一种导流板、气液分离器、压缩机组件和空调器的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种导流板、气液分离器、压缩机组件和空调器。


背景技术：

2.储液器作为压缩机的一个重要部件，其作用主要为防止液击的出现。压缩机在非稳态运行时，系统内未蒸发完全的液态冷媒会进入压缩机，导致泵体出现一系列可靠性问题等。现阶段，分液器内的气液分离部件为滤网支架，位于分液器吸气口附近，能减少分液器的排气带液量，即泵体侧的吸气带液量。
3.由于压缩机特有的吸气脉动影响，分液器体现出流致噪音，机械振动噪音等，目前对振动噪音有效的解决方法是在分液器中部用增加隔板的方式来提升分液器壳体的固频以减少振动，同时可形成共振腔，在一定程度上可降低流致噪音。
4.现有技术中未考虑到分液器中部的隔板对分液器内流场及液体流动状态的影响，通过实验观测到，隔板结构及其上过流孔的结构异常会导致气液对冲，并会对分液器本身的气液分离效果及储液能力有极大的影响，分液器的气液分离效果不佳会导致泵体侧吸气带液量增加而导致液击，使压缩机功率增大，泵体磨损，出现可靠性风险，还有可能导致滚子与滑片脱离，产生异常噪音，降低制冷量等影响。
5.由于现有技术中的压缩机储液器存在气液对冲导致分液器的分液能力差，排气带液量增加等技术问题，因此本发明研究设计出一种导流板、气液分离器、压缩机组件和空调器。


技术实现要素：

6.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的储液器存在气液对冲导致分液器的分液能力差，排气带液量增加的缺陷，从而提供一种导流板、气液分离器、压缩机组件和空调器。
7.为了解决上述问题，本发明提供一种导流板，其包括：
8.聚液部和集气部，所述聚液部位于所述集气部的径向外周，且所述聚液部能够对气液混合物中的液体进行收集，所述集气部能对气液混合物中的气体进行收集，所述聚液部上开设有导液孔和导液板，所述导液孔和所述导液板构成导液通道，所述导液板设置于所述导液孔处且向下翻边以形成向下倾斜的所述导液通道，使得所述导液板上方的液体能够沿着所述导液板的上表面向下倾斜流下，所述导液板下方的气体能被所述导液板阻挡而不会进入所述导液孔。
9.在一些实施方式中，所述聚液部还包括第一聚液槽，所述第一聚液槽为向下凹陷的凹槽结构，能够对液体进行有效收集；所述导液通道位于所述第一聚液槽的径向内侧且与所述第一聚液槽相接。
10.在一些实施方式中，所述导液孔连接于所述导液板的径向内侧，在竖直平面的投
影面内，所述导液板从上至下延伸的同时还沿径向向内的方向延伸；或者，
11.所述导液孔连接于所述导液板的径向外侧，在竖直平面的投影面内，所述导液板从上至下延伸的同时还沿径向向外的方向延伸。
12.在一些实施方式中，所述导液板的延伸方向与水平方向之间夹设(0，90
°
)之间的夹角，即0
°
≤α≤90
°
。
13.在一些实施方式中，所述导液通道为至少3个，至少3个所述导液通道在所述聚液部的周向方向间隔布置；和/或，
14.所述聚液部为环状结构，所述聚液部的内环的半径为r1，所述聚液部的外环半径为r2，并满足：1/2*r2≤r1＜r2。
15.在一些实施方式中，所述集气部包括集气板、集气腔和排气孔，所述集气板与所述聚液部的径向内周连接，所述集气板的下方形成所述集气腔，所述排气孔设置于所述集气板的中心轴线的位置且沿竖直方向贯穿所述集气板，以使得气体通过所述集气板下方的所述集气腔到达所述排气孔中，并经由所述排气孔进入所述集气板的上方。
16.在一些实施方式中，所述集气板为从其径向外侧至径向内侧向上凸的结构，形成从外周到中心倾斜向上的结构，以对所述集气板下方的液体进行阻挡，所述排气孔位于所述集气板的顶端，以允许气体向上经由所述排气孔排出。
