CN112229103B

CN112229103B - 蒸发器及冷却系统

Info

Publication number: CN112229103B
Application number: CN202011105106.XA
Authority: CN
Inventors: 董志华; 于宗伟; 刘帅
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai; Zhuhai Gree Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai; Zhuhai Gree Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2040-10-15
Also published as: CN112229103A

Abstract

本发明提供了一种蒸发器及冷却系统，蒸发器包括第一套管和第二套管，第一套管包括第一管路和套设在第一管路之外的第三管路，第一管路用于供第一流体通过，第三管路和第一管路之间的管间隙用于供冷媒通过，通过使第一流体与冷媒进行换热，以使第一流体形成第一冷却流体；第二套管包括第二管路和套设在第二管路之外的第四管路，第二管路与第一管路连接，以使第一冷却流体的部分流体流入第二管路，第四管路和第二管路之间的管间隙用于供换热介质通过，通过使第二管路中的流体与换热介质进行换热，以使第二管路中的流体形成第二冷却流体；本蒸发器的结构简单，解决了现有技术中的双温冷却机的结构复杂的问题。

Description

蒸发器及冷却系统

技术领域

本发明涉及蒸发器技术领域，具体而言，涉及一种蒸发器及冷却系统。

背景技术

现有技术中，需要使用两种温度的冷却水来分别对光纤激光机床的激光主体和激光头进行冷却，激光主体的最佳工作温度在20～22℃，激光头的最佳工作温度在28～30℃。常规的单冷型冷却机单台无法满足光纤激光机床的冷却需求。

目前，对于光纤激光机床的激光主体和激光头的冷却方式主要有两种：一种是采用双泵双水箱的冷却机，但这种冷却机的体积大、结构复杂、制造成本高；另一种是采用单泵多换热器，但此系统需要使用多个板式换热器，造成系统结构复杂、装配困难、换热器易堵塞，成本高的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种蒸发器及冷却系统，以解决现有技术中的双温冷却机的结构复杂的问题。

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，其包括：第一套管，第一套管包括第一管路和套设在第一管路之外的第三管路，第一管路用于供第一流体通过，第三管路和第一管路之间的管间隙用于供冷媒通过，通过使第一流体与冷媒进行换热，以使第一流体形成第一冷却流体；第二套管，第二套管包括第二管路和套设在第二管路之外的第四管路，第二管路与第一管路连接，以使第一冷却流体的部分流体流入第二管路，第四管路和第二管路之间的管间隙用于供换热介质通过，通过使第二管路中的流体与换热介质进行换热，以使第二管路中的流体形成第二冷却流体。

进一步地，蒸发器还包括：第一支路，第一支路具有第一冷却口，第一支路与第一管路连接，以使第一管路中的第一冷却流体的部分流体进入第一支路内，并经过第一冷却口流出；和/或，第二支路，第二支路设置在第一管路和第二管路之间，以使第二管路通过第二支路与第一管路连接，进而使第一管路中的第一冷却流体的部分流体经过第二支路进入第二管路内。

进一步地，蒸发器还包括第三支路，第三支路具有第二冷却口，第三支路与第二管路连接，以使第二管路内的第二冷却流体进入第三支路内，并经过第二冷却口流出。

进一步地，蒸发器还包括换热部件，换热部件缠设在第三支路的靠近第二管路的部分管段上，以对第三支路内的第二冷却流体进行加热或冷却，以控制第二冷却流体的温度达到预设温度。

进一步地，换热部件为电加热器，电加热器呈螺旋状缠设在第三支路上。

进一步地，第一冷却流体和第二冷却流体分别用于对第一待冷却部件和第二待冷却部件进行冷却处理，对第一待冷却部件进行冷却处理后的第一冷却流体形成第一回液，对第二待冷却部件进行冷却处理后的第二冷却流体形成第二回液，蒸发器还包括回液管，第一回液的至少部分液体和/或第二回液的至少部分液体均进入回液管内，以形成回流体；回液管与第四管路连接，以使回液管内的回流体进入第四管路内形成换热介质。

