CN106500418A - 制冷机组、供油系统及其油分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油分离器，包括：中空的壳体；用于分离混合物的螺旋式分离通道，所述螺旋式分离通道设置于所述壳体中；及用于过滤的第一过滤组件，所述第一过滤组件设置于所述螺旋式分离通道的外壁上，且所述螺旋式分离通道通过所述第一过滤组件与所述壳体连通。通过螺旋式分离通道利用离心力作用对含有冷媒和润滑油的混合物进行分离，有效的解决目前通过增加油分离器的尺寸提高回油量导致增加制冷系统占用空间的问题，能够在保证油分离效果的同时增加油分离路径，以提高回油效率，同时使油分离器的结构尺寸紧凑，减小制冷机组占用的空间。本发明还提供了一种制冷机组及其供油系统。

Description

制冷机组、供油系统及其油分离器

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种制冷机组、供油系统及其油分离器。

背景技术

在制冷系统中，为保护压缩机正常运行需在冷媒中加入润滑油。但是随着制冷系统的制冷循环，润滑油会分布于整个制冷系统中，为保证压缩机内由足够的有含量需要在制冷系统中加入油分或加入一个具有回油作用的系统。目前的油分离器的分油效率较低，尤其是对匹数较大的制冷系统来说，往往需要选择体积较大的油分提高回油量，但是，这样又会增加制冷系统的占用空间。因此，如何在保证回油量的同时减小油分离器的体积是亟需解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前通过增加油分离器的尺寸提高回油量导致增加制冷系统占用空间的问题，提供一种能够在保证回油量的同时保证结构尺寸紧凑、减小制冷机组占用空间的油分离器，同时还提供一种含有上述油分离器的供油系统，以及含有上述供油系统的制冷机组。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种油分离器，包括：

中空的壳体；

用于分离混合物的螺旋式分离通道，所述螺旋式分离通道设置于所述壳体中；及

用于过滤的第一过滤组件，所述第一过滤组件设置于所述螺旋式分离通道的外壁上，且所述螺旋式分离通道通过所述第一过滤组件与所述壳体连通。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道具有开口部，所述第一过滤组件设置所述开口部中，且所述第一过滤组件封闭所述开口部。

在其中一个实施例中，所述开口部沿螺旋方向延伸，所述第一过滤组件呈螺旋状设置于所述开口部中。

在其中一个实施例中，所述第一过滤组件的数量为多个，所述开口部的数量等于所述第一过滤组件数量；

所述开口部间隔分布于所述螺旋式分离通道上。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道固定设置于所述壳体的内壁上；

且所述第一过滤组件垫设于所述螺旋式分离通道与所述壳体之间。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道具有用于进入的进气管以及用于排出冷媒的出气管；

所述进气管与所述出气管穿设所述壳体伸出，所述进气管位于所述出气管的上方。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道的进气管处的螺旋半径与所述出气管处的螺旋半径相等。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道的螺旋半径从所述进气管处至所述出气管处逐渐增加或减小。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道的纵截面形状为弧形、曲线形、C字形、凹字形或多边形。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道的下表面从下向上并从所述壳体的轴线向外倾斜设置。

