CN114076425A - 蒸发器及制冷系统 - Google Patents

蒸发器及制冷系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114076425A
CN114076425A CN202010819592.5A CN202010819592A CN114076425A CN 114076425 A CN114076425 A CN 114076425A CN 202010819592 A CN202010819592 A CN 202010819592A CN 114076425 A CN114076425 A CN 114076425A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchange
exchange tube
evaporator
refrigerant
cavity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010819592.5A
Other languages
English (en)
Inventor
苏秀平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
York Wuxi Air Conditioning and Refrigeration Co Ltd
Johnson Controls Technology Co
Original Assignee
York Wuxi Air Conditioning and Refrigeration Co Ltd
Johnson Controls Technology Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by York Wuxi Air Conditioning and Refrigeration Co Ltd, Johnson Controls Technology Co filed Critical York Wuxi Air Conditioning and Refrigeration Co Ltd
Priority to CN202010819592.5A priority Critical patent/CN114076425A/zh
Publication of CN114076425A publication Critical patent/CN114076425A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/028Evaporators having distributing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/005Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle of the single unit type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/09Improving heat transfers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/24Low amount of refrigerant in the system

Abstract

本申请提供一种蒸发器和制冷系统,包括:壳体,第一换热管组和第二换热管组和至少一个隔板。壳体具有容腔,容腔具有长度方向、宽度方向和高度方向;第二换热管组位于第一换热管组的上方,第二换热管组具有沿容腔的长度方向延伸的一对侧部,一对侧部中的至少一个侧部与壳体之间具有一定间距;第一换热管组的顶部在容腔的宽度方向上具有第一换热管组宽度,第二换热管组的底部在容腔的宽度方向具有第二换热管组宽度;第一换热管组宽度大于第二换热管组宽度,至少一个隔板紧邻并沿着第二换热管组的与壳体具有间距的至少一个侧部延伸以及第一换热管组的顶部延伸。本申请提供的蒸发器能够减小冷媒的充注量。

Description

蒸发器及制冷系统
技术领域
本申请涉及一种蒸发器,尤其是涉及一种换热效率高的蒸发器。
背景技术
传统的制冷系统具有蒸发器、冷凝器、节流装置和压缩机。低温的冷媒液体 通过蒸发器时,与外界进行热量交换,吸收外界的热量,从而降低外界温度,达 到制冷的效果,外界可以为空气,也可以为冷却水。换热后冷媒液体气化变为冷 媒气体进入压缩机。蒸发器对冷媒的充注量有一定要求,过多或过少都可能影响 蒸发器的换热性能,甚至影响整个制冷系统的工作。
发明内容
本申请提供一种蒸发器和使用该蒸发器的制冷系统,该蒸发器能够在保证换 热性能的同时节约冷媒的充注量。
