一種採用重力供液的空調系統的製作方法

2023-06-08 11:02:01 2

本實用新型涉及空調的技術領域，具體涉及一種採用重力供液的空調系統。

背景技術：

現有技術中空調系統內，蒸發器是製冷裝置中的關鍵設備，其性能的優劣對整個空調的製冷裝置的成本和效率有很大的影響，它是提高空調的整體性能和工作效率的關鍵因素。

中國專利文獻CN101368775A公開一種自然循環重力供液空調系統，雖然在蒸發器與壓縮機之間的管路上設置氣液分離器，氣液分離器中的低壓液體製冷劑在重力的作用下通過輸液管進入蒸發器內，液體製冷劑在蒸發器內被汽化，形成氣液兩相製冷劑，氣液兩相製冷劑在壓力差的作用下通過回氣管進入氣液分離器被分離，分離後的氣體進入壓縮機內，分離後的液體再回到蒸發器內。

但是，上述結構的空調系統中，蒸發器一般採用橫放圓柱形水盤管換熱器，換熱器的進出口均設置在換熱器的下側，由於換熱器中的製冷劑為氣液兩相，此布置方式不利於製冷劑中氣體的流出，也不易控制過熱度，從而影響空調的製冷效果和安全性能。

技術實現要素：

因此，本實用新型要解決的技術問題在於現有技術中的蒸發器橫向設置，不便於製冷劑中的氣體的流出，影響空調的製冷效果。

為此，本實用新型提供一種採用重力供液的空調系統，包括通過第一管路依次連接的蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流裝置，所述節流裝置的遠離所述冷凝器的一端連接於所述蒸發器；以及設置在所述壓縮機與所述蒸發器之間，和/或設置在所述節流裝置與所述蒸發器之間的至少一個氣液分離器，所述氣液分離器中分離出的氣體和液體分別進入所述壓縮機和所述蒸發器內；

所述蒸發器內的供製冷劑流通的第二管路沿豎直方向呈環形設置，以圍成環形內腔，所述第二管路的兩端分別為第一進口和第一出口，所述第一出口位於所述環形內腔的頂部，所述第一進口位於所述環形內腔的頂部或底部。

優選地，上述的採用重力供液的空調系統，所述氣液分離器為兩個，一個所述氣液分離器設置在所述壓縮機的進氣口與所述蒸發器的第一出口之間，另一個所述氣液分離器設置在所述節流裝置的出口與所述蒸發器的第一進口之間；以及還包括第三管路，所述第三管路將另一個所述氣液分離器的出氣口與所述壓縮機的進氣口連接。

優選地，上述的採用重力供液的空調系統，所述氣液分離器為一個，具有第一出液口、第一出氣口和兩個第二進口；

所述氣液分離器的兩個第二進口分別通過所述第一管路連接於所述節流裝置的出口和所述蒸發器的出口，所述第一出液口和所述第一出氣口分別通過所述第一管路連接於所述蒸發器的第一進口和所述壓縮機的進氣口。

進一步優選地，上述的採用重力供液的空調系統，所述蒸發器為一個，且所述第二管路為圓環形管，以形成圓形內腔。

優選地，上述的採用重力供液的空調系統，所述蒸發器為兩個，所述蒸發器的第二管路呈弧形設置，其底部為所述第一進口，頂部為所述第一出口，兩個所述蒸發器的第二管路相對設置，以形成所述環形內腔。

進一步優選地，上述的採用重力供液的空調系統，所述第二管路為半圓形管，兩個半圓形管圍成所述圓形內腔。

進一步優選地，上述的採用重力供液的空調系統，還包括集氣管，所述集氣管的一端連接於兩個所述第二管路的第一出口，另一端連接於所述氣液分離器。

優選地，上述的採用重力供液的空調系統，所述蒸發器為翅片管式換熱器或者微通道式換熱器。

優選地，上述的採用重力供液的空調系統，所述壓縮機為無油壓縮機；和/或

所述冷凝器為殼管式換熱器、板式換熱器或者風冷式換熱器中的任意一種。

優選地，上述的採用重力供液的空調系統，還包括空氣供給裝置，連接於所述蒸發器的環形內腔，用於將外界的空氣抽入所述環形內腔中。

本實用新型技術方案，具有如下優點：

1.本實用新型提供的採用重力供液的空調系統，包括過第一管路依次連接的蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流裝置，節流裝置的遠離冷凝器的一端連接於蒸發器；以及設置在壓縮機與所述蒸發器之間，和/或設置在所述節流裝置與所述蒸發器之間的至少一個氣液分離器，所述氣液分離器中分離出的氣體和液體分別進入所述壓縮機和所述蒸發器內；蒸發器內的供製冷劑流通的第二管路沿豎直方向呈環形設置，以圍成環形內腔，所述第二管路的兩端分別為第一進口和第一出口，所述第一出口位於所述環形內腔的頂部，所述第一進口位於所述環形內腔的頂部或底部。

