一种用于汽车空调系统的简易型油分离器的制作方法

本发明属于汽车空调技术领域，特别涉及一种用于汽车空调系统的简易型油分离器。

背景技术：

在汽车空调系统中，冷媒中的含油率对空调的换热能力影响很大。试验结果表明：含油率3％时，换热能力下降约2％；含油率10％时，换热能力下降约16％；含油率15％时，换热能力下降约28％。目前，汽车空调系统在位加装油分离器的情况下，含油率在10％左右，使换热能力大打折扣；而在加装油分离器后，可以保证含油率低于3％，能够使空调的换热能力下降小于2％。

目前市场常见的油分离器的分油原理主要有以下三种：

1、滤网分油：在冷媒运动的路径上放置多层滤网，压缩机排出的气态冷媒中含有的油滴遇到滤网被截留下来，达到油气分离的结果。

2、惯性分油：因为液态冷冻机油的密度大于气态冷媒的密度，因此液态冷冻机油的惯性大于气态冷媒的惯性，当遇到遮挡需要改变方向时，气态冷媒改变方向所需的力比较小，容易改变方向，而液态冷冻机油改变方向需要的力比较大，不容易改变方向；另一方面液态冷冻机油的粘度大于气态冷媒。利用以上特性，做一些挡板，使冷媒做曲线运动，液态冷媒因不容易改变方向而与挡板发生碰撞，加上粘度较大被截留下来，从而将气态冷媒与液态冷冻机油分离。

3、旋风分油：使混有液态冷冻机油的气态冷媒在圆柱体内沿着圆柱体的内表面旋转运动，因为液态冷冻机油的密度大于气态冷媒的密度，因此做圆周运动时所需要的向心力大于气态冷媒，所以运动过程中，液态冷媒逐渐贴近圆柱体的内表面，而气态冷媒则以较小半径做圆周运动，基本不与圆柱内壁接触，又因为液态冷冻机油的粘度较大，因此沿着圆柱的内壁沉积下来，从而将液态冷冻机油与气态冷媒分离。

目前常见的回油控制方式主要有两种：

1、浮球回油控制

此结构是在储油腔内有一个杠杆，杠杆的一段连接一个圆锥体，圆锥体用来堵住或适当打开回油口，杠杆的另一端连接一个的浮球，当油位的高时，浮球上升，带动杠杆绕支点转动，杠杆另一端的圆锥体移动并将回油口开启，油位越高开启越大。此装置一般在较大的油分离器中使用。此油分离器的缺点是体积大，且不耐振动。因此不适合在汽车空调中使用。

2、毛细管回油控制

此回油结构是一根毛细管，此结构虽然不能调节回油口的大小，但适当选取毛细管的内径，可以在可接受的范围内控制回油量。缺点是毛细管较细，强度较小，在汽车发动机的引起的振动下，容易产生断裂。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种体积较小，结构简单，耐振动，适合在汽车空调系统中使用的用于汽车空调系统的简易型油分离器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种用于汽车空调系统的简易型油分离器，其特征在于：包括分油弯管、储油腔体；分油弯管以两端外露的方式穿装固定于储油腔体的上部位置，分油弯管的一端为冷媒进口端，另一端为冷媒出口端，在分油弯管的曲率半径较大的一侧弧面上或与该侧弧面末端相连的直管段上开有分油口，所述分油口位于储油腔体内；在储油腔体的下端部设置有回油结构，沿着油输出方向，所述回油结构由节流孔、排油孔和回油口依次连接构成，所述排油孔为横截面逐渐增大的变截面孔。

