本发明涉及制冷技术领域，尤其是涉及一种制冷机组。
背景技术：
离心式压缩机依靠润滑油对其内的轴承进行润滑和冷却。这通常是通过离心式压缩机的润滑油循环系统来实现的，该供油系统一般由油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、供油管路等组成。离心式压缩机的润滑油循环系统与制冷剂循环的制冷系统相对分离，但运行过程中仍然难免会有少量的润滑油进入制冷系统中，因制冷剂与润滑油在低温情况下的互溶性较好，无法将润滑油直接回收，而需要设置一套润滑油回收系统，其原理为将润滑油和制冷剂的混合液体导入独立的容器内并对其进行加热，利用制冷剂沸点低的特点使制冷剂蒸发，从而达到油和制冷剂分离的目的。
相关技术中，油分离装置通过将蒸发器中的低温油和制冷剂的混合液体导入独立的容器内，利用压缩机的高温气体或冷凝器的液态制冷剂(非接触)对其进行加热，另外，也可采用降低容器内的压力，从而达到使制冷剂蒸发，进而达到润滑油和制冷剂分离的目的。然而，使用压缩机的高温气体或冷凝器的液态制冷剂对润滑油和制冷剂混合液体进行加热，根据工况不同，压缩机的高温气体或冷凝器的液态制冷剂的温度波动较大，分离效果不稳定；而采用降低容器内的压力的方式的分离效果则没有利用压缩机的高温气体或冷凝器的液态制冷剂对润滑油和制冷剂混合液体进行加热的方式的分离效果好。
而且，离心式压缩机的润滑油循环系统中，相对低温的润滑油在对轴承进行冷却与润滑后带走热量，回到离心式压缩机的油箱中的为温度相对较高的润滑油，之后通过油泵再将润滑油输送到离心式压缩机的轴承中，此时中间需设置油冷却器对润滑油进行降温，而油冷却器常采用板式换热器，其压损相对较高，同时也提高了对油泵的要求，成本高。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种制冷机组，所述制冷机组对流入分离罐内的润滑油和制冷剂的混合物的分离效果好。
根据本发明实施例的制冷机组，包括：蒸发器；冷凝器；压缩机，所述压缩机具有吸气口，所述压缩机包括油箱和油路，所述油路具有进油口和回油口，所述回油口与所述油箱连通；供回油装置，所述供回油装置包括分离罐和供油流路，所述分离罐分别与所述蒸发器的液相区和所述吸气口连通，所述分离罐与所述蒸发器的所述液相区连通的第一流路上设有第一阀门，所述分离罐具有与所述油箱连通的出油口，所述供油流路的一端与所述油箱连通，所述供油流路的另一端与所述进油口连通，所述供回油装置满足条件A和条件B中的至少一个，其中，所述条件A为：所述分离罐的至少一部分设在所述油箱内，所述条件B为：所述供油流路的一部分位于所述分离罐内。
根据本发明实施例的制冷机组，通过设置使供回油装置满足条件A和条件B中的至少一个，可以很好地实现对流入分离罐内的润滑油和制冷剂的混合物的分离。而且，在对流入分离罐内的润滑油和制冷剂的混合物进行分离的同时，流向压缩机的润滑油的温度得以降低，从而无需设置油冷却器，简化了制冷机组的结构，降低了成本。
根据本发明的一些实施例，所述供回油装置同时满足所述条件A和所述条件B。由此，在保证良好分离效果的同时，由于分离罐的至少一部分布置在油箱内，且供油流路的一部分布置在分离罐内，从而使得整个制冷机组的结构可以更加紧凑，进一步减小了制冷机组的占用空间。
根据本发明的一些实施例，当所述供回油装置至少满足所述条件B时，所述供油流路的所述一部分位于所述分离罐内的下部。由此，由于分离罐内的润滑油和制冷剂的混合物为液体，通过将供油流路的上述一部分设置在分离罐内的下部，可以很好地保证润滑油和制冷剂的混合物与供油流路接触，从而可以保证分离效果。
根据本发明的一些实施例，当所述供回油装置至少满足所述条件B时，所述供油流路的所述一部分为盘管形式。由此，增加了分离罐内的润滑油和制冷剂的混合物与供油流路的换热面积，从而进一步提高了润滑油和制冷剂的分离效果。
根据本发明的一些实施例，所述分离罐和所述吸气口之间通过第二流路连通，所述第二流路上设有第二阀门。由此，通过设置第二阀门，分离罐内分离出的制冷剂可以根据实际要求供入到压缩机，以更好地满足实际应用。
根据本发明的一些实施例，所述分离罐通过第三流路与所述冷凝器的气相区连通，所述第三流路上设有第三阀门；或所述出油口处设有泵，所述泵用于将所述分离罐内的润滑油泵送至所述油箱。
