CN101194133A - 满液式蒸发器 - Google Patents

Abstract

一种满液式蒸发器，其可高度精确地去除飘浮于制冷剂液体表面上方的雾，以防止雾流向满液式蒸发器的回流侧的湿蒸气部分返回压缩机侧，且借助提高需冷却的介质和制冷剂液体之间的传热效率来加大需冷却的介质的冷却效果。在不增大设备尺寸的前提下可获得所述效果。用于向上导引从制冷剂液体中产生的制冷剂蒸气的内管(12)被设置在管状壳体(3)内侧突出于形成热交换部分(2)的容器(1)的上部部分。具有用于使到达内管的上端开口(15)的制冷剂蒸气流s第一次偏转向下的朝下的开口的盖体(13)被设置成面向开口(15)，使它们之间具有缝隙。用于使制冷剂液体与因重力下落的制冷剂蒸气混合的空间部分(17)被设置在盖体(13)的上方，除雾器(16)被设置于空间部分(17)的上方。内管(12)和盖体(13)之间的缝隙面积被设定成小于管状壳体的内表面和盖体(13)之间的缝隙面积，于是在容器(1)内可形成用于制冷剂液体的循环通路(20)。

Description

满液式蒸发器

技术领域

本发明涉及一种满液式蒸发器，由于这种满液式蒸发器的优良的传热性能和改进的分离蒸发器中被汽化(volatilized)的制冷剂蒸气中的制冷剂雾的功能，其可进一步改善制冷机等中常用的满液式蒸发器的传热性能。

背景技术

满液式蒸发器是这样一种蒸发器，其中，允许需冷却的介质(例如，用于制冷空调的水)流动的管被安置成浸没于蒸发器的制冷剂液体中，使制冷剂液体和需冷却的介质之间进行热交换，介质通过将热量传给制冷剂液体而被冷却，同时制冷剂液体蒸发。由于热量可从液体通过管壁很好地传导，因此能有效进行热交换。

被送入位于蒸发器下游的压缩机中的制冷剂蒸气必须除去蒸发器中被汽化的制冷剂中含有的制冷剂雾。由于满液式蒸发器中的大部分容积注有制冷剂液体，通常设有用于从蒸发器中汽化的及处于制冷剂液体和制冷剂蒸气的混合物状态的制冷剂中分离制冷剂液体(雾状)的储存器，而将从蒸发器导入的混合物分离成液体和蒸气，蒸气被抽吸到压缩机内，液体被返回蒸发器。

在日本专利申请公开No.H8-233407(专利文件1)中披露了一种满液式蒸发器，其中利用扰动效应(disturbance effect)通过使制冷剂液体中产生的气泡与安置在充有制冷剂液体的壳体内的管充分接触增强制冷剂液体和需冷却的介质之间的传热，同时防止制冷剂雾从蒸发器流出，借此可防止液体回流(液态制冷剂流进压缩机)。

图8示出了专利文件1中所公开的那种满液式蒸发器。该满液式蒸发器包括水平的圆柱形壳体01和多根安装在壳体01内的冷却管02。冷却管被安置成使得下部管构成用于促进制冷剂液体中形成气泡的构件03，而使上部管构成用于减少制冷剂液体(雾状)流出的构件04。

通过将冷却管02配置成使得一组入口侧冷却管02a位于壳体01内的制冷剂液体的上部部分、使经入口侧管02a引入的需冷却的介质流过的一组入口侧管02b位于壳体01内的制冷剂液体的下部部分、多组出口侧管02c和02d位于入口侧管02a和02b之间的中间区域内可获得构件03的增加气泡的效果和构件04的液体流出减少的效果。

制冷剂液体进入口05和制冷剂蒸气排出口06分别被设置在沿壳体01的纵向的中部的壳体01的底部和顶部上。经历压缩、冷凝、及膨胀的低压制冷剂液体‘a’从进入口05引入壳体01内，在壳体01内被蒸发的低压制冷剂蒸气‘s’从排出口06流出而返回压缩机。具有若干孔的分流板07被设置在壳体01内的最低的管02下方。从设置在壳体01的中央部分的进入口05导入的制冷剂液体沿壳体01的纵向分散，使制冷剂液流沿纵向均匀分布。

