CN105466084B - 蒸发器及具有其的空调器 - Google Patents

蒸发器及具有其的空调器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种蒸发器及具有其的空调器。蒸发器，包括：壳体，具有流体进口和流体出口；多个换热管，设置在壳体的内腔中；多个折流板，设置在内腔中，多个换热管固定于折流板上，相邻两个折流板之间形成流体通道，多个折流板形成多个相互连通的流体通道；至少一个扰流板，设置于流体通道内，扰流板倾斜设置在相邻两个折流板之间。流体沿着倾斜设置的扰流板的延伸方向流动，随着流动惯性，流体可以流到每个折流板的背部。本发明的蒸发器及具有其的空调器能够解决折流板的背部的流动死区的问题，从而提高蒸发器的换热性能。

Description

蒸发器及具有其的空调器
技术领域
本发明涉及一种蒸发器及具有其的空调器。
背景技术
干式蒸发器是制冷空调机组的关键换热部件，蒸发器的换热效率直接影响整个机组的运行特性，所以设计高效的蒸发器有利于提高整个系统的综合性能。
目前常用的干式蒸发器是单弓形折流板式的，这种蒸发器的换热效率较一些新型的换热器换热效率低，所以需要优化其内部结构，从而提高它的换热性能。在传统干式蒸发器的管程中，沿着流动方向，由于流动惯性，在每个折流板的背部均存在一块流动死区，这块死区内的流体速度较小(均小于0.4m/s)，而且没有直接冲刷管束，导致这部分换热面积没有得到充分的利用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种避免产生流动死区的蒸发器及具有其的空调器。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种蒸发器，包括：壳体，具有流体进口和流体出口；多个换热管，设置在壳体的内腔中；多个折流板，设置在内腔中，多个换热管固定于折流板上，相邻两个折流板之间形成流体通道，多个折流板形成多个相互连通的流体通道；至少一个扰流板，设置于流体通道内，扰流板倾斜设置在相邻两个折流板之间。
进一步地，在内腔中的流体的流动方向上，扰流板相对于相邻两个折流板中的位于上游处的折流板的倾斜角为a，其中，a大于0度且小于90度。
进一步地，蒸发器还包括：固定件，与壳体的内壁相连接，换热管与固定件相连接，扰流板与固定件相连接。
进一步地，扰流板为多个，每个流体通道中设置至少一个扰流板。
进一步地，扰流板为多个，每个流体通道中设置一个扰流板。
进一步地，相邻两个流体通道内的扰流板之间具有夹角。
进一步地，在内腔中的流体的流动方向上，扰流板靠近相邻两个折流板中的位于上游处的折流板设置。
进一步地，多个折流板包括第一折流板组和第二折流板组，第一折流板组的第一侧和第二折流板组的第一侧位于壳体的一侧，第一折流板组的第二侧和第二折流板组的第二侧位于壳体的另一侧，其中，第一折流板组的第一侧与壳体的一侧的内壁相连接，第一折流板组的第二侧与壳体的另一侧的内壁具有间隔距离以形成第一通道，第二折流板组的第一侧与壳体的一侧的内壁具有间隔距离以形成第二通道，第二折流板组的第二侧与壳体的另一侧的内壁相连接，扰流板靠近第一通道和/或第二通道设置。
进一步地，靠近第一通道设置的扰流板相互平行，靠近第二通道设置的扰流板相互平行。
进一步地，多个换热管穿设于折流板上。
进一步地，多个换热管穿设于扰流板上。
进一步地，扰流板的高度等于折流板的直径与折流板的高度的差值。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种空调器，包括蒸发器，蒸发器为上述的蒸发器。
应用本发明的技术方案，相邻两个折流板之间形成流体通道，扰流板倾斜设置在相邻两个折流板之间。扰流板对冲刷换热管的流体起到扰流和引流的作用，流体沿着倾斜设置的扰流板的延伸方向流动，随着流动惯性，流体可以流到每个折流板的背部。本发明的蒸发器及具有其的空调器能够解决折流板的背部的流动死区的问题，从而提高蒸发器的换热性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的蒸发器的主视图；
图2示出了图1的俯视图；以及
图3示出了根据本发明的蒸发器的剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、壳体；11、体进口；12、流体出口；20、固定件；30、折流板；40、扰流板；50、换热管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，本发明提供了一种蒸发器。
蒸发器包括壳体10、换热管50、折流板30和扰流板40。其中，壳体10具有流体进口11和流体出口12，多个换热管50设置在壳体10的内腔中，多个折流板30设置在内腔中，多个换热管50固定于折流板30上。相邻两个折流板30之间形成流体通道，多个折流板30形成多个相互连通的流体通道。至少一个扰流板40，设置于流体通道内，扰流板40倾斜设置在相邻两个折流板30之间。流体从流体进口11进入，流经流体通道，冲刷多个换热管50换热后从流体出口12流出。
