制冷剂净化装置的制作方法

本发明涉及制冷剂净化领域，特别是涉及一种制冷剂净化装置。

背景技术：

制冷空调行业生产实验或工程维修中使用过的制冷剂往往因为含油率超标而不能继续使用，空调器在运转一端时间后，润滑油也会混入制冷剂中导致制冷剂不能继续使用，传统的做法是将废弃制冷剂储存于制冷剂罐中，或者直接排放大气。对于前者不仅浪费资源，而且需要储存设施等，成本高；对于后者同样浪费资源，而且造成环境污染。

传统的制冷剂净化一般依托于制冷系统运行，结构往往非常复杂，造成制冷系统成本较高。并且，制冷剂净化装置往往不便于移动，无法方便地应用于不同的净化场景的需求。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的制冷剂净化依托制冷系统运行结构复杂及不便于移动的问题，提供一种制冷剂净化装置。

本发明提供的一种制冷剂净化装置，其中，所述制冷剂净化装置包括进液管、第一换热器、压缩机、油分离器、第二换热器、出液管以及支撑架，所述进液管、所述第一换热器、所述压缩机、所述油分离器、所述第二换热器以及所述出液管依次连通，所述支撑架用于承载所述净化装置的其余部件并可使所述净化装置整体移动；

所述进液管上设有节流装置，所述进液管用于向所述净化装置引入制冷剂；

所述出液管用于从所述净化装置引出制冷剂。

在其中的一个实施例中，所述出液管上设有含油率检测装置。

在其中的一个实施例中，所述第一换热器与所述压缩机之间设有气液分离器。

在其中的一个实施例中，所述第一换热器能够与所述第二换热器换热。

在其中的一个实施例中，所述第一换热器与所述第二换热器为一体成型的板式换热器。

在其中的一个实施例中，所述净化装置设有第三换热器，所述第三换热器设置于所述第二换热器与所述出液管之间。

在其中的一个实施例中，所述净化装置包括表盘组件以及电控箱；

所述表盘组件包括低压表、高压表以及高低压控制器，所述低压表用于测定进入所述压缩机的吸气口的制冷剂压力；

所述高压表用于测定所述压缩机的排气口排出的制冷剂压力；

所述高低压控制器用于控制高低压差；

所述电控箱与所述含油率检测装置、所述表盘组件信号连接，用于控制所述净化装置运行状态。

在其中的一个实施例中，所述净化装置设有储液罐，所述储液罐开设有进口以及出口；

所述进口与所述出液管连通，所述进口还用于向储液罐引入待处理制冷剂；

所述出口与所述进液管连通，所述出口还用于从储液罐引出处理后制冷剂。

在其中的一个实施例中，所述油分离器与所述压缩机之间设有回油管路，所述回油管路上设有油平衡器以及回油阀门，所述油平衡器根据所述压缩机的油位控制所述回油阀门。

在其中的一个实施例中，所述支撑架设有脚轮组件，所述支撑架可通过所述脚轮组件移动。

在其中的一个实施例中，所述油分离器包括端盖以及壳体，所述壳体的上端设有凸出于所述壳体的壳体法兰，连接件穿设所述端盖以及所述壳体法兰，用于将所述端盖与所述壳体法兰可拆卸的连接。

在其中的一个实施例中，所述壳体包括上壳体以及下壳体，所述上壳体与所述下壳体焊接。

上述制冷剂净化装置的进液管、第一换热器、压缩机、油分离器、第二换热器、出液管依次连通构成制冷剂净化流路并集成在支撑架上，结构简单，能够脱离于制冷系统独立运行，并能够根据不同的净化场景移动使用，提高了该净化装置的使用便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明制冷剂净化装置实施例一的原理图；

图2为本发明制冷剂净化装置实施例一的结构示意图；

图3为本发明制冷剂净化装置实施例一的剖视图；

图4为本发明制冷剂净化装置实施例一的支撑架结构示意图；

图5为本发明制冷剂净化装置实施例一的油分离器剖视图；

图6为本发明制冷剂净化装置实施例一的第三换热器结构示意图；

图7为本发明制冷剂净化装置实施例一的轴流风机结构示意图；

图8为本发明制冷剂净化装置实施例一的盖板组件结构示意图；

图9为本发明制冷剂净化装置实施例一的油平衡器结构示意图；

其中，

010-进液管；020-节流装置；030-出液管；040-含油率检测装置；050-回油管路；060-油平衡器；070-回油阀门；080-干燥过滤器；090-油过滤器；

