本申請(qǐng)涉及氣液分離器，特別是涉及一種氣液分離裝置及熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源電動(dòng)汽車的應(yīng)用越來(lái)越普遍，電動(dòng)車熱管理的研究越發(fā)受重視。電動(dòng)汽車熱管理主要包括電池?zé)峁芾怼⒊藛T艙空調(diào)系統(tǒng)以及電機(jī)電控?zé)峁芾怼?/p>

2、相比于傳統(tǒng)汽車?yán)冒l(fā)動(dòng)機(jī)的余熱制熱，純電動(dòng)型汽車大多數(shù)車型采用熱泵結(jié)合ptc進(jìn)行熱管理，在低溫下采用ptc加熱乘員艙或者電池包，ptc具有加熱速度快，不受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點(diǎn)，但是ptc的制熱效率低且能耗高。

3、與之對(duì)應(yīng)地，熱泵的制熱能效比比較高，但是熱泵工作受環(huán)溫限制比較大，在低溫狀態(tài)下，由于冷媒蒸發(fā)壓力比較低，導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣密度降低，相同轉(zhuǎn)速下冷媒質(zhì)量和流量降低，整個(gè)熱泵工作的制熱量和制熱效率都會(huì)大幅度降低。除此之外，在低溫狀態(tài)下，氣液分離器中的潤(rùn)滑油和冷媒因低溫下的互溶性降低，容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，而潤(rùn)滑油的黏度隨溫度降低而增大，由此也會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)回油困難。

4、進(jìn)一步地，在超低溫的工作環(huán)境下，室外換熱器沒辦法從大氣環(huán)境正常吸熱，導(dǎo)致熱泵無(wú)法正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種氣液分離裝置及熱泵系統(tǒng)，以解決環(huán)境溫度過低導(dǎo)致熱泵運(yùn)行效率大幅下降以及壓縮機(jī)回油困難的問題。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑臍庖悍蛛x裝置包括內(nèi)筒體、外筒體、蓋體、分隔筋條組和出氣管道部，外筒體套設(shè)于內(nèi)筒體的外周側(cè)，內(nèi)筒體和外筒體之間設(shè)有夾層腔，分隔筋條組設(shè)于夾層腔，并將夾層腔分隔為多個(gè)并列設(shè)置的分支通道，相鄰分支通道首尾依次連通并形成迂回通道結(jié)構(gòu)；蓋體同步蓋設(shè)于內(nèi)筒體和外筒體的開口處，蓋體設(shè)有熱流進(jìn)口和冷流進(jìn)口，熱流進(jìn)口和冷流進(jìn)口分別連通于迂回通道結(jié)構(gòu)的進(jìn)口端；內(nèi)筒體設(shè)有連通迂回通道結(jié)構(gòu)出口端的分離腔，出氣管道部一端伸入并連通于分離腔，另一端密封穿設(shè)于蓋體并連通壓縮機(jī)。

