蒸发器及具备该蒸发器的涡轮制冷装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在使用了以最高压力小于0.2MPaG的方式使用的低压制冷剂的涡轮制冷装置中，保持蒸发器的紧凑性并且避免由液相状的制冷剂残留于涡轮压缩机侧而导致的效率下降及设备损伤。蒸发器(7)具备：压力容器(21)，导入被冷凝的制冷剂；制冷剂入口，设置于该压力容器(21)的下部；制冷剂出口，设置于压力容器(21)的上部；传热管组(25)，通过压力容器(21)的内部，且在其内部使被冷却液流通，而使该被冷却液与所述制冷剂进行热交换；及除雾器(27)，在压力容器(21)的内部设置于制冷剂出口与传热管组(25)之间，且进行所述制冷剂的气液分离，在除雾器(27)的周部与压力容器(21)的内周面之间设置有分隔部(27A)，例如多个缺口(27a)。分隔部(27A)设置于除雾器(27)的沿长度方向的侧边。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸发器及具备该蒸发器的涡轮制冷装置
本专利技术涉及一种使低压制冷剂气化的蒸发器及具备该蒸发器的涡轮制冷装置。
技术介绍
例如，如周知，用作区域冷暖气设备的热源的涡轮制冷装置构成为具备对制冷剂进行压缩的涡轮压缩机、使被压缩的制冷剂冷凝的冷凝器、使被冷凝的制冷剂膨胀的膨胀阀及使已膨胀的制冷剂蒸发的蒸发器。专利文献1中记载有作为涡轮制冷装置的蒸发器的常规的所谓的池沸腾式管壳形蒸发器。这种蒸发器具备沿水平方向延伸的圆筒壳形状的压力容器，且以沿长度轴方向贯穿该压力容器的方式配设有使水等被冷却液通过的传热管组。并且，在压力容器的内部设置有在传热管组的下方穿设有多个制冷剂流通孔的制冷剂分配板，且传热管组的上方设置有除雾器(也被称为液滴分离器、雾滴分离器)。通过涡轮压缩机压缩且在冷凝器中被冷凝的液相状的制冷剂通过膨胀阀降低压力之后，从设置于压力容器的下部的制冷剂入口流入压力容器内，并通过制冷剂分配板的多个制冷剂流通孔，由此而扩散于压力容器的内部整个区域，并且与蓄存至淹没传热管组的液面高度的传热管组进行热交换。由此流过传热管组的内部的被冷却液被冷却，该被冷却的被冷却液用作空调用冷热介质及工业用冷却液。与传热管组进行了热交换的液相状的制冷剂因温度差而被气化(沸腾)。而且，在通过除雾器时液相份被去除，而仅气相状的制冷剂从设置于压力容器的上部的制冷剂出口排出后吸入于涡轮压缩机而再次被压缩。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61-280359号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题以最高压力小于0.2MPaG的方式使用的R1233zd等低压制冷剂能够使涡轮制冷装置高效率化，而且地球温室效应系数较小，因此作为下一代制冷剂而所期待。这种低压制冷剂显示与R134a等高压制冷剂相比气体比容变大5倍左右的物质特性，因此在蒸发器的内部与传热管组进行热交换而沸腾时沸腾泡沫变大，从而成为沸腾状态。而且，蒸发器内部中的气化制冷剂的体积流量远大于高压制冷剂，因此蒸发器内部中的气化制冷剂的流速变高。因此，在压力容器的内部，基于除雾器的气液分离不充分，而容易引起导致尚未气化的液相状的制冷剂(液滴)乘着朝向制冷剂出口流动的气化制冷剂的快速流动而从制冷剂出口被排放的所谓被称为残留(气液相伴)的现象。若这种没有完全蒸发的制冷剂液滴吸入至涡轮压缩机，则涡轮压缩机的压缩比下降而效率降低，并且可能会损伤涡轮压缩机的叶片等。因此，以使残留难以发生的方式加大压力容器的直径，并且加大传热管组的管体间距来降低压力容器内的气化制冷剂的流速，同时加大传热管组与制冷剂出口的高低差，以提高使制冷剂的液滴因其自重而从气化制冷剂中分离的效果。而且，采取如将除雾器配置于制冷剂出口附近而捕捉制冷剂的液滴那样的对策。然而，由此而以压力容器为主的蒸发器各部的尺寸形状变大，从而导致损坏涡轮制冷装置的紧凑性。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种尤其在使用了以最高压力小于0.2MPaG的方式使用的低压制冷剂的涡轮制冷装置中，能够保持蒸发器的紧凑性并避免由液相状的制冷剂残留于涡轮压缩机侧而导致的效率下降及设备损伤的蒸发器及具备该蒸发器的涡轮制冷装置。用于解决技术课题的手段为了解决上述课题，本专利技术采用以下方法。本专利技术的第1方式所涉及的蒸发器具备：压力容器，导入被冷凝的制冷剂；制冷剂入口，设置于所述压力容器的下部；制冷剂出口，设置于所述压力容器的上部；传热管组，通过所述压力容器的内部，且在其内部使被冷却液流通，而使该被冷却液与所述制冷剂进行热交换；及除雾器，在所述压力容器的内部设置于所述制冷剂出口与所述传热管组之间，且进行所述制冷剂的气液分离，在所述除雾器的周部与所述压力容器的内周面之间设置有分隔部。如上述，通过在进行制冷剂的气液分离的除雾器的周部与压力容器的内周面之间设置分隔部，能够使从下方向上方通过了除雾器的制冷剂的液滴经分隔部迅速返回到除雾器的下方。