油分离器以及空调室外机的制作方法

1.本发明属于空调技术领域，具体涉及一种油分离器以及空调室外机。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.空调器是一种使其内部的冷媒进行由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程和蒸发过程组成的制冷循环的装置。在空调器中，经过压缩而变成高温高压状态的冷媒可在冷凝器中向外部散热，并在流过膨胀阀门时显著降低其温度和压力，然后该低温、低压冷媒在流经蒸发器时会吸收热量，最后重新流回压缩机。其中，压缩过程、冷凝过程以及膨胀过程是在空调器的室外机中进行，而蒸发过程则是在室内机中的送风扇和蒸发器的作用下进行。
4.在空调制冷系统中，压缩机通常需要润滑油才能正常运转，而在压缩机排气中会混有润滑油，因此，一般会在压缩机的排气口和冷凝器之间设置一油分离器，用来分离压缩机排出的高压气体中的润滑油，以便润滑油能回到压缩机保证其正常运转，防止压缩机缺油，同时，避免过量的油进入冷凝器和蒸发器，影响换热效率。
5.现有技术中，为了加强分离效果会在分离器内加装过滤网，导致油分离器的体积较大，由于过滤网的过滤孔过于密集在分离的过程中压降过大，影响分离效率。


技术实现要素：

6.本发明的目的是至少解决现有技术中油分离器中设置过滤网导致压降过大、分离效率低下的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
7.本发明的第一方面提出了一种油分离器，包括：
8.罐体，所述罐体的下端设置有出油口；
9.进口管，所述进口管连接在所述罐体上，所述进口管的中心线与水平方向平行；
10.出气管，所述出气管连接在所述罐体的上端，且至少部分所述出气管伸入所述罐体内；
11.其中，所述罐体具有轴心面，所述轴心面为经过所述罐体的中轴线的平面,所述进口管的中心线相对所述轴心面偏心设置，且所述进口管整体位于所述轴心面的一侧。
12.根据本发明实施例的油分离器，与常规油分离器相比，改变了润滑油和排气形成的混合物的流向，使其具有一个切向速度，使混合物能够在罐体内旋转，进而通过离心力实现油气分离，为混合物提供切向速度，避免混合物与罐体直接碰撞，降低了动能损失，加快分离速度，提高分离效果。进口管的中心线相对轴心面偏心设置，即混合物进入罐体时与轴心面之间存在一定的间距，延长了分离的路径，使混合物在罐体内旋转的时间延长，进一步提高分离效果。本技术取消了过滤网的设置，混合物进入罐体后利用旋转运动实现油气分离，压降小。进口管的中心线与罐体的水平方向平行，一方面，避免混合物沿着倾斜向上的进口管流出与罐体的上端发生非必要碰撞，另一方面，避免混合物沿着倾斜向下的进口管流出加速混合物流向出油口，不能给分离足够的时间而造成的分离效率低下，以提高分离
效率。
13.在本发明的一些实施例中，沿所述罐体的轴向方向，所述出气管的下端低于所述进口管，所述出气管伸入所述罐体内的部分与所述罐体之间形成分离通道，所述进口管与所述分离通道连通。
14.在本发明的一些实施例中，所述进口管与所述出气管之间的轴向距离与所述罐体的径向尺寸之比大于等于0.5。
15.在本发明的一些实施例中，沿所述罐体的轴向方向，所述出气管的下端高于所述进口管。
16.在本发明的一些实施例中，所述进口管与所述出油口之间的轴向距离与所述罐体的径向尺寸之比大于等于0.2。
17.在本发明的一些实施例中，所述出气管与所述进口管之间的轴向距离与所述罐体的径向尺寸之比大于等于0.5。
18.在本发明的一些实施例中，沿所述罐体轴向的投影,与所述罐体连接的所述进口管的末端位于所述罐体的内壁上或位于所述罐体的内壁外侧。
19.在本发明的一些实施例中，所述进口管的内壁与所述罐体的内壁相切。
20.在本发明的一些实施例中，所述罐体的下端设置成朝向所述出油口倾斜。
21.本发明的第二方面提出了一种空调室外机，包括：
22.压缩机；
23.油分离器，所述油分离器为上述任一技术方案中的油分离器，所述油分离器连接在所述压缩机的下游油分离器。
24.本发明实施例的空调室外机与上述实施例中的油分离器所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
