CN103673420B - 用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器及降膜式蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器及降膜式蒸发器。该制冷剂分配器包括：喷淋管，所述喷淋管为封闭的中空结构，所述喷淋管上设置有供制冷剂进入所述喷淋管的制冷剂入口，所述喷淋管的底部设置有多个将所述制冷剂排出的喷淋口，多个所述喷淋口沿所述喷淋管的横向贯穿所述喷淋管。根据本发明的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，设置在喷淋管底部的喷淋口沿喷淋管的横向贯穿喷淋管，这样，制冷剂在从喷淋口排出后会呈扇形喷洒在换热管的表面，使制冷剂得以在换热管表面均匀地分布，从而保证将膜蒸发器具有良好的整体传热性能。

Description

用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器及降膜式蒸发器

技术领域

本发明涉及降膜式蒸发器技术领域，尤其涉及一种用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器及降膜式蒸发器。

背景技术

降膜式蒸发器通常在其制冷剂入口处设置有制冷剂分配器，制冷剂通过制冷剂分配器可以均匀地分布到降膜式蒸发器的换热管表面形成液膜进行蒸发。这种薄膜蒸发方式具有传热效率高、制冷剂充注量少的优点，因而成为近年来制冷空调行业的研究热点。

通常进入降膜蒸发器制冷剂分配器中的制冷剂状态为气液两相，制冷剂在降膜式蒸发器各换热管之间分配的均匀性影响着降膜式蒸发器与机组的性能。如果两相制冷剂没有均匀地分配到降膜蒸发器的换热管上，将会导致降膜式蒸发器的整体传热性能下降。

因此，需要一种用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器及降膜式蒸发器，以解决现有技术中的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，包括：喷淋管，所述喷淋管为封闭的中空结构，所述喷淋管上设置有供制冷剂进入所述喷淋管的制冷剂入口，所述喷淋管的底部设置有多个将所述制冷剂排出的喷淋口，多个所述喷淋口沿所述喷淋管的横向贯穿所述喷淋管。

优选地，多个所述喷淋口沿所述喷淋管的轴向等距分布。

优选地，多个所述喷淋口的切口方向与所述喷淋管的轴向垂直。

优选地，相邻两个所述喷淋口之间的距离S小于或者等于100mm。

优选地，所述喷淋口的宽度t小于或者等于5mm。

优选地，所述喷淋管的底部设置为弧形结构。

优选地，所述喷淋管的底部设置为半径为R的半圆，所述喷淋口位于所述喷淋管的侧壁的部分的高度h大于等于0.5R并且小于等于1.5R。

优选地，该用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器还包括与所述制冷剂入口连接的入口管。

优选地，所述喷淋管包括多个并排设置的子喷淋管，多个所述子喷淋管的内腔顶端相互连通。

优选地，所述多个子喷淋管的喷淋口相互之间交错设置。

优选地，所述喷淋管包括内腔相通的第一分配腔和第二分配腔，所述第一分配腔和所述第二分配腔之间的间隙形成分配通道。

优选地，在所述喷淋管的上部设置有向所述喷淋管的两侧延伸的挡液板。

优选地，所述挡液板向所述喷淋管两侧的斜下方延伸。

优选地，在两侧的所述挡液板的底端之间设置有分配板，所述分配板上设置有多个分配孔。

本发明还提供一种降膜式蒸发器，该降膜式蒸发器具有上述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器。

根据本发明的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，设置在喷淋管底部的喷淋口沿喷淋管的横向贯穿喷淋管，这样，制冷剂在从喷淋口排出后会呈扇形喷洒在换热管的表面，使制冷剂得以在换热管表面均匀地分布，从而保证将膜蒸发器具有良好的整体传热性能。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明的第一种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的喷淋管的结构示意图；

图2为根据本发明的第二种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的结构示意图；

图3为喷淋口沿喷淋管的轴线方向的位置关系示意图；

图4为根据本发明的第三种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的结构示意图；

图5为分配板的结构示意图；

图6为根据本发明的第四种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的喷淋管的结构示意图；

图7为根据本发明的第五种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的结构示意图；

图8为根据本发明的第六种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的喷淋管的结构示意图；

图9为根据本发明的第七种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的结构示意图；

图10为根据本发明的第八种实施方式的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明公开了一种用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，如图1所示，主要包括喷淋管10，该喷淋管10为封闭的中空结构，并且在喷淋管10上设置有制冷剂入口11以供制冷剂注入喷淋管10内，该制冷剂入口11优选地设置在喷淋管10的顶部，也可以设置在喷淋管10的侧壁或端壁等位置。优选地，可以按照图2所示的实施方式，在制冷剂入口11上连接入口管30，通过入口管30的引导来保证制冷剂顺畅地注入喷淋管10内。在喷淋管10的底部沿喷淋管10的轴向设置有多个用于排放制冷剂的喷淋口13，这些喷淋口13沿喷淋管10的横向贯穿喷淋管10。这样，制冷剂在从喷淋口13排出后会呈扇形喷洒在换热管的表面，使制冷剂能够均匀地落在换热管表面。为了进一步提高制冷剂喷淋在换热管上的均匀性，优选地，可以将这些喷淋口13等距地沿喷淋管10的轴向分布在喷淋管10底部的底面上。同样作为一种优选的实施方式，可以将喷淋口13的切口方向设置为垂直于喷淋管10的轴向。具体来说，就是喷淋口13的开口竖直向下，保证制冷剂不会落在换热管以外的位置而是全部落在换热管上。

