CN113551448A - 油分离器、换热器及空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油分离器、换热器及空调，其中油分离器包括：内部为分离腔的壳体，壳体可进出气体，且分离腔内设有逐级分离气油混合物的油分离组件。本发明设计的油分离器内部所形成的流场是渐变的、平滑过渡的，在分离过程中的阻力较小降低了系统的性能损失，对能量的保护效果有所加强，实现了油气的平缓分离。

Description

油分离器、换热器及空调

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，特别是涉及一种油分离器、换热器及空调。

背景技术

在制冷系统中，螺杆压缩机需要润滑油提供运动部件润滑及密封件液封才能正常运行，因此，压缩机排气中通常会含有一定量的润滑油，这些润滑油一旦进入蒸发器 不仅会严重影响蒸发器的换热性能，同时也会造成压缩机缺油直至损坏。因此，在压缩机的排气侧需要设置油分离器，以将润滑油从气态制冷剂中分离出来。

目前常用的油分离器种类有立式外置油分、卧式外置油分、卧式内置油分。其中卧式内置油分具有的开发空间较大，对机组简化外形、节省空间等有重要作用。在实际应用中，油分离器的结构形式合理布局对油分离器的分离效率起到关键作用。市面上油分的分离方式有很多种，包括旋分式、圆筒滤网式等。这些分离形式的分离效率与压力损失很难平衡兼备，因为分离过程中为了实现分离效果，往往通过牺牲压损，依靠流速突变、剧烈撞击等方式来提高。尤其是仅通过一次分离过程直接完成的油分，分离过程中会损失大量的能量，对整个系统循环是不利因素。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中油气分离过程中能量损失大的技术问题，提出一种油分离器、换热器及空调。

本发明采用的技术方案是：

本发明提出了一种油分离器、换热器及空调，其中油分离器包括：内部为分离腔的壳体，壳体可进出气体，且分离腔内设有逐级分离气油混合物的油分离组件。

进一步的，油分离组件包括：多块上下间隔分布在所述分离腔内的分液板，分液板上设有多个通孔。

进一步的，分离腔上连通有进气管，进气管的出气口位于最下层的分液板的下方，出气孔设置在壳体的侧面或顶面且在最上层的分液板的上方。

在一实施例中，壳体底部的体积自下向上逐渐增大。

在一实施例中，多块所述分液板包括：第三级分液板、第二级分液板、第一级分液板，进气管位于所有分液板的中央且垂直贯穿所有分液板。

进一步的，第一级分液板和第二级分液板的通孔的位置错开。

进一步的，第二级分液板的边缘设有一圈与壳体顶部连接的滤网。

进一步的，壳体的底部设有回油管。

换热器，包括上述所述的油分离器。

空调，包括上述所述的换热器。

与现有技术比较，本发明设计的油分离器内部所形成的流场是渐变的、平滑过渡的，在分离过程中的阻力较小降低了系统的性能损失，对能量的保护效果有所加强，实现了油气的平缓分离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明实施例中油分离器的内部结构示意图；

图2为本发明实施例中油分离器的外部结构示意图；

图3为本发明实施例中油分离器的剖面示意图；

图4为本发明实施例中油分离器的另一视角的剖面示意图；

1.壳体；11、V型底板；12、端面封板；13、侧面封板；14、顶部封板；15、出气孔；16、回油管；2、油分离组件；21、第一级分液板；22、第二级分液板；23、第三极分液板；24、滤网；3、进气管。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

在空调的换热器中，油分离器的结构、布局对油分离器的分离效率、能量损耗起到关键作用。市面上油分的分离方式有很多种，包括旋分式、圆筒滤网式等。这些分离形式的分离效率与压力损失很难平衡兼备，因为分离过程中为了实现分离效果，往往通过牺牲压损，依靠流速突变、剧烈撞击等方式来提高。尤其是仅通过一次分离过程直接完成的油分，分离过程中会损失大量的能量，对整个系统循环是不利因素。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种应用在空调换热器中的逐级分离式的油分离器，包括：内部为分离腔的壳体1，且壳体1可进出气体，在分离腔内设有逐级分离气油混合物的油分离组件2。本发明设计的油分离器内部所形成的流场是渐变的、平滑过渡的，在分离过程中的阻力也是最低的，对系统的性能损失也是最低的，对能量的保护效果也是最佳的。在运行过程中，该油分离器具有形式简单、压损小，振动小等优势。

在本实施例中，具体设计了一种生产简单、安装简易、成本低、易广泛使用的油分离器，用于在低能量损耗的前提下达到较高的分离效率。如图1和图2所示，一个上部分为立方体下部分为三棱柱的分离腔上连通有一根直筒状的进气管3，分离腔内设有油分离组件2。油分离组件具体包括：上下间隔分布在容纳腔内的三块分液板，每块分液板都上设有多个用于让气油混合物过滤的通孔，进气管3的出气口位于最下层的所述分液板的下方，且在最上层的所述分液板的上方设置有多个出气孔15，出气孔15可以在壳体1的侧面或顶面，本实施例优选在壳体1侧面。本发明提出的油分离器能保证从进气管3进入的气油混合物先经过最下层分液板再逆着进气方向依次经过其他的分液板，从而对气油混合物进行分离操作，使气油混合物中的油滴分离出来。

