專利名稱：用于蒸發(fā)器的集氣分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及一種制冷劑系統(tǒng)的殼管式蒸發(fā)器。更具體地說，本發(fā)明涉 及一種將兩相制冷劑混合物流引導(dǎo)進(jìn)入蒸發(fā)器的分配器。
背景技術(shù)：
制冷冷卻器的主要部件包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器。高壓制 冷劑氣體從壓縮機(jī)傳送到冷凝器，在冷凝器中將冷卻劑氣體冷卻并冷凝成液 態(tài)。冷凝的制冷劑從冷凝器穿過，到達(dá)并通過膨脹裝置。制冷劑穿過膨脹裝置 使其壓力下降并其進(jìn)一步冷卻。于是，從膨脹裝置傳送到蒸發(fā)器的制冷劑是相 對(duì)較冷、飽和的兩相混合物。
使傳送到蒸發(fā)器的兩相制冷劑混合物與設(shè)置在蒸發(fā)器內(nèi)的管束接觸，管束 中有例如水之類的、相對(duì)較暖的熱傳遞介質(zhì)流過。該介質(zhì)通過與熱負(fù)荷熱交換 接觸已被加熱，這是制冷冷卻器冷卻的目的所在。相對(duì)冷的制冷劑與流過管束 的相對(duì)暖的熱交換介質(zhì)之間的熱交換接觸使制冷劑蒸發(fā)并使熱交換介質(zhì)被冷 卻。在連續(xù)的過程中，此時(shí)已冷卻的介質(zhì)返回到熱負(fù)荷處以再冷卻該負(fù)荷，同 時(shí)將被加熱且此時(shí)已蒸發(fā)的冷卻劑引出蒸發(fā)器并抽入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮并傳送 到冷凝器。
可通過用液體制冷劑來濕潤(rùn)蒸發(fā)器的整個(gè)管束而使從制冷劑到被冷卻流 體的熱交換率最大。因此，已為此目的設(shè)計(jì)了各種蒸發(fā)器和分配器。美國(guó)專利
2,012,183、 2,314,402、 3,240,265、 3,789,617、 5,836,382和6,655,173中披露了 這種系統(tǒng)的實(shí)例。
'183專利示出用于收集從圓柱形殼蒸發(fā)器的管束排出的液體制冷劑的盤。 泵從該盤抽吸液體制冷劑并將其噴射回到管束的頂部上。據(jù)說該盤可使否則會(huì)在管束下方出現(xiàn)的未使用的制冷劑的量最少。但是，該泵和懸掛的噴射器會(huì)增 加總體系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度。
'402專利示出在蒸發(fā)器管束下方的某類液體制冷劑分配器。由于該分配器 饋送"液體形式"制冷劑，如專利中所述那樣二看起來這種分配器可容納大量 的液體制冷劑，但這些制冷劑會(huì)被遮蓋在管束下方的效率相對(duì)低的熱交換器區(qū) 域內(nèi)。
'265專利披露了一種具有水平板的蒸發(fā)器，該水平板有助于在部分浸沒的 管束下方形成蒸氣態(tài)制冷劑室。但是，因?yàn)榇怪惫芷胶獍迳戏胶拖路降膲毫Γ?所以顯然未將板和室用作液體制冷劑的分配器。因此，大體很少或沒有穿過板 上孔的流動(dòng)。而是，該室僅用于將液體制冷劑與周圍的環(huán)境空氣隔離。
'617和'173專利各披露可用作懸掛管束的液體制冷劑分配器的穿孔的水平 板。由于這些板和其各孔的定向，看起來板下方的區(qū)域可用液體制冷劑來填充， 因此看起來板并未使液體制冷劑有任何顯著減少。
'382專利示出一種設(shè)置在蒸發(fā)器的管束下方的分配器。然而，由于該分配 器在蒸發(fā)器殼的底板上方，所以該分配器可代替不連續(xù)量的液體制冷劑，因此 液體制冷劑可收集在該區(qū)域內(nèi)。此外，液體也可收集在沿分配器側(cè)以及分配器 上方和內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)。
因此，需要使蒸發(fā)器內(nèi)液體制冷劑的量最少并沿殼的整個(gè)長(zhǎng)度均勻地濕潤(rùn) 蒸發(fā)器的整個(gè)管束的制冷劑分配器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有分配器的蒸發(fā)器，該分配器可使完全濕潤(rùn)蒸 發(fā)器內(nèi)管束所必需的液體制冷劑的量最少。.
