CN207395261U - 油分离装置、冷凝器和制冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油分离装置、冷凝器和制冷装置，其中，油分离装置包括油分壳体和挡板(1)，挡板(1)沿着与油分壳体的进气方向相交的方式设在油分壳体内，挡板(1)包括第一板(2)和第二板(4)，第二板(4)设在第一板(2)沿长度方向的端部，且第二板(4)相对于第一板(2)朝向所述进气口的一侧倾斜设置。此种油分离装置通过采用末端上翘一定角度的挡板，从进气口进入油分壳体内的油气混合物在冲击挡板进行油气分离后，分离出的气体流动至挡板的末端时在第二板的引导下倾斜向上流动进入气液过滤网，改变了气流方向，可防止气流进入挡板下方的挡油底槽内冲击润滑油液面，从而提高油分离装置回油的稳定性。

Description

油分离装置、冷凝器和制冷装置

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种油分离装置、冷凝器和制冷装置。

背景技术

冷凝器作为水冷螺杆机组的四大部件之一，其作用是在制冷循环中将压缩机排出的高温高压气态制冷剂冷凝成高压中温液态制冷剂。机组实际运行中，进入冷凝器的除压缩机排出的高温高压的气、液混合态制冷剂，还携带着大量润滑油。如果这部分润滑油积存在冷凝器内，不分离出来返回压缩机，不仅会减弱冷凝器的换热能力，还会导致压缩机因缺少润滑油润滑而损坏，系统无法持续、安全运行。

目前，机组为了解决润滑油的问题，保证系统的换热效率及持续安全运行的可靠性，通常采用的是独立外置立式的油分离装置，以利用该油分离装置对压缩机排除的气液混合态流体进行油气分离，分离后的气态制冷剂进入冷凝器，润滑油则直接返回压缩机，这样可避免润滑油进入冷凝器。

但是，为了保持较高的油气分离效率，现有技术中的外置式的油分离装置重量和体积均较大，需要占用较大的空间，同时，由于采用外置安装，因此系统连接管路增多，不仅影响了外观，还增大了机组的压降，提高了生产成本。

另外，在现有技术的一种油分离器中，进气口的下方设有平板状的挡板，挡板的下方为挡油底槽，挡板的上方为气液过滤网，气态冷媒与润滑油的混合物进入油分离器内部后，先冲击挡板进行油气分离，分离出的润滑油积存在挡板上并落入挡油底槽中，分离出的气态冷媒从挡板两端向上流动，以通过气液过滤网进一步油气分离。此种油分离器在使用过程中发现回油稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种油分离装置、冷凝器和制冷装置，能够提高油分离装置的回油稳定性。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种油分离装置，包括：油分壳体和挡板，挡板沿着与油分壳体的进气方向相交的方式设在油分壳体内，挡板包括第一板和第二板，第二板设在第一板沿长度方向的端部，且第二板相对于第一板朝向油分壳体的进气口的一侧倾斜设置。

进一步地，第二板相对于第一板沿长度方向的端部向外侧倾斜。

进一步地，第一板的两端分别与一个第二板连接。

进一步地，进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置或者相对于中间位置偏置的位置，第一板的两端分别与一个第二板连接。

进一步地，进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的一端，第一板沿长度方向靠近进气口的一端与油分壳体的端壁连接，另一端设有第二板。

进一步地，第二板与油分壳体沿长度方向的端部之间具有间隙。

进一步地，进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置，两个第二板的倾斜角度相同；或者

进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向相对于中间位置偏置的位置，离进气口近的第二板的倾斜角度大于离进气口远的第二板的倾斜角度。

进一步地，进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置，两个第二板与油分壳体沿长度方向端部的间隙相同；或者

进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向相对于中间位置偏置的位置，离进气口近的第二板与油分壳体沿长度方向端部的间隙小于离进气口远的第二板对应的间隙。

进一步地，第一板上设有落液孔。

进一步地，第一板仅在第一板的两端开设有落液孔。

进一步地，第一板上沿长度方向设有多组落液孔。

进一步地，随着与进气口距离的增加，相邻组落液孔之间的距离逐渐增加。

进一步地，落液孔随着与进气口距离的增加密集程度逐渐减小。

进一步地，落液孔设在与进气口完全错开的区域。

进一步地，进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置或相对于中间位置偏置的位置，落液孔设在第一板上沿长度方向位于进气口两侧的区域。

进一步地，进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的一端，落液孔设在第一板上沿长度方向位于进气口一侧的区域以及与进气口正对区域的局部位置。

进一步地，第二板相对于第一板的倾斜角度C为10°～60°。

进一步地，第二板与油分壳体沿长度方向的端部间隙L为20mm～100mm。

进一步地，与进气口最近的一组落液孔的边缘与进气口相应侧边缘的距离W1为100mm～200mm，相邻组落液孔之间的距离W2/W3为200mm～400mm之间，与进气口最远的一组落液孔的边缘与第一板和第二板连接处的距离W4为20mm～50mm。

