CN215571412U - 油分离器、压缩机以及电器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种油分离器、换热装置以及电器，油分离器包括壳体、气管以及导流件。壳体内设有分离腔。气管包括进气管和出气管，进气管的内端接通至分离腔，进气管的外端接通至压缩机，出气管的内端伸入分离腔，分离腔的下部形成储油空间。导流件连接于壳体内以区隔分离腔，导流件位于进气管的内端以及出气管的内端之间，导流件设有流道，各流道包括设于导流件第一表面的第一口以及导流件第二表面的第二口，第二口至壳体内壁的距离小于第一口至壳体内壁的距离，第二口与出气管的内端偏离。本实用新型的导流件具有导流作用，可大大减少油液进入出气管的比例，油液从第二口排出经过冷凝后大部分聚集于储油空间，可提高油气分离效率，解决压缩机的缺油问题。

Description

油分离器、压缩机以及电器

技术领域

本申请涉及空气处理领域，尤其涉及一种油分离器、压缩机以及电器。

背景技术

空气源热泵空调(以下简称热泵空调)可从大气环境中吸取低品位能量，转化为高品位能量，用于供热取暖，与燃气或燃煤锅炉供热取暖相比，能源利用效率高，环境污染小。基于以上优点，热泵空调应用越来越广泛。压缩机是热泵空调的核心零部件，压缩机排气管或冷凝器进口的温度和实际冷凝压力对应的饱和温度之间的温差称之为排气过热度。如果压缩机没有排气过热度，则排油率会偏高，使压缩机的润滑油大量排出，容易造成压缩机缺油损坏。随着室外环境温度降低，压缩机从冷态积液启动到建立排气过热度需要的时间会加长，并且在低温条件下压缩机回油速度较慢。因此，在低温积液条件下启动缺油是热泵空调面临的普遍难题。对于商用热泵空调产品，通常需要长连接管和高落差安装，这更加剧了压缩机的缺油损坏风险。

针对低温积液启动缺油问题，现有的解决方案一般是增加油分离器和工程安装时追加压缩机冷冻油。对于普通热泵空调，增加油分离器一般可以解决压缩机缺油问题，但是对于超低温热泵空调，除了增加油分离器，通常还需要在工程安装时追加压缩机冷冻油。但由于压缩机油池空间有限，无法容纳更多的冷冻油，追加的冷冻油会被压缩机排到空调系统中影响换热器换热，造成空调换热量差和功耗增加的问题，也不能解决压缩机的缺油问题。上述问题的根本原因在于，油分离器的的油气分离效果达不到预期要求，使过多油分进入换热回路，使分离出来的油也足以补充压缩机在排气过程中的缺油量。

有鉴于此，亟需对现有的油分离器的结构进行改进，以提高油分离器的油气分离能力。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的油分离器的结构存在油气分离能力和储油能力差的技术问题，本申请提供了一种油分离器、压缩机以及电器。

第一方面，本申请提供了一种油分离器，包括：

壳体，所述壳体内设有分离腔；

气管，所述气管包括进气管和出气管，所述进气管的内端接通至所述分离腔，所述进气管的外端接通至压缩机，所述出气管的内端伸入所述分离腔，所述分离腔的下部形成储油空间；以及，

导流件，所述导流件连接于所述壳体内以区隔所述分离腔，所述导流件位于所述进气管的内端以及所述出气管的内端之间，所述导流件设有一个或多个流道，各所述流道包括设于所述导流件第一表面的第一口以及所述导流件第二表面的第二口，所述第二口至所述壳体内壁的距离小于所述第一口至所述壳体内壁的距离，所述第二口与所述出气管的内端偏离。

