CN104848602A - 一种蒸发器及冰淇淋机 - Google Patents

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彭仙明
何唯平
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GUANGDONG OCEANPOWER TECHNOLOGY Co Ltd
SHENZHEN OCEAN POWER FOOD TECHNOLOGY Co Ltd
Shenzhen Oceanpower Industrial Co Ltd
Ocean Power Corp
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GUANGDONG OCEANPOWER TECHNOLOGY Co Ltd
SHENZHEN OCEAN POWER FOOD TECHNOLOGY Co Ltd
Shenzhen Oceanpower Industrial Co Ltd
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
    • A23G9/00—Frozen sweets, e.g. ice confectionery, ice-cream; Mixtures therefor
    • A23G9/04—Production of frozen sweets, e.g. ice-cream
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Abstract

本发明公开了一种蒸发器，包括内缸体、外缸体、螺旋件及封闭件，该螺旋件有规则地绕制于该内缸体的外壁上，该外缸体套接于该螺旋件及该内缸体上，其两端通过该封闭件密封；该螺旋件的横截面为矩形，该螺旋件的内表面与该内缸体的外壁紧密焊固，该螺旋件的侧面设有间隔分布的凹凸面。本发明的蒸发器采用特殊的结构设计，使得制冷剂与内缸体中的浆料的接触面积及时间大大增加，即增加了热交换面积，从而使得蒸发器的热交换效率提高，制冷速度和制冷效果大大提升。本发明还公开了一种冰淇淋机，该冰淇淋机配备有上述的蒸发器。