利用这种结构，在入口侧管02a中流动的较高温度的需冷却的介质‘b’与壳体01中的制冷剂液体的上部部分中的制冷剂液体进行热交换，致使靠近壳体内制冷剂液体‘a’的表面的制冷剂液体的蒸发得到增强，而飘浮于制冷剂液体表面上的制冷剂雾的量被减少。因此，可防止液体回流、即防止压缩机抽吸制冷剂雾。由于内部流动有需冷却的较低温度的介质的管02b和02c位于内部流动有需冷却的、仍具有较高温度的介质的管02d的上方，且气泡的产生仍然相当猛烈，尽管在中部管02b和02c中流动的需冷却的介质具有低的温度，借助于因气泡的扰动效应引起的围绕管02b的周边产生的气泡的向上运动可提高通过管02b和02c的传热。在这种情况下，可整体地提高通过管02的壁的传热。

在专利文件2中披露了一种用于吸收式制冷机的套管型(double tubetype)满液式蒸发器，其中采用紧凑结构防止由制冷剂蒸气携带的制冷剂雾。图9A是这种蒸发器的纵剖面图，图9B是该蒸发器的横剖面图。在这些附图中，套管型满液式蒸发器011由水平的外管013和水平的内管014组成。需冷却的介质‘b’在内管014的内侧空间017中流动，而充满制冷剂液体‘a’的制冷剂液体室016形成于外管013和内管014之间。内管014位于外管013内使得内管014被定位在更靠近外管013的内壁之一的位置。分隔板015被设置在外管013和内管014之间的宽度较宽的空间16A中，以将空间16A分成外管侧空间和内管侧空间。蒸发器011中被蒸发的制冷剂蒸气‘s’在内管014的外周边和分隔板015之间的内管侧空间中向上运动，而制冷剂液体‘a’在外管013的内周边和分隔板015之间的外管侧空间内向下运动，因此制冷剂蒸气‘s’和制冷剂液体‘a’在彼此不干扰的情况下反向流动。借此，可防止由搅动(agitation)引起的制冷剂液体‘a’与制冷剂蒸气‘s’的混合，且可避免出现制冷剂蒸气将制冷剂雾夹带到压缩机中的问题。

在内管和外管之间的宽度较窄的空间016B内，形成稳定向上的制冷剂蒸气流‘s’，由于产生制冷剂蒸气‘s’，该空间内制冷剂液体‘a’中的水浓度降低。可通过制冷剂提取口020取出空间016B中的增大了水浓度的制冷剂液体来抑制制冷剂液体中水浓度的提高。制冷剂液体‘a’的蒸发温度随制冷剂液体中的水浓度的增加而升高。当制冷剂液体的沸点升高时，需冷却的介质的温度和制冷剂液体‘a’的温度之间的温差变小，蒸发器中的热交换量减少，因而不能使需冷却的介质达到期望的低温。因此，通过从制冷剂提取口020取出空间016B中水浓度被增大的制冷剂液体可抑制制冷剂液体中水浓度的增加。

通过接收来自流动于内管014内的需冷却的介质‘b’的热量和尤其提高空间016B内制冷剂液体中的水浓度，可使充满于制冷剂液体室016内的制冷剂液体蒸发，如上所述，蒸发温度将随制冷剂中水浓度的提高而升高。通过在内管的一端(图9A中的右侧端)设置将需冷却的介质‘b’引入内管014的内侧空间017的入口022和在内管的另一端(左侧端)设置出口023，通过在靠近设于内管上的出口023的外管013的底部处设置用于将制冷剂液体引入制冷剂液体室016的入口019，和在靠近设于内管上的入口022的位置处在外管013上设置制冷剂提取口020，需冷却的介质和制冷剂液体彼此反向流动。因此，靠近制冷剂入口019处的制冷剂‘a’的蒸发温度较低，而有效被冷却的需冷却的介质‘b’从出口023流出。

