[发明专利]一种冷凝装置及包括其的制冷系统

说明书

本申请公开了一种冷凝装置，包括：冷凝器以及过冷器，过冷器容纳空间被配置为容纳冷却介质，过冷管束被配置为容纳制冷剂；其中，所述过冷管束的入口与冷凝器容纳空间的底部流体连通，以接收来自所述冷凝器容纳空间的所述制冷剂；以及冷凝管束的入口与过冷器容纳空间连接至共同的冷却介质源。在本申请的冷凝装置中，经过冷凝器冷凝后的饱和液态制冷剂是在过冷管束的管内流动。在过冷管束的换热管的管径以及管间距一定的情况下，在过冷管束的换热管管内流动的液态制冷剂相对于在管外流动的液态制冷剂来说，能够具有更大的流通面积，从而使得液态制冷剂的压降更小，制冷剂在进入节流装置之前出现闪发现象的可能性也减小。

技术领域

本申请涉及制冷系统领域，特别涉及一种包括冷凝器和过冷器的冷凝装置。

背景技术

制冷系统用于向外制冷或制冷，主要包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四个部件，其中冷凝器用于将气态制冷剂冷凝为液态制冷剂。在一些制冷系统中还包括过冷器，过冷器设置在冷凝器下游，用于将节流装置前的液态制冷剂冷却到比冷凝温度更低的温度。

在一些制冷系统中的冷凝器为壳管式换热器，冷凝器的壳体内容纳有换热管，冷凝器的入口管通常布置在冷凝器的上部，气态制冷剂从冷凝器的入口管进入冷凝器的壳体内。在换热管外的气态制冷剂与换热管内的冷却介质首先热交换而降温为饱和气态制冷剂，饱和气态制冷剂再继续与换热管接触降温，使饱和气态制冷剂放出气化潜热后液化为饱和液态制冷剂。过冷器集成在冷凝器内的底部，过冷器的壳体内也容纳有换热管。饱和液态制冷剂进入过冷器后，在换热管外的饱和液态制冷剂再与换热管内的冷却介质进行热交换，以进一步冷却为过冷液态制冷剂。

发明内容

饱和液态制冷剂容易因为压降的原因而闪发，闪发的制冷剂会影响过冷器的过冷效率。制冷剂流经过冷器时也会产生一定的压降，此压降过大会影响节流装置及整个制冷系统运行的稳定性。因此，为了避免饱和液态制冷剂在进入过冷器之前发生闪发现象，过冷器的入口一般设置在饱和液态制冷剂的内部，使得饱和液态制冷剂的液位高于过冷器入口，从而使得饱和液态制冷剂能够在重力的作用下从过冷器的入口进入过冷器的壳体内，以减小饱和液态制冷剂产生压降闪发的可能性。为降低制冷剂流经过冷器时的压降，一般过冷器中制冷剂的流通截面积要足够大。

本申请的至少一个目的是在保证冷凝装置中冷凝器和过冷器的换热效率的前提下，降低制冷剂的充注量，并且减小液态制冷剂流过过冷器的压降。

为了解决以上问题，本申请在第一方面提供了一种冷凝装置，包括：冷凝器，所述冷凝器包括冷凝器壳体和冷凝管束，所述冷凝器壳体内具有冷凝器容纳空间，所述冷凝管束设置在所述冷凝器容纳空间中，其中所述冷凝器容纳空间被配置为容纳制冷剂，所述冷凝管束被配置为容纳冷却介质；以及过冷器，所述过冷器包括过冷器壳体和过冷管束，所述过冷器壳体内具有过冷器容纳空间，所述过冷管束设置在所述过冷器容纳空间中，其中所述过冷器容纳空间被配置为容纳冷却介质，所述过冷管束被配置为容纳制冷剂；其中，所述过冷管束的入口与所述冷凝器容纳空间的底部流体连通，以接收来自所述冷凝器容纳空间的所述制冷剂；以及所述冷凝管束的入口与所述过冷器容纳空间连接至共同的冷却介质源。

根据上述第一方面，所述冷凝器容纳空间和所述过冷器容纳空间具有相同的长度方向，所述过冷器设置在所述冷凝器容纳空间的底部，并在所述长度方向上，所述过冷器的与所述过冷管束的所述入口对应的一端与所述冷凝器壳体之间形成制冷剂收集池，所述过冷管束的所述入口与所述制冷剂收集池流体连通。

根据上述第一方面，在所述过冷器内，至少一部分所述过冷管束中的所述制冷剂的流动方向与在所述过冷器容纳空间中的所述冷却介质的流动方向大致相反。

根据上述第一方面，所述过冷器包括多个折流板，所述多个折流板在所述长度方向上间隔布置，所述多个折流板垂直于所述过冷管束设置，其中每个折流板的一端连接至所述过冷器壳体的一侧，另一端与所述过冷器壳体的相对的另一侧间隔一定距离，并且所述每个折流板套设在所述过冷管束上，所述多个折流板被配置为引导所述冷却介质在所述过冷器容纳空间内的流动。