一种油分离器及换热系统的制作方法

1.本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种油分离器及换热系统。


背景技术：

2.随着换热技术的不断发展，换热系统被广泛应用于工业生产、办公、家用等各领域，比如空调系统。空调系统的运行通常需要压缩机为制冷剂的循环提供动力。相关技术中，一些空调系统的制冷剂流经压缩机，而压缩机的润滑油会随之进入制冷剂循环系统中，润滑油的流入对于空调系统的换热效果带来不利影响。


技术实现要素：

3.根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种油分离器，其包括分离筒体、设于所述分离筒体并位于所述分离筒体内的排气管，所述排气管开设有第一开孔及设于所述第一开孔处的导流件，所述导流件与所述第一开孔形成导流窗，所述导流件具有倾斜的导流面，所述导流面的外端凸出于所述排气管的外壁之外。
4.在一些实施例中，所述第一开孔倾斜设置，自所述排气管的下端向上，所述第一开孔的倾斜方向与所述排气管内的气流旋转方向相反，所述导流面自所述第一开口至所述导流面的外端，所述导流面的延伸方向与所述气流的旋转方向一致。
5.在一些实施例中，所述第一开孔的倾斜角度范围为5
°
～20
°
。
6.在一些实施例中，所述第一开孔设于所述排气管的上部；和/或，
7.所述排气管设有多个第二开孔，所述第二开孔位于所述第一开孔的上方；和/或，
8.所述排气管开设有多个第一开孔，每一个第一开孔处对应设有一个导流件；和/或，
9.所述油分离器包括外接管，所述外接管对应设于所述排气管的外端，并与所述排气管连通，所述外接管的厚度大于所述排气管的厚度。
10.在一些实施例中，所述排气管包括至少两个拼接管部，所述至少两个拼接管部的侧壁拼接于一起形成所述排气管，并在拼接处形成沿所述排气管长度方向延伸的拼接缝，所述拼接缝在沿所述排气管内向所述排气管外的方向上倾斜延伸，且所述拼接缝的延伸方向与所述排气管内的气流旋转方向相反。
11.在一些实施例中，所述排气管外设有集油腔，所述导流面上形成的油滴能够自所述导流面的外端流入所述集油腔。
12.在一些实施例中，所述排气管外套设有套管，所述套管的底部与所述排气管的外壁连接，在所述排气管外形成所述集油腔。
13.在一些实施例中，所述油分离器包括排油管，所述排油管与所述集油腔连通，以排出所述集油腔内汇集的油。
14.在一些实施例中，所述排油管的入口端与所述集油腔的外侧壁连接，且所述排油管的入口端与所述集油腔的底部之间的距离小于或等于5cm；和/或，
15.所述排油管呈折弯状，所述排油管的出口端位于所述排气管的正投影内；和/或，
16.所述排油管包括横向延伸的出口段，所出口段的外端形成有所述排油管的出口端，沿自下向上的方向，所述出口端向外延伸而形成倾斜的出口端面，所述出口端面的倾斜角为30
°
～45
°
。
17.根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种换热系统，所述换热系统包括如上所述的油分离器。
18.本技术上述实施例提供油分离器及换热系统，通过在排气管上设置第一开孔及相应的导流件以形成导流窗，使得进入排气管的油气混合物在流经导流窗时，能够在导流面上形成油滴，能够进一步进行油分离，提高油分离器的分离效果，提高制冷剂的纯度，从而提高系统的换热效果。
附图说明
19.图1是本技术一示例性实施例的一种油分离器的俯视示意图；
20.图2是图1所示油分离器的侧视图；
21.图3是图2所示油分离器的a-a剖面线所剖得的剖视图；
22.图4是图2所示油分离器的另一视角的剖视图；
23.图5是图4所示b处的放大示意图；
24.图6是本技术一示例性实施例的一种排气管的截面示意图；
25.图7是一种排气管的拼接管部的立体结构示意图；
26.图8是图7所示拼接管部的一侧视图；
27.图9沿图8所示c-c剖面线所剖得的剖视图。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
29.在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
30.应当理解，本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“上”、“下”、“左”、“右”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排出其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