本發(fā)明的目的還有通過用兩相制冷劑的氣態(tài)制冷劑來代替否則會(huì)收集在 管束下方的液體部分而降低蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的充填量。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有分配器的蒸發(fā)器，該分配器不僅跨越管 束平均分配制冷劑而且可代替管束下方的大量液體制冷劑，由此使蒸發(fā)器內(nèi)所 需要的液體制冷劑的總量最少。某些實(shí)施例的目的還有在分配器的四部分之間成比例地分配液體制冷劑 資源，其中四部分沿蒸發(fā)器的長(zhǎng)度軸向分布。這使蒸發(fā)器的管束能夠接收到制 冷劑的平均分配，即使蒸發(fā)器沿其長(zhǎng)度通過軸向分布的擋板或管支承件分開也 是如此。
本發(fā)明的目的還有在將一團(tuán)氣態(tài)制冷劑捕集在分配器內(nèi)，由此代替否則會(huì) 填充該空間的液體制冷劑。
本發(fā)明的目的還有有時(shí)在蒸發(fā)器內(nèi)的上部和下部液體/蒸氣制冷劑級(jí)之間 的高度處捕集一 團(tuán)氣態(tài)制冷劑。
本發(fā)明的目的還有在高于蒸發(fā)器內(nèi)管束周圍的制冷劑的壓力下捕集一團(tuán) 氣態(tài)制冷劑。
某些實(shí)施例的其它目的是提供具有集氣室的分配器，該集氣室以小于流入 分配器的氣態(tài)制冷劑的體積流率的體積流率泄漏。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有側(cè)壁和頂板的分配器，側(cè)壁和頂板形成 分配器內(nèi)的集氣室，其中側(cè)壁限定用于在分配器底部附近釋放液體制冷劑的一 個(gè)或多個(gè)出口。
某些實(shí)施例的又一目的是提供一種具有兩個(gè)分配器的蒸發(fā)器，該兩分配器 限定其間的制冷劑通道.。
由通過用兩相制冷劑混合物的氣態(tài)部分來代替混合物的某些液體部分而 減少蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑充填量的分配器來提供本發(fā)明的這些和/或其它目的中一 個(gè)或多個(gè)。


圖1是包括具有新型分配器的薛發(fā)器的制冷劑系統(tǒng)的示意性剖面端視圖。 圖2是類似于圖1、但主要示出蒸發(fā)器和分配器的剖視圖。 圖3是分配器的分解立體圖。
圖4是分配器的立體圖。
圖5是沿圖2的線5-5截取的剖視圖。
圖6是蒸發(fā)器的剖切俯視圖。圖7是類似于圖2、但示出分配器的替代實(shí)施例的剖視圖。.
