一种具有节流功能的变流量蒸发器及制冷系统技术方案

本发明专利技术公开一种具有节流功能的变流量蒸发器及制冷系统。该变流量蒸发器包括外层换热套管、内层喷射管；内层喷射管一端封闭，另一端形成开口以接收分液器排出的制冷剂液体，内层喷射管表面分布若干喷射孔，用于将分液器流出的冷凝后的高温高压液态制冷剂节流为低温低压的液态制冷剂，并喷射到外层换热管的整体内表面形成一层薄膜以换热；内层喷射管外表面套有可旋转的流量调节套管，流量调节套管的管壁上分布着和喷射孔对应的预定长度的矩形条隙；外层换热套管靠近分液器的一端密封并由内层喷射管的开口端穿过、另一端形成有集气管用于输出制冷剂到压缩机。本发明专利技术能省去制冷系统的常规节流装置，简化系统，降低成本，提高系统运行效率。

A variable flow evaporator and refrigeration system with throttling function

The invention discloses a variable flow evaporator with throttling function and a refrigeration system. The variable flow evaporator comprises an outer heat exchanger sleeve and an inner ejector tube; one end of the inner ejector tube is closed, and an opening is formed at the other end to receive the refrigerant liquid discharged from the distributor. A number of ejection holes are distributed on the surface of the inner ejector tube, which are used to throttle the condensed high temperature, high pressure liquid refrigerant from the distributor into a low temperature and low pressure liquid refrigerant. The liquid refrigerant is sprayed into the inner surface of the outer heat exchanger tube to form a thin film for heat transfer; the outer surface of the inner spray tube is covered with a rotating flow regulating sleeve; the wall of the flow regulating sleeve is covered with a rectangular gap of predetermined length corresponding to the spray hole; and the outer heat exchanger sleeve is sealed near one end of the distributor A gas collector is formed by passing through the open end of the inner jet pipe and forming the other end for outputting refrigerant to the compressor. The invention can save the conventional throttling device of the refrigeration system, simplify the system, reduce the cost and improve the operation efficiency of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种具有节流功能的变流量蒸发器及制冷系统
本专利技术涉及制冷与空调
，具体涉及一种具有节流功能的变流量蒸发器及制冷系统。
技术介绍
在制冷领域，一个典型的制冷系统的基本组成包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器。蒸发器是一个的核心部分，蒸发器位于节流阀和压缩机回气总管之间或连接于汽液分离设备的供液和回气管之间，并安装在需要冷却、冻结的空间内。目前，制冷系统中的换热设备主要是间壁式换热器，如套管式换热器、壳管式换热器、板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器等。套管式换热器具有结构简单、换热效能高、可以根据安装位置任意改变形态等优点，但拆卸检修、清洗麻烦。壳管式换热器结构坚固、换热量大、易于制造，但在传热效能、紧凑性和金属消耗量方面存在不足。板式换热器具有换热效率高、结构紧凑轻巧等特点，但成本较高且易堵塞。板翅式换热器传热效率高、紧凑轻巧，但制造工艺要求严格、容易堵塞、清洗检修困难。板壳式换热器兼顾了管壳式换热器和板式换热器的优点，但制造工艺复杂、焊接量大且要求高。对于制冷系统，蒸发器除了满足换热器常规要求外，还应尽可能减小换热温差、制冷剂充灌量，以提高系统的运行效能，提供一种换热效率更高且多功能的蒸发器是制冷行业迫切需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术不足，而提供一种制冷剂流量可调的具有节流功能的变流量蒸发器及制冷系统。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种具有节流功能的变流量蒸发器，包括外层换热套管以及内层喷射管，所述内层喷射管的一端封闭，另一端形成开口用于接收分液器排出的制冷剂液体，所述内层喷射管的表面分布若干喷射孔，用于将分液器流出的冷凝后的高温高压液态制冷剂节流为低温低压的液态制冷剂，并喷射到外层换热管的整体内表面形成一层薄膜以蒸发吸热；在所述内层喷射管外表面之上紧密地套有可旋转的流量调节套管，所述流量调节套管的管壁上分布着和喷射孔对应的预定长度的矩形条隙；所述外层换热套管靠近分液器的一端密封并由内层喷射管的开口端穿过，另一端形成有集气管，用于输出制冷剂气体到压缩机。所述流量调节套管的一端开口，另一端封闭，且封闭端连接步进电机。所述喷射孔的孔径相同。