CN113819684B - 经济器及包括该经济器的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种经济器及包括该经济器的制冷系统，经济器包括：外壳体，所述外壳体内包括热交换容腔和气液分离容腔；换热管束，所述换热管束设置在所述热交换容腔中；所述经济器被配置为，使来自冷凝器的制冷剂先在所述热交换容腔中进行热交换，然后经过所述第一级节流装置后在所述气液分离容腔中进行气液分离，使得气体制冷剂从气液分离容腔气体出口流出，液体制冷剂从气液分离容腔液体出口流出。本申请的经济器在一个壳体的内部设置热交换容腔和气液分离容腔，使经济器除了实现经济器的气液分离功能以外，还能实现过冷器的热交换功能，由此，能够使得包括过冷器功能需求的双级压缩制冷系统的结构更加紧凑。

Description

经济器及包括该经济器的制冷系统

技术领域

本申请涉及一种经济器及包括该经济器的制冷系统，特别适合于双级压缩的制冷系统。

背景技术

在制冷系统中一般包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，它们依次连接形成制冷剂循环系统，以向外制冷或制热。在一些制冷系统中还包括过冷器和经济器，过冷器设置在冷凝器内部，用于将冷凝后的制冷剂进一步冷却，以增加制冷系统的制冷效率和制冷量。经济器用于对经过第一级节流装置后的气液两相的制冷剂进行气液分离，其中气体制冷剂回到压缩机的补气口，液体制冷剂再通过第二级节流装置后进入蒸发器中蒸发。

发明内容

本申请在第一方面的至少一个目的是提供一种经济器，该经济器不仅可以完成气液分离的功能，还能完成热交换的功能。经济器包括：外壳体，所述外壳体内包括热交换容腔和气液分离容腔，所述外壳体具有长度方向；换热管束，所述换热管束设置在所述热交换容腔中，并且沿着所述长度方向延伸；热交换容腔入口和热交换容腔出口，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口与所述热交换容腔流体连通；以及气液分离容腔入口、气液分离容腔气体出口和气液分离容腔液体出口，所述气液分离容腔入口、所述气液分离容腔气体出口和所述气液分离容腔液体出口设置在所述外壳体上并与所述气液分离容腔流体连通，所述气液分离容腔入口和所述热交换容腔出口通过第一级节流装置流体连通，并且所述气液分离容腔入口和所述气液分离容腔气体出口被设置为在所述长度方向上间隔一定距离；其中，所述经济器被配置为，使来自冷凝器的制冷剂先在所述热交换容腔中进行热交换，然后经过所述第一级节流装置后在所述气液分离容腔中进行气液分离，使得气体制冷剂从气液分离容腔气体出口流出，液体制冷剂从气液分离容腔液体出口流出。

根据上述第一方面，所述经济器还包括内壳体，所述内壳体和所述外壳体为圆筒形状，所述外壳体环绕所述内壳体设置，所述内壳体和所述外壳体的轴向为所述长度方向，所述内壳体内部形成所述热交换容腔，并且所述内壳体与所述外壳体之间形成所述气液分离容腔；其中，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口设置在所述内壳体上。

根据上述第一方面，所述经济器还包括气液分离容腔入口管，所述气液分离容腔入口管与所述气液分离容腔入口连接，所述气液分离容腔入口管沿着所述外壳体的切向延伸，以使得制冷剂在所述气液分离容腔中围绕所述内壳体沿长度方向螺旋流动，从而在离心力的作用下实现气液分离。

根据上述第一方面，所述内壳体和所述外壳体为同轴设置。

根据上述第一方面，所述气液分离容腔入口设置在所述外壳体上靠近底部的一侧；在所述内壳体和所述外壳体的宽度方向和/或所述高度方向上，所述内壳体的轴线偏离所述外壳体的轴线布置，并且所述内壳体远离所述气液分离容腔入口的方向布置。

根据上述第一方面，所述经济器包括分隔板，所述分隔板将所述外壳体的内部分隔为所述热交换容腔和所述气液分离容腔，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口设置在所述外壳体上；所述气液分离容腔入口被配置为引导制冷剂沿所述气液分离容腔的长度方向的一端进入所述气液分离容腔，以使得制冷剂在所述气液分离容腔中沿长度方向流动，从而在重力的作用下实现气液分离。

