CN218410360U - 用于制冷系统的空气分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于制冷系统的空气分离器，包括第一冷却结构、第二冷却结构及保冷夹层。第一冷却结构中设有多个第一换热管及折流板，各第一换热管依次排列且沿竖直方向设置，第一换热管用于对不凝气进行一次冷却；折流板呈螺旋状缠绕在各第一换热管的外周；第二冷却结构套设于第一冷却结构的外侧，用于对不凝气进行二次冷却；第二换热管呈螺旋状设置在第二冷却结构中，保冷夹层套设于所述第二冷却结构的外侧，具有冷媒进口，保冷夹层及第二冷却结构围合形成供冷媒介质流通的通道。本实用新型提供的用于制冷系统的空气分离器，旨在解决现有技术中空气分离器换热效果较差、不凝气排出不彻底的问题。

Description

用于制冷系统的空气分离器

技术领域

本实用新型属于换热设备的空气分离技术领域，具体涉及一种用于制冷系统的空气分离器。

背景技术

在制冷装置中，由于金属材料的腐蚀、润滑油的分解、制冷剂不纯及接触污物后的分解、投产前和维修后对系统的空气抽除不干净等原因，很容易使制冷系统内含有氧气、氮气、氢气、氯气和其他碳氢化合物的混合气体。这些混合气体混合制冷剂一起在制冷装置中循环，由于混合气体不能被液化，导致制冷系统的冷凝压力升高、冷凝温度升高、压缩机排气温度升高、耗电量增加、制冷效率降低；同时由于排气温度过高也可能导致润滑油碳化，影响润滑效果，严重时烧毁制冷压缩机电机。为了保证制冷系统的稳定运行，所以需要排出制冷系统内积聚的不凝气。为避免资源的浪费，保证对环境不造成污染，多采用空气分离器的方法排出制冷体系中的不凝气。

现有技术中，常见的用于制冷系统的空气分离器主要为卧式四重套管式，如专利号CN211411054U中公开的内容里，设备结构只有简单的套管，换热面积小、换热效率低，不能有效地将系统内的不凝气进行彻底排出，实用性较差。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于制冷系统的空气分离器，旨在能够解决现有技术中空气分离器换热效果较差、不凝气排出不彻底的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种用于制冷系统的空气分离器，包括：

第一冷却结构，具有第一进气口及第一冷媒出口；所述第一冷却结构中设有多个第一换热管及折流板，各所述第一换热管依次排列且沿竖直方向设置，各所述第一换热管与所述第一冷媒出口连通，所述第一换热管用于对不凝气进行一次冷却；所述折流板呈螺旋状缠绕在各所述第一换热管的外周，所述第一冷却结构、所述第一换热管及所述折流板围合形成供不凝气通过的腔体；

第二冷却结构，套设于所述第一冷却结构的外侧，所述第二冷却结构具有进液口及第一出气口；所述第二冷却结构中设有第二换热管，所述第二换热管呈螺旋状设置在所述第二冷却结构中，所述第二换热管的上端口与所述进液口连通，且所述第二换热管的下端口与各所述第一换热管的下端口连通，所述第二换热管用于对不凝气进行二次冷却；

保冷夹层，套设于所述第二冷却结构的外侧，具有冷媒进口及第二冷媒出口，所述保冷夹层及所述第二冷却结构围合形成供冷媒介质流通的通道。

在一种可能的实现方式中，所述第一冷却结中还设有集液槽，所述集液槽的上端敞口设置，所述集液槽位于所述第一冷却结构的底部，且所述集液槽与所述第一冷却结构连通，用于收集所述第一冷却结构中的冷媒介质。

在一种可能的实现方式中，第一冷却结构中还设有引流板，所述引流板设有两个，两个所述引流板均与所述第一换热管的外侧壁相连，两个所述引流板呈夹角设置，且两个所述引流板位于所述集液槽的上方，用于将所述第一冷却结构中的冷媒介质引流至所述集液槽中。

