CN104034100B - 闪蒸器及具有该闪蒸器的空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种闪蒸器及具有该闪蒸器的空调系统,闪蒸器包括壳体、第一冷媒管、第二冷媒管和第三冷媒管,所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口分别伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方,所述第三冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内上部,且位于所述壳体内的最低液位的上方;还包括第四冷媒管,所述第四冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方。本发明的闪蒸器,能使使用该闪蒸器的双级补气空调系统中的双级压缩机的第二级压缩吸气过热度降低至零,从而提升双级压缩机及其双级补气空调系统的性能;而且,还有利于提高系统的补气量,从而提升空调系统的制热能力。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,特别是涉及一种闪蒸器及具有该闪蒸器的空调系统。
背景技术
如图1所示,现有技术的闪蒸器5′通常包括壳体50′、设置于壳体50′上的第一冷媒管53′、第二冷媒管51′和第三冷媒管52′,第一冷媒管53′和第二冷媒管51′的一端伸入壳体50′上内下部,第三冷媒管52′的一端伸入壳体50′上内上部。该闪蒸器5′常用作双级补气空调系统的经济器。
图2所示为具有图1中的闪蒸器5′的空调系统的系统图。如图所示,闪蒸器5′的第一冷媒管53′经连接管与室外换热器3′连接,且在53′与室外换热器3′之间的冷媒管上设置有节流阀4′,第二冷媒管51′经连接管与室内换热器8′连接,且在第二冷媒管51′与室内换热器8′之间的冷媒管上设置有节流阀7′,第三冷媒管52′经连接管与压缩机1′的吸气口12′连接。制冷时,来自室外换热器3′的高压液态冷媒经过节流阀4′降至中压,再通过第一冷媒管53′进入闪蒸器5′,闪蒸器5′可使因节流闪发的气态冷媒从液态冷媒中充分分离出来,分离出来的饱和液经第二冷媒管51′排出,再经节流阀7′节流至低压状态进入室内换热器8′,来自室内换热器8′的低压饱和蒸气,经第一级压缩至中压过热气态;而来自闪发蒸5′分离出来的饱和蒸气与经第一级压缩至中压过热气态冷媒混合,呈过热状态,再经第二级压缩至高压高温过热气态状态,进入室外换热器3′被冷凝。
由于闪蒸器5′分离出的饱和气体状态冷媒与第一级压缩后的过热气体状态冷媒混合成过热气体状态冷媒作为第二级压缩的吸气,第二级吸气存在明显的过热,过热损失直接影响了第二级压缩腔或者压缩机的容积效率进而影响其双级补气空调系统的能效。
发明内容
针对上述现有技术现状,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种闪蒸器,可使使用该闪蒸器的双级补气空调系统中的双级压缩机的第二级压缩吸气过热度降低,以提升双级压缩机及其双级补气空调系统的性能。本发明所要解决的另一个技术问题在于,提供一种具有该闪蒸器的空调系统。
为了解决上述技术问题,本发明所提供的一种闪蒸器,包括壳体、第一冷媒管、第二冷媒管和第三冷媒管,所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口分别伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方,所述第三冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内上部,且位于所述壳体内的最低液位的上方;还包括第四冷媒管,所述第四冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方。
在其中一个实施例中,所述第四冷媒管的第一端管口位于所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口的下方。
在其中一个实施例中,所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口位于同一高度。