进一步地，第一套管和第二套管均绕预定轴线呈螺旋状设置，第一套管和第二套管沿预定方向间隔设置；其中，第一套管围成第一套设空间，第二套管围成第二套设空间，第一套设空间和第二套设空间均用于供压缩机的至少部分穿设。

进一步地，蒸发器还包括固定板，第一套管和第二套管均与固定板固定连接。

进一步地，蒸发器还包括：流体箱；流体泵，流体泵设置在连接流体箱和第一管路之间的管路上，以通过流体泵将流体箱内的流体泵入第一管路中。

根据本发明的另一方面，提供了一种冷却系统，其包括冷媒机构和上述的蒸发器，冷媒机构与蒸发器的第三管路和第一管路之间的管间隙连接，以向第三管路和第一管路之间的管间隙内通入冷媒。

应用本发明的技术方案，蒸发器包括第一套管和第二套管，第一套管包括第一管路和套设在第一管路之外的第三管路，第一管路用于供第一流体通过，第三管路和第一管路之间的管间隙用于供冷媒通过，第三管路和第一管路之间的管间隙内的冷媒能够与第一管路内的第一流体进行换热，以对第一流体进行冷却，进而使第一流体形成第一冷却流体；第二套管包括第二管路和套设在第二管路之外的第四管路，第二管路与第一管路连接，以使第一冷却流体的部分流体流入第二管路，第四管路和第二管路之间的管间隙用于供换热介质通过，第四管路和第二管路之间的管间隙内的换热介质能够与第二管路中的流体进行换热，以对第二管路中的流体进行加热或者再次冷却，进而使第二管路中的流体形成第二冷却流体。可见，本蒸发器能够形成两种温度的冷却流体，即通过蒸发器所形成的第一冷却流体和第二冷却流体来分别对第一待冷却部件和第二待冷却部件进行冷却，且相比较现有技术中的双泵双水箱冷却机和单泵多换热器冷却机处理，本蒸发器的结构简单、加工成本较低，解决了现有技术中的双温冷却机的结构复杂的问题。

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实施例的结构示意图；

图2示出了图1中的蒸发器的第一视角的侧视图；

图3示出了图1中的蒸发器的第二视角的侧视图；

图4示出了根据本发明的冷却系统的原理示意图；

图5示出了据本发明的冷却系统的蒸发器和压缩机的结构布置示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、蒸发器；

10、第一套管；11、第一进口；12、第一出口；13、第三进口；14、第三出口；15、第一套设空间；

20、第二套管；21、第二进口；22、第二出口；23、第四进口；24、第四出口；25、第二套设空间；

30、固定板；

41、第一支路；42、第二支路；43、第三支路；44、回液管；45、第四支路；

51、电加热器；52、温度检测部件；

61、流体箱；62、流体泵；63、进液管；

71、第一冷却口；72、第二冷却口；

210、冷媒机构；220、压缩机；230、冷凝器；240、节流装置；250、底座。

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。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种蒸发器100，请参考图1至图5，蒸发器100包括第一套管10和第二套管20，第一套管10包括第一管路和套设在第一管路之外的第三管路，第一管路用于供第一流体通过，第三管路和第一管路之间的管间隙用于供冷媒通过，通过使第一流体与冷媒进行换热，以使第一流体形成第一冷却流体；第二套管20包括第二管路和套设在第二管路之外的第四管路，第二管路与第一管路连接，以使第一冷却流体的部分流体流入第二管路，第四管路和第二管路之间的管间隙用于供换热介质通过，通过使第二管路中的流体与换热介质进行换热，以使第二管路中的流体形成第二冷却流体。