在一种可能的实现方式中，所述第二冷却结构中还设有丝网除沫器，所述丝网除沫器套设在所述第一冷却结构的外侧壁上，所述第二换热管呈螺旋状嵌设于所述丝网除沫器的内部，所述丝网除沫器用于供冷媒介质附着。

在一种可能的实现方式中，所述用于制冷系统的空气分离器还包括液体储槽及排液管，所述液体储槽位于所述第二冷却结构的底部，且与所述第二冷却结构连通，所述液体储槽底部设有出液口，所述出液口与所述冷媒进口连通；所述排液管一端与所述集液槽连通，另一端通入所述液体储槽中，用于将所述集液槽中的液体导入所述液体储槽中。

在一种可能的实现方式中，所述出液口与所述冷媒进口通过第一管路连通，所述第一管路上设有第一调节阀，所述第一调节阀用于控制所述第一管路的流通或者断开。

在一种可能的实现方式中，所述液体储槽上设有液位开关，用于监测所述液体储槽中液体的存储量。

在一种可能的实现方式中，所述第二冷却结构的顶部设有防滴落板，所述防滴落板呈倾斜设置，所述防滴落板沿竖直方向位置高的一端与所述第一冷却结构相连，沿竖直方向位置低的一端与所述第二冷却结构相连。

本实用新型提供的用于制冷系统的空气分离器的有益效果在于：与现有技术相比，通过在第一冷却结构中设置第一换热管及折流板，第一换热管用于对导入第一冷却结构中的不凝气进行一次冷却，折流板呈螺旋状缠绕在各第一换热管的外周，且第一冷却结构、第一换热管及折流板围合形成供不凝气通过的腔体，从而延长了不凝气在第一冷却结构内部的停留时间，加大不凝气与第一换热管的接触面积，提高换热效率。第二冷却结构中设有第二换热管，第二换热管呈螺旋状设置在第二冷却结构中，从而加大不凝气通过第二换热结构时与第二换热管的接触面积，换热效率高，有效地将系统内的不凝气彻底排出，实用性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的用于制冷系统的空气分离器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于制冷系统的空气分离器的第二冷却结构示意图。

附图标记说明：

10、第一冷却结构；11、第一换热管；12、折流板；13、集液槽；14、引流板；15、第一进气口；16、第一冷媒出口；20、第二冷却结构；21、丝网除沫器；22、第二换热管；23、第一出气口；24、防滴落板；25、进液口；30、保冷夹层；31、冷媒进口；40、液体储槽；50、排液管；60、第一调节阀；70、液位开关。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的用于制冷系统的空气分离器进行说明。所述用于制冷系统的空气分离器，包括第一冷却结构10、第二冷却结构20及保冷夹层30。第一冷却结构10具有第一进气口15及第一冷媒出口16。第一冷却结构10中设有多个第一换热管11及折流板12，各第一换热管11依次排列且沿竖直方向设置。第一换热管11与第一冷媒出口16连通，第一换热管11用于对不凝气进行一次冷却。折流板12呈螺旋状缠绕在各第一换热管11的外周。第一冷却结构10、第一换热管11及折流板12围合形成供不凝气通过的腔体。第二冷却结构20套设在第一冷却结构10的外侧。第二冷却结构20具有进液口25及第一出气口23。第二冷却结构20中设有第二换热管22。第二换热环呈螺旋状嵌设置在第二冷却结构20中。第二换热器的上端口与进液口25连通，第二换热器的下端口与各第一换热管11的下端口相连通，第二换热器用于对不凝气进行二次冷却。保冷夹层30套设在第二冷却结构20的外侧，具有冷媒进口31及冷媒出口。保冷夹层30及第二冷却结构20围合形成供冷媒介质流通的通道。

