CN216953644U - 油气分离装置、压缩机组件及热交换系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种油气分离装置、压缩机组件及热交换系统，油气分离装置包括：筒体；进气管，进气管安装于筒体的侧壁，进气管的进气方向偏离筒体的中心轴线；出气管，出气管安装于筒体的顶部；回油管，回油管安装于筒体的底部；滤网，滤网设置于筒体内，滤网呈筒状且与筒体同轴设置，滤网的外周面与侧壁的内周面之间具有间隙。本申请技术方案在筒体的侧壁设置进气方向偏离筒体的中心轴线的进气管，便于提高气流绕流的稳定性，在筒体内设置滤网起到分离及降速作用，进一步提高油气分离效果，且有效降低已分离的油液随气体旋流重新反弹回筒体的内腔而随气体排出的风险。整体油气分离装置结构简单，有效提高油气分离的充分彻底性。

Description

油气分离装置、压缩机组件及热交换系统

技术领域

本实用新型涉及油气分离技术领域，具体而言，涉及一种油气分离装置、压缩机组件及热交换系统。

背景技术

目前空调室外机组采用的油分离器大部分结构为：压缩机排气高温高压冷媒气体和润滑油混合物进入油分离器，因冷媒和润滑油互不相溶且润滑油的密度要比冷媒大，混合物流速降低且在油分离器里做离心运动，润滑油在离心力和重力的双重作用下从混合物单独分离出来附在油分离器内壁往下流，冷媒高压气体流向冷凝器从而达到油气分离的效果。

但是，目前的油分离器存在部分润滑油和冷媒分离不彻底的问题，致使润滑油流到冷凝器和蒸发器里面附在换热管内壁上面影响空调机组换热性能效果，且会因压缩机回油不足导致压缩机内部运动件磨损严重减少压缩机使用寿命等问题。

实用新型内容

本申请提供一种油气分离装置、压缩机组件及热交换系统，该油气分离装置能够有效提高油气分离的效果。

第一方面，本申请提供一种油气分离装置，包括：筒体；进气管，所述进气管安装于所述筒体的侧壁，所述进气管的进气方向偏离所述筒体的中心轴线；出气管，所述出气管安装于所述筒体的顶部；回油管，所述回油管安装于所述筒体的底部；以及滤网，所述滤网设置于所述筒体内，所述滤网呈筒状且与所述筒体同轴设置，所述滤网的外周面与所述侧壁的内周面之间具有间隙。

本申请技术方案中，油气分离装置在筒体的侧壁设置进气管且进气管的进气方向偏离所述筒体的中心轴线，因此进入筒体的油气混合物会沿着筒体的内壁流动并形成高速旋转的气流，即油气混合物能够在筒体内绕筒体的内周面旋流，而由于气体的密度小于油液的密度，油液分子受到的离心力大于冷媒气体分子受到的离心力，因此油液在离心力的作用下撞击到筒体的内周面可以从混合物中分离出来，进气管的进气方向偏离所述筒体的中心轴线的结构可以引导油气混合物在筒体内旋流，便于提高气流绕流的稳定性，且结构简单且成本低，具有较高的实用性。

在筒体内设置滤网，油气混合物在筒体内旋流时，滤网的多孔结构有效增加捕捉油粒子的概率，使得部分油粒子能被滤网初步分离，且滤网对油气混合物起到降低流速的作用，降速的油气混合物能够和滤网以及筒体的内壁充分接触，使得油液在离心力和重力的双重作用下分离出来附着在滤网的内外周面以及筒体的内周面向下流动，滤网的分离及降速作用有效提高油气分离的效果；同时，滤网与筒体内周面之间具有间隙的结构，一方面使得筒体的内周面和滤网的外周面形成不同的油液收集面，增加油气混合物的附着面积，另一方面可有效降低滤网的外周面与筒体的内周面的已分离的油液随气体旋流重新反弹回筒体的内腔而重新随气体排出的风险，从而有利于保证最终的分离效果，整体油气分离装置结构简单，有效提高油气分离的充分彻底性。

根据本申请的一些实施例，所述间隙小于等于5mm。

上述技术方案中，滤网和筒体的间隙越大，则滤网与筒体的距离越远、滤网的内径越小，如果筒体与滤网的距离过远，则会影响经滤网阻力降速的气体与筒体的内壁接触的充分性，且滤网内径过小，则无法与混合物旋流路径匹配，起不到过滤及降速效果，本申请的筒体和滤网的间隙小于等于5mm，可有效避免因筒体与滤网间隙过大而影响滤网过滤降速效果的问题。

根据本申请的一些实施例，所述滤网还包括：滤网本体，所述滤网本体呈筒状，所述滤网本体上设置有网孔；上凸缘，形成在所述滤网本体的上端且凸出于所述滤网本体的外周面；以及下凸缘，形成在所述滤网本体的下端且凸出于所述滤网本体的外周面，所述下凸缘和所述上凸缘用于连接所述筒体。

上述技术方案中，滤网本体的上端设置上凸缘，滤网本体的下端设置下凸缘，下凸缘和上凸缘起到加强筋的效果，有利于提高滤网的结构强度降低滤网形变风险，且便于滤网与筒体的安装及固定。

根据本申请的一些实施例，所述侧壁的内周面设置有上限位件和下限位件，所述上限位件用于抵接所述上凸缘，所述下限位件用于抵接所述下凸缘，所述上限位件和所述下限位件用于限制所述滤网在所述筒体内沿所述筒体的轴向移动。

上述技术方案中，在筒体的侧壁的内周面设置上限位件和下限位件，通过上限位件与上凸缘的配合以及下限位件与下凸缘的配合将滤网限位在筒体内，限制滤网沿筒体的轴向移动，结构简单方便组装。

根据本申请的一些实施例，所述下凸缘设置有过流通孔，所述过流通孔用于排出所述滤网本体的外周面与所述侧壁的内周面之间的油液。

上述技术方案中，在下凸缘上设置过流通孔，过流通孔的设置保障了回油的通畅性，有效防止筒体的侧壁的内周面和滤网外周面的油液流下后受下凸缘的阻挡而淤积在下凸缘上方，造成回油不畅的同时影响油气分离效果。

根据本申请的一些实施例，所述过流通孔设有多个，多个所述过流通孔沿所述下凸缘的周向分布。

上述技术方案中，过流通孔沿下凸缘的周向分布有多个，有效提高回油的均衡性和及时性。

根据本申请的一些实施例，所述过流通孔为弧形孔。

上述技术方案中，过流通孔为弧形孔，在下凸缘有限的结构上有效增大每个过流通孔的过流面，从而有效降低油液堵塞过流通孔的风险。

根据本申请的一些实施例，所述滤网上设置有用于避让所述进气管的避让口。

上述技术方案中，滤网上设置避让进气管的避让口，方便进气管的出气端经避让口进入滤网的内腔，避免进气管与滤网干涉，方便组装。

根据本申请的一些实施例，所述滤网的目数为10目～200目。

上述技术方案中，滤网的目数为10目～200目，有利于同时保证滤网的过滤性和通气性，降低滤网的网孔尺寸过大而影响滤网过滤、降速及防止油液回弹的效果的风险，同时降低因滤网的网孔尺寸过小而使阻力过大的风险。

第二方面，本申请提供了一种压缩机组件，包括压缩机以及以上方案所述的油气分离装置，所述进气管与所述压缩机的排气口连通，所述回油管与所述压缩机的回油口连通。

第三方面，本申请提供了一种热交换系统，包括蒸发器、冷凝器、压缩机组件和节流装置，所述压缩机组件为以上方案所述的压缩机组件，所述出气管与所述冷凝器的进口连通。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的油气分离装置的轴测图；

图2为本申请一些实施例提供的油气分离装置的局部剖视图；

图3为图2所示的A部的局部放大图；

图4为图2所示的B部的局部放大图；

图5为本申请一些实施例提供的油气分离装置的俯视图；

图6为本申请一些实施例提供的滤网的轴测图；

图7为图6所示的C部的局部放大图；

图8为本申请一些实施例提供的滤网的俯视图。

图标：100-油气分离装置；10-筒体；11-侧壁；111-上限位件；112-下限位件；20-进气管；30-出气管；40-回油管；50-滤网；511-网孔；51-滤网本体；512-避让口；52-上凸缘；53-下凸缘；54-过流通孔；60-间隙。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本申请中的“多个”表示至少两个。

