CN208794795U - 制冷系统及油分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油分离器及制冷系统，油分离器包括：具有内腔的外壳；容积调节机构，设于外壳内且将内腔分隔形成容积可变的分离腔及容积可变的收油腔，收油腔位于分离腔的重力方向上；以及离心分油件，可旋转地设置于分离腔内，油滴在重力作用下沉降到分离腔重力方向上的收油腔内，完成对气液混合物的分油工作。并且，通过容积调节机构在外壳内的形成容积可调的收油腔，收油腔可以根据实际需求调节至不同的容积。对于同一种制冷系统的不同工况，不需要对制冷系统中的多种工况配备多个油分离器，只需调节容积调节机构便可适应不同工况下对收油腔容积的不同需求，油分离器的通用性较好。

Description

制冷系统及油分离器

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及制冷系统及油分离器。

背景技术

油分离器是制冷系统中的主要元器件，用于分离气液两相的混合物，同时还带有储油功能的作用，在油分离器底部存储一定容积的油，以备制冷系统中压缩机的运行所需。

一般地，制冷系统各式各样，每一种制冷系统都有不同的工况要求，根据工况的不同，需要选择不同存油容积的油分离器，所以每个工况下需要配备相应的油分离器，如此一种制冷系统需要配备存油容积不同的多个油分离器，一个油分离器无法在多个工况下使用，油分离器的通用性较差。

实用新型内容

基于此，有必要针对一般的油分离器通用性较差的问题，提供一种通用性较好的油分离器。

一种油分离器，包括：

具有内腔的外壳；

容积调节机构，设于所述外壳内且将所述内腔分隔形成容积可变的分离腔及容积可变的收油腔，所述收油腔位于所述分离腔的重力方向上；以及

离心分油件，可旋转地设置于所述分离腔内。

上述油分离器中，容积调节机构设于外壳内，将外壳的内腔分隔为容积可调的分离腔和容积可调的收油腔，在分离腔内设置有离心分油件，当分离腔内通入气液混合物后，在离心分油件的作用下分离出油滴，油滴在重力作用下沉降到分离腔重力方向上的收油腔内，完成对气液混合物的分油工作。并且，通过容积调节机构在外壳内的形成容积可调的收油腔，收油腔可以根据实际需求调节至不同的容积。如此，对于同一种制冷系统的不同工况，不需要对制冷系统中的多种工况配备多个油分离器，只需调节容积调节机构便可适应不同工况下对收油腔容积的不同需求，油分离器的通用性较好，可以节省制冷产品的开发成本，缩短开发及采购周期，提高制冷产品投放市场的速度。在其中一个实施例中，所述容积调节机构包括分隔件和传动部件，所述分隔件将所述内腔分隔为位于所述分隔件两侧的所述分离腔和所述收油腔，所述传动部件为所述分隔件提供改变所述分离腔和所述收油腔容积的驱动力。

在其中一个实施例中，所述传动部件包括位于所述收油腔内且与所述分隔件连接的加减载仓，所述加减载仓与所述分隔件之间形成压力调节腔，所述分隔件根据所述压力调节腔内压力大小改变所述分离腔和所述收油腔的容积。

在其中一个实施例中，所述传动部件还包括均与所述压力调节腔连通的介质注入管和介质流介质流出管，且所述介质注入管和所述介质流出管均可伸缩地设置于所述加减载仓上。

在其中一个实施例中，还包括第一控制器和体积传感器，所述体积传感器设于所述收油腔内，用于检测所述收油腔的实际容积，所述第一控制器在所述实际容积大于目标容积时控制所述压力调节腔内降压，所述第一控制器在所述实际容积小于所述目标容积时控制所述压力调节腔内升压。

在其中一个实施例中，所述分隔件上开设有与所述分离腔连通的进气口，所述油分离器还包括伸缩进气管，所述伸缩进气管的一端位于所述收油腔内且与所述分隔件的所述进气口处连接，所述伸缩进气管的另一端位于所述外壳外。

