CN113739452B - 蒸发器及具有其的制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蒸发器及具有其的制冷装置，所述蒸发器包括进液管、出液管、连接于所述进液管与所述出液管之间的蒸发管，所述蒸发管内设有供制冷剂流动的通道，且所述蒸发管中与所述进液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径小于与所述出液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径；因此沿制冷剂的流动方向，通道变粗使得所述通道在单位长度内的容积变大，可以在制冷剂随着换热逐渐由液态变为气液两相态时，有效地防止因制冷剂的状态变化而导致的管内波动变化较大。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术，尤其涉及一种蒸发器及具有其的制冷装置。
背景技术
传统的风冷冰箱或风冷冷柜中，蒸发器通常包括内设有供制冷剂流动的通道的蒸发管、与所述蒸发管相连接的散热翅片。通常情况下，沿制冷剂的流动方向，蒸发管内的通道的直径一致，使得蒸发管内的制冷剂流动波动变化较大。
有鉴于此，有必要提供一种新的蒸发器及具有其的制冷装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，从而提供一种蒸发器及具有其的制冷装置。
为实现上述发明目的之一，本发明采用如下技术方案：
一种蒸发器，包括进液管、出液管、连接于所述进液管与所述出液管之间的蒸发管，所述蒸发管内设有供制冷剂流动的通道，所述蒸发管中与所述进液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径小于与所述出液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径；所述蒸发器还包括与所述蒸发管相连接的若干翅片，所述翅片包括片状的翅片本体、开设于所述翅片本体上以供所述蒸发管穿过的穿孔、位于所述翅片本体周缘的固定部，所述固定部自所述翅片周缘向一侧翻折；所述蒸发器还包括固定罩，所述蒸发管与所述翅片位于所述固定罩内，且所述固定部与所述固定罩的内壁相固定。
进一步地，所述蒸发管的通道的直径/等效直径沿所述制冷剂的流向称阶梯式增大；或，所述蒸发管的通道的直径/等效直径沿所述制冷剂的流向逐渐增大。
进一步地，所述蒸发管包括与所述进液管连接的第一蒸发管、与所述出液管连接的第二蒸发管、连接所述第一蒸发管与所述第二蒸发管的连接管，所述第一蒸发管的通道的直径/等效直径小于所述第二蒸发管的直径/等效直径。
进一步地，所述通道包括多个子通道，所述第一蒸发管内的所有子通道的直径/等效直径之和小于所述第二蒸发管内的所有子通道的直径/等效直径之和。
进一步地，所述第一蒸发管内的子通道的直径/等效直径与所述第二蒸发管内的子通道的直径/等效直径相同，所述第一蒸发管内的子通道的数量比所述第二蒸发管内的子通道的数量少；
或，所述第一蒸发管内的子通道的直径/等效直径小于所述第二蒸发管内的子通道的直径/等效直径，所述第一蒸发管内的子通道的数量与所述第二蒸发管内的子通道的数量相同；
或，所述第一蒸发管内的子通道的直径/等效直径小于所述第二蒸发管内的子通道的直径/等效直径，所述第一蒸发管内的子通道的数量比所述第二蒸发管内的子通道的数量少。
进一步地，所述第一蒸发管和所述第二蒸发管均为扁管，多个子通道沿所述扁管的宽度方向依次排布。
进一步地，所述蒸发器还包括与所述进液管相连接的分流管、并联于所述分流管上的至少两个所述第一蒸发管，所述连接管与至少两个所述第一蒸发管远离所述分流管的一端均连接。
进一步地，所述蒸发器还包括并联于所述连接管上的至少两个所述第二蒸发管、与至少两个所述第二蒸发管远离所述连接管的一端均连接的汇流管，所述汇流管与所述出液管相连接。
进一步地，所述蒸发器还包括并联于所述连接管上的至少两个所述第二蒸发管、与至少两个所述第二蒸发管远离所述连接管的一端均连接的汇流管，所述汇流管与所述出液管相连接；且所有所述第一蒸发管连接于所述连接管的上部，所有所述第二蒸发管连接于所述连接管的下部。
为实现上述发明目的之一，本发明采用如下技术方案：一种制冷装置，包括上述任意所述的蒸发器。
本发明的有益效果是：本发明的蒸发器，所述蒸发管中与所述进液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径小于与所述出液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径，因此沿制冷剂的流动方向，通道变粗使得所述通道在单位长度内的容积变大，可以在制冷剂随着换热逐渐由液态变为气液两相态时，有效地防止因制冷剂的状态变化而导致的管内波动变化较大。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中的蒸发器的结构示意图；