本实用新型实施例提供的用于制冷系统的空气分离器，与现有技术相比，通过在第一冷却结构10中设置第一换热管11及折流板12，第一换热管11用于对导入第一冷却结构10中的不凝气进行一次冷却，折流板12呈螺旋状缠绕在各第一换热管11的外周，且第一冷却结构10、第一换热管11及折流板12围合形成供不凝气通过的腔体，从而延长了不凝气在第一冷却结构10内部的停留时间，加大不凝气与第一换热管11的接触面积，提高换热效率。第二冷却结构20中设有第二换热管22，第二换热管22呈螺旋状设置在第二冷却结构20中，从而加大不凝气通过第二换热结构时与第二换热管22的接触面积，换热效率高，有效地将系统内的不凝气彻底排出，实用性好。

需要进行说明的是，冷媒介质通过冷媒进口31进入保冷夹层30及第二冷却结构20围合形成的通道，保冷夹层30的冷媒出口与进液口25连通，然后冷媒介质通过进液口25流入第二换热管22中，第二换热管22与第一换热管11连通，所以冷媒介质再从第二换热管22流入至第一换热管11中，第一换热管11与第一冷却结构10的第一冷媒出口16连通，最后通过第一冷媒出口16将冷媒介质导出。

在一些实施例中，请参阅图1，第一冷却结构10中还设有集液槽13，集液槽13的上端敞口设置，集液槽13位于第一冷却结构10的底部，且集液槽13与第一冷却结构10连通，用于收集第一冷却结构10中的冷媒介质。本实施例中，第一换热管11对导入第一冷却结构10中的不凝气进行一次冷却，不凝气中混入的冷媒介质经冷却转化为液态，液态的冷媒介质沿折流板12进入到集液槽13中，以对冷媒介质进行收集。

在一些实施例中，请参阅图1，第一冷却结构10中还设有引流板14，引流板14设有两个，两个引流板14均与第一换热管11的外侧壁相连，两个引流板14呈夹角设置，且两个引流板14位于集液槽13的上方，用于将第一冷却结构10中的冷媒介质引流至集液槽13中。本实施例中，在集液槽13的上方设置两个引流板14，两个引流板14均和第一换热管11的外侧壁相连，且两个引流板14呈夹角设置，从而将第一冷却结构10中冷却得到的冷媒介质经引流板14引流至集液槽13中。需要进行说明的是，引流板14与第一换热管11的外侧壁相连的一端沿竖直方向的高度高于引流板14另一端的高度。引流板14的侧边缘与集液槽13的上边缘留有2-3mm的空隙，用于提供不凝气的流通通道，经一次冷却后的不凝气自引流板14侧边缘与集液槽13上边缘的空隙逸出进入第二冷却结构20进行二次冷却。

在一些实施例中，请参阅图1及图2，第二冷却结构20中还设有丝网除沫器21，丝网除沫器21套设在第一冷却结构10的外侧壁上，第二换热管22呈螺旋状嵌设在丝网除沫器21的内部，丝网除沫器21用于供冷媒介质附着。本实施例中，在第二冷却结构20中设置丝网除沫器21及第二换热管22，第二换热管22呈螺旋状嵌设在丝网除沫器21的内部，从而经过第二冷却结构20冷却的不凝气，不凝气中混入的冷媒介质经冷却转化为液态，液态的冷媒介质附着在丝网除沫器21上。

上述实施例中，第二换热管22与第一换热管11连通，且在第二换热管22与第一换热管11连接处还设置有冷媒介质再分布器，第二换热器中的冷媒介质经冷媒介质再分布器均匀分布后进行第一换热管11中，以免冷媒介质发生偏流，影响换热冷却效果。

需要进行说明的是，第二换热管22与保冷夹层30通过第二管路连接，第二管路上设有节流阀，通道中的冷媒介质通过第二管路进入第二换热管22中，通过节流阀控制第二换热管22内冷媒介质的汽化程度，进而保证换热效果。

