本發(fā)明屬于制冷領域，涉及一種微通道制冷回路。

背景技術：

目前微通道換熱器廣泛的應用于汽車空調(diào)、商用空調(diào)、機房空調(diào)等領域，主要是作為冷凝器使用，傳統(tǒng)的微通道換熱器作為制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器使用時，由于制冷劑在各扁管微通道中氣液兩相制冷劑密度不同，導致分配的很不均勻，“干蒸”和“供液過多”現(xiàn)象在換熱器各扁管微通道間非常普遍，而制冷劑分配的不均勻性對系統(tǒng)的性能影響是非常大的，使得制冷系統(tǒng)的效率大大降低。

傳統(tǒng)的微通道制冷回路，在微通道蒸發(fā)器前設置氣液分離裝置，氣液分離裝置制冷劑液態(tài)出口與微通道蒸發(fā)器入口連接，氣液分離裝置制冷劑氣態(tài)出口與壓縮機之間相連旁通閥。此制冷回路旁通閥打開時，微通道蒸發(fā)器入口處只有液態(tài)制冷劑。

傳統(tǒng)的微通道制冷回路，在微通道蒸發(fā)器前設置氣液分離裝置，在氣液分離裝置制冷劑氣態(tài)出口和壓縮機制冷劑入口之間連接旁通閥，保證微通道蒸發(fā)器入口只有液態(tài)制冷劑；另外在微通道蒸發(fā)器主管兩端安裝開口部件，開口部件與氣液分離裝置側部入口之間連著開口閥，用于解決制冷劑分液不均并降低壓降，提高系統(tǒng)制冷效果。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的不足，提出了一種可以有利于微通道蒸發(fā)器制冷劑分液均勻且提高蒸發(fā)器換熱率的蒸發(fā)前置氣液分離裝置的微通道制冷回路。

技術方案：本發(fā)明的微通道制冷回路，包括沿制冷劑制冷循環(huán)方向依次連接的壓縮機、微通道冷凝器、第一毛細管節(jié)流裝置、氣液分離裝置、微通道蒸發(fā)器，連接所述氣液分離裝置和壓縮機的第二毛細管節(jié)流裝置，所述微通道蒸發(fā)器的制冷劑出口與壓縮機的制冷劑進口連接，構成制冷回路；氣液分離裝置的液態(tài)出口連接微通道蒸發(fā)器的入口，氣液分離裝置的氣態(tài)出口連接第二毛細管節(jié)流裝置的入口，所述第二毛細管節(jié)流裝置的出口與壓縮機的制冷劑進口連接。

進一步的，本發(fā)明制冷回路中，所述第一毛細管節(jié)流裝置與第二毛細管節(jié)流裝置的毛細管纏繞圈數(shù)之比為5:1～10:1。

本發(fā)明裝置包括壓縮機、微通道冷凝器、第一毛細管節(jié)流裝置、氣液分離裝置、微通道蒸發(fā)器和第二毛細管節(jié)流裝置。其中蒸發(fā)前置一個氣液分離裝置，使得進入微通道蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑保證液態(tài)，有利于微通道蒸發(fā)器均勻分液，保證制冷回路的制冷效果，提高換熱效率。

進一步的，本發(fā)明制冷回路中，氣液分離裝置在離頂端1/6～1/8處通過管路與第一毛細管節(jié)流裝置連接，所述管路插入氣液分離裝置水平寬度的1/4～1/3處，并與氣液分離裝置中設置的U型管連接，所述U型管的直徑為氣液分離裝置水平寬度的1/2，且出口位于回路穩(wěn)態(tài)后氣分液面以下；氣液分離裝置在離頂端7/8～9/10處通過管路與微通道蒸發(fā)器相連，所述管路插入氣液分離裝置水平寬度的1/5～1/4處；氣液分離裝置在頂部的正中間通過管路與第二毛細管節(jié)流裝置相連，所述管路水平插入氣液分離裝置垂直高度的1/10～1/12處。

本發(fā)明通過在制冷回路中的微通道蒸發(fā)器前設置一進兩出的氣液分離裝置。氣液分離裝置將節(jié)流后的氣液兩相制冷劑進行氣液分離，分離后的液態(tài)制冷劑進入微通道蒸發(fā)器，氣態(tài)制冷劑從上端出口進入到第二毛細管節(jié)流裝置后與微通道蒸發(fā)器出來的氣態(tài)制冷劑匯合后進入壓縮機，開始進行下一次循環(huán)。高壓液態(tài)制冷劑進入第一毛細管節(jié)流裝置，通過毛細管節(jié)流后變成低溫低壓氣液混合狀態(tài)制冷劑進入氣液分離裝置。針對現(xiàn)有的蒸發(fā)制冷回路，微通道蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的狀態(tài)是氣液兩相的狀態(tài)，氣態(tài)制冷劑既占據(jù)較大的空間，換熱效果又較差，于此進行改進。在微通道蒸發(fā)器入口前置氣液分離裝置，致使側部出來的液態(tài)制冷劑進入微通道蒸發(fā)器，有利于蒸發(fā)器均勻分液。

在本發(fā)明制冷回路中，為了使氣液分離裝置分離出來的氣態(tài)制冷劑與在微通道內(nèi)因流動因沿程及局部阻力導致壓力下降的蒸發(fā)器出口處制冷劑壓力平衡，氣液分離裝置氣態(tài)蒸汽管路上設置了第二毛細管節(jié)流裝置，不僅可以起到節(jié)流降壓的作用而且還可以調(diào)節(jié)氣態(tài)制冷劑的流量。從氣液分離裝置頂部管道流出的氣態(tài)制冷劑先隨制冷回路裝置流入第二毛細管節(jié)流裝置再流入壓縮機。

進一步的，本發(fā)明制冷回路中，針對現(xiàn)有的蒸發(fā)制冷回路，微通道蒸發(fā)器的進液主管所連接的微通道分液不均，使得換熱效果降低，于此進行改進，在微通道蒸發(fā)器的進液主管上設置有長笛型分液。

更進一步的優(yōu)選方案中，所述長笛型分液管的長度為400～450mm，直徑為5～10mm，孔數(shù)為40～50，孔直徑為4～5mm。長笛型的分液管，通過內(nèi)外兩層套管式靜壓結構，更加有利于液相制冷劑在微通道蒸發(fā)器的分液歧管中均勻分液。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

相比于現(xiàn)有的微通道制冷回路，本發(fā)明的制冷回路中，在蒸發(fā)器之前布置了一個氣液分離裝置。該氣液分離裝置將節(jié)流后的氣液兩相制冷劑的氣相制冷劑導出至壓縮機前置的第二毛細管節(jié)流裝置，而液體制冷劑進入微通道蒸發(fā)器，液體制冷劑比起氣液兩相制冷劑在微通道蒸發(fā)器的分液歧管中的流動分配過程，將更有利于微通道蒸發(fā)器均勻分液。究其原因，氣液兩相制冷劑由于氣相的比容小于液相，氣相制冷劑快速上浮，將堵住微通道蒸發(fā)器的扁管入口，大大降低分液效果。

相比于現(xiàn)有的微通道制冷回路，本發(fā)明的制冷回路中，在氣液分離裝置和壓縮機的連接管道上設置了毛細管，而非采用開口部件(比如開口閥)等。毛細管更大的降壓作用可以確保節(jié)流后的氣液兩相制冷劑中的氣態(tài)制冷劑通過第二毛細管節(jié)流裝置進入壓縮機，而不是主動誘發(fā)節(jié)流后的氣液兩相制冷劑的液相主動閃發(fā)成為氣態(tài)，經(jīng)由氣液分離裝置進入壓縮機。節(jié)流后的氣液兩相制冷劑中的液相要進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)換熱獲得冷量才是正道，而不是主動閃發(fā)。

相比于現(xiàn)有的微通道制冷回路，本發(fā)明的制冷回路中，在微通道蒸發(fā)器的進液主管上加用長笛型分液管，長笛型的分液管，通過內(nèi)外兩層套管式靜壓結構，更加有利于液相制冷劑在微通道蒸發(fā)器的分液歧管中均勻分液。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)循環(huán)原理圖；

圖2是微通道蒸發(fā)器剖視圖；

圖3是氣液分離裝置細節(jié)圖；

圖4是微通道蒸發(fā)器分液端頭細節(jié)圖；

圖5是系統(tǒng)循環(huán)壓焓圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

圖中有：1-壓縮機；2-微通道冷凝器；3-第一風機；4-第一毛細管節(jié)流裝置；5-氣液分離裝置；6-微通道蒸發(fā)器；7-第二風機；8-第二毛細管節(jié)流裝置；61-長笛型分液管。

本發(fā)明的系統(tǒng)循環(huán)原理圖如圖1～圖4所示，低溫低壓制冷劑進入壓縮機1中，壓縮至高壓氣態(tài)形式流出，高壓氣態(tài)制冷劑進入微通道冷凝器2中進行冷凝換熱，制冷劑由高壓氣態(tài)變成高壓液態(tài)；高壓液態(tài)制冷劑進入第一毛細管節(jié)流裝置4，經(jīng)過節(jié)流降壓由液態(tài)變成氣液混合狀態(tài)，之后制冷劑分成兩路：其中一路由氣液分離裝置5將其進行氣液分離，由氣液分離裝置5側端出來的液態(tài)制冷劑進入微通道蒸發(fā)器6，經(jīng)微通道蒸發(fā)器6換熱蒸發(fā)后進入壓縮機1；另外一路由氣液分離裝置5頂部出來的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過第二毛細管節(jié)流裝置8節(jié)流降壓后與微通道蒸發(fā)器6出來的氣態(tài)制冷劑匯合，回到壓縮機1，進行下一次循環(huán)。

本發(fā)明的制冷回路中，在微通道蒸發(fā)器6之前布置了氣液分離裝置5。氣液分離裝置5將節(jié)流后的氣液兩相制冷劑的氣相制冷劑導出至壓縮機1前置的第二毛細管節(jié)流裝置8，而液體制冷劑進入微通道蒸發(fā)器6，液體制冷劑比起氣液兩相制冷劑在微通道蒸發(fā)器的分液歧管中的流動分配過程，將更有利于微通道蒸發(fā)器均勻分液。

