[發(fā)明專(zhuān)利]一種應(yīng)用于補(bǔ)氣增焓熱泵空調(diào)系統(tǒng)的雙向螺旋閃蒸器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510578738.0
• 申請(qǐng)日: 2015-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105135766B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫江虹;薛志強(qiáng);史玉紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F25B43/00
• 分類(lèi)號(hào): F25B43/00
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到低溫補(bǔ)氣增焓的空調(diào)系統(tǒng)，具體涉及到一種應(yīng)用于補(bǔ)氣增焓熱泵空調(diào)系統(tǒng)的雙向螺旋閃蒸器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的熱泵空調(diào)系統(tǒng)在低溫環(huán)境運(yùn)行，依然存在制熱能力衰減、制熱效率降低、壓縮機(jī)排氣溫度升高導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不可靠等問(wèn)題，從而限制了熱泵空調(diào)的在北方寒冷地區(qū)的推廣使用。而補(bǔ)氣增焓熱泵空調(diào)系統(tǒng)由于其良好的低溫適應(yīng)性，被逐漸應(yīng)用到低溫家用空調(diào)、汽車(chē)空調(diào)等領(lǐng)域。

現(xiàn)有的帶有閃蒸罐的補(bǔ)氣增焓系統(tǒng)，其閃蒸罐具有三個(gè)口：氣液混合制冷劑入口、液態(tài)制冷劑出口、補(bǔ)氣出口。其最大的缺點(diǎn)是這種閃蒸器是單向流動(dòng)的，對(duì)制冷劑的流向有要求。然而補(bǔ)氣增焓不僅能提升熱泵空調(diào)系統(tǒng)的低溫制熱性能，也能提升空調(diào)系統(tǒng)的高溫制冷性能，所以當(dāng)一套熱泵空調(diào)系統(tǒng)制冷和制熱都需要使用閃蒸器進(jìn)行補(bǔ)氣的時(shí)候，就涉及到制冷/制熱模式的切換問(wèn)題，此時(shí)若要保證閃蒸器流動(dòng)的單向性，則至少需要另加四個(gè)電磁閥進(jìn)行控制，增大了系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

目前帶有閃蒸器的補(bǔ)氣增焓系統(tǒng)還多應(yīng)用于家用空調(diào)中，當(dāng)將其應(yīng)用于車(chē)用空調(diào)如客車(chē)空調(diào)時(shí)，又面臨安裝尺寸受限的問(wèn)題。對(duì)于閃蒸器設(shè)計(jì)，為了保證氣液分離的效果，閃蒸器高度與直徑之比一般應(yīng)為4~6。但是客車(chē)空調(diào)對(duì)于高度尺寸又非常的敏感，高度和直徑之比最多只能達(dá)到2左右，氣液分離效果難以保證。

綜上所述，如何將帶閃蒸罐的補(bǔ)氣增焓系統(tǒng)應(yīng)用到高度有限制的場(chǎng)合，如客車(chē)空調(diào)中，提升空調(diào)系統(tǒng)的低溫制熱性能，同時(shí)又要保證系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔性以及閃蒸器的氣液分離效果，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種應(yīng)用于補(bǔ)氣增焓熱泵空調(diào)系統(tǒng)的雙向螺旋閃蒸器，以改善高度受限制的閃蒸器氣液分離效果，同時(shí)實(shí)現(xiàn)制冷劑的雙向流動(dòng)，簡(jiǎn)化補(bǔ)氣增焓系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種應(yīng)用于補(bǔ)氣增焓熱泵空調(diào)系統(tǒng)的雙向螺旋閃蒸器，包括筒體，所述筒體由上而下包括上段筒體、中段筒體和下端筒體，共同組成罐體的工作容積，上段筒體側(cè)壁設(shè)置有出氣管，下端筒體側(cè)壁設(shè)置有延伸至筒體內(nèi)腔的第一制冷劑進(jìn)出口管和第二制冷劑進(jìn)出口管，所述第一制冷劑進(jìn)出口管和第二制冷劑進(jìn)出口管插入筒體內(nèi)的部分同為順時(shí)針或同為逆時(shí)針盤(pán)旋向上的螺旋銅管部，兩個(gè)螺旋銅管部盤(pán)繞組裝，共同構(gòu)成氣液分離裝置，所述第一制冷劑進(jìn)出口管位于筒體內(nèi)液面以下的底部設(shè)置有若干第一回油回液孔，所述第二制冷劑進(jìn)出口管位于筒體內(nèi)液面以下的底部分別設(shè)置有若干第二回油回液孔，本方案既實(shí)現(xiàn)了制冷劑的雙向流動(dòng)，又能在安裝高度受限情況下改善閃蒸器氣液分離效果，極大的簡(jiǎn)化了補(bǔ)氣增焓系統(tǒng)的復(fù)雜度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低，尤其適合低溫制熱和高溫制冷工況下都需補(bǔ)氣的應(yīng)用場(chǎng)合。

進(jìn)一步地，所述第一回油回液孔的數(shù)量為2~5個(gè)，其流通截面積之和小于等于所述第一制冷劑進(jìn)出口管通流截面積，所述第二回油回液孔的數(shù)量為2~5個(gè)，其流通截面積之和小于等于第二制冷劑進(jìn)出口管的通流截面積，以保證有足夠多的氣液混合制冷劑能夠流入到螺旋銅管部?jī)?nèi)，并由螺旋銅管部末端流出，以便氣液混合制冷劑在重力的作用下進(jìn)行氣液分離。

進(jìn)一步地，所述第一制冷劑進(jìn)出口管位于筒體內(nèi)液面以上的螺旋銅管部沿管體螺旋線(xiàn)的沿程均勻的開(kāi)有一排第一出氣孔和一排第一出液孔；所述第二制冷劑進(jìn)出口管位于筒體內(nèi)液面以上的螺旋銅管部沿管體螺旋線(xiàn)的沿程均勻的開(kāi)有一排第二出氣孔和一排第二出液孔，本方案通過(guò)在螺旋銅管部設(shè)置出氣孔和出液孔，使氣液混合的制冷劑在螺旋離心力作用下，由出氣孔和出液孔分別輸出氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氣液分離。

進(jìn)一步地，所述第一出氣孔設(shè)置在第一制冷劑進(jìn)出口管的螺旋銅管部?jī)?nèi)側(cè)斜上角，與水平方向呈30~60°夾角，所述第一出液孔設(shè)置在第一制冷劑進(jìn)出口管的螺旋銅管部外側(cè)斜下角，與水平方向呈30~60°夾角；所述第二出氣孔設(shè)置在第二制冷劑進(jìn)出口管的螺旋銅管部?jī)?nèi)側(cè)斜上角，與水平方向呈30~60°夾角，第二出液孔設(shè)置在第二制冷劑進(jìn)出口管的螺旋銅管部外側(cè)斜下角，與水平方向呈30~60°夾角，本方案通過(guò)設(shè)置出氣孔和出液孔的特殊位置，使氣液混合的制冷劑在螺旋管道內(nèi)通過(guò)離心力進(jìn)行分離，進(jìn)一步提高制冷劑的氣液分離效果。

進(jìn)一步地，所述第一出氣孔、第一出液孔、第二出氣孔、第二出液孔的數(shù)量均為4~10個(gè)，本方案所述數(shù)量既能滿(mǎn)足的液態(tài)和氣態(tài)制冷劑離心分離的目的，同時(shí)也不至于增加加工難度和成本。

進(jìn)一步地，所述第一制冷劑進(jìn)出口管和第二制冷劑進(jìn)出口管的形狀結(jié)構(gòu)相同。