气液分离装置的制作方法

1.本技术涉及冷媒介质气液分离的技术领域，特别是涉及一种气液分离装置。


背景技术：

2.在新能源汽车空调系统中，气液分离装置一般设置于蒸发器和压缩机之间，也即，冷媒从蒸发器进入气液分离装置之后再进去压缩机。气液分离装置的一个重要的功能便是对从蒸发器流出的气液两象的冷媒进行气液分离，从而最大限度的降低液态冷媒被吸入压缩机的概率，以防止液态的冷媒对压缩机造成液击。
3.因此，气液分离装置需要尽可能地将液态冷媒从气液两相的冷媒中的分离开来，为了实现上述目的，现有的气液分离装置通常会设计u型管实现冷媒的气液分离，但是，气液混合的冷媒在u型管内的停留时间较短，如此，导致冷媒的气液分离不彻底，进而降低冷媒气液分离的效果。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种气液分离装置，以解决现有的气液混合的冷媒在u型管内的停留时间较短导致冷媒气液分离不彻底的问题。
5.本技术提供的气液分离装置设有进流口、分流腔、第一气液分离通道和第二气液分离通道，分流腔设有底壁、第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁呈锥形夹角设置，以围设形成横截面呈锥形的分流腔；第一侧壁远离第二侧壁的一端连通第一气液分离通道，第二侧壁远离第一侧壁的一端连通第二气液分离通道，进流口的进流方向垂直于分流腔的底壁，冷媒能够通过进流口进入分流腔，且分流腔内的冷媒能够沿着第一侧壁进入第一气液分离通道，以及沿着第二侧壁进入第二气液分离通道。
6.在其中一个实施例中，第一侧壁和第二侧壁之间的夹角大于或等于45
°
且小于或等于135
°
。可以理解的是，第一侧壁和第二侧壁之间的夹角大于或等于45
°
，有利于扩大分流腔的体积，使得分流腔内能够容纳更多的气液两相的冷媒，第一侧壁和第二侧壁之间的夹角小于或等于135
°
，可避免第一侧壁和第二侧壁之间的夹角过大而影响冷媒进入第一气液分离通道和第二气液分离通道。
7.在其中一个实施例中，第一侧壁和第二侧壁之间设有弧形过渡段，且进流口在分流腔底壁上的正投影的部分外轮廓与弧形过渡段重合。可以理解的是，如此设置，可使冷媒能够沿着弧形过渡段平顺地进入第一侧壁一侧和第二侧壁一侧，避免气液两相的冷媒在分流腔内产生紊流，进而提高了气液分离装置的分流效率。
8.在其中一个实施例中，气液分离装置包括外壳、隔板、进流管以及出气管，外壳设有容纳腔以及分别连通容纳腔的进流口和出气口，进流管插置于进流口并连通进流口，出气管一端插置于容纳腔内，另一端伸出容纳腔并插置于出气口，隔板一端直接或间接连接出气管的外壁，另一端朝向靠近容纳腔侧壁的方向延伸，以将容纳腔分隔成第一腔和第二腔，并且，隔板设有连通第一腔和第二腔的连通口。
9.在其中一个实施例中，外壳包括筒体和密封盖，密封盖密封设置于筒体的开口处，进流口和出气口设于密封盖。可以理解的是，如此设置，大大降低了进流管和外壳的连接难度，以及降低了出气管和外壳的连接难度。
10.在其中一个实施例中，隔板与容纳腔内壁之间设有连通第一腔和第二腔的出液间隙。可以理解的是，如此设置，液态的冷媒能够通过出液间隙从第一腔进入第二腔。
11.在其中一个实施例中，第一气液分离通道和第二气液分离通道中的一者或者两者内设有一个或多个回流结构，回流结构包括沿着第一方向依次分布的第一回流板和第二回流板，其中，第一方向为第一气液分离通道的延伸方向或者第一方向为第二气液分离通道的延伸方向，第一回流板设有第一通流孔和第一回流面，第二回流板设有第二通流孔和第二回流面，第一通流孔和第二回流面沿着第一方向对应分布，且第二通流孔和第一回流面沿着第一方向对应分布，第二回流面能够将通过第一通流孔进入的冷媒回流至第一回流面，且第一回流面能够将第二回流面回流的冷媒回流至第二通流孔。可以理解的是，如此设置，显著提高了气液分离装置的气液分离效果且减小了气液分离装置的体积。
12.在其中一个实施例中，回流结构还包括第三回流板，第一回流板、第二回流板和第三回流板沿着第一方向依次分布，第三回流板设有第三通流孔和第三回流面，第二回流板背离第二回流面的一端设有背向回流面，第三通流孔和背向回流面沿着第一方向对应分布，且第三回流面和第二通流孔沿着第一方向对应分布，第三回流面能够将通过第二通流孔进入的冷媒回流至背向回流面，且背向回流面能够将第三回流面回流的冷媒回流至第三通流孔。
13.在其中一个实施例中，第一通流孔的边缘设有朝向第二回流面延伸的第一导流板。如此，有利于冷媒通过第一导流板流向第二回流面。
14.在其中一个实施例中，第二通流孔的边缘设有朝向第三回流面延伸的第二导流板。如此，有利于冷媒通过第二导流板流向第三回流面。
15.在其中一个实施例中，第三通流孔的边缘设有朝向背向回流面延伸的第三导流板。如此，有利于冷媒通过第三导流板流向背向回流面。
16.在其中一个实施例中，第一通流孔的底部设有竖直设置的第一挡液板。如此设置，有利于增大液态冷媒和第一挡液板的接触时间，进而有利于提高液态冷媒的分离效果。
17.在其中一个实施例中，第二通流孔的底部设有竖直设置的第二挡液板。如此设置，有利于增大液态冷媒和第二挡液板的接触时间，进而有利于提高液态冷媒的分离效果。
18.在其中一个实施例中，第三通流孔的底部设有竖直设置的第三挡液板。如此设置，有利于增大液态冷媒和第三挡液板的接触时间，进而有利于提高液态冷媒的分离效果。
19.与现有技术相比，本技术提供的气液分离装置，通过设置分流腔，由于进流口的进流方向垂直于分流腔的底壁，因此，气液两相的冷媒从进流口垂直冲击与分流腔的底壁上，之后，冷媒向分流腔的四周扩散，又由于第一侧壁和第二侧壁呈锥形夹角设置，以围设形成横截面呈锥形的分流腔，因此，冷媒在分流腔内扩散的过程中会与分流腔的底壁、第一侧壁以及第二侧壁充分接触，以使液态的冷媒凝结在分流腔的底壁、第一侧壁以及第二侧壁上。由于第一侧壁远离第二侧壁的一端连通第一气液分离通道，第二侧壁远离第一侧壁的一端连通第二气液分离通道，因此，当气液两相的冷媒充满整个分流腔时，在气压差的推动下，气液两相的冷媒能够沿着第一侧壁进入第一气液分离通道，以及沿着第二侧壁进入第二气
液分离通道，如此，进一步增强了液态冷媒在第一侧壁和第二侧壁上的凝结效果，进而提高了冷媒的气液分离效果。并且，第一侧壁和第二侧壁对冷媒具有一定的导流作用，避免冷媒在分流腔内产生紊流，也即，如此设置，提高了气液分离装置的分离效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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。
21.图1为本技术提供的一实施例的气液分离装置的结构示意图；
22.图2为本技术提供的一实施例的气液分离装置的剖视图；
23.图3为本技术提供的一实施例的气液分离装置的分解图；
24.图4为本技术提供的一实施例的气液分离装置的局部结构示意图。
25.附图标记：110、第一气液分离通道；120、第二气液分离通道；200、回流结构；210、第一回流板；211、第一通流孔；212、第一回流面；220、第二回流板；221、第二通流孔；222、第二回流面；223、背向回流面；230、第三回流板；231、第三通流孔；232、第三回流面；240、第一导流板；250、第二导流板；260、第一挡液板；270、第二挡液板；280、第三挡液板；290、第三导流板；300、外壳；310、容纳腔；311、第一腔；312、第二腔；313、进流口；314、出液间隙；315、出气口；320、筒体；330、密封盖；400、隔板；500、连通口；600、出气管；700、分流腔；710、底壁；720、第一侧壁；730、第二侧壁；740、弧形过渡段。
具体实施方式
26.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术和简化描述，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技术的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.在新能源汽车空调系统中，气液分离装置一般设置于蒸发器和压缩机之间，也即，冷媒从蒸发器进入气液分离装置之后再进去压缩机。气液分离装置的一个重要的功能便是对从蒸发器流出的气液两象的冷媒进行气液分离，从而最大限度的降低液态冷媒被吸入压缩机的概率，以防止液态的冷媒对压缩机造成液击。
