CN104019585A - 满液式蒸发器及满液式空调机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种满液式蒸发器及满液式空调机组，在满液式蒸发器的壳体内位于换热管束的上方设置有回热器和气液分离器，回热器上设有高压液体制冷剂入口和高压液体制冷剂出口，回热器内设有回热器换热管装置；气液分离器设置于回热器的下游，气液分离器的底部设有回油口，气液分离器的顶部设有出气口；本发明的满液式空调机组包括通过主管线依次连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和本发明的满液式蒸发器。本发明的满液式蒸发器同时使高压液体制冷剂的过冷度增加，低压侧制冷剂饱和蒸汽的过热度增加，换热效率高，且实现了有效回油；本发明的满液式空调机组***能效比高，制造成本低，整个空调机组结构简单紧凑，占用空间小。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调机组用的满液式蒸发器及应用该满液式蒸发器的满液式空调机组。
背景技术
满液式蒸发器是满液式空调机组的主要组成部件，现有的满液式蒸发器的结构为包括卧式设置的筒状的壳体，位于壳体内的下部空间设有换热管束，在壳体的底部设有低压制冷剂进口，该低压制冷剂进口用于与膨胀阀的出口连接，在壳体的上部设有低压制冷剂出口，该低压制冷剂出口用于与压缩机的制冷剂进气口连接。现有的满液式空调机组包括通过主管线依次连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、电子膨胀阀和满液式蒸发器，在压缩机与冷凝器之间设有气液分离器，在冷凝器与电子膨胀阀之间设有回热器。
基于现有结构的满液式蒸发器，来自冷凝器的高压液体制冷剂不易在蒸发器内得到较大的过冷度，低压侧的制冷剂蒸汽不易得到较大的过热度，因而使用该蒸发器的空调机组能效比不高，同时必须配备电子膨胀阀或者液位式节流装置，普通的热力膨胀阀不能满足其要求，电子膨胀阀或者液位式节流装置虽然控制精度高，但价格昂贵，导致整个空调机组的制造成本较高；现有的满液式蒸发器的结构简单，因未设置有油分离装置，导致润滑油浮在满液式蒸发器壳体内制冷剂液面上形成富油层，极易导致制冷剂液面高度发生变化，影响机组的引射回油，进一步影响压缩机的润滑；现有的满液式空调机组由于采用现有结构的满液式蒸发器，因而整个机组的换热效率不高，***能效比低；且由于气液分离器、回热器皆作为独立的部件设置于循环回路上，使整个空调机组的结构庞大，占用空间较大。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种换热效率高，且能实现有效回油的满液式蒸发器。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种换热效率高，且结构紧凑的满液式空调机组。
为解决上述第一个关于满液式蒸发器的技术问题，本发明的技术方案是：满液式蒸发器，包括卧式设置的筒状的壳体，所述壳体内的下部空间设有换热管束，所述壳体的底部设有低压制冷剂进口，所述壳体的上部设有低压制冷剂出口；
所述壳体内位于所述换热管束的上方设置有回热器，所述回热器上设有用于与冷凝器的制冷剂出口连接的高压液体制冷剂入口以及用于与膨胀阀的制冷剂入口连接的高压液体制冷剂出口，所述回热器内设有回热器换热管装置；
所述壳体内位于所述换热管束的上方且所述回热器的下游设置有气液分离器，所述气液分离器的制冷剂油气混合物入口与所述回热器的制冷剂油气混合物出口位置相对应，所述气液分离器的底部设有回油口，所述气液分离器的顶部设有出气口，所述出气口与所述壳体上的所述低压制冷剂出口位置相对应。
优选地，所述回热器为翅片管式回热器，所述回热器内的所述回热器换热管装置包括若干组并行设置的换热盘管，所述换热盘管的外管壁上设有翅片，每相邻的两组换热盘管的首尾相接，每相邻的两组换热盘管之间的间隙形成供制冷剂油气混合物流动吸热的通道；按照液体制冷剂在所述换热盘管内的流向，处于首位的一组所述换热盘管的入口连接所述高压液体制冷剂入口，处于末位的一组所述换热盘管的出口连接所述高压液体制冷剂出口。
