流体处理装置及温度调节设备的制作方法

本发明涉及温度调节设备技术领域，具体而言，涉及一种流体处理装置以及一种温度调节设备。

背景技术：

目前，常规压缩式制冷系统如图1所示，包含压缩机40，冷凝器20，节流部件，蒸发器30和气液分离器50等主要装置和部件。随着能源形式的日益紧张，对压缩式制冷循环的能效要求也越来越高。压缩机40将气体压缩为高温高压气体，经冷凝器20冷凝、放热，进入喷射器10中，喷射器10排出的流体进入气液分离器50中，将流体分离为气相流体与液相流体，其中气相流体进入压缩机40循环流动，液相流体进入蒸发器30中蒸发、放热，蒸发器30中排出的流体进入喷射器10中循环流动。通过将喷射器10引入制冷系统，喷射器10将节流过程中的流体的压力能转化为动能，提高压缩机40吸气压力以减少压缩比，从而减少系统能耗。现有技术中，未能实现将节流、引流、气液分离等过程整合到同一装置中，导致系统的运行可靠性和结构紧凑性不高，同时，喷射器10的加工制造成本高，严重影响技术的实用性。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种流体处理装置。

本发明的另一个目的在于提供一种温度调节设备。

为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种流体处理装置，包括：节流部件，包括第一流体入口；三通管，与节流部件可拆卸连接，三通管包括第二流体入口；引流部件，与三通管可拆卸连接，引流部件的一端设有扩张部，节流部件与引流部件的轴线共线；分离部件，扩张部伸入分离部件侧壁所围合的空间内，第一流体入口流入的流体与第二流体入口流入的流体经扩张部流入分离部件，分离部件将流体分离为气相流体和液相流体；其中，引流部件的轴线与分离部件的轴线的夹角范围为35°～60°。

在该技术方案中，流体通过第一流体入口流入节流装置，节流装置对流体进行进一步的降温降压并增加流体的流速。三通管包括第二流体入口，从第二流体入口流入的流体与从第一流体入口流入的流体在三通管内混合，进一步提高流体的压力能。在三通管内混合的流体经引流部的扩张部流入分离部件，流体从扩张部喷射出。引流部的扩张部将流体的动能转化为压力能，使流体升压，提高压缩机吸气压力以减少压缩比，从而减少系统能耗。扩张部直接伸入分离部件的内部，不经过其他的导流管等部件，可减少流体压力能的损失。分离部件将从扩张部流出的流体分离为气相流体和液相流体，并将气相流体和液相流体输送入相应的其他装置中。节流部件与引流部件的轴线共线且引流部件的轴线与分离部件的轴线的夹角范围为35°～60°时，流体在重力的作用下总体向下运动，流体从第一流体入口流入到分离部件的路径为直线，流速更为稳定。

其中，节流部件、三通管、引流部件和分离部件之间均为可拆卸连接，使流体处理装置的组装更简便。流体处理装置将节流部件、三通管、引流部件和分离部件集成在一起，集成度高，且结构简单，易加工制造，成本较低，易于嵌套进现有制冷系统。除节流、引流、分离部件外，系统的其他部件均可采用现有常规配件，将流体处理装置安装入系统中的操作更为方便。

需要说明的是，节流部件与三通管的连接，引流部件与三通管的连接，引流部件与分离器的连接为可拆卸连接，例如螺纹连接，法兰连接；也可为固定连接，例如焊接，增加流体处理装置的稳定性。三通管的形状可以为正t形，也可以为其他形状。

另外，本发明提供的上述技术方案中的流体处理装置还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，三通管包括：第一管部，第一管部的管口固设有定位端盖，节流部件的一端穿过设于定位端盖上的圆孔伸入三通管侧壁所围合的空间内；第二管部，第二管部与引流部件可拆卸连接。

在该技术方案中，节流部件通过三通管第一管部的定位端盖伸入到三通管中，即节流部件通过定位端盖与三通管连接。定位端盖的圆孔的直径与节流部件的外径相等，使节流部件与定位端盖的连接更为稳定。第二管部与引流部件可拆卸连接，使三通管与引流部件的组装更简便。

