基于锥杆控制回油量的气液分离器的制作方法

本发明涉及电动汽车热管理领域，具体地，涉及一种基于锥杆控制回油量的气液分离器。

背景技术：

1、传统非热泵系统的空调，其压缩机/制冷剂系统通常的工作环境在0℃以上，在这种工况下，压缩机润滑油(pag或poe)和制冷剂r134a是互溶的。所以，在这种压缩机/制冷剂系统中，通常在气液分离器的制冷剂出口管底部，设置吸油孔，利用压缩机工作产生的负压，从吸油孔将气液分离器内的一部分制冷剂和润滑油混合液，吸到压缩机中，实现使润滑油回到压缩机中的目的。为了避免将过多制冷剂和润滑油混合液吸入压缩机，影响制冷效果，需要优化设计这个回油孔的尺寸，在保证回油量的前提下，避免过多的液体进入压缩机。在传统的汽车空调系统中，这个要求是很好满足的，因为空调系统中的制冷剂充注量是定值，系统也只在制冷模式下运行，工作热负荷的大小，对气液分离器内的液位影响不大。所以，用一个恒定尺寸的回油孔，对回油量的影响也不大。

2、为了节省能耗，越来越多的电动汽车开始配置热泵系统，并且要求热泵系统能在低温环境下(如-20℃)运行。采用热泵系统的电动汽车，一方面，要求其压缩机/制冷剂系统在-20℃环境下也要工作。在这个温度下，润滑油和制冷剂的互溶性降低，产生分层现象。这时，润滑油在液体上层，制冷剂在液体下层。传统的气液分离器回油方式，无法使润滑油回到压缩机中了。另一方面，在热泵系统中，当制冷剂充注量确定后，在制冷模式，需要更多的制冷剂参与系统循环，这时，气液分离器中的液位较低；在制热模式时，只有较少的制冷剂参与系统循环，这时，气液分离器内的液位比制冷时要高得多。

3、所以，在热泵系统中，气液分离器的除了要增加内容积，以应对制热模式时，大量制冷剂堆积在其中的情况，也要考虑制热和制冷这2种不同的工作模式下，对回油量的不同需求，要求气液分离器具备液位越高，回油量越大的功能。这样，既可以避免制冷时过多液体进入压缩机影响性能，又可以防止制热时润滑油过多堆积在气液分离器中，导致压缩机缺油造成机械零件磨损，乃至失效。但目前关于不同工况下气液分离器回油量的控制，相关研究仍然较少。

4、专利文献cn115468341a公开了一种气液分离器，包括封头、罐体和出气管，封头具有气液分离器进口和气液分离器出口，罐体具有容腔，出气管具有进气口和出气口，出气口通过气液分离器出口与外界连通，进气口位于容腔内，气液分离器还包括回油装置，回油装置包括浮球、回油口、连通管以及导向结构；连通管连通回油口和出气管，浮球沿导向结构漂浮于液态工作介质表面,回油口跟随浮球移动；这样，浮球能够漂浮在液态工作介质表面，无论液态工作介质的高度如何，润滑油都可以优先进入回油口，回油效果好。该方案虽然能够实现回油，但无法根据不同工况进行不同回油量的控制。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于锥杆控制回油量的气液分离器。

2、根据本发明提供的一种基于锥杆控制回油量的气液分离器，包括

3、罐体、进气口、排气口、排气管、锥杆、回油硬管、回油软管、浮子以及滑动吸油组件；

4、所述罐体顶部开设有进气口与排气口；

5、蒸发后的气液两相物质从进气口进入罐体，液态物质沿罐体内壁流下，形成混合或分层的液位；气态物质进入排气管，由排气口排出；

6、在排气管上连接有回油硬管，滑动吸油组件与回油硬管通过回油软管连接；

7、滑动吸油组件与浮子相连；

8、滑动吸油组件包括吸油孔与孔结构，所述吸油孔与孔结构相连通；

9、所述锥杆安装在罐体内，所述锥杆的上下端面横截面积不同，所述滑动吸油组件通过孔结构套装在所述锥杆上；

10、吸油孔能够通过浮子的作用，始终处于所述混合或分层液位的最上层；当滑动吸油组件随浮子上下浮动时，所述孔结构在锥杆上上下运动，吸油孔与锥杆的间隙随着滑动吸油组件的上下运动产生变化，通过吸油孔与锥杆的间隙变化实现控制回油量的功能。