进一步地，落液孔的直径d为6mm～10mm，相邻落液孔之间的横向和/或纵向间隙c为4mm～10mm。

进一步地，油分离装置还包括设在油分壳体内的气液过滤网，且气液过滤网位于挡板的上方。

进一步地，油分离装置还包括设在油分壳体内的均气板，且均气板位于气液过滤网的上方。

进一步地，油分离装置还包括固定块，固定块设在均气板和气液过滤网之间，用于使均气板和气液过滤网隔开预设距离。

进一步地，均气板上开设有多个第一通孔，多个第一通孔的孔径由均气板的中部向均气板的端部方向依次增大。

进一步地，油分离装置还包括第一固定板，第一固定板设在均气板的上侧和/或下侧，用于固定均气板。

进一步地，第一固定板上开设有第二通孔。

进一步地，油分壳体包括挡油底槽、第一侧挡油板、第二侧挡油板、第一封板和第二封板，第一侧挡油板与挡油底槽的一侧连接，第二侧挡油板与挡油底槽的另一侧连接，第一封板同时与挡油底槽、第一侧挡油板、第二侧挡油板的第一端的端部连接，第二封板同时与挡油底槽、第一侧挡油板、第二侧挡油板的第二端的端部连接。

进一步地，第一封板和/或第二封板上设有回油口。

进一步地，回油口连接有回油管。

进一步地，挡油底槽、第一侧挡油板、第二侧挡油板连接成具有V字形截面的结构。

进一步地，第一封板和第二封板的上端突出于第一侧挡油板与第二侧挡油板的上端。

进一步地，油分壳体还包括进气部，进气部与第一侧挡油板和第二侧挡油板连接，进气部的顶部与进气口连通。

进一步地，进气部包括支架和进气连接管，进气连接管设置在支架的顶部，支架具有倒U形的截面，倒U形的一个侧壁朝向第一封板、另一个侧壁朝向第二封板。

进一步地，第一侧挡油板和第二侧挡油板均包括用于与倒U形的开口配合连接的突出部。

进一步地，油分离装置还包括均流板，均流板设在挡板与气液过滤网之间，用于使通过挡板碰撞分离后的油气混合物经过均流后进入气液过滤网。

进一步地，均流板靠近气液过滤网设置。

进一步地，油分离装置还包括第二固定板，第二固定板设在气液过滤网的上侧和/或下侧，用于固定气液过滤网。

为实现上述目的，本实用新型第二方面提供了一种冷凝器，包括上述实施例的油分离装置，油分离装置设在冷凝器的壳体内。

为实现上述目的，本实用新型第三方面提供了一种制冷装置，包括上述实施例的冷凝器。

基于上述技术方案，本实用新型实施例的油分离装置，在油分壳体内沿着与进气方向相交的方式设有挡板，挡板包括第一板和第二板，第二板设在第一板沿长度方向的端部，且第二板相对于第一板朝向进气口的一侧倾斜设置。此种油分离装置通过采用末端上翘的挡板，从进气口进入油分壳体内的油气混合物在冲击挡板进行油气分离后，分离出的气体流动至挡板的末端时在第二板的引导下倾斜向上流动进入气液过滤网，改变了气流方向，可防止气流进入挡板下方的挡油底槽内冲击润滑油液面，从而提高油分离装置回油的稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型油分离装置的一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型油分离装置中气液过滤网的一个实施例的结构示意图；

图3是图1所示油分离装置中挡板的一个实施例的结构示意图；

图4是图1所示油分离装置中均气板的结构示意图；

图5是图1所示油分离装置中第一固定板的结构示意图；

图6是本实用新型油分离装置中第一封板的结构示意图；

图7是本实用新型油分离装置中第二封板的结构示意图；

图8是本实用新型冷凝器的一个实施例的结构示意图；

图9是本实用新型油分离装置的另一个实施例的结构示意图；

图10是图9所示油分离装置的剖视图；

图11A、11B和11C分别为进气口设在中间位置的一个实施例的主视图、A-A剖视图和I处放大图；

图12A和12B分别为进气口设在油分壳体沿长度方向端部位置的一个实施例的主视图和挡板的俯视图；

图13A和13B分别为进气口在油分壳体沿长度方向上偏置的一个实施例的主视图和挡板的俯视图。

附图标记说明

1、挡板；2、第一板；3、落液孔；4、第二板；5、气液过滤网；6、均气板；7、第一通孔；8、第一固定板；9、第二通孔；10、挡油底槽；11、固定块；12、第二侧挡油板；13、第一封板；14、第二封板；15、回油口；16、回油管；17、进气部；18、支架；19、进气连接管；20、突出部；21、盖板；22、管体；23、支撑板组件；24、鞍式支座组件；25、支撑板；26、连接杆；27、凹陷部；28、进气口；29、上封板；30、第二固定板；31、均流板。

具体实施方式

以下详细说明本实用新型。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征的组合。

本实用新型中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实用新型人注意到，对于现有技术油分离装置的挡板，由于挡板两端呈水平状态，气流进入油分壳体内之后会沿着挡板的长度方向流动，在此过程中气流与挡板发生碰撞冲击实现第一级油气分离后，一部分气流改变方向进一步向上流动以通过气液过滤网进一步实现油气分离，另一部分气流在运动到挡板末端时会改变方向进入挡板下部的油槽中冲击润滑油液面，并在油分壳体端板的回油口区域形成漩涡，造成油槽内润滑油液面波动，导致回油不稳定。

