专利名称：离心式油分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油气分离领域，尤其涉及一种离心式油分离器。
背景技术：
在制冷系统中，压缩机需要润滑油才能正常运转，油被注入压缩机的工作区域，从而进入被压缩的制冷剂气体，压缩机排气中会混有润滑油。润滑油会随着制冷剂气体进入制冷系统中的各个部件，影响了制冷系统的热交换作用，降低了系统的效率，同时可能造成压缩机供油不足，影响压缩机性能和寿命。通常要在压缩机和冷凝器之间安装油分离器，将润滑油从制冷气体中分离出来，以便润滑油能回到压缩机而保证其正常运转。冷水机组中离心式油分离器应用广泛，离心式油分离器通过旋流离心力分离油滴。中国专利申请公开第201010274342.4号公开一种离心式高效油分离器，包括离心分离区和过滤分离区，采用旋流离心力机制和滤网装置相结合，分离出颗粒较大的油滴和细小的油的飞沫和油雾。中国专利第200910201924.7号公开一种高效立式油分离器，该实用新型的技术方案是通过旋流离心力和精滤的作用进行油和气完全分离，精滤体具有多层分离筛网，分离细小的油的飞沫和油雾。在离心式油分离中设置多层滤网装置存在以下缺点:多层滤网装置对经过的制冷剂气体会产生较大的流动阻力，一方面较大的油飞沫浸没滤网装置，将大大的增加滤网装置的流动阻力，另一方面，随着机组负荷增大，压缩机排气量加大，气体流速加快，滤网对经过的制冷剂气体的流动阻力变大，制冷气体压力损失增加，从而大幅降低系统效率。
实用新型内容本实用新型实施例的目的在于提供一种离心式油分离器，旨在解决现有技术的离心式油分离器使用滤网装置所带来的对制冷剂气体的流动阻力增大、制冷气体压力损失增加，系统效率低的问题。本实用新型实施例是这样实现的，一种离心式油分离器，其包括外壳及连接于所述外壳侧部的进气管，所述外壳顶部开设有排气口，所述离心式油分离器还包括设置于所述外壳内的第一套管和第二套管，所述第一套管的上端连接于所述外壳的内顶壁，所述第一套管的上端与所述排气口相对应；所述第二套管套于所述第一套管外，所述第二套管的上端连接于所述外壳的内顶壁；所述第一套管的下端和所述第二套管的下端位于所述进气管的下方；所述第一套管上开设有若干第一通孔，所述第二套管上开设有若干第二通孔，所述若干第一通孔与所述若干第二通孔相互错开设置；所述进气管的轴线与所述第一套管的轴线异面设置。本实用新型的离心式油分离器无需使用滤网装置，利用旋流离心力分离出大部分的油滴，细小的油的飞沫和油雾在分离器的第一套管及第二套管处经过两次并使方向发生变化的碰撞被分离出来，减少了制冷气体的压力损失，提高了系统的效率。
图1是本实用新型第一实施例提供的离心式油分离器的结构示意图。图2是图1的离心式油分离器的沿线A-A的剖视示意图。图3是图1的离心式油分离器的第一套管的展开示意图。图4是图1的离心式油分离器的第二套管的展开示意图。图5是图1的离心式油分离器的沿线B-B的剖视放大示意图。图6是本实用新型第二实施例提供的离心式油分离器的结构示意图。图7是图6的离心式油分离器的沿线C-C的剖视放大示意图。图8是本实用新型第三实施例提供的离心式油分离器的结构示意图。图9是图8的离心式油分离器的沿线D-D的剖视示意图。图10是图9的局部放大图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
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。请参阅图1和图2，本实用新型第一实施例提供的离心式油分离器100包括外壳