如上所述，根据专利文件2，可抑制制冷剂液体中的水浓度，并能改善对需冷却的介质的冷却效果。

专利文件1：日本专利申请公开No.H8-233407

专利文件2：日本专利申请公开No.2003-336934

发明内容

本发明要解决的问题

但是，由于冷却管02被气体包围，与管被液体包围的情况相比，传递的热量减少，因此专利文件1中所公开的满液式蒸发器的传热效果的提高自然受到限制。

此外，根据专利文件1所述的发明，通过使冷却管02之中的入口侧管02a内流动的较高温度的需冷却的介质和充满于壳体中的制冷剂液体的上部部分中的制冷剂液体之间进行热交换可增强靠近制冷剂液体的液面的制冷剂液体的蒸发，借此，可减少飘浮于制冷剂液体表面上的制冷剂雾的量，并可防止出现液体回流到压缩机的情况。然而，采取这类措施防止液体回流的效果是有限的且不能准确地预料制冷剂雾的可靠分离，在需冷却的介质泄漏并与制冷剂液体混合的情况下，不能从制冷剂液体中除去已混合的需冷却的介质。

专利文件2所公开的满液式蒸发器被构成为使围绕内部流动需冷却的介质的内管014的外周边的制冷剂蒸气‘s’稳定地向上流动。因此，若内管被制冷剂蒸气包围，将使流过内管壁的制冷剂液体‘a’和需冷却的介质‘b’之间的热交换恶化，传热效果也如专利文件1所述的现有技术一样自然受到限制。

另外，在分隔板015和内管014之间的空间内形成制冷剂蒸气‘s’的向上流动，而在分隔板015和外管013之间的空间内形成制冷剂液体的向下流动，使得制冷剂蒸气‘s’和制冷剂液体‘a’在彼此不干扰的情况下反向流动。因此，可防止因搅动引起的制冷剂液体‘a’与制冷剂蒸气‘s’的混合，也可防止出现制冷剂蒸气将制冷剂雾夹带到压缩机的情况。但是这类技术仍然限制了抑制夹带制冷剂雾的效果，也不能预料制冷剂雾的完全分离。再者，存在的其他问题是，与专利文件1所公开的技术一样，需冷却的介质被泄漏和与制冷剂液体混合时不能从制冷剂液体中除去被混合的需冷却的介质。

解决所述问题的方案

考虑到上面所提到的问题，本发明的一个目的是提供一种满液式蒸发器，该满液式蒸发器在不增加蒸发器尺寸的前提下能除去飘浮于制冷剂液体表面上方的雾，从而能更准确地防止制冷剂雾被吸入压缩机内。

本发明的另一目的是提高需冷却的介质和制冷剂液体之间的传热和有效地冷却需冷却的介质。

为了达到这些目的，本发明提供的满液式蒸发器具有形成容纳热交换器的热交换部分的容器，所述热交换器包括内部流动需冷却的介质并实现需冷却的介质和注入所述热交换部分中的制冷剂液体之间的热交换以蒸发制冷剂的一些冷却管，其中，管状壳体被形成为从容器向上延伸，设有与热交换器连通、将热交换器内生成的制冷剂蒸气向上导引的内管，包封(loose cover)被联接在内管的顶部上且在包封和内管的顶部之间保持有间隙，包封具有向下延伸的部分并在包封的向下延伸部分和内管之间保持有间隙，使得向上流动并冲击包封的制冷剂蒸气偏转向下，且在管状壳体的上部部分中设有除雾器，以确保在包封和除雾器之间具有通过利用地球引力的作用使雾向下降落而分离向上流动的制冷剂蒸气中的制冷剂雾的空间，此外，包封的向下延伸部分和内管之间的间隙面积小于包封的向下延伸部分和管状壳体的内表面之间的间隙面积。