31.下面结合附图，对本实用新型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
32.对于空调系统的制冷剂中混有油(比如压缩机的润滑油)的情况，相关技术中，通过设置油分离器来对制冷剂中的油进行分离，以提高制冷剂的制换热效果。为提高油分离器的油分离效果，本技术提供一种油分离器，其包括分离筒体、设于所述分离筒体并位于所述分离筒体内的排气管，所述排气管开设有第一开孔及设于所述第一开孔处的导流件，所述导流件与所述第一开孔形成导流窗，所述导流件具有倾斜的导流面，所述导流面的外端凸出于所述排气管的外壁之外。
33.上述油分离器，通过在排气管上设置第一开孔及相应的导流件以形成导流窗，使得进入排气管的油气混合物在流经导流窗时，能够在导流面上形成油滴，能够进一步进行油分离，提高油分离器的分离效果，提高制冷剂的纯度，从而提高系统的换热效果。
34.以下请结合附图对本技术所提供的油分离器进行详细描述。图1是本技术一示例性实施例的一种油分离器100的俯视示意图。请参照图1，并在必要时结合图2至图9所示，该油分离器100包括分离筒体10。分离筒体10具有侧壁12和顶壁11及底壁13。该油分离器100包括设于分离筒体10侧壁12的进气管50及设于分离筒体10顶壁11并位于分离筒体10内的排气管20。分离筒体10内部形成有分离空间1001。该分离筒体10的侧壁12开设有与所述进气管50对应的进气孔，以使得进气管50与进气孔对应设置而使得进气管50与分离空间1001连通，从而向分离空间内送入混有油(比如润滑油)的制冷剂气流(以下简称气流)。分离筒体10的顶壁开设有与排气管20对应的排气孔，以使得分离空间1001内的气流自排气管20下端的排气管入口进入排气管20并通过排气管20流出。分离筒体10内部的下部或底部设有用于收集分离出的液态油储油空间，并且还设有与储油空间连通的出油管，以将储油空间内所汇集的液态油排出(比如重新排至压缩机中)。该油分离器100中，自进气管50进入分离空间1001的气流形成旋转气流，并在气流旋转过程中，由于离心作用，制冷剂中混有的部分油滴被分离出来而流至下方的储油空间。制冷剂则进入排气管20并旋转向上排出分离空间1001。
35.发明人(们)经过研究发现，相关技术中自进气管进入分离空间的气流，在分离空间内旋转分离后，仍有一部分油滴随分离后的制冷剂留至排气管，以向上排出。且发明人(们)进一步研究发现，在分离空间内旋转分离过程中，对于油滴尺寸较大(比如油滴直径大于10微米)的油滴，其分离效果较好，而对于油滴尺寸较小(比如油滴直径小于10微米)的油滴，其分离效果不太理想。
36.基于此，本技术提供的油分离器100，其排气管20开设有第一开孔21及设于第一开孔21处的导流件22，导流件22与第一开孔21形成导流窗，导流件22具有倾斜的导流面221，导流面221的外端2211凸出于排气管20的外壁之外(如图7至图9所示)，即导流面221的外端2211位于排气管外壁的正投影(即排气管长度方向上的投影)区域之外。
37.需要说明的是，流动至排气管20内的旋转气流为在排气管20外的分离空间中经过一次油分离的气流。该排气管20中设置导流窗，可以实现二次油分离，以分离更多油滴(尤其是油滴尺寸较小的油滴，比如油滴直径小于10微米的油滴)，从而提高油分离器的油分离效果。
38.请结合图1至图4所示，在一些实施例中，进气管50沿水平方向设置或大致沿水平
方向设置，排气管20沿竖直方向设置或大致沿竖直方向设置。进气管50的中轴线沿分离筒体10的切线方向设置。可选的，进气管50远离排气管一侧的内壁与分离筒体10的内壁相切，使得进入分离筒体10的气流不会正面碰撞到分离筒体10的内壁而形成旋转气流。气流自进气管50进入分离空间1001后所形成的旋转气流的旋转方向与进入排气管20的气流的旋转方向一致。比如，如图3所示，进气管50的进气开口方向为垂直纸面向里，以自下向上的视角观看，自进气管50进入分离空间1001后所形成的旋转气流其旋转方向沿逆时针方向，如图中箭头101所示旋转方向。
39.可以理解的是，这里所说的排气管20位于分离筒体10内可以理解为除了与分离筒体10连接的部分，其他部分位于分离筒体10的分离空间1001内。
40.需要说明的是，在一些实施例中，该导流面221为光滑曲面，以利于气流流动，减小对流经导流窗的气流的阻力。
41.需要说明的是，排气管20开设有多个第一开孔21，每一个第一开孔21处对应设有一个导流件22。可选的，多个第一开孔21在排气管20的周向上均匀设置。此外，在另一些实施例中，部分第一开孔也可不设置导流件，本技术对此不做限定。