根据上述第一方面，所述经济器还包括至少一个过滤网，所述至少一个过滤网设置在所述气液分离容腔内的制冷剂的流动路径上。

根据上述第一方面，所述气液分离容腔液体出口连接有集液管和数个出口支管，所述数个出口支管沿所述集液管的长度方向各自地与所述集液管流体连通。

根据上述第一方面，来自冷凝器的制冷剂在所述热交换容腔中，通过所述换热管束中换热管的外壁进行热交换。

根据上述第一方面，气体制冷剂从气液分离容腔气体出口流出并被提供至压缩机补气口，液体制冷剂从气液分离容腔液体出口流出并被提供至第二级节流装置。

根据上述第一方面，所述经济器还包括储液罐和液位传感器，所述储液罐与所述气液分离容腔液体出口流体连通以接收液体制冷剂，所述液位传感器与所述第二级节流装置通信连接；其中，所述液位传感器被配置为检测所述储液罐中的液位高度，并基于检测结果控制所述第二级节流装置的开度。

根据上述第一方面，所述气液分离容腔入口和所述气液分离容腔气体出口靠近所述外壳体上的所述长度方向上的两端设置。

本申请在第二方面的至少一个目的是提供一种制冷系统，包括：设置在制冷剂回路中的压缩机、冷凝器、经济器、第二级节流装置和蒸发器；其中所述经济器包括：外壳体，所述外壳体内包括热交换容腔和气液分离容腔，所述外壳体具有长度方向；换热管束，所述换热管束设置在所述热交换容腔中，并且沿着所述长度方向延伸；热交换容腔入口和热交换容腔出口，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口与所述热交换容腔流体连通，所述热交换容腔入口与所述冷凝器的出口流体连通；以及气液分离容腔入口、气液分离容腔气体出口和气液分离容腔液体出口，所述气液分离容腔入口、所述气液分离容腔气体出口和所述气液分离容腔液体出口设置在所述外壳体上并与所述气液分离容腔流体连通，所述气液分离容腔入口和所述热交换容腔出口通过第一级节流装置流体连通，气液分离容腔气体出口与压缩机补气口流体连通，所述气液分离容腔液体出口与所述第二级节流装置的入口流体连通，并且所述气液分离容腔入口和所述气液分离容腔气体出口被设置为在所述长度方向上间隔一定距离；所述经济器被配置为，使来自冷凝器的制冷剂先在所述热交换容腔中进行热交换，然后经过所述第一级节流装置后在所述气液分离容腔中进行气液分离，使得气体制冷剂从气液分离容腔气体出口流出并被提供至压缩机补气口，液体制冷剂从气液分离容腔液体出口流出并被提供至第二级节流装置。

附图说明

图1为本申请的制冷系统的一个实施例的结构框图；

图2A为图1中的经济器的第一实施例的径向剖视示意图；

图2B为图2A中的经济器的轴向剖视示意图；

图3为图1中的经济器的第二实施例的径向剖视示意图；

图4为图1中的经济器的第三实施例的径向剖视示意图；

图5为图1中的经济器的第四实施例的径向剖视示意图；

图6为图1中的经济器的第五实施例的轴向剖视示意图；

图7为图1中的经济器的第六实施例的轴向剖视示意图；

图8A为图1中的经济器的第七实施例的径向剖视示意图；

图8B为图8A中的经济器的轴向剖视示意图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。

图1为本申请的制冷系统190的一个实施例的结构框图，用于示出双级压缩的制冷系统中的各部件的连接关系。如图1所示，制冷系统190包括通过管道依次连接以形成制冷剂循环回路的压缩机193、冷凝器191、经济器100、第二级节流装置194和蒸发器192。经济器100内包括热交换容腔218和气液分离容腔217(参见图2A)。

具体来说，压缩机193具有吸气口108a、排气口108b和补气口108c。冷凝器191具有入口107a和出口107b。第二级节流装置194具有入口109a和出口109b。蒸发器192具有入口111a和出口111b。经济器100具有热交换容腔入口101、气液分离容腔气体出口104和气液分离容腔液体出口105。制冷系统190还包括第一级节流装置195，第一级节流装置195具有入口106a和出口106b。经济器100还具有热交换容腔出口102和气液分离容腔入口103。

