專利名稱：蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置及其循環霧化方法
技術領域：
本發明涉及冷媒在冷卻系統中的霧化技術，具體地說是蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置及其循環霧化方法。
背景技術：
空調系統很多都是采用冷媒的氣液轉換進行熱量交換的
如圖3所示，壓縮機排氣口排出的高溫高壓冷媒氣體，進入冷凝側熱交換器中，在換熱風機的作用下，將熱量傳遞出去，氣態冷媒逐步冷卻液化。高壓液態冷媒經過毛細管、 膨脹閥等的節流裝置后進入蒸發側，蒸發側在壓縮機吸氣的作用下形成低壓，液態冷媒在蒸發側吸收熱量并逐步轉換為氣態而回到壓縮機，如此循環。
在蒸發側和冷凝側，為了更好的發揮熱交換能力，減少沿程損失，基本都采用多路并聯的方式工作。本發明提出一種針對蒸發側并聯管路的冷媒分配的方式，因此，以下描述對象均為蒸發側。
由于安裝和結構的原因，大部分蒸發側并聯管路為豎直排布，現有技術中主要有以下幾種并聯分配形式
自然分配方式(如圖4所示)，以并聯4路(A、B、C、D)為例，高壓液態冷媒經過節流裝置后直接進入分配管，因此，分配管中冷媒的主要形態為液態，氣態比例較少。
由于重力的緣故，各并聯分路的入口處的冷媒壓力是不同的，導致各路的進出口壓差是不一致的
Λ PA = Ρ-Ρ2
ΔΡΒ = Δ PA-Pl
APC= Δ ΡΑ-Ρ2
Δ PD = Δ ΡΑ-Ρ3
由此可見，最下端的A路進出口壓差是最大的；最上端的D路進出口壓差是最小的，由于個分路的進出口壓差主要由沿程損失組成，其值基本在百帕級，因此，這種重力產生的壓差ΛΡ1、ΛΡ2、ΛΡ3就顯得比較明顯。這將導致最上端的分路冷媒流量最小；最下端的分路冷媒流量最大，且分配管中的少量氣體也會加劇這種不均衡性。
預蒸發分配方式(如圖5所示)，這種方式設置了預蒸發管路，在預蒸發管路中，少部分液態冷媒吸收熱量轉換為氣態，劇烈的混合作用產生類似發泡的效果，比較自然分配方式而言，分配的均衡性有所提高，但由于管道表面的液體會沿著管壁向下流動以及較大液滴的沉降作用，并聯管路中的高端管路和低端管路的流量(質量流量)還是有較大的不均勻性。
毛細管分配方式(如圖6所示)，毛細管分配方式屬于強制流量分配，因為毛細管兩端的壓差遠遠大于高低端分路液體產生的壓差，因此基本不會受到重力的影響，各路流量分配僅決定于毛細管的參數(內徑以及長度)在各路之間的相對值。但是，這種方式工藝復雜 ，焊接要求高，工序多，焊接故障發生率高，成本高。為確認毛細管的直徑和長度還需做大量的基礎實驗。發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的缺陷，提供蒸發側熱交換器循環霧化分配裝 置及其循環霧化方法。本發明在并聯的換熱器進行流量分配前，將冷媒轉換成霧化形態，以 消除或減少重力對分配的不良影響。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是蒸發側熱交換器循環霧化分配裝 置，該循環霧化分配裝置設置于冷卻系統的分配管內并且靠近分配管和預蒸發管連接口的 位置；
所述循環霧化分配裝置為一喇叭狀喉管，該喇叭狀喉管除后端管壁與外側的分配 管壁連接成一體外，其余整體部分在分配管內腔為懸空狀態即不與分配管內壁相接觸；
所述分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間形成未霧化冷媒沉降累積區，該未 霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉管壁開設連通口進而形成連通狀 態。
所述喇叭狀喉管壁開設的連通口具體為開設至少一個連通孔或者設置連通管。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置 的循環霧化方法，其步驟為
a.高壓冷媒液體經過節流裝置后，進入預蒸發管路進行熱交換，在預蒸發階段，部 分液體吸收熱量轉換為氣態冷媒，形成類似于發泡狀的氣液混合狀態；這種混合體在經過 蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置進入分配管；
b.部分已經霧化的冷媒沖入分配管；分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間 形成未霧化冷媒沉降累積區，該未霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉 管壁開設連通口進而形成連通狀態；
c.未霧化的冷媒液體順著喇叭狀喉管的喇叭狀口回到未霧化冷媒沉降累積區，部 分較大的液滴冷媒也會在重力作用下沉降或順著分配管壁積在未霧化冷媒沉降累積區；
d.當未霧化冷媒沉降累積區的液面高度超過連通孔或者連通管的高度后，在喇叭 狀喉管內外的壓差作用下，未霧化冷媒沉降累積區的液態冷媒經連通孔或者連通管流入喇 叭狀喉管；
e.流入喇叭狀喉管的液態冷媒在預蒸發管過來的流體作用下轉換或部分轉換為 霧化狀態，未霧化的液體又重新回到未霧化冷媒沉降累積區，形成動態的循環狀態。
本發明的蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置及其循環霧化方法和現有技術相比， 具有以下有益效果
本發明裝置安放在分配管內靠近預蒸發連接口的位置，用于以下情況(同時滿 足)空調系統的蒸發側；多路并聯分配換熱方式；各個并聯分路的冷媒入口處存在明顯的高度差。
本發明的作用是消除或減小重力對各個并聯分路分配不均的影響，提供均衡的流 量分配，由此提聞換熱器的換熱效能、提聞空調系統效率。
本裝置產生的效果是在并聯的換熱器進行流量分配前，將冷媒轉換成霧化形態， 以消除或減少重力對分配的不良影響。
具有高低端各路換熱器分配均勻性較好、成本低、無需做大量的基礎實驗、通用性好、一種結構適用多種機型、工藝簡單、故障率低等特點。
圖示意圖意圖
圖
圖
圖1為本發明的蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置所在冷卻系統中位置的結構2-1、圖2-2為本發明的蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置兩種實施例結構示3為現有技術中的整個冷卻系統的結構示意圖；4為現有技術中的冷媒采用自然分配方式的結構示意圖；5為現有技術中的冷媒采用預蒸發分配方式的結構示意圖；6為現有技術中的冷媒采用毛細管分配方式的結構示意圖。
具體實施方式
接下來參照說明書附圖對本發明的蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置及其循環霧化方法作以下詳細地說明。
實施例1 :如圖1和圖2-1所示，蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置，該循環霧化分配裝置設置于冷卻系統的分配管I內并且靠近分配管和預蒸發管連接口的位置；所述循環霧化分配裝置為一喇叭狀喉管2,該喇叭狀喉管除后端管壁與外側的分配管壁連接成一體外，其余整體部分在分配管內腔為懸空狀態即不與分配管內壁相接觸；所述分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間形成未霧化冷媒沉降累積區M，該未霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉管壁開設連通口進而形成連通狀態。
所述喇叭狀喉管壁開設的連通口具體為開設至少一個連通孔3。
蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置的循環霧化方法，其步驟為
a.高壓冷媒液體經過節流裝置后，進入預蒸發管路進行熱交換，在預蒸發階段，部分液體吸收熱量轉換為氣態冷媒，形成類似于發泡狀的氣液混合狀態；這種混合體在經過蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置進入分配管；
b.部分已經霧化的冷媒沖入分配管；分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間形成未霧化冷媒沉降累積區，該未霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉管壁開設連通口進而形成連通狀態；
c.未霧化的冷媒液體順著喇叭狀喉管的喇叭狀口回到未霧化冷媒沉降累積區，部分較大的液滴冷媒也會在重力作用下沉降或順著分配管壁積在未霧化冷媒沉降累積區M ；
d.當未霧化冷媒沉降累積區的液面高度超過連通孔3的高度后，在喇叭狀喉管內外的壓差作用下，未霧化冷媒沉降累積區M的液態冷媒經連通孔3流入喇叭狀喉管；
e.流入喇叭狀喉管的液態冷媒在預蒸發管過來的流體作用下轉換或部分轉換為霧化狀態，未霧化的液體又重新回到未霧化冷媒沉降累積區M，形成動態的循環狀態。
實施例2 :如圖1和圖2-2所示，蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置，該循環霧化分配裝置設置于冷卻系統的分配管I內并且靠近分配管和預蒸發管連接口的位置；所述循環霧化分配裝置為一喇叭狀喉管2,該喇叭狀喉管除后端管壁與外側的分配管壁連接成一體外，其余整體部分在分配管內腔為懸空狀態即不與分配管內壁相接觸；所述分配管內壁 和喇叭狀喉管外壁之間的空間形成未霧化冷媒沉降累積區M，該未霧化冷媒沉降累積區和 喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉管壁開設連通口進而形成連通狀態。