在一个优选的实施例中，所述油分离器还包括滤油件，所述滤油件设于所述分离腔内，并置于所述进气管的内端和所述导流件之间。

在一个优选的实施例中，各所述流道的截面积之和大于所述进气管的截面积。

在一个优选的实施例中，所述第一口的尺寸与所述第二口的尺寸一致，或者，所述第一口的尺寸大于所述第二口的尺寸。

在一个优选的实施例中，所述流道为多个，呈环形间隔排列设置，且各所述流道由所述导流件的中心向所述导流件的边缘倾斜设置。

在一个优选的实施例中，所述出气管的内端向上延伸，且与所述导流件存在间距，所述间距为所述出气管直径的0.5-5倍。

在一个优选的实施例中，所述壳体的外侧设有三通阀，所述三通阀通过第一回油管和第二回油管与所述壳体接通，通过第三回油管与所述压缩机的低压侧连通。

进一步地，在上述实施例中，所述第一回油管设有第一回油口，所述第二回油管设有第二回油口，所述第二回油口设于所述储油空间的底部，所述第一回油口高于所述第二回口。

或进一步地，在上述实施例中，所述壳体设有支架，所述三通阀通过所述支架设于所述壳体的外侧面。

在一个优选的实施例中，所述出气管设有低位段，所述出气管的内端口和外端口均高于所述低位段。

第二方面，本申请还提供了一种换热装置，所述换热装置包括压缩机，所述压缩机的排气管设有上述结构的油分离器。

第三方面，本申请还提供了电器，包括上述结构的油分离器，或，上述结构的换热装置。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：出气管的内端伸入壳体的分离腔，使分离腔的下部形成储油空间，而且在进气管的内端和出气管的内端设置了导流件，导流件设有供气体通过的流道，使油气混合体通过流道并喷射至壳体的内壁，冷凝液化后的油液在壳体内壁逐渐汇集下滑，使油液的大部分汇集并存储于储油腔内。相比传统油分离器，本申请增设的导流件可将油分进行导流，由于导流件的第二口与出气管的内端偏离，所以油气混合体不会直接进入出气管，经过多次气流转向后才能从出气管排出，因此只有少量气态油分未完成分离时才有可能进入出气管，从而减少进入出气管的油分，进而避免油分随着出气管进入到换热管路以及换热器内，提高了油分离器的油气分离能力，使分离后的油分重新回送到压缩机，可大幅提高润滑油的回油量，避免油分进入换热系统中的换热器内，有效解决压缩机的缺油问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种油分离器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种导流件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的导流件的A-A方向的剖面图。

其中，附图标记为：

100、壳体；101、分离腔；110、上筒体；120、下筒体；200、气管；210、进气管；220、出气管；221、低位段；300、导流件；310、流道；311、第一口；312、第二口；400、滤油件；500、三通阀；510、第一回油管；520、第二回油管；530、第三回油管；540、支架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了解决上述现有技术的油分离器存在储油能力较弱的技术问题，参阅图1-3。本申请提供了一种油分离器、换热装置以及电器。油分离器将压缩机排出的油气进行分离，利用导流件300的分离和导向作用，使大部分油分都存储在油分离器的储油空间内，从而使大部分排出的油气又回送到压缩机。本申请的压缩机可应用于换热装置内，实现制冷或制热，进而应用于空调、冰箱等电器中。下面通过具体实施例和说明书附图对本实用新型进行详细阐述。

参阅图1，第一方面，本申请提供了一种油分离器，包括壳体100、气管200以及导流件300。壳体100内设有分离腔101。气管200包括进气管210和出气管220，进气管210的内端接通至分离腔101，进气管210的外端接通至压缩机，出气管220的内端伸入分离腔101，分离腔101的下部形成储油空间。导流件300连接于壳体100内以区隔分离腔101，导流件300位于进气管210的内端以及出气管220的内端之间，导流件300设有一个或多个流道310，各流道310包括设于导流件300第一表面的第一口311以及导流件300第二表面的第二口312，第二口312至壳体100内壁的距离小于第一口311至壳体100内壁的距离，第二口312与出气管220的内端偏离。

本申请的油分离器的工作流程为：从压缩机排出的油气混合体由进气管210进入本申请的分离腔101，而后通过导流件300的流道310导向发生气体流向的变化。在通过流道310时，油气混合体从第一出口进入，从第二出口排出，由于第二口312相比第一口311更靠近壳体100内壁，因此油气混合体会喷射到壳体100内壁，而后产生多次气流换向才会从出气管220排出。油分由于自身重量和粒径较大，且本身气温较高，遇到壳体100内壁发生冷凝液化，进而沿壳体100内壁下滑形成油液聚集到储油空间内，而高压冷媒气体则直接进入分离腔101，经过流向转折后最终从出气管220排出油分离器。

油液在流道310冷凝后从第二口312流出，为了尽量避免油液在气流的冲击下进入出气管220，考虑到油分离器整体的结构尺寸，偏离距离可大约控制在0.1-5mm，具体可根据流道310的形状和出气管220的尺寸进行适应性调整。

本实用新型的技术方案，出气管220的内端伸入壳体100的分离腔101，使分离腔101的下部形成储油空间，而且在进气管210的内端和出气管220的内端设置了导流件300，导流件300设有供气体通过的流道310，使油气混合体中通过流道310并喷射至壳体100的内壁，冷凝液化后的油液在壳体100内壁逐渐汇集下滑，使油液的大部分汇集并存储于储油腔内。相比传统油分离器，本申请增设的导流件300可将油分进行导流，由于导流件300的第二口312与出气管220的内端偏离，所以油气混合体不会直接进入出气管220，经过多次气流转向后才能从出气管220排出，因此只有少量气态油分未完成分离时才有可能进入出气管220，从而减少进入出气管220的油分，进而避免油分随着出气管220进入到换热管路以及换热器内，提高了油分离器的油气分离能力，使分离后的油分重新回送到压缩机，可大幅提高润滑油的回油量，避免油分进入换热系统中的换热器内，有效解决压缩机的缺油问题。

由于压缩机的运行需求在不同工况下并不相同，在考虑压缩机型号和运行工况的前提下，可调整出气管220伸入分离腔101的内端尺寸，以满足冷冻油的存储需求。

在一个优选的实施例中，油分离器还包括滤油件400，滤油件400设于分离腔101内，并置于进气管210的内端和导流件300之间。滤油件400设置在进气管210的内端和导流件300之间，使得气流进入分离腔101后，先通过滤油件400进行初步油气分离，利用物理过滤方式使一部分粒径较大的油分凝结，然后再通过导流件300导向。关于滤油件400的结构，可采用过滤网，过滤网可采用合金材质，过滤网的网孔尺寸根据需要需要来调整。过滤网的目数可设置在100-300个，即每英寸具有100-300个孔眼。

在一个优选的实施例中，考虑到导流件300的油气分离效果由流道310决定，包括流道310个数和流道310的截面积。油气混合体从进气管210进入到分离腔101，气压突然降低，而后经过导流件300，在流道310内气压又陡然上升。在油气混合体油气分离的过程中，为了降低油气混合体的压力损失，将各流道310的截面积之和大于进气管210的截面积。因为考虑到流道310的结构，除了是圆孔、椭圆孔等一些规则形状，也可以是其它的不规则形状，所以应当注意的是，此处流道310的截面积，具体是指为流道310的第一口311和第二口312之间的平均截面积。

在一个优选的实施例中，第一口311的尺寸与第二口312的尺寸一致，或者，第一口311的尺寸大于第二口312的尺寸。导流件300利用流道310进行导向，油气混合体只能通过流道310经过导流件300，因此油气从进气管210排出进入分离腔101，再进入流道310后气压增大，为了进一步提高导流效果，在流道310的内部或末端进行结构设计，将第一口311的尺寸设置为大于第二口312的尺寸，可加大流道310内的气压，油气混合体从第二口312排出并喷射到壳体100的内壁，更高的气体流速使油气更易分离出来。

参阅图2和图3，在一个优选的实施例中，流道310为多个，呈环形间隔排列设置，且各流道310由导流件300的中心向导流件300的边缘倾斜设置。流道310设置为多个，流道310倾斜设置，使油气混合体经过时，由沿分离腔101的轴向转化为倾斜方向，流道310的长度大于导流件300的厚度，随之增强分离效果。而且对气体进行导向，使分离后的气体流向围绕出气管220的内端的环形方向，不会直接进入出气管220，再次经过气流转向后才能进入出气管220，答复降低油气从出气管220内排出的可能性。流道310的中心线与进气管210的轴线存在夹角，优选的夹角范围为10°-80°，考虑到尽量避免油气进入出气管220，倾斜角度过小，同时出气管220距离导流件300较近，此时导流效果不明显，未起到有效效果；但是流道310的倾斜角过大时，气体从流道310内出来会冲击壳体100的内壁，造成壳体100的震动。因此，将流道310的中心线的角度设置在10°-80°，避免上述角度设置不合理带来的问题。

导流件300在油分离器装配时即安装在壳体100内，一般采用注塑件或钣金件，若采用注塑件，可采用注塑模具进行批量加工，若采用钣金件，则流道310可通过切削或铸造得到。

