CN212870314U - 降膜蒸发器及包括其的空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及降膜蒸发器及包括其的空调系统。所述降膜蒸发器包括壳体及所述壳体内的分配器组件，并且所述壳体的顶部开设有压缩机吸气口；所述分配器组件包括气液分离器，其中，所述压缩机吸气口与所述气液分离器的顶部之间具有第一距离，所述气液分离器具有容积，所述气液分离器具有根据所述第一距离及所述容积确定的第一宽度。

Description

降膜蒸发器及包括其的空调系统

技术领域

本实用新型涉及加热、通风和空气调节（HVAC）系统领域；更具体地说，本实用新型涉及一种降膜蒸发器，并进一步涉及一种包括其的空调系统。

背景技术

现有技术中，有些HVAC系统中采用降膜蒸发器，进入蒸发器的制冷剂与蒸发器管中的流动介质之间进行热能交换。蒸发器管通常设置在分配器的下方，来自分配器的制冷剂在蒸发器管上形成“降膜”。

如图1中示出了一种现有技术的降膜蒸发器10，该降膜蒸发器10可以包括进液管11、分配器组件（包括气液分离器12、槽道13和积液盒14、滴液盘15、支撑管板16、出气口19、分隔板及两侧的挡液板）、蒸发器管17等，另外还包括压缩机吸气口18。从图1中还可以看出，分配器组件的顶表面即气液分离器的顶表面倾斜，与压缩机吸气口18之间形成有间隙，供蒸气进入吸气口18。

请参照图2。在工作时，气液两相流体制冷剂通过进液管11进入蒸发器10内的分配器组件。在分配器组件的气液分离器12处，制冷剂的气相部分从出气口19排出，直接进入压缩机吸气口18；制冷剂的液相部分经过槽道13进入积液盒14，并从其喷液孔喷出到滴液盘15上，并从滴液盘15往下滴在蒸发器管17上沸腾蒸发成气相，然后流出并与从出气口19排出的蒸气一起进入压缩机吸气口18。在图2中示出了用于蒸发器管17的支撑管板16，蒸发器管17可以通过该支撑管板16支撑在适当的位置处。

实用新型内容

本实用新型的一个方面的目的在于提供一种改进的降膜蒸发器。

本实用新型的另一方面的目的在于提供一种包括前述降膜蒸发器的空调系统。

为了实现上述目的，本实用新型的一个方面提供了一种降膜蒸发器，其中，所述降膜蒸发器包括壳体及所述壳体内的分配器组件，并且

所述壳体的顶部开设有压缩机吸气口；

所述分配器组件包括气液分离器，

其中，所述压缩机吸气口与所述气液分离器的顶部之间具有第一距离，所述气液分离器具有容积，所述气液分离器具有根据所述第一距离及所述容积确定的第一宽度。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，所述分配器组件包括滴液盘，所述第一宽度小于所述滴液盘的宽度。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，所述分配器组件还包括积液盒以及将所述气液分离器和所述积液盒相互连通的槽道。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，所述第一宽度大于所述分配器组件在所述槽道处的第二宽度。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，在所述积液盒位于所述槽道的内侧，并且所述积液盒处具有喷液孔，所述喷液孔的朝向为向上同时向内。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，通过减小所述第一距离，增大所述第一宽度，从而维持气液分离器的容积相对不变。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，所述降膜蒸发器具有通向所述气液分离器的进液管，所述进液管的截面的高度小于宽度。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，所述进液管具有椭圆形或矩形的截面形状。

可选地，在如前所述的降膜蒸发器中，所述气液分离器的顶部呈逐次降低的台阶形，所述压缩机吸气口的位置对应于最低的台阶处。

为了实现上述目的，本实用新型的另一方面提供了一种空调系统，所述系统包括如前述方面中任一项所述的降膜蒸发器。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是一种现有技术的降膜蒸发器的示意图；

图2是图1的降膜蒸发器的分配器组件的示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施方式中的分配器组件的示意图；

图4是根据本实用新型的另一实施方式中的分配器组件的立体示意图；以及

图5是根据本实用新型的再一实施方式中的气液分离器及进液管的示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本实用新型的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。

