CN117980053A - 用于压缩机系统的液体分离装置、用于这种液体分离装置的粗分离器以及液体分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于压缩机系统的液体分离装置，其包括：粗分离器(30、30’，30”，30”’)，其具有至少一个分离面和至少一个混合物供应装置(20，20’，20”，20”’)，其被配置成将空气‑液体混合物(70)供应至所述分离面，其中，所述混合物供应装置(20，20’，20”，20”’)构造有面向所述分离面的混合物供应出口，所述混合物供应出口相对于所述粗分离器(30、30’，30”，30”’)的分离面布置为，使得撞击到所述分离面上的混合物流(70a)被基本上切向地通过所述分离面的至少一部分引导。

Description

用于压缩机系统的液体分离装置、用于这种液体分离装置的 粗分离器以及液体分离系统

技术领域

本发明涉及用于压缩机系统的液体分离装置、用于这种液体分离装置的粗分离器、以及具有这种液体分离装置和/或这种粗分离器的液体分离系统。

背景技术

在压缩机系统中，例如在具有油润滑螺杆压缩机的压缩机系统中，由压缩机压缩的空气可含有用于润滑和冷却的油。为了将油保留在压缩机系统中以供进一步使用，或者至少为了减少向压缩机系统的外部环境释放过量的油，使用液体分离系统或于是在这里的油分离系统。这种液体分离系统具有例如粗分离器和细分离器。作为粗分离器，使用简单的免维护结构。压缩的空气-油混合物从压缩机通过具有相对较大角度的压力接头被朝这种也已知为挡板的结构引导。根据撞击速度和撞击角度，通过空气-油混合物的撞击产生不同大小的油滴。由于重力，相对较大的液滴直接从挡板或在靠近挡板的区域中进入油池。然而，由冲击产生的较小的液滴作为二次雾化被混合物流进一步朝细分离器的方向传输。在到达细分离器的空气-油混合物中剩余的油含量越高，细分离器或例如为此使用的聚结过滤器的使用寿命越短。此外，在细分离器中提取的油量越大，压缩机系统的效率就越低。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种用于压缩机系统的液体分离装置、一种用于这种液体分离装置的粗分离器、以及一种具有这种液体分离装置和/或这种粗分离器的液体分离系统，通过其能够提高用于压缩机系统的液体分离的效率。

该目的通过根据并行权利要求所述的液体分离装置、粗分离器以及液体分离系统来实现。在从属权利要求书中包括本发明的有利扩展方案。

根据本发明，一种用于压缩机系统的液体分离装置具有粗分离器，该粗分离器具有至少一个分离面和至少一个混合物供应装置，所述混合物供应装置被配置成向分离面供应空气-液体混合物。所述混合物供应装置构造有面向所述分离面的混合物供应出口，所述混合物供应出口相对于所述粗分离器的分离面布置为，使得撞击到所述分离面上的混合物流被基本上切向地通过所述分离面的至少一部分引导，并且进一步优选地所述分离面被切向地流入，即混合物流切向地撞击到所述分离面上。

例如，所述混合物供应装置可以是压力接头，通过该压力接头，空气-液体混合物可以从压缩机中导出，并且可以通过作为混合物供应出口的压力接头出口供应到粗分离器。混合物供应装置或混合物供应出口指向设置用于在粗分离器上从空气-液体混合物中分离液体的分离面，使得该分离面被基本上切向地流入或至少以允许混合物流在分离面上基本上、即至少主要切向传送的角度流入。因此，混合物流不是主要在分离面上反弹，而是主要与分离面接触地引导。换句话说，空气-液体混合物对分离面的撞击角度通过混合物供应装置或混合物供应出口关于分离面的相应布置相对于在挡板意义上使用的分离面减小。从流入的空气-液体混合物的方向，流入的空气-液体混合物与分离面之间的撞击角度特别是为0°至50°，优选为0°至40°，特别优选为0°至30°。然后，随后沿分离面切向引导的混合物流基本上通过摩擦效应和流动横截面的扩大而减速，使得液体至少部分地从混合物流中分离。在此，混合物流减速得越强，通过重力分离的液滴就越多且越大。流动横截面的摩擦效应和扩大可以通过沿分离面引导混合物流的路段来一起确定。例如，根据相对较长的路段，在其它条件相似的情况下也会产生较高的减速。此外，通过混合物流沿分离面的切向引导降低了二次雾化的比例。特别是，通过如下方式降低了二次雾化的比例，即，混合物流的切向引导被选择为，使得滞止压力、例如可由流动阻力和涡流或湍流引起的滞止压力可以保持得较低或在很大程度上被避免。

通过增加在分离面上已经分离到如油池的液体池中的液滴或油滴的数量和减少二次雾化，可以提高压缩机系统的效率和下游的另外的液体分离器、如细分离器的使用寿命。由于液体在粗分离器的分离面上的分离现在不再如在挡板中那样仅主要由撞击角度和撞击速度来实现，而且还由沿分离面的引导来实现，从而伴随摩擦和减速效应，因此为粗分离器提供了更多的设计可能性。