再次参阅图1，在一个优选的实施例中，出气管220的内端向上延伸，且与导流件300存在间距，间距为出气管220直径的0.5-5倍。本实施例中，出气管220向上延伸，随着出气管220的增高，储油空间的最高液位也随之增高，进而增大储油量。油气从导流件300排出后，气流在分离腔101内受限而产生多次转向，最后才进入出气管220，延长了油气分离的时间和轨迹。出气管220的增高也一定程度上延长了气流的路径，有助于优化油气分离效果。由于不同油分离器的尺寸不尽相同，因此出气管220与导流件300之间的间距可以根据出气管220的直径进行调整，最小为出气管220直径的0.5倍，最大为出气管220直径的5倍，若间距过小，气体在出气管220的内端口处容易出现紊流，若间距过大，油液从导流件300流下后在分离腔101的下方汇聚，此时出气管220的内端口较低，则增大了油液进入出气管220的概率，因此将间距设置在上述范围内，避免油气过多的紊流，也避免大部分油液进入出气管220。

上述的实施例是从导流件300和出气管220的结构改进，以提高油气分离效率，使压缩机排出后的油气混合体充分分离。下面则从油分离器的回油结构上进行改进，使油分离器的储油空间内的润滑油能够回送到压缩机。

在一个优选的实施例中，壳体100的外侧设有三通阀500，三通阀500通过第一回油管510和第二回油管520与壳体100接通，通过第三回油管530与压缩机的低压侧连通。不同于常规结构采用回流管连通油分离器和压缩机的低压侧，本实施例设置了三通阀500，第一回油管510和第二回油管520的开启或关闭独立设置，使润滑油根据压缩机的运行工况选择开启第一回油管510或第二回油管520。

随着室外环境温度降低，压缩机从冷态积液启动到建立排气过热度需要的时间会加长，并且在低温条件下压缩机回油速度较慢。考虑到压缩机在不同运行工况下，润滑油的排出量不同，因此压缩机内部的缺油问题时而轻微时而严重。进一步地，在上述实施例中，第一回油管510设有第一回油口，第二回油管520设有第二回油口，第二回油口设于储油空间的底部，第一回油口高于第二回口。本实施例将第一回油口和第二回口设置在储油空间的不同位置，第二回油口处于储油空间的底部，则回油量更大，可在压缩机缺油严重时开启；第一回油口只有在储油空间内的油到达一定液位后才能排出，可在压缩机缺油问题轻微时开启。

或进一步地，在上述实施例中，壳体100设有支架540，三通阀500通过支架540设于壳体100的外侧面。通过支架540将三通阀500设于壳体100的外侧面，减少油分离器自身的震动、温度对三通阀500的影响。而三通阀500设于支架540上，第一回油管510和第二回油管520以及第三回油管530的长度可根据需要延长或缩短，管径也根据需要放大或缩小，相对于将阀体直接与壳体100连接，支架540对三通阀500本身的承载效果更好。

在一个优选的实施例中，出气管220设有低位段221，出气管220的内端口和外端口均高于低位段221。出气管220的两端端口均高于低位段221，使油气混合体从出气管220流出后改变流向，从而方便进入后续的换热器如冷凝器。

进一步地，在上述实施例中，低位段221设置为U形、S形或波浪形。本实施例中，将低位段221设置为U形、S形或波浪形，利用气体的流向变化来实现分离，而且可有效防止油液从出气管220流出。

在其它实施例中，油分离器的壳体100包括相互连接的上筒体110和下筒体120，上筒体和110下筒体120卡接设置，方便相关部件如进气管210、导流件300和出气管220的装配。为了实现上筒体110和下筒体120的密封性，可采用密封结构保证分离腔101与外界隔绝，且可承受较大气压。

第二方面，本申请还提供了一种换热装置，换热装置包括压缩机，压缩机的排气管200设有上述结构的油分离器。换热装置用于制冷或制热，可采用压缩机将工质进行压缩，而后通过冷凝器、蒸发器等完成换热。本申请换热装置使用上述结构的油分离器，可减少油气进入冷凝器、蒸发器等部件内，还具有上述油分离器的所有技术效果，此处不再赘述。

第三方面，本申请还提供了一种电器，包括上述结构的油分离器，或，上述结构的换热装置。本实用新型的电器一般需要进行换热，如冰箱、空调等设备，还有诸如食材保鲜的餐车等，当然不限于上述设备，也适用于其它具有换热需求的电器。

