[发明专利]一种内置油分离器的冷凝器

说明书

技术领域

本发明属于空调系统的冷凝器结构领域，特别是涉及一种内置油分离器的冷凝器。

背景技术

在空调制冷机组运转时，冷冻油不可避免地或多或少随制冷剂气体进入整个制冷系统，参与制冷循环。特别是进入蒸发器后，溶于制冷剂的冷冻油会因为制冷剂的蒸发以液体油滴的形态沉积在蒸发器底部，无法随制冷剂气体回到压缩机曲轴箱内。当冷冻油长时间无法连续返回压缩机时，就会造成压缩机内油面下降，冷冻油枯竭，最终会出现压缩机缺油、抱轴甚至烧毁等恶性故障。另外，冷冻油随制冷剂进入蒸发器或冷凝器后会在其换热管表面形成一层油膜，由于该层油膜导热系数较小，导致热阻增加，影响换热性能。 

为了保证压缩机稳定安全的运行，尽量减少进入换热器内的冷冻油，通常在制冷机组的排气管路和冷凝器之间设置一个油分离器，将随排气一同排出的冷冻油分离出来直接返回压缩机内以保证压缩机的正常运转，并减轻油膜对蒸发器和冷凝换热性能的影响。这种单独设置的油分离器导致接管复杂，压降增大，能效降低，同时也使得空调机组的外形体积增大，成本上升。

为了克服上述技术的不足，出现了将油分离器设置在冷凝器内的一体式设备，称为内置油分一体式冷凝器。其技术方案是在同一个圆筒内将冷冻油从高压过热的制冷剂气相中分离出来，分离出的油直接返回压缩机，而气相的制冷剂与冷的换热管接触被冷凝成液态，从下部的液态制冷剂出口排出。内置油分一体式冷凝器可实现油分离系统与热交换系统的整合，从而降低压降，提高能效，系统接管简单，整机简洁。

然而，现有的内置油分一体式冷凝器仅仅将过滤式油分离器置于冷凝器内，并未考虑两者结构上的结合以及功能上的配合，导致内置油分离器的流速高，流速不均匀，分离效果差，另外也有体积大，加工装配困难等缺点。

中国专利公告号为CN200961976Y的实用新型专利公开了“用于螺杆满液式空调机组的冷凝器”，其技术方案就是缺少气体均布装置，导致气体流速不均匀，影响了使用效果。

而中国专利公开号为CN101270945的发明专利申请公开了“一种内置油分离式冷凝装置”，其技术方案也只是直接将一个双向二次分离的卧式过滤冷凝器改成弓形之后安装在冷凝器筒体的上部，其不足之处也是导致丝网过滤层内的流速高，制冷剂从油分离器的两端的出口进入冷凝器，导致制冷剂在管束上分布不均匀，同时油分离器体积大，导致整个冷凝器的体积增大。

又如，中国专利公告号为CN202013056的实用新型专利公开了“内置于冷凝器的油气分离装置”，其对在先技术的部分问题进行了一些改进，提高了制冷剂的在换热管束上的分布均匀性，但其同样存在着制冷剂通过丝网层的速度高，导致油分离效果差等问题，并未充分结合油分离器和冷凝器本身的结构特点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑，加工和安装简单内置油分离器的冷凝器，该冷凝器通过结构的改进，使得制冷剂通过过滤层时速度低且比较匀速，并使制冷剂沿轴向均匀分布，使油分效果好，换热效果好。

为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下。

一种内置油分离器的冷凝器，包括冷凝器筒体，筒体的内部下方设置换热管，筒体的内部上方设置油分离器，所述油分离器与设于筒体上的进气管接通，所述油分离器包括管体，该管体与进气管接通，且由接通处分为至少两个分支，每个分支均设有出气孔，管体的外侧套设有筒形过滤器，筒形过滤器与换热管之间设置有接油装置，接油装置连接回油管。本发明在冷凝器的内部上方设置油分离器，通过进气管进入的从压缩机来的夹带冷冻油的过热蒸汽先通过油分离器进行油气分离，而油分离器主体由管体构成，且该管体分成多个分支，这样一来，从进气管进入的蒸汽先是一分为多，降低了流速，实现基本的油分离，而且通过在管体的每个分支上均匀设置出气孔，使得夹带冷冻油的制冷剂气体沿管体均匀分布并从管体流出，便于匀速经过筒形过滤器，实现再次过滤，使得整体的油分离效果明显，分离后的冷冻油通过接油装置收集后由回油管带出，而制冷剂气体则流经下方的换热管。本发明根据冷凝器的结构特点，合理安排油分离器和换热管的设置位置，且作为油分离器主体的管体和筒形过滤器可根据具体的冷凝器结构，设置具体的分支数和每个分支的长短，通常是由接通处作为两个分支的对称点，特别是采用两个分支，即管体为一直管，直管的中间作为接通处与进气管接通，该结构最为简单紧凑，且加工和安装均非常方便。也可以根据冷凝器筒体内部空间的实际情况设置多个分支。