圖8是沿圖7的線8-8截取的視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，參照具有四個(gè)主要部件的基本制冷劑系統(tǒng)IO來描述本發(fā)明， 四個(gè)主要部件包括壓縮機(jī)12、冷凝器14、膨脹裝置16和蒸發(fā)器18 (圖2)。 然而，應(yīng)當(dāng)指出，系統(tǒng)10用作基本模型，且系統(tǒng)10的無(wú)數(shù)變型都在本發(fā)明的 范圍內(nèi)。例如，在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)10還包括其結(jié)構(gòu)和功能為本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員所已知的常規(guī)節(jié)約裝置。
壓縮機(jī)12可以是任何類型的壓縮機(jī)，包括但不限于離心式、螺桿式、渦 旋式或往復(fù)式壓縮機(jī)。膨脹裝置16是任何適當(dāng)?shù)南蘖髌?，諸如孔、孔板(即 具有多個(gè)限流孔的板)、毛細(xì)管、直徑縮小的管、閥等。蒸發(fā)器18較佳的是 殼管式熱交換器，該熱交換器包括設(shè)置在蒸發(fā)器殼22內(nèi)的多個(gè)熱交換器管20。 盡管R123是目前較佳的制冷劑，但可以想像系統(tǒng)IO也可運(yùn)用(handle)各種 其它制冷劑。
當(dāng)兩相制冷劑24 (液體制冷劑24a和氣態(tài)/蒸氣態(tài)制冷劑24b的混合物) 進(jìn)入蒸發(fā)器18的入口 26時(shí)，新型分配器系統(tǒng)28在多個(gè)管20中均勻分配制冷 劑的液體部分24a。為了減少蒸發(fā)器18內(nèi)制冷劑的充填總量，分配器28使用 制冷劑24的氣態(tài)部分24b來代替否則會(huì)集中在多個(gè)熱交換管20下方效率相對(duì) 低區(qū)域內(nèi)的某些液體部分24a。
冷卻系統(tǒng)的主要部件以串流關(guān)系連接以形成用于提供冷卻水的常規(guī)閉環(huán) 制冷劑回路。在基本運(yùn)行中，壓縮機(jī)12通過排放管路30排放壓縮的氣態(tài)制冷 劑24c，管路30通往冷凝器14。穿過冷凝器14內(nèi)的管束32的冷卻流體冷卻 并冷凝制冷劑。
管路34將冷凝的制冷劑24d從冷凝器14傳送穿過膨脹裝置16。在穿過 膨脹裝置16時(shí)，制冷劑在作為液體和氣態(tài)制冷劑的兩相混合物24進(jìn)入入口 26 和分配器28之前通過膨脹進(jìn)行冷卻。如果制冷劑是R123，從膨脹裝置16流 到分配器28的制冷劑混合物24可包括超過90體積％的氣態(tài)制冷劑24b和超過90重量％的液體制冷劑24a。
分配器28將液體制冷劑24a和氣態(tài)制冷劑24b的混合物向上引導(dǎo)經(jīng)過熱 交換器管20。向上流過蒸發(fā)器18的制冷劑混合物大致是氣態(tài)制冷劑與所夾帶 的液體制冷劑液滴的蒸氣霧。液體制冷劑液滴濕潤(rùn)管20的外表面并在冷卻流 過管內(nèi)的吸熱流體時(shí)蒸發(fā)。吸熱流體可以是水或某些其它流體，可將吸熱流體 泵吸到用于各種冷卻目的的遠(yuǎn)程位置。同時(shí)，蒸發(fā)器18內(nèi)蒸發(fā)的制冷劑24b 返回到壓縮機(jī)12的吸入管路36以重復(fù)制冷劑循環(huán)。
為了使蒸發(fā)器18內(nèi)制冷劑充填量最少，系統(tǒng)10包括形成至少一個(gè)集氣室 42a的至少一個(gè)分配器40，如圖2所示。在某些實(shí)施例中，將集氣室42限定 為分配器40與殼18的底部56之間的空間。當(dāng)液體和氣態(tài)制冷劑的混合物24 通過入口 26進(jìn)入蒸發(fā)器18時(shí)，制冷劑混合物進(jìn)入分配器的集氣室42a。液體 制冷劑24a自然會(huì)沿集氣室42a的底部流動(dòng)，同時(shí)氣態(tài)制冷劑24b會(huì)上升到頂 部。這在下部液體/蒸氣制冷劑液位44與集氣室42a的頂板46之間形成一團(tuán)捕 集的氣體/蒸氣24b。由于捕集的氣態(tài)制冷劑24b代替了液體制冷劑24a，所以 在蒸發(fā)器18內(nèi)需要較少的制冷劑。
