CN106949063B - 油气分离装置、压缩机和空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种油气分离装置、压缩机和空调系统。本发明的油气分离装置，包括多孔板和滤网，多孔板上设有贯穿多孔板的相对的第一板面和第二板面的多个通气孔，从排气管排出的气流能够从第一板面一侧经由多个通气孔流向第二板面一侧并流向滤网，并且，第一板面呈向滤网一侧凸出的曲面，以使由排气管流向多孔板的气流能够在第一板面的引导作用下沿着第一板面流动。本发明通过利用多孔板的第一板面的曲面形状引导气流沿着第一板面流动，可以有效解决现有技术中因多孔板为平板而造成的气流冲击多孔板时分布不均匀的问题，增大滤网的利用面积，提高油分效率。

Description

油气分离装置、压缩机和空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种油气分离装置、压缩机和空调系统。

背景技术

油气分离装置是空调系统的重要组成部分，其用于对由压缩机排出的油气混合物中的油与气进行分离，使得被制冷剂气体带走的润滑油能够返回压缩机中，防止润滑油随制冷剂气体一起流向冷凝器等换热设备中，这不仅有助于保证压缩机的润滑效果，提高压缩机的运转效率，还可以降低润滑油因进入冷凝器等换热设备后在换热设备的壁面上形成油膜而影响换热设备换热性能的风险，有助于提高空调系统的工作性能。

油气分离装置通常包括多孔板和滤网，从压缩机排气管排出的油气混合物依次流经多孔板和滤网，其中：多孔板上设有多个通气孔，起到使油气混合物均匀分布的作用；滤网则对油气混合物中的润滑油进行过滤。

然而，现有技术中，油气分离装置的多孔板通常为平板，从排气管排出的油气混合物通常只能冲击在多孔板的局部位置，多孔板难以充分发挥其对油气混合物的均布作用。以图1所示的现有油气分离装置为例。如图1所示，该油气分离装置包括多孔板12’、滤网13’和油分桶14’，其中，多孔板12’为平板，其紧贴滤网13’并与滤网13’平行地设置，油分桶14’具有与多孔板12’相对设置的曲面桶壁，曲面桶壁向着远离滤网13’的一侧凸出。工作时，从压缩机1’的排气管11’排出的气流G’，先冲击油分桶14’的曲面桶壁，在曲面桶壁的作用下发生旋转运动，之后冲击在多孔板12’的呈平面形状的板面的局部部分(在图1中即为多孔板12’的上部板面)上。

可见，基于现有的油气分离装置，油气混合物在多孔板上的冲击位置较为集中，油气混合物无法流经整个多孔板，这就造成多数油气混合物只能经由多孔板上被冲击的局部位置处的通气孔流向滤网的与这部分通气孔对应的部分上，导致油气混合物分布不均匀，滤网难以得以充分利用，油分效率较差。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：基于现有的油气分离装置，油气混合物在多孔板上的冲击位置较为集中，油分效率较差。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种油气分离装置，用于分离由压缩机的排气管排出的气流中的油，该油气分离装置包括多孔板和滤网，多孔板上设有贯穿多孔板的相对的第一板面和第二板面的多个通气孔，从排气管排出的气流能够从第一板面一侧经由多个通气孔流向第二板面一侧并流向滤网，并且，第一板面呈向滤网一侧凸出的曲面，以使由排气管流向多孔板的气流能够在第一板面的引导作用下沿着第一板面流动。

可选地，第二板面呈向滤网一侧凸出的曲面。

可选地，曲面为弧面。

可选地，油气分离装置还包括与滤网相对设置的曲面壁，且曲面壁与第一板面向着相反方向凸出，从排气管排出的气流在曲面壁的作用下发生旋转后流向多孔板。

可选地，沿着气流在第一板面上的流动方向，多孔板的彼此相对的第一端和第二端中的至少一个与滤网间隔设置。

可选地，第一端和第二端中的一个相对于另一个远离滤网。

可选地，多孔板包括孔径大小不同的多个通气孔。

可选地，多个通气孔的孔径变化范围为2～10mm。

可选地，沿着气流在第一板面上的流动方向，多个通气孔的孔径逐渐变大。

本发明另一方面还提供了一种压缩机，其包括排气管，还包括本发明的油气分离装置。

本发明又一方面还提供了一种空调系统，包括本发明的压缩机。

本发明的油气分离装置，其多孔板的迎向气流的第一板面被设置为向滤网一侧凸出的曲面，这样气流不再只集中冲击多孔板的局部位置，而可以在第一板面的引导作用下流经多孔板的更大面积，使得气流能够流经多孔板更多不同位置处的通气孔流向滤网，有效解决现有技术中因多孔板为平板而造成的气流冲击多孔板时分布不均匀的问题，增大滤网的利用面积，提高油分效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出现有技术中压缩机的局部剖视图。

