用于内置油分离器的进汽组件、内置油分离器和冷凝器的制作方法

1.本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种用于内置油分离器的进汽组件、内置油分离器和冷凝器。


背景技术：

2.由压缩机喷出的冷媒，一般含有大量的润滑油，若含油冷媒进入到冷凝器，由于润滑油不蒸发，就会在换热器的腔壁上形成一层油膜，大大降低了换热器的传热效果和制冷效率。目前解决油膜问题的方法主要有以下两种：第一种，在压缩机内内置一个油分离器，在润滑油排出压缩机前就被油分离器分离出来，但是采用该方法的油分离效率不是很高，并且在压缩机内内置油分离器的结构复杂，安装困难；第二种，将油分离器作为单独的部件，置于冷凝器上，使润滑油进入冷凝器前被油分离器分离出来，外置油分离器的结构具有生产成本高、占有空间大、管路配置复杂、需要通过rt探伤检测，具有辐射等缺点。
3.为了克服以上两种油分离器结构的缺点，现有技术中提出了内置于冷凝器的油分离器。目前已经公开了几种类型的内置油分离器，其结构基本上都相似。现有内置油分离器的分离原理为：含油冷媒通过进汽管进入油分离器内，含油冷媒经过碰撞分离、重力沉降、滤网分离等形式，气态冷媒进入冷凝器的换热管区域，润滑油从回油口返回压缩机，从而实现油气分离。
4.然而，申请人发现，现有技术中的油分离器至少存在如下缺陷：
5.(1)进汽管为两端开口的圆柱状结构，含油冷媒从进汽管的一端进入，再从另一端流出进入到油分离器内，由于进汽管出口较大，含油冷媒以混流的形式流出进汽管，在油分离器内，含油冷媒也是以混流的形式与油分离器的腔壁接触撞击产生分离，然而，由于混流形式的含油冷媒是单向性的进入油分离器内，同时混流流体截面积大，使得含油冷媒不易分离，导致汽液分离效率不高，进而导致冷凝器冷凝管管壁附有润滑油，冷凝器换热效率无法提高。
6.(2)内置油分离器的进汽口只有一个，位于冷凝器壳体的中部或一侧，进汽口单一，在匹配机组时受限不灵活；另一方面，若单一进汽口位于冷凝器壳体一侧，使得含油冷媒的流程较长，导致汽液分离不彻底，部分润滑油将附于换热管管壁，而且还存在换热死角，导致换热效率无法提高。
7.因此，急需对现有技术中的内置油分离器进行改进。


技术实现要素：

8.本发明的其中一个目的是提出一种用于内置油分离器的进汽组件、内置油分离器和冷凝器，解决了现有技术中含油冷媒以单向、混流形式进入油分流器内，使得含油冷媒不易分离，导致汽液分离效率不高的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
9.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
10.本发明用于内置油分离器的进汽组件，包括进汽管和均流板，其中，所述均流板设置于所述进汽管的出口处，并且所述进汽管的侧壁上设置有第一均流孔，所述均流板上设置有第二均流孔，所述第一均流孔和所述第二均流孔用于供待分离汽液混合物流过并使流经所述第一均流孔和所述第二均流孔的待分离汽液混合物多向分离扩散。
11.根据一个优选实施方式，所述第一均流孔均匀分布于所述进汽管的侧壁上，所述第二均流孔均匀分布于所述均流板上。
12.根据一个优选实施方式，所述第一均流孔为圆孔或椭圆形孔，并且所述第一均流孔在所述进汽管的侧壁上呈正三角形、正方形或螺旋形排列。
13.根据一个优选实施方式，所述第二均流孔为圆孔或椭圆形孔，并且第二均流孔在所述均流板上呈正三角形、正方形或螺旋形排列。
14.根据一个优选实施方式，所述第一均流孔的尺寸大于所述第二均流孔的尺寸。
15.根据一个优选实施方式，所述第一均流孔的孔径为10～20mm，所述第二均流孔的孔径为5～10mm。
16.根据一个优选实施方式，所述第一均流孔和所述第二均流孔的面积之和与所述进汽管的内径截面积相当。
17.本发明的内置油分离器，包括进汽组件和分离组件，其中，所述进汽组件为本发明任一项技术方案所述的用于内置油分离器的进汽组件，并且所述进汽组件与所述分离组件连通。
18.根据一个优选实施方式，所述进汽组件的数量至少为两组，并且至少两组所述进汽组件均匀布置于冷凝器的壳体上。
19.本发明的冷凝器，包括冷凝器本体和内置油分离器，其中，所述内置油分离器为本发明任一项技术方案所述的内置油分离器，并且所述内置油分离器设置于所述冷凝器本体内。