在其中一个实施例中,所述壳体内设置有挡液板,且所述挡液板位于所述壳体内的最低液位与所述第三冷媒管的第一端管口之间。
在其中一个实施例中,所述挡液板远离所述第三冷媒管的一端固定在所述壳体内壁上,所述挡液板靠近所述第三冷媒管的一端设置有供气体流通的排气通道。
在其中一个实施例中,所述第一冷媒管、所述第三冷媒管和所述第四冷媒管设置于所述壳体的顶端,所述第二冷媒管设置于所述壳体的底端。
在其中一个实施例中,所述第一冷媒管、所述第二冷媒管、所述第三冷媒管和所述第四冷媒管均设置于所述壳体的顶端。
本发明所提供的一种空调系统,包括双级压缩机、室外换热器、闪蒸器和室内换热器,所述双级压缩机包括具有排气口的第一级压缩腔和具有吸气口的第二级压缩腔,所述闪蒸器为上述的闪蒸器,所述闪蒸器的所述第四冷媒管的第二端管口经连接管与所述第一级压缩腔的排气口连接,所述闪蒸器的所述第三冷媒管的第二端管口经连接管与所述第二级压缩腔的吸气口连接,所述闪蒸器的所述第一冷媒管的第二端管口经连接管与所述室外换热器连接,且在所述第一冷媒管的第二端管口与所述室外换热器之间的冷媒管上设置有第一节流装置,所述闪蒸器的所述第二冷媒管的第二端管口经连接管与所述室内换热器连接,且在所述第二冷媒管的第二端管口与所述室内换热器之间的冷媒管上设置有第二节流装置。
在其中一个实施例中,所述第四冷媒管的第二端管口与所述第一级压缩腔的排气口之间的冷媒管上设置有单向阀。
本发明的闪蒸器及具有该闪蒸器的空调系统,闪蒸器由于采用了上述结构可以带来以下有益效果:
1、双级补气空调系统采用该闪蒸器后,第二级压缩腔的吸气过热度降至零,从而降低了压缩机的功耗,提高了双级压缩机的性能及其双级补气空调系统的性能。测试结果表明,在国标工况下,相对现有方案,采用该闪蒸器后的双级补气空调系统在制冷量保持不变的条件下的总耗功下降高达10%左右。
2、双级补气空调系统采用该闪蒸器后,双级压缩机第一级压缩后的中压过热气态冷媒注入到该闪蒸器里,中压过热气态冷媒的温度高于该闪蒸器内来自第一级节流后的中压气液两相区冷媒的温度,两者间进行显热换热,该闪蒸器内的气体干度增加,即冷媒的闪发量增加,有利于提高系统的补气量,从而提升空调系统的制热能力。
3、双级补气空调系统采用该闪蒸器后,解决了现有的双级补气系统中补气与第一级排气混合不充分的问题,还可以解决补气量会因为中间压力的波动导致补气流向反向引起的第一级排气通过冷媒管倒灌到系统中的闪蒸器的问题。
4、因为双级补气空调系统中的闪蒸器可以作为中间腔混合第一级排气与中间压力闪发气,因此可以取消双级压缩机的中间腔相关零部件,减少压缩机的体积并降低了压缩机的制造成本。
本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。
附图说明
图1为现有技术的闪蒸器的结构示意图;
图2为具有图1中的闪蒸器的空调系统的系统图;
图3为本发明实施例一中的闪蒸器的结构示意图;
图4为具有图3中的闪蒸器的双级补气空调系统的系统图,该图中,虚线箭头表示的是制冷时冷媒的流向,实线箭头表示的是制热时冷媒的流向;
图5为本发明实施例二中的闪蒸器的结构示意图。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
如图3所示,本实施例中的闪蒸器5包括壳体50、第一冷媒管54、第二冷媒管52、第三冷媒管51和第四冷媒管53,其中,所述壳体50为具有封闭的底端和封闭的顶端的桶状结构,所述第一冷媒管54、所述第三冷媒管51和所述第四冷媒管53设置在所述壳体50的顶端,所述第二冷媒管52设置在所述壳体50的底端。并且,所述第一冷媒管54的第一端管口54a和所述第二冷媒管52的第一端管口52a分别伸入所述壳体50内底部,且位于所述壳体50内的最低液位(最低液位指闪蒸器5正常工作所需的液面的最低高度)的下方。优选地,所述第一冷媒管54的第一端管口54a和所述第二冷媒管52的第一端管口52a位于同一高度,在制冷工况与制热工况之间互相切换时,第一冷媒管54与第二冷媒管52的功能作用也互相切换。所述第三冷媒管51的第一端管口51a伸入所述壳体50内上部,且位于所述壳体50内的最低液位的上方。所述第四冷媒管53的第一端管口53a伸入所述壳体50内底部,且位于所述壳体50内的最低液位的下方。优选地,所述第四冷媒管53的第一端管口53a位于所述第一冷媒管54的第一端管口54a和所述第二冷媒管52的第一端管口52a的下方。这样设置的好处在于:一方面,第四冷媒管53将一级压缩后排出的过热气体导入到闪蒸器5内与闪蒸器5内的液态中压饱和冷媒进行热量交换,为了充分换热,第四冷媒管53的第一端口53a越靠近闪蒸器底部越好;另一方面,第一冷媒管54和第二冷媒管52中有一者为饱和液态冷媒的导出管,因此第四冷媒管53的第一端口53a应尽量远离所述第一冷媒管54的第一端管口54a和所述第二冷媒管52的第一端管口52a,以防止还未充分换热的过热气体冷媒直接被导出。