在其中一个实施例中，还包括沿所述外壳的轴向固定于所述内腔内的固定杆，所述容积调节机构可滑动地套设于所述固定杆外，且沿所述固定杆移动。

在其中一个实施例中，所述容积调节机构还包括弹性件，所述弹性件套设于所述固定杆外，且所述弹性件的一端相对所述固定杆固定，所述弹性件的另一端与所述容积调节机构抵接，并在所述容积调节机构的作用下沿所述固定杆伸缩。

在其中一个实施例中，还包括冷却分油件，所述冷却分油件设于所述分离腔内，且位于所述离心分油件排出气体的出气路径上。

在其中一个实施例中，还包括出气板，所述出气板设于所述分离腔内且将所述分离腔分隔为主分离腔和备用分离腔，所述离心分油件设于所述主分离腔内，所述冷却分油件设于所述备用分离腔内，且所述出气板上开设有连通所述主分离腔与所述备用分离腔的过气口。

在其中一个实施例中，还包括第二控制器和含油率传感器，所述外壳上开设有与所述备用分离腔连通出气口，所述含油率传感器设于所述出气口处，且用于检测所述出气口处气体的实际含油率，所述第二控制器在所述实际含油率超过标准含油率时控制所述冷却分油件开始工作。

在其中一个实施例中，所述离心分油件与所述容积调节机构连接，且所述离心分油件与所述容积调节机构在所述内腔内同步移动。

在其中一个实施例中，还包括设于所述内腔的腔壁上的吸油板，所述吸油板位于所述离心分油件离心产生的油滴的离心路径上，所述收油腔位于所述吸油板内油滴滴落的重力方向上。

本实用新型还提供一种制冷系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器及上述油分离器，所述压缩机的排气口与所述冷凝器连接，所述压缩机的吸气口与所述蒸发器连接，所述冷凝器与所述蒸发器相互连接，且所述压缩机与所述冷凝器之间设置有所述油分离器。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中油分离器的剖面示意图；

图2为图1所示油分离器的部分剖面示意图；

图3为图1所示油分离器的部分结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-3所示，本实用新型一实施例中，提供一种油分离器100，包括具有内腔的外壳10、容积调节机构30以及离心分油件50，容积调节机构30设于外壳10内且将内腔分隔形成容积可变的分离腔11及容积可变的收油腔13，且离心分油件50可旋转地设置于分离腔11内，收油腔13位于分离腔11的重力方向上。当离心分油件50在分离腔11内旋转时，可将分离腔11内气液混合物中的液体离心甩出，甩出的液体在重力作用下沉降到分离腔11重力方向上的收油腔13内，对气液混合物完成油分离工作。

并且，通过容积调节机构30在外壳10内的形成容积可调的收油腔13，收油腔13可以根据实际需求调节至不同的容积。如此，对于同一种制冷系统200的不同工况，不需要对制冷系统200中的多种工况配备多个油分离器100，只需调节容积调节机构30便可适应不同工况下对收油腔13容积的不同需求，油分离器100的通用性较好，可以节省制冷产品的开发成本，缩短开发及采购周期，提高制冷产品投放市场的速度。

在一些实施例中，容积调节机构30包括分隔件32和传动部件34，分隔件32将内腔分隔为位于分隔件32两侧的分离腔11和收油腔13，传动部件34为分隔件32提供改变分离腔11和收容腔13容积的驱动力。在传动部件34的作用下，分隔件323在外壳10的内腔内移动，使分隔件323两侧的分离腔11和收油腔13的容积变化。具体地，分隔件32沿外壳10的轴向往复移动，分隔件32向靠近分离腔11的方向移动时，分离腔11的容积减小，与分离腔11相邻的收油腔13容积变大，分隔件32向靠近收油腔13的方向移动时，收油腔13的容积减小，与收油腔13相邻的分离腔11的容积变大，通过移动分隔件32在外壳10内的位置，便可形成不同容积的收油腔13。

在一些实施例中，分隔件32上开设有进气口321，外壳10上开设有出气口12，进气口321和出气口12分别位于离心分油件50两侧且均与分离腔11连通。离心分油件50带动从进气口321进入的气液混合物离心旋转，气液混合物中的油被甩出后在重力作用下进入收油腔13，而分离出来的气体继续向上移动从出气口12排出，实现气液混合物中油分离的功能。可选地，外壳10的顶部开设有出气口12，出气口12与分离腔11连通，用于排出气液分离后的气体；外壳10的底部开设有回油口，回油口与收油腔连通，用于向压缩机210排出收油腔内的油。

进一步地，油分离器100包括伸缩进气管20，伸缩进气管20的一端位于收油腔13内且与分隔件32的进气口处连接，伸缩进气管20的另一端位于外壳10外。如此，伸缩进气管20的一端穿过外壳10进入收油腔且连接于分隔件32的进气口321处，分隔件32在沿外壳10的轴向移动时，伸缩进气管20可通过自身伸缩跟随分隔件32移动，通过伸缩进气管20将气液混合物通入分离腔11，不会干涉通过移动调节收油腔13来调节容积的功能。

在一些实施例中，传动部件34包括位于收油腔13内且与分隔件32连接的加减载仓341，加减载仓341与分隔件32之间形成压力调节腔342，分隔件32根据压力调节腔342内压力大小改变分离腔11和收油腔13的容积，即在压力调节腔342内升压和降压时，分隔件32分别向靠近和远离分离腔11的方向移动，通过改变压力调节腔342的压力调节分隔件32的位置。如图1所示，具体地，当压力调节腔342内升压时分隔件32在高压作用下克服重力向上移动，收油腔13容积变大；当压力调节腔342内降压时分隔件32向下移动，收油腔13容积变小。

进一步地，传动部件34包括均与压力调节腔343连通的介质注入管343和介质流出管345，且介质注入管343和介质流出管345均可伸缩地设置于加减载仓341上。如此，加减载仓341和分隔件32一起移动时，介质注入管343和介质流出管345可以跟随加减载仓341适应性伸缩，不影响加减载仓341的移动。

并且，介质注入管343可允许高压流体通入压力调节腔342内，介质流出管345可允许高压流体流出压力调节腔342。当介质注入管343允许高流体通入压力调节腔342内，介质流出管345封闭时，加减载仓341和分隔件32在高压流体的冲击下向上移动，收油腔13的容积变大，同时介质注入管343和介质流出管345相应地伸长。当介质注入管343和介质流出管345都封闭时，压力调节腔342内的高压流体压力不再变化，分隔件32保持平衡静止，收油腔13的容积保持不变。当介质注入管343封闭，介质流出管345打开允许高压流体流出时，压力调节腔342内的降压，分隔件32受到的压力降低而向下移动，收油腔13的容积减小，介质注入管343和介质流出管345跟随分隔件32下移且压缩。如此，当制冷符合发生变化，导致制冷工况发生变化时，通过控制介质注入管343和介质流出管345的启闭控制分隔件32的位置。

具体地，传动部件34还包括流量加载阀347和流量减载阀349，流量加载阀347和流量减载阀349分别设置于介质注入管343和介质流出管345上，当需要增到收油腔13的容积时，流量加载阀347打开，流量减载阀349关闭，向压力调节腔342内持续注入高压流体，带动分隔件32向靠近分离腔11的方向移动；当需要减小收油腔13的容积时，流量加载阀347关闭，流量减载阀349打开，将压力调节腔342内的高压流体排出，降低压力调节腔342内的压力，带动分隔件32向远离分离腔11的方向一定。

