气液分离装置及热泵系统的制作方法

本申请涉及气液分离器，特别是涉及一种气液分离装置及热泵系统。

背景技术：

1、随着新能源电动汽车的应用越来越普遍，电动车热管理的研究越发受重视。电动汽车热管理主要包括电池热管理、乘员舱空调系统以及电机电控热管理。

2、相比于传统汽车利用发动机的余热制热，纯电动型汽车大多数车型采用热泵结合ptc进行热管理，在低温下采用ptc加热乘员舱或者电池包，ptc具有加热速度快，不受环境温度影响等优点，但是ptc的制热效率低且能耗高。

3、与之对应地，热泵的制热能效比比较高，但是热泵工作受环温限制比较大，在低温状态下，由于冷媒蒸发压力比较低，导致压缩机吸气密度降低，相同转速下冷媒质量和流量降低，整个热泵工作的制热量和制热效率都会大幅度降低。除此之外，在低温状态下，气液分离器中的润滑油和冷媒因低温下的互溶性降低，容易出现分层现象，而润滑油的粘度随温度降低而增大，由此也会导致压缩机回油困难。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种气液分离装置及热泵系统，以解决环境温度过低导致热泵运行效率大幅下降以及压缩机回油困难的问题。

2、本申请提供的气液分离装置包括筒体、分流板、隔板组件和出气管，筒体设有内腔，隔板组件设于内腔，并将内腔分隔为沿着筒体轴向依次分布的进流腔、出流腔、分离腔、放热腔和吸热腔，筒体侧壁设有第一热流通道、第一冷流通道、第二热流通道和第二冷流通道，分流板设置于进流腔，以将进流腔分隔为进热腔和进冷腔。出气管依次穿设于进流腔、出流腔和分离腔，并连通分离腔，进热腔依次通过第一热流通道、放热腔、第二热流通道和出流腔连通分离腔，进冷腔依次通过第一冷流通道、吸热腔、第二冷流通道和出流腔连通分离腔。

3、在其中一个实施例中，第一热流通道包括多个沿着筒体周向间隔分布的第一分支热流道，第二冷流通道包括多个沿着筒体周向间隔分布的第二分支冷流道，第一分支热流道和第二分支冷流道沿着筒体周向交替排列。

4、在其中一个实施例中，第二热流通道包括多个沿着筒体周向间隔分布的第二分支热流道，第一冷流通道包括多个沿着筒体周向间隔分布的第一分支冷流道，第二分支热流道和第一分支冷流道沿着筒体周向交替排列。

5、在其中一个实施例中，第一热流通道、第一冷流通道、第二热流通道和第二冷流通道沿着筒体周向间隔分布。

6、在其中一个实施例中，第一热流通道和第二热流通道沿着筒体的径向相对设置，且第一冷流通道和第二冷流通道沿着筒体的径向相对设置。

7、在其中一个实施例中，第一热流通道和第二冷流通道沿着筒体的径向分布，且第一热流通道设置于筒体侧壁靠近内腔的一端，第二冷流通道设置于筒体侧壁远离内腔的一端。第一冷流通道和第二热流通道沿着筒体的径向分布，且第二热流通道设置于筒体侧壁靠近内腔的一端，第一冷流通道设置于筒体侧壁远离内腔的一端。

8、在其中一个实施例中，气液分离装置还包括设置于分离腔的分离罩，分离罩固定套设于出气管靠近出流腔的一端，且分离罩的开口朝向背离出流腔的方向，以使从出流腔进入分离腔的气液混合形态的冷媒能够冲击分离罩背离自身开口的一端。

9、在其中一个实施例中，气液分离装置还包括连通分离罩的分离筒，分离筒设置于分离罩背离出流腔的一侧并固定套设于出气管的外周侧，分离筒的开口朝向靠近分离罩的方向，且分离罩的内径大于分离筒的内径，出气管远离分离筒开口的一端设有连通分离筒的连通孔。

10、在其中一个实施例中，隔板组件包括沿着筒体轴向依次分布的第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，第一隔板隔断设置于进流腔和出流腔之间，第二隔板设置于出流腔和分离腔之间，且出流腔能够通过第二隔板上的穿孔连通分离腔，第三隔板隔断设置于分离腔和放热腔之间，第四隔板隔断设置于放热腔和吸热腔之间。

11、本申请还提供一种热泵系统，该热泵系统包括以上任意一个实施例所述的气液分离装置。

12、与现有技术相比，本申请提供的气液分离装置及热泵系统，由于分离腔、放热腔和吸热腔沿着筒体轴向依次分布，因此，放热腔设置于分离腔和吸热腔之间。此时，放热腔内的高温冷媒能够将热量分别传递至分离腔和吸热腔，一方面，可以使分离腔底部(靠近放热腔的一端)的油液温度升高且粘度下降，并且，提高了油液和冷媒的互溶性，有利于压缩机回油；另一方面，通过对低温冷媒进行加热，提高了低温冷媒的蒸发压力，从而增大了压缩机的吸气密度，使得相同转速下低温冷媒的质量和流量增大，进而大幅提高整个热泵系统工作的制热量和制热效率；再一方面，使得低温冷媒内的液态冷媒大量吸热气化，避免了压缩机受到液击作用。

