CN215983437U - 套管式换热结构及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种套管式换热结构及制冷系统，包括：第一通道，第一通道的一端用以导入气相的第一制冷剂；和第二通道，第二通道环绕第一通道设置；第二通道的一端用以导入液相的第二制冷剂；第一制冷剂的沸点低于第二制冷剂的沸点；其中，在气相的第一制冷剂在第一通道流动且液相的第二制冷剂在第二通道流动时，气相的第一制冷剂与液相的第二制冷剂进行热交换，气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从第一通道的另一端导出，液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从第二通道的另一端导出。本申请通过采用非共沸混合制冷剂作为冷媒，有助于制冷系统实现‑30℃及以下的深低温。

Description

套管式换热结构及制冷系统

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种套管式换热结构。

背景技术

随着冰箱制冷行业的发展，市场上已经出现了各式各样的冷藏冷冻箱，它们的温度覆盖范围一般是十几摄氏度到零下二十几摄氏度，这一温度范围可以满足大多数的日常使用。

但随着社会经济的发展，普通老百姓对更深低温的需求也越来越多。比如金枪鱼的保鲜温度在-30℃以下，温度越低速冻保鲜效果越好。深低温环境非常有利于食品速冻保鲜，肉类在深低温环境下保存很容易快速降温，快速通过肉的冰晶生成带，锁住食物水分，保持新鲜口感。因此，深低温条件也是普通老百姓所需求的。

实用新型内容

本申请实施例提供一种套管式换热结构及制冷系统，通过采用非共沸混合制冷剂作为冷媒，有助于制冷系统实现-30℃及以下的深低温。

本申请实施例提供一种套管式换热结构，其包括：

第一通道，所述第一通道的一端用以导入气相的第一制冷剂；和

第二通道，所述第二通道环绕所述第一通道设置；所述第二通道的一端用以导入液相的第二制冷剂；所述第一制冷剂的沸点低于所述第二制冷剂的沸点；

其中，在所述气相的第一制冷剂在所述第一通道流动且所述液相的第二制冷剂在所述第二通道流动时，所述气相的第一制冷剂与所述液相的第二制冷剂进行热交换，所述气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从所述第一通道的另一端导出，所述液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从所述第二通道的另一端导出。

本申请实施例还提供一种制冷系统，其包括管式换热结构。

本申请实施例中，通过向第一通道导入气相的第一制冷剂，向环绕第一通道设置的第二通道导入液相的第二制冷剂，第一制冷剂的沸点低于第二制冷剂的沸点，第一制冷剂和第二制冷剂作为非共沸混合制冷剂的两个组分，气相的第一制冷剂与液相的第二制冷剂进行热交换，第一制冷剂释放热量相态由气相转化为液相，第二制冷剂吸收热量相态由液相转化为气相，将这种套管式换热结构应用于制冷系统，有助于制冷系统实现-30℃及以下的深低温。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的套管式换热结构的第一结构图。

图2为图1中所示的第一管道和第二管道的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的套管式换热结构的第二结构图。

图4为图3中所示的第一管道和第二管道的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

请参阅图1-图4，本申请实施例提供一种套管式换热结构1。

本申请实施例还提供一种制冷系统，该制冷系统包括本申请实施例提供的套管式换热结构1。

请参阅图1-图4，本申请实施例提供一种套管式换热结构1，包括第一通道10和第二通道20。

可以理解的是，第一通道10的一端用以导入气相的第一制冷剂。第二通道20环绕第一通道10设置；第二通道20的一端用以导入液相的第二制冷剂；第一制冷剂的沸点低于第二制冷剂的沸点。

在气相的第一制冷剂在第一通道10流动且液相的第二制冷剂在第二通道20流动时，气相的第一制冷剂与液相的第二制冷剂进行热交换，气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从第一通道10的另一端导出，液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从第二通道20的另一端导出。

请参阅图1-图4，本申请实施例提供的套管式换热结构1包括第一管道12和第二管道22。第一管道12包括第一管道壁120；第一管道壁120围合形成第一通道10。第二管道22包括第二管道壁220；第二管道壁220环绕第一管道壁120设置。第二管道壁220与第一管道壁120围合形成第二通道20。