为了节约空间，机组可采用油分离装置内置的冷凝器，即将油分离装置设置在冷凝器中，以达到分离制冷剂和润滑油的目的。带有内置油分的冷凝器虽然节约了机组空间，但是相比于外置油分离器，由于冷凝器内部空间有限，油分离装置的结构形式发生变化，如何使内部气流分布均匀，保证较高的油分离效率以及回油稳定是内置油分离装置需要解决的关键问题。

以卧式壳管冷凝器为例，内置的油分离装置呈长条状结构，其轴向长度远大于径向尺寸。在安装时，油分离装置可沿着冷凝器管体的延伸方向与管体以相平行的方式安装，可以大大减小油分离器的体积。下面给出的各实施例均以卧式壳管冷凝器为例进行说明。

针对这一问题，本实用新型首先提供了一种油分离装置，如图1至图13B所示，在一个示意性的实施例中，该油分离装置包括：油分壳体和挡板1，油分壳体上设有进气口28，用于通入油气混合物，包括气态冷媒和夹杂的润滑油，挡板1沿着与油分壳体的进气方向相交的方式设在油分壳体内。挡板1包括第一板2和第二板4，第二板4设在第一板2沿长度方向的端部，且第二板4相对于第一板2朝向进气口的一侧倾斜设置。

优选地，第一板2可以为长条矩形板状结构，能够对气流进行气液分离。第二板4较短能够起到引导作用即可，第二板4可以为倾斜设置的平板，也可以为具有弧度的板。第一板2和第二板4的连接处平滑过渡，以尽量减小气流的损耗。

若将进气口28设在油分壳体侧壁的顶部，油气混合物向下以竖直方向进入油分壳体内，优选地，挡板1沿着油分壳体的长度方向水平设置，气流从进气口28进入油分壳体后会以一定的速度与挡板1发生碰撞冲击实现第一级油气分离，同时还会沿着第一板2的长度方向朝向进气口28的至少一侧流动，并在流动的过程中与第一板2作用实现油气分离。

分离出的润滑油存留在第一板2的表面上，待积累够一定的量之后流动到挡板1下部的挡油底槽10中，参见图1、9和10。分离出的气体沿着第一板2流动，在流动至第二板4所在位置时即到达挡板1沿着长度方向的末端，如图9、11A、12A和13A中的箭头方向所示，在倾斜设置的第二板4的引导下，气流向上流动进入气液过滤网5，可见，上翘的第二板4起到改变气流方向的作用，防止气流向下流动冲击挡油底槽10中的润滑油液面，能够提高回油的稳定性。

进一步地，如图3和图9所示，第二板4相对于第一板2沿长度方向的端部向外侧倾斜。此种倾斜方式的第二板4能够引导运动至第一板2末端的气流以较大的弧度斜向上运动，以进入挡板1上方的气液过滤网5，可减小气流的能量损耗，使气流保持一定的速度进入气液过滤网5，优化油气分离效果。

在一种结构形式中，如图3、11A和13A所示，第一板2的两端分别与一个第二板4连接。此种结构形式的挡板1优选地适用于进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置，或者相对于中间位置偏置的位置。两个第二板4可以分别与油分壳体对应侧的端壁之间形成润滑油流出通道，以使至少部分润滑油顺利地落入挡油底槽10内，最后回到压缩机中。如果挡板1上开设的落液孔3足以使润滑油落入挡油底槽10内，两个第二板4也可以分别抵接在油分壳体对应侧的端壁上，不设置润滑油通道。

在另一种结构形式中，如图12A所示，进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的一端，第一板2沿长度方向靠近进气口的一端(左端)与油分壳体的左侧端壁连接，另一端设有第二板4。第二板4可以与油分壳体右侧端壁之间形成润滑油通道，在挡板1上开设的落液孔3足以使润滑油落入挡油底槽10内，第二板4也可以抵接在油分壳体右侧的端壁上。

上面提到的润滑油通道也可有不同的实现形式。在图1所示的油分装置中，第二板4与油分壳体端壁距离较大，对于图3所示只在第一板2两端设置落液孔3的结构，润滑油可以顺利地从挡板1的两端的润滑油通道流到挡油底槽10内。在图11A、12A、图13A所示的油分装置中，第二板4与油分壳体沿长度方向的端部之间距离较小，润滑油通道设计为间隙，对于图11B、12B和13B所示的在挡板1的整个长度方向设置多组落液孔3的结构，只有少量的润滑油需要从第二板4与油分壳体端壁的间隙流到挡油底槽10内，因而可以设置减小润滑油通道的尺寸，同时还能减少通过润滑油通道向下流动的气流，防止气流冲击挡油底槽10内的润滑油液面，提高回油稳定性；而且还能使气液过滤网5在整个长度方向上得到充分的利用，提高油分效率。

下面结合进气口三种不同的设置位置，来说明挡板1的参数设置。

(1)进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置：

如图11A，两个第二板4的倾斜角度相同，即C1＝C2。油气混合物从进气口28进入油分壳体内部之后，气流大致对称地向进气口28两侧流动，通过相对于进气口28对称设置的第二板4，可引导通过挡板1分离后的气流对称地向上流动，这样油分壳体内的气流分布均匀，可提高油分效率。

如图11B，两个第二板4与油分壳体沿长度方向端部的间隙相同，即L1＝L2。油气混合物从进气口28进入油分壳体内部之后，左右气流大致对称分布，挡板1位于进气口28两侧分离出的润滑油量基本一致，因而可以使两侧间隙值保持一致。