在本发明的蒸发器100中，蒸发器100包括第一套管10和第二套管20，第一套管10包括第一管路和套设在第一管路之外的第三管路，第一管路用于供第一流体通过，第三管路和第一管路之间的管间隙用于供冷媒通过，第三管路和第一管路之间的管间隙内的冷媒能够与第一管路内的第一流体进行换热，以对第一流体进行冷却，进而使第一流体形成第一冷却流体；第二套管20包括第二管路和套设在第二管路之外的第四管路，第二管路与第一管路连接，以使第一冷却流体的部分流体流入第二管路，第四管路和第二管路之间的管间隙用于供换热介质通过，第四管路和第二管路之间的管间隙内的换热介质能够与第二管路中的流体进行换热，以对第二管路中的流体进行加热或者再次冷却，进而使第二管路中的流体形成第二冷却流体。可见，本蒸发器100能够形成两种温度的冷却流体，即通过蒸发器100所形成的第一冷却流体和第二冷却流体来分别对第一待冷却部件和第二待冷却部件进行冷却处理，且相比较现有技术中的双泵双水箱冷却机和单泵多换热器冷却机，本蒸发器100的结构简单、加工成本较低，解决了现有技术中的双温冷却机的结构复杂的问题。

具体使用过程中，使用本蒸发器100来对光纤激光机床的激光主体和激光头进行冷却，可以使用蒸发器100所形成的第一冷却流体和第二冷却流体来分别对激光主体和激光头进行冷却，以使激光主体和激光头分别保持在各自最佳的工作温度。

在本实施例中，如图4和图5所示，蒸发器100还包括第一支路41，第一支路41具有第一冷却口71，第一支路41与第一管路连接，以使第一管路中的第一冷却流体的部分流体进入第一支路41内，并经过第一冷却口71流出，经过第一冷却口71流出的第一冷却流体用于对第一待冷却部件进行冷却。

具体地，如图1至图3所示，第一管路具有第一进口11和两个第一出口12，第一进口11和两个第一出口12均与第一管路的管腔连通，以使第一流体通过第一进口11进入第一管路内；其中一个第一出口12用于与第一支路41连接，以使由该第一出口12流出的第一冷却流体进入第一支路41内；另一个第一出口12用于与第二管路连接，以使由另一个第一出口12流出的第一冷却流体进入第二管路内。

具体地，如图1至图3所示，第三管路具有第三进口13和第三出口14，第三进口13和第三出口14均与第三管路和第一管路之间的管间隙连通，以使冷媒通过第三进口13进入第三管路和第一管路之间的管间隙内，并经过第三出口14流出。

在本实施例中，如图4和图5所示，蒸发器100还包括第二支路42，第二支路42设置在第一管路和第二管路之间，以使第二管路通过第二支路42与第一管路连接，进而使第一管路中的第一冷却流体的部分流体经过第二支路42进入第二管路内。

在本实施例中，如图4和图5所示，蒸发器100还包括第三支路43，第三支路43具有第二冷却口72，第三支路43与第二管路连接，以使第二管路内的第二冷却流体进入第三支路43内，并经过第二冷却口72流出，经过第二冷却口72流出的第二冷却流体用于对第二待冷却部件进行冷却。

具体地，如图1至图3所示，第二管路具有第二进口21和第二出口22，第二进口21和第二出口22均与第二管路的管腔连通，以使第一冷却流体的部分流体通过第二进口21进入第二管路内；第二出口22用于第三支路43连接，以使由第二出口22流出的第二冷却流体进入第三支路43内。

具体地，第二支路42的两端分别与其中一个第一出口12和第二进口21连接。

具体地，如图1至图3所示，第四管路具有第四进口23和第四出口24，第四进口23和第四出口24均与第四管路和第二管路之间的管间隙连通，以使换热介质经过第四进口23进入第四管路和第二管路之间的管间隙内，并经过第四出口24流出。