13、进一步地，通过吸热腔内低温冷媒和放热腔内高温冷媒的热交换作用，可以使高温冷媒进入压缩机之前的温度和流速有效降低，以及，使低温冷媒进入压缩机之前的温度和流速有效提升，从而使得高温冷媒和低温冷媒的温度和流速趋向均衡。

14、更进一步地，相比于现有技术中通过缠绕管对气液分离器内部的低温冷媒进行加热的方式，本申请中的气液分离装置在自身筒体内部设置多个通道和腔体，实现低温冷媒和高温冷媒的换热，大大减小了气液分离装置的体积，且降低了气液分离装置的装配难度。

15、综上可知，本申请提供的气液分离装置，不仅可以解决环境温度过低导致热泵运行效率大幅下降以及压缩机回油困难的问题，而且使高温冷媒和低温冷媒的温度和流速趋向均衡，以及，大大减小了气液分离装置的体积和装配难度。

1.一种气液分离装置，其特征在于，包括筒体(100)、分流板(300)、隔板组件(400)和出气管(500)，所述筒体(100)设有内腔(110)，所述隔板组件(400)设于所述内腔(110)，并将所述内腔(110)分隔为沿着所述筒体(100)轴向依次分布的进流腔(111)、出流腔(112)、分离腔(113)、放热腔(114)和吸热腔(115)，所述筒体(100)侧壁设有第一热流通道(120)、第一冷流通道(130)、第二热流通道(140)和第二冷流通道(150)，所述分流板(300)设置于所述进流腔(111)，以将所述进流腔(111)分隔为进热腔(1111)和进冷腔(1112)；

2.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述第一热流通道(120)包括多个沿着所述筒体(100)周向间隔分布的第一分支热流道(121)，所述第二冷流通道(150)包括多个沿着所述筒体(100)周向间隔分布的第二分支冷流道(151)，所述第一分支热流道(121)和所述第二分支冷流道(151)沿着所述筒体(100)周向交替排列。

3.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述第二热流通道(140)包括多个沿着所述筒体(100)周向间隔分布的第二分支热流道(141)，所述第一冷流通道(130)包括多个沿着所述筒体(100)周向间隔分布的第一分支冷流道(131)，所述第二分支热流道(141)和所述第一分支冷流道(131)沿着所述筒体(100)周向交替排列。

4.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述第一热流通道(120)、所述第一冷流通道(130)、所述第二热流通道(140)和所述第二冷流通道(150)沿着所述筒体(100)周向间隔分布。

5.根据权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，所述第一热流通道(120)和所述第二热流通道(140)沿着所述筒体(100)的径向相对设置，且所述第一冷流通道(130)和所述第二冷流通道(150)沿着所述筒体(100)的径向相对设置。

6.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述第一热流通道(120)和所述第二冷流通道(150)沿着所述筒体(100)的径向分布，且所述第一热流通道(120)设置于所述筒体(100)侧壁靠近所述内腔(110)的一端，所述第二冷流通道(150)设置于所述筒体(100)侧壁远离所述内腔(110)的一端；

7.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，还包括设置于所述分离腔(113)的分离罩(600)，所述分离罩(600)固定套设于所述出气管(500)靠近所述出流腔(112)的一端，且所述分离罩(600)的开口朝向背离所述出流腔(112)的方向，以使从所述出流腔(112)进入所述分离腔(113)的气液混合形态的冷媒能够冲击所述分离罩(600)背离自身开口的一端。

8.根据权利要求7所述的气液分离装置，其特征在于，还包括连通所述分离罩(600)的分离筒(700)，所述分离筒(700)设置于所述分离罩(600)背离所述出流腔(112)的一侧并固定套设于所述出气管(500)的外周侧，所述分离筒(700)的开口朝向靠近所述分离罩(600)的方向，且所述分离罩(600)的内径大于所述分离筒(700)的内径，所述出气管(500)远离所述分离筒(700)开口的一端设有连通所述分离筒(700)的连通孔(510)。

9.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述隔板组件(400)包括沿着所述筒体(100)轴向依次分布的第一隔板(410)、第二隔板(420)、第三隔板(430)和第四隔板(440)，所述第一隔板(410)隔断设置于所述进流腔(111)和所述出流腔(112)之间，所述第二隔板(420)设置于所述出流腔(112)和所述分离腔(113)之间，且所述出流腔(112)能够通过所述第二隔板(420)上的穿孔(421)连通所述分离腔(113)，所述第三隔板(430)隔断设置于所述分离腔(113)和所述放热腔(114)之间，所述第四隔板(440)隔断设置于所述放热腔(114)和所述吸热腔(115)之间。

10.一种热泵系统，其特征在于，包括如权利要求1-权利要求9任意一项所述的气液分离装置。