在一些实施例中，油分离器100包括第一控制器(图未示)和体积传感器61，体积传感器61设于收油腔13内，用于检测收油腔13的实际容积，第一控制器在实际容积大于目标容积时控制压力调节腔342内降压，以使分隔件32向靠近收油腔13的反向移动，进而使收油腔13的容积减小至目标容积；并且，第一控制器在实际容积小于目标容积时控制压力调节腔342内升压，使分隔件32向靠近分离腔11的方向移动，继而使收油腔13的容积变大至目标容积。

具体地，第一控制器通过控制流量加载阀347和流量减载阀349控制压力调节腔342内的压力。第一控制器控制流量加载阀347打开，流量减载阀349关闭时升压，反之减压。

在一些实施例中，容积调节机构30包括沿外壳10的轴向固定于外壳10内的固定杆35，分隔件32可滑动地套设于固定杆35外，且沿固定杆35移动，固定杆35为分隔件32的移动提供了移动路径，引导分隔件32在外壳10的轴向上移动。

进一步地，容积调节机构30还包括弹性件36，弹性件36套设于固定杆35外，且弹性件36的一端相对固定杆35固定，弹性件36的另一端与容积调节机构30抵接，并在容积调节机构30的作用下伸缩。当容积调节腔342内注入高压流体，使压力调节腔342的压力升高至大于弹性件36的弹性时，容积调节机构30向靠近分离腔11的方向移动，且压缩弹性件36，收油腔13的容积变大；当容积调节机构30内的高压流体流出，使压力调节腔342内的压力降低时，容积调节机构30在压缩弹性件36形变恢复力的带动下，向远离分离腔11的方向移动，收油腔13的容积变小。其中，弹性件36用于缓冲向靠近分离腔11方向移动的容积调节机构30，并为容积调节机构30向远离分离腔11方向移动储存能量。

在一些实施例中，离心分油件50与容积调节机构30连接，且离心分油件50与容积调节机构30在内腔内同步移动，当同步移动离心分油件50和容积调节机构30时便可灵活地改变分离腔11和收油腔13的容积。具体地，容积调节机构30还包括连接件40，连接件40可滑动地套设于固定杆35外，分隔件32和离心分油件50均设置于连接件40上，弹性件36的一端与连接件40抵接，弹性件36的另一端相对固定杆35固定，分隔件32、离心分油件50和连接件40同步沿固定杆35移动，同时通过连接件40挤压或释放弹性件36，对传动部件34及离心分油件50的移动进行缓冲。可以理解地，在其他一些实施例中，离心分离件50也可以不与分隔件32同步移动，只有分隔件32单独在离心分离件50与外壳的底部之间移动，在此不做限定。

在一些实施例中，油分离器100还包括设于外壳10内腔的腔壁上吸油板70，吸油板70位于离心分油件50离心产生的油滴的离心路径上，用于吸收从离心分油件50甩出的油滴，防止分离出的油甩到外壳10内壁上产生二次飞溅，导致分离效果不佳。并且，收油腔13位于吸油板70内油滴滴落的重力方向上，吸油板70中吸附的油滴在重力作用下，脱离吸油板70沉降到收油腔13内，在收油腔13内收集从气液混合物中分离出的油滴。

在一些实施例中，油分离器100还包括冷却分油件90，冷却分油件90设于分离腔11内，且位于离心分油件50排出气体的出气路径上。冷却分油件90用于二级分离，经过离心分油件50分离后的气液混合物流经冷却分油件90，在冷却分油件90处气液混合物被迅速冷却，其中的液体被冷却后沉降分离，在重力作用下，自动落入收油腔13，气体继续往上流动从出气口12排出，完成气液分离，进一步提高油分离的效果，达到高效分离的目的。具体地，冷却分油件90设于吸油板70上方，冷却分油件90中分离沉降的液体可被吸油板70稀释后进入收油腔13。

