[发明专利]油分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种油分离器，可用来从气态流体中，如窜气(blowby gas)中分离出油雾，具体来说它涉及一种适合于用在气体热泵型空气调节器中的燃气发动机上的油分离器。

                        背景技术

利用热泵来完成冷却和加热运行的空气调节器具有致冷剂循环系统，包括室内热交换器，压缩机，室外热交换器和膨胀阀等。当致冷剂在系统中循环并在室内热交换器和室外热交换器中与空气进行热交换时，空调室内的空气就被加热或者冷却。此外，为了加热空调室，不仅是室外热交换器，而且用于直接加热致冷剂的致冷剂加热器有时也设置在致冷剂循环系统中。

近年来，有一种被推荐使用的空调器，它用燃气机代替一般的发动机作为致冷循环系统中压缩机的动力源。使用燃气机的空调器称为气热泵型(GasHeat Pump Type)空调器(以下简写为GHP)。这种GHP可以使用相对较便宜的汽油作为燃料，与一般使用发动机作为压缩机动力源的空调器(以下简写为EHP)相比较，其运行成本可以降低。

此外，在GHP中，燃气机在热运行过程中排放出高温气体的废热被用于致冷剂的热源，这种废热可以用作空调器的热源之一，从而可改善空调器的加热能力以及能量的有效利用率。另外，在燃气机的排气废热被用于GHP中后，GHP就不再需要如前所述的致冷剂加热装置等专门设备了。

此外，GHP可以利用发动机在热运行中排出的废热为室外热交换器除霜解冻。在EHP为室外热交换器除霜时，通常是终止加热运行而临时改为冷却运行。即，当EHP除霜时，冷空气被引入室内，室内的人自然会感到不舒服。与此形成对照的是，GHP可以利用废热，能够连续地执行加热运行，而不存在EHP的上述问题。

虽然GHP有上述许多优点，但它也存在下列问题。

如上所述，GHP是利用燃气机作为压缩机的动力源。在燃气机中，含在窜气中的油可能会引起问题。这里所说的窜气，是指发动机燃烧室中的气体经过活塞(包括活塞环)与气缸筒之间的间隙泄漏到曲轴箱里的气体。通常是将这种窜气从曲轴箱引回到发动机的进气系统中，然后再送入燃烧室。

由于窜气中含有呈油雾状的润滑油(以下简称油雾)，因此通常在引导窜气的管路(以下简称窜气管)中的某个合适位置上安装油分离器(如像窜气过滤器)，用来聚集和去除油雾。

图11，12A和12B是一种被用作窜气过滤器的传统的油分离器。在图中，附图标记140表示油分离器，141表示壳体，142表示盖板，143表示滤芯，144表示气态流体的入口，145表示气态流体的出口，146表示被滤芯143聚集的油雾液流出口。另外，壳体141和盖板142构成油分离器140的护罩。

在油分离器140中，发动机的窜气从与曲轴箱相连的入口144流入，经过滤芯143，然后经过出口145被抽吸到发动机的进气支管中。当窜气穿过滤芯143时，含在窜气中的油雾被滤芯分离和清除，油雾颗粒滴落到壳体141的底部，再通过出口146返回到发动机的油盘。在油分离器140中，为了改进分离油雾的效率，窜气所通过的滤芯143的高度应尽可能增加。在油分离器140运行了一段时间后就需要更换滤芯143。因此，为了更换滤芯143，盖板142可以从壳体141上卸下。另外，为了更换滤芯143时的方便起见，盖板142安装在壳体141的侧面，因为壳体的侧面可以有最大的开口面积。

但是，如果盖板142处在壳体141的侧面，滴落到壳体141底部的油就有可能从壳体141与盖板142之间的缝隙泄漏。特别是当含在窜气中的油雾被油分离器140分离和去除时，设置出口146的壳体141底部处的压力将会大于壳体141外部的大气压力，即设置出口146的壳体141底部处的压力是处在正压力区域。因此，如果壳体141和盖板142之间有任何缝隙，油就会由于有压力差而泄漏。

油的泄漏问题可以通过改进壳体141和盖板142之间的密封来解决。但是，为了获得一个好的密封，接触部分的结构必将变得复杂，从而会使油分离器的制造成本增加。另外由于壳体141和盖板142是由合成树脂制成的，如果结构复杂了，它们的可成型性就会降低。