作为液体，油或含油液体可用于冷却和/或润滑压缩机系统。但替代地，也可以使用其它液体或液体混合物，其允许在预设规格范围内进行冷却和/或润滑。在下文中，术语“油”和由此产生的术语也被用作术语“液体”的同义词。因此，术语“油”还包括用于压缩机系统的油替代品或其它冷却和/或润滑液体。

在一种设计中，面向分离面的混合物供应出口的横截面小于或等于来自粗分离器的混合物流的排出面，特别是小于或等于排出面的一半，优选小于或等于排出面的三分之一。

与混合物流的排出面相比，混合物引导出口的较小设计支持混合物流的流动横截面的扩大。因此，可以实现更高的减速效果，从而实现更高的分离速率。在此特别有利地，混合物引导出口的横截面与来自粗分离器的混合物流的排出面之比为1:3或更小。在此来自粗分离器的混合物流的排出面对应于粗分离器的设置用于从粗分离器排出混合物流的开口面。换句话说，混合物流在进入粗分离器时的流动横截面特别是小于混合物流在从粗分离器排出时的与流动技术相关的混合物流的排出面。

在一种设计中，混合物供应装置位置固定地与粗分离器连接或能够与粗分离器连接。

因此，混合物供应出口可以以与分离面位置固定的关系布置，使得混合物流沿分离面的流动行为在几何意义上仅受制于混合物供应装置与粗分离器连接的公差。因此，与例如在压缩机系统的相应壳体部分上单独安装混合物供应装置和粗分离器相比，混合物供应装置和粗分离器的位置固定的连接具有较低的相对位置波动范围并因此具有较高的分离效率重现性。但特别是，由此也易于重新使用具有粗分离器的混合物供应装置和/或更换这种组合，因为不需要复杂的调整过程或者至少可以在相应的壳体部分之外进行。

根据一种扩展方案，混合物供应装置与粗分离器的连接具有连接机构、特别是至少一个连接接片、优选三个连接接片，其中，所述连接接片还优选构造为可变形的。

通过连接机构，混合物供应装置可以与粗分离器保持位置固定的关系。例如，连接接片可以构造为连接机构，以将混合物供应出口相对于分离面以预定的距离和角度位置固定地布置。因此，连接接片与混合物供应装置和粗分离器连接或可连接。多个连接接片、例如三个连接接片优选在围绕混合物供应装置或混合物供应出口的大约120°的相应距离中的使用还可以增加位置固定的连接的稳定性。为了补偿公差或调节撞击角度，所述至少一个连接接片也可以构造为可变形的。该变形则例如是塑性的，但如果弹性变形是可锁定的，该变形也可以弹性地实现。

作为使用连接接片的替代方案，混合物供应装置也可以另外地通过粗分离器上的连接机构位置固定地连接。例如，可以将混合物供应装置拧入到由粗分离器形成的混合物供应装置支架中。

特别是，混合物供应装置和粗分离器的相对位置可以通过调节装置调节。

例如，作为可变形性的替代或补充，所述至少一个连接接片也可以在其长度上伸缩式地改变。然后，连接接片本身具有相应的调节装置。然而，混合物供应装置和/或粗分离器还可以具有用于至少一个连接接片的固定装置，使得连接接片可以以不同的长度部分固定在混合物供应装置和/或粗分离器上。关于将混合物供应装置拧入到由粗分离器形成的混合物供应装置支座中的所述示例，调节装置也可以例如通过混合物供应装置和混合物供应装置支座的螺纹相互作用而可调设地拧入。

通过调节装置，可以校正混合物供应装置相对于粗分离器的预定相对位置的由公差引起的偏差，或者例如对于混合物流的有针对性地变化的流动行为，也可以调设完全不同的相对位置。

调节装置可以被配置为使得其能够通过控制装置控制，以控制地调节相对位置。例如，位置变化可以耦合到检测与预定相对位置的偏差的监视装置。偏差可以直接地通过位置确定和/或也间接地通过流量测量检测。替代地或补充地，控制装置还可以根据压缩机的运行模式、空气-液体混合物对分离面的撞击速度和/或细分离器的状态来控制相对位置。例如，在空气-液体混合物对分离面的撞击速度较低的情况下，可以调设较大的撞击角度。在相对较低的撞击速度下，二次雾化的风险较低，使得分离面因此也可部分地用作挡板。

在一种设计中，混合物供应装置与粗分离器的连接构造为可松脱的。

因此，混合物供应装置或粗分离器可以相互独立地更换，然后再次位置固定地彼此连接。

替代地，混合物供应装置和粗分离器构造为一体的。

例如，混合物供应装置和粗分离器可以整体式或不可松脱地彼此连接。由于一体结构的刚性设计，混合物供应装置和粗分离器之间的位置固定的连接在通常的使用环境中对变化相对不敏感。然而，作为刚性设计的替代方案，一体结构还可以具有至少部分可变形的元件，通过这些元件，相对位置可以是可调设的。例如，所述至少一个连接接片可以具有鹅颈或挠性臂部分作为至少部分可变形的元件，通过其可以实现相对位置的可逆变化。通过选择材料和/或确定至少一个连接接片或其区域的尺寸，该连接接片可以替代地或补充地至少部分地变形。根据所实现的变形，混合物供应装置和粗分离器之间的相对位置以及因此混合物流对分离面的撞击角度是可调设的。