本发明的满液式蒸发器由使需冷却的介质和制冷剂液体之间进行热交换的热交换部分和形成在热交换部分上方的蒸气-液体分离部分构成。在所述热交换部分中容纳有热交换器，该热交换器包括浸没在注入热交换部分的制冷剂液体中的冷却管，通过吸收来自在冷却管中流动的需冷却的介质的热量使制冷剂液体蒸发。

被蒸发的制冷剂蒸气通过与热交换器连通的内管向上流动并冲击在内管顶部处的包封，借此使其流动方向反转而朝下流过包封和内管顶部之间的间隙，并流过在包封的向下延伸部分和内管之间的间隙。

包封具有向下延伸连续到顶板部分的部分，该顶板部分的横剖面类似于伞状、半椭圆形、人字形、扁平形状、或任何适于使制冷剂蒸气的流动方向反转向下的形状。

包封可由设置在内管顶端部分处的支持柱或支持板支撑，致使在包封和内管的顶端之间保持有间隙。

可将包封形成为使包封的向下延伸部分的内侧周边和内管的外周边之间的间隙面积A小于包封的向下延伸部分的外周边和管状壳体的内侧周边之间的间隙的面积B(A＜B)，致使流经面积A的含有制冷剂雾的制冷剂蒸气的速度Va大于流经面积B的制冷剂蒸气的速度Vb。因此，可防止包含在制冷剂蒸气内的制冷剂雾直接随含有制冷剂雾的制冷剂蒸气流过面积B流出后的制冷剂蒸气一道向上流动，当含有制冷剂雾的制冷剂蒸气的流动方向反向而向下流动时，部分雾从制冷剂蒸气中分离出来并因借助向下速度的地球引力的作用而下落，以返回到热交换部分。

然后，从面积B流出的含有制冷剂雾的制冷剂蒸气向上流动到包封上方的空间内，包含在向上流动的制冷剂蒸气内的制冷剂雾的一部分在向上流动到所述空间中的过程中因地球引力的作用而下落，随后在除雾器中除去残留在制冷剂蒸气内的制冷剂雾的其余部分。除去了制冷剂雾的制冷剂蒸气被供到如压缩机之类的位于除雾器下游的设备中。

优选用盖板覆盖热交换器，使得设有内管之处的盖板的上部部分敞开以使热交换器与内管连通，下部部分朝容器的热交换部分敞开，且在盖板的两侧和容器的内表面之间形成循环通路，使制冷剂液体沿循环通路向下循环流动，从盖板下部部分中的开口进入热交换器，在热交换器中向上流动，而下落到容器的热交换器部分的已分离的制冷剂雾作为液态制冷剂再次沿通路向下流动。

热交换器优选由彼此以一定间距平行安置的若干传热板和若干与传热板交叉的管组成，需冷却的介质在这些管中流动。

还优选的是，用于容纳热交换器的容器和该热交换器分别具有圆形横截面，而热交换器被设置在容器中略偏下的位置。

另外，优选的是，将至少两个管状壳体设置在容器上形成沿容器的纵向彼此平行竖立的热交换部分。

本发明的有益效果

根据本发明的满液式蒸发器，具有若干内部流动需冷却的介质的冷却管的热交换器被浸没在容器内的制冷剂液体中而形成热交换部分，在需冷却的介质和注入热交换部分的制冷剂之间可获得良好的传热性能，尤其对满液式蒸发器而言可获得良好的传热性能，并可用三道措施对雾进行分离。第一道措施是，将热交换部分中生成的并含有制冷剂雾的制冷剂蒸气导入内管使之在内管中向上流动，这股流体冲击设于内管顶部的包封，包封和内管的顶端之间保持有间隙，使所述流体在该处偏转而向下流动，可将包封形成为使得包封的向下延伸部分的内侧周边和内管的外周边之间的间隙面积A小于包封的向下延伸部分的外周边和管状壳体的内侧周边之间的间隙面积B(A＜B)，因而可防止包含在制冷剂蒸气内的制冷剂雾直接随含有制冷剂雾的制冷剂蒸气经过面积B流出后的制冷剂蒸气一道向上流动，而一部分雾从制冷剂蒸气中分离出来并因借助地球引力的向下速度的作用而下落，以返回热交换部分。第二道措施是，由于地球引力的作用在包封上方的空间中向上流动的过程中剩于制冷剂蒸气内的制冷剂雾被分离出来。第三道措施是，在除雾器中去除残留的制冷剂雾。所以，可完全将制冷剂雾从制冷剂蒸气中分离出来，结果，可防止液体回流到如压缩机之类的位于蒸发器下游的设备。

