CN202281423U

CN202281423U - 一种微通道冷却蒸发装置

Info

Publication number: CN202281423U
Application number: CN2011204193931U
Authority: CN
Inventors: 张翔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-29
Filing date: 2011-10-29
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2021-10-29

Abstract

本实用新型涉及一种微通道冷却蒸发装置，包括壳体，所述壳体上设制冷剂进口和制冷剂出口，所述壳体内腔设若干微通道；所述微通道两端分别伸出壳体两端板，其出入口分别位于汇流入管和汇流出管内。被冷却流体在微通道内流动，没有相变过程，由于微通道的几何尺寸小，使得微通道内中心流体与边缘流体的温度基本一致，换热更加充分；制冷剂在微通道外蒸发，产生相变，微通道的外侧为制冷剂从液态变成气态提供容积空间，相变吸热，温度降低，由微通道的薄壁传给流动的流体，从而，实现快速制冷。本实用新型可提高换热效率，装置体积小，被冷流体的降温时间快。根据不同结构可以设计成不同的微通道冷却蒸发装置。

Description

一种微通道冷却蒸发装置

所属技术领域

本实用新型涉及一种冷凝蒸发换热装置，具体涉及一种微通道冷却蒸发装置，主要用于任何流体（包括液体或气体）的快速制冷，例如，水的快速冷却。

背景技术

目前，对于流体的冷却方式主要有两种：一种是浸泡式结构，盘管式蒸发器浸泡在一个流体池内，盘管内的制冷剂蒸发后吸热将池内流体冷却；另一种是管壳式结构，管内制冷剂蒸发，壳体内的流体被冷却。这些均适用于大流量的流体冷却，降温时间较长。对于需要快速冷却的流体还是空白。主要原因是，目前常规的制冷换热器中，主要采用盘管作为制冷剂的蒸发器，因制冷量与管径密切相关，作为蒸发的管径不能太小，现有产品中的制冷剂的蒸发器不能用于其流体的快速制冷。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提出一种微通道冷却蒸发装置，其可解决任何流体的快速制冷换热问题，可以在很短的时间内（0～5Min）获得冷流体。

本实用新型解决该技术问题采用的技术方案：一种微通道冷却蒸发装置，包括壳体，所述壳体上设制冷剂进口和制冷剂出口，所述壳体内腔设若干微通道；所述微通道两端分别伸出壳体两端板，其出入口分别位于汇流入管和汇流出管内。

所述微通道为直径小于或等于φ2mm的毛细管，所述端板为毛细管定位板，毛细管的两端头分别固定在毛细管定位板，毛细管的出入口分别位于汇流入管和汇流出管中；所述制冷剂出口位于汇流入管侧，所述制冷剂进口位于汇流出管侧。

所述微通道采用肋片毛细管或无肋片毛细管，缠绕在芯轴上；所述制冷剂入口设于汇流出管侧，制冷剂出口设于汇流入管侧。

所述壳体形状采用圆形管、椭圆形管或矩形管，其表面设有绝热层。

本实用新型的工作原理：被冷却流体在微通道内流动，没有相变过程，由于微通道的几何尺寸小，使得微通道内中心流体与边缘流体的温度基本一致，换热更加充分；制冷剂在微通道外蒸发，产生相变，微通道的外侧为制冷剂从液态变成气态提供容积空间，相变吸热，温度降低，由微通道的薄壁传给流动的流体，从而，实现快速制冷。

本实用新型的有益效果：提高换热效率，装置体积小，被冷流体的降温时间快。根据不同结构可以设计成不同的微通道冷却蒸发装置。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例一结构示意图；

图2是图1的局部放大结构示意图；

图3是本实用新型实施例二结构示意图。

图中：1、汇流入管，2、毛细管定位板，3、制冷剂出口，4、壳体，5、毛细管，6、制冷剂入口，7、汇流出管，8、毛细管防堵焊接管，9、法兰，10、绝热层，11、芯轴，12、肋片毛细管。

具体实施方式：

本实用新型包括壳体4，其上设制冷剂进口6和制冷剂出口3，两者与壳体4内腔相通。壳体4内腔相对封闭，内设若干微通道，壳体4上设绝热层10。微通道两端分别伸出壳体4两端板，其出入口分别位于汇流入管1和汇流出管7内。壳体4形状可采用圆形管、椭圆形管或矩形管等。微通道采用无毒无污染的薄壁毛细管或具有微通道特征的材料(如不锈钢毛细管等)，微通道的直径小于或等于φ2mm，毛细管为有肋或无肋；对于多根毛细管焊接引出，采用毛细管焊接管，将毛细管密封焊接在一个合适的管内。

