CN103712375A - 吸附式制冷装置的蒸发器及其满液式蒸发单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸附式制冷装置的蒸发器及其满液式蒸发单元，该吸附式制冷装置的蒸发器，包括：一腔体，其具有一热交换液体入口与一热交换液体出口；以及至少一满液式蒸发单元，设于该腔体中，该至少一满液式蒸发单元分别耦接该热交换液体入口与该热交换液体出口。本发明的吸附式制冷装置的蒸发器及其满液式蒸发单元，可免除设置冷媒循环泵。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸附式制冷装置的蒸发器及其满液式蒸发单元，尤其涉及一种冷媒热交换的装置与其单元。
背景技术
广为知悉的现有的蒸发器约略能够分为两种，一种为满液式蒸发器，另一种为喷淋式蒸发器。
满液式蒸发器，其具有一腔体与多个管，该管设于腔体中，冷媒为于腔体内部流动，该管的内部则具有流动的被冷却流体，如水或卤水，但该些管浸于液态冷媒中，所以需要大量的液态冷媒，故增加设备制造成本与环境的负担。
喷淋式蒸发器，其具有一腔体、一蒸发器管阵与一冷媒淋洒分布系统，冷媒淋洒分布系统设于腔体，蒸发器管阵设于腔体中，若以水为冷媒的负压制冷系统为例，液态冷媒于蒸发器内的液柱高度将严重影响蒸发温度，液柱高度将造成液柱底部的压力增加，饱合温度亦相对提升，故失去热交换的效用，而形成浪费。
综合上述，现有的满液式蒸发器与喷淋式蒸发器不适合小型化设计，并且冷媒循环泵需消耗电力。
另外，因冷媒液位高度的因素，满液式蒸发器不适用负压制冷系统。
再者，喷淋式蒸发器的冷媒淋洒分布系统与蒸发器管阵需分开制作再组装，并再行设置冷媒循环泵与循环管路。
发明内容
本发明的目的在于提出一种吸附式制冷装置的蒸发器及其满液式蒸发单元，可免除设置冷媒循环泵。
为实现上述目的，本发明一实施例提供一种吸附式制冷装置的蒸发器，包括：一腔体，其具有一热交换液体入口与一热交换液体出口；至少一满液式蒸发单元，设于该腔体中，该至少一满液式蒸发单元分别耦接该热交换液体入口与该热交换液体出口。
其中，该满液式蒸发单元具有一冷媒盘、一热交换管与多个鳍片，该热交换管穿设于该鳍片中，该热交换管与该鳍片设于该冷媒盘的一面。
其中，该冷媒盘的一面具有一冷媒槽，该热交换管与该鳍片设于该冷媒槽。
其中，该满液式蒸发单元为多个，该满液式蒸发单元呈堆栈状。
其中，该腔体进一步具有一气态冷媒出口与一液气分离挡板，该液气分离挡板设于该腔体中，并且位于该气态冷媒出口的下方。
其中，该腔体进一步具有一液态冷媒入管与一液态冷媒分布管，该液态冷媒入管与该液态冷媒分布管设于该腔体中，该液态冷媒入管的一端耦接该液态冷媒分布管，该液态冷媒入管的另端穿出该腔体的外部。
其中，该热交换管的一端具有一液体入口，该热交换管的另端具有一液体出口，该液体入口耦接该热交换液体入口，该液体出口耦接该热交换液体出口。
其中，该热交换管呈弯折状。
其中，该腔体进一步具有一热交换液体入管与一热交换液体出管，该热交换液体入管分别耦接该液体入口与该热交换液体入口，该热交换液体出管分别耦接该液体出口与该热交换液体出口。
其中，该热交换管为一矮鳍管。
其中，该热交换管于该鳍片中形成至少一近似S型的弯折状。
其中，该热交换管与该鳍片的耦接方式为一焊接、一黏接、一超音波熔接、一激光加工或一粉末冶金。
本发明一实施例提供一种满液式蒸发单元，包括：一冷媒盘；多个鳍片，设于该冷媒盘的一面；一热交换管，穿设于该鳍片中。
其中，该冷媒盘的一面具有一冷媒槽，该热交换管与该鳍片设于该冷媒槽。
其中，该热交换管的一端具有一液体入口，该热交换管的另端具有一液体出口。
其中，该热交换管呈弯折状。
其中，该热交换管为一矮鳍管。