优选地,所述壳体50内设置有挡液板55,所述挡液板55位于所述壳体50内的最低液位与所述第三冷媒管51的第一端管口51a之间。进一步地,所述挡液板55远离所述第三冷媒管51的一端固定在所述壳体50的内壁上,所述挡液板55靠近所述第三冷媒管51的一端设置有供气体流通的排气通道55a。挡液板55可以起到气液分离的作用,避免进入第三冷媒管51内的气态冷媒带有液体。
图4所示为具有实施例一中的闪蒸器5的双级补气空调系统的系统图。如图所示,空调系统包括:双级压缩机1、四通阀2、室外换热器3、实施例一中的闪蒸器5和室内换热器8,其中,所述双级压缩机1包括具有排气口13的第一级压缩腔和具有吸气口12的第二级压缩腔,所述闪蒸器5的所述第四冷媒管53的第二端管口经连接管93与所述第一级压缩腔的排气口13连接,所述闪蒸器5的所述第三冷媒管51的第二端管口经连接管92与所述第二级压缩腔的吸气口12连接,所述第一冷媒管54的第二端管口经连接管91与所述室外换热器3连接,且在所述第一冷媒管54的第二端管口与所述室外换热器3之间的冷媒管上设置有第一节流装置4,所述第二冷媒管52的第二端管口经连接管94与所述室内换热器8连接,且在所述第二冷媒管52的第二端管口与所述室内换热器8之间的冷媒管上设置有第二节流装置7。优选地,所述第四冷媒管53的第二端管口与所述第一级压缩腔的排气口13之间的冷媒管上设置有单向阀6。
双级补气空调系统由于采用了实施例一中的闪蒸器5,制冷时,来自室外换热器3的高压液态冷媒经过第一节流装置4降至中压,再通过第一冷媒管54进入闪蒸器5,闪蒸器5可使因节流闪发的气态冷媒从液态冷媒中充分分离出来,分离出来的饱和液经第二冷媒管52排出,再经第二节流装置7节流至低压状态进入室内换热器8,来自室内换热器8的低压饱和蒸气,经第一级压缩至中压过热气态,中压过热气态冷媒经所述第四冷媒管53注入闪蒸器5,与来自闪发蒸5分离出来的饱和蒸气混合,再经第三冷媒管51排入第二级压缩腔被压缩。制热时的原理类似,在此不再赘述。
由此可见,本实施例中的闪蒸器由于采用了上述结构可以带来以下有益效果:
1、双级补气空调系统采用该闪蒸器5后,双级压缩机1第二级压缩腔的吸气过热度降至零,从而降低了双级压缩机1的功耗,提高了双级压缩机1的性能及其双级补气空调系统的性能。测试结果表明,在国标工况下,相对现有方案,采用该闪蒸器5后的双级补气空调系统在制冷量保持不变的条件下的总耗功下降高达10%左右。
2、双级补气空调系统采用该闪蒸器5后,双级压缩机1第一级压缩后的中压过热气态冷媒注入到该闪蒸器5里,中压过热气态冷媒的温度高于该闪蒸器5内来自第一级节流后的中压气液两相区冷媒的温度,两者间进行显热换热,该闪蒸器5内的气体干度增加,即冷媒的闪发量增加,有利于提高系统的补气量,从而提升空调系统的制热能力。
3、双级补气空调系统采用该闪蒸器5后,同时解决了现有的双级补气系统中补气与第一级排气混合不充分以及补气量会因为中间压力的波动导致补气流向反向引起的第一级排气通过冷媒管倒灌到系统中的闪蒸器5的问题。
4、因为双级补气空调系统中的闪蒸器5可以作为中间腔混合第一级排气与中间压力闪发气,因此可以取消双级压缩机1的中间腔相关零部件,减少压缩机的体积并降低了压缩机的制造成本。
实施例二
如图5所示,本实施例中的闪蒸器5与实施例一中的闪蒸器5的结构大体相同,不同之处在于,所述第一冷媒管54、所述第二冷媒管52、所述第三冷媒管51和所述第四冷媒管53均设置于所述壳体50的顶端。