所述蒸发器包括:壳体,所述壳体具有容腔以及与所述容腔连通的冷媒入口 和冷媒出口,所述容腔具有长度方向、宽度方向和高度方向;第一换热管组和第 二换热管组,所述第一换热管组和第二换热管组中的每个换热管沿着所述容腔的 长度方向延伸,所述第一换热管组位于所述容腔的底部,所述第二换热管组位于 所述第一换热管组的上方,所述第二换热管组具有沿所述容腔的长度方向延伸的 一对侧部,所述一对侧部中的至少一个侧部与所述壳体之间具有一定间距;所述 第一换热管组的顶部在所述容腔的宽度方向上具有第一换热管组宽度,第二换热 管组的底部在所述容腔的宽度方向具有第二换热管组宽度;第一换热管组宽度大 于第二换热管组宽度,使得所述第一换热管组包括第一区域和至少一个第二区 域,在所述容腔的宽度方向上,所述第一区域的顶部与所述第二换热管组的底部 对齐,所述至少一个第二区域的顶部与所述第二换热管组底部错开;至少一个隔板,所述至少一个隔板紧邻并沿着所述第二换热管组的与所述壳体具有间距的所 述至少一个侧部延伸,并且紧邻并沿着所述第二区域的顶部延伸,所述至少一个 隔板与所述壳体共同限定一换热空间,第一换热管组及第二换热管组布置在所述 的换热空间内,所述换热空间具有靠近所述第二换热管组的顶部的流体出口,所 述冷媒入口与所述换热空间流体连通,所述冷媒出口与所述流体出口流体连通。
根据以上所述的蒸发器,所述第一换热管组、所述第二换热管组管径相同并 沿着所述容腔的宽度方向成列设置;其中所述第二换热管组的列数小于所述第一 换热管组的列数。
根据以上所述的蒸发器,所述蒸发器还包括:出口挡板,所述出口挡板设置 在所述流体出口的上方,并沿着所述容腔的长度方向和宽度方向延伸,所述出口 挡板与所述至少一个隔板之间具有一定距离。
根据以上所述的蒸发器,所述蒸发器还包括:至少一个外引流板,所述至少 一个外引流板连接至所述出口挡板的与所述至少一个隔板相邻的一端,所述至少 一个外引流板自所述出口挡板向下并向外倾斜延伸至所述至少一个隔板外侧,并 在所述容腔的高度方向上延伸超过所述至少一个隔板,从而引导从所述流体出口 流出的冷媒向下流动。
根据以上所述的蒸发器,所述蒸发器还包括:至少一个内引流板,所述至少 一个内引流板连接至所述出口挡板,并自所述出口挡板向下朝向所述至少一个隔 板延伸,其中,在所述容腔的宽度方向上,所述至少一个内引流板位于所述第二 换热管组的一对侧部之间,所述至少一个内引流板被配置为引导自所述流体出口 流出的冷媒中的液体冷媒回到所述换热空间。
根据以上所述的蒸发器,所述第二换热管组在所述容腔的高度方向上延伸的 距离大于所述第一换热管组在所述容腔的高度方向上延伸的距离。
根据以上所述的蒸发器,所述一对侧部中的每个侧部分别与所述壳体之间具 有一定间距,所述第一换热管组的顶部的两端分别在所述容腔的宽度方向上延伸 超过所述一对侧部中的每一个从而形成一对第二区域,所述至少一个隔板包括一 对隔板,所述一对隔板分别紧邻并沿着所述一对侧部以及所述第二区域的顶部延 伸。根据以上所述的蒸发器,所述冷媒入口邻近所述第一换热管组的底部。
根据以上所述的蒸发器,所述一对侧部中的第一侧部与所述壳体之间具有一 定间距,第二侧部紧邻所壳体的内壁设置,所述第一换热管组具有一个第二区域, 所述至少一个隔板包括一个隔板,所述一个隔板紧邻并沿着所述第一侧部以及所 述一个第二区域的顶部延伸。根据以上所述的蒸发器,所述冷媒入口的高度高于 所述第一换热管组的高度。
根据以上所述的蒸发器,入口引流管,所述入口引流管的一端与所述冷媒入 口连通,另一端延伸穿过所述至少一个隔板,以使得冷媒能够自所述入口引流管 进入所述换热空间。
根据以上所述的蒸发器,所述至少一个隔板中的每一个包括沿着相应的所述 第一换热管组的第二区域的顶部延伸的横向隔板,所述横向隔板具有贯穿所述横 向隔板的至少一个通孔,所述至少一个通孔设置在所述横向隔板相对于所述容腔 的宽度方向上靠近所述壳体的一端。
本申请还提供一种制冷系统,所述制冷系统包括:设置在冷媒回路中的压缩 机、冷凝器、节流装置和蒸发器,其中所述蒸发器为以上内容中所述。
本申请提供的蒸发器换热效率较高,与传统的满液式蒸发器相比,本申请提 供的蒸发器能够节约冷媒的充注量。
附图说明
图1是制冷系统的示意框图;
图2是图1中蒸发器的第一实施例立体图;
图3是图2中蒸发器的一个轴向剖面视图;
图4是图3中的一个隔板的立体图;
图5是图3中上部挡板以及引流板的立体图;
图6是图3中分配器立体图;
图7是图3中蒸发器的冷媒流向示意图;
图8是本申请中第二实施例的蒸发器径向剖面图;
