CN209646140U - 一种冷却器用的气水分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却器用的气水分离器，包括外壳体，其内部形成容置空间，所述外壳体上具有进气口和出气口；所述容置空间内竖直设置有至少两个导向件，各相邻的两个导向件之间形成流通通道，来自所述进气口的空气在流经所述流通通道之后从所述出气口排出，形成空气流路。本实用新型采用了第一挡板、导向件、丝网层的多级气水分离组合方式，实现对大直径和小直径冷凝水液滴的多重、高效率分离，极大的提高水分离效率；同时，本实用新型考虑了压缩空气中残油对气“夹带”水的问题，通过第二挡板将被空气携带的“水珠”拦截下来，不被带走，降低油膜对水分离效率的负面作用。

Description

一种冷却器用的气水分离器

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机气水分离技术领域，特别是一种冷却器用的冷却器用的气水分离器。

背景技术

空气经压缩机机头压缩，再经过后冷却器降温后会产生大量的冷凝水。如果这些冷凝水不经分离，将会连同压缩空气一起进入到压缩机的后处理设备，增加其工作负荷，同时也将造成用户管网生锈、动力仪表(设备)工作失效等负面问题。目前，部分商家自行设计的气水分离结构，其分离效率普遍较低，且许多和冷却器集成一体的气水分离设计没有考虑空气中有少许残油对分离的影响，使得附着在气水分离器内部的油膜对冷凝水几乎不具有约束作用，而冷凝水在气水分离器内部所形成的水珠极易被夹带出去，降低了气水分离效率。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有的气水分离设计中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型其中的一个目的是提供一种冷却器用的气水分离器，其采用多级气水分离组合，极大的提高水分离效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种冷却器用的气水分离器，其包括，外壳体，其内部形成容置空间，所述外壳体上具有进气口和出气口；所述容置空间内竖直设置有至少两个导向件，各相邻的两个导向件之间形成流通通道，来自所述进气口的空气在流经所述流通通道之后从所述出气口排出，形成空气流路。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述导向件的横截面为周期性的波形折线状，且各个折角处均外伸有一个倒钩，该倒钩指向与所述空气流路的方向相反。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述导向件均置于底板上，所述底板上具有漏孔，且所述底板与所述容置空间的底部之间具有储存空间；所述空气在所述流通通道中碰撞到所述导向件的侧面及其各个倒钩时，空气中的冷凝水能够附着于所述导向件上，并沿着所述导向件的竖直方向流至所述底板，再从所述漏孔落入所述储存空间中。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述容置空间内还设置有丝网层，所述丝网层置于所述底板上，位于所述导向件的内端，并与其内端头保持间隙；来自所述流通通道的空气经过所述丝网层后从所述出气口排出。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述进气口内竖直设置有第一挡板，其下端置于所述底板上，且位于所述导向件的外端；所述第一挡板上具有通孔，所述空气通过所述通孔进入所述导向件的流通通道。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述出气口内固定有出气管道，所述出气管道的内端头伸入所述容置空间内，且其内侧壁上横向设置有第二丝网层。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述丝网层包括第一面和第二面，所述第一面与所述导向件的内端正对，所述第二面与所述外壳体的内侧壁正对；所述外壳体内与所述第二面正对的一侧面为内底面，所述内底面与所述第二面之间存在间隔空间，且所述内底面上固定有非竖直的第二挡板，所述第二挡板的外边缘与所述第二面之间具有间隙。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述导向件内端头的底部与所述丝网层的底部之间通过竖直的第三挡板隔开，形成间隙；所述第三挡板竖直固定于所述底板的上表面。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：所述第一挡板、导向件、第三挡板、丝网层共同形成一个过滤单元；所述容置空间内具有两个所述过滤单元，且关于所述出气管道对称设置。

