CN112577221A - 蒸发器及其挡液装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种蒸发器及其挡液装置。所述挡液装置包括本体，所述本体具有在纵向方向上延伸的板状的第一分离器，所述第一分离器具有多个孔，所述多个孔连通所述本体的外部和内部；附接到所述本体的第二分离器，所述第二分离器构造成具有多个开口，所述多个开口彼此毗邻，使得流体经由所述开口通过所述第二分离器产生的压降小于通过所述第一分离器产生的压降。本申请可以增加气液分离效果。

Description

蒸发器及其挡液装置

技术领域

本申请属于制冷设备领域，具体涉及一种用于蒸发器的挡液装置以及具有所述挡液装置的蒸发器。

背景技术

蒸发器特别是满液式蒸发器中蒸发的制冷剂气体夹带部分液滴。如果这部分液滴进入压缩机，会对压缩机产生危害。因此，在蒸发器的吸气口设置挡液装置例如挡板以拦截气体中的液体。气体经过挡板时可以改变路径，同时与挡板发生碰撞接触，液滴被附着在挡板上，并在沿挡板下降过程中聚集为大液滴，最终因重力作用落下。经过滤的气体从吸气口离开蒸发器。

设置挡板是缓解上述问题的有效方案之一，不过较多的设计关注于挡板自身的改变，并且倾向于采用代价高昂的设计来降低带液率。

发明内容

本申请要涉及的一个方面是提供一种用于蒸发器的挡液装置，所述挡液装置具有改善的挡液效果。

本申请涉及的一种用于蒸发器的挡液装置，其包括：

本体，所述本体具有在纵向方向上延伸的板状的第一分离器，所述第一分离器具有多个孔，所述多个孔连通所述本体的外部和内部；

附接到所述本体的第二分离器，所述第二分离器构造成具有多个开口，所述多个开口彼此毗邻，使得流体经由所述开口通过所述第二分离器产生的压降小于通过所述第一分离器产生的压降。

在上述挡液装置中，所述多个开口遍布所述第二分离器。

在上述挡液装置中，所述第二分离器成形为网状。

在上述挡液装置中，所述第二分离器是由金属制成的丝网。

在上述挡液装置中，所述第二分离器设置在所述本体的外部，使得流体通过所述第二分离器后通过所述第一分离器；或者所述第二分离器设置在所述本体的内部，使得通过所述第一分离器的流体通过所述第二分离器。

在上述挡液装置中，所述第一分离器和所述第二分离器集成在一起或所述第一分离器和所述第二分离器分开设置。

在上述挡液装置中，所述第二分离器由至少一个区段组成，所述至少一个区段构造成在周向上围绕所述本体。

在上述挡液装置中，所述本体具有底部和相对的两个侧部，所述底部构造成具有实体板状以阻止流体从所述本体的外部进入内部；经组合的所述第一分离器和所述第二分离器设置在所述侧部上。

在上述挡液装置中，所述第一分离器的多个孔被分为至少第一孔区域、第二孔区域和第三孔区域，所述第一孔区域、所述第二孔区域和所述孔区域中的每一个都具有孔阵列，所述第二分离器的多个开口与所述孔阵列中的至少一个重叠。

本申请的挡液装置通过设置多个分离器实现多次分离，与现有挡液装置的一次分离相比，本申请可以增加气液分离效果。新增的第二分离器是与第一分离器不同的分离器，传统分离后会产生制冷剂压降，而制冷剂在通过第二分离器后可以产生较小的，甚至近乎于零的压降，因此不会影响制冷剂的蒸汽部分的压力。

第二分离器成形为具有网状结构，如丝网，易于实现。

可以在现有的挡液装置上增设本申请的第二分离器。通过各种已知的附接技术，将第二分离器附接到挡液装置，特别是带有孔板的挡液装置上。

与仅有一次分离的挡液装置比较，本申请可以进一步减缓蒸发器内的带液现象，并且不会过多地增加制冷剂气体的压降。本申请可以使蒸发器的设计更加紧凑且有效。

本申请涉及的另一个方面是提供一种蒸发器，包括：

蒸发器主体，

进口，制冷剂经由所述进口进入所述蒸发器主体内侧；

出口，制冷剂从所述蒸发器主体内侧经由所述出口离开；所述蒸发器还包括：

根据上述所述的挡液装置，所述挡液装置设置在所述出口处。

本申请通过挡液装置可降低制冷剂的带液率，因此可以进一步减少制冷剂进入压缩机的带液部分，从而提高压缩机的工作效率，从而提高整个制冷回路的换热性能。

通过以下参考附图的详细说明，本申请的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本申请的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请。其中：

