油分离器、冷凝器和空调器的制作方法

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种油分离器、冷凝器和空调器。

背景技术：

油分离器在制冷机组中起到了分离气态冷媒中细小油滴的作用，原理包括撞击惯性分离、筛分分离以及吸附分离，旨在防止压缩机排气中的油滴进入冷凝器，继而进入蒸发器，影响机组整体能效的问题。

目前市场上外置油分如立式、卧式油分设计发展相对成熟，但是随着客户对机组的集成化要求逐渐增高，内置油分的研发势在必行，外置油分离器设计往往侧重于油分离效率，内置油分不仅需要考虑分离效率，还要兼顾空间布置、系统回油等其他设计要素。

传统内置油分离器一般采用简单的挡板分离，很大程度降低了惯性分离的能力，降低了油气分离效果。

技术实现要素：

本发明实施例中提供一种油分离器、冷凝器和空调器，能够提高油分离器的惯性分离能力，提高油气分离效果。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种油分离器，包括油分筒体和设置在油分筒体内并沿油分筒体的轴向螺旋延伸的螺旋导流结构，油分筒体的侧壁上设置有油气进口、回油口和油分出口，油气进口位于螺旋导流结构的旋入端，回油口和油分出口位于螺旋导流结构的旋出端。

作为优选，回油口位于油分筒体的底部，油分出口位于油分筒体的顶部。

作为优选，油分筒体与螺旋导流结构的底部之间形成有连接至回油口的回油槽。

作为优选，螺旋导流结构的底部设置有回油槽，回油槽的截面积d1满足4mm2≤d1≤50mm²。

作为优选，螺旋导流结构包括多块依次连接的螺旋导流板，多块螺旋导流板之间通过拉杆固定连接。

作为优选，油分筒体内还设置有滤网，回油口设置在滤网靠近螺旋导流结构的一侧，油分出口设置在滤网远离螺旋导流结构的一侧。

作为优选，油分筒体内还设置有挡油板，挡油板设置在滤网远离螺旋导流结构的一侧，挡油板与滤网沿油分筒体的轴向方向的间距小于或等于10cm。

作为优选，油分筒体内设置有两个螺旋导流结构，两个螺旋导流结构的螺旋方向相反，油气进口位于两个螺旋导流结构之间，两个回油口分别位于两个螺旋导流结构的旋出端。

根据本发明的另一方面，提供了一种冷凝器，包括壳体和设置在壳体内的油分离器，该油分离器为上述的油分离器，壳体上设置有冷凝器进口，冷凝器进口与油气进口对应设置。

作为优选，壳体内沿轴向间隔设置有多个支撑板，油分离器设置在支撑板上。

作为优选，油分筒体的长度为a1，壳体的长度为a2，a1和a2满足0.3a2≤a1≤0.7a2。

作为优选，油分筒体的直径为b1，壳体的直径为b2，b1和b2满足0.1b2≤b1≤0.7b2。

作为优选，螺旋导流结构的螺距为c1，冷凝器进口的直径为c2，c1和c2满足0.5c2≤c1≤2c2。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括油分离器，该油分离器为上述的油分离器。

应用本发明的技术方案，油分离器包括油分筒体和设置在油分筒体内并沿油分筒体的轴向螺旋延伸的螺旋导流结构，油分筒体的侧壁上设置有油气进口、回油口和油分出口，油气进口位于螺旋导流结构的旋入端，回油口和油分出口位于螺旋导流结构的旋出端。该油分离器采用了螺旋导流结构，因此可以通过螺旋导流结构的螺旋导流效果，使得油气混合体在进入油分离器的过程中发生螺旋转动，进行离心分离，可以对较大颗粒进行初步分离，降低油分离器尾部滤网油滴过滤量，提高滤网过滤效率和过滤效果，还可以通过螺旋导流结构减少油分筒体底部油滴二次夹带返混的可能，使得油分离器的压降较低，提高油分离器的惯性分离能力，提高油气分离效果。