液體制冷劑24a通過分配器28底部附近的至少一個(gè)出口 48從集氣室42a 流出，并向上流過制冷劑通道50以進(jìn)入容納各管20的蒸發(fā)室52。根據(jù)冷卻負(fù) 荷或其它運(yùn)行工況，液體制冷劑24可以在蒸發(fā)室52內(nèi)形成液體制冷劑的池38 或不形成該池。如果形成池38，則該池可具有足以部分或完全浸沒一排或多排 熱交換管20的上部液體/蒸氣制冷劑液位54。
無(wú)論是否存在池38，制冷劑霧都穿過蒸發(fā)室52上升以濕潤(rùn)管20的外表 面。為了阻止將制冷劑霧的液滴吸入壓縮機(jī)12的吸入管路36，蒸發(fā)器18較佳 地包括某些類型的除霧器58或常規(guī)氣液分離器。
再參照?qǐng)D3-6，為了更廣泛地在各管20之間分布液體制冷劑24a，分配器 系統(tǒng)28實(shí)際上可包括第一分配器40和第二分配器60，其中第一分配器40限 定第一集氣室—A42a和第一集氣室-B42b,而第二分配器60限定第二集氣室 -A62a和第二集氣室-B62b，由此分配器系統(tǒng)28包括分別包含集氣室42a、 42b、 62a和62b的四個(gè)部分64、 66、 68和70。
11可使用諸如反向通道之類的管道72來使兩個(gè)分配器40和60的四個(gè)部分 彼此流體連通。然而，應(yīng)當(dāng)指出，諸如安裝在蒸發(fā)器殼22內(nèi)部或外部上的管 子或?qū)Ч苤惖亩喾N其它類型的管道或集管也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在圖1中未 故意示出管道72以更清楚地示出諸如制冷劑通路50之類的本發(fā)明的其它結(jié) 構(gòu)；但是在圖2中示出了管道72。參照?qǐng)D3-6可更好地理解分配器系統(tǒng)28的 某些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
每個(gè)分配器部分64、 66、 68和70可由一端焊有端板74加金屬板制成。 分配器部分可具有不同的長(zhǎng)度，或者它們可全部相同。各分配器部分可具有下 部凸緣76，該下部凸緣76有助于使部分64與部分68對(duì)準(zhǔn)并將部分66與部分 70對(duì)準(zhǔn)。各凸緣76上的各槽口 78提供用于將凸緣76焊接到殼22的下表面 80的方便位置。分配器各部分的外邊緣82可通過間斷焊縫84焊接到殼22。 焊縫84之間的空間可形成氣態(tài)制冷劑88逸出集氣室42的泄漏路徑86;然而， 只要該泄漏的體積流率小于氣體制冷劑24b從入口 26進(jìn)入集氣室42的體積流 率就沒有問題。
為了沿?zé)峤粨Q管20的全長(zhǎng)均勻分布液體制冷劑24a，每個(gè)分配器部分64、 66、 68和70可設(shè)有一系列出口48，其中每系列出口可在沿殼22長(zhǎng)度的不同 位置處，如圖6所示。例如部分68和70可在殼22的中心附近具有其出口系 列48，而部分64和66的出口系列48在殼12的端部附近，或相反。當(dāng)然，有 無(wú)數(shù)其它可能的出口48的分配模式。例如，在某些情況下，出口48設(shè)置成可 饋送到在可安裝在蒸發(fā)器殼22內(nèi)的管支承擋板之間的某些區(qū)域。
為了將液體和氣態(tài)制冷劑傳送到不同的分配器部分，可如圖3所示形成或 構(gòu)造管道72并如圖4所示將其焊接在位。管道72將制冷劑從入口 26傳送到 分配器60。液體或氣態(tài)制冷劑流過開口 90和.82以分別饋送到集氣室62a和 62b。開口 90和92可大小相同或不同以適當(dāng)?shù)爻杀壤卦诩瘹馐?2a和62b 之間分配制冷劑。如果例如部分62a比部分62b長(zhǎng)，則開口90比開口92大是 有利的。
為了成比例地分配流到集氣室42a和42b的制冷劑流量，管道72的上游 端94橫跨入口26，如圖5所示。管道72的一側(cè)94a將制冷劑24e引導(dǎo)到集氣室42a，且管道72的另一側(cè)94b將制冷劑24f引導(dǎo)到集氣室42b。管道72內(nèi)的 中心區(qū)域96來給分配器60饋送制冷劑24g。由管道94限定的開口區(qū)域96、 98和100和月牙形入口 26的大小可設(shè)置成適當(dāng)?shù)卦诩瘹馐?2a與42b之間成 比例地分配制冷劑，并在分配器40與60之間平衡制冷劑的流量。
在替代實(shí)施例中，如圖7和8所示，與蒸發(fā)器殼I10的底部108相鄰的兩 層分配器106可提供使殼內(nèi)液體制冷劑24a的量最少的另一種方式。下層112 由中心面板114、兩端板116以及殼110的底部108限定。分隔面板118可將 下層112分成第一部分112a和第二部分U2b。上層120由下層112、殼IIO 的底部108、上部板122和兩端板124界定。分隔面板118將上部層120分成 第三部分120a和第四部分120b,因此分配器106包括四個(gè)軸向偏移的部分 112a、 112b、 120a禾口 120b。
