CN112594978A - 一种立式蒸发器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于利用逆卡诺循环原理的冷水制冷机组技术领域，具体公开了一种立式蒸发器，包括上进出水口、上分水腔、冷媒液体缓存腔、冷媒蒸发腔、下分水腔及下进出水口、多根换热管、液态冷媒导入结构、以及气态冷媒回收结构；多根所述换热管的两端分别与所述上分水腔和所述下分水腔相贯通。以此结构设计的立式蒸发器，通过液态冷媒导入结构和气态冷媒回收结构的设置，不仅能够使得冷媒液体在流经换热管时得到充分蒸发，而且还能够通过蒸发后气态冷媒得到充分回收，使得蒸发器里的冷媒充分均匀蒸发，整体蒸发温差控制在很小的范围内，继而在低温出水时不易结冰，还提升了制冷设备的制冷效率。

Description

一种立式蒸发器
技术领域
本发明涉及利用逆卡诺循环原理的冷水制冷机组技术领域，尤其涉及一种立式蒸发器。
背景技术
现有技术下的蒸发器由于结构设计不够合理，缺少使冷媒均匀蒸发的装置，因此在低温出水的情况下，冷媒在蒸发过程中各个蒸发区域蒸发温差较大，导致局部换热器件结冰，继而使得制冷设备发生故障，同时的换热效率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立式蒸发器，该立式蒸发器冷媒蒸发均匀，冷媒利用效率高，能够减少低温出水时结冰现象的发生，还有效提升了制冷设备的制冷效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种立式蒸发器，包括沿壳体腔体长度方向自上而下设置的上进出水口、上分水腔、冷媒液体缓存腔、冷媒蒸发腔、下分水腔及下进出水口、贯穿所述冷媒液体缓存腔及所述冷媒蒸发腔的多根换热管、与所述冷媒液体缓存腔相配合的液态冷媒导入结构、以及与所述冷媒蒸发腔相配合的气态冷媒回收结构；多根所述换热管的两端分别与所述上分水腔和所述下分水腔相贯通。
其中，所述壳体的两端分别设置有上分水端头和下分水端头，所述壳体的腔体内自上而下平行间隔设置有上隔离板、筛漏板及下隔离板；多根所述换热管垂直贯穿所述筛漏板且两端口分别外露于所述上隔离板和下隔离板；多根所述换热管的外周面与分布于所述筛漏板的对应板孔间隙配合。
其中，所述上隔离板与所述上分水端之间的腔体形成所述上分水腔，所述下隔离板与所述下分水端之间的腔体形成所述下分水腔，所述上隔离板和所述筛漏板之间的腔体形成所述冷媒液体缓存腔，所述筛漏板和所述下隔离板之间的腔体形成所述冷媒蒸发腔。
其中，所述换热管的外周面沿长度方向设置有第一螺旋凹槽。
其中，所述液态冷媒导入结构包括设置于所述冷媒液体缓存腔的环形冷媒收纳腔、套设于所述壳体外围的第一环形导管、以及分别与所述第一环形导管及冷媒高压液体输入管路相导通的第一U形导管，所述第一环形导管与所述环形冷媒收纳腔相贯通，所述环形冷媒收纳腔的腔体壁周向均匀分布有多个与所述冷媒液体缓存腔相贯通的注液孔。
其中，多个所述注液孔的总面积小于所述第一环形导管与所述环形冷媒收纳腔相贯通的冷媒液体入口面积；多根所述换热管与对应的所述板孔之间的间隙总面积小于多个所述注液孔的总面积。
其中，所述气态冷媒回收结构包括套设于所述壳体外围的第二环形导管，以及分别与所述第二环形导管及所述冷媒低压气态输出管路相导通的第二U形导管；所述第二环形导管均布有多个与所述冷媒蒸发腔相贯通的气态冷媒出口。
其中，所述冷媒蒸发腔的底部设置有冷媒液位传感器，所述冷媒液位传感器与外部电控装置电连接。
其中，所述换热管的内壁沿长度方向设置有用于冷冻水沿内壁均匀流动的第二螺旋凹槽。
一种制冷机组，包括上述所述的立式蒸发器。