如图2至图4所示，V型底板11、端面封板12、侧面封板13和顶部封板14建构而成壳体1，壳体1内形成了一个下部为三棱柱上部为立方体的组合分离腔。V型底板11作为壳体1的底部，端面封板12的上部分为方形，下部分为V型，V型底板11两端与端面封板12下部分的V型部分紧密贴合，则V型底板11和V型底板11两端的端面封板12形成了三棱柱形的底部，且在该三棱柱状的开口端的端面上安装了同样大小的带有通孔的第一级分液板21，在第一级分液板21的上方还依次平行间隔设有第二级分液板22、第三级分液板23。在第二级分液板22和第三级分液板23的四周围绕一圈侧面封板13，该侧面封板13与V型底板11、端面封板12紧密贴合，侧面封板13的最上方设有盖合的顶部封板14。整体构成了一个带有上部分为立方体下部分为三棱柱形的分离腔的壳体1，分离腔内自上向下依次设有第三级分液板23、第二级分液板22、第一级分液板21。

如图1、图3和图4所示，贯穿壳体1的顶部封板14连通有一根直筒状的进气管3，进气管3还依次贯穿第三级分液板23、第二级分液板22、第一级分液板21，使进气管3的出气口在第一级分液板21的下方，进气管3的位置优选在壳体1中央。同时，在壳体1的侧面封板13上设有多个矩形出气孔15，出气孔15位于顶部封板14和第三级分液板23之间，用于排出干燥分离的气油混合物。此外，在两端的端面封板12的底部分别设有回油孔，回油孔上接有回油管16，回油管16的出口方向是竖直向上的，气油混合物中分离出的油可在压力泵的作用下沿着回油管16排出。为了使油滴充分分离，第一级分液板21和第二级分液板22上的通孔的位置要相互错开。本实施例中，第一级分液板21靠近进气管3的区域不开孔，在远离进气管3的两端开孔，便于增加气流行程长度和油滴的沉降。为起到折流转向的惯性分离作用且确保经过第一级分液板21分离后的气油混合物能和第二级分液板22充分撞击，第二级分液板22为靠近进气管3区域开孔，与第一级分液板21上的通孔错开。第三级分液板23则全部区域开孔，便于均匀气流、缓和流场。

本设计能使从进气管进入油分离器的气油混合物中部分大颗粒油滴首先受重力作用向下流到底部进入回油管，然后气油混合物与V型底板撞击，分离出部分油滴，然后剩下的小颗粒油滴随着气流向上通过第一级分液板21分离出70%油滴继续进入第二级分液板22去除10%的油滴，再进入第三级分液板23去除10%的油滴。此外为了使分离效果更好，第二级分液板和第三级分液板的小于第一级分液板在第二级分液板，则第二级分液板第三级分液板与侧面封板之间还存在间隙，在第二级分液板的边缘和顶部封板之间设有一圈滤网24。每层分液板过滤完的气体都会再通过滤网，在层间分离不断流动过程中受重力作用及惯性力作用，气油混合物较轻朝油分滤网方向流动，小颗粒油滴在流动过程中速度会逐渐减小，最后沉降到底部储油区。

且在本实施例中，V形封板的夹角优选60°~90°，因为这个范围的角度更利于液体流动和气流缓冲，同时对冷凝器整体的结构布局更节省空间，加工难度也比小。同时，滤网的形式可以优先采用金属滤网，其布局在结构的周围环形区域，便于安装和扩展气道，同时可以提高内部分分液板的有效利用率。其次，滤网材料可以选用具有吸附性材料，如硬质海绵、金属填料、树脂材料、蜂窝状密集PP塑料、多层滤纸等，但受接触的介质条件影响，需要考虑与冷媒介质的兼容性，再确定滤网选材。根据选材，匹配多级分液板及通孔位置布局和流速限定。

本发明还包括使用上文所提出的油分离器的换热器，且还包括使用该换热器的空调。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.油分离器，包括：内部为分离腔的壳体，所述壳体可进出气体，其特征在于，所述分离腔内设有逐级分离气油混合物的油分离组件。

2.如权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述油分离组件包括：多块上下间隔分布在所述分离腔内的分液板，所述分液板上设有多个通孔。

3.如权利要求2所述的油分离器，其特征在于，所述分离腔上连通有进气管，所述进气管的出气口位于最下层的所述分液板的下方，所述壳体上设有多个出气孔，且所述出气孔在最上层的所述分液板的上方。

4.如权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述壳体底部的体积自下向上逐渐增大。

5.如权利要求3所述的油分离器，其特征在于，多块所述分液板包括：第一级分液板、第二级分液板、第三级分液板，所述进气管贯穿所述第一级分液板、所述第二级分液板和所述第三级分液板。

6.如权利要求5所述的油分离器，其特征在于，所述第一级分液板和所述第二级分液板上的通孔的位置错开。

7.如权利要求5所述的油分离器，其特征在于，所述第二级分液板的边缘设有一圈与所述壳体顶部连接的滤网。

8.如权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述壳体底部设有回油管。

9.换热器，其特征在于，包括上述权利要求1-8任意一项所述的油分离器。

10.空调，其特征在于，包括权利要求9所述的换热器。

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