3、在其中一個(gè)實(shí)施例中，分隔筋條組包括多個(gè)分別沿著氣液分離裝置軸向延伸的軸向筋條，多個(gè)軸向筋條沿著夾層腔的周向間隔設(shè)置，其中一部分軸向筋條靠近蓋體的一端設(shè)有頂部通道，一部分軸向筋條遠(yuǎn)離蓋體的一端設(shè)有底部通道；相鄰軸向筋條圍設(shè)形成分支通道，頂部通道和底部通道沿著夾層腔的周向交替布置，以使相鄰分支通道通過頂部通道和底部通道交替連通形成沿著夾層腔周向延伸的迂回通道結(jié)構(gòu)。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，軸向筋條和內(nèi)筒體一體成型設(shè)置，或者，軸向筋條和外筒體一體成型設(shè)置，或者，軸向筋條焊接或者粘接于內(nèi)筒體，或者，軸向筋條焊接或者粘接于外筒體。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，分隔筋條組包括多個(gè)分別沿著氣液分離裝置周向延伸的周向筋條以及沿著氣液分離裝置軸向延伸的第一筋條和第二筋條，第一筋條和第二筋條沿著夾層腔的周向間隔設(shè)置形成軸向通道；定義夾層腔位于軸向通道之外的區(qū)域?yàn)榛炝鲄^(qū)域，周向筋條設(shè)置于混流區(qū)域，多個(gè)周向筋條沿著氣液分離裝置的軸向間隔設(shè)置，其中一部分周向筋條的一端密封連接第一筋條，另一端和第二筋條間隔設(shè)置形成第二通道，另一部分周向筋條一端密封連接第二筋條，另一端和第一筋條間隔設(shè)置形成第一通道；相鄰周向筋條圍設(shè)形成分支通道，以及，周向筋條和夾層腔的底壁圍設(shè)形成分支通道，第一通道和第二通道沿著夾層腔的軸向交替布置，以使相鄰分支通道通過第一通道和第二通道交替連通形成沿著夾層腔軸向延伸的迂回通道結(jié)構(gòu)；軸向通道連通位于夾層腔底部的分支通道。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，周向筋條和內(nèi)筒體一體成型設(shè)置，或者，周向筋條和外筒體一體成型設(shè)置，或者，周向筋條焊接或者粘接于內(nèi)筒體，或者，周向筋條焊接或者粘接于外筒體。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，蓋體包括第一蓋、第二蓋和隔斷板組，第一蓋密封設(shè)置于外筒體的開口處，第二蓋密封設(shè)置于內(nèi)筒體的開口處，第一蓋和第二蓋沿著氣液分離裝置的軸向間隔設(shè)置并形成間隔區(qū)域；隔斷板組的兩端分別連接第一蓋和第二蓋，以將間隔區(qū)域分隔出進(jìn)流腔和出流腔，熱流進(jìn)口和冷流進(jìn)口分別設(shè)置于第一蓋，熱流進(jìn)口和冷流進(jìn)口分別通過進(jìn)流腔連通迂回通道結(jié)構(gòu)的進(jìn)口端，第二蓋設(shè)有連通分離腔的通孔，迂回通道結(jié)構(gòu)的出口端依次通過出流腔和通孔連通分離腔。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，出氣管道部包括管體和通道部，通道部設(shè)置于蓋體并沿著氣液分離裝置的軸向依次穿設(shè)于第一蓋和第二蓋，管體一端插置于通道部，另一端朝向分離腔的底部延伸。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，氣液分離裝置還包括設(shè)置于分離腔的分離罩，分離罩固定套設(shè)于管體靠近蓋體的一端，分離罩的開口朝向背離蓋體的方向，以使從通孔進(jìn)入分離腔的混合冷媒能夠沖擊分離罩背離自身開口的端面。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，氣液分離裝置還包括分離筒，分離筒設(shè)置于分離罩背離蓋體的一側(cè)并固定套設(shè)于管體的外周側(cè)，分離罩的內(nèi)徑大于分離筒的內(nèi)徑，分離罩罩設(shè)于分離筒的開口處并連通分離筒，管體遠(yuǎn)離蓋體的一端連通分離筒。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，氣液分離裝置還包括過濾部，過濾部設(shè)置于管體遠(yuǎn)離蓋體的一端，以使管體能夠通過過濾部連通分離腔的底端，過濾部和分離腔的底壁間隔設(shè)置。

