CN216897927U - 分配器及制冷系统 - Google Patents

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史俊茹
马赵飞
钟建法
单宇宽
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

本申请提供一种分配器和制冷系统,包括分配器本体,分配器本体内部设置有主流道和与主流道连通的多个支流道,主流道上设置有搅拌器,主流道的壁上设置有通孔,流体穿过通孔驱动搅拌器。通过以上设计,本申请的分配器能够实现制冷剂分配均匀,充分利用换热器的换热能力,实现高效制冷。

Description

分配器及制冷系统
技术领域
本申请涉及制冷技术领域,具体而言,涉及一种能够提高制冷效能的高效制冷系统及其分配器。
背景技术
在制冷系统中,冷凝器出口制冷剂状态为高压过冷液体,经过节流装置后转换成低压气液两相状态,节流装置之后连接分配器,气液两相状态的制冷剂通过分配器将两相流介质均匀地分配到蒸发器的各个流路。如果冷凝压力不变,提高蒸发压力,可以提高系统制冷量和制冷能效。根据经验,蒸发温度提升1度,制冷能效提升3%~5%。通常在一个特定的制冷系统中,可以通过增加制冷剂充注量、增大制冷剂流量的方法来提高制冷能效。但是这种方式如果负荷变化较大,运行工况有波动的话,容易引起冷凝压力异常升高,使得系统报高压故障。
蒸发器分液情况对换热器总体性能影响较大,从而对整个系统的制冷能效造成影响,特别是蒸发器入口的制冷剂通常采用气液两相制冷剂,制冷剂进入到蒸发器的各换热管道中的分配的均匀性就显得非常重要。制冷剂是经分配器分配后进入蒸发器的,因此在实际应用中,经常存在因分配器分液不均而导致换热器换热能力不能充分利用,从而导致整个制冷系统制冷能效降低的情况。
发明内容
本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种能够实现均匀分配制冷剂进而提高制冷系统制冷能效的分配器。
为实现上述目的,本申请采用如下技术方案:
根据本申请的一个方面,提供一种分配器,包括分配器本体,所述分配器本体内部设置有主流道和与所述主流道连通的多个支流道,所述主流道上设置有搅拌器,所述主流道的壁上设置有通孔,流体穿过所述通孔驱动所述搅拌器。
根据本申请的其中一个实施例,所述分配器本体上设置有安装座,所述搅拌器包括叶轮和安装轴,所述叶轮通过所述安装轴安装在所述分配器本体的安装座上。
根据本申请的其中一个实施例,所述叶轮的外缘与所述主流道的内壁之间的距离为所述主流道半径的1/4~3/4。
根据本申请的其中一个实施例,所述叶轮的高度大于所述通孔的直径。
根据本申请的其中一个实施例,所述通孔的位置高度与所述叶轮的安装高度一致。
根据本申请的其中一个实施例,所述分配器还包括节流环和进口管,节流环设置于所述主流道的入口处;进口管与所述节流环连接并设置在所述节流环的入口处。
根据本申请的另一个方面,提供一种制冷系统,包括由输液管收尾连接成回路的压缩机、冷凝器、节流装置、分配器和蒸发器。所述分配器采用如上所述的分配器。
根据本申请的其中一个实施例,所述输液管包括支输液管和主输液管。
根据本申请的其中一个实施例,所述支输液管的管径小于所述主输液管的管径。
根据本申请的其中一个实施例,所述支输液管连接所述冷凝器和所述分配器,所述主输液管顺序连接所述冷凝器、所述节流装置和所述分配器。
根据本申请的其中一个实施例,所述通孔通过所述支输液管连接所述冷凝器。
由上述技术方案可知,本申请提出的分配器的优点和积极效果在于:
本申请提出的分配器,包括分配器本体,在分配器本体内部设置有主流道和与主流道连通的多个支流道,用于分配制冷剂。主流道上设置有搅拌器,搅拌器的设置能够搅拌主流道流入的两相制冷剂,从而实现制冷剂均匀的技术效果。主流道的壁上设置有通孔,流体穿过所述通孔驱动所述搅拌器。本申请的分配器能够实现制冷剂分配均匀,充分利用换热器的换热能力,从而提升制冷系统制冷量和制冷能效。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本申请的优选实施例的详细说明,本申请的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本申请的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:
