空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空調(diào)設(shè)備，特別是一種空調(diào)設(shè)備的潤(rùn)滑油與制冷劑的分離設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 潤(rùn)滑油在壓縮機(jī)中隨著制冷劑（冷媒）的排出而被帶去。潤(rùn)滑油與制冷劑的油氣 混合物若不經(jīng)過油氣分離器（油分）或經(jīng)過分離效率不高的油氣分離器，會(huì)降低熱交換器 的傳熱效果，使制冷效率降低。如果潤(rùn)滑油未及時(shí)回到壓縮機(jī)，還會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)潤(rùn)滑不良降 低其使用壽命。油氣分尚器在結(jié)構(gòu)上分為臥式和立式。其中，立式油分以尚心式分尚較多， 由于油氣混合物中的潤(rùn)滑油離心力大于氣態(tài)制冷劑離心力，使得潤(rùn)滑油與制冷劑分離?，F(xiàn) 有技術(shù)的油分結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，入口 1設(shè)置在筒體3的上部，入口 1內(nèi)設(shè)有入口擋板 2,入口擋板2在筒體3與內(nèi)筒體4之間，筒體3設(shè)置在內(nèi)筒體4上部，其與內(nèi)筒體4同軸， 內(nèi)筒體4頂部設(shè)有氣態(tài)冷媒出口 6,筒體3下部設(shè)有油出口 5。分尚過程為：潤(rùn)滑油與氣態(tài) 冷媒的油氣混合流體從油分的入口 1進(jìn)入，先與入口擋板2碰撞，再碰撞內(nèi)筒體4外壁，然 后在筒體3內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，最后氣態(tài)制冷劑從氣態(tài)冷媒出口 6離開油氣分離器，潤(rùn)滑油從油出 口 5離開油氣分離器。在分離過程中，氣態(tài)制冷劑和潤(rùn)滑油經(jīng)過兩次強(qiáng)制折轉(zhuǎn)，壓力損失較 大，導(dǎo)致空調(diào)設(shè)備的功率升高，能效下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，要解決的技術(shù)問題是降低油 氣分離器壓降，提高空調(diào)設(shè)備的能效。
[0004] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，筒體上部設(shè)有氣態(tài)冷 媒和油的混合流體的入口，所述入口為在筒體上部連接有直管入口段，入口段伸進(jìn)筒體內(nèi) 的端部連接管狀的入口加速段的起始端，入口加速段的末端連接有弧狀的入口導(dǎo)流板。
[0005] 本發(fā)明的入口段的外端端部聯(lián)接有入口法蘭。
[0006] 本發(fā)明的入口法蘭的外端面與入口加速段的末端端面平行。
[0007] 本發(fā)明的入口段的軸線與入口法蘭的外端面之間的夾角φ為：60? <φ<90°。
[0008] 本發(fā)明的入口加速段為錐形管，橫截面為橢圓，其管壁在軸向剖面的形狀為向內(nèi) 凸，入口加速段的起始端為圓形的大端，末端為橢圓形的小端，入口加速段的起始端端面與 入口法蘭的外端面的夾角Θ為：〇° < Θ <45°。
[0009] 本發(fā)明的入口加速段為橢圓橫截面的長(zhǎng)軸豎直。
[0010] 本發(fā)明的入口加速段的末端面積為起始端面積的〇. 5~0. 7倍，長(zhǎng)短軸之比為 1. 5 ~3〇
[0011] 本發(fā)明的入口導(dǎo)流板沿筒體內(nèi)壁設(shè)置在筒體內(nèi)，弧狀呈阿基米德螺旋線形，圈數(shù) 為0· 3~1〇
[0012] 本發(fā)明的入口導(dǎo)流板的高度大于入口加速段末端的高度。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用入口段、入口加速段和入口導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)，潤(rùn)滑油與 氣態(tài)冷媒的油氣混合流體從入口段進(jìn)入后，不與油氣分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接碰撞而被強(qiáng)制折 轉(zhuǎn)，使得油氣分離器的壓降減小，在分離效率相當(dāng)?shù)那闆r下，壓降值減少10~50%，提高了 空調(diào)設(shè)備的能效。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1現(xiàn)有技術(shù)的離心式油氣分離器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是圖1的俯視旋轉(zhuǎn)圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明的離心式油氣分離器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明的入口導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖5是現(xiàn)有技術(shù)的入口段仿真流線圖。