11、优选的，孔结构为上小下大的锥孔结构。

12、优选的，还包括锥杆座，所述锥杆通过锥杆座安装在所述罐体内。

13、优选的，滑动吸油组件还包括滤网，所述吸油孔上设置有滤网。

14、优选的，滑动吸油组件还包括螺母，所述滤网通过所述螺母固定在吸油孔上。

15、优选的，还包括限位导轨；

16、所述滑动吸油组件还包括滑块；吸油孔与孔结构均设置在所述滑块上，所述吸油孔与回油软管通过所述螺母相连；

17、所述限位导轨安装在罐体内；滑块安装在限位导轨上，限位导轨用于限定滑块只能沿上下方向运动。

18、优选的，限位导轨的上端与下端均安装有限位块，所述限位块用于限定滑块在上下限位块之间移动。

19、优选的，所述回油硬管的末端设置有软管导向支架，并预留了足够的回油软管长度；

20、优选的，还包括液位信号触发装置；

21、所述液位信号触发装置包括信号pin脚、开关触片、触片弹簧以及安装在浮子上的推杆；所述信号pin脚、开关触片、触片弹簧均安装在所述罐体顶部，pin脚的数量为2个；

22、当气液分离器罐体内的液位达到预设的限制高度时，浮子上的推杆将推动开关触片上移，压缩触片弹簧，使开关触片同时接通2个信号pin脚，以实现识别液位过高信号的功能。

23、优选的，所述排气管为u型管。

24、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

25、1、本发明通过浮子的上下浮动，带动滑动吸油组件沿锥杆上下移动，造成吸油孔与锥杆的间隙(也即吸油孔进口的流通截面积)变大或变小，从而控制进入吸油孔的回油量，达到了液位越高，回油量越多的目的，充分满足压缩机的润滑和系统性能需求。

26、2、本发明的吸油孔上还设置有滤网，所述滤网能够避免杂质进入回油软管，从而减少了回油路的杂质含量。

27、3、本发明还设置了液位信号触发装置，其结构简单，替代了液位传感器的功能，节省了成本。

技术特征：

1.一种基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，孔结构(95)为上小下大的锥孔结构。

3.根据权利要求1所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，还包括锥杆座(51)，所述锥杆(5)通过锥杆座(51)安装在所述罐体(1)内。

4.根据权利要求1所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，滑动吸油组件(9)还包括滤网(94)，所述吸油孔(92)上设置有滤网(94)。

5.根据权利要求4所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，滑动吸油组件(9)还包括螺母(93)，所述滤网(94)通过所述螺母(93)固定在吸油孔(92)上。

6.根据权利要求5所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，还包括限位导轨(10)；

7.根据权利要求6所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，限位导轨(10)的上端与下端均安装有限位块，所述限位块用于限定滑块(91)在上下限位块之间移动。

8.根据权利要求1所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，所述回油硬管(6)的末端设置有软管导向支架(12)，并预留了足够的回油软管(7)长度。

9.根据权利要求1所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，还包括液位信号触发装置(11)；

10.根据权利要求1所述的基于锥杆控制回油量的气液分离器，其特征在于，所述排气管(4)为u型管。

技术总结
本发明提供了一种基于锥杆控制回油量的气液分离器，包括罐体、进气口、排气口、排气管、锥杆、回油硬管、回油软管、浮子以及滑动吸油组件；所述锥杆安装在罐体内，所述锥杆的上下端面横截面积不同，所述滑动吸油组件通过孔结构套装在所述锥杆上；当滑动吸油组件随浮子上下浮动时，所述孔结构在锥杆上上下运动，吸油孔与锥杆的间隙随着滑动吸油组件的上下运动产生变化，通过吸油孔与锥杆的间隙变化实现控制回油量的功能。本发明通过浮子的上下浮动，带动滑动吸油组件沿锥杆上下移动，造成吸油孔与锥杆的间隙变大或变小，从而控制进入吸油孔的回油量，达到了液位越高，回油量越多的目的，充分满足压缩机的润滑和系统性能需求。

技术研发人员：陈海涛,于吉乐,朱恒,王磊,于睿
受保护的技术使用者：上海爱斯达克汽车空调系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15