请参照图1和图2，本申请实施例提供一种油气分离装置100，油气分离装置100包括筒体10、进气管20、出气管30、回油管40以及滤网50，进气管20安装于筒体10的侧壁11，进气管20的进气方向偏离筒体10的中心轴线。出气管30安装于筒体10的顶部；回油管40安装于筒体10的底部；滤网50设置于筒体10内，滤网50呈筒状且与筒体10同轴设置，滤网50的外周面与侧壁11的内周面之间具有间隙60。

其中，进气管20用于向筒体10内通入油气混合物，进气管20的进气方向偏离筒体10的中心轴线，即进气管20的进气方向与筒体10的径向具有夹角，其目的为使经进气管20进入筒体10的油气混合物能够沿筒体10的内壁旋流，以保证油气混合物在筒体10内的离心分离的效果，当然，为了进一步提高离心分离的效果，进气管20的进气方向可以沿着筒体10的切线方向。

出气管30安装于筒体10的顶部，便于油气分离后的气体经出气管30向上流动排出，可以理解的是，出气管30在筒体10内向下延伸一定长度，出气管30的进气端口的高度小于进气管20的出气端口的高度，经进气管20进入筒体10的油气混合物需要先向下旋流，油气混合物充分离心分离后，分离出的气体再经出气管30向上流动排出，这样的结构可以有效避免油气混合物进入筒体10后未分离或分离不彻底直接经出气口排出的情况，从而有效保证油气分离装置100的分离效果。

回油管40用于收集分离出的油液，油液经离心分离附着在滤网50和筒体10的侧壁11的内周面上后，在其自身重力影响下会向下流动汇集，回油管40设置于筒体10的底部，便于油液在重力作用下自动汇集回流。

示例性的，如图2所示，筒体10的底部可以呈漏斗状，漏斗状的结构形成集油空间，筒体10的侧壁11的内周面的油液以及滤网50的油液流下后在筒体10的底部逐渐汇集至回油管40，经回油管40排出，漏斗状结构的设置对油液的收集起到导向作用，且可有效避免油液在筒体10的底部残留。

滤网50的网孔511的形状可以为圆形、三角形、菱形、矩形、多边形等，滤网50可以为金属材质、塑料材质或其他材质。

滤网50呈筒状且与筒体10同轴设置，滤网50相对于筒体10的顶部和底部的两端为敞口，滤网50的外周面与侧壁11的内周面之间具有间隙60，为了保证进气通畅以及滤网50能实现其结构功能，进气管20的出气端口穿过滤网50的侧壁11而伸入滤网50的内腔。

在筒体10内设置滤网50且滤网50与筒体10的内壁具有间隙60，这样的结构使油气混合物的油液在筒体10内随气体旋流穿过滤网50时，被滤网50初步分离收集，且滤网50对油气混合物起到降低流速的效果，使得油气混合物能够和滤网50以及筒体10的内壁充分接触，油液在离心力和重力的双重作用下分离出来附着在滤网50的内外周面以及筒体10的内周面向下流动，滤网50的分离及降速作用有效提高油气分离的效果；同时，滤网50与筒体10内周面之间具有间隙60，间隙60的设置一方面使得筒体10的内周面和滤网50的外周面形成不同的油液收集面，增加油气混合物的接触面积及油液的附着面积，另一方面可有效降低滤网50的外周面与筒体10的内周面的已分离的油液随气体旋流重新反弹回筒体10的内腔而重新随气体进入冷凝器的风险，从而有利于保证最终的分离效果。

可选地，筒体10的侧壁11的内周面与滤网50的外周面之间的间隙60小于等于5mm。

滤网50和筒体10的间隙60越大，则滤网50与筒体10的距离越远、滤网50的内径越小，如果筒体10与滤网50的距离过远，则会影响经滤网50阻力降速的气体与筒体10的内壁接触的充分性，且滤网50内径过小，则无法与混合物旋流路径匹配，起不到过滤及降速效果，本申请的筒体10的侧壁11的内周面与滤网50的外周面之间的间隙60小于等于5mm，可有效避免因筒体10与滤网50间隙60过大而影响滤网50过滤降速效果的问题。

根据本申请的一些实施例，请参照图2至图4，并进一步参照图6，滤网50还包括：滤网本体51、上凸缘52和下凸缘53，滤网本体51呈筒状，滤网本体51上设置有网孔511。上凸缘52形成在滤网本体51的上端且凸出于滤网本体51的外周面。下凸缘53形成在滤网本体51的下端且凸出于滤网本体51的外周面，下凸缘53和上凸缘52用于连接筒体10。