进一步的：在分油弯管的曲率半径较小的一侧弧面上或与该侧弧面末端相连的直管段上开有回气口，所述回气口位于储油腔体内。

进一步的：回气口开设在距离分油弯管的曲率半径较小的一侧弧面末端0～25mm范围内的直管段上。

进一步的：分油口开设在距离分油弯管的曲率半径较大的一侧弧面末端0～15mm范围内的直管段上。

进一步的：所述节流孔为圆柱孔，节流孔的直径为φ0.2～φ0.6mm，节流孔的长度为0～2mm。

进一步的：所述分油口呈圆孔状。

进一步的：所述分油口为开缝结构，在开缝的迎油侧制有折向管内的挡油弯边。

进一步的：在储油腔体内靠近节流孔的位置安装有过滤网。

进一步的：所述分油弯管所在的平面与水平面的夹角应在45°～90°范围内，分油弯管的上端为冷媒出口端，分油弯管的下端为冷媒进口端。

本发明具有的优点和积极效果是：

在汽车空调系统中采用本简易型油分离器，压缩机排出的气态冷媒和液态冷冻机油通过冷媒进口端进入到分油弯管内，由于液态冷冻机油的密度大于气态冷媒的密度，因此在重力和惯性的作用，冷冻机油贴近弯管的曲率半径较大的一侧，流到分油口时，由于惯性使冷冻机油和气态冷媒产生离心作用，冷冻机油和部分气态冷媒一起经分油口进入储油腔体。在储油腔体内，由于密度的不同，气态冷媒在上，在设置回气口的情况下，部分多余的气态冷媒由回气口重新进入分油弯管流向冷媒出口端，进入冷凝器；而冷冻机油由于密度较大沉入储油腔体的底部，并在差压的作用下通过节流孔，再经排油孔，最后通过回油口返回压缩机。这样，实现了油与气体冷媒分离，避免了大量冷冻机油进入冷凝器与蒸发器，影响换热效果。本油分离器组成件少，具有体积较小，结构简单，耐振动的优点，尤其适合于在汽车空调系统中使用。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明第二种实施方式的结构示意图；

图3是本发明第三种实施方式的结构示意图。

图中：1a、分油弯管；1-1a、冷媒进口端；1-2a、冷媒出口端；1-3a、分油口；1-3-1a、挡油弯边；1-4a、回气口；2a、储油腔体；2-1a、腔体主体部分；2-2a、回油输出外伸部；3a、节流孔；4a、排油孔；5a、回油口；6a、过滤网；1b、分油弯管；1-1b、冷媒进口端；1-2b、冷媒出口端；1-3b、分油口；1-4b、回气口；2b、储油腔体；3b、节流孔；4b、排油孔；5b、回油口；6b、过滤网；1c、分油弯管；1-1c、冷媒进口端；1-2c、冷媒出口端；1-3c、分油口；1-3-1c、挡油弯边；1-4c、回气口；2c、储油腔体；3c、节流孔；4c、排油孔；5c、回油口；6c、过滤网。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例一：

请参见图1，一种用于汽车空调系统的简易型油分离器，包括分油弯管1a、储油腔体2a。所述分油弯管为由两直管段及连接两直管段的圆弧型弯管段构成。所述储油腔体由直立设置的圆柱型或方柱型腔体主体部分2-1a及设置在腔体主体部分一侧靠近底部的回油输出外伸部2-2a。分油弯管以两端外露的方式穿装固定于储油腔体的上部位置，分油弯管的设置方向优选：所在的平面与水平面在45°～90°的范围内，最好是90°。分油弯管的一端为冷媒进口端，另一端为冷媒出口端。从便于安装连接及分油效果两方面综合考虑，分油弯管的下端优选为冷媒进口端1-1a，分油弯管的上端优选为冷媒出口端1-2a。在圆弧型弯管段上曲率半径较大的一侧弧面上或与该侧弧面末端相连的直管段上开有分油口1-3a，所述分油口位于储油腔体内。上述弧面末端是指气态冷媒和油通过圆弧型弯管段后与直管段衔接的一端。在分油弯管的下端为冷媒进口端，上端为冷媒出口端的情况下，弧面末端为弧面的上端；而在分油弯管的下端为冷媒出口端，上端为冷媒进口端的情况下，弧面末端为未弧面的下端。在储油腔体的下端部设置有回油结构，沿着油输出的方向，所述回油结构由节流孔3a、排油孔4a和回油口5a依次连接构成，所述排油孔为横截面逐渐增大的变截面孔。其中节流孔的作用是：控制回油速度及节流孔两侧的压差。

上述油分离器结构中：在分油弯管的曲率半径较小的一侧弧面上或与该侧弧面末端相连的直管段上进一步开有回气口1-4a，所述回气口位于储油腔体内。回气口的设置位置以回气口位置的静压低于分油口位置的静压为宜。设置回气口，便于气态冷媒顺利进入储油腔体内，在节流孔与空调系统匹配较好的情况下，也可不设置回气孔，这样能耗更小。本段中的弧面末端同样指气态冷媒和油通过圆弧型弯管段后与直管段衔接的一端。

上述油分离器结构中：当回气口开设在与圆弧型弯管段末端连接的直管段上时，回气口进一步优选开设在距离分油弯管的曲率半径较小的一侧弧面末端0～25mm范围内的直管段上。

上述油分离器结构中：当分油口开设在与圆弧型弯管段末端连接的直管段上时，分油口进一步优选开设在距离分油弯管的曲率半径较大的一侧弧面末端0～15mm范围内的直管段上。

上述油分离器结构中：所述节流孔为圆柱孔，节流孔的直径为φ0.2～φ0.6mm，节流孔的长度为0～2mm。

上述油分离器结构中：分油口优选采用如下两种结构：

结构一：所述分油口呈圆孔状。

结构二：所述分油口为开缝结构，在开缝的迎油侧制有折向管内的挡油弯边1-3-1a。上述开缝的迎油侧具体指：在分油弯管采用下端为冷媒进口端，上端为冷媒出口端的结构时，开缝的迎油侧指开缝的上边侧；而在分油弯管采用上端为冷媒进口端，下端为冷媒出口端的结构时，开缝的迎油侧指开缝的下边侧。

上述油分离器结构中：在储油腔体内靠近节流孔的位置安装有过滤网6a。设置过滤网，可将油中含有的颗粒杂质过滤掉，提高了回油的清洁度，大幅度降低了节流孔的堵塞率。

实施例二：

请参见图2，本实施例与实施例一的不同点为：

分油弯管1b由圆弧型弯管构成，储油腔体2b采用倾斜设置的细直管，分油口1-3b开设在曲率半径较大的一侧弧面上，回气口1-4b开设在曲率半径较小的一侧圆弧面上，由节流孔3b、排油孔4b和回油口5b构成的回油结构直接设置在储油腔体的下端部。

除上述与实施例一不同的特征外，其他结构，比如冷媒进口端1-1b和冷媒出口端1-2b的设置、分油口的优选形状、节流孔的优选形状及尺寸参数、过滤网的设置等均与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例三：

请参见图3，本实施例与实施例一的不同点为：

储油腔体2c采用由两段直管段及连接两段直管段的弧形弯管段构成的细弯管结构，由节流孔3c、排油孔4c和回油口5c构成的回油结构设置在位于下部的直管段内。

除上述与实施例一不同的特征外，其他结构，比如分油弯管1c的形状、分油口1-3c的设置位置、回气口1-4c的设置位置、冷媒进口端1-1c和冷媒出口端1-2c的设置、分油口的优选形状、节流孔的优选形状及尺寸参数、过滤网的设置、分油口上挡油弯边1-3-1c的设置等均与实施例一相同，在此不再赘述。

上述实施例二和实施例三中的储油腔体采用细管结构，相比于实施例一，储油腔体可以做成体积更小、工艺性更好的腔体结构。

本油分离器中的分油弯管不限于上述三个实施例中圆弧弯管结构，只要是弯管(如阿基米德螺线等)并开有分油口，起到分离冷冻机油的作用，均是本专利的保护范围。

本油分离器中的回油结构可直接在储油腔体上加工，也可单独做成一个组件，组装后再与储油腔体组装。