(2)进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向相对于中间位置偏置的位置：

如图13A，离进气口近的第二板4的倾斜角度大于离进气口远的第二板4的倾斜角度，例如进气口相对于中间位置偏左设置，在图13A中，可使C1＞C2。由于进气口28偏左设置，左侧气流的流动路径短于右侧气流的流动路径，因此，气流在到达左侧第二板4时的速度大于到达右侧第二板4时的速度，为了防止较强的气流流动到挡板1下部，可以对第二板4设计较大的倾斜角度，以便引导气流向上流动。

如图13B，离进气口近的第二板4与油分壳体沿长度方向端部的间隙小于离进气口远的第二板4对应的间隙，例如进气口相对于中间位置偏左设置，在图13B中，可使L1＜L2。由于进气口28偏左设置，一方面，由于左侧气流分布量小于右侧，挡板1位于进气口28左侧分离出的润滑油量少于右侧，右侧需要相对较大的间隙使润滑油向下流动到挡油底槽10内；另一方面，由于左侧气流速度大于右侧，左侧设置较小的间隙可以减少向挡板1下方流动的气体量。

(3)进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向相对于中间位置偏置的位置：

如图12A，进气口28设在油分壳体侧壁的左端，油气混合物进入油分壳体后均向右流动，因此第一板2的左端直接以焊接等方式连接在油分壳体的端壁上，右端设置第二板4，此时只对应参数C2和L2，一般只需在油分壳体远离进气口5的端壁上设置回油孔15。

对于上述三种不同进气口设置位置的实施例，优选地，第二板4相对于第一板2的倾斜角度C为10°～60°。优选地，第二板4与油分壳体沿长度方向的端部间隙L为20mm～100mm。

在上述各实施例的基础上，为了能够使分离出的润滑油能够及时落入挡油底槽10，第一板2上设有落液孔3。在该实施例中，油滴能够同时从落液孔3和挡板1与油分壳体端壁的润滑油通道落入挡油底槽10，使回油稳定连续，提高机组回油的稳定性和效率。

在一种结构形式中，如图3所示，第一板2仅在第一板2的两端开设有落液孔3。第一板2上的聚积的润滑油达到一定量之后，部分润滑油就会向第一板2两端流动，并通过第一板2两端的落液孔3进入挡油底槽10内。

在另一种结构形式中，第一板2上沿长度方向设有多组落液孔3。每组落液孔3可按照矩形阵列或其它方式布置。通过增加落液孔3在挡板1上所占的面积，分离出来的油滴可及时通过对应区域的落液孔3流到至下部挡油底槽10内。特别是在系统运行部分符合工况时冷媒流量较小，分离出的润滑油也较少，润滑油无需累积一定的量流动至挡板1末端通过间隙和末端落液孔3回油，即使在挡板1具有一定的粗糙度、润滑油自身粘度较大导致流动阻力增加时，也能防止压缩机出现短暂缺油的隐患，提高机组回油稳定性。

优选地，对于按组设置的落液孔3，随着与进气口距离的增加，相邻组落液孔3之间的距离逐渐增加。对于采用其它布置方式的落液孔3，随着与进气口距离的增加密集程度逐渐减小。

由于随着与进气口距离的增加，气流强度减弱，与挡板1发生碰撞分离出的润滑油量逐渐减小，因此可使落液孔3的分布较为稀疏。通过调整相邻组落液孔3之间的距离来调整落液孔3分布的疏密程度，此种方式加工简单，易于实现。

挡板1上的落液孔3可遵循以下分布原则：为避免冷媒气体直接通过落液孔3进入挡油底槽10内冲击润滑油液面，一般在正对进气口及其附近区域不开设落液孔3，但也可以有图12B所以的例外情况，后面将详细介绍。

对于图11B进气口设在油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置的实施例，或者图13B进气口设在相对于中间位置偏置位置的实施例，落液孔3设在第一板2上沿长度方向位于进气口两侧的区域。优选地，挡板1上邻近进气口的区域也不开设落液孔3，以使气流尽量向进气口两侧流动，以使油分壳体内的气流分布尽量均匀，并优化通过挡板1进行油气分离的效果。

对于图12B进气口在一端，同时回油口15开在另外一端的情况，落液孔3除了设在第一板2上沿长度方向位于进气口一侧的区域，还可以在第一板2上与进气口正对区域的局部位置开设少量落液孔3，以使挡板1上正对进气口以及进气口附近区域的润滑油顺利落入挡油底槽10内。与进气口正对区域的局部位置开设的少量落液孔3所造成的油面波动不会对回油造成太大影响。

落液孔3在挡板1上总的开孔面积与进口冷媒最大流量以及含油量或者油分组件的外形尺寸有关，但根据设计及测试调整的经验可通过一些参数进行控制开孔。针对三种进气口设置位置，下面给出影响开孔分布的一些参数：

优选地，如图11B、12B和13B，与进气口最近的一组落液孔3的边缘与进气口相应侧边缘的距离W1为100mm～200mm；相邻组落液孔3之间的距离W2、W3为200mm～400mm，根据落液孔3设置组数的不同，可能包含多个W2、W3，其中，W2、W3可以相同，也可以不同，一般距离进气口的较近时开孔分布稍密集，即W2<W3；与进气口最远的一组落液孔3的边缘与第一板2和第二板4连接处的距离W4为20mm～50mm。