作为本实用新型所述冷却器用的气水分离器的一种优选方案，其中：对称的两个第一挡板之间通过封堵板连接，所述封堵板正对所述出气管道，所述第一挡板上的各个所述通孔均正对于所述流通通道的入口。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用了第一挡板、导向件、丝网层的多级气水分离组合方式，实现对大直径和小直径冷凝水液滴的多重、高效率分离，极大的提高水分离效率；同时，本实用新型考虑了压缩空气中残油对气“夹带”水的问题，通过第二挡板将被空气携带的“水珠”拦截下来，不被带走，降低油膜对水分离效率的负面作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型所述的冷却器用的气水分离器整体结构图。

图2为本实用新型所述的冷却器用的气水分离器***图。

图3为本实用新型所述的导向件结构图及横截面图。

图4为本实用新型所述的冷却器用的气水分离器俯视图及竖直其剖面图。

图5为本实用新型所述的冷却器用的气水分离器侧视图及其水平剖面图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1～5，为本实用新型的一个实施例，该实施例提供了一种冷却器用的气水分离器。该气水分离器可以设置在空气压缩机的后冷却器上，具体设置在后冷却器的排气口端部，可与后冷却器集成一体，用于提高后冷却器的气水分离效率。

实际中，空气压缩机输出的压缩空气温度可达180℃，在此温度下，空气的水分完全呈气态。后冷却器的作用就是将空气压缩机出口的高温空气冷却至40℃以下，将大量水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴，以便将它们清除掉。高温的压缩空气经过后冷却器冷却降温后产生大量的冷凝水，这些冷凝水夹带于空气中，常规的后冷却器自身所携带的气水分离器，其分离效率普遍较低，且未考虑空气中的少许残油对分离的影响，因此经过后冷却器处理后还是会存在不少冷凝水连同压缩空气一起进入到压缩机的后处理设备，增加其工作负荷，同时也将造成用户管网生锈、动力仪表(设备)工作失效等负面问题。

本实用新型所述的冷却器用的气水分离器采用多级分离结构确保高效率的气水分离效果，同时解决了油膜对气水分离的负面影响。具体如下：

所述冷却器用的气水分离器包括外壳体100，其为承压元件，用于容纳气水分离器内部的各个功能单元，同时还可以收集落下的冷凝水，并排放经过气水分离后的压缩空气。

外壳体100的内部形成容置空间M，其有一侧开口，用于连接后冷却器，并接收来自后冷却器的空气(含水分)，该“开口”即为气水分离器的进气口101。外壳体100上还具有出气口102，用于排出经过气水分离后的空气，并进入压缩机的后处理设备。

例如，本实用新型可以将外壳体100整体设置为盒状(仅为一个实施例，不限制保护范围)，其由槽形截面的封头本体104和位于封头本体104两端的封盖105所围合而成，进气口101位于其中一侧面，出气口102位于顶部。封盖105是外壳体100的一部分，保证气水分离的封闭空间。

容置空间M的底部架设有底板300，底板300与容置空间M的底面之间具有间隔，形成水池状的储存空间M-1，用于储存冷凝水。具体的，底板300的两端具有支撑脚303，并通过支撑脚303悬空架立在容置空间M的底部。底板300的作用是支撑气水分离器内部各功能部件和实现储存空间M-1的“分区”。

容置空间M内竖直设置有多个并列的导向件200，且各个并列的导向件200均竖直置于或固定于底板300上。各相邻的两个导向件200之间形成多个并列的流通通道D，来自进气口101的空气在流经流通通道D之后从出气口102排出，形成空气流路。在流通通道D中，空气不断与两侧的导向件200进行碰撞、改变流向，形成冷凝水附着于导向件200上，由于导向件200竖直设置，因此冷凝水能够顺流而下，流到底板300上。进一步的，底板300上具有若干个漏孔301，因此汇集在底板300上的水可以顺着漏孔301落入底部的储存空间M-1内。

导向件200可以由一个水平横截面沿着竖直方向拉伸建模所得，导向件200的横截面为周期性的波形折线状，且各个折角处均外伸有一个倒钩201，该倒钩201指向与空气进入流通通道D时的空气流路方向相反。因此当空气从导向件200的一端进入流通通道D内之后，一方面，能够不断与弯折的下一片折板侧面产生碰撞；另一方面，在撞入倒钩201内之后，能够急剧地进行小范围的变向，还能与正在进入的气流产生互相冲击，最终形成复杂的碰撞气流，并逐步从流通通道D的出口排出。

