CN111637667A - 经济器以及换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种经济器以及换热系统，该经济器包括：壳体；第一换热器，设置在换热腔内，第一换热器用于油加热，同时对制冷剂进行降温；第二换热器，设置在换热腔内，第二换热器与第一换热器间隔设置，第二换热器的高度高于第一换热器的高度，第二换热器用于油冷却，同时对制冷剂进行加热；隔板，设置在换热腔内，隔板设置在第一换热器与第二换热器之间，出液口与第一换热器位于隔板的一侧，进液口与第二换热器位于隔板的另一侧，第二换热器部分高于隔板。通过本申请提供的技术方案，能够提高液态制冷剂与气态制冷剂分离程度以及系统能效。

Description

经济器以及换热系统

技术领域

本发明涉及换热装置技术领域，具体而言，涉及一种经济器以及换热系统。

背景技术

目前，经济器内设置有油冷却器和回油加热器，在油冷却器和回油加热器的共同作用下，能够使换热系统内的制冷剂得以进一步冷却。但是，在现有技术中，当制冷剂中的气体从液态制冷剂中分离出来时，气态制冷剂会携带部分液态制冷剂，存在液态制冷剂与气态制冷剂分离不彻底的问题，从而造成不必要的损失，影响换热效果。

发明内容

本发明提供一种经济器以及换热系统，以解决现有技术中的液态制冷剂与气态制冷剂分离程度低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种经济器，经济器包括：壳体，具有进液口、出液口、出气口、换热腔以及排气腔，进液口和出液口均位于换热腔内，换热腔与排气腔连通，出气口位于排气腔内，进液口和出液口用于流通制冷剂；第一换热器，设置在换热腔内，第一换热器用于油加热，同时对制冷剂进行降温；第二换热器，设置在换热腔内，第二换热器与第一换热器间隔设置，第二换热器的高度高于第一换热器的高度，第二换热器用于油冷却，同时对制冷剂进行加热；隔板，设置在换热腔内，隔板设置在第一换热器与第二换热器之间，出液口与第一换热器位于隔板的一侧，进液口与第二换热器位于隔板的另一侧，第二换热器部分高于隔板。

进一步地，经济器还包括缓冲件，缓冲件设置在换热腔内，缓冲件与进液口对应设置。

进一步地，缓冲件包括：主板，与进液口对应设置，且主板的侧边与壳体连接；多个侧板，多个侧板的一侧与主板连接，多个侧板的另一侧与壳体连接，多个侧板与主板相配合以形成缓冲腔。

进一步地，主板上设置有多个导流孔，每个侧板上设置有串流孔。

进一步地，经济器还包括防冲板，防冲板设置在缓冲腔内，防冲板与进液口对应设置。

进一步地，经济器还包括过滤组件，过滤组件设置在壳体内，换热腔位于过滤组件的下方，排气腔位于过滤组件的上方。

进一步地，经济器还包括第一固定件、第二固定件和第三固定件，第一固定件、第二固定件以及第三固定件均固定在壳体的侧壁上，第一固定件具有插槽，过滤组件的端部插设在插槽内，第二固定件和第三固定件均位于过滤组件的侧边，且第二固定件和第三固定件间隔设置，过滤组件的侧边对应插设在第二固定件和第三固定件之间。

进一步地，经济器还包括扰流件，扰流件设置在排气腔内，且扰流件对应出气口设置。

进一步地，扰流件的顶部与壳体的侧壁连接，且扰流件的顶部形状与壳体的侧壁形状相适配，扰流件包括进气口、回流口以及空腔，扰流件罩设在出气口上，进气口和出气口均与空腔连通，回流口与空腔连通，且回流口设置在扰流件的底部。

根据本发明的另一方面，提供了一种换热系统，换热系统包括经济器、蒸发器、压缩器以及冷凝器，经济器为上述提供的经济器。

应用本发明的技术方案，该经济器包括壳体、第一换热器、第二换热器以及隔板。具体的，第一换热器和第二换热器均设置在壳体的换热腔内，第一换热器与第二换热器间隔设置，第二换热器的高度高于第一换热器的高度，且第二换热器部分高于隔板。采用上述结构，当制冷剂通过进液口进入换热腔后，制冷剂中的气体在从液态制冷剂中分离出来后会经过第二换热器，通过第二换热器对气态制冷剂加热，能够减少气态制冷剂携带液态制冷剂的量，以提高液态制冷剂与气态制冷剂的分离程度。