根据一种扩展方案，粗分离器的面向混合物供应装置的分离面至少在要被混合物流流过的横截面部分中构造成基本上凹曲的，并且混合物供应装置布置为使得混合物流至少部分地基本上沿着凹曲部被引导。

凹曲部的半径可以是恒定的或也可以是可变的。混合物供应装置面向凹曲部，使得混合物流可以通过凹曲部被引导并因此类似于弧形地延伸。这支持混合物流沿分离面的切向引导，但也进一步使混合物流减速。因此，要被混合物流流过的横截面部分模拟了混合物流的流动路径。

特别是，粗分离器的分离面构造成抛物面形的或圆顶形的，特别是构造成向圆顶尖端圆锥形变细的圆顶的形状，并且混合物供应装置布置为使得混合物流至少从分离面的一侧通过抛物线形的方向反转或圆顶弧被引导到分离面的另一侧。

如果粗分离器例如被构造为具有倒圆的圆顶尖端的圆锥作为圆顶弧，该圆锥在与圆顶尖端相对置的一侧是开口的，则混合物供应装置可以布置在圆锥的该开口区域内。然而，作为圆顶尖端的替代，圆顶弧也可以由粗分离器的另一个凹曲的部分构成。分离面由圆锥内侧构成。然后，混合物供应出口例如定向为，使得空气-液体混合物沿着在圆锥的对称轴线方向上指向的圆锥侧向圆顶弧切向地流动，且然后从圆顶弧沿着相对的圆锥侧再次向圆锥开口的方向流动。据此，要被混合物流流过的横截面部分可以是圆锥横截面的经过圆顶弧并平行于圆锥对称轴线的横截面部分。通常，要被混合物流流过的横截面部分是圆顶弧的具有圆顶弧曲率的横截面部分。分离面的圆锥形设计在此也可能不同于旋转对称的圆锥。然而，上述描述也可以转用到这样的设计中，其中，对称轴线在该情况下将被从圆锥体的开口侧延伸到圆顶弧或圆顶尖端的纵向轴线所取代。类似地，粗分离器的分离面也可以具有不同的凹曲形状。在分离面抛物面形地构造的情况下，混合物流至少通过抛物面形的分离面的具有混合物流的流动方向的反转点的曲部被引导。该部分对应于抛物线形的方向反转。

替代地，粗分离器的分离面构成抛物面形、圆柱形或圆锥形的主体，所述主体具有至少一个开口的第一端面、特别是具有圆柱形的封闭的第二端面或抛物面形或圆锥形的主体的与开口的第一端面相对的封闭端部部分，并且混合物供应装置布置成使得混合物流在抛物面形、圆柱形或圆锥形的主体的周向方向上沿抛物面形、圆柱形或圆锥形分离面朝开口的第一端面的方向被切向地引导。

在抛物面形或圆锥形的主体中，开口的第一端面特别是相对于变细部分扩大的端面。抛物面形、圆柱形或圆锥形的主体作为凹曲体具有纵向轴线，其被分别由主体形成的凹曲部包围。因此，在旋转对称的圆柱或圆锥的情况下，纵向轴线是对称轴线。混合物供应装置或混合物供应出口布置为使得空气-液体混合物朝开口的第一端面的方向指向地撞击到分离面上，且然后在圆周方向上沿分离面朝开口的第一端面的方向被切向地引导。

例如在圆柱体的情况下，混合物流可以沿作为分离面的圆柱体内表面朝开口的第一端面的方向被螺旋形地引导。根据混合物供应出口的倾斜角并因此根据空气-液体混合物朝开口的第一端面的方向的撞击角度，可以调设混合物流的切向引导路程和/或混合物流绕凹曲体的纵向轴线的绕转数量。通过倾斜角，还可以降低混合物流在纵向轴线的方向上叠加的风险，以避免涡流。分别要被混合物流流过的横截面部分在此是在与凹曲体的纵向轴线以混合物流的相应倾斜角相交的平面中的横截面部分。在绕纵向轴线多次绕转的情况下，多个要流过的横截面部分沿纵向轴线的方向相互跟随。

只要圆柱体的第二端面或抛物面形或圆锥形的主体的与开口的第一端面相对的封闭端部部分是封闭的，就可以确保空气-液体混合物或一部分混合物流不通过圆柱体的第二端面或通过抛物面形或圆锥形的主体的与开口的第一端面相对的封闭端部部分而逸出。因此，混合物流以受控的方式从开口的第一端面导出。

特别是，分离面是弯曲的，使得混合物流可从其在从混合物供应装置排出直到从粗分离器排出的流动方向出发偏转至少90°、特别是120°、优选150°、进一步优选170°。

因此，凹曲部或上述对此描述的设计之一具有在混合物流的流动方向上至少在混合物流的路段上弯曲至少90°、特别是120°、优选150°、进一步优选170°的分离面。通过由此可实现的混合物流的偏转，可以产生压力损失，这又使混合物流减速。减速效应又允许提高分离速率。

在一种设计中，分离面至少局部成型地构造和/或具有增加摩擦的表面。

术语增加摩擦的表面在此是指例如与抛光表面相比产生更高摩擦的表面。由于液体通过沿分离面的切向流动从混合物流中分离是基于摩擦和减速效应的，至少部分增加摩擦的表面支持这种效应。例如，摩擦系数可以通过增加粗糙度来调设。作为替代或补充，可以在分离表面上设置或构造相应的涂层。作为替代或补充，分离表面也可以至少部分地成型。成型部也可以以表面结构的形式有助于增加摩擦。作为替代或补充，例如以小凹陷的形式的成型部可以将混合物流部分地捕获到这些凹陷中以便从混合物流中分离液体或使其进一步减速。在另一种替代方案或补充方案中，成型部可以在预定的混合物流路径中引导混合物流，以避免或至少减少涡流和/或将混合物流限制在一定范围内或有针对性地引导。例如，前面描述的圆柱体可以具有从第二端面引导到开口的第一端面的、围绕纵向轴线螺旋形延伸的凹槽，在该凹槽中混合物流被基本上切向引导。相对的凹槽壁的距离，即凹槽宽度，可以在此朝开口的第一端面的方向连续增大或在接连的部分中逐渐增大，以便通过扩大混合物流来产生额外的制动或减缓效应。

本发明的另一个方面涉及用于先前描述的液体分离装置的粗分离器，其中，分离面根据如关于液体分离装置所述那样构造，使得混合物流可以被切向地引入并且特别是可以通过流动横截面的扩大、流动方向的偏转和/或沿分离面的摩擦被减速。

如先前关于分离面的各种设计可能性所述，粗分离器配置为使得通过其，切向引入的混合物流可以通过摩擦、特别是与为沿分离面的流动预定的路段相结合来减速。减速也可以通过分离面的相应表面特性根据混合物流在进入粗分离器时的流动横截面与其在其从粗分离器排出时的流动横截面之比和/或根据流动方向的偏转进一步支持流动横截面的扩大。由此不仅可以形成较大的液滴进行分离，而且可以减少二次雾化。如关于液体分离装置所述的粗分离器的上述设计以及相应与其相关联的优点因此也可以直接转用到粗分离器本身。

在另一方面中，本发明涉及具有先前描述的液体分离装置和/或先前描述的粗分离器的液体分离系统，其中，液体分离装置布置在液体分离系统中，使得混合物流至少以竖直流动分量、特别是沿重力的作用方向定向的流动分量从粗分离器排出和/或液体分离系统具有另外的液体分离器，其布置为使得混合物流可以沿逆着重力的流动方向至少部分地供应给该另外的液体分离器。

因此，从粗分离器流出的混合物流可以首先朝液体池的方向定向，然后混合物流在逆着重力的方向上供应给该另外的液体分离器。在此，粗分离器的分离面特别是至少部分地在重力方向上向液体池开口，使得在分离面上从混合物流中分离的液体可以在重力方向上被捕获在液体池中。优选地，分离面在重力方向上向液体池完全开口，使得没有液体聚集在分离面的区域中。在此，混合物供应装置可以布置为使得其穿过液体池并且混合物供应出口在重力方向上布置在预定最大液体池水平上方。

在上述替代或补充变型中，另外的液体分离器在混合物流的流动方向上布置在粗分离器下游。因此，混合物供应装置布置为使得空气-液体混合物首先撞击到粗分离器上，然后混合物流在其沿分离面切向流动后可以克服重力供应给另外的液体分离器。粗分离器和另外的液体分离器可以布置在共同的壳体中或布置在由壳体形成的壳体室中。然后，混合物流在离开粗分离器后可以克服重力在壳体中向上上升到位于那里的另外的液体分离器。然而在替代方案中，其也可以在重力方向上位于相同的高度或低于来自粗分离器的混合物流的排出口。在这种情况下，液体分离系统具有混合物流引导部，该混合物流引导部导致用于供应到另外的液体分离器的混合物流至少部分地克服重力流动。所述混合物流引导部可以是分隔壁，其中，粗分离器布置在分隔壁的一侧并且另外的液体分离器布置在分隔壁的另一侧。分隔壁具有用于穿通引导混合物流的穿通口，其在重力方向上布置在混合物流的排出口上方。然而，另外的液体分离器也可以布置在与粗分离器分离的壳体室中，其中，混合物流通过混合物流通道供应给另外的液体分离器。混合物流通道具有混合物流通道入口，混合物流可以从粗分离器流入该混合物流通道入口中，其中，混合物流通道入口在重力方向上布置在来自粗分离器的混合物流的排出口上方。作为替代或补充，混合物流通道也可以具有至少一个部分，在该至少一个部分中混合物流逆着重力被引导。

通过以至少一个竖直流动分量、特别是在重力作用方向上定向的流动分量将混合物流从粗分离器中排出和/或将混合物流至少部分地在逆着重力的流动方向上供应给另外的液体分离器，支持由重力引起的液体分离。

在一种设计中，液体分离系统具有液体池，并且另外的液体分离器、特别是细分离器布置在与液体池沿重力方向相对定向的一侧上。

换句话说，另外的液体分离器在重力方向上布置在液体池上方。根据该布置向另外的液体分离器克服重力上升的混合物流因此可以继续将液体分离到液体池中。

在一种设计中，液体分离系统具有形成粗分离器的分离面的壳体。

因此，液体分离系统的壳体可以设计成使得可以省略用于形成粗分离器的附加元件。例如，壳体部分可以在与液体池中的液位平行的方向上从混合物供应出口到另外的液体分离器凹曲。在这种情况下，如果混合物流从混合物供应出口沿凹曲的壳体部分平行于液位切向地流向另外的液体分离器，则液体可以通过该路程从混合物流中分离。在这种情况下可能有利的是，由壳体部分形成的分离面向液体池的方向倾斜。但是，通过壳体或壳体部分，也可以模拟所述分离面的任何其它分离面。

特别是，混合物供应装置定向为使得混合物流逆着重力定向。

例如，在具有液体池和逆着重力方向与液体池相对的另外的液体分离器的液体分离系统的上述配置中，从液体池延伸到另外的液体分离器的壳体壁可以构造为圆柱形的。混合物供应装置可布置在面向液体池的区域中，使得空气-液体混合物在重力方向上向上倾斜，以小的撞击角度撞击到作为分离面的壳体壁上，并且混合物流沿圆柱形壳体壁被切向地引导到另外的液体分离器。换句话说，混合物流通过圆柱形壳体壁螺旋形地克服重力被引导到另外的液体分离器。

附图说明

下文参照附图通过实施例对本发明进行了更详细的说明。这些附图详细显示：

图1示出根据示例性现有技术的液体分离系统的横截面示意图；

图2示出具有根据本发明的第一示例性实施形式的液体分离装置的根据示例性设计的液体分离系统的横截面示意图；

图3a示出根据本发明的第二示例性实施形式的在与粗分离器的纵向轴线平行并通过该纵向轴线的平面内的液体分离器装置的横截面示意图；

图3b示出根据本发明的第二示例性实施形式的在垂直于纵向轴线的平面内的液体分离装置的横截面示意图；

图4a示出根据本发明的第三示例性实施形式的在与粗分离器的纵向轴线平行并通过该纵向轴线的平面内的液体分离器装置的横截面示意图；

图4b示出根据本发明的第三示例性实施形式的在垂直于纵向轴线的平面内的液体分离装置的横截面示意图；

图5a示出具有根据本发明的第四示例性实施形式的液体分离装置的根据示例性变型的液体分离系统的横截面示意图；以及

图5b示出根据本发明的第四示例性实施形式的在平行于液体池的平面内的液体分离系统的横截面示意图。

具体实施方式

图1示出了作为根据示例性现有技术的液体分离系统的示例的油分离系统A的横截面示意图。油分离系统A具有壳体B，该壳体在重力方向上的下部形成油池b。在重力方向上与油池b相对的一侧上，细分离器布置在壳体B中的在重力方向上的上部的壳体部分中。细分离器E在面向油池b的区域中具有细分离器-油池e，以收集在细分离器E中分离的油。然后，剩余的空气或具有减少的油含量的至少一种空气-油混合物通过空气导出部F从细分离器E中排出。来自油池b的油可以通过油池导出部G1导出，且来自细分离器-油池e的油可以通过细分离器-油池导出部G2从壳体A导出。油池导出部G1和细分离器-油池导出部G2合并为共同的油导出部G。

此外，在壳体A中布置作为粗分离器的挡板D，以便在空气-油混合物H供应给细分离器E之前已经通过分离减少了空气-油混合物H中所含的油量。挡板D与油池b的液位面间隔开并且具有面向油池b的分离面。空气-油混合物H通过作为混合物供应装置的压力接头C导入壳体A。压力接头C定向为使得撞击到挡板D上的混合物流Ha在90°+/-30°的范围内撞击到挡板D的分离面上以进行粗分离。为此，压力接头C被引导通过油池b，并且压力接头C的出口开口基本上平行于挡板D或其分离面定向。根据混合物流Ha对挡板D的撞击角度和撞击速度，产生不同大小的、但特别是许多较小的油滴。较大的油滴根据其重力滴入油池b，而较小的滴作为二次雾化分布在压力室中并且可以以在挡板D下游的混合物流Hb在壳体A中进一步克服重力朝细分离器E的方向传输。因此，供应给细分离器E的混合物流Hc可以特别是通过二次雾化仍然含有足够的油含量，这影响细分离器E的使用寿命和压缩机系统的效率。

为了减少二次雾化，图2示出了作为根据示例性设计的液体分离系统的示例的油分离系统1的横截面示意图，其具有作为根据本发明的第一示例性实施形式的液体分离装置的示例的油分离装置。根据本发明的油分离器系统1的实施形式与根据现有技术的油分离器系统A的区别在于，包括作为混合物供应装置的压力接头20和粗分离器30的油分离器装置构造为如下布置，即空气-油混合物70以相对较小的撞击角度撞击到粗分离器30的分离面上。由于特别是在0°至30°的范围内的、这里为大约20°的相对较小的撞击角度，混合物流70a不会再次从分离面反弹，而是沿分离面被切向地引导。通过摩擦和制动效应，油从混合物流70a中分离并且可以滴入与分离面相对置的油池11。二次雾化被最大限度地减少。在示例性实施形式中，压力接头20不被引导通过油池11，而是布置在分离装置的壳体10的从油池11出来的侧壁上。