33.因此，气液分离装置需要尽可能地将液态冷媒从气液两相的冷媒中的分离开来，为了实现上述目的，现有的气液分离装置通常会设计u型管实现冷媒的气液分离，但是，气液混合的冷媒在u型管内的停留时间较短，如此，导致冷媒的气液分离不彻底，进而降低冷媒气液分离的效果。
34.请参阅图1-图4，为了解决现有的气液混合的冷媒在u型管内的停留时间较短导致冷媒气液分离不彻底的问题，本技术提供一种气液分离装置。气液分离装置设有进流口313、分流腔700、第一气液分离通道110和第二气液分离通道120，分流腔700设有底壁710、第一侧壁720和第二侧壁730，第一侧壁720和第二侧壁730呈锥形夹角设置，以围设形成横截面呈锥形的分流腔700。第一侧壁720远离第二侧壁730的一端连通第一气液分离通道110，第二侧壁730远离第一侧壁720的一端连通第二气液分离通道120，进流口313的进流方向垂直于分流腔700的底壁710，冷媒能够通过进流口313进入分流腔700，且分流腔700内的冷媒能够沿着第一侧壁720进入第一气液分离通道110，以及沿着第二侧壁730进入第二气液分离通道120。
35.需要说明的是，锥形夹角设置指的是第一侧壁720和第二侧壁730围设形成一个锥形的夹角，该夹角大于0
°
且小于180
°
。
36.进一步地，需要说明的是，进流方向指的是气液两相的冷媒的流动方向。
37.通过设置分流腔700，由于进流口313的进流方向垂直于分流腔700的底壁710，因此，气液两相的冷媒从进流口313垂直冲击与分流腔700的底壁710上，之后，冷媒向分流腔700的四周扩散，又由于第一侧壁720和第二侧壁730呈锥形夹角设置，以围设形成横截面呈锥形的分流腔700，因此，冷媒在分流腔700内扩散的过程中会与分流腔700的底壁710、第一侧壁720以及第二侧壁730充分接触，以使液态的冷媒凝结在分流腔700的底壁710、第一侧壁720以及第二侧壁730上。由于第一侧壁720远离第二侧壁730的一端连通第一气液分离通道110，第二侧壁730远离第一侧壁720的一端连通第二气液分离通道120，因此，当气液两相的冷媒充满整个分流腔700时，在气压差的推动下，气液两相的冷媒能够沿着第一侧壁720
进入第一气液分离通道110，以及沿着第二侧壁730进入第二气液分离通道120，如此，进一步增强了液态冷媒在第一侧壁720和第二侧壁730上的凝结效果，进而提高了冷媒的气液分离效果。并且，第一侧壁720和第二侧壁730对冷媒具有一定的导流作用，避免冷媒在分流腔700内产生紊流，也即，如此设置，提高了气液分离装置的分离效率。
38.进一步地，在一实施例中，第一侧壁720和第二侧壁730之间的夹角大于或等于45
°
且小于或等于135
°
。
39.如此，第一侧壁720和第二侧壁730之间的夹角大于或等于45
°
，有利于扩大分流腔700的体积，使得分流腔700内能够容纳更多的气液两相的冷媒，第一侧壁720和第二侧壁730之间的夹角小于或等于135
°
，可避免第一侧壁720和第二侧壁730之间的夹角过大而影响冷媒进入第一气液分离通道110和第二气液分离通道120。
40.优选地，第一侧壁720和第二侧壁730之间的夹角为90
°
。
41.在一实施例中，如图4所示，第一侧壁720和第二侧壁730之间设有弧形过渡段740，且进流口313在分流腔700底壁710上正投影的部分外轮廓与弧形过渡段740重合。
42.如此，可使冷媒能够沿着弧形过渡段740平顺地进入第一侧壁720一侧和第二侧壁730一侧，避免气液两相的冷媒在分流腔700内产生紊流，进而提高了气液分离装置的分流效率。
43.在一实施例中，如图3和图4所示，第一气液分离通道110和第二气液分离通道120中的一者或者两者内设有一个或多个回流结构200，回流结构200包括沿着第一方向依次分布的第一回流板210和第二回流板220，其中，第一方向为第一气液分离通道110的延伸方向或者第二气液分离通道120的延伸方向，第一回流板210设有第一通流孔211和第一回流面212，第二回流板220设有第二通流孔221和第二回流面222，第一通流孔211和第二回流面222沿着第一方向对应分布，且第二通流孔221和第一回流面212沿着第一方向对应分布，第二回流面222能够将通过第一通流孔211进入的冷媒回流至第一回流面212，且第一回流面212能够将第二回流面222回流的冷媒回流至第二通流孔221。
44.需要说明的是，第一方向并不是固定不变的方向，当回流结构200位于第一气液分离通道110时，第一方向为第一气液分离通道110的延伸方向，当回流结构200位于第二气液分离通道120时，第一方向为第二气液分离通道120的延伸方向。进一步地，第一方向可以是沿着某一直线的方向，还可以是沿着某一曲线的方向，还可以是沿着任意形状延伸的特定方向，在此不作一一限定。
45.进一步地，需要注意的是，在本实施例中，第一侧壁720和第二侧壁730为不同第一回流板210的侧壁。
46.由于气液分离通道内设有一个或多个回流结构200。因此，冷媒在气液分离通道内流动时，会通过一个或多个回流结构200。
47.进一步地，回流结构200包括沿着第一方向依次分布的第一回流板210和第二回流板220，第一回流板210设有第一通流孔211和第一回流面212，对应地，第二回流板220设有第二通流孔221和第二回流面222。需要注意的是，第一通流孔211和第二回流面222沿着第一方向对应分布，且第二通流孔221和第一回流面212沿着第一方向对应分布，第二回流面222能够将通过第一通流孔211进入的冷媒回流至第二回流面222，且第二回流面222能够将第一回流面212回流的冷媒回流至第二通流孔221。
48.如此，当冷媒从第一回流板210的第一通流孔211沿着第一方向经过第二回流板220的第二回流面222时，第二回流面222将冷媒回流至第一回流板210的第一回流面212，之后，第一回流面212将冷媒回流至第二回流板220的第二通流孔221，最后，冷媒从第二通流孔221离开回流结构200。通过第一回流板210和第二回流板220的多次回流作用，显著提高了气液两相的冷媒同第一回流板210和第二回流板220的接触面积和接触时间，也即，显著提高了冷媒在气液分离通道内的停留时间，以及，显著提高了冷媒和气液分离装置的接触面积，从而有利于液态冷媒吸附于第一回流板210、第二回流板220以及气液分离通道的内壁上，进而显著提高了气液分离装置的气液分离效果。
49.并且，相对于现有的u型管设计，为了实现较好的气液分离效果需要设计长度较长的u型管，本技术通过在气液分离通道内布置一个或多个回流结构200实现更好的气液分离效果，而不需要通过加长气液分离通道实现更好的气液分离效果。因此，本技术提供的气液分离装置的体积较小，更容易实现气液分离装置的安装。
50.进一步地，在一实施例中，如图4所示，回流结构200还包括第三回流板230，第一回流板210、第二回流板220和第三回流板230沿着第一方向依次分布，第三回流板230设有第三通流孔231和第三回流面232，第二回流板220背离第二回流面222的一端设有背向回流面223，第三通流孔231和背向回流面223沿着第一方向对应分布，且第三回流面232和第二通流孔221沿着第一方向对应分布，第三回流面232能够将通过第二通流孔221进入的冷媒回流至背向回流面223，且背向回流面223能够将第三回流面232回流的冷媒回流至第三通流孔231。
51.如此，当冷媒从第二回流板220的第二通流孔221沿着第一方向经过第三回流板230的第三回流面232时，第三回流面232能够将冷媒回流至第二回流板220的背向回流面223，之后，背向回流面223将冷媒回流至第三回流板230的第三通流孔231，最后，冷媒从第三通流孔231离开回流结构200。通过第一回流板210、第二回流板220和第三回流板230的多次回流作用，显著提高了气液两相的冷媒同第一回流板210、第二回流板220和第三回流板230的接触面积和接触时间，也即，显著提高了冷媒在气液分离通道内的停留时间，以及，显著提高了冷媒和气液分离装置的接触面积，从而有利于液态冷媒吸附于第一回流板210、第二回流板220、第三回流板230以及气液分离通道的内壁上，进而显著提高了气液分离装置的气液分离效果。