100-板式换热器；

200-气液分离器；

300-压缩机；310-压力调节阀；320-限温器；

400-油分离器；410-端盖；411-锥螺纹球阀；412-安全阀；413-吊耳；420-上壳体；421-排气出口；422-窥视镜；423-溢油口；424-壳体法兰；430-下壳体；431-排气进口；432-回油口；433-排油口；434-高位视液镜；435-低位视液镜；436-加热器；440-底板；450-滤芯组件；451-孔板；452-粗滤芯；453-隔板；454-内筒组件；455-精滤芯；456-压板；460-连接件；

500-第三换热器；510-换热组件；511-分气管件；512-集液管件；520-轴流风机组件；521-风扇罩；522-导流罩；530-盖板组件；531-固定孔；

600-储液罐；

700-表盘组件；710-低压表；720-高压表；730-高低压控制器；

800-电控箱；

900-支撑架；910-脚轮组件；920-矩形框架；921-底框；922-顶框；923-立柱；930-压缩机安装梁；940-油分离器安装梁；950-气液分离器安装梁；960-换热器安装梁；970-电控箱安装板；980-第三换热器安装板；990-扶手组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的制冷剂净化装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图9所示，本发明一实施例的制冷剂净化装置包括进液管010、第一换热器、气液分离器200、压缩机300、油分离器400、第二换热器、第三换热器500、出液管030、储液罐600和支撑架900。

进液管010、第一换热器、气液分离器200、压缩机300、油分离器400、第二换热器、第三换热器500、出液管030依次连通构成制冷剂流路，支撑架900用于承载所述净化装置的其余部件并可使净化装置整体移动。进液管010上设有节流装置020，进液管010用于向净化装置引入制冷剂；出液管030用于从净化装置引出制冷剂。

待处理的液态制冷剂通过进液管010进入净化装置，首先通过节流装置020成为低温低压的制冷剂，再进入作为蒸发器的第一换热器吸热发生相变成为气态制冷剂，气态制冷剂进被吸入压缩机300，在压缩机300内部压缩成为高温高压制冷剂后排入油分离器400中，在油分离器400中被分离出润滑油提纯后进入作为冷凝器的第二换热器中换热冷凝成为液态制冷剂从出液管030排出净化装置。

该实施例的制冷剂净化装置，无需依托制冷系统，使用时将进液管010以及出液管030分别与待处理的制冷剂源连通，将待处理的制冷剂引入净化装置，并净化处理后引出净化装置。该净化装置能够脱离于制冷系统独立运行，并能够根据不同的净化场景移动使用，将进液管010、出液管030连通在待处理制冷剂的容器上即可对制冷剂进行净化，提高了该净化装置的使用便利性。

可选地，进液管010与出液管030可以直接连入制冷系统中，制冷系统中的待处理制冷剂直接通过进液管010进入净化装置，经处理后直接通过出液管030返回制冷系统。

作为一种可选实施方式，净化装置设有储液罐600，储液罐600开设有进口和进口。进口与出液管030连通，进口还用于向储液罐600引入待处理制冷剂；出口与进液管010连通，出口还用于从储液罐600引出处理后制冷剂。

待处理的制冷剂首先通过储液罐600的进口引入储液罐600，之后再储液罐600、进液管010、第一换热器、压缩机300、油分离器400、第二换热器、出液管030不断循环进行净化处理，最后通过储液罐600的出口引出储液罐600以供再次使用。通过设置储液罐600，能够使待处理的制冷剂高效地在净化装置中多次实现净化，提高净化的效率。

作为一种可选实施方式，出液管030上设有含油率检测装置040。含油率检测装置040用于检测经过净化装置处理后的制冷剂中的含油量，从而能够根据流经出液管030的制冷剂含油量控制净化装置的运行。可选地，当制冷剂的含油量降到预设含油量以下时，控制净化装置停止工作，防止净化装置无效运行，避免浪费能源；当制冷剂的含油量未降到预设含油量时，控制净化装置继续工作，使制冷剂在净化装置中持续循环，直至制冷剂的含油量降到预设含油量以下。

可选地，出液管030上设有干燥过滤器080，干燥过滤器080对通过出液管030的制冷剂进行过滤干燥，滤去其中的杂质，吸收其中的水分，进一步提高对制冷剂的净化作用。

作为一种可选实施方式，第一换热器与压缩机300之间设有气液分离器200。在第一换热器中吸热气化生成的气态制冷剂首先通过气液分离器200进行气液分离，避免气态制冷剂夹带有液态制冷剂被吸入压缩机300，从而避免压缩机300产生液击现象。

作为一种可选实施方式，第一换热器与第二换热器以能够相互换热的结构设置。例如，第一换热器与第二换热器平行接触设置并使流经第一换热器的制冷剂与流经第二换热器的制冷剂逆向流动实现换热。可选地，第一换热器与第二换热器是一体结构的板式换热器100，通过节流装置020生成的低温低压的液态制冷剂与油分离器400流出的高温高压制冷剂分别通过板式换热器100的不同流道，低温低压的液态制冷剂与高温高压的制冷剂在板式换热器100中换热，同时实现第一换热器的蒸发功能以及第二换热器的冷凝功能，从而充分利用净化装置自身产生的冷凝释放的热量以及蒸发产生的冷量。此外，还便于实现净化装置的紧凑化设计，容易实现净化装置的移动应用。

作为一种可选实施方式，净化装置设有第三换热器500，第三换热器500设置于第二换热器与出液管030之间。

由于第一换热器的制冷剂流量与第二换热器的制冷剂流量是平衡的，第一换热器的蒸发吸热与第二换热器的冷凝放热相互平衡，互相抵消，不需要消耗外部的冷源或热源。此外，压缩机300压缩制冷剂时会产生额外的热量，与第一换热器中的制冷剂换热后的第二换热器中的制冷剂不能完全冷凝为液体，因此还需要另外排放掉，第三换热器500用于排放掉压缩机300压缩制冷剂时产生额外的热量，以使通过第二换热器、第三换热器500冷凝后的所有制冷剂成为液态制冷剂通过出液管030排出净化装置。

作为一种可选实施方式，所述净化装置包括表盘组件700以及电控箱800。表盘组件700包括低压表710、高压表720以及高低压控制器730，低压表710用于测定进入压缩机300的吸气口的制冷剂压力；高压表720用于测定压缩机300的排气口排出的制冷剂压力；高低压控制器730用于控制高低压差，以提高压缩机300的压缩性能。电控箱800与含油率检测装置040以及表盘组件700信号连接，用于控制所述净化装置运行状态。

作为一种可选实施方式，油分离器400与压缩机300之间设有回油管路050，回油管路050上设有油平衡器060以及回油阀门070，油平衡器060根据压缩机300的油位控制回油阀门070。可选地，油平衡器060设置在压缩机300上，实时检测压缩机300的曲轴箱油位，当检测的油位低于最低油位时，控制回油阀门070开启从而通过回油管道开始回油；当检测的油位高于最高油位时，控制回油阀门070关闭从而停止通过回油管道回油。油平衡器060为电器元件，通过监控压缩机300的曲轴箱油位自动回油或停止回油，有效防止压缩机300缺油或带油运行，提高净化装置运行可靠性。

可选地，回油管路050上设有油过滤器090，利用油过滤器090过滤润滑油能够提高进入压缩机300的润滑油的纯度。

作为一种可选实施方式，支撑架900设有脚轮组件910，支撑架900可通过脚轮组件910移动。可选地，脚轮组件910包括若干个全刹式减震轮。进一步地，脚轮组件910设有四个全刹式减震轮，分别设置于支撑架900底部的四角。采用全刹式减震轮，一方面可以通过全刹式减震轮移动或牵引净化装置移动，方便移动地净化制冷剂，另一方面在使用时也能方便其暂时进行固定作业或移动过程中的刹车。此外，还能够利用全刹式减震轮的减震作用，降低净化装置工作时振动产生过大的造成会对系统本身造成影响。

可选地，支撑架900包括矩形框架920，矩形框架920由底框921、顶框922以及四根立柱923围设而成。

在矩形框架920的第一侧面上设有第三换热器安装板980，用于固定安装第三换热器500。可选地，第三换热器500包括换热组件510、轴流风机组件520以及盖板组件530。换热组件510为与矩形框架920侧面大小匹配的矩形。轴流风机组件520设置在换热组件510的矩形框架920内侧用于产生对流，对换热组件510进行强制换热。盖板组件530固定在换热组件510和轴流风机组件520对应的顶框922上，与换热组件510、轴流风机组件520以及第三换热器安装板980围成冷凝腔，以利用轴流风机组件520产生对流，提高强制换热效率。可选地，换热组件510中设有分气管件511和集液管件512。集液管件512将换热组件510中生成的液态制冷剂集中并与出液管030连接，从而将生成的液态制冷剂排出第三换热器500。分气管件511使气态制冷剂继续在换热组件510中流动以进一步放热生成液态制冷剂。

可选地，轴流风机组件520包括电机、扇叶、风扇罩521和导流罩522。风扇罩521用于保护扇叶，导流罩522用于对扇叶产生的风进行导流，使其定向流动，并通过导流罩522实现对轴流风机组件520的固定，无需专门的风机安装架，简化结构，并利于实现净化装置结构的紧凑化。