根据本发明的一些实施例，所述油箱上设有油加热器。由此，通过设置油加热器，油加热器可以对油箱内的润滑油进行加热，且可以使油箱内的润滑油保持在一定的温度范围内，从而可以保证在不同的工况下油箱内的润滑油的温度不易波动，可以更好地实现润滑油与制冷剂的分离，且分离效果稳定。
根据本发明的一些实施例，所述油箱内的润滑油在与所述分离罐内的润滑油和制冷剂的混合物换热之前的温度为t，其中所述t满足：45℃≤t≤60℃。由此，通过使温度t满足45℃≤t≤60℃，这相对于冷凝器的液态制冷剂温度(通常在25℃-38℃之间)更高，从而分离效果更好。
根据本发明的一些实施例，所述蒸发器的所述液相区内的润滑油和制冷剂的混合物适于在重力的作用下流向所述分离罐。由此，当第一阀门打开时，蒸发器的液相区内的润滑油和制冷剂的混合物可以方便地在自身的重力作用下流入分离罐内。
根据本发明的一些实施例，所述油箱与所述吸气口之间设有油分离器。由此，油分离器用于对流向压缩机的吸气口的制冷剂中少量的润滑油进行分离，以确保压缩机安全高效地运行。
根据本发明的一些实施例，所述供油流路的邻近所述进油口的部分上设有油过滤器，所述油过滤器位于所述分离罐外。由此，通过在供油流路上设置油过滤器，可以将流向压缩机的润滑油中的杂质过滤掉，保证了压缩机的正常工作和运转。
根据本发明的一些实施例，所述出油口处设有单向阀，所述单向阀用于将所述分离罐内的润滑油单向地导入所述油箱内。由此，通过在分离罐的出油口处设置单向阀，提高了油箱内的润滑油的提纯度。
根据本发明的一些实施例，所述油箱与所述供油流路的所述一端之间设有油泵。由此，方便了油箱和供油流路的布置，油箱和供油流路的安装位置更加灵活。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的制冷机组的局部示意图；
图2是根据本发明实施例的制冷机组的另一个角度的局部示意图。
附图标记：
100：制冷机组；
11：油箱；21：分离罐；
211：第一流路；212：第一阀门；
213：第二流路；214：第二阀门；
215：第三流路；216：第三阀门；
22：供油流路；
3：油加热器；4：油分离器；5：油过滤器；
6：单向阀；7：油泵；8：回油管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的制冷机组100。制冷机组100可以为离心式制冷机组100。在本申请下面的描述中，以制冷机组100为离心式制冷机组100为例进行说明。当然，本领域的技术人员可以理解，制冷机组100还可以为其它类型的制冷机组100，而不限于离心式制冷机组100。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的制冷机组100，包括蒸发器(图未示出)、冷凝器(图未示出)、压缩机以及供回油装置。
压缩机具有吸气口，压缩机包括油箱11和油路，油路具有进油口和回油口，油路的回油口与油箱11连通。油箱11可以布置在压缩机外。油箱11内可以储存有润滑油，以用于对压缩机内的轴承等进行润滑和冷却。可选地，压缩机为离心式压缩机。但不限于此。
供回油装置包括分离罐21和供油流路22，分离罐21分别与蒸发器的液相区和压缩机的吸气口连通，分离罐21与蒸发器的液相区连通的第一流路211上设有第一阀门212，第一阀门212用于控制第一流路211的通断。第一流路211连接在分离罐21和蒸发器的液相区之间。当第一阀门212打开时，蒸发器的液相区内的润滑油和制冷剂的混合物适于通过第一流路211流入分离罐21内，并在分离罐21内实现润滑油和制冷剂的分离，分离出的制冷剂可以流向压缩机的吸气口。分离罐21具有与油箱11连通的出油口，分离罐21内的与制冷剂分离的润滑油可以通过分离罐21的出油口流入油箱11。可选地，第一阀门212为电磁阀。但不限于此。
供油流路22的一端(例如，图2中的下端)与油箱11连通，供油流路22的另一端(例如，图2中的上端)与油路的进油口连通。供油流路22适于向压缩机的油路提供润滑油，以达到对压缩机内的轴承等进行润滑和冷却的目的。对压缩机内的轴承等进行润滑和冷却后的润滑油可以通过油路的回油口再流回油箱11。例如，回油口和油箱11之间可以连接有回油管8。此时压缩机的油路和油箱11之间通过供油流路22和回油管8构成了压缩机例如离心式压缩机的润滑油循环系统。从而在制冷剂组的整个工作过程中，可以很好地对压缩机内的轴承等进行润滑和冷却，保证了压缩机的正常运行，且延长了压缩机的使用寿命。
