CN107606824A - 蒸发器和空调制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸发器，所述蒸发器包括换热部件和阻热透射板；所述阻热透射板的一侧贴附于所述换热部件的表面；所述阻热透射板由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为50％以上的材料形成。本发明的蒸发器可避免蒸发器表面结露，提高辐射换热效率，同时本发明还提供了一种空调制冷系统。

Description

蒸发器和空调制冷系统

技术领域

本发明涉及空气调节领域，特别涉及蒸发器和空调制冷系统。

背景技术

在空调制冷系统中，辐射换热板与室内人体以辐射换热为主，因此热舒适性较好，近年来逐渐受到关注。为避免换热板与室内空气接触的表面结露，需要维持换热板的表面温度(约18～20℃)高于室内空气露点温度(一般为14～17℃)，故换热板内冷媒的温度(一般为15～17℃)应显著高于传统的中央空调冷媒温度(7℃)，这导致换热板与室内空气的温差较小，从而使得换热板的辐射供冷能力不能满足建筑室内的冷负荷要求，因此，现有的换热板应用于空调制冷系统时，需配合额外的供冷设备使用，但供冷系统结构复杂且造价高，使得空调制冷技术的发展与应用受到了限制。

发明内容

本发明提出一种蒸发器和空调制冷系统，可避免蒸发器表面结露，提高辐射换热效率，提高空调制冷系统的制冷效率。

本发明一方面提供一种蒸发器，所述蒸发器包括换热部件和阻热透射板；所述阻热透射板的一侧贴附于所述换热部件的表面；所述阻热透射板由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为50％以上的材料形成。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为80％以上的材料形成。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板贴附于所述换热部件的上、下两面。

在一种可选的实施方式中，所述换热部件包括盘管及覆盖在所述盘管两侧的换热板。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板贴附于所述换热部件的上表面或下表面。

本发明另一方面还提供一种空调制冷系统，所述空调制冷系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和如上述任一实施例所述的蒸发器。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板的另一侧与室内空气接触。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板的厚度均匀。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板的厚度由所述阻热透射板的导热系数、预设的所述阻热透射板与室内空气的对流换热系数、预设的所述换热部件的表面温度、预设的所述阻热透射板与室内空气接触表面的温度以及预设的室内空气的温度确定；所述预设的阻热透射板与室内空气接触表面的温度高于预先获取的室内空气露点温度。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板的厚度h由如下公式计算：

其中，λ为所述阻热透射板的导热系数；α为所述对流换热系数；t₁为所述预设的所述换热部件的表面温度；t₂为所述预设的所述阻热透射板与室内空气接触表面的温度；t₃为所述预设的室内空气的温度。

相比于现有技术，本发明具有如下突出的有益效果：本发明提供了一种蒸发器和空调制冷系统，其中所述蒸发器包括换热部件和阻热透射板；所述阻热透射板的一侧贴附于所述换热部件的表面；所述阻热透射板由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为50％以上的材料形成。本发明提供的蒸发器通过所述阻热透射板的一侧贴附于所述换热部件的表面，由于形成所述阻热透射板的材料对波长9～11μm的热辐射具有50％以上的透过率，其高透过率使得室内热源与换热部件的辐射换热受到的影响较小，即蒸发器由换热板进行与换热对象之间的辐射换热，具有辐射换热量大、辐射能力强、效率高等优点；另外，换热部件的辐射面没有与空气直接接触，形成所述阻热透射板的材料的低导热系数(0.02～0.2W/mK)使得所述换热部件将冷媒保持在较低温度，蒸发器内侧的换热部件与外侧的室内空气产生较大的温差，使得在所述换热部件表面保持较低温度以及进行辐射换热的同时，保持蒸发器与室内空气接触表面的温度高于室内空气露点温度，从而防止换热板结露，提高蒸发器的换热率，保证了空调制冷系统的安全高效运行，具有结构简单、工艺整体化程度高的特点。

附图说明

图1是本发明优选实施例提供的蒸发器的结构示意图；

图2是本发明优选实施例提供的换热部件的俯视结构示意图；

图3是本发明优选实施例提供的空调制冷系统的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的说明中，上、下、左、右、前和后等方位以及顶部和底部的描述都是针对图1进行限定的，当蒸发器的放置方式发生改变时，其相应的方位以及顶部和底部的描述也将根据放置方式的改变而改变，本发明在此不做赘述。

参见图1，其是本发明优选实施例提供的蒸发器的结构示意图，所述蒸发器1包括换热部件10和阻热透射板6；所述阻热透射板6由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为50％以上的材料形成。

在本实施例中，波长为9～11μm的热辐射是指室内环境(18～28℃发热体，如墙体、地板、室内物品等)和人体(约36.5℃)发射的常温热辐射。

在一种可选的实施方式中，所述蒸发器由换热部件和阻热透射板组成。

在一种可选的实施方式中，所述导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为50％以上的材料为PE材料。