所述喇叭狀喉管壁開設的連通口具體為設置至少一個連通管4。
蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置的循環霧化方法，其步驟為
a.高壓冷媒液體經過節流裝置后，進入預蒸發管路進行熱交換，在預蒸發階段，部 分液體吸收熱量轉換為氣態冷媒，形成類似于發泡狀的氣液混合狀態；這種混合體在經過 蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置進入分配管；
b.部分已經霧化的冷媒沖入分配管；分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間 形成未霧化冷媒沉降累積區，該未霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉 管壁開設連通口進而形成連通狀態；
c.未霧化的冷媒液體順著喇叭狀喉管的喇叭狀口回到未霧化冷媒沉降累積區，部 分較大的液滴冷媒也會在重力作用下沉降或順著分配管壁積在未霧化冷媒沉降累積區M ；
d.當未霧化冷媒沉降累積區的液面高度超過連通管4的高度后，在喇叭狀喉管內 外的壓差作用下，未霧化冷媒沉降累積區M的液態冷媒經連通管4流入喇叭狀喉管；
e.流入喇叭狀喉管的液態冷媒在預蒸發管過來的流體作用下轉換或部分轉換為 霧化狀態，未霧化的液體又重新回到未霧化冷媒沉降累積區M，形成動態的循環狀態。
以上所述實施例，只是本發明較優選的具體的實施方式的一種，本領域的技術人 員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置，其特征在于該循環霧化分配裝置設置于冷卻系統的分配管內并且靠近分配管和預蒸發管連接口的位置； 所述循環霧化分配裝置為一喇叭狀喉管，該喇叭狀喉管除后端管壁與外側的分配管壁連接成一體外，其余整體部分在分配管內腔為懸空狀態即不與分配管內壁相接觸； 所述分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間形成未霧化冷媒沉降累積區，該未霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉管壁開設連通口進而形成連通狀態。
2.根據權利要求1所述的蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置，其特征在于所述喇叭狀喉管壁開設的連通口具體為開設至少一個連通孔或者設置連通管。
3.蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置的循環霧化方法，其步驟為 a.高壓冷媒液體經過節流裝置后，進入預蒸發管路進行熱交換，在預蒸發階段，部分液體吸收熱量轉換為氣態冷媒，形成類似于發泡狀的氣液混合狀態；這種混合體在經過蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置進入分配管； b.部分已經霧化的冷媒沖入分配管；分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間形成未霧化冷媒沉降累積區，該未霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉管壁開設連通口進而形成連通狀態； c.未霧化的冷媒液體順著喇叭狀喉管的喇叭狀口回到未霧化冷媒沉降累積區，部分較大的液滴冷媒也會在重力作用下沉降或順著分配管壁積在未霧化冷媒沉降累積區； d.當未霧化冷媒沉降累積區的液面高度超過連通孔或者連通管的高度后，在喇叭狀喉管內外的壓差作用下，未霧化冷媒沉降累積區的液態冷媒經連通孔或者連通管流入喇叭狀喉管； e.流入喇叭狀喉管的液態冷媒在預蒸發管過來的流體作用下轉換或部分轉換為霧化狀態，未霧化的液體又重新回到未霧化冷媒沉降累積區，形成動態的循環狀態。
全文摘要
本發明公開了蒸發側熱交換器循環霧化分配裝置及其循環霧化方法，該循環霧化分配裝置設置于冷卻系統的分配管內并且靠近分配管和預蒸發管連接口的位置；所述循環霧化分配裝置為一喇叭狀喉管，所述分配管內壁和喇叭狀喉管外壁之間的空間形成未霧化冷媒沉降累積區，該未霧化冷媒沉降累積區和喇叭狀喉管內腔通過在喇叭狀喉管壁開設連通口進而形成連通狀態。本裝置產生的效果是在并聯的換熱器進行流量分配前，將冷媒轉換成霧化形態，以消除或減少重力對分配的不良影響。具有高低端各路換熱器分配均勻性較好、成本低、無需做大量的基礎實驗、通用性好、一種結構適用多種機型、工藝簡單、故障率低等特點。
文檔編號F25B41/00GK103032998SQ20111030441
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者周海波, 鄧惠群 申請人:江蘇新日丹頓電氣有限公司