CN220287816U - 一种蒸发组件及防结霜制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蒸发组件及防结霜制冷系统，其包括流量调节机构、控制阀以及至少两根换热管，所述换热管的第一端分别与所述流量调节机构相连通，且所述控制阀与其中一根所述换热管的第一端相连通，所述换热管的第二端用于连接外部机构，所述流量调节机构用于对主路中的制冷剂的流量进行调节后并送入所述换热管中，所述控制阀用于控制并使主路中的冷媒接入与其相连的所述换热管中；还包括冷凝器和压缩机，所述冷凝器的一端与所述流量调节机构和所述控制阀相连通，所述冷凝器的另一端与所述压缩机相连通，所述换热管的第二端皆与所述压缩机相连通；该蒸发组件及防结霜制冷系统具有结构合理，不易结霜且工作能效高的。

Description

一种蒸发组件及防结霜制冷系统

技术领域

本实用新型属于制冷或制热技术领域，具体涉及一种蒸发组件及防结霜制冷系统。

背景技术

制冷设备是一种广泛应用于各行各业的机电装置，例如，空调、冰箱、热泵系统、热水机组、冷水机组。进一步来说，制冷系统在工作时，其内部的制冷剂(冷媒)的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后送入冷凝器；制冷剂在通过冷凝器时释放出热量，进而使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体；高压液态的制冷剂经过节流阀或者说毛细管后进入到蒸发器内，即，制冷剂在低压环境(蒸发器)下蒸发并吸取周围的热量，并如此周而复始，进而实现制冷或制热。其中，制冷系统中的冷凝器和蒸发器其本质上就是一换热器。

但是，现有技术中的制冷设备应用在热泵系统中时，其蒸发器容易出现结霜的问题，进而会降低制冷系统的能效，或者说因为结霜会降低蒸发器与外部环境的换热能效。具体来说，蒸发器内的制冷剂在蒸发时会吸收大量的热，因此会使得蒸发器相对于外部空气的温差相对较大，也就是说，蒸发器的表面会产生凝露(空气中的水分在液液化凝结在其表面)，也称为冷凝水，随着冷凝水的不断生成最终会在重力的作用下沿着蒸发器的表面向下流动。而在低温环境下，蒸发器容易结霜，特别是其底部管路结霜最为严重，即使制冷系统的(蒸发器)工况在零度以上，但蒸发器仍是会出现结霜的情况；进一步来说，冷凝水在重力作用下沿着蒸发器的表面流动到其底部直致最终滴落，冷凝水在下流的过程中同样会把冷凝水中的冷负荷(携带的内能或者说能量)带到蒸发器的底部，并最终在蒸发器的底部形成汇聚，此时蒸发器内的冷媒也在大量吸热，因此便会使得蒸发器的底部处开始出现结霜并随之向上蔓延，进而使得蒸发器或者说制冷系统的换热能效降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构合理，不易结霜且工作能效高的蒸发组件及制冷系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型所使用的技术方案是：

一种蒸发组件，其包括流量调节机构、控制阀以及至少两根换热管，所述换热管的第一端分别与所述流量调节机构相连通，且所述控制阀与其中一根所述换热管的第一端相连通，所述换热管的第二端用于连接外部机构，所述流量调节机构用于对主路中的制冷剂的流量进行调节后并送入所述换热管中，所述控制阀用于控制并使主路中的冷媒接入与其相连的所述换热管中。

作为对所述蒸发组件的进一步改进，所述换热管沿纵向方向排列，且所述控制阀连接在位于底部的所述换热管上。

作为对所述蒸发组件的进一步改进，还包括固定支架，所述换热管皆固定在所述固定支架上。

作为对所述蒸发组件的进一步改进，所述流量调节机构包括集液筒和至少两根分液毛细管，所述分液毛细管的一端分别与所述集液筒相连通，所述分液毛细管的另一端分别对应连接每根所述换热管。

作为对所述蒸发组件的进一步改进，所述流量调节机构为电子膨胀阀，所述电子膨胀阀的出口与所述换热管的一第一端相连通。

作为对所述蒸发组件的进一步改进，所述控制阀为电磁阀。

一种防结霜制冷系统，其包括冷凝器、压缩机以及如上所述的蒸发组件，所述冷凝器的一端与所述流量调节机构和所述控制阀相连通，所述冷凝器的另一端与所述压缩机相连通，所述换热管的第二端皆与所述压缩机相连通。

作为对所述防结霜制冷系统的进一步改进，还包括集气管，所述换热管的第二端皆与所述集气管相连通，且所述集气管与所述压缩机相连通。

作为对所述防结霜制冷系统的进一步改进，还包括有四通阀，所述压缩机、所述换热管的第二端和所冷凝器的另一端皆与所述四通阀相连通，所述四通阀用于切换所述制冷系统的制冷或是制热状态。

相对于现有技术本实用新型的有益效果主要体现在：通过将蒸发器中的换热管拆分成两根以上，每根换热管的一端皆与流量调节机构相连接，且其中一根换热管的一端还通过控制阀与主路相连接，即，控制阀用于控制并使主路中的冷媒接入与其相连的所述换热管中；具体来说，当蒸发器中的底部换热管(其中一根)出现结霜时，此时则打开控制阀，使主路中的冷凝后的中温冷媒进入到该换热管中，此时该管路中的冷媒相当于是没有经过流量调节的，相当于减少了管内蒸发空间，因此其蒸发量有限(同时冷媒自身携带的热量也相对较多)，进而有效减少或避免了蒸发器的底部换热管的结霜，同时，也能保证蒸发器维持一定的换热效能，也就是说，既可在低温时阻缓系统的能力衰减，又可在常温时不影响蒸发器的换热效能，保证系统从低温到常温区段都能有较好的能力输出。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型中蒸发组件的结构示意图。

图2为本实用新型中制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限定。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本实用新型中所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

如图1-2所示，本实施例提供了一种蒸发组件，其包括流量调节机构1、控制阀2以及至少两根换热管3，这些换热管3共构成蒸发器主体。进一步来说，每根换热管3的第一端皆与流量调节机构1相连通；其中，控制阀2与其中一根换热管3的第一端相连通，换热管3的第二端用于连接外部机构(如压缩机7或是四通阀9)，流量调节机构1用于对主路中的制冷剂的流量进行调节后并送入换热管3中，也就是说，高温高压的液态制冷剂经过流量调节机构的节流后，进而为制冷剂的蒸发创造条件；而控制阀2则用于控制并使主路中的冷媒接入与其相连的换热管3中，也就是说，蒸发器出现结霜并需要除霜时，此时则打开控制阀2使主路中的制冷剂跳过流量调节机构1直接注入到与其相连的换热管3中。具体来说，通过将蒸发器中的换热管3拆分成两根以上，每根换热管3的一端皆与流量调节机构1相连接，且其中一根换热管3的一端还通过控制阀2与主路相连接，即，控制阀2用于控制并使主路中的冷媒接入与其相连的换热管3中；具体来说，当蒸发器中的底部换热管3(其中一根)出现结霜时，此时则打开控制阀2，使主路中的冷凝后的中温冷媒进入到该换热管3中，此时该管路中的冷媒相当于是没有经过流量调节的，相当于减少了管内蒸发空间，因此其蒸发量有限(同时冷媒自身携带的热量也相对较多)，进而有效减少或避免了蒸发器的底部换热管3的结霜，同时，也能保证蒸发器维持一定的换热效能，也就是说，既可在低温时阻缓系统的能力衰减，又可在常温时不影响蒸发器的换热效能，保证系统从低温到常温区段都能有较好的能力输出。

如1图所示，在优选实施例中，换热管3沿纵向方向排列，且控制阀2连接在位于底部的换热管3上，还包括固定支架(未图示)，换热管3皆固定在固定支架上，即，固定支架用于约束并固定换热管3。具体来说，蒸发器在工作过程中其表面会产生凝露(空气中的水分在液液化凝结在其表面)，也称为冷凝水，随着冷凝水的不断生成最终会在重力的作用下沿着蒸发器的表面向下流动，而冷凝水在下流的过程中同样会把冷凝水中的冷负荷(携带的内能或者说能量)带到蒸发器的底部，并最终在蒸发器的底部形成汇聚，此时蒸发器内的冷媒也在大量吸热，因此便会使得蒸发器的底部处开始出现结霜。而将控制阀2布置在蒸发器中最下方的换热管3上时，则主要对这一区域的换热管3进行除霜，如此便不会对整个蒸发器工作区产生不利的影响。

如图1所示，在优选实施例中，流量调节机构1包括集液筒4和至少两根分液毛细管5，分液毛细管5的一端分别与集液筒4相连通，分液毛细管5的另一端分别对应连接每根换热管3。集液筒4相当于一个缓存器，压缩后的制冷剂先集中进入到集液筒4内，然后再通过集液筒4分流到各个分液毛细管5中，每个分液毛细管5再将节流后制冷剂分别送入相应的换热管3中进行蒸发，而分液毛细管5，也就是说高温高压的液态制冷剂经过分液毛细管5的节流后，进而为制冷剂的蒸发创造条件。

在另一实施例中，流量调节机构1为电子膨胀阀，电子膨胀阀的出口与换热管3的一第一端相连通，电子膨胀阀同样是用于对制冷剂进行节流，本实施例中的电子膨胀阀为现有技术；故，此处不再对电子膨胀阀的组成结构进行详细的描述。

