冷凝设备和空调系统的制作方法

本公开涉及空调技术领域，特别涉及一种冷凝设备和空调系统。

背景技术：

油分离器在空调系统中起到分离润滑油和冷媒的作用，通常位于压缩机出口和冷凝器之间，通过润滑油过滤网的过滤作用，将油液分离出来送回压缩机。若润滑油分离效率不够高，将会使得润滑油以液滴形式附着在蒸发器的换热管上，影响空调系统的换热效率；并且压缩机长期处于跑油状态也会造成压缩机温度过高甚至烧毁等危害。

单独设置的油分离器会增加空调系统的体积，增加空调系统的压降。在发明人已知的技术中，已有一种冷凝设备，其中将油分离器内置于冷凝器内，可以减少空调系统接管组件，降低压降，减小空调系统体积。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种冷凝设备和空调系统。

本公开第一方面提供一种冷凝设备，包括：冷凝器，包括冷凝器壳体、设置于所述冷凝器壳体上的进气管和设置于所述冷凝器壳体内的冷凝管束；和油分离器，与所述进气管连通，设置于所述冷凝器壳体内，并且在垂直于所述冷凝器的轴向方向上位于所述冷凝管束的中部。

在一些实施例中，所述油分离器相对于通过所述冷凝器的轴向中心线的第一竖直面对称；和/或，所述油分离器相对于垂直平分所述冷凝器的轴向中心线的第二竖直面对称。

在一些实施例中，所述油分离器包括：油分离器壳体，设有多个出气孔；和均气筒，位于所述油分离器壳体内部，与所述油分离器壳体之间形成用于分离所述油气混合物的工作空间，所述均气筒与所述进气管连通并设有多个均气孔。

在一些实施例中，所述均气筒与所述冷凝器同轴。

在一些实施例中，所述均气筒的筒体包括：第一周向壁，所述多个均气孔包括设置于所述第一周向壁上的筒体均气孔；和第二周向壁，连接于所述第一周向壁下部，所述第二周向壁为无孔壁。

在一些实施例中，所述第二周向壁的弧形角为90°～150°。

在一些实施例中，所述均气筒包括：筒体；和均气端板，两块所述均气端板分别连接于所述筒体的轴向两端，所述多个均气孔包括设于所述均气端板上的端板均气孔。

在一些实施例中，所述油分离器包括第一分隔结构，所述第一分隔结构将所述工作空间分隔为用于油气分离的分离空间和位于所述分离空间下方、用于收集油液的集油空间，所述第一分隔结构设有连通所述分离空间和所述集油空间的连通结构。

在一些实施例中，所述第一分隔结构包括第一轴向分隔板，所述第一轴向分隔板包括：下挡板，设置于所述均气筒下方；和下固定板，两块所述下固定板分别设于所述下挡板两侧，各所述下固定板连接于对应一侧的所述下挡板和所述油分离器壳体之间且从所述下挡板至所述油分离器壳体逐渐下倾。

在一些实施例中，所述下固定板的靠近所述油分离器壳体的边缘位置设置有用于连通所述分离空间和所述集油空间的下固定板连通孔。

在一些实施例中，所述油分离器包括：第二分隔结构，将所述分离空间从内侧至外侧分隔为均气空间和过滤空间，所述第二分隔结构上设置连通所述均气空间和所述过滤空间的多个通气孔；所述连通结构包括连通所述均气空间与所述集油空间的第一连通结构和连通所述过滤空间和所述集油空间的第二连通结构；和过滤结构，设置于所述过滤空间内。

在一些实施例中，所述第一连通结构包括设置于所述下挡板的边缘的下挡板连通孔。

在一些实施例中，所述第二分隔结构包括第二轴向分隔板，所述第二轴向分隔板包括：内固定筒，截面为弧形，所述多个通气孔包括设置于所述内固定筒上的内固定筒通气孔；和内支撑板，两块所述内支撑板分别设置于所述内固定筒的两侧，各所述内支撑板分别连接于相应一侧的所述内固定筒和所述第一分隔结构之间，所述多个通气孔包括设置于所述内支撑板上的内支撑板通气孔，所述内支撑板从所述内固定筒至所述第一分隔结构向所述均分筒的径向内侧偏移。