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示出了根据本发明实施例提供的经济器的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的经济器的又一结构示意图；

图3示出了图1中的主板的结构示意图；

图4示出了图1中的侧板的结构示意图；

图5示出了图1中的A处的局部放大图；

图6示出了图2中的B处的局部放大图；

图7示出了图1中的扰流件的结构示意图；

图8示出了图1中的扰流件的侧视图；

图9示出了图1中的扰流件的俯视图；

图10示出了根据本发明实施例提供的换热系统的流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、进液口；12、出液口；13、出气口；14、换热腔；15、排气腔；

20、第一换热器；30、第二换热器；40、隔板；

50、缓冲件；51、主板；511、导流孔；52、侧板；521、串流孔；

60、防冲板；70、过滤组件；

80、扰流件；81、进气口；82、回流口；83、空腔；

110、经济器；120、蒸发器；130、压缩器；140、冷凝器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示，本发明实施例提供一种经济器，该经济器包括壳体10、第一换热器20、第二换热器30以及隔板40。其中，壳体10具有进液口11、出液口12、出气口13、换热腔14以及排气腔15，进液口11和出液口12均位于换热腔14内，换热腔14与排气腔15连通，出气口13位于排气腔15内，进液口11和出液口12用于流通制冷剂，以使气态制冷剂可通过出气口13从装置内排出。具体的，第一换热器20和第二换热器30，均设置在换热腔14内，并且，第二换热器30与第一换热器20间隔设置，第二换热器30的高度高于第一换热器20的高度。其中，隔板40设置在换热腔14内，隔板40设置在第一换热器20与第二换热器30之间，且出液口12与第一换热器20位于隔板40的一侧，进液口11与第二换热器30位于隔板40的另一侧，第二换热器30部分高于隔板40。具体的，第一换热器20用于油加热，同时对制冷剂进行降温，第二换热器30用于油冷却，同时对制冷剂进行加热。

其中，通过将出液口12与第一换热器20设置在隔板40的一侧，可以便于利用第一换热器20和制冷剂进行换热，使制冷剂进一步冷却。通过将进液口11与第二换热器30设置在隔板40的另一侧，并使第二换热器30部分高于隔板40，具有以下两个效果：一个是利用制冷剂和第二换热器30进行换热，使第二换热器30内的流体得以冷却；另一个是当制冷剂中的气体从液态制冷剂中分离出来时，气态制冷剂会被高出隔板40的第二换热器30加热，可将气态制冷剂中的气体再一次加热，从而可以减少气体的带液量。

应用本实施例提供的经济器，通过将第一换热器20和第二换热器30均设置在换热腔14内，且出液口12与第一换热器20位于隔板40的一侧，进液口11与第二换热器30位于隔板40的另一侧，并使第二换热器30部分高于隔板40。当制冷剂通过进液口进入换热腔后，制冷剂中的气体会从液态制冷剂中分离出来时，其中，分离出的气态制冷剂会被高出隔板的第二换热器30加热，以将蒸发的制冷剂中的气体再一次加热，从而可以减少气体带液，进而可以提高液态制冷剂与气态制冷剂的分离程度。并且，在本实施例中第二换热器30与制冷剂的换热量较低，不会影响到第一换热器20对制冷剂换热以使制冷剂进一步冷却。

具体的，经济器还包括缓冲件50，缓冲件50设置在换热腔14内，且缓冲件50与进液口11对应设置。当制冷剂通过进液口11进入换热腔14时，缓冲件50可以对制冷剂起到缓冲的作用，以控制制冷剂的流速。

具体的，缓冲件50包括主板51和多个侧板52。其中，主板51与进液口11对应设置，且主板51的侧边与壳体10连接，以使主板51与壳体10相配合，形成一个两端开口的结构。然后将多个侧板52的一侧与主板51连接，多个侧板52的另一侧与壳体10连接，通过多个侧板52与主板51相配合以形成缓冲腔，使制冷剂在缓冲腔内得以缓冲降速。

具体的，主板51上设置有多个导流孔511，每个侧板52上均设置有串流孔521。通过控制导流孔511的孔径、数量以及孔间距等参数，可以控制制冷剂通过导流孔511流出缓冲腔时的流速。在本实施例中，通过对导流孔511的参数进行调整，使制冷剂流出缓冲腔的速度在1m/s左右，在此速度下可将制冷剂平稳地释放进壳体10内。并且，通过在每个侧板52上均设置串流孔521，可使制冷剂在经济器底部自由流通，不被缓冲件50所隔断。

