CN220229629U - 一种蒸发器及制冷循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蒸发器及制冷循环系统，属于蒸发器技术领域。包括筒体、沿轴向设置在所述筒体内的传热管和开设在所述筒体底部的冷剂入口，所述筒体为具有中空内腔的圆柱体结构，在所述筒体的底部还设有导流楔块，所述导流楔块的上侧为斜面，从冷剂入口处至筒体端部，所述导流楔块的高度均逐渐变大。一种制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器和膨胀器，还包括所述的蒸发器，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀器通过管道连接。本实用新型通过在蒸发器底部设置导流楔块，不仅能够限制冷剂流入蒸发器两侧的流量、减少对蒸发器两侧的冲击，而且还能促进气液两相制冷剂分离和抬升制冷剂液面，增加了制冷剂与传热管浸润面积，提高换热效率。

Description

一种蒸发器及制冷循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种蒸发器及制冷循环系统，属于蒸发器技术领域。

背景技术

离心式制冷机组由封入了制冷剂的密闭系统构成，通常包括从被冷却流体获取热量而使制冷剂蒸发的蒸发器，对由上述蒸发器蒸发的制冷剂蒸气进行压缩而使其成为高压的制冷剂蒸气的压缩机，向冷却流体释放热量而使制冷剂冷凝的冷凝器，对上述冷凝的制冷剂进行减压而使其膨胀的膨胀机构以及上述部件之间的连接配管。

在制冷循环的蒸发过程中，为了让膨胀后的制冷剂蒸发而使用蒸发器，在蒸发器的内部沿长度方向布置了很多的传热管，气液混合的制冷剂从蒸发器底部的冷剂入口流入，与传热管内的被冷却流体换热后蒸发成气态的冷剂蒸汽，冷剂蒸汽从蒸发器上部的出口流出；被冷却流体从传热管入口流入传热管内后，在传热管内流动，与制冷剂热交换之后从传热管出口流出。

现有技术中为了让制冷剂均匀的流至蒸发器底部，在蒸发器底部布液均匀，通常在蒸发器内部，在传热管下方布置长方形的多孔板，板上均布开有小孔，当制冷剂从下部冷剂入口流入至蒸发器底部时，会通过多孔板上布置的小孔流到蒸发器中间传热管组处，并与传热管进行换热，这种方式使制冷剂较均匀的布置在蒸发器底部，但是存在以下缺陷：

（1）使用现有技术，在蒸发器底部安装多孔板的形式，并不能使流入蒸发器的气液两相制冷剂很好的分离，气液共存的制冷剂流入蒸发器内部，与传热管换热效率低；

（2）使用现有技术，在蒸发器底部安装多孔板的形式，冷剂进入蒸发器底部时，内部没有能够减缓制冷剂流速的设置，蒸发器两侧的制冷剂较多，靠近冷剂入口部分制冷剂相对较少，不利于系统的循环。

因此，亟需要一种蒸发器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：一种蒸发器，包括筒体、沿轴向设置在所述筒体内的传热管和开设在所述筒体底部的冷剂入口，所述筒体为具有中空内腔的圆柱体结构，其特征在于，在所述筒体的底部还设有导流楔块，所述导流楔块的上侧为斜面，从冷剂入口处至筒体端部，所述导流楔块的高度均逐渐变大。

进一步的，所述冷剂入口的两侧均设有所述导流楔块。

进一步的，所述导流楔块的下侧为与所述筒体的内部配合的弧形面。

进一步的，还包括开设在所述筒体上的被冷却流体入口和被冷却流体出口，所述被冷却流体入口和被冷却流体出口设置在所述筒体的同一端侧，所述被冷却流体入口和所述被冷却流体出口上下设置，所述被冷却流体入口和所述被冷却流体出口之间设有隔板。

进一步的，还包括开设在所述筒体上的被冷却流体入口和被冷却流体出口，所述被冷却流体入口和被冷却流体出口设置在所述筒体的同一端侧，所述被冷却流体入口和所述被冷却流体出口水平布置。

进一步的，靠近被冷却流体入口一侧设置的为第一导流楔块，所述第一导流楔块在径向截面上朝向被冷却流体入口侧倾斜。

进一步的，靠近被冷却流体入口一侧设置的为第一导流楔块，远离被冷却流体入口一侧设置的为第二导流楔块，所述第一导流楔块的坡度小于所述第二导流楔块的坡度。

进一步的，还包括多孔板，所述多孔板设置在传热管的下方且位于所述导流楔块的上方，所述多孔板上开设多个小孔。

进一步的，所述导流楔块为实心或空心结构。

本实用新型还公开了一种制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器和膨胀器，还包括所述的蒸发器，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀器通过管道连接。

