CN104034093A - 一种蒸发换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸发换热装置，数块相同的蒸发板相互平行安装在两侧的支架上，制冷剂通过分液管进入最上面一块蒸发板，再由连接管将制冷剂导入下一块蒸发板，逐级下去，直到最后通过集液管汇总导出，相邻两块蒸发板之间均有涂水圆刷，涂水圆刷长度与蒸发板宽度相同，各个涂水圆刷两端接在同一运动支架上，电机驱动丝杠转动，丝杠上固定的圆盘推动运动支架使涂水圆刷在蒸发板上来回移动，冷却液体通过每个涂水圆刷上输水导管导入涂水圆刷中。在原有散热装置的基础上改变散热器结构和散热机理，利用液体相变吸收大量热量而且温度恒定的原理，同时重新设计散热器基本单元的结构，增加有效换热面积。在不增加散热器体积的情况增加散热装置的散热效果。

Description

一种蒸发换热装置

技术领域

本发明涉及一种换热装置，特别涉及一种蒸发换热型装置。

背景技术

现在空调和其他一些利用卡诺循环制冷的设备普遍存在散热装置体积大，散热效果差的问题。这就使得现在制冷设备耗电量大，体积大。

目前一般的解决办法是提高散热器的散热效率，通过加肋片，改变散热器材料的方法提高其散热能力，但相应会增加其成本和体积。

发明内容

本发明是针对现有利用卡诺循环原理的制冷设备因散热器散热效果差而造成的能耗大的问题，提出了一种蒸发换热装置，将热的制冷液通入一块内部有毛细管网的蒸发板，使其有效散热表面积增大。同时在蒸发板的上下两表面涂上水分，利用气流使水蒸发，液体相变吸收大量热。达到增加散热装置单位面积散热效率的目的。

本发明的技术方案为：一种蒸发换热装置，包括输水导管、涂水圆刷、分液管、连接管、丝杠、蒸发板、集液管、电机，数块相同的蒸发板相互平行安装在两侧的支架上，最上面一块蒸发板的一端接分液管，另一端开始和底下的蒸发板头尾用连接管连接，最下面一块蒸发板无连接管一端接集液管，制冷剂通过分液管进入最上面一块蒸发板，再由连接管将制冷剂导入下一块蒸发板，逐级下去，直到最后通过集液管汇总导出，相邻两块蒸发板之间均有涂水圆刷，涂水圆刷长度与蒸发板宽度相同，各个涂水圆刷两端接在同一运动支架上，电机驱动丝杠转动，丝杠上固定的圆盘推动运动支架前后运动，使各个涂水圆刷在蒸发板上来回移动，每个涂水圆刷的一端有输水导管，冷却液体通过输水导管导入涂水圆刷中，使涂水圆刷吸满冷却液体。

所述蒸发板包括上下的蒸发散热板、两端的制冷剂导入孔、蒸发散热板中间的与制冷剂导入孔联通的毛细管网，毛细管网由开有细沟槽的毛细槽板相互重叠构成。

所述蒸发散热板为薄铜板，毛细管网的毛细槽板为铝板，上下的蒸发散热板和中间的多层毛细槽板通过钎焊粘合而成。

所述蒸发板平面与水平方向呈10到30度的α角度。

所述涂水圆刷直径大于蒸发板间距，涂水圆刷中心为穿有开孔的金属管。

所述冷却液体通过输水导管导入涂水圆刷中，每个涂水圆刷导入的冷却液体可不同。

本发明的有益效果在于：本发明蒸发换热装置，在原有散热装置的基础上改变散热器结构和散热机理，利用液体相变吸收大量热量而且温度恒定的原理，同时重新设计散热器基本单元的结构，增加有效换热面积。在不增加散热器体积的情况增加散热装置的散热效果。不仅适用于空调，还适用于其他各种散热场合。

附图说明

图1为本发明蒸发换热装置主视图；

图2为本发明蒸发换热装置立体图；

图3为本发明蒸发换热装置中蒸发板的正视图；

图4为本发明蒸发换热装置中蒸发板的俯视图；

图5为本发明蒸发换热装置中输水导管和涂水圆刷立体图；

图6为本发明蒸发换热装置蒸发板上气流作用示意图。

具体实施方式

如图1所示蒸发换热装置主视和立体图，装置包括输水导管1、涂水圆刷2、分液管3、连接管4、丝杠5、蒸发板6、集液管7、电机8。数块相同蒸发板6相互平行安装在两侧的支架上，最上面一块蒸发板的一端接分液管3，另一端开始和底下的蒸发板头尾用连接管4连接，最下面一块蒸发板无连接管一端接集液管7，相邻两块蒸发板6之间均有同宽度的涂水圆刷2，涂水圆刷2长度与蒸发板6宽度相同，各个涂水圆刷2两端接在同一运动支架上，电机8驱动丝杠5转动，丝杠5上固定的圆盘推动运动支架前后运动，使各个涂水圆刷2在蒸发板上来回移动，每个涂水圆刷2的一端有输水导管1。

其工作方式为：制冷剂通过分液管3将制冷剂均匀分布到蒸发板6中；水通过输水导管1导入涂水圆刷2中，使其吸满水；电机8正、反向转动带动丝杠5转动，再由丝杠5带动涂水圆刷2在蒸发板表面来回移动，使蒸发板6表面覆盖一层极薄的水膜；原有散热器后方用于加速气流的风扇吹出的气流加速水膜的蒸发，水分汽化而带走大量热，制冷剂冷却；流过第一级蒸发板后由连接管4将制冷剂导入下一级蒸发板继续冷却，这样逐级下去，直到最后一级后通过集液管7汇总导出。

