背景技術(shù)：

制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)通常包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹設(shè)備和蒸發(fā)器。圖1示出了典型制冷系統(tǒng)1的各部件的示意圖。在制冷循環(huán)中，循環(huán)的制冷劑作為蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)2。上述制冷劑蒸汽被壓縮并作為更高溫度和/或壓力的蒸汽離開壓縮機(jī)2。更高溫度的制冷劑蒸汽穿過冷凝器3，冷凝器3對該制冷劑蒸汽進(jìn)行冷卻直到該制冷劑蒸汽開始冷凝、然后通過去除額外的熱量將該制冷劑蒸汽冷凝成制冷劑液體。該制冷劑液體穿過膨脹設(shè)備4，在該膨脹設(shè)備4中，該制冷劑液體的壓力可以驟然降低，使得該制冷劑液體的一部分閃蒸和自動制冷。這產(chǎn)生較低溫度和/或壓力的制冷劑液體和蒸汽的混合物。冷的制冷劑液體-蒸汽混合物然后穿過蒸發(fā)器5以與另一流體交換熱量并被蒸發(fā)，另一流體例如為由風(fēng)扇吹過蒸發(fā)器5的暖空氣。產(chǎn)生的制冷劑蒸汽返回到壓縮機(jī)2以完成制冷循環(huán)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請所揭示的各實(shí)施例通常涉及制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)。特別地，各實(shí)施例涉及使用(多個)疏油和/或親油表面以在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中分離油、引導(dǎo)油和/或收集油。在例如會包括制冷機(jī)或整體屋頂裝備或分離系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中，可能需要獲得制冷劑液體與制冷劑蒸汽的分離和/或油與制冷劑蒸汽的分離?？梢岳斫?，本申請所描述的各實(shí)施例可以應(yīng)用于可能期望和/或需要分離油、引導(dǎo)油和/或收集油的其他工業(yè)或商業(yè)系統(tǒng)。

在本申請所描述的各實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)的(多個)部件的表面被制造為疏油的或親油的。疏油和/或親油表面用于引導(dǎo)制冷系統(tǒng)內(nèi)的油的流動路徑或用于防止在某一區(qū)域收集油。

當(dāng)前制冷系統(tǒng)、HVAC系統(tǒng)和/或HVACR(供暖、通風(fēng)、空調(diào)和制冷)系統(tǒng)一般經(jīng)由例如通道、閥、泵等對制冷劑蒸汽和/或液體流動流路進(jìn)行管理以分離和/或引導(dǎo)各系統(tǒng)的各部件中的油。

本申請所描述的各實(shí)施例可以提高管理潤滑劑蒸汽和/或液體流動流路的效率，例如通過在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)的各部件上使用(多個)疏油和/或親油表面來從制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)內(nèi)的其他流體引導(dǎo)油、收集油和/或分離油。應(yīng)當(dāng)理解，所描述的各實(shí)施例可以用于從泵、閥、油流流路、空氣壓縮機(jī)、熱交換器等中的其他流體引導(dǎo)油、收集油和分離油的工業(yè)/商業(yè)系統(tǒng)中。

可以理解，本申請所描述的各實(shí)施例可以應(yīng)用于除了制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)外的工業(yè)/商業(yè)系統(tǒng)，以例如從泵、閥、油流流路、空氣壓縮機(jī)、熱交換器等中的(多個)其他流體引導(dǎo)油、收集油和/或分離油。

還可以理解的是，本申請所描述的疏油或親油表面可以修改為對除了油以外的流體(例如，制冷劑)是疏的或親的。

在一個實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)包括暴露于上述壓縮機(jī)的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域。當(dāng)上述壓縮機(jī)運(yùn)行時，在上述壓縮機(jī)的內(nèi)部流動的潤滑劑與上述內(nèi)表面區(qū)域接觸。上述內(nèi)表面區(qū)域配置為疏潤滑劑或親潤滑劑表面，以引導(dǎo)上述潤滑劑流到上述壓縮機(jī)的某一期望區(qū)域。

在一個實(shí)施例中，提供了一種制冷系統(tǒng)中的油分離器，上述油分離器用于將油從制冷劑/油混合物分離。上述油分離器包括暴露于上述油分離器的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域。當(dāng)上述油分離器運(yùn)行時，分離的油和/或制冷劑/油混合物的至少一部分與上述內(nèi)表面區(qū)域接觸。上述內(nèi)表面區(qū)域配置為疏油或親油表面，以引導(dǎo)油的流動并有助于將上述油與制冷劑分離。

在一個實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器包括暴露于上述蒸發(fā)器的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域。當(dāng)上述蒸發(fā)器運(yùn)行時，上述蒸發(fā)器的內(nèi)部的油與上述內(nèi)表面區(qū)域接觸。上述內(nèi)表面區(qū)域配置為疏油或親油表面，以引導(dǎo)油的流動。

本申請所描述的術(shù)語“疏油表面”是指對與表面接觸的潤滑劑例如油呈現(xiàn)出疏離作用的材料表面。當(dāng)油與疏油表面接觸時，疏油表面與油之間不具有親和力或具有排斥以將該油與該疏油表面分離，使得該油趨于聚合來減小其間的接觸面積以進(jìn)行油珠化。

本申請所描述的術(shù)語“親油表面”是指對與表面接觸的潤滑劑例如油呈現(xiàn)出親合作用的材料表面。當(dāng)油與親油表面接觸時，親油表面具有親和力以吸引、吸附或吸收該油，該油可以獲得與親油表面相對較大的接觸面積以防止油珠化。

出于描述目的，使用術(shù)語“油”，然而這種使用并不意指限制，也可以對不同潤滑劑類型采用親疏表面和/或結(jié)構(gòu)。

液體蒸汽分離

本申請所描述的各實(shí)施例針對促進(jìn)制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中的制冷劑液體/蒸汽分離和/或油/制冷劑蒸汽分離的各材料和/或各結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

在例如會包括制冷機(jī)或整體屋頂裝備或分離系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中，可能需要獲得制冷劑液體與制冷劑蒸汽的分離和/或油與制冷劑蒸汽的分離。例如，將分離概念應(yīng)用于圖1所示的系統(tǒng)可以是有用的，例如，制冷劑液體可以從來自冷凝器例如冷凝器3的制冷劑液體-蒸汽混合物分離，并被導(dǎo)到蒸發(fā)器例如蒸發(fā)器5，以進(jìn)行單相分配。油分離器可以用于將制冷劑和/或油從來自壓縮機(jī)例如壓縮機(jī)2的制冷劑蒸汽/油混合物分離，此時分離的制冷劑蒸汽可以被導(dǎo)到冷凝器例如冷凝器3，分離的油可以被導(dǎo)回壓縮機(jī)?？梢岳斫?，圖1示出了通常的蒸汽壓縮系統(tǒng)，其原理可以應(yīng)用于HVAC類型的系統(tǒng)中，雖然沒有示出潤滑劑(例如，油)分離器，但是可以理解，圖1的系統(tǒng)可以根據(jù)需要和/或必要包括合適的油分離器。當(dāng)制冷劑蒸汽被導(dǎo)出蒸發(fā)器例如蒸發(fā)器5時，還需要減少制冷劑液體攜帶。然而，由于制冷/HVAC系統(tǒng)的占地面積和/或高度要求，分離的效率可能會受到影響。

在本申請所描述的各實(shí)施例中，使用疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料和/或結(jié)構(gòu)來幫助促進(jìn)制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中的制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或油的分離。疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料被設(shè)置于制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)內(nèi)來排斥制冷劑液體和/或潤滑劑，以增加例如將制冷劑液體與制冷劑蒸汽和/或?qū)⒂团c制冷劑蒸汽分離的效率。本申請所描述的術(shù)語“疏制冷劑和/或疏潤滑劑”是指對制冷劑液體、潤滑劑液體(例如，油)和/或制冷劑和潤滑劑(例如，油)的液體混合物疏離的材料和/或結(jié)構(gòu)。