为解决上述第二个关于满液式空调机组的技术问题，本发明的技术方案是：满液式空调机组，包括通过主管线依次连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、膨胀阀和满液式蒸发器；所述满液式蒸发器包括卧式设置的筒状的壳体，所述壳体内的下部空间设有换热管束，所述壳体的底部设有低压制冷剂进口，所述低压制冷剂进口与所述膨胀阀的制冷剂出口连接，所述壳体的上部设有低压制冷剂出口，所述低压制冷剂出口与所述压缩机的制冷剂进气口连接；
所述壳体内位于所述换热管束的上方设置有回热器，所述回热器上设有高压液体制冷剂入口和高压液体制冷剂出口，所述高压液体制冷剂入口与所述冷凝器的制冷剂出口连接，所述高压液体制冷剂出口与所述膨胀阀的制冷剂入口连接，所述回热器内设有回热器换热管装置；
所述壳体内位于所述换热管束的上方且所述回热器的下游设置有气液分离器，所述气液分离器的制冷剂油气混合物入口与所述回热器的制冷剂油气混合物出口位置相对应，所述气液分离器的底部设有回油口，所述回油口通过回油管与所述压缩机的进油通道连接，所述气液分离器的顶部设有出气口，所述出气口与所述壳体上的所述低压制冷剂出口位置相对应。
优选地，所述回热器为翅片管式回热器，所述回热器内的所述回热器换热管装置包括若干组并行设置的换热盘管，所述换热盘管的外管壁上设有翅片，每相邻的两组换热盘管的首尾相接，每相邻的两组换热盘管之间的间隙形成供制冷剂油气混合物流动吸热的通道；按照液体制冷剂在所述换热盘管内的流向，处于首位的一组所述换热盘管的入口连接所述高压液体制冷剂入口，处于末位的一组所述换热盘管的出口连接所述高压液体制冷剂出口。
优选地，所述膨胀阀为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
由于采用了上述技术方案，本发明的满液式蒸发器，在其壳体内位于换热管束的上方设置有回热器，回热器上设有用于与冷凝器的制冷剂出口连接的高压液体制冷剂入口以及用于与膨胀阀的制冷剂入口连接的高压液体制冷剂出口，在回热器内设有回热器换热管装置；在壳体内位于换热管束的上方且回热器的下游还设置有气液分离器，气液分离器的制冷剂油气混合物入口与回热器的制冷剂油气混合物出口位置相对应，在气液分离器的底部设有回油口，在气液分离器的顶部设有出气口，该出气口与壳体上的低压制冷剂出口位置相对应；采用本发明的满液式蒸发器的满液式空调机组运行过程中，从冷凝器流出的高压过冷液体制冷剂，经满液式蒸发器壳体内回热器的高压液体制冷剂入口进入回热器换热管装置在其中流动释放热量，温度下降过冷度增加，实现了再次过冷，同时将释放的热量通过管壁传递给低压侧的制冷剂饱和蒸汽，制冷剂饱和蒸汽吸收热量而产生过热度；再次过冷后的高压液体制冷剂经高压液体制冷剂出口进入膨胀阀，经膨胀阀节流，变成低压的气液两相混合制冷剂，经壳体底部的低压制冷剂进口进入满液式蒸发器，在蒸发器的壳程内与换热管束内的流动水进行热量交换，吸收水的热量成为制冷剂饱和蒸汽上升，水温度降低，制冷剂饱和蒸汽进入回热器进一步吸收热量使过热度增加，制冷剂饱和蒸汽即制冷剂油气混合物进入气液分离器进行气液分离，分离之后的制冷剂纯蒸汽经低压制冷剂出口回到压缩机，润滑油从回油口有控制地导出后又回到压缩机。
由于在满液式蒸发器壳体内设置了回热器，使高压液体制冷剂的过冷度增加，减少了节流损失，同时低压侧制冷剂饱和蒸汽的过热度增加，因而，本发明的满液式蒸发器的换热效率高；由于在满液式蒸发器壳体内设置了气液分离器，在制冷剂饱和蒸汽进入压缩机之前进行气液分离，既避免了液滴进入压缩机而对其造成液冲击，保证了***的安全，又实现了有效回油，确保压缩机的润滑可靠。
同理，采用了本发明的满液式蒸发器的满液式空调机组，换热效率高，***能效比高，配备控制精度相对于电子膨胀阀低且价格也低的普通热力膨胀阀即可满足要求，因而降低了制造成本；由于将满液式空调机组的气液分离器和回热器集成在了满液式蒸发器壳体内，做成一个整体，设置于循环回路上的独立部件数量少，整个空调机组结构简单紧凑，占用空间小。
附图说明
图1是本发明实施例的满液式蒸发器的结构示意图；
图2是本发明实施例的满液式空调机组的原理框图；
图中：1-端板；2-壳体；3-回热器；31-换热盘管；32-护板；4-封板；5-低压制冷剂出管；6-气液分离器；7-换热管束；8-低压制冷剂进管；A-低压制冷剂进口；B-低压制冷剂出口；C-回油口；D-高压液体制冷剂出口；E-高压液体制冷剂入口。