因此，减少滞留于除雾器的上方的制冷剂液滴的量，从而能够防止该制冷剂液滴乘着气化制冷剂的流动而从制冷剂出口残留于涡轮压缩机侧。而且，如此能够减少除雾器上的制冷剂液滴的量，因此加大压力容器的直径或加大传热管组的管体间距而使压力容器内的气化制冷剂的流速减少的必要性降低。因此，尤其在使用以最高压力小于0.2MPaG的方式使用的低压制冷剂的情况下，能够确保蒸发器的紧凑性并且抑制由液相状的低压制冷剂残留于涡轮压缩机侧而导致的效率下降及设备损伤。在上述结构中，可以设成如下结构：所述压力容器为沿水平方向延伸的圆筒壳形状，所述分隔部设置于所述除雾器中的沿所述压力容器的轴向的侧边。当沿轴向观察了圆筒壳形状的压力容器的内部时，从下方向上方通过了除雾器的气化制冷剂形成朝向设置于压力容器的上部中心的制冷剂出口的上升气流，同时在该上升气流的两侧形成朝向下方描绘环路的下降气流。该下降气流沿圆筒形压力容器的内面而朝向除雾器的分隔部。因此，能够通过该下降气流将通过了除雾器的制冷剂液滴引导至分隔部而返回到除雾器的下方。由此，更有效地使通过了除雾器的制冷剂液滴返回到除雾器下部，从而能够防止向涡轮压缩机侧的残留。在上述结构中，可以设成如下结构：所述压力容器为沿水平方向延伸的圆筒壳形状，所述传热管组以沿长度轴方向通过所述压力容器的内部的方式设置，所述分隔部偏靠设置于所述传热管组的上游部侧。在圆筒壳形状的压力容器的内部，在传热管组的上游部侧，流过其内部的被冷却液与液态制冷剂之间的相对温度差较大，因此液态制冷剂剧烈沸腾，但随着朝向传热管组的下流侧而液态制冷剂的沸腾程度下降。因此，通过在液态制冷剂的沸腾剧烈且容易导致液态制冷剂的液滴通过除雾器的位置设置分隔部，使通过了除雾器的制冷剂液滴从分隔部迅速返回到除雾器的下方，从而能够有效地防止向涡轮压缩机侧的残留。在上述结构中，可以设成如下结构：所述压力容器为沿水平方向延伸的圆筒壳形状，所述传热管组具备从所述压力容器内部的长度轴方向一端延伸至另一端的去程管组及在所述压力容器内部的长度轴方向另一端与所述去程管组连通且从所述压力容器内部的长度轴方向另一端返回到一端的回程管组，在所述压力容器的内部，所述去程管组配置于下方，所述回程管组配置于上方。根据本结构，与流过传热管内的被冷却液之间的相对温度差较大且使液态制冷剂剧烈沸腾的去程管组配置于压力容器的下部，与被冷却液之间的温度差较小且液态制冷剂的沸腾平稳的回程管组配置于压力容器的上部。因此，液态制冷剂的剧烈沸腾在压力容器内的液态制冷剂池的深处进行，从而变得制冷剂液滴难以在液态制冷剂的液面上飞溅。并且，去程管组与回程管组为沿上下重叠的布局，因此例如和设成去程管组与回程管组沿左右重叠的布局的情况相比，能够对与去程管组接触而沸腾的液态制冷剂的气泡量沿压力容器的宽度方向进行均匀化。由此，使除雾器的上方中的气化制冷剂的上升气流的流动左右均等化，防止发生局部流速较大的部分，从而能够防止因流速较快的气化制冷剂的流动而制冷剂液滴残留于涡轮压缩机侧。在上述结构中，可以设成如下结构：所述除雾器配置于所述传热管组的正上部。当使用低压制冷剂时，气体流速较快，因此喷涌的液态制冷剂的液滴因其自重而从气化制冷剂中分离为止的距离相对变长。因此，若将除雾器配置在比液滴自重分离的位置更高位置，则从制冷剂液面至除雾器的距离变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸发器，其具备：压力容器，导入被冷凝的制冷剂；制冷剂入口，设置于所述压力容器的下部；制冷剂出口，设置于所述压力容器的上部；传热管组，通过所述压力容器的内部，且在其内部使被冷却液流通，而使该被冷却液与所述制冷剂进行热交换；及除雾器，在所述压力容器的内部设置于所述制冷剂出口与所述传热管组之间，且进行所述制冷剂的气液分离，在所述除雾器的周部与所述压力容器的内周面之间设置有分隔部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.15 JP 2016-0818591.一种蒸发器，其具备：压力容器，导入被冷凝的制冷剂；制冷剂入口，设置于所述压力容器的下部；制冷剂出口，设置于所述压力容器的上部；传热管组，通过所述压力容器的内部，且在其内部使被冷却液流通，而使该被冷却液与所述制冷剂进行热交换；及除雾器，在所述压力容器的内部设置于所述制冷剂出口与所述传热管组之间，且进行所述制冷剂的气液分离，在所述除雾器的周部与所述压力容器的内周面之间设置有分隔部。2.根据权利要求1所述的蒸发器，其中，所述压力容器为沿水平方向延伸的圆筒壳形状，所述分隔部设置于所述除雾器中的沿所述压力容器的轴向的侧边。3.根据权利要求1或2所述的蒸发器，其中，所述压力容器为沿水平方向延伸的圆筒壳形状，所述传热管组以沿长度轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：三吉直也，和岛一喜，吉井大智，大谷雄一，
申请(专利权)人：三菱重工制冷空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP