油分离器及具有其的制冷系统的制作方法

专利2022-06-29  84


【技术领域】

本发明涉及制冷控制技术领域,特别涉及一种油分离器及具有其的制冷系统。



背景技术:

油分离器一般用于制冷系统中,安装于压缩机与冷凝器之间,在制冷系统中,当冷媒混合有油滴时,该油滴会影响制冷系统的换热效果,因此,冷媒从压缩机排出进入冷凝器之前,通常需要经过油气分离器以减少混合在冷媒中的油滴。为了提高制冷系统的换热效率,需尽量提高油气分离器的分离效果。

有鉴于此,如何提供设计一种油分离器,以减少混合在冷媒中的油滴,相对提升油分离效果,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种油分离器,用于减少油滴被带出出口管,相对提升油分离效果。

为实现上述目的,采用如下技术方案:

一种油分离器,包括器体、进口管以及出口管,所述进口管与所述出口管分别和所述器体固定连接,所述器体包括第一端盖部、筒体部以及第二端盖部,所述第一端盖部包括连接部以及抵压部,所述连接部套设于所述筒体部并与所述筒体部固定连接,所述进口管与所述第一端盖部固定连接;

还包括分流板,所述分流板包括通孔部以及凸台部,所述通孔部贯通所述分流板的上下表面,所述凸台部沿所述通孔部的下端凸出,所述分流板固定连接或限位于所述抵压部和所述筒体部之间,所述抵压部的轴向投影区域覆盖部分所述通孔部的轴向投影区域。

本发明提供的油分离器,器体内设置有分流板,分流板设置有通孔部和凸台部,分流板所述分流板固定连接或限位于所述抵压部与所述筒体部之间,进口管与第一端盖部固定连接,进入器体内的汽油混合冷媒,在分流板的作用由凸台流向器体的内壁,与内壁碰撞后产生离心流动,油滴受到离心力的作用从而更容易与气态冷媒分离,可以相对提升油分离效果。

【附图说明】

图1为本发明提供油分离器一种具体实施例的示意图;

图2为图1中油分离器的局部示意图;

图3为图1中第一端盖部的截面示意图;

图4为图1中分流板的截面示意图;

图5为图1中分流板的俯视图;

图6为图1中分流板的俯视图;

图7为图1中导流组件的结构示意图;

图8为图1中导流组件的截面示意图;

图9为第一滤网部件的结构示意图;

图10为第一挡圈的结构示意图;

图11为图1中过滤组件的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

1.器体11.第一端盖部111.连接部112.抵压部113.第一接口部12.筒体部13.第二端盖部2.进口管3.出口管4.分流板41.通孔部42.凸台部43.引流部5.转接件6.回油管7.导流组件71.导气部711.开口部72.固定部721.本体部722.延伸部8.第一滤网部件9.第一挡圈部件10.过滤组件101.连接件102.第二滤网部件103.第二挡圈部件104.支架

【具体实施方式】

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4,其中,图1为本发明提供油分离器一种具体实施例的示意图,图2为图1中油分离器的局部示意图,图3为图1中第一端盖部的截面示意图,图4为图1中分流板的截面示意图。

如图所示,在一种具体实施例中,本发明所提供的油分离器主要包括器体1、进口管2、出口管3以及分流板4,其中,器体1主要包括第一端盖部11、筒体部12以及第二端盖部13,第一端盖部11与筒体部12可以通过焊接的形式固定连接,第二端盖部13与筒体部12可以通过焊接的形式固定连接,也可以采用一体成型的方式,本实施例以第二端盖部13与筒体部12固定连接举例说明。

在器体1上设置有接口,分别连接进口管2和出口管3,具体的,本实施例提供的油分离器,其接口设置于第一端盖部11和筒体部12,进口管2与第一端盖部11可以通过焊接的形式固定连接,出口管3与筒体部12也可以通过焊接的形式固定连接,值得注意的是,上文所述的固定连接包括直接固定连接,也包括间接固定连接,例如,通过设置转接件的形式,将出口管3与筒体部12固定连接。

请具体参考图4,油分离器还包括分流板4,分流板4包括贯穿其上下表面的通孔部41,以及沿通孔部41下端凸出的凸台部42,通孔部41的数量为多个(图中设有8个通孔部),多个通孔部41沿分流板4的周向分布,通孔部41可以均匀的分布于分流板4,以便于凸台部42更为均匀地导流气油混合冷媒。

