CN103968625B - 闪蒸器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种闪蒸器，包括：筒体，筒体具有闪蒸腔；第一液相冷媒管路，第一液相冷媒管路固定在筒体的第一端，并通过第一进出液口与闪蒸腔连通；第二液相冷媒管路，第二液相冷媒管路固定在筒体的与其第一端相对的第二端，并通过第二进出液口与闪蒸腔连通；以及气相冷媒管路，气相冷媒管路固定在筒体的第一端，并通过出气口与闪蒸腔连通；闪蒸器还包括：缓冲部，缓冲部固定在闪蒸腔中，将闪蒸腔分隔为相连通的第一工作腔和第二工作腔，缓冲部包括阻挡部，阻挡部对应设置在第二液相冷媒管路的第二进出液口上方；第一液相冷媒管路和气相冷媒管路分别与第一工作腔连通；第二液相冷媒管路与第二工作腔连通。本发明可以减少压缩机补气带液现象。

Description

闪蒸器

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种闪蒸器。

背景技术

闪蒸器一般具有制冷和制热工况，结合参见图1，其工作原理如下：在制冷工况下，液态冷媒从第一液相冷媒管路2’进入筒体1’的闪蒸腔11’中，在闪蒸腔11’内部，一部分液态冷媒迅速变成气态冷媒，并从气相冷媒管路4’流出，剩余的液态冷媒从筒体1’底部的第二冷媒管路3’流出；在制热工况下，液态冷媒从筒体1’底部的第二液相冷媒管路3’进入筒体1’的闪蒸腔11’中，在闪蒸腔11’内部，一部分液态冷媒迅速变成气态冷媒，并从气相冷媒管路4’流出，剩余的液态冷媒从筒体1’顶部的第一液相冷媒管路2’中流出。

当机组处于制热工况时，压缩机高频运转产生的高压液体从闪蒸器的筒体1’底部的第二液相冷媒管路3’冲入闪蒸腔11’，当压缩机需要补气时，这部分高压液体中没有被气化的部分会顺着流向冲向筒体1’的顶部，甚至会冲进气相冷媒管路4’，造成压缩机补气带液现象，影响压缩机性能。

发明内容

本发明旨在提供一种闪蒸器，可以减少压缩机补气带液现象的发生。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种闪蒸器，包括：筒体，筒体具有闪蒸腔；第一液相冷媒管路，第一液相冷媒管路固定在筒体的第一端，并通过第一进出液口与闪蒸腔连通；第二液相冷媒管路，第二液相冷媒管路固定在筒体的与其第一端相对的第二端，并通过第二进出液口与闪蒸腔连通；以及气相冷媒管路，气相冷媒管路固定在筒体的第一端，并通过出气口与闪蒸腔连通；闪蒸器还包括：缓冲部，缓冲部固定在闪蒸腔中，将闪蒸腔分隔为相连通的第一工作腔和第二工作腔，缓冲部包括阻挡部，阻挡部对应设置在第二液相冷媒管路的第二进出液口上方；第一液相冷媒管路和气相冷媒管路分别与第一工作腔连通；第二液相冷媒管路与第二工作腔连通。

进一步地，缓冲部还包括连通部，第一工作腔和第二工作腔通过连通部连通，在筒体的轴线方向的投影面上，连通部与第二液相冷媒管路不相交。

进一步地，第二液相冷媒管路的中心轴线与筒体的中心轴线在同一直线上；缓冲部的外周壁与筒体的内周壁形状相适应；缓冲部具有连通部布置区域，连通部布置区域为半径为R的圆与半径为1/2R的圆所围成的区域，R为缓冲部的半径；连通部有多个，多个连通部沿缓冲部的周向均匀间隔布置在连通部布置区域上。

进一步地，缓冲部为圆形隔板，连通部为通孔。

进一步地，缓冲部为圆形隔板，圆形隔板的周壁具有缺口，缺口作为连通部。

进一步地，缓冲部靠近筒体的第二端设置。

进一步地，第一液相冷媒管路的第一端端部位于第一工作腔内，且第一液相冷媒管路位于第一工作腔内的长度为筒体高度的1/2至1/3。

进一步地，第一液相冷媒管路的第一端端部为封闭状态，第一进出液口设置在第一液相冷媒管路的靠近其第一端的周壁上。

进一步地，筒体的内周壁具有止挡凸部，缓冲部与止挡凸部形成轴向止挡配合。

进一步地，筒体的第二端具有锥面段，锥面段沿远离筒体的第一端的方向逐渐收缩，缓冲部固定在止挡凸部与锥面段的靠近筒体的第一端的端部之间。

应用本发明的技术方案，闪蒸器的闪蒸腔内设置有缓冲部，缓冲部将闪蒸腔分隔为第一工作腔和第二工作腔，且第一工作腔和第二工作腔是连通的，缓冲部包括阻挡部，阻挡部对应设置在第二液相冷媒管路的进出液口的上方，在制热工况下，高压的液态冷媒沿着筒体底部的第二液相冷媒管路通过其进出液口冲进闪蒸腔后，在向筒体的顶部流动过程中会遇到阻挡部阻挡，从而降低流速，使没有被气化的液态冷媒无法冲进筒体顶部的气相冷媒管路中，尽量减少压缩机补气带液现象的发生，提高压缩机性能和使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据现有技术的闪蒸器的示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的闪蒸器的示意图；

