CN108716793A - 一种油分装置及其热泵*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油分装置，该油分装置至少设有三个接口，所述油分装置包括第一油分离器、油分过滤网、第一换热器及第一节流器，第一油分离器的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器及油分过滤网，第一换热腔的一端连通有第一接口,油分过滤网的下方连通有第二接口，第一油分离器的第一换热腔底部安装有回油管，所述回油管的一端接口设置在第一换热腔底部，第一节流器的输入端及输出端分别连通回油管及第一换热器，第一换热器的输出端延伸到第一油分离器的外部连通有第三接口。本发明公开的油分装置使润滑油通过回油路输送到压缩机，油分装置设计合理。

Description

一种油分装置及其热泵***
技术领域
本发明涉及热泵设备，特别涉及一种具有油分装置的热泵***。
背景技术
热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，也是全世界倍受关注的新能源技术。热泵***中安装油分装置，其作用是将制冷压缩机排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，以保证装置安全高效地运行。根据降低气流速度和改变气流方向的分油原理，使高压蒸汽中的油粒在重力作用下得以分离。但是，现有技术中，现有的油分装置安装在压缩机的输出高压侧，加上油分装置回油效果未如理想，有必要对油分装置及其热泵***作出技术改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种回油***良好、提高热泵***运行工况、高效能的具有油分装置的热泵***。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种油分装置，该油分装置至少设有三个接口，所述油分装置包括第一油分离器、油分过滤网、第一换热器及第一节流器，第一油分离器的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器及油分过滤网，第一换热腔的一端连通有第一接口,油分过滤网的下方连通有第二接口，第一油分离器的第一换热腔底部安装有回油管，所述回油管的一端接口设置在第一换热腔底部，第一节流器的输入端及输出端分别连通回油管及第一换热器，第一换热器的输出端延伸到第一油分离器的外部连通有第三接口。
进一步地，所述第一油分离器的下方安装有多重换热器，多重换热器还至少设置有五个接口，所述多重换热器的第二换热腔内部安装有第四换热器及第五换热器，第四换热器的一端与第二接口连通、另一端延伸到多重换热器的外部连通有第六接口，第五换热器的一端与第四接口连通、另一端延伸到多重换热器的外部连通有第五接口，第二换热腔的两侧分别连通有回气进口及回气出口。
进一步地，所述第一油分离器及所述多重换热器为整体式结构。
进一步地，所述第一节流器为毛细管。
本发明还公开了一种具有油分装置的热泵***，包括压缩机、四通阀、第二换热器、第三换热器及油分装置；
该油分装置至少设有三个接口，所述油分装置包括第一油分离器、油分过滤网、第一换热器及第一节流器，第一油分离器的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器及油分过滤网，第一换热腔的一端连通有第一接口,油分过滤网的下方连通有第二接口，第一油分离器的第一换热腔底部安装有回油管，所述回油管的一端接口设置在第一换热腔底部，第一节流器的输入端及输出端分别连通回油管及第一换热器，第一换热器的输出端延伸到第一油分离器的外部连通有第三接口；
所述四通阀的四个接口分别连通压缩机的高压侧、压缩机的低压侧、第二换热器及第三换热器，所述第二换热器的另一端连通第一单向阀的输入端，第一单向阀的输出端连通第一接口；所述第三换热器的另一端连通第二单向阀的输入端，第二单向阀的输出端连通第一接口；第二接口连通第二节流器的一端、第二节流器的另一端分为两路分别连通第三单向阀及第四单向阀的输入端；第三单向阀及第四单向阀的输出端连通第一单向阀及第二单向阀的输入端；第三接口与压缩机的低压侧连通。
本发明还公开了一种具有油分多重换热增焓热泵***，包括压缩机、四通阀、第二换热器、第三换热器及油分装置；