17.在一些实施方式中，所述集气板为回转体的结构：所述集气板的回转截面为三角形或梯形；和/或，所述集气板的回转截面与水平面的夹角为β，满足：0
°
＜β＜90
°
。
18.在一些实施方式中，所述集气板上还开设有安装孔，所述安装孔能够容许排气管穿过，从所述排气孔进入所述集气板上方的气体能够通过所述排气管的上端进入所述排气管中并被排出。
19.在一些实施方式中，所述排气孔位于所述集气板的中心位置，所述安装孔位于所述排气孔的径向外周。
20.在一些实施方式中，所述排气孔为圆形孔，所述安装孔也为圆形孔；和/或，所述安装孔为至少两个，至少两个所述安装孔相对于所述排气孔对称布置。
21.在一些实施方式中，所述排气孔为一个圆形孔被弧形凹槽切除后的孔，所述安装孔位于所述弧形凹槽的部位，且所述弧形凹槽为两个且中心对称设置，所述安装孔为两个且与所述弧形凹槽一一对应设置；或者，
22.所述排气孔包括圆形孔和矩形孔的组合，所述矩形孔一端与所述圆形孔的外周连通、另一端朝径向向外延伸，所述矩形孔为至少两个，两个以上的所述矩形孔沿着周向方向间隔排布，且两个所述矩形孔的周向之间夹设所述安装孔。
23.在一些实施方式中，所述安装孔与所述排气孔为一体结构，所述排气管穿设于所述排气孔中。
24.在一些实施方式中，所述安装孔位于所述集气板的中心位置，所述排气孔位于所述安装孔的径向外周。
25.在一些实施方式中，所述安装孔为圆形孔，所述排气孔为非圆形孔，且所述非圆形孔为多个，多个所述非圆形孔沿着周向方向间隔排布。
26.本发明还提供一种气液分离器，其包括前任一项所述的导流板，还包括分液器筒体、进管和排气管，所述导流板设置于所述分液器的内部，所述进管从所述分液器筒体的上
方伸入所述分液器筒体的内部且所述进管的下端位于所述导流板的上方，所述排气管从所述分液器筒体的下方伸入所述分液器筒体的内部且所述排气管的上端位于所述导流板的上方；所述聚液部的径向外端连接于所述分液器筒体的内壁。
27.在一些实施方式中，所述排气管为至少两个且并排间隔布置，所述分液器筒体包括从上至下依次连接的上筒体、中筒体和下筒体。
28.本发明还提供一种压缩机组件，其包括前任一项所述的气液分离器。
29.本发明提供的一种导流板、气液分离器、压缩机组件和空调器具有如下有益效果：
30.1.本发明通过将导流板设置为包括聚液部和集气部，聚液部位于集气部的径向外周以能够有效收集液体，集气部位于径向内侧用于有效收集气体，并且聚液部上还设置有导液孔和导液板，导液板向下翻边形成向下倾斜的导液通道，从而使得液体能够沿着导液板的上表面向下倾斜流下，所述导液板下方的气体能被所述导液板阻挡而不会进入所述导液孔，从而有效地分离气路和液路，解决了气液对冲导致分液器储液能力差的问题，大幅降低分液器的排气带液量，减少压缩机液击的风险；本发明基于流体的角度进行分液器气液二次分离的创新设计，通过导流板结构同时对液流和气流进行导流，达到降低泵体侧吸气带液量、避免液击的目的，同时具有减振降噪的效果。
31.2.本发明导流板的聚液部和集气部贴合流场型线设计，减小流动阻力损失，减少冲击飞溅形成小液滴，进一步降低分液器的排气带液量；本发明的分液器筒体与聚液部流线型结构贴合设计，贴合流场流线，能够保留分液器壳体壁面的液体边界层，解决因结构工艺原因导致的液流冲击飞溅所形成大量液滴，致使排气带液量提高的问题；本发明的气液分离器内的空间通过导流板的导液孔和排气孔联通，具有多孔共振腔的效果，降低分液器的气流噪音。
附图说明
32.图1是现有技术的一种隔板的俯视图；
33.图2是图1在分液器内的气液流动示意图；
34.图3a-3c是本发明实施例1中的一种导流板的俯视图和剖视图；
35.图4是图3b在分液器内的气液导流示意图；