优选地，如图11C所示，落液孔3的直径d为6mm～10mm，相邻落液孔3之间的横向和/或纵向间隙c为4mm～10mm，则相邻落液孔3横向中心距为x1＝d+c，纵向中心距为y1＝d+c，x1和x2可以相等，也可以不等。

通过上述描述，可知本实用新型油分离装置中通过挡板1末端上翘的结构改变末端气流方向，以改善气流冲击挡油底槽10润滑油液面的现象，同时在挡板1不同区域开设落液孔3，使得分离出来的润滑油能够快速回至挡油底槽10，降低润滑油在挡板1上的存留量，提高回油稳定性。

根据进气口的设置位置，可调整挡板1两端与封板之间的间隙、挡板1末端的上翘角度以及挡板1上落液孔3的分布。通过挡板1末端间隙、上翘角度及挡板1上开孔分布，能够改善油分离装置内部流场分布，既可有效的降低气流对挡油底槽10中润滑油液面的冲击，又可使得分离出来的油滴快速流回挡油底槽10，提高机组回油稳定性。

上述实施例的油分壳体可包括挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12、第一封板13和第二封板14，第一侧挡油板与挡油底槽10的一侧连接，第二侧挡油板12与挡油底槽10的另一侧连接，第一封板13同时与挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12的第一端的端部连接，第二封板14同时与挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12的第二端的端部连接。

优选地，挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12连接成具有V字形截面的结构，挡油底槽10位于V形结构的底部。冷凝器位于V形结构下部的区域可以布置换热管。这种布置方式不仅有利于在挡油底槽10内聚集润滑油，使回油稳定，而且能够减小在冷凝器内部占用的空间，尽量降低内置油分离器对冷凝器换热效果的影响。

优选地，挡油底槽10可以是独立的V形结构，并通过装配的方式连接到第一侧挡油板和第二侧挡油板12上，易于对挡油底槽10进行清理，也方便安装油分离装置内部的结构件。

在油分壳体内，如图10所示，除了在沿高度方向的中下部位置设置挡板1，还包括设在油分壳体内的气液过滤网5，且气液过滤网5位于挡板1的上方，例如也设计为长条矩形结构，用于对油气混合物进行第二级分离。

进一步地，本实用新型的油分离装置还可包括第二固定板30，第二固定板30设在气液过滤网5的上侧和/或下侧，用于固定气液过滤网5。第二固定板30上可以设置通孔，以便气流进入气液过滤网5实现油气分离，并使分离后的气体流出。

进一步地，本实用新型的油分离装置还可包括均流板31，均流板31上设有通孔，均流板31设在挡板1与气液过滤网5之间，用于使通过挡板1碰撞分离后的油气混合物经过均流后进入气液过滤网5。均流板31的设置可使气流均匀地进入气液过滤网5进行油气分离，提高气液过滤网5的利用率。而且，经过气液过滤网5分离出的冷媒气体在油分壳体长度方向上的各位置分布均匀，也能使冷凝器换热管各区域换热均匀。

优选地，均流板31靠近气液过滤网5设置，均流板31与气液过滤网5下方间隔预设距离设置。

油分壳体还包括进气部17，进气部17包括圆弧形的上封板29和两个侧板，进气口28设在上封板29上，两个侧板和上封板29围合形成截面为扇形的进气空间，两个侧板分别与第一侧挡油板和第二侧挡油板12连接。进气部17的两端与第一封板13和第二封板14之间形成凹陷部27，分离出的气态冷媒从凹陷部27进入下方冷凝器换热管所在的区域。

为了使挡油底槽10内的润滑油回到压缩机中，第一封板13和/或第二封板14上设有回油口15，回油口15连接有回油管16。对于在油封壳体沿长度方向的中部位置和偏置位置设置进气口28的油分离装置，可以在扇形第一封板13和第二封板14的底部同时设置回油口15。对于在油分壳体沿长度方向一端位置设置进气口28的油分离装置，可以只在远离进气口28一端的封板上设置回油口15。

下面以图9为例详细说明本实用新型油分离装置的工作原理。含有润滑油的高压冷媒气体由进气口28进入油分壳体内，先通过与挡板1的撞击进行第一次油气分离，再经过均流板31进行均流及第二次油气分离，最后经过气液过滤网5下部的第二固定板30进入气液过滤网5进行第三次油气分离，分离后的冷媒气体通过气液过滤网5上部的第二固定板30均匀流出，进入冷凝器与换热管进行换热。上述三次油气分离过程均有部分润滑油被分离出来，分离出来的润滑油最终滴落在挡板1上，并经过挡板1上分布的落液孔3滴落至挡油底槽10中，最终经由回油口15进入压缩机，保证压缩机稳定运行。

在第一次油气分离过程中，冷媒气体经过与挡板1的初次撞击后，气体中掺杂的直径较大的油滴会被分离出来，分离出来的润滑油留在挡板1上，可通过挡板1开设的落液孔3流入挡油底槽10中。

在第二次油气分离过程中，与挡板1撞击后的冷媒气体在流动至挡板1沿长度方向的末端时改变流动方向，在向上流动经过均流板31时进一步分离，分离出来的润滑油滴落到挡板1上对应的区域。