图1是本申请的分配器第一实施方式的结构示意图。
图2是图1的A-A的剖视图。
图3是图1的俯视图。
图4是本申请的分配器第二实施方式的结构示意图。
图5是图4的A-A的剖视图。
图6是图4的俯视图。
图7是本申请的分配器第三实施方式的结构示意图。
图8是图7的A-A的剖视图。
图9是图7的俯视图。
图10是本申请的制冷系统的系统示意图。
附图标记说明如下:
100.分配器;
101.分配器本体;
1011.安装座;
102.主流道;
103.支流道;
104.搅拌器;
1041.安装轴;
1042.叶轮;
105.通孔;
106.节流环;
107进口管;
200.压缩机;
300.输液管;
3001.主输液管;
3002.支输液管;
400.冷凝器;
500.节流装置;
600.蒸发器。
具体实施方式
体现本申请特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施例上具有各种的变化,其皆不脱离本申请的范围,且其中的说明及附图在本质上是作说明之用,而非用以限制本申请。
在对本申请的不同示例性实施例的下面描述中,参照附图进行,所述附图形成本申请的一部分,并且其中以示例方式显示了可实现本申请的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是,可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案,并且可在不偏离本申请范围的情况下进行结构和功能性修改。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“第一”、“第二”和“第三”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
如图1至图3所示,本申请的分配器100包括分配器本体101、节流环106和进口管107。分配器本体101内部设置有主流道102和多个与主流道102连通的分流道103,主流道102上设置有搅拌器104,主流道102的壁上设置有通孔105。通过通孔105的高压制冷剂驱动搅拌器104对主流道102中流入的制冷剂进行搅拌,带动主流道102的制冷剂呈现螺旋流动,使得制冷剂的气液两相均匀混合并充分雾化。
在本实施例中,分配器本体101大致呈阶梯圆柱形,直径较小的圆柱部分和直径较大的圆柱部分的连接位置形成分配器本体101内部的主流道102的入口,主流道102出口位置与多个分流道103连通,多个分流道103沿分配器本体101的中轴线的圆周方向向外倾斜布置,分配器本体101在分流道103的出口位置设置有圆台,分流道103的出口设置在圆台的环形面上。
在本实施例中,分配器本体101的直径较小的部分,在主流道102的入口处安装有节流环106,制冷剂经过节流环106流入主流道102,从而节流环106主要用于控制进入主流道102的制冷剂的流量;在节流环106的入口处安装有进口管107,进口管107用于接收制冷剂。节流环106与分配器本体101可拆卸连接,进口管107与节流环106可拆卸连接。
在本实施例中,分配器本体101上设置有安装座1011,用于安装搅拌器104;搅拌器104包括叶轮1042和安装轴1041,叶轮1042通过安装轴1041安装在分配器本体101的安装座1011上。安装轴1041可拆卸地固定在安装座1011上,可以通过螺纹、销钉或者铆钉等方式固定。叶轮1042与安装轴1041固定连接,叶轮1042、安装轴1041和安装座1011的轴线在一条直线上。叶轮也可以是其他能够实现搅拌功能的结构,叶轮结构简单并且搅拌效果良好。
在本实施例中,叶轮104的外缘与主流道102的内壁之间的距离为主流道102半径的1/4~3/4,能够使得叶轮有足够的空间旋转并且保证叶轮能够搅拌足量的流入主流道的制冷剂。
在本实施例中,叶轮104的高度大于通孔105的直径,使得通过通孔的高压制冷剂能够全部冲击到叶轮的叶片上,保证搅拌效果。
在本实施例中,通孔105的位置高度与叶轮104的安装高度一致,使得通过通孔的高压制冷剂能够全部冲击到叶轮的叶片上,保证搅拌效果。
如图4至图6所示,本申请的分配器100的第二实施方式,与第一实施方式的主要区别在于通孔105的位置高度位于叶轮104的安装高度下方,并且通孔105的轴线方向延伸到叶轮104上,其余结构特征与第一实施方式相同,这种设置方式也能够实现冲击叶轮从而使得主流道的两相制冷剂产生螺旋流动,达到均匀的目的。
如图7至图9所示,本申请的分配器100的第三实施方式,与第一实施方式的主要区别在于通孔105的位置高度位于叶轮104的安装高度上方,并且通孔105的轴线方向延伸到叶轮104上,其余结构特征与第一实施方式相同,这种设置方式也能够实现冲击叶轮从而使得主流道的两相制冷剂产生螺旋流动,达到均匀的目的。
图10示出了本申请的制冷系统,包括分配器100、压缩机200、输液管300、冷凝器400、节流装置500和蒸发器600。其中输液管300用于输送流体,冷凝器400的入口通过输液管300连接压缩机200,节流装置500的入口通过输液管300连接冷凝器400,分配器100的入口通过输液管300连接冷凝器400和节流装置500,蒸发器600的入口连接分配器100的多个支流道103,蒸发器600的出口连接压缩机200。输液管300包括支输液管3002和主输液管3001。通过将冷凝室出口的高压制冷剂引支输液管路到分配器,使得在分配器内支输液管路的高压制冷剂冲击分配器中的叶轮104,使得两相制冷剂在叶轮的旋转下呈现螺旋流动,可以充分混合并充分雾化,同时高压制冷剂与经过节流装置后的低压两相制冷剂混合,提高了系统的蒸发压力,提升系统的制冷能效。
在本实施例中,支输液管3002的管径小于主输液管3001的管径。用于形成支路制冷剂冲击主路制冷剂。避免支输液管3002的管径大于主输液管3001的管径,主输液管3001的流体就不经过节流环106直接到多个支流道103,对系统产生了影响。
在本实施例中,支输液管3002连接冷凝器400和分配器100,主输液管3001顺序连接冷凝器400、节流装置500和分配器100。使得经过节流装置后的主输液管路中的制冷剂转化成低压制冷剂。
在本实施例中,通孔105通过支输液管3002连接冷凝器400。上述设计能够使得冷凝器400出口处的高压制冷剂冲击叶轮104对主流道中的两相制冷剂进行搅拌,从而达到均液的目的。
在此应注意,附图中示出而且在本说明书中描述的分配器和制冷系统仅仅是能够采用本申请原理的许多种分配器和制冷系统中的几个示例。应当清楚地理解,本申请的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的分配器和制冷系统的任何细节或制冷系统的任何部件。
上述是对本申请提出的分配器和制冷系统的几个示例性实施例的详细说明,以下将对本申请提出的分配器和制冷系统的使用过程进行示例性说明。
结合附图1至图10,本申请提出的分配器和制冷系统的使用过程是:系统运行时,冷凝器出口的高压过冷液体,一部分经过节流装置流入到分配器的主流道;一部分直接通过支输液管从通孔进入分配器,从通孔流出的高压过冷液体会对主流道中的叶轮进行高速冲击,驱动叶轮旋转,从分配器进口管流入的两相制冷剂在叶轮旋转下带动呈现螺旋流动,使得制冷剂的气液两相均匀混合并充分雾化,流入各个流路的制冷剂气液相等,从而使得流入蒸发器各流道的制冷剂是混合均匀的制冷剂,以此达到蒸发器均匀分液的目的,蒸发器分液均匀可以使得蒸发器换热面积充分利用,在同样的蒸发器面积下提升系统的制冷量。
另一方面,通孔中的高压制冷剂在分配器主流道内与经过节流装置后的低压制冷剂混合,使得进入蒸发器的制冷剂压力升高,系统蒸发温度升高,系统蒸发温度升高可以提高压缩机制冷量,从而提升制冷系统制冷量和制冷能效。
通过上述本申请的分配器和制冷系统的使用过程,可以得出本申请的分配器,能够改善两相制冷剂中液体不均匀的情况,使得流入各个流路的制冷剂液体流量相等,达到蒸发器均匀分液的目的,并能够提升制冷系统制冷量和制冷能效。
综上所述,本申请提出的分配器,包括分配器本体,在分配器本体内部设置有主流道和与主流道连通的多个支流道,主流道上设置有搅拌器,主流道的壁上设置有通孔,流体穿过所述通孔驱动所述搅拌器。搅拌器的设置能够搅拌主流道流入的两相制冷剂,从而实现制冷剂均匀的技术效果。
本申请提出的制冷系统,包括压缩机、输液管、冷凝器、节流装置、分配器和蒸发器。输液管用于输送流体,冷凝器的入口通过输液管连接压缩机,节流装置的入口通过输液管连接冷凝器,分配器的入口通过输液管连接冷凝器和节流装置,分配器采用上述的分配器,蒸发器的入口连接分配器的多个支流道,蒸发器的出口连接压缩机。通过以上设计,本申请的制冷系统能够实现制冷剂分配均匀,充分利用换热器的换热能力,从而提升制冷系统制冷量和制冷能效。
以上详细地描述和/或图示了本申请提出的分配器及制冷系统的示例性实施例。但本申请的实施例不限于这里所描述的特定实施例,相反,每个实施例的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施例的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。
本申请的实施例不限于这里所描述的特定实施例,相反,每个实施例的组成部分可与这里所描述的其它组成部分独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分也可与其它实施例的其它组成部分结合使用。在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在实施例中的具体含义。
虽然已根据不同的特定实施例对本申请提出的分配器和制冷系统进行了描述,但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本申请的实施进行改动。

Claims (11)

1.一种分配器,包括分配器本体,其特征在于:所述分配器本体内部设置有主流道和与所述主流道连通的多个支流道,所述主流道上设置有搅拌器,所述主流道的壁上设置有通孔,流体穿过所述通孔驱动所述搅拌器。
2.如权利要求1所述的分配器,其特征在于:所述分配器本体上设置有安装座,所述搅拌器包括叶轮和安装轴,所述叶轮通过所述安装轴安装在所述分配器本体的安装座上。
3.如权利要求2所述的分配器,其特征在于:所述叶轮的外缘与所述主流道的内壁之间的距离为所述主流道半径的1/4~3/4。
4.如权利要求2所述的分配器,其特征在于:所述叶轮的高度大于所述通孔的直径。
5.如权利要求2所述的分配器,其特征在于:所述通孔的位置高度与所述叶轮的安装高度一致。
6.如权利要求1所述的分配器,其特征在于:所述分配器还包括:
节流环,设置于所述主流道的入口处;
进口管,与所述节流环连接并设置在所述节流环的入口处。
7.一种制冷系统,包括由输液管收尾连接成回路的压缩机、冷凝器、节流装置、分配器和蒸发器;其特征在于:所述分配器是如权利要求1-6任一项所述的分配器。
8.如权利要求7所述的制冷系统,其特征在于:所述输液管包括支输液管和主输液管。
9.如权利要求8所述的制冷系统,其特征在于:所述支输液管的管径小于所述主输液管的管径。
10.如权利要求8所述的制冷系统,其特征在于:所述支输液管连接所述冷凝器和所述分配器,所述主输液管顺序连接所述冷凝器、所述节流装置和所述分配器。
11.如权利要求8所述的制冷系统,其特征在于:所述通孔通过所述支输液管连接所述冷凝器。
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