图2是图1的部分分解图；
图3是图1于另一角度的示意图；
图4是本发明另一实施例中的蒸发器的结构示意图；
图5是图4的部分分解图；
图6是图4去除壳体和翅片的安装部后的示意图；
图7是图6中A部分的放大图；
图8是图4去除外壳和翅片后的示意图；
图9是图8于另一方向的剖视图；
图10是图9沿B-B方向的剖视图；
图11是图10中C部分的放大图。
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做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。
本发明按照装配有蒸发器100的冰箱等制冷装置的实际安装使用情况，定义所述蒸发器100的上下方向与所述制冷装置的上下方向一致。
请参考图1～图11所示，本发明的蒸发器100包括进液管1、出液管2、连接于所述进液管1与所述出液管2之间的蒸发管3、与所述蒸发管3相连接的若干翅片4。制冷剂自所述进液管1进入所述蒸发管3，在所述翅片4的辅助散热作用下与外界进行有效的热交换后，再通过所述出液管2流出至制冷循环系统内。
所述蒸发管3内设有供制冷剂流动的通道31，且所述蒸发管3中与所述进液管1相连接的部分所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径小于与所述出液管2相连接的部分所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径，或称，所述蒸发管3中靠近所述进液管1的那部分所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径小于靠近所述出液管2处的那部分所述蒸发器100的通道31的直径/等效直径，因此沿制冷剂的流动方向，通道31变粗使得所述通道31在单位长度内的容积变大，可以在制冷剂随着换热逐渐由液态变为气液两相态时，有效地防止因制冷剂的状态变化而导致的管内波动变化较大。
沿垂直于制冷剂流动方向剖切所述蒸发管3后，若所述通道31的截面为圆形，则该圆形的直径为所述通道31的直径；若所述通道31的截面为非圆形，则以所述通道31的截面积等效为圆形的面积，并以此根据圆形的面积公式计算所得的直径为所述通道31的等效直径。因此，“与所述进液管1相连接的所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径小于与所述出液管2相连接的蒸发管3的通道31的直径/等效直径”可以理解为，与所述进液管1相连接的所述蒸发管3的通道31的截面积小于与所述出液管2相连接的蒸发管3的通道31的截面积，此处的截面与制冷剂的流动方向相垂直。
其中，所述蒸发管3可以为一体式蒸发管3，也可以为分段拼接式蒸发管3，便于制造。
一类实施例中，所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径沿所述制冷剂的流向称阶梯式增大，一方面，能够在制冷剂未变成气态时，保证其与管壁的有效接触，以达到高效的热交换效率；另一方面，便于所述蒸发管3的制造。
例如，所述蒸发管3包括与所述进液管1连接的第一蒸发管32、与所述出液管2连接的第二蒸发管33、连接所述第一蒸发管32与所述第二蒸发管33的连接管34，所述第一蒸发管32的通道31的直径/等效直径小于所述第二蒸发管33的直径/等效直径。
进一步地，所述通道31包括多个子通道311，所述第一蒸发管32内的所有子通道311的直径/等效直径之和小于所述第二蒸发管33内的所有子通道311的直径/等效直径之和。其中，所述子通道311的大小满足微孔效应，可以使液态制冷剂由于表面张力附着在管壁表面，从而能够保证快速有效地进行热交换。
所述第一蒸发管32和所述第二蒸发管33内的所述子通道311的直径/等效直径与数量的设置方式具体包括但不限于以下几种情况：所述第一蒸发管32内的子通道311的直径/等效直径与所述第二蒸发管33内的子通道311的直径/等效直径相同，所述第一蒸发管32内的子通道311的数量比所述第二蒸发管33内的子通道311的数量少。或，所述第一蒸发管32内的子通道311的直径/等效直径小于所述第二蒸发管33内的子通道311的直径/等效直径，所述第一蒸发管32内的子通道311的数量与所述第二蒸发管33内的子通道311的数量相同。或，所述第一蒸发管32内的子通道311的直径/等效直径小于所述第二蒸发管33内的子通道311的直径/等效直径，所述第一蒸发管32内的子通道311的数量比所述第二蒸发管33内的子通道311的数量少。
一具体实施例中，所述第一蒸发管32和所述第二蒸发管33均为扁管，多个子通道311沿所述扁管的宽度方向依次排布，此时所述第一蒸发管32的宽度小于所述第二蒸发管33的宽度，或所述第一蒸发管32的厚度小于所述第二蒸发管33的厚度。并且，所述扁管为直线形扁管、U形扁管或蛇形扁管，具体可根据需要的长度及安装空间选择适宜的形状。