為了用捕集的氣態(tài)制冷劑24b代替液體制冷劑24a，各部分112a、 112b、 120a和120b分別包括集氣室126、 128、 130和132。在集氣室下面，液體制 冷劑24a集中在多個(gè)出口 134a、 134b、 134c和134d的緊接著的上游。每組出 口 134a、 134b、 134c和134d將收集的制冷劑傳送到管束的不同區(qū)域。通過在 四個(gè)軸向偏移的部分112a、 112b、 120a和120b中成比例地分配制冷劑，分配 器106可將制冷劑插入管支承件之間并沿蒸發(fā)器的管束的全長(zhǎng)均勻地分布制冷 劑。
盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，其它變型也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，示出蒸發(fā)器18為具有兩個(gè)水箱 102的殼管式熱交換器；但是當(dāng)然也可能是單程或多程的其它類型熱交換器。 因此，參照以下權(quán)利要求書確定本發(fā)明的范圍
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)用液體制冷劑和氣態(tài)制冷劑的混合物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括以串流方式連接的壓縮機(jī)、冷凝器殼、限流器、以及蒸發(fā)器殼，其中所述液體制冷劑和所述氣態(tài)制冷劑向上流過所述蒸發(fā)器殼；多個(gè)熱交換器管，所述多個(gè)熱交換器管設(shè)置在所述蒸發(fā)器殼內(nèi)；以及第一分配器，所述第一分配器設(shè)置在所述多個(gè)熱交換器管下方，所述第一分配器和所述蒸發(fā)器殼限定其間的第一集氣室，使得下部液體/蒸氣制冷劑液面出現(xiàn)在所述第一集氣室內(nèi)，所述液體制冷劑從所述第一集氣室內(nèi)流出并大致向上流向所述多個(gè)熱交換器管，所述下部液體/蒸氣制冷劑液面有助于暫時(shí)將至少一些所述氣態(tài)制冷劑捕集在所述第一集氣室內(nèi)，由此代替其中的至少一些液體制冷劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，上部液體/蒸氣制冷劑液位出 現(xiàn)在所述蒸發(fā)器殼內(nèi)高于所述第一分配器內(nèi)所述下部液體/蒸氣液位的高度處， 且所述上部液體/蒸氣制冷劑液位足以浸沒所述多個(gè)熱交換器管中的至少一個(gè) 管。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體制冷劑和所述氣態(tài) 制冷劑都向上流過所述多個(gè)熱交換器管。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分配器和所述蒸發(fā)器殼 限定其間的泄漏路徑，所述泄漏路徑使所述氣態(tài)制冷劑最終能夠地逸出所述集 氣室。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二分配器，所述第二分配器設(shè)置在所述多個(gè)熱交換管下面，所述第二分 配器在所述蒸發(fā)器殼內(nèi)限定第二集氣室，所述液體制冷劑大致從所述第二集氣 室內(nèi)向上流動(dòng)，所述第二分配器暫時(shí)將至少一些所述氣態(tài)制冷劑捕集在其中； 以及管道，所述管道將所述第一分配器與所述第二分配器連接成彼此流體連通。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一集氣室包括第一室-A 和第一室-B，而所述第二集氣室包括第二室-A和第二室-B，所述液體制冷劑 沿大致相反的方向流過所述第一室-A和所述第一室-B，所述液體制冷劑沿大 致相反的方向流過所述第二室-A和所述第二室-B。
7. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道設(shè)置在所述蒸發(fā)器 殼內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分配器限定多個(gè)出 口 ，所述液體制冷劑通過所述多個(gè)出口從所述第一集氣室流向所述多個(gè)熱交換 器管，所述第一分配器包括位于所述第一集氣室上方的頂板，所述頂板高于所 述多個(gè)出口。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二分配器，所述第二分配器設(shè)置在所述多個(gè)熱交換管下面，所述第二分 配器在所述蒸發(fā)器殼內(nèi)限定第二集氣室，所述液體制冷劑大致從所述第二集氣 室內(nèi)向上流動(dòng)，所述第二分配器暫時(shí)將至少一些所述氣態(tài)制冷劑捕集在其中， 所述第一分配器和所述第二分配器限定其間的制冷劑通路，從而向上流過所述 制冷劑通路的液體制冷劑在到達(dá)所述多個(gè)熱交換器管時(shí)分布得更為廣泛；以及管道，所述管道將所述第一分配器與所述第二分配器連接成彼此流體連通。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道設(shè)置在所述蒸發(fā)器 殼內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述集氣室內(nèi)的所述氣態(tài) 制冷劑處于比所述上部液體/蒸氣制冷劑液面上方的所述氣態(tài)制冷劑高的壓力 下。
12. 如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于，在所述液體制冷劑混合物 從所述限流器流到所述蒸發(fā)器殼時(shí)，所述液體制冷劑混合物有大于90體積％ 的氣態(tài)制冷劑。
13. 如權(quán)利要求12所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述分配器內(nèi)所述液體 制冷劑和氣體制冷劑的混合物約有75體積％的氣態(tài)制冷劑。
14. 一種運(yùn)用液體制冷劑和氣態(tài)制冷劑的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括殼，所述殼包括底部并限定蒸發(fā)室，所述殼還限定用于接納所述液體制冷 劑和所述氣態(tài)制冷劑的混合物的入口 ；多個(gè)熱交換器管，所述多個(gè)熱交換器管設(shè)置在所述殼的所述蒸發(fā)室內(nèi)，使 得所述多個(gè)熱交換器管在所述殼的所述底部上方；以及分配器，所述分配器設(shè)置在所述殼內(nèi)，使得所述分配器在所述殼的所述底 部上方和所述多個(gè)熱交換器管的下方，所述分配器有助于限定所述分配器的頂 板和所述殼的所述底部之間的集氣室，所述分配器限定使所述集氣室與所述蒸 發(fā)室流體連通的出口，所述集氣室與所述殼的所述入口流體連通，使得所述液 體制冷劑可連續(xù)地流過所述入口、所述集氣室、所述出口并流入所述蒸發(fā)室， 而所述氣態(tài)制冷劑從所述入口流入所述集氣室，所述集氣室的出口位于頂板之 下，使得所述集氣室內(nèi)的所述氣態(tài)制冷劑傾向于流過所述出口并流入所述蒸發(fā) 室，以形成所述蒸發(fā)室內(nèi)制冷劑的上部液體/蒸氣液位，且所述集氣室內(nèi)的所述 氣態(tài)制冷劑傾向于朝向所述頂板上升以形成所述集氣室內(nèi)制冷劑的下部液體/ 蒸氣液位，由此所述蒸發(fā)室內(nèi)制冷劑的所述上部液體/蒸氣液位高于所述集氣室 內(nèi)制冷劑的所述下部液體/蒸氣液位。
15. 如權(quán)利要求14所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述多個(gè)熱交換器管中的至少一個(gè)管浸沒在所述液體制冷劑內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求14所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述集氣室內(nèi)的所述氣 態(tài)制冷劑處于比所述蒸發(fā)室內(nèi)所述氣態(tài)制冷劑高的壓力下。
17. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體制冷劑和所述氣態(tài)制冷劑都向上流過所述多個(gè)熱交換器管。
18. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述上部液體/蒸氣制冷劑液面橫過所述多個(gè)熱交換器管。
19. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分配器和所述蒸發(fā)器 殼限定其間的泄漏路徑，所述泄漏路徑使氣態(tài)制冷劑最終能夠逸出所述集氣室。
20. —種傳送液體制冷劑和氣態(tài)制冷劑通過蒸發(fā)器殼的方法，所述蒸發(fā)器殼容納有多個(gè)熱交換器管，所述方法包括將所述液體制冷劑和所述氣態(tài)制冷劑傳送到所述蒸發(fā)器殼的底部?jī)?nèi)； 至少暫時(shí)將所述氣態(tài)制冷劑捕集在所述蒸發(fā)器殼的所述底部與所述多個(gè)熱交換器管之間的集氣室內(nèi)；以及從所述集氣室傳送所述液體制冷劑并將所述液體制冷劑向上引導(dǎo)以浸沒所述多個(gè)熱交換器管中的至少一個(gè)管。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括從所述蒸發(fā)器殼內(nèi)釋放所述蒸氣態(tài)制冷劑，使得所述蒸氣態(tài)制冷劑以一定 的體積流率離開所述蒸發(fā)器殼；以及使所述集氣室內(nèi)的至少一些所述氣態(tài)制冷劑能夠以一定的體積泄漏率泄 漏出所述集氣室，使得從所述集氣室泄漏的所述氣態(tài)制冷劑可與所述多個(gè)熱交 換器管進(jìn)行熱交換，其中所述蒸氣態(tài)制冷劑離開所述集氣室的所述體積泄漏率 小于所述氣態(tài)制冷劑離開所述蒸發(fā)器殼的所述體積流率。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括形成橫過所述多個(gè) 熱交換器管的上部液體/蒸氣制冷劑液面。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述集氣室內(nèi)的所述氣態(tài) 制冷劑處于比所述集氣室上方的所述氣態(tài)制冷劑高的壓力下。
24. —種傳送液體制冷劑和氣態(tài)制冷劑的混合物通過蒸發(fā)器殼的方法，所 述蒸發(fā)器殼容納有多個(gè)熱交換器管，所述方法包括將液體制冷劑和氣態(tài)制冷劑的所述混合物傳送到所述蒸發(fā)器殼的底部?jī)?nèi)， 其中所述混合物在進(jìn)入所述蒸發(fā)器殼時(shí)有至少90體積。^的氣態(tài)制冷劑；至少暫時(shí)將所述氣態(tài)制冷劑捕集在所述蒸發(fā)器殼的所述底部與所述多個(gè) 熱交換器管之間的集氣室內(nèi)；以及從所述集氣室傳送所述液體制冷劑并將所述液體制冷劑向上朝向所述多 個(gè)熱交換器管引導(dǎo)。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包括從所述蒸發(fā)器殼內(nèi)釋放所述蒸氣態(tài)制冷劑，使得所述蒸氣態(tài)制冷劑以一定 的體積流率離開所述蒸發(fā)器殼；以及使所述集氣室內(nèi)的至少一些所述氣態(tài)制冷劑能夠以一定的體積泄漏率泄 漏出所述集氣室，使得從所述集氣室泄漏的所述氣態(tài)制冷劑可與所述多個(gè)熱交 換器管進(jìn)行熱交換，其中所述蒸氣態(tài)制冷劑離開所述集氣室的所述體積泄漏率 小于所述氣態(tài)制冷劑離開所述蒸發(fā)器殼的所述體積流率。
26. 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包括形成橫過所述多個(gè) 熱交換器管的上部液體/蒸氣制冷劑液面。
27. 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述集氣室內(nèi)的所述氣態(tài) 制冷劑處于比所述集氣室上方的所述氣態(tài)制冷劑高的壓力下。
全文摘要
一種制冷劑系統(tǒng)的殼管式蒸發(fā)器，包括制冷劑入口分配器，所述分配器捕集一團(tuán)氣態(tài)制冷劑來代替所述蒸發(fā)器管束下面的液體制冷劑，由此減少蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的總充填量。在某些實(shí)施例中，分配器包括通過中心制冷劑饋送管路互連的四個(gè)部分，該饋送管路將制冷劑成比例地分配到四個(gè)部分。
文檔編號(hào)F28F27/02GK101600918SQ200780043714
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月4日
發(fā)明者B·T·沙利文, H·K·林, K·J·舒爾茨, R·M·蔻斯柏, S·J·匹茲 申請(qǐng)人:特靈國(guó)際有限公司