如图1所示，在优选实施例中，控制阀2为电磁阀；使用电磁阀可以对制冷系统实现自动化控制，以避免蒸发器的结霜。

如图2所示，本实施例还提供了一种防结霜制冷系统，其包括冷凝器6、压缩机7以及如上所述的蒸发组件，冷凝器6的一端与流量调节机构1和控制阀2相连通，冷凝器6的另一端与压缩机7相连通，换热管3的第二端皆与压缩机7相连通。具体来说，冷凝器6的出口与流量调节机构1相连通，流量调节机构1的每根分液毛细管5则对应连接一根蒸发器中的换热管3；同时冷凝器6的出口还通过控制阀2(电磁阀)连接位于蒸发器上最底部的换热管3，控制阀则用于控制该换热管3与冷凝器6之间的通断。进一步来说，在低环境温度下，蒸发器容易结霜，尤其是底部的换热管3结霜最为严重，蒸发器结霜会导致换热效能降低。低温时打开控制阀2(电磁阀)使得冷凝器6内的冷凝后的中温冷媒跳过流量调节机构1直接流入位于换热器中最底部的换热管3内，这样便能防止蒸发器底部在低温环境下严重结霜，也能保证蒸发器维持一定的换热效能。而当温度在7度以上时，蒸发器并不容易结霜，此时，则可以关断控制阀2隔断冷凝器6内的冷媒跳过流量调节机构1而进入到换热器内，进而使得蒸发器换热相对最大化。进一步来说，该系统在合理的逻辑控制下，既可在低温时阻缓机组的能力衰减，又可在常温时不影响蒸发器的换热效能，保证机组从低温到常温区段都能有较好的能力输出。

如图2所示，在优选实施例中，该系统还包括集气管8，换热管3的第二端皆与集气管8相连通，且集气管8与压缩机7相连通，从换热管3流出的制冷剂在集气管内8进行汇集，最后再经由管路送入到压缩机7中进机压缩。

如图所示，在优选实施例中，系统还包括有四通阀9，压缩机7、换热管3的第二端和所冷凝器6的另一端皆与四通阀9相连通，四通阀9用于切换制冷系统的制冷或是制热状态。具体来说，当设置了四通阀9后，系统的方式可以根据需要进行切换，例如，系统原本是制冷状态时，可以根据需要切换成制冷状态，也就是说，原本的冷凝器此时变成蒸发器，而原本的蒸发器则变成冷凝器。另外，四通阀9为现有技术，故，此处不再对四通阀9的组成结构进行详细的描述。

相对于现有技术本实用新型的有益效果主要体现在：通过将蒸发器中的换热管拆分成两根以上，每根换热管的一端皆与流量调节机构相连接，且其中一根换热管的一端还通过控制阀与主路相连接，即，控制阀用于控制并使主路中的冷媒接入与其相连的所述换热管中；具体来说，当蒸发器中的底部换热管(其中一根)出现结霜时，此时则打开控制阀，使主路中的冷凝后的中温冷媒进入到该换热管中，此时该管路中的冷媒相当于是没有经过流量调节的，相当于减少了管内蒸发空间，因此其蒸发量有限(同时冷媒自身携带的热量也相对较多)，进而有效减少或避免了蒸发器的底部换热管的结霜，同时，也能保证蒸发器维持一定的换热效能，也就是说，既可在低温时阻缓系统的能力衰减，又可在常温时不影响蒸发器的换热效能，保证系统从低温到常温区段都能有较好的能力输出。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种蒸发组件，其特征在于：包括流量调节机构、控制阀以及至少两根换热管，所述换热管的第一端分别与所述流量调节机构相连通，且所述控制阀与其中一根所述换热管的第一端相连通，所述换热管的第二端用于连接外部机构，所述流量调节机构用于对主路中的制冷剂的流量进行调节后并送入所述换热管中，所述控制阀用于控制并使主路中的冷媒接入与其相连的所述换热管中。

2.根据权利要求1所述的蒸发组件，其特征在于：所述换热管沿纵向方向排列，且所述控制阀连接在位于底部的所述换热管上。

3.根据权利要求1所述的蒸发组件，其特征在于：还包括固定支架，所述换热管皆固定在所述固定支架上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的蒸发组件，其特征在于：所述流量调节机构包括集液筒和至少两根分液毛细管，所述分液毛细管的一端分别与所述集液筒相连通，所述分液毛细管的另一端分别对应连接每根所述换热管。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的蒸发组件，其特征在于：所述流量调节机构为电子膨胀阀，所述电子膨胀阀的出口与所述换热管的一第一端相连通。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的蒸发组件，其特征在于：所述控制阀为电磁阀。

7.一种防结霜制冷系统，其特征在于：包括冷凝器、压缩机以及如权利要求1-6中任一项所述的蒸发组件，所述冷凝器的一端与所述流量调节机构和所述控制阀相连通，所述冷凝器的另一端与所述压缩机相连通，所述换热管的第二端皆与所述压缩机相连通。

8.根据权利要求7所述的防结霜制冷系统，其特征在于：还包括集气管，所述换热管的第二端皆与所述集气管相连通，且所述集气管与所述压缩机相连通。

9.根据权利要求7所述的防结霜制冷系统，其特征在于：还包括有四通阀，所述压缩机、所述换热管的第二端和所冷凝器的另一端皆与所述四通阀相连通，所述四通阀用于切换所述制冷系统的制冷或是制热状态。