36.图4a是图3c在分液器内的气液导流示意图；
37.图5a-5b是本发明实施例2中的一种导流板的俯视图和剖视图；
38.图6是图5a-5b在分液器内的气液导流示意图；
39.图7a-7b是本发明实施例3中的一种导流板的俯视图和剖视图；
40.图8是图7a-7b在分液器内的气液导流示意图；
41.图9是本发明实施例4中的一种导流板的俯视图；
42.图10是图9在分液器内的气液导流示意图；
43.图11a-11b是本发明实施例5中的一种导流板的俯视图和剖视图；
44.图12是图11a-11b在分液器内的气液导流示意图；
45.图13是本专利技术方案与现有技术方案排气带液量的仿真对比曲线。
46.附图标记表示为：
47.1、分液器筒体；2、液流流向；3、导流板；3100、聚液部；3101、导液通道；3102、导液
孔；3103、导液板；3200、集气部；3201、集气板；3202、集气腔；3203、排气孔；3204、安装孔；3300、过流孔；4、第一聚液槽；4.1、第二聚液槽；5、气流流向；6、排气管；7、中筒体；8、下筒体。
具体实施方式
48.如图3a-13所示，本发明提供一种导流板，其包括：
49.聚液部3100和集气部3200，所述聚液部3100位于所述集气部3200的径向外周，且所述聚液部3100能够对气液混合物中的液体进行收集，所述集气部3200能对气液混合物中的气体进行收集，所述聚液部3100上开设有导液孔3102和导液板3103，所述导液孔3102和所述导液板3103构成导液通道3101，所述导液板3103设置于所述导液孔3102处且向下翻边以形成向下倾斜的所述导液通道3101，使得所述导液板3103上方的液体能够沿着所述导液板3103的上表面向下倾斜流下，所述导液板3103下方的气体能被所述导液板3103阻挡而不会进入所述导液孔3102。
50.本发明通过将导流板设置为包括聚液部和集气部，聚液部位于集气部的径向外周以能够有效收集液体，集气部位于径向内侧用于有效收集气体，并且聚液部上还设置有导液孔和导液板，导液板向下翻边形成向下倾斜的导液通道，从而使得液体能够沿着导液板的上表面向下倾斜流下，所述导液板下方的气体能被所述导液板阻挡而不会进入所述导液孔，从而有效地分离气路和液路，解决了气液对冲导致分液器储液能力差的问题，大幅降低分液器的排气带液量，减少压缩机液击的风险；本发明基于流体的角度进行分液器气液二次分离的创新设计，通过导流板结构同时对液流和气流进行导流，达到降低泵体侧吸气带液量、避免液击的目的，同时具有减振降噪的效果。
51.结合附图1、2所示，现有分液器内的流场流向在隔板的过流孔3300处存在交叉现象，这是因为隔板将分液器上下腔分隔出两个腔体，由于过流孔没有气液分离的作用，引起中筒体7向下的液流和下筒体8向上的气流在过流孔3300处产生对冲，液流被吹散成大量小液滴，而后随气流向上进入排气管6(排气直管)后排出，因此泵体侧的吸气带液量增大，容易导致液击的产生。
52.实施例1
53.结合附图3a-3c、4所示，液流沿分液器中筒体7内壁下落，汇聚在聚液部3100的第一聚液槽4内，而后通过多个导液孔3102和导液板3103的导向作用，将液流汇聚于分液器下筒体8的中轴线位置，液体下落汇入第二聚液槽4.1，由于液流冲击作用及气态冷媒蒸发迫使气流沿下筒体8的内壁向上移动，气流经过多个导液板所形成的液流间隔处上升汇集至集气部3200的集气腔3202内，而后受集气板3201导流的作用由排气孔3203排入分液器中筒体7内；同时，排气管6吸气产生的气流向上流动，其与排气孔3203排出的气流共同被吸入排气直管内，而后循环这一过程，每次循环都将进行一次气液分离过程，达到分液器排气带液量低的目的，即大幅降低泵体侧的吸气带液量，避免液击现象的发生。