Description

一种蒸发器及冰淇淋机
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种蒸发器。本发明还涉及一种配备有该蒸发器的冰淇淋机。
背景技术
目前，冰淇淋机的制冷系统一般是通过压缩机压缩制冷剂并驱动其在制冷系统管路中循环，以实现对冰淇淋浆料的凝冻。在制冷系统中，蒸发器是热交换的关键部件，其结构主要有绕管式蒸发器、翅片式蒸发器及内外螺旋式蒸发器。绕管式蒸发器是在制冷搅拌缸的外部缠绕紫铜管，制冷剂通过紫铜管通道与搅拌缸内的浆料进行热交换，因紫铜管与搅拌缸之间的接触面积小，同时易受到外部热量的干扰，故热交换性能差，制冷速度慢，效率不高。翅片式蒸发器是在制冷搅拌缸的外部以螺旋状的分布方式焊接翅片，制冷剂通过翅片之间形成的螺旋通道，并与搅拌缸内的浆料进行热交换，其虽然热交换性能较好，热交换效率也提高不少，但因其结构复杂要求加工工艺精度较高，从而导致成本较高，产品的合格率较低，严重影响生产效率。当前冰淇淋机大多采用内外螺旋式蒸发器，即采用双层筒状结构，内套筒与外套筒之间设置螺旋槽或螺旋件，虽然此种结构相比前两种蒸发器，热交换面积有所增大，制冷效率有所提高，但因螺旋件一般采用实心圆形弹簧，弹簧的表面与内套筒的外壁接触面积较小，通过弹簧的气液态制冷剂与内套筒内的浆料接触面积也有限，存在通过改进螺旋件的结构进一步增大热交换面积以提高制冷效率的空间。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种蒸发器，能够进一步增大制冷剂与制冷搅拌缸的热交换面积，缩短制冷时间，有效提高蒸发器制冷效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种蒸发器，包括内缸体、外缸体、螺旋件及封闭件，所述螺旋件有规则地绕制于所述内缸体的外壁上，所述外缸体套接于所述螺旋件及所述内缸体上，其两端通过所述封闭件密封；其中，所述螺旋件的横截面为矩形，所述螺旋件的内表面与所述内缸体的外壁紧密焊固；所述螺旋件的侧面设有间隔分布的凹凸面。
优选地，所述凹凸面的纵截面形状包括方形、矩形、梯形或波浪形的一种或多种。
优选地，所述内缸体的长度大于所述外缸体的长度。
优选地，所述内缸体的一端设有进料管。
优选地，所述外缸体的两端设有工质进口及工质出口。
优选地，所述封闭件为法兰，所述法兰套接于所述内缸体上，且与所述外缸体的两端相固定。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种冰淇淋机，所述冰淇淋机配备上述的蒸发器，用于凝冻冰淇淋浆料。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的蒸发器将螺旋件有规则地绕制于内缸体的外壁上并经焊接固定，再将外缸体套接于螺旋件及内缸体上，与现有普遍采用的圆柱体绕制而成的螺旋弹簧相比，由于该螺旋件的横截面为矩形，并且其内表面与内缸体的外壁紧密接触，相对增大了螺旋件与内缸体之间的接触面积。当制冷剂在内缸体与外缸体之间流动时制冷剂通过螺旋件的内表面与内缸体充分进行热交换，制冷剂与内缸体之间进行热交换的有效接触面积明显增大，相应地缩短了制冷时间，有效提高了制冷效率。同时，该螺旋件的侧面设置为间隔分布的凹凸面，螺旋件的比表面积大大增加，制冷剂通过螺旋件的流程也相应增加，延长了同等体积下的制冷剂与内缸体之间的热交换时间，增大了单位时间内的有效制冷量，从而大大提升了蒸发器的制冷效率。
附图说明
图1是本发明蒸发器一实施例的结构示意图；
图2是图1中螺旋件与内缸体的安装示意图；以及
图3是图1中螺旋件的整体结构图；以及
图4是图1中螺旋件的横截面示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明一实施例提供一种蒸发器，用于低温低压液态制冷剂与冰淇淋浆料之间的热交换，使冰淇淋浆料在蒸发器内降温至-4～-6℃。本发明的蒸发器包括内缸体1、外缸体2、螺旋件3及封闭件4，螺旋件3有规则地绕制于内缸体1的外壁上，外缸体2套接于螺旋件3及内缸体1上，其两端通过封闭件4密封。
请继续参阅图1，在本实施例中，内缸体1采用2mm厚的不锈钢制成，具有良好的热传导性，外缸体2套设于内缸体1的外壁并与内缸体1同轴安装，并且两端以封闭件4密封，构成制冷剂蒸发腔体。其中，内缸体1的一端设有进料管101，冰淇淋浆料从进料管101进入内缸体1中，冰淇淋浆料的热量通过内缸体1的缸壁传导给制冷剂，从而实现热交换和降低浆料温度的目的。内缸体1的长度大于外缸体2的长度，进料管101设于内缸体1伸出外缸体2的一端，外缸体2的两端设有工质进口201及工质出口202，低温低压态的制冷剂从工质进口201进入蒸发器与内缸体1内的浆料进行热交换，蒸发吸热后从工质出口202处流出，进入下一个制冷循环。封闭件4为法兰，法兰4套接于内缸体1上，且与外缸体2的两端相固定。
如图2所示，在本实施例中，螺旋件3有规则地绕制于内缸体1的外壁上，从而形成制冷剂通道。请进一步参阅图3和图4，螺旋件3优选为弹簧，螺旋件3的横截面301为矩形，如图4所示。螺旋件3的内表面302（在图3中，以螺旋件的后半部分朝向纸面的表面为其内表面，与内表面相邻的两个侧面分别为其左侧面及右侧面）与内缸体1的外壁紧密焊固；螺旋件3的侧面303设有间隔分布的凹凸面，在本实施例中，螺旋件3的左侧面303设为凹凸面，而在其他实施例中，右侧面303当然也设为凹凸面，或者两个侧面303均设为凹凸面，以上变形均在本领域的技术人员理解的范围内，故此处不作赘述。凹凸面303的纵截面形状包括方形、矩形、梯形或波浪形的一种或多种，在本实施例中，凹凸面302的纵截面形状为波浪形。
当蒸发器进行工作时，冰淇淋浆料从进料管101进入内缸体1中，制冷剂从工质进口201进入蒸发器，并在内缸体1、外缸体2及螺旋件3之间形成的制冷剂通道内流动，与内缸体1中的浆料进行热交换，制冷剂蒸发吸热后从工质出口202处流出，进入下一个制冷循环。由于螺旋件3的横截面301为矩形，螺旋件3的内表面302与内缸体1的外壁紧密接触，与现有普遍采用的圆柱体绕制而成的螺旋弹簧（其横截面为圆形，与内缸体1的接触面仅为螺旋弹簧圆柱面的一部分）相比，本发明相对增大了螺旋件3与内缸体2之间的接触面积，当制冷剂在内缸体1与外缸体2之间流动时能通过螺旋件3的内表面302传热，与内缸体1充分进行热交换，制冷剂与内缸体1之间进行热交换的有效接触面积明显增大，相应缩短了制冷时间，有效提高了制冷效率。同时，螺旋件3的侧面303为间隔分布的凹凸面，螺旋件3的比表面积大大增加，制冷剂通过螺旋件3的行程也相应增加，延长了同等体积下的制冷剂与内缸体1之间的热交换时间，增大了单位时间内的有效制冷量，从而大大提升了蒸发器的制冷效率。
此外，本发明还提供一种冰淇淋机，该冰淇淋机配备有上述的蒸发器，用于凝冻冰淇淋浆料。
区别于现有技术，本发明的蒸发器将螺旋件有规则地绕制于内缸体的外壁上并经焊接固定，再将外缸体套接于螺旋件及内缸体上，由于螺旋件的特殊结构，制冷剂与内缸体中的浆料的接触面积及时间大大增加，即增加了热交换面积，从而使得蒸发器的热交换效率提高，制冷系统的制冷速度和效果大大提升。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种蒸发器，其特征在于，包括内缸体、外缸体、螺旋件及封闭件，所述螺旋件有规则地绕制于所述内缸体的外壁上，所述外缸体套接于所述螺旋件及所述内缸体上，其两端通过所述封闭件密封；
其中，所述螺旋件的横截面为矩形，所述螺旋件的内表面与所述内缸体的外壁紧密焊固；所述螺旋件的侧面设有间隔分布的凹凸面。
2.根据权利要求1所述的一种蒸发器，其特征在于，所述凹凸面的纵截面形状包括方形、矩形、梯形或波浪形的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种蒸发器，其特征在于，所述内缸体的长度大于所述外缸体的长度。
4.根据权利要求1所述的一种蒸发器，其特征在于，所述内缸体的一端设有进料管。
5.根据权利要求1所述的一种蒸发器，其特征在于，所述外缸体的两端设有工质进口及工质出口。
6.根据权利要求1所述的一种蒸发器，其特征在于，所述封闭件为法兰，所述法兰套接于所述内缸体上，且与所述外缸体的两端相固定。
7.一种冰淇淋机，其特征在于，所述冰淇淋机配备有根据权利要求1-6任意一项所述的蒸发器，用于凝冻冰淇淋浆料。
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