附图说明

图1是本发明第一实施例的油分离器的立体结构示意图；

图2是本发明第一实施例的油分离器的螺旋导流结构的立体结构示意图；

图3是本发明第一实施例的油分离器的螺旋导流结构的结构示意图；

图4是本发明实施例的第一实施例的油分离器的螺旋导流结构的第一种结构示意图；

图5是本发明实施例的第一实施例的油分离器的螺旋导流结构的第二种结构示意图；

图6是本发明实施例的第一实施例的油分离器的螺旋导流结构的第三种结构示意图；

图7是本发明实施例的第一实施例的油分离器的螺旋导流结构的第四种结构示意图；

图8是本发明第二实施例的油分离器的立体结构示意图；

图9是本发明第二实施例的油分离器的结构示意图；

图10是本发明实施例的冷凝器的立体结构示意图；

图11是本发明实施例的冷凝器的结构示意图。

附图标记说明：1、油分筒体；2、螺旋导流结构；3、油气进口；4、回油口；5、油分出口；6、回油槽；7、螺旋导流板；8、拉杆；9、滤网；10、挡油板；11、壳体；12、冷凝器进口；13、支撑板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

结合参见图1至图7所示，根据本发明的第一实施例，油分离器包括油分筒体1和设置在油分筒体1内并沿油分筒体1的轴向螺旋延伸的螺旋导流结构2，油分筒体1的侧壁上设置有油气进口3、回油口4和油分出口5，油气进口3位于螺旋导流结构2的旋入端，回油口4和油分出口5位于螺旋导流结构2的旋出端。

该油分离器采用了螺旋导流结构2，因此可以通过螺旋导流结构2的螺旋导流效果，使得油气混合体在进入油分离器的过程中发生螺旋转动，进行离心分离，可以对较大颗粒进行初步分离，降低油分离器尾部滤网油滴过滤量，提高滤网过滤效率和过滤效果，还可以通过螺旋导流结构减少油分筒体底部油滴二次夹带返混的可能，使得油分离器的压降较低，提高油分离器的惯性分离能力，提高油气分离效果。

回油口4位于油分筒体1的底部，油分出口5位于油分筒体1的顶部。当油气混合体在油分离器里完成分离之后，分成密度较大的油滴和密度较小的气态冷媒，气态冷媒上浮，并从顶部的油分出口5处流出，油滴下落，并从底部的回油口4流出，可以使得油气分离更加符合油气的物理特性吗，分离更加彻底，不易发生二度混合。当然，油分出口5也可以位于油分筒体1的侧面，但其高度需要高于回油口4的高度。

油分筒体1与螺旋导流结构2的底部之间形成有连接至回油口4的回油槽6。回油槽6可以使得底部润滑油在底部能够自由流动，从而从各个位置向回油口4处汇聚，最后从回油口4处流出，提高润滑油的流动效率，避免螺旋导流结构2对润滑油的流动造成阻碍，保证润滑油的回流效果。回油槽6可以设置为沿着从油气进口3到回油口4的方向底部高度逐渐降低的结构，从而使得润滑油更加易于沿着回油槽6向着回油口4汇聚。

优选地，螺旋导流结构2的底部设置有回油槽6，回油槽6的截面积d1满足4mm²≤d1≤50mm²。在螺旋导流结构2上设置回油槽6，不仅需要的加工量较小，而且不会影响油分筒体1的结构强度，可以有效保证润滑油的流动效率。当然，回油槽6也可以设置在油分筒体1的内壁上，或者同时设置在油分筒体1的内壁以及螺旋导流结构2的底部。

在本实施例中，螺旋导流结构2包括多块依次连接的螺旋导流板7，多块螺旋导流板7之间通过拉杆8固定连接。螺旋导流板7的结构易于加工，成本较低，加工方式多样化，更加易于成型，而且可以有效地保证螺旋导流效果。螺旋导流板7可以一体加工成型，也可以分别加工出多块螺旋导流板7，之后通过焊接等方式将多块螺旋导流板7固定连接在一起。拉杆8能够起到加强螺旋导流板7之间的连接强度的作用，能够保证螺旋导流结构2的结构稳固，保证螺旋导流结构2的使用寿命。拉杆8数量可以为一根、两根、三根、四根或者更多根，需要根据油分筒体1的长度来确定，油分筒体1的长度越长，螺旋导流板7的长度越长，所需的拉杆8的数量也就越多，以此可以有效保证螺旋导流板7在使用过程中不易发生变形，保证螺旋导流板7的螺旋导流效果。螺旋导流板7应先与拉杆8进行焊接，再安装进油分筒体1，螺旋导流板7最外端需与油分筒体1满焊。