在本实施例中，经济器还包括防冲板60，防冲板60设置在缓冲腔内，且防冲板60与进液口11对应设置。通过设置防冲板60，可以避免制冷剂进入装置时其对装置内的部件造成高速冲击，从而可以对装置起到保护作用。

具体的，通过缓冲件50与防冲板60相配合，当制冷剂通过进液口11进入缓冲腔时，制冷剂首先与防冲板60冲击，以实现制冷剂中的气液实现第一次分离。然后被防冲板60阻挡的气液两相制冷剂再次被缓冲件50的侧板52阻挡撞击，从而实现第二次气液分离。通过设置缓冲件50和防冲板60能够进一步提高气液分离程度。

为进一步提升制冷剂的气液分离效果，经济器还包括过滤组件70，过滤组件70设置在壳体10内，且换热腔14位于过滤组件70的下方，排气腔15位于过滤组件70的上方。具体的，在本实施例中，过滤组件70包括金属过滤网和滤网夹板，两层滤网夹板将过滤网包裹在其围成的内腔里。滤网夹板上开设有气孔，闪蒸后的气态制冷剂通过气孔进入过滤组件70并经过滤网过滤，以实现第三次气液分离。

为对过滤组件70进行固定，经济器还包括第一固定件、第二固定件和第三固定件，其中，第一固定件、第二固定件以及第三固定件均固定在壳体10的侧壁上，第一固定件具有插槽，过滤组件70的端部插设在插槽内，第二固定件和第三固定件均位于过滤组件70的侧边，且第二固定件和第三固定件间隔设置，过滤组件70的侧边对应插设在第二固定件和第三固定件之间。通过设置第一固定件、第二固定件和第三固定件，可在对过滤组件70进行固定的同时方便对过滤组件70进行安装。

如图5和图6所示，在本实施例中，第一固定件为C型支撑件，通过该C型支撑件以实现过滤组件70与筒体封板的固定；第二固定件和第三固定件均为L型支撑件，通过使第二固定件和第三固定件的一个侧边与筒体固定，使第二固定件和第三固定件的另一个侧边与过滤组件70固定，以实现过滤组件70与弧形筒体的固定。

具体的，经济器还包括扰流件80，扰流件80设置在排气腔15内，且扰流件80对应出气口13设置，以通过扰流件80对气态的制冷剂的流出速度进行控制。

具体的，扰流件80的顶部与壳体10的侧壁连接，且扰流件80的顶部形状与壳体10的侧壁形状相适配，以防止气态的制冷剂通过扰流件80与壳体10之间的间隙排出。其中，扰流件80包括进气口81、回流口82以及空腔83，扰流件80罩设在出气口13上，进气口81和出气口13均与空腔83连通，回流口82与空腔83连通，且回流口82设置在扰流件80的底部。采用上述结构，气态的制冷剂只能通过进气口81经过空腔83从出气口13排出，且气态制冷剂必须经两次转向才可以排出，从而实现了第四次气液分离。并且，从气态制冷剂中分离出来的液态制冷剂可由回流口82回到换热腔14内。在本实施例中，进气口81为矩形槽口，通过控制槽口的面积可以控制气态制冷剂的流出速度在6m/s以下。

其中，在本实施例中，第一换热器20为回油加热器，第二换热器30为油冷却器。并且，油冷却器和回油加热器均采用翅片管式换热器，其换热面积的大小可根据油温要求确定。具体的，换热器的进出口在换热管的轴向共线，换热管采用叉排布置，以提升换热器的换热效率。并且，可以使回油加热器可适当靠近壳体10底部布置，使制冷剂液体流出时尽量通过换热器翅片，以实现对流换热，从而可以进一步提高换热效率。

如图10所示，本发明又一实施例提供了一种换热系统，该换热系统包括经济器110、蒸发器120、压缩器130以及冷凝器140，经济器110为上述提供的经济器。其中，在本实施例中，第一换热器20为回油加热器，第二换热器30为油冷却器。

具体的，该换热系统包括以下三种循环回路：

(1)压缩器130中的高温冷冻油进入经济器110中的油冷却器，高温冷冻油与中温的制冷剂进行换热，然后降温后的冷冻油回到压缩器130；

(2)蒸发器120底部的低压冷冻油和制冷剂的混合液体通过引射泵，由经济器110中的中压制冷剂气体提供动力，引射至回油加热器中进行换热，在加热油温的同时可以使制冷剂液体的闪蒸，从而可以提纯冷冻油，并使升温后的冷冻油回到压缩器内；

(3)由经济器110中的中压制冷剂气体提供动力，将压缩器130吸气口底部的冷冻油引射回压缩器130的油箱内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

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 (10)

1.一种经济器，其特征在于，所述经济器包括：

壳体(10)，具有进液口(11)、出液口(12)、出气口(13)、换热腔(14)以及排气腔(15)，所述进液口(11)和所述出液口(12)均位于所述换热腔(14)内，所述换热腔(14)与所述排气腔(15)连通，所述出气口(13)位于所述排气腔(15)内，所述进液口(11)和出液口(12)用于流通制冷剂；

第一换热器(20)，设置在所述换热腔(14)内，所述第一换热器(20)用于油加热，同时对制冷剂进行降温；

第二换热器(30)，设置在所述换热腔(14)内，所述第二换热器(30)与所述第一换热器(20)间隔设置，所述第二换热器(30)的高度高于所述第一换热器(20)的高度，所述第二换热器(30)用于油冷却，同时对制冷剂进行加热；

隔板(40)，设置在所述换热腔(14)内，所述隔板(40)设置在所述第一换热器(20)与所述第二换热器(30)之间，所述出液口(12)与所述第一换热器(20)位于所述隔板(40)的一侧，所述进液口(11)与所述第二换热器(30)位于所述隔板(40)的另一侧，所述第二换热器(30)部分高于所述隔板(40)。

2.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于，所述经济器还包括缓冲件(50)，所述缓冲件(50)设置在所述换热腔(14)内，所述缓冲件(50)与所述进液口(11)对应设置。

3.根据权利要求2所述的经济器，其特征在于，所述缓冲件(50)包括：

主板(51)，与所述进液口(11)对应设置，且所述主板(51)的侧边与所述壳体(10)连接；

多个侧板(52)，多个所述侧板(52)的一侧与所述主板(51)连接，多个所述侧板(52)的另一侧与所述壳体(10)连接，多个所述侧板(52)与所述主板(51)相配合以形成缓冲腔。

4.根据权利要求3所述的经济器，其特征在于，所述主板(51)上设置有多个导流孔(511)，每个所述侧板(52)上设置有串流孔(521)。

5.根据权利要求3所述的经济器，其特征在于，所述经济器还包括防冲板(60)，所述防冲板(60)设置在所述缓冲腔内，所述防冲板(60)与所述进液口(11)对应设置。

6.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于，所述经济器还包括过滤组件(70)，所述过滤组件(70)设置在所述壳体(10)内，所述换热腔(14)位于所述过滤组件(70)的下方，所述排气腔(15)位于所述过滤组件(70)的上方。

7.根据权利要求6所述的经济器，其特征在于，所述经济器还包括第一固定件、第二固定件和第三固定件，所述第一固定件、所述第二固定件以及所述第三固定件均固定在所述壳体(10)的侧壁上，所述第一固定件具有插槽，所述过滤组件(70)的端部插设在所述插槽内，所述第二固定件和所述第三固定件均位于所述过滤组件(70)的侧边，且所述第二固定件和所述第三固定件间隔设置，所述过滤组件(70)的侧边对应插设在所述第二固定件和所述第三固定件之间。

8.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于，所述经济器还包括扰流件(80)，所述扰流件(80)设置在所述排气腔(15)内，且所述扰流件(80)对应所述出气口(13)设置。

9.根据权利要求8所述的经济器，其特征在于，所述扰流件(80)的顶部与所述壳体(10)的侧壁连接，且所述扰流件(80)的顶部形状与所述壳体(10)的侧壁形状相适配，所述扰流件(80)包括进气口(81)、回流口(82)以及空腔(83)，所述扰流件(80)罩设在所述出气口(13)上，所述进气口(81)和所述出气口(13)均与所述空腔(83)连通，所述回流口(82)与所述空腔(83)连通，且所述回流口(82)设置在所述扰流件(80)的底部。

10.一种换热系统，所述换热系统包括经济器(110)、蒸发器(120)、压缩器(130)以及冷凝器(140)，其特征在于，所述经济器(110)为权利要求1至9中任一项所述的经济器。

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