压缩机193的排气口108b与冷凝器191的入口107a相连，冷凝器191的出口107b与经济器100的热交换容腔入口101相连，并且热交换容腔入口101设置在冷凝器191的出口107b下方，经济器100的热交换容腔出口102与第一级节流装置195的入口106a相连，第一级节流装置195的出口106b与经济器100的气液分离容腔入口103相连，经济器100的气液分离容腔气体出口104与压缩机193的补气口108c相连，经济器100的气液分离容腔液体出口105与第二级节流装置194的入口109a相连，第二级节流装置194的出口109b与蒸发器192的入口111a相连，蒸发器192的出口111b与压缩机193的吸气口108a相连。

制冷系统190中灌注有制冷剂，下面简述制冷系统190的运行过程：

在压缩机193中，低温低压的气态制冷剂被压缩为高温高压气体制冷剂。然后高温高压的气体制冷剂流入冷凝器191中，在冷凝器191中放热冷凝为高压液体制冷剂。高压液体制冷剂通过热交换容腔入口101进入经济器100中。在经济器100中，高压液体制冷剂先经过热交换容腔218(参见图2A和图2B)，在热交换容腔218中热交换以进一步冷却为过冷液体制冷剂，然后过冷液体制冷剂从热交换容腔出口102流出至第一级节流装置195，经过第一次节流后得到中压的液体制冷剂和气体制冷剂混合物(以下简称气液混合物)，并随后通过气液分离容腔入口103再进入气液分离容腔217(参见图2A和图2B)中进行气液分离，其中的气体制冷剂从气液分离容腔气体出口104流出，经过补气口108c回到压缩机193中重新被压缩为高温高压气体制冷剂。而其中的液体制冷剂从气液分离容腔液体出口105流出至第二级节流装置194中进行第二次节流。节流得到的低压制冷剂进入蒸发器192中吸热蒸发为气体制冷剂，最后从吸气口108a回到压缩机193中再被重新压缩为高温高压气体制冷剂。如此周而复始，完成连续的制冷循环。

图2A和图2B示出了图1中经济器100的第一实施例的具体结构。其中图2A为经济器100的径向剖视示意图，用于示出经济器100在宽度方向和高度方向上的大致结构；图2B为经济器100的轴向剖视示意图，用于示出经济器100在长度方向和高度方向上的大致结构。

如图2A和图2B所示，经济器100包括外壳体210，外壳体210内形成热交换容腔218和气液分离容腔217。外壳体210具有长度方向L、宽度方向W和高度方向H，热交换容腔218和气液分离容腔217沿共同的长度方向L延伸。经济器100还包括内壳体212，外壳体210和内壳体212均大致为圆筒形状，它们的轴向即为长度方向L。在本实施例中，外壳体210和内壳体212为同轴设置。外壳体210环绕内壳体212设置，内壳体212的内部形成大致呈圆柱形的热交换容腔218，内壳体212和外壳体210之间形成大致呈环状柱形的气液分离容腔217。

经济器100还包括换热管束220，换热管束220设置在热交换容腔218中，并且换热管束220中的每根换热管沿着长度方向L延伸。外壳体210还包括设置在外壳体210的长度方向L上的两端，用于封闭热交换容腔218和气液分离容腔217的前管板228和后管板229，换热管束220中的各根换热管的两端分别支撑在前管板228和后管板229上，并且换热管的内部通过前管板228和后管板229分别与前水箱226和后水箱227流体连通。前管板228通过前水箱226与进水口224相连，后管板229通过后水箱227与出水口225相连。进水口224和出水口225用于与冷却介质流体连通，并且与换热管束220中的各根换热管内部流体连通，用于向换热管内部提供用来热交换的冷却介质，例如冷水。冷却介质在换热管束的各根换热管内部，沿长度方向L从左向右流动。