10、连接于所述外壳10侧部的进气管20、设置于所述外壳10内且套在一起的第一套管30及第二套管40。所述外壳10顶部开设有排气口 11。所述外壳10的排气口 11处连接有一排气管12。所述第一套管30的上端连接于所述外壳10的内顶壁13，所述第一套管30的上端与所述排气口 11相对应。所述第二套管40套于所述第一套管30外，所述第二套管40的上端连接于所述外壳10的内顶壁13。所述第一套管30的下端和所述第二套管40的下端位于所述进气管20的下方。所述第一套管30上开设有若干第一通孔31，所述第二套管40上开设有若干第二通孔41，所述若干第一通孔31与所述若干第二通孔41相互错开设置。所述进气管20的轴线与所述第一套管30的轴线异面设置。制冷剂-润滑油的混合物由进气管20进入分离器100的内部，形成旋流，制冷剂-润滑油混合物沿着外壳10的内壁旋转向下，由于混合物中夹带的润滑油比制冷剂气体重，因此混合物旋流产生的旋流离心力使大部分的油滴沿径向甩出，冲击并粘附于外壳10的内壁上，并且润滑油在自身重力作用下沿外壳10内壁向下流动，收集在外壳10的底部。所述若干第一通孔31与所述若干第二通孔41相互错开设置，使得由所述第二通孔41处进入至所述第一套管30内的气体碰撞在所述第一套管30的外壁面上，而不会直接由第一通孔31进入第一套管30内。第一套管30与第二套管40通过碰撞除去经过离心分离的制冷气体中细小的油的飞沫和油雾，操作中，一部分制冷剂气体碰撞在第二套管40的管壁上，一部分制冷剂气体直接穿过第二套管40的第二通孔41，然后碰撞在第一套管30的管壁上，经过在第一套管30和第二套管40处两次且使制冷剂气体方向发生变化的碰撞，制冷剂气体中夹杂的细小的油的飞沫和油雾被分离，最后，润滑油近乎完全被分离的制冷剂气体经第一套管30的第一通孔31进入第一套管30内部，并经由外壳10的排气口 11排出分离器100，最后进入冷凝器(图未示)。通过这种设计，制冷剂气体的流动阻力被尽可能减小，同时伴随着制冷剂气体压力损失的尽可能减小和整个系统效率的提高。所述第一套管30的下端和所述第二套管40的下端位于所述进气管20的下方，使第一套管30及第二套管40的下端可以与充满润滑油的制冷剂气体有效隔离，避免未经过第一套管30和第二套管40碰撞分离的制冷剂气体由下端开口经排气管12直接排出。综上所述，本实用新型利用旋流离心力分离出大部分的油滴，细小的油的飞沫和油雾在分离器100的第一套管30及第二套管40处经过两次并使方向发生变化的碰撞被分离出来，减少了制冷气体的压力损失，提高了系统的效率。请同时参阅图3至图5，在第一实施例中，所述若干第一通孔31与所述若干第二通孔41在所述第一套管30的轴向上错开设置。所述若干第一通孔31阵列于所述第一套管30上，所述若干第二通孔41阵列于所述第二套管40上，若干行的第一通孔31与若干行的第二通孔41在第一套管30的轴向上相互错开设置。在其他实施例中，所述若干第一通孔31与所述若干第二通孔41在所述第一套管30的径向上错开设置，若干列的第一通孔31与若干列的第二通孔41在第一套管30的径向上相互错开设置。可以理解地，所述若干第一通孔31与所述若干第二通孔41在所述第一套管30的轴向和径向上均错开设置。所述排气管12连接制冷系统的冷凝器(图未示)。所述排气管12与所述外壳10的内部相连通。所述外壳10包括筒体14及连接于所述筒体14的相对两端的上端盖15与下端盖16。所述排气口 11开设于所述上端盖15上。所述上端盖15与所述外壳10可以是分开的两个单独的部件，也可以是一体的。可以理解地，所述下端盖16与所述外壳10可以是分开的两个单独的部件，也可以是一体的。所述进气管20靠近所述外壳10的顶部，具体地，所述进气管20靠近所述上端盖15与筒体14的连接处。所述第一套管30的轴线、所述第二套管40的轴线与所述排气管12的轴线重合。所述第一套管30的轴线、所述第二套管40的轴线及所述排气管12的轴线与所述外壳10的筒体14的中心轴线重合，使得制冷剂气体在离心式油分离器100的中心区域经过两次碰撞而分离出细小的飞沫和油雾。