25.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
26.图1为本发明一种实施例的油分离器的示意图；
27.图2为图1所示的俯视图；
28.图3为本发明另一种实施例的油分离器的示意图；
29.图4为图3所示的俯视图；
30.图5为本发明另一种实施例的油分离器的示意图；
31.图6为本发明另一种实施例的油分离器的示意图；
32.图7为本发明实施例的进口管与罐体连接的一种方式的示意图；
33.图8为本发明实施例的进口管与罐体连接的另一种方式的示意图。
34.附图中各标记表示如下：
35.1、进口管；11、连接部；
36.2、罐体；
37.3、出气管；
38.4、出油管；
39.5、轴心面。
具体实施方式
40.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
41.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
42.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
43.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
44.如图1至图8所示，根据本发明一个实施例的油分离器，包括：
45.罐体2，罐体2的下端设置有出油口；
46.进口管1，进口管1连接在罐体2上，进口管的中心线与水平方向平行；
47.出气管3，出气管3连接在罐体2的上端，且至少部分出气管3伸入罐体 2内；
48.其中，罐体2具有轴心面5，轴心面5为经过罐体2的中轴线的平面,进口管1的中心线相对轴心面5偏心设置，且进口管1整体位于轴心面5的一侧。
49.根据本发明实施例的油分离器，与常规油分离器相比，改变了润滑油和排气形成的混合物的流向，使其具有一个切向速度，使混合物能够在罐体2 内旋转，进而通过离心力实现油气分离，为混合物提供切向速度，避免混合物与罐体2直接碰撞，降低了动能损失，加快分离速度，提高分离效果。进口管1的中心线相对轴心面5偏心设置，即混合物进入罐体2时与轴心面5 之间存在一定的间距，延长了分离的路径，使混合物在罐体2内旋转的时间延长，进一步提高分离效果。本技术取消了过滤网的设置，混合物进入罐体2 后利用旋转运动
实现油气分离，压降小。罐体2整体为筒体结构，其包括轴向方向和径向方向，由出油口指向出气管3的方向为轴向方向，垂直于轴向方向的为径向方向。罐体2的内部形成容纳腔，当进口管1连接在罐体2的侧面上时，可以与罐体2的径向平行，可以相对罐体2的径向方向向上倾斜或向下倾斜，在一个实施例中，进口管1与罐体2的径向方向平行，一方面，避免混合物沿着倾斜向上的进口管1流出与罐体2的上端发生非必要碰撞，另一方面，避免混合物沿着倾斜向下的进口管1流出加速混合物流向出油口，不能给分离足够的时间而造成的分离效率低下，因此，最终选择将进口管1 设置为与罐体2的径向平行，利用有限的空间尽可能提高分离效率。该处所指的进口管1与罐体2的径向平行，并不是指全部进口管1均与罐体2的径向，只需要保证进口管1上靠近罐体2与罐体2连接的部分与径向方向平行，其余部分可以根据油分离器的上游部件的设置位置进行适应性调整，例如，进口管1包括第一部分和第二部分，第一部分与上游部件压缩机连接，第二部分与罐体2连接，第一部分与第二部分之间圆弧过渡连接，只需要保证第二部分与罐体2的径向方向平行即可，第一部分与第二部分之间的角度可以为锐角、直角或钝角，其弯折方向可以是向上、向下、向左或向右等。如图1、图2、图5和图6所示，进口管1的部分与罐体2的径向平行，部分向上弯折，如图3和图4所示，进口管1的部分与罐体2的径向平行，部分沿水平方向向左或向右弯折。
50.需要说明的是，在其他实施例中，出气管3还可以连接在罐体2的侧面，由于气体的密度相较于润滑油的密度小，会向上流动，因此，为了更好地排出气体，将出气管3连接在罐体2的上端。进口管1可以连接在罐体2的侧面、上端或下端，进口管1的末端可以连接在罐体2上，也可以伸入罐体2 的内部。要实现为油气混合物提供切向速度，有以下几种方式：第一、进口管1从下端伸入罐体2的内部，进口管1的中心线相对轴心面5偏心设置，进口管1的中心线与轴心面5平行，在进口管1的末端设置有弧形的引导板，通过弧形减少混合物与引导板之间的碰撞，使混合物能够平稳的进入罐体2 内；第二、进口管1从下端伸入罐体2的内部，进口管1的中心线相对轴心面5偏心设置，进口管1的中心线与轴心面5平行，在罐体2内设置有弧形的引导板，通过弧形减少混合物与引导板之间的碰撞，使混合物能够平稳的进入罐体2内；第三、进口管1从下端伸入罐体2的内部，改变进口管1的结构，进口管1末端向罐体2的轴心面5弯折，进口管1的中心线与轴心面5 由分离逐渐相交，使从进口管1中流出的混合物具有一个速度方向，混合物从进口管1进入到罐体2内，混合物沿着进口管1弯折的末端流动，混合物从进口管1中流出后已经具有了速度方向，混合物保持该速度方向进入到罐体2内继续流动；第四、进口管1与罐体2的侧面连接，其部分伸入到罐体2 的内部，改变进口管1的结构，进口管1末端向罐体2的轴心面5弯折，进口管1的中心线与轴心面5由分离逐渐相交，使从进口管1中流出的混合物具有一个速度方向，混合物从进口管1进入到罐体2内，混合物沿着进口管1 弯折的末端流动，混合物从进口管1中流出后已经具有了速度方向，混合物保持该速度方向进入到罐体2内继续流动；第五、进口管1与罐体2的侧面连接，进口管1的中心线相对轴心面5偏心设置，进口管1的中心线与轴心面5平行，且进口管1整体位于轴心面5的一侧，通过偏心距离引导混合物从进口管1流出后沿着罐体2流动，减少混合物与罐体2之间的碰撞，使混合物能够平稳的进入罐体2内；第六、以上几种方式的组合。以上方式仅作为举例说明，并不作为对本技术的为混合物提供切向速度的方式的限制。下文以第五种提供切向速度的方式为例进行说明。
51.在本发明的一些实施例中，由于油分离器安装在空调室外机内，油分离器的大小
会影响到空调室外机的大小，因此，需要充分利用罐体2所形成的容纳腔的大小，在有限的空间内提高分离效果。根据前文所述，如图1至图4 所示，进口管1连接在罐体2的侧面，出气管3连接在罐体2的上端，要使混合物在罐体2停留足够时间进行分离，就需要尽可能地将混合物进入罐体2 的位置设置地靠近罐体2的上端，而出气管3的至少部分伸入罐体2的内部，进而罐体2的内壁和出气管3的外壁形成旋风分离通道，混合物进入旋风分离通道后沿着罐体2的内壁和出气管3的外壁流动，在油和气体的自重不同的作用下，油向下落至出油口处，气体进入出气管3排出，实现油气分离。混合物在旋风分离通道中流动时，罐体2的内壁和出气管3的外壁限制了混合物的流向，以使混合物具有切向速度的情况下在罐体2内停留足够久的时间，进而提高分离效果。出气管3伸入罐体2的部分的大小和形成的旋风分离通道的大小相关，因此，在空间有限的情况下，将出气管3的下端设置为低于进口管1，以增大旋风分离通道的大小，更进一步的，沿罐体2的轴向方向，进口管1与出气管3之间的轴向距离l1与罐体2的径向尺寸之比大于等于0.5。
52.其中，罐体2的轴向尺寸为150mm，进口管1与罐体2连接的末端的中心线与罐体2的上端的轴向距离为45mm。
53.在本发明的一些实施例中，旋风分离通道的形状决定了混合物的流动速度，采用出气管3的外壁为弧形面，罐体2的内壁为弧形面的方式以减少混合物与罐体2和出气管3之间的碰撞。罐体2和出气管3的弧形面的半径可以相同，也可以不同；罐体2的弧形面可以为半径处处相等的弧形面，也可以为不同半径拼接而成的弧形面；出气管3的弧形面可以为半径处处相等的弧形面，也可以为不同半径拼接而成的弧形面。如图2和图4所示，在一个实施例中，出气管3的外壁的半径处处相等，罐体2的内壁的半径处处相等，且出气管3与罐体2同心设置，出气管3和罐体2所形成的旋风分离通道的形状更加贴近规则的圆环形通道，能够进一步减少混合物与罐体2和出气管3 之间的碰撞，进而降低动能损失。
54.在本发明的一些实施例中，根据前文所述，进口管1的中心线相对轴心面5偏心设置，且进口管1的中心线与轴心面5之间的距离处处相等，也就是说，进口管1的中心线与轴心面5平行，进口管1整体位于轴心面5 的一侧。进口管1的中心线与轴心面5之间的距离大于零，进口管1的中心线与轴线面之间的极限位置是进口管1的内壁与罐体2的内壁相切，使沿着进口管1内壁流出的混合物能够直接过渡到沿着罐体2的内壁继续流动，进一步减少动能损失。
55.在本发明的一些实施例中，根据前文所述，出气管3的下端低于进口管1，在其他实施例中，如图5至图6所示，沿罐体2的轴向方向，出气管3的下端也可以设置为高于进口管1。该种情况下，则需要减少出气管3伸入罐体2 的大小，就需要尽可能地将出气管3位于罐体2内部的部分设置地靠近罐体2 的上端，以便于分离后的气体能够及时从出气管3排出。进口管1连接在罐体2的侧面，进口管1的位置可以靠近罐体2的上端或下端，也可以设置在罐体2的中间区域，在一个实施例中，将进口管1的位置设置在罐体2的中间区域。但进口管1与出气管3的轴向距离的大小和进口管1与出油口的轴向距离的大小会对混合物在罐体2内停留的时间和分离效果产生影响。经过多次实验，将进口管1与出油口之间的轴向距离l2与罐体2的径向尺寸之比设置为大于等于0.2，也就是进口管1与出油口之间需要保持一定的间距，以使混合物进入罐体2后，在进口管1与出油口之间的区域进行旋转运动实现油气分离，出气管3与进口管1之间的轴向距离l3与罐体2的径向尺寸之比大于等于0.5，混合物进入罐体
2后与罐体2的内壁接触沿着罐体2的内壁流动，出气管3与进口管1之间存在轴向距离，减少粘附在排气管上的油量，尽可能使润滑油从出油口流出。
56.其中，与前一实施例不同的仅是进口管1和出气管3的相对位置，罐体2 的轴向尺寸为150mm，进口管1与罐体2连接的末端的中心线与罐体2的上端的轴向距离为85mm，其余与前一实施例相同。
57.在本发明的一些实施例中，进口管1与罐体2之间的连接为不可拆卸连接，可以为一体制造、焊接或粘接，采用不可拆卸连接，避免因空调室外机的运行所产生的震动使进口管1与罐体2之间的连接失效。如图7所示，进口管1与罐体2可以是进口管1的末端与罐体2的内壁连接，沿罐体2轴向的投影,与罐体2连接的进口管1的末端位于罐体2的内壁上。如图8所示，也可以是在罐体2的外壁上加工连接部11，罐体2的外壁向外延伸形成中空结构的连接部11，沿罐体2轴向的投影,与罐体2连接的进口管1的末端位于罐体2的内壁外侧，连接部11的内径小于等于进口管1的外径，再通过焊接或粘接工艺实现连接，进口管1无需伸入到罐体2的内部中去，尽可能利用罐体2的容纳腔的空间大小，使混合物充分分离。出气管3的至少部分位于罐体2内，出气管3与罐体2之间的连接同样为不可拆卸连接，可以为一体制造、焊接或粘接，采用不可拆卸连接，避免因空调室外机的运行所产生的震动使出气管3与罐体2之间的连接失效。
58.其中，总的来说，进口管1的末端未伸入罐体2的内部，混合物从进口管1流出，如图7所示，混合物沿着罐体2的内壁进入罐体2的内部进行转动。如图8所示，混合物从进口管1流出，继续沿着连接部11流动，最终沿着罐体2的内壁进入罐体2的内部进行转动。
59.在本发明的一些实施例中，为了便于对分离后的油进行收集和与下游部件的连接，如图1图3、图5至图6所示，油分离器还包括出油管4，出油管 4连接在出油口上。出油管4与罐体2之间的连接为不可拆卸连接，可以为一体制造、焊接或粘接，采用不可拆卸连接，避免因空调室外机的运行所产生的震动使出油管4与罐体2之间的连接失效。
60.在本发明的一些实施例中，在混合物进入到罐体2进行分离的过程中，油存在粘附在罐体2内壁的情况，为了加快油向出油口的流速，如图1、图3、图5至图6所示，将罐体2的下端设置为朝向出油口倾斜的斜面，利用重力加速油流向出油口。进一步的，将罐体2的上端设置为朝向出气管倾斜的斜面，当罐体2的上端内壁上粘附有油时，倾斜面能够加速油的流动和滴落，加速分离速度。
61.本技术实施例还提出了一种空调室外机，包括：
62.压缩机；
63.油分离器，油分离器为上述任一实施例中的油分离器，油分离器连接在压缩机的下游油分离器。
64.本技术实施例的空调室外机与上述实施例中的油分离器所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
65.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。