热交换容腔入口101和热交换容腔出口102设置在内壳体212上，并且与热交换容腔218流体连通。在本实施例中，热交换容腔入口101和热交换容腔出口102分别设置在内壳体212的高度方向H上的顶部和底部，以使得从热交换容腔入口101流入热交换容腔218的制冷剂大致上从上向下流动。热交换容腔入口101和热交换容腔出口102大致设置在内壳体212的长度方向L上的中部。为了使从热交换容腔入口101流入热交换容腔218的制冷剂具有一定的流动行程，在热交换容腔218中还设置有分程隔板221，分程隔板221横向地设置在热交换容腔入口101和热交换容腔出口102之间的制冷剂流动路径上，以使得制冷剂从热交换容腔入口101进入热交换容腔218后，一边在分程隔板221的阻挡下向长度方向L上的左右两侧流动，通过换热管的外壁充分与冷却介质热交换，一边在重力的作用下向下流动至从热交换容腔出口102排出。并且在本实施例中，换热管束220的换热管中流动的冷却介质为冷水，以进一步冷却从热交换容腔入口101流入的制冷剂，使制冷剂达到过冷液体状态。

第一级节流装置195连接在热交换容腔出口102和气液分离容腔入口103之间，以使得从热交换容腔出口102流出的过冷液体制冷剂能够经过第一级节流装置195节流，再将节流得到的气液混合物从气液分离容腔入口103输送至气液分离容腔217中进行气液分离。

气液分离容腔入口103、气液分离容腔气体出口104和气液分离容腔液体出口105设置在外壳体210上，并且与气液分离容腔217流体连通。在本实施例中，气液分离容腔入口103和气液分离容腔气体出口104设置的位置在外壳体210长度方向L上间隔一定距离，以使得制冷剂形成的气流能够有一定的流动行程。在本实施例中，气液分离容腔入口103上连接有气液分离容腔入口管219，气液分离容腔入口管219与第一级节流装置195的出口连通，并且气液分离容腔入口管219沿着外壳体210的切向延伸，以引导从第一级节流装置195排出的气液混合物沿气液分离容腔217的切向进入气液分离容腔217中，在气液分离容腔217中形成沿箭头所示的方向，并且沿长度方向L呈螺旋状旋转流动的气流。由于气体制冷剂和液体制冷剂的密度不同，它们一起呈螺旋状旋转流动时，液体制冷剂受到的离心力大于气体制冷剂，从而气液混合物能够在离心力的作用下实现气液分离。其中密度较小的气体制冷剂继续呈螺旋状旋转向前流动，直至从气液分离容腔气体出口104中排出，其中密度较大的液体制冷剂附着在内壳体212的外表面后，汇集至气液分离容腔217的底部以形成一定高度的液面，直至从气液分离容腔液体出口105流出。在本实施例中，气液分离容腔入口管219大致沿外壳体210的切向向上延伸，以使得气液分离容腔入口103大致靠近外壳体210的底部的右侧。

经济器100还包括滤网222和挡液板223，滤网222纵向地设置在气液分离容腔217中，并且设置在气液混合物形成的气流的流动路径上，以吸附气流中的液体制冷剂。为了进一步减少气流中的液体制冷剂，滤网222也可以在长度方向L上间隔地设置多个。挡液板223设置在气液分离容腔气体出口104处，以进一步防止从气液分离容腔气体出口104排出的气流中夹带液滴。

在本实施例中，在经济器100的外壳体210内设置热交换容腔218和气液分离容腔217，制冷剂先在热交换容腔218中经过热交换而被过冷，再通过第一级节流装置195节流为气液混合物，然后气液混合物在气液分离容腔217中通过离心分离的原理进行气液分离。由此，经济器100既能够实现热交换的功能又能够实现气液分离的功能。在外壳体210内部设置内壳体212，不仅结构紧凑、节省空间，而且利用离心力进行气液分离的分离效果好。

此外，一般来说，在冷凝器中设置过冷器时，需要制冷系统中具有一定的制冷剂充注量，以使得需要被过冷的制冷剂能够浸没换热管束。而本实施例的制冷系统中不再需要在冷凝器中设置过冷器，仅需要将热交换容腔入口101设置在冷凝器191的出口107b下方，就可以保证换热管束220被浸没在制冷剂中。因此，冷凝器中需要更少的制冷剂充注量就能实现同样的过冷度，在冷凝器中的换热管数量相同时，冷凝器的壳体可以采用更小的尺寸，并且在冷凝器的壳体尺寸相同时，增加冷凝器中的换热管数量。

