[發明專利]溢流式殼管換熱器

在審

• 申請號: 202210145240.5
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114370723A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 胡淳
• 申請（專利權）人: 胡淳
• 主分類號: F25B39/02
• 分類號: F25B39/02;F25B39/04;F28D7/16;F28F9/02
• 代理公司: 蘇州唯思而邁專利代理事務所(普通合伙) 32453
• 代理人: 李婧宇

本發明涉及一種溢流式殼管換熱器，它包括殼體、換熱管組、溢流結構。殼體上開設有供載冷劑進出的第一口和第二口、供制冷劑進出的第三口和第四口。換熱管組包括多根第一換熱管，第一換熱管設置在第一腔體中，每根第一換熱管均與第一口和第二口相連通。溢流結構設置在第一腔體中，其包括將第一腔體分隔為橫向排列的換熱腔和收集腔的堤壩板，第三口開設在換熱腔位置處，第四口開設在收集腔位置處，第一換熱管貫穿溢流結構且其與溢流結構之間形成溢流通道。上述溢流式殼管換熱器解決了傳統滿液式/降膜式殼管換熱器的回油難題，可靠性高，并且不需要額外增設其他回油裝置，節省了成本；換熱效率高，節材節能；布局緊湊，制造方便。

技術領域

本發明涉及一種溢流式殼管換熱器。

背景技術

現有技術中，制冷系統的滿液式殼管換熱器或降膜式殼管換熱器具有換熱效率高，制冷劑阻力小的優勢。但是，在滿液式殼管換熱器或降膜式殼管換熱器用作蒸發器的時候，制冷劑蒸發變成氣體從換熱器頂部的氣口流出，而制冷劑循環中攜帶的壓縮機潤滑油則留在腔體內，無法隨著氣體流出，從而無法回到壓縮機，造成壓縮機缺油故障。因此，往往滿液式蒸發器或降膜式殼管換熱器需要增設額外的回油管路和控制器，如CN 111322797外置回油器，CN 111637665內置油分離器，CN 208652981外置回油管路和控制器，等，造成成本增加，體積增加，結構復雜，控制復雜，可靠性下降。

因此，亟需一種換熱效率高、成本較低、結構緊湊、體積較小的殼管換熱器。

發明內容

本發明的目的是要提供一種溢流式殼管換熱器。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供了一種溢流式殼管換熱器，包括殼體、多根第一換熱管、溢流結構。殼體上開設有供載冷劑進出的第一口和第二口、供制冷劑進出的第三口和第四口，殼體的內部具有第一腔體，第三口、第四口均與第一腔體相連通，第一口、第二口與第一腔體相隔離，即不連通。多根第一換熱管均設置于第一腔體中，每根第一換熱管均與第一口、第二口均相連通，且每根第一換熱管與第一腔體、第三口、第四口不連通。

溢流結構設置于第一腔體的內部，溢流結構包括豎直設置于第一腔體內并將第一腔體分隔成橫向排列的收集腔和換熱腔的堤壩板，堤壩板的作用是阻攔制冷劑和潤滑油的液態混合物，堤壩板的上部與第一腔體的內壁之間具有使收集腔的上部和換熱腔的上部相連通以供氣體通過的開口，第一換熱管均穿過溢流結構且第一換熱管的外壁與溢流結構之間形成供液體在其靜壓作用下從換熱腔溢流至收集腔的溢流通道。第四口開設在殼體的對應收集腔的底部位置處，第三口開設在殼體的對應換熱腔處。

當溢流式殼管換熱器用作蒸發器時，氣液兩相或液相的制冷劑從第三口流入換熱腔，并在換熱腔內沸騰蒸發，換熱腔內為制冷劑與潤滑油的混合物，混合物的液位不超過堤壩板的高度。制冷劑在蒸發過程中，氣態制冷劑通過堤壩板的上部開口從換熱腔流向收集腔，同時，因為液位靜壓的作用，液態制冷劑和潤滑油的混合物通過溢流通道流向收集腔，在溢流通道的流動過程中，液態制冷劑和潤滑油的混合物與第一換熱管的外表面換熱，液態制冷劑變成氣態逸出，而潤滑油則從溢流通道流入收集腔，最終，變成氣態的制冷劑和液態的潤滑油一起從收集腔底部的第四口流出。

在一種實施方式中，第三口開設在殼體的對應換熱腔的底部位置處。當溢流式殼管換熱器用作冷凝器時，氣態的制冷劑從第四口收集腔，再經過堤壩板上部的開口以及溢流通道進入到換熱腔，最終制冷劑變成液態從換熱腔底部的第三口流出。