在一些实施例中，所述第二分隔结构还包括内固定板，两块所述内固定板分别连接于所述第二轴向分隔板的轴向两端，所述多个通气孔包括设于所述内固定板上的内固定板通气孔。

在一些实施例中，所述油分离器壳体包括周向外壳和设置于所述周向外壳的轴向两端的端部封板，所述周向外壳包括：外固定筒，横截面为弧形且开口向下，所述多个出气孔包括设于所述外固定筒上的外固定筒出气孔，所述外固定筒的两侧的底端分别与所述第一分隔结构连接；集油底板，设置于所述外固定筒的下方；斜板，两块斜板分别设置于所述外固定筒的两侧，所述斜板连接对应一侧的所述外固定筒和所述集油底板，所述斜板从所述外固定筒至所述集油底板逐渐下倾；和过油板，两块所述过油板分别设置于所述集油底板的两侧，各所述过油板连接于对应一侧的所述斜板与所述集油底板的连接处，并与对应一侧的所述斜板形成接油槽，所述接油槽与所述集油空间连通。

在一些实施例中，所述端部封板包括：外固定板，两块所述外固定板分别连接于所述外固定筒的轴向两端，所述多个出气孔包括设置于所述外固定板上的外固定板出气孔；和封板，两块所述封板分别连接于所述第一分隔结构的第一轴向分隔板、所述斜板和所述集油底板的轴向两端。

在一些实施例中，所述接油槽与所述集油空间通过过油孔连通，所述过油孔设置于所述斜板上和/或所述斜板与所述集油底板之间。

在一些实施例中，所述冷凝设备还包括回油管，所述回油管用于将所述油分离器分离的油液导出所述冷凝设备。

在一些实施例中，所述油分离器的截面形状整体为圆形，所述油分离器在所述冷凝器的径向上布置于所述冷凝管束的中心。

本公开第二方面提供一种空调系统，包括根据本公开第一方面中任一项所述的冷凝设备。

基于本公开提供的冷凝设备和空调系统，由于油分离器设置于冷凝器壳体内，并且在垂直于冷凝器的轴向方向上位于冷凝管束的中部，经内置于冷凝器内的油分离器过滤油滴后的冷媒蒸汽可以在油分离器表面的较大范围输出和扩散，增加冷凝管束与冷媒蒸汽的接触机会，强化冷凝器换热性能。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开一实施例的冷凝设备的透视结构示意图。

图2为图1所示实施例的冷凝设备的俯视结构示意图。

图3为图1所示实施例的冷凝设备的侧视结构示意图。

图4为图1所示实施例的冷凝设备的油分离器的进气管与均气筒的结构示意图。

图5为图1所示实施例的冷凝设备的油分离器的局部结构示意图。

图6至图8为图1所示实施例的冷凝设备的油分离器的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

如图1至图8所示，本公开实施例提供一种冷凝设备，包括冷凝器和油分离器。冷凝器包括冷凝器壳体、设置于冷凝器壳体上的进气管1和设置于冷凝器壳体内的冷凝管束a。油分离器与进气管1连通，设置于冷凝器壳体内，并且在垂直于冷凝器的轴向方向上位于冷凝管束a的中部。

该冷凝设备中，由于油分离器设置于冷凝器壳体内，并且在垂直于冷凝器的轴向方向上位于冷凝管束a的中部，经内置于冷凝器内的油分离器过滤油滴后的冷媒蒸汽可以在油分离器表面的较大范围输出和扩散，增加冷凝管束a与冷媒蒸汽的接触机会，强化冷凝器换热性能。

以下结合图1至图8对本公开实施例进行详细说明。

如图1所示，在一些实施例中，油分离器的截面形状整体呈现圆形。油分离器在冷凝器的径向上布置于冷凝管束a的中心。

如图1至8所示，在一些实施例中，油分离器可以相对于通过冷凝器的轴向中心线的第一竖直面对称。油分离器还可以相对于垂直平分冷凝器的轴向中心线的第二竖直面对称。

如图1、图2、图6至图8所示，油分离器包括油分离器壳体和均气筒。油分离器壳体设有多个出气孔。均气筒位于油分离器壳体内部，与油分离器壳体之间形成用于分离油气混合物的工作空间。均气筒与进气管1连通并设有多个均气孔。在一些实施例中均气筒与冷凝器同轴。

如图1、图2和图4所示，进气管1设置在油分离器的竖直中心线处，油分离器的均气筒的轴向中心线与油分离器的轴向中心线及冷凝器的轴向中心线重合。来自压缩机的冷媒蒸汽和润滑油液滴的油气混合物从进气管1进入油分离器。油气混合物经过进气管1后被底部对称布置的均气筒一分为二，向均气筒的轴向两端流动。