在本实施例的经济器100中，外壳体210和内壳体212为同轴的圆筒形状，在一些其他实施例中，外壳体210和内壳体212也可以不同轴设置。

图3为图1中的经济器的第二实施例的径向剖视示意图，示出了经济器的另一个实施例。如图3所示，与经济器100类似的是，经济器300也包括为圆筒形状的外壳体310和内壳体312，内壳体312设置在外壳体310内，以在内壳体312内部形成热交换容腔318，并且在内壳体312和外壳体310之间形成气液分离容腔317。并且外壳体310和内壳体312的轴向形成长度方向L。

但是与经济器100不同的是，在经济器300中，外壳体310和内壳体312不再是同轴设置，外壳体310和内壳体312的轴线在宽度方向W上的位置相同，但是在高度方向H上是错开的，例如内壳体312的轴线向远离气液分离容腔入口303的方向，沿高度方向H偏离了外壳体310的轴线。

图4为图1中的经济器的第三实施例的径向剖视示意图，示出了经济器的再一个实施例。如图4所示，与经济器100类似的是，经济器400也包括为圆筒形状的外壳体410和内壳体412，内壳体412设置在外壳体410内，以在内壳体412内部形成热交换容腔418，并且在内壳体412和外壳体410之间形成气液分离容腔417。并且外壳体410和内壳体412的轴向形成长度方向L。

在经济器400中，外壳体410和内壳体412也不是同轴设置的。但是与经济器300不同的是，外壳体410和内壳体412的轴线在高度方向H上的位置相同，但是在宽度方向W上是错开的，例如内壳体412的轴线向远离气液分离容腔入口403的方向，沿宽度方向W偏离了外壳体410的轴线。

图5为图1中的经济器的第四实施例的径向剖视示意图，示出了经济器的再一个实施例。如图5所示，与经济器100类似的是，经济器500也包括为圆筒形状的外壳体510和内壳体512，内壳体512设置在外壳体510内，以在内壳体512内部形成热交换容腔518，并且在内壳体512和外壳体510之间形成气液分离容腔517。并且外壳体510和内壳体512的轴向形成长度方向L。

在经济器500中，外壳体510和内壳体512也不是同轴设置的。但是与经济器300不同的是，外壳体510和内壳体512的轴线在高度方向H和宽度方向W上均是错开的，例如内壳体512的轴线向远离气液分离容腔入口503的方向，同时沿宽度方向W和高度方向H偏离了外壳体510的轴线。

在如图3-图5所述的经济器300、经济器400和经济器500中，各个外壳体和相应的内壳体不是同轴设置的，而是内壳体朝远离气液分离容腔入口的方向偏离外壳体的轴线设置的。这样设置能够增加气液分离容腔入口处的空间，有利于降低气液混合物在气液分离容腔中的压降。例如，在某个相同运行条件下，在图2A和图2B所示的经济器100中，气液分离容腔入口103和气液分离容腔气体出口104之间的压降大致为5.44kPa，而图5所示的经济器500中，气液分离容腔入口503和气液分离容腔气体出口504之间的压降仅有为3.89kPa。

此外，由于气液分离容腔入口靠近外壳体的底部的侧面设置，将内壳体远离气液分离容腔入口设置，还能有利于减少气流对外壳体底部液面的扰动，从而能够提高液体制冷剂形成的液面的稳定性。

图6为图1中的经济器的第五实施例的轴向剖视示意图，示出了经济器的再一个实施例。如图6所示，经济器600的结构大致与经济器100相同，区别仅在于，气液分离容腔液体出口605具有沿长度方向L设置的多个，并且在经济器600中还包括与气液分离容腔液体出口605连接的数个出口支管631和集液管632。每个出口支管631的一端连接至相应的气液分离容腔液体出口605处，并且每个出口支管631的另一端沿集液管632的长度方向连接到集液管632。在本实施例中，集液管632的长度方向大致与长度方向L相同，每个出口支管631沿集液管632的长度方向布置并各自与集液管632流体连通。由此，能够将经济器600的分离得到的液体制冷剂通过气液分离容腔液体出口605和相应的出口支管631排出，然后再通过集液管632汇集后输送至第二级节流装置194。