扰流板40对冲刷换热管50的流体起到扰流和引流的作用，流体沿着倾斜设置的扰流板40的延伸方向流动，随着流动惯性，流体可以流到每个折流板30的背部。本发明的蒸发器及具有其的空调器能够解决折流板的背部的流动死区的问题，从而提高蒸发器的换热性能。
如图1所示，在内腔中的流体的流动方向上具有上游方向和下游方向。例如，靠近流体进口11处的折流板30为靠近流体出口12处的折流板30的上游方向。扰流板40相对于相邻两个折流板30中的位于上游处的折流板30的倾斜角为a，其中，a大于0度且小于90度。优选地，a等于30度。
如图1和图2所示，蒸发器还包括固定件20。固定件20与壳体10的内壁相连接，换热管50与固定件20相连接，扰流板40与固定件20相连接。
在本实施例中，扰流板40为多个，每个流体通道中设置至少一个扰流板40。每个流体通道中可以设置一个扰流板40，也可以设置多个扰流板40。优选地，扰流板40为多个，每个流体通道中设置一个扰流板40，这样的设置既能够达到扰流、引流和避免上游折流板30的背部流动死区的问题，还节约了材料降低了成本。
如图1所示，相邻两个流体通道内的扰流板40之间具有夹角。
本实施例中的蒸发器，主要由折流板30、扰流板40、固定件20即定位杆、换热管50即管束、流体进口11处的进口管和流体出口12处的出口管组成。蒸发器有N块折流板30，则需要布置N个扰流板40。扰流板40安装在两个折流板30的中间位置，与折流板30共享定位杆进行固定，即在定位杆与折流板30和扰流板40的接触处进行点焊，从而使扰流板40在流体的冲击下不发生松动。扰流板40与其上游的折流板30呈“r”型的倾角形式，与竖直方向的最优夹角即为扰流板40相对于相邻两个折流板30中的位于上游处的折流板30的倾斜角a，优选地，a为30度。而且，扰流板40的高度等于折流板30的直径与折流板30的高度的差值。优选地，扰流板40的高度等于折流板30的缺口高度。
在本实施例中，扰流板40与竖直方向的夹角可以拓宽为0度至90度，并不限于30度。扰流板40的高度也可以比折流板30的缺口高度稍大或者稍小，不限于上述实施例中提到的等于折流板30的缺口高度，也不限于等于折流板30的直径与折流板30的高度的差值。
为了更好的避免折流板30的背部流动死区的问题，在内腔中的流体的流动方向上，扰流板40靠近相邻两个折流板30中的位于上游处的折流板30设置。
如图1所示，在本实施例中，多个折流板30包括第一折流板组和第二折流板组，第一折流板组的第一侧和第二折流板组的第一侧位于壳体10的一侧，第一折流板组的第二侧和第二折流板组的第二侧位于壳体10的另一侧，其中，第一折流板组的第一侧与壳体10的一侧的内壁相连接，第一折流板组的第二侧与壳体10的另一侧的内壁具有间隔距离以形成第一通道，第二折流板组的第一侧与壳体10的一侧的内壁具有间隔距离以形成第二通道，第二折流板组的第二侧与壳体10的另一侧的内壁相连接，扰流板40靠近第一通道和/或第二通道设置。
具体地，如图1所示，冷媒水从流体进口11管道处进入，通过折流板30和扰流板40改变流动方向，来垂直冲刷换热管50与管内制冷剂换热。其中，换热管50为管束。沿着流体流动方向，在每个折流板30的缺口(第一通道和第二通道处)的下游处，正对来流，布置一块扰流板40，经过折流板30的流体分为两股绕过扰流板，其中一股紧贴此块折流板30的背部流动，冲刷此处的管束与管内的高温制冷剂进行换热，消除了折流板30的背部形成的流动死区，从而使两块折流板30之间的管束面积均能得到有效利用，提高蒸发器的整体换热性能。
第一通道和第二通道位于壳体10内的相对两侧，靠近第一通道设置的扰流板相互平行，靠近第二通道设置的扰流板相互平行。进一步地，多个换热管50穿设于折流板30上，多个换热管50穿设于扰流板40上。
本发明还提供了一种空调器，包括蒸发器，蒸发器为上述实施例中的蒸发器。
用仿真软件fluent对本发明进行模拟计算，在每块折流板的背部，流体冲刷管束的速度均较大，且能够垂直冲刷管束，消除了流动死区。另外，计算结果表明，本发明的换热量较原有技术增加5％-7％，显著提高了蒸发器的换热性能。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
扰流板对冲刷换热管的流体起到扰流和引流的作用，流体沿着倾斜设置的扰流板的延伸方向流动，随着流动惯性，流体可以流到每个折流板的背部。本发明的蒸发器及具有其的空调器能够解决折流板的背部的流动死区的问题，从而提高蒸发器的换热性能。
以上所述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。