图3示出了根据图2的A处放大图；

图4示出了根据图2的B处放大图；

图5示出了根据本发明的实施例的第一种圆形隔板的示意图；以及

图6示出了根据本发明的实施例的第二种圆形隔板的示意图。

附图标记说明：

1’、筒体；11’、闪蒸腔；2’、第一液相冷媒管路；3’、第二液相冷媒管路；4’、气相冷媒管路；1、筒体；11、闪蒸腔；111、第一工作腔；112、第二工作腔；12、止挡凸部；13、锥面段；2、第一液相冷媒管路；21、第一进出液口；3、第二液相冷媒管路；4、气相冷媒管路；5、缓冲部；51、连通部。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2至图6所示，根据本发明的实施例，提供了一种闪蒸器，结合参见图2，该闪蒸器包括筒体1、第一液相冷媒管路2、第二液相冷媒管路3、气相冷媒管路4以及缓冲部5。其中筒体1内部具有闪蒸腔11；缓冲部5固定设置在闪蒸腔11内，将闪蒸腔11分隔为靠近筒体1的第一端的第一工作腔111以及靠近筒体1的第二端的第二工作腔112，且第一工作腔111和第二工作腔112连通，阻挡部对应设置在第二液相冷媒管路3的上方；第一液相冷媒管路2固定设置在筒体1的第一端，并通过第一进出液口21与第一工作腔111连通，气相冷媒管路4固定设置在筒体1的第一端，并通过出气口与第一工作腔111连通，第一液相冷媒管路2与气相冷媒管路4间隔设置；第二液相冷媒管路3固定设置在筒体1的第二端，且第二端与第一端相对，第二液相冷媒管路3通过第二进出液口与第二工作腔112连通，第二进出液口位于阻挡部的下方。

制热工况下，当沿着第二液相冷媒管路3流动并通过第二进出液口冲进闪蒸腔11内的高压液态冷媒遇到缓冲部5的阻挡部时，被阻挡部阻挡会降低流速，这样，未被气化的液态冷媒进入第一工作腔111后的流速会大大降低，基本无法进入气相冷媒管路4，减少了液态冷媒进入气相冷媒管路4导致压缩机补气带液的可能性，提高了压缩机的性能，延长了压缩机的使用寿命。

由于第一液相冷媒管路2以及第二液相冷媒管路3均为较细长的管体，为了减小在工作时的振动，优选地，第一液相冷媒管路2和气相冷媒管路4分别固定在筒体1的内周壁上，第一液相冷媒管路2和气相冷媒管路4分别有一部分管体的外周壁与筒体1的内周壁贴合，依靠筒体1作为支撑，减小液态冷媒或气态冷媒流过时对管体产生的冲击造成的管体振动，延长第一液相冷媒管路2和气相冷媒管路4的使用寿命。

优选地，第一液相冷媒管路2伸入闪蒸腔11内，其第一端的端部位于第一工作腔111内，第二端的端部位于筒体1外。将第一液相冷媒管路2伸入第一工作腔111可以使制冷工况下从第一液相冷媒管路2进入闪蒸腔11内的液态冷媒优先存储于筒体1的第二端，这样，闪蒸器在对压缩机补气时，液态冷媒不容易进入气相冷媒管路4，减少补气带液现象的发生。

优选地，设筒体1的高度为H，则第一液相冷媒管路2伸入第一工作腔111内的高度为1/2H至1/3H，可以更好地保证液态冷媒存储于筒体1的第二端，防止在制冷工况下补气带液现象的发生。

结合参见图3，优选地，第一液相冷媒管路2的第一端端部为封闭状态，在第一液相冷媒管路2的周壁上开设有第一进出液口21，制冷工况下，液态冷媒先是沿第一液相冷媒管路2的轴线方向流动，到达第一进出液口21时，从该第一进出液口21流出，由于第一进出液口21开设在第一液相冷媒管路2的周壁上，使液态冷媒的流向被改变，可以较好地减缓液态冷媒的流速，降低液态冷媒对筒体1以及第一液相冷媒管路2的冲击力。