在其中一个实施例中，所述螺旋式分离通道的下表面倾斜的角度的范围为5°～30°。

在其中一个实施例中，所述油分离器还包括第二过滤组件，所述壳体具有回气管，所述回气管穿设所述壳体伸出；

所述第二过滤组件设置于所述回气管上，所述回气管通过所述第二过滤组件与所述壳体连通。

在其中一个实施例中，所述第一过滤组件与所述第二过滤组件均为至少一层过滤网。

还涉及一种供油系统，包括冷凝器、储液器、换热器、压缩机及如上述任一技术特征所述的油分离器；

所述冷凝器、储液器、换热器、压缩机及所述油分离器通过管路顺次连接形成回路。

还涉及一种制冷机组，包括上述技术特征所述的供油系统。

本发明的有益效果是：

本发明的油分离器，结构设计简单合理，通过螺旋式分离通道对含有冷媒和润滑油的混合物进行分离，并通过第一过滤组件对润滑油过滤，螺旋式分离通道能够增加分离时的离心力作用，提高油分离效果，保证回油效率更高；同时，螺旋式分离通道还能够有效的增加含有冷媒和润滑油的混合物的分离路径，以减小油分离器的体积，使油分离器的结构尺寸紧凑，进而减小供油系统的整体尺寸，减小制冷机组安装时占用的空间。本发明的油分离器通过螺旋式分离通道利用离心力作用对含有冷媒和润滑油的混合物进行分离，有效的解决目前通过增加油分离器的尺寸提高回油量导致增加制冷系统占用空间的问题，能够在保证油分离效果的同时增加油分离路径，以提高回油效率，同时使油分离器的结构尺寸紧凑，减小制冷机组占用的空间。

由于油分离器具有上述技术效果，包含有上述油分离器的供油系统也具有相应的技术效果。

由于供油系统具有上述技术效果，包含有上述供油系统的制冷机组也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的油分离器的结构示意图；

图2为油分离器设置于供油系统中的连接示意图；

其中：

100-油分离器；

110-壳体；

111-进气管；

112-出气管；

113-回气管；

120-螺旋式分离通道；

130-第一过滤组件；

140-第二过滤组件；

200-压缩机；

300-冷凝器；

400-储液器；

500-换热器；

600-干燥过滤器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的制冷机组、供油系统及其油分离器进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，本发明提供了一种油分离器100，该油分离器100用于分离混合物。在本发明中，混合物为含有润滑油和冷媒的混合物，当然，也可以为润滑油与其他物质的混合物。油分离器100能够将润滑油从含有润滑油和冷媒的混合物中分离出来，并使润滑油回流至压缩机200中，以保证压缩机200的回油量，并保证压缩机200的润滑效果，提高压缩机200运行的可靠性。本发明的油分离器100应用于供油系统中，并设置于制冷机组中，以保证制冷效果。当然，本发明的油分离器100还可用于其他制冷设备中。本发明的油分离器100对含有润滑油和冷媒的混合物进行分离时，能够提高油分离效率，保证回油效果，同时还能使油分离器100的结构尺寸紧凑，以减小油分离器100的体积，进而减小制冷机组占用的空间。

在本发明的一实施例中，油分离器100包括中空的壳体110、螺旋式分离通道120及第一过滤组件130。螺旋式分离通道120设置于壳体110中，第一过滤组件130设置于螺旋式分离通道120的外壁上。螺旋式分离通道120用于产生离心力，以分离含有润滑油和冷媒的混合物，提高润滑油分离的效率。第一过滤组件130用于过滤润滑油，以进一步提高润滑油的分离效率。螺旋式分离通道120通过第一过滤组件130与壳体110连通，以便于螺旋式分离通道120中的润滑油通过第一过滤组件130过滤后进入壳体110的腔室中。含有润滑油和冷媒的混合物进入螺旋式分离通道120后，在螺旋式分离通道120的离心力作用下进行分离，分离出来的润滑油能够通过第一过滤组件130进行过滤，过滤后润滑油进入壳体110的腔室中存储。

通过螺旋式分离通道120对含有润滑油和冷媒的混合物进行分离，含有润滑油和冷媒的混合物在螺旋式分离通道120中流动时会产生离心力，利用离心力的作用能够便于润滑油从含有润滑油和冷媒的混合物中分离出来，提高油分离效率，使回油效率更高。同时，螺旋式分离通道120还能增加含有润滑油和冷媒的混合物流动时的流动路径，在保证油分离效率的同时，能够减小油分离器100的尺寸，使油分离器100的结构紧凑，简化供油系统的空间。由于油分离器100采用螺旋式分离通道120进行分离，在保证油分离效果的同时使油分离器100的结构紧凑，适用于对空间较小的的制冷机组。