滤网本体51和上凸缘52以及下凸缘53可以一体成型也可以焊接为整体结构。下凸缘53和上凸缘52起到加强筋的效果，有利于提高滤网50的结构强度降低滤网50形变风险，且便于滤网50与筒体10的安装及固定。

滤网50可以通过上凸缘52和下凸缘53与筒体10的内壁连接，连接方式可以采用焊接、压接或卡箍等方式。

可选地，为了方便拆装和对滤网50的竖直方向的位置进行限位，可以在侧壁11的内周面设置上限位件111和下限位件112，上限位件111用于抵接上凸缘52，下限位件112用于抵接下凸缘53，上限位件111和下限位件112用于限制滤网50在筒体10内沿筒体10的轴向移动。

上限位件111和下限位件112可以是形成在侧壁11的内周面的且凸出于侧壁11的内周面的凸出部，凸出部可以绕筒体10的轴线分布多个，多个凸出部可以分别位于上凸缘52的顶部和下凸缘53的底部，位于上凸缘52的顶部的凸出部的底部与上凸缘52的顶部抵接，位于下凸缘53的底部的凸出部的顶部与下凸缘53的底部抵接，以将滤网50限位在上限位件111和下限位件112之间。

示例性的，如图3和图4所示，上限位件111为形成在侧壁11的内周面的且凸出于侧壁11的内周面的第一环形加强筋，下限位件112为形成在侧壁11的内周面的且凸出于侧壁11的内周面的第二环形加强筋，上凸缘52的顶部抵接在第一环形加强筋的底部，下凸缘53的底部抵接在第二环形加强筋的顶部，以将滤网50限位在第一环形加强筋和第二环形加强筋之间，避免滤网50轴向移动。

滤网50可以用焊接、压接、或卡箍等方式固定在筒体10的侧壁11的内周面上，可选地，可以在筒体10的侧壁11的内周面设置分别与上凸缘52和下凸缘53适配的凹槽，以将滤网50通过卡接的方式固定在筒体10内。

根据本申请的一些实施例，下凸缘53设置有过流通孔54，过流通孔54用于排出滤网本体51的外周面与侧壁11的内周面之间的油液。

可选地，过流通孔54可以为非闭合的环形孔，环形孔的中心轴线与下凸缘53的中心轴线重合，也可以为沿下凸缘53的中心轴线周向分布的多个过流通孔54。

示例性地，如图5至图8所示，过流通孔54设有多个，多个过流通孔54沿下凸缘53的周向分布，为了提高过流通孔54的过流面积，过流通孔54为弧形孔，为了便于加工以及与间隙60的横截面形状相配合，过流通孔54的圆心在滤网本体51的中心轴线上。

在下凸缘53上设置过流通孔54，过流通孔54的设置保障了回油的通畅性，有效防止筒体10的侧壁11的内周面和滤网50外周面的油液流下后受下凸缘53的阻挡而淤积在下凸缘53上方，造成回油不畅的同时影响油气分离效果。过流通孔54沿下凸缘53的周向分布有多个，有利于提高回油的均衡性和及时性。而将过流通孔54设为弧形孔，便于在下凸缘53的有限尺寸的结构上尽可能增大过流面积，从而有效降低油液堵塞过流通孔54的风险。

根据本申请的一些实施例，滤网50上设置有用于避让进气管20的避让口512。

示例性的，如图6所示，避让口512设置于滤网本体51的上端靠近上凸缘52的位置，以容纳进气管20的出气端插入滤网50。避免进气管20与滤网50干涉，方便组装。

根据本申请的一些实施例，滤网50的目数为10目～200目。

滤网50的网孔511过密，则气体受阻过大，滤网50的网孔511过大则影响滤网50的过滤性能，滤网50的目数为10目～200目，有利于同时保证滤网50的过滤性和通气性，降低滤网50的网孔511尺寸过大而影响滤网50过滤、降速及防止油液回弹的效果的风险，同时降低因滤网50的网孔511尺寸过小而使阻力过大的风险。