优选地，节流部件的内径与第一管部的内径比值为节流装置与定位端盖、定位端盖与第一管部可拆卸连接，也可固定连接。需要说明的是，第二管部与引流部件也可固定连接，例如焊接。

在上述任一技术方案中，优选地，引流部件的流体流入端的内径沿流体流入方向逐渐收缩至预设值。

在该技术方案中，引流部件的流体流入端的内径沿流体流入方向逐渐收缩至预设值，一方面可引导第一流体入口和第二流体入口流入的混合流体流入引流部件，另一方面由于内径变小，提高混合流体的流速，进而增加流体动能，动能在引流部件的扩张部转化为压力能，从而减少压力能的损失。

优选地，引流部件位于第二管部的长度为引流部件整体长度的且内径收缩率为

在上述任一技术方案中，优选地，节流部件位于三通管内的一端的端面位于引流部件的流体流入端的最大内径截面与最小内径截面之间。

在该技术方案中，通过将节流部件的一个端面设置在引流部件的流体流入端的最大内径截面与最小内径截面之间，从而可使从节流部件流出的流体可以最短距离进入引流部件，减少流体动能的损失，进而减少压力能的损失。

在上述技术方案中，优选地，扩张部的内径沿流体流动的方向逐渐增大，扩张部的端面内径为引流部位于三通管内的内径的1～2倍。

在该技术方案中，扩张部的内径沿流体流动的方向逐渐增大，可以使得流体较平缓的增压降速，扩张部的端面内径为引流部位于三通管内的内径的1～2倍时，流体动能损失较小，动能转化为压力能的转化率较高。

在上述任一技术方案中，优选地，分离部件包括还包括：流体分离室；气相出口部，设于流体分离室的一侧；液相出口部，相对气相出口部设于流体分离室的另一侧。

在该技术方案中，通过流体分离室进行气液分离，气相受空气浮力，向上运动，液相受重力作用向下运动，通过气相出口部流出气相流体，通过液相出口部流出液相流体，同时气相出口部与液相出口部连接在流体分离室的相对两侧，符合气相流体和液相流体的流动规律，减少能源浪费。

在上述任一技术方案中，优选地，液相出口部还包括：导流管，由流体分离室向外延伸，导流管的内径沿流体流动方向逐渐缩小；出口管，与导流管相连通，出口管的内径与导流管的最小内径相等。

在该技术方案中，导流管可将液相流体汇集流入出口管，并通过出口管流出分离部件。出口管的内径与导流管的内径相等，可使从出口管流出的流体更为平缓。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：扩容室，设于第一流体入口，流体经扩容室从第一流体入口流入节流部件；或扩容室设于第一流体入口与第一管部之间，流体经第一流体入口流入，经扩容室从节流部件流出；其中，扩容室的内径大于节流部件的内径。

在该技术方案中，通过设置扩容室，且扩容室的内径大于节流部件的内径，使流体产生自激射流，进一步增加节流部件内流体的动能。

在上述任一技术方案中，优选地，流体处理装置外壁覆盖有保温材料或流体装置由保温材料制成。

在该技术方案中，在流体处理装置外壁覆盖保温材料或用保温材料制成流体处理装置，可以减少流体处理装置的热量损失，从而减少系统能耗，提高系统的制冷或制热效果。

本发明第二方面的技术方案提供了一种温度调节设备，包括：压缩机，将流入的气体压缩为高温高压气体；冷凝器，与压缩机相连通，对压缩机排出的气体放热、降温；节流装置，与冷凝器相连通，对冷凝器排出的流体进行降温降压；回热器，与节流装置相连通，使液相流体过冷，气相流体过热；如上述第一方面技术方案中任一流体处理装置，与回热器相连通，流体处理装置将从回热器流出的流体分离为气相流体与液相流体，气相流体流入回热器中，经节流装置流入压缩机中；蒸发器，与流体处理装置相连通，流体处理装置中排出的液相流体流入蒸发器中，蒸发器对液相流体进行气化，气化后的流体进入流体处理装置。