其中，该热交换管于该鳍片中形成至少一近似S型的弯折状。
其中，该热交换管与该鳍片的耦接方式为一焊接、一黏接、一超音波熔接、一激光加工或一粉末冶金。
综合上述，本发明的吸附式制冷装置的蒸发器，其液态冷媒利用重力分布，即上述的液态冷媒逐层滴落至各满液式蒸发单元，所以无须冷媒循环泵，故无电力消耗。
吸附式制冷装置与其满液式蒸发单元能够模块或单元化制造，故能够降低制造加工的困难度。
因位于负压制冷系统中的冷媒对于蒸发压力变化相当敏感，故利用满液式蒸发单元的蒸发器能够控制冷媒液位高度，而使蒸发器具有有效的热交换面积。
吸附式制冷装置与其满液式蒸发单元适合于机组冷冻能力小的蒸发器，因能够免除设置冷媒循环泵。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的一种吸附式制冷装置的蒸发器的立体示意图。
图2为本发明的吸附式制冷装置的蒸发器的示意图。
图3为本发明的吸附式制冷装置的蒸发器的另一示意图。
图4为本发明的一种满液式蒸发单元的俯视图。
图5为一种应用本发明的蒸发器的吸附式制冷装置的示意图。
其中，附图标记：
1：腔体
10：热交换液体入口
11：热交换液体出口
12：气态冷媒出口
13：液气分离挡板
14：热交换液体入管
15：热交换液体出管
16：液态冷媒入管
17：液态冷媒分布管
2：满液式蒸发单元
20：冷媒盘
200：冷媒槽
21：热交换管
210：液体入口
211：液体出口
22：鳍片
3：蒸发器
30：第一阀体
4：吸附床热交换器
40：第二阀体
5：冷凝器
50：第三阀体
具体实施方式
以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，所属技术领域技术人员可由本说明书所揭示的内容，轻易地了解本发明。
请配合参考图1至图3所示，本发明提供一种吸附式制冷装置的蒸发器，其具有一腔体1与至少一满液式蒸发单元2。
腔体1的一侧具有一热交换液体入口10与一热交换液体出口11，腔体1的顶端具有一气态冷媒出口12，腔体1中设有一液气分离挡板13、一热交换液体入管14、一热交换液体出管15、一液态冷媒入管16与一液态冷媒分布管17。
液气分离挡板13相邻于气态冷媒出口12，并且位于气态冷媒出口12的下方。
热交换液体入管14耦接热交换液体入口10。
热交换液体出管15耦接热交换液体出口11。
液态冷媒入管16的一端穿出腔体1的外部，液态冷媒入管16的另一端耦接液态冷媒分布管17。
请再配合图1与图3所示，满液式蒸发单元2设于腔体1中，并且位于液态冷媒分布管17的下方，若满液式蒸发单元2为多个，则位于腔体1中的满液式蒸发单元2呈堆栈状。
请配合参考图4所示，满液式蒸发单元2具有一冷媒盘20、一热交换管21与多个鳍片22。
热交换管21穿设于鳍片22中，并且呈弯折状，即热交换管21的一端穿入多个鳍片22，并且穿出鳍片22，而且该端再穿入与穿出至少一次，而使热交换管21于多个鳍片22中形成至少一近似S型的弯折状，热交换管21的一端具有一液体入口210，液体入口210耦接热交换液体入管14，热交换管21的另端具有一液体出口211，液体出口211耦接热交换液体出管15，鳍片22能够增加满液式蒸发单元2的热交换面积，以提升热交换效果。
热交换管21可为一具有热传增强的矮鳍管(low-fin tube)，热交换管21与鳍片22能够通过焊接、黏接、超音波熔接、激光加工或粉末冶金方式，而使二者耦接。
冷媒盘20的一面具有一冷媒槽200，热交换管21与鳍片22设于冷媒槽200中。
请再配合参考图1与图2所示，欲进行热交换的液体由热交换液体入口10、热交换液体入管14与液体入口210进入各热交换管21中。
液态冷媒由液态冷媒入管16进入液态冷媒分布管17，再由液态冷媒分布管17喷洒于满液式蒸发单元2。
液态冷媒滴落于最邻近于液态冷媒分布管17的冷媒盘20的冷媒槽200中，待冷媒槽200蓄满液态冷媒后，液态冷媒沿着冷媒盘20的边缘滴落至位于下一层的冷媒盘20中，液态冷媒能够以此状态依序滴落至各层的冷媒盘20中。
位于冷媒盘20中的液态冷媒与位于热交换管21中的液体进行热交换，液态冷媒转变为气态冷媒，气态冷媒由气态冷媒出口12离开腔体1，液气分离挡板13阻挡气态冷媒，以避免气态冷媒回流接触液态冷媒而冷凝流回腔体1。
经过热交换的液体下降至一特定温度，并经由液体出口211、热交换液体出管15与热交换液体出口11离开腔体1，该经过热交换的液体亦能够被视为一冷源或一液态冷媒。
请配合参考图5所示，本发明的蒸发器应用于一吸附式制冷装置，如图所示，该吸冷式制冷装置具有一本发明的蒸发器3、一第一阀体30、二吸附床热交换器4、一第二阀体40、一冷凝器5与一第三阀体50。
蒸发器3的热交换液体出口耦接第一阀体30。
第一阀体30分别耦接二吸附床热交换器4的入液端。
二吸附床热交换器4的气体冷媒出端耦接第二阀体40，第二阀体40耦接一冷凝器5，第一阀体30与第二阀体40可分别为一三通阀。
冷凝器5耦接一第三阀体50，第三阀体50进一步耦接蒸发器3的液态冷媒入管，第三阀体50可为一真空断开阀。
如图2与图3所示，来自热交换液体出口11的经过热交换的液体能够被视为一冷源或一液态冷媒。
如图5所示，若将该液体视为液态冷媒，该液态冷媒经由第一阀体30的控制，而流入任一吸附床热交换器4，以进行热交换，并且该液态冷媒流入吸附床热交换器4的流量亦被第一阀体30所控制。
因该液态冷媒经过热交换，故该液态冷媒于吸附床热交换器4成为气态冷媒，该气态冷媒经过第二阀体40的控制，而流入冷凝器5，该气态冷媒流入冷凝器5的流量亦被第二阀体40所控制，另外，第二阀体40能够控制该液态冷媒由任一吸附床热交换器4所流出。
该气态冷媒于冷凝器5中进行热交换，以再次成为液态冷媒，该液态冷媒则经由蒸发器3的液态冷媒入管流入蒸发器3中，以与热交换管中的液体进行热交换，第三阀体50可避免气态冷媒流入至蒸发器3中。
如上所述，蒸发器3流出的液体与冷凝器5流出的液态冷媒能够为同一种类的液体，如水或卤水。
承上所述，若第一阀体30分别耦接蒸发器3的气态冷媒出口与吸附床热交换器4，则来自蒸发器4的气态冷媒可经由吸附床热交换器4，进行第一次热交换，再经由冷凝器5的热交换，以形成液态冷媒。
再承上所述，若第三阀体50分别耦接蒸发器3的热交换液体入口与冷凝器5，则来自冷凝器5的液态冷媒能够经由蒸发器3再次热交换，以降低液态冷媒的温度，该经降温的液态冷媒能够流入吸附床热交换器4中。
故上述的蒸发器3、第一阀体30、吸附床热交换器4、第二阀体40、冷凝器5与第三阀体50的耦接方式，依实际需求而改变。
综合上述，液态冷媒利用重力分布，即上述的液态冷媒由逐层滴落至各满液式蒸发单元，所以无须冷媒循环泵，故无电力消耗。
吸附式制冷装置与其满液式蒸发单元能够模块或单元化制造，故能够降低制造加工的困难度。
因位于负压制冷系统中的冷媒对于蒸发压力变化相当敏感，故利用满液式蒸发单元的蒸发器能够控制冷媒液位高度，而使蒸发器具有有效的热交换面积。
吸附式制冷装置与其满液式蒸发单元适合于机组冷冻能力小的蒸发器，因能够免除设置冷媒循环泵。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (19)
1.一种吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，包括：
一腔体，其具有一热交换液体入口与一热交换液体出口；以及
至少一满液式蒸发单元，设于该腔体中，该至少一满液式蒸发单元分别耦接该热交换液体入口与该热交换液体出口。