在本实施例中，由于设置多个气液分离容腔液体出口605和出口支管631，能够更加及时地排出气液分离后的液体制冷剂，以降低或者避免液体制冷剂在气液分离容腔217的底部形成液面。

图7为图1中的经济器的第六实施例的轴向剖视示意图，示出了经济器的再一个实施例。如图7所示，经济器700的结构大致与经济器100相同，区别仅在于，经济器还包括储液罐735和液位传感器736，储液罐735设置在经济器700的外壳体710的外部，并且与气液分离容腔液体出口705流体连通，以接收从气液分离容腔液体出口705排出的液体制冷剂，并将这些液体制冷剂储存在储液罐735中。液位传感器736通信地连接至储液罐735，并且与第二级节流装置194通信连接。液位传感器736用于检测储液罐735中储存的液体制冷剂的液位高度，并基于检测的结果控制第二级节流装置194的开度。作为一个具体的示例，气液分离容腔液体出口705具有两个，分别设置在滤网722在长度方向L上的两侧。这是因为气液分离容腔717中的气流比较容易在滤网722附近扰动液体制冷剂形成的液面，所以在滤网722附近需要及时地将液体制冷剂排出。

在本实施例中，通过设置储液罐735和液位传感器736能够使经济器700更加稳定地向第二级节流装置194中提供液体制冷剂，并且根据液体制冷剂的量来调节第二级节流装置194的开度，使制冷系统190的运行更加稳定可靠。

本领域技术人员可以理解的是，图6和图7的实施例中，是通过对经济器的气液分离容腔液体出口部分的结构进行改进，使得气液分离容腔中的液面能够更少地受到气流扰动，从而更加稳定可靠地向第二级节流装置中提供液体制冷剂。这些结构能够与图2A、图2B以及图3-图5中的任何实施例结合使用，以达到更好的效果。

图8A和图8B为图1中的经济器的第七实施例结构示意图，其中图8A为经济器的第七实施例的径向剖视示意图，图8B为经济器的第七实施例的轴向剖视示意图。如图8A和图8B所示，经济器800包括外壳体810和分隔板841，外壳体810为圆筒形状，外壳体810也具有长度方向L、宽度方向W和高度方向H。分隔板841沿宽度方向W横向地设置在外壳体810内，并且沿长度方向L延伸，以将外壳体810内部的圆柱形空间分隔为热交换容腔818和气液分离容腔817，作为一个示例，气液分离容腔817位于热交换容腔818的上方。热交换容腔818和气液分离容腔817具有共同的长度方向L，但是该实施例中，它们是由分隔板841分隔形成，因此不再具有轴向。外壳体810包括用于封闭热交换容腔818和气液分离容腔817的前管板828和后管板829。换热管束820沿长度方向L延伸以支撑在前管板828和后管板829上，并且通过前管板828和后管板829与冷却介质流体连通。

经济器800也具有热交换容腔入口801、热交换容腔出口802、气液分离容腔入口803、气液分离容腔气体出口804和气液分离容腔液体出口805。热交换容腔入口801和热交换容腔出口802设置在外壳体810的底部，并且设置在长度方向L上靠近两端处，例如热交换容腔入口801设置在外壳体810靠近前管板828处的底部，热交换容腔出口802设置在外壳体810靠近后管板829处的底部。在本实施例中，为了提高热交换效果，可以将冷却介质的流动方向设置为与制冷剂的流动方向相反，例如将进水口824设置在后管板829的外侧，出水口825设置在前管板828的外侧。此外，为了进一步提高热交换效果，热交换容腔818内还设有数个折流板843，数个折流板843沿长度方向L设置在热交换容腔818内液体制冷剂的流动路径上。折流板843用于改变液体制冷剂的流向。以使得从冷凝器191排出的液体制冷剂能够沿箭头B所示的方向流动，以延长液体制冷剂的流动距离，从而使液体制冷剂能够通过换热管束820充分地与冷却介质进行热交换。作为一个具体的示例，这些折流板843依次连接至外壳体810和分隔板841，并且相应的与分隔板841和外壳体810间隔一定距离以供液体制冷剂流过。

热交换容腔出口802和气液分离容腔入口803之间也设有第一级节流装置195，用于将过冷后的液体制冷剂节流为两相的制冷剂，也就是气液混合物。

气液分离容腔入口803和气液分离容腔气体出口804设置在外壳体810的顶部，并且设置在长度方向L上靠近两端处。例如气液分离容腔入口803设置在外壳体810靠近后管板829处的顶部，气液分离容腔气体出口804设置在外壳体810靠近前管板828处的顶部，以使得从气液分离容腔入口803进入气液分离容腔817的气液混合物大致能够形成沿箭头C所示的方向流动的气流。由于液体制冷剂的密度大于气体制冷剂的密度，因此气液混合物能够在重力的作用下完成气液分离，其中的气体制冷剂形成气流沿箭头C所示的方向流动后从气液分离容腔气体出口804排出，其中的液体制冷剂汇集到气液分离容腔817的底部的分隔板841上方，形成一定高度的液面。在本实施例中，气液分离容腔817中还设有数个滤网822，这些滤网822沿长度方向L设置在气液分离容腔817内气流的流动路径上，以进一步提升气液分离的效果，以使得液体制冷剂能够更充分地从气流中分离出来。

气液分离容腔液体出口805设置在靠近气液分离容腔气体出口804一侧的外壳体810上。在本实施例中，气液分离容腔液体出口805设置在前管板828上靠近分隔板841的位置，以便于将汇集在分隔板841上的液体制冷剂及时排出。

由此，本实施例的经济器仅需要一个外壳体和分隔板，而不需要内壳体，就能形成热交换容腔和气液分离容腔，结构更加简单，进一步节省了制造成本。

本申请的经济器在一个壳体的内部设置热交换容腔和气液分离容腔，使经济器除了实现经济器的气液分离功能以外，还能实现过冷器的热交换功能，由此，能够使得包括过冷器功能需求的双级压缩制冷系统的结构更加紧凑。并且，由于本申请中用于实现过冷效果的换热管束设置在冷凝器外部，还能够减少制冷系统中的制冷剂充注量，并且减小冷凝器的尺寸要求。此外，在本申请的一部分实施例中，通过设置形状合适的外壳体和内壳体，能够形成环形柱状的气液分离容腔，从而能够利用气流在气液分离容腔中旋转时的离心力实现气液分离的功能，由此还能够提升经济器实现的气液分离的分离效果。

尽管参考附图中出示的具体实施方式将对本申请进行描述，但是应当理解，在不背离本申请教导的精神和范围和背景下，本申请的经济器及制冷系统可以有许多变化形式。本领域普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本申请所公开的实施例中的结构细节，均落入本申请和权利要求的精神和范围内。

Claims (13)

1.一种经济器，其特征在于包括：

外壳体，所述外壳体内包括热交换容腔和气液分离容腔，所述外壳体具有长度方向；

换热管束，所述换热管束设置在所述热交换容腔中，并且沿着所述长度方向延伸；

热交换容腔入口和热交换容腔出口，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口与所述热交换容腔流体连通；以及

气液分离容腔入口、气液分离容腔气体出口和气液分离容腔液体出口，所述气液分离容腔入口、所述气液分离容腔气体出口和所述气液分离容腔液体出口设置在所述外壳体上并与所述气液分离容腔流体连通，所述气液分离容腔入口和所述热交换容腔出口通过第一级节流装置流体连通，并且所述气液分离容腔入口和所述气液分离容腔气体出口被设置为在所述长度方向上间隔一定距离；

其中，所述经济器被配置为，使来自冷凝器的制冷剂先在所述热交换容腔中进行热交换，然后经过所述第一级节流装置后在所述气液分离容腔中进行气液分离，使得气体制冷剂从气液分离容腔气体出口流出，液体制冷剂从气液分离容腔液体出口流出。

2.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于：

所述经济器还包括内壳体，所述内壳体和所述外壳体为圆筒形状，所述外壳体环绕所述内壳体设置，所述内壳体和所述外壳体的轴向为所述长度方向，所述内壳体内部形成所述热交换容腔，并且所述内壳体与所述外壳体之间形成所述气液分离容腔；