进一步地，所述蒸发器100还包括与所述进液管1相连接的分流管35、并联于所述分流管35上的至少两个所述第一蒸发管32，所述连接管34与至少两个所述第一蒸发管32远离所述分流管35的一端均连接，所述第二蒸发器100的两端分别与所述连接管34、所述出液管2相连接。其中，所述连接管34又称集流管，将至少两个所述第一蒸发管32内的制冷剂集中在一起，在一定程度上起到均质的作用，使得制冷剂稳定地流入所述第二蒸发管33。具体地，制冷剂自所述进液管1进入所述分流管35，然后流入两个所述第一蒸发管32，与外界进行热交换后汇入所述连接管34，然后再进入到所述第二蒸发管33再次与外界进行热交换，最后经过所述出液管2回流至制冷循环系统。
或者，所述蒸发器100还包括并联于所述连接管34上的至少两个所述第二蒸发管33、与至少两个所述第二蒸发管33远离所述连接管34的一端均连接的汇流管36，所述汇流管36与所述出液管2相连接。制冷剂从所述连接管34进入至少两个所述第二蒸发器100，后汇集到所述汇流管36，再经过所述出液管2回流至制冷循环系统。
或者，在所述蒸发腔包括至少两个第一蒸发器100的实施例的基础上，所述蒸发器100还包括并联于所述连接管34上的至少两个所述第二蒸发管33、与至少两个所述第二蒸发管33远离所述连接管34的一端均连接的汇流管36，所述汇流管36与所述出液管2相连接；并且所有所述第一蒸发管32连接于所述连接管34的上部，所有所述第二蒸发管33连接于所述连接管34的下部，制冷剂的重力方向与制冷剂流动方向一致，不会造成紊乱。
另一类实施例中，所有所述第一蒸发管32、所有所述第二蒸发管33连接于所述连接管34的同侧，便于制造与安装。
另一类实施例中，所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径沿所述制冷剂的流向逐渐增大，也能达成相应的技术效果。
所述翅片4用以辅助散热，包括片状的翅片本体41、开设于所述翅片本体41上以供所述蒸发管3穿过的穿孔42、位于所述翅片本体41周缘的固定部43，所述固定部43自所述翅片4周缘向一侧翻折，一方面增强了所述翅片4的强度，解决了因钎焊后铝制翅片4硬度大幅减弱后造成翅片4易变形的问题；另一方面方便与所述蒸发管3等相固定。
一类实施例中，所述固定部43与所述蒸发管3相固定。
例如，所述蒸发管3为扁管，且所述蒸发管3包括相互平行的两段直线型扁管、于一端连接两段所述直线型扁管的弯管，整体呈U形，所述翅片4位于该两段直线型扁管中间，且所述固定部43与该两段直线型扁管的内侧壁相固定，组装简单，且所述固定部43与所述直线型扁管的内侧壁的钎焊面积大，保证连接强度和有效的热传导。
或，所述蒸发管3为蛇形状的扁管，所述蛇形状的扁管包括若干相互平行的直线型扁管，所述翅片4位于最外侧的两段直线型扁管之间，且所述固定部43与最外侧的两段直线型扁管的内侧壁相固定，组装简单，且所述固定部43与所述直线型扁管的内侧壁的钎焊面积大，保证连接强度和有效的热传导。
另一类实施例中，所述蒸发器100还包括固定罩5，所述蒸发管3与所述翅片4穿插固定后，再将蒸发管3与所述翅片4置入所述固定罩5内，所述固定部43与所述固定罩5的内壁相固定。所述固定罩5与冰箱的箱胆配合较好，可避免由于常规蒸发器100因两侧间隙大，需增加挡风泡沫等问题。
本发明中，若干翅片4沿着所述蒸发管3的长度方向间隔排布，相邻所述翅片4之间的距离介于5mm～10mm之间，空气从所述翅片4的间隙穿过，可避免结冰堵塞送风通道；并且相较于现有技术中的翅片，通过设置所述固定部43，即使所述翅片4之间的间距增大至5mm～10mm也能保证其足够的强度，不会变形。沿所述翅片4的排布方向，所述固定部43的宽度不小于相邻两个翅片4的间隙的三分之一，不大于相邻两个翅片4的间隙，保证所述翅片4的强度和安装方便。
进一步地，所述翅片4包括大翅片411、高度小于所述大翅片411的小翅片412，所述大翅片411与所述小翅片412的顶部齐平，且所述大翅片411与所述小翅片412交替排布，即任意相邻两个大翅片411中间为小翅片412，任意两个小翅片412中间为一个大翅片411；使得若干翅片4形成上密下疏的排布，可防止从底部回风时湿度大堵塞下部翅片4，提高化霜效率和可靠性。
在所述蒸发管3包括所述第一蒸发管32、所述第二蒸发管33的实施例中，所述大翅片411上的穿孔42包括供所述第一蒸发管32穿过的第一穿孔421、供所述第二蒸发管33穿过的第二穿孔422，使得所述翅片4可以同时与所述第一蒸发管32、所述第二蒸发管33相固定。所述小翅片412的底端未抵达所述第二蒸发管33处时，所述小翅片412上的穿孔42包括供所述第一蒸发管32穿过的第一穿孔421，此时所述小翅片412仅与所述第一蒸发管32连接；或，所述小翅片412的底端抵达部分所述第二蒸发管33处时，所述小翅片412上的穿孔42包括供所述第一蒸发管32穿过的第一穿孔421、供部分所述第二蒸发管33穿过的第二穿孔422，此时所述小翅片412与所述第一蒸发管32和部分所述第二蒸发管33连接。
如图1～11所示的实施例中，所述蒸发管3包括呈上下排布的两个所述第一蒸发管32、位于所述第一蒸发管32下方且呈上下排布的两个所述第二蒸发管33的实施例中；所述大翅片411包括两个所述第一穿孔421、两个所述第二穿孔422；所述小翅片412包括两个所述第一穿孔421、一个所述第二穿孔422，整体形成上密下疏的排布方式。
综上所述，本发明的蒸发器100，所述蒸发管3中与所述进液管1相连接的部分所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径小于与所述出液管2相连接的部分所述蒸发管3的通道31的直径/等效直径，因此沿制冷剂的流动方向，通道31变粗使得所述通道31在单位长度内的容积变大，可以在制冷剂随着换热逐渐由液态变为气液两相态时，有效地防止因制冷剂的状态变化而导致的管内波动变化较大。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种蒸发器，包括进液管、出液管、连接于所述进液管与所述出液管之间的蒸发管，所述蒸发管内设有供制冷剂流动的通道，其特征在于，所述蒸发管中与所述进液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径小于与所述出液管相连接的部分所述蒸发管的通道的直径/等效直径；所述蒸发器还包括与所述蒸发管相连接的若干翅片，所述翅片包括片状的翅片本体、开设于所述翅片本体上以供所述蒸发管穿过的穿孔、位于所述翅片本体周缘的固定部，所述固定部自所述翅片周缘向一侧翻折；所述蒸发器还包括固定罩，所述蒸发管与所述翅片位于所述固定罩内，且所述固定部与所述固定罩的内壁相固定；
所述蒸发管包括与所述进液管连接的第一蒸发管、与所述出液管连接的第二蒸发管、连接所述第一蒸发管与所述第二蒸发管的连接管，所述第一蒸发管的通道的直径/等效直径小于所述第二蒸发管的直径/等效直径；
所述第一蒸发管和所述第二蒸发管均为扁管，多个子通道沿所述扁管的宽度方向依次排布。
2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发管的通道的直径/等效直径沿所述制冷剂的流向称阶梯式增大；
或，所述蒸发管的通道的直径/等效直径沿所述制冷剂的流向逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述通道包括多个子通道，所述第一蒸发管内的所有子通道的直径/等效直径之和小于所述第二蒸发管内的所有子通道的直径/等效直径之和。
4.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述第一蒸发管内的子通道的直径/等效直径与所述第二蒸发管内的子通道的直径/等效直径相同，所述第一蒸发管内的子通道的数量比所述第二蒸发管内的子通道的数量少；
或，所述第一蒸发管内的子通道的直径/等效直径小于所述第二蒸发管内的子通道的直径/等效直径，所述第一蒸发管内的子通道的数量与所述第二蒸发管内的子通道的数量相同；
或，所述第一蒸发管内的子通道的直径/等效直径小于所述第二蒸发管内的子通道的直径/等效直径，所述第一蒸发管内的子通道的数量比所述第二蒸发管内的子通道的数量少。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括与所述进液管相连接的分流管、并联于所述分流管上的至少两个所述第一蒸发管，所述连接管与至少两个所述第一蒸发管远离所述分流管的一端均连接。
6.根据权利要求1~4任意一项所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括并联于所述连接管上的至少两个所述第二蒸发管、与至少两个所述第二蒸发管远离所述连接管的一端均连接的汇流管，所述汇流管与所述出液管相连接。
7.根据权利要求5所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括并联于所述连接管上的至少两个所述第二蒸发管、与至少两个所述第二蒸发管远离所述连接管的一端均连接的汇流管，所述汇流管与所述出液管相连接；且所有所述第一蒸发管连接于所述连接管的上部，所有所述第二蒸发管连接于所述连接管的下部。
8.一种制冷装置，其特征在于，包括权利要求1~7任意一项所述的蒸发器。
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2020
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