此外，油分离系统1与油分离系统A是相似的。如先前关于现有技术所述，油分离系统1包括形成油池11的壳体10。此外，壳体10具有与油池11相对地布置的细分离器40，该细分离器具有细分离器-油池41。来自油池11的油经由油池导出部61导出并且来自细分离器-油池41的油经由细分离器-油池导出部62导出，油池导出部和细分离器-油池导出部合并成油导出部60。在混合物流70a沿分离面切向流动之后，其作为混合物流70b在由壳体10形成的压力室中进一步分布并且作为混合物流70c克服重力供应给细分离器40。空气或至少具有由细分离器40降低的油含量的空气-油混合物通过空气导出部50从细分离器40排出。

图3a示出了根据本发明的第二示例性实施形式的在与粗分离器30’的纵向轴线L平行并通过该纵向轴线的平面内的油分离装置的横截面示意图。油分离装置具有压力接头20’和粗分离器30’。粗分离器30’构造为围绕纵向轴线L或对称轴线R的抛物面形的旋转对称的空心体，其从由最大直径形成的开口延伸到抛物线形曲线沿对称轴线R的反转点。换句话说，粗分离器30’形成圆顶形的主体，其中，抛物线形曲线的反转点对应于圆顶尖端。因此通过粗分离器30’的内表面形成凹曲的分离面。压力接头20’以混合物供应出口通过粗分离器30’的开口突出到粗分离器30’的由分离面形成的体积中。然而，在替代实施形式中，压力接头20’或混合物供应出口也可布置在粗分离器30’的由分离面形成的体积之外。压力接头20’的混合物供应出口指向粗分离器30’的抛物面形侧面，使得空气-油混合物70以在分离面和空气-油混合物70的撞击方向之间的相对小的撞击角度、在撞击方向上看这里以大约20°撞击到分离面上。混合物流沿分离面在粗分离器30’的对称轴线R或纵向轴线L的方向上朝抛物线形的曲线的圆顶尖端或反转点的方向切向延伸，并且然后在相对的分离面上再次朝开口方向偏转，以便然后再次从粗分离器30’中离开并作为混合物流70b传送。

关于图2所示的油分离系统1，根据图3a的油分离装置可以替代或补充于压力接头20和粗分离器30使用，使得粗分离器30’的开口指向油池11的方向。因此，在分离面上分离的油可以尽可能总是滴入油池11。在这种情况下，压力接头20’基本上指向油池11方向，使得压力接头20’也可以被引导通过该油池。

压力接头20’可以是油润滑螺杆压缩机(未示出)的壳体组件的一部分，该壳体组件从螺杆压缩机中导出压缩的空气-油混合物70。在这种情况下，粗分离器30’也已经是壳体组件的一部分，或者相应地与压力接头20’位置固定地连接，或者在替代实施形式中可以位置固定地与该压力接头连接。

作为对图3a的补充，图3b示出了根据本发明的第二示例性实施形式的在垂直于纵向轴线L或对称轴线R的平面中的油分离装置的横截面示意图。换句话说，图3b是根据图3a的油分离装置的俯视图的横截面视图。观察方向从圆顶尖端侧、即朝粗分离器30’的开口的方向进行。空气-油混合物70向粗分离器30’的导入由对应于从绘图平面出来的流动方向的、圈出的点表示。空气-油混合物在此指向分离面。在分离面的另一侧再次向开口方向流动的混合物流70a相应地由圈出的十字表示，即对应于进入绘图平面的流动方向。

在这里，压力接头20’通过作为连接机构的三个连接接片20a’、20b’和20c’保持与粗分离器30’位置固定地连接。在替代实施形式中，压力接头20’还可以通过多于或少于三个连接接片或其它连接机构与粗分离器30’连接。在所示实施形式中，压力接头20’、连接接片20a-c’和粗分离器30’作为铸造构件相互一体构造。替代地，可以使用焊接结构或其它一体结构。在其它替代实施形式中，相应的连接接片20a-c’也可以分别与粗分离器30’和压力接头20’螺纹连接或者以其它方式可松脱地连接，以便能够调设或调节压力接头20’和粗分离器30’之间的相对位置和/或实施各个部件的更换。

图4a示出了根据本发明的第三示例性实施形式的在平行于并通过粗分离器30”的纵向轴线的平面中的油分离装置的横截面示意图。油分离装置的第三实施形式与油分离装置的第二实施形式的区别在于，相对于由粗分离器30”形成的分离面布置压力接头20”。如在油分离装置的第二实施形式中一样，粗分离器30”构造为围绕纵向轴线L或对称轴线R的抛物面形的旋转对称的中空体，其从由最大直径形成的开口延伸到抛物线形曲线沿对称轴线的反转点。换句话说，粗分离器30”在此也形成圆顶形的主体，其中，抛物线形曲线的反转点对应于圆顶尖端。因此，通过粗分离器30”的内表面形成凹曲的分离面。压力接头20”布置在粗分离器30”的靠近圆顶尖端的区域中，并且混合物供应出口向粗分离器30”的开口方向倾斜。混合物供应出口还朝分离面的方向定向，以便将空气-油混合物以大约20°的撞击角度沿粗分离器30”的直径的环绕方向被引导到分离面上。因此，混合物流70a在环绕方向上螺旋形地朝粗分离器30”的开口的方向被切向地引导。