Claims (11)

1.一种蒸发器，其特征在于，包括：
壳体(10)，具有流体进口(11)和流体出口(12)；
多个换热管(50)，设置在所述壳体(10)的内腔中；
多个折流板(30)，设置在所述内腔中，所述多个换热管(50)固定于所述折流板(30)上，相邻两个所述折流板(30)之间形成流体通道，所述多个折流板(30)形成多个相互连通的所述流体通道；
至少一个扰流板(40)，设置于所述流体通道内，所述扰流板(40)倾斜设置在相邻两个所述折流板(30)之间；
在所述内腔中的流体的流动方向上，所述扰流板(40)的面向流体的一面相对于相邻两个所述折流板(30)中的位于上游处的所述折流板(30)的倾斜角为a，其中，a大于0度且小于90度；
固定件(20)，与所述壳体(10)的内壁相连接，所述折流板(30)与所述固定件(20)相连接，所述扰流板(40)与所述固定件(20)相连接。
2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述扰流板(40)为多个，每个所述流体通道中设置至少一个所述扰流板(40)。
3.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述扰流板(40)为多个，每个所述流体通道中设置一个所述扰流板(40)。
4.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，相邻两个所述流体通道内的所述扰流板(40)之间具有夹角。
5.根据权利要求1或3所述的蒸发器，其特征在于，在所述内腔中的流体的流动方向上，所述扰流板(40)靠近相邻两个所述折流板(30)中的位于上游处的所述折流板(30)设置。
6.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述多个折流板(30)包括第一折流板组和第二折流板组，所述第一折流板组的第一侧和第二折流板组的第一侧位于所述壳体(10)的一侧，所述第一折流板组的第二侧和第二折流板组的第二侧位于所述壳体(10)的另一侧，
其中，所述第一折流板组的第一侧与所述壳体(10)的一侧的内壁相连接，所述第一折流板组的第二侧与所述壳体(10)的另一侧的内壁具有间隔距离以形成第一通道，所述第二折流板组的第一侧与所述壳体(10)的一侧的内壁具有间隔距离以形成第二通道，所述第二折流板组的第二侧与所述壳体(10)的另一侧的内壁相连接，所述扰流板(40)靠近所述第一通道和/或所述第二通道设置。
7.根据权利要求6所述的蒸发器，其特征在于，靠近所述第一通道设置的所述扰流板(40)相互平行，靠近所述第二通道设置的所述扰流板(40)相互平行。
8.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述多个换热管(50)穿设于所述折流板(30)上。
9.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述多个换热管(50)穿设于所述扰流板(40)上。
10.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述扰流板(40)的高度等于所述折流板(30)的直径与所述折流板(30)的高度的差值。
11.一种空调器，其特征在于，包括蒸发器，所述蒸发器为权利要求1至10中任一项所述的蒸发器。
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