本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型通过在蒸发器底部，制冷剂入口两侧布置倾斜的导流楔块，限制了制冷剂流入两侧的流量，减小了制冷剂对蒸发器两侧的冲击。让制冷剂布液均匀，提高制冷剂流入的稳定性；

2、通过在蒸发器底部，制冷剂入口两侧布置倾斜的导流楔块，有利于气液两相制冷剂分离，使达到蒸发器两侧时的液相制冷剂比例变大，有利于与传热管的换热；

3、通过在蒸发器底部，制冷剂入口两侧布置倾斜的导流楔块，抬升了制冷剂的液面高度，增加了液相制冷剂与传热管的浸润面积，提高蒸发器换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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为本实用新型的具体实施例一的蒸发器的结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施例二的蒸发器的结构示意图；

图3为本实用新型的具体实施例三的蒸发器的结构示意图；

图中，1、筒体；2、传热管；3、冷剂入口；4、第一导流楔块；5、第二导流楔块；6、被冷却流体入口；7、被冷却流体出口；8、隔板。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

具体实施例一：

如图1所示，一种蒸发器，包括筒体1、沿轴向设置在所述筒体1内的传热管2和设置在所述筒体1底部的冷剂入口3，所述筒体1为具有中空内腔的圆柱体结构，在所述筒体1的底部还设有导流楔块，所述导流楔块的上侧为斜面，从冷剂入口3处至筒体1端部，所述导流楔块的高度均逐渐变大。

在本实施例中，所述冷剂入口3的两侧均设有所述导流楔块，分别为第一导流楔块4和第二导流楔块5，从冷剂入口3处至蒸发器两侧，所述第一导流楔块4和第二导流楔块5的高度均逐渐变大，即所述第一导流楔块4和第二导流楔块5的斜面均朝向所述冷剂入口3倾斜。当然，也可以只在所述冷剂入口3的单侧设置所述导流楔块。

所述第一导流楔块4和第二导流楔块5的上侧为斜面，所述第一导流楔块4和第二导流楔块5的下侧均为与所述筒体1的内部配合的弧形面，这样可以将所述第一导流楔块4和第二导流楔块5稳定的固定在所述筒体1的底部。

本实施例中还可以选择在所述蒸发器内设置多孔板（未示出），所述多孔板设置在传热管2的下方且位于所述第一导流楔块和第二导流楔块的上方，所述多孔板上开设多个小孔。

一种制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器和膨胀器，还包括所述的蒸发器，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀器通过管道连接。

在制冷循环的蒸发过程中，通常为了让膨胀后的制冷剂蒸发而使用蒸发器，在蒸发器的内部沿长度方向布置了很多的传热管2。气液混合的制冷剂从蒸发器的底部流入，经过传热管2，从蒸发器的上部流出气态的冷剂气体。被冷却流体在传热管2内流动，经由传热管2在制冷剂与被冷却流体之间进行热交换。在制冷剂的循环过程中，为保证制冷剂能够稳定的、均匀的分布在蒸发器底部，在蒸发器底部、传热管2下方增加带坡度的导流楔块，从冷剂入口3处至蒸发器两侧，所述第一导流楔块4和第二导流楔块5的高度均逐渐变大，在本实施例中对导流楔块的坡度不进行限定，导流楔块的具体坡度大小根据蒸发器长度和传热管2下部空间高度来确定。所述第一导流楔块4和第二导流楔块5在蒸发器冷剂入口3两侧分别布置并用平钢固定，所述第一导流楔块4和第二导流楔块5的材料选用不与制冷剂发生化学反应的轻质材料。

当制冷剂从底部的冷剂入口3进入蒸发器时是气液共存状态，沿着导流楔块流动，气液两相制冷剂逐渐分离，在到达楔块最高处时，液相比例变大，有利于与传热管2的换热。另外，因为导流楔块带有坡度，会产生一定的阻力，这会在一定程度上减少制冷剂的流动速度。蒸发器内的压力不变，但是阻力变大，所以流入两侧的流量会变小。从而限制了制冷剂流入两侧的流量，也不会对蒸发器两侧管板造成冲击，稳定底部流量。导流楔块的增加提升了制冷剂液面的高度。增加了液相制冷剂与传热管2浸润面积，提高换热效率。

具体实施例二：

如图2所示，在本实施例中，所述蒸发器还包括开设在所述筒体1上的被冷却流体入口6和被冷却流体出口7，所述被冷却流体入口6和被冷却流体出口7设置在所述筒体1的同一端侧，且所述被冷却流体入口6和所述被冷却流体出口7上下设置，所述被冷却流体入口6和所述被冷却流体出口7之间设有隔板8。靠近被冷却流体入口6一侧设置的为第一导流楔块4设置，远离被冷却流体入口6一侧设置的为第二导流楔块，所述第一导流楔块4的坡度小于所述第二导流楔块5的坡度。

