CN210486188U

CN210486188U - 组合式等流量分流器一体化装置

Info

Publication number: CN210486188U
Application number: CN201921276655.6U
Authority: CN
Inventors: 孙志利
Original assignee: Tianjin University of Commerce
Current assignee: Tianjin University of Commerce
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2029-08-08

Abstract

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种组合式等流量分流器一体化装置，包括电子膨胀阀和雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器,所述电子膨胀阀包括电子膨胀阀供液管和电子膨胀阀出液管；所述电子膨胀阀供液管与冷凝器连接，所述电子膨胀阀出液管与所述雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器中的两相流供液管的进口连接。本实用新型的新型分流器设计理念，即将分流器与电子膨胀阀设计为一体化装置，共同承担节流压降，可以利用电子膨胀阀节流过程的不可逆损失，克服整流喷嘴式等流量分流器内部压降大而导致的蒸发器的平均蒸发温度低的问题，从而减小换热温差，降低换热过程的不可逆损失，有利于保障系统高效率运行。

Description

组合式等流量分流器一体化装置

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种组合式等流量分流器一体化装置。

背景技术

传统的分流器设计理念是分流器与蒸发器共同承担节流后制冷剂的压降，其中，分流器承担约50kPa的压降，如图1中实线表示。但这种传统的分流器设计理念明显是不合理的。对于压降大约在50kPa的制冷剂，如R744，传统的设计理念对系统性能的影响并不大。但是对于压降小的制冷剂，传统的设计理念会降低蒸发器内的平均蒸发温度，降低系统的运行效率。而且，传统分流器设计理念是通过管道将膨胀阀和分流器连接，不可避免的会出现管道弯曲，导致进入分流器的制冷剂在加速降压作用下发生相分离，影响分流器的均匀分流效果。为解决上述问题，必须提出新型分流器设计理念，设计和开发新型的膨胀阀和分流器组合的一体化装置。

基于“先混合、后分配”、“雾化过程”和“临界分流”分流原理的雾化喷嘴式等流量分流器，通过雾化喷嘴、整流器将不均匀、不对称的流型调整为理想雾状流，克服上流流动状态对分流特性的影响，解决因重力作用(倾斜安装)和加速降压作用(分流器结构)，传统分流器分流不均的问题；通过音速喷嘴使两相流达到当地音速，克服下流蒸发器各支路非均匀换热对分流特性的影响，解决蒸发器各流路阻力不一致、压力波震荡、供液高差等不良因素的影响；克服“先混合、后分离”分流原理的原理缺陷，实现各支路均匀供液，改善蒸发器换热性能。但雾化喷嘴式等流量分流器以及整流喷嘴式等流量分流器缺点也不容忽视，由于雾化喷嘴式等流量分流器采用雾化喷嘴、整流器和音速喷嘴达到均匀分流的目的，整流喷嘴式等流量分流器整流喷嘴式等流量分流器采用旋流叶片、整流器和音速喷嘴达到均匀分流的目的，两种分流器的其内部的压降非常大，按照传统分流器设计理念设计，将会导致蒸发器的平均蒸发温度低，降低系统的运行效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种组合式等流量分流器一体化装置。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，包括电子膨胀阀和雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器,所述电子膨胀阀包括电子膨胀阀供液管和电子膨胀阀出液管；所述电子膨胀阀供液管与冷凝器连接，所述电子膨胀阀出液管与所述雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器中的两相流供液管的进口连接。

一种组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，包括毛细管和雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器,所述毛细管包括毛细管供液管和毛细管出液管；所述毛细管供液管与冷凝器连接，所述毛细管出液管与所述雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器中的两相流供液管的进口连接。

一种组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，包括热力膨胀阀和雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器,所述热力膨胀阀包括热力膨胀阀供液管和热力膨胀阀出液管；所述热力膨胀阀供液管与冷凝器连接，所述热力膨胀阀出液管与所述雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器中的两相流供液管的进口连接。