在一些实施例中，请参阅图1，本实用新型实施例提供的用于制冷系统的空气分离器还包括液体储槽40及排液管50。液体储槽40位于第二冷却结构20的底部，且与且与第二冷却结构20连通。液体储槽40底部设有出液口，出液口与冷媒进口31连通。排液管50一端与集液槽13连通，另一端通入液体储槽40中，用于将集液槽13中的液体导入液体储槽40中。本实施例中，液体储槽40设置在第二冷却结构20的底部，且与第二冷却结构20连通，从而当第二冷却结构20中丝网除沫器21上附着的冷媒介质达到一定量时，冷媒介质流入至液体储槽40中。排液管50一端与集液槽13连通，另一端通入至液体储槽40中，所以，集液槽13中的收集的冷媒介质可以通过排液管50导入至液体储槽40中，同时，液体储槽40的底部设置有出液口，且出液口与冷媒进口31连通，从而实现对第一冷却结构10和第二冷却结构20中收集的冷媒介质的循环利用，增强实用性。

需要进行说明的是，在使用排液管50对集液槽13内的液体进行排液时，集液槽13内自始至终留有液体，以免不凝气沿排液管50进入液体储槽40，影响不凝气的冷凝分离效果。液体储槽40内的冷媒介质的液位始终淹没排液管50的下端，并保留一定的淹没程度，以免不凝气自排液管50的下端部逸出，影响冷凝分离效果。

在一些实施例中，请参阅图1，出液口与冷媒进口31通过第一管路连通，第一管路上设有第一调节阀60，第一调节阀60用于控制第一管路的流通或者断开。本实施例中，可以根据液体储槽40中收集的冷媒介质的多少然后通过第一调节阀60控制第一管路的流通或者断开。

在一些实施例中，请参阅图1，液体储槽40上设有液位开关70，用于监测液体储槽40中液体的存储量。可选地，液位开关70安装在液体储槽40的侧部，其测量准确度高，搅动、气泡、振动、高温、高压等恶劣条件对其检测结果均不会造成影响。本实施例中，通过液位开关70监测液体储槽40中液体的的存储量，当液体存储量达到设定值时，可打开第一调节阀60以使第一管路流通，使液体储槽40中的液体通过冷媒进口31流入至保冷夹层30及第二冷却结构20围合形成供冷媒介质流通的通道。

上述实施例中，液位开关70可以是小型音叉液位开关70。

在一些实施例中，请参阅图1，第二冷却结构20的顶部设有防滴落板24，防滴落板24呈倾斜设置，防滴落板24沿竖直方向位置高的一端与第一冷却结构10相连，沿竖直方向位置低的一端与第二冷却结构20相连。本实施例中，在第二冷却结构20的顶部设置防滴落板24，防滴落板24能够有效防止冷媒介质液滴的滴落，使得冷媒介质的液滴能够沿第二冷却结构20的壁面流至液体储槽40内，有效提高了冷媒介质液体的收集率。

本实用新型实施例提供的用于制冷系统的空气分离器的一种具体实施例为：打开冷媒进口31(冷媒进口31处设有第二调节阀)，冷媒介质沿冷媒进口31进入保冷夹层30内，通过冷媒进口31第二调节阀的节流作用，冷媒介质进入保冷夹层30内后压力下降，温度升高，使得整个空气分离器的温度得以降低，冷媒介质通过保冷夹层30上部的进液口25(进液口25处设有节流阀)进入第二换热管22内部，再通过冷媒介质再分布器均匀分布后进入第一换热管11中，最后通过第一冷媒出口16进入冰机系统循环进行利用。