在该技术方案中，通过采用上述任一技术方案的流体处理装置，从而具有上述流体处理装置的全部有益效果。另外，流体进入流体处理装置后分离为气相流体与液相流体。气相流体经回热器与节流装置后进入温度调节设备中的压缩机，压缩机将流体压缩为高温高压气体，高温高压气体经温度调节设备中的冷凝器冷凝放热，经节流装置流入所述流体处理装置；液相流体经蒸发器蒸发后成为气液混合流体，与从节流装置流入的气液混合流体一起进入流体处理装置，流体处理装置将混合流体分离为气相流体与液相流体，如此流体在温度调节设备中循环流动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了现有技术的一个实施例的温度处理设备的流体运行示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的流体处理装置的截面图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的流体处理装置的俯视示意图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的流体处理装置的截面图；

图5示出了根据本发明的第三个实施例的流体处理装置的截面图；

图6示出了根据本发明的第四个实施例的流体处理装置的截面图；

图7出了根据本发明的一个实施例的温度处理设备的流体运行示意图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10喷射器，20冷凝器，30蒸发器，40压缩机，50气液分离器。

图2至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1流体处理装置，2冷凝器，3节流装置，4回热器，5蒸发器，6压缩机，7喷射器，10节流部件，20三通管，30引流部件，102扩容室，1022套管，104第一流体入口，202第一管部，204第二管部，206第二流体入口，208定位端盖，302扩张部，402流体分离室，404气相出口部，406导流管，408出口管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图2至图7对根据本发明的实施例的流体处理装置及温度调节设备进行具体说明。

如图2和图3所示，根据本发明的一个实施例的流体处理装置1，包括：节流部件10，包括第一流体入口104；三通管20，与节流部件10可拆卸连接，三通管20包括第二流体入口206；引流部件30，与三通管20可拆卸连接，引流部件30的一端设有扩张部302，节流部件10与引流部件30的轴线共线；分离部件，扩张部302伸入分离部件侧壁所围合的空间内，第一流体入口104流入的流体与第二流体入口206流入的流体经扩张部302流入分离部件，分离部件将流体分离为气相流体和液相流体；其中，引流部件30的轴线与分离部件的轴线的夹角范围为35°～60°。

在该实施例中，流体通过第一流体入口104流入节流装置3，节流装置3对流体进行进一步的降温降压并增加流体的流速。三通管20包括第二流体入口206，从第二流体入口206流入的流体与从第一流体入口104流入的流体在三通管20内混合，进一步提高流体的压力能。在三通管20内混合的流体经引流部的扩张部302流入分离部件，流体从扩张部302喷射出。引流部的扩张部302将流体的动能转化为压力能，使流体升压，提高压缩机6吸气压力以减少压缩比，从而减少系统能耗。扩张部302直接伸入分离部件的内部，不经过其他的导流管等部件，可减少流体压力能的损失。分离部件将从扩张部302流出的流体分离为气相流体和液相流体，并将气相流体和液相流体输送入相应的其他装置中。节流部件10与引流部件30的轴线共线且引流部件30的轴线与分离部件的轴线的夹角θ范围为35°～60°时，流体在重力的作用下总体向下运动，流体从第一流体入口104流入到分离部件的路径为直线，流速更为稳定。

其中，节流部件10、三通管20、引流部件30和分离部件之间均为可拆卸连接，使流体处理装置1的组装更简便。流体处理装置1将节流部件10、三通管20、引流部件30和分离部件集成在一起，集成度高，且结构简单，易加工制造，成本较低，易于嵌套进现有制冷系统。除节流、引流、分离部件外，系统的其他部件均可采用现有常规配件，将流体处理装置1安装入系统中的操作更为方便。

需要说明的是，节流部件10与三通管20的连接，引流部件30与三通管20的连接，引流部件30与分离器的连接为可拆卸连接，例如螺纹连接，法兰连接；也可为固定连接，例如焊接，增加流体处理装置1的稳定性。三通管20的形状可以为正t形，也可以为其他形状(如图4所示)。

另外，本发明提供的上述实施例中的流体处理装置1还可以具有如下附加技术特征：

如图2和图3所示在上述实施例中，优选地，三通管20包括：第一管部202，第一管部202的管口固设有定位端盖208，节流部件10的一端穿过设于定位端盖208上的圆孔伸入三通管20侧壁所围合的空间内；第二管部204，第二管部204与引流部件30可拆卸连接。

在该实施例中，三通管20包括三个管口，即第一管部202的管口，第二管部204的管口以及第二流体入口206。其中，节流部件10通过第一管部202的管口的定位端盖208伸入到三通管20中，即节流部件10通过定位端盖208与三通管20连接。

优选地，定位端盖208的圆孔的直径与节流部件10的外径相等，且节流部件10的内径d1为0.2mm～2.0mm，与第一管部202的内径d2的比值为需要说明的是，定位端盖208与第一管部202的连接，定位端盖208与节流部件10的连接以及第二管部204与引流部件30的连接为可拆卸连接，也可以为固定连接，例如焊接。

在上述任一实施例中，优选地，引流部件30的流体流入端的内径沿流体流入方向逐渐收缩至预设值。

在该实施例中，引流部件30的流体流入端的内径沿流体流入方向逐渐收缩至预设值，一方面可引导第一流体入口104和第二流体入口206流入的混合流体流入引流部件30，另一方面由于内径变小，提高混合流体的流速，进而增加流体动能，动能在引流部件30的扩张部302转化为压力能，从而减少压力能的损失。

优选地，引流部件30位于第二管部204内的长度为引流部件30整体长度的且内径收缩率d3：d2为

在上述任一实施例中，优选地，节流部件10位于三通管20内的一端的端面位于引流部件30的流体流入端的最大内径截面与最小内径截面之间。

在该实施例中，通过将节流部件10的一个端面设置在引流部件30的流体流入端的最大内径截面与最小内径截面之间，从而可使从节流部件10流出的流体可以最短距离进入引流部件30，减少流体动能的损失，进而减少压力能的损失。

在上述任一实施例中，优选地，扩张部302的内径沿流体流动的方向逐渐增大，扩张部302的端面内径为引流部位于三通管20内的内径的1～2倍。

在该实施例中，扩张部302的内径沿流体流动的方向逐渐增大，可以使得流体较平缓的增压降速，扩张部302的端面内径d4为引流部位于三通管20内的内径d3的1～2倍时，流体动能损失较小，动能转化为压力能的转化率较高。

在上述任一实施例中，优选地，分离部件包括还包括：流体分离室402；气相出口部404，设于流体分离室402的一侧；液相出口部，相对气相出口部404设于流体分离室402的另一侧。

在该实施例中，通过流体分离室402进行气液分离，气相受空气浮力，向上运动，液相受重力作用向下运动，通过气相出口部404流出气相流体，通过液相出口部流出液相流体，同时气相出口部404与液相出口部连接在流体分离室402的相对两侧，符合气相流体和液相流体的流动规律，减少能源浪费。

优选地，三通管20为正t形，第一管部202的内径与第二管部204的内径相等，流体分离室402内径d5与第二管部204的内径d2的比值为3～6，引流管伸入流体分离室402中竖直方向上的尺寸h1与流体分离室402内径d5的比值为1.5～3。气相出口部404与流体分离室402、液相出口部与流体分离室402固定连接，例如焊接。

在上述任一实施例中，优选地，液相出口部还包括：导流管406，由流体分离室402向外延伸，导流管406的内径沿流体流动方向逐渐缩小；出口管408，与导流管406相连通，出口管408的内径与导流管406的最小内径相等。

在该实施例中，导流管406可将液相流体汇集流入出口管408，并通过出口管408流出分离部件。出口管408的内径与导流管406的内径相等，可使从出口管408流出的流体更为平缓。

优选地，流体分离室402的竖直高度h2与导流管406的竖直高度h3的比值为1～2.5。出口管408的内径d6与气相出口部404的内径d7相等。

如图5和图6所示，在上述任一实施例中，优选地，还包括：扩容室102，设于第一流体入口104，流体经扩容室102从第一流体入口104流入节流部件10；或扩容室102设于第一流体入口104与第一管部202之间，流体经第一流体入口104流入，经扩容室102从节流部件10流出；其中，扩容室102的内径大于节流部件10的内径。