[0019] 圖6是本發(fā)明的入口段仿真流線圖。
[0020] 圖7是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的入口流速與壓降對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖3所示，本發(fā)明的空調(diào) 系統(tǒng)中的油氣分離器，為立式結(jié)構(gòu)，設(shè)有豎直的筒體3,筒體3上部?jī)?nèi)同軸設(shè)置有內(nèi)筒體4， 內(nèi)筒體4的側(cè)壁上開有口，內(nèi)筒體4和筒體3的頂部設(shè)有氣態(tài)冷媒出口 6,氣態(tài)冷媒出口 6 與內(nèi)筒體4同軸，在筒體3的下部設(shè)置油出口 5,油出口 5軸線與筒體3軸線垂直。筒體3 上部的側(cè)壁開有開口，開口的高度位于內(nèi)筒體4高度的中部，用于設(shè)置氣態(tài)冷媒和油的混 合流體的入口。
[0022] 在筒體3上部側(cè)壁設(shè)有氣態(tài)冷媒和油的混合流體的入口，該入口的結(jié)構(gòu)為：筒體3 上部側(cè)壁的開口連接有入口段7,入口段7為一段穿過筒體3管壁、其直徑小于內(nèi)筒體4的 直管，入口段7伸進(jìn)筒體3內(nèi)的端部連接管狀的入口加速段9的起始端，入口加速段9的末 端連接有弧狀的入口導(dǎo)流板10。入口段7伸進(jìn)筒體3內(nèi)的部分與入口加速段9的長(zhǎng)度之和 小于筒體3的0. 5倍內(nèi)徑，入口段7伸進(jìn)筒體3內(nèi)的端部靠近筒體3壁一側(cè)與筒體3開口 處連接。
[0023] 入口段7的外端端部聯(lián)接有入口法蘭8,入口法蘭8的外端面與油出口 5的外端端 面、入口加速段9的末端端面平行。
[0024] 入口段7伸進(jìn)筒體3的端部位于筒體3內(nèi)與內(nèi)筒體4外之間，入口段7的軸線與 入口法蘭8的外端面之間的夾角φ為：60 ? <φ<90。。
[0025] 入口加速段9為一段錐形管，橫截面為橢圓，橢圓的長(zhǎng)軸豎直，其管壁在軸向剖面 的形狀為向內(nèi)凸，凸部朝向管的軸線，形成流線型。入口加速段9的起始端為圓形的大端， 與入口段7連接，入口加速段9的末端為橢圓形的小端，連接入口導(dǎo)流板10的起始端。入 口加速段9的起始端端面與入口法蘭8的外端面的夾角Θ為：〇° < Θ <45°。入口加 速段9的末端面積為起始端面積的0. 5~0. 7倍，長(zhǎng)短軸之比為1. 5~3。
[0026] 入口導(dǎo)流板10沿筒體3內(nèi)壁設(shè)置在筒體3內(nèi)，弧狀呈阿基米德螺旋線形，圈數(shù)為 0. 3~1，如圖4所示，入口導(dǎo)流板10的高度L大于入口加速段9末端的高度Ll。入口導(dǎo)流 板10的高度L為1. 2~3倍入口段7內(nèi)徑d，入口加速段9的高度Ll為（0. 4~I) L。
[0027] 入口法蘭8與壓縮機(jī)的排氣管相連。
[0028] 本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器工作時(shí)，氣態(tài)冷媒和油的混合流體（制冷劑過 熱氣體和潤(rùn)滑油液體的混合物）從壓縮機(jī)排出來(lái)經(jīng)過排氣管后，依次通過入口法蘭8、入口 段7,在入口加速段9進(jìn)行加速后，在內(nèi)筒體4和入口導(dǎo)流板10之間做螺旋運(yùn)動(dòng)，部分油滴 因?yàn)殡x心力被分離下落，同時(shí)，混合物被入口導(dǎo)流板10整流，之后在筒體3內(nèi)做螺旋運(yùn)動(dòng)， 絕大部分油滴被分離下落，下落的油滴從油出口 5流出回到壓縮機(jī)，制冷劑氣體則經(jīng)內(nèi)筒 體4側(cè)壁的開口進(jìn)入內(nèi)筒體4后上升，從氣態(tài)冷媒出口 6排出，進(jìn)入到冷凝器。
[0029] 在本實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)尺寸為：
[0030] 入口段7的軸線與入口法蘭8的外端面之間的夾角φ為：85°。
[0031] 入口加速段9的起始端端面與入口法蘭8的外端面的夾角Θ為：15°。
[0032] 入口加速段9的起始端直徑為65mm，入口加速段9的末端面積為起始端面積的 0. 6 倍。
[0033] 入口導(dǎo)流板10圈數(shù)為0.25,高度L為入口加速段10豎向長(zhǎng)度Ll+20mm，Ll為 100_，入口段7內(nèi)徑d為65_。
[0034] 對(duì)比例，采用筒體3、內(nèi)筒體4、氣態(tài)冷媒出口 6和油出口 5尺寸、結(jié)構(gòu)與實(shí)施例相 同的揚(yáng)州一萬(wàn)制冷設(shè)備有限公司的YF45型油氣分離器。