在传热管2内部流动的被冷却流体的温度在向传热管2供给的部分、即容器长度方向上靠近被冷却流体入口6侧较高。因此，筒体1内的制冷剂与在传热管2内部流动的被冷却流体的温度差（即传热管2的内外温度差）在容器长度方向上的流体的流入口侧最高，反应也最剧烈。

因为第一导流楔块4靠近被冷却流体入口6侧，传热管2内外温差大，制冷剂反应比较剧烈。所以为了保证被冷却流体入口6侧的制冷剂能够充分进行换热，让第一导流楔块4一侧提供的制冷剂要多一些。将第一导流楔块4的坡角α变小，第二导流楔块5的坡角β变大，使蒸发器内、靠近被冷却流体入口6处的底部空间变大，制冷剂流入相对较多，确保被冷却流体入口6处制冷剂充分进行换热，同时第一导流楔块4和第二导流楔块5的存在整体抬升了液相冷剂液面高度。增加了液相制冷剂与传热管2浸润面积，有利于提高换热效率。

具体实施例三：

在本实施例中，所述被冷却流体入口6和被冷却流体出口7设置在所述筒体1的同一端侧，且所述被冷却流体入口6和所述被冷却流体出口7水平布置。所述第一导流楔块4设置在靠近被冷却流体入口6和被冷却流体出口7的一侧，所述第一导流楔块4在径向截面上朝向被冷却流体入口6倾斜。

参照附图3被冷却流体入口6在左侧，所述被冷却流体出口7在右侧，即被冷却流体从左侧进入，从右侧流出。因为被冷却流体入口6附近的传热管2的内外温差大，反应剧烈，换热效果好。提供较多的制冷剂有利于充分进行换热。所以，导流楔块设计成左低右高的形状。同时楔块的存在整体抬升了液相冷剂液面高度。增加了液相制冷剂与传热管2浸润面积，提高换热效率。

本实用新型通过在蒸发器底部设置导流楔块，不仅能够限制冷剂流入蒸发器两侧的流量、减少对蒸发器两侧的冲击，而且还能促进气液两相制冷剂分离和抬升制冷剂液面，增加了制冷剂与传热管2浸润面积，提高换热效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸发器，包括筒体（1）、沿轴向设置在所述筒体（1）内的传热管（2）和开设在所述筒体（1）底部的冷剂入口（3），所述筒体（1）为具有中空内腔的圆柱体结构，其特征在于，在所述筒体（1）的底部还设有导流楔块，所述导流楔块的上侧为斜面，从冷剂入口（3）处至筒体（1）端部，所述导流楔块的高度均逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述冷剂入口（3）的两侧均设有所述导流楔块。

3.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，所述导流楔块的下侧为与所述筒体（1）的内部配合的弧形面。

4.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，还包括开设在所述筒体（1）上的被冷却流体入口（6）和被冷却流体出口（7），所述被冷却流体入口（6）和被冷却流体出口（7）设置在所述筒体（1）的同一端侧，所述被冷却流体入口（6）和所述被冷却流体出口（7）上下设置，所述被冷却流体入口（6）和所述被冷却流体出口（7）之间设有隔板（8）。

5.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，还包括开设在所述筒体（1）上的被冷却流体入口（6）和被冷却流体出口（7），所述被冷却流体入口（6）和被冷却流体出口（7）设置在所述筒体（1）的同一端侧，所述被冷却流体入口（6）和所述被冷却流体出口（7）水平布置。

6.根据权利要求5所述的蒸发器，其特征在于，靠近被冷却流体入口（6）一侧设置的为第一导流楔块（4），所述第一导流楔块（4）在径向截面上朝向被冷却流体入口（6）侧倾斜。

7.根据权利要求6所述的蒸发器，其特征在于，远离被冷却流体入口（6）一侧设置的为第二导流楔块（5），所述第一导流楔块（4）的坡度小于所述第二导流楔块（5）的坡度。

8.根据权利要求7所述的蒸发器，其特征在于，还包括多孔板，所述多孔板设置在传热管（2）的下方且位于所述第一导流楔块和第二导流楔块的上方，所述多孔板上开设多个小孔。

9.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述导流楔块为实心或空心结构。

10.一种制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器和膨胀器，其特征在于，还包括如权利要求1-9任意一项所述的蒸发器，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀器通过管道连接。