进一步地，油分离器100还包括出气板80，出气板80设于分离腔11内且将分离腔11分隔为主分离腔112和备用分离腔114，离心分油件50设于主分离腔112内，冷却分油件90设于备用分离腔114内，且出气板80上开设有连通主分离腔112和备用分离腔114的过气口81，外壳10上开设有与备用分离腔114连通的出气口12。如此，当主分离腔112内的气液混合物分离完毕后从出气板80上的过气口81进入备用分离腔114，可以通过备用分离腔114内的冷却分油件90进行二次分离，提高分离效果。具体地，冷却分油件90为换热器，用于对气液混合物降温。具体地，出气板80设于固定杆35远离分隔件32的一端，吸油板70的一端与收油腔13连通，吸油板70的另一端设置出气板80。

在一些实施例中，油分离器100还包括第二控制器(图未示)和含油率传感器63，含油率传感器63设于出气口12处，且用于检测出气口12处气体的实际含油率，第二控制器在实际含油率超过标准含油率时控制冷却分油件90开始工作。对气液混合物通过离心分油件50分离后，若出气口12处的含油率任然较高，不符合要求，便可启动冷却分油件90进而二次分离工作，进一步降低出气口12处气体的含油率，保证分离效果。

上述油分离器100中，容积调节机构30设于外壳10内，将外壳10的内腔分隔为容积可调的分离腔11和容积可调的收油腔13，在分离腔11内设置有离心分油件，当分离腔11内通入气液混合物后，在离心分油件50的作用下分离出油滴，油滴在重力作用下沉降到分离腔11重力方向上的收油腔13内，完成对气液混合物的分油工作。并且，通过容积调节机构30在外壳10内的形成容积可调的收油腔13，收油腔13可以根据实际需求调节至不同的容积。如此，对于同一种制冷系统200的不同工况，不需要对制冷系统200中的多种工况配备多个油分离器100，只需调节容积调节机构30便可适应不同工况下对收油腔13容积的不同需求，油分离器100的通用性较好，可以节省制冷产品的开发成本，缩短开发及采购周期，提高制冷产品投放市场的速度。

如图4所示，本实用新型一实施例中，还提供一种制冷系统200，包括压缩机210、冷凝器230、蒸发器250及上述油分离器100，压缩机210的排气口与冷凝器230连接，压缩机210的吸气口与蒸发器250连接，冷凝器230与蒸发器250相互连接，且压缩机210和冷凝器230之间设置有油分离器100。压缩机210内的气液混合物进入油分离器100，气液混合经过油分离器100分离后排出的气体进入冷凝器230，再由冷凝器230经节流部件270进入蒸发器250中，最后由蒸发器250通过吸气口进入压缩机210内，完成一个制冷循环。在不同的制冷工况下，只需调节油分离器100中容积调节机构30，便可调节收油腔13的容积，以适用不同工况下对存油容积的不同需求，油分离器100的通用性较高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种油分离器(100)，其特征在于，包括：

具有内腔的外壳(10)；

容积调节机构(30)，设于所述外壳(10)内且将所述内腔分隔形成容积可变的分离腔(11)及容积可变的收油腔(13)，所述收油腔(13)位于所述分离腔(11)的重力方向上；以及

离心分油件(50)，可旋转地设置于所述分离腔(11)内。

2.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述容积调节机构(30)包括分隔件(32)和传动部件(34)，所述分隔件(32)将所述内腔分隔为位于所述分隔件(32)两侧的所述分离腔(11)和所述收油腔(13)，所述传动部件(34)为所述分隔件(32)提供改变所述分离腔(11)和所述收油腔(13)容积的驱动力。

3.根据权利要求2所述的油分离器(100)，其特征在于，所述传动部件(34)包括位于所述收油腔(13)内且与所述分隔件(32)连接的加减载仓(341)，所述加减载仓(341)与所述分隔件(32)之间形成压力调节腔(342)，所述分隔件(32)根据所述压力调节腔(342)内压力大小改变所述分离腔(11)和所述收油腔(13)的容积。

4.根据权利要求3所述的油分离器(100)，其特征在于，所述传动部件(34)还包括均与所述压力调节腔(342)连通的介质注入管(343)和介质流介质流出管(345)，且所述介质注入管(343)和所述介质流出管(345)均可伸缩地设置于所述加减载仓(341)上。

5.根据权利要求3所述的油分离器(100)，其特征在于，还包括第一控制器和体积传感器(61)，所述体积传感器(61)设于所述收油腔(13)内，用于检测所述收油腔(13)的实际容积，所述第一控制器在所述实际容积大于目标容积时控制所述压力调节腔(342)内降压，所述第一控制器在所述实际容积小于所述目标容积时控制所述压力调节腔(342)内升压。

6.根据权利要求2所述的油分离器(100)，其特征在于，所述分隔件(32)上开设有与所述分离腔(11)连通的进气口(321)，所述油分离器(100)还包括伸缩进气管(20)，所述伸缩进气管(20)的一端位于所述收油腔(13)内且与所述分隔件(32)的所述进气口(321)处连接，所述伸缩进气管(20)的另一端位于所述外壳(10)外。

7.根据权利要求1或2所述的油分离器(100)，其特征在于，还包括沿所述外壳(10)的轴向固定于所述内腔内的固定杆(35)，所述容积调节机构(30)可滑动地套设于所述固定杆(35)外，且沿所述固定杆(35)移动。

8.根据权利要求7所述的油分离器(100)，其特征在于，所述容积调节机构(30)还包括弹性件(36)，所述弹性件(36)套设于所述固定杆(35)外，且所述弹性件(36)的一端相对所述固定杆(35)固定，所述弹性件(36)的另一端与所述容积调节机构(30)抵接，并在所述容积调节机构(30)的作用下沿所述固定杆(35)伸缩。

9.根据权利要求1或2所述的油分离器(100)，其特征在于，还包括冷却分油件(90)，所述冷却分油件(90)设于所述分离腔(11)内，且位于所述离心分油件(50)排出气体的出气路径上。

10.根据权利要求9所述的油分离器(100)，其特征在于，还包括出气板(80)，所述出气板(80)设于所述分离腔(11)内且将所述分离腔(11)分隔为主分离腔(112)和备用分离腔(114)，所述离心分油件(50)设于所述主分离腔(112)内，所述冷却分油件(90)设于所述备用分离腔(114)内，且所述出气板(80)上开设有连通所述主分离腔(112)与所述备用分离腔(114) 的过气口(81)。

11.根据权利要求10所述的油分离器(100)，其特征在于，还包括第二控制器和含油率传感器(63)，所述外壳(10)上开设有与所述备用分离腔(114)连通出气口(12)，所述含油率传感器(63)设于所述出气口(12)处，且用于检测所述出气口(12)处气体的实际含油率，所述第二控制器在所述实际含油率超过标准含油率时控制所述冷却分油件(90)开始工作。

12.根据权利要求1所述的油分离器(100)，其特征在于，所述离心分油件(50)与所述容积调节机构(30)连接，且所述离心分油件(50)与所述容积调节机构(30)在所述内腔内同步移动。

13.根据权利要求1所述的油分离器(100)，其特征在于，还包括设于所述内腔的腔壁上的吸油板(70)，所述吸油板(70)位于所述离心分油件(50)离心产生的油滴的离心路径上，所述收油腔(13)位于所述吸油板(70)内油滴滴落的重力方向上。

14.一种制冷系统200，其特征在于，包括压缩机(210)、蒸发器(250)、冷凝器(230)及上述权利要求1-13任意一项所述的油分离器(100)，所述压缩机(210)的排气口与所述冷凝器(230)连接，所述压缩机(210)的吸气口与所述蒸发器(250)连接，所述冷凝器(230)与所述蒸发器相互连接，且所述压缩机(210)与所述冷凝器(230)之间设置有所述油分离器(100)。