20.本发明提供的用于内置油分离器的进汽组件、内置油分离器和冷凝器至少具有如下有益技术效果：
21.本发明用于内置油分离器的进汽组件，包括进汽管和均流板，其中，均流板设置于进汽管的出口处，并且进汽管的侧壁上设置有第一均流孔，均流板上设置有第二均流孔，从进汽管的进口进入的待分离汽液混合物，可从第一均流孔和第二均流孔流出并进入油分离器内，由于第一均流孔和第二均流孔的尺寸相比于现有技术中进汽管的出口尺寸明显减小，使得待分离汽液混合物不再以单向、混流形式进入油分流器内，而是以多向、分离扩散的形式进入油分离器内，即流经第一均流孔和第二均流孔后的待分离汽液混合物可完成一次分离，一方面，多向、分离扩散的形式的分液效率高于单向混流形式的分液效率，另一方面，多向、分离扩散的形式的待分离汽液混合物进入油分流器后，由于流体截面积更小，使得待分离汽液混合物在与油分流器腔壁接触碰撞或通过过滤装置时更容易实现汽液分离，即多向、分离扩散的形式的待分离汽液混合物有利于汽液分散分离，同时还增加了分离撞击面，提高了汽液分离的有效性和高效性，从而可提高汽液分离效率。
22.本发明的内置油分离器，包括进汽组件和分离组件，其中，进汽组件为本发明任一项技术方案用于内置油分离器的进汽组件，并且进汽组件与分离组件连通，通过进汽组件的作用，可使待分离汽液混合物以多向、分离扩散的形式进入分离组件，从而可提高汽液分
离效率。
23.本发明的冷凝器，包括冷凝器本体和内置油分离器，其中，内置油分离器为本发明任一项技术方案的内置油分离器，并且内置油分离器设置于冷凝器本体内，通过本发明任一项技术方案的内置油分离器，可提高汽液分离效率，从而可减少附着于冷凝器管壁的润滑油，进而可提高冷凝器的换热效率。
24.即本发明用于内置油分离器的进汽组件、内置油分离器和冷凝器，解决了现有技术中含油冷媒以单向、混流形式进入油分流器内，使得含油冷媒不易分离，导致汽液分离效率不高的技术问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明用于内置油分离器的进汽组件的第一优选实施方式示意图；
27.图2是本发明用于内置油分离器的进汽组件的第二优选实施方式示意图；
28.图3是本发明用于内置油分离器的进汽组件的第三优选实施方式示意图；
29.图4是本发明冷凝器的一个优选实施方式第一示意图；
30.图5是本发明冷凝器的一个优选实施方式第二示意图。
31.图中：10、l型内置油分离器；101、进汽管；1011、第一均流孔；102、均流板；1021、第二均流孔；103、过滤网；104、回油口；201、壳体；202、管板；203、换热管区；204、出液口。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
33.下面结合说明书附图1～5以及实施例1～3对本发明用于内置油分离器的进汽组件、内置油分离器和冷凝器进行详细说明。
34.实施例1
35.本实施例对本发明用于内置油分离器的进汽组件进行详细说明。
36.本实施例用于内置油分离器的进汽组件，包括进汽管101和均流板102，如图1～3所示。优选的，均流板102设置于进汽管101的出口处，并且进汽管101的侧壁上设置有第一均流孔1011，均流板102上设置有第二均流孔1021，第一均流孔1011和第二均流孔1021用于供待分离汽液混合物流过并使流经第一均流孔1011和第二均流孔1021的待分离汽液混合物多向分离扩散，如图1～3所示。待分离汽液混合物例如是含有润滑油的冷媒。本实施例所说的多向分离扩散是指待分离汽液混合物可在进汽管101内分离并从多个方向扩散流出进汽管101。
37.本实施例用于内置油分离器的进汽组件，从进汽管101的进口进入的待分离汽液
混合物，可从第一均流孔1011和第二均流孔1021流出并进入油分离器内，由于第一均流孔1011和第二均流孔1021的尺寸相比于现有技术中进汽管101的出口尺寸明显减小，使得待分离汽液混合物不再以单向、混流形式进入油分流器内，而是以多向、分离扩散的形式进入油分离器内，即流经第一均流孔1011和第二均流孔1021后的待分离汽液混合物可完成一次分离，一方面，多向、分离扩散的形式的分液效率高于单向混流形式的分液效率，另一方面，多向、分离扩散的形式的待分离汽液混合物进入油分流器后，由于流体截面积更小，使得待分离汽液混合物在与油分流器腔壁接触碰撞或通过过滤装置时更容易实现汽液分离，即多向、分离扩散的形式的待分离汽液混合物有利于汽液分散分离，同时还增加了分离撞击面，提高了汽液分离的有效性和高效性，从而可提高汽液分离效率。即本实施例用于内置油分离器的进汽组件，可以解决现有技术中含油冷媒以单向、混流形式进入油分流器内，使得含油冷媒不易分离，导致汽液分离效率不高的技术问题。