第四方面，本申请还提供了一种油分离器的控制方法，应用于上述结构的油分离器，包括以下步骤：

获取压缩机启动时间；

获取压缩机排气过热度；

参阅图1，若压缩机启动时间低于预定时间，或者，压缩机排气过热度低于预定温度阈值，则第一回油管510和第三回油管530接通，第三回油管530接通压缩机；

参阅图1，若压缩机启动时间在预定时间以上，或者，压缩机排气过热度在预定温度阈值以上，则第二回油管520和第三回油管530接通，第三回油管530接通压缩机。

该控制方法中，根据压缩机的运行工况来调节向压缩机的回油量或回油速度：在压缩机运行初期，即启动时间较短或排气过热度较低时，会带出大量油气，此时为了快速补充压缩机的润滑油，第一回油管510接通第三回油管530，将分离后的润滑油从底部排出回送到压缩机的低压侧，提高回油效率，且保证回油量；在压缩机运行逐渐正常后，即启动时间较长或排气过热度较高时，排出的油气较少，第二回油管520接通第三回油管530，在油分离器的润滑油超过第二回油管520才能排出并回送到压缩机的低压侧。

其中预设时间可设置为5-10min，冷凝器中部的温度可视为实际冷凝压力对应的饱和温度，排气过热度为压缩机的排气侧温度与冷凝器中部的温差，预设温度阈值可设置为3℃-10℃。

本实用新型的技术方案，根据压缩机的运行工况来调节向压缩机的回油量或回油速度：在压缩机运行初期，即启动时间较短或排气过热度较低时，会带出大量油气，此时为了快速补充压缩机的润滑油，第一回油管510接通第三回油管530，将分离后的润滑油从底部排出回送到压缩机的低压侧，提高回油效率，且保证回油量；在压缩机运行逐渐正常后，即启动时间较长或排气过热度较高时，排出的油气较少，第二回油管520接通第三回油管530，在油分离器的润滑油超过第二回油管520才能排出并回送到压缩机的低压侧。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种油分离器，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)内设有分离腔(101)；

气管(200)，所述气管(200)包括进气管(201)和出气管(202)，所述进气管(201)的内端接通至所述分离腔(101)，所述进气管(201)的外端接通至压缩机，所述出气管(202)的内端伸入所述分离腔(101)，所述分离腔(101)的下部形成储油空间；以及，

导流件(300)，所述导流件(300)连接于所述壳体(100)内以区隔所述分离腔(101)，所述导流件(300)位于所述进气管(201)的内端以及所述出气管(202)的内端之间，所述导流件(300)设有一个或多个流道(310)，各所述流道(310)包括设于所述导流件(300)第一表面的第一口(311)以及所述导流件(300)第二表面的第二口(312)，所述第二口(312)至所述壳体(100)内壁的距离小于所述第一口(311)至所述壳体(100)内壁的距离，所述第二口(312)与所述出气管(202)的内端偏离。

2.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述油分离器还包括滤油件(400)，所述滤油件(400)设于所述分离腔(101)内，并置于所述进气管(201)的内端和所述导流件(300)之间。

3.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，各所述流道(310)的截面积之和大于所述进气管(201)的截面积。

4.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述第一口(311)的尺寸与所述第二口(312)的尺寸一致，或者，所述第一口(311)的尺寸大于所述第二口(312)的尺寸。

5.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述流道(310)为多个，呈环形间隔排列设置，且各所述流道(310)由所述导流件(300)的中心向所述导流件(300)的边缘倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述出气管(202)的内端向上延伸，且与所述导流件(300)存在间距，所述间距为所述出气管(202)直径的0.5-5倍。

7.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述壳体(100)的外侧设有三通阀(500)，所述三通阀(500)通过第一回油管(510)和第二回油管(520)与所述壳体(100)接通，通过第三回油管(530)与所述压缩机的低压侧连通。

8.根据权利要求7所述的油分离器，其特征在于，所述第一回油管(510)设有第一回油口，所述第二回油管(520)设有第二回油口，所述第二回油口设于所述储油空间的底部，所述第一回油口高于所述第二回口。

9.根据权利要求7所述的油分离器，其特征在于，所述壳体(100)设有支架(540)，所述三通阀(500)通过所述支架(540)设于所述壳体(100)的外侧面。

10.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述出气管(202)设有低位段(221)，所述出气管(202)的内端口和外端口均高于所述低位段(221)。

11.一种换热装置，其特征在于，所述换热装置包括压缩机，所述压缩机的排气管设有如权利要求1-10任一项所述的油分离器，所述排气管连通所述进气管(201)。

12.一种电器，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的油分离器，或，权利要求11所述的换热装置。

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