在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以被布置為特定形式，例如使制冷劑蒸汽能夠穿過但不允許液滴(制冷劑和/或油)穿透的濾篩。

在某些實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)的(多個)部件的(多個)結(jié)構(gòu)和/或(多個)表面可以包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料以促進(jìn)制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或與油的分離。

在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以示例性地包括但不限于膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、聚氨酯等中的任何一種或多種。

在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以是(多個)膜的形式。在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬來排斥制冷劑或潤滑劑，以增加用于在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中進(jìn)行液體/蒸汽分離的材料的效率。

在某些實(shí)施例中，提供了一種將制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或與油分離的方法。可以引導(dǎo)制冷劑液體和制冷劑蒸汽的混合物和/或制冷劑蒸汽和油的混合物穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料和/或結(jié)構(gòu)，上述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料和/或結(jié)構(gòu)使制冷劑蒸汽能夠穿過、排斥制冷劑液體和/或油并不允許制冷劑液體和/或油穿過。

本申請所描述的各實(shí)施例可以用于例如(i)制冷劑液體/蒸汽分離以在熱交換器中更好地進(jìn)行制冷劑液體分配；(ii)在油分離器中加強(qiáng)油與制冷劑蒸汽的分離；(iii)將處于特定形式(例如，膜)的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用作蒸發(fā)器內(nèi)的液體攜帶減少設(shè)備來防止液體攜帶從蒸發(fā)器到達(dá)壓縮機(jī)；和/或(iv)將處于特定形式(例如，膜)的疏制冷劑用作經(jīng)濟(jì)器內(nèi)的液體攜帶減少設(shè)備來防止液體攜帶從經(jīng)濟(jì)器到達(dá)壓縮機(jī)。

在一個實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)包括：膨脹設(shè)備和在上述膨脹設(shè)備下游的制冷劑液體/蒸汽分離器。上述制冷劑液體/蒸汽分離器從上述膨脹設(shè)備接收制冷劑液體/蒸汽混合物。在上述制冷劑液體/蒸汽分離器下游的分配器從上述制冷劑液體/蒸汽分離器接收制冷劑液體。蒸發(fā)器與上述分配器流體連接并用于接收由上述分配器分配的制冷劑液體。上述制冷劑液體/蒸汽分離器包含疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，上述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用于幫助促進(jìn)制冷劑液體與制冷劑蒸汽的分離。在一個實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)的油分離器包括儲罐。上述儲罐包括入口、出油口和蒸汽出口，上述入口用于接收制冷劑蒸汽和油的混合物，上述出油口位于上述儲罐的底部區(qū)域并用于導(dǎo)出液體油，上述蒸汽出口用于導(dǎo)出制冷劑蒸汽。上述蒸汽出口延伸進(jìn)入上述儲罐的內(nèi)部并具有面向上述儲罐的內(nèi)部的開孔端。油屏障設(shè)備被設(shè)置于上述蒸汽出口的開孔端。上述油屏障設(shè)備包括疏制冷劑液體和/或疏潤滑劑材料，上述疏制冷劑液體和/或疏潤滑劑材料用于防止油離開上述儲罐同時使上述制冷劑蒸汽能夠穿透并經(jīng)由上述蒸汽出口離開上述儲罐。

在一個實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中的蒸發(fā)器包括蒸發(fā)器主體、吸入導(dǎo)管和液體攜帶減少設(shè)備，上述吸入導(dǎo)管被設(shè)置于上述主體的蒸汽出口并用于將制冷劑蒸汽導(dǎo)出上述蒸發(fā)器，上述液體攜帶減少設(shè)備被設(shè)置于上述吸入導(dǎo)管的入口并用于使上述制冷劑蒸汽能夠穿透并防止制冷劑液體和/或油離開上述蒸發(fā)器。上述液體攜帶減少設(shè)備包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。

在一個實(shí)施例中，例如可以用于多級制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中的經(jīng)濟(jì)器包括經(jīng)濟(jì)器主體、吸入導(dǎo)管和液體攜帶減少設(shè)備，上述吸入導(dǎo)管被設(shè)置于上述主體的蒸汽出口并用于將制冷劑蒸汽導(dǎo)出上述蒸發(fā)器，上述液體攜帶減少設(shè)備被設(shè)置于上述經(jīng)濟(jì)器主體內(nèi)或被設(shè)置于上述吸入導(dǎo)管的入口前并用于使上述制冷劑蒸汽能夠穿透并防止制冷劑液體離開上述經(jīng)濟(jì)器。上述液體攜帶減少設(shè)備包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。

在另一個實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)內(nèi)部油分離器包括外殼，上述外殼包括開放端和蒸汽出口，上述開放端配置成從壓縮機(jī)的內(nèi)部接收制冷劑蒸汽和油的混合物，上述蒸汽出口配置成導(dǎo)出制冷劑蒸汽。一個或多個分隔件被設(shè)置于上述外殼內(nèi)并配置成將上述開放端與上述蒸汽出口分離。分隔件中的一個或多個包括疏和/或疏潤滑劑材料，上述疏和/或疏潤滑劑材料用于防止油穿過(多個)分隔件同時使上述制冷劑蒸汽能夠穿透上述分隔件并經(jīng)由上述蒸汽出口離開上述外殼。分離的油在上述外殼的底部區(qū)域被收集。

本申請所描述的術(shù)語“(多個)疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料和/或結(jié)構(gòu)”是指對制冷劑液體和/或潤滑劑(例如，油)呈現(xiàn)出疏離作用的材料和/或結(jié)構(gòu)。當(dāng)引導(dǎo)制冷劑液體和制冷劑蒸汽的混合物和/或制冷劑蒸汽和油的混合物穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料和/或結(jié)構(gòu)時，(多個)疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料和/或結(jié)構(gòu)使制冷劑蒸汽能夠穿過并不允許制冷劑液體和/或油穿過。

附圖說明

圖1示出了典型制冷系統(tǒng)的示意圖。

圖2A示出了根據(jù)一個實(shí)施例的壓縮機(jī)的橫截面視圖，該壓縮機(jī)使用疏油和/或親油表面來引導(dǎo)壓縮機(jī)內(nèi)部的油流動。

圖2B示出了圖2A的壓縮機(jī)的放大部分。

圖3示出了根據(jù)一個實(shí)施例的包括疏油和/或親油表面的油分離器的示意側(cè)視圖。

圖4A示出了根據(jù)一個實(shí)施例的蒸發(fā)器的示意側(cè)視圖。

圖4B示出了圖4A的蒸發(fā)器的示意端視圖。

圖5示出了根據(jù)一個實(shí)施例的使用(多個)疏油和/或親油表面來引導(dǎo)制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)內(nèi)的油流動的方法的流程圖。

圖6示出了根據(jù)一個實(shí)施例的用于在蒸發(fā)器中進(jìn)行單相分配的液體/蒸汽分離系統(tǒng)的示意圖。

圖7示出了根據(jù)一個實(shí)施例的使用膜進(jìn)行油/制冷劑分離的油分離器的示意圖。

圖8A示出了根據(jù)一個實(shí)施例的蒸發(fā)器的示意側(cè)視圖。

圖8B示出了根據(jù)一個實(shí)施例的另一個蒸發(fā)器的示意側(cè)視圖。

圖8C示出了根據(jù)一個實(shí)施例的經(jīng)濟(jì)器的3D視圖。

圖9A示出了根據(jù)一個實(shí)施例的內(nèi)部油分離器的局部剖面?zhèn)纫晥D。

圖9B示出了根據(jù)一個實(shí)施例的另一個油分離器的示意側(cè)視圖。

圖10示出了根據(jù)一個實(shí)施例的在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中將制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或與油分離的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本申請所揭示的各實(shí)施例通常涉及制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)。特別地，各實(shí)施例涉及使用(多個)疏油和/或親油表面以在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中分離油、引導(dǎo)油和/或收集油。