54.实施例2
55.结合附图5a-5b、6所示，导流板3的多个导液板3103的导流方向指向分液器下筒体8的内壁，引导液流沿内壁下落至第二聚液槽4.1，由于液流的冲击作用及气态冷媒蒸发迫使气流沿下筒体8的中轴线向上移动，气流通过排气孔3203排出后进入排气管6内。
56.进一步地，图7a-7b、8中排气孔3203的形状为圆形和矩形的组合孔，也可为圆形孔、异形孔等，其通流面积受压缩机排量的影响，排量大则排气孔大。
57.本发明可满足压缩机降吸气带液量的需求，通过在分液器内增设导流板对气流和液流分别进行引导以降低分液器的排气带液量，也可针对不同排量的压缩机进行特别设置，小排量压缩机减小排气孔的通流面积，大排量压缩机增大排气孔的通流面积。与现有分液器相比，本专利的仿真结果如图13所示：分液器的排气带液量减少了50％左右；且经实验验证，分液器中筒体液滴大幅减少，压缩机能效提高。
58.在一些实施方式中，所述聚液部3100还包括第一聚液槽4，所述第一聚液槽4为向下凹陷的凹槽结构，能够对液体进行有效收集；所述导液通道3101位于所述第一聚液槽4的径向内侧且与所述第一聚液槽4相接；和/或，
59.所述聚液部3100与所述集气部3200相接的部位为流线型贴合结构。
60.本发明还通过第一聚液槽的设置，能够通过其下凹的凹槽结构对液体进行有效的收集，并在其凹槽中的液体达到一定程度后通过导液通道将其导至导流板的下方，本发明导流板的聚液部和集气部贴合流场型线设计，减小流动阻力损失，减少冲击飞溅形成小液滴，进一步降低分液器的排气带液量。
61.在一些实施方式中，所述导液孔3102连接于所述导液板3103的径向内侧，在竖直平面的投影面内，所述导液板3103从上至下延伸的同时还沿径向向内的方向延伸；或者，
62.所述导液孔3102连接于所述导液板3103的径向外侧，在竖直平面的投影面内，所述导液板3103从上至下延伸的同时还沿径向向外的方向延伸。
63.这是本发明的实施例1的导液孔的优选结构形式，如图3b和3c，即导液板朝向下方中央的方向倾斜延伸，以将液体朝下部中央导出，形成液流通道和气流通道相互分开的通道，提高气液分离效率；图5b是实施例2的导液孔的优选结构形式，即导液板朝向下部边缘的方向倾斜延伸，使得液体朝向下部边缘导出，从而形成液流通道和气流通道相互分开的通道，提高气液分离效率。
64.在一些实施方式中，所述导液板3103的延伸方向与水平方向之间夹设0，90
°
之间的夹角，即0
°
≤α≤90
°
。由于导流板是弧形板，所以当α为0
°
时，导液板和导流板之间也具有一定间隙，具有一定的导液作用；并且0
°
≤α≤90
°
时导流效果最好；当夹角α超过90
°
时，导液效果变差。
65.在一些实施方式中，所述导液通道3101为至少3个，至少3个所述导液通道3101在所述聚液部3100的周向方向均匀间隔布置；和/或，
66.所述聚液部3100为环状结构，所述聚液部3100的内环的半径为r1，所述聚液部3100的外环半径为r2，并满足：1/2*r2≤r1＜r2。
67.上述范围用于限定聚液部的区域，为了不破坏分液器筒体内壁的液流边界层，聚液部必须与分液器筒体内壁圆滑过渡，即聚液部外环的半径等于r2，那么内环的半径必须小于r2；一般来说分液器内的两个排气直管的中心距接近1/2*r2，为了在结构上互不干扰，需要将聚液部内环的半径限制在1/2*r2以上。
68.在一些实施方式中，所述集气部3200包括集气板3201、集气腔3202和排气孔3203，所述集气板3201与所述聚液部3100的径向内周连接，所述集气板3201的下方形成所述集气腔3202，所述排气孔3203设置于所述集气板3201的中心轴线的位置且沿竖直方向贯穿所述