图2示出本发明第一实施例压缩机的局部剖视图。

图3示出图2中多孔板的立体结构示意图。

图4示出图3中多孔板的板面正投影视图。

图5示出本发明第二实施例压缩机的局部剖视图。

图中：

1’、压缩机；11’、排气管；12’、多孔板；13’、滤网；14’、油分桶；G’、气流；

1、压缩机；11、排气管；12、多孔板；13、滤网；14、油分桶；G、气流；

121、过管孔；122、通气孔；123、定位孔；12a、第一端；12b、第二端；12c、第一板面；12d、第二板面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图2-图5示出了本发明的两个实施例。参照图2-图5，本发明所提供的用于分离由压缩机1的排气管11排出的气流中油的油气分离装置，其包括多孔板12和滤网13，多孔板12上设有贯穿多孔板12的相对的第一板面12c和第二板面12d的多个通气孔122，从排气管11排出的气流能够从第一板面12c一侧经由多个通气孔122流向第二板面12d一侧并流向滤网13，并且，第一板面12c呈向滤网13一侧凸出的曲面，以使由排气管11流向多孔板12的气流能够在第一板面12c的引导作用下沿着第一板面12c流动。

本发明改变现有油气分离装置的多孔板的平板结构，将多孔板12的迎向气流的第一板面12c设置为向滤网13一侧凸出的曲面，这样第一板面12c能够利用其曲面形状引导冲击至多孔板12上的气流沿着第一板面12c流动，使得气流不再只集中冲击多孔板12的局部位置，而可以流经多孔板12的几乎整个第一板面12c，从而使气流能够流经多孔板12上更多不同部位的通气孔122流向滤网13，更充分地发挥多孔板12对气流的均布作用以及滤网13对气流的过滤作用，提高油分效率。

为了描述方便，本发明将多孔板12的在气流沿着第一板面12c流动方向上依次分布并彼此相对的两端分别称为第一端12a和第二端12b。

在本发明中，第一端12a和第二端12b中的至少一个可以与滤网13间隔设置，即，第一端12a和第二端12b中的至少一个与滤网13之间具有距离。例如，可以第一端12a与滤网13间隔设置，第二端12b与滤网13贴合；或者，可以第二端12b与滤网13间隔设置，第一端12a与滤网13贴合；再或者，还可以第一端12a与第二端12b均与滤网13间隔设置。基于此，多孔板12的第二板面12d的至少部分与滤网13之间具有间隔，第二板面12d与滤网13不再整体紧贴设置，由于第二板面12d与滤网13之间的间隔空间可以形成缓冲区域，一方面气流流速可以在该缓冲区域中进行缓冲，另一方面气流在该缓冲区域中还可以进一步扩散，进一步加大气流与滤网13的接触面积，因此，将第一端12a和第二端12b中的至少一个与滤网13间隔设置，有助于进一步改善分油效果，提高分油效率。

在本发明中，多孔板12可以平行于滤网13设置，即，第一端12a和第二端12b与滤网13之间的距离相等，但为了进一步提高油分效率，本发明的多孔板12优选相对滤网13倾斜设置，即，第一端12a和第二端12b与滤网13之间的距离不等，第一端12a和第二端12b中的一个相对于另一个远离滤网13。由于相对于平行设置的情况，倾斜设置的多孔板12不仅可以利用第一板面12c的曲面形状本身来引导气流沿着第一板面12c流动，还可以进一步地利用多孔板12的倾斜度配合第一板面12c来引导气流沿着第一板面12c流动，因此，将多孔板12相对滤网13倾斜设置，有助于引导气流更加流畅且更加均匀地流经多孔板12的几乎整个第一板面12c，进一步增大多孔板12以及滤网13的实际利用面积，更有效地提高油分效率。

另外，现有技术中多孔板上的各个通气孔通常设置为孔径相同的，但这样设置的通气孔没有考虑气流的实际分布规律，容易造成气流流经处于多孔板不同位置处的通气孔122后流速差距较大，影响滤网对油的过滤效果。因此，为了进一步解决该技术问题，本发明优选将多孔板12设置为包括孔径大小不同的通气孔122，利用变直径的通气孔122来改善气流流经多孔板12不同位置后的流速一致性，使得气流经由处于多孔板12不同位置处的通气孔122流向滤网13时具有较为一致的流速，进一步改善油分效果。通气孔122的孔径变化范围可以为2-10mm。

其中更优选地，沿着气流在第一板面12c上的流动方向(即沿着由第一端12a至第二端12b的方向)，多个通气孔122的孔径可以逐渐变大。由于从排气管11排出的气流流向多孔板12时，首先冲击在第一端12a附近的部位，然后再在第一板面12c曲面形状的引导作用下逐渐流向第二端12b，因此，第一端12a附近的气流相对较为集中，密度较大，沿着由第一端12a至第二端12b的方向(即气流在第一板面12c上的流动方向)，气流密度逐渐变小，因此，将通气孔122的孔径变化规律设置为沿着由第一端12a至第二端12b的方向逐渐变大，可以更有效地适应气流在沿第一板面12c流动过程中的密度分布规律，使流经多孔板12不同位置处的气流可以以较为一致的流速流向滤网13，实现更加均匀且充分的油分效果。

下面结合图2-5所示的两个实施例来对本发明进行进一步地说明。在这两个实施例中，油气分离装置均应用于为螺杆压缩机的压缩机1。螺杆压缩机工作时，通常需要向其内部喷入大量的润滑油，因此，从螺杆压缩机的排气管排出的气体中通常会混合更多的润滑油，所以，在螺杆压缩机中设置油气分离装置更为必要。另外，需要说明的是，为了描述方便，以下将图2和图5中的上和下分别定义为“左”和“右”，将图2和图5中的左和右分别定义为“后”和“前”。

图2-4示出了本发明的第一实施例。如图2-4所示，在该第一实施例中，油气分离装置包括多孔板12、滤网13和油分桶14，其中多孔板12和滤网13均设置在油分桶14中。从压缩机1的排气管11排出的气流G依次流经多孔板12和滤网13，多孔板12上设有多个通气孔122，每个通气孔122均贯穿多孔板12的沿着气流由多孔板12流向滤网13的方向依次布置并彼此相对的第一板面12c和第二板面12d，这样，从排气管11排出并流向多孔板12的气流G可以穿过通气孔122流向滤网13，被滤网13过滤；被分离的油(润滑油)则可以落至油分桶14中。

由图2可知，该实施例的油分桶14，其包括与滤网13相对设置的曲面壁，且曲面壁向着远离滤网13的一侧凸出。从排气管11排出的气流G首先冲击至曲面壁上，并在曲面壁的作用下发生旋转后流向多孔板12。如图2中靠近曲面壁的箭头所示，该实施例的气流G在曲面壁的作用下向左前方发生旋转。具体地，如图2所示，在该实施例中，排气管11靠近右侧设置，且排气管11的出口朝向左后侧，这样从排气管11中排出的气流冲击至曲面壁上时旋转现象更为突出。在这种情况下，若多孔板12仍如现有技术中一样采用平板结构，则流向多孔板12的气流会集中冲击多孔板12的第一端12a(左端)附近的部位，并大多直接从第一端12a处的通气孔122穿过，流向滤网13，而较少扩散至多孔板12的第二端12b(右端)附近等其他部位，多孔板12和滤网13的实际利用面积均较小，难以充分发挥气流均布及油气分离作用。

为了解决因气流在多孔板12上冲击位置较为集中而导致的油分效率较低的问题，如图2-4所示，在该实施例中，多孔板12整体被设置为向滤网13一侧凸出的曲面板，即，该实施例的多孔板12，不仅其沿着气流由多孔板12流向滤网13的方向位于上游的第一板面12c呈向滤网13一侧凸出的曲面，而且其沿着气流由多孔板12流向滤网13的方向位于下游的第二板面12d也呈向滤网13一侧凸出的曲面。具体地，由图2可知，该实施例的第一板面12c和第二板面12d均呈向滤网13一侧凸出的弧面，即前述“曲面”均为弧面，多孔板12为弧面板。

基于此，多孔板12不仅加工制造更加方便，与平板形多孔板相比具有更大的表面积，而且，多孔板12还可以利用第一板面12c的曲面形状引导流向多孔板12的气流沿着第一板面12c流动，如图2所示，气流沿着由多孔板12的第一端12a(左端)至多孔板12的第二端12b(右端)的方向在第一板面12c上流动，这样使得气流不再只集中冲击多孔板12的局部位置，而可以流经多孔板12的几乎整个第一板面12c，由于在沿着第一板面12c流动的过程中，气流可以同时不断地从第一板面12c不同位置处的通气孔122中穿过，流向滤网13，因此，流向该实施例多孔板12的气流能够流经多孔板12和滤网13的更大面积，不仅可以利用更大面积的多孔板12对气流进行均布，还可以利用更大面积的滤网13对气流中的油进行过滤，从而使得该实施例的油气分离装置能够实现更充分高效的油气分离过程。

具体地，由图2可知，在曲面壁作用下发生旋转的气流G，在流至多孔板12处时，会在第一板面12c的曲面形状的引导作用下再次发生旋转，使得气流G不再由多孔板12的直接被冲击部位(第一端12a)直接流向滤网13，而是一边由多孔板12的直接被冲击部位(第一端12a)扩散至第一板面12c的其他部位(第二端12b)，一边在沿着第一板面12c流动的过程中不断地穿过多孔板12不同部位处的通气孔122流向滤网13，有效解决油气混合物在多孔板12上冲击位置较为集中的问题，可以更充分地发挥多孔板12对气流的均布作用以及滤网13对气流中油的过滤作用，提高油分效率。

并且，第一板面12c对气流的旋转作用，还可以同时对气流中的油起到一定的离心分离的作用，这也有助于进一步提高该实施例油气分离装置的油分效率。

而且，由于在该实施例中，第一板面12c向着滤网13一侧凸出，而曲面壁向着远离滤网13一侧凸出，第一板面12c与曲面壁的凸出方向相反，因此，如图2中的两个箭头所示的，气流G在曲面壁处的旋转方向与气流G在第一板面12c处的旋转方向相反，这样不仅更有助于第一板面12c引导气流G沿着第一板面12c流动，而且由于气流G可以在第一板面12c与曲面壁之间的封闭区域中反复旋分，因此，也有助于进一步改善对气流中油的分离效果。

另外，在该实施例中，多孔板12相对于滤网13倾斜设置。具体地，由图2可知，多孔板12的第一端12a相对于多孔板12的第二端12b远离滤网13，使得多孔板12相对于滤网13向左后方倾斜。这样设置的好处在于，一方面，多孔板12的倾斜设置可以与第一板面12c的曲面形状相配合，进一步方便气流在第一板面12c上的流动，使气流流经多孔板12的更多部位，进而流经滤网13的更多部位，实现更为充分地油气分离过程，进一步改善油分效果；另一方面，第一端12a与滤网13之间的间隙，可以形成缓冲区域，有利于气流在穿过通气孔122后流向滤网13的过程中进行缓冲，改善气流流速一致性，并进一步加大气流与滤网13的接触面积，从而进一步提高油分效率。

此外，如图4所示，在该实施例中，多孔板12上的各通气孔122不再设置为相同的孔径，而是沿着由第一端12a至第二端12b的方向，即沿着气流在第一板面12c上的流动方向，通气孔122的孔径逐渐变大。如前所述，该实施例中，在曲面壁作用下发生旋转的气流流向多孔板12时，首先冲击第一端12a附近的部位，之后再在第一板面12c的引导作用下向第二端12b附近部位扩散，因此，由第一端12a至第二端12b，气流密度逐渐变小，所以，该实施例将沿着由第一端12a至第二端12b的方向分布的各通气孔122的孔径设置为逐渐变大的，可以更有效地适应气流在沿第一板面12c流动过程中的密度分布规律，使流经多孔板12不同部位的气流可以以较为一致的流速流向滤网13，实现更加均匀且充分的油分效果。

由图2和图4可知，该实施例的多孔板12上还设有过管孔121和多个定位孔123，其中：过管孔121用于与压缩机1的排气管11配合，允许排气管11从中穿过；定位孔123则用于实现多孔板121的定位。具体地，如图2和图4所示，与排气管11靠右侧设置相适应地，该实施例的过管孔121在多孔板12上的设置位置靠近第二端12b(右端)，以便于排气管11穿过。

图5示出了本发明的第二实施例。该第二实施例与前述第一实施例基本相同，油气分离装置的多孔板12仍采用弧面板结构，多孔板12上的多个通气孔122仍设置为沿着气流在第一板面12c上的流动方向孔径逐渐变大，且多孔板12也仍然相对滤网13倾斜设置。而该第二实施例与第一实施例的不同之处主要在于，多孔板12相对滤网13的倾斜方向不同。具体地，由图5可知，在该第二实施例中，多孔板12的第二端12b相对于第一端12a远离滤网13，这使得多孔板12不再如第一实施例中一样相对于滤网13向左后方倾斜，而是相对于滤网13向右后方倾斜。这种倾斜方式仍然能够与第一板面12c的曲面形状相配合，实现对多孔板12和滤网13更大面积的利用，且第二端12b与滤网13之间的间隙也能对气流流速起到缓冲作用。因此，该第二实施例也能够有效提高油分效率。

虽然在上述两个实施例中，多孔板12均采用弧面板结构，但需要说明的是，多孔板12并不局限于此，例如，多孔板12还可以采用非弧面的其他曲面板结构形式，或者，多孔板12的第二板面12d也可以不设置为向滤网13一侧凸出的曲面形状，而设置为平面形状或其他形状，实际上，只要多孔板12的第一板面12c设置为曲面形状，能够引导气流沿着第一板面12c流动，均在本发明的保护范围之内。

基于本发明的油气分离装置对油气进行分离时，从排气管11排出的气流首先经过油分桶14的曲面壁发生旋转，之后流向多孔板12，在多孔板12的作用下发生进一步的旋转，并在进一步旋转过程中，同时经由不同孔径的通气孔122，流速较为均匀地流经滤网13的较大面积，油分效率较高，油分效果较好。

将本发明的油气分离装置应用于压缩机1和空调系统中，可以对由压缩机1排出的油气混合物中的油与气进行更充分地分离，更有效地提高压缩机1的运转效率以及空调系统的工作性能。因此，本发明还提供了一种包括本发明油气分离装置的压缩机1和一种包括本发明压缩机1的空调系统。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种油气分离装置，用于分离由压缩机(1)的排气管(11)排出的气流中的油，其特征在于，所述油气分离装置包括多孔板(12)和滤网(13)，所述多孔板(12)上设有贯穿所述多孔板(12)的相对的第一板面(12c)和第二板面(12d)的多个通气孔(122)，从所述排气管(11)排出的气流能够从所述第一板面(12c)一侧经由所述多个通气孔(122)流向所述第二板面(12d)一侧并流向所述滤网(13)，并且，所述第一板面(12c)呈向所述滤网(13)一侧凸出的曲面，以使由所述排气管(11)流向所述多孔板(12)的气流能够在所述第一板面(12c)的引导作用下沿着所述第一板面(12c)流动。

2.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述第二板面(12d)呈向所述滤网(13)一侧凸出的曲面。

3.根据权利要求1或2所述的油气分离装置，其特征在于，所述曲面为弧面。

4.根据权利要求1或2所述的油气分离装置，其特征在于，所述油气分离装置还包括与所述滤网(13)相对设置的曲面壁，且所述曲面壁与所述第一板面(12c)向着相反方向凸出，从所述排气管(11)排出的气流在所述曲面壁的作用下发生旋转后流向所述多孔板(12)。

5.根据权利要求1或2所述的油气分离装置，其特征在于，沿着气流在所述第一板面(12c)上的流动方向，所述多孔板(12)的彼此相对的第一端(12a)和第二端(12b)中的至少一个与所述滤网(13)间隔设置。

6.根据权利要求5所述的油气分离装置，其特征在于，所述第一端(12a)和所述第二端(12b)中的一个相对于另一个远离所述滤网(13)。

7.根据权利要求1或2所述的油气分离装置，其特征在于，所述多孔板(12)包括孔径大小不同的所述多个通气孔(122)。

8.根据权利要求7所述的油气分离装置，其特征在于，所述多个通气孔(122)的孔径变化范围为2～10mm。

9.根据权利要求7所述的油气分离装置，其特征在于，沿着气流在所述第一板面(12c)上的流动方向，所述多个通气孔(122)的孔径逐渐变大。

10.一种压缩机(1)，包括排气管(11)，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一所述的油气分离装置。

11.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求10所述的压缩机(1)。