12、本申請(qǐng)還提供一種熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)包括以上任意一個(gè)實(shí)施例所述的氣液分離裝置。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┑臍庖悍蛛x裝置及熱泵系統(tǒng)，通過在內(nèi)筒體和外筒體之間設(shè)置迂回通道結(jié)構(gòu)，一方面，可以使高溫冷媒和低溫冷媒在迂回通道結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生充分混合，從而使高溫冷媒能夠?qū)Φ蜏乩涿竭M(jìn)行加熱，以提高低溫冷媒的蒸發(fā)壓力，并增大壓縮機(jī)的吸氣密度，使得相同轉(zhuǎn)速下，壓縮機(jī)吸取的混合冷媒的流量增大，進(jìn)而顯著提高整個(gè)熱泵系統(tǒng)工作的制熱量和制熱效率。并且，如此設(shè)置，可使低溫冷媒內(nèi)的液態(tài)冷媒大量吸熱氣化，避免了壓縮機(jī)受到液擊作用。

14、另一方面，由于迂回通道結(jié)構(gòu)設(shè)置于分離腔的外側(cè)，因此，迂回通道結(jié)構(gòu)內(nèi)的混合冷媒能夠?qū)Ψ蛛x腔底部的油液進(jìn)行加熱，以使油液的溫度升高且黏度下降，從而提高了油液和混合冷媒的互溶性，有利于壓縮機(jī)回油。

15、進(jìn)一步地，低溫冷媒和高溫冷媒在迂回通道結(jié)構(gòu)內(nèi)充分混合，還可以使高溫冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)之前的溫度和流速有效降低，以及，使低溫冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)之前的溫度和流速有效提升，從而使得高溫冷媒和低溫冷媒的溫度和流速趨向均衡。

16、更進(jìn)一步地，相比于現(xiàn)有技術(shù)中通過纏繞管對(duì)氣液分離器內(nèi)部的低溫冷媒進(jìn)行加熱的方式，本申請(qǐng)中的氣液分離裝置能夠顯著減小氣液分離裝置的體積，且降低了氣液分離裝置的裝配難度。

17、綜上可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑臍庖悍蛛x裝置，不僅可以解決環(huán)境溫度過低導(dǎo)致熱泵運(yùn)行效率大幅下降以及壓縮機(jī)回油困難的問題，而且使高溫冷媒和低溫冷媒的溫度和流速趨向均衡，以及，大大減小了氣液分離裝置的體積和裝配難度。

技術(shù)特征：

1.一種氣液分離裝置，其特征在于，包括內(nèi)筒體(100)、外筒體(200)、蓋體(300)、分隔筋條組(400)和出氣管道部(500)，所述外筒體(200)套設(shè)于所述內(nèi)筒體(100)的外周側(cè)，所述內(nèi)筒體(100)和所述外筒體(200)之間設(shè)有夾層腔(210)，所述分隔筋條組(400)設(shè)于所述夾層腔(210)，并將所述夾層腔(210)分隔為多個(gè)并列設(shè)置的分支通道(211)，相鄰所述分支通道(211)首尾依次連通并形成迂回通道結(jié)構(gòu)(212)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述分隔筋條組(400)包括多個(gè)分別沿著所述氣液分離裝置軸向延伸的軸向筋條(410)，多個(gè)所述軸向筋條(410)沿著所述夾層腔(210)的周向間隔設(shè)置，其中一部分所述軸向筋條(410)靠近所述蓋體(300)的一端設(shè)有頂部通道(411)，一部分所述軸向筋條(410)遠(yuǎn)離所述蓋體(300)的一端設(shè)有底部通道(412)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述軸向筋條(410)和所述內(nèi)筒體(100)一體成型設(shè)置，或者，所述軸向筋條(410)和所述外筒體(200)一體成型設(shè)置，或者，所述軸向筋條(410)焊接或者粘接于所述內(nèi)筒體(100)，或者，所述軸向筋條(410)焊接或者粘接于所述外筒體(200)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述分隔筋條組(400)包括多個(gè)分別沿著所述氣液分離裝置周向延伸的周向筋條(420)以及沿著所述氣液分離裝置軸向延伸的第一筋條(430)和第二筋條(440)，所述第一筋條(430)和所述第二筋條(440)沿著所述夾層腔(210)的周向間隔設(shè)置形成軸向通道(450)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述周向筋條(420)和所述內(nèi)筒體(100)一體成型設(shè)置，或者，所述周向筋條(420)和所述外筒體(200)一體成型設(shè)置，或者，所述周向筋條(420)焊接或者粘接于所述內(nèi)筒體(100)，或者，所述周向筋條(420)焊接或者粘接于所述外筒體(200)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述蓋體(300)包括第一蓋(310)、第二蓋(320)和隔斷板組(330)，所述第一蓋(310)密封設(shè)置于所述外筒體(200)的開口處，所述第二蓋(320)密封設(shè)置于所述內(nèi)筒體(100)的開口處，所述第一蓋(310)和所述第二蓋(320)沿著所述氣液分離裝置的軸向間隔設(shè)置并形成間隔區(qū)域；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述出氣管道部(500)包括管體(510)和通道部(520)，所述通道部(520)設(shè)置于所述蓋體(300)并沿著所述氣液分離裝置的軸向依次穿設(shè)于所述第一蓋(310)和所述第二蓋(320)，所述管體(510)一端插置于所述通道部(520)，另一端朝向所述分離腔(110)的底部延伸。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣液分離裝置，其特征在于，還包括設(shè)置于所述分離腔(110)的分離罩(600)，所述分離罩(600)固定套設(shè)于所述管體(510)靠近所述蓋體(300)的一端，所述分離罩(600)的開口朝向背離所述蓋體(300)的方向，以使從所述通孔(321)進(jìn)入所述分離腔(110)的混合冷媒能夠沖擊所述分離罩(600)背離自身開口的端面。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣液分離裝置，其特征在于，還包括分離筒(700)，所述分離筒(700)設(shè)置于所述分離罩(600)背離所述蓋體(300)的一側(cè)并固定套設(shè)于所述管體(510)的外周側(cè)，所述分離罩(600)的內(nèi)徑大于所述分離筒(700)的內(nèi)徑，所述分離罩(600)罩設(shè)于所述分離筒(700)的開口處并連通所述分離筒(700)，所述管體(510)遠(yuǎn)離所述蓋體(300)的一端連通所述分離筒(700)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣液分離裝置，其特征在于，還包括過濾部(800)，所述過濾部(800)設(shè)置于所述管體(510)遠(yuǎn)離所述蓋體(300)的一端，以使所述管體(510)能夠通過所述過濾部(800)連通所述分離腔(110)的底端，所述過濾部(800)和所述分離腔(110)的底壁間隔設(shè)置。

11.一種熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-權(quán)利要求10任意一項(xiàng)所述的氣液分離裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種氣液分離裝置及熱泵系統(tǒng)，氣液分離裝置包括內(nèi)筒體、外筒體、蓋體、分隔筋條組和出氣管道部，外筒體套設(shè)于內(nèi)筒體的外周側(cè)，內(nèi)筒體和外筒體之間設(shè)有夾層腔，分隔筋條組設(shè)于夾層腔，并將夾層腔分隔為多個(gè)并列設(shè)置的分支通道，相鄰分支通道首尾依次連通并形成迂回通道結(jié)構(gòu)；蓋體同步蓋設(shè)于內(nèi)筒體和外筒體的開口處，蓋體設(shè)有熱流進(jìn)口和冷流進(jìn)口，熱流進(jìn)口和冷流進(jìn)口分別連通于迂回通道結(jié)構(gòu)的進(jìn)口端；內(nèi)筒體設(shè)有連通迂回通道結(jié)構(gòu)出口端的分離腔，出氣管道部一端伸入并連通于分離腔，另一端密封穿設(shè)于蓋體并連通壓縮機(jī)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑臍庖悍蛛x裝置及熱泵系統(tǒng)，解決了環(huán)境溫度過低導(dǎo)致熱泵運(yùn)行效率大幅下降以及壓縮機(jī)回油困難的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張偉偉,余志南,雒亞新,張可心,夏俊磊,鄭曉歡,張力力
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江零跑科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30