38.根据一个优选实施方式，第一均流孔1011均匀分布于进汽管101的侧壁上，第二均流孔1021均匀分布于均流板102上。本实施例优选技术方案的第一均流孔1011和第二均流孔1021分别均匀分布于进汽管101的侧壁和均流板102上，可使进入进汽管101中的待分离汽液混合物，均匀的从进汽管101的侧壁和均流板102上流出并进入油分离器内，起到均流作用。
39.根据一个优选实施方式，第一均流孔1011为圆孔或椭圆形孔，并且第一均流孔1011在进汽管101的侧壁上呈正三角形、正方形或螺旋形排列，如图1～3所示。本实施例优选技术方案所说的第一均流孔1011在进汽管101的侧壁上呈正三角形、正方形或螺旋形排列，是指多个相邻第一均流孔1011呈正三角形、正方形或螺旋形排列。不限于此，本实施例优选技术方案第一均流孔1011的形状以及排列方式还可以是其余的形式，例如，第一均流孔1011为方形。
40.根据一个优选实施方式，第二均流孔1021为圆孔或椭圆形孔，并且第二均流孔1021在均流板102上呈正三角形、正方形或螺旋形排列，如图1～3所示。本实施例优选技术方案所说的第二均流孔1021在均流板102上呈正三角形、正方形或螺旋形排列，是指多个相邻第二均流孔1021呈正三角形、正方形或螺旋形排列。不限于此，本实施例优选技术方案第二均流孔1021的形状以及排列方式还可以是其余的形式，例如，第二均流孔1021为方形。
41.图1～3分别示出了三种形式的进汽组件。
42.如图1所示，第一均流孔1011为圆孔，第一均流孔1011呈正三角形排列；第二均流孔1021为圆孔，第二均流孔1021呈正三角形排列。含油冷媒通过圆形的且呈正三角形排列的第一均流孔1011和第二均流孔1021后，多向扩散分离后进入油分离器内，与油分离器的腔壁发生撞击，汽液多向扩散，流速降低，使气体与液体分离开，以达到提高汽液分离效率的目的，分离出的液滴流向内置油分离器底部储油区，便于循环利用。
43.如图2所示，第一均流孔1011为椭圆孔，第一均流孔1011呈正方形排列；第二均流孔1021为椭圆孔，第二均流孔1021呈正方形排列。如图3所示，第一均流孔1011为椭圆孔，第一均流孔1011呈螺旋形排列；第二均流孔1021为椭圆孔，第二均流孔1021呈螺旋形排列。含油冷媒通过椭圆形的且呈正方形或螺旋形排列的第一均流孔1011和第二均流孔1021后，多向扩散分离或多向螺旋式分离后进入油分离器内，与油分离器的腔壁发生撞击，汽液多向扩散或多向螺旋式扩散，流速降低，使气体与液体分离开，以达到提高汽液分离效率的目
的，分离出的液滴流向内置油分离器底部储油区，便于循环利用。
44.第一均流孔1011和第二均流孔1021的形状以及排列方式不同，所带来的分液效果也不同，其中，第一均流孔1011和第二均流孔1021为圆孔的分液效果稍差，但是加工容易，第一均流孔1011和第二均流孔1021为椭圆孔且呈螺旋形排列的结构，分液效果俱佳，但加工难度稍大，为了提高油汽分离效率，可视情况选择。
45.根据一个优选实施方式，第一均流孔1011的尺寸大于第二均流孔1021的尺寸。优选的，第一均流孔1011的孔径为10～20mm，第二均流孔1021的孔径为5～10mm。可知的，当第一均流孔1011和第二均流孔1021为椭圆孔时，第一均流孔1011的孔径和第二均流孔1021的孔径是指椭圆长轴的尺寸。本实施例优选技术方案第一均流孔1011的尺寸大于第二均流孔1021的尺寸，可使更多的待分离汽液混合物从进汽管101的侧壁流出，从侧壁流出的待分离汽液混合物更容易与油分离器接触碰撞，可进一步提高汽液分离的有效性和高效性，从而可进一步提高汽液分离效率。
46.根据一个优选实施方式，第一均流孔1011和第二均流孔1021的面积之和与进汽管101的内径截面积相当。本实施例优选技术方案第一均流孔1011和第二均流孔1021的面积之和与进汽管101的内径截面积相当，可降低压降。