其中，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口设置在所述内壳体上。

3.根据权利要求2所述的经济器，其特征在于：

所述经济器还包括气液分离容腔入口管，所述气液分离容腔入口管与所述气液分离容腔入口连接，所述气液分离容腔入口管沿着所述外壳体的切向延伸，以使得制冷剂在所述气液分离容腔中围绕所述内壳体沿长度方向螺旋流动，从而在离心力的作用下实现气液分离。

4.根据权利要求3所述的经济器，其特征在于：

所述内壳体和所述外壳体为同轴设置。

5.根据权利要求4所述的经济器，其特征在于：

所述气液分离容腔入口设置在所述外壳体上靠近底部的一侧；

在所述内壳体和所述外壳体的宽度方向和/或高度方向上，所述内壳体的轴线偏离所述外壳体的轴线布置，并且所述内壳体远离所述气液分离容腔入口的方向布置。

6.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于：

所述经济器包括分隔板，所述分隔板将所述外壳体的内部分隔为所述热交换容腔和所述气液分离容腔，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口设置在所述外壳体上；

所述气液分离容腔入口被配置为引导制冷剂沿所述气液分离容腔的长度方向的一端进入所述气液分离容腔，以使得制冷剂在所述气液分离容腔中沿长度方向流动，从而在重力的作用下实现气液分离。

7.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于：

所述经济器还包括至少一个过滤网，所述至少一个过滤网设置在所述气液分离容腔内的制冷剂的流动路径上。

8.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于：

所述气液分离容腔液体出口连接有集液管和数个出口支管，所述数个出口支管沿所述集液管的长度方向各自地与所述集液管流体连通。

9.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于：

来自冷凝器的制冷剂在所述热交换容腔中，通过所述换热管束中换热管的外壁进行热交换。

10.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于：

气体制冷剂从气液分离容腔气体出口流出并被提供至压缩机补气口，液体制冷剂从气液分离容腔液体出口流出并被提供至第二级节流装置。

11.根据权利要求10所述的经济器，其特征在于：

所述经济器还包括储液罐和液位传感器，所述储液罐与所述气液分离容腔液体出口流体连通以接收液体制冷剂，所述液位传感器与所述第二级节流装置通信连接；

其中，所述液位传感器被配置为检测所述储液罐中的液位高度，并基于检测结果控制所述第二级节流装置的开度。

12.根据权利要求1所述的经济器，其特征在于：

所述气液分离容腔入口和所述气液分离容腔气体出口靠近所述外壳体上的所述长度方向上的两端设置。

13.一种制冷系统，其特征在于包括：

设置在制冷剂回路中的压缩机、冷凝器、经济器、第二级节流装置和蒸发器；

其中所述经济器包括：

外壳体，所述外壳体内包括热交换容腔和气液分离容腔，所述外壳体具有长度方向；

换热管束，所述换热管束设置在所述热交换容腔中，并且沿着所述长度方向延伸；

热交换容腔入口和热交换容腔出口，所述热交换容腔入口和所述热交换容腔出口与所述热交换容腔流体连通，所述热交换容腔入口与所述冷凝器的出口流体连通；以及

气液分离容腔入口、气液分离容腔气体出口和气液分离容腔液体出口，所述气液分离容腔入口、所述气液分离容腔气体出口和所述气液分离容腔液体出口设置在所述外壳体上并与所述气液分离容腔流体连通，所述气液分离容腔入口和所述热交换容腔出口通过第一级节流装置流体连通，气液分离容腔气体出口与压缩机补气口流体连通，所述气液分离容腔液体出口与所述第二级节流装置的入口流体连通，并且所述气液分离容腔入口和所述气液分离容腔气体出口被设置为在所述长度方向上间隔一定距离；

所述经济器被配置为，使来自冷凝器的制冷剂先在所述热交换容腔中进行热交换，然后经过所述第一级节流装置后在所述气液分离容腔中进行气液分离，使得气体制冷剂从气液分离容腔气体出口流出并被提供至压缩机补气口，液体制冷剂从气液分离容腔液体出口流出并被提供至第二级节流装置。

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