在本申請所描述的各實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)的(多個)部件的表面被制造成是疏油的或親油的。上述疏油和/或親油表面用于引導(dǎo)制冷系統(tǒng)內(nèi)的油的流動路徑或防止在某一區(qū)域收集油。

可以理解，本申請所描述的各實(shí)施例可以應(yīng)用于除了制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)外的工業(yè)和/或商業(yè)系統(tǒng)，以從例如泵、閥、油流流路、空氣壓縮機(jī)、熱交換器等中的(多個)其他流體引導(dǎo)油、收集油和/或分離油。

在某些實(shí)施例中，可以通過在(多個)部件的表面上使用(多個)毫米或微米和/或納米尺寸的結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建疏油或親油表面。在某些實(shí)施例中，可以通過直接形成到制冷系統(tǒng)的各部件的材料中的各結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建疏油或親油表面。例如，(多個)毫米、微米和/或納米結(jié)構(gòu)可以形成到油分離器的材料中，例如鋼。

在某些實(shí)施例中，可以通過能夠施加到表面的(多個)涂層來創(chuàng)建疏油或親油表面。(多個)涂層可以通過例如噴涂、浸漬、經(jīng)由粘合劑的膠帶等被施加到表面上。在某些實(shí)施例中，(多個)涂層可以包括納米顆粒和/或其他材料。

在某些實(shí)施例中，疏油或親油表面可以使用沖壓類型或壓制類型的表面。

在某些實(shí)施例中，疏油表面可以示例性地包括但不限于膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、聚氨酯等。

在某些實(shí)施例中，疏油或親油表面可以為(多個)膜(membrane)的形式。在某些實(shí)施例中，疏油或親油表面可以包括用將是疏油或親油的納米纖維或納米結(jié)構(gòu)浸漬(impregnated)的(多個)疏油或親油材料。

在某些實(shí)施例中，可以根據(jù)特定油類型和/或應(yīng)用來創(chuàng)建和/或調(diào)整疏油或親油表面的幾何結(jié)構(gòu)。

圖2A示出了根據(jù)一個實(shí)施例的壓縮機(jī)100，壓縮機(jī)100使用疏油和/或親油表面來引導(dǎo)該壓縮機(jī)100內(nèi)部的油流動。圖2B示出了壓縮機(jī)100的放大部分。在圖2A和2B所示的實(shí)施例中，壓縮機(jī)100是渦旋式壓縮機(jī)?？梢岳斫?，疏油和/或親油表面可以用于其他類型的壓縮機(jī)中，或者可以用于空氣壓縮機(jī)、泵或需要進(jìn)行油潤滑的其他系統(tǒng)/部件中，壓縮機(jī)例如是可以用于制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中的螺桿式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)、離心式壓縮機(jī)。

壓縮機(jī)100包括油道通道60，油道通道60由通道壁60a限定。壓縮機(jī)100還包括入口172，入口172被設(shè)置于油道通道60的一端。入口172與油道通道60流體連通并由入口壁172a限定。通道壁60a的表面和/或入口壁172a的表面可以配置為(多個)親油表面。當(dāng)壓縮機(jī)100內(nèi)部的油與通道壁60a和/或入口壁172a接觸時，該油可以被吸引、吸附或吸收到其表面上。這可以有助于收集油、將油導(dǎo)到入口172并將油導(dǎo)到油杯180。如圖2B所示，該油然后可以通過例如旋轉(zhuǎn)被導(dǎo)到動渦旋端板174的下表面174a與推力面188之間的分界面186。

圖2A和2B中的實(shí)施例示出了用于維持與各部件60和172的表面接觸的油的各親油表面。在某些實(shí)施例中，可以對壓縮機(jī)100的各部件使用(多個)疏油表面，以將油驅(qū)動到分界面186。例如，疏油表面可以用于貯油槽表面，在該貯油槽表面，油可以被收集并導(dǎo)出用于啟動條件。可以理解，(多個)親油表面和(多個)疏油表面可以結(jié)合使用以引導(dǎo)壓縮機(jī)100內(nèi)的油流動。

可以理解，(多個)親油表面和/或(多個)疏油表面可以在除了圖2A-B所示的壁60a和172a的表面之外的壓縮機(jī)內(nèi)的任何合適的位置上創(chuàng)建。

(多個)親油表面和/或(多個)疏油表面可以在壓縮機(jī)的適當(dāng)部件上創(chuàng)建，以有助于增強(qiáng)和/或保持壓縮機(jī)內(nèi)的油流動。使用(多個)親油表面和/或(多個)疏油表面可以在運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)更好的油循環(huán)和/或油分布。

可以理解，當(dāng)制冷劑用作壓縮機(jī)的潤滑劑時，例如在制冷劑冷卻的壓縮機(jī)應(yīng)用中，(多個)疏制冷劑表面和/或(多個)親制冷劑表面可以用于增強(qiáng)至例如無油應(yīng)用中的軸承的制冷劑流動。以上所描述的(多個)疏油或親油表面可以用于(多個)疏制冷劑表面和/或親制冷劑表面。

圖3示出了用于將油與制冷劑分離的油分離器300的示意側(cè)視圖。油分離器300包括用于改進(jìn)油/制冷劑分離的疏油和/或親油表面。油分離器300包括分離器主體310，分離器主體310限定內(nèi)部空間314和入口302，入口302用于將油/制冷劑蒸汽的混合物從例如壓縮機(jī)(未示出)導(dǎo)入內(nèi)部空間314。油和制冷劑可以在分離器300內(nèi)被分離。分離的制冷劑蒸汽可以被導(dǎo)到冷凝器。分離的油可以被導(dǎo)回壓縮機(jī)。

分離器300還包括制冷劑出口330，制冷劑出口330包括制冷劑出口管道304，制冷劑出口管道304用于將分離的制冷劑蒸汽從分離器300導(dǎo)出到例如冷凝器。制冷劑出口管道304具有延伸進(jìn)入內(nèi)部空間314的一個開孔端304a和與制冷劑出口330連接的另一端304b。出口管道304的外表面的至少一部分配置為疏油的，其可以允許油珠化，使得油可以從出口管道304脫離。當(dāng)油與出口管道304的外表面接觸時，該油可以被疏油表面排斥并聚合為表面上的油珠。該油聚合可以被內(nèi)部空間314中的制冷劑蒸汽流(例如，具有高速率的制冷劑)帶走并防止油沿著出口管道304滴落，在油沿著出口管道304滴落的情況下，油會被進(jìn)入出口管道304的制冷劑蒸汽帶走。在某些實(shí)施例中，出口管道304的內(nèi)表面也可以配置為疏油的，其可以允許油珠化，使得油可以從出口330脫離。分離的油可以在分離器300的底部處的儲液器350被收集并通過出油口306被導(dǎo)出分離器。

分離器主體310包括側(cè)壁312，側(cè)壁312具有面向內(nèi)部空間314的內(nèi)表面。分離器300還包括擋板320，擋板320具有面向制冷劑出口管道304的開孔端304a的上表面322和側(cè)表面324。側(cè)壁312的內(nèi)表面、擋板320的上表面322和側(cè)表面324中的一個或多個表面配置為(多個)親油表面，以防止表面上油珠化。不期望的油珠化會產(chǎn)生增加的油剖面，其會被制冷劑蒸汽從壁上取下，例如具有高蒸汽速率的制冷劑蒸汽。側(cè)壁312和/或擋板320上的(多個)親油表面使得油能夠沿著表面流動，以更有效地將油排到儲液器350中。這可以降低油循環(huán)速率和/或?qū)τ诮o定容量減小油分離器的尺寸/直徑。

圖4A示出了根據(jù)一個實(shí)施例的蒸發(fā)器400的示意側(cè)視圖。圖4B示出了圖4A的蒸發(fā)器400的局部示意端視圖。蒸發(fā)器400是殼管蒸發(fā)器，包括殼體410和由殼體410限定的空間內(nèi)部的管束420。蒸發(fā)器400使用(多個)疏油表面和/或親油表面以在其中分離油、引導(dǎo)油和/或收集油?？梢岳斫猓旧暾埶枋龅?多個)疏油和/或親油表面可應(yīng)用于其他熱交換器，例如盤管熱交換器(例如微通道熱交換器(MCHE)、圓管/板翅式(RTPF)熱交換器等)、釬焊板式熱交換器(BPHE)、冷凝器等。

殼體410具有內(nèi)壁412。如圖4A的區(qū)域412a所示，內(nèi)壁412的第一部分配置為親油表面。蒸發(fā)器400包括鄰近該區(qū)域412a的溢出口430。當(dāng)油與內(nèi)壁412的親油表面例如區(qū)域412a接觸時，油可以被吸引、吸附或吸收到其表面上。這可以有助于將油從區(qū)域412a導(dǎo)向溢出口430。由圖4A的區(qū)域412b所示，殼體410的內(nèi)壁412的第二部分，例如鄰近區(qū)域412a的內(nèi)壁412的其余部分，可以配置為對油不具有親和力的疏油表面。疏油表面(例如，區(qū)域412b)可以有助于將油驅(qū)向內(nèi)壁412的親油表面，例如區(qū)域412a。

在某些實(shí)施例中，蒸發(fā)器400內(nèi)的親油表面或疏油表面，例如圖4A和4B的區(qū)域412a和412b，可以包括表面增強(qiáng)圖案，表面增強(qiáng)圖案可以增強(qiáng)油從蒸發(fā)器400流出。在某些實(shí)施例中，表面增強(qiáng)圖案可以盡量減小蒸發(fā)器400內(nèi)的起泡和油濃度。在某些實(shí)施例中，可以通過在(多個)部件的表面上使用(多個)毫米或微米和/或納米尺寸的結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建表面增強(qiáng)圖案。在某些實(shí)施例中，可以通過直接形成到制冷系統(tǒng)的各部件的材料中的各結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建表面增強(qiáng)圖案。例如，(多個)毫米、微米和/或納米結(jié)構(gòu)可以形成到油分離器的材料中，例如鋼。在某些實(shí)施例中，可以通過能夠施加到表面的(多個)涂層來創(chuàng)建表面增強(qiáng)圖案。

還可以理解的是，本申請所描述的各疏油表面或親油表面可以修改為對除油外的流體(例如制冷劑)是疏的或親的，并可以用于制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)的其他部件中，例如熱交換器。(多個)疏流體或親流體表面也可以用于除了制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)外的各系統(tǒng)。

圖5示出了使用(多個)疏油表面和/或親油表面以在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)內(nèi)引導(dǎo)油流動的方法500的流程圖。在510中，引導(dǎo)油或油/制冷劑混合物與疏油表面和/或親油表面接觸。方法500然后進(jìn)入520。在520中，當(dāng)該油與疏油表面接觸時，該油被疏油表面排斥并聚合在其表面上以進(jìn)行油珠化；當(dāng)該油與親油表面接觸時，該油可以被吸引、吸附和/或吸收到其表面上，并且油珠化可以被防止。

返回參閱圖2A和2B，在某些實(shí)施例中，提供了一種引導(dǎo)壓縮機(jī)內(nèi)部的油流動的方法。引導(dǎo)油與壓縮機(jī)的油道通道的內(nèi)壁和/或入口壁接觸，例如圖2A的通道壁60a和/或入口壁172a。內(nèi)壁可以被創(chuàng)建為親油表面。當(dāng)油與該親油表面接觸時，該油可以被吸引、吸附和/或吸收到其表面上，并且油珠化可以被防止。這可以有助于依靠毛細(xì)作用將油帶到(wick)油道通道的一端。

返回參閱圖3，在某些實(shí)施例中，提供了一種引導(dǎo)油分離器內(nèi)部的油流動的方法。引導(dǎo)油/制冷劑蒸汽混合物與疏油表面和/或親油表面接觸。油分離器的內(nèi)壁和/或擋板的表面，例如圖3的側(cè)壁312的內(nèi)表面、擋板320的上表面322和側(cè)表面324中的一個或多個表面，可以被創(chuàng)建為親油表面。制冷劑出口的內(nèi)表面，例如圖3的制冷劑出口管道304，可以被創(chuàng)建為疏油表面。當(dāng)油和/或油/制冷劑蒸汽混合物與親油表面接觸時，油珠化可以被防止。當(dāng)油和/或油/制冷劑蒸汽混合物與疏油表面接觸時，油珠化可以被允許并且油可以從疏油表面脫離。

返回參閱圖4A和4B，在某些實(shí)施例中，提供了一種引導(dǎo)蒸發(fā)器內(nèi)的油流動的方法。引導(dǎo)油與親油表面和/或疏油表面接觸。蒸發(fā)器的內(nèi)表面的第一部分，例如圖4A-B的區(qū)域412a，可以被創(chuàng)建為親油表面。蒸發(fā)器的內(nèi)表面的第二部分，例如圖4A-B的區(qū)域412b，可以被創(chuàng)建為疏油表面。疏油表面可以有助于將油導(dǎo)到親油表面。親油表面可以有助于將油導(dǎo)到回油口。

液體蒸汽分離

本申請所描述的各實(shí)施例針對用于在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中進(jìn)行液體/蒸汽分離的各材料和/或各結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)理解，疏流體表面和/或親流體表面的更多實(shí)施例可以用于各種液體/蒸汽分離器和應(yīng)用中。這類分離器可以是化學(xué)分離器、燃料分離器等。對于這類應(yīng)用，疏和/或親表面和/或材料可以適當(dāng)?shù)乇贿x擇、布置、構(gòu)造或以其他方式形成以滿足期望的和/或必要的流體性質(zhì)。

在本申請所描述的各實(shí)施例中，使用疏制冷劑和/或疏潤滑劑(例如疏油)材料和/或結(jié)構(gòu)以有助于促進(jìn)制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或油分離。將疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料和/或結(jié)構(gòu)設(shè)置于制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)內(nèi)來排斥制冷劑液體和/或潤滑劑，以提高將制冷劑液體與制冷劑蒸汽和/或?qū)⒂团c制冷劑蒸汽分離的效率。

在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以布置為濾篩，該濾篩允許制冷劑蒸汽穿過、但不允許液滴(制冷劑和/或油)穿透。疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料的分離特性可以通過例如調(diào)節(jié)孔隙尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)?！巴苿印闭羝┻^疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料所需的壓降可以通過例如改變孔隙尺寸或改變液體/蒸汽分離器設(shè)計進(jìn)行調(diào)節(jié)。各材料的孔隙尺寸可以由應(yīng)用類型、制冷劑/油類型，或壓降條件和/或需要來確定。

在某些實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)的(多個)部件的(多個)材料可以包括用于促進(jìn)制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或油分離的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。

在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以示例性地包括但不限于膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、聚氨酯等中的任何一種或多種。