优选地，所述雾化喷嘴式等流量分流器包括两相流供液管、雾化喷嘴、整流器、音速喷嘴、分流管、供液腔、隔板、环形分配腔和分配室，所述两相流供液管的内部安装有所述雾化喷嘴，所述两相流供液管的出口与所述整流器的进口相连，所述整流器的出口与所述供液腔相连，所述供液腔与所述环形分配腔相连，所述环形分配腔通过隔板分隔成多个分配室，每个所述分配室上连通有分流管，每个所述分配室内安装有朝向所述分流管轴线方向喷射的音速喷嘴，所述分配室、音速喷嘴和分流管以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室、音速喷嘴和分流管的中心线呈一条直线。

优选地，所述整流喷嘴式分流器包括两相流供液管、旋流叶片、整流器、音速喷嘴、分流管、供液腔、隔板、环形分配腔和分配室，所述两相流供液管的内部安装有所述旋流叶片，所述两相流供液管的出口与所述整流器的进口相连，所述整流器的出口与所述供液腔相连，所述供液腔与所述环形分配腔相连，所述环形分配腔通过隔板分隔成多个分配室，每个所述分配室上连通有分流管，每个所述分配室内安装有朝向所述分流管轴线方向喷射的音速喷嘴，所述分配室、音速喷嘴和分流管以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室、音速喷嘴和分流管的中心线呈一条直线。

本实用新型的有益效果是:1、本实用新型的新型分流器设计理念，即将分流器分别与电子膨胀阀、毛细管、热力膨胀阀设计为一体化装置，共同承担节流压降，可以利用膨胀阀节流过程的不可逆损失，克服雾化喷嘴式等流量分流器内部压降大而导致的蒸发器的平均蒸发温度低的问题，从而减小换热温差，降低换热过程的不可逆损失，有利于保障系统高效率运行。

2、本实用新型的电子膨胀阀、毛细管以及电子膨胀阀分别与雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器组合的一体化装置具有节流和分流功能，能够克服上流流体流动状态和下流各蒸发支路非均匀换热导致的阻力不一致对均匀分流性能的影响，实现蒸发器各流路等流量、等干度供液，提高蒸发器换热性能。

附图说明

图1所示为本实用新型分流器设计理念新思路；

图2所示为本实用新型电子膨胀阀与雾化喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置主视图；

图3所示为本实用新型电子膨胀阀与雾化喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置剖视图；

图4所示为本实用新型电子膨胀阀与整流喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置主视图；

图5所示为本实用新型电子膨胀阀与整流喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置剖视图；

图6所示为本实用新型毛细管与雾化喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置主视图；

图7所示为本实用新型毛细管与整流喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置主视图；

图8所示为本实用新型热力膨胀阀与雾化喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置主视图；

图9所示为本实用新型热力膨胀阀与雾化喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置剖视图；

图10所示为本实用新型热力膨胀阀与整流喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置主视图；

图11所示为本实用新型热力膨胀阀与整流喷嘴式等流量分流器组合的一体化装置剖视图；

图12为图2、图4、图6、图7、图8、图9中的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图2-5所示，一种组合式等流量分流器一体化装置，包括电子膨胀阀12和雾化喷嘴式等流量分流器13或整流喷嘴式分流器13’。所述电子膨胀阀12包括电子膨胀阀供液管1和电子膨胀阀出液管2。

如图2和3所示，所述雾化喷嘴式等流量分流器13包括两相流供液管3、雾化喷嘴4、整流器5、音速喷嘴6、分流管7、供液腔8、隔板9、环形分配腔10、分配室11。所述电子膨胀阀供液管1与冷凝器相连，所述电子膨胀阀出液管2与所述两相流供液管3的进口相连。所述两相流供液管3的内部安装有雾化喷嘴4，所述两相流供液管3的出口与所述整流器5的进口相连，所述整流器5的出口与所述供液腔8相连，所述供液腔8与所述环形分配腔10相连，所述环形分配腔10通过隔板9分隔成多个分配室11，每个所述分配室11上连通有分流管7，每个所述分配室11内安装有朝向所述分流管7轴线方向喷射的音速喷嘴6。所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7的中心线呈一条直线。所述雾化喷嘴4利用加速降压将上游分层流、波浪流等不均匀、不对称、含液率低的流型整改成为均匀雾状流；通过雾化喷射改善管内雾状流液体分布均匀性；解决在重力作用下，传统分流器因倾斜安装导致的分流不均的问题。所述整流器5将周向液膜旋转运动调整为沿管壁轴向运动；保证使分流截面上液膜分布更加均匀，将流体转化为理想雾状流；保证管周各垂直安装的音速喷嘴入口参数完全一致，接触气、液相的几率完全相等。所述音速喷嘴6使气液两相制冷剂在喉部达到当地声速时，形成临界流动，流切断喷嘴下游压力扰动向上游的传播途径，避免各支路流量受下游蒸发器各支路阻力不一致、供液高差等不良因素的影响，在变工况下仍有较好的分流效果和较宽的使用范围。

如图4和5所示，所述整流喷嘴式分流器13’包括两相流供液管3、旋流叶片4’、整流器5、音速喷嘴6、分流管7、供液腔8、隔板9、环形分配腔10、分配室11。所述电子膨胀阀供液管1与冷凝器相连，所述电子膨胀阀出液管2与所述两相流供液管3的进口相连。所述两相流供液管3的内部安装有旋流叶片4’，所述两相流供液管3的出口与所述整流器5的进口相连，所述整流器5的出口与所述供液腔8相连，所述供液腔8与所述环形分配腔10相连，所述环形分配腔10通过隔板9分隔成多个分配室11，每个所述分配室11上连通有分流管7，每个所述分配室11内安装有朝向所述分流管7轴线方向喷射的音速喷嘴6。所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7的中心线呈一条直线。所述旋流叶片4’利用离心力将上游分层流、波浪流、半环状流等不均匀、不对称、含液率低的流型整改成为均匀环状流；通过环状扰动改善管内环状流液体分布均匀性；解决在重力作用下，传统分流器因倾斜安装导致的分流不均的问题。所述整流器5将周向液膜旋转运动调整为沿管壁轴向运动；保证使分流截面上液膜分布更加均匀，将流体转化为理想环状流；保证管周各垂直安装的音速喷嘴入口参数完全一致，接触气、液相的几率完全相等。所述音速喷嘴6使气液两相制冷剂在喉部达到当地声速时，形成临界流动，流切断喷嘴下游压力扰动向上游的传播途径，避免各支路流量受下游蒸发器各支路阻力不一致、供液高差等不良因素的影响，在变工况下仍有较好的分流效果和较宽的使用范围。

如图6所示，一种组合式等流量分流器一体化装置，包括毛细管12’和雾化喷嘴式等流量分流器13或整流喷嘴式分流器13’。所述毛细管12’包括毛细管供液管1’和毛细管出液管2’。

所述雾化喷嘴式等流量分流器13包括两相流供液管3、雾化喷嘴4、整流器5、音速喷嘴6、分流管7、供液腔8、隔板9、环形分配腔10、分配室11。所述毛细管供液管1’与冷凝器相连，所述毛细管出液管2’与所述两相流供液管3的进口相连。所述两相流供液管3的内部安装有雾化喷嘴4，所述两相流供液管3的出口与所述整流器5的进口相连，所述整流器5的出口与所述供液腔8相连，所述供液腔8与所述环形分配腔10相连，所述环形分配腔10通过隔板9分隔成多个分配室11，每个所述分配室11上连通有分流管7，每个所述分配室11内安装有朝向所述分流管7轴线方向喷射的音速喷嘴6。所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7的中心线呈一条直线。

如图7所示，所述整流喷嘴式分流器13’包括两相流供液管3、旋流叶片4’、整流器5、音速喷嘴6、分流管7、供液腔8、隔板9、环形分配腔10、分配室11。所述电子膨胀阀供液管1与冷凝器相连，所述电子膨胀阀出液管2与所述两相流供液管3的进口相连。所述两相流供液管3的内部安装有旋流叶片4’，所述两相流供液管3的出口与所述整流器5的进口相连，所述整流器5的出口与所述供液腔8相连，所述供液腔8与所述环形分配腔10相连，所述环形分配腔10通过隔板9分隔成多个分配室11，每个所述分配室11上连通有分流管7，每个所述分配室11内安装有朝向所述分流管7轴线方向喷射的音速喷嘴6。所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7的中心线呈一条直线。