在上述过程中，由于空气中的气体与冷凝水水滴(粒径较小)的密度、惯性不同而得到分离。同时，导向件200上的倒钩201能够“抓住”来自空气中的冷凝水，并使得冷凝水水滴不断附着于其上，形成直径较大的水珠，沿壁面下降汇集于容置空间M底部的储存空间M-1内。

进一步的，容置空间M内还设置有丝网层400，其丝网材质可以采用普通钢丝或不锈钢丝，丝网可以叠层设置有多层，并具有一定的厚度。由于气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动时，如果流经丝网层400，则将被丝网过筛，气体通过了，而液体被拦截而留在丝网上，并在重力的作用下流至底板300上。

丝网层400被竖直固定于底板300上，且位于导向件200的内端。丝网层400包括第一面401和第二面402，其中的第一面401与导向件200的内端正对，并与其内端头保持间隙。来自流通通道D的空气从内端出口排出后，直接撞入丝网层400的第一面401。当空气中小直径的水滴撞击、附着于丝网表面时，能够形成大的水珠，最后聚集于丝网层400底部，并落入底板300下的储存空间M-1中。经过丝网层400过滤后的空气从气水分离器的出气口102排出。

较佳的，导向件200内端头的底部与丝网层400的底部之间通过竖直的第三挡板302隔开，使得第一面401与导向件200内端头之间形成间隙。第三挡板302为条板状，其可以竖直固定于底板300的上表面，高度低于导向件200与丝网层400。当空气湿度过高时，它能够将导向件200和丝网层400隔开，同时避免底板300上对应于导向件200区段处的水层被流动的空气“二次夹带”进入丝网层400，增加其分离负荷而影响分离效率。

进一步的，进气口101内竖直设置有第一挡板500，其下端置于或固定于底板300上，且位于导向件200的外端。优选的，第一挡板500可以与丝网层400平行设置。第一挡板500上均布有多个通孔501，空气能够通过通孔501进入导向件200的流通通道D。

第一挡板500的设置能够降低气水混合物的流速，保证了低速的空气在进入后续的流通通道D、丝网层400时能够被充分分离，提高导向件200和丝网层400的分离效率。同时，气流中一部分水滴撞击第一挡板500，能够附着于其外壁面上，汇集成大的水膜在重力作用下落入第一挡板500的根部，根部的冷凝水通过底板300上的漏孔301进入储存空间M-1内。

进一步的，出气口102内固定有出气管道600，出气管道600为一竖直的空心管道，较佳的，其外端头与出气口102齐平，内端头伸入容置空间M内，且其管道的内侧壁上横向设置有第二丝网层601，其分离原理与丝网层400相同，此处不赘述。

在本实用新型中，丝网层400的第二面402与外壳体100的内侧壁正对，而外壳体100内与第二面402正对的一侧面为内底面103，内底面103与第二面402之间存在间隔空间，且内底面103上固定有非竖直的第二挡板103a，第二挡板103a的外边缘与第二面402之间具有间隙，不与第二面402接触。

在实际中，内底面103上可能会残留部分未及时落入储存空间M-1的冷凝水，第二挡板103a的设置能够阻挡住这部分水顺着壁面被空气夹带、吹扫着进入出气管道600，即：无论空气是从上向下还是从下向上，只要经过第二挡板103a，其所携带的冷凝水将被其拦截，而气体部分则可以通过第二挡板103a外边缘与第二面402之间的间隙中流过。如果没有第二挡板103a，特别是当内底面103上残留有少量油膜的时候，油膜上能够形成水珠且极易发生脱离，在空气排出出气管道600的过程中，内底面103壁面上的冷凝水会以水珠而非水膜的形态被经过内底面103表面的空气“吹扫”着进入出气管道600。

优选的，第二挡板103a为条板状，且为水平设置，能够最大限度的阻挡来自内底面103上的冷凝水。

进一步的，第一挡板500、导向件200、第三挡板302、丝网层400共同形成一个过滤单元，而容置空间M内可以具有两个过滤单元，且该两个过滤单元关于出气管道600对称设置。此外，两个对称的第一挡板500之间还可以通过封堵板700连接，封堵板700正对出气管道600，防止来自后冷却器芯体内的空气穿过两组过滤单元中间，直接从出气管道600排出。同时，为了保证压缩空气全部按照“第一挡板500——导向件200——丝网层400——第二挡板103a——第二丝网层601”的顺序进行气水分离，则需要保证来自后冷却器芯体内的空气能够仅从第一挡板500的通孔501进入导向件200之间，因此，设定第一挡板500上的各个通孔501均正对于流通通道D的入口。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种冷却器用的气水分离器，其特征在于：包括，

外壳体(100)，其内部形成容置空间(M)，所述外壳体(100)上具有进气口(101)和出气口(102)；

所述容置空间(M)内竖直设置有至少两个导向件(200)，各相邻的两个导向件(200)之间形成流通通道(D)，来自所述进气口(101)的空气在流经所述流通通道(D)之后从所述出气口(102)排出，形成空气流路。

2.如权利要求1所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述导向件(200)的横截面为周期性的波形折线状，且各个折角处均外伸有一个倒钩(201)，该倒钩(201)指向与所述空气流路的方向相反。

3.如权利要求2所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述导向件(200)均置于底板(300)上，所述底板(300)上具有漏孔(301)，且所述底板(300)与所述容置空间(M)的底部之间具有储存空间(M-1)；

所述空气在所述流通通道(D)中碰撞到所述导向件(200)的侧面及其各个倒钩(201)时，空气中的冷凝水能够附着于所述导向件(200)上，并沿着所述导向件(200)的竖直方向流至所述底板(300)，再从所述漏孔(301)落入所述储存空间(M-1)中。

4.如权利要求3所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述容置空间(M)内还设置有丝网层(400)，所述丝网层(400)置于所述底板(300)上，位于所述导向件(200)的内端，并与其内端头保持间隙；来自所述流通通道(D)的空气经过所述丝网层(400)后从所述出气口(102)排出。

5.如权利要求4所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述进气口(101)内竖直设置有第一挡板(500)，其下端置于所述底板(300)上，且位于所述导向件(200)的外端；

所述第一挡板(500)上具有通孔(501)，所述空气通过所述通孔(501)进入所述导向件(200)的流通通道(D)。

6.如权利要求5所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述出气口(102)内固定有出气管道(600)，所述出气管道(600)的内端头伸入所述容置空间(M)内，且其内侧壁上横向设置有第二丝网层(601)。

7.如权利要求6所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述丝网层(400)包括第一面(401)和第二面(402)，所述第一面(401)与所述导向件(200)的内端正对，所述第二面(402)与所述外壳体(100)的内侧壁正对；

所述外壳体(100)内与所述第二面(402)正对的一侧面为内底面(103)，所述内底面(103)与所述第二面(402)之间存在间隔空间，且所述内底面(103)上固定有非竖直的第二挡板(103a)，所述第二挡板(103a)的外边缘与所述第二面(402)之间具有间隙。

8.如权利要求7所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述导向件(200)内端头的底部与所述丝网层(400)的底部之间通过竖直的第三挡板(302)隔开，形成间隙；

所述第三挡板(302)竖直固定于所述底板(300)的上表面。

9.如权利要求8所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：所述第一挡板(500)、导向件(200)、第三挡板(302)、丝网层(400)共同形成一个过滤单元；

所述容置空间(M)内具有两个所述过滤单元，且关于所述出气管道(600)对称设置。

10.如权利要求9所述的冷却器用的气水分离器，其特征在于：对称的两个第一挡板(500)之间通过封堵板(700)连接，所述封堵板(700)正对所述出气管道(600)，所述第一挡板(500)上的各个所述通孔(501)均正对于所述流通通道(D)的入口。