在本实施例中，如图4所示，蒸发器100还包括换热部件，换热部件缠设在第三支路43的靠近第二管路的部分管段上，以对第三支路43内的第二冷却流体进行加热或冷却，以控制第二冷却流体的温度达到预设温度。

可选地，换热部件为电加热器51，电加热器51呈螺旋状缠设在第三支路43上。

在本实施例中，对第一待冷却部件进行冷却处理后的第一冷却流体形成第一回液，对第二待冷却部件进行冷却处理后的第二冷却流体形成第二回液；蒸发器100还包括回液管44，第一回液的至少部分液体和/或第二回液的至少部分液体均进入回液管44内，以形成回流体；回液管44与第四管路连接，以使回液管44内的回流体进入第四管路内形成换热介质。这样，不仅实现了热回收，达到节能减排的效果，还有效地降低了流体回路堵塞的风险。

在本实施例中，如图1和图5所示，第一套管10和第二套管20均绕预定轴线呈螺旋状设置，第一套管10和第二套管20沿预定方向间隔设置；其中，第一套管10围成第一套设空间15，第二套管20围成第二套设空间25，第一套设空间15和第二套设空间25均用于供压缩机220的至少部分穿设。

可选地，上述预定方向为竖直方向，即第一套管10和第二套管20上下间隔设置。

在本实施例中，如图1至图3所示，蒸发器100还包括固定板30，第一套管10和第二套管20均与固定板30固定连接，以使第一套管10和第二套管20之间相对固定。

可选地，固定板30为多个，多个固定板30环绕预定轴线间隔布置。

在本实施例中，如图4所示，蒸发器100还包括流体箱61和流体泵62，流体泵62设置在连接流体箱61和第一管路之间的管路上，以通过流体泵62将流体箱61内的流体泵入第一管路中。

具体地，蒸发器100还包括进液管63，进液管63与流体箱61连通，以通过进液管63向流体箱61内通入流体。

具体地，蒸发器100还包括第四支路45，第四支路45与第四管路连接，以使由第四管路流出的换热介质进入第四支路45内；第四支路45与进液管63连接，以当换热介质和进入进液管63内的流体均为水时，由第四支路45流出的换热介质进入进液管63内与进液管63内的流体进行混合，形成的混合液进入流体箱61内。

具体地，蒸发器100还包括温度检测部件52，温度检测部件52设置在第一支路41的靠近第一管路的一端，以检测由第一管路流出并进入第一支路41的第一冷却流体的温度。可选地，温度检测部件52为感温包。

需要说明的是，本蒸发器100为双层轴套管式蒸发器，通过使设备的水路结构集成模块化，进而减小了安装体积、优化了设备结构；并且提高了整机的装配效率和装配的可靠性。

本发明还提供了一种冷却系统，如图4和图5所示，该冷却系统包括冷媒机构210和上述的蒸发器100，冷媒机构210与蒸发器100的第三管路和第一管路之间的管间隙连接，以向第三管路和第一管路之间的管间隙内通入冷媒。

具体地，冷媒机构210包括冷凝器230、压缩机220、节流装置240，冷凝器230、压缩机220、蒸发器100的第三管路和节流装置240首尾依次连接，以形成循环回路，即由第三管路和第一管路之间的管间隙内流出的冷媒经过压缩机220压缩处理后重新进入冷凝器230内进行冷却处理。

可选地，节流装置240为电子膨胀阀；连接冷凝器230、压缩机220、蒸发器100的第三管路和节流装置240的管道均为铜管。

可选地，如图1和图5所示，压缩机220的至少部分穿设在第一套设空间15和第二套设空间25内，以使冷却系统的整体结构更为紧凑，减少安装空间，还使得冷却系统的装配简单化。

具体地，冷却系统还包括底座250，蒸发器100固定安装在底座250上。可选地，底座250为框架结构，底座250具有容纳空间，流体箱61和流体泵62均安装在容纳空间内。