进一步地，螺旋式分离通道120具有用于进入的进气管111以及用于排出冷媒的出气管112。进气管111与出气管112穿设壳体110伸出，进气管111位于出气管112的上方。螺旋式分离通道120通过进气管111与压缩机200的排气端连通，螺旋式分离器的出气管112与冷凝器300的进气端连通。压缩机200在工作时会将润滑油和冷媒进行压缩，为了提高润滑油和冷媒的利用率，通过油分离器100将含有润滑油和冷媒的混合物进行分离。压缩机200的排气端排出的含有润滑油和冷媒的混合物经进气管111进入油分离器100，通过螺旋式分离通道120进行分离后，润滑油通过第一过滤组件130过滤后存储于壳体110中，冷媒则通过出气管112进入冷凝器300中。由于进气管111位于出气管112的上端，能够使得螺旋式分离通道120中含有润滑油和冷媒的混合物在离心力和重力的双重作用下进行分离，进一步提高油分离的效率，以提高回油效率。

再进一步地，油分离器100还包括第二过滤组件140，壳体110具有回气管113，回气管113穿设壳体110伸出。第二过滤组件140设置于回气管113上，回气管113通过第二过滤组件140与壳体110连通。壳体110上的回气管113与压缩机200的吸气端连接。壳体110中润滑油通过第二过滤组件140过滤后经回气管113进入压缩机200中，以使润滑油能够回流至压缩机200中，保证压缩机200的回油量，并保证压缩机200的润滑效果，提高压缩机200运行时的可靠性。并且，通过第一滤网组件130过滤后的润滑油在壳体110中能够形成一定压力，该压力大于回气管113中的压力，进而壳体110中的润滑油通过113中的第二滤网组件140很容易进入回气管113，进而润滑油伴随着冷媒一同回到压缩机200内以保护压缩机200。

在供油系统中，经压缩后的冷媒处于高压高温的过热状态。由于冷媒排出时的流速快、温度高，而压缩机200的气缸壁上的部份润滑油由于受高温作用，会形成油蒸汽及油滴微粒与冷媒蒸汽一同排出。油分离器100就是一种安装在供油系统的压缩机200的排气端和冷凝器300的进气端之间的设备，可以起到将夹杂在高压下含有润滑油和冷媒的混合物中的润滑油分离出来并统一回收的作用。由于压缩机200的排气端排出的含有润滑油和冷媒的混合物具有较高的温度和速度，含有润滑油和冷媒的混合物进入油分离器100中在螺旋式分离通道120中高速向下螺旋流动，由于重力和离心力的双重作用，润滑油能够通过第一过滤组件130滤出。由于壳体110中的润滑油的压力逐渐增大，最后能够使润滑油通过第二过滤组件140过滤后进入吸气端回到压缩机200内。含有润滑油和冷媒的混合物通过吸气管进入油分离器100后，含有润滑油和冷媒的混合物能够与螺旋式分离通道120存在一定的换热，使得吸气温度升高，进而增加压缩机200吸气端的压力，减少压缩机200吸气端与排气端的温差，便于压缩机200的回油，有利于降低压缩机200功耗。另外，压缩机200的排气端的含有润滑油和冷媒的混合物经油分离器100分离后，由于获得一定的冷量使得冷凝器300的进气端的温度降低，减少冷凝器300的换热温差，进而能够减少冷凝器300的换热面积，在保证冷凝换热能力的同时，减小冷凝器300的体积，进而减小供油系统的体积。

本发明的油分离器100通过螺旋式分离通道120对含有冷媒和润滑油的混合物进行分离，并通过第一过滤组件130对润滑油过滤，螺旋式分离通道120能够增加分离时的离心力作用，提高油分离效果，保证回油效率更高；同时，螺旋式分离通道120还能够有效的增加含有冷媒和润滑油的混合物的分离路径，以减小油分离器100的体积，使油分离器100的结构尺寸紧凑，进而减小供油系统的整体尺寸，减小制冷机组安装时占用的空间。本发明的油分离器100通过螺旋式分离通道120利用离心力作用对含有冷媒和润滑油的混合物进行分离，有效的解决目前通过增加油分离器的尺寸提高回油量导致增加制冷系统占用空间的问题，能够在保证油分离效果的同时增加油分离路径，以提高回油效率，同时使油分离器100的结构尺寸紧凑，减小制冷机组占用的空间。

