蓄积器热交换器制造技术

一种用于在制冷系统内使用的蓄积器热交换器，该蓄积器热交换器包括：具有用于蓄积制冷剂流体的内部容积的蓄积器容器，其中蓄积器容器具有轴向范围和径向范围；用于气态制冷剂的第一入口导管和用于过热气态制冷剂的第一出口导管；热交换盘管，其设置在蓄积器容器内，以便在蓄积器容器的内表面与热交换盘管的径向外表面之间提供轴向延伸的外间隙，其中热交换盘管包围热交换盘管的轴向延伸的内容积；用于过冷制冷剂流体的第二入口导管和用于过冷制冷剂流体的第二出口导管，其中第二入口导管和第二出口导管为热交换盘管提供入口流径和出口流径；以及隔板，其覆盖热交换盘管的内容积的截面而不中断外间隙

【技术实现步骤摘要】
蓄积器热交换器


[0001]本公开涉及一种蓄积器(accumulator)热交换器和包括蓄积器热交换器的制冷系统。本公开还涉及一种使用蓄积器热交换器来热交换的方法。

技术介绍

[0002]蓄积器在制冷系统中使用以收集液态制冷剂，并且因此防止液态制冷剂进入其可能引起破坏所处的压缩机中。热交换器在制冷系统中使用，以便控制制冷剂的温度。提供组合蓄积器和热交换器的功能的蓄积器热交换器是已知的。蓄积器热交换器可在第一制冷剂流进入蒸发器之前降低第一制冷剂流的温度以便提高其冷却能力，并且同时在第二制冷剂流进入压缩机之前提高第二制冷剂流的温度，以便促进从液态制冷剂形成气态制冷剂。因此，可从第一制冷剂流提取热以形成在制冷系统的第一部分内使用的过冷制冷剂，并且该热可有用地用于加热第二制冷剂流以形成在制冷系统的第二部分内使用的过热制冷剂。
[0003]期望增加两个制冷剂流之间的热交换，以便进一步改进制冷系统的冷却能力和制冷系统的总体效率。
[0004]已知一旦制冷剂离开蓄积器并且在进入蒸发器之前，使用附加的热交换器(诸如液体蒸气热交换器或钎焊板式热交换器)来增加第一制冷剂流的过冷度。然而，将热交换器在制冷系统内的整体结合可为复杂的，并且附加的构件导致较高成本并且制冷系统具有较大体积。
[0005]因此，还期望增加两个制冷剂流之间的热交换而不增加制冷系统的复杂性，并且不引起制冷系统所需空间的显著增加。

技术实现思路

[0006]根据第一方面，提供了一种用于在制冷系统内使用的蓄积器热交换器，该蓄积器热交换器包括：具有用于蓄积制冷剂流体的内部容积的蓄积器容器，其中该蓄积器容器具有轴向范围和径向范围；用于气态制冷剂的第一入口导管和用于过热气态制冷剂的第一出口导管；热交换盘管，其设置在蓄积器容器内，以便在蓄积器容器的内表面与热交换盘管的径向外表面之间提供轴向延伸的外间隙，其中热交换盘管包围热交换盘管的轴向延伸的内容积；用于过冷制冷剂流体的第二入口导管和用于过冷制冷剂流体的第二出口导管，其中第二入口导管和第二出口导管为热交换盘管提供入口流径和出口流径；以及隔板，其覆盖热交换盘管的内容积的截面而不中断外间隙，其中：第一入口导管从蓄积器容器的外侧延伸到蓄积器容器中，穿过隔板并且终止于在隔板的第二侧上的热交换盘管的内容积内的内部出口处，第一出口导管具有内部入口，该内部入口在热交换盘管的内容积的外侧设置在容器内，并且在隔板的与第一入口导管的内部出口相对的侧上，其中第一出口导管从该内部入口延伸穿过隔板并且穿过热交换盘管的内容积并且到蓄积器容器的外侧。
[0007]蓄积器容器可为圆柱形的，蓄积器容器的轴向范围和径向范围分别遵循圆柱体的轴向尺寸和径向尺寸。
[0008]热交换盘管可为螺旋盘管，从而具有圆柱形最外表面和具有圆形截面的轴向延伸的内容积。热交换盘管定位在蓄积器容器内以产生外间隙，蓄积器容器内的制冷剂可穿过该外间隙。外间隙从而在蓄积器容器的一个端部处的热交换盘管的内容积的外侧的容积与蓄积器容器的另一个端部处的热交换盘管的内容积的外侧的容积之间提供用于制冷剂的流径。外间隙从蓄积器容器的内周边延伸到热交换盘管的径向外周边。在其中蓄积器容器和热交换盘管具有圆柱形形式的示例中，外间隙将具有分别在蓄积器容器和热交换盘管的内圆周和外圆周之间延伸的环形间隙的形式。
[0009]隔板提供成邻近热交换盘管的轴向端部覆盖热交换盘管的内容积的截面。隔板提供成使得在使用中，减少体积的制冷剂通过穿过邻近隔板的热交换盘管的轴向端部来从热交换盘管的内容积内流到热交换盘管的内容积的外侧。因此，在不增加蓄积器容器的容积的情况下，蓄积器热交换器内的制冷剂流径的长度增加。在一些示例中，隔板可密封热交换盘管的第一端部，使得在使用中，防止制冷剂从热交换盘管的内容积穿过邻近隔板的热交换盘管的轴向端部。
[0010]隔板不中断蓄积器容器的内表面和高压制冷剂盘管的径向外表面之间的外间隙，这意味着隔板与蓄积器容器之间基本上沿隔板的整个圆周存在间隙。因此，隔板基本上沿其全部圆周都不接触蓄积器容器的内表面。在一些示例中，设计约束和其它构件可能导致外间隙的短暂中断。
[0011]在一些示例中，隔板提供在热交换盘管的内容积的外侧，并且与热交换盘管的轴向最外绕组(winding)的轴向最外表面接触。因此，隔板将热交换盘管的内容积与热交换盘管的内容积的外侧的蓄积器的容积隔开。隔板可延伸超过热交换盘管的绕组的径向范围，或可延伸到与热交换盘管的绕组相同的径向范围。
[0012]在其它示例中，隔板提供在热交换盘管的内容积内，并且与热交换盘管的径向内表面接触。
[0013]第一入口导管延伸穿过隔板，在第一导管与隔板之间有很少间隙或没有间隙。第一入口导管终止于在蓄积器容器内部并且设置在热交换盘管的内容积内的出口处。此构造意味着，在使用中，减少体积的制冷剂在不穿过外间隙的情况下从第一入口导管的出口流到第一出口导管的入口，或当隔板密封热交换盘管的轴向端部时防止制冷剂在不穿过外间隙的情况下从第一入口导管的出口流到第一出口导管的入口。
[0014]在热交换盘管的内容积内延伸的一定长度的第一出口导管可邻近热交换盘管设置。
[0015]因此，第一出口导管设置在热交换盘管的内容积的径向外区域中，因此相比于盘管的轴线，其更接近热交换盘管的绕组。第一出口导管与热交换盘管之间的紧邻促进了分别位于其中的制冷剂之间的高热交换率。
[0016]第一出口导管可包括U形转弯，以便沿相反的第一方向和第二方向轴向延伸穿过热交换盘管的内容积。
[0017]因此，第一出口导管在蓄积器容器内改变方向，以便在蓄积器容器内延伸导管的长度，其中第一出口导管的一部分沿第一方向延伸且另一部分沿通常平行于第一个方向的第二方向延伸。因此，第一出口导管沿增加的长度邻近热交换盘管延伸。在使用中，热交换盘管和第一出口导管内的制冷剂之间的热交换因此增加。第一方向和第二方向与热交换盘
管的轴线对准。U形转弯可为导致导管转弯返回自身以便最初沿第一方向流动并且然后沿相反的第二方向流动的转弯的任何组合。因此，在不增加蓄积器容器的容积的情况下，蓄积器热交换器内的制冷剂流径的长度增加。
[0018]U形转弯可设置在热交换盘管的内容积的外侧。
[0019]因此，第一出口导管从热交换盘管的内容积的外侧延伸穿过隔板，沿第一方向轴向地穿过热交换盘管的内容积，到热交换盘管的内容积的外侧，沿第二方向轴向地穿过热交换盘管的内容积。当仅存在一个U形转弯时，第一出口导管随后延伸穿过隔板并且到蓄积器容器的外侧。因此，通过延伸穿过盘管的整个长度，用于热交换盘管中的过冷制冷剂与出口导管中的过热制冷剂之间的热交换的路径的长度增加。
[0020]包括U形转弯的第一出口导管还可包括油端口，以便将制冷剂油供应到第一出口导管内的气态制冷剂流。通过在蓄积器内将气态制冷剂与制冷剂油混合，可将气态制冷剂和制冷剂油的混合物提供到压缩机。这确保压缩机经由制冷剂油润滑，同时防止液态制冷剂进入压缩机。油端口能够计量制冷剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在制冷系统内使用的蓄积器热交换器，所述蓄积器热交换器包括：具有用于蓄积制冷剂流体的内部容积的蓄积器容器，其中所述蓄积器容器具有轴向范围和径向范围；用于气态制冷剂的第一入口导管和用于过热气态制冷剂的第一出口导管；热交换盘管，其设置在所述蓄积器容器内，以便在所述蓄积器容器的内表面与所述热交换盘管的径向外表面之间提供轴向延伸的外间隙，其中所述热交换盘管包围所述热交换盘管的轴向延伸的内容积；用于过冷制冷剂流体的第二入口导管和用于过冷制冷剂流体的第二出口导管，其中所述第二入口导管和所述第二出口导管为所述热交换盘管提供入口流径和出口流径；以及隔板，其覆盖所述热交换盘管的内容积的截面而不中断所述外间隙，其中：所述第一入口导管从所述蓄积器容器的外侧延伸到所述蓄积器容器中，穿过所述隔板并且终止于在所述隔板的第二侧上的所述热交换盘管的内容积内的内部出口处，所述第一出口导管具有内部入口，所述内部入口在所述热交换盘管的内容积的外侧设置在所述容器内并且在所述隔板的与所述第一入口导管的内部出口相对的侧上，其中所述第一出口导管从所述内部入口延伸穿过所述隔板并且穿过所述热交换盘管的内容积并且到所述蓄积器容器的外侧。2.根据权利要求1所述的蓄积器热交换器，其中，在所述热交换盘管的内容积内延伸的一定长度的所述第一出口导管邻近所述热交换盘管设置。3.根据权利要求1或权利要求2所述的蓄积器热交换器，其中，所述第一出口导管包括U形转弯，以便沿相反的第一方向和第二方向轴向延伸穿过所述热交换盘管的内容积。4.根据权利要求3所述的蓄积器热交换器，其中，所述U形转弯设置在所述热交换盘管的内容积的外侧。5.根据权利要求3或权利要求4所述的蓄积器热交换器，其中，所述第一出口导管包括用于将制冷剂油从所述蓄积器容器内提供到所述第一出口导管内的油端口。6.根据权利要求3、权利要求4或权利要求5所述的蓄积器热交换器，其中，所述第一入口导管和所述第一出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：