在该实施例中，通过设置扩容室102，且扩容室102的内径大于节流部件10的内径，使流体产生自激射流，进一步增加节流部件10内流体的动能。

优选地，如图5所示，当扩容室102设于第一流体入口104时，扩容室102为螺纹接头，螺纹接头的内腔室为扩容室102容纳流体的腔室，节流部件10外套接有套管1022，扩容室102与套管1022通过螺纹连接，进而与节流部件10连接；如图6所示，当扩容室102设于第一流体入口104与第一管部202之间时，扩容室102侧壁外部包括套管1022，用于保护扩容室102，节流装置3与扩容室102的两端固定连接，例如焊接

在上述任一实施例中，优选地，流体处理装置1外壁覆盖有保温材料或流体装置由保温材料制成。

在该实施例中，在流体处理装置1外壁覆盖保温材料或用保温材料制成流体处理装置1，可以减少流体处理装置1的热量损失，从而减少系统能耗，提高系统的制冷或制热效果。

如图7所示，根据本发明的一个实施例的温度调节设备，包括：压缩机6，将流入的气体压缩为高温高压气体；冷凝器2，与压缩机6相连通，对压缩机6排出的气体放热、降温；节流装置3，与冷凝器2相连通，对冷凝器2排出的流体进行降温降压；回热器4，与节流装置3相连通，使液相流体过冷，气相流体过热；流体处理装置1，与回热器4相连通，流体处理装置1将从回热器4流出的流体分离为气相流体与液相流体，气相流体流入回热器4中，经节流装置3流入压缩机6中；蒸发器5，与流体处理装置1相连通，流体处理装置1中排出的液相流体流入蒸发器5中，蒸发器5对液相流体进行气化，气化后的流体进入流体处理装置1。

在该实施例中，通过采用上述任一实施例的流体处理装置1，从而具有上述流体处理装置1的全部有益效果。并且，流体进入流体处理装置1后分离为气相流体与液相流体。气相流体经回热器4与节流装置3后进入温度调节设备中的压缩机6，压缩机6将流体压缩为高温高压气体，高温高压气体经温度调节设备中的冷凝器2冷凝放热，经节流装置3流入所述流体处理装置1；液相流体经蒸发器5蒸发后成为气液混合流体，与从节流装置3流入的气液混合流体一起进入流体处理装置1，流体处理装置1将混合流体分离为气相流体与液相流体，如此流体在温度调节设备中循环流动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

实施例一：

如图2和图3所示，流体处理装置1包括节流部件10、三通管20、引流部件30与分离器，节流部件10与三通管20的连接，引流部件30与三通管20的连接，引流部件30与分离器的连接均为可拆卸连接。θ的范围为35°～60°之间，节流部件10的内径d1为0.2mm～2.0mm，d1：d2的值为流部件位于第二管部204内的长度为引流部件30整体长度的内径收缩率d3：d2为d4：d3的值为1～2，d5：d2的值为3～6，h1：d5的值为1.5～3,h2：h3的值为1～2.5,d6与d7相等。

实施例二：

如图4所示，流体处理装置1中的三通管不是正t形，且三通管20的第二流体入口206与第一管部202的夹角小于90度。

实施例三：

如图5所示，流体处理装置1还包括扩容室102，扩容室102设于第一流体入口104处，通过螺纹与节流部件10连接。

实施例四：

如图6所示，扩容室102设于第一流体入口104与第一管部202之间，扩容室102的两端与节流部件10通过焊接固定连接。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提供了一种流体处理装置及温度调节设备，流体处理装置将节流部件、三通管、引流部件和分离部件集成在一起，集成度高，且结构简单，易加工制造，成本较低，易于嵌套进现有制冷系统。除节流、引流、分离部件外，系统的其他部件均可采用现有常规配件，将流体处理装置安装入系统中的操作更为方便。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。