本发明的有益效果：本发明提供了一种立式蒸发器，包括沿壳体腔体长度方向自上而下设置的上进出水口、上分水腔、冷媒液体缓存腔、冷媒蒸发腔、下分水腔及下进出水口、贯穿所述冷媒液体缓存腔及所述冷媒蒸发腔的多根换热管、与所述冷媒液体缓存腔相配合的液态冷媒导入结构、以及与所述冷媒蒸发腔相配合的气态冷媒回收结构；多根所述换热管的两端分别与所述上分水腔和所述下分水腔相贯通。以此结构设计的立式蒸发器，通过液态冷媒导入结构和气态冷媒回收结构的设置，不仅能够使得冷媒液体在流经换热管时得到充分蒸发，而且还能够通过蒸发后气态冷媒得到充分回收，使得蒸发器里的冷媒充分均匀蒸发，整体蒸发温差控制在很小的范围内，继而在低温出水时不易结冰，还提升了制冷设备的制冷效率。
附图说明
图1是本发明一种立式蒸发器轴截面的剖视图。
图2是图1中去除上上分水端头和下分水端头后的分解图。
图3是图2中A处的局部放大图。
图4是本发明一种立式蒸发器的轴测图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
结合图1至图4所示，本实施例提供了一种立式蒸发器，包括沿壳体腔体长度方向自上而下设置的上进出水口111、上分水腔1、冷媒液体缓存腔2、冷媒蒸发腔3、下分水腔4及下进出水口121、贯穿冷媒液体缓存腔2及冷媒蒸发腔3的多根换热管5、与冷媒液体缓存腔2相配合的液态冷媒导入结构、以及与冷媒蒸发腔3相配合的气态冷媒回收结构；多根换热管5的两端分别与上分水腔1和下分水腔4相贯通。
具体的，采用上述结构设计的立式蒸发器，在壳体的两端分别设置有上分水端头11和下分水端头12，壳体的腔体内自上而下平行间隔设置有上隔离板13、筛漏板14及下隔离板；多根换热管5垂直贯穿筛漏板14且两端口分别外露于上隔离板13和下隔离板15，多根换热管5的外周面与分布与筛漏板14的对应的板孔之间设置有间隙，以便冷媒液体顺着多根换热管5的外表面流到冷媒蒸发腔3内进行均匀蒸发；
此外，为了通过上隔离板13和下隔离板15起到较好的隔离效果，作为优选，多根换热管5两端的外周面分别于对应的上隔离板13和下隔离板15密封紧固，之后分别位于上隔离板13和下隔离板15一侧的上分水腔1和下分水腔4中的冷冻水通过换热管流动。
采用上述结构设计的立式蒸发器，上隔离板13与上分水端之间的腔体形成上分水腔1，下隔离板15与下分水端之间的腔体形成下分水腔4，上隔离板13和筛漏板14之间的腔体形成冷媒液体缓存腔2，筛漏板14和下隔离板15之间的腔体形成冷媒蒸发腔3。多根换热管5腔体的两端分别与上分水腔1和下分水腔4相贯通，以此形成该立式蒸发器的水路。
进一步具体的，本实施例中的液态冷媒导入结构包括设置于冷媒液体缓存腔2的环形冷媒收纳腔61、套设于壳体外围的第一环形导管62、以及分别与第一环形导管62及冷媒高压液体输入管路相导通的第一U形导管，第一环形导管62与环形冷媒收纳腔61相贯通，环形冷媒收纳腔61的腔体壁周向均匀分布有多个与冷媒液体缓存腔2相贯通的注液孔611。
作为优选，本实施例中第一环形导管62周向均布有多个与环形冷媒收纳腔61相贯通的通孔，以此使得沿第一U形导管63导入第一环形导管62中的冷媒液体能够均匀的注入环形冷媒收纳腔61，继而在通过均布于环形冷媒收纳腔61的腔体壁上的多个注液孔611，周向均匀的注入冷媒液体缓存腔2内，继而使得冷媒液体能够沿多根换热管5四周的间隙流到冷媒蒸发腔3里均匀蒸发。
为了进一步提升冷媒液体的蒸发均匀性，作为优选，本实施例中的多个注液孔611的总面积小于第一环形导管62与环形冷媒收纳腔61相贯通的多个通孔的入口面积。
更进一步的，为了进一步提升冷媒液体沿换热管5长度方向蒸发的均匀性，作为优选，换热管5的外周面沿长度方向设置有第一螺旋凹槽，多根换热管5与对应的筛漏板14的板孔之间的间隙总面积小于多个注液孔611的总面积。以此使得冷媒液体能够均匀的通过多个间隙并沿多根换热管5外周面的第一螺旋凹槽向下流动蒸发。
更进一步的，本实施例中，为了时实监测冷媒液体是否沿多根换热管5充分蒸发，防止因立式蒸发器的冷媒过量，导致多根换热管5末端的冷煤液体蒸发不均匀，局部温差过大，继而使得低温区域结冰或换热效率降低，作为优选，本实施在冷媒蒸发腔3的底部设置有用于检测冷媒是否蒸发充分的冷媒液位传感器7，用来监测冷媒蒸发腔3底部是否有未蒸发完的冷媒，冷媒液位传感器7与外部电控装置电连接，外部电控装置通过冷媒液位传感器7的信号来控制冷媒流量大小，使得冷媒刚好在冷媒蒸发腔3底部蒸发完毕。
此外，为了进一步的提升流经换热管5中的液体与冷媒液体之间的换热效率，作为优选，本实施例中的换热管5的内壁沿长度方向设置有用于冷冻水沿内壁均匀流动的第二螺旋凹槽，也可以根据换热管5成型工艺，将第二螺旋凹槽设置为与第一螺旋凹槽相配合的螺旋凸起。
进一步的，与上述液态冷媒导入结构类似，本实施例中的气态冷媒回收结构包括套设于壳体外围的第二环形导管81，以及分别与第二环形导管81及冷媒低压气态输出管路相导通的第二U形导管82；第二环形导管81均布有多个与冷媒蒸发腔3相贯通的气态冷媒出口，以此有效提升气态冷媒的回收效率，增加冷媒蒸发腔3的冷媒蒸发的均匀性。
本实施例还提供了一种制冷机组，包括上述的立式蒸发器，采用上述立式蒸发器设置的制冷机组，能够通过立式蒸发器中冷媒液体的均匀高效蒸发，有效提升制冷机组的制冷效率，且能够减小制冷机组功耗，同时蒸发器里较低的蒸发温差还可以提供低温出水而不至于使制冷机组发生故障。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式蒸发器，其特征在于，包括沿壳体腔体长度方向自上而下设置的上进出水口、上分水腔、冷媒液体缓存腔、冷媒蒸发腔、下分水腔及下进出水口、贯穿所述冷媒液体缓存腔及所述冷媒蒸发腔的多根换热管、与所述冷媒液体缓存腔相配合的液态冷媒导入结构、以及与所述冷媒蒸发腔相配合的气态冷媒回收结构；多根所述换热管的两端分别与所述上分水腔和所述下分水腔相贯通。
2.根据权利要求1所述的一种立式蒸发器，其特征在于，所述壳体的两端分别设置有上分水端头和下分水端头，所述壳体的腔体内自上而下平行间隔设置有上隔离板、筛漏板及下隔离板；多根所述换热管垂直贯穿所述筛漏板且两端口分别外露于所述上隔离板和下隔离板；多根所述换热管的外周面与分布于所述筛漏板的对应板孔间隙配合。
3.根据权利要求1所述的一种立式蒸发器，其特征在于，所述上隔离板与所述上分水端之间的腔体形成所述上分水腔，所述下隔离板与所述下分水端之间的腔体形成所述下分水腔，所述上隔离板和所述筛漏板之间的腔体形成所述冷媒液体缓存腔，所述筛漏板和所述下隔离板之间的腔体形成所述冷媒蒸发腔。
4.根据权利要求1所述的一种立式蒸发器，其特征在于，所述换热管的外周面沿长度方向设置有第一螺旋凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种立式蒸发器，其特征在于，所述液态冷媒导入结构包括设置于所述冷媒液体缓存腔的环形冷媒收纳腔、套设于所述壳体外围的第一环形导管、以及分别与所述第一环形导管及冷媒高压液体输入管路相导通的第一U形导管，所述第一环形导管与所述环形冷媒收纳腔相贯通，所述环形冷媒收纳腔的腔体壁周向均匀分布有多个与所述冷媒液体缓存腔相贯通的注液孔。
6.根据权利要求2所述的一种立式蒸发器，其特征在于，多个所述注液孔的总面积小于所述第一环形导管与所述环形冷媒收纳腔相贯通的冷媒液体入口面积；多根所述换热管与对应的所述板孔之间的间隙总面积小于多个所述注液孔的总面积。
7.根据权利要求1所述的一种立式蒸发器，其特征在于，所述气态冷媒回收结构包括套设于所述壳体外围的第二环形导管，以及分别与所述第二环形导管及所述冷媒低压气态输出管路相导通的第二U形导管；所述第二环形导管均布有多个与所述冷媒蒸发腔相贯通的气态冷媒出口。
8.根据权利要求1所述的一种立式蒸发器，其特征在于，所述冷媒蒸发腔的底部设置有冷媒液位传感器，所述冷媒液位传感器与外部电控装置电连接。
9.根据权利要求1所述的一种立式蒸发器，其特征在于，所述换热管的内壁沿长度方向设置有用于冷冻水沿内壁均匀流动的第二螺旋凹槽。
10.一种制冷机组，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的立式蒸发器。
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