[0035] 采用Ansys Fluent流體仿真軟件對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例的油氣分離器建模仿真。在 入口速度分別為4m/s、10m/s和21m/s情況下，監(jiān)測(cè)氣態(tài)冷媒和油的混合流體的入口與氣態(tài) 冷媒出口 6的壓力，將入口的壓力減去出口的壓力，得到的差值為壓降，實(shí)施例和對(duì)比例的 混合物壓降見表1。將實(shí)施例和對(duì)比例的仿真結(jié)果繪制成入口流速與壓降對(duì)比圖，如圖7所 示，通過實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)比，說(shuō)明本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器具有明顯的降低壓 降值的技術(shù)效果。
[0036] 表1實(shí)施例和對(duì)比例入口和出口壓降仿真結(jié)果
[0037]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，筒體（3)上部設(shè)有氣態(tài)冷媒和油的混合流體的入 口，其特征在于：所述入口為在筒體（3)上部連接有直管入口段（7)，入口段（7)伸進(jìn)筒體 (3)內(nèi)的端部連接管狀的入口加速段（9)的起始端，入口加速段（9)的末端連接有弧狀的入 口導(dǎo)流板（10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口段（7)的 外端端部聯(lián)接有入口法蘭巧）。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口法蘭巧） 的外端面與入口加速段巧）的末端端面平行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口段（7)的 軸線與入口法蘭做的外端面之間的夾角巧為；60° <q)<9(T。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口加速段 (9)為錐形管，橫截面為楠圓，其管壁在軸向剖面的形狀為向內(nèi)凸，入口加速段巧）的起始 端為圓形的大端，末端為楠圓形的小端，入口加速段（9)的起始端端面與入口法蘭（8)的外 端面的夾角0為；〇。< 0 < 45。。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口加速段 (9)為楠圓橫截面的長(zhǎng)軸豎直。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口加速段 (9) 的末端面積為起始端面積的0. 5~0. 7倍，長(zhǎng)短軸之比為1. 5~3。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口導(dǎo)流板 (10) 沿筒體（3)內(nèi)壁設(shè)置在筒體（3)內(nèi)，弧狀呈阿基米德螺旋線形，圈數(shù)為0.3~1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，其特征在于：所述入口導(dǎo)流板 (10)的高度大于入口加速段（9)末端的高度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器，要解決的技術(shù)問題是降低油氣分離器壓降，提高空調(diào)設(shè)備的能效。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種空調(diào)系統(tǒng)中的油氣分離器,筒體上部設(shè)有氣態(tài)冷媒和油的混合流體的入口,所述入口為在筒體上部連接有直管入口段，入口段伸進(jìn)筒體內(nèi)的端部連接管狀的入口加速段的起始端，入口加速段的末端連接有弧狀的入口導(dǎo)流板。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用入口段、入口加速段和入口導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)，潤(rùn)滑油與氣態(tài)冷媒的油氣混合流體從入口段進(jìn)入后，不與油氣分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接碰撞而被強(qiáng)制折轉(zhuǎn)，使得油氣分離器的壓降減小，在分離效率相當(dāng)?shù)那闆r下，壓降值減少10～50％，提高了空調(diào)設(shè)備的能效。
【IPC分類】F25B43-02
【公開號(hào)】CN104848616
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510259184
【發(fā)明人】肖芳斌, 潘李奎, 游平, 吳海欽, 袁晶
【申請(qǐng)人】深圳麥克維爾空調(diào)有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日