2.根据权利要求1所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该满液式蒸发单元具有一冷媒盘、一热交换管与多个鳍片，该热交换管穿设于该鳍片中，该热交换管与该鳍片设于该冷媒盘的一面。
3.根据权利要求2所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该冷媒盘的一面具有一冷媒槽，该热交换管与该鳍片设于该冷媒槽。
4.根据权利要求1所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该满液式蒸发单元为多个，该满液式蒸发单元呈堆栈状。
5.根据权利要求1所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该腔体进一步具有一气态冷媒出口与一液气分离挡板，该液气分离挡板设于该腔体中，并且位于该气态冷媒出口的下方。
6.根据权利要求5所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该腔体进一步具有一液态冷媒入管与一液态冷媒分布管，该液态冷媒入管与该液态冷媒分布管设于该腔体中，该液态冷媒入管的一端耦接该液态冷媒分布管，该液态冷媒入管的另端穿出该腔体的外部。
7.根据权利要求2所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该热交换管的一端具有一液体入口，该热交换管的另端具有一液体出口，该液体入口耦接该热交换液体入口，该液体出口耦接该热交换液体出口。
8.根据权利要求2所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该热交换管呈弯折状。
9.根据权利要求7所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该腔体进一步具有一热交换液体入管与一热交换液体出管，该热交换液体入管分别耦接该液体入口与该热交换液体入口，该热交换液体出管分别耦接该液体出口与该热交换液体出口。
10.根据权利要求2所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该热交换管为一矮鳍管。
11.根据权利要求2所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该热交换管于该鳍片中形成至少一近似S型的弯折状。
12.根据权利要求2所述的吸附式制冷装置的蒸发器，其特征在于，该热交换管与该鳍片的耦接方式为一焊接、一黏接、一超音波熔接、一激光加工或一粉末冶金。
13.一种满液式蒸发单元，其特征在于，包括：
一冷媒盘；
多个鳍片，设于该冷媒盘的一面；以及
一热交换管，穿设于该鳍片中。
14.根据权利要求13所述的满液式蒸发单元，其特征在于，该冷媒盘的一面具有一冷媒槽，该热交换管与该鳍片设于该冷媒槽。
15.根据权利要求13所述的满液式蒸发单元，其特征在于，该热交换管的一端具有一液体入口，该热交换管的另端具有一液体出口。
16.根据权利要求13所述的满液式蒸发单元，其特征在于，该热交换管呈弯折状。
17.根据权利要求13所述的满液式蒸发单元，其特征在于，该热交换管为一矮鳍管。
18.根据权利要求13所述的满液式蒸发单元，其特征在于，该热交换管于该鳍片中形成至少一近似S型的弯折状。
19.根据权利要求13所述的满液式蒸发单元，其特征在于，该热交换管与该鳍片的耦接方式为一焊接、一黏接、一超音波熔接、一激光加工或一粉末冶金。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140409 |