[发明专利]一种蒸发和冷凝过程干度可调的高效制冷装置

说明书

一种蒸发和冷凝过程干度可调的高效制冷装置，包括压缩机、节流阀、干度可调式冷凝器和蒸发套件，工质依次循环经过压缩机、干度可调式冷凝器、节流阀和蒸发套件；干度可调式冷凝器上设置有冷凝换热通道，冷凝换热通道上设置有第一干度调节组件，冷凝换热通道上的冷凝入口连接压缩机、冷凝出口连接节流阀；蒸发套件包括干度可调式蒸发器和扩压管，干度可调式蒸发器上设置有蒸发换热通道，蒸发换热通道上的蒸发入口连接节流阀、蒸发出口连接扩压管，蒸发换热通道上设置有第二干度调节组件，扩压管通过第二干度调节组件与压缩机连接。本发明结构简洁、减少耗材，减小设备的空间占用、提升制冷系统的循环能效，从而构建出新型的制冷装置。

技术领域

本发明涉及一种制冷装置，特别涉及一种蒸发和冷凝过程干度可调的高效制冷装置。

背景技术

传统蒸气压缩式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置等四大部件组成，制冷剂在各部件之间循环工作，与外界进行能量交换，达到制冷的目的。传统的蒸气压缩式制冷系统若想提高制冷循环的系统效率或者制冷量，一般的做法是增大蒸发器以及冷凝器的换热面积，从而提高能量交换效率，但这种做法会明显增加材料消耗以及不利于设备的小型化；此外，在冷凝过程中，蒸汽经常会在冷凝器的壁面上凝结成冷凝液并铺展成液膜，而蒸汽冷凝放出热量必须穿过液膜，但是液膜的导热性较差，严重影响了热量的传递，令冷凝器的冷凝效率非常低下；另外，蒸发过程中，由于换热管在低干度蒸发过程存在流速较慢、换热系数低低等不足，导致传统蒸发器在低干度区域换热效率不高，然而当流体处于高干度的核态沸腾区时，其蒸发换热效率获得明显提高。可见，如何不增加换热面积以及不增大设备占用空间，而提升制冷系统的工作能效，已经成为目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、换热效率高、使用/维护便捷的蒸发和冷凝过程干度可调的高效制冷装置，以克服现有技术中的不足之处；本蒸发和冷凝过程干度可调的高效制冷装置能在不增大换热面积的前提下，有效提高蒸发过程以及冷凝过程的换热效率，节约能源和工质，减少污染。

按此目的设计的一种蒸发和冷凝过程干度可调的高效制冷装置，包括压缩机和节流阀；其特征在于：还包括干度可调式冷凝器和蒸发套件，压缩机、干度可调式冷凝器、节流阀和蒸发套件依次闭环连接，工质依次循环经过压缩机、干度可调式冷凝器、节流阀和蒸发套件；所述干度可调式冷凝器上设置有冷凝换热通道，冷凝换热通道上设置有第一干度调节组件，冷凝换热通道上的冷凝入口连接压缩机，冷凝换热通道上的冷凝出口连接节流阀；所述蒸发套件包括干度可调式蒸发器和扩压管，干度可调式蒸发器上设置有蒸发换热通道，蒸发换热通道上的蒸发入口连接节流阀，蒸发换热通道上的蒸发出口连接扩压管，蒸发换热通道上设置有第二干度调节组件，扩压管通过第二干度调节组件与压缩机连接。

第一干度调节组件的结构包括以下方案：方案一，所述第一干度调节组件整体呈弧形设置，其包括外套弯管和内套弯管，外套弯管套设于内套弯管外侧，外套弯管与内套弯管之间有第一分离间隙，内套弯管上设有连通第一分离间隙的第一分离孔；方案二，所述第一干度调节组件整体呈弧形设置，其包括外围管和内围管，外围管绕设于内围管外侧，外围管与内围管之间通过第二分离孔相互连通。

所述干度可调式冷凝器包括冷凝换热管和干度调节联箱，干度调节联箱内腔划分有若干冷凝换热腔室，冷凝换热管和第一干度调节组件分别与相应的冷凝换热腔室连通，以共同构成所述冷凝换热通道，工质在冷凝换热通道内单向输送。

所述冷凝换热管两端分别设置有干度调节联箱，至少一个干度调节联箱上设有连通冷凝换热通道的冷凝入口，至少一个干度调节联箱上设有连通冷凝换热通道的冷凝出口，冷凝入口通过一根以上冷凝换热管和一组以上第一干度调节组件连通冷凝出口。

相邻两第一干度调节组件中的外套弯管或外围管相互连通，外套弯管或外围管与邻近的冷凝出口连通。