由于本发明的满液式蒸发器由热交换部分和被设置成与热交换部分为一体并向上矗立的蒸气-液体分离部分组成，蒸发器的尺寸没有增加，因此可节省空间，借助于焊接结构可以方便地实现密封的方式构成蒸发器，故可将其应用于氨制冷系统。

由于优选将满液式蒸发器构成为可优选用盖板覆盖热交换器，使得设有内管之处的盖板的上部部分敞开以使热交换器与内管连通，盖板的下部部分朝容器的热交换部分敞开，且在盖板的两侧和容器的内表面之间形成循环通路，使制冷剂液体沿循环通路向下循环流动，从盖板下部部分中的开口进入热交换器，在热交换器中向上流动，而下落到容器的热交换器部分的已分离的制冷剂雾作为液态制冷剂再次沿通路向下流动，注入容器中的制冷剂液体可流过形成于热交换器盖板两侧和容器之间并延伸到制冷剂液体进入热交换器的下部开口处的循环通路，需冷却的介质和制冷剂液体之间可反复进行热交换，传热效率可进一步提高。

由于优选将满液式蒸发器构成为使用于容纳热交换器的容器和热交换器分别具有圆形横剖面，且热交换器被设置在容器中略偏下的位置，能在制冷剂液体进入循环通路的进入处的每条通路的上部部分获得用于将制冷剂液体导引到形成于热交换器的盖板两侧和容器之间的循环通路的宽的区域。因此，可增强流过热交换器的制冷剂液体的循环，且可提高需冷却的介质和制冷剂液体之间的传热。

此外，借助于将用于注入制冷剂的容器和容纳在容器中的热交换器分别形成为具有圆形横剖面，相对于注入容器中的制冷剂量，热交换器的容积可增加到最大，结果，制冷剂的利用率得到提高。因此，可将保持在容器中的制冷剂液体的量减到最少，而可用保持在容器中的最少的制冷剂液体量获得最好的蒸发性能。

由于优选将满液式蒸发器构成为使得热交换器由若干被安置成彼此以一定间距平行安置的传热板和若干与传热板交叉、内部流动需冷却的介质的管组成，可进一步提高需冷却的介质和制冷剂液体之间的传热效率。

可将满液式蒸发器构成为使至少两个管状壳体被设置成形成沿容器的纵向彼此平行竖立的热交换部分的容器。利用这种结构，与具有单个管状壳体的满液式蒸发器单元相比，可显著加大蒸发器的单一单元的制冷剂液体的蒸发能力。