油分筒体1内还设置有滤网9，回油口4设置在滤网9靠近螺旋导流结构2的一侧，油分出口5设置在滤网9远离螺旋导流结构2的一侧。滤网9为圆柱状形态，根据需求的分离能力，可以填充不同材料，填充钢丝等高通透材料，则压降小，寿命长，也可填充棉、活性炭等低通透材料，则压降大，寿命短，假设滤网9的圆柱厚度为e1，优选地，e1满足40cm≤e1≤100cm；根据装配工艺，在安装完螺旋导流组件后，滤网9需要通过加强筋固定焊接到筒体。滤网此处的作用主要在于，对流经滤网的气态冷媒进行过滤，是的气态冷媒中所携带的润滑油被过滤，然后过滤的润滑油留在滤网9上，并沿着滤网9流动至油分筒体1的底部。

油分筒体1内还设置有挡油板10，挡油板10设置在滤网9远离螺旋导流结构2的一侧，挡油板10与滤网9沿油分筒体1的轴向方向的间距小于或等于10cm，优选地，挡油板10与滤网9相贴合。挡油板可以对位于油分出口5下方的润滑油进行隔离，防止气态冷媒从油分出口5流出时与位于底部的润滑油形成二次夹带返混，提高油气分离效果。

结合参见图8和图9所示，根据本发明的第二实施例，其与第一实施例的结构基本相同，不同之处在于，在本实施例中，油分筒体1内设置有两个螺旋导流结构2，两个螺旋导流结构2的螺旋方向相反，油气进口3位于两个螺旋导流结构2之间，两个回油口4分别位于两个螺旋导流结构2的旋出端。采用双螺旋导流结构和双出口结构，能够有效防止倾斜积油，提高回油效果，提高润滑油利用率。

相对于单出口模式，双出口模式可以增加油气混合体流动的稳定性。双出口模式还分为对称和不对称两种情况，不对称情况为左右螺旋导流板长度不一致的情况。

结合参见图10和图11所示，根据本发明的实施例，冷凝器包括壳体11和设置在壳体11内的油分离器，油分离器为上述的油分离器，壳体11上设置有冷凝器进口12，冷凝器进口12与油气进口3对应设置。在本实施例中，冷凝器采用内置油分离器，结构分布更加合理，能够利用油分离器的螺旋导流结构进行油气的惯性分离，降低油分离器对冷凝器内部流动的影响，提高冷凝器的换热效果，且具有较强的回油能力。

壳体11内沿轴向间隔设置有多个支撑板13，油分离器设置在支撑板13上。支撑板13上设置有多个安装孔，换热管穿设在安装孔内，并通过支撑板13进行安装固定。此处支撑板13不仅具有支撑油分离器的作用，也具有安装和支撑换热管的作用，能够节省冷凝器的内部空间，降低冷凝器的整体体积，同时提高油分离器在冷凝器内的安装固定效果。

油分筒体1的长度为a1，壳体11的长度为a2，a1和a2满足0.3a2≤a1≤0.7a2。当油分筒体1与壳体11之间的长度关系满足上述要求后，可以有效保证油分离器具有足够的分离长度，能够对油气混合体进行彻底的分离，提高油气分离效果，而且还可以避免油分筒体1的长度过长而造成对冷凝器内部空间占用过多，影响冷凝器的冷凝效果。

优选地，油分筒体1的直径为b1，壳体11的直径为b2，b1和b2满足0.1b2≤b1≤0.7b2。当油分筒体1与壳体11之间的直径关系满足上述要求后，可以有效保证油分离器具有足够的分离空间，能够对油气混合体进行彻底的分离，提高油气分离效果，而且还可以避免油分筒体1的直径过大而造成对冷凝器内部空间占用过多，影响冷凝器的冷凝效果。

螺旋导流板7的螺旋个数需通过油分筒体长度决定，筒体越长，螺旋个数越多，优选3个，螺距c1通过油分流量确定，流量越大螺距越长，冷凝器进口12直径为c2，0.5c2≤c1≤2c2。

根据本发明的实施例，空调器包括油分离器，该油分离器为上述的油分离器。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。