本實(shí)用新型涉及車(chē)用冷凍冷藏機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種蒸發(fā)器內(nèi)置式管路二合一熱交換器。
背景技術(shù):
冷藏車(chē)是公路冷藏運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸工具,適用于長(zhǎng)距離冷藏運(yùn)輸以及環(huán)境溫度變化范圍大的場(chǎng)合。在制冷機(jī)組的整個(gè)制冷循環(huán)中,從蒸發(fā)器回到壓縮機(jī)的氣態(tài)制冷劑往往因?yàn)橛猩倭恳簯B(tài)制冷劑在其中,導(dǎo)致壓縮機(jī)液擊而損壞。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生,大的生產(chǎn)廠家一般在機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)采用獨(dú)立熱交換器。
又因?yàn)闄C(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)獨(dú)立熱交換器價(jià)格高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以很多規(guī)模比較小的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的蒸發(fā)器總成內(nèi)并未設(shè)置獨(dú)立內(nèi)置式的熱交換器;另外,有一些產(chǎn)品將蒸發(fā)器進(jìn)液管與蒸發(fā)器出氣管用鋼帶綁扎在一起以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單換熱,這樣的結(jié)構(gòu)在機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生振動(dòng)時(shí),銅質(zhì)或鋁制的蒸發(fā)器進(jìn)液管和出氣管與鋼帶產(chǎn)生摩擦后很容易磨損導(dǎo)致管路變形、冷媒泄露,同時(shí)換熱效率十分低下,其效果并不明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種蒸發(fā)器內(nèi)置式管路二合一熱交換器,該交換器能顯著地提升制冷機(jī)組的能效比。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型公開(kāi)的一種蒸發(fā)器內(nèi)置式管路二合一熱交換器,它包括回氣管、進(jìn)液管、貯液管和出液管,其中,所述貯液管套在回氣管外,貯液管的兩端與回氣管的外壁固定密封連接,貯液管內(nèi)壁與回氣管外壁之間形成的封閉空間為液態(tài)冷媒通道,所述回氣管內(nèi)空間為氣態(tài)冷媒通道,回氣管的一端為蒸發(fā)器排氣管連接端,回氣管的另一端為蒸發(fā)器總成回氣管連接端,所述進(jìn)液管的一端和出液管的一端均與液態(tài)冷媒通道連通,進(jìn)液管的另一端為蒸發(fā)器進(jìn)液管連接端,出液管的另一端為膨脹閥進(jìn)液管連接端。
本實(shí)用新型利用氣態(tài)冷媒通道內(nèi)的低溫氣態(tài)冷媒將液態(tài)冷媒通道中的高溫液態(tài)冷媒冷卻,令冷媒在等壓冷凝過(guò)程后,產(chǎn)生進(jìn)一步的焓降,這樣氣液兩相混合霧狀冷媒在進(jìn)入蒸發(fā)器芯體后,可以吸收更多熱量,顯著地提升了制冷機(jī)組的能效比(COP值)。并且,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉,制作方便,對(duì)加工條件要求低,同時(shí)體積小巧,易于集成到蒸發(fā)器總成內(nèi),不對(duì)其它管路產(chǎn)生干涉。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型的制冷循環(huán)原理圖;
圖5為本蒸發(fā)器管路的原理圖。
其中,1—回氣管、2—進(jìn)液管、3—貯液管、4—?dú)鈶B(tài)冷媒通道、5—液態(tài)冷媒通道、6—出液管、7—蒸發(fā)器排氣管、8—膨脹閥進(jìn)液管、9—蒸發(fā)器進(jìn)液管、10—蒸發(fā)器總成回氣管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
本實(shí)用新型的蒸發(fā)器內(nèi)置式管路二合一熱交換器,如圖1、圖2、圖3和圖5所示,它包括回氣管1、進(jìn)液管2、貯液管3和出液管6,其中,所述貯液管3套在回氣管1外,貯液管3的兩端與回氣管1的外壁固定密封連接,貯液管3內(nèi)壁與回氣管1外壁之間形成的封閉空間為液態(tài)冷媒通道5,所述回氣管1內(nèi)空間為氣態(tài)冷媒通道4,回氣管1的一端為蒸發(fā)器排氣管連接端,回氣管1的另一端為蒸發(fā)器總成回氣管連接端,所述進(jìn)液管2的一端和出液管6的一端均與液態(tài)冷媒通道5連通,進(jìn)液管2的另一端為蒸發(fā)器進(jìn)液管連接端,出液管6的另一端為膨脹閥進(jìn)液管連接端。
上述技術(shù)方案中,所述貯液管3的一端的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)液口(拔孔),進(jìn)液管2的一端與進(jìn)液口連通。
上述技術(shù)方案中,所述貯液管3的另一端的側(cè)壁上設(shè)有出液口(拔孔),出液管6的一端與出液口連通。
上述技術(shù)方案中,所述進(jìn)液管2的一端與另一端之間具有90°彎折管段,出液管6的一端與另一端之間也具有90°彎折管段。進(jìn)液管2的另一端連接蒸發(fā)器進(jìn)液管9,出液管6的另一端連接膨脹閥進(jìn)液管8。
上述技術(shù)方案中,所述回氣管1的直徑范圍為15~17毫米。所述貯液管3的直徑范圍為27~29毫米。回氣管1為一根較細(xì)的金屬管,優(yōu)選直徑為16毫米的銅管,回氣管1的蒸發(fā)器排氣管連接端連接蒸發(fā)器排氣管7,回氣管1的蒸發(fā)器總成回氣管連接端連接蒸發(fā)器總成回氣管10,并且這三根管子的管徑優(yōu)選為一致。貯液管3為一根較粗的金屬管,優(yōu)選直徑為28毫米的銅管,貯液管3兩端直徑收縮變小,在貯液管3兩端直徑收縮變小處與回氣管2進(jìn)行焊接,使貯液管3與回氣管2之間形成封閉的空間,該空間為液態(tài)冷媒通道5。
圖4為本熱交換器的制冷循環(huán)原理圖,用壓焓圖直觀反映了本熱交換器提升機(jī)組制冷效率COP值的原理,圖4中h表示焓值,h1表示a1點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焓值,h2表示a2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焓值,h7表示a7點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焓值,h8表示a8點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焓值,P1表示a1點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力值的對(duì)數(shù),P2表示a2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力值的對(duì)數(shù),lgp表示壓力值的對(duì)數(shù)。a1表示由蒸發(fā)器出來(lái)進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣口時(shí)稍微過(guò)熱的氣體狀態(tài),a2表示從壓縮機(jī)排出進(jìn)入冷凝器的過(guò)熱氣體狀態(tài),a3表示在冷凝器內(nèi)冷卻后,過(guò)熱蒸氣變成干飽和蒸氣,氣體開(kāi)始液化時(shí)的制冷劑狀態(tài),a4表示在冷凝器中進(jìn)一步冷卻,全部液化后的飽和液體狀態(tài),a5和a6均表示在冷凝器出口處,過(guò)冷后進(jìn)入節(jié)流閥前的過(guò)冷液體狀態(tài),a7和a8均表示經(jīng)節(jié)流閥降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)的濕飽和蒸氣狀態(tài);a1至a2為沿等熵線進(jìn)行的絕熱壓縮過(guò)程,a2至a5為冷凝器中進(jìn)行的等壓冷凝過(guò)程,a5至a8為節(jié)流閥中進(jìn)行的等焓節(jié)流降壓過(guò)程,a8至a1蒸發(fā)器中進(jìn)行的等壓蒸發(fā)過(guò)程,
圖4中a1至a2至a3至a4至a5至a8至a1為不帶本熱交換器的制冷循環(huán)壓焓圖,a1至a2至a3至a4至a5至a6至a7至a8至a1為裝上本熱交換器后的制冷循環(huán)壓焓圖。原制冷循環(huán)當(dāng)中,a2至a3至a4至a5為冷凝器中進(jìn)行的等壓冷凝過(guò)程,為了提高系統(tǒng)的性能系數(shù)COP,出了冷凝器后的冷媒在內(nèi)部熱交換器中被進(jìn)一步冷卻,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的焓降,此過(guò)程即5至6,在壓焓圖中可以看出,加裝內(nèi)置式獨(dú)立熱交換器后,系統(tǒng)的換熱能力得到加強(qiáng),整個(gè)機(jī)組的COP值得到顯著提升。
冷媒從內(nèi)置式獨(dú)立熱交換器的進(jìn)液管2處進(jìn)入,從出液管6排出,隨后進(jìn)入膨脹閥處截流降壓,再進(jìn)入蒸發(fā)器盤(pán)管(芯體)吸熱氣化成為低溫低壓的氣態(tài)冷媒通往回氣管路,這這過(guò)程中帶走了液態(tài)冷媒中的熱量。
在制冷循環(huán)中,從蒸發(fā)器回到壓縮機(jī)的氣態(tài)制冷劑往往因?yàn)橛猩倭恳簯B(tài)制冷劑在其中,導(dǎo)致壓縮機(jī)液擊而損壞。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生,利用本實(shí)用新型的熱交換器裝置,將回到壓縮機(jī)前的液態(tài)制冷劑再次氣化,使回到壓縮機(jī)的制冷劑沒(méi)有液態(tài),從而達(dá)到保護(hù)壓縮機(jī)的目的。
本實(shí)用新型采用一種內(nèi)外雙層套管結(jié)構(gòu),制作簡(jiǎn)單、成本低廉、抗震耐磨、輕便小巧,同時(shí)可以顯著提升機(jī)組性能系數(shù)COP值,極大地改善機(jī)組的制冷效果。通過(guò)設(shè)置這種雙層套管結(jié)構(gòu),將冷媒通道區(qū)分為液態(tài)冷媒通道(高壓側(cè)通道)和氣態(tài)冷媒通道(低壓側(cè)通道),低壓側(cè)通道連接壓縮機(jī)回氣管前面的低溫低壓氣態(tài)冷媒,高壓側(cè)通道連接從冷凝器出口過(guò)來(lái)的高溫高壓液態(tài)冷媒,利用低壓側(cè)通道內(nèi)的低溫冷媒將高壓側(cè)通道中的高溫冷媒冷卻,使冷媒在等壓冷凝過(guò)程后,產(chǎn)生進(jìn)一步的焓降,這樣濕冷媒蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器芯體內(nèi)汽化時(shí)可吸收更多周?chē)臒崃浚瑥亩嵘龣C(jī)組整體COP值。
本說(shuō)明書(shū)未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。