在第三次油气分离过程中，经过均流板31的均流后的冷媒气体进入气液过滤网5，在合适的流速下，气体中夹带的油滴几乎全被分离出来。其中，第三次通过气液过滤网5分离出来的润滑油占分离总量的绝大部分，该过程分离出来后的油滴在气液过滤网5内部积聚到一定程度便会滴落在下部的均流板31上，并通过均流板31上开设的均流小孔滴落在挡板1上对应的区域。

第一次分离出来的润滑油主要集中在初次撞击之后的区域，也即正对进气口28的区域；而由于均流板的均流作用，第二、第三次分离出来的润滑油则均匀滴落挡板1上(除正对进气口28的区域)，因此在整个挡板1上均有分离出来的润滑油，润滑油通过挡板1末端与封板的间隙或者挡板1上开设的落液孔3滴落至挡油底槽10中，最后通过回油口15回到压缩机中。

下面结合图1至图7，对本实用新型的一种内置式油分离装置进行详细说明，此种油分离装置可安装在冷凝器等装置中使用。

请参考图1至图7，本实用新型中的油分离装置包括油分壳体和挡板1，挡板1沿与油分壳体的进气方向垂直的方式沿水平方向设置在油分壳体内。油分壳体上形成有用于连接冷凝器内壁的连接部，安装时，将本实用新型中油分离装置通过其油分壳体安装到冷凝器中。

本实用新型的实施例利用油分壳体内水平设置的挡板实现分油，减小了重量和体积，其占用空间小，可方便安装到冷凝器的内部，从而减少外部的连接管路，消除了对外观的影响，不但可以减小压降，而且可以降低生产成本、提高油分效率。

优选地，油分壳体呈细长的条状，其轴向长度远大于径向尺寸。安装时，它可沿着冷凝器的管体的延伸方向与管体以相平行的方式安装，因此，可以大大减小油分离器的体积。

例如，在一个优选的实施例中，本实用新型中的油分壳体的上端可以如图8所示的那样，与冷凝器的冷凝壳体的内壁通过焊接等方式连接，其下部还可通过支撑板组件23进行支撑。例如，在图8所示的实施例中，支撑板组件23包括多个平行设置的支撑板25和多个连接杆26，上述多个支撑板25通过连接杆26连接起来，支撑板25的上端设置有与油分壳体的外轮廓相匹配的凹陷等结构，以更加可靠地支撑和固定油分壳体。

请参考图3，本实用新型中的挡板1包括第一板2，且第一板2仅在第一板2的两端开设有落液孔3，左右两端的落液孔3区域之间的部分为实心结构，这样，被挡板1分离出的液滴从两端的落液孔3流入箱体，但由于两端的落液孔3之间的实心结构，因此可以使制冷剂蒸气直接冲击到该部分的表面，提高油分效率。

优选地，挡板1还包括第二板4，第一板2的两侧分别与一个第二板4连接，且第二板4朝向油分壳体的进气口的一侧倾斜设置。这样，挡板1在整体上形成一个近似U形结构，其两端折弯向上，因此，可通过第二板4对制冷剂蒸气的流动方向进行限制，从而防止制冷剂蒸气冲击，以保证与油分壳体连接的回油管路不受冲击波，从而保证回油的顺利进行。

工作时，蒸发器出来的制冷剂蒸气通过冷凝器的进口进入要中的油分离装置的油分壳体中，制冷剂蒸气在一定流速下作用于挡板1，从而产生变相流动，以实现分离的目的。分离出的液体向下流入油分壳体内存储起来，并通过回油管路流出；气体则在挡板1的作用下反向向上流动并进入冷凝器中。

本实用新型由于采用上述结构，因此减小了重量和体积，其占用空间小，可方便安装到冷凝器的内部，从而减少外部的连接管路，消除了对外观的影响，不但可以减小系统压降，而且可以降低生产成本、提高油分效率。

由于从挡板1向上反射的气体中还具有一定的液体，为了提高分享效率，本实用新型还在挡板1的上方设置一个气液过滤网5，以实现二次分离。从挡板1向上反射的气体向上透过气液过滤网5，以进一步滤除其中的液体成分。

更优选地，本实用新型还在气液过滤网5的上方设置一层均气板6，以进一步阻止部分液体成分的通过，并使气体更加均匀地分配和流过。通过均气板6，可以进一步滤除其中的液体成分，通过均气板6后的气体进入冷凝器中参与换热。优选地，均气板6上开设有多个第一通孔7，多个第一通孔7的孔径由均气板6的中部向均气板6的端部的方向依次增大，以保证气液分布均匀。

在图1所示的实施例中，本实用新型中的油分离装置还包括固定块11，在所述均气板6与所述气液过滤网5之间设置多个固定块11，以隔开均气板6与所述气液过滤网5。

为了更好地固定均气板6，防止其在气压的作用下移动，本实用新型还在均气板6的上侧和/或下侧分别设置第一固定板8，更优选地，第一固定板8上还开设有第二通孔9。在图1所示的实施例中，均气板6与第一固定板8的尺寸相同，通过后气液过滤网5的气体，由第一固定板8上的第二通孔9进入均气板6，再由另一块第一固定板8上的第二通孔9流出油分壳体，进入冷凝器中。