52.在一实施例中，如图4所示，第一通流孔211的边缘设有朝向第二回流面222延伸的第一导流板240。
53.如此，有利于冷媒通过第一导流板240流向第二回流面222。
54.同样地，在一实施例中，如图4所示，第二通流孔221的边缘设有朝向第三回流面232延伸的第二导流板250。
55.如此，有利于冷媒通过第二导流板250流向第三回流面232。
56.更进一步地，在一实施例中，如图4所示，第二导流板250远离第三回流板230的一端朝向靠近第一回流面212的方向延伸。
57.如此，有利于冷媒从第一回流面212通过第二导流板250进入第二通流孔221，从而进一步增强了第二导流板250的导流效果。
58.同样地，在一实施例中，如图4所示，第三通流孔231的边缘设有朝向背向回流面
223延伸的第三导流板290。
59.如此，有利于冷媒通过第三导流板290流向背向回流面223。
60.在一实施例中，如图4所示，第一通流孔211的底部设有竖直设置的第一挡液板260。
61.通常，气液两相的冷媒中，液态冷媒由于密度较大通常集中于冷媒的下方，因此，通过在第一通流孔211的底部设置竖直设置的第一挡液板260，有利于增大液态冷媒和第一挡液板260的接触时间，进而有利于提高液态冷媒的分离效果。
62.在一实施例中，如图4所示，第二通流孔221的底部设有竖直设置的第二挡液板270。
63.通过在第二通流孔221的底部设置竖直设置的第二挡液板270，有利于增大液态冷媒和第二挡液板270的接触时间，进而有利于提高液态冷媒的分离效果。
64.同样的，在一实施例中，如图4所示，第三通流孔231的底部设有竖直设置的第三挡液板280。
65.通过在第三通流孔231的底部设置竖直设置的第三挡液板280，有利于增大液态冷媒和第三挡液板280的接触时间，进而有利于提高液态冷媒的分离效果。
66.在一实施例中，如图2和图3所示，气液分离装置包括外壳300、隔板400、进流管(图未示)以及出气管600，外壳300设有容纳腔310以及分别连通容纳腔310的进流口313和出气口315，进流管插置于进流口313并连通进流口313，出气管600一端插置于容纳腔310内，另一端伸出容纳腔310并插置于出气口315，隔板400一端直接或间接连接出气管600的外壁，另一端朝向靠近容纳腔310的侧壁的方向延伸，以将容纳腔310分隔成第一腔311和第二腔312，并且，隔板400设有连通第一腔311和第二腔312的连通口500。
67.需要注意的是，回流结构200设于第一腔311。
68.如此，气液两相的冷媒从进流管通过进流口313进入气液分离通道，之后，冷媒在回流结构200的作用下发生气液分离，然后，冷媒通过连通口500进入第二腔312，并且，液态的冷媒沉积在第二腔312的底部，气态的冷媒通过出气管600离开第二腔312，从而实现了气液两相的冷媒的气液分离。
69.进一步地，如图3所示，外壳300包括筒体320和密封盖330，密封盖330密封设置于筒体320的开口处，进流口313和出气口315设于密封盖330，回流结构200和隔板400均设于筒体320内。
70.进流口313和出气口315设于密封盖330，大大降低了进流管和外壳300的连接难度，以及降低了出气管600和外壳300的连接难度。
71.在一实施例中，如图3所示，隔板400与容纳腔310内壁之间设有连通第一腔311和第二腔312的出液间隙314。
72.如此，液态的冷媒能够通过出液间隙314从第一腔311进入第二腔312。
73.更进一步地，在一实施例中，隔板400靠近第一腔311的一侧端面从远离出液间隙314的一端至靠近出液间隙314的一端朝向远离第一腔311的方向倾斜设置。
74.如此，有利于聚集在隔板400靠近第一腔311的一侧端面上的液态冷媒汇入出液间隙314，并通过出液间隙314从第一腔311进入第二腔312。
75.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实
施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
76.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。