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：

由于本发明的冷却系统包括上述的蒸发器100，因此该冷却系统至少具有与蒸发器100相同的技术效果。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

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

1.一种蒸发器，其特征在于，包括：

第一套管(10)，所述第一套管(10)包括第一管路和套设在所述第一管路之外的第三管路，所述第一管路用于供第一流体通过，所述第三管路和所述第一管路之间的管间隙用于供冷媒通过，通过使所述第一流体与所述冷媒进行换热，以使所述第一流体形成第一冷却流体；

第二套管(20)，所述第二套管(20)包括第二管路和套设在所述第二管路之外的第四管路，所述第二管路与所述第一管路连接，以使所述第一冷却流体的部分流体流入所述第二管路，所述第四管路和所述第二管路之间的管间隙用于供换热介质通过，通过使所述第二管路中的流体与所述换热介质进行换热，以使所述第二管路中的流体形成第二冷却流体。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括：

第一支路(41)，所述第一支路(41)具有第一冷却口(71)，所述第一支路(41)与所述第一管路连接，以使所述第一管路中的所述第一冷却流体的部分流体进入所述第一支路(41)内，并经过所述第一冷却口(71)流出；和/或

第二支路(42)，所述第二支路(42)设置在所述第一管路和所述第二管路之间，以使所述第二管路通过所述第二支路(42)与所述第一管路连接，进而使所述第一管路中的所述第一冷却流体的部分流体经过所述第二支路(42)进入所述第二管路内。

3.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括：

第三支路(43)，所述第三支路(43)具有第二冷却口(72)，所述第三支路(43)与所述第二管路连接，以使所述第二管路内的所述第二冷却流体进入所述第三支路(43)内，并经过所述第二冷却口(72)流出。

4.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括：

换热部件，所述换热部件缠设在所述第三支路(43)的靠近所述第二管路的部分管段上，以对所述第三支路(43)内的第二冷却流体进行加热或冷却，以控制所述第二冷却流体的温度达到预设温度。

5.根据权利要求4所述的蒸发器，其特征在于，所述换热部件为电加热器(51)，所述电加热器(51)呈螺旋状缠设在所述第三支路(43)上。

6.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述第一冷却流体和所述第二冷却流体分别用于对第一待冷却部件和第二待冷却部件进行冷却处理，对所述第一待冷却部件进行冷却处理后的第一冷却流体形成第一回液，对所述第二待冷却部件进行冷却处理后的第二冷却流体形成第二回液，所述蒸发器还包括：

回液管(44)，所述第一回液的至少部分液体和/或所述第二回液的至少部分液体均进入所述回液管(44)内，以形成回流体；所述回液管(44)与所述第四管路连接，以使所述回液管(44)内的所述回流体进入所述第四管路内形成所述换热介质。

7.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述第一套管(10)和所述第二套管(20)均绕预定轴线呈螺旋状设置，所述第一套管(10)和所述第二套管(20)沿预定方向间隔设置；

其中，所述第一套管(10)围成第一套设空间(15)，所述第二套管(20)围成第二套设空间(25)，所述第一套设空间(15)和所述第二套设空间(25)均用于供压缩机(220)的至少部分穿设。

8.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括：

固定板(30)，所述第一套管(10)和所述第二套管(20)均与所述固定板(30)固定连接。

9.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括：

流体箱(61)；

流体泵(62)，所述流体泵(62)设置在连接所述流体箱(61)和所述第一管路之间的管路上，以通过所述流体泵(62)将所述流体箱(61)内的流体泵入所述第一管路中。

10.一种冷却系统，包括蒸发器(100)和冷媒机构(210)，其特征在于，所述蒸发器(100)为权利要去1至9中任一项所述的蒸发器，所述冷媒机构(210)与所述蒸发器(100)的第三管路和第一管路之间的管间隙连接，以向所述第三管路和所述第一管路之间的管间隙内通入冷媒。