供回油装置满足条件A和条件B中的至少一个。其中，条件A为：分离罐21的至少一部分设在油箱11内；条件B为：供油流路22的一部分位于分离罐21内。这里包括以下三种情况：第一、供回油装置仅满足条件A，此时分离罐21的至少一部分放置在油箱11内，供油流路22不经过分离罐21内部；第二、供回油装置仅满足条件B，此时供油流路22的一部分通过分离罐21内部，分离罐21不放置在油箱11内；第三、供回油装置同时满足条件A和条件B，此时分离罐21的至少一部分放置在油箱11内，且供油流路22的一部分经过分离罐21内部。
具体而言，当供回油装置满足条件A时，此时分离罐21的至少一部分设在油箱11内，由于油箱11内的润滑油为带走压缩机内的轴承等的热量后从油路的回油口回流过来的温度较高的润滑油，在第一阀门212打开的情况下，从蒸发器的液相区过来的润滑油和制冷剂的混合物可以在分离罐21内被油箱11中温度较高的润滑油加热，从而将制冷剂蒸发以从润滑油和制冷剂的混合物中分离出来，蒸发后的气态制冷剂可以回到压缩机的吸气口。由此，与传统的采用冷凝器的液态制冷剂进行加热的方式相比，油箱11中的润滑油的温度更高，且在不同的工况下，温度波动较小，从而对润滑油与制冷剂的分离效果更好。与此同时，油箱11内的润滑油在与分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物换热后温度降低，温度相对较低的润滑油可以直接通过供油流路22流向压缩机，而无需设置油冷却器，就可以很好地对压缩机内的轴承等进行润滑和冷却。由此，解决了传统的采用油冷却器造成的压损高、成本高的问题。
当供回油装置满足条件B时，此时供油流路22的一部分位于分离罐21内，油箱11内的润滑油在通过供油流路22流向压缩机的过程中，由于油箱11内的润滑油为带走压缩机内的轴承等的热量后从油路的回油口回流过来的温度较高的润滑油，在第一阀门212打开的情况下，从蒸发器的液相区过来的润滑油和制冷剂的混合物可以在分离罐21内与供油流路22内的润滑油进行热交换，分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物被供油流路22中温度较高的润滑油加热，从而将制冷剂蒸发以从润滑油和制冷剂的混合物中分离出来，蒸发后的气态制冷剂可以回到压缩机的吸气口。由此，与传统的采用冷凝器的液态制冷剂进行加热的方式相比，供油流路22中的润滑油的温度更高，且在不同的工况下，温度波动较小，从而对润滑油与制冷剂的分离效果更好。与此同时，供油流路22内的润滑油在与分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物换热后温度降低，温度相对较低的润滑油可以直接流向压缩机，而无需设置油冷却器，就可以很好地对压缩机内的轴承等进行润滑和冷却。由此，解决了传统的采用油冷却器造成的压损高、成本高的问题。
当供回油装置同时满足条件A和条件B时，此时分离罐21的至少一部分设在油箱11内，且供油流路22的一部分位于分离罐21内，在第一阀门212打开的情况下，从蒸发器的液相区过来的润滑油和制冷剂的混合物可以在分离罐21内被油箱11和供油流路22中温度较高的润滑油加热，从而可以更好地将制冷剂从润滑油和制冷剂的混合物中分离出来，蒸发后的气态制冷剂可以回到压缩机的吸气口。由此，分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物可以在外部油箱11和内部供油流路22的共同作用下更好地实现润滑油和制冷剂的分离，而且，与传统的采用冷凝器的液态制冷剂进行加热的方式相比，油箱11和供油流路22中的润滑油的温度更高，且在不同的工况下，温度波动较小，从而对润滑油与制冷剂的分离效果更加稳定。与此同时，油箱11内的润滑油在与分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物换热后温度降低，温度相对较低的润滑油在流经供油流路22的过程中，由于供油流路22内的润滑油可以进一步与分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物换热，从而温度得以进一步降低，由此，可以更好地实现对压缩机内的轴承等进行润滑和冷却，而且，由于在向压缩机输送润滑油的过程中无需设置油冷却器，从而解决了传统的采用油冷却器造成的压损高、成本高的问题。