作为一种可实施方式，螺旋式分离通道120具有开口部，第一过滤组件130设置开口部中，且第一过滤组件130封闭开口部。开口部能够实现螺旋式分离通道120与壳体110之间的连通，便于分离后的润滑油存储于壳体110中。同时为了保证润滑油的分离效果，在开口部增加第一过滤组件130。含有润滑油和冷媒的混合物在螺旋式分离通道120中进行分离，由于离心力和重力的双重作用，润滑油能够通过第一过滤组件130过滤后流到壳体110中。较佳地，在本实施例中，开口部位于螺旋式分离通道120的侧面。

再进一步地，开口部沿螺旋方向延伸，第一过滤组件130呈螺旋状设置于开口部中。也就是说，开口部是呈螺旋状设置的，第一过滤组件130的形状与开口部的形状相适配。这样能够实现润滑油通过第一过滤组件130进行进一步分离，便于润滑油通过第一过滤组件130进入壳体110，保证润滑油的分离效果。当然，第一过滤组件130的数量为多个，开口部的数量等于第一过滤组件130数量。开口部间隔分布于螺旋式分离通道120上。这样也能够实现润滑油通过第一过滤组件130进行进一步分离，并进入壳体110中，保证润滑油的分离效果。

作为一种可实施方式，螺旋式分离通道120固定设置于壳体110的内壁上，且第一过滤组件130垫设于螺旋式分离通道120与壳体110之间。这样能够增加螺旋式分离通道120的螺旋半径，由于含有润滑油和冷媒的混合物速度较高，能够进一步增加离心力的作用，提高油分离效率。同时，螺旋式分离通道120分离出来的润滑油通过过滤组件过滤后能够沿着壳体110的内壁流动。同时，上一层的第一过滤组件130过滤出来的润滑油还能通过本层的第一过滤组件130进行过滤，进一步提高过滤效果。当然，螺旋式分离通道120悬设于壳体110中，这样也能够实现含有润滑油和冷媒的混合物的分离，保证油分离效果。螺旋式分离通道120的悬设可以通过支架实现。

进一步地，螺旋式分离通道120的进气管111处的螺旋半径与出气管112处的螺旋半径相等。这样能够提高油分离的效率，进而保证压缩机200回油效率。当然，螺旋式分离通道120的螺旋半径从进气管111处至出气管112处逐渐增加或减小。这样能够避免上层的第一过滤组件130过滤的润滑油流到下层的第一过滤组件130中进行再次过滤，提高油分离效率。

作为一种可实施方式，螺旋式分离通道120的纵截面形状为弧形、曲线形、C字形、凹字形或多边形。原则上，螺旋式分离通道120的形状不受限制，只要螺旋式分离通道120能够呈螺旋形设置，使含有润滑油和冷媒的混合物能够在离心力作用下进行分离即可。在本实施例中，螺旋式分离通道120的纵截面形状为凹字形。进一步地，螺旋式分离通道120的下表面从下向上并从壳体110的轴线向外倾斜设置。这样能够便于润滑油沿着倾斜设置的下表面流动至第一过滤组件130处，通过第一过滤组件130过滤后进入壳体110。再进一步地，螺旋式分离通道120的下表面倾斜的角度的范围为5°～30°，以保证在便于润滑油流动的同时不会影响含有润滑油和冷媒的混合物的流动，保证油分离效果。进一步地，第一过滤组件130与第二过滤组件140均为至少一层过滤网。当然，第一过滤组件130与第二过滤组件140也可以为其他能够便于润滑油过滤的过滤结构。