请参考图1、图6和图7，本实用新型中的油分壳体具有V形的截面，该油分壳体可包括挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12、第一封板13和第二封板14，其中，第一侧挡油板与挡油底槽10的一侧连接，第二侧挡油板12与挡油底槽10的另一侧连接，从而形成具有V形截面的一个长条形结构。此外，第一封板13安装在该长条结构的一端、且同时与挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12的第一端的端部连接，第二封板14安装在该长条结构的另一端、且同时与挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12的第二端的端部连接。优选地，V形的挡油底槽10与其前后两侧的第一侧挡油板、第二侧挡油板12连接成具有V字形截面的结构。

该油分壳体可通过焊接等方式，挡油底槽10、第一侧挡油板、第二侧挡油板12、第一封板13和第二封板14之间密封焊接而成，以免泄露影响换热及压缩机供油。分离效率不但取决于油分壳体的合理设计，而且其中的挡板、均气板、气液过滤网5也起到了关键的作用，可通过变相分离在得到高纯度气体的同时，保证压缩机供油量。

安装时，挡板1、气液过滤网5、一个第一固定板8、均气板6、另一个第一固定板8依次由下向上设置在该长条形结构的内部，且在第一封板13上形成一个回油口15，在该回油口15处连接有一个回油管16。

优选地，第一封板13及第二封板14的上端突出于第一侧挡油板及第二侧挡油板12的上端。油分壳体还包括进气部17，进气部17与第一侧挡油板及第二侧挡油板12连接。且第一侧挡油板及第二侧挡油板12均包括用于与倒U形的开口配合连接的突出部20，即第一侧挡油板及第二侧挡油板12形成一个如图1和图8所示的凸字形结构。

进气部17位于第一封板13与第二封板14之间的位置，且进气部17与第一封板13、第二封板14之间分别形成一个用于出气的凹陷部27，当油分离装置中的气体由下向上通过最上方的第一固定板8后，沿水平方向经过该凹陷部27，进入冷凝器中。优选地，进气部17包括支架18和进气连接管19，进气连接管19设置在支架18的顶部，支架18具有倒U形的截面，倒U形的一个侧壁朝向第一封板13、另一个侧壁朝向第二封板14。

请参考图8，本实用新型还提供了一种冷凝器，包括冷凝壳体以及上述的油分离装置，油分离装置设置在冷凝壳体内。

如图8所示，该冷凝壳体包括盖板21、管体22、支撑板组件23、和鞍式支座组件24，其中，盖板21设置在管体22的两端，从而形成一个密封的壳体。油分离装置的第一封板13和第二封板14的上端均与管体22的内壁焊接，进气部17也可以与管体22焊接，且其进气连接管19与管体22上的进气口对应设置。同时，油分离装置的下方设置有由支撑板25和连接杆26构成的支撑板组件23。

本实用新型还提供了一种制冷装置，包括上述的冷凝器。

以上对本实用新型所提供的一种油分离装置、冷凝器和制冷装置进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (39)

1.一种油分离装置，其特征在于，包括：油分壳体和挡板(1)，所述挡板(1)沿着与所述油分壳体的进气方向相交的方式设在所述油分壳体内，所述挡板(1)包括第一板(2)和第二板(4)，所述第二板(4)设在所述第一板(2)沿长度方向的端部，且所述第二板(4)相对于第一板(2)朝向所述油分壳体的进气口的一侧倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，所述第二板(4)相对于所述第一板(2)沿长度方向的端部向外侧倾斜。

3.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，所述第一板(2)的两端分别与一个所述第二板(4)连接。

4.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置或者相对于中间位置偏置的位置，所述第一板(2)的两端分别与一个所述第二板(4)连接。

5.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向的一端，所述第一板(2)沿长度方向靠近进气口的一端与所述油分壳体的端壁连接，另一端设有所述第二板(4)。

6.根据权利要求3～5任一所述的油分离装置，其特征在于，所述第二板(4)与所述油分壳体沿长度方向的端部之间具有间隙。

7.根据权利要求4所述的油分离装置，其特征在于，所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置，两个所述第二板(4)的倾斜角度相同；或者

所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向相对于中间位置偏置的位置，离所述进气口近的所述第二板(4)的倾斜角度大于离所述进气口远的所述第二板(4)的倾斜角度。

8.根据权利要求4所述的油分离装置，其特征在于，所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置，两个所述第二板(4)与所述油分壳体沿长度方向端部的间隙相同；或者

所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向相对于中间位置偏置的位置，离所述进气口近的所述第二板(4)与油分壳体沿长度方向端部的间隙小于离所述进气口远的所述第二板(4)对应的间隙。

9.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，所述第一板(2)上设有落液孔(3)。

10.根据权利要求9所述的油分离装置，其特征在于，所述第一板(2)仅在所述第一板(2)的两端开设有所述落液孔(3)。

11.根据权利要求9所述的油分离装置，其特征在于，所述第一板(2)上沿长度方向设有多组所述落液孔(3)。

12.根据权利要求11所述的油分离装置，其特征在于，随着与所述进气口距离的增加，相邻组所述落液孔(3)之间的距离逐渐增加。

13.根据权利要求9所述的油分离装置，其特征在于，所述落液孔(3)随着与所述进气口距离的增加密集程度逐渐减小。

14.根据权利要求9所述的油分离装置，其特征在于，所述落液孔(3)设在与所述进气口完全错开的区域。

15.根据权利要求14所述的油分离装置，其特征在于，所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向的中间位置或相对于中间位置偏置的位置，所述落液孔(3)设在所述第一板(2)上沿长度方向位于所述进气口两侧的区域。