图1示出了根据本申请的制冷回路的框图；

图2示出了本申请涉及的蒸发器的一种实施例的示意图；

图3示出了本申请涉及的挡液装置的第一实施例的示意图；

图4示出图3中的挡液装置的第一分离器的部分的示意图；

图5示出图3中的挡液装置的本体的部分的示意图；

图6示出了本申请涉及的挡液装置的第二实施例的示意图；

图7示出了本申请涉及的挡液装置的第三实施例的示意图；

图8示出了本申请涉及的挡液装置的第四实施例的示意图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。在相同或不同的附图中，相同或相似的部件由相同或相似的参考符号来表示。

本申请涉及的挡液装置用于制冷设备例如蒸发器，特别是带液现象产生于其中的满液式蒸发器。在图1示出的制冷回路中，压缩机101设置为接收蒸发器103的制冷剂，并且将制冷剂向冷凝器102排放，冷凝器102再将制冷剂排放到蒸发器103，蒸发器103接收制冷剂后最后将制冷剂循环到压缩机101。压缩机101的进口110经由管路与蒸发器103的出口113连接，并且用吸力将来自蒸发器103的制冷剂抽入压缩机101。本申请的挡液装置设置于蒸发器103的出口113处，蒸发器103内侧的制冷剂气体在通过出口之前先通过挡液装置。制冷剂气体中的液滴在通过挡液装置时被截留，从而允许制冷剂气体进入出口并继而进入压缩机。

图2示出了本申请涉及的蒸发器的一种实施例的示意图。该蒸发器103包括壳体121，将蒸发器分为内侧和外侧。蒸发器103还包括位于底部的进口122和位于顶部的吸气口或出口123，在出口123的下方设置有挡液装置100。从图上可以看到，制冷剂在蒸发器的内侧中沿箭头方向流向出口123，在进入出口123前先通过挡液装置100，使得制冷剂气体中的液滴被阻挡于出口123外。挡液装置可以通过焊接或其他可想得到的方式连接到蒸发器的壳体121上。

本申请的挡液装置包括本体，本体具有沿纵向方向延伸的用于制冷剂通过的第一分离器，第一分离器为板状结构，其上布置有多个孔，这些孔从本体的外部向内部延伸从而连通本体的外部和内部。制冷剂经由孔通过第一分离器时产生一个压降。

本申请的挡液装置还包括第二分离器。第二分离器是与第一分离器不同的分离器。第二分离器包括多个开口，制冷剂经由这些开口通过第二分离器。制冷剂通过第二分离器时产生比经过第一分离器时低的另一个压降。

本申请通过两次不同的截留来提高挡液效率。制冷剂在通过第二分离器时可以产生比通过第一分离器时低，甚至低很多的压降。制冷剂在通过第二分离器时可以产生近乎于零的压降。

图3示出了本申请涉及的挡液装置的第一实施例的示意图。该挡液装置包括本体10，本体包括底部15、前部17和后部18，以及在前部17和后部18之间的两个相对的侧部16。侧部16与底部15连接。前部17和后部18是开放的。底部15和两个相对的侧部16限定出本体10的内部，当挡液装置与蒸发器安装后，该内部与蒸发器的出口连通。本体具有沿纵向方向延伸的第一分离器11。在这里，纵向方向也是蒸发器的长度/轴向延伸方向(l，见图2)。前部17和后部18的位置在该纵向方向上并且可以互换。第一分离器11具有板的形状。第一分离器11包括分别设置在两个相对的侧部16上的第一板26和第二板27。第一板26和第二板27上各设置多个孔28。这些孔28在板中从本体10的外部延伸到本体10的内部从而连通本体10的外部和内部，以使制冷剂从外部经由孔流动到内部。

在图3示出的实施例中，第一板26和第二板27设置在两个相对的侧部16上。第一板26和第二板27的多个孔28对称布置，并且见图4，这些孔被分为第一孔区域61、第二孔区域62和第三孔区域63。在图4中，以虚线示出了第一孔区域61、第二孔区域62和第三孔区域63。每个孔区域中都布置有由多个孔以整齐的方式排列出的孔阵列71,72,73。制冷剂将通过这些孔从本体的外部流入本体的内部。

孔区域的数量可以根据设计进行修改，可以大于三个也可以小于三个。同样，第一板26和第二板27上的孔的数量也可以取决于设计，另外，第一板26和第二板27的孔不限于如图示出的对称布置，还可以错开布置。孔的形状在图中为圆形，也可以是其他形状，包括但不限于，椭圆形、半圆形、多边形、菱形、矩形等。

见图5，图中示出的底部15包括第一折板81和第二折板82并且第一折板81和第二折板82形成V形，可以想到，底部15还可以是其他形状，包括但不限于，板状的平面、带有弧度的曲面等。

本申请的挡液装置还包括第二分离器12。在图3中，为了清楚示意，挡液装置示出为分解图，第二分离器12与第一分离器11隔开一段距离。事实上，第二分离器12附接在本体10上，即在图示实施例中，第二分离器12附接于第一分离器11上。第二分离器12成形为网状结构。第二分离器12包括多个开口29，这些开口彼此毗邻以构成网状结构的空隙。与第一分离器11的孔不同，第二分离器12的任意开口29之间存在限定开口的边界，而不存在其他实体特征，例如但非限制的，相邻两个开口29之间仅存在边界并且相互共享该边界。因此，制冷剂通过第二分离器12的开口时几乎没有障碍，从而产生非常小，甚至近乎于零的压降。相比之下，制冷剂在通过第一分离器11时由于板的厚度、孔的密度、孔区域的设置等多种因素会产生一定的压降。

多个开口29遍布第二分离器12，使得第二分离器12可以如图3所示其整体为网状结构。

制冷剂在经过第二分离器12、第一分离器11后，其中的液体被开口29和孔28截留，经气液分离的剩余的制冷剂气体是期望的待压缩的气态制冷剂。

第二分离器12包括设置在两个相对的侧部16上分别对应于第一板26和第二板27的第一丝网21和第二丝网22。第一丝网21、第二丝网22通过焊接在本体的外部处与第一板26和第二板27连接。开口29与孔28重叠，从而制冷剂经由开口29通过第二分离器12后，经由孔28通过第一分离器11。

由于底部15为实体板，因此阻止了制冷机从底部15通过挡液装置。第一分离器11和第二分离器12还起引流作用，引导制冷剂从侧部16由本体的外部进入到内部，并且完成气液分离。

第一丝网21和第二丝网22由金属制成，如铁丝网，因此易于实现。第一板26和第二板27为由金属制成的孔板。在制造过程中，可以先一体形成带有孔板的本体10，然后在两个侧部16上焊接铁丝网，以得到本申请的挡液装置。

在图示实施例中，第一分离器11具有较密集的孔布局。可以想到，第一分离器11还可以具有密度较疏的孔布局，和图示中的第二分离器12组合以形成两次分离。对于任何带有孔板的挡液装置，都可以在孔板外设置如图所示的本申请的丝网，来加强气液分离效果。

在图示实施例中，第二分离器12即第一丝网21和第二丝网22的面积与第一板26和第二板27的面积基本相同，可以想到，第一丝网21和第二丝网22可以制作地较小，以与局部的第一板26和第二板27组合形成两次分离。第一丝网21和第二丝网22的形状可以是与第一板26和第二板27相同的矩形形状，也可以是其他形状；第一丝网21和第二丝网22可以是平面形状，也可以是立体形状。

图6示出了本申请涉及的挡液装置的第二实施例的示意图。在该实施例中，本体10基本与图3中的本体相同。为了清楚示意，第二分离器12与第一分离器11隔开，由此示出了经分解的挡液装置。第二分离器12为网状结构，并且其具有比图3中的第二分离器更多的开口39，即第二分离器12的开口39密度大于图3中的第二分离器。在图示实施例中，制冷剂从第二分离器12通过，随后进入第一分离器11。第二分离器12的开口39由于彼此毗邻，因此制冷剂在通过第二分离器12时产生很小的压降，并且同时液体被网状结构的空隙截留，从而从气体中分离出来。

第二分离器12的开口39密度可以设计得更小。开口39的形状也不限于如图所示的矩形，还可以是其他形状，包括但不限于，圆形、半圆形、椭圆形、菱形、多边形等。开口39的直径可以设计成大于、等于、或小于孔的直径，制冷剂都将以近乎于零的压降通过。

图7示出了本申请涉及的挡液装置的第三实施例的示意图。在该实施例中，本体10基本与图2中的本体相同。为了清楚示意，第二分离器12与第一分离器11隔开，由此示出了经分解的挡液装置。第二分离器12包括第一丝网41、第二丝网42、第三丝网43和第四丝网44。第一丝网41和第二丝网42和图3-6相同，布置在本体10的两个相对的侧部16上。第三丝网43和第四丝网44分别设置于本体的前部和后部，由此，第一丝网41、第二丝网42、第三丝网43和第四丝网44在周向上包围了本体10。这种设置的优点是将第二分离器12分成多个区段，其中第三丝网43和第四丝网44一方面不会影响制冷剂的流动，制冷剂在通过第三丝网43和第四丝网44时产生近乎于零的压降，另一方面制冷剂在通过第三丝网43和第四丝网44时发生气液分离。这种设计可用于挡液装置纵向长度较长或较短的情况。

