回油的原因
由於潤滑油沸點遠高於製冷劑的，所以潤滑油隨製冷劑進入蒸發器後不會同製冷劑一起蒸發，此時若不採取適當措施，潤滑油勢必在蒸發器中越積越多，一方面在換熱器的壁面上形成一層油膜，這樣就大大降低了傳熱效果和製冷效率；另一方面壓縮機缺油，這對機組的安全高效執行極為不利。因此，需要有合適的技術措施和控制程式處理潤滑油，否則不能保證滿液式蒸發器傳熱效能，機組的安全執行也會成問題。
油分離器
當螺桿式壓縮機排出的高壓氣體和油的混合物進入油分離器時，由於油分離器容積大，氣體的流速突降，加上氣體的流動方向改變，依靠慣性作用使油分離沉降下來，大量的油聚集在分離器底部。這種分離被稱為一級分離。為了進一步提高分離精度，一般要進行二級分離。
一級分離後，利用特製的充填物，將細小的霧狀油滴通過捕集作用，使油滴聚集變大，在流經填充物時被進一步分離出來。有的高效型油分離器還有**分離：再通過乙個組合過濾器進行分離。
一級分離的方式主要有：降速式分離、撞擊式分離、離心式分離或以上幾種組合式分離；二級分離的方式主要有：金屬絲濾網分離、玻璃纖維分離、聚酯纖維分離、微孔陶瓷分離等。
從油分離器的結構形式上分，有壓縮機內建油分離器、外接臥式油分離器、外接立式油分離器、冷凝器內建式油分離器。雖然結構各異，但分離都是以上一種或多種分離方式的組合。
取油位置
在冷水機組執行時，雖然蒸發器內部製冷劑始終處於劇烈沸騰狀態，但由於液態製冷劑汽化後都要向上公升，因此蒸發器筒體內的氣液混合物的整體運動趨勢都是向上的。隨著製冷劑汽化後被吸回壓縮機，而潤滑油的密度小於液態製冷劑（如r22和r134a等）的密度，潤滑油會在蒸發器內形成下稀上濃的濃度差異。不同的是，r22之類的製冷劑在較低溫度下因與礦物潤滑油互溶性較差而在靠近液面上部形成較明顯的富油區，並且r22蒸發器中的富油區不但在機組不執行或機組
停止時存在，就是在冷水機組執行過程中也是存在的；而r134a之類的製冷劑由於與酯類潤滑油在低溫下的互溶性良好而無法形成明顯的富油區，只能自下而上形成大致均勻的濃度差，並且各點的潤滑油濃度在停機一段時間後就趨於平衡。為了能取到濃度盡量高的潤滑油，並適當考慮液位的波動，對於r22和r134a冷水機組，蒸發器取油口的位置均設定於實際液面下150mm左右是比較合適的。有人曾做過將取油口設在液面下200mm以下的試驗，結果不是很理想，主要問題
是排氣溫度降低較多，很明顯是回油攜帶的製冷劑量過多所致。而回油孔的位置如果偏高，可能導致冷水機組部分負荷時無法回油。
回油方法---重力回油
重力回油的一般做法是將蒸發器位置提高，再將富油液態製冷劑從蒸發器適當位置引出，借助高度差，使富油製冷劑向下流入乙個回油熱交換器，與來自冷凝器的高溫液態製冷劑進行熱交換，這樣一方面可提高液態製冷劑的過冷度，有助於機組冷量的提公升，另一方面可將富油液態製冷劑中液態製冷劑蒸發，使之成為氣態進入壓縮機。其系統示意圖如下圖2所示。
圖2 重力回油示意圖
從製冷劑流量控制裝置的角度來看，重力回油系統由於在蒸發器內取油的位置將會影響其回油的成功與否，而實際運轉中的液位能否與之適應更是決定回油成功與否的關鍵。因此，液位的控制（即製冷劑流量的控制）便顯得更加重要。。另外，從蒸發器的回油量也要控制，否則進入回油換熱器的混合液體過多將降低冷水機組的製冷能力，也會因製冷劑無法完全蒸發而吸入壓縮機引起液壓縮。
由於蒸發器與回油換熱器的高度差是使油回流的動力，若在相同的管路摩擦損失下，高度差越大流量越大，所以一般的回油管路只需設定乙個固定開度的角閥，只需在樣機測試階段調整角閥開度就能夠滿足機組正常執行所需的回油量。
蒸發器的回油總是會含有或多或少的液態製冷劑，這些液態製冷劑因未能與換熱管接觸而未能帶走水的熱量，並且它進入壓縮機經過電機腔後被電機繞組的散熱汽化後會占用部分蒸發器回氣所應占有的壓縮機吸氣體積。因此，回油中所含製冷劑越多，機組的製冷能力損失越嚴重。也就是說，回油並非越多越好，。
這樣，根據質量守恆原理，不難推導出潤滑油的質量平衡方程式而估算出實際所需的回油量。
回油方法---引射器回油
引射器是一種利用高壓高速的驅動流（或稱一次流）去引射、抽吸另一種流體（二次流）的流體機械裝置，其外形如圖３所示，引射器回油的冷水機組系統示意圖如圖４所示。由圖４可知，自壓縮機排氣側引出高壓製冷劑蒸氣進入引射器，由於引射器的特殊構造，此時即可將富含潤滑油和液態製冷劑的混合液體從蒸發器的適當位置抽吸出來，再混合進入壓縮機或吸氣管。引射器回油的動力源即排氣壓力與吸氣壓力的壓差產生的抽吸作用，這樣蒸發器的位置就無需再提高。
圖3 引射器結構示意圖
圖4 引射器回流的冷水機組系統示意圖
採用引射器回油的冷水機組，除了在其動力源管路中設定電磁閥外，也可設一角閥，通過控制一次流流量調節所需的回油量。而在蒸發器的取油管路上，可設定乾燥過濾器防止蒸發器中可能存在的焊渣、鐵鏽隨回油進入壓縮機內部對壓縮機造成損壞，另需設定視液鏡以便觀察回油狀況。
引射器回油的動力源不但可用壓縮機高壓排氣，而且可用冷凝器底部的高壓液態製冷劑或一次油分底部的高壓潤滑油，甚至還可用吸氣作為引射動力源，具體接管方式稍有不同。
回油方法---直接回油
直接回油，顧名思義，不像前述２種方式那樣有驅動力，而是使製冷劑與潤滑油的泡沫直接通過一些處理後吸入壓縮機。因為壓縮機一旦吸入過多泡沫將造成液壓縮，因此回油量的控制尤其重要。這種作法國內已有廠家嘗試過，國外也有廠家採用此方法。
因為這種方法較上述２種方法簡單，而且對機組的能力影響較少，因此也是一種比較有前途的回油方案。其系統示意圖見圖5，圖5中有部分閥沒有註明具體名稱，也是因為這些閥有多種搭配方式。
圖5 採用直接回油法的冷水機組系統示意圖
基本上，與它配合的製冷劑流量控制方式有節流孔板以及混合式節流等方式，但不管怎樣，製冷劑的充注量及機組的冷凝器和蒸發器的相對位置都是比較重要的。以混合式節流為例，即在節流孔板之外再加乙隻電子膨脹閥，它直接檢測壓縮機的排氣溫度，當壓縮機吸入過多液態製冷劑時，其排氣溫度會下降，此時即為液位太高，製冷劑供過於求。若排氣溫度高，則液位下降，應使蒸發器的供液量增加。
這就是在節流孔板之外再加一套監控系統，更增加直接回油系統的可靠性。前２種方法都存在浪費本該用於製冷的液態製冷劑的問題，引射回油還要消耗高壓製冷劑的能量，如果用直接回油法，則上述損失都不會發生，可把壓縮機的排氣完全用於製冷，若再輔之以中間補氣口以及良好的換熱器設計，機組的效能可有較大的提高。
直接回油的一大關鍵點就是要把過大的液滴隔離開，這需要對蒸發器包括擋液板在內的內部結構設計進行優化。
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