应当理解，以下的具体实施方式以及对附图的描述仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

此外，本说明书中的术语“第一”、“第二”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

图3是根据本实用新型的一个实施方式的分配器组件的示意图。

图3中示出了降膜蒸发器的进液管110、分配器组件（包括气液分离器120、槽道130和积液盒140，槽道130将气液分离器120和积液盒140相互连通、制冷剂的气相部分的出气口150、分隔板160、滴水盘170）、支撑管板180等。应当理解，这些部件或组件适于布置在降膜蒸发器的壳体内；并且在图中省略了壳体内的一些其它部件，例如蒸发器管等。

图3中的实施方式与图2中的现有技术相比，为了适当地增大气液分离器顶部与压缩机吸气口距离（例如第一距离）以保证压缩机吸气口的温度场和速度场均匀、从而保证压缩机效率，同时维持气液分离器的容积相对不变从而保证蒸发器性能，能够根据需要降低压缩机吸气口处气液分离器的顶部高度、增大分配器中气液分离器的宽度（例如第一宽度）来实现该目的。即，气液分离器的宽度可以根据压缩机吸气口与气液分离器的顶部之间的距离及气液分离器的容积而确定。由此，通过确定气液分离器的宽度，能够同时保证压缩机效率以及蒸发器性能。压缩机吸气口通常开设在蒸发器的壳体的顶部处。

从图3中可以看出，在该实施方式中，其同时增大了分配器组件中气液分离器部分、槽道部分及积液盒部分的整体宽度，如此的设计方便了分配器组件的加工以利于节省制造成本。

在图3的实施方式中，为了增大气液分离器的宽度，与图2中现有技术的外侧积液盒14相反，将积液盒140分别设置成位于槽道130的内侧，并且积液盒140处具有喷液孔（未图示）。在这种情况下，相当于在没有改变槽道和积液盒自身宽度的情况下，通过仅增大气液分离器的宽度而增大了分配器的容积。这种设计也具有便于加工、节省制造成本的优点。

在这种情况下，喷液孔的朝向可以为向上同时向内，使得液相制冷剂被喷向滴液盘的中间部位。经过如此设置，制冷剂不会被喷洒到滴液盘外。相比较而言，图2中的分配器组件宽度受到喷液孔的限制；否则，如果不改变分配器组件的结构而直接增大其宽度，导致积液盒及喷液孔向两侧外移，喷液孔中喷出的液相制冷剂将不能按期望落入滴液盘中、而是洒到滴液盘外，影响换热效率。

在可选的实施方式中，在降低了分配器组件的顶部高度的情况下，也可以考虑通过仅增大气液分离器部分的宽度来调节气液分离器的容积，以保证蒸发器的最佳性能。例如，在一些实施方式中，相对于图2中的现有技术，可以直接增大气液分离器的宽度，甚至使其宽度大于分配器组件在槽道130和/或积液盒140处的宽度（例如第二宽度）。

与这种实施方式相比，根据图3中的实施方式，将积液盒140设置成分别位于槽道130内侧，并且保证了分配器组件在气液分离器120、槽道130和积液盒140处的宽度一致，则在保证分配器容积的情况下，其制造工艺更简单、成本更低。

另外，在可选的实施方式中，也可以将槽道移置到气液分离器沿宽度靠近中间的位置处，仍然保持积液盒位于槽道外侧，喷液孔的朝向可以向上同时向外。在其它实施方式中，也可以使得喷液孔朝向其它不同方向喷入到滴液盘。

通过上述各设置，与图2中的现有技术方案相比，为了适当地增大气液分离器顶部与压缩机吸气口之间的距离以保证该处的温度场、速度场均匀、从而保证压缩机效率，同时维持气液分离器的容积相对不变从而保证蒸发器性能，根据需要至少增大了分配器组件中气液分离器的宽度。在现有技术中，分配器组件和/或气液分离器的宽度受到滴液盘宽度以及喷液孔从两侧向外喷液的距离限制，而不是如本申请的实施方式中所述的依据上述距离和容积。