该油分装置至少设有三个接口，所述油分装置包括第一油分离器、油分过滤网、第一换热器及第一节流器，第一油分离器的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器及油分过滤网，第一换热腔的一端连通有第一接口,油分过滤网的下部第一换热腔下方连通有第二接口，第一油分离器的第一换热腔底部安装有回油管，所述回油管的一端接口设置在第一换热腔底部的上方，第一节流器的输入端及输出端分别连通回油管及第一换热器所述回油管的另一端接口与第一换热器连通，第一换热器的输出端延伸到第一油分离器的外部连通有第三接口，所述回油管及所述第一换热器之间连通有第一节流器；
所述第一油分离器的下方安装有多重换热器，多重换热器还至少设置有五个接口，所述多重换热器的第二换热腔内部安装有第四换热器及第五换热器，第四换热器的一端与第二接口连通、另一端延伸到多重换热器的外部连通有第六接口，第五换热器的一端与第四接口连通、另一端延伸到多重换热器的外部连通有第五接口，第二换热腔的两侧分别连通有回气进口及回气出口；
所述四通阀的四个接口分别连通压缩机的高压侧、回气进口、第二换热器及第三换热器，所述第二换热器的另一端连通第一单向阀的输入端，第一单向阀的输出端连通第一接口；所述第三换热器的另一端连通第二单向阀的输入端，第二单向阀的输出端连通第一接口；第二接口连通第二节流器的一端、第二节流器的另一端分为两路分别连通第三单向阀及第四单向阀的输入端；第三单向阀及第四单向阀的输出端连通第一单向阀及第二单向阀的输入端；第三接口与压缩机的低压侧连通。
进一步地，所述第四接口通过电磁阀与压缩机的高压侧连通，所述第六接口与第二节流器的输入端连通，第五接口通过第三节流器与第一接口连通。
进一步地，所述回气出口及第二节流器之间还依次连通有第四节流器及卸荷阀。
采用上述技术方案，由于该油分装置上的三个接口分别接入热泵***中使用，第一接口、及第二接口配合安装为主要的冷媒输送回路，油分过滤网、回油管及回油管上的第二接口为回油路，主回路的冷媒通过第一接口送到第一换热腔内部，由于第一换热腔内的第一换热器的换热作用，第一换热腔内的冷媒降温，有利于润滑油与冷媒的分离，使润滑油通过回油路输送到压缩机，油分装置设计合理。此外，油分装置应用在热泵***结构合理，回油装置内的第一换热器热泵***的润滑油回路回收润滑油更加充分，使热泵***运行更加稳定。
附图说明
图1为本发明的油分装置的结构示意图；
图2为本发明的具有油分装置的热泵***的结构示意图；
图3为本发明的油分装置安装有多重换热器的改进结构示意图；
图4为本发明的具有油分多重换热增焓热泵***结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明公开的一种油分装置，该油分装置至少设有三个接口A、B、C，油分装置包括第一油分离器18、油分过滤网31、第一换热器21及第一节流器19，第一油分离器18的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器21及油分过滤网31，第一换热腔的一端连通有第一接口A,油分过滤网31的下方连通有第二接口B，第一油分离器18的第一换热腔底部安装有回油管6，回油管6的一端接口设置在第一换热腔底部，第一节流器19的输入端及输出端分别连通回油管6及第一换热器21，第一换热器21的输出端延伸到第一油分离器18的外部连通有第三接口C。冷媒的主回路通过第一接口A输送到第一换热腔内部通过油分过滤网31过滤，润滑油汇集到第一换热腔的底部，第二接口B所在的管道伸入到第一换热腔中，第二接口B在第一换热腔中的端口开设位于油分过滤网31及第一换热腔的底部之间的空隙的三分之二处，第二接口B在第一换热腔中的端口高于润滑油的液位。
由于该油分装置上的三个接口分别接入热泵***中使用，第一接口A、及第二接口B配合安装为主要的冷媒输送回路，油分过滤网23、回油管6及回油管6上的第二接口B为回油路，主回路的冷媒通过第一接口A送到第一换热腔内部，由于第一换热腔内的底部高压冷媒和润滑油混合物经过第一节流器19作用下第一换热器21与第一换热腔内的冷媒相互换热使其进一步冷凝降温，有利于润滑油与冷媒的分离，保证压缩机回油及提高蒸发器效能，油分装置设计合理。
此外，在上述的油分装置的基础上，该油分装置作进一步的改进，如图3所示，第一油分离器18的下方安装有多重换热器30，多重换热器30还至少设置有五个接口D、E、F、G、H，多重换热器30的第二换热腔内部安装有第四换热器23及第五换热器24，第四换热器23的一端与第二接口B连通、另一端延伸到多重换热器30的外部连通有第六接口F，第五换热器24的一端与第四接口D连通、另一端延伸到多重换热器30的外部连通有第五接口E，第二换热腔的两侧分别连通有回气进口H及回气出口G。上述改进***进一步把高温高压冷媒蒸发换热，使节流后蒸发效果更好，同时以回气低温冷媒热交换，提高冷媒回气温度，再次增加焓值。为了使第一油分离器18及多重换热器30之间换热效果更加直接，第一油分离器18及多重换热器30为整体式结构，即第一油分离器18及多重换热器30之间连接隔绝使用只有一块壳体，传导热量更加直接，换热更加高效。
此外，为了使第一换热器21在第一换热腔内有效冷却冷媒与润滑油混合物，回油管6及第一换热器21之间连通有第一节流器19，为了不影响热泵***主回路的工况，第一节流器19采用小管径的毛细管。
如图2所示，本发明公开的一种具有油分装置的热泵***，包括压缩机1、四通阀2、第二换热器3、第三换热器11及油分装置；
该油分装置至少设有三个接口A、B、C，油分装置包括第一油分离器18、油分过滤网31、第一换热器21及第一节流器19，第一油分离器18的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器21及油分过滤网31，第一换热腔的一端连通有第一接口A,油分过滤网31的下方连通有第二接口B，第一油分离器18的第一换热腔底部安装有回油管6，回油管6的一端接口设置在第一换热腔底部，第一节流器19的输入端及输出端分别连通回油管6及第一换热器21，第一换热器21的输出端延伸到第一油分离器18的外部连通有第三接口C；
四通阀2的四个接口分别连通压缩机1的高压侧、压缩机1的低压侧、第二换热器3及第三换热器11，第二换热器3的另一端连通第一单向阀4的输入端，第一单向阀4的输出端连通第一接口A；第三换热器11的另一端连通第二单向阀14的输入端，第二单向阀14的输出端连通第一接口A；第二接口B连通第二节流器9的一端、第二节流器9的另一端分为两路分别连通第三单向阀10及第四单向阀15的输入端；第三单向阀10及第四单向阀15的输出端连通第一单向阀4及第二单向阀14的输入端；第三接口C与压缩机1的低压侧连通。。油分装置应用在热泵***结构合理，回油装置内的第一换热器热泵***的润滑油回路回收润滑油更加充分，使热泵***运行更加稳定。
上述的热泵***的工作原理如下：
当热泵***在制热水或者空调制冷时，***主回路的冷媒流动方向为：压缩机1→四通阀2→第二换热器3(制热水)→第一单向阀4→第一接口A→第二接口B→第二节流器9→第三单向阀10→第三换热器11(空调制冷)→四通阀2→压缩机1。
当热泵***在制热水或者空调制冷时，润滑油混合冷媒从第一接口A进入油分装置后，润滑油通过油分过滤网31实现油分离，润滑油或润滑油的冷媒混合物从回油管6流经第一节流器19，经节流降压后进入第一换热器21内外热交换作用，对从第一接口A进入第一换热腔的冷媒进一步冷却，从而改善冷媒工况。
当热泵***在空调制热时，***主回路的冷媒流动方向为：压缩机1→四通阀2→第三换热器11(空调制热)→第二单向阀14→第一接口A→第二接口B→第二节流器9→第四单向阀15→第二换热器3→四通阀2→压缩机1。
当热泵***在空调制热时，润滑油混合冷媒从第一接口A进入油分装置后，润滑油通过油分过滤网31实现油分离，润滑油或润滑油的冷媒混合物从回油管6流经第一节流器19，经节流降压后进入第一换热器21内外热交换作用，对从第一接口A进入第一换热腔的冷媒进一步冷却，从而改善冷媒工况。
如图4所示，本发明还公开了一种具有油分多重换热增焓热泵***，包括压缩机1、四通阀2、第二换热器3、第三换热器11及油分装置；
该油分装置至少设有三个接口A、B、C，油分装置包括第一油分离器18、油分过滤网31、第一换热器21及第一节流器19，第一油分离器18的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器21及油分过滤网31，第一换热腔的一端连通有第一接口A,油分过滤网31的下部第一换热腔下方连通有第二接口B，第一油分离器18的第一换热腔底部安装有回油管6，回油管6的一端接口设置在第一换热腔底部的上方，第一节流器19的输入端及输出端分别连通回油管6及第一换热器21回油管6的另一端接口与第一换热器21连通，第一换热器21的输出端延伸到第一油分离器18的外部连通有第三接口C，回油管6及第一换热器21之间连通有第一节流器19；
第一油分离器18的下方安装有多重换热器30，多重换热器30还至少设置有五个接口D、E、F、G、H，多重换热器30的第二换热腔内部安装有第四换热器23及第五换热器24，第四换热器23的一端与第二接口B连通、另一端延伸到多重换热器30的外部连通有第六接口F，第五换热器24的一端与第四接口D连通、另一端延伸到多重换热器30的外部连通有第五接口E，第二换热腔的两侧分别连通有回气进口H及回气出口G；
