝向挡气板1水平延伸，且进气管3的出口端的中心轴线与挡气板1的撞击面垂直设置，从而使进气管3进入到壳体2内的油气混合物直接垂直撞击挡气板1，提高油气分离效率。进气管3的横截面积至多为排气管8的横截面积的三倍。

均气板4为一个且设在壳体2内，均气板4位于壳体2中心的右侧。均气板4上设有多个通气孔11，且多个通气孔11的面积总和不小于壳体2的横截面积的三分之一。

油过滤组件设在壳体2内，油过滤组件包括过滤网6和设在过滤网6的两侧的支架5，且每个支架5与过滤网6接触，过滤网6位于壳体2中心的左侧。在油气混合物的流动方向上，挡气板1位于均气板4的上游，均气板4位于油过滤组件的上游且与油过滤组件间隔设置，排气管8位于油过滤组件的下游。

如图3所示，箭头表示油气混合物在油气分离器中的流动过程。根据本发明实施例的油气分离器100，采用4次油气分离过程完成油气分离：分离过程如下：1、碰撞分离：从压缩机出来的油气混合物通过进气管3流入油气分离器100内部，油气混合物撞击挡气板1后，会发生部分油气分离，分离后的油会沉降到壳体2内的底壁上并通过集油口10流回到压缩机中。经过一次油气分离的油气混合物会向位于挡气板1下游的均气板4流动；2、均气沉降分离过程：第一次分离后的油气混合物经过均气板4，使油气混合物平均分布于油气分离器100内，均匀的油气分布使得油气混合物在通过均气板4继续流往下游的过程中，油气混合物中的部分油会沉降到壳体2内的底壁上，有利于油气分离；3、油过滤组件过滤分离：沉降分离后的油气混合物经过致密的油过滤组件的过滤后，分离留下的油沉降到壳体2内的底壁上并通过集油口10流回到压缩机中，过滤分离为油气分离的主要分离过程，绝大部分油气都是在此过程中分离开的；4、经过油过滤出组件后的油气混合物直接撞击壳体2的内左侧壁，将油气混合物中的部分油弹出，油气混合物进行第四次油气分离，分离后的油沉降到壳体2内的底壁上，剩余的油气混合物转向绕过挡油板9，才能通过排气管8上的排气孔7排入到冷凝器中。

油气分离全过程无缝衔接，分离后的油沉降到壳体2内的底壁上，通过集油口10流回到压缩机，而分离后的气体冷媒通过排气管8上的排气孔7排入冷凝器进行换热，分离后油、气通道分离，无再次混合可能。实现了高效油气分离，减少了分离阻力。同时此油气分离器100结构外置于压缩机和冷凝器之间，拆装方便，且制造简单，节约成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种油气分离器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的底壁上设有集油口，所述壳体的内壁上设有挡气板，所述壳体上设有排气管，所述排气管的伸入到所述壳体内的部分的端部封闭，所述排气管的位于所述壳体内的部分的周壁上设有多个排气孔，多个排气孔的面积总和不小于排气管的横截面积的四分之一；

进气管，所述进气管的一端伸入到所述壳体内且朝向所述挡气板延伸，从所述进气管进入到所述壳体内的油气混合物撞击所述挡气板,所述进气管的出口端的中心轴线与所述挡气板的撞击面垂直设置；

均气板，所述均气板设在所述壳体内，所述均气板上设有多个通气孔,所述均气板为一个，所述多个通气孔的面积总和不小于所述壳体的横截面积的三分之一；

油过滤组件，所述油过滤组件设在所述壳体内，在所述油气混合物的流动方向上，所述挡气板位于所述均气板的上游，所述均气板位于所述油过滤组件的上游且与所述油过滤组件间隔设置，所述排气管位于所述油过滤组件的下游，

所述油过滤组件包括至少一个过滤网，所述油过滤组件还包括设在所述至少一个过滤网的两侧的支架，每个所述支架与所述过滤网接触，支架上的通孔的面积总和不小于壳体的横截面积的二分之一。

2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述挡气板设在所述壳体的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述进气管伸入到所述壳体内的部分先竖直延伸后弯折朝向所述挡气板水平延伸。

4.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，还包括挡油板，所述挡油板固定在所述壳体的内壁上且位于所述排气管的进气端的下方。

5.一种空调系统，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的油气分离器。