本专利技术的目的还在于提供一种制冷系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器，分液器以及储液罐，其特征在于，所述压缩机与冷凝器相连接，所述冷凝器与储液罐连接，所述储液罐与分液器连接，所述分液器与多个并列设置的蒸发器连接；所述的蒸发器与压缩机连接，所述蒸发器采用权利要求1-4任一项所述具有节流功能的变流量蒸发器。所述蒸发器外侧设置有风机。本专利技术采用内层喷射管上布置的喷射孔发挥节流作用，采用喷射冲击方式提高蒸发器换热效率，所带来的有益效果是：(1)冷凝后所得的制冷剂通过内层喷射管喷射孔节流为低温低压的液态制冷剂，可省去制冷系统的常规节流装置，降低成本、简化系统。(2)通过设置步进电机步数带动流量调节套管转动，改变能够有效喷液的喷射孔数量，可在一定范围内改变制冷剂的流量，实现制冷系统的冷量的按需调节，提高系统运行效率；(3)制冷剂由喷射孔喷射至外层换热套管内表面后，可形成一层薄膜换热，既充分利用了换热面积、提高换热系数，又可减少系统制冷剂充灌量。附图说明图1是采用具有节流功能的变流量蒸发器的制冷系统的结构原理示意图；图2是具有节流功能的变流量蒸发器的结构原理示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1-2所示，一种具有节流功能的变流量蒸发器6，包括：外层换热套管9以及内层喷射管12，所述内层喷射管12的一端14封闭，另一端形成开口用于与分液器5连接，所述内层喷射管12的表面分布若干喷射孔13；在所述内层喷射管12外表面之上紧密地套有可旋转的流量调节套管10，所述流量调节套管10的管壁上分布着和喷射孔13对应的预定长度的矩形条隙11，所述流量调节套管10的一端封闭，另一端开口用于套在所述内层喷射管12上；所述的外层换热套管9靠近分液器5一端8通过环形封板密封，且内层喷射管12的开口端穿过环形封板后与分液器5相连，另一端形成有集气管15，用于作为制冷剂气体的输出端，输出到制冷系统的压缩机的回气口，内层喷射管12的开口端的外壁面与环形封板内侧面密封焊接，所述流量调节套管10的开口端与所述环形封板的内侧表面接触。本专利技术采用内层喷射管上的喷射孔发挥节流作用，替代传统制冷系统中的节流装置，简化制冷系统；采用喷射冲击方式提高蒸发器换热效率，从而通过改善所需蒸发温度来提高制冷系统整体运行效率。其中，所述的喷射孔的孔径及布置方式根据变流量蒸发器的管径来具体设置，以喷射出的制冷剂能均匀地形成在外层换热套管的内壁的整个表面，形成一层液态膜状的制冷剂为原则，如图2所示的间隔布置在内层喷射管上。其中，所述外层换热套管9与内层喷射管12和流量调节套管10同心。所述外层换热套管9直径为内层喷射管12的3-5倍左右，优选为4倍。本专利技术的目的还在于提供一种具有节流功能的变流量蒸发器的制冷系统，包括压缩机1，分液器5、压缩机1的排气管与冷凝器3相连接，所述冷凝器3的排液管与储液罐4连接，所述储液罐的排液口与分液器5连接，所述分液器5的排液口与具有节流功能的变流量蒸发器6的内层喷射管12的开口相连接，所述具有节流功能的变流量蒸发器6的外侧设置有风机7。本专利技术工作原理是：冷凝后的高温高压液态制冷剂进入分液器并均匀分配至各路变流量蒸发器的内层喷射管，随后通过内层喷射管表面分布的各喷射孔喷出并节流为低温低压液态制冷剂，所得低温低压液态制冷剂射流至外层换热套管内表面吸热蒸发变为气态，气态制冷剂沿流量调节套管与外层换热套管间的圆腔排出而汇集到另一端的集气管并输出至压缩机的回气口。所述流量调节套管10靠近所述内层喷射管12的封闭端面的一端14，可以与步进电机16的输出轴相连，如焊接，由步进电机16驱动旋转。步进电机16设在变流量蒸发器外部，输出轴密封穿过变流量蒸发器的外层换热管与流量调节套管10的密封端相连接固定。通过设置步进电机步数带动流量调节套管转动，能改变能够喷液的喷射孔的数量，从而改变制冷剂的流量继而实现制冷系统的制冷量调节。需要说明的是，本专利技术中，根据流量调节套管10上的矩形条缝11与内层喷射管12上的喷射孔13的相对位置，可以实现三分之一流量、三分之二流量和全流量三种模式运行。三分之一流量模式：设置步进电机16的步数，使流量调节套管10转动适当角度，使内层喷射管表面仅三分之一小孔透过调节套管10表面矩形条隙露出。冷凝后的高温高压液态制冷剂进入分液器5并均匀分配至各路内层喷射管12，随后通过内层喷射管12表面分布的各个喷射孔13喷出并节流为低温低压液态制冷剂，所得低温低压液态制冷剂射流至外层换热套管9内表面吸热蒸发变为气态，气态制冷剂沿流量调节套管10与外层换热套管9间的圆腔汇集到另一端的集气管15并输出。三分之二流量模式：设置步进电机16的步数，使流量调节套管10转动适当角度，使内层喷射管表面三分之二小孔透过调节套管10表面矩形条隙露出。冷凝后的高温高压液态制冷剂进入分液器5并均匀分配至各路内层喷射管12，随后通过内层喷射管12表面分布的各喷射孔13喷出并节流为低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有节流功能的变流量蒸发器，其特征在于，包括外层换热套管以及内层喷射管，所述内层喷射管的一端封闭，另一端形成开口用于接收分液器排出的制冷剂液体，所述内层喷射管的表面分布若干喷射孔，用于将分液器流出的冷凝后的高温高压制冷剂节流为低温低压的液态制冷剂，并喷射到外层换热管的整体内表面形成一层薄膜以蒸发换热；在所述内层喷射管外表面之上紧密地套有可旋转的流量调节套管，所述流量调节套管的管壁上分布着和喷射孔对应的预定长度的矩形条隙；所述外层换热套管靠近分液器的一端密封并由内层喷射管的开口端穿过，另一端形成有集气管，用于输出制冷剂气体到压缩机。

【技术特征摘要】
1.一种具有节流功能的变流量蒸发器，其特征在于，包括外层换热套管以及内层喷射管，所述内层喷射管的一端封闭，另一端形成开口用于接收分液器排出的制冷剂液体，所述内层喷射管的表面分布若干喷射孔，用于将分液器流出的冷凝后的高温高压制冷剂节流为低温低压的液态制冷剂，并喷射到外层换热管的整体内表面形成一层薄膜以蒸发换热；在所述内层喷射管外表面之上紧密地套有可旋转的流量调节套管，所述流量调节套管的管壁上分布着和喷射孔对应的预定长度的矩形条隙；所述外层换热套管靠近分液器的一端密封并由内层喷射管的开口端穿过，另一端形成有集气管，用于输出制冷剂气体到压缩机。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱强，顾思忠，刘斌，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12