为了确保缓冲部5的减缓流速作用，优选地，缓冲部5靠近筒体1的第二端设置，这里的靠近相对于筒体1的径向中截面而言，即缓冲部5与筒体1第二端之间的距离小于筒体1的中截面与筒体1的第二端之间的距离。

结合参见图4，缓冲部5在筒体1内的固定方式优选为与筒体1形成止挡配合，方便缓冲部5在筒体1上的拆装。例如，在筒体1内周壁设置有止挡凸部12，止挡凸部12与缓冲部5形成干涉，限制缓冲部5沿筒体1的轴线方向移动。该止挡凸部12可以是在筒体1的外周壁滚边挤压形成，这样，对于筒体1的外周壁来说，是形成了一个周向凹槽，对于筒体1的内周壁来说，是形成了一个周向凸缘，该周向凸缘作为止挡凸部12与缓冲部5形成轴向止挡配合。

止挡凸部12可以设置在缓冲部5的上下两侧，即完全通过上下两个止挡凸部12来限制缓冲部5的轴向移动，也可以采用图2所示的方式，在筒体1的第二端具有沿远离筒体1的第一端的方向逐渐收缩的锥面段13的情况下，将缓冲部5的下侧面抵压在锥面段13上，然后在筒体1对应于缓冲部5的上侧面的部位加工形成止挡凸部12，使缓冲部5固定在锥面段13的靠近筒体1第一端的端部与止挡凸部12之间，利用筒体1自身的结构特点，可以少加工一圈止挡凸部12，简化工艺的同时同样可以起到限制缓冲部5轴向位移的作用。

优选地，缓冲部5自身设置有连通部51，第一工作腔111和第二工作腔112通过该连通部51相连通。为了避免从第二液相冷媒管路3进入闪蒸腔11的高压液态冷媒直接通过连通部51，需要将连通部51与第二液相冷媒管路3错开设置，即在筒体1的轴线方向的投影面上，连通部51与第二液相冷媒管路3不相交。这里的不相交包括连通部51的边缘与第二液相冷媒管路3的边缘相切或相分离。这样，从第二液相冷媒管路3进入第二工作腔112中的高压液态冷媒会先被缓冲部5阻挡，降低流速并改变流向从连通部51通过，尽量使液态冷媒不会进入气相冷媒管路4。

当然，缓冲部5自身也可以不设置连通部51，而是将缓冲部5的外周壁的形状与筒体1的内周壁的形状有所区别，即缓冲部5的一部分边缘与筒体1的内壁之间形成间隙，将该间隙同样可以实现使第一工作腔111和第二工作腔112相连通的作用。

结合参见图2和图5，一般来说，第二液相冷媒管路3的中心轴线与筒体1的中心轴线在同一直线上，即第二液相冷媒管路3会设置在筒体1第二端的中心部位，所以，为了使连通部51与第二液相冷媒管路3更好地避开，优选地，缓冲部5的外周壁与筒体1的内周壁形状相适应，缓冲部5上设置有连通部布置区域，设缓冲部5的半径为R，则连通部布置区域为半径为R的圆与半径为1/2R的圆所围成的区域，多个连通部51沿缓冲部5的周向均匀间隔布置在连通部布置区域上。由于第二液相冷媒管路3的半径一般小于R，所以第二液相冷媒管路3可以很好地与连通部51错开，从第二液相冷媒管路3进入第二工作腔112中的高压液态冷媒直接接触到的是缓冲部5，缓冲部5起到了较好的减缓高压液态冷媒流速的作用。

结合参见图5，优选地，缓冲部5为圆形隔板，圆形隔板的外径与筒体1的内径相适应，连通部51为通孔，通孔的数量及直径应该根据实际需要设计，优选为4至12个，每个通孔的直径为4至8毫米。