本发明公开的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，设置在喷淋管10底部的喷淋口13沿喷淋管10的横向贯穿喷淋管10，这样，制冷剂在从喷淋口13排出后会呈扇形喷洒在换热管的表面，使制冷剂得以在换热管表面均匀地分布，从而保证将膜蒸发器具有良好的整体传热性能。

下面参考图3说明关于多个喷淋口13的设置。图3中S表示相邻两个喷淋口13之间的距离，从图3中可以看出，这里提到的相邻两个喷淋口13之间的距离实际是指相邻两个喷淋口13的同一侧内表面之间的距离。为了避免换热管的表面上出现未喷淋有制冷剂的部分，相邻的两个喷淋口13之间的距离不宜过大，可以设置在小于或者等于100mm的范围内，以实现对换热管的充分喷淋。

继续参考图3，图3中t表示喷淋口13的宽度。喷淋口13的宽度不宜设置得过大，否则容易造成相邻的喷淋口13之间发生喷淋范围的重合，重合的部分就会具有更多的制冷剂，使换热管表面局部的制冷剂分布不均匀。因此，可以将喷淋口13的宽度设置为小于或者等于5mm，以避免相邻的两个喷淋口13的喷淋范围产生重合。

上述的关于喷淋口13的设置均涉及制冷剂沿喷淋管10轴向的喷淋，下面回到图1，说明针对制冷剂在喷淋管10横向上的喷淋如何设置喷淋口13。优选地，可以将喷淋管10的底部设置为弧形结构，这里提到的喷淋管10的底部是指弧形结构的两端之间所包括的部分，而喷淋口13则设置为沿喷淋管10的横向贯穿喷淋管10的底部，即喷淋口13在喷淋管10的横向上具有与喷淋管10的底部相同形状的截面。需要说明的是，上述的弧形结构可以采用半圆，也可以是半椭圆等平滑的弧形。

再次参考图3可以看出，在喷淋管10的侧壁上(这里提到的侧壁是指从喷淋管10的一侧所能观察到的喷淋管10的表面)具有喷淋口13的一部分，该部分的高度h会影响制冷剂在喷淋管10横向上的喷淋范围。优选地，喷淋管10的底部设置为半径为R的半圆弧，将h设置在大于等于0.5R并小于等于1.5R的范围内，从而使制冷剂在喷淋管10的横向上具有合理的喷淋范围。

在上述实施方式的基础上，为了防止制冷剂在从喷淋口13排出后不经过换热管而直接进入压缩机吸气管，优选地，可以如图2所示在喷淋管10的上部设置挡液板50，该挡液板50向喷淋管10的两侧延伸以形成一定的止挡区域。进一步优选地，挡液板50可以设置为向喷淋管10两侧的斜下方延伸，从而在水平和竖直方向上都能够起到止挡的作用。

在挡液板50向喷淋管10两侧的斜下方延伸的基础上，优选地，可以如图4所示在两侧的挡液板50的底端之间设置分配板20，在分配板20上设置有多个分配孔21(参见图5)。分配孔21的形状可以是图5中示出的圆形，也可以是椭圆形、方形等其它形状，其孔径尺寸可以根据实际换热管外径尺寸确定。在使用时，制冷剂首先进入喷淋管10中，并逐渐从喷淋口13排出完成首次分配，随后排出的制冷剂滴落至分配板20，再通过分配板20上的多个分配孔21完成二次分配，最后制冷剂落在换热管上。这样，制冷剂就在通过喷淋口13和分配孔21时进行了两次分配，在能够达到提高制冷剂的喷淋均匀性的效果的情况下，还能够减弱制冷剂对换热管的冲击，有利于延长换热管的使用寿命。

下面结合图6至图10说明本发明的其它几种具体实施方式，前述的关于喷淋管10和喷淋口13的设置，以及挡液板50和分配板20的设置均适用于将要进行说明的这些具体实施方式。

首先参见图6。图6示例性地示出了喷淋管10包括并排设置的两个子喷淋管15，这两个子喷淋管15的腔体的顶端相通，制冷剂由制冷剂入口11进入后就可以分配到每个子喷淋管15中。当然，子喷淋管15可以根据实际需要设置多于两个，具体的数目可以根据换热管的面积及换热器尺寸确定。这样的设置能够获得扩大横向喷淋范围的效果，并且作为本领域技术人员能够合理地设置相邻的两个子喷淋管15之间的距离，以保证二者的喷淋区域不会发生重叠。优选地，多个子喷淋管15的喷淋口13可以相互之间交错设置，既可以保证喷淋范围不发生重叠，同时还可以更大限度地扩展喷淋的范围。