补充于此地，图4b示出了根据本发明的第三示例性实施形式的在垂直于纵向轴线L或对称轴线R的平面中的油分离装置的横截面示意图。该视图再次显示了被混合物流70a通过的圆形路径，该圆形路径朝粗分离器30”的开口方向螺旋形地螺旋。

关于图2所示的油分离系统1，根据图4a和图4b的油分离装置可以替代或补充于压力接头20和粗分离器30地使用，使得粗分离器30”的开口向油池11方向指向。因此，在分离面上分离的油可以尽可能总是滴入油池11中。此外，关于图3a和图3b所示的第二实施形式，通过压力接头20’的不同布置或压力接头20’的附加设置，第二实施形式可以转换为第三实施形式或者根据第三实施形式运行。在其中压力接头20’可以相应地重新定位的变型中，压力接头20’因而并非一体地与粗分离器30’连接，但仍然可以位置固定地与粗分离器30’连接。以同样的方式，根据第三实施形式的油分离装置也可以改装为第二实施形式的油分离装置或者相应地运行。如果在相应的布置中设置两个压力接头20’和20”，则例如可以通过压力接头20’和/或压力接头20”导入空气-油混合物70。通过两个压力接头20’和20”同时导入尤其可取决于流速和涡流的可能性及其影响。

图5a示出了具有根据本发明的第四示例性实施形式的油分离装置的根据示例性变型的油分离系统1’的横截面示意图。油分离系统1’与油分离系统1的主要区别在于，粗分离器30”’并不布置在油分离系统1’的壳体10”’内，而是由壳体10”’本身形成。为此，壳体10”’具有至少一个壳体部分作为分离面。在所示的实施形式中，分离面由壳体10”’的侧向内表面形成，该侧向内表面从油池11逆着重力延伸。这里，压力接头20”’在重力方向上侧向布置在油池11上方。所述混合物供应出口被朝向远离油池11的一侧设置。在该配置中，混合物流70a切向地沿壳体10”’的侧向内表面的环绕方向螺旋形地克服重力被引导到细分离器40，该细分离器布置在与油池11相对的在重力方向上的上部的壳体区域中。

图5b示出了根据本发明的第四示例性实施形式的在与油池11平行的平面中的油分离系统1’的横截面示意图。换句话说，图5b示出了根据图5a的油分离系统1’在朝油池11的观察方向上的俯视图。切割平面在此位于油池11和细分离器40之间。根据第四实施形式，壳体10”’的侧向内表面形成圆柱体。圆柱体表面形成由此构成的粗分离器30”’的分离面。如上所述，混合物供应出口略微向细分离器40的方向倾斜，使得混合物流70a也以一定的流动分量向细分离器的方向定向。换句话说，代表混合物流70a的每个箭头从压力接头20”’之后的第一箭头开始沿顺时针方向在重力方向上、即在符合应用的使用中在高度方向上比相应前一个箭头更靠近细分离器40。

本发明不限于所描述的实施形式。即使在上述实施形式中描述了用于分离油的油分离装置、粗分离器和油分离系统，根据本发明的液体分离装置、相应的粗分离器和液体分离系统也不限于油或含油液体的使用。例如，也可以分离在压缩机系统中替代或补充地用于冷却和/或润滑的其它液体。此外，分离装置可具有多个混合物供应装置和/或混合物供应装置具有多个混合物供应出口，以使多个混合物流选择性地或同时地流到分离面上。

附图标记列表

1、1’ 油分离系统(液体分离系统)

10 壳体

11 油池(液体池)

20、20’、20”、20”’ 压力接头(混合物供应装置)

20a’、20b’、20c’ 连接接片(连接机构)

30、30’、30”、30”’ 粗分离器

40 细分离器(另外的液体分离器)

41 细分离器-油池(细分离器-液体池)

50 空气导出部

60 油导出部(液体导出部)

61 油池导出部(液体池导出部)

62 细分离器-油池导出部

(细分离器-液体池导出部)

70 空气-油混合物(空气-液体混合物)

70a 混合物流(粗分离器)

70b 混合物流(壳体)

70c 混合物流(细分离器)

A 油分离系统(液体分离系统)

B 壳体

b 油池(液体池)

C 压力接头(混合物供应装置)

D 挡板(粗分离器)

E 细分离器

e 细分离器-油池(细分离器-液体池)

F 空气导出部

G 油导出部(液体导出部)

G1 油池导出部(液体池导出部)

G2 细分离器-油池导出部

(细分离器-液体池导出部)

H 空气-油混合物(空气-液体混合物)

Ha 混合物流(粗分离器)

Hb 混合物流(壳体)

Hc 混合物流(细分离器)

L 纵向轴线

R 对称轴线

Claims (17)

