CN115253494B - 一种离心式空调气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车空调压缩机技术领域，具体为一种离心式空调气液分离器，包括气液分离器，所述气液分离器包括圆筒状的分离器壳体，所述分离器壳体具有壳体开口部、进气管以及气液分离器底部；盖体，所述盖体固定安装于壳体开口部；涡旋发生器，所述涡旋发生器被所述分离器壳体所容纳，旋涡发生器具有涡旋发生器开口部、排液管、排气管、涡旋发生器减缩管以及进气管，进气管轴线不与涡旋发生器轴线相交，偏离距离D；气液分离器内盖，所述气液分离器内盖固定安装在涡旋发生器的涡旋发生器开口部，其结构合理，能将循环工质中液滴过滤掉，并在分离过程中，将冷冻油回收至压缩机。采用折流回收气体流道，减少加工过程中材料消耗。

Description

一种离心式空调气液分离器

技术领域

本发明涉及汽车空调压缩机技术领域，具体为一种离心式空调气液分离器。

背景技术

现代汽车空调压缩机液体的密度是气体的数十甚至上百倍，因此液体流动时的动能比气体大得多，所以产生脉动的声音。液体不能被压缩，当大量的液体被压缩机活塞挤压通过刚性阀片，在阀片上不仅冲击强度远超过气体，并且频率会更高，其破坏性不言而喻，阀片的变形、断裂是液击现象的典型特征之一，当阀片损伤后，压缩机的性能将大打折扣。不同于润滑不良造成的抱轴、咬缸，液击现象造成的空调压缩机损坏通常是点损坏，主要体现是断裂、冲击伤。

在空调压缩机工作时，气体进入压缩机之前，减少出现“液击”现象的关键是将气相中的液滴分离。气液分离技术是从气流中分离出雾滴或液滴的技术。气液分离技术的机理有重力沉降、惯性碰撞、离心分离、静电吸引、扩散等，依据这些机理已经研制出许多实用的气液分离器，如重力沉降器、纤维过滤分离器、旋流分离器等。气液分离器在制冷系统中的基本作用是分离并保存回气管里的制冷剂液体以防止压缩机产生“液击”现象。因此，它可以暂时储存多余的制冷剂液体，并且也防止了多余制冷剂流到压缩机曲轴箱造成油的稀释。由于制冷剂和润滑油互溶，压缩机润滑油会随着制冷剂的循环而进入到制冷系统中，并主要堆积在低温低压的气液分离器中。如果不将这部分润滑油送回压缩机，则随着时间的推移，压缩机内的润滑油会源源不断向气液分离器迁移，造成压缩机因缺少润滑油而干烧，进而系统失效。

目前汽车空调上常用的气液分离器为重力沉降式，结构简单，原理也很简单，利用气液两相的密度差实现两相的重力分离，即液滴所受重力大于其气体浮力时，将液滴从气体沉降出来，从而被分离。它结构简单、制造方便、操作弹性大。但是,需要较长的停留时间,因此分离器体积大,笨重,投资高,分离效果差,只能分离较大液滴。

气液离心分离主要是指气液旋流分离，因离心力能达到重力数十倍甚至更多，利用离心力来分离气流中的液滴。气体和液体的密度不同，液体和气体一起旋转流动时，运用强旋流产生的离心力场，使密度不同的相发生相对运动，液体受到离心力大于气体，从而与筒体壁面产生碰撞并附着在上，加之重力作用从而达到分离目的。它能分离较小液滴比重力分离具有更高的效率。因其具有存留时间短、设备体积及占地面积小、易安装、操作灵活、运行稳定连续、无易损件、维护方便等特点。其类型主要有：管柱式气-液旋流分离器、螺旋片导流式气液分离器以及管道式气液旋流分离器。

基于上述内容，我们提出一种新型的离心式空调气液分离器。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种离心式空调气液分离器，能够实现能将循环工质中液滴过滤掉，并在分离过程中，将冷冻油回收至压缩机。采用折流回收气体流道，减少加工过程中材料消耗。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种离心式空调气液分离器，其包括：