图1至图8所示的实施例中，均气筒包括筒体2和设置于筒体2轴向两端的均气端板4。筒体2具有两个筒段，两个筒段通过进气管1连接。

在未图示的实施例中，均气筒的筒体也可以为一个从油分离器轴向一端延伸至轴向另一端的一个筒段。

本实施例中，为增加油气混合物的流速，两个筒段的流通截面积之和小于进气管1的流通截面积。例如，均气筒的筒体2的直径可以为进气管1的直径的0.5倍。

如图6所示，在一些实施例中，均气筒的筒体2由第一周向壁和第二周向壁围成。多个均气孔包括设置于第一周向壁上的筒体均气孔3。第二周向壁连接于第一周向壁下部，第二周向壁为无孔壁。第二周向壁的弧形角b可以为90°～150°，例如可以为120°。多个筒体均气孔3沿筒体2的第一周向壁的周向和轴向方向布置。

两块均气端板4分别连接于筒体2的轴向两端，多个均气孔包括设于均气端板4上的端板均气孔。

本实例中各均气孔为圆形，均气孔的孔径大小、数量及间隔决定油气混合物的流通截面积，可以根据压缩机排量等条件进行确定，以降低油气混合物流速，提高润滑油分离效果。

优选地，通过均气孔的油气混合物流速为1m/s以下。在一些实施例，各均气孔的孔径优选为7mm。

在一些实施例中，如图6至图8所示，油分离器包括第一分隔结构，第一分隔结构将工作空间分隔为用于油气分离的分离空间和位于分离空间下方的用于收集油液的集油空间14，第一分隔结构具有用于连通分离空间和集油空间14的连通结构。

如图6至图8所示，第一分隔结构包括第一轴向分隔板。第一轴向分隔板包括下挡板16和下固定板9。下挡板16设置于均气筒下方。两块下固定板9分别设于下挡板16两侧。各下固定板9连接于对应一侧的下挡板16和油分离器壳体之间且从下挡板16至油分离器壳体逐渐下倾。在一些实施例中，下固定板9相对于水平面下倾的倾斜角度a≤30°。

在一些实施例中，油分离器包括第二分隔结构和过滤结构。第二分隔结构将分离空间从内侧至外侧分隔为均气空间6和过滤空间。第二分隔结构上设置连通均气空间6和过滤空间的多个通气孔。过滤结构设置于过滤空间内。优选地，过滤结构充满过滤空间。过滤结构例如为润滑油过滤网。润滑油过滤网优选为金属丝滤网。

油气混合物通过均气孔在均气筒的圆周方向和均气筒的轴向方向上均匀进入均气空间6。

用于连通分离空间和集油空间14的前述连通结构包括连通均气空间6与集油空间14的第一连通结构和连通过滤空间和集油空间14的第二连通结构。

如图5所示，第一连通结构包括设置于下挡板16的边缘的下挡板连通孔。

如图5所示，第二连通结构包括在下固定板9的靠近油分离器壳体的边缘位置处设置的下固定板连通孔。多个下固定板连通孔沿轴向分布，下固定板连通孔为方形孔，长度例如可以为30mm、宽度例如可以为10mm。

如图1至图8所示，在一些实施例中，第二分隔结构包括第二轴向分隔板。第二轴向分隔板包括内固定筒5和内支撑板7。内固定筒5的截面为弧形。前述设置于第二分隔结构上的多个通气孔包括设置于内固定筒5上的内固定筒通气孔。两块内支撑板7分别设置于内固定筒5的两侧。各内支撑板7分别连接于相应一侧的内固定筒5和第一分隔结构之间。前述多个通气孔还包括设置于内支撑板7上的内支撑板通气孔。内支撑板7从内固定筒5至第一分隔结构向均分筒的径向内侧偏移。

如图6至图8所示，内支撑板7从内固定筒5至第一分隔结构向均分筒的径向内侧偏移，使得内支撑板7与外固定筒8之间的距离从上至下逐渐增大，对应地，在此处的润滑油过滤网可以设置得由上至下厚度渐增。例如，内固定筒5与外固定筒8之间的润滑油过滤网的厚度可以为60mm，下固定板9处的润滑油过滤网的厚度可以为120mm。该设置可以减少油分离器壳体在斜板12底部的接油槽(后面将具体描述)处的油气混合物流速，减弱油气混合物吹飞油分离器壳体的接油槽内的润滑油的现象。

如图1和图2所示，第二分隔结构还包括内固定板10，两块内固定板10分别连接于第二轴向分隔板的轴向两端，前述多个通气孔包括设于内固定板10上的内固定板通气孔。

如图1至图8所示，油分离器壳体包括周向外壳和设置于周向外壳的轴向两端的端部封板。

周向外壳主要包括外固定筒8、集油底板17和斜板12。外固定筒8的横截面为弧形且开口向下。前述出气孔包括设于外固定筒8上的外固定筒出气孔。

外固定筒8的两侧的底端分别与第一分隔结构连接。集油底板17设置于外固定筒8的下方。两块斜板12分别设置于外固定筒8的两侧。斜板12连接对应一侧的外固定筒8和集油底板17。斜板12从外固定筒8至集油底板17逐渐下倾。