由此，通过设置使供回油装置满足上述条件A和条件B中的至少一个，油箱11内的润滑油可以直接或者间接(例如，采用供油流路22的方式)地对流入分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物进行加热，从而达到分离润滑油和制冷剂的目的，且分离效果好。而且，在制冷机组100的不同工况下，油箱11内的润滑油的温度相对较为稳定，从而使得分离效果也更加稳定。另外，油箱11和/或供油流路22内的润滑油在对分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物进行加热的同时，自身温度得以降低，从而无需设置油冷却器，压损小，且简化了润滑油循环系统的管路，降低了成本。
根据本发明实施例的制冷机组100，通过设置使供回油装置满足条件A和条件B中的至少一个，可以很好地实现对流入分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物的分离。而且，在对流入分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物进行分离的同时，流向压缩机的润滑油的温度得以降低，从而无需设置油冷却器，简化了制冷机组100的结构，降低了成本。
根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，供回油装置同时满足条件A和条件B。由此，在保证良好分离效果的同时，由于分离罐21的至少一部分布置在油箱11内，且供油流路22的一部分布置在分离罐21内，从而使得整个制冷机组100的结构可以更加紧凑，进一步减小了制冷机组100的占用空间。
具体地，例如，在图2的示例中，油箱11和分离罐21可以均沿水平方向布置，且分离罐21的两端可以均伸入油箱11外，由此，在保证分离效果的同时，方便了分离罐21的安装。当然，本发明不限于此，分离罐21还可以完全容纳在油箱11内，以进一步提高分离效果。
根据本发明的一些实施例，当供回油装置至少满足条件B时，供油流路22的上述一部分位于分离罐21内的下部。由此，由于分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物为液体，通过将供油流路22的上述一部分设置在分离罐21内的下部，可以很好地保证润滑油和制冷剂的混合物与供油流路22接触，从而可以保证分离效果。
可选地，当供回油装置至少满足条件B时，供油流路22的上述一部分为盘管形式。由此，增加了分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物与供油流路22的换热面积，从而进一步提高了润滑油和制冷剂的分离效果。
根据本发明的一些可选实施例，分离罐21和压缩机的吸气口之间通过第二流路213连通，第二流路213上设有第二阀门214。第二阀门214用于控制第二流路213的通断。由此，通过设置第二阀门214，分离罐21内分离出的制冷剂可以根据实际要求供入到压缩机，以更好地满足实际应用。可选地，第二阀门214为电磁阀。但不限于此。
根据本发明的一些实施例，分离罐21通过第三流路215与冷凝器的气相区连通，例如，分离罐21可以通过第三流路215与冷凝器的顶部连通，第三流路215上设有第三阀门216。第三阀门216用于控制第三流路215的通断。在分离罐21内的制冷剂和润滑油未分离时，第三阀门216关闭。也就是说，第一阀门212和第三阀门216不同时打开和关闭。换言之，第一阀门212打开时，第三阀门216关闭；第一阀门212关闭时，第三阀门216可以打开。当分离罐21内的制冷剂和润滑油分离后，可以关闭第一阀门212，打开第三阀门216，冷凝器的气相区内的气态制冷剂可以通过第三流路215流入分离罐21内，由于冷凝器的气相区内的气态制冷剂的压力较高，从而可以将分离罐21内分离出的润滑油通过出油口压入油箱11内。可选地，第三阀门216为电磁阀。但不限于此。
当然，根据本发明的另一些实施例，出油口处还可以设有泵(图未示出)，该泵用于将分离罐21内的润滑油泵7送至油箱11。
如图1所示，分离罐21的出油口处设有单向阀6，单向阀6用于将分离罐21内的润滑油单向地导入油箱11内。此时分离罐21内的润滑油可以通过出油口进入到油箱11，而油箱11内的润滑油则不能通过出油口进入到分离罐21内。由此，通过在分离罐21的出油口处设置单向阀6，提高了油箱11内的润滑油的提纯度。
根据本发明的一些实施例，油箱11上设有油加热器3。由此，通过设置油加热器3，油加热器3可以对油箱11内的润滑油进行加热，且可以使油箱11内的润滑油保持在一定的温度范围(例如，45℃-60℃)内，从而可以保证在不同的工况下油箱11内的润滑油的温度不易波动，可以更好地实现润滑油与制冷剂的分离，且分离效果稳定。例如，参照图1，油加热器3设在油箱11内的底部。
例如，油箱11内的润滑油在与分离罐21内的润滑油和制冷剂的混合物换热之前的温度为t，其中t满足：45℃≤t≤60℃。由此，通过使温度t满足45℃≤t≤60℃，这相对于冷凝器的液态制冷剂温度(通常在25℃-38℃之间)更高，从而分离效果更好。
根据本发明的一些实施例，蒸发器的液相区内的润滑油和制冷剂的混合物适于在重力的作用下流向分离罐21。由此，当第一阀门212打开时，蒸发器的液相区内的润滑油和制冷剂的混合物可以方便地在自身的重力作用下流入分离罐21内。例如，分离罐21可以位于蒸发器的下方。可以理解的是，分离罐21与蒸发器的实际位置关系可以根据实际要求具体设置，以更好地满足实际要求。
进一步地，油箱11与压缩机的吸气口之间设有油分离器4。例如，如图1所示，油分离器4位于油箱11的上部。油分离器4用于对流向压缩机的吸气口的制冷剂中少量的润滑油进行分离，以确保压缩机安全高效地运行。
如图2所示，供油流路22的邻近进油口的部分上设有油过滤器5，油过滤器5位于分离罐21外。由此，通过在供油流路22上设置油过滤器5，可以将流向压缩机的润滑油中的杂质过滤掉，保证了压缩机的正常工作和运转。
根据本发明的一些实施例，如图2所示，油箱11与供油流路22的上述一端之间设有油泵7。当油泵7工作时，油箱11内的润滑油可以在油泵7的泵送作用下通过供油流路22流向压缩机。由此，方便了油箱11和供油流路22的布置，油箱11和供油流路22的安装位置更加灵活。
下面参考图1和图2描述根据本发明的一个具体实施例的制冷机组100。
分离罐21、油泵7、油加热器3、油分离器4均布置在油箱11中，第一阀门212、第二阀门214和第三阀门216分别位于连接蒸发器、压缩机和冷凝器的管路中。供油流路22的一部分位于分离罐21中，且位于分离罐21的下部，并通过油过滤器5通往压缩机的油路。单向阀6设置在分离罐21的底部，同时位于油箱11的内部。其中，第一阀门212、第二阀门214和第三阀门216均为电磁阀。
制冷机组100的工作原理为：第一阀门212和第二阀门214开启，第三阀门216关闭，润滑油和制冷剂的混合物从蒸发器中通过重力引入分离罐21，通过油箱11和供油流路22中的45℃-60℃的润滑油将制冷剂蒸发，蒸发后的气态制冷剂通过第二流路213回到压缩机的吸气口。同时，油箱11内的润滑油温度降低大约5℃-10℃。经过一段时间的分离提纯后，关闭第一阀门212和第二阀门214，并开启第三阀门216约1-2分钟，通过冷凝器过来的高压制冷剂，将分离罐21中已分离出的润滑油压入油箱11中，再重复开启第一阀门212和第二阀门214，关闭第三阀门216，以此往复。通过压缩机的回油管8回流的高温润滑油进入油箱11后，其中含有的少量气态制冷剂则可以通过油分离器4分离后回到压缩机的吸气口。
根据本发明实施例的制冷机组100，油箱11中润滑油的温度比冷凝器中制冷剂的温度高10℃-20℃，润滑油和制冷剂的分离效果更好。而且，在利用润滑油加热分离时，制冷剂的蒸发将油箱11中的润滑油的热量带走，从而降低了润滑油的温度，同时不再设置油冷却器，简化了润滑油循环系统的管路，降低了成本。另外，压缩机的供油和回油可以为一体式结构，从而简化了整个制冷机组100的结构，减小了制冷机组100的占用空间。
根据本发明实施例的制冷机组100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。