气液分离器及其进口管的制作方法

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种气液分离器及其进口管。

背景技术：

气液分离器一般用于制冷系统中，安装在蒸发器与压缩机之间。气液分离器的主要作用是分离气态和液态制冷剂，使制冷剂均以气态的形式从压缩机吸气口进入压缩机，防止对压缩机造成液击，同时回冷冻油到压缩机中，润滑压缩机，保证压缩机的正常运转，并储存部分液态制冷剂。

请参考图1，图1为一种典型气液分离器的结构示意图。

该气液分离器包括上筒体11和下筒体12，两者形成具有一定容积的密闭容器。

通常，进口管13插入上筒体11，其入口端13a(即上端口)露出上筒体11一定距离，以与整机系统相连，其出口端13b(即下端口) 位于容器内腔；出口管14大体呈U形结构，其入口端14a位于容器内腔，其出口端14b伸出上筒体11，以与整机系统相连。

气液混合冷媒从进口管13流入后，由进口管13的出口端13b流出，进入内腔，由于气态冷媒与液态冷媒比重不一，气态冷媒向容器内部扩散上浮，液态冷媒受重力作用下沉，上浮的气态冷媒经出口管 14的入口端14a进入出口管14，经过回油孔141位置时吸取内腔的冷冻油，一起从出口管14进入压缩机内，如此，冷媒以气态的形式从压缩机吸气口回到压缩机，防止了对压缩机造成液击，同时虹吸到的冷冻油对压缩机起到润滑作用。

为避免气液混合冷媒从进口管13流出后直接进入出口管14，安装时，出口管14的入口端14a高于进口管13的出口端13b(如图1 中所示)。

结合图2，图2为图1中进口管的结构示意图。

现有常用的气液分离器的进口管13为畅通型直管结构，且进口管13的管径基本一致。

该气液分离器在实际使用中存在下述技术问题：进口管13为管径一致的直管结构，即其入口端13a和出口端13b的压差为零，其出口端13b直接对准容器底部液面，在系统压力气流作用下，直接冲击容器底部液面，产生较大液击，一方面导致噪音大，另一方面，在液击作用下，容器底部液位不稳定，而回油孔141位置基本固定，从而导致系统回油不稳定，影响压缩机的使用寿命。

因此，如何克服现有技术中存在的上述缺陷，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气液分离器及其进口管，该进口管的结构设计可以避免气流直接冲击容器底部液面而产生液击，从而降低了噪音，同时规避了因容器底部液位不稳定导致的系统回油不稳定。

为解决上述技术问题，本发明提供一种气液分离器的进口管，包括直管段，还包括与所述直管段连通的旋涡流管段，所述旋涡流管段为气流流经该管段时能够形成旋涡流的管段；

所述直管段的出口端与所述旋涡流管段固接；

所述直管段的侧壁开设有至少一个导流口；

所述旋涡流管段的底部开设有出液孔。

本发明提供的气液分离器的进口管，在其直管段的出口端固接有旋涡流管段，该旋涡流管段指气流流经该管段时能够形成旋涡流的管段。在系统压力作用下，气液混合冷媒从直管段的入口端冲入进口管，在旋涡流管段处形成旋涡流，在旋涡离心作用下，气态冷媒与液态冷媒分离，分离出的气态冷媒上浮经开设于直管段侧壁的导流口流出至气液分离器的内腔，并在内腔扩散上浮，上浮后的气态冷媒进入出口管流入压缩机；分离出的液态冷媒受重力作用落入旋涡流管段的底部，并经开设有旋涡流管段底部的出液孔流出。

如上，旋涡流管段和导流口的结合设计使得分离出的气态冷媒从导流口流出，规避了背景技术中气流直接冲击容器底部液面，避免了液击的产生，一方面降低了系统噪音，另一方面规避了因液击导致的容器底部液位不稳定，使得系统回油稳定，对压缩机能够起到较佳的保护作用，提高了压缩机的使用寿命。

另外，旋涡流管段的底部开设的出液孔对液态冷媒起到了截流作用，使得液态冷媒从出液孔呈滴状沉降，极大地降低了液态冷媒的沉降流速，有利于液态冷媒气化，从而能够减少容器内部液态冷媒积流，提高系统运行效率。

所述导流口的等效直径不小于所述直管段的直径。

所述导流口的截面呈V字形，且其对称线与所述直管段的轴线垂直。

所述导流口的径向尺寸不大于所述直管段的半径。

所述导流口为两个，两个所述导流口沿所述直管段的轴向布置，并两个所述导流口的切口方向一致。

所述出液孔的孔径范围为1～3mm。

所述旋涡流管段为管径沿冷媒流动方向渐缩的渐缩管段。

所述渐缩管段呈半球状。

所述旋涡流管段为U形管段。

所述U形管段出口端的外侧高于内侧。

此外，本发明还提供一种气液分离器，包括筒体及固设于所述筒体的进口管，所述进口管为上述任一项所述的进口管。

由于上述进口管具有上述技术效果，所以包括该进口管的气液分离器也具有同样的技术效果，这里不再赘述。

附图说明

图1为一种典型气液分离器的结构示意图；

图2为图1中进口管的结构示意图；

图3为本发明所提供气液分离器一种具体实施例的结构示意图；

图4为本发明所提供气液分离器的进口管的第一实施例的轴测示意图；

图5为图4中所示进口管的正视图；

图6-图7分别为图5的左视图和俯视图；

图8为本发明所提供气液分离器的进口管的第二实施例的轴测示意图；

图9为图8中所示进口管的正视图；

图10为图9的左视图；

图11为本发明所提供气液分离器的进口管的第三实施例的轴测示意图；

图12为图11中所示进口管的正视图；

图13为图12的左视图；

图14为本发明所提供气液分离器的进口管的第四实施例的轴测示意图；

图15为图14中所示进口管的正视图。

其中，图1-2中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下：

上筒体11，下筒体12，进口管13，入口端13a，出口端13b，出口管14，入口端14a，出口端14b，回油孔141；

其中，图3-15中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下：

上筒体21，下筒体22，进口管23，直管段231，导流口231a，环形槽231b，渐缩管段232，出液孔232a，U形管段232′，出口管24，回油孔241。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种气液分离器及其进口管，该进口管的结构设计可以避免气流直接冲击容器底部液面而产生液击，从而降低了噪音，同时规避了因容器底部液位不稳定导致的系统回油不稳定。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

为便于理解和描述简洁，下文结合气液分离器及其进口管进行说明，有益效果部分不再重复说明。

请参考图3，图3为本发明所提供气液分离器一种具体实施例的结构示意图。

如图3所示，本实施例中，所述气液分离器包括上筒体21和下筒体22，两者形成具有一定容积的密闭容器，该密闭容器要求在承受一定压力时无泄漏、破损现象。

所述气液分离器的进口管23和出口管24安装在上筒体21上，进口管23插入上筒体21，其入口端露出上筒体21一定距离，以与整机系统相连，出口管24大体位于容器内，其出口端伸出上筒体21，以与整机系统相连。

请参考图4，图4为图3中进口管的第一实施例的轴测示意图。

本实施例中，进口管23包括直管段231和与直管段231连通的旋涡流管段；其中，直管段231的出口端与旋涡流管段固接，即气液混合冷媒先经过直管段231，再经过旋涡流管段。

这里需要说明的是，所述旋涡流管段是指气流在流经该管段时能够形成旋涡流的管段。

本实施例中，所述旋涡流管段设计为管径沿冷媒流动方向渐缩的渐缩管段232。

直管段231的侧壁还开设有一个导流口231a。

渐缩管段232的底部开设有出液孔232a。

请一并结合图3理解，工作时，气液混合冷媒从直管段231的入口端流入，流经导流口231a位置时，会有少量气态冷媒从导流口231a 流出，但是在系统压力作用下，大部分气液混合冷媒会冲入直管段231 下方的渐缩管段232，并在渐缩管段232处形成旋涡流，在旋涡离心作用下，气态冷媒与液态冷媒分离，分离出的气态冷媒上浮经开设于直管段231侧壁的导流口231a流出至容器内腔，并在内腔扩散上浮，上浮后的气态冷媒进入出口管24流入压缩机，在经过回油孔241位置时吸取冷冻油，以对压缩机起到润滑作用，分离出的液态冷媒受重力作用落入渐缩管段232的底部，经开设于渐缩管段232底部的出液孔 232a流出。

如上，旋涡流管段和导流口231a的结合设计使得分离出的气态冷媒从导流口231a流出，规避了气流直接冲击容器底部液面，避免了液击的产生，一方面降低了系统噪音，另一方面规避了因液击导致的容器底部液位不稳定，使得系统回油稳定，对压缩机能够起到较佳的保护作用，提高了压缩机的使用寿命。

另外，旋涡流管段的底部开设的出液孔232a，对液态冷媒起到了截流作用，使得液态冷媒从出液孔232a呈滴状沉降，与背景技术中从等径进口管的出口端直接流出相比，极大地降低了液态冷媒的沉降流速，有利于液态冷媒气化，从而能够减少容器内部液态冷媒积流，提高系统运行效率。

具体设置时，导流口231a的径向尺寸不大于直管段231的半径，本处所述的“不大于”是指导流口231a的径向尺寸不设置为明显大于直管段231的半径，如果导流口231a的径向尺寸过大，则会导致直管段231剩余的管壁过小，即侧挡板变小，这样，气液混合冷媒流经导流口231a位置时，液态冷媒会从导流口231a流出，冲击容器底部液面。

当然，在实际加工中，由于存在不可避免的误差，导流口231a 的径向尺寸有可能会稍大于直管段231的半径，本领域技术人员应当理解，这种情况也属于本发明的构思，即仍然在本发明的保护范围之内。

请一并参考图5-7；其中，图5为图4中所示进口管的正视图；图6-图7分别为图5的左视图和俯视图。

具体的方案中，渐缩管段232呈半球状结构，如图5和图6中所示；半球状结构的渐缩管段232易于加工，可以降低生产成本。

可以理解，实际设置时，渐缩管段232也可呈其他结构，如锥状结构等，只要能够使气流流经时形成旋涡流即可。

具体的方案中，导流口231a的等效直径不小于直管段231的直径；如此，进口管23的入口端与导流口231a之间的通路为等截面通路，可避免气态冷媒在进口管23的流通产生截流而导致压降较大，规避流回至压缩机的流量过分减小，从而避免制冷量增加致使系统能耗过高。

具体的方案中，导流口231a的截面呈V字形，以方便加工，并且V字形结构的导流口231a的对称线与直管段231的轴线垂直，如此，有利于导流出的气态冷媒向容器内均衡扩散。

更具体地，导流口231a的V角可设置在90度左右。

参考图6，此时，导流口231a在垂直于直管段231轴线的方向上的投影呈圆形，该导流口231a的等效直径即为该投影圆形的直径。

应当理解，实际设置时，导流口231a的形状并不限于V字形，如也可呈U形等其他结构。

实际设置时，导流口231a的位置可设在直管段231的下段，如此便于分离出的气态冷媒流出，但是，导流口231a的位置也不可过分靠近直管段231的下端，以免液态冷媒被带出。

具体的方案中，出液孔232a的孔径范围为1～3mm，如此既可避免液态冷媒在旋涡流管段沉积，又可避免液态冷媒的沉降速度过快。

应用时，若出液孔232a的孔径过大，会增加液态冷媒沉降时的流速，不利于液态冷媒气化，若出液孔232a的孔径过小，会导致液态冷媒在旋涡流管段沉积，实际设置时可根据系统运行状态选定出液孔 232a的孔径大小。

另外，直管段231靠近入口端的位置开设有环形槽231b，以便于整机装配时配管定位。

具体地，直管段231与渐缩管段232可为一体结构，当然也可设为分体结构。

请参考图8-10，图8为本发明所提供气液分离器的进口管的第二实施例的轴测示意图；图9为图8中所示进口管的正视图；图10为图 9的左视图。

与前述第一实施例相比，该实施例的进口管23结构的区别在于，开设于直管段231侧壁的导流口231a的数目不同。

如图中所示，该实施例中，开设于直管段231侧壁的导流口231a 的数目为两个，两个导流口231a沿直管段231的轴向布置，并两个导流口231a的切口方向一致。

两个导流口231a的上述布置形式，可避免因开口朝向不同导致气液混合冷媒在经过时直接从导流口231a处冲出，防止导流口231a和出液孔232a的设计目的失效。

可以理解，理论上，导流口231a的数目还可设置更多个，当然，多个导流口231a的布置形式与上述类似。

需要指出的是，当导流口231a设置为两个以上时，所有导流口 231a一起的等效直径不小于直管段231的直径即可，也就是说，单个导流口231a的等效直径可能会小于直管段231的直径，但各导流口 231a等效直径的叠加要不小于直管段231的直径。当然，不排除各导流口231a的等效直径均不小于直管段231的直径。

请参考图11-13，图11为本发明所提供气液分离器的进口管的第三实施例的轴测示意图；图12为图11中所示进口管的正视图；图13 为图12的左视图。

与前述第二实施例相比，该实施例的进口管23结构的区别在于，出液孔232a的形式不同。

结合两者的结构图，第二实施例中出液孔232a为光孔的结构形式，该实施例中出液孔232a为带翻边的孔结构。

请参考图14-15，图14为本发明所提供气液分离器的进口管的第四实施例的轴测示意图；图15为图14中所示进口管的正视图。

与前述各实施例相比，该实施例的进口管23的结构区别在于，旋涡流管段的结构形式不同。

如图中所示，该实施例中，进口管23的旋涡流管段为U形管段232′，类似地，出液孔232a开设于U形管段232′的底部。

进口管23的直管段231的结构与第一实施例大体一致，不再赘述。

气液混合冷媒从直管段231的入口端流入后，流经U形管段232′时同样能够形成旋涡流，在旋涡离心作用下分离，分离出的气态冷媒上浮经导流口231a扩散至容器内腔。

需要指出的是，该方案中，由于旋涡流管段为U形管段232′，所以，分离出的气态冷媒还可从U形管段232′的出口端(即未与直管段 231连接的一端)流出。

具体设置时，U形管段232′的出口端的外侧高于内侧。

这里，U形管段232′出口端的内侧指靠近直管段231的部分，外侧与内侧相对。

如此设计，可避免气态冷媒从出口端流出时带出液态冷媒。

以上对本发明所提供的气液分离器及其进口管均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，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。