47.实施例2
48.本实施例对本发明的内置油分离器进行详细说明。
49.本实施例的内置油分离器，包括进汽组件和分离组件。优选的，进汽组件为实施例1中任一项技术方案用于内置油分离器的进汽组件，并且进汽组件与分离组件连通。优选的，本实施例的内置油分离器为l型内置油分离器10，如图5所示。不限于此，本实施例的内置油分离器还可以是c型内置油分离器或v型内置油分离器。如图4或图5所示，分离组件包括过滤网103。可知的，内置油分离器还包括回油口104，用于供分离出的润滑油回流至压缩机中。
50.本实施例的内置油分离器，包括进汽组件和分离组件，其中，进汽组件为实施例1中任一项技术方案用于内置油分离器的进汽组件，并且进汽组件与分离组件连通，通过进汽组件的作用，可使待分离汽液混合物以多向、分离扩散的形式进入分离组件，从而可提高汽液分离效率。即本实施例的内置油分离器，解决了现有技术中含油冷媒以单向、混流形式进入油分流器内，使得含油冷媒不易分离，导致汽液分离效率不高的技术问题。
51.另一方面，本实施例的内置油分离器，还可以解决外置油分离器占有空间大、管路配置复杂、工序复杂的缺点，也避免了无损检测对人体造成的辐射危害，使机组外观更加简约，同时提高油分离效率及换热效率。
52.本实施例的内置油分离器，进行汽液分离时至少包括如下三个过程：首先，含油冷媒通过进汽管101的进口进入进汽管101中，含油冷媒通过第一均流孔1011和第二均流孔1021多向扩散分离或多向螺旋式分离后进入内置油分离器，含油冷媒实现第一次汽液分离；其次，进入内置油分离器的含油冷媒与腔壁发生撞击，汽液多向扩散，流速降低，使气体与液体分离开，分离出的液滴流向内置油分离器底部储油区，便于循环利用，含油冷媒实现第二次汽液分离；再次，通过以上两种分离方式后带有少部分液滴的气体再次通过过滤网103进行第三次分离，该过程中，分离出的液体在重力作用下流入储油区，分离出来的纯净气体从过滤网103处单侧流出进入冷凝器布管区域与换热管进行换热。
53.本实施例的内置油分离器，相比于现有技术中的内置油分离器，增加了一次汽液分离过程，同时可使待分离汽液混合物以多向、分离扩散的形式进入分离组件，提高了第二次和第三次汽液分离过程的有效性和高效性，从而本实施例的内置油分离器可提高汽液分离效率。
54.根据一个优选实施方式，进汽组件的数量至少为两组，并且至少两组进汽组件均匀布置于冷凝器的壳体201上。如图4所示，两组进汽组件布置于冷凝器壳体201的两侧。本实施例优选技术方案进汽组件的数量至少为两组，在匹配机组时，可基于机组实际情况选择其中任意一个或多个进汽组件进行连接，增加了机组匹配的灵活性，避免受限。另一方面，本实施例优选技术方案在使用至少两组进汽组件时，还可缩短含油冷媒的流程，避免汽液分离不彻底以及存在换热死角的问题。即本实施例优选技术方案进汽组件的数量至少为两组，可以解决现有技术中进汽口只有一个所存在的技术问题。
55.实施例3
56.本实施例对本发明的冷凝器进行详细说明。
57.本实施例的冷凝器，包括冷凝器本体和内置油分离器，如图4或图5所示。优选的，内置油分离器为实施例2中任一项技术方案的内置油分离器，并且内置油分离器设置于冷凝器本体内。冷凝器本体的结构可与现有技术中的结构相同。如图4或图5所示，冷凝器本体包括壳体201、管板202、换热管区203和出液口204等结构。
58.本实施例的冷凝器，包括冷凝器本体和内置油分离器，其中，内置油分离器为实施例2中任一项技术方案的内置油分离器，并且内置油分离器设置于冷凝器本体内，通过实施例2中任一项技术方案的内置油分离器，可提高汽液分离效率，从而可减少附着于冷凝器管壁的润滑油，进而可提高冷凝器的换热效率。即本实施例的冷凝器，解决了现有技术中含油冷媒以单向、混流形式进入油分流器内，使得含油冷媒不易分离，导致汽液分离效率不高的技术问题。
59.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
60.在本发明的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
61.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。