如图8和9所示，一种组合式等流量分流器一体化装置，包括热力膨胀阀12”和雾化喷嘴式等流量分流器13或整流喷嘴式分流器13’。所述热力膨胀阀12”包括热力膨胀阀供液管1”和热力膨胀阀出液管2”。

所述雾化喷嘴式等流量分流器13包括两相流供液管3、雾化喷嘴4、整流器5、音速喷嘴6、分流管7、供液腔8、隔板9、环形分配腔10、分配室11。所述热力膨胀阀供液管1”与冷凝器相连，所述热力膨胀阀出液管2”与所述两相流供液管3的进口相连。所述两相流供液管3的内部安装有雾化喷嘴4，所述两相流供液管3的出口与所述整流器5的进口相连，所述整流器5的出口与所述供液腔8相连，所述供液腔8与所述环形分配腔10相连，所述环形分配腔10通过隔板9分隔成多个分配室11，每个所述分配室11上连通有分流管7，每个所述分配室11内安装有朝向所述分流管7轴线方向喷射的音速喷嘴6。所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7的中心线呈一条直线。

如图10和11所示，所述整流喷嘴式分流器13’包括两相流供液管3、旋流叶片4’、整流器5、音速喷嘴6、分流管7、供液腔8、隔板9、环形分配腔10、分配室11。所述电子膨胀阀供液管1与冷凝器相连，所述电子膨胀阀出液管2与所述两相流供液管3的进口相连。所述两相流供液管3的内部安装有旋流叶片4’，所述两相流供液管3的出口与所述整流器5的进口相连，所述整流器5的出口与所述供液腔8相连，所述供液腔8与所述环形分配腔10相连，所述环形分配腔10通过隔板9分隔成多个分配室11，每个所述分配室11上连通有分流管7，每个所述分配室11内安装有朝向所述分流管7轴线方向喷射的音速喷嘴6。所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室11、音速喷嘴6和分流管7的中心线呈一条直线。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，包括电子膨胀阀和雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器,所述电子膨胀阀包括电子膨胀阀供液管和电子膨胀阀出液管；所述电子膨胀阀供液管与冷凝器连接，所述电子膨胀阀出液管与所述雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器中的两相流供液管的进口连接。

2.一种组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，包括毛细管和雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器,所述毛细管包括毛细管供液管和毛细管出液管；所述毛细管供液管与冷凝器连接，所述毛细管出液管与所述雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器中的两相流供液管的进口连接。

3.一种组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，包括热力膨胀阀和雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器,所述热力膨胀阀包括热力膨胀阀供液管和热力膨胀阀出液管；所述热力膨胀阀供液管与冷凝器连接，所述热力膨胀阀出液管与所述雾化喷嘴式等流量分流器或整流喷嘴式分流器中的两相流供液管的进口连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，所述雾化喷嘴式等流量分流器包括两相流供液管、雾化喷嘴、整流器、音速喷嘴、分流管、供液腔、隔板、环形分配腔和分配室，所述两相流供液管的内部安装有所述雾化喷嘴，所述两相流供液管的出口与所述整流器的进口相连，所述整流器的出口与所述供液腔相连，所述供液腔与所述环形分配腔相连，所述环形分配腔通过隔板分隔成多个分配室，每个所述分配室上连通有分流管，每个所述分配室内安装有朝向所述分流管轴线方向喷射的音速喷嘴，所述分配室、音速喷嘴和分流管以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室、音速喷嘴和分流管的中心线呈一条直线。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的组合式等流量分流器一体化装置，其特征在于，所述整流喷嘴式分流器包括两相流供液管、旋流叶片、整流器、音速喷嘴、分流管、供液腔、隔板、环形分配腔和分配室，所述两相流供液管的内部安装有所述旋流叶片，所述两相流供液管的出口与所述整流器的进口相连，所述整流器的出口与所述供液腔相连，所述供液腔与所述环形分配腔相连，所述环形分配腔通过隔板分隔成多个分配室，每个所述分配室上连通有分流管，每个所述分配室内安装有朝向所述分流管轴线方向喷射的音速喷嘴，所述分配室、音速喷嘴和分流管以所述环形分配腔中心线为中心呈圆形阵列布置，且所述分配室、音速喷嘴和分流管的中心线呈一条直线。