[发明专利]一种应用于补气增焓热泵空调系统的双向螺旋闪蒸器

说明书

技术领域

本发明涉及到低温补气增焓的空调系统，具体涉及到一种应用于补气增焓热泵空调系统的双向螺旋闪蒸器。

背景技术

现有的热泵空调系统在低温环境运行，依然存在制热能力衰减、制热效率降低、压缩机排气温度升高导致系统运行不可靠等问题，从而限制了热泵空调的在北方寒冷地区的推广使用。而补气增焓热泵空调系统由于其良好的低温适应性，被逐渐应用到低温家用空调、汽车空调等领域。

现有的带有闪蒸罐的补气增焓系统，其闪蒸罐具有三个口：气液混合制冷剂入口、液态制冷剂出口、补气出口。其最大的缺点是这种闪蒸器是单向流动的，对制冷剂的流向有要求。然而补气增焓不仅能提升热泵空调系统的低温制热性能，也能提升空调系统的高温制冷性能，所以当一套热泵空调系统制冷和制热都需要使用闪蒸器进行补气的时候，就涉及到制冷/制热模式的切换问题，此时若要保证闪蒸器流动的单向性，则至少需要另加四个电磁阀进行控制，增大了系统的复杂程度。

目前带有闪蒸器的补气增焓系统还多应用于家用空调中，当将其应用于车用空调如客车空调时，又面临安装尺寸受限的问题。对于闪蒸器设计，为了保证气液分离的效果，闪蒸器高度与直径之比一般应为4~6。但是客车空调对于高度尺寸又非常的敏感，高度和直径之比最多只能达到2左右，气液分离效果难以保证。

综上所述，如何将带闪蒸罐的补气增焓系统应用到高度有限制的场合，如客车空调中，提升空调系统的低温制热性能，同时又要保证系统的简洁性以及闪蒸器的气液分离效果，是本领域技术人员急需解决的一个问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种应用于补气增焓热泵空调系统的双向螺旋闪蒸器，以改善高度受限制的闪蒸器气液分离效果，同时实现制冷剂的双向流动，简化补气增焓系统。

本发明的技术解决方案是：

一种应用于补气增焓热泵空调系统的双向螺旋闪蒸器，包括筒体，所述筒体由上而下包括上段筒体、中段筒体和下端筒体，共同组成罐体的工作容积，上段筒体侧壁设置有出气管，下端筒体侧壁设置有延伸至筒体内腔的第一制冷剂进出口管和第二制冷剂进出口管，所述第一制冷剂进出口管和第二制冷剂进出口管插入筒体内的部分同为顺时针或同为逆时针盘旋向上的螺旋铜管部，两个螺旋铜管部盘绕组装，共同构成气液分离装置，所述第一制冷剂进出口管位于筒体内液面以下的底部设置有若干第一回油回液孔，所述第二制冷剂进出口管位于筒体内液面以下的底部分别设置有若干第二回油回液孔，本方案既实现了制冷剂的双向流动，又能在安装高度受限情况下改善闪蒸器气液分离效果，极大的简化了补气增焓系统的复杂度，结构简单、体积小、成本低，尤其适合低温制热和高温制冷工况下都需补气的应用场合。

进一步地，所述第一回油回液孔的数量为2~5个，其流通截面积之和小于等于所述第一制冷剂进出口管通流截面积，所述第二回油回液孔的数量为2~5个，其流通截面积之和小于等于第二制冷剂进出口管的通流截面积，以保证有足够多的气液混合制冷剂能够流入到螺旋铜管部内，并由螺旋铜管部末端流出，以便气液混合制冷剂在重力的作用下进行气液分离。

进一步地，所述第一制冷剂进出口管位于筒体内液面以上的螺旋铜管部沿管体螺旋线的沿程均匀的开有一排第一出气孔和一排第一出液孔；所述第二制冷剂进出口管位于筒体内液面以上的螺旋铜管部沿管体螺旋线的沿程均匀的开有一排第二出气孔和一排第二出液孔，本方案通过在螺旋铜管部设置出气孔和出液孔，使气液混合的制冷剂在螺旋离心力作用下，由出气孔和出液孔分别输出气态制冷剂和液态制冷剂，进一步实现气液分离。

进一步地，所述第一出气孔设置在第一制冷剂进出口管的螺旋铜管部内侧斜上角，与水平方向呈30~60°夹角，所述第一出液孔设置在第一制冷剂进出口管的螺旋铜管部外侧斜下角，与水平方向呈30~60°夹角；所述第二出气孔设置在第二制冷剂进出口管的螺旋铜管部内侧斜上角，与水平方向呈30~60°夹角，第二出液孔设置在第二制冷剂进出口管的螺旋铜管部外侧斜下角，与水平方向呈30~60°夹角，本方案通过设置出气孔和出液孔的特殊位置，使气液混合的制冷剂在螺旋管道内通过离心力进行分离，进一步提高制冷剂的气液分离效果。

进一步地，所述第一出气孔、第一出液孔、第二出气孔、第二出液孔的数量均为4~10个，本方案所述数量既能满足的液态和气态制冷剂离心分离的目的，同时也不至于增加加工难度和成本。

进一步地，所述第一制冷剂进出口管和第二制冷剂进出口管的形状结构相同。