如图6至图8所示，油分离器壳体还包括分别位于集油底板17两侧的两块过油板。各过油板连接于对应一侧的斜板12与集油底板17的连接处，并与对应一侧的斜板12形成接油槽。接油槽可以承接油分离器壳体上流下的油液，防止这部分油液重新混入分离后的冷媒蒸汽。

如图6至图8所示，过油板可以包括接油板13和挡油板15。接油板13的一侧水平连接于斜板12与集油底板17的连接处。挡油板15竖直连接于接油板13远离连接处的一侧。斜板12底部外侧水平设置有接油板13，接油板13上设置有挡油板15，可以防止过滤后从外固定筒8的出气孔输出的冷媒蒸汽将接油板13上的润滑油吹入冷凝器的壳侧。过油板也可以设置为其它形式，能与斜板构成接油槽即可。

斜板12的宽度例如可以为30mm。斜板12与下固定板9优选为同倾斜角度设置。接油板13的宽度例如可以为50mm。挡油板15的高度例如可以为20mm。

如图6至图8所示，集油底板17包括弧形集油板和过渡平板。两块过渡平板分别连接于弧形集油板的两侧，斜板12与对应一侧的过渡平板连接。弧形集油板7优选与外固定筒8的直径相同，以利于板材加工。

如图1和图2所示，端部封板包括外固定板11和封板18。两块外固定板11分别连接于外固定筒8的轴向两端。油分离器壳体上的前述多个出气孔还包括设置于外固定板11上的外固定板出气孔。

本实施例中，过滤空间形成于在内固定筒5、内支撑板7、外固定筒8、下固定板9之间，以及内固定板10和外固定板11之间，两部分过滤空间内均填充有润滑油过滤网。

内固定筒5、外固定筒8、内固定板10、外固定板11、内支撑板7及下固定板9上开有不同用途的孔，利于油气混合物在通过润滑油过滤网的过程中将润滑油分离出来，同时减少内固定筒5、外固定筒8、内固定板10、外固定板11、内支撑板7及下固定板9对油气混合物或冷媒蒸汽的流动产生过大干扰。

前述各通气孔的直径例如可以为30mm。前述各出气孔的直径例如可以为45mm。均气筒与内固定筒5之间的距离例如可以为50mm。内固定筒5与外固定筒8之间的距离(即设于该部分的润滑油过滤网的厚度)例如可以为60mm。

如图1和图2所示，两块封板18分别连接于第一分隔结构的第一轴向分隔板、两块斜板12和集油底板17的轴向两端。

如图1、图2和图5所示，本实施例中，下挡板16沿轴向方向伸出外固定筒8，长度超出部分与接油板13接合，在该部分外缘也设置有挡油板15。

下挡板16靠近内支撑板7处设置有多个前述下挡板连通孔，便于均气空间6内有润滑油滴落至下挡板16后回流到集油空间14。

前述接油槽与集油空间14通过过油孔连通，过油孔可以设置于斜板12上和/或斜板12与集油底板17之间。

在图1至图8所示的实施例中，多个过油孔设置于斜板12的最低区域并沿油分离器的轴向方向分布。斜板12上的润滑油依靠重力流到接油槽，通过过油孔能够使汇集到集油空间14。过油孔可为方形孔，过油孔大小例如为长度30mm、宽度10mm。

如图1所示，冷凝设备还包括用于将油分离器分离的油液导出冷凝设备的回油管19回油管19。如图1所示，在油分离器的轴向两端的封板18的最低点处各设置有一回油管19。回油管19的一端深入集油空间14，另一端伸出至冷凝器壳体上部。本实例中，回油管19为l形，直径优选为50mm。

如图6至8所示，油分离器底部的集油空间14由下挡板16、两块下固定板9、两块斜板12、集油底板17及两块封板18围成，油分离器过滤出来的润滑油可初步储存在集油空间14内，再经回油管19抽离冷凝设备。在油分离器底部设置集油空间14，当冷凝设备停用或者检修时，集油空间14能够储存润滑油，而集油空间14通过第一分隔结构与分离空间基本隔离，可以防止分离出来的润滑油随冷媒重新进入制冷循环。

本公开还提供一种空调系统，包括前述的冷凝设备。本公开的空调系统具有前述冷凝设备具有的相应优点。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。