优选地，所述进气管20的轴线与所述第一套管30的轴线异面垂直设置。优选地，所述进气管20沿所述外壳10的内壁的切向方向设置，使得制冷剂气体顺着外壳10的内壁切向自然地形成旋流，并且离心半径最大，离心分离的效果最好。优选地，所述进气管20与所述第二套管40外切设置，使得进入分离器100内部的制冷气-润滑油混合物不会冲击第二套管40，而且混合物的流动也不受到第二管管的阻碍。在本实施例中，所述第一套管30的下端与所述第二套管40的下端平齐。所述外壳10的底部形成一油池50，分离出来的润滑油汇集于所述油池50中。所述外壳10的底部设置有回油孔51，具体地，所述回油孔51设置于所述下端盖16上。请参阅图6和图7，本实用新型第二实施例提供的离心式油分离器200与第一实施例提供的离心式油分离器100大致相同，其不同之处在于:所述第一套管30a和所述第二套管40a的下端与所述油池50a之间设置有隔板60a，所述隔板60a上开设有通道61a。在没有隔板的情况下，为了避免油池50a中的润滑油被离心分离区域动态的旋流重新卷起，通常将外壳IOa的高度做得很大，使得离心分离区域与油池50a表面的间距足够大，但本实用新型中使用了隔板60a，可以有效地缩短第一套管30a和第二套管40a的下端与油池50a表面之间的间距，因此，可以缩短离心式油分离器200所需的高度，再者，隔板60a将离心式油分离器200的油收集区域和离心分离区域隔开，使油收集区域能维持相对的静态，防止离心分离区域动态的旋流将已经分离出的润滑油重新卷起。所述通道61a是为了使分离出来的润滑油流入油池50a内。在第二实施例中，所述隔板60a固定于所述外壳IOa的内壁上,所述隔板60a的外围开设有若干缺口 62a，所述缺口 62a与所述外壳IOa的内壁形成所述通道61a。在其他实施例中，所述隔板60a的外缘与所述外壳IOa直接配合，所述隔板60a上开设有若干开孔(图未示)，所述开孔形成所述通道61a。请参阅图8至图10，本实用新型第三实施例提供的离心式油分离器300与第一实施例提供的离心式油分离器100大致相同，其不同之处在于:所述第一套管30b的下端短于所述第二套管40b的下端；所述第一套管30b的下端设置有第一管板32b，所述第一管板32b上开设有若干第一穿孔33b ;所述第二套管40b的下端设置有第二管板42b，所述第二管板42b上开设有若干第二穿孔43b ;所述第一穿孔33b与所述第二穿孔43b相互错开设置，以使由第一管板32b和第二管板42b流入所述第一套管30b内的制冷剂气体也经过两次碰撞分离；所述第一套管30b与所述第二套管40b之间设置有去雾隔层70b，可以进一步地去除细小的油的飞沫和油雾；所述离心式油分离器300还包括加热器80b，所述加热器80b伸入所述油池50b内，加热器80b用于加热油池50b中储存的润滑油，使润滑油中融入的制冷剂挥发，减低润滑油中的制冷剂含量，保证从油池50b经回油孔51b返回到压缩机的润滑油的纯度。所述去雾隔层70b设置于所述第一套管30b与所述第二套管40b之间的空隙内。在第三实施例中，所述去雾隔层70b包括设置于第一套管30b与第二套管40b之间的第一部分71b及设置于第一管板32b与第二管板42b之间的第二部分72b。可以理解地，在没有第一管板32b及第二管板42b的情况下，所述去雾隔层70b可以仅包括第一部分71b。优选地，所述去雾隔层70b可为金属丝。上述第三实施例的离心式油分离器300中的第一管板32b、第二管板42b、去雾隔层70b及加热器80b可以应用于第一实施例的离心式油分离器100及第二实施例的离心式油分离器200中。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。