圖6示出了制冷系統(tǒng)620的分離器600。制冷系統(tǒng)620包括蒸發(fā)器660、分配器662、膨脹設(shè)備670和分離器600。在某些實(shí)施例中，蒸發(fā)器660可以是例如盤管熱交換器，盤管熱交換器可以包括例如微通道熱交換器(MCHE)、圓管/板翅式(RTPF)熱交換器等。在某些實(shí)施例中，蒸發(fā)器660可以是釬焊板式熱交換器(BPHE)。在某些實(shí)施例中，蒸發(fā)器660可以是殼管(例如降膜)蒸發(fā)器?？梢岳斫猓舭l(fā)器660可以是會在其中具有兩相(即液體和氣體)流的其他合適類型的蒸發(fā)器。

分離器600被流體設(shè)置于膨脹設(shè)備670的下游和蒸發(fā)器660的上游。分離器600經(jīng)由入口602與膨脹設(shè)備670流體連接、經(jīng)由出口604與壓縮機(jī)(未示出)的吸入裝置664連接，并且經(jīng)由出口606與分配器662流體連接。

在某些實(shí)施例中，分離器600可以包括罐體(canister)607，罐體607具有限定空間609的壁部608。處于兩相條件(液體和蒸汽)的制冷劑可以通過入口602被導(dǎo)入空間609。壁部608包括上隔件608a，上隔件608a包含配置成有助于將制冷劑液體與制冷劑蒸汽分離以及將潤滑劑(例如油)與制冷劑蒸汽分離的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以包括用于進(jìn)行水/空氣分離或過濾的各種應(yīng)用中的材料。疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括例如ePTFE、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯或聚氨酯材料中的任何一種或多種。ePTFE可以是基于(戈?duì)柼厮?材料，其已用于服裝的防水/透氣材料

在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以是(多個)膜的形式。在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以用毫米/微米/納米纖維和/或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。

如圖6所示，上隔件608a包括允許制冷劑蒸汽穿過并且不允許制冷劑液體和/或潤滑劑穿過的(多個)疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。分離的制冷劑蒸汽經(jīng)由出口604從分離器600被導(dǎo)到吸入裝置664并被導(dǎo)到壓縮機(jī)(未示出)。分離的制冷劑液體在分離器600的底部區(qū)域被收集并可以經(jīng)由側(cè)壁608的底部區(qū)域處的開孔606a被排出分離器600。

在某些實(shí)施例中，罐體607可以具有多邊形形狀或其他合適的形狀。壁部608可以包括可以為例如片材的形式的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料?？臻g609由壁部608限定，出口606形成在壁部608的底壁上。制冷劑蒸汽可以穿過上隔件608a，制冷劑液體和/或潤滑劑可以被導(dǎo)到出口606。

在某些實(shí)施例中，膨脹設(shè)備670可以被控制為提供附加的壓降給制冷劑蒸汽以穿過上隔件608a。

從出口606排出的制冷劑液體可以被導(dǎo)到分配器662，分配器662可以將制冷劑液體分配到蒸發(fā)器660。

如圖6所示，分離器600被設(shè)置于分配器662的上游。在某些實(shí)施例中，分離器600可以被設(shè)置于分配器內(nèi)以將制冷劑液體與制冷劑蒸汽分離。分離器600的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以以例如(多個)膜的形式用于將制冷劑蒸汽導(dǎo)向例如分配器的外部和/或?qū)⒅评鋭┮后w導(dǎo)到分配器的中間區(qū)域。

本申請所描述的各實(shí)施例使得能夠在蒸發(fā)器內(nèi)對制冷劑液體進(jìn)行更好的分配，例如在蒸發(fā)器的管內(nèi)。這也可以有助于創(chuàng)建更低成本的分配器以及通過更好地分配制冷劑液體而具有更良好性能的蒸發(fā)器。

分離器600可以將制冷劑液體從制冷劑液體和蒸汽的混合物分離，并提供制冷劑液體給分配器662來將該制冷劑液體分配到蒸發(fā)器660中。由于相比于兩相的制冷劑(例如，液體和蒸汽的混合物)的分配可以得到液體的制冷劑的分配(例如，單相分配)，制冷系統(tǒng)620可以獲得蒸發(fā)器660的更良好性能。例如，使用單相分配(例如，制冷劑液體的分配)，可以在較寬范圍的運(yùn)行條件下獲得良好的熱交換器性能，較寬范圍的運(yùn)行條件包括例如制冷系統(tǒng)的全負(fù)載和/或部分負(fù)載條件。此外，分配器662的設(shè)計可以被簡化和降低成本。并且，在單相分配中，對于較寬范圍的制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)可以更容易地獲得均勻分配。

圖7示出了根據(jù)一個實(shí)施例的油分離器700的示意圖，該油分離器700使用油屏障設(shè)備710來將油與制冷劑蒸汽分離。油分離器700包括儲罐701，儲罐701經(jīng)由排放入口702從壓縮機(jī)(未示出)接收制冷劑蒸汽和油的混合物。油分離器700還包括蒸汽出口704，蒸汽出口704延伸進(jìn)入由儲罐701限定的空間。蒸汽出口704具有面向儲罐701內(nèi)部的開孔端704a。

油屏障設(shè)備710被設(shè)置于蒸汽出口704的開孔端704a處或者可以存在于蒸汽出口704的壁上的其他開孔處。油屏障設(shè)備710包括例如布置為濾篩的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。油屏障設(shè)備710可以防止油經(jīng)由出口708離開分離器700到冷凝器(未示出)，并使得制冷劑蒸汽能夠穿透并經(jīng)由出口708離開分離器700到冷凝器(未示出)。在某些實(shí)施例中，油屏障設(shè)備710可以為其他合適的形式，例如網(wǎng)、過濾器等。分離的油在分離器700的底部區(qū)域720處被收集并經(jīng)由出油口706被導(dǎo)回壓縮機(jī)。分離的制冷劑蒸汽穿過油屏障設(shè)備710并經(jīng)由出口708被導(dǎo)到冷凝器(未示出)。

包含于油屏障設(shè)備710中的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括例如ePTFE、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、或聚氨酯材料中的任何一種或多種。上述材料可以以膜、網(wǎng)、過濾器、濾篩等的形式進(jìn)行布置，其具有被確定為確保油/制冷劑蒸汽分離的最小壓降的孔隙尺寸分布。

在某些實(shí)施例中，包含于油屏障設(shè)備710中的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料使得分離的油能夠在油屏障設(shè)備710中的油飽和前排到底部區(qū)域720中，從而分離的油不阻止制冷劑蒸汽穿過油屏障設(shè)備710。

在某些實(shí)施例中，包含于油屏障設(shè)備710中的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以包括能夠抵抗高溫的材料，例如抵抗從壓縮機(jī)排放的制冷劑蒸汽和油的混合物的溫度。

在某些實(shí)施例中，油分離器700可以用于可能期望和/或需要降低的油循環(huán)速率的制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中。該油屏障設(shè)備710可以在不明顯增加油分離器700的體積的情況下增強(qiáng)油分離器700內(nèi)的制冷劑/油分離和/或盡量減少穿過其的油循環(huán)速率。

圖8A-B示出了蒸發(fā)器800a、800b，蒸發(fā)器800a、800b包括液體攜帶減少設(shè)備810。蒸發(fā)器800a、800b為包括主體802的殼管蒸發(fā)器，主體802裝容管束804。制冷劑液體或液體/蒸汽混合物流過管束804并吸收熱量以進(jìn)行蒸發(fā)?？梢岳斫?，蒸發(fā)器800a、800b可以是其他類型的蒸發(fā)器，例如盤管熱交換器、釬焊板式熱交換器(BPHE)、降模熱交換器等。