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，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明实施例的满液式蒸发器的结构示意图，为了便于说明，本图仅提供与本发明有关的结构部分。本发明实施例的满液式蒸发器，包括：卧式设置的筒状的壳体2，在壳体2的两端分别设有端板1，在壳体2内的下部空间设有换热管束7，在壳体2的底部设有低压制冷剂进口A，该低压制冷剂进口A连接有低压制冷剂进管8，在壳体2的上部设有低压制冷剂出口B，该低压制冷剂出口B连接有低压制冷剂出管5；在壳体2内位于换热管束7的上方设置有回热器3，在回热器3的壳壁上设有用于与冷凝器的制冷剂出口连接的高压液体制冷剂入口E以及用于与膨胀阀的制冷剂入口连接的高压液体制冷剂出口D，在回热器3内设有回热器换热管装置；在壳体2内位于换热管束7的上方且回热器3的下游设置有气液分离器6，该气液分离器6的制冷剂油气混合物入口与回热器3的制冷剂油气混合物出口位置相对应，在气液分离器6的底部设有回油口C，在气液分离器6的顶部设有出气口(图中未具体示出)，该出气口与壳体2上的低压制冷剂出口B位置相对应。
其中，回热器3优选采用翅片管式回热器，其外壳由上下设置的封板4及前后设置的护板32围成，外壳的两端敞口，该回热器内的回热器换热管装置包括若干组并行设置的换热盘管31，为了进一步加强换热效果，在换热盘管31的外管壁上设有翅片，换热盘管31立式设置，设置方向与换热管束7一致，每相邻的两组换热盘管的首尾相接，每相邻的两组换热盘管之间的间隙形成供制冷剂油气混合物流动吸热的通道；按照液体制冷剂在换热盘管31内的流向，处于首位的一组换热盘管的入口连接高压液体制冷剂入口E，处于末位的一组换热盘管的出口连接高压液体制冷剂出口D，最好高压液体制冷剂出口D高于高压液体制冷剂入口E。
如图2所示，为本发明实施例的满液式空调机组的原理框图，为了便于说明，本图仅提供与本发明有关的组成部分，图2中箭头所示为制冷剂在空调机组内的流向。本发明实施例的满液式空调机组，包括通过主管线依次连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和上述本发明的满液式蒸发器。如图1所示，满液式蒸发器包括卧式设置的筒状的壳体2，在壳体2内的下部空间设有换热管束7，在壳体2的底部设有低压制冷剂进口A，该低压制冷剂进口A通过低压制冷剂进管8与热力膨胀阀的制冷剂出口连接，在壳体2的上部设有低压制冷剂出口B，该低压制冷剂出口B通过低压制冷剂出管5与压缩机的制冷剂进气口连接；在壳体2内位于换热管束7的上方设置有回热器3，回热器3的壳壁上设有高压液体制冷剂入口E和高压液体制冷剂出口D，其中，高压液体制冷剂入口E与冷凝器的制冷剂出口连接，高压液体制冷剂出口D与热力膨胀阀的制冷剂入口连接，在回热器3内设有回热器换热管装置；在壳体2内位于换热管束7的上方且回热器3的下游设置有气液分离器6，该气液分离器6的制冷剂油气混合物入口与回热器3的制冷剂油气混合物出口位置相对应，在气液分离器6的底部设有回油口C，该回油口C通过回油管与压缩机的进油通道连接，在气液分离器6的顶部设有出气口，该出气口与壳体2上的低压制冷剂出口B位置相对应。
满液式空调机组工作过程：采用本发明的满液式蒸发器的满液式空调机组运行过程中，从冷凝器流出的高压过冷液体制冷剂，经满液式蒸发器壳体2内回热器3的高压液体制冷剂入口E进入回热器3内的换热盘管31在其中流动释放热量，温度下降过冷度增加，实现了再次过冷，同时将释放的热量通过管壁及翅片传递给低压侧的制冷剂饱和蒸汽，制冷剂饱和蒸汽吸收热量而产生过热度；再次过冷后的高压液体制冷剂经高压液体制冷剂出口D进入热力膨胀阀，经热力膨胀阀节流，变成低压的气液两相混合制冷剂，经壳体2底部的低压制冷剂进口A进入满液式蒸发器，在蒸发器的壳程内与换热管束7内的流动水进行热量交换，吸收水的热量成为制冷剂饱和蒸汽而上升，换热管束7内水的温度降低，上升的制冷剂饱和蒸汽进入回热器3进一步吸收热量使过热度增加，携带有润滑油的制冷剂饱和蒸汽即制冷剂油气混合物进入气液分离器6内进行气液分离，分离之后的制冷剂纯蒸汽经低压制冷剂出口B回到压缩机，润滑油从回油口C有控制地导出后经回油管又回到压缩机。