此結構的空調系統，蒸發器內的供製冷劑流通的第二管路沿豎直方向呈環形設置，以圍成環形內腔。冷凝器內的製冷劑經節流裝置進入蒸發器內後形成氣液兩相製冷劑，由於第一出口位於環形內腔的頂部，氣體和液體在自身的重力下，氣體能夠更迅速地經第一出口流出進入氣液分離器內，而液體則沿著第二管路的壁面向下沉落，仍處於蒸發器內，從而利於氣體在蒸發器內的流出，也便於在第一出口處檢測和控制氣體的過熱度，改善空調的製冷效果和安裝性能。

2.本實用新型提供的採用重力供液的空調系統，氣液分離器為兩個，一個所述氣液分離器設置在所述壓縮機的進氣口與所述蒸發器的第一出口之間，另一個所述氣液分離器設置在所述節流裝置的出口與所述蒸發器的第一進口之間；以及還包括第三管路，所述第三管路將另一個所述氣液分離器的出氣口與所述壓縮機的進氣口連接。

節流裝置與蒸發器之間設置的氣液分離器，在製冷劑進入蒸發器之前，先將製冷劑進行氣液分離器，分離後的氣體直接進入壓縮機內，分離後的液體進入蒸發器內，減少因氣體製冷劑進入蒸發器內所佔用的換熱面積，提高蒸發器的換熱量，形成更多的氣體製冷劑；同時，在蒸發器與壓縮機之間設置氣液分離器，讓換熱不足的液體製冷劑留在氣液分離器內，再回到蒸發器內進行二次換熱，來形成所需的氣體製冷劑，使得進入壓縮機的製冷劑均為氣體，防止換熱不足的液體製冷劑進入壓縮機內，影響壓縮機的使用壽命。

3.本實用新型提供的採用重力供液的空調系統，氣液分離器為一個，具有第一出液口、第一出氣口和兩個第二進口；所述氣液分離器的兩個第二進口分別通過所述第一管路連接於所述節流裝置的出口和所述蒸發器的出口，第一出液口和第一出氣口分別通過第一管路連接於蒸發器的第一進口和壓縮機的進氣口。

此結構的空調系統，將節流裝置與蒸發器之間的氣液分離器，與壓縮機與蒸發器之間的氣液分離器整合成一個氣液分離器，從而簡化整個空調系統的結構，產品的結構緊湊。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例1中所提供的採用重力供液的空調系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例2中所提供的採用重力供液的空調系統的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例3中所提供的採用重力供液的空調系統的結構示意圖；

附圖標記說明：1-蒸發器；11-第二管路；111-第一出口；112-第一進口； 12-環形內腔；2-壓縮機；3-冷凝器；4-氣液分離器；41-第一出液口；42-第一出氣口；43-第二進口；5-節流裝置；6-第一管路；7-第三管路；8-集氣管。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。

實施例1

本實施例提供一種採用重力供液的空調系統，如圖1所示，包括通過第一管路6依次連接的蒸發器1、壓縮機2、冷凝器3、節流裝置5；節流裝置5的的遠離冷凝器3的一端連接於蒸發器1，以形成供製冷劑流通的循環迴路；以及兩個氣液分離器4和空氣供給裝置。

其中，兩個氣液分離器4，一個氣液分離器4設置在壓縮機2的進氣口與蒸發器1的第一出口111之間，另一個氣液分離器4設置在節流裝置5 的出口與蒸發器1的第一進口112之間；以及還包括第三管路7，第三管路 7將另一個氣液分離器4的出氣口與壓縮機2的進氣口連接。

蒸發器1為一個，其內的供製冷劑流通的第二管路11為圓環形管，以圍成圓形內腔，第二管路11的兩端分別為第一進口112和第一出口111，第一出口111和第一進口112均位於圓形內腔的頂部。

空氣供給裝置連接於蒸發器1的環形內腔12，用於將外界的空氣抽入圓形內腔中，在第二管路11上進行對流換熱，換熱後的氣體經出風口吹向室內，形成製冷模式。同時，壓縮機2為無油壓縮機2，冷凝器3為殼管式換熱器，空氣供給裝置優選為軸流式風機，或者離心風機，或者現有技術中的其他風機。

此實施方式的空調系統，製冷劑從節流裝置5出口進入氣液分離器4 內，分離後的氣體經第三管路7進入壓縮機2內，分離後的液體經第一管路6進入蒸發器1內，製冷劑在蒸發器1內形成氣液兩相，由於蒸發器1 的第二管路11的第一進口112和第一出口111均位於環形內腔12的頂部，則氣體和液體在自身的重力下，氣體能夠更迅速地經第一出口111流出而進入氣液分離器4內，液體則沿著第二管路11的壁面向下沉落，仍處於蒸發器1內，從而利於氣體在蒸發器1內的流出，也便於在第一出口111處檢測和控制氣體的過熱度，改善空調的製冷效果和安裝性能。同時，在蒸發器1與壓縮機2之間設置氣液分離器4，進入該氣液分離器4內的製冷劑，讓換熱不足的液體製冷劑留在氣液分離器4內，再經蒸發器1的第一進口112回到蒸發器1內進行二次換熱，來形成所需的氣體製冷劑，換熱足的液體形成的氣體則進入壓縮機2內，使得進入壓縮機2內的製冷劑均為氣體，防止換熱不足的液體製冷劑進入壓縮機2內，影響壓縮機2的使用壽命。

另外，採用無油的壓縮機2，在製冷劑循環迴路中，無需考慮壓縮機2 的回油問題。節流裝置5便於控制冷凝器3流出的製冷劑是否要流入到氣液分離器4內，以及製冷劑流量的控制。

作為可替換的實施方式，還可以僅在蒸發器1與壓縮機2之間設置氣液分離器4，或者節流裝置5與蒸發器1之間設置氣液分離器4。

作為優選的實施方式，上述的蒸發器1優選為翅片管式換熱器，進一步優選地，翅片管式換熱器的第二管路採用筒管，翅片採用鋁翅片，從而降低蒸發器1的成本；或者蒸發器1優選為微通道式換熱器，進一步優選採用全鋁材質製成。或者，蒸發器1還可以為其他的換熱器，但需滿足蒸發器1豎直設置，其內的供製冷劑流通的第二管路11沿豎直方向呈環形設置，以圍成環形內腔12，第二管路11的第一出口111位於環形內腔12的頂部，第一進口112位於環形內腔12的頂部或底部，以實現蒸發器1內在重力的作用下，促進氣體的流出。

作為可替換的實施方式，壓縮機2還可以為現有的其他壓縮機2。作為冷凝器3的變形，冷凝器3還可以為板式換熱器或者風冷式換熱器，或者現有技術中的其他換熱器。對於氣液分離器4而言，氣液分離器4可以為現有技術中的任意氣液分離器4，只需實現上述的氣液分離功能即可。作為節流裝置5的優選，節流裝置5為節流閥，或者電磁閥，或者現有技術中的其他閥門。

實施例2

本實施例提供一種採用重力供液的空調系統，如圖2所示，與實施例1 中提供的採用重力供液的空調系統相比，區別僅在於：氣液分離器4為一個，該氣液分離器4具有第一出液口41、第一出氣口42和兩個第二進口43；氣液分離器4的兩個第二進口43分別通過第一管路6連接於節流裝置 5的出口和蒸發器1的出口，第一出液口41和第一出氣口42分別通過第一管路6連接於蒸發器1的第一進口112和壓縮機2的進氣口。

此實施方式中的空調系統，將節流裝置5與蒸發器1之間的氣液分離器4與，壓縮機2與蒸發器1之間的氣液分離器4整合成一個氣液分離器4，蒸發器1內的氣液兩相製冷劑經一個第二進口43進入氣液分離器4內；同時，節流裝置5內的製冷劑經另一個第二進口43也進入該蒸發器1內，分離後的氣體經第一出口111進入壓縮機2內，分離後的液體經第一出液口 41進入蒸發器1內，從而簡化整個空調系統的結構，使得產品的結構緊湊。

實施例3

本實施例提供一種採用重力供液的空調系統，如圖3所示，與實施例1 或實施例2中提供的採用重力供液的空調系統相比，區別僅在於：

蒸發器1為兩個，蒸發器1的第二管路11為半圓形管，其底部為第一進口112，頂部為第一出口111，兩個蒸發器1的兩個半圓形管相對設置，並圍成圓形內腔。還包括集氣管8，集氣管8的一端連接於兩個半圓形管的第一出口111，另一端連接於氣液分離器4。

此實施方式的採用重力供液的空調系統，兩個蒸發器1內的第二管路 11呈半圓形管，兩個半圓形管圍成圓形內腔。同時，採用集氣管將兩個半圓形管的第一出口111匯集在一起，當兩個半圓形管內的製冷劑形成氣液兩相時，氣體經第一出口111匯集在集氣管內，再經第一管路6輸送至壓縮機2，從而將分離後的氣體輸送至壓縮機2內，分離後的液體再回到蒸發器1內。

作為可替換的實施方式，第二管路11還可以為弧形管，或者其他形狀的管，只需兩個蒸發器1的第二管路11相對設置，以形成環形內腔12即可，第二管路11的底部為第一進口112，頂部為第一出口111即可。

作為變形，還可以不設置上述的集氣管，兩個半圓形管的第一出口111 分別通過第一管路6連接於壓縮機2。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。