可以理解的是，第一管道壁120及第二管道壁220为导热性良好的金属材质。第一管道壁120及第二管道壁220可以为紫铜材质，也可以为不锈钢材质。第一管道12及第二管道22可以为紫铜管，也可以为不锈钢管。

请参阅图1和图3，本申请实施例提供的套管式换热结构1，还包括第一节流单元30。第一节流单元30与第二通道20连通；第一节流单元30用以对液相的第二制冷剂进行节流降压，然后将经节流降压的液相的第二制冷剂导入第二通道20。

请参阅图1和图3，本申请实施例提供的套管式换热结构1，还包括第二节流单元40。第二节流单元40与第一通道10连通；第二节流单元40用以接收第一通道10导出的液相的第一制冷剂，并将液相的第一制冷剂进行节流降压。

可以理解的是，第一节流单元30、第二节流单元40可以为毛细管。

可以理解的是，气相的第一制冷剂进入第一通道10，液相的第二制冷剂经第一节流单元30节流至低温低压状态后进入第二通道20。液相的第二制冷剂在第二通道20内流动的过程中进行蒸发吸热，液相的第二制冷剂吸收的热量来自于第一通道10内流动的气相的第一制冷剂。由于第二制冷剂的沸点高于第二制冷剂的沸点，使得第二制冷剂的蒸发温度是低于第一制冷剂的冷凝温度，因此，在本申请实施例提供的套管式换热结构的作用下，第二制冷剂与第一制冷剂进行热交换，第二制冷剂会吸收第一制冷剂的热量从而得到充分气化，第一制冷剂的热量会被第二制冷剂吸收从而得到充分液化。

请参阅图1和图3，本申请实施例提供的套管式换热结构1，还包括过滤单元50，过滤单元50的入口端502与第一通道10连通，过滤单元50的出口端504与第二节流单元40连通，过滤单元50用以对从第一通道10导出的液相的第一制冷剂进行除水除杂。

可以理解的是，过滤单元50吸收液相的第一制冷剂中的水分以及除去液相的第一制冷剂中的固体杂质。

可以理解的是，过滤单元50可以为干燥过滤器。干燥过滤器内设置有分子筛或硅胶，用以吸收液相的第一制冷剂中的水分。干燥过滤器内设有滤网，用以滤除液相的第一制冷剂中的固体杂质。

请参阅图1-图4，可以理解的是，第一管道12包括第一管道主体122、第一流入部124和第一流出部126，第一流入部124位于第一管道主体122的一端且与第一管道主体122连通，第一流出部126位于第一管道主体122的另一端且与第一管道主体122连通。

第二管道22包括第二管道主体222、第二流入部224和第二流出部226，第二流入部224位于第二管道主体222的一端且与第二管道主体222连通，第二流出部226位于第二管道主体222的另一端且与第二管道主体222连通。

第一节流单元30与第二流入部224连通；过滤单元50的入口端502与第一流出部126连通。

在同时向第一流入部124导入气相的第一制冷剂及向第二流入部224导入液相的第二制冷剂时，气相的第一制冷剂与液相的第二制冷剂同向流动进行热交换，气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从第一流出部126导出，液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从第二流出部226导出。

请参阅图1-图4，可以理解的是，第一管道壁120包括依次连接的第二子管道壁1204、第一子管道壁1202、第三子管道壁1206；第一子管道壁1202围合形成第一管道主体122，第二子管道壁1204围合形成第一流入部124，第三子管道壁1206围合形成第一流出部126；

第二管道壁220包括依次连接的第五子管道壁2204、第四子管道壁2202、第六子管道壁2206；第四子管道壁2202环绕第一子管道壁1202设置，第四子管道壁2202的内壁与第一子管道壁1202的外壁围合形成第二管道主体222；第五子管道壁2204环绕第二子管道壁1204设置，第五子管道壁2204的内壁与第二子管道壁1204的外壁围合形成第二流入部224；第六子管道壁2206环绕第三子管道壁1206设置，第六子管道壁2206的内壁与第三子管道壁1206的外皮围合形成第二流出部226。

请参阅图1-图4，可以理解的是，第五子管道壁2204设有第一开口2204a，第一开口2204a与第二流入部224连通，第一节流单元30的出口端504与第一开口2204a连通，用以将经第一节流单元30节流降压的液相的第二制冷剂经第一开口2204a向第二流入部224导入；第六子管道壁2206设有第二开口2206a，第二开口2206a与第二流出部226连通，用以将经热交换得到的气相的第二制冷剂从第二流出部226导出。

第二子管道壁1204相对于第五子管道壁2204向远离第一子管道壁1202的方向延伸并形成有第三开口1204a，第三开口1204a用以将气相的第一制冷剂向第一流入部124导入；第三子管道壁1206相对于第六子管道壁2206向远离第一子管道壁1202的方向延伸并形成有第四开口1206a，第四开口1206a用以将经热交换得到的液相的第一制冷剂向第一流出部126导出。

请参阅图1和图2，可以理解的是，第五子管道壁2204沿径向的开口尺寸大于第四子管道壁2202沿径向的开口尺寸，用以使第五子管道壁2204的端口内缘能够套设于第四子管道壁2202的端口外缘，实现第五子管道壁2204与第四子管道壁2202的连接。

第六子管道壁2206沿径向的开口尺寸大于第三子管道壁1206沿径向的开口尺寸，用以使第六子管道壁2206的端口内缘能够套设于第三子管道壁1206的端口外缘，实现第六子管道壁2206与第三子管道壁1206的连接。

请参阅图2和图4，第一管道主体122及第二管道主体222以蛇形走线形式排布。

可以理解的是，第一管道主体122及第二管道主体222以蛇形走线形式排布，能够使第一管道主体122与第二管道主体222的整体，在保持体积紧凑具有较低的空间占用率的同时，能够使得在第一管道主体122流动的气相的第一制冷剂与在第二管道主体222流动的液相的第二制冷剂充分换热，使得气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂，且使得液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂。

请参阅图1-图4，本申请实施例提供的套管式换热结构，还包括第一支管60和第二支管70。

第一支管60设置于第五子管道壁2204，第一支管60的一端与第一开口2204a连通，第一支管60的另一端与第一节流单元30的出口端504连接，用以将经第一节流单元30节流降压的液相的第二制冷剂经第一支管60向第二流入部224导入；

第二支管70设置于第六子管道壁2206，第二支管70与第二开口2206a连通，第二支管70用以经第二开口2206a将经热交换得到的气相的第二制冷剂从第二流出部226导出。

可以理解的是，第一支管60及第二支管70为导热性良好的金属材质制成。第一支管60及第二支管70的材质可以为紫铜，也可以为不锈钢。

以上对本申请实施例所提供的套管式换热结构及制冷系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种套管式换热结构，其特征在于，包括：

第一通道，所述第一通道的一端用以导入气相的第一制冷剂；和

第二通道，所述第二通道环绕所述第一通道设置；所述第二通道的一端用以导入液相的第二制冷剂；所述第一制冷剂的沸点低于所述第二制冷剂的沸点；

其中，在所述气相的第一制冷剂在所述第一通道流动且所述液相的第二制冷剂在所述第二通道流动时，所述气相的第一制冷剂与所述液相的第二制冷剂进行热交换，所述气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从所述第一通道的另一端导出，所述液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从所述第二通道的另一端导出。

2.根据权利要求1所述的套管式换热结构，其特征在于，包括第一管道和第二管道；

所述第一管道包括第一管道壁；所述第一管道壁围合形成所述第一通道；

所述第二管道包括第二管道壁；所述第二管道壁环绕所述第一管道壁设置；所述第二管道壁与所述第一管道壁围合形成所述第二通道。

3.根据权利要求2所述的套管式换热结构，其特征在于，还包括第一节流单元；

所述第一节流单元与所述第二通道连通；所述第一节流单元用以对所述液相的第二制冷剂进行节流降压，然后将经节流降压的所述液相的第二制冷剂导入所述第二通道。

4.根据权利要求3所述的套管式换热结构，其特征在于，还包括第二节流单元；

所述第二节流单元与所述第一通道连通；所述第二节流单元用以接收所述第一通道导出的所述液相的第一制冷剂，并将所述液相的第一制冷剂进行节流降压。

5.根据权利要求4所述的套管式换热结构，其特征在于，还包括过滤单元，所述过滤单元的入口端与所述第一通道连通，所述过滤单元的出口端与所述第二节流单元连通，所述过滤单元用以对从第一通道导出的所述液相的第一制冷剂进行除水除杂。

6.根据权利要求5所述的套管式换热结构，其特征在于，所述第一管道包括第一管道主体、第一流入部和第一流出部，所述第一流入部位于所述第一管道主体的一端且与所述第一管道主体连通，所述第一流出部位于所述第一管道主体的另一端且与所述第一管道主体连通；

所述第二管道包括第二管道主体、第二流入部和第二流出部，所述第二流入部位于所述第二管道主体的一端且与所述第二管道主体连通，所述第二流出部位于所述第二管道主体的另一端且与所述第二管道主体连通；

所述第一节流单元与所述第二流入部连通；所述过滤单元的入口端与所述第一流出部连通；

在同时向所述第一流入部导入所述气相的第一制冷剂及向所述第二流入部导入所述液相的第二制冷剂时，所述气相的第一制冷剂与所述液相的第二制冷剂同向流动进行热交换，所述气相的第一制冷剂液化为液相的第一制冷剂并从所述第一流出部导出，所述液相的第二制冷剂气化为气相的第二制冷剂并从所述第二流出部导出。

7.根据权利要求6所述的套管式换热结构，其特征在于，所述第一管道壁包括依次连接的第二子管道壁、第一子管道壁、第三子管道壁；所述第一子管道壁围合形成所述第一管道主体，所述第二子管道壁围合形成所述第一流入部，所述第三子管道壁围合形成所述第一流出部；

所述第二管道壁包括依次连接的第五子管道壁、第四子管道壁、第六子管道壁；所述第四子管道壁环绕所述第一子管道壁设置，所述第四子管道壁的内壁与所述第一子管道壁的外壁围合形成所述第二管道主体；所述第五子管道壁环绕所述第二子管道壁设置，所述第五子管道壁的内壁与所述第二子管道壁的外壁围合形成所述第二流入部；所述第六子管道壁环绕所述第三子管道壁设置，所述第六子管道壁的内壁与所述第三子管道壁的外皮围合形成所述第二流出部。

8.根据权利要求7所述的套管式换热结构，其特征在于，所述第五子管道壁设有第一开口，所述第一开口与所述第二流入部连通，所述第一节流单元的出口端与所述第一开口连通，用以将经所述第一节流单元节流降压的所述液相的第二制冷剂经所述第一开口向所述第二流入部导入；所述第六子管道壁设有第二开口，所述第二开口与所述第二流出部连通，用以将经热交换得到的所述气相的第二制冷剂从所述第二流出部导出；

所述第二子管道壁相对于所述第五子管道壁向远离所述第一子管道壁的方向延伸并形成有第三开口，所述第三开口用以将所述气相的第一制冷剂向所述第一流入部导入；所述第三子管道壁相对于所述第六子管道壁向远离所述第一子管道壁的方向延伸并形成有第四开口，所述第四开口用以将经热交换得到的所述液相的第一制冷剂向所述第一流出部导出。

9.根据权利要求8所述的套管式换热结构，其特征在于，所述第五子管道壁沿径向的开口尺寸大于所述第四子管道壁沿径向的开口尺寸，用以使所述第五子管道壁的端口内缘能够套设于所述第四子管道壁的端口外缘，实现所述第五子管道壁与所述第四子管道壁的连接；

所述第六子管道壁沿径向的开口尺寸大于所述第三子管道壁沿径向的开口尺寸，用以使所述第六子管道壁的端口内缘能够套设于所述第三子管道壁的端口外缘，实现所述第六子管道壁与所述第三子管道壁的连接。

10.根据权利要求9所述的套管式换热结构，其特征在于，所述第一管道主体及所述第二管道主体以蛇形走线形式排布。

11.根据权利要求10所述的套管式换热结构，其特征在于，还包括第一支管和第二支管；

所述第一支管设置于所述第五子管道壁，所述第一支管的一端与所述第一开口连通，所述第一支管的另一端与所述第一节流单元的出口端连接，用以将经所述第一节流单元节流降压的所述液相的第二制冷剂经所述第一支管向所述第二流入部导入；

所述第二支管设置于所述第六子管道壁，所述第二支管与所述第二开口连通，所述第二支管用以经第二开口将经热交换得到的所述气相的第二制冷剂从所述第二流出部导出。

12.一种制冷系统，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的套管式换热结构。

Images