本發(fā)明的制冷回路中，在氣液分離裝置5和壓縮機1的連接管道上設置了第二毛細管節(jié)流裝置8，而非采用開口部件(比如開口閥)等。毛細管更大的降壓作用可以確保節(jié)流后的氣液兩相制冷劑中的氣態(tài)制冷劑通過氣液分離裝置5進入壓縮機1，而不是主動誘發(fā)節(jié)流后的氣液兩相制冷劑的液相主動閃發(fā)成為氣態(tài)，經(jīng)由氣液分離裝置5進入壓縮機1。節(jié)流后的氣液兩相制冷劑中的液相要進入微通道蒸發(fā)器6進行蒸發(fā)換熱獲得冷量才是正道，而不是主動閃發(fā)，主動進入壓縮機1。

本發(fā)明的制冷回路中，在微通道蒸發(fā)器6的進液主管上加用長笛型分液管61，長笛型分液管61，通過內(nèi)外兩層套管式靜壓結構，更加有利于液相制冷劑在微通道蒸發(fā)器6的分液歧管中均勻分液。

通常，東北寒冷地區(qū)冬季室外溫度過低(-10℃以下)。在較低溫度工況下，常規(guī)設計的冷凝器無法正常工作，制冷劑流動狀態(tài)不理想，壓縮機1無法正常運行，從而導致制冷系統(tǒng)無法正常運行。因此，東北寒冷地區(qū)此制冷回路運行必須重點考慮季節(jié)因素，設備主要用于夏季制冷運行，過渡季節(jié)的設備運行需要在室外環(huán)境溫度25℃以上進行工作。

通常，廣東熱帶地區(qū)夏季室外環(huán)境溫度過高(43℃以上)。在較高環(huán)境溫度工況下，常規(guī)設計的冷凝器無法正常工作，制冷劑流動狀態(tài)不夠理想，壓縮機1排氣溫度過高無法正常運行，從而導致制冷系統(tǒng)無法正常運行。為了滿足制冷系統(tǒng)正常使用，需要優(yōu)化冷凝器的設計、增加噴液冷卻部件等，確保該制冷系統(tǒng)在需要制冷的季節(jié)安全穩(wěn)定運行。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一毛細管節(jié)流裝置4與第二毛細管節(jié)流裝置8毛細管纏繞卷數(shù)之比為5:1，第一毛細管節(jié)流裝置4壓降略大于第二毛細管節(jié)流裝置8，各自保證制冷劑的壓力達到制冷回路要求。

在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施例中，第一毛細管節(jié)流裝置4與第二毛細管節(jié)流裝置8毛細管纏繞卷數(shù)之比為7:1，第一毛細管節(jié)流裝置4壓降近為第二毛細管節(jié)流裝置8的7倍，第二毛細管節(jié)流裝置8壓降較小，有利于平衡從微通道蒸發(fā)器6流出的制冷劑和從第二毛細管節(jié)流裝置8流出的制冷劑之間的壓力。

在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施例中，第一毛細管節(jié)流裝置4與第二毛細管節(jié)流裝置8毛細管纏繞卷數(shù)之比為10:1，第一毛細管節(jié)流裝置4的壓降近為第二毛細管節(jié)流裝置8的10倍，充分將即將進入氣液分離裝置5的制冷劑壓力降低，更有利于制冷劑在微通道蒸發(fā)器6蒸發(fā)。

本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)在logP-h圖上的循環(huán)過程如圖5所示，圖5中數(shù)字標號均是針對制冷劑的狀態(tài)而言，其中，狀態(tài)點1表示制冷劑處于過熱狀態(tài)，防止制冷劑在壓縮機內(nèi)產(chǎn)生液擊現(xiàn)象；狀態(tài)點2為經(jīng)過壓縮機1的壓縮后，制冷劑的狀態(tài)為高壓氣態(tài)；通過微通道冷凝器2，制冷劑的狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)點3，狀態(tài)為高壓液態(tài)，進入第一毛細管節(jié)流裝置4后由液態(tài)點3變?yōu)闋顟B(tài)點4的氣液混合狀態(tài)，經(jīng)由氣液分離裝置5后，由氣液分離裝置5側端出來的制冷劑呈狀態(tài)點5的液態(tài)，此部分制冷劑進入微通道蒸發(fā)器6，經(jīng)微通道蒸發(fā)器6換熱蒸發(fā)后，變成狀態(tài)點6，并隨后進入壓縮機1；而由氣液分離裝置5頂部出來的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過第二節(jié)流裝置8節(jié)流降壓后與狀態(tài)點6的制冷劑匯合后變成狀態(tài)點1，進入壓縮機1，完成整個循環(huán)。

以上僅是對本發(fā)明具體實施例的介紹說明，用以說明本發(fā)明技術方案，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于以上實施例，只要是相關技術人員對技術特征進行等同替換或改進，所形成的技術方案均落入本發(fā)明保護范圍。