或者结合参见图6，缓冲部5为圆形隔板，圆形隔板的外径与筒体1的内径相适应，连通部51为位于圆形隔板周壁上的缺口，缺口的形状包括但不限于半圆形。

当然，缓冲部5的具体结构不限于上述两种，其他形状只要能够遮盖在第二液相冷媒管路3的上方就可以起到减缓高压液态冷媒流速的作用。

闪蒸器的加工步骤为：

1、完成闪蒸器的第二端的缩口，以制作出锥面段13。

2、将缓冲部5抵压在锥面段13的靠近筒体1第一端的端部上。

3、在筒体1的对应于缓冲部5的上侧的部位滚边挤压一圈，在筒体1的内周壁形成止挡凸部12，将缓冲部5固定夹持在锥面段13与止挡凸部12之间。

4、完成闪蒸器的第一端的缩口。

5、完成第一液相冷媒管路2和气相冷媒管路4在筒体1内周壁上的焊接。

下面结合优选实施例对本发明的闪蒸器的工作原理进行详细说明。

1、制冷工况。液态冷媒进入第一液相冷媒管路2的第二端，在重力作用下沿第一液相冷媒管路2的轴线方向向第一液相冷媒管路2的第一端流动，到达第一进出液口21后流向改变，液态冷媒从第一液相冷媒管路2中流出，进入闪蒸腔11。一部分液态冷媒瞬间气化成为气态冷媒，气态冷媒从气相冷媒管路4中流出为压缩机补气，剩下的液态冷媒通过缓冲部5上的连通部51，最终从第二液相冷媒管路3中流出。

2、制热工况。高压液态冷媒通过第二液相冷媒管路3进入第二工作腔112，然后遇到缓冲部5，被缓冲部5阻挡降低流速，再经过连通部51进入第一工作腔111，一部分液态冷媒瞬间气化成为气态冷媒，气态冷媒从气相冷媒管路4中流出为压缩机补气，剩下的液态冷媒通过第一液相冷媒管路2流出。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、减少压缩机补气带液的现象，有效保护压缩机组。

2、结构简单，加工方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种闪蒸器，包括：

筒体(1)，所述筒体(1)具有闪蒸腔(11)；

第一液相冷媒管路(2)，所述第一液相冷媒管路(2)固定在所述筒体(1)的第一端，并通过第一进出液口(21)与所述闪蒸腔(11)连通；

第二液相冷媒管路(3)，所述第二液相冷媒管路(3)固定在所述筒体(1)的与其第一端相对的第二端，并通过第二进出液口与所述闪蒸腔(11)连通；以及

气相冷媒管路(4)，所述气相冷媒管路(4)固定在所述筒体(1)的第一端，并通过出气口与所述闪蒸腔(11)连通；

其特征在于，所述闪蒸器还包括：

缓冲部(5)，所述缓冲部(5)固定在所述闪蒸腔(11)中，将所述闪蒸腔(11)分隔为相连通的第一工作腔(111)和第二工作腔(112)，所述缓冲部(5)包括阻挡部，所述阻挡部对应设置在所述第二液相冷媒管路(3)的所述第二进出液口上方；

所述第一液相冷媒管路(2)和所述气相冷媒管路(4)分别与所述第一工作腔(111)连通；

所述第二液相冷媒管路(3)与所述第二工作腔(112)连通，

所述缓冲部(5)还包括连通部(51)，所述第一工作腔(111)和所述第二工作腔(112)通过所述连通部(51)连通，在所述筒体(1)的轴线方向的投影面上，所述连通部(51)与所述第二液相冷媒管路(3)不相交。

2.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，

所述第二液相冷媒管路(3)的中心轴线与所述筒体(1)的中心轴线在同一直线上；

所述缓冲部(5)的外周壁与所述筒体(1)的内周壁形状相适应；

所述缓冲部(5)具有连通部布置区域，所述连通部布置区域为半径为R的圆与半径为1/2R的圆所围成的区域，所述R为所述缓冲部(5)的半径；

所述连通部(51)有多个，所述多个连通部(51)沿所述缓冲部(5)的周向均匀间隔布置在所述连通部布置区域上。

3.根据权利要求2所述的闪蒸器，其特征在于，所述缓冲部(5)为圆形隔板，所述连通部(51)为通孔。

4.根据权利要求2所述的闪蒸器，其特征在于，所述缓冲部(5)为圆形隔板，所述圆形隔板的周壁具有缺口，所述缺口作为所述连通部(51)。

5.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述缓冲部(5)靠近所述筒体(1)的第二端设置。

6.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述第一液相冷媒管路(2)的第一端端部位于所述第一工作腔(111)内，且所述第一液相冷媒管路(2)位于所述第一工作腔(111)内的长度为所述筒体(1)高度的1/2至1/3。

7.根据权利要求6所述的闪蒸器，其特征在于，所述第一液相冷媒管路(2)的第一端端部为封闭状态，所述第一进出液口(21)设置在所述第一液相冷媒管路(2)的靠近其第一端的周壁上。

8.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述筒体(1)的内周壁具有止挡凸部(12)，所述缓冲部(5)与所述止挡凸部(12)形成轴向止挡配合。

9.根据权利要求8所述的闪蒸器，其特征在于，所述筒体(1)的第二端具有锥面段(13)，所述锥面段(13)沿远离所述筒体(1)的第一端的方向逐渐收缩，所述缓冲部(5)固定在所述止挡凸部(12)与所述锥面段(13)的靠近所述筒体(1)的第一端的端部之间。