即通过所述阻热透射板的一侧贴附于所述换热部件的表面，由于形成所述阻热透射板的材料对波长9～11μm的热辐射具有50％以上的透过率，其高透过率使得室内热源与换热部件的辐射换热受到的影响较小，即蒸发器由换热板进行与换热对象之间的辐射换热，具有辐射换热量大、辐射能力强、效率高等优点；另外，换热部件的辐射面没有与空气直接接触，形成所述阻热透射板的材料的低导热系数(0.02～0.2W/mK)使得所述换热部件将冷媒保持在较低温度，蒸发器内侧的换热部件与外侧的室内空气产生较大的温差，使得在所述换热部件表面保持较低温度以及进行辐射换热的同时，保持蒸发器与室内空气接触表面的温度高于室内空气露点温度，从而防止换热板结露，提高蒸发器的换热率，保证了空调制冷系统的安全高效运行，具有结构简单、工艺整体化程度高的特点。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板6由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为80％以上的材料形成。

由于形成所述阻热透射板的材料对波长9～11μm的热辐射具有80％以上的透过率，其高透过率使得室内热源与换热部件的辐射换热几乎不受影响，进一步增加了蒸发器的辐射换热量，提高了辐射能力和制冷效率。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板6贴附于所述换热部件10的上、下两面。

在本实施例中，所述换热部件内的冷媒为冷剂。

参见图2，其是本发明优选实施例提供的换热部件的俯视结构示意图；所述换热部件10包括盘管8及覆盖在所述盘管8两侧的换热板7。

在实际工作时，覆盖在所述盘管8两侧的换热板7将通过盘管的冷冻水保持在较低温度，保持蒸发器内侧的换热部件与外侧的室内空气的温差，有利于避免换热板结露的问题。

即通过覆盖在所述盘管两侧的换热板，使得盘管的冷冻水保持在较低温度。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板6贴附于所述换热部件10的上表面或下表面。

在本实施例中，所述换热部件内的冷媒为冷冻水。

参见图3，其是本发明优选实施例提供的空调制冷系统的模块示意图；所述空调制冷系统包括压缩机2、冷凝器3、膨胀阀4和上述任一实施例所述的蒸发器1。

在本实施例中，所述压缩机2、冷凝器3、膨胀阀4和蒸发器1通过管道5连接。

即通过所述蒸发器的结构防止空调制冷系统结露，提高了空调制冷系统的制冷效率，具有结构简单、一体化程度高、易工程实施的特点。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板6的另一侧与室内空气接触。

即通过所述阻热透射板的另一侧与室内空气接触，保证室内热源与换热部件的辐射换热不受其他介质影响，进一步增加了蒸发器的辐射换热量，提高了制冷效率。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板6的厚度均匀。

即通过厚度均匀的阻热透射板保证室内热源与换热部件换热均匀，从而提高辐射换热效率；另外，厚度均匀的阻热透射板亦降低了结构设计难度。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板6的厚度由所述阻热透射板的导热系数、预设的所述阻热透射板与室内空气的对流换热系数、预设的所述换热部件的表面温度、预设的所述阻热透射板与室内空气接触表面的温度以及预设的室内空气的温度确定；所述预设的阻热透射板与室内空气接触表面的温度高于预先获取的室内空气露点温度。

即通过设定所述阻热透射板与室内空气接触表面的温度高于室内空气露点温度，以及通过阻热透射板的导热系数、预设的对流换热系数、以及多种温度设计要求确定阻热透射板的厚度，通过阻热透射板的厚度的设计即可充分利用阻热透射板的低导热性能，进一步保证蒸发器与室内空气接触表面的温度高于室内空气露点温度，降低了空调制冷系统的设计难度。

在一种可选的实施方式中，所述阻热透射板6的厚度h由如下公式计算：

其中，λ为所述阻热透射板的导热系数；α为所述对流换热系数；t₁为所述预设的所述换热部件的表面温度；t₂为所述预设的所述阻热透射板与室内空气接触表面的温度；t₃为所述预设的室内空气的温度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种蒸发器，其特征在于，所述蒸发器包括换热部件和阻热透射板；所述阻热透射板的一侧贴附于所述换热部件的表面；所述阻热透射板由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为50％以上的材料形成。

2.如权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述阻热透射板由导热系数在0.02～0.2W/mK范围内且对波长为9～11μm的热辐射的透过率为80％以上的材料形成。

3.如权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，所述阻热透射板贴附于所述换热部件的上、下两面。

4.如权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，所述换热部件包括盘管及覆盖在所述盘管两侧的换热板。

5.如权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述阻热透射板贴附于所述换热部件的上表面或下表面。

6.一种空调制冷系统，其特征在于，所述空调制冷系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和如权利要求1-5任一项所述的蒸发器。

7.如权利要求6所述的空调制冷系统，其特征在于，所述阻热透射板的另一侧与室内空气接触。

8.如权利要求7所述的空调制冷系统，其特征在于，所述阻热透射板的厚度均匀。

9.如权利要求8所述的空调制冷系统，其特征在于，所述阻热透射板的厚度由所述阻热透射板的导热系数、预设的所述阻热透射板与室内空气的对流换热系数、预设的所述换热部件的表面温度、预设的所述阻热透射板与室内空气接触表面的温度以及预设的室内空气的温度确定；所述预设的阻热透射板与室内空气接触表面的温度高于预先获取的室内空气露点温度。

10.如权利要求9所述的空调制冷系统，其特征在于，所述阻热透射板的厚度h由如下公式计算：

<mrow> <mi>h</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，λ为所述阻热透射板的导热系数；α为所述对流换热系数；t₁为所述预设的所述换热部件的表面温度；t₂为所述预设的所述阻热透射板与室内空气接触表面的温度；t₃为所述预设的室内空气的温度。