本实施例中的闪蒸器5应用到双级补气空调系统中的连接方式与实施例一相同,在此不再赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种闪蒸器,包括壳体、第一冷媒管、第二冷媒管和第三冷媒管,所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口分别伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方,所述第三冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内上部,且位于所述壳体内的最低液位的上方;其特征在于,
还包括第四冷媒管,所述第四冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方;所述第四冷媒管的第一端管口位于所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口的下方,且所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口的开口方向相反。
2.根据权利要求1所述的闪蒸器,其特征在于,所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口位于同一高度。
3.根据权利要求1所述的闪蒸器,其特征在于,所述壳体内设置有挡液板,且所述挡液板位于所述壳体内的最低液位与所述第三冷媒管的第一端管口之间。
4.根据权利要求3所述的闪蒸器,其特征在于,所述挡液板远离所述第三冷媒管的一端固定在所述壳体内壁上,所述挡液板靠近所述第三冷媒管的一端设置有供气体流通的排气通道。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的闪蒸器,其特征在于,所述第一冷媒管、所述第三冷媒管和所述第四冷媒管设置于所述壳体的顶端,所述第二冷媒管设置于所述壳体的底端。
6.一种空调系统,包括双级压缩机、室外换热器、闪蒸器和室内换热器,所述双级压缩机包括具有排气口的第一级压缩腔和具有吸气口的第二级压缩腔,所述闪蒸器包括壳体、第一冷媒管、第二冷媒管和第三冷媒管,所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口分别伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方,所述第三冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内上部,且位于所述壳体内的最低液位的上方,其特征在于,所述闪蒸器还包括第四冷媒管,所述第四冷媒管的第一端管口伸入所述壳体内底部,且位于所述壳体内的最低液位的下方,所述闪蒸器的所述第四冷媒管的第二端管口经连接管与所述第一级压缩腔的排气口连接,所述闪蒸器的所述第三冷媒管的第二端管口经连接管与所述第二级压缩腔的吸气口连接,所述闪蒸器的所述第一冷媒管的第二端管口经连接管与所述室外换热器连接,且在所述第一冷媒管的第二端管口与所述室外换热器之间的冷媒管上设置有第一节流装置,所述闪蒸器的所述第二冷媒管的第二端管口经连接管与所述室内换热器连接,且在所述第二冷媒管的第二端管口与所述室内换热器之间的冷媒管上设置有第二节流装置。
7.根据权利要求6所述的空调系统,其特征在于,所述第一冷媒管的第一端管口和所述第二冷媒管的第一端管口位于同一高度。
8.根据权利要求6所述的空调系统,其特征在于,所述壳体内设置有挡液板,且所述挡液板位于所述壳体内的最低液位与所述第三冷媒管的第一端管口之间。
9.根据权利要求8所述的空调系统,其特征在于,所述挡液板远离所述第三冷媒管的一端固定在所述壳体内壁上,所述挡液板靠近所述第三冷媒管的一端设置有供气体流通的排气通道。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的空调系统,其特征在于,所述第一冷媒管、所述第三冷媒管和所述第四冷媒管设置于所述壳体的顶端,所述第二冷媒管设置于所述壳体的底端。
11.根据权利要求6至9中任意一项所述的空调系统,其特征在于,所述第一冷媒管、所述第二冷媒管、所述第三冷媒管和所述第四冷媒管均设置于所述壳体的顶端。
12.根据权利要求6所述的空调系统,其特征在于,所述第四冷媒管的第二端管口与所述第一级压缩腔的排气口之间的冷媒管上设置有单向阀。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |