CN216244996U - 一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，涉及热交换设备制造技术领域。本实用新型包括固定挡板、蒸发盘管、翅片和多孔金属泡沫。多个固定挡板形成壳体结构，蒸发盘管、翅片和多孔金属泡沫均设置于壳体结构内。蒸发盘管的一端设置为冷凝剂进口，另一端设置为冷凝剂出口。翅片设置于蒸发盘管的周向表面，并沿蒸发盘管的长度方向设置。平行翅片方向的壳体结构的一端设置有空气进气口。平行翅片方向的壳体结构的另一端设置有空气出气口，且出气口位于远离设置有冷凝剂出口的蒸发盘管的一端。多孔金属泡沫填充于蒸发盘管和翅片之间的间隙中，且沿空气流动方向，多孔金属泡沫的孔隙率逐渐增大。采用本实用新型实现了蒸发器制冷均匀且高效制冷目的。

Description

一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器

技术领域

本申请涉及热交换设备制造技术领域，尤其涉及一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器。

背景技术

蒸发器是将液态物质转化为气态的物体。蒸发器也是人们日常生活中冰箱和空调的关键制冷配件，蒸发器散热性能的好坏直接决定着冰箱空调的整体节能性能，具体地蒸发器可以分为丝管蒸发器、板管蒸发器、吹胀蒸发器和翅片蒸发器。其中翅片蒸发器具有表面积大，散热制冷效果相对较好的特点，是当下蒸发器应用的潮流。

随着社会的进步和科学技术的发展，部分厂家也逐渐将泡沫金属加入到翅片管式蒸发器中。泡沫金属具有丰富的比表面积，可以括大换热面积，此外泡沫金属内部错综复杂的空隙结构能有效强化气流流动的扰动，使空气在蒸发器内是紊流状态，从而增强制冷剂与空气之间的对流换热。由于金属铜具有良好的导热性能，因此现在实用的蒸发器多采用铜管作为蒸发管，翅片和泡沫金属一般为铜或者铝直接焊接在铜管蒸发器上，以增强蒸发器的制冷效果。

但是目前的翅片蒸发器在使用过程中，因其泡沫金属空隙率相同，因此造成了蒸发器制冷不均匀且制冷效率低的问题。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，解决了现有技术中蒸发器制冷不均匀且制冷效率低的问题，实现了蒸发器制冷均匀且高效制冷目的。

本实用新型提供一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，包括固定挡板、蒸发盘管、翅片和多孔金属泡沫；

多个所述固定挡板形成壳体结构，所述蒸发盘管、所述翅片和所述多孔金属泡沫均设置于所述壳体结构内；

所述蒸发盘管的一端设置为冷凝剂进口，另一端设置为冷凝剂出口；

所述翅片设置于所述蒸发盘管的周向表面，并沿所述蒸发盘管的长度方向均匀设置；

平行所述翅片方向的所述壳体结构的一端设置有空气进气口，且所述进气口位于远离设置有所述冷凝剂进口的所述蒸发盘管的一端；平行所述翅片方向的所述壳体结构的另一端设置有空气出气口，且所述出气口位于远离设置有所述冷凝剂出口的所述蒸发盘管的一端；

所述多孔金属泡沫填充于所述蒸发盘管和所述翅片之间的间隙中，且沿空气流动方向，所述多孔金属泡沫的孔隙率逐渐增大。

优选地，所述蒸发盘管包括多个蒸发直管和U型管，两相邻的所述蒸发直管的端部通过所述U型管连接，形成所述蒸发盘管；

沿水平方向，所述蒸发直管所在的平面不填充所述多孔金属泡沫。

优选地，所述多孔金属泡沫通过导热胶与所述蒸发盘管相粘接。

优选地，所述出气口的一侧设置有导流风扇，以便气体能从出气口流出。

优选地，所述蒸发盘管和所述翅片均采用金属材质。

优选地，所述蒸发盘管和所述翅片均采用金属铜材质。

优选地，所述冷凝剂进口处设置有储液罐。

优选地，所述翅片与所述蒸发盘管相焊接。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供的一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，通过采用了设置在固定挡板内蒸发盘管、翅片和多孔金属泡沫相配合工作共同完成蒸发器的冷凝工作。具体地，高温气体从进气口进入到壳体结构内，进过蒸发器冷凝后再通过出气口排出。制冷剂流经压缩机、冷凝器和膨胀阀之后转变为低温低压的状态，低温低压的冷凝剂从冷凝剂进口进入到蒸发盘管中，蒸发盘管、翅片和多孔泡沫金属分别将高温气体中的热量吸收，此时蒸发盘管中的冷凝剂吸热气化再通过冷凝剂出口排出。在制冷过程中，因为空气流动的方向和制冷剂流动的方向相反，所以沿着制冷剂流动的方向制冷剂温度逐渐升高，制冷效果逐渐变差，因此沿着制冷剂流动的反方向(即空气流动的方向)多孔金属泡沫的孔间隙逐渐增大，以达到均匀制冷的效果。采用本实用新型提供的一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，有效解决了现有技术中制冷不均匀且制冷效率低的问题，实现了蒸发器制冷均匀且高效制冷目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的金属泡沫翅片式的新型蒸发器的主视图；

图2为本申请实施例提供的金属泡沫翅片式的新型蒸发器的右视图；

图3为本申请实施例提供的金属泡沫翅片式的新型蒸发器的俯视图。

附图标记：100-固定挡板；110-进气口；120-出气口；200-蒸发盘管；210-冷凝剂进口；220-冷凝剂出口；300-翅片；400-多孔金属泡沫；500-风扇；600-储液罐；700-金属过渡管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，包括固定挡板100、蒸发盘管200、翅片300和多孔金属泡沫400。多个固定挡板100形成壳体结构，蒸发盘管200、翅片300和多孔金属泡沫400均设置于壳体结构内。蒸发盘管200的一端设置为冷凝剂进口210，另一端设置为冷凝剂出口220。翅片300设置于蒸发盘管200的周向表面，并沿蒸发盘管200的长度方向均匀设置有多个。翅片300和蒸发盘管200均用于将气流中的热量吸收并传递到蒸发盘管200内流通的冷凝剂中。

平行翅片300方向的壳体结构的一端设置有空气进气口110，且进气口110位于远离设置有冷凝剂进口210的蒸发盘管200的一端；平行翅片300方向的壳体结构的另一端设置有空气出气口120，且出气口120位于远离设置有冷凝剂出口220的蒸发盘管200的一端；气流从空气进气口110进入到壳体结构内部，通过壳体结构内设置的带有翅片300的蒸发盘管200进行冷却后，再通过出气口120流出。

多孔金属泡沫400填充于蒸发盘管200和翅片300之间的间隙中，且沿空气流动方向，多孔金属泡沫400的孔隙率逐渐增大。多孔金属泡沫400具有较高的导热系数和丰富的比表面积，因此能够弥补气体与蒸发盘管200之间传热性能差的缺陷。进一步地将翅片300的高导热性和多孔金属泡沫400的均匀导热能力相结合来提高蒸发器的换热性能。蒸发器在换热过程中，气流中的热量一部分通过翅片300和蒸发盘管200传递到制冷剂中，另一部分传递到多孔金属泡沫400的间隙中，再通过多孔金属泡沫400传递到制冷剂中。但是在现有技术中，多孔金属泡沫400在整个蒸发器中的物理参数是一样的，在制冷剂与空气是逆向流动的情况下，会造成冷凝剂进口210处制冷效果好，但是冷凝剂出口220处制冷效果差的问题，进一步地，导致空气流动方向上传热效果具有一定的差异性。因此在空气流动的方向上，将多孔金属泡沫400的孔隙率呈梯度设置，进一步地将蒸发器的换热过程精细化，从而实现蒸发器均匀且高效的制的冷目的。

本实用新型实施例提供的一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，通过采用了设置在固定挡板100内蒸发盘管200、翅片300和多孔金属泡沫400相配合工作共同完成蒸发器的冷凝工作。具体地，高温气体从进气口110进入到壳体结构内，进过蒸发器冷凝后再通过出气口120排出。制冷剂流经压缩机、冷凝器和膨胀阀之后转变为低温低压的状态，低温低压的冷凝剂从冷凝剂进口210进入到蒸发盘管200中，蒸发盘管200、翅片300和多孔金属泡沫400分别将高温气体中的热量吸收，此时蒸发盘管200中的冷凝剂吸热气化再通过冷凝剂出口220排出。在制冷过程中，因为空气流动的方向和制冷剂流动的方向相反，所以沿着制冷剂流动的方向制冷剂温度逐渐升高，制冷效果逐渐变差，因此沿着制冷剂流动的反方向(即空气流动的方向)多孔金属泡沫400的孔间隙逐渐增大，以达到均匀制冷的效果。采用本实用新型提供的一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，有效解决了现有技术中制冷不均匀且制冷效率低的问题，实现了蒸发器制冷均匀且高效制冷目的。

如图1所示，在优选实施例中，蒸发盘管200包括多个蒸发直管和U型管，两相邻的蒸发直管的端部通过U型管连接，形成蒸发盘管200；蒸发盘管200中多个蒸发直管和U型管之间相互连通。

沿水平方向，蒸发直管所在的平面不填充多孔金属泡沫400。这样使得气流在壳体结构内流通的过程中阻力变小，进一步的提升蒸发器的制冷的效率。

如图1-3所示，在优选实施例中，多孔金属泡沫400通过导热胶与蒸发盘管200相粘接。多孔金属泡沫400一般通过焊接的方式与金属蒸发盘管200相连接，其焊点处经常出现滴漏、开裂和腐蚀的问题。因此采用导热胶将多孔金属泡沫400与蒸发盘管200相连接，一方面保证了蒸发器冷凝工作的正常进行，另一方面提高了蒸发器的使用寿命。

如图1和图2所示，在优选实施例中，出气口120的一侧设置有导流风扇500，以便气体能从出气口120流出。导流风扇500对壳体结构内的气流进行导向，防止壳体结构内部的气流长时间的滞留，而导致的蒸发器换热效果效果差问题的发生。

如图1-3所示，在优选实施例中，蒸发盘管200和翅片200均采用金属材质。进一步地，蒸发盘管200和翅片200均采用金属铜材质。在另一实施例中蒸发盘管200可采用铝、铁等其他可以导热的金属。此外，在又一实施例中，翅片200可采用铝、铁等其他可以导热的金属。铜制蒸发盘管200具有较强的导热性和抗腐蚀性，进一步的提高了蒸发器的换热效率。

如图1所示，在优选实施例中，冷凝剂进口210处设置有储液罐600，储液罐600包括储液罐进口和储液罐出口，储液罐进口通过金属过渡管700与冷凝器相连接，储液罐出口与冷凝剂进口210相连接。在冷凝剂循环过程中，储液罐600对冷凝器中的液态制冷剂进行存储，一方面降低冷凝器的负荷。另一方面能适应蒸发器的负荷变动而对制冷剂的供应量进行调整。当蒸发器的负荷变动增大时，冷凝剂的需求量也随之增大，储液罐600对蒸发器中的冷凝剂进行补充；相应的当蒸发器的负荷变动量减小时，冷凝剂的需求量随之减小，此时储液罐600对剩下的冷凝剂进行存储。

如图1所示，在优选实施例中，翅片200与蒸发盘管200相焊接，通过焊接的方式，一方面可以使得翅片200与蒸发盘管200之间连接更加固定，另一方面减少翅片200与蒸发盘管200之间空隙，通过金属焊点来增加换热面积，以保证蒸发器换热效率的提高。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，包括固定挡板(100)、蒸发盘管(200)、翅片(300)和多孔金属泡沫(400)；

多个所述固定挡板(100)形成壳体结构，所述蒸发盘管(200)、所述翅片(300)和所述多孔金属泡沫(400)均设置于所述壳体结构内；

所述蒸发盘管(200)的一端设置为冷凝剂进口(210)，另一端设置为冷凝剂出口(220)；

所述翅片(300)设置于所述蒸发盘管(200)的周向表面，并沿所述蒸发盘管(200)的长度方向均匀设置；

平行所述翅片(300)方向的所述壳体结构的一端设置有空气进气口(110)，且所述进气口(110)位于远离设置有所述冷凝剂进口(210)的所述蒸发盘管(200)的一端；平行所述翅片(300)方向的所述壳体结构的另一端设置有空气出气口(120)，且所述出气口(120)位于远离设置有所述冷凝剂出口(220)的所述蒸发盘管(200)的一端；

所述多孔金属泡沫(400)填充于所述蒸发盘管(200)和所述翅片(300)之间的间隙中，且沿空气流动方向，所述多孔金属泡沫(400)的孔隙率逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，所述蒸发盘管(200)包括多个蒸发直管和U型管，两相邻的所述蒸发直管的端部通过所述U型管连接，形成所述蒸发盘管(200)；

沿水平方向，所述蒸发直管所在的平面不填充所述多孔金属泡沫(400)。

3.根据权利要求1所述的金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，所述多孔金属泡沫(400)通过导热胶与所述蒸发盘管(200)相粘接。

4.根据权利要求1所述的金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，所述出气口(120)的一侧设置有导流风扇(500)，以便气体能从出气口(120)流出。

5.根据权利要求1所述的金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，所述蒸发盘管(200)和所述翅片(300)均采用金属材质。

6.根据权利要求1所述的金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，所述蒸发盘管(200)和所述翅片(300)均采用金属铜材质。

7.根据权利要求6所述的金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，所述冷凝剂进口(210)处设置有储液罐(600)。

8.根据权利要求6或7所述的金属泡沫翅片式的新型蒸发器，其特征在于，所述翅片(300)与所述蒸发盘管(200)相焊接。

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