分流板4底部设置有1/4球面板状的凸台部42,该1/4球面板状的凸台部42可以直接在分流板4上冲压形成,冲压可形成空心的1/2球面板状凸起,再切除一半即可获得1/4球面板状的空心凸台部42,由于凸台部42的设置,气油混合冷媒流向分流板4后,在凸台部42的导流作用下,会使气油混合冷媒流向器体1内壁,值得注意的是,凸台部42可以采用金属冲压等工艺一体成型于分流板4,也可以采用焊接等形式固定连接于分流板4,而且导流部42也不限于1/4球面板状结构,只要能够使得气油混合冷媒流向器体1内壁即可,例如可以是倾斜的平凸台、弧形面板状结构,当然,1/4球面板状的凸台部42,一方面易于加工,且1/4球面板状的凸台部42内壁为球形面,具有较好的导流效果;此外,1/4球面板状的外部球形面也可以尽量降低流阻,减少对气油混合冷媒稳定流动的影响。

分流板4固定连接或限位于所述器体1,请具体参考图2,分流板1的形状与筒体部12的形状相适配,本实施例中,筒体部12的形状为圆形,分流板4的形状也为圆形,此外,分流板4的外径大于筒体部12的内径,这样设置,可以使得筒体部12的上端面可以支撑分流板4,且分流板4也不至于掉落。

请具体参考图3,第一端盖部12包括连接部111和抵压部112,连接部111与抵压部112可以一体成型,在本实施例提供的油分离器中,连接部111套设于筒体部12的外表面,并且与筒体部12的外表面通过焊接的形式固定连接,使得第一端盖部11与筒体部12固定连接,连接部111与抵压部112可以大致呈垂直设置,也可以设置为其他的角度。

在第一端盖部11的连接部111套设于筒体部12的外表面,并且与筒体部12的外表面通过焊接的形式固定连接之后,抵压部112的下表面与分流板4的上表面接触,使得分流板4与抵压部112相抵,此外,由于分流板4支撑于筒体部12的上端面,使得分流4板限位于第一端盖部11与筒体部12之间。

此外,除了分流板4限位于第一端盖部11与筒体部12之间的形式,本实施例提供的油分离器的分流板4还可固定连接于第一端盖部11与筒体部12,具体的,分流板4可以与筒体部12通过焊接的形式固定连接,同时,与第一端盖部11也通过焊接的形式固定连接,也可以设置为:分流板4与筒体部12、第一端盖部11其中一者通过焊接的形式固定连接,分流板4与筒体部12、第一端盖部11的另一者相抵。

由于第一端盖部11的抵压部112与分流板之间4的抵接是比较紧密的,此外,抵压部112与分流板4之间的接触面也可以基本满足气密性需求,所以,无论是第一端盖部11与分流板4之间采用直接相抵的形式,还是采用焊接的形式,都可以满足气密性需求,使得由进口管2进入器体1内的气油混合冷媒,不会或很少通过抵压部112与分流板4之间的缝隙(不通过设置于分流板4的通孔部41),进入至分流板4的下方,所以,无论分流板4固定连接或限位于所述器体1,原理上都是可行的。

一般情况下,通孔部41的轴向投影面积大于凸台部42的轴向投影面积,此时,会存在一部分气油混合冷媒没有经过凸台部42的导流作用与器体1内壁发生碰撞从而产生离心流动,而是直接穿过通孔部41,此时,这部分气油混合冷媒不会因为凸台部42的导流作用与器体1碰撞从而产生离心流动,为了避免或减少这种情况的发生从而改善油分离的效果,本实施例的抵压部112除了与分流板4相抵之外,还设置为抵压部112覆盖通孔部41的部分流通面积,请具体参考图5,其中,s5为抵压部112的内缘线,此时,抵压部112的轴向投影区域覆盖部分通孔部41的轴向投影区域,被覆盖的部分位于通孔部41靠近分流板4外周的一侧,这样设置,减少了通孔部41的流通面积,由于通孔部41的流通面积变小,使得通过通孔部41的气油混合冷媒更容易受到凸台部42的导流作用,从而更容易与器体1内壁发生碰撞从而产生离心流动。

通过以上的设置方式,气油混合冷媒在通过进口管2进入器体1后,会扩散至第一端盖部11与分流板4之间的腔体中,然后气油混合冷媒会穿过设置于分流板4的通孔部41,经凸台部42的导流作用后流向器体1的内壁,与器体1的内壁碰撞之后产生离心流动,油滴受到离心力的作用从而更容易与气态冷媒分离,从而减少油滴携带,可以相对提升油分离效果。

请参考图6,为了进一步提升油分离的效果,应尽量避免气油混合冷媒在通过通孔部41之后没有经过凸台部42导流的情况,本实施例提供的油分离器还可以设置为:抵压部112的轴向投影区域和凸台部42的轴向投影区域两者的并集覆盖通孔部41的轴向投影区域,此时,可以尽可能避免气油混合冷媒在通过通孔部41之后没有经过凸台部42导流的情况,使气油混合冷媒更容易与器体1内壁发生碰撞从而产生离心流动,从而相对提升油分离效果。

由于本实施例提供的油分离器依靠离心作用使油滴与气态冷媒分离,而离心效果与参与离心运动的物体的速度有关,通常情况下,在参与离心运动的质量和运动半径不变的情况下,参与离心运动的物体的速度越快,其离心力越大,离心效果就越明显,油分离效果就越好。

而从进口管2进入至器体1内部的气油混合冷媒会首先撞击分流板4中间未设置通孔部41的区域,气油混合冷媒的运动方向与分流板4大致垂直,造成较大的流速损失,为了减少或避免此类现象的发生,本实施例提供的油分离器,其分流板4还设置有引流部43,引流部43一体成型于分流板4,并且沿油分离器轴向方向向上凸起,这样设置,从进口管2进入至器体1内部的气油混合冷媒在穿过通孔部41之前流速下降较小,另外,由于通孔部41位于引流部43的外周,引流部43也能更好的将汽油混合冷媒引导至通孔部41,当引流部43设置为弧面板状时,一方面易于加工,且弧面板状的引流部43也可以尽可能减少气油混合冷媒的流速损失,当然,引流部43并不限于弧面板状的结构,只要是能够减少气油混合冷媒的流速损失即可,例如可以是倾斜的凸台结构。

此外,为避免发生节流,本实施例提供的油分离器的分流板4的各通孔部41的流通面积之和应该大于进口管2的横截面积,值得注意的是,此处通孔部41的流通面积并不是通孔部41的面积,而是各通孔部41的面积减去各通孔部被抵压部112覆盖的面积。

此外,请具体参考图7、图8,本实施例提供油分离器还包括导流组件7,导流组件7包括导气部71与固定部72,导气部71与固定部72可以一体成型,也可以采用焊接工艺将两者固定连接,其中,导气部71为呈空心状的结构,导流组件7包括导气腔a,导气腔a为导气部71内部的空间,同时,导气部71包括开口部711,开口部711位于导气部71的最下端,固定部72与筒体部12固定设置或限位设置,从而,导流组件7通过固定部72与器体1固定设置或者限位设置,在固定部72位于导气部71的导气腔a以外的区域设有通孔,该通孔贯穿固定部72的上下表面,可以供气油混合冷媒通过。

当导气部71与固定部72通过焊接的形式固定连接时,导气部71可以直接与固定部72焊接固定,也可以在导气部71与固定部72焊接的一端设置翻边结构,再将导气部71与固定部72焊接,这样设置,可以相对增加导气部71与固定部72直接的焊接面积从而增加焊接强度,同时也可以相对减少导气部71与固定部72的焊接难度。

为了方便导流组件7与器体1固定连接,固定部72可以包括本体部721以及延伸部722,本体部721与延伸部722固定连接或者一体成型,延伸部722位于本体部721的外周侧,并且沿着筒体部12的轴向方向向上或者向下延伸,这样设置,可以增加导流组件7与器体1之间的固定或者限位的面积,增加导流组件7与器体1的之间的可靠性。

导流组件7与器体1固定设置或者限位设置,具体可以设置为:延伸部722直接与筒体部12通过焊接的形式固定连接,或者,延伸部722与筒体部12通过过盈配合的方式固定连接,或者,筒体部12在延伸部722相对于筒体部12位置的上方和下方,设置沿其周向部分或者全部收缩的凹槽,以限制导流组件7的相对位置,此外,也可以设置支撑件,支撑件同时与筒体部12和导流组件7固定连接,通过以上一种或若干种方式的组合,可以将导流组件7固定或者限位于器体1,此外,出口管3的一端直接连通导气腔a。

值得说明的是,本说明书所述的直接连通是针对导气腔a与器体1内部除导气腔a以外的空间而言的,具体的,当出口管3的一端需要通过器体1内部除导气腔a以外的空间与导气腔a连通时,出口管3与导气腔a不直接连通,当出口管3的一端不需要通过器体1内部除导气腔a以外的空间就与导气腔a连通时候,出口管3与导气腔a直接连通。

通过以上设置,由于出口管3直接连通导气腔a,气油混合冷媒需要从导气腔a外部经过开口部711进入导气腔a,并且上升一段距离的行程,再通过出口管3离开器体1,而在气油混合冷媒中,气态冷媒的密度相对于油滴的密度较小,油滴相对于气态冷媒更容易受到重力的影响而发生沉降,同时,油滴相对于气态冷媒,更不容易由导气部71外部进入导气腔a,并且克服其自身重力上升一段距离,再通过出口管3离开器体1,本实施例提供的油分离器,油滴所受重力方向与气态冷媒进入出口管3前的运动方向相反,可以减少油滴携带,相对提高油分离效果。

请具体参考图9、图10,为进一步提高气油分离效果,本实施例提供的油分离器还包括第一滤网部件8,第一滤网部件8由金属材料制成,具体的,第一滤网部件8可以为具有通孔的金属板状结构,也可以由金属丝编织而成,第一滤网部件8可以通过焊接的形式与导流组件7固定连接,也可以通过设置第一挡圈部件9,第一滤网部件8位于导流组件7和第一挡圈部件9之间,第一挡圈部件9可以与导流组件7通过焊接的形式固定连接,此时第一滤网部件8也被固定连接于导流组件7和第一挡圈部件9之间,也可以在导流组件7的固定部72和第一挡圈部件9上设置螺纹孔,并将导流组件7和第一挡圈部件9通过螺纹连接,以将第一滤网部件8固定连接于第一挡圈部件9和导流组件7之间。

通过以上设置,气油混合冷媒由进口管2进入器体1内之后,通过设置于导流组件7之前,会首先穿过第一滤网部件8,当气油混合冷媒穿过第一滤网部件8时,会有部分油滴附着附着于第一滤网部件8,以达到进一步分离的效果,以相对减少油滴携带,提高油分离效率。

请具体参考图11,为进一步提高油分离效率,本实施例提供的油分离器还包括附着元件(图中未示出)和过滤组件10,附着元件为具有多孔的结构,具体可以通过不锈钢金属丝缠绕而成,也可以为其他多孔的结构,只要能够吸附气油混合冷媒中的油滴即可,另外,附着元件的孔径大小及孔的数量也可以根据实际需要调节,以便改变附着元件的吸附能力,例如调节不锈钢金属丝的松紧程度。

过滤组件10包括连接件101、第二滤网部件102以及第二挡圈部件103,其中,连接件101具有竖直段,竖直段的形状与筒体部12的形状相配合,使得连接件101与筒体部12可以通过过盈配合或者焊接等形式固定连接,当连接件101与筒体部12过盈配合时,气油混合冷媒无法通过连接件101与筒体部12之间的间隙,具有较好的油分离效果,当然,连接件101与筒体部12也可以采用过度配合等方式。

连接件101可以具有水平段,水平段大致呈圆环结构,水平段和竖直段可以一体成型,第二滤网部件102通常由金属丝编织而成,因此,第二滤网部件102具有一定的柔韧性,可以发生适当的形变,第二挡圈部件103可以由金属材料制成,第二滤网部件102位于连接件101与第二挡圈部件103之间,具体的,连接件101可以与第二挡圈部件103通过焊接的形式固定连接,此时第二滤网部件102也被固定连接与连接件101与第二挡圈部件103之间,也可以在连接件101与第二挡圈部件103上设置螺纹孔,并将连接件101与第二挡圈部件103通过螺纹连接,以将第二滤网部件102固定连接于连接件101与第二挡圈部件103之间,亦或者通过其他的形式将第二滤网部件102固定连接于连接件101和第二挡圈部件103之间。

此时,在气油混合冷媒穿过导流组件7的通孔之前,会首先通过过滤组件10和附着元件,当气油混合冷媒穿过过滤组件10和附着元件时,会有一部分油滴附着附着于过滤组件10和附着元件,从而可以减少油滴进入出口管3的可能性,提高油分离效率。

此外,过滤组件10还可以设置支架104,支架104可以由金属材料制成,支架104被抵压于连接件101和第二挡圈部件103之间,或者通过焊接等形式固定连接于连接件101与挡圈103之间,此时,支架104与第二滤网部件102相配合,由于第二滤网部件102具有一定的柔韧性,支架104可以使第二滤网部件102沿器体1的轴向方向向上延伸。

通过以上支架104的设置,可以使第二滤网部件102与气油混合冷媒的接触面积增加,从而可以增加油滴附着于第二滤网部件102的可能性,从而提高油分离效率。

经过分离后的油滴聚集于第二端盖部13,通过与第二端盖部13固定连接的回油管6重新回到压缩机,气态冷媒上浮,由出口3管从器体1内部排出进入冷凝器,可见,本方案在重力沉降的基础上,进一步提高油分离效率,降低制冷剂的含油比,提高系统能效比,使得制冷剂能够几乎在“无油”的状态下进入冷凝器。

本发明还提供一种空调系统,包括压缩机、冷凝器以及所述的油分离器,压缩机连接该油分离器的进口管2,气油混合冷媒通过进口管2进入器体1内部,气油混合冷媒经过油分离器的分离作用,分离油滴和气态冷媒,气态冷媒通过出口管3离开油分离器进入冷凝器冷凝,而被分离的油滴沉降到底部后由回油管6重新回到压缩机,可见,本方案在重力沉降的基础上,采用过滤油滴的原理,进一步提高油分离效率,降低制冷剂含油比,使得制冷剂能够在几乎“无油”的状态下进入冷凝器。

需要说明的是,本实施例所提及的上、下、左、右等方位名词,均是以说明书附图作为基准,为便于描述而引入的;以及部件名称中的“第一”、“第二”等序数词,也是为了便于描述而引入的,并不意味着对部件的任何次序作出任何的限定。

以上对相关技术方案所提供的油分离器进行了详细介绍,本文中应用了具体个例进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。


技术特征:

1.一种油分离器,包括器体(1)、进口管(2)以及出口管(3),所述进口管(2)与所述出口管(3)分别和所述器体(1)固定连接,其特征在于,所述器体(1)包括第一端盖部(11)、筒体部(12)以及第二端盖部,所述第一端盖部(11)包括连接部(111)以及抵压部(112),所述连接部(111)套设于所述筒体部(12)并与所述筒体部(12)固定连接,所述进口管(2)与所述第一端盖部(11)固定连接;

还包括分流板(4),所述分流板(4)包括通孔部(41)以及凸台部(42),所述通孔部(41)贯通所述分流板(4)的上下表面,所述凸台部(42)沿所述通孔部(41)的下端凸出,所述分流板(4)固定连接或限位于所述抵压部(112)和所述筒体部(12)之间,所述抵压部(112)的轴向投影区域覆盖部分所述通孔部(41)的轴向投影区域。

2.根据权利要求1所述的油分离器,其特征在于,所述分流板(4)的上表面与所述抵压部(112)相抵,所述分流板(4)的下表面与所述筒体部(12)的上端相抵;或者,所述分流板(4)与所述第一端盖部(11)焊接固定,所述分流板(4)的下表面与所述筒体部(12)的上端相抵,或者,所述分流板(4)与所述筒体部(12)焊接固定,所述分流板(4)与所述抵压部(112)相抵,或者,所述分流板(4)的上表面与所述抵压部(112)焊接固定,所述分流板(4)与所述筒体部(12)焊接固定。

3.根据权利要求2所述的油分离器,其特征在于,所述抵压部(112)的轴向投影区域和所述凸台部(42)的轴向投影区域的并集覆盖所述通孔部(41)的轴向投影区域。

4.根据权利要求3所述的油分离器,其特征在于,所述分流板(4)包括引流部(43),所述引流部(43)朝所述油分离器的轴向方向向上凸起,所述引流部(43)一体成型于所述分流板(4),所述通孔部(42)位于于所述引流部(43)的外周。

5.根据权利要求3所述的油分离器,其特征在于,所述凸台部(42)呈弧面板状或1/4球面板状。

6.根据权利要求1-5任一项所述的油分离器,其特征在于,所述分流板(4)的各所述通孔部(41)的流通面积之和大于或等于所述进口管(2)的截面积。

7.一种制冷系统,包括压缩机和冷凝器,其特征在于,还包括如权利要求1-6所述的油分离器,所述压缩机连接所述油分离器的进口管(2),所述冷凝器连接所述油分离器的出口管(3),所述压缩机连接所述油分离器的回油管(6)。

技术总结
油分离器及具有其的制冷系统,一种油分离器,包括器体,进口管、出口管,所述进口管与所述出口管分别和所述器体固定连接,所述器体包括第一端盖部、筒体部以及第二端盖部,所述第一端盖部与所述筒体部固定连接,所述第二端盖部与所述筒体部固定连接或一体成型,所述进口管与所述第一端盖部固定连接,所述第一端盖部包括连接部以及抵压部,所述连接部套设于所述筒体部的外表面,所述抵压部与所述连接部大致呈垂直设置,所述抵压部与所述连接部为一体结构,所述油分离器还包括分流板,所述分流板包括通孔部以及凸台部,所述通孔部贯通所述分流板的上下表面,所述凸台部沿所述通孔部的下端凸出,所述分流板限位于所述抵压部与所述筒体部的上端之间。

技术研发人员:不公告发明人
受保护的技术使用者:浙江三花智能控制股份有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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