附图说明

图1为本发明的满液式蒸发器的第一实施例的切面正视图；

图2为第一实施例的满液式蒸发器的切面侧视图；

图3为第一实施例的满液式蒸发器的顶视图；

图4的透视图示出了第一实施例的满液式蒸发器中的伞状包封；

图5为本发明的满液式蒸发器的第二实施例的部分切面侧视图；

图6为第二实施例的满液式蒸发器的部分切面正视图；

图7为第二实施例的满液式蒸发器的顶视图；

图8为传统的满液式蒸发器的横剖面图；

图9A为另一种传统的满液式蒸发器的切面正视图；

图9B为图9A所示的满液式蒸发器的横剖面图。

附图标记说明

1    水平的圆柱形容器

2    热交换器

3    管状壳体

4    盖

6    盖板

7    入口管

8    出口管

11   下部开口

12   内管

13   伞状包封

14   向下延伸部分

15   孔

16   除雾器

17   空间

18  出口管

19  供给管

20  循环通路

具体实施方式

下文将参考附图详细说明本发明的一些优选实施例。当然，除非特别指出，这些实施例中的组成部分的尺寸、材料、相对位置等只是说明性的，而不是对本发明范围的限制。

第一实施例

参考图1-3，附图标记1表示水平的圆柱形容器，其中容纳有热交换器2。附图标记3表示从圆柱形容器1向上延伸、构成制冷剂雾分离部分的管状壳体。在管状壳体3的顶部用盖4封闭。

传热板5以一定间隔彼此平行安置，包括传热板5的上部部分的热交换器2的上部部分被盖板6覆盖。附图标记7表示用于输入需冷却的介质‘b’的入口管，附图标记8表示出口管，热交换器2中被冷却的介质从该出口管流出热交换器2。入口管7和出口管8与以交错方式和传热板5交叉安置的热交换管(图中未示出，格栅线的交叉点表示热交换管的中心)相连，借此可提高注入圆柱形容器1中的制冷剂‘a’和流经附图中未示出的热交换管的需冷却的介质‘b’之间的传热。

可将热交换器2构成为除盖板6没有覆盖的热交换器的下部部分而形成下部开口11之外传热板的两端分别被端板9和10覆盖，传热板的两侧和顶部部分被盖板6覆盖。在图1中，附图标记h表示下部开口11的宽度。如图4所示，将呈矩形横截面的内管12设置在盖板6上而向上竖立。内管12的内侧空间通过形成在设有内管的盖板6之处的开口(图中未示出)与热交换器2的内侧空间连通。

可将热交换器2形成为具有圆柱形周边，使其能被容纳在与其形状一致的圆柱形容器1内并被放置在略偏下的位置，借此，在热交换器2的盖板6的两侧和圆柱形容器1的内周边之间形成向下减小的循环通路20。

内管12的顶部上设有伞状包封13。如图4所示，包封13具有一对向下延伸的部分14，因而在内管12的两侧和包封13的向下延伸的部分14之间形成一对孔15。

由钢丝等材料形成的微孔层构成的除雾器16被设置在管状壳体3的上部部分中，在除雾器16和包封13之间可获得空间17，以便利用因地球引力作用而下降的制冷剂雾的性能来加大从制冷剂蒸气中分离制冷剂雾的分离作用。

出口管18被设在除雾器16上方，以将流出的已除去制冷剂雾的制冷剂蒸气‘s’导入如压缩机等位于下游的设备。在圆柱形容器1的底部设有用于将制冷剂‘a’供给热交换器2的供给管19。

制冷剂液体‘a’通过供给管1 9被送到圆柱形容器1，需冷却的介质‘b’通过入口管7被送到热交换器2，制冷剂‘a’和需冷却的介质‘b’之间进行热交换。为了提高传热，可使安置在热交换器2中的用于需冷却的介质的流动通路以交错的方式与传热板5交叉。制冷剂液体‘a’吸收需冷却的介质的热量而被蒸发，被蒸发的制冷剂蒸气在制冷剂液体中向上运动并流经内管12到达所述孔对15。

沿内管12向上流动的制冷剂蒸气‘s’冲击伞状包封13而改变流动方向向下流过孔15，然后使所述制冷剂蒸气的流动方向再次改变成向上流动而经过包封13的外周边和圆柱形容器1的内周边之间的间隙。

由于孔15的面积A被限定为小于包封13和圆柱形容器1的内周边之间的间隙的面积B，经过孔15的制冷剂蒸气的流动速度Va大于经过包封13和圆柱形容器1之间的间隙的制冷剂蒸气的流动速度Vb。因此，包含于流经孔15的制冷剂蒸气内的制冷剂雾被阻止向上流动，且部分制冷剂雾向下流动并与从向上流动经过管状壳体3的内侧空间17的制冷剂蒸气中分离。

剩余的制冷剂雾的一部分从向上流过空间17的制冷剂蒸气‘s’中分离并由于作用于制冷剂雾上的地球引力而下落。制冷剂蒸气‘s’经过除雾器16，在除雾器内剩余的制冷剂雾通过冲击除雾器16内的钢丝而被捕获，已除去制冷剂雾的制冷剂蒸气被输入到如压缩机等位于下游的设备中。

在水平的圆柱形容器1中，借助于将热交换器2偏置定位而形成宽度向下减小的循环通路20，在圆柱形容器1的上部部分中的制冷剂液体‘a’可由于因热交换器2中蒸发的制冷剂蒸气的向上流动在热交换器2中产生的负压而平稳地向下流过循环通路20。在这种情况下，很容易形成这样的制冷剂液体循环流，即循环通路20中向下流的制冷剂液体从下部开口11进入热交换器2，以向上流过热交换器2，而作为制冷剂雾返回到热交换部分的制冷剂液体向下流过循环通路20，结果，可增强制冷剂液体‘a’和需冷却的介质‘b’之间的传热。

根据第一实施例，借助于在水平的圆柱形容器1中形成循环通路20可增强制冷剂液体‘a’和需冷却的介质‘b’之间的热交换，而借助于将热交换器2构成为具有圆柱形周边、使其可被容纳在形状一致的圆柱形容器1中并被放置在略偏下的位置可在热交换器2的两侧和圆柱形容器1的内周边之间形成狭窄的循环通路20、而将包含在圆柱形容器1内的制冷剂液体的量减少到必需的最小量，可减小圆柱形容器1的尺寸。

另外，由于孔15的面积A小于包封13的外周边和管状壳体3的内表面之间的面积B，使热交换器2中被蒸发的并在管状壳体12内向上流动而冲击包封的制冷剂蒸气‘s’沿其流动方向反转，而以流动速度Va向下流过孔15，然后使制冷剂蒸气‘s’再次沿其流动方向反转，以低于流动速度Va的流动速度Vb向上流过面积B的间隙。因此，可防止制冷剂蒸气‘s’被向上流动的制冷剂蒸气直接向上带，一部分制冷剂雾从制冷剂蒸气中分离而下落，另外，包含在向上流动的制冷剂蒸气中的一部分制冷剂雾在空间17中的向上流动的过程中由于地球引力作用而下落，再者，残留在制冷剂蒸气中的制冷剂雾的剩余部分在除雾器中几乎被完全去除。

此外，本发明的蒸发器由容纳热交换器2的热交换部分和从热交换部分向上延伸的蒸气-液体分离部分(管状壳体3)组成，所以蒸发器的尺寸可以相当小且可节省空间。当蒸发器被构成为密封封闭形式时，可将其应用于氨制冷系统。

第二实施例

下面将参考图5-7描述本发明的第二实施例。第二实施例是将本发明的满液式蒸发器应用于氨制冷机中的一实例。图5-7中与图1-3相同的结构由相同的附图标记表示。在图5-7中，附图标记7和8分别表示用于将需冷却的介质输入到热交换器2和将已冷却的介质从热交换器2输出的入口管和出口管。与第一实施例不同的是，在第二实施例中，入口管7和出口管8分别设在水平圆柱形容器1的两端。出口管18连接到两个管状壳体3中的每一个的上部，因此来自各管状壳体3的制冷剂蒸气一起流过该出口管。附图标记21表示用于支撑将氨制冷剂‘a’输入圆柱形容器1中的供给管19的支撑部件，附图标记22表示用于支撑满液式蒸发器的管状壳体3和圆柱形容器1的基底部件。