1.一种用于压缩机系统的液体分离装置，具有：

粗分离器(30，30’，30”，30”’)，所述粗分离器具有至少一个分离面；和

至少一个混合物供应装置(20，20’，20”，20”’)，所述混合物供应装置被配置成向所述分离面供应空气-液体混合物(70)，

其中，混合物供应装置(20，20’，20”，20”’)构造有面向所述分离面的混合物供应出口，所述混合物供应出口相对于粗分离器(30，30’，30”，30”’)的所述分离面布置为，使得撞击到所述分离面上的混合物流(70a)被基本上切向地通过所述分离面的至少一部分引导。

2.根据权利要求1所述的液体分离装置，其中，面向所述分离面的混合物供应出口的横截面小于或等于来自粗分离器(30，30’，30”，30”’)的混合物流(70a)的排出面，特别是小于或等于所述排出面的一半，优选小于或等于所述排出面的三分之一。

3.根据权利要求1或2所述的液体分离装置，其中，混合物供应装置(20’，20”，20”’)位置固定地与粗分离器(30’，30”，30”’)连接或能够与粗分离器连接。

4.根据权利要求3所述的液体分离装置，其中，混合物供应装置(20’，20”，20”’)与粗分离器(30’，30”，30”’)的连接具有连接机构、特别是至少一个连接接片(20a’，20b’，20c’)、优选三个连接接片，其中，所述连接接片还优选构造为可变形的。

5.根据权利要求3或4所述的液体分离装置，其中，混合物供应装置(20’，20”，20”’)和粗分离器(30’，30”，30”’)的相对位置能够通过调节装置调节。

6.根据权利要求3至5之一所述的液体分离装置，其中，混合物供应装置(20’，20”，20”’)与粗分离器(30’，30”，30”’)的连接构造为可松脱的。

7.根据权利要求3至5之一所述的液体分离装置，其中，混合物供应装置(20’，20”，20”’)和粗分离器(30’，30”，30”’)构造为一体的。

8.根据前述权利要求之一所述的液体分离装置，其中，粗分离器(30’，30”，30”’)的面向混合物供应装置(20’，20”，20”’)的分离面至少在要被混合物流(70a)流过的横截面部分中构造成基本上凹曲的，并且混合物供应装置(20’，20”，20”’)布置为使得混合物流(70a)至少部分地基本上沿着凹曲部被引导。

9.根据权利要求8所述的液体分离装置，其中，粗分离器(30’)的分离面构造为抛物面形的或圆顶形的，特别是构造为向圆顶尖端圆锥形变细的圆顶的形状，并且混合物供应装置(20’)布置为使得混合物流(70a)至少从所述分离面的一侧通过抛物线形的方向反转或圆顶弧被引导到所述分离面的另一侧。

10.根据权利要求8所述的液体分离装置，其中，粗分离器(30”)的分离面构造抛物面形、圆柱形或圆锥形的主体，所述主体具有至少一个开口的第一端面、特别是具有圆柱形的封闭的第二端面或抛物面形或圆锥形的主体的与开口的第一端面相对的封闭的端部部分，并且混合物供应装置(20”)布置为使得混合物流(70a)在抛物面形、圆柱形或圆锥形的主体的周向方向上沿着抛物面形、圆柱形或圆锥形分离面朝开口的第一端面的方向切向地引导。

11.根据权利要求8至10之一所述的液体分离装置，其中，分离面是弯曲的，使得混合物流(70a)从其从混合物供应装置(20’，20”，20”’)排出直到从粗分离器(30，30’，30”，30”’)排出的流动方向出发能够偏转至少90°、特别是120°、优选150°、进一步优选170°。

12.根据前述权利要求之一所述的液体分离装置，其中，所述分离面至少局部成型地构造和/或具有增加摩擦的表面。

13.用于根据权利要求1至12之一所述的液体分离装置的粗分离器(30，30’，30”，30”’)，其中，所述分离面根据权利要求2和/或8至12之一所述构造，使得混合物流(70a)能够被切向地引入并且特别是能够通过所述流动横截面的扩大、所述流动方向的偏转和/或沿所述分离面的摩擦被减速。

14.具有根据权利要求1至12之一所述的液体分离装置和/或根据权利要求13所述的粗分离器(30，30’，30”，30”’)的液体分离系统(1，1’)，其中，所述液体分离装置布置在液体分离系统(1)中，使得混合物流(70a)至少以竖直流动分量、特别是沿重力的作用方向定向的流动分量从粗分离器(30，30’，30”)排出，和/或液体分离系统(1，1’)具有另外的液体分离器(40)，该另外的液体分离器布置为使得混合物流(70a，70b，70c)能够沿逆着重力的流动方向至少部分地供应给该另外的液体分离器(40)。

15.根据权利要求14所述的液体分离系统(1，1’)，其中，所述液体分离系统(1，1’)具有液体池(11)，并且所述另外的液体分离器(40)、特别是细分离器布置在与液体池(11)沿重力方向相对定向的一侧上。

16.根据权利要求14或15所述的液体分离系统(1’)，其中，液体分离系统(1’)具有壳体(10”’)，所述壳体形成粗分离器(30”’)的分离面。

17.根据权利要求16所述的液体分离系统(1’)，其中，混合物供应装置(20”’)定向为使得混合物流(70a)逆着重力定向。