CN218915481U - 闪蒸器、补气增焓系统及空调设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种闪蒸器、补气增焓系统及空调设备，涉及空调技术领域，解决了现有技术中存在的闪蒸器和气液分离器作为两个独立的压力容器，由于体积较大，增加与之配合的管路和阀件后管路空间会更加紧凑，导致选用的室外机壳体较大，增加配置成本的技术问题。该闪蒸器的壳体内部设置有分隔结构，通过分隔结构将壳体内部的空腔分隔为互不连通的闪蒸腔和分离腔，分离腔具有气液分离功能，吸气从吸气进管进入分离腔，将吸气中携带的液态冷媒分离后从吸气出管流出；而闪蒸腔具有闪蒸补气功能，液态冷媒或气液两相的冷媒从进液管流入闪蒸腔，液体闪蒸出来的气体从闪蒸腔上部的补气出管流出，液态冷媒则积聚在闪蒸腔下部，从出液管流出。

Description

闪蒸器、补气增焓系统及空调设备

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种闪蒸器、补气增焓系统及空调设备。

背景技术

低温热泵常采用补气增焓的方法来提高低温制热效果，闪蒸器是补气增焓系统常用的辅助部件之一，冷媒进入闪蒸器后可以实现气液双向流通，闪蒸器下部的液态冷媒经节流后进入蒸发器换热，闪蒸器上部的气态冷媒经电磁阀后进入压缩机补气。

此外，低温热泵还配置了气液分离器进行气液分离，避免压缩机吸气带液，保证可靠性。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有的补气增焓系统中，闪蒸器和气液分离器是作为两个独立的压力容器，本身体积较大，增加与之配合的管路和阀件后，管路空间便会更加紧凑，为避免管路干涉往往需要选用较大的壳体(室外机空调壳体)，增加配置成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种闪蒸器、补气增焓系统及空调设备，以解决现有技术中存在的闪蒸器和气液分离器作为两个独立的压力容器，由于体积较大，增加与之配合的管路和阀件后管路空间会更加紧凑，导致选用的室外机壳体较大，增加配置成本的技术问题_。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种闪蒸器，包括壳体以及分隔结构，所述壳体内部具有空腔，所述分隔结构设置于所述壳体内部以将所述空腔分隔为互不连通的闪蒸腔和分离腔，所述壳体上设置有与所述闪蒸腔相连通的进液管、出液管和补气出管，以及设置有与所述分离腔相连通的吸气进管和吸气出管。

作为本实用新型可选地实施方式，所述分隔结构构造为筒形结构，所述分隔结构的两端分别与所述壳体的顶部和所述壳体的底部密封接触或连接；所述分隔结构的外壁与所述壳体的内壁之间形成有间隙，所述间隙构成所述闪蒸腔，所述分隔结构的内部空间构成所述分离腔。

作为本实用新型可选地实施方式，所述分隔结构的轴线与所述壳体的轴线共线设置。

作为本实用新型可选地实施方式，所述闪蒸腔内部的体积自上而下逐渐缩小。

作为本实用新型可选地实施方式，所述分离腔的直径自上而下逐渐增大，或者所述分离腔的直径自上而下均相等。

作为本实用新型可选地实施方式，所述分离腔在与其轴线平行方向上的截面形状呈梯形。

作为本实用新型可选地实施方式，所述壳体呈柱形，且所述壳体的内径自上而下均相等。

作为本实用新型可选地实施方式，所述分离腔的体积与所述闪蒸腔的体积之比为0.8～1.2。

作为本实用新型可选地实施方式，所述壳体包括上盖、下盖及筒体，所述上盖及所述下盖分别盖设于所述筒体的两端，所述吸气进管和所述吸气出管均穿设所述上盖并伸入至所述分离腔内，所述补气出管穿设所述上盖并伸入至所述闪蒸腔内，所述进液管和所述出液管均穿设所述下盖并伸入至所述闪蒸腔内。

作为本实用新型可选地实施方式，所述吸气出管包括设置于所述分离腔内的内管部以及位于所述分离腔外的外管部，其中，所述内管部包括与所述外管部相连通的第一管段和第二管段，所述第二管段与所述第一管段相连通以形成U型结构或V型结构。

作为本实用新型可选地实施方式，所述第二管段上远离所述第一管段的端部上的开口朝向所述上盖设置，所述吸气进管设置于所述第二管段的一侧，且所述吸气进管位于所述分离腔内的端部上的开口所处的高度位置低于所述第二管段上远离所述第一管段的端部上的开口所处的高度位置。