图9是本申请中第三实施例的蒸发器径向剖面图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行 描述。应该理解的是,虽然在本申请中使用表示方向的术语,诸如“前”、“后”、 “上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“正”、“反”、“近端”、“远 端”、“横向”、“纵向”等描述本申请的各种示例结构部分和元件,但是在此使用 这些术语只是为了方便说明的目的,这些术语是基于附图中显示的示例性方位而 确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置,所以这些表示方 向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
本申请中所使用的诸如“第一”和“第二”等序数词仅仅用于区分和标识,而不 具有任何其他含义,如未特别指明则不表示特定的顺序,也不具有特定的关联性。 例如,术语“第一部件”本身并不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身也 不暗示“第一部件”的存在。
图1是制冷系统100的示意框图。如图1所示,制冷系统100包括压缩机 110、冷凝器120、节流装置140和蒸发器130,它们由管道连接成一个冷媒循 环回路,并在回路中充注有冷媒。如图1中的箭头方向所示,冷媒依次流经压缩 机110、冷凝器120、节流装置140和蒸发器130,再次进入压缩机110。在制冷 过程中,节流装置140将由冷凝器120来的高压液态冷媒节流,使其压力降低; 低压冷媒在蒸发器130内与被冷却对象发生热交换,吸收被冷却对象的热量被汽 化而蒸发;汽化产生的冷媒蒸汽被压缩机110吸入,经压缩后以高压排出;压缩 机110排出的高温高压气态冷媒在冷凝器120内与环境介质进行热交换,释放出 热量并凝结成液态冷媒;高温液态冷媒再次流经节流装置140而降压。如此周而 复始,产生连续制冷效应。
图2是图1中蒸发器130的第一实施例立体图,如图2所示,蒸发器130 具有壳体201,壳体201包括圆筒形的主体204和一对管板208和209,圆筒形 主体204为两端开口的筒状,一对管板208和209分别置在圆筒形的主体204 的两端,以封住圆筒形主体204两端的开口。圆筒形的主体204和一对管板208 和209围成容腔305,容腔305用于容纳换热管。参见图2中所示的位置,蒸发 器130具有高度方向H,长度方向L和宽度方向W,容腔305的高度方向,长 度方向和宽度方向与蒸发器130的方向一致。圆筒形的主体204上设有冷媒入口 212和冷媒出口211,其中冷媒出口211位于蒸发器130的高度方向上的上部, 冷媒入口212位于蒸发器130的高度方向上的下部。制冷系统100中的液态冷媒 或气液混合冷媒从冷媒入口212进入蒸发器130,在蒸发器130中吸热后变为气 态冷媒,由冷媒出口211排出。
图3是图2中蒸发器的一个轴向剖面视图,如图3所示,壳体201的内部形 成容腔305,容腔305内设有换热管组310、除雾器320、分配器330、隔板328 和329、上部挡板321以及引流板323。结合图2和图3所示,冷媒入口212设 置在壳体201的下方,并位于蒸发器130的长度方向上的中部。冷媒入口212 还位于蒸发器130的宽度方向上的中部,从而在蒸发器130的高度方向上,冷媒 入口212位于最低位置。分配器330设置在容腔305的底部,并位于冷媒入口 212的上方,用于引导进入蒸发器130的冷媒在容腔305的长度方向上流动以尽量均匀地分配到换管热管组中。
换热管组310是由多根换热管依次排列形成的换热管束。换热管束中的每个 换热管沿着容腔305的长度方向L延伸。换热管内形成流体通道,用于流通水 或其它媒介。流体通道由多个换热管首尾依次连接形成。每个换热管与相邻的 换热管之间的间隙形成冷媒通道,用于流通冷媒。流体通道内的媒介与冷媒通道 内的冷媒通过换热管的管壁传递热量。换热管组310包括第一换热管组301和第 二换热管组302,其中第二换热管组302设置在第一换热管组301的上部。第一 换热管组301自容腔壳体201的底部的内壁以及分配器330的外部向上排列,第 一换热管组301具有顶部312和底部313。底部313大致紧邻并沿着壳体201的 内壁布置,顶部312在容腔305的高度方向上大致齐平。从蒸发器130的一个径 向截面上看去,第一换热管组301的底部313的轮廓大致为圆弧形,顶部312 的轮廓大致为水平的直线,底部313的两端与顶部312的两端相接。顶部312 具有第一换热管组宽度W1。第二换热管组302自第一换热管组301的顶部312 向上排列,第二换热管组302具有顶部316和底部317以及一对侧部318和319, 第二换热管组302的底部317紧邻着第一换热管组301的顶部312。第二换热管 组302的底部317具有第二换热管组宽度W2,第二换热管组的宽度W2小于第 一换热管组宽度W1。第二换热管组302布置在容腔305的宽度方向上的中部, 从而第二换热管组302的一对侧部318和319分别与壳体201的内壁之间形成一 定的间距。第一换热管组301具有第一区域341以及一对第二区域342和343, 一对第二区域342和343分别位于第一区域341两侧。在容腔305的宽度方向上, 第二换热管组302与第一区域341对齐,第二区域342和343均与第二换热管组 302错开。第一区域341的顶部349与第二换热管组的底部317宽度一致。第二 区域342的顶部346和第二区域343的顶部348的分别超过第二换热管组302 的底部317。在本实施例中,一对侧部318和319分别沿着容腔305的高度方向 竖直延伸,从而第二换热管组302的底部317和顶部316的宽度大致相等。在本 实施例中,第一换热管组301和第二换热管组302中的换热管的管径相同,并且 均按列均匀布置,第一换热管组301的总列数大于第二换热管组302的总列数。
图4是图3中的一个隔板的立体图,结合图3和图4所示,隔板328紧邻并 沿着侧部318以及第二区域342的顶部346延伸,隔板328大致为L型,包括 竖向隔板331以及横向隔板332。横向隔板332设置在第二区域342的顶部346 的上方,竖向隔板331设置在侧部318的外侧。在容腔305的宽度方向上,横向 隔板332的一端靠近或接触壳体201的内壁,另一端与竖向隔板331连接。竖向 隔板331的底端与横向隔板332连接,竖向隔板331的顶端延伸超过第二换热管 组302的顶部316。类似的,隔板329与隔板328对称布置,隔板329紧邻并沿 着侧部319以及第二区域343的顶部348延伸,隔板328也大致为L型,包括 竖向隔板333以及横向隔板334。横向隔板334设置在第二区域343的顶部348 的上方,竖向隔板333设置在侧部319的外侧。在容腔305的宽度方向上,横向 隔板334的一端靠近或接触壳体201的内壁,另一端与竖向隔板333连接。竖向 隔板333的底端与横向隔板334连接,竖向隔板333的顶端延伸超过第二换热管 组302的顶部316。隔板328、隔板329以及壳体201围成换热空间350,换热 空间350具有流体出口351,流体出口351由竖向隔板331的顶端和竖向隔板333 的顶端形成。换热管组310布置在换热空间350内。换热空间350包括顶部空间 352,顶部空间352由竖向隔板331和竖向隔板333向上延伸超过第二换热管组 302的顶部316部分以及第二换热管组302的顶部316围成。流体出口351位于 顶部空间352的顶端。隔板328与壳体201围成回流空间361,隔板329与壳体 201围成回流空间362。
图4是图3中的隔板328的立体图,隔板329与隔板328对称设置。以下将 以隔板328为例说明隔板的结构特征。隔板328的竖向隔板331沿着长度方向和 高度方向延伸,横向隔板332沿着长度方向和宽度方向延伸。竖向隔板331和横 向隔板332的近端互相连接并形成夹角。竖向隔板331大致沿着竖直方向延伸, 横向隔板332自竖向隔板331向外延伸的同时轻微倾斜向下延伸,竖向隔板331 和横向隔板332之间的夹角大于90°。横向隔板332的远端具有多个通孔475, 当隔板328安装在容腔305中时,流体能够从横向隔板332的上方通过通孔475 进入横向隔板332的下方。通孔475的一侧延伸横向隔板332的边缘,从而形成 自边缘向内凹陷的凹口。在本申请的另一个实施例中,横向隔板332上具有贯穿 横向隔板332的上下表面的孔,使得横向隔板332的上方和下方之间能够流体连 通。孔可以设置在横向隔板332的任意位置。
图5是图3中上部挡板321以及引流板323的立体图,如图3和图5所示,上 部挡板321设置在换热管组310的上方,并沿着容腔305的宽度方向以及长度方 向延伸。上部挡板321与竖向隔板331的顶端和竖向隔板333的顶端之间具有一 定间距,能够允许流体从上部挡板321和竖向隔板331和333之间流过。引流板 323包括一对外引流板371和372,以及一对内引流板373和374。其中一对外 引流板371和372分别自上部挡板321的宽度方向上的两端向下并向倾斜延伸至 回流空间361和362。外引流板371和372的底部的高度低于竖向隔板331和竖 向隔板333的顶端的下方。也说是说外引流板371和372各自的至少一部分分别 位于竖向隔板331和竖向隔板333的外侧。一对内引流板373和374分别自上部 挡板321的下表面向下并向外倾斜延伸,在容腔305的宽度方向上,一对内引流 板373和374位于竖向隔板331和竖向隔板333的内侧。一对内引流板373和 374的远端分别与竖向隔板331和竖向隔板333之间具有间距,以允许流体流过。
在本实施例中,上部挡板321的宽度大于流体出口351的宽度。在其它实施 例中,上部挡板321的宽度可以小于流体出口351的宽度,只要外引流板371 和372之间的最大宽度能够大于流体出口351的宽度即可。上部挡板321、外引 流板371和372以及内引流板373和374可以分别为单独的部件通过焊接或螺钉 连接等方式连接在一起,也可以为一体成型的部件。外引流板371和372与上部 挡板321可以为连续的形状,例如向下弯曲的弧形。
如图3所示,除雾器320自外引流板371和372的外侧向外延伸至壳体201 的内壁,从而除雾器320、外引流板371和372以及上部挡板321将容腔305分 隔成上部空间381和下部空间382。除雾器320为具有多个孔的网状结构,上部 空间381和下部空间382通过除雾器320上的孔流体连通。其中冷媒出口211设 置在上部空间381处的壳体201上,冷媒入口212设置在下部空间382处的壳体 201上。
图6是图3中分配器330立体图,如图3和图6所示,分配器330大致为长条 状,并沿着容腔305的长度方向延伸。分配器330包括第一板608和第二板609, 第一板608和第二板609在宽度方向上的近端互相连接,并且第一板608和第二 板609之间形成夹角。从一个横截面上看去,分配器330为倒V型。第一板608 和第二板609的宽度方向上的远端具有多个凹槽615。凹槽615自第一板608和 第二板609的外侧边缘向内凹陷形成。多个凹槽615在分配器330的长度方向上 均匀分布。当分配器330安装在容腔305中时,第一板608和第二板609的远端 抵靠在壳体201的下部,分配器330与壳体201之间形成长条状的分配空间339。 冷媒入口212与分配空间339连通。分配器330能够引导进入分配空间339的冷 媒沿长度方向流动,从而快速均匀地分布到第一换热管组301中。
图7是图3中蒸发器130的冷媒流向示意图,如图7所示,空心的箭头表示 气态冷媒,实心的箭头表示液态冷媒。低温的冷媒自冷媒入口212进入分配器 330与壳体201之间形成的分配空间339。冷媒在分配空间339中沿着容腔305 的长度方向流动。在流动过程中,冷媒从分配器两侧的多个凹槽615进入第一换 热管组301之间的间隙。在蒸发器的工作过程中,冷媒的液位高度保持在大致与 第一换热管组310的顶部齐平,也就是说,第一换热管组310浸没在液体冷媒中。 换热管的换热管间隙中冷媒与换热管中的流体换热,冷媒的温度升高,一部分冷 媒吸收热量变成气态。气态的冷媒将向上移动。第一换热管组310中在换热过程 中产生的气态冷媒会夹带大量的液态冷媒向上移动进入第二换热管组302继续 换热。隔板328和329使得冷媒沿着换热空间350向上流动,而不会直接进入回 流空间361和362。由于在第一换热管组301与第二换热管组302的连接处,第 二换热管组302的宽于小于第一换热管组301的宽度,也就是说第二换热管组 302流通截面积小于第一换热管组301的流通截面积,从而从第一换热管组310 进入第二换热管组302的冷媒能够被加速,以使得气态冷媒所夹带的液态冷媒能 够在第二换热管组302中向上流动达到一定的高度。进入第二换热管组302的气 液混合态冷媒继续与第二换热管组302换热,一部分液态冷媒转化为气态,继续 带动冷媒流体向上流动。经第二换热管组302换热后的冷媒从换热空间350的流体出口351流出直达到上部挡板321,其中气态的冷媒从上部挡板321与隔板328 和329之间的间隔流出,进入回流空间361和362,再经过除雾器320除雾后由 冷媒出口211流出。自流体出口351流出的液态冷媒中的一部分被上部挡板321 以及内引流板373和374阻挡后改变流向,回到流体出口351,再进入换热管组 310继续换热,另一部分从上部挡板321与隔板328和329之间的间隔流出,进 入回流空间361和362。外引流板371和372引导这部分冷媒向下流动,从而冷 媒落在横向隔板332和334上。冷媒从横向隔板332和334的通孔475再次进入 第一换热管组301继续换热。其中横向隔板332和334轻微自内向外向下倾斜, 从而能够引导液体冷媒流入横向隔板332和334两端的通孔475。
在本实施例中,换热管组310的布置使得冷媒的换热效率较高,冷媒的液位 只需保持在与第一换热管组301的高度齐平即可,能够节约一定量的冷媒。其中 第一换热管组的第一换热管组301宽度大于第二换热管组302的第二换热宽度能 够使得流体在第二换热管组302中被加速,从而能够使所述夹带的液态冷媒达到 一定高度,能够到达第二换热管组302的顶部,使得第二换热管组302中的换热 管均能与液态冷媒换热,从而蒸发器能够产生足量的气态冷媒。如果直接在蒸发 器容腔中布置与第二换热管组302同样高度的换热管,则如果使用与本实施例同 样数量的冷媒,将导致没有足够的液态冷媒到达换热管组的顶部,从而顶部的换 热管仅与气态冷媒换热,而没有与液态冷媒换热使液态冷媒转化为气态冷媒,也 就是说顶部的换热管的换热效率较低,导致蒸发器产生的气态冷媒量较少,不能 满足需求。