集气板3201，以使得气体通过所述集气板3201下方的所述集气腔3202到达所述排气孔3203中，并经由所述排气孔3203进入所述集气板3201的上方。本发明还通过集气部的集气板、集气腔和排气孔的设置，能够通过集气板对其下方的液体进行阻挡，集气腔用于导流气体，排气孔用于与集气腔连通以将气流通过排气孔导通至导流板的上方，从而进一步有效地分离气路和液路，解决了气液对冲导致分液器储液能力差的问题，大幅降低分液器的排气带液量，减少压缩机液击的风险。
69.在一些实施方式中，所述集气板3201为从其径向外侧至径向内侧向上凸的结构，形成从外周到中心倾斜向上的结构，以对所述集气板3201下方的液体进行阻挡，所述排气孔3203位于所述集气板3201的顶端，以允许气体向上经由所述排气孔3203排出。本发明的集气板优选径向内侧向上凸起，使得气体沿着集气板的下端被导流至位于顶端的排气孔处，并向上排出，形成对液体的阻挡作用，形成气液分离的作用，提高分离效率。
70.在一些实施方式中，所述集气板3201为回转体的结构：所述集气板3201的回转截面为三角形或梯形；和/或，所述集气板3201的回转截面与水平面的夹角为β，满足：0
°
＜β＜90
°
。回转体为集气板的优选结构形式，即使得气体沿着回转体的回转方向向上流动，产生朝径向中部导流的效果；三角形或梯形的回转截面为优选结构形式；在夹角β大于0
°
时，才能形成集气腔，具有集气的作用；夹角β大于等于90
°
时，集气板无集气作用，集气腔消失。
71.在一些实施方式中，所述集气板3201上还开设有安装孔3204，所述安装孔3204能够容许排气管6穿过，从所述排气孔3203进入所述集气板3201上方的气体能够通过所述排气管6的上端进入所述排气管6中并被排出。本发明还通过设置的安装孔能够使得气液分离器中的排气管从中穿过，以固定排气管，并且排气孔上方与排气管连通以有效将排气导出。
72.在一些实施方式中，所述排气孔3203位于所述集气板3201的中心位置，所述安装孔3204位于所述排气孔3203的径向外周。这是本发明的实施例1-4的优选结构形式，即排气孔位于中心，安装孔位于外周，使得气体从中心位置的排气孔进入导流板的上方并从安装孔处的排气管将气体向下排出。
73.在一些实施方式中，所述排气孔3203为圆形孔，所述安装孔3204也为圆形孔；和/或，所述安装孔3204为至少两个，至少两个所述安装孔3204相对于所述排气孔3203对称布置。这是本发明实施例1的优选结构形式，如图3a-3c所示，圆形孔的排气孔和安装孔，且安装孔相对于排气孔对称布置，形成气流的均匀对称。
74.在一些实施方式中，所述排气孔3203为一个圆形孔被弧形凹槽切除后的孔，所述安装孔3204位于所述弧形凹槽的部位，且所述弧形凹槽为两个且中心对称设置，所述安装孔3204为两个且与所述弧形凹槽一一对应设置；这是本发明的实施例2的排气孔和安装孔的结构形式，如图5a所示，这样能够有效增大排气孔的面积。
75.或者，
76.所述排气孔3203包括圆形孔和矩形孔的组合，所述矩形孔一端与所述圆形孔的外周连通、另一端朝径向向外延伸，所述矩形孔为至少两个，两个以上的所述矩形孔沿着周向方向间隔排布，且两个所述矩形孔的周向之间夹设所述安装孔3204。这是本发明的实施例3的排气孔和安装孔的结构形式，如图7a所示，这样能够有效增大排气孔的面积。
77.优选地，所述矩形孔为四个，四个所述矩形孔沿着周向方向均匀间隔，所述安装孔3204为两个，且两个所述安装孔3204相对于所述圆形孔的圆心成中心对称布置。这是本发
明的实施例3的优选结构形式，即4个矩形孔和圆形孔的组合结构形式。