可选地，盖板组件530包括盖板，盖板为钣金件，盖板的四边向同一侧弯折形成这边，并利用设置在盖板上的固定孔531通过螺钉将盖板固定在轴流风机组件520和换热器组件上。

在与矩形框架920的第一侧面相对的第二侧面安装有换热器安装梁960，用于固定安装第一换热器和第二换热器，尤其适用于第一换热器与第二换热器为一体结构的板式换热器100。

在矩形框架920的第三侧面固定设有电控箱安装板970，用于固定安装电控箱800。电控箱800安装在矩形框架920的侧面，便于电控箱800的操控。

在与矩形框架920的第三侧面相对的第四侧面安装有扶手组件990，便于通过扶手组件990拖动或推动支撑架900移动。

在邻近第四侧面的矩形框架920的底框921相邻固定有两根油分离器安装梁940，用于固定安装油分离器400。在矩形框架920的底框921上还固定有气液分离器安装梁950，用于与油分离器400相邻地安装气液分离器200。由于油分离器400与压缩机300体积较大，在与油分离器安装梁940错开的顶框922上固定有两根压缩机安装梁930，用于固定安装压缩机300。也就是说，压缩机安装梁930邻近第三侧面设置。

可选地，在与压缩机安装梁930相邻的第二侧面可固定表盘组件700，以便于监视净化装置的高压、低压以及控制高低压差。

以下，通过将第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面对应的方向分别定位为支撑架900的后端、前端、左端和右端具体说明净化装置各部件在支撑架900中的固定位置。

支撑架900为净化装置的骨架，其他各部件均安装在支撑架900上。板式换热器100在净化装置中同时兼备蒸发、冷凝作用，其安装在支撑架900前端且靠近右端的换热器安装梁960上，并且其上连接有进液管010。汽液分离器在净化装置中起汽液分离作用，防止压缩机300带液运行，其安装在支撑架900的底部，板式换热器100的后端。压缩机300为净化装置的动力源，安装在支撑架900的上部右端。油平衡器060通过监控压缩机300的油位高度，以实现自动回油或停止回油，其固定在在压缩机300上。表盘组件700用于监视系统高、低压力，控制高低压差，安装在支撑架900的前端并靠近压缩机300，以便于与压缩机300连接。油分离器400在系统中起油气分离、存油等作用，安装在支撑架900的下部左端。

第三换热器500在净化装置中起到冷凝换热作用，其安装在支撑架900后侧。干燥过滤器080用于干燥冷媒水分，过滤冷媒杂质，其连接在出液管030上；含油率传感器用于检测冷媒含油率，也连接在出液管030上。电控箱800为净化装置的控制中枢，安装在支撑架900的右端。进液管010和出液管030上均设有管接头结构，以便于将进液管010以及出液管030与储液罐600、待处理制冷剂所在的容器或系统连接。

作为一种可选实施方式，油分离器400包括端盖410以及壳体，壳体的上端设有凸出于壳体的壳体法兰424，连接件460穿设端盖410和壳体法兰424，用于将端盖410与壳体法兰424可拆卸的连接，使端盖410与壳体密封。端盖410与壳体法兰424可拆卸地连接，方便对油分离器400的精滤芯455等进行更换。此外，通过连接件460穿设于端盖410与壳体法兰424的连接方式可适用于大型重型以及小型油分离器400，多次拆卸不影响盖板与壳体法兰424的连接效果。例如，壳体法兰424可以是焊接在上壳体420上端的外径大于上壳体420外径的法兰结构。

作为一种可选实施方式，壳体包括上壳体420以及下壳体430，上壳体420与下壳体430焊接。上壳体420、下壳体430在内部结构件分别先通过焊接完成组装，然后再通过焊接组合在一起，克服了直径小且长度大的油分离器400内部结构件不能焊接的难题。

例如，油分离器400包括端盖410、上壳体420、下壳体430、底板440、滤芯组件450以及连接件460。上壳体420上端与端盖410通过连接件460可拆卸连接，上壳体420下端与下壳体430上端焊接，下壳体430下端与底板440连接，从而构成油分离器400的外壳结构，滤芯组件450设置在外壳结构中。