当然，本发明的满液式空调机组中的膨胀阀也可以继续采用电子膨胀阀。
本发明的满液式蒸发器由于在壳体内设置了回热器，使高压液体制冷剂的过冷度增加，减少了节流损失，同时低压侧制冷剂饱和蒸汽的过热度增加，实际运行表明过热度在5-7℃，因而，本发明的满液式蒸发器的换热效率高；由于在满液式蒸发器壳体内设置了气液分离器，在制冷剂饱和蒸汽进入压缩机之前进行气液分离，既避免了液滴进入压缩机而对其造成液冲击，保证了***的安全，又实现了有效回油，确保压缩机的润滑可靠。
本发明的满液式空调机组由于采用了本发明的满液式蒸发器，换热效率高，***能效比高，配备控制精度相对于电子膨胀阀低且价格也低的普通热力膨胀阀即可满足要求，因而降低了制造成本；由于将满液式空调机组的气液分离器和回热器集成在了满液式蒸发器壳体内，做成一个整体，因而，设置于循环回路上的独立部件数量少，整个空调机组结构简单紧凑，占用空间小。
Claims (5)
1.满液式蒸发器，包括卧式设置的筒状的壳体，所述壳体内的下部空间设有换热管束，所述壳体的底部设有低压制冷剂进口，所述壳体的上部设有低压制冷剂出口；其特征在于：
所述壳体内位于所述换热管束的上方设置有回热器，所述回热器上设有用于与冷凝器的制冷剂出口连接的高压液体制冷剂入口以及用于与膨胀阀的制冷剂入口连接的高压液体制冷剂出口，所述回热器内设有回热器换热管装置；
所述壳体内位于所述换热管束的上方且所述回热器的下游设置有气液分离器，所述气液分离器的制冷剂油气混合物入口与所述回热器的制冷剂油气混合物出口位置相对应，所述气液分离器的底部设有回油口，所述气液分离器的顶部设有出气口，所述出气口与所述壳体上的所述低压制冷剂出口位置相对应。
2.如权利要求1所述的满液式蒸发器，其特征在于：所述回热器为翅片管式回热器，所述回热器内的所述回热器换热管装置包括若干组并行设置的换热盘管，所述换热盘管的外管壁上设有翅片，每相邻的两组换热盘管的首尾相接，每相邻的两组换热盘管之间的间隙形成供制冷剂油气混合物流动吸热的通道；按照液体制冷剂在所述换热盘管内的流向，处于首位的一组所述换热盘管的入口连接所述高压液体制冷剂入口，处于末位的一组所述换热盘管的出口连接所述高压液体制冷剂出口。
3.满液式空调机组，包括通过主管线依次连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、膨胀阀和满液式蒸发器；其特征在于：所述满液式蒸发器包括卧式设置的筒状的壳体，所述壳体内的下部空间设有换热管束，所述壳体的底部设有低压制冷剂进口，所述低压制冷剂进口与所述膨胀阀的制冷剂出口连接，所述壳体的上部设有低压制冷剂出口，所述低压制冷剂出口与所述压缩机的制冷剂进气口连接；
所述壳体内位于所述换热管束的上方设置有回热器，所述回热器上设有高压液体制冷剂入口和高压液体制冷剂出口，所述高压液体制冷剂入口与所述冷凝器的制冷剂出口连接，所述高压液体制冷剂出口与所述膨胀阀的制冷剂入口连接，所述回热器内设有回热器换热管装置；
所述壳体内位于所述换热管束的上方且所述回热器的下游设置有气液分离器，所述气液分离器的制冷剂油气混合物入口与所述回热器的制冷剂油气混合物出口位置相对应，所述气液分离器的底部设有回油口，所述回油口通过回油管与所述压缩机的进油通道连接，所述气液分离器的顶部设有出气口，所述出气口与所述壳体上的所述低压制冷剂出口位置相对应。
4.如权利要求3所述的满液式空调机组，其特征在于：所述回热器为翅片管式回热器，所述回热器内的所述回热器换热管装置包括若干组并行设置的换热盘管，所述换热盘管的外管壁上设有翅片，每相邻的两组换热盘管的首尾相接，每相邻的两组换热盘管之间的间隙形成供制冷剂油气混合物流动吸热的通道；按照液体制冷剂在所述换热盘管内的流向，处于首位的一组所述换热盘管的入口连接所述高压液体制冷剂入口，处于末位的一组所述换热盘管的出口连接所述高压液体制冷剂出口。
5.如权利要求3或4任一项所述的满液式空调机组，其特征在于：所述膨胀阀为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
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