四通阀2的四个接口分别连通压缩机1的高压侧、回气进口H、第二换热器3及第三换热器11，第二换热器3的另一端连通第一单向阀4的输入端，第一单向阀4的输出端连通第一接口A；第三换热器11的另一端连通第二单向阀14的输入端，第二单向阀14的输出端连通第一接口A；第二接口B连通第二节流器9的一端、第二节流器9的另一端分为两路分别连通第三单向阀10及第四单向阀15的输入端；第三单向阀10及第四单向阀15的输出端连通第一单向阀4及第二单向阀14的输入端；第三接口C与压缩机1的低压侧连通。
上述的具有油分多重换热增焓热泵***在具备有利于润滑油与冷媒的分离的优点外，安装具有油分多重换热的油分装置进一步把高温高压冷媒蒸发换热，使节流后蒸发效果更好，同时以回气低温冷媒热交换，提高冷媒回气温度，再次增加焓值。
此外，第四接口D通过电磁阀25与压缩机的高压侧连通，第六接口F与第二节流器9的输入端连通，第五接口E通过第三节流器29与第一接口A连通，低温工况下，电磁阀25打开，压缩机1的旁通排气高温高压气体进入多重换热器30中多重换热，同回气低温冷媒热交换，三次蒸发增加焓值。
具有油分多重换热增焓热泵***的回气出口G及第二节流器9之间还依次连通有第四节流器17及卸荷阀16，压缩机1处于超高温负荷运行时，从回气出口G输出的通过第四节流器17节流后冷媒降温、降压再通过卸荷阀16，起到降压降负荷的作用。
上述的具有油分多重换热增焓热泵***的工作原理如下：
当热泵***在制热水或者空调制冷时，***主回路的冷媒流动方向为：压缩机1→四通阀2→第二换热器3(制热水)→第一单向阀4→第一接口A→第二接口B→第四换热器23→第六接口F→第二节流器9→第三单向阀10→第三换热器11(空调制冷)→四通阀2→压缩机1。
当热泵***在制热水或者空调制冷时，润滑油混合冷媒从第一接口A进入油分装置后，润滑油通过油分过滤网31实现油分离，润滑油或润滑油的冷媒混合物从回油管6流经第一节流器19，经节流降压后进入第一换热器21内外热交换作用，对从第一接口A进入第一换热腔的冷媒进一步冷却，从而改善冷媒工况。
当热泵***在空调制热时，***主回路的冷媒流动方向为：压缩机1→四通阀2→第三换热器11→第二单向阀14→第一接口A→第二接口B→第四换热器23→第六接口F→第二节流器9→第四单向阀15→第二换热器3→四通阀2→压缩机1。
当热泵***在空调制热时，润滑油混合冷媒从第一接口A进入油分装置后，润滑油通过油分过滤网31实现油分离，润滑油或润滑油的冷媒混合物从回油管6流经第一节流器19，经节流降压后进入第一换热器21内外热交换作用，对从第一接口A进入第一换热腔的冷媒进一步冷却，从而改善冷媒工况。
低温工况回气增焓回路：压缩机1→电磁阀25→第四接口D→第五换热器24→第三节流器29→第一接口A。该回路在低温工况下，从压缩机1中旁通排气高压高温气体进入第二分离器30中与回气低温冷媒热交换，进行多次蒸发提高***焓值。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种油分装置，其特征在于：该油分装置至少设有三个接口(A、B、C)，所述油分装置包括第一油分离器(18)、油分过滤网(31)、第一换热器(21)及第一节流器(19)，第一油分离器(18)的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器(21)及油分过滤网(31)，第一换热腔的一端连通有第一接口(A),油分过滤网(31)的下方连通有第二接口(B)，第一油分离器(18)的第一换热腔底部安装有回油管(6)，所述回油管(6)的一端接口设置在第一换热腔底部，第一节流器(19)的输入端及输出端分别连通回油管(6)及第一换热器(21)，第一换热器(21)的输出端延伸到第一油分离器(18)的外部连通有第三接口(C)。
2.根据权利要求1所述的油分装置，其特征在于：所述第一油分离器(18)的下方安装有多重换热器(30)，多重换热器(30)还至少设置有五个接口(D、E、F、G、H)，所述多重换热器(30)的第二换热腔内部安装有第四换热器(23)及第五换热器(24)，第四换热器(23)的一端与第二接口(B)连通、另一端延伸到多重换热器(30)的外部连通有第六接口(F)，第五换热器(24)的一端与第四接口(D)连通、另一端延伸到多重换热器(30)的外部连通有第五接口(E)，第二换热腔的两侧分别连通有回气进口(H)及回气出口(G)。
3.根据权利要求2所述的油分装置，其特征在于：所述第一油分离器(18)及所述多重换热器(30)为整体式结构。
4.根据权利要求1所述的油分装置，其特征在于：所述第一节流器(19)为毛细管。
5.一种具有油分装置的热泵***，其特征在于：包括压缩机(1)、四通阀(2)、第二换热器(3)、第三换热器(11)及油分装置；
该油分装置至少设有三个接口(A、B、C)，所述油分装置包括第一油分离器(18)、油分过滤网(31)、第一换热器(21)及第一节流器(19)，第一油分离器(18)的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器(21)及油分过滤网(31)，第一换热腔的一端连通有第一接口(A),油分过滤网(31)的下方连通有第二接口(B)，第一油分离器(18)的第一换热腔底部安装有回油管(6)，所述回油管(6)的一端接口设置在第一换热腔底部，第一节流器(19)的输入端及输出端分别连通回油管(6)及第一换热器(21)，第一换热器(21)的输出端延伸到第一油分离器(18)的外部连通有第三接口(C)；
所述四通阀(2)的四个接口分别连通压缩机(1)的高压侧、压缩机(1)的低压侧、第二换热器(3)及第三换热器(11)，所述第二换热器(3)的另一端连通第一单向阀(4)的输入端，第一单向阀(4)的输出端连通第一接口(A)；所述第三换热器(11)的另一端连通第二单向阀(14)的输入端，第二单向阀(14)的输出端连通第一接口(A)；第二接口(B)连通第二节流器(9)的一端、第二节流器(9)的另一端分为两路分别连通第三单向阀(10)及第四单向阀(15)的输入端；第三单向阀(10)及第四单向阀(15)的输出端连通第一单向阀(4)及第二单向阀(14)的输入端；第三接口(C)与压缩机(1)的低压侧连通。
6.一种具有油分多重换热增焓热泵***，其特征在于：包括压缩机(1)、四通阀(2)、第二换热器(3)、第三换热器(11)及油分装置；
该油分装置至少设有三个接口(A、B、C)，所述油分装置包括第一油分离器(18)、油分过滤网(31)、第一换热器(21)及第一节流器(19)，第一油分离器(18)的第一换热腔内部由上到下分别安装有第一换热器(21)及油分过滤网(31)，第一换热腔的一端连通有第一接口(A),油分过滤网(31)的下部第一换热腔下方连通有第二接口(B)，第一油分离器(18)的第一换热腔底部安装有回油管(6)，所述回油管(6)的一端接口设置在第一换热腔底部的上方，第一节流器(19)的输入端及输出端分别连通回油管(6)及第一换热器(21)所述回油管(6)的另一端接口与第一换热器(21)连通，第一换热器(21)的输出端延伸到第一油分离器(18)的外部连通有第三接口(C)，所述回油管(6)及所述第一换热器(21)之间连通有第一节流器(19)；
所述第一油分离器(18)的下方安装有多重换热器(30)，多重换热器(30)还至少设置有五个接口(D、E、F、G、H)，所述多重换热器(30)的第二换热腔内部安装有第四换热器(23)及第五换热器(24)，第四换热器(23)的一端与第二接口(B)连通、另一端延伸到多重换热器(30)的外部连通有第六接口(F)，第五换热器(24)的一端与第四接口(D)连通、另一端延伸到多重换热器(30)的外部连通有第五接口(E)，第二换热腔的两侧分别连通有回气进口(H)及回气出口(G)；
所述四通阀(2)的四个接口分别连通压缩机(1)的高压侧、回气进口(H)、第二换热器(3)及第三换热器(11)，所述第二换热器(3)的另一端连通第一单向阀(4)的输入端，第一单向阀(4)的输出端连通第一接口(A)；所述第三换热器(11)的另一端连通第二单向阀(14)的输入端，第二单向阀(14)的输出端连通第一接口(A)；第二接口(B)连通第二节流器(9)的一端、第二节流器(9)的另一端分为两路分别连通第三单向阀(10)及第四单向阀(15)的输入端；第三单向阀(10)及第四单向阀(15)的输出端连通第一单向阀(4)及第二单向阀(14)的输入端；第三接口(C)与压缩机(1)的低压侧连通。
7.根据权利要求6所述的具有油分多重换热增焓热泵***，其特征在于：所述第四接口(D)通过电磁阀(25)与压缩机的高压侧连通，所述第六接口(F)与第二节流器(9)的输入端连通，第五接口(E)通过第三节流器(29)与第一接口(A)连通。
8.根据权利要求6所述的具有油分多重换热增焓热泵***，其特征在于：所述回气出口(G)及第二节流器(9)之间还依次连通有第四节流器(17)及卸荷阀(16)。
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