气液分离器，所述气液分离器包括圆筒状的分离器壳体，所述分离器壳体具有壳体开口部、进气管以及气液分离器底部；

盖体，所述盖体固定安装于壳体开口部；

涡旋发生器，所述涡旋发生器被所述分离器壳体所容纳，旋涡发生器具有涡旋发生器开口部、排液管、排气管、涡旋发生器减缩管以及进气管，进气管轴线不与涡旋发生器轴线相交；

气液分离器内盖，所述气液分离器内盖固定安装在涡旋发生器的涡旋发生器开口部；

折流式出气道，所述折流式出气道底部设置有出气口和涡旋发生器筒体，所述折流式出气道底部开有壳体开口部；

过滤器，所述过滤器嵌在出气口底部；

壳体与盖体通过焊接部位一M固定；涡旋发生器与进气管通过焊接部位二N固定；气液分离器内盖通过气液分离器内盖台阶，与气液发生器开口部固定；所述折流式出气道和分离器壳体为整体砂型铸造，所述折流式出气道在气体流动路径上设置内折流板和外折流板，气流绕过内折流板和外折流板时发生突然的转折，液体由于惯性保持向前的速度，撞击内折流板和外折流板后附着在阻挡壁面上，在重力作用下汇集流走。

作为本发明所述的一种离心式空调气液分离器的一种优选方案，其中：气体经切向方向进入涡旋发生器后绕涡旋绕柱作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在涡旋发生器筒体上，最终从气体分离出来，在重力作用下从排液管流出，气体旋转速度逐渐减小，并且在混合器聚集处A聚集，最终向上运动经排气管从顶部B流出。

作为本发明所述的一种离心式空调气液分离器的一种优选方案，其中：所述折流式出气道壁面与分离器壳体壁面相重合即出气道与筒体重合部，减少了加工过程所需材料。

作为本发明所述的一种离心式空调气液分离器的一种优选方案，其中：所述过滤器为合成树脂制并形成在内孔具有网孔部的柱状；在分离器壳体的下部积存的润滑油通过折流式出气道吸引通过壳体开口部进入折流式出气道，过滤器以嵌合的方式外折流板形成一体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：离心式分离器利用离心原理，在涡旋发生器形成混合器涡旋，提高气液分离器分离效率，扩大分离器分离液滴半径的范围。

折流式出气道具有内折流板和外折流板，以及出气道与筒体重合部。能进一步将残留液滴分离，提高分离效率。因为壁面部分重合，减少了加工过程材料消耗。

内折流板底部开有通孔，以及过滤器嵌于其上。能将与冷却剂中的冷冻油回收，冷冻油再由气相经过折流式出气道和出气口，进入压缩机。此能避免压缩机缺少润滑，产生干烧；能够提高分离效率，并能降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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它的附图。其中：

图1是本发明的一个实施例中的气液分离器沿进气管轴9向的剖视图A-A。

图2为沿气液分离器轴向且垂直折流板的剖视图。

图中；1.气液分离器；2分离器壳体；3内折流板；4过滤器；5涡旋绕柱；6涡旋发生器；7排气管；8排液管；9进气管；10外折流板；11气液分离器底部；12出气口；13壳体开口部；14折流式出气道；15气液分离器内盖；16涡旋发生器开口部；17涡旋发生器减缩管；18气液分离器内盖台阶；19盖体；20涡旋发生器筒体；21出气道与筒体重合部；M焊接部位一；N焊接部位二；D偏移距离；A-A剖视图；A混合器聚集处；B顶部；V进气方向。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供如下技术方案：一种离心式空调气液分离器，在使用过程中，能够实现能将循环工质中液滴过滤掉，并在分离过程中，将冷冻油回收至压缩机。采用折流回收气体流道，减少加工过程中材料消耗，请参阅图1-2；

请再次参阅图1-2，包括：气液分离器1，气液分离器1包括圆筒状的分离器壳体2，分离器壳体2具有壳体开口部13、进气管9以及气液分离器底部11；盖体19，盖体19固定安装于壳体开口部13；涡旋发生器6，涡旋发生器6被分离器壳体2所容纳，旋涡发生器6具有涡旋发生器开口部16、排液管8、排气管7、涡旋发生器减缩管17以及进气管9，进气管9轴线不与涡旋发生器6轴线相交，偏离距离D；气液分离器内盖15，气液分离器内盖15固定安装在涡旋发生器6的涡旋发生器开口部16；折流式出气道14，折流式出气道14底部设置有出气口12和涡旋发生器筒体20，折流式出气道14底部开有壳体开口部13；过滤器4，过滤器4嵌在出气口12底部；壳体2与盖体19通过焊接部位一M固定；涡旋发生器6与进气管9通过焊接部位二N固定；气液分离器内盖15通过气液分离器内盖台阶18，与气液发生器开口部16固定。