在本实施例中，油气混合物从进气管20进入筒体10，油气混合物在筒体10内沿滤网50向下旋转流动，油气混合物的油液在筒体10内随气体旋流穿过滤网50时，被滤网50初步分离收集，且滤网50对油气混合物起到降低流速的效果，使得油气混合物能够和滤网50以及筒体10的内壁充分接触，而由于冷媒气体的密度远小于油液的密度，油液分子受到的离心力大于冷媒气体分子受到的离心力，因此油液在离心力的作用下撞击到滤网50的周壁以及筒体10的内周面，可以从油气混合物中分离出来，油液在离心力和重力的双重作用下分离出来附着在滤网50的内外周面以及筒体10的内周面向下流动向回油管40汇集，油液被分离的气体到达出气管30，经出气管30排出。

通过本实施例，油气混合物能够沿筒体10的内周面绕流，绕流过程中通过滤网50过滤及降速，与滤网50和筒体10内壁充分接触，在离心力的作用下使油气分离，同时，滤网50与筒体10的内周面具有间隙60，可有效降低滤网50的外周面与筒体10的内周面的已分离的油液随气体旋流重新反弹回筒体10的内腔而重新随气体进入冷凝器的风险，本申请的油气分离装置100结构简单成本低，有效提高了油气分离的效果，适用性突出。

第二方面，本申请实施例还提供一种压缩机组件，包括压缩机以及上述的油气分离装置100，进气管20与压缩机的排气口连通，回油管40与压缩机的回油口连通。其中，压缩机组件中油气分离装置100的结构和原理与上述相同，此处不再赘述。本实用新型实施例中的压缩机组件通过采用上述油气分离装置100可以大幅提高油气分离的效果，有效保证了压缩机的回油充分性，降低压缩机因回油不足而影响运动件润滑的风险，从而有利于保障压缩机的使用寿命。

第三方面，本申请实施例还提供一种热交换系统，包括蒸发器、冷凝器、压缩机组件和节流装置，压缩机组件为上述方案的压缩机组件，出气管与冷凝器的进口连通。该热交换系统中的油气分离装置100的结构和原理与上述相同，此处不再赘述。

本申请实施例中的热交换系统通过采用上述油气分离装置100不仅可以大幅提高油气分离的效果、为压缩机的回油提供可靠保障，并且避免了润滑油进入冷凝器和蒸发器并附着在冷凝器和蒸发器上面影响换热效果的问题，有利于提高整机性能的稳定性。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种油气分离装置，其特征在于，包括：

筒体；

进气管，所述进气管安装于所述筒体的侧壁，所述进气管的进气方向偏离所述筒体的中心轴线；

出气管，所述出气管安装于所述筒体的顶部；

回油管，所述回油管安装于所述筒体的底部；以及

滤网，所述滤网设置于所述筒体内，所述滤网呈筒状且与所述筒体同轴设置，所述滤网的外周面与所述侧壁的内周面之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述间隙小于等于5mm。

3.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述滤网还包括：

滤网本体，所述滤网本体呈筒状，所述滤网本体上设置有网孔；

上凸缘，形成在所述滤网本体的上端且凸出于所述滤网本体的外周面；以及

下凸缘，形成在所述滤网本体的下端且凸出于所述滤网本体的外周面，所述下凸缘和所述上凸缘用于连接所述筒体。

4.根据权利要求3所述的油气分离装置，其特征在于，所述侧壁的内周面设置有上限位件和下限位件，所述上限位件用于抵接所述上凸缘，所述下限位件用于抵接所述下凸缘，所述上限位件和所述下限位件用于限制所述滤网在所述筒体内沿所述筒体的轴向移动。

5.根据权利要求3所述的油气分离装置，其特征在于，所述下凸缘设置有过流通孔，所述过流通孔用于排出所述滤网本体的外周面与所述侧壁的内周面之间的油液。

6.根据权利要求5所述的油气分离装置，其特征在于，所述过流通孔设有多个，多个所述过流通孔沿所述下凸缘的周向分布。

7.根据权利要求6所述的油气分离装置，其特征在于，所述过流通孔为弧形孔。

8.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述滤网上设置有用于避让所述进气管的避让口。

9.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述滤网的目数为10目～200目。

10.一种压缩机组件，其特征在于，包括压缩机以及如权利要求1至9任一项所述的油气分离装置，所述进气管与所述压缩机的排气口连通，所述回油管与所述压缩机的回油口连通。

11.一种热交换系统，包括蒸发器、冷凝器、压缩机组件和节流装置，其特征在于，所述压缩机组件为权利要求10所述的压缩机组件，所述出气管与所述冷凝器的进口连通。

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