权利要求1.一种离心式油分离器，其包括外壳及连接于所述外壳侧部的进气管，所述外壳顶部开设有排气口，其特征在于:所述离心式油分离器还包括设置于所述外壳内的第一套管和第二套管，所述第一套管的上端连接于所述外壳的内顶壁，所述第一套管的上端与所述排气口相对应；所述第二套管套于所述第一套管外，所述第二套管的上端连接于所述外壳的内顶壁；所述第一套管的下端和所述第二套管的下端位于所述进气管的下方；所述第一套管上开设有若干第一通孔，所述第二套管上开设有若干第二通孔，所述若干第一通孔与所述若干第二通孔相互错开设置；所述进气管的轴线与所述第一套管的轴线异面设置。
2.如权利要求1所述的离心式油分离器，其特征在于:所述若干第一通孔与所述若干第二通孔在所述第一套管的轴向上错开设置。
3.如权利要求1所述的离心式油分离器，其特征在于:所述若干第一通孔与所述若干第二通孔在所述第一套管的径向上错开设置。
4.如权利要求1所述的离心式油分离器，其特征在于:所述外壳的排气口处连接有一排气管，所述第一套管的轴线、所述第二套管的轴线与所述排气管的轴线重合。
5.如权利要求4所述的离心式油分离器，其特征在于:所述外壳包括筒体及连接于所述筒体的相对两端的上端盖与下端盖，所述排气口开设于所述上端盖上，所述第一套管的轴线、所述第二套管的轴线及所述排气管的轴线与所述外壳的筒体的中心轴线重合。
6.如权利要求1所述的离心式油分离器，其特征在于:所述进气管的轴线与所述第一套管的轴线异面垂直设置。
7.如权利要求1所述的离心式油分离器，其特征在于:所述进气管沿所述外壳的内壁的切向方向设置。
8.如权利要求1所述的离心式油分离器，其特征在于:所述进气管与所述第二套管异面垂直，所述进气管与所述第二套管外切设置。
9.如权利要求1-8任一项所述的离心式油分离器，其特征在于:所述外壳的底部形成一油池，所述第一套管和所述第二套管的下端与所述油池之间设置有隔板，所述隔板上开设有通道。
10.如权利要求9所述的离心式油分离器，其特征在于:所述隔板的外围开设有若干缺口，所述缺口与所述外壳的内壁形成所述通道。
11.如权利要求9所述的离心式油分离器，其特征在于:所述隔板上开设有若干开孔，所述开孔形成所述通道。
12.如权利要求9所述的离心式油分离器，其特征在于:所述离心式油分离器还包括加热器，所述加热器伸入所述油池内。
13.如权利要求1-8任一项所述的离心式油分离器，其特征在于:所述第一套管与所述第二套管的下端平齐。
14.如权利要求1-8任一项所述的离心式油分离器，其特征在于:所述第一套管的下端短于所述第二套管的下端，所述第一套管的下端设置有第一管板，所述第一管板上开设有若干第一穿孔，所述第二套管的下端设置有第二管板，所述第二管板上开设有若干第二穿孔，所述第一穿孔与所述第二穿孔相互错开设置。
15.如权利要求1-8任一项所述的离心式油分离器，其特征在于:所述第一套管与所述第二套管之间设置有去雾隔层。
专利摘要本实用新型提供了一种离心式油分离器，其包括外壳及连接于外壳侧部的进气管，外壳顶部开设有排气口，离心式油分离器还包括设置于外壳内的第一套管和第二套管，第一套管的上端连接于外壳的内顶壁，第一套管的上端与排气口相对应；第二套管套于第一套管外，第二套管的上端连接于外壳的内顶壁；第一套管的下端和第二套管的下端位于进气管的下方；第一套管上开设有若干第一通孔，第二套管上开设有若干第二通孔，若干第一通孔与若干第二通孔相互错开设置；进气管的轴线与第一套管的轴线异面设置。本实用新型利用旋流离心力分离出大部分的油滴，细小的油的飞沫和油雾在分离器的二套管处经过两次碰撞被分离出来，减少了制冷气体的压力损失，提高了系统的效率。
文档编号F25B43/02GK202973691SQ20122060392
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者夏伦熹, 李璐峰 申请人:重庆美的通用制冷设备有限公司, 广东美的电器股份有限公司