本发明还提供了一种供油系统，包括冷凝器300、储液器400、换热器500、压缩机200及上述实施例中的油分离器100。冷凝器300、储液器400、换热器500、压缩机200及油分离器100通过管路顺次连接形成回路。压缩机200的排气端与油分离器100的进气管111连通，油分离器100的出气管112与冷凝器300的进气端连通，油分离器100的回气管113与压缩机200的吸气端连通。含有润滑油和冷媒的混合物由压缩机200的排气端排出，通过进气管111进入油分离器100的螺旋式分离通道120中进行分离，分离出来的润滑油通过回气管113回流至压缩机200中，保证压缩机200中润滑油的油量充足，保证压缩机200运行可靠，降低压缩机200的功耗。同时，分离出来的冷媒通过排气管进入冷凝器300的进气端，以提升冷凝器300冷凝换热的能力。本发明的供油系统通过油分离器100对含有润滑油和冷媒的混合物进行分离，在保证油分离的效果的同时使油分离器100的结构紧凑，提高回油效率，减小油分离器100占用的空间。进一步地，供油系统还包括干燥过滤器600，干燥过滤器600设置于储液器400与换热器500之间。

本发明还提供了一种制冷机组，包括上述实施例中的供油系统。本发明的制冷机组通过供油系统保证制冷效果，同时，采用上述油分离器100对润滑油进行分离时，能够减小供油系统整体尺寸，适用于空间较为狭小的制冷机组，同时还能保证油分离的效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种油分离器，其特征在于，包括：

中空的壳体(110)；

用于分离混合物的螺旋式分离通道(120)，所述螺旋式分离通道(120)设置于所述壳体(110)中；及

用于过滤的第一过滤组件(130)，所述第一过滤组件(130)设置于所述螺旋式分离通道(120)的外壁上，且所述螺旋式分离通道(120)通过所述第一过滤组件(130)与所述壳体(110)连通。

2.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)具有开口部，所述第一过滤组件(130)设置所述开口部中，且所述第一过滤组件(130)封闭所述开口部。

3.根据权利要求2所述的油分离器，其特征在于，所述开口部沿螺旋方向延伸，所述第一过滤组件(130)呈螺旋状设置于所述开口部中。

4.根据权利要求2所述的油分离器，其特征在于，所述第一过滤组件(130)的数量为多个，所述开口部的数量等于所述第一过滤组件(130)数量；

所述开口部间隔分布于所述螺旋式分离通道(120)上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)固定设置于所述壳体(110)的内壁上；

且所述第一过滤组件(130)垫设于所述螺旋式分离通道(120)与所述壳体(110)之间。

6.根据权利要求5所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)具有用于进入的进气管(111)以及用于排出冷媒的出气管(112)；

所述进气管(111)与所述出气管(112)穿设所述壳体(110)伸出，所述进气管(111)位于所述出气管(112)的上方。

7.根据权利要求6所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)的进气管(111)处的螺旋半径与所述出气管(112)处的螺旋半径相等。

8.根据权利要求6所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)的螺旋半径从所述进气管(111)处至所述出气管(112)处逐渐增加或减小。

9.根据权利要求2所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)的纵截面形状为弧形、曲线形、C字形、凹字形或多边形。

10.根据权利要求9所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)的下表面从下向上并从所述壳体的轴线向外倾斜设置。

11.根据权利要求10所述的油分离器，其特征在于，所述螺旋式分离通道(120)的下表面倾斜的角度的范围为5°～30°。

12.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述油分离器(100)还包括第二过滤组件(140)，所述壳体(110)具有回气管(113)，所述回气管(113)穿设所述壳体(110)伸出；

所述第二过滤组件(140)设置于所述回气管(113)上，所述回气管(113)通过所述第二过滤组件(140)与所述壳体(110)连通。

13.根据权利要求12所述的油分离器，其特征在于，所述第一过滤组件(130)与所述第二过滤组件(140)均为至少一层过滤网。

14.一种供油系统，其特征在于，包括冷凝器(300)、储液器(400)、换热器(500)、压缩机(200)及如权利要求1至13任一项所述的油分离器(100)；

所述冷凝器(300)、储液器(400)、换热器(500)、压缩机(200)及所述油分离器(100)通过管路顺次连接形成回路。

15.一种制冷机组，其特征在于，包括如权利要求14所述的供油系统。