进一步的，折流式出气道14和分离器壳体2为整体砂型铸造；气体经切向方向进入涡旋发生器1后绕涡旋绕柱5作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在涡旋发生器筒体20上，最终从气体分离出来，在重力作用下从排液管8流出。气体旋转速度逐渐减小，并且在混合器聚集处A聚集，最终向上运动经排气管7从顶部B流出；折流式出气道14在气体流动路径上设置内折流板3和外折流板10，气流绕过内折流板3和外折流板10时发生突然的转折，液体由于惯性保持向前的速度，撞击内折流板3和外折流板10后附着在阻挡壁面上，在重力作用下汇集流走；折流式出气道14壁面与分离器壳体2壁面相重合即出气道与筒体重合部21，减少了加工过程所需材料；过滤器4为合成树脂制并形成在内孔具有网孔部的柱状；在分离器壳体2的下部积存的润滑油通过折流式出气道14吸引通过壳体开口部13进入折流式出气道14，过滤器4以嵌合的方式外折流板10形成一体。

工作原理：离心式分离器1利用离心原理，在涡旋发生器6形成混合器涡旋，提高气液分离器分离效率，扩大分离器分离液滴半径的范围。

折流式出气道14具有内折流板3和外折流板10，以及出气道与筒体重合部21。能进一步将残留液滴分离，提高分离效率。因为壁面部分重合，减少了加工过程材料消耗。

内折流板10底部开有通孔4，以及过滤器13嵌于其上。能将与冷却剂中的冷冻油回收，冷冻油再由气相经过折流式出气道14和出气口12，进入压缩机。此能避免压缩机缺少润滑，产生干烧；能够提高分离效率，并能降低制造成本。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.一种离心式空调气液分离器，其特征在于：包括：

气液分离器（1），所述气液分离器（1）包括圆筒状的分离器壳体（2），所述分离器壳体（2）具有壳体开口部（13）、进气管（9）以及气液分离器底部（11）；

盖体（19），所述盖体（19）固定安装于壳体开口部（13）；

涡旋发生器（6），所述涡旋发生器（6）被所述分离器壳体（2）所容纳，旋涡发生器（6）具有涡旋发生器开口部（16）、排液管（8）、排气管（7）、涡旋发生器减缩管（17）以及进气管（9），进气管（9）轴线不与涡旋发生器（6）轴线相交；

气液分离器内盖（15），所述气液分离器内盖（15）固定安装在涡旋发生器（6）的涡旋发生器开口部（16）；

折流式出气道（14），所述折流式出气道（14）底部设置有出气口（12）和涡旋发生器筒体（20），所述折流式出气道（14）底部开有壳体开口部（13）；

过滤器（4），所述过滤器（4）嵌在出气口（12）底部；

壳体（2）与盖体（19）通过焊接部位一（M）固定；涡旋发生器（6）与进气管（9）通过焊接部位二（N）固定；气液分离器内盖（15）通过气液分离器内盖台阶（18），与气液发生器开口部（16）固定；

所述折流式出气道（14）和分离器壳体（2）为整体砂型铸造，所述折流式出气道（14）在气体流动路径上设置内折流板（3）和外折流板（10），气流绕过内折流板（3）和外折流板（10）时发生突然的转折，液体由于惯性保持向前的速度，撞击内折流板（3）和外折流板（10）后附着在阻挡壁面上，在重力作用下汇集流走。

2.根据权利要求1所述的一种离心式空调气液分离器，其特征在于：气体经切向方向进入涡旋发生器（1）后绕涡旋绕柱（5）作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在涡旋发生器筒体（20）上，最终从气体分离出来，在重力作用下从排液管（8）流出，气体旋转速度逐渐减小，并且在混合器聚集处（A）聚集，最终向上运动经排气管（7）从顶部（B）流出。

3.根据权利要求1所述的一种离心式空调气液分离器，其特征在于：所述折流式出气道（14）壁面与分离器壳体（2）壁面相重合即出气道与筒体重合部（21），减少了加工过程所需材料。

4.根据权利要求1所述的一种离心式空调气液分离器，其特征在于：所述过滤器（4）采用合成树脂制成，形状为柱状，且内部具有网孔结构；在分离器壳体（2）的下部积存的润滑油通过折流式出气道（14）吸引通过壳体开口部（13）进入折流式出气道（14），过滤器（4）以嵌合的方式与外折流板（10）形成一体。