当然，挡液装置的本体也可以在前部和后部上设置分离原理与第一板26和第二板27相同的孔板，并且在孔板的基础上加装第三丝网43和第四丝网44。

在图示实施例中，第一丝网41、第二丝网42、第三丝网43和第四丝网44是分开的。可以想到，这些丝网还可以集成在一起并且包围本体。

第一分离器11可以与第二分离器12集成在一起，如前述的通过焊接连接或通过其他已知的附接技术连接在一起以形成多层的组合分离器。可以想到，第一分离器11和第二分离器12还可以分开设置在本体10上。

在前述的实施例中，第二分离器12设置在第一分离器11的外部，因此制冷剂先通过第二分离器12进行第一次分离，再通过第一分离器11进行第二次分离。可以想到，分离顺序不限于上述。制冷剂也可以先通过第一分离器11进行第一次分离，再通过第二分离器12进行第二次分离。例如但非限制的，在图3-7示出的实施例中，第二分离器12可以在本体内部焊接到第一分离器11上，或者在本体内与第一分离器11分开设置。

图8示出了本申请涉及的挡液装置的第四实施例的示意图。该实施例中，本体基本与图3中的本体相同。第二分离器设置在本体的内部。第二分离器12成形为具有网状结构并且平置。网状结构包括多个彼此毗邻的开口59。第二分离器12离本体的底部间隔一定距离。制冷剂先经由孔通过第一分离器11进行第一次分离后进入本体的内部，再经由开口通过第二分离器12进行第二次分离。图示的实施例中，第二分离器12为第五丝网55并且为矩形，可以想到，第二分离器12还可以靠近蒸发器的出口设置，如包围出口设置，使得制冷剂在快要离开出口时进行再一次气液分离。在图示实施例中，第二分离器12可以通过焊接附接到本体上。

制冷剂在通过本申请的挡液装置时至少发生两次气液分离，并且能达到理想的分离效果。

虽然已详细地示出并描述了本申请的具体实施例以说明本申请的原理，但应理解的是，本申请可以其它方式实施而不脱离这样的原理。

Claims (10)

1.一种用于蒸发器的挡液装置，其特征是包括：

本体(10)，所述本体具有在纵向方向上延伸的板状的第一分离器(11)，所述第一分离器(11)具有多个孔(28)，所述多个孔(28)连通所述本体（10）的内部和外部；

附接到所述本体(10)的第二分离器(12)，所述第二分离器(12)构造成具有多个开口(29)，所述多个开口(29)彼此毗邻，使得流体经由所述开口(29)通过所述第二分离器(12)产生的压降小于通过所述第一分离器(12)产生的压降。

2.根据权利要求1所述的挡液装置，其特征是：所述多个开口(29)遍布所述第二分离器(12)。

3.根据权利要求1或2所述的挡液装置，其特征是：所述第二分离器(12)成形为网状。

4.根据权利要求3所述的挡液装置，其特征是：所述第二分离器(12)是由金属制成的丝网。

5.根据权利要求1或2所述的挡液装置，其特征是：所述第二分离器(12)设置在所述本体(10)的外部，使得流体通过所述第二分离器(12)后通过所述第一分离器(11)；或者所述第二分离器(12)设置在所述本体(10)的内部，使得通过所述第一分离器(11)的流体通过所述第二分离器(12)。

6.根据权利要求1或2所述的挡液装置，其特征是：所述第一分离器(11)和所述第二分离器(12)集成在一起或所述第一分离器(11)和所述第二分离器(12)分开设置。

7.根据权利要求1或2所述的挡液装置，其特征是：所述第二分离器(12)由至少一个区段组成，所述至少一个区段构造成在周向上围绕所述本体(10)。

8.根据权利要求1或2所述的挡液装置，其特征是：所述本体(10)具有底部(15)和相对的两个侧部(16)，所述底部(15)构造成具有实体板状以阻止流体从所述本体(10)的外部进入内部；经组合的所述第一分离器(11)和所述第二分离器(12)设置在所述侧部(16)上。

9.根据权利要求1或2所述的挡液装置，其特征是：所述第一分离器(11)的多个孔(28)被分为至少第一孔区域(61)、第二孔区域(62)和第三孔区域(63)，所述第一孔区域(61)、所述第二孔区域(62)和所述孔区域(63)中的每一个都具有孔阵列(71,72,73)，所述第二分离器(12)的多个开口(29)与所述孔阵列(71,72,73)中的至少一个重叠。

10.一种蒸发器，包括：

蒸发器主体，

进口(122)，制冷剂经由所述进口(122)进入所述蒸发器主体内侧；

出口(123)，制冷剂从所述蒸发器主体内侧经由所述出口(123)离开；其特征是所述蒸发器还包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的挡液装置，所述挡液装置设置在所述出口(123)处。

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