制冷劑蒸汽經(jīng)由開孔808a、808b被導(dǎo)入吸入導(dǎo)管806a、806b，開孔808a、808b分別由吸入導(dǎo)管806a、806b限定。液體攜帶減少設(shè)備810作為例如濾篩被設(shè)置于開孔808a、808b處。液體攜帶減少設(shè)備810使得制冷劑蒸汽能夠經(jīng)由吸入導(dǎo)管806a、806b離開蒸發(fā)器800a、800b并防止制冷劑液體和潤滑劑(例如，油)離開蒸發(fā)器800a、800b。液體攜帶減少設(shè)備810作為例如濾篩被布置為包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。上述材料可以是例如(多個)膜的形式，或者可以用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。液體攜帶減少設(shè)備810的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括例如EPTFE、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、或聚氨酯材料中的任何一種或多種。疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以有效地減少通過蒸汽出口808a、808b的制冷劑蒸汽的液體攜帶。

圖8C示出了經(jīng)濟(jì)器820的一個實(shí)施例，經(jīng)濟(jì)器820包括液體攜帶減少設(shè)備830。經(jīng)濟(jì)器820可以是包括主體822的殼管式經(jīng)濟(jì)器，通過主體822，對從例如膨脹設(shè)備例如管線821中的孔口和從冷凝器流出的制冷劑液體或液體/蒸汽混合物824進(jìn)行液體/蒸汽分離。

制冷劑蒸汽經(jīng)由開孔被導(dǎo)入吸入導(dǎo)管826，上述開孔由液體攜帶減少設(shè)備830部分或全部覆蓋。在某些實(shí)施例中，液體攜帶減少設(shè)備830作為例如濾篩被設(shè)置于開孔處。液體攜帶減少設(shè)備830可以使得制冷劑蒸汽能夠經(jīng)由吸入導(dǎo)管826離開經(jīng)濟(jì)器820并防止制冷劑液體離開經(jīng)濟(jì)器820，制冷劑液體可以通過管線828離開到例如蒸發(fā)器。在一個實(shí)施例中，例如如圖8C所示，液體攜帶減少設(shè)備830作為例如濾篩被布置為包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。上述材料可以是例如(多個)膜的形式，或者可以用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。液體攜帶減少設(shè)備830的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括例如EPTFE、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、或聚氨酯材料中的任何一種或多種。疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以有效地減少通過蒸汽出口827的制冷劑蒸汽的液體攜帶。

圖9A示出了根據(jù)一個實(shí)施例的內(nèi)部油分離器900a的局部剖面?zhèn)纫晥D。內(nèi)部油分離器900a包括分離器外殼905a，分離器外殼905a限定分離器空間906a。外殼905a包括閉合端901a和相對的開放端902a，開放端902a配置成接合壓縮機(jī)990的壓縮機(jī)外殼991。制冷劑蒸汽和油(例如，軸承回油)的混合物通過開放端902a從壓縮機(jī)990的內(nèi)部被導(dǎo)入分離器空間906a，如箭頭915a所示。內(nèi)部油分離器900a配置成將制冷劑蒸汽與壓縮機(jī)990內(nèi)部的油分離。這可以消除對用于蒸發(fā)器的外部油分離器的需要。

某些實(shí)施例中的內(nèi)部油分離器900a包括例如分隔件950a，分隔件950a可以豎向取向并延伸穿過分離器空間906a。分隔件950a包括疏制冷劑液體和/或疏潤滑劑材料。分隔件950a使得制冷劑蒸汽能夠穿過其中并且基本上防止混合物中的油滴穿過其中。分離的油在分離器空間906a的底部區(qū)域920a中被收集，底部區(qū)域920a具有油位921a。分離的制冷劑蒸汽經(jīng)由出口940a被導(dǎo)出分離器空間906a?？梢岳斫?，在某些實(shí)施例中，出口940a可以具有設(shè)置于壁上的開孔，例如設(shè)置在出口940a的壁的圓周上或是設(shè)置在與出口940a流體連接的管線上。

某些實(shí)施例中的內(nèi)部油分離器900a還包括另一分隔件960a,分隔件960a可以橫向取向并從閉合端901a延伸到分隔件950a。分隔件960a可以被設(shè)置于油位921a的上方，可以使得來自底部區(qū)域920a的制冷劑蒸汽能夠穿過其中并可以防止混合物中的油滴穿過其中。分離的制冷劑蒸汽可以經(jīng)由出口940a被導(dǎo)出分離器空間906a，如箭頭916a所示。分離的油然后可以被導(dǎo)回底部區(qū)域920a。

能夠被包括在分隔件950a和960a上的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以包括例如ePTFE、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、或聚氨酯中的任何一種或多種。在某些實(shí)施例中，上述材料可以布置為膜、網(wǎng)、過濾器、濾篩等的形式。在某些實(shí)施例中，上述材料可以為膜的形式并可以粘附到由例如金屬制成的基底的表面。在某些實(shí)施例中，膜可以與用于加強(qiáng)油分離的絲網(wǎng)結(jié)合使用。在某些實(shí)施例中，膜可以是褶皺的以增加表面面積。在某些實(shí)施例中，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬，以提高用于在內(nèi)部油分離器900a中進(jìn)行油/制冷劑蒸汽分離的材料的效率。

在某些實(shí)施例中，包含于分隔件950a和960a中的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以配置成使得分離的油能夠在分隔件950a和960a中的油飽和前排到底部區(qū)域920a中，使得分離的油不阻止制冷劑蒸汽穿過分隔件。

在某些實(shí)施例中，內(nèi)部油分離器900a還可以包括使用(多個)傳統(tǒng)方法進(jìn)行油/制冷劑分離的各部件(未示出)，傳統(tǒng)方法例如是離心力、沖擊等。包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料的分隔件950a和960a可以被設(shè)置于使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行油/制冷劑分離的各部件的下游。

在某些實(shí)施例中，內(nèi)部油分離器900a可以位于可能期望和/或需要降低的油循環(huán)速率來增強(qiáng)(多個)熱交換器的性能的螺桿式壓縮機(jī)的內(nèi)部。包含于其中的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以促進(jìn)內(nèi)部油分離器900a中的油/制冷劑蒸汽分離?？梢岳斫?，內(nèi)部油分離器900a可以與其他合適的壓縮機(jī)集成。

圖9B示出了根據(jù)一個實(shí)施例的儲油罐900b的示意側(cè)視圖。儲油罐900b可以在壓縮機(jī)的內(nèi)部或可以是與壓縮機(jī)物理上分離的殼體，例如可以位于比例如壓縮機(jī)處于更低水平高度的離心制冷機(jī)的底部附近，儲油罐可以包括泵(未示出)，上述泵可以在該儲罐的內(nèi)部。儲油罐900b包括入口910b，入口910b配置成從壓縮機(jī)(未示出)接收制冷劑蒸汽和油(例如軸承回油)的混合物。儲油罐900b還包括出口920b，出口920b配置成將制冷劑蒸汽導(dǎo)出儲油罐900b。與制冷劑蒸汽分離的油在具有油位931b的底部區(qū)域930b處被收集并經(jīng)由出油口940b被導(dǎo)出分離器900b，出油口940b與給壓縮機(jī)軸承(未示出)的油供給連接。在一個實(shí)施例中，儲油罐900b可以適于作為離心式壓縮機(jī)的儲油罐?？梢岳斫?，可以使用其他類型的儲油罐，例如集成的儲油罐/油泵。

儲油罐900b包括例如設(shè)置在出口920b的例如為膜的形式的(多個)疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料使得制冷劑蒸汽能夠穿過并防止混合物中的油滴(例如，潛在攜帶)與制冷劑蒸汽一起穿過?？梢岳斫?，在某些實(shí)施例中，出口920b可以具有設(shè)置于管道的壁上的開孔并可以被設(shè)置在例如壁的圓周上，上述管道與出口920b流體連接。設(shè)置于出口920b處的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括例如ePTFE、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯、或聚氨酯中的任何一種或多種。在某些實(shí)施例中，上述材料可以被布置為膜、網(wǎng)、過濾器、濾篩等的形式。在某些實(shí)施例中，上述材料可以被結(jié)合到由例如金屬制成的基底。

在某些實(shí)施例中，儲油罐900b可以用作貯油槽，此時，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以在該儲油罐的排出管線中使用以例如特別是在熱啟動和/或起泡條件下減少從儲油罐輸出的油量。對排出管線設(shè)置的疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料可以防止油離開出口(例如，出口920b)并可以減少或消除油損耗。

圖10示出了在制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)中將制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或與油分離的方法1000的流程圖。在1010中，引導(dǎo)制冷劑液體和制冷劑蒸汽的混合物和/或制冷劑蒸汽和油的混合物穿過(多個)疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料使得制冷劑蒸汽能夠穿過并不允許制冷劑蒸汽和/或油穿過。方法1000然后進(jìn)入1020。在1020中，將分離的制冷劑液體和/或油導(dǎo)到第一期望和/或目標(biāo)區(qū)域。方法500然后進(jìn)入1030。在1030中，將已穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料的制冷劑蒸汽導(dǎo)到第二期望和/或目標(biāo)區(qū)域。

在某些實(shí)施例中，提供了一種將制冷劑液體與制冷劑蒸汽分離的方法。制冷劑液體和蒸汽的混合物可以從膨脹設(shè)備例如圖6中的膨脹設(shè)備670被引導(dǎo)穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，例如包含于分離器600中的材料。制冷劑蒸汽可以穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料并經(jīng)由吸入裝置例如吸入裝置664被導(dǎo)到壓縮機(jī)。制冷劑蒸汽不穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料并被分配到蒸發(fā)器，例如蒸發(fā)器660。

在某些實(shí)施例中，提供了一種將油與制冷劑蒸汽分離的方法。制冷劑蒸汽和油的混合物可以從壓縮機(jī)被引導(dǎo)穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，例如包含于圖7中的油屏障設(shè)備710中的材料。制冷劑蒸汽可以穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料并被導(dǎo)到冷凝器。上述油不穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料并可以被導(dǎo)回壓縮機(jī)。

在某些實(shí)施例中，提供了一種減少制冷劑蒸汽中的制冷劑液體攜帶的方法。當(dāng)制冷劑蒸汽從蒸發(fā)器或經(jīng)濟(jì)器被導(dǎo)出時，制冷劑蒸汽被引導(dǎo)穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，例如包含于液體攜帶減少設(shè)備810、830中的材料。制冷劑蒸汽可以穿過疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料并離開蒸發(fā)器或經(jīng)濟(jì)器。與制冷劑蒸汽混合的制冷劑液體會被疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料排斥并不穿過上述材料離開蒸發(fā)器或經(jīng)濟(jì)器。

各方面

各方面1－5中的任一方面可以與各方面6－44中的任一方面相結(jié)合，各方面6－11中的任一方面可以與各方面12－44中的任一方面相結(jié)合，各方面12－15中的任一方面可以與各方面16－44中的任一方面相結(jié)合，各方面16－19中的任一方面可以與各方面20－44中的任一方面相結(jié)合，各方面20－23中的任一方面可以與各方面24－44中的任一方面相結(jié)合，各方面24－27中的任一方面可以與各方面28－44中的任一方面相結(jié)合，各方面28－31中的任一方面可以與各方面32－44中的任一方面相結(jié)合，各方面32－36中的任一方面可以與各方面37－44中的任一方面相結(jié)合，各方面37－40中的任一方面可以與各方面41－44中的任一方面相結(jié)合。

1.一種制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)，其特征在于，包括：暴露于所述壓縮機(jī)的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域，當(dāng)所述壓縮機(jī)運(yùn)行時，在所述壓縮機(jī)的內(nèi)部流動的潤滑劑與所述內(nèi)表面區(qū)域接觸，所述內(nèi)表面區(qū)域配置為疏潤滑劑或親潤滑劑表面，以引導(dǎo)所述潤滑劑的流動。

2.根據(jù)方面1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述疏潤滑劑或親潤滑劑表面包括(多個)毫米、微米和/或納米尺寸的結(jié)構(gòu)在其表面上。

3.根據(jù)方面1或2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述疏潤滑劑或親潤滑劑表面包括涂層在其表面上。

4.根據(jù)方面1至3中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述疏潤滑劑或親潤滑劑表面是疏油或親油表面。

5.根據(jù)方面1至4中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述壓縮機(jī)是無油壓縮機(jī)，所述疏潤滑劑或親潤滑劑表面是疏制冷劑或親制冷劑表面。

6.一種制冷系統(tǒng)中的油分離器，所述油分離器用于將油從制冷劑/油混合物分離，其特征在于，包括：

暴露于所述油分離器的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域，當(dāng)所述油分離器運(yùn)行時，分離的油或所述制冷劑/油混合物的至少一部分與所述內(nèi)表面區(qū)域接觸，所述內(nèi)表面區(qū)域配置為疏油或親油表面，以引導(dǎo)油的流動并有助于將所述油與制冷劑分離。

7.根據(jù)方面6所述的油分離器，其特征在于，所述疏油或親油表面包括(多個)毫米、微米和/或納米尺寸的結(jié)構(gòu)在其表面上。

8.根據(jù)方面6或7所述的油分離器，其特征在于，所述疏油或親油表面包括涂層在其表面上。

9.根據(jù)方面6至8中任一項(xiàng)所述的油分離器，其特征在于，還包括：制冷劑出口管，所述制冷劑出口管用于將分離的制冷劑從所述油分離器導(dǎo)出，所述制冷劑出口管的內(nèi)壁表面的至少一部分配置為疏油的以允許油珠化。

10.根據(jù)方面6至9中任一項(xiàng)所述的油分離器，其特征在于，還包括：分離器主體，所述分離器主體具有側(cè)壁，所述側(cè)壁的至少一部分配置為親油的以防止油珠化。

11.根據(jù)方面6至10中任一項(xiàng)所述的油分離器，其特征在于，還包括：擋板，所述擋板具有上表面和側(cè)表面，所述擋板的上表面和側(cè)表面配置為親油的以防止油珠化。

12.一種制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，其特征在于，包括：暴露于所述蒸發(fā)器的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域，當(dāng)所述蒸發(fā)器運(yùn)行時，所述蒸發(fā)器的內(nèi)部的油與所述內(nèi)表面區(qū)域接觸，所述內(nèi)表面區(qū)域配置為疏油或親油表面，以引導(dǎo)油的流動。

13.根據(jù)方面12所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述疏油或親油表面包括(多個)毫米、微米和/或納米尺寸的結(jié)構(gòu)在其表面上。

14.根據(jù)方面12或13所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述疏油或親油表面包括涂層在其表面上。

15.根據(jù)方面12至14中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，還包括具有內(nèi)壁的殼體，所述內(nèi)壁的第一部分包括親油表面，所述內(nèi)壁的第二部分包括疏油表面，所述親油表面和所述疏油表面被放置成將所述油從所述疏油表面導(dǎo)到所述親油表面并導(dǎo)到所述蒸發(fā)器的回油口。