制冷系统内的不凝气通过第一进气口15(第一进气口15处设有第三调节阀)进入第一冷却结构10中，产生的不凝气气体旋流沿螺旋形腔体旋转向下，与第一换热管11持续换热进行一次冷却，冷却得到的冷媒介质液体在第一换热管11管壁上汇聚，沿第一换热管11的管壁向下通过引流板14导流至集液槽13内，集液槽13内的液体通过排液管50进入第二冷却结构20的液体储槽40内。经第一冷却结构10换热冷却的不凝气自集液槽13与引流板14之间的间隙逸出进入第二冷却结构20与第二换热管22继续进行二次换热冷却，产生的冷媒介质液滴经丝网除沫器21拦截后进入第二冷却结构20底部的液体储槽40内，经二次冷却的不凝气及不凝气中夹带的小液滴在第二冷却结构20的顶部积聚，与防滴落板24接触第三次冷却出冷媒介质液体，沿第二冷却结构20的壁面流入第二冷却结构20底部的液体储槽40内，最终的不凝气通过第一出气口23(第一出气口23处设有第四调节阀)从第二冷却结构20的顶部逸出。通过第四调节阀的控制调节，使得不凝气在空气分离器内保持一定的压力，以保证不凝气的冷凝分离效果。利用液体储槽40侧部安装的液位开关70，实时控制液体储槽40内部收集的冷媒介质液体的储存量，过量的冷媒介质液体通过第一管路回流至冷媒介质系统，加以回收利用，从而有效地防止了不凝气窜入制冷系统的内部，实现了制冷系统内不凝气中的可冷凝的冷媒介质与空气等不凝气的有效分离。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，包括：

第一冷却结构，具有第一进气口及第一冷媒出口；所述第一冷却结构中设有多个第一换热管及折流板，各所述第一换热管依次排列且沿竖直方向设置，各所述第一换热管与所述第一冷媒出口连通，所述第一换热管用于对不凝气进行一次冷却；所述折流板呈螺旋状缠绕在各所述第一换热管的外周，所述第一冷却结构、所述第一换热管及所述折流板围合形成供不凝气通过的腔体；

第二冷却结构，套设于所述第一冷却结构的外侧，所述第二冷却结构具有进液口及第一出气口；所述第二冷却结构中设有第二换热管，所述第二换热管呈螺旋状设置在所述第二冷却结构中，所述第二换热管的上端口与所述进液口连通，且所述第二换热管的下端口与各所述第一换热管的下端口连通，所述第二换热管用于对不凝气进行二次冷却；

保冷夹层，套设于所述第二冷却结构的外侧，具有冷媒进口及第二冷媒出口，所述保冷夹层及所述第二冷却结构围合形成供冷媒介质流通的通道。

2.如权利要求1所述的用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，所述第一冷却结中还设有集液槽，所述集液槽的上端敞口设置，所述集液槽位于所述第一冷却结构的底部，且所述集液槽与所述第一冷却结构连通，用于收集所述第一冷却结构中的冷媒介质。

3.如权利要求2所述的用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，所述第一冷却结构中还设有引流板，所述引流板设有两个，两个所述引流板均与所述第一换热管的外侧壁相连，两个所述引流板呈夹角设置，且两个所述引流板位于所述集液槽的上方，用于将所述第一冷却结构中的冷媒介质引流至所述集液槽中。

4.如权利要求1所述的用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，所述第二冷却结构中还设有丝网除沫器，所述丝网除沫器套设在所述第一冷却结构的外侧壁上，所述第二换热管呈螺旋状嵌设于所述丝网除沫器的内部，所述丝网除沫器用于供冷媒介质附着。

5.如权利要求2所述的用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，所述用于制冷系统的空气分离器还包括液体储槽及排液管，所述液体储槽位于所述第二冷却结构的底部，且与所述第二冷却结构连通，所述液体储槽底部设有出液口，所述出液口与所述冷媒进口连通；所述排液管一端与所述集液槽连通，另一端通入所述液体储槽中，用于将所述集液槽中的液体导入所述液体储槽中。

6.如权利要求5所述的用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，所述出液口与所述冷媒进口通过第一管路连通，所述第一管路上设有第一调节阀，所述第一调节阀用于控制所述第一管路的流通或者断开。

7.如权利要求5所述的用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，所述液体储槽上设有液位开关，用于监测所述液体储槽中液体的存储量。

8.如权利要求1所述的用于制冷系统的空气分离器，其特征在于，所述第二冷却结构的顶部设有防滴落板，所述防滴落板呈倾斜设置，所述防滴落板沿竖直方向位置高的一端与所述第一冷却结构相连，沿竖直方向位置低的一端与所述第二冷却结构相连。

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