作为本实用新型可选地实施方式，所述分隔结构包括分隔板，所述分隔板围合成两端呈开口的中空圆台状结构，所述分隔板的上端面与所述上盖相连接，所述分隔板的下端面与所述下盖相连接。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供了一种补气增焓系统，包括如上述的闪蒸器。

作为本实用新型可选地实施方式，所述补气增焓系统还包括压缩机、冷凝器和蒸发器，所述压缩机具有与所述补气出管连通的补气口，所述进液管与所述冷凝器相连通，所述出液管与所述蒸发器相连通，所述蒸发器通过所述吸气进管与所述分离腔相连通，所述吸气出管与所述压缩机的吸气口相连通。

根据本实用新型实施例的第三方面，提供了一种空调设备，包括如上述的补气增焓系统。

本实用新型提供的闪蒸器，其壳体内部设置有分隔结构，通过分隔结构将壳体内部的空腔分隔为互不连通的闪蒸腔和分离腔，其中，分离腔具有气液分离功能，吸气从吸气进管进入分离腔，将吸气中携带的液态冷媒分离后从吸气出管流出；而闪蒸腔具有闪蒸补气功能，液态冷媒或气液两相的冷媒从进液管流入闪蒸腔，液体闪蒸出来的气体从闪蒸腔上部的补气出管流出，液态冷媒则积聚在闪蒸腔下部，从出液管流出。也就是说，本实用新型中的闪蒸器除了闪蒸补气功能，还具有气液分离功能，这样在应用于空调中时，空调无需再配置气液分离器，方便走管，从而减少管路空间的占用，减小了外机壳体，进而便于控制配置成本。另外，闪蒸器的分离腔为低温低压的环境，闪蒸腔为中温中压的环境，闪蒸器中的中压制冷剂和低压制冷剂可进行换热，可以避免壳体表面产生凝露。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型实施例提供的闪蒸器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的闪蒸器的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的闪蒸器的仰视图；

图4是本实用新型实施例提供的补气增焓系统的原理图。

附图标记：1、壳体；100、上盖；110、下盖；2、分隔结构；3、闪蒸腔；4、分离腔；5、进液管；6、出液管；7、吸气进管；8、吸气出管；81、第一管段；82、第二管段；9、压缩机；10、冷凝器；11、闪蒸器；12、蒸发器；13、一级电子膨胀阀；14、二级电子膨胀阀；15、挂钩；16、补气出管；17、平衡孔；18、回油孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1～图3，本实用新型提供了一种闪蒸器11，包括壳体1以及分隔结构2，壳体1内部具有空腔，分隔结构2设置于壳体1内部以将空腔分隔为互不连通的闪蒸腔3和分离腔4，壳体1上设置有与闪蒸腔3相连通的进液管5、出液管6和补气出管16，以及设置有与分离腔4相连通的吸气进管7和吸气出管8。

其中，分离腔4具有气液分离功能，吸气从吸气进管7进入分离腔4，将吸气中携带的液态冷媒分离后从吸气出管8流出；而闪蒸腔3具有闪蒸补气功能，液态冷媒或气液两相的冷媒从进液管5流入闪蒸腔3，液体闪蒸出来的气体从闪蒸腔3上部的补气出管16流出，液态冷媒则积聚在闪蒸腔3下部，从出液管6流出。也就是说，本实施例中的闪蒸器11除了闪蒸补气功能，还具有气液分离功能，这样在应用于空调中时，空调无需再配置气液分离器，方便走管，从而减少管路空间的占用，减小了外机壳体1，进而便于控制配置成本。

在本实用新型的实施例的具体实施过程中，分隔结构2构造为筒形结构，分隔结构2的两端分别与壳体1的顶部和壳体1的底部密封接触或连接；分隔结构2的外壁与壳体1的内壁之间形成有间隙，间隙构成闪蒸腔3，分隔结构2的内部空间构成分离腔4。进一步地，分隔结构2的轴线与壳体1的轴线共线设置。

作为本实用新型可选地实施方式，闪蒸腔3内部的体积自上而下逐渐缩小。具体的，本实施例中的分离腔4的直径自上而下逐渐增大，或者分离腔4的直径自上而下均相等。

优选地，分离腔4在与其轴线平行方向上的截面形状呈梯形。壳体1呈柱形，且壳体1的内径自上而下均相等。分离腔4主要为低温低压的气体，闪蒸腔3为中温中压的两相态冷媒，闪蒸腔3的下部体积小，液态冷媒可以形成较高的液位，从而使闪蒸腔3与分离腔4之间的有效换热面积增大，提高液态冷媒的过冷度，而分离腔4中的气体过热度也会增加。闪蒸器11的分离腔4内为低温低压的环境，闪蒸腔3内为中温中压的环境，闪蒸器11中的中压制冷剂和低压制冷剂可进行换热，可以避免壳体1表面凝露。

当然，本实施例中的分离腔4在与其轴线平行方向上的截面形状也可以为倒梯形，即分离腔4上部的直径大于其下部的直径，分离腔4中如果存在液态冷媒，则低温低压侧可以形成较高的液位，也可以提高跟外腔冷媒的换热效果，在此对分离腔4的形状不作限定。

本实施例中的壳体1上可以安装有挂钩15，通过挂钩15将闪蒸器11安装在空调外机壳体1内部。壳体1包括上盖100、下盖110及筒体，上盖100及下盖110分别盖设于筒体的两端，分隔结构2的两端分别与上盖100和下盖110密封接触或连接；筒体与分隔结构2、上盖100和下盖110之间围成的空间为闪蒸腔3，分隔结构2与上盖100、下盖110之间围成的空间为分离腔4，分离腔4的体积与闪蒸腔3的体积之比为0.8～1.2。吸气进管7和吸气出管8均穿设上盖100并伸入至分离腔4内，补气出管16穿设上盖100并伸入至闪蒸腔3内，进液管5和出液管6均穿设下盖110并伸入至闪蒸腔3内。

作为本实用新型可选地实施方式，分隔结构2包括分隔板，分隔板围合成两端呈开口的中空圆台状结构，分隔板的上端面与上盖100相连接，分隔板的下端面与下盖110相连接，闪蒸腔3和分离腔4的上盖100和下盖110共用，结构简单，便于加工。

在该示意性的实施例中，吸气出管8上还设置有回油孔18和平衡孔17。其中，吸气出管8包括设置于分离腔4内的内管部以及位于分离腔4外的外管部，其中，内管部包括与外管部相连通的第一管段81和第二管段82，第二管段82与第一管段81相连通以形成U型结构或V型结构，使进入吸气出管8的气体流速放缓，减少对后续设备的冲击。

第二管段82上远离第一管段81的端部上的开口朝向上盖100设置，吸气进管7设置于第二管段82的一侧，且吸气进管7位于分离腔4内的端部上的开口所处的高度位置低于第二管段82上远离第一管段81的端部上的开口所处的高度位置。也就是说，吸气进管7位于分离腔4内的端部上的开口不朝向第二管段82上远离第一管段81的端部上的开口设置。此时冷媒在进入分离腔4时，不会直接进入第二管段82，而是需要在分离腔4内流动并经过气液分离过程，同时冷媒不会直接冲击吸气出管8，减少对吸气出管8的冲击。

本实施例中的闪蒸器11内的中压制冷剂(闪蒸腔3)和低压制冷剂(分离腔4)可进行换热，中压制冷剂温度降低，过冷度增大，有利于提高性能。低压制冷剂温度升高，过热度增大，避免吸气带液，提高压缩机9可靠性。

如图4所示，根据本实用新型的另一方面，提供了一种补气增焓系统，包括上述的闪蒸器11。

在该示意性的实施例中，补气增焓系统还包括压缩机9、冷凝器10和蒸发器12，压缩机9具有与补气出管16连通的补气口，进液管5与冷凝器10相连通，出液管6与蒸发器12相连通，蒸发器12通过吸气进管7与分离腔4相连通，吸气出管8与压缩机9的吸气口相连通。

以制冷为例，从压缩机9排出的高温高压气态冷媒先流经冷凝器10放热，变成液态冷媒，经一级电子膨胀阀13节流后进入闪蒸器11的闪蒸腔3。闪蒸腔3内可闪蒸出更多的气态冷媒，气态冷媒经补气出管16流进压缩机9进行补气，液态冷媒则存储在闪蒸腔3下部，从出液管6流出，经二级电子膨胀阀14节流后进入蒸发器12吸热，变成低温低压的气体，再从吸气进管7流入闪蒸器11的分离腔4，在分离腔4内进行气液分离，并跟闪蒸腔3内的中温中压的冷媒换热，提高过热度后从吸气出管8流出，回到压缩机9吸气口。闪蒸器11的闪蒸腔3中的液态冷媒跟吸气换热后，过冷度进一步提高，进入蒸发器12后可吸收更多的热量。