考虑到安装工艺，气液分离器的宽度可以小于滴液盘170的宽度。例如，有一些实施方式中，在气液分离器的外侧与滴液盘之间可能需要预留焊接空间。

图4是根据本实用新型的另一实施方式的分配器组件的立体示意图。

图中示出了进液管210、气液分离器220、出气口250、滴水盘270，以及从滴水盘270落下的制冷剂280。应当理解，这些部件或组件适于布置在降膜蒸发器的壳体内；并且在图中省略了壳体内组件的一些其它部件，例如蒸发器管等。

在该实施方式中，气液两相流体制冷剂通过进液管210进入到气液分离器220，制冷剂的气相部分从出气口250排出，直接进入压缩机吸气口。制冷剂的液相部分被分配到滴水盘270并形成降膜280，与蒸发器管进行热交换，然后气化并向两侧进入压缩机吸气口。

从图中可以看出，该气液分离器220的顶部呈逐次降低的台阶形，压缩机吸气口可以处在壳体上对应于最低的台阶处。可以了解，相对于倾斜的气液分离器顶部，这种台阶形设计在最低的台阶处提供了增大的气液分离器顶部与压缩机吸气口距离，以保证压缩机吸气口处的温度场均匀、保证压缩机效率。同时，如图所示，其它更高的台阶处提供了进液管210的安装位置，不必更改现有进液管的圆形截面形状。

图5是根据本实用新型的再一实施方式中的气液分离器及进液管的示意图。在该图示实施方式中，进液管310通向气液分离器320。为了便于降低的气液分离器320的顶部的高度，可以将进液管310设计为非圆的截面形状，其高度可以小于宽度。例如，在图示的实施方式中，进液管310可以具有椭圆形的截面形状。在其它实施方式中，进液管310也可以具有矩形的截面形状。如此变形后的进液管可以具有与现有技术中的圆管相同的截面面积。

通过如此优化进液管310的高度，消除了使气液分离器变矮的主要约束，能够进一步降低气液分离器320的顶部的高度，提供该顶部与压缩机吸气口之间的更大的距离。同时，为了保持蒸发器的性能，可以基于该距离及气液分离器的容积来确定气液分离器的宽度。

进一步地，通过上述描述，本实用新型的另一方面还提供了一种包括前述任一实施方式中所述的降膜蒸发器的空调系统，相应的空调系统也具有与前述降膜蒸发器相应的优点。

本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施方式进行多种变形、修改和/或结合，而这些变形、修改和/或结合均应当属于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种降膜蒸发器，其特征在于，所述降膜蒸发器包括壳体及所述壳体内的分配器组件，并且

所述壳体的顶部开设有压缩机吸气口；

所述分配器组件包括气液分离器，

其中，所述压缩机吸气口与所述气液分离器的顶部之间具有第一距离，所述气液分离器具有容积，所述气液分离器具有根据所述第一距离及所述容积确定的第一宽度。

2.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中，所述分配器组件还包括滴液盘，所述第一宽度小于所述滴液盘的宽度。

3.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中，所述分配器组件还包括积液盒以及将所述气液分离器和所述积液盒相互连通的槽道。

4.如权利要求3所述的降膜蒸发器，其中，所述第一宽度大于所述分配器组件在所述槽道处的第二宽度。

5.如权利要求3或4所述的降膜蒸发器，其中，在所述积液盒位于所述槽道的内侧，并且所述积液盒处具有喷液孔，所述喷液孔的朝向为向上同时向内。

6.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中，通过减小所述第一距离，增大所述第一宽度，从而维持气液分离器的容积相对不变。

7.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中，所述降膜蒸发器具有通向所述气液分离器的进液管，所述进液管的截面的高度小于宽度。

8.如权利要求7所述的降膜蒸发器，其中，所述进液管具有椭圆形或矩形的截面形状。

9.如权利要求1所述的降膜蒸发器，其中，所述气液分离器的顶部呈逐次降低的台阶形，所述压缩机吸气口的位置对应于最低的台阶处。

10.一种空调系统，其特征在于，所述系统包括如前述权利要求1至9中任一项所述的降膜蒸发器。

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