16.一種使用(多個)疏油和/或親油表面來引導(dǎo)制冷系統(tǒng)和/或HVAC系統(tǒng)內(nèi)的油流動的方法，其特征在于，包括以下步驟：引導(dǎo)油或油/制冷劑混合物與疏油表面和/或親油表面接觸；以及以下步驟中的至少一個：(i)當(dāng)所述油與所述疏油表面接觸時，從所述疏油表面排斥油并在其表面上聚合油以進(jìn)行油珠化；以及(ii)當(dāng)所述油與所述親油表面接觸時，在所述親油表面上吸引、吸附和/或吸收油以防止油珠化。

17.根據(jù)方面16所述的方法，其特征在于，所述親油表面和/或所述疏油表面是暴露于壓縮機(jī)的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域。

18.根據(jù)方面16或17所述的方法，其特征在于，所述親油表面和/或所述疏油表面是暴露于油分離器的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域。

19.根據(jù)方面16至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述親油表面和/或所述疏油表面是暴露于蒸發(fā)器的內(nèi)部的內(nèi)表面區(qū)域。

20.一種制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括：膨脹設(shè)備；在所述膨脹設(shè)備下游的制冷劑液體/蒸汽分離器，所述制冷劑液體/蒸汽分離器配置成從所述膨脹設(shè)備接收制冷劑液體/蒸汽混合物；在所述制冷劑液體/蒸汽分離器下游的分配器，所述分配器從所述制冷劑液體/蒸汽分離器接收制冷劑液體；以及與所述分配器流體連接的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器用于接收由所述分配器分配的制冷劑液體，其中，所述制冷劑液體/蒸汽分離器包含疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用于促進(jìn)所述制冷劑液體與所述制冷劑蒸汽的分離。

21.根據(jù)方面20所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯和聚氨酯中的至少一個。

22.根據(jù)方面20或21所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料是膜的形式。

23.根據(jù)方面20至22中任一項(xiàng)所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。

24.一種制冷系統(tǒng)的油分離器，其特征在于，包括：儲罐，所述儲罐包括入口、出油口和蒸汽出口，所述入口用于接收制冷劑蒸汽和油的混合物，所述出油口位于所述儲罐的底部區(qū)域并用于導(dǎo)出液體油，所述蒸汽出口用于導(dǎo)出制冷劑蒸汽，所述蒸汽出口具有面向所述儲罐的內(nèi)部的開孔端和/或設(shè)置于所述蒸汽出口的壁上并穿過所述蒸汽出口的壁的開孔；以及油屏障設(shè)備，所述油屏障設(shè)備被設(shè)置于所述開孔端或所述蒸汽出口的壁的開孔，所述油屏障設(shè)備包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用于防止油離開所述儲罐同時允許所述制冷劑蒸汽穿過并經(jīng)由所述蒸汽出口離開所述儲罐。

25.根據(jù)方面24所述的油分離器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯和聚氨酯中的至少一個。

26.根據(jù)方面24或25所述的油分離器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料是膜的形式。

27.根據(jù)方面24至26中任一項(xiàng)所述的油分離器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。

28，一種制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，其特征在于，包括：蒸發(fā)器主體；設(shè)置于所述主體的蒸汽出口的吸入導(dǎo)管，所述吸入導(dǎo)管用于將制冷劑蒸汽導(dǎo)出所述蒸發(fā)器，所述吸入導(dǎo)管具有接收所述制冷劑蒸汽的開孔；設(shè)置于所述吸入導(dǎo)管的開孔的液體攜帶減少設(shè)備，所述液體攜帶減少設(shè)備用于使所述制冷劑蒸汽能夠穿透并防止制冷劑液體和潤滑劑經(jīng)由所述蒸汽出口離開所述蒸發(fā)器，所述液體攜帶減少設(shè)備包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。

29.根據(jù)方面28所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯和聚氨酯膜中的至少一個。

30.根據(jù)方面28或29所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料是膜的形式。

31.根據(jù)方面28至30中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。

32.一種制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)內(nèi)部油分離器，其特征在于，包括：外殼，所述外殼包括開放端和蒸汽出口，所述開放端配置成從壓縮機(jī)的內(nèi)部接收制冷劑蒸汽和油的混合物，所述蒸汽出口配置成導(dǎo)出制冷劑蒸汽；以及一個或多個分隔件，所述一個或多個分隔件將所述開放端與所述蒸汽出口分離，分隔件中的一個或多個包括疏和/或疏潤滑劑材料，所述疏和/或疏潤滑劑材料用于防止油穿過壁部同時允許所述制冷劑蒸汽穿過所述壁部并經(jīng)由所述蒸汽出口離開所述外殼，分離的油在所述外殼的底部區(qū)域被收集。

33.根據(jù)方面32所述的壓縮機(jī)內(nèi)部分離器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯和聚氨酯中的至少一個。

34.根據(jù)方面32或33所述的壓縮機(jī)內(nèi)部分離器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料是膜的形式。

35.根據(jù)方面32至34中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)內(nèi)部分離器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。

36.根據(jù)方面32至35中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)內(nèi)部分離器，其特征在于，所述分隔件包括豎向分隔件和橫向分隔件。

37.一種在制冷系統(tǒng)內(nèi)將制冷劑蒸汽與制冷劑液體和/或與油分離的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：引導(dǎo)制冷劑液體和制冷劑蒸汽的混合物和/或制冷劑蒸汽和油的混合物，穿過(多個)疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料使制冷劑蒸汽能夠穿過并不允許制冷劑蒸汽和/或油穿過。

38.根據(jù)方面37所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟：將分離的制冷劑液體導(dǎo)到蒸發(fā)器，并將分離的制冷劑蒸汽導(dǎo)到壓縮機(jī)。

39.根據(jù)方面37或38所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟：將分離的油導(dǎo)到壓縮機(jī)，并將分離的制冷劑蒸汽導(dǎo)到冷凝器。

40.根據(jù)方面37至39中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟：將分離的制冷劑蒸汽導(dǎo)出蒸發(fā)器，并保持分離的制冷劑液體在所述蒸發(fā)器中。

41.一種制冷系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)器，其特征在于，包括：具有蒸汽出口的經(jīng)濟(jì)器主體；設(shè)置于所述經(jīng)濟(jì)器主體的蒸汽出口處的吸入導(dǎo)管，所述吸入導(dǎo)管用于將制冷劑蒸汽導(dǎo)出所述經(jīng)濟(jì)器，所述吸入導(dǎo)管具有接收所述制冷劑蒸汽的開孔；設(shè)置于所述吸入導(dǎo)管的開孔處的液體攜帶減少設(shè)備，所述液體攜帶減少設(shè)備用于使所述制冷劑蒸汽能夠穿透并離開所述蒸汽出口并用于防止制冷劑液體經(jīng)由所述蒸汽出口離開所述經(jīng)濟(jì)器，所述液體攜帶減少設(shè)備包括疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料。

42.根據(jù)方面41所述的經(jīng)濟(jì)器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料包括膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚丙烯、聚酯對苯二甲酸酯和聚氨酯膜中的至少一個。

43.根據(jù)方面41或42所述的經(jīng)濟(jì)器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料是膜的形式。

44.根據(jù)方面41至43中任一項(xiàng)所述的經(jīng)濟(jì)器，其特征在于，所述疏制冷劑和/或疏潤滑劑材料用毫米/微米/納米纖維或毫米/微米/納米結(jié)構(gòu)浸漬。

對于前面所述，可以理解，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可以在細(xì)節(jié)上進(jìn)行修改，特別是在所使用的結(jié)構(gòu)材料和各部件的形狀、尺寸和布置等事項(xiàng)上。說明書及所描述的各實(shí)施例意欲被視為僅是示例性的，而權(quán)利要求書的廣泛含義表示本發(fā)明真正的范圍和精神。