对于带上述闪蒸器11的补气增焓系统，可以减少闪蒸器11和汽液分离器的占用空间，便于管路布局，无需更换大壳体1，控制配置成本。同时，还可以增加系统过冷度和吸气过热度，提高性能和可靠性。

此外，本实用新型还提供了一种空调设备，包括上述的补气增焓系统，由压缩机9、闪蒸器11、蒸发器12、冷凝器10、四通阀、一级电子膨胀阀13、二级电子膨胀阀14、电磁阀等组成。该空调设备也具有上述有益效果。使得该空调设备无需再配置气液分离器，可以优化管路空间，方便走管，从而减少管路空间的占用，减小了外机壳体1，进而降低壳体1选型成本。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种闪蒸器，其特征在于，包括壳体以及分隔结构，所述壳体内部具有空腔，所述分隔结构设置于所述壳体内部以将所述空腔分隔为互不连通的闪蒸腔和分离腔，所述壳体上设置有与所述闪蒸腔相连通的进液管、出液管和补气出管，以及设置有与所述分离腔相连通的吸气进管和吸气出管。

2.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述分隔结构构造为筒形结构，所述分隔结构的两端分别与所述壳体的顶部和所述壳体的底部密封接触或连接；所述分隔结构的外壁与所述壳体的内壁之间形成有间隙，所述间隙构成所述闪蒸腔，所述分隔结构的内部空间构成所述分离腔。

3.根据权利要求1或2所述的闪蒸器，其特征在于，所述分隔结构的轴线与所述壳体的轴线共线设置。

4.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述闪蒸腔内部的体积自上而下逐渐缩小。

5.根据权利要求4所述的闪蒸器，其特征在于，所述分离腔的直径自上而下逐渐增大，或者所述分离腔的直径自上而下均相等。

6.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述分离腔在与其轴线平行方向上的截面形状呈梯形。

7.根据权利要求1或6所述的闪蒸器，其特征在于，所述壳体呈柱形，且所述壳体的内径自上而下均相等。

8.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述分离腔的体积与所述闪蒸腔的体积之比为0.8～1.2。

9.根据权利要求1所述的闪蒸器，其特征在于，所述壳体包括上盖、下盖及筒体，所述上盖及所述下盖分别盖设于所述筒体的两端，所述吸气进管和所述吸气出管均穿设所述上盖并伸入至所述分离腔内，所述补气出管穿设所述上盖并伸入至所述闪蒸腔内，所述进液管和所述出液管均穿设所述下盖并伸入至所述闪蒸腔内。

10.根据权利要求9所述的闪蒸器，其特征在于，所述吸气出管包括设置于所述分离腔内的内管部以及位于所述分离腔外的外管部，其中，所述内管部包括与所述外管部相连通的第一管段和第二管段，所述第二管段与所述第一管段相连通以形成U型结构或V型结构。

11.根据权利要求10所述的闪蒸器，其特征在于，所述第二管段上远离所述第一管段的端部上的开口朝向所述上盖设置，所述吸气进管设置于所述第二管段的一侧，且所述吸气进管位于所述分离腔内的端部上的开口所处的高度位置低于所述第二管段上远离所述第一管段的端部上的开口所处的高度位置。

12.根据权利要求9所述的闪蒸器，其特征在于，所述分隔结构包括分隔板，所述分隔板围合成两端呈开口的中空圆台状结构，所述分隔板的上端面与所述上盖相连接，所述分隔板的下端面与所述下盖相连接。

13.一种补气增焓系统，其特征在于，包括如权利要求1～12任一项所述的闪蒸器。

14.根据权利要求13所述的补气增焓系统，其特征在于，所述补气增焓系统还包括压缩机、冷凝器和蒸发器，所述压缩机具有与所述补气出管连通的补气口，所述进液管与所述冷凝器相连通，所述出液管与所述蒸发器相连通，所述蒸发器通过所述吸气进管与所述分离腔相连通，所述吸气出管与所述压缩机的吸气口相连通。

15.一种空调设备，其特征在于，包括如权利要求13或14所述的补气增焓系统。

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