图8是本申请中第二实施例的蒸发器800径向剖面图,图8所示的实施例与 图1-7所示的实施例类似,所不同的是蒸发器800的第二换热管组802的一对 侧部中,仅有一个侧部与壳体之间形成间距,并且冷媒入口882的高度高于第一 换热管组801。如图8所示,蒸发器800包括第一换热管组801和第二换热管组 802,其中第一换热管组801具有顶部812和底部813,顶部812具有第一换热 管组宽度。第二换热管组802自第一换热管组801的顶部812向上排列,第二换 热管组802具有顶部816和底部817以及一对侧部818和819,第二换热管组802 的底部817紧邻着第一换热管组801的顶部812。第二换热管组802的顶部816 具有第二换热管组宽度,第二换热管组的宽度小于第一换热管组宽度。第二换热 管组802布置在容腔805的宽度方向上的一侧,从而第二换热管组802的侧部 818紧邻壳体890的内壁,侧部819与壳体890的内壁之间形成一定的间距。第 一换热管组801具有第一区域841以及一个第二区域842,在容腔805的宽度方 向上,第二换热管组802与第一区域841对齐,第二区域842第二换热管组802 错开,从而第二区域842超过第二换热管组802的底部817。在本实施例中,隔 板829为一个,隔板829沿着侧部819和第二区域842的顶部延伸。隔板829 与壳体之间形成回流空间862。上部挡板821的一端与壳体890连接,另一端与 外引流板872连接。外引流板872向外并向下延伸,外引流板872的底部的高度 低于隔板829的高度。与图4所示的实施例类似,隔板829具有竖向隔板833 和横向隔板834,横向隔板834上设有凹槽(图中未示出)以允许流体流过。除 雾器820自外引流板872的外侧延伸至壳体890,从而除雾器820、外引流板872 和上部挡板821将容腔805分隔成上部空间891和下部空间892。冷媒出口881 与设置在上部空间891处对应的壳体上。冷媒入口882设置在侧部818所对应的 壳体上。分配器830设置在壳体890与第二换热管组802的侧部818之间,分配 器的一侧与冷媒入口882连通,另一侧设有沿长度方向分布的多个孔(图中未示 出)。
在蒸发器800工作时,冷媒从冷媒入口882进入分配器830,由分配器830 引导在长度方向上流动,同时穿过分配器830上的多个孔进入第二换热管组802, 再流动至第一换热管组801。与图3所示的实施例相比,图8中的实施例使得进 入蒸发器800中的冷媒先在第二换热管组802后,再到达第一换热管组801换热, 之后再次进入第二换热管组802换热。冷媒入口882的设置能够进一步利用第二 换热管组802进行换热,提高换热效率。液态冷媒自冷媒入口882进入分配器 830,经分配器830引流后进入第二换热管组802换热,再进入第一换热管组801 换热,液态的冷媒在第一换热管组801中积累,液位高度大致与第一换热管组801齐平。含有液滴的气液混合态冷媒向上移动再次进入第二换热管组802换热, 并继续向上移动从换热空间850的流体出口851流动。自流体出口851流体的冷 媒中包含气态冷媒和液态冷媒。液态的冷媒一部分被上部挡板821以及内引流板 874阻挡,回到换热空间850的流体出口851,再次进入换热空间换热,另一部 分自上部挡板821与隔板829上端的间隔流出,进入回流空间862,这一部分冷 媒经外引流板872引导向下流动,经横向隔板834的凹槽进入第一换热管组801 换热。气态的冷媒自流体出口851进入回流空间862后,经除雾器820除雾后进 入上部空间891,再经冷媒出口881流出。
图8所示的蒸发器800冷媒的充注量能够保证液态的冷媒高度还到横向隔板 834的位置,能够浸没第一换热管组801即可。同样能够实现减少冷媒充注量, 节约冷媒的效果。
图9是本申请中第三实施例的蒸发器900径向剖面图,图9所示的实施例与 图8所示的实施例类似,所不同的是蒸发器900通过入口引流管980将冷媒从冷 媒入口912引入换热空间950。如图9所示,第二换热管组902侧部918紧邻壳 体990,侧部919与壳体990具有一定的间距。冷媒入口912设置在与侧部919 形成一定间距壳体990上。隔板929的竖向隔板933的外侧设有分配器930,分 配器930大致为长条状,包括顶板945以及一对侧板946和947,侧板946的一 端与顶板945连接,另一端与竖向隔板933连接,侧板946、侧板947、顶板945 以及竖向隔板933共同形成分配空间939。分配空间939处的竖向隔板933上设 有若干通孔935,能够允许流体穿过竖向隔板933。顶板945上设有入口引流孔 948。入口引流管980一端与冷媒入口912连通,另一端与入口引流孔948连通, 从而自冷媒入口912进入蒸发器900的冷媒能够通过入口引流管980进入分配器 930,再经通孔935进入第二换热管组902换热。
冷媒在蒸发器900中的换热过程与在蒸发器800中的换热过程相同,冷媒从 冷媒入口912经入口引流管980进入分配器930,由分配器930引导在长度方向 上流动,同时穿过竖向隔板929上的多个通孔935进入第二换热管组902,再流 动至第一换热管组901。液态冷媒在第二换热管组902换热,再进入第一换热管 组901换热,液态的冷媒在第一换热管组901中积累,液位高度大致与第一换热 管组901齐平。含有液滴的气液混合态冷媒向上移动再次进入第二换热管组902 换热,并继续向上移动从换热空间950的流体出口951流动。自流体出口951 流体的冷媒中包含气态冷媒和液态冷媒。液态的冷媒一部分被上部挡板921以及 内引流板974阻挡,回到换热空间950的流体出口951,再次进入换热空间换热, 另一部分自上部挡板921与隔板929上端的间隔流出,进入引流空间962,这一 部分冷媒经外引流板972引导向下流动,经横向隔板934的凹槽进入第一换热管 组901换热。气态的冷媒自流体出口951进入引流空间962后,经除雾器920 除雾后进入上部空间981,再经冷媒出口911流出。
图9所示的蒸发器900与图8所示的蒸发器800能够达到同样的技术效果, 与蒸发器800相比,蒸发器900的分配器930分配器设置在隔板929上,不占用 换热管布管空间,同样直径的蒸发器壳体内可以布更多换热管。另外,蒸发器 900的分配器930形状规则,更易于加工。
尽管本文中仅对本发明的一些特征进行了图示和描述,但是对本领域技术人 员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解,所附的权利要求旨在覆盖所有 落入本发明实质精神范围内的上述改进和变化。

Claims (13)

1.一种蒸发器,其特征在于包括:
壳体,所述壳体具有容腔以及与所述容腔连通的冷媒入口和冷媒出口,所述容腔具有长度方向、宽度方向和高度方向;
第一换热管组和第二换热管组,所述第一换热管组和第二换热管组中的每个换热管沿着所述容腔的长度方向延伸,所述第一换热管组位于所述容腔的底部,所述第二换热管组位于所述第一换热管组的上方,所述第二换热管组具有沿所述容腔的长度方向延伸的一对侧部,所述一对侧部中的至少一个侧部与所述壳体之间具有一定间距;所述第一换热管组的顶部在所述容腔的宽度方向上具有第一换热管组宽度,第二换热管组的底部在所述容腔的宽度方向具有第二换热管组宽度;第一换热管组宽度大于第二换热管组宽度,使得所述第一换热管组包括第一区域和至少一个第二区域,在所述容腔的宽度方向上,所述第一区域的顶部与所述第二换热管组的底部对齐,所述至少一个第二区域的顶部与所述第二换热管组底部错开;
至少一个隔板,所述至少一个隔板紧邻并沿着所述第二换热管组的与所述壳体具有间距的所述至少一个侧部延伸,并且紧邻并沿着所述第二区域的顶部延伸,所述至少一个隔板与所述壳体共同限定一换热空间,第一换热管组及第二换热管组布置在所述的换热空间内,所述换热空间具有靠近所述第二换热管组的顶部的流体出口,所述冷媒入口与所述换热空间流体连通,所述冷媒出口与所述流体出口流体连通。
2.如权利要求1所述的蒸发器,其特征在于:
所述第一换热管组、所述第二换热管组管径相同并沿着所述容腔的宽度方向成列设置;
其中所述第二换热管组的列数小于所述第一换热管组的列数。
3.如权利要求1所述的蒸发器,其特征在于还包括:
出口挡板,所述出口挡板设置在所述流体出口的上方,并沿着所述容腔的长度方向和宽度方向延伸,所述出口挡板与所述至少一个隔板之间具有一定距离。
4.如权利要求3所述的蒸发器,其特征在于还包括:
至少一个外引流板,所述至少一个外引流板连接至所述出口挡板的与所述至少一个隔板相邻的一端,所述至少一个外引流板自所述出口挡板向下并向外倾斜延伸至所述至少一个隔板外侧,并在所述容腔的高度方向上延伸超过所述至少一个隔板,从而引导从所述流体出口流出的冷媒向下流动。
5.如权利要求4所述的蒸发器,其特征在于还包括:
至少一个内引流板,所述至少一个内引流板连接至所述出口挡板,并自所述出口挡板向下朝向所述至少一个隔板延伸,其中,在所述容腔的宽度方向上,所述至少一个内引流板位于所述第二换热管组的一对侧部之间,所述至少一个内引流板被配置为引导自所述流体出口流出的冷媒中的液体冷媒回到所述换热空间。
6.如权利要求1所述的蒸发器,其特征在于:
所述第二换热管组在所述容腔的高度方向上延伸的距离大于所述第一换热管组在所述容腔的高度方向上延伸的距离。
7.如权利要求1所述的蒸发器,其特征在于:
所述一对侧部中的每个侧部分别与所述壳体之间具有一定间距,所述第一换热管组的顶部的两端分别在所述容腔的宽度方向上延伸超过所述一对侧部中的每一个从而形成一对第二区域,所述至少一个隔板包括一对隔板,所述一对隔板分别紧邻并沿着所述一对侧部以及所述第二区域的顶部延伸。
8.如权利要求7所述的蒸发器,其特征在于:
所述冷媒入口邻近所述第一换热管组的底部。
9.如权利要求1所述的蒸发器,其特征在于:
所述一对侧部中的第一侧部与所述壳体之间具有一定间距,第二侧部紧邻所壳体的内壁设置,所述第一换热管组具有一个第二区域,所述至少一个隔板包括一个隔板,所述一个隔板紧邻并沿着所述第一侧部以及所述一个第二区域的顶部延伸。
10.如权利要求9所述的蒸发器,其特征在于:
所述冷媒入口的高度高于所述第一换热管组的高度。
11.如权利要求10所述的蒸发器,其特征在于包括:
入口引流管,所述入口引流管的一端与所述冷媒入口连通,另一端延伸穿过所述至少一个隔板,以使得冷媒能够自所述入口引流管进入所述换热空间。
12.如权利要求1所述的蒸发器,其特征在于:
所述至少一个隔板中的每一个包括沿着相应的所述第一换热管组的第二区域的顶部延伸的横向隔板,所述横向隔板具有贯穿所述横向隔板的至少一个通孔,所述至少一个通孔设置在所述横向隔板相对于所述容腔的宽度方向上靠近所述壳体的一端。
13.一种制冷系统,其特征在于包括:
设置在冷媒回路中的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器,其中所述蒸发器为权利要求1-12中任一项所述。
CN202010819592.5A 2020-08-14 2020-08-14 蒸发器及制冷系统 Pending CN114076425A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010819592.5A CN114076425A (zh) 2020-08-14 2020-08-14 蒸发器及制冷系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010819592.5A CN114076425A (zh) 2020-08-14 2020-08-14 蒸发器及制冷系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114076425A true CN114076425A (zh) 2022-02-22

Family

ID=80280828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010819592.5A Pending CN114076425A (zh) 2020-08-14 2020-08-14 蒸发器及制冷系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114076425A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2643566C2 (ru) Теплообменник
CN104303000A (zh) 热交换器
CN114646154A (zh) 抽吸导管和满液式蒸发器的壳体的多个抽吸导管
US9903659B2 (en) Low pressure chiller
CA3031201A1 (en) Ultra narrow channel ultra low refrigerant charge evaporative condenser
CN212390655U (zh) 一种蒸发器及制冷系统
CN114763947B (zh) 蒸发器
CN212431408U (zh) 蒸发器及制冷系统
CN114076425A (zh) 蒸发器及制冷系统
CN114151986B (zh) 冷水机组
CN114076424A (zh) 一种蒸发器及制冷系统
CN210921674U (zh) 壳管式冷凝器以及冷水机组
CN113790619A (zh) 降膜式蒸发器
CN113483506A (zh) 一种蒸发式冷凝器
CN114963617B (zh) 冷凝器
CN216953629U (zh) 一种带过冷盒的冷凝器
CN218380578U (zh) 换热装置和换热系统
CN220793413U (zh) 换热器及空调
CN117366917A (zh) 蒸发器
CN215864158U (zh) 一种蒸发式冷凝器
CN215412619U (zh) 一种新型管壳式蒸发器
CN112815744B (zh) 三维冷却蒸发冷凝换热器
CN111981870B (zh) 降膜式换热器及含有该换热器的热泵机组
CN214120898U (zh) 一种扁管蒸发冷凝换热器
CN113357850B (zh) 蒸发器及冷水机组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination