CN112922837A

CN112922837A - 油气分离器、压缩机及空调器

Info

Publication number: CN112922837A
Application number: CN202110156653.9A
Authority: CN
Inventors: 李业林; 史正良; 贾波; 陈晓晓; 郑慧芸; 马啸昌
Original assignee: Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Current assignee: Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2021-06-08

Abstract

本发明提供了一种油气分离器、压缩机及空调器，油气分离器包括外壳和设置在外壳内的分隔筒、螺旋结构、散油帽、第一分离伞、第一变径筒，其中，螺旋结构环绕在分隔筒的外壁上，散油帽位于分隔筒的下方；第一分离伞的下方、分隔筒、散油帽的上方和外壳的内壁之间的区域形成第一腔室，分隔筒内的区域形成第二腔室，分隔筒的上方和外壳的内壁之间的区域形成第三腔室；外壳具有吸气口和排气口，吸气口和第一腔室连通，排气口和第三腔室连通，第二腔室的下端和第一腔室连通，第一腔室通过回油通口和集油腔连通；第一变径筒的下端的尺寸小于第一变径筒的上端的尺寸，第二腔室通过第一变径筒和第三腔室连通。采用该方案，提高了油气分离的效果。

Description

油气分离器、压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及油气分离技术领域，具体而言，涉及一种油气分离器、压缩机及空调器。

背景技术

冷冻油是空调制冷系统中的压缩机内不可或缺的润滑剂，主要起着降低机构摩擦、减少机械部件磨损、降低温度及增强密封性的作用。在制冷机组运转工作的过程中，冷冻油会不可避免地以微油滴的形式随着制冷剂进入到制冷系统中，并参与制冷循环。当冷冻油随着制冷剂进入到蒸发器或冷凝器后，会在换热器表面形成一层油膜，导致换热器的传热热阻增加，进而导致整个制冷系统的换热效率降低，能耗增大；同时，当排出的冷冻油没有回流到压缩机，或者回流的时间太晚，致使压缩机出现缺油现象，压缩机内泵体、轴承等摩擦副零部件的磨损几率增加，导致压缩机运行出现故障。

随着技术的进步及环保要求的提高，制冷系统使用的压缩机也逐渐向变频、高速、智能及适应工况更加宽广的方向发展，污染环境及破坏臭氧层的制冷剂逐渐被R404A、R410A、R407C、R290、R32及CO2等环保制冷剂替代，特别是其中的R410A、CO2等冷媒的临界压力都比较高，使用这种高临界压力冷媒的压缩机排出压缩气体的压力更大，排出速度更快，排出过程中携带微油滴的几率也越高。

为了避免或减少进入换热器中的冷冻油，保证压缩机安全稳定的运转，需要在制冷机组中安装油气分离器，将随着制冷剂排出的冷冻油分离出来。现有油分离器的分离效果已达不到使用R410A、CO2等高临界压力冷媒的压缩机的使用要求，油气分离效果差。

发明内容

本发明提供了一种油气分离器、压缩机及空调器，以提高油气分离器的油气分离效果，满足使用高临界压力冷媒的压缩机的要求。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种油气分离器，包括外壳和设置在所述外壳内的分隔筒、螺旋结构、散油帽、第一分离伞、第一变径筒，其中，所述分隔筒的上端和所述第一分离伞连接，所述螺旋结构环绕在所述分隔筒的外壁上，所述散油帽位于所述分隔筒的下方；所述第一分离伞的下方、所述分隔筒、所述散油帽的上方和所述外壳的内壁之间的区域形成第一腔室，所述分隔筒内的区域形成第二腔室，所述分隔筒的上方和所述外壳的内壁之间的区域形成第三腔室，所述散油帽的下方和所述外壳的内壁之间的区域形成集油腔；所述外壳具有吸气口和排气口，所述吸气口和所述第一腔室连通，所述排气口和所述第三腔室连通，所述第二腔室的下端和所述第一腔室连通，所述散油帽上具有回油通口，所述第一腔室通过所述回油通口和所述集油腔连通；所述第一变径筒的上端和所述第一分离伞连接，所述第一变径筒的下端位于所述第二腔室内，所述第一变径筒的下端的尺寸小于所述第一变径筒的上端的尺寸，所述第二腔室通过所述第一变径筒和所述第三腔室连通。

进一步地，所述油气分离器还包括多孔结构，所述多孔结构位于所述第二腔室的下部区域内。

进一步地，所述多孔结构包括间隔设置的多个多孔板，每个所述多孔板均具有多个细孔；在水平投影上，相邻的两个所述多孔板的细孔交错布置。

进一步地，所述油气分离器还包括设置在所述第三腔室内的第二分离伞和第二变径筒，所述第二变径筒的下端的尺寸小于所述第二变径筒的上端的尺寸，所述第二变径筒的下端和所述第一分离伞连接，所述第二变径筒的上端和所述第二分离伞连接，所述第二变径筒的侧壁上具有多个侧孔。

进一步地，所述第二变径筒为锥台形结构，所述第二分离伞为锥形结构，所述第二分离伞和所述外壳间隔设置，所述第二分离伞的凹面朝向所述第二变径筒，所述第二分离伞的下端直径大于所述第二变径筒的上端直径。

进一步地，所述第一分离伞为锥台形结构，所述第一分离伞的小端位于所述第一分离伞的大端的上方，所述第一分离伞的大端周缘和所述外壳的内壁连接，所述第一分离伞的小端周缘和所述第一变径筒的上端连接，所述第一变径筒为锥台形结构。

进一步地，所述散油帽为锥形结构，所述散油帽的周缘和所述外壳的内壁连接，所述回油通口为多个，多个所述回油通口沿所述散油帽的周向分布，其中，所述散油帽的正对所述第二腔室的区域为实体结构。

进一步地，所述分隔筒为圆柱结构，所述第一变径筒为锥台形结构，所述第二腔室的内径为D，所述第一变径筒上端的内径为d1，所述第一变径筒下端的内径为d2，其中，d1＝D，d2＝d1。

进一步地，所述油气分离器还包括锥台形变向隔板，所述锥台形变向隔板位于所述分隔筒和所述散油帽之间，所述锥台形变向隔板的大端位于所述锥台形变向隔板的小端的上方，所述锥台形变向隔板的大端周缘和所述外壳的内壁连接。

进一步地，所述油气分离器还包括阻隔板，所述阻隔板位于所述散油帽的下方，所述阻隔板和所述外壳的内壁之间具有缺口；所述阻隔板为多个，多个所述阻隔板在竖直方向间隔设置，其中，相邻的两个所述阻隔板的缺口在水平面上的投影交错设置。

进一步地，位于所述第一分离伞和所述散油帽之间的外壳内壁上涂有疏油涂层，所述分隔筒的内壁上涂有疏油涂层。

进一步地，所述疏油涂层为以下至少之一：聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、不含氟丙烯酸酯、熔融石蜡、全氟聚醚、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯、纳米二氧化硅。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，所述压缩机包括泵体、排气管、回油管和油气分离器，所述油气分离器为上述的油气分离器，其中，所述泵体的出气口通过所述排气管和所述油气分离器的吸气口连通，所述泵体的储油腔通过所述回油管和所述油气分离器的集油腔连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，所述空调器包括上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，提供了一种油气分离器，包括外壳和设置在外壳内的分隔筒、螺旋结构、散油帽、第一分离伞、第一变径筒，其中，分隔筒的上端和第一分离伞连接，螺旋结构环绕在分隔筒的外壁上，散油帽位于分隔筒的下方；第一分离伞的下方、分隔筒、散油帽的上方和外壳的内壁之间的区域形成第一腔室，分隔筒内的区域形成第二腔室，分隔筒的上方和外壳的内壁之间的区域形成第三腔室，散油帽的下方和外壳的内壁之间的区域形成集油腔；外壳具有吸气口和排气口，吸气口和第一腔室连通，排气口和第三腔室连通，第二腔室的下端和第一腔室连通，散油帽上具有回油通口，第一腔室通过回油通口和集油腔连通；第一变径筒的上端和第一分离伞连接，第一变径筒的下端位于第二腔室内，第一变径筒的下端的尺寸小于第一变径筒的上端的尺寸，第二腔室通过第一变径筒和第三腔室连通。

采用该方案，含有冷冻油的冷媒从吸气口进入第一腔室后先通过螺旋结构产生离心作用，发生油气分离，然后混合流体与散油帽接触后受到碰撞聚结分离的作用，进一步油气分离，然后混合流体进入第二腔室，并通过第一变径筒进入第三腔室，流体进入第一变径筒后会再受到碰撞聚结分离的作用，进一步提高油气分离效果。因此，该方案通过多次油气分离作用提高了油气分离的效果，即使对于R410A、CO2等高临界压力冷媒也能够满足分离要求。而且，通过上述方案，还能够达到消声降噪的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的油气分离器的结构示意图；

图2示出了图1中的油气分离器中的流体流动示意图；

图3示出了图1中的分隔筒和螺旋结构的示意图；

图4示出了图1中的多孔结构的示意图；

图5示出了图1中的第一分离伞和第一变径筒的结构示意图；

图6示出了图1中的第二分离伞和第二变径筒的结构示意图；

图7示出了图1中的散油帽的结构示意图；

图8示出了图1中的锥台形变向隔板的结构示意图；

图9示出了本发明的实施例提供的压缩机的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、泵体；101、吸气管；120、排气管；130、回油管；140、固定套环；200、油气分离器；201、吸气口；202、排气口；203、回油口；210、外壳；211、上盖；212、下盖；213、第一腔室；214、第二腔室；215、第三腔室；216、集油腔；220、分隔筒；221、螺旋流道；230、螺旋结构；240、多孔板；241、细孔；250、第一分离伞；251、第一变径筒；260、第二分离伞；261、第二变径筒；262、侧孔；270、散油帽；271、回油通口；280、锥台形变向隔板；290、阻隔板。

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作出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。

如图1至图8所示，本发明的实施例提供了一种油气分离器，包括外壳210和设置在外壳210内的分隔筒220、螺旋结构230、散油帽270、第一分离伞250、第一变径筒251，其中，分隔筒220的上端和第一分离伞250连接，螺旋结构230环绕在分隔筒220的外壁上，散油帽270位于分隔筒220的下方；第一分离伞250的下方、分隔筒220、散油帽270的上方和外壳210的内壁之间的区域形成第一腔室213，分隔筒220内的区域形成第二腔室214，分隔筒220的上方和外壳210的内壁之间的区域形成第三腔室215，散油帽270的下方和外壳210的内壁之间的区域形成集油腔216；外壳210具有吸气口201和排气口202，吸气口201和第一腔室213连通，排气口202和第三腔室215连通，第二腔室214的下端和第一腔室213连通，散油帽270上具有回油通口271，第一腔室213通过回油通口271和集油腔216连通；第一变径筒251的上端和第一分离伞250连接，第一变径筒251的下端位于第二腔室214内，第一变径筒251的下端的尺寸小于第一变径筒251的上端的尺寸，第二腔室214通过第一变径筒251和第三腔室215连通。

采用该方案，含有冷冻油的冷媒从吸气口201进入第一腔室213后先通过螺旋结构230的螺旋流道221产生离心作用，发生油气粗分离，然后混合流体与散油帽270接触后受到碰撞聚结分离的作用，进一步油气分离，然后混合流体进入第二腔室214，并通过第一变径筒251进入第三腔室215，流体进入第一变径筒251后会再受到碰撞聚结分离的作用，进一步提高油气分离效果。因此，该方案通过多次油气分离作用提高了油气分离的效果，即使对于R410A、CO2等高临界压力冷媒也能够满足分离要求。而且，通过上述方案，还能够达到消声降噪的目的。其中，外壳210包括从上到下依次连接的上盖211、筒体和下盖212。

在本实施例中，油气分离器还包括多孔结构，多孔结构位于第二腔室214的下部区域内。混合流体从第一腔室213通过多孔结构后进入第二腔室214。多孔结构上小的孔径能够增加频带宽度，这是由于在声波传播的过程中，它的能量损失依赖于压缩后的冷媒及冷冻油在微孔中的摩擦损失。而摩擦损失取决于吸声结构的声阻大小，声阻越大，摩擦损失越大，声阻又与孔径的平方成反比。由于小孔的孔径相对于排气管来说比较小，所以其能够产生较大的声阻，从而提高了吸声性能。

具体地，多孔结构包括间隔设置的多个多孔板240，每个多孔板240均具有多个细孔241；在水平投影上，相邻的两个多孔板240的细孔241交错布置。这样可以进一步提高油气分离的效果以及降噪效果。可选地，多孔板240的周缘和分隔筒220的内壁连接，最下方的两个多孔板240之间的间距为5mm以上。这样能增强多孔板240对从外壳210内壁、散油帽270及锥台形变向隔板280反射回来并接着流进分隔筒220内的含油气体或制冷剂再次受到碰撞聚结分离的作用，加强了对含油气体或制冷剂的油气分离效率，进一步使得7～10μm直径的微油滴被分离。

在本实施例中，油气分离器还包括设置在第三腔室215内的第二分离伞260和第二变径筒261，第二变径筒261的下端的尺寸小于第二变径筒261的上端的尺寸，第二变径筒261的下端和第一分离伞250连接，第二变径筒261的上端和第二分离伞260连接，第二变径筒261的侧壁上具有多个侧孔262。这种结构能够使得进入到第一分离伞250与第二分离伞260之间的空腔内含有微油滴的气体或冷媒中会再受到碰撞聚结分离的作用，使得混有直径为3μm以下的微油滴被碰撞聚结分离。

具体地，第二变径筒261为锥台形结构，第二分离伞260为锥形结构，第二分离伞260和外壳210间隔设置，第二分离伞260的凹面朝向第二变径筒261，第二分离伞260的下端直径大于第二变径筒261的上端直径。第二分离伞260的凹面也会改变第一分离伞250与第二分离伞260之间的空腔内的气流的流动方向，使得分离出的冷冻油被该改变流动方向后的气流向下吹动，并回流到分隔筒220内，最后再回流到油气分离器200的底部。

在本实施例中，第一分离伞250为锥台形结构，第一分离伞250的小端位于第一分离伞250的大端的上方，第一分离伞250的大端周缘和外壳210的内壁连接，第一分离伞250的小端周缘和第一变径筒251的上端连接，第一变径筒251为锥台形结构。该第一分离伞250的排气口处的第一变径筒251的这种布置形式能够使得进入到分隔筒220内含有微油滴的气体或冷媒中会再受到碰撞聚结分离的作用，使得混有直径为3～7μm的微油滴被碰撞聚结分离。

具体地，分隔筒220为圆柱结构，第一变径筒251为锥台形结构，第二腔室214的内径为D，第一变径筒251上端的内径为d₁，第一变径筒251下端的内径为d₂，其中，d₁＝1/2～1/5D，d₂＝1/2～1/4d₁。

在本实施例中，散油帽270为锥形结构，散油帽270的周缘和外壳210的内壁连接，回油通口271为多个，多个回油通口271沿散油帽270的周向分布，其中，散油帽270的正对第二腔室214的区域为实体结构。这样可起到良好的碰撞以及对流体导向的作用。

在本实施例中，油气分离器还包括锥台形变向隔板280，锥台形变向隔板280位于分隔筒220和散油帽270之间，锥台形变向隔板280的大端位于锥台形变向隔板280的小端的上方，锥台形变向隔板280的大端周缘和外壳210的内壁连接。这样可对混合流体进行引导，以使流体与散油帽270碰撞并进入到第二腔室214内。

可选地，锥台形变向隔板280和外壳210的内壁之间的夹角为α＝30°～60°。在水平面投影上，回油通口271位于锥台形变向隔板280的小端和外壳210的内壁之间，这样可避免混合流体直接流入回油通口271内。

在本实施例中，油气分离器还包括阻隔板290，阻隔板290位于散油帽270的下方，阻隔板290和外壳210的内壁之间具有缺口；阻隔板290为多个，多个阻隔板290在竖直方向间隔设置，其中，相邻的两个阻隔板290的缺口在水平面上的投影交错设置。通过阻隔板290可避免集油腔216内的油再次混入冷媒中。

在本实施例中，位于第一分离伞250和散油帽270之间的外壳210内壁上涂有疏油涂层，分隔筒220的内壁上涂有疏油涂层。这样可防止分离后的冷冻油在外壳210内壁及分隔筒220内壁上出现团聚的情况。

具体地，疏油涂层为以下至少之一：聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、不含氟丙烯酸酯、熔融石蜡、全氟聚醚、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯、纳米二氧化硅。

如图9所示，本发明的另一实施例提供了一种压缩机，压缩机包括泵体100、排气管120、回油管130和油气分离器200，油气分离器200为上述的油气分离器200，其中，泵体100的出气口通过排气管120和油气分离器200的吸气口201连通，泵体100的储油腔通过回油管130和油气分离器200的集油腔216连通。

具体地，压缩机为转子式压缩机或活塞式压缩机或叶片式压缩机或斜盘式压缩机或涡旋式压缩机或螺杆式压缩机或离心式压缩机或带有润滑油的容积式压缩机或空气压缩机。

可选地，压缩机还包括固定套环140，固定套环140套在油气分离器200上，固定套环140和泵体100连接。固定套环140为高分子材料或在金属材质的环形件内垫一片高分子材料软垫片的组合形式。泵体100上具有吸气管101。油气分离器200的底部具有回油口203，回油管130和回油口203连通。

为了便于理解本方案，下面进一步进行说明。

本发明提供一种用于压缩机的混合型油气分离器，用于解决现有高临界压力冷媒R410A及CO2压缩机的油气分离器对压缩气体或制冷剂中混合冷冻油微油滴的分离效率较低，冷冻油易进入到制冷系统内，压缩机因缺油而导致泵体、轴承等摩擦副零部件的磨损，压缩机的可靠性降低的问题。同时，解决现有油气分离器对压缩机排气管处产生的气流脉动噪声的减弱效果并不明显，有部分气流脉动产生的动力致使油气分离器出现振动的情况，从而引发压缩机的振动幅度增大，进而导致压缩机整机的噪声增加的问题，使得整个空调系统的舒适性得到提升。

如图9所示，油气分离器200被固定在泵体100壳体侧壁上的固定套环140固定住，以防止油气分离器200在x轴、y轴及z轴方向上出现窜动的情况。

其中，泵体100的上盖上焊接有吸气管101，泵体100的壳体侧壁上焊接有排气管120，且排气管120与油气分离器200的壳体侧壁被焊接在一起，从而使得泵体100与油气分离器200之间连通。

进一步地，固定套环140为高分子材料或在金属材质固定套环140内垫一片高分子材料软垫片的组合形式，高分子材料能够降低油气分离器200本身的振动对压缩机整机振动的不利影响，进而降低压缩机整机的振动及噪声。

如图1及图9所示，油气分离器200的外壳侧壁上焊接有吸气口201，该吸气口201与排气管120连接。油气分离器200的上盖211上焊接有排气口202，该排气口202外接制冷系统的管道。

油气分离器200的下盖212上焊接有回油口203，该回油口203连接与泵体100壳体底部侧壁接通的回油管130，这样经过油气分离器分离后沉积的冷冻油就能够从回油管130流会到泵体100内，以保证泵体100内部的泵体、轴承的摩擦副零部件一直处于油膜润滑的状态，泵体及轴承等摩擦副零部件就不会处于乏油摩擦(边界润滑)的状态或干摩擦的状态，这些摩擦副零部件也就不会出现异常磨损的情况，保证了泵体100运行的可靠性。

如图1所示，油气分离器200包括分隔筒220、螺旋结构230、多孔板240、第一分离伞250、第二分离伞260及锥台形变向隔板280。通过焊接将第一分离伞250伞凹面朝向下盖212的方向固定在外壳210内壁上。

如图3所示，在将分隔筒220焊接固定在第一分离伞250的凹面上之前，先在分隔筒220的筒外壁上焊接有螺旋结构230，这样分隔筒220与螺旋结构230之间就会构成螺旋流道221，使得刚进入到油气分离器200内的压缩气体或制冷剂做螺旋旋风流动，压缩气体或制冷剂做在流动的过程中受到离心力的作用，压缩气体或制冷剂含有的直径为10μm以上大油滴受离心作用而被甩到油气分离器200包括外壳210的内壁上，进而达到含有冷冻油的压缩气体或制冷剂的第一次油气粗分离。

如图4所示，分隔筒220的筒内壁靠近进气口处装配固定有数量为n的多孔板240，其中，多孔板240的数量n为2个及2个以上，即n≥2。

进一步地，装配的相邻两块多孔板240之间的间隔不小于5mm，且相邻两块下多孔板240的细孔241与上多孔板240的细孔241交错装配，这样能增强多孔板240对从外壳210内壁、散油帽270及锥台形变向隔板280反射回来并接着流进分隔筒220内的含油气体或制冷剂再次受到碰撞聚结分离的作用，加强了对含油气体或制冷剂的油气分离效率，进一步使得7～10μm直径的微油滴被分离。同时，气流在经过这些多孔板240后，被多孔板240多次降噪，这里运用到了细孔板降噪及扩腔降噪的原理，使得压缩气体产生的气流脉动噪声得到降低。

上述细孔板消降噪的原理为：多孔结构上小的孔径能够增加频带宽度，这是由于在声波传播的过程中，它的能量损失依赖于压缩后的冷媒及冷冻油在微孔中的摩擦损失。而摩擦损失取决于吸声结构的声阻大小，声阻越大，摩擦损失越大，声阻又与孔径的平方成反比。由于细孔的孔径相对于排气管来说比较小，所以其能够产生较大的声阻，从而提高了吸声性能。细孔板后空腔的深度能控制吸声峰的位置，吸声结构有一个或几个共振频率，共振频率的高低，也就是最大吸声峰的位置，可以由相应的空腔深度来进行控制，其深度越大，共振频率也就越低。在共振频率中，若穿孔板的声阻与冷媒及冷冻油中的声阻相等，入射的声能就完全被微穿孔板吸声结构吸收，达到最大吸收值，否则只能吸收部分。因此，为了进一步提升对高宽频带噪声的吸收性能，可增加多孔板240的层数，即采用双层或多层多孔板240的吸声结构，从而形成两个或多个共振频率，从而达到消声降噪的目的。

如图5所示，在第一分离伞250的排气口设有第一变径筒251，且第一变径筒251的大径端与第一变径筒251凹面连接，即第一变径筒251的小径端朝向下盖212方向。同时，第一变径筒251大径端直径d1为1/2～1/5倍分隔筒内壁直径D，即d1＝(1/2～1/5)D，且第一变径筒251小径端直径d2为1/2～1/4倍第一变径筒251大径端直径d1，即d2＝(1/2～1/4)d1。

该第一分离伞250的排气口处的第一变径筒251的这种布置形式能够使得进入到分隔筒220内含有微油滴的气体或冷媒中会再受到碰撞聚结分离的作用，使得混有直径为3～7μm的微油滴被碰撞聚结分离。同时，第一变径筒251会改变靠近分隔筒220内壁的气流的流动方向，使得分离出的冷冻油被该改变流动方向后的气流向下吹动，使得分离后的冷冻油回流到油气分离器200的底部。

这种结构及布置形式的第一分离伞250及第一变径筒251也起到了抗性消音的作用，同时，气流脉动噪声在分隔筒220内也受到了扩容降压降噪的作用，使得压缩气体产生的气流脉动噪声得到进一步的降低。

其中，抗性消音为：抗性消声是生产通过管道截面的突变处或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能，以达到消声目的。扩容降压降噪为：扩容降压降噪是使在气体排出方向上的截面积发生突变扩大，使得气体的压力和流速都得到降低，这样气体冲击消音装置内壁的阻塞喷注噪声也会相应的降低。

如图6所示，第二分离伞260的凹面下固定有第二变径筒261，且第二变径筒261还与第一分离伞250的凸面连接，并在第二变径筒261的圆周侧壁上开设有多个侧孔262。该第二分离伞260的这种结构及在第二变径筒261开设的侧孔262能够使得进入到第一分离伞250与第二分离伞260之间的空腔内含有微油滴的气体或冷媒中会再受到碰撞聚结分离的作用，使得混有直径为3μm以下的微油滴被碰撞聚结分离。同时，第二分离伞260的凹面也会改变第一分离伞250与第二分离伞260之间的空腔内的气流的流动方向，使得分离出的冷冻油被该改变流动方向后的气流向下吹动，并回流到分隔筒220内，最后再回流到油气分离器200的底部。

如图8所示，锥台形变向隔板280倾斜侧壁与外壳210之间夹角α的取值范围为30°～60°，即α＝30°～60°，这样设置能够防止从螺旋流道221的螺旋气流直接从回油通口271流入到油气分离器200的底部，进而导致油气分离不完全的问题出现。

如图7所示，散油帽270为锥形伞面形状，并在散油帽270的大径圆周上开设有多个回油通口271，这些回油通口271利于分离后的冷冻油回流到油气分离器200的底部。

进一步地，在散油帽270下方焊接固定有交错布置且带有1/4～1/6圆形缺口的阻隔板290，这些阻隔板290形成多个迷宫腔室，进而防止从回油通口271回流的部分含油气体或制冷剂从油气分离器200的底部再回流到泵体100内，从而提升油气分离器200的油气分离效率。

在外壳210内壁及分隔筒220内壁上冷冻油团聚后，在高速气流的冲击下会有再一次由大油滴变成微油滴的问题出现，因此为防止分离后的冷冻油在外壳210内壁及分隔筒220内壁上出现团聚的情况，在第一分离伞250与散油帽270之间的外壳210内壁及分隔筒220内壁上凃敷有疏油涂层。

进一步地，疏油涂层为聚烯烃(PO)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚丙烯腈(PAN)、不含氟丙烯酸酯(PDDA)、熔融石蜡、全氟聚醚(PFPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)和纳米二氧化硅(SiO2)中的至少一种。

总结以上各结构组成的油气分离器200多次分离含油气体或冷媒的原理如下：

第一次粗分离：从压缩机内排出的压缩气体或制冷剂从混合型油气分离器的吸气管进入到油气分离器200内，压缩的气体或制冷剂先进入到螺旋流道221，从而受到旋风螺旋离心力的作用，气体或制冷剂中含有的直径在10μm以上的油滴被该离心力甩到外壳210的内壁上，第一次粗分离完成。

第二次精分离：从螺旋流道221流道粗分离后的含有微油雾的压缩气体或制冷剂受到倾斜锥台形变向隔板280及散油帽270的作用而从分隔筒220进气口处多层多孔板240的多个细孔241发生碰撞聚结分离，使得7～10μm直径的微油滴被分离，第二次精分离完成。

第三次精分离：经过多孔板240精分离的含有微油雾的压缩气体或制冷剂受到第一分离伞250凹面及第一变径筒251的碰撞聚结分离作用，使得直径为3～7μm的微油滴被分离，第三次精分离完成。

第四次精分离：经过第一分离伞250精分离后含有微油雾的压缩气体或制冷剂受到第二分离伞260凹面及第二分离伞260第二变径筒261上侧孔的碰撞聚结分离作用，使得直径为3μm以下的微油滴被分离，第四次精分离完成。

总结以上各结构组成的油气分离器200多次对排气气流脉动噪声进行消音降噪的原理是：

第一次消音降噪：从泵体100排出的压缩气体进入到油气分离器200内的第一腔室内，这时气体流动的截面积出现了突变，气体压力降低，气体流速也相应的得到降低，从而起到第一次扩腔降噪的效果。

第二次消音降噪：气流又受到分隔筒220、螺旋结构230、锥台形变向隔板280及散油帽270的第一次阻隔反射作用，使得相同振幅的气体噪声干涉抵消，这里运用到了阻性消音降噪的原理。

第三次消音降噪：反射的气流从多层多孔板240的细孔241穿过，细孔增加了对压缩气体或制冷剂的压力损失，从而增加声音的频带宽度，吸声性能得到提高。同时，两块多孔板240之间的间隙空腔的深度能控制吸声峰的位置，为了进一步提升对高宽频带噪声的吸收性能，可增加细穿孔板的层数，即采用双层或多层微穿孔板的吸声结构，从而形成两个或多个共振频率，从而达到消声降噪的目的，这里运用到了细孔降噪的原理。

第四次消音降噪：气流进入到分隔筒220内的第二腔室后，气体流动的截面积也出现了突变，气体压力降低，气体流速也相应的得到降低，从而起到第二次扩腔降噪的效果。

第五次消音降噪：气流受到第一分离伞250凹面及第一变径筒251的第二次阻隔反射作用，使得相同振幅的气体噪声干涉抵消，这里也运用到了阻性消音降噪的原理。

第六次消音降噪：气流受到第二分离伞260凹面的第二次阻隔反射的第三次阻隔反射作用作用，也使得相同振幅的气体噪声干涉抵消，也运用到了阻性消音降噪的原理。同时，第一分离伞250与第二分离伞260之间的空腔相对于第一变径筒251的截面面积有增大突变的变化，气体压力降低，气体流速也相应的得到降低，从而起到第三次扩腔降噪的效果。

第七次消音降噪：气流通过第二分离伞260的第二变径筒261上的侧孔262后，细孔增加了对压缩气体或制冷剂的压力损失，从而增加声音的频带宽度，吸声性能得到提高，这里也运用到了细孔降噪的原理。

第八次消音降噪：气流进入到混合油气分离器200靠近上盖211处的腔室后，气体流动的截面积也出现了突变，气体压力降低，气体流速也相应的得到降低，从而起到第四次扩腔降噪的效果。

本发明的另一实施例提供了一种空调器，空调器包括上述的压缩机。

本发明解决了如下技术问题：1、解决现有高临界压力R410A及CO2冷媒压缩机用油气分离器的油气分离效果差，压缩机泵体易出现磨损，及制冷系统的换热效率降低的问题；2、解决现有压缩机排气脉动噪声较大的问题。

本发明具有以下有益效果：1、采用旋风离心分离，多层次碰撞聚结分离及迷宫式阻隔的混合结构，这种混合结构能够使高临界压力R410A及CO2冷媒压缩机的油气分离效率达到100％，特别是对压缩气体或冷媒中含有的微油雾能起到很好的分离效果；2、采用阻性消音、抗性消音、细孔消音及减压扩容消音相结合的复合结构，对压缩机排气口产生的气流脉动噪声有很好的减弱效果，使得压缩机整机的噪声及振动都得到了降低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.一种油气分离器，其特征在于，包括外壳(210)和设置在所述外壳(210)内的分隔筒(220)、螺旋结构(230)、散油帽(270)、第一分离伞(250)、第一变径筒(251)，其中，

所述分隔筒(220)的上端和所述第一分离伞(250)连接，所述螺旋结构(230)环绕在所述分隔筒(220)的外壁上，所述散油帽(270)位于所述分隔筒(220)的下方；

所述第一分离伞(250)的下方、所述分隔筒(220)、所述散油帽(270)的上方和所述外壳(210)的内壁之间的区域形成第一腔室(213)，所述分隔筒(220)内的区域形成第二腔室(214)，所述分隔筒(220)的上方和所述外壳(210)的内壁之间的区域形成第三腔室(215)，所述散油帽(270)的下方和所述外壳(210)的内壁之间的区域形成集油腔(216)；

所述外壳(210)具有吸气口(201)和排气口(202)，所述吸气口(201)和所述第一腔室(213)连通，所述排气口(202)和所述第三腔室(215)连通，所述第二腔室(214)的下端和所述第一腔室(213)连通，所述散油帽(270)上具有回油通口(271)，所述第一腔室(213)通过所述回油通口(271)和所述集油腔(216)连通；

所述第一变径筒(251)的上端和所述第一分离伞(250)连接，所述第一变径筒(251)的下端位于所述第二腔室(214)内，所述第一变径筒(251)的下端的尺寸小于所述第一变径筒(251)的上端的尺寸，所述第二腔室(214)通过所述第一变径筒(251)和所述第三腔室(215)连通。

2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括多孔结构，所述多孔结构位于所述第二腔室(214)的下部区域内。

3.根据权利要求2所述的油气分离器，其特征在于，所述多孔结构包括间隔设置的多个多孔板(240)，每个所述多孔板(240)均具有多个细孔(241)；在水平投影上，相邻的两个所述多孔板(240)的细孔(241)交错布置。

4.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括设置在所述第三腔室(215)内的第二分离伞(260)和第二变径筒(261)，所述第二变径筒(261)的下端的尺寸小于所述第二变径筒(261)的上端的尺寸，所述第二变径筒(261)的下端和所述第一分离伞(250)连接，所述第二变径筒(261)的上端和所述第二分离伞(260)连接，所述第二变径筒(261)的侧壁上具有多个侧孔(262)。

5.根据权利要求4所述的油气分离器，其特征在于，所述第二变径筒(261)为锥台形结构，所述第二分离伞(260)为锥形结构，所述第二分离伞(260)和所述外壳(210)间隔设置，所述第二分离伞(260)的凹面朝向所述第二变径筒(261)，所述第二分离伞(260)的下端直径大于所述第二变径筒(261)的上端直径。

6.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述第一分离伞(250)为锥台形结构，所述第一分离伞(250)的小端位于所述第一分离伞(250)的大端的上方，所述第一分离伞(250)的大端周缘和所述外壳(210)的内壁连接，所述第一分离伞(250)的小端周缘和所述第一变径筒(251)的上端连接，所述第一变径筒(251)为锥台形结构。

7.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述分隔筒(220)为圆柱结构，所述第一变径筒(251)为锥台形结构，所述第二腔室(214)的内径为D，所述第一变径筒(251)上端的内径为d₁，所述第一变径筒(251)下端的内径为d₂，其中，d₁＝(1/2～1/5)

D，d₂＝(1/2～1/4)d₁。

8.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述散油帽(270)为锥形结构，所述散油帽(270)的周缘和所述外壳(210)的内壁连接，所述回油通口(271)为多个，多个所述回油通口(271)沿所述散油帽(270)的周向分布，其中，所述散油帽(270)的正对所述第二腔室(214)的区域为实体结构。

9.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括锥台形变向隔板(280)，所述锥台形变向隔板(280)位于所述分隔筒(220)和所述散油帽(270)之间，所述锥台形变向隔板(280)的大端位于所述锥台形变向隔板(280)的小端的上方，所述锥台形变向隔板(280)的大端周缘和所述外壳(210)的内壁连接。

10.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器还包括阻隔板(290)，所述阻隔板(290)位于所述散油帽(270)的下方，所述阻隔板(290)和所述外壳(210)的内壁之间具有缺口；所述阻隔板(290)为多个，多个所述阻隔板(290)在竖直方向间隔设置，其中，相邻的两个所述阻隔板(290)的缺口在水平面上的投影交错设置。

11.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，位于所述第一分离伞(250)和所述散油帽(270)之间的外壳(210)内壁上涂有疏油涂层，所述分隔筒(220)的内壁上涂有疏油涂层。

12.根据权利要求11所述的油气分离器，其特征在于，所述疏油涂层为以下至少之一：聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、不含氟丙烯酸酯、熔融石蜡、全氟聚醚、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯、纳米二氧化硅。

13.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括泵体(100)、排气管(120)、回油管(130)和油气分离器(200)，所述油气分离器(200)为权利要求1至12中任一项所述的油气分离器(200)，其中，所述泵体(100)的出气口通过所述排气管(120)和所述油气分离器(200)的吸气口(201)连通，所述泵体(100)的储油腔通过所述回油管(130)和所述油气分离器(200)的集油腔(216)连通。

14.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求13所述的压缩机。