另外，也可以根据图7所示的实施方式优选地增设入口管30和/或挡液板50。而在设置有挡液板50的基础上还可以参考图4所示的实施方式进一步优选地使挡液板50向喷淋管10两侧的斜下方延伸，并在两侧挡液板50的底端之间设置分配板20(未示出)，以同时获得提高制冷剂的喷淋均匀性以及减弱制冷剂对换热管的冲击的技术效果，从而获得使用性能和使用寿命上的提升。

参考图8所示的优选的实施方式可以看出，喷淋管10包括位于上方的第一分配腔12和位于下方的第二分配腔14，并且第一分配腔12和位于下方的第二分配腔14的内腔相通，两个分配腔之间的间隙形成分配通道90，以使制冷剂从第一分配腔12进入第二分配腔14。该分配通道90的宽度小于或等于喷淋管10的内腔宽度，并可以优选设置为一道窄缝。在使用时，制冷剂首先进入上方的第一分配腔12，在从分配通道90进入第二分配腔14的过程中，完成了对制冷剂的第一次分配，制冷剂进入第二分配腔14后会逐渐从设置在喷淋管10底部的多个喷淋口13排出，在制冷剂从多个喷淋口13排出的过程中又完成了对制冷剂的第二次分配。这样，制冷剂就在从第一次分配腔12进入第二分配腔14和从第二分配腔14排出时进行了两次分配，随后再喷淋至换热管的表面，进一步提高了制冷剂的喷淋均匀性。

图9所示的实施方式是在图8所示的实施方式的基础上在喷淋管10的顶部设置了挡液板50，具体地，挡液板50可以焊接在喷淋管10的顶部。按照一种未在附图中示出的实施方式中，挡液板50向喷淋管10两侧的斜下方延伸，并在两侧的挡液板50的底端之间设置分配板20。这样就对制冷剂增加了第三次分配，在更进一步地提高了制冷剂的喷淋均匀性的同时还能够减弱制冷剂对换热管的冲击，有利于延长换热管的使用寿命。

图10所示的实施方式是将挡液板50从喷淋管10的两侧伸入喷淋管10的上部，通过挡液板50将喷淋管10分为位于上方的第一分配腔12和位于下方的第二分配腔14，而两侧的挡液板50之间的间隙形成了前面提到的分配通道90。同样地，也可以使挡液板50向喷淋管10两侧的斜下方延伸，并在两侧的挡液板50的底端之间设置分配板20，以获得更好的喷淋均匀性和减弱制冷剂对换热管的冲击的技术效果。

本发明还公开了一种降膜式蒸发器，该降膜式蒸发器具有上述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器。该降膜式蒸发器因此得以具有良好的整体传热性能。至于降膜式蒸发器的具体结构以及制冷剂分配器与降膜式蒸发器的连接结构均属于现有技术，本领域技术人员能够从现有技术中获知，本文对这部分内容不再赘述。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (11)

1.一种用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，包括：喷淋管(10)，所述喷淋管(10)为封闭的中空结构，所述喷淋管(10)上设置有供制冷剂进入所述喷淋管(10)的制冷剂入口(11)，所述喷淋管(10)的底部设置有多个将所述制冷剂排出的喷淋口(13)，多个所述喷淋口(13)沿所述喷淋管(10)的横向贯穿所述喷淋管(10)且沿所述喷淋管(10)的轴向等距分布，多个所述喷淋口(13)的切口方向与所述喷淋管(10)的轴向垂直，所述喷淋管(10)的底部设置为弧形结构。

2.按照权利要求1所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，相邻两个所述喷淋口(13)之间的距离S小于或者等于100mm。

3.按照权利要求1所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，所述喷淋口(13)的宽度t小于或者等于5mm。

4.按照权利要求1所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，还包括与所述制冷剂入口(11)连接的入口管(30)。

5.按照权利要求1所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，所述喷淋管(10)包括多个并排设置的子喷淋管(15)，多个所述子喷淋管(15)的内腔顶端相互连通。

6.按照权利要求5所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，所述多个子喷淋管(15)的喷淋口(13)相互之间交错设置。

7.按照权利要求1所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，所述喷淋管(10)包括内腔相通的第一分配腔(12)和第二分配腔(14)，所述第一分配腔(12)和所述第二分配腔(14)之间的间隙形成分配通道(90)。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，在所述喷淋管(10)的上部设置有向所述喷淋管(10)的两侧延伸的挡液板(50)。

9.按照权利要求8所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，所述挡液板(50)向所述喷淋管(10)两侧的斜下方延伸。

10.按照权利要求9所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，在两侧的所述挡液板(50)的底端之间设置有分配板(20)，所述分配板(20)上设置有多个分配孔(21)。

11.一种降膜式蒸发器，具有用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器，其特征在于，所述用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器为权利要求1至10中任一项所述的用于降膜式蒸发器的制冷剂分配器。