压缩机300排出的制冷剂气体自下而上地在油分离器400流动，先后经离心分离、重力沉降分离、多级过滤分离等，实现油气分离。

可选地，滤芯组件450包括孔板451、粗滤芯452、隔板453、内筒组件454、精滤芯455和压板456。孔板451焊接在下壳体430上，用于使分离下来的油落入油分离器400下部存油区，防止上部气流对存油区油液的吹扰，阻挡存油区油液向上飞溅。隔板453焊接在下壳体430上，起分隔、密封、支撑的作用。粗滤芯452焊接挨隔板453临近孔板451的一侧，用于油气的粗级分离。内筒组件454焊接在上壳体420上，用于作为精滤芯455安装护架，同时引导油汽多次径向、轴向流动，以提高油汽分离效率。精滤芯455活动安装在内筒组件454上，其上通过压板456压紧在内筒组件454上。精滤芯455用于油气精细分离，进一步制冷剂中润滑油的分离效率，提高制冷剂的净化效果。

可选地，下壳体430上设有排气进口431、回油口432、排油口433、高位视液镜434、低位视液镜435以及加热器436。其中，排气进口431为压缩机300排气进入油分离器400的接口，其切向焊接于下壳体430上，当排气进入油分离器400时，气流沿壳体内壁旋转，在离心力作用下，油滴发生离心分离。回油口432与回油管路050连接，当油平衡器060检测到压缩机300油位低于预设油位时，分离出的润滑油通过回油口432流入回油管道，进一步进入压缩机300中。排油口433用于排出油分离器400中多余的润滑油。该净化装置用于净化含有较多润滑油的制冷剂，随着净化装置的运行，油分离器400中积存的润滑油越多，当油分离器400中的润滑油高于存油区允许的液位时，可停机通过排油口433将部分润滑油排出油分离器400。高位视液镜434用于观察存油区油位是否高于存油区允许的液位，决定排油时机。低位视液镜435用于观察存油区的低油位情况。加热器436用螺纹连接于下壳体430上，用于在润滑油温度低时或系统启动时润滑油中混有液态制冷剂时加热润滑油。

上壳体420上设有排气出口421、窥视镜422和溢油口423。其中，排气出口421径向焊接在上壳体420上，用于排出经过油分离处理后的制冷剂气体。窥视镜422用于观察精滤芯455是否脏堵、下部是否积油，以决定更换时机。溢油口423用于在精虑芯下部附近积油时排出积存的润滑油。

端盖410上设有锥螺纹球阀411、安全阀412以及吊耳413。其中，锥螺纹球阀411用于维修使用，安全阀412起安全保护作用，防止油分离器400中压力过高。吊耳413用于生产、维修中油分吊装转运。

上壳体420的上端设有凸出于上壳体420的壳体法兰424，端盖410与壳体法兰424的大小匹配且分别对应设置有连接孔，连接件460通过连接孔穿设于端盖410与壳体法兰424上。可选地，连接件460可以螺栓等可重复拆装的部件，从而实现端盖410与壳体法兰424的可拆卸连接，以能够更换壳体内的滤芯组件450或精滤芯455等耗材。

壳体的上端设有凸出于壳体的壳体法兰424，连接件460穿设端盖410和壳体法兰424，用于将端盖410与壳体法兰424可拆卸的连接。端盖410与壳体法兰424可拆卸地连接，方便对油分离器400的精滤芯455进行更换。此外，通过连接件460穿设于端盖410与壳体法兰424的连接方式可适用于大型重型以及小型油分离器400，多次拆卸不影响盖板与壳体法兰424的连接效果。

作为一种可选实施方式，节流装置020可以是热力膨胀阀，热力膨胀阀的感温包设置在第一换热器与压缩机300之间的管道上，热力膨胀阀的外平衡管道的一端连接在进液管010上，外平衡管道的另一端连接在第一换热器与压缩机300之间的管道上。

热力膨胀阀用于保证第一换热器出口气态制冷剂的过热度稳定，感温包与压缩机300吸气口连通的管道接触良好从而能够准确的感应压缩机300的吸气温度，从而实现通过感温包反馈回来的压力是压缩机300吸气温度对应的饱和压力，通过膨胀阀确保了在运行环境发生变化时(比如热负荷变化)，实现第一换热器最优及最佳的供液方式。

可选地，与压缩机300吸气口连通的管道上设有压力调节阀310，压力调节阀310能够控制通过压缩机300的吸气口进入压缩机300的气态制冷剂的压力，进而配合高低压控制器730调节压缩机300的高低压差。

可选地，压缩机300的排气口与油分离器400之间的管道上设有限温器320，限温器320用于测定由压缩机300排气口排出的高温高压制冷剂的温度，电控箱800能够根据限温器320的测定温度调整净化装置的工作状态。例如，当压缩机300是变频压缩机300时，根据限温器320的测定温度调控变频压缩机300的频率。又如，根据限温器320的测定温度调控第三换热器500的换热效率。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。