本实用新型工作时，新鲜的冷却水从微通道中流过；制冷剂在微通道周围蒸发。

以下为二个具体实施例。

实施例一：

1、参见图1、2，壳体4为长管状结构，可为圆形或扁平状，采用刚性或柔性材料制作，并可根据具体设计要求进行弯曲。壳体4内腔中设多路微通道，微通道为直径φ1×0.11mm的不锈钢的毛细管5，多路毛细管在长管状壳体4两端板处汇集。本例中端板为毛细管定位板2。毛细管两端分别焊接在毛细管定位板2，焊接处要求与毛细管定位板2密封，形成防堵结构，并要保证每一根毛细管畅通，毛细管外壁与壳体4内壁之间采用密封隔开（焊接密封）。毛细管的出入口分别位于汇流入管1和汇流出管7中。制冷剂出口3位于汇流入管1侧，制冷剂进口6位于汇流出管7侧。制冷剂流动于壳体4内腔蒸发吸热，被冷却的流体从微通道流过；制冷剂与被冷流体流动方向相反，流体的流量通过增加或减少微通道的数量调整。在长管状的壳体4外部采用绝热层。毛细管定位板2与壳体4用氩弧焊（或钎焊），毛细管5和毛细管定位板2为钎焊，为了防止焊接时堵塞毛细管，毛细管5适当高于毛细管定位板2，然后，汇流管再与壳体4钎焊。

液态制冷剂从制冷剂进口6进入在壳体4中蒸发，在变成气态过程中吸收热量，使毛细管温度降低，制冷剂将变成低温低压气体，从制冷剂出口3流出；常温的干净水从汇流入管1流入，经过直径为φ1×0.11mm的不锈钢毛细管后，从汇流出管7流出制冷新鲜水，新鲜冷水制备时间小于1Min。

实施例二：

参见图3，本例中微通道采用肋片毛细管12（也可采用无肋片毛细管），多根用作微通道的肋片毛细管12均匀缠绕在一根芯轴11上。芯轴采用传热较差的材料。壳体4为一个小圆筒结构，两端焊接法兰9。制冷剂入口6设于汇流出管7侧，制冷剂出口3设于汇流入管1侧。毛细管分别从小圆筒形的壳体4两个端部汇集，并穿过毛细管防堵焊接管8，毛细管防堵焊接管8焊接在法兰3上。肋片毛细管12的出、入口分别置于汇流入管1和汇流出管7中，要确保每一根毛细管畅通。制冷剂出入小圆筒内腔两侧，被冷却的流体从微通道流过；制冷剂与被冷流体流动方向相反，流体的流量通过增加或减少微通道的数量调整。在小圆筒长管结构的壳体4外部采用绝热层10。

本实用新型利用微通道换热技术，提高冷凝蒸发器的效率，具有结构简单，可以根据整机的不同结构特点，选择不同的结构，具有结构简单。适用于快速制备新鲜冷水等的小型制冷装置。需要冷流体时即开即用，冷流体降温时间快，尤其是实施例一可以随整机壳体集成设计，安装在壳体内侧，使整机结构紧凑。

Claims

1.一种微通道冷却蒸发装置，其特征在于：包括壳体（4），所述壳体（4）上设制冷剂进口（6）和制冷剂出口（3），所述壳体（4）内腔设若干微通道；所述微通道两端分别伸出壳体（4）两端板，其出入口分别位于汇流入管（1）和汇流出管（7）内。

2.根据权利要求1所述的微通道冷却蒸发装置，其特征在于：所述微通道为直径小于或等于φ2mm的毛细管（5），所述端板为毛细管定位板（2），毛细管（5）的两端头分别固定在毛细管定位板（2），毛细管的出入口分别位于汇流入管（1）和汇流出管（7）中；所述制冷剂出口（3）位于汇流入管（1）侧，所述制冷剂进口（6）位于汇流出管（7）侧。

3.根据权利要求1所述的微通道冷却蒸发装置，其特征在于：所述微通道采用肋片毛细管或无肋片毛细管，缠绕在芯轴（6）上；所述制冷剂入口（6）设于汇流出管（7）侧，制冷剂出口（3）设于汇流入管（1）侧。

4.根据权利要求1所述的微通道冷却蒸发装置，其特征在于：所述壳体（4）形状采用圆形管、椭圆形管或矩形管，其表面设有绝热层。