分配器、降膜式蒸发器及制冷系统的制作方法

本发明涉及制冷领域，更具体而言，本发明涉及一种具有降膜式蒸发器的分配器。

背景技术：

相比于常规的壳管蒸发器，例如满液式蒸发器或干式蒸发器而言，降膜式蒸发器的主要优势在于具有相对较低的制冷剂充注量，且具有更高的热传递效率。为实现前述效果，现有设计中的此类降膜式蒸发器通常具有较为复杂的分配器结构，以便达成更好地气液分离效果及液相制冷剂的均匀分配。该复杂的结构进一步导致了零件制造成本的增加。若要推广降膜式蒸发器的适用程度，则需要降低其结构设计难度与制造成本。因此，如何兼顾制冷性能及产品成本，成为本领域亟待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种分配器、降膜式蒸发器及制冷系统，以改善制冷剂的气液分离效果，进而提供制冷性能。

根据本发明的一个方面，提供一种分配器，其包括：喷淋器，其顶部连接降膜式蒸发器入口，且底部设置喷淋孔；以及孔板，其设置在所述喷淋器下端，且其上开设多个分配孔；其中，所述喷淋器内设置离心式气液分离元件，其被配置成将经由蒸发器入口进入所述喷淋器的制冷剂分离成气液两相。

根据本发明的另一个方面，还提供一种降膜式蒸发器，其包括：壳体，其连接至压缩机的抽吸端口；如前所述的分配器，其设置所述壳体内的上部；以及换热管路，其在所述壳体内设置在所述分配器的孔板下方。

根据本发明的再一个方面，还提供一种制冷系统，其包括如前所述的降膜式蒸发器。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的降膜式蒸发器的端部示意图。

图2是本发明的一个实施例的降膜式蒸发器的顶部示意图。

图3是本发明的一个实施例的分配器的喷淋器示意图。

图4是本发明的一个实施例的分配器的折流板示意图。

图5是本发明的一个实施例的分配器的孔板示意图。

图6是本发明的一个实施例的分配器的喷淋器内的螺旋状叶片示意图。

具体实施方式

如图1及图2所示，其示出了本发明的降膜式蒸发器的一个实施例，且在该降膜式蒸发器中一并示出了分配器的一个实施例。该降膜式蒸发器200包括壳体210以及由上而下置于壳体210内的分配器100及换热管路220。壳体210上还设置蒸发器入口230及蒸发器出口240。一如常规的制冷系统，该蒸发器入口230经由节流元件连接至冷凝器，且该蒸发器出口240连接至压缩机的抽吸端。在此种布置下，经由节流元件膨胀节流后的两相制冷剂从蒸发器入口230进入降膜式蒸发器200的壳体210内，并在分配器100中得以实现气液分离；此后，分离出的气相制冷剂从蒸发器出口240流出并被抽吸入压缩机压缩后参与新的工作循环，而液相制冷剂则向下流至与换热管路220进行充分热交换并蒸发后再从蒸发器出口240流出并被抽吸入压缩机，经过压缩后参与新的工作循环。在此过程中，分配器的存在有效实现了气液分离及将液相制冷剂均匀分配至换热管路。如下将结合附图中的实施例来着重描述该分配器如何实现或优化这些功能。

同样参见图1及图2。该分配器100从上而下依次包括：罩板140、喷淋器110、折流板130及孔板120。其中，蒸发器入口230及蒸发器出口240均设置在罩板140上方；且蒸发器入口230穿过罩板140连接至喷淋器110。而换热管路则设置在孔板120下方，以便于完成分配的液相制冷剂流过其上进行换热。在此种布置下，经由节流元件膨胀节流后的两相制冷剂从蒸发器入口230进入降膜式蒸发器200的壳体210内，并进入分配器100的喷淋器110中，且在喷淋器110中得以实现气液分离；此后，一方面，分离出的液相制冷剂从喷淋器110向下流至折流板130，在折流板130上实现均液效果，并此后从折流板流至孔板120上，经过孔板120均匀分配后的液相制冷剂方才向下流至与换热管路220进行充分热交换并蒸发后再从蒸发器出口240流出并被抽吸入压缩机，经过压缩后参与新的工作循环；另一方面，分离出的气相制冷剂从罩板140两侧的空隙中向两侧流出，随后上升进入蒸发器出口240并被抽吸入压缩机压缩后参与新的工作循环。如此设置有效实现了对进入蒸发器的两相制冷剂的气液分离及将液相制冷剂均匀分配至换热管路。

应当知道的是，前述实施例仅为申请人经过多次验证后给出的一个较优实施例，在考虑到制造成本或对性能要求相对较低的情况下，也可以省却其中部分设置所带来的技术效果来换取更高的成本效益。例如，在一个实施例中，分配器可仅包括喷淋器及孔板，如此同样可以具有较好的对制冷剂的气液分离效果。又如，在一个实施例中，分配器可仅包括喷淋器、折流板及孔板，如此同样可以具有较好的对制冷剂的气液分离效果及均流效果。再如，在一个实施例中，分配器可仅包括喷淋器、罩板及孔板，如此同样可以具有较好的对制冷剂的气液分离效果及避免液相制冷剂被直接抽吸入压缩机的效果。除上述示例外，从本申请的构想中还可实现多种组合方式，在此不再逐一列举。

下文将结合附图对该实施例中的分配器的各个元件进行详述。

参见图1至图3，其中示出了分配器100的喷淋器110。该喷淋器110顶部连接降膜式蒸发器入口230，且其底部设置喷淋孔111。其中，喷淋器110内设置离心式气液分离元件，其被配置成将经由蒸发器入口230进入喷淋器110的制冷剂分离成气液两相。在此种布置下，经由蒸发器入口230进入喷淋器110的两相制冷剂能够在重力与离心力的双重作用得以更好地分离。结合现有的离心式结构可以获取多种离心式气液分离元件。如下将择一进行工作原理阐述。例如，参见图6，可以将离心式气液分离元件设置成螺旋状叶片112，再设置沿纵向延伸穿过喷淋器110的支承轴115；使螺旋状叶片112由支承轴115来支承且同样纵向延伸穿过喷淋器110。此时，两相制冷剂从分配器中段进入其中后，一方面沿着螺旋状叶片112与喷淋器110管壁所围成的通道螺旋前行，且在该离心过程中实现气液分离；另一方面在流过每个螺旋段的底部时，通过其上的喷淋孔111流出一部分制冷剂。在前述两种运动形式的组合下，两相制冷剂得以充分分离。

此外，还可在喷淋器110两端设置端板113，端板113上具有端部通孔114。以便运动至两端的分离开的气相制冷剂及液相制冷剂也具有流出的方式。

可选地，可将喷淋器110构造成管状，喷淋孔111沿纵向布置在管状喷淋器110底部。一方面，管状结构易于加工；另一方面其也便于离心过程的实现。而沿纵向布置喷淋孔则结合了离心运动的实际方向，为制冷剂提供了更为便利的流通口。为提供相对较大的流通空间，还可在管状喷淋器110底部设置两排喷淋孔111。

参见图1、图2及图4，其中示出了分配器100的折流板130。该折流板130设置在喷淋器110与孔板120之间，其上开设用于积存制冷剂的凹槽131，凹槽131位于在喷淋孔111下方。在此种布置下，从喷淋器110的喷淋孔111中流出的液相制冷剂可进入并暂时积存于折流板130上的凹槽131中，并从凹槽中均匀地溢出并流至孔板120上，以免从喷淋孔111流出的制冷剂不够均匀而影响此后的分配效果。

可选地，凹槽131沿纵向设置在折流板130上，以便可以接收到从各个喷淋孔111中流出制冷剂，实现更好的均流效果。

此外，该折流板130还包括沿纵向设置在凹槽131两侧的折流板130上的均流孔132。此时，从凹槽中均匀溢出的制冷剂经过均流孔132再次均流后再向下流至孔板120上，因而具有更好地均流效果，也间接影响此后的换热效果。图中虽然仅在左侧凹槽131的两边示出了均匀布置的均流孔132，但事实上是出于简化示意图、使图片更为清晰的目的。事实上，根据前述文字描述可知，该均流孔均匀地布置在整个折流板上。

参见图1、图2及图5，其中示出了分配器100的孔板120。该孔板120设置在折流板130下端，且其上开设多个分配孔121；以便能够接收从折流板130上的均流孔132中流下的制冷剂，并通过分配孔121进行分配，使其更为均匀地淋过下方的换热管路，从而实现充分的换热。图中虽然仅在左侧示出了均匀布置的分配孔121，但事实上是出于简化示意图、使图片更为清晰的目的。事实上，根据前述文字描述可知，该分配孔均匀地布置在整个孔板上。

参见图1，其中还示出了分配器100的罩板140。该罩板140设置在喷淋器110上方，其在竖直方向上覆盖住孔板120。此时可避免经过气液分离后的液相制冷剂直接被巨大的负压所抽吸入压缩机中。可选地，罩板140沿横向设置成具有中间高两侧低的折边141。此时，分离出的气相制冷剂可先向两侧流动，随后再进入压缩机抽吸端，而液相制冷剂也具有足够的时间落入折流板上，因而更好地避免了液相制冷剂直接被巨大的负压所抽吸入压缩机中。

作为该降膜式蒸发器的应用场景，在此还提供一种制冷系统的实施例，其应用到前述任意实施例中的降膜式蒸发器，因而也能够具有相应的技术效果，并改善该系统的制冷性能，在此不再赘言。

以上例子主要说明了本发明的分配器、降膜式蒸发器及制冷系统。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。