42.在一些实施例中，第一开孔21倾斜设置，自排气管20的下端向上，第一开孔21的倾斜方向与排气管20内的气流旋转方向相反，而导流面221自第一开孔21至其外端2211，该导流面221的延伸方向与所述气流的旋转方向一致，以利于排气管20内部的旋转气流自导流窗向排气管20外侧流出。
43.发明人(们)经过研究发现，在一些实施例中，第一开孔21的倾斜角度β设置为5
°
～20
°
中的任意一个角度值时，其相应的导流件22的油分离效果较好。请参照图8所示，这里所说的倾斜角度β，可以理解为第一开孔21的长度方向与排气管20的中轴线之间的夹角。相应的，第一开孔21沿其宽度方向上相对的两个孔侧边，导流件22具体可连接于相对靠下的孔侧边。
44.进一步，发明人(们)经过研究发现，将第一开孔21设于排气管20的上部，即排气管20的上半部，排气管20及整个油分离器的油分离效果更好。
45.进一步，在一些实施例中，排气管20设有多个第二开孔23，第二开孔23位于第一开孔21的上方，以便自第一开孔21流出排气管20外的气流流入排气管20内。
46.进一步，在一些实施例中，油分离器100包括外接管60，外接管60对应设于排气管20的外端(可以理解为排气管20的上端)，并与排气管20连通，外接管60的厚度大于排气管20的厚度。在一些实施例中，排气管20的管壁厚度小于或等于2mm。
47.在一些实施例中，排气管20可以采用两个或更多个管部拼接而成，以便于制造。
48.请结合图2和图6所示，排气管20包括两个拼接管部201，这两个拼接管部201的侧壁拼接于一起形成排气管20，并在拼接处形成沿排气管20长度方向延伸的拼接缝202。
49.在一些实施例中，拼接缝202在沿排气管20内向排气管20外的方向上倾斜延伸，且拼接缝202的延伸方向与排气管20内的气流旋转方向相反，以减小拼接处对气流的影响。
50.需要说明的是，在其它一些实施例中，拼接缝也可不采用倾斜延伸的方式设置。包括更多个拼接管部的排气管也可类似上述的方式进行拼接。此外，排气管20也可一体形成而不采用拼接方式形成。
51.进一步，在一些实施例中，排气管20外设有集油腔2001，导流面221上形成的油滴
能够自导流面221的外端流入集油腔2001。
52.在一些实施例中，导流件22还具有与导流面221的外端2211相邻的导流件端面222，油滴具体可自该导流件端面222向下流动或滴入集油腔2001中。
53.在一些实施例中，排气管20外套设有套管40，套管40的底部与排气管20的外壁连接，在排气管20外形成集油腔2001。
54.具体的，在一些实施例中，套管40套设于排气管20侧壁外的全部区域，以防止分离空间1001内的气流自套管40外向排气管20流动而影响油分离效果。
55.在一些实施例中，套管40外围设有导流圈41。该导流圈41可以是围绕套管40的外周设置的一圈导流板，以防止套管40外壁汇集的油顺着套管40竖直向下流动至套管下端时被气流带进排气管20。
56.进一步，在一些实施例中，油分离器100包括排油管30，排油管30与集油腔2001连通，以排出集油腔2001内汇集的油。
57.在一些实施例中，排油管30的入口端301与集油腔2001的外侧壁连接，且排油管30的入口端301与集油腔2001的底部之间的距离小于或等于5cm，便于集油腔2001中的油能够更好的流出。
58.在一些实施例中，排油管30呈折弯状，比如如图4和图5中所示的大致呈字母“c”型的折弯状。排油管30的出口端302位于排气管20的正投影内，以使得排油管30的出口位于排气管20的下端气流入口前的低静压区，以便集油腔2001中的油能够更好的流出。
59.在一些实施例中，排油管30包括横向延伸的出口段31，出口段31的外端形成有排油管30的出口端302，沿自下向上的方向，出口端302向外延伸而形成倾斜的出口端面3021，
60.在一些实施例中，该出口端面3021在同一平面内，发明人们)经过研究发现，将该出口端面3021的倾斜角为30
°
～45
°
，使得排油管30中的油能够自收缩的下端更好的流出，且其上端具有一定的遮挡作用，以减少气流影响油滴流出排油管30。可以理解的是，该出口端面3021的倾斜角可以理解为该倾斜端面3021相对竖直方向的夹角，比如如图5中所示的角α。
61.本技术还提供一种换热系统，比如空调系统。所述换热系统包括如上所述的油分离器100以及压缩机、换热器等。所述油分离器100的进气管50与压缩机的出气口连通，以对自压缩机流出的制冷剂进行油分离。这里所说的压缩机，在一些实施例中可以为螺杆压缩机。
62.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。