78.在一些实施方式中，所述安装孔3204与所述排气孔3203为一体结构，所述排气管6穿设于所述排气孔3203中。这是本发明的实施例4的优选结构形式，如图9，即没有安装孔，排气管直接穿设于排气孔中，气体通过排气孔进入导流板的上方后通过排气管进入下方。
79.在一些实施方式中，所述安装孔3204位于所述集气板3201的中心位置，所述排气孔3203位于所述安装孔3204的径向外周。这是本发明的实施例5的优选结构形式，如图11所示，使得气体径向外周的排气孔进入导流板的上方后再通过位于径向中心位置的安装孔处的排气管将气体向下排出。
80.实施例4
81.结合附图9、10所示，在单排气直管分液器中，导流板3的排气孔3203直径大于排气管6直径的1.5倍及以上，气液分离器的中筒体7内的液流通过导流板导流后沿下筒体8内的排气直管壁面向下流动，气流通过排气孔3203排出，与中筒体内的气流汇合进入排气管6内。
82.进一步地，图11a-11b、12中导流板3的排气孔3203的形状为多个椭圆孔，安装孔3204与排气管直接相连。
83.在一些实施方式中，所述安装孔3204为圆形孔，所述排气孔3203为非圆形孔，且所述非圆形孔为多个，多个所述非圆形孔沿着周向方向间隔排布。这是本发明的实施例5的进一步优选结构形式。
84.优选地，所述非圆形孔为椭圆形孔；和/或，所述非圆形孔为四个，四个所述非圆形孔沿着周向方向均匀间隔分布；和/或，所述非圆形孔与所述圆形孔不连通。
85.本发明还提供一种气液分离器，其包括前任一项所述的导流板3，还包括分液器筒体1、进管和排气管6，所述导流板3设置于所述分液器筒体1的内部，所述进管从所述分液器筒体1的上方伸入所述分液器筒体1的内部且所述进管的下端位于所述导流板3的上方，所述排气管6从所述分液器筒体1的下方伸入所述分液器筒体1的内部且所述排气管6的上端位于所述导流板3的上方；所述聚液部3100的径向外端连接于所述分液器筒体1的内壁，所述聚液部3100与所述分液器筒体1相接的部位为流线型贴合结构。
86.本发明可满足压缩机降吸气带液量的需求，通过在分液器内增设导流板对气流和液流分别进行引导以降低分液器的排气带液量，也可针对不同排量的压缩机进行特别设置，小排量压缩机减小排气孔的通流面积，大排量压缩机增大排气孔的通流面积。与现有分液器相比，本专利的仿真结果如图13所示：分液器的排气带液量减少了50％左右；且经实验验证，分液器中筒体液滴大幅减少，压缩机能效提高。
87.本发明的分液器筒体与聚液部流线型结构贴合设计，贴合流场流线，能够保留分液器壳体壁面的液体边界层，解决因结构工艺原因导致的液流冲击飞溅所形成大量液滴，致使排气带液量提高的问题；本发明的气液分离器内的空间通过导流板的导液孔和排气孔联通，具有多孔共振腔的效果，降低分液器的气流噪音。
88.在一些实施方式中，所述排气管6为至少两个且并排间隔布置，所述分液器筒体1包括从上至下依次连接的上筒体、中筒体7和下筒体8。
89.本发明还提供一种压缩机组件，其包括前任一项所述的气液分离器。
90.本发明有益效果一：导流板设有聚液部、导液孔和集气部、排气孔，将下流液路和
上流气路分离，减少气液对冲导致的储液效果差的问题，降低分液器的排气带液量，减少压缩机液击的风险；
91.本发明有益效果二：分液器内的空间通过导流板的导液孔和排气孔联通，具有多孔共振腔的效果，降低分液器的气流噪音；
92.本发明有益效果三：导流板的聚液部和集气部贴合流场形线，减小流动阻力损失，减少冲击飞溅形成小液滴，进一步降低分液器的排气带液量。
93.本发明基于流体的角度进行分液器气液二次分离的创新设计，通过导流板结构同时对液流和气流进行导流，达到降低泵体侧吸气带液量、避免液击的目的，同时具有减振降噪的效果。
94.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。