16.根据权利要求9所述的油分离装置，其特征在于，所述进气口设在所述油分壳体侧壁上沿长度方向的一端，所述落液孔(3)设在所述第一板(2)上沿长度方向位于所述进气口一侧的区域以及与所述进气口正对区域的局部位置。

17.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，所述第二板(4)相对于第一板(2)的倾斜角度C为10°～60°。

18.根据权利要求6所述的油分离装置，其特征在于，所述第二板(4)与所述油分壳体沿长度方向的端部间隙L为20mm～100mm。

19.根据权利要求12所述的油分离装置，其特征在于，与所述进气口最近的一组所述落液孔(3)的边缘与所述进气口相应侧边缘的距离W1为100mm～200mm，相邻组所述落液孔(3)之间的距离W2/W3为200mm～400mm之间，与所述进气口最远的一组所述落液孔(3)的边缘与所述第一板(2)和第二板(4)连接处的距离W4为20mm～50mm。

20.根据权利要求9所述的油分离装置，其特征在于，所述落液孔(3)的直径d为6mm～10mm，相邻所述落液孔(3)之间的横向和/或纵向间隙c为4mm～10mm。

21.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，还包括设在所述油分壳体内的气液过滤网(5)，且所述气液过滤网(5)位于所述挡板(1)的上方。

22.根据权利要求21所述的油分离装置，其特征在于，还包括设在所述油分壳体内的均气板(6)，且所述均气板(6)位于所述气液过滤网(5)的上方。

23.根据权利要求22所述的油分离装置，其特征在于，还包括固定块(11)，所述固定块(11)设在所述均气板(6)和气液过滤网(5)之间，用于使所述均气板(6)和气液过滤网(5)隔开预设距离。

24.根据权利要求22所述的油分离装置，其特征在于，所述均气板上开设有多个第一通孔(7)，多个所述第一通孔(7)的孔径由所述均气板(6)的中部向所述均气板(6)的端部方向依次增大。

25.根据权利要求22所述的油分离装置，其特征在于，还包括第一固定板(8)，所述第一固定板(8)设在所述均气板(6)的上侧和/或下侧，用于固定所述均气板(6)。

26.根据权利要求25所述的油分离装置，其特征在于，所述第一固定板(8)上开设有第二通孔(9)。

27.根据权利要求1所述的油分离装置，其特征在于，所述油分壳体包括挡油底槽(10)、第一侧挡油板、第二侧挡油板(12)、第一封板(13)和第二封板(14)，所述第一侧挡油板与所述挡油底槽(10)的一侧连接，所述第二侧挡油板(12)与所述挡油底槽(10)的另一侧连接，所述第一封板(13)同时与所述挡油底槽(10)、第一侧挡油板、第二侧挡油板(12)的第一端的端部连接，所述第二封板(14)同时与所述挡油底槽(10)、第一侧挡油板、第二侧挡油板(12)的第二端的端部连接。

28.根据权利要求27所述的油分离装置，其特征在于，所述第一封板(13)和/或所述第二封板(14)上设有回油口(15)。

29.根据权利要求28所述的油分离装置，其特征在于，所述回油口(15)连接有回油管(16)。

30.根据权利要求27所述的油分离装置，其特征在于，所述挡油底槽(10)、第一侧挡油板、第二侧挡油板(12)连接成具有V字形截面的结构。

31.根据权利要求27所述的油分离装置，其特征在于，所述第一封板(13)和第二封板(14)的上端突出于所述第一侧挡油板与所述第二侧挡油板(12)的上端。

32.根据权利要求27所述的油分离装置，其特征在于，所述油分壳体还包括进气部(17)，所述进气部(17)与所述第一侧挡油板和所述第二侧挡油板(12)连接，所述进气部(17)的顶部与所述进气口连通。

33.根据权利要求32所述的油分离装置，其特征在于，所述进气部(17)包括支架(18)和进气连接管(19)，所述进气连接管(19)设置在所述支架(18)的顶部，所述支架(18)具有倒U形的截面，所述倒U形的一个侧壁朝向所述第一封板(13)、另一个侧壁朝向所述第二封板(14)。

34.根据权利要求33所述的油分离装置，其特征在于，所述第一侧挡油板和所述第二侧挡油板(12)均包括用于与所述倒U形的开口配合连接的突出部(20)。

35.根据权利要求21所述的油分离装置，其特征在于，还包括均流板(31)，所述均流板(31)设在所述挡板(1)与气液过滤网(5)之间，用于使通过所述挡板(1)碰撞分离后的油气混合物经过均流后进入所述气液过滤网(5)。

36.根据权利要求35所述的油分离装置，其特征在于，所述均流板(31)靠近所述气液过滤网(5)设置。

37.根据权利要求21所述的油分离装置，其特征在于，还包括第二固定板(30)，所述第二固定板(30)设在所述气液过滤网(5)的上侧和/或下侧，用于固定所述气液过滤网(5)。

38.一种冷凝器，其特征在于，包括权利要求1～37任一所述的油分离装置，所述油分离装置设在所述冷凝器的壳体内。

39.一种制冷装置，其特征在于，包括权利要求38所述的冷凝器。