为加强其散热效果，蒸发板6的若干级使用空调的冷凝水冷却，因为空调冷凝水温度远低于室温，冷凝水蒸发吸热可使制冷剂降低到更低的温度。

如图3、4所示蒸发板的正视和俯视图，其结构包括上下的蒸发散热板9、制冷剂导入孔10、毛细管网11。制冷剂通过制冷剂导入孔10后流体展开到整个平面中，增加了其散热表面积，不需再使用翅片强化换热。而蒸发板的散热板是由多层金属板通过钎焊粘合而成，其上下表面是导热性很好的薄铜板，中间是开有毛细槽的铝板。整块板导热热阻很小。

散热器结构从通常的翅片式结构换成内部具有毛细管网结构的蒸发板，其结构是开有细沟槽的毛细槽板相互重叠形成毛细管网11，再把上下表面用换热能力较强的薄金属板封起来，形成内部具有毛细管的蒸发板6。其优点是可以极大提高有效换热面积，且能提供水分蒸发吸热。

如图5所示输水导管和涂水圆刷立体图，使用直径略大于蒸发板间距的圆柱状刷子，刷子中心穿有开孔的金属管。水从金属管内流出润湿涂水圆刷，圆刷将少量水分涂在蒸发板上下表面，形成很薄的水膜。水膜厚度是刚好在下次刷水时能蒸发完为最优。其目的是：水的导热系数小于金属，蒸发板表面的水膜会使传热热阻增加，减弱散热效果。因此，在达到增发量最大化的前提下应该尽可能减小水膜厚度。

蒸发板多级平行排列，逐级散热，其最后三级用空调室内机产生的冷凝水涂在蒸发板表面，其余为普通水。其设计意图是：前几级蒸发板利用水分蒸发吸热可使制冷剂冷却到略低于环境温度，但不能更低。为了增强效果，最后三级用温度远低于环境温度的冷凝水，使制冷剂降低到更低温度以增强散热效果，也处理掉了冷凝水。

蒸发板表面的水分用位于蒸发板后方的风扇吹出的气流加速蒸发，其设计意图是：增大水分的蒸发速率，从而提高单位面积上散热的热流密度，达到减小散热器体积，增强散热效果的目的。

蒸发板高温侧位于上部，其设计目的是：热空气上升，热的蒸发板散出的热量不会去加热冷的蒸发板。

如图6所示蒸发板上气流作用示意图，蒸发板迎着风扇的为其后端，气流流出的地方使其前端。蒸发板竖直平行排布，且蒸发板前高后底。其轴线与水平方向呈呈10到30度的α角度。其设计目的是：由于湿的蒸发板会吸附空气中的灰尘，倾斜设计的优点是当蒸发板集上有灰尘后涂水圆刷的水量会增加，每隔一段时间，涂水圆刷2流出多于平时的水分，软化灰垢，利用重力沿斜面流下，使之沿着蒸发板的斜度流下，达到自动清洗的目的。

Claims (6)

1.一种蒸发换热装置，其特征在于，包括输水导管（1）、涂水圆刷（2）、分液管（3）、连接管（4）、丝杠（5）、蒸发板（6）、集液管（7）、电机（8），数块相同的蒸发板（6）相互平行安装在两侧的支架上，最上面一块蒸发板的一端接分液管（3），另一端开始和底下的蒸发板头尾用连接管（4）连接，最下面一块蒸发板无连接管一端接集液管（7），制冷剂通过分液管（3）进入最上面一块蒸发板，再由连接管（4）将制冷剂导入下一块蒸发板，逐级下去，直到最后通过集液管（7）汇总导出，相邻两块蒸发板（6）之间均有涂水圆刷（2），涂水圆刷（2）长度与蒸发板（6）宽度相同，各个涂水圆刷（2）两端接在同一运动支架上，电机（8）驱动丝杠（5）转动，丝杠（5）上固定的圆盘推动运动支架前后运动，使各个涂水圆刷（2）在蒸发板（6）上来回移动，每个涂水圆刷（2）的一端有输水导管（1），冷却液体通过输水导管（1）导入涂水圆刷（2）中，使涂水圆刷（2）吸满冷却液体。

2.根据权利要求1所述蒸发换热装置，其特征在于，所述蒸发板（6）包括上下的蒸发散热板（9）、两端的制冷剂导入孔（10）、蒸发散热板（9）中间的与制冷剂导入孔（10）联通的毛细管网（11），毛细管网（11）由开有细沟槽的毛细槽板相互重叠构成。

3.根据权利要求2所述蒸发换热装置，其特征在于，所述蒸发散热板（9）为薄铜板，毛细管网（11）的毛细槽板为铝板，上下的蒸发散热板（9）和中间的多层毛细槽板通过钎焊粘合而成。

4.根据权利要求3所述蒸发换热装置，其特征在于，所述蒸发板平面与水平方向呈10到30度的α角度。

5.根据权利要求4所述蒸发换热装置，其特征在于，所述涂水圆刷（2）直径大于蒸发板间距，涂水圆刷（2）中心为穿有开孔的金属管。

6.根据权利要求5所述蒸发换热装置，其特征在于，所述冷却液体通过输水导管（1）导入涂水圆刷（2）中，每个涂水圆刷（2）导入的冷却液体可不同。