第二实施例与第一实施例的区别点在于，两个管状壳体3被设置成平行矗立于水平的圆柱形容器1上。盖板6的下部敞开以形成象第一实施例中那样的下部开口11，如第一实施例中那样，具有圆柱形周边的热交换器也被放置在圆柱形容器1中略偏下的位置。在两个管状壳体3的每一个管状壳体上设有内管12和具有一对向下延伸部分14的伞状包封13，致使在内管12的两侧和包封13的向下延伸部分14之间形成一对孔15，并且如第一实施例中那样，使孔15的面积A小于包封13和圆柱形容器1的内周边之间的间隙面积B。

采用第二实施例可获得与第一实施例相同的作用和效果，此外，通过在单一的水平圆柱形容器中设置两个管状壳体可显著提高蒸发器单一单元的蒸发制冷剂液体的能力。

工业实用性

采用本发明的满液式蒸发器可改善制冷剂液体和需冷却的介质之间的热交换性能，进而可提高制冷机的热效率，该满液式蒸发器包括水平的圆柱形容器、带有与圆柱形容器形成为一体的制冷剂雾分离部分且从容器处竖立的管状壳体、及容纳在圆柱形容器内的热交换器，致使在热交换器的盖板的两侧和圆柱形容器之间形成循环通路，以使充满于圆柱形容器内的制冷剂液体反复流动于热交换器中。

在制冷剂雾分离部分中，通过包括利用地球引力作用使雾降落和通过冲击捕获制冷剂雾在内的三道措施实现雾的分离能完全而高效地分离制冷剂雾。

另外，可减少注入水平圆柱形容器中的制冷剂液体量，且可用较少的制冷剂液体量实现高效的冷却性能。

由于可密封封闭地构成蒸发器，可将这种蒸发器应用于氨制冷系统中。

Claims (5)

1.一种满液式蒸发器，其具有形成内部容纳有热交换器的热交换部分的容器，所述热交换器包括内部流动需冷却的介质并实现需冷却的介质和注入所述热交换部分中的制冷剂液体之间的热交换以蒸发制冷剂的冷却管；

其中，从所述容器向上延伸形成管状壳体，设有与所述热交换器连通、将该热交换器内生成的制冷剂蒸气向上导引的内管，在所述内管的顶部联接有包封且在所述包封和内管的顶部之间保持有间隙，所述包封具有向下延伸的部分并在该包封的向下延伸部分和所述内管之间保持有间隙，使得向上流动并冲击所述包封的制冷剂蒸气偏转向下，在所述管状壳体的上部部分中设有除雾器，以确保在所述包封和除雾器之间具有用于利用地球引力的作用使雾向下降落而分离向上流动的制冷剂蒸气中的制冷剂雾的空间，及

其中所述包封的向下延伸部分和所述内管之间的所述间隙面积小于所述包封的向下延伸部分和所述管状壳体的内表面之间的间隙面积。

2.如权利要求1所述的满液式蒸发器，其中，所述热交换器被盖板覆盖，使得设有内管之处的所述盖板的上部部分敞开以使所述热交换器与所述内管连通，下部部分朝所述容器的所述热交换部分敞开，且在所述盖板的两侧和所述容器的内表面之间形成循环通路，使制冷剂液体向下循环流过循环通路，从所述盖板下部部分中的开口进入所述热交换器，在该热交换器中向上流动，而下落到所述容器的所述热交换器部分的已分离的制冷剂雾作为液态制冷剂再次沿所述通路向下流动。

3.如权利要求1所述的满液式蒸发器，其中，所述热交换器由彼此以一定间距平行安置的多块传热板和多根与所述传热板交叉的管组成，需冷却的介质在这些管中流动。

4.如权利要求2所述的满液式蒸发器，其中，用于容纳所述热交换器的所述容器和所述热交换器分别具有圆形横截面，所述热交换器被安置在所述容器内略偏下的位置。

5.如权利要求1所述的满液式蒸发器，其中，在所述容器上设置至少两个形成沿所述容器的纵向彼此平行竖立的热交换部分的所述管状壳体。

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