一種冰水蓄能蒸發器的製作方法

2023-06-11 18:08:36 1

專利名稱：一種冰水蓄能蒸發器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種蒸發器，特別是一種冰水蓄能蒸發器。
背景技術：
在目前，傳統的蒸發器結構如圖1-3所示，整個蒸發器包括一殼體1'，殼體1' 一端設置有完全隔開的製冷介質進液腔11'和製冷介質出氣腔12'，在殼體的另一端設置有製冷介質過渡腔13'；而在整個殼體內腔14'均布設置有冷卻銅管2'，兩兩相鄰銅管 2'之間的間距相等，其中殼體內腔14'上半部分的銅管2'連接製冷介質進液腔1Γ和製冷介質過渡腔13'，殼體內腔14'下半部分的銅管2'連接製冷介質過渡腔13'和製冷介質出氣腔12'。殼體內腔14'的一頭設置有進液口 141'，另一頭設置有出液口 142'， 整個內腔14'被帶缺口 151'的多個隔流板15'分割成若干個腔室，本圖示中設計為三個隔流板15'，各隔流板15'之間的缺口 151'依序錯開90°設置。在此，因各隔流板15' 與銅管2'之間無縫連接，隔流板15' —方面對銅管2'起到支撐作用，另一方面也起到擴大冷卻接觸面積的作用。在使用中，製冷介質的循環路線為製冷介質進液腔11'、殼體內腔14'上半部分的冷卻銅管2'、製冷介質過渡腔13'、殼體內腔14'下半部分的冷卻銅管2'、製冷介質出氣腔12'。水的循環路線為進液口 141'、第一個隔流板的缺口 151'、第二個隔流板的缺口 151'，第三個隔流板的缺口 151'、出液口 142'，形成一類螺旋形的循環過程。水和製冷介質的熱量交換通過銅管2'和隔流板15'熱傳遞實現。因防凍液的成本很高，防凍液對制冷機組具有一定腐蝕作用，防凍液的添加會對水質造成影響，因此，在實際當中，用制冷機組進行製冷的水基本上不添加防凍液。而經多年的使用發現，以上蒸發器由於結構上的局限性，最多只能將不添加防凍液的水冷卻到 5°C，一旦水的溫度低於5°C，蒸發器內就會發生結冰堵塞，並最終導致蒸發器脹裂而報廢， 該降溫限制大大降低了蒸發器的熱交換效率，使製冷介質與水的熱量交換不能完全進行， 回到製冷介質出氣腔12'的製冷介質處於液氣混合狀態，而為了保證壓縮機的正常工作， 必須在蒸發器與壓縮機之間連接一個液氣分離器，這不僅增加了制冷機組的製造成本，延長了製冷介質的循環路線，降低了循環速度，同時也造成一部分能量的不必要損耗。而經實驗發現，因水的循環在各個隔流板缺口 151'錯位設置的限制下形成一類螺旋形的循環，水在離心力的作用下以及外緣銅管2'的阻擋導致進入內腔14'中心的水比較少且流動速度慢，且越靠近中心該現象越明顯，而水流越少流速速越慢就越容易發生結冰現象。此外，因銅管2'與隔流板15'之間是一種無縫連接方式，在水循環過程中會形成一定的循環死角，這大大阻礙了水的流動，進而也容易發生結冰現象。以上兩方面的實驗表明，蒸發器的體積不能做的太大，體積越大其中心結冰的問題越突起，熱交換效率越低， 而蒸發器的這種結構限制造成目前大功率制冷機組的瓶頸
發明內容
針對上述問題，本發明設計了一種冰水蓄能蒸發器，其可進一步提升製冷介質與水的熱量交換效率，可獲得更低溫度的製冷冰水，降低制冷機組的製造成本。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案
一種冰水蓄能蒸發器，包括一殼體、設置在殼體一端的製冷介質進液腔和製冷介質出氣腔、設置在殼體另一端的製冷介質過渡腔、設置在殼體內腔的冷卻銅管，和把殼體內腔分成若干個腔室的帶缺口的多個隔流板，其特徵在於所述內腔中心空餘一定位置不設置冷卻銅管，同時在該空餘位置的各個隔流板上設置有水循環直通孔。上述各個隔流板缺口依序錯開一定角度設置，該角度大小為30° 120°。上述各隔流板與冷卻銅管的連接處開有圍繞冷卻銅管設置的導流孔。為解決現有傳統蒸發器殼體內腔中心先結冰的問題，本發明在殼體內腔中心空餘一定位置不設置冷卻銅管，並在該空餘位置的各個隔流板上設置有水循環直通孔。該結構設置，一方面減少了銅管數目，降低了耗材，同時拓展了內腔中心的空間，減少了結冰堵塞現象的發生，同時設置在隔流板上面的水循環直通孔形成水的第二個循環路線，使水經過該直通孔可以從殼體內腔一頭高速地衝刷到內腔的另一頭，可迅速地衝刷冰屑帶走冷量， 有效解決傳統蒸發器內腔中心水流少、流速慢導致的首先結冰問題。同時該結構改良，也破除了傳統大功率制冷機組製造中因蒸發器製冷不完全而產生的技術瓶頸。 而為了解決傳統蒸發器銅管與隔流板無縫連接產生死角導致水結冰的問題，本發明在各隔流板與冷卻銅管的連接處開設有導流孔，且該導流孔圍繞冷卻銅管設置，在此，導流孔的結構設置形成了水的第三個循環路線，水流不僅從隔流板的缺口、直通孔通過，而且從導流孔中快速噴出，該結構設置可快速地帶走銅管的冷量，從根本上消除了水流死角的存在。本發明的水循環包括三個路線，分別是隔流板的缺口，隔流板中間的直通孔以及隔流板在銅管周邊設置的導流孔，相比傳統的蒸發器，水流量更大、流速更高，可更加高效地與製冷介質進行熱量交換，在此，因製冷介質與水的熱量交換完全，回到製冷介質出氣腔的製冷介質完全處於氣化狀態，無需在蒸發器與壓縮機之間連接一個液氣分離器，減少了配件成本，同時也縮短了整個製冷介質的循環路線，提升了循環速度，降低了額外能量的損耗，減少了水泵功率。本蒸發器可直接使用市政水，在不添加防凍液的情況下最低可降溫到0°C左右而不結冰堵塞，達到冰水狀態，實現單位水量可存儲更多的冷量。本發明可應用到申請人曾申請的專利，ZL200920121179.0，一種利用低谷電運行主機的全新風高效節能中央空調系統，利用國家電網晚間的低谷電，把市政水製冷到o°c冰水，然後蓄存到大保溫蓄水池中，可適用於白天降溫的空調，而其中的大保溫蓄水池在額定冷量需求的情況下可造的更小，大大節約製造成本和養護成本。本蒸發器同樣適用於其他需降溫的各種行業、以及用冰水加工的水產行業、食品類行業等，具有很好的節能減排效果。總之，本發明為一種冰水蓄能蒸發器，其突破了傳統蒸發器製冷到5°C時蒸發管就會從內圈逐步向外圈結冰的瓶頸。本發明蒸發器可將水直接製冷到o°c而不發生結冰現象， 可達到傳統蒸發器所不能達到的高效製冷效果。


圖1、傳統蒸發器的立體結構局部剖視圖； 圖2、傳統蒸發器的立體結構局部剖視圖二 ； 圖3、傳統蒸發器的截面示意圖4、本發明的立體結構剖視圖； 圖5、本發明另一視角的立體結構剖視圖； 圖6、本發明的截面示意圖。
具體實施例方式如圖4-6所示，一種冰水蓄能蒸發器，整個蒸發器包括一殼體1，殼體1 一端設置有完全隔開的製冷介質進液腔11和製冷介質出氣腔12，在殼體1的另一端設置有製冷介質過渡腔13。而在殼體內腔14除中心部位外均布設置有冷卻銅管2，其中殼體內腔14上半部分的銅管2連接製冷介質進液腔11和製冷介質過渡腔13，殼體內腔14下半部分的銅管2 連接製冷介質過渡腔13和製冷介質出氣腔12。殼體內腔14的一頭設置有進液口 141，另一頭設置有出液口 142。同時，整個內腔14被帶缺口 151的多個隔流板15分割成若干個腔室，本圖示中設計為三個隔流板，各隔流板15之間的缺口 151依序錯開30° 120°設置， 本實施方式中採用90°，各隔流板15 —方面對銅管2起到支撐作用，另一方面也起到擴大冷卻接觸面積的作用，各個隔流板15在殼體內腔14中心的空餘位置設置有水循環直通孔 152。為解決現有傳統蒸發器殼體內腔14中心先結冰的問題，本發明在殼體內腔14中心空餘一定位置不設置冷卻銅管2，並在該空餘位置的各個隔流板15上設置有水循環直通孔152。該結構設置，一方面減少了銅管2數目，降低了耗材，同時拓展了內腔14中心的空間，減少了結冰堵塞現象的發生，同時設置在隔流板15上面的水循環直通孔152形成水的第二個循環路線，使水經過該直通孔可以從殼體內腔一頭高速地衝刷到內腔的另一頭，可迅速地衝刷冰屑帶走冷量，有效解決傳統蒸發器內腔14中心水流少、流速慢導致的首先結冰問題。同時該結構改良，也破除了傳統大功率制冷機組製造中因蒸發器製冷不完全而產生的技術瓶頸。而為了解決傳統蒸發器銅管2與隔流板15無縫連接產生死角導致水結冰的問題， 本發明在各隔流板15與冷卻銅管2的連接處開設有導流孔153，且該導流孔153圍繞冷卻銅管2設置，導流孔153的形狀可以為扇形、圓形、橢圓形、三角形等規則幾何形狀，也可以為花瓣形等不規則形狀。在此，導流孔13的結構設置形成了水的第三個循環路線，水流不僅從隔流板的缺口 151、直通孔152通過，而且從導流孔153中快速噴出，該結構設置從根本上消除了水流死角的存在，可快速地帶走銅管2的冷量，避免結冰現象的發生。本蒸發器的水循環包括三個路線，分別是隔流板的缺口 151，隔流板中間的直通孔 152以及隔流板在銅管2周邊設置的導流孔153，相比傳統的蒸發器，水流量更大、流速更高，可更加高效地與製冷介質進行熱量交換，在此，因製冷介質與水的熱量交換完全，回到製冷介質出氣腔12的製冷介質完全處於氣化狀態，無需在蒸發器與壓縮機之間連接一個液氣分離器，減少了配件成本，同時也縮短了整個製冷介質的循環路線，提升了循環速度， 降低了額外能量的損耗，減少了水泵功率。
本發明蒸發器可應用到申請人曾申請的專利，ZL200920121179.0，一種利用低谷電運行主機的全新風高效節能中央空調系統，其利用國家電網晚間的低谷電進行主機運行，把市政水製冷到o°c冰水進行蓄能，然後蓄存到大保溫蓄水池中，用於白天降溫的中央空調使用，其中的大保溫蓄水池在額定冷量需求的情況下可製造的更小，可在一定程度上節約製造成本和養護成本。此外，本發明蒸發器具有很好的節能減排效果，同樣適用於其他需降溫的各種行業、以及用冰水加工的水產行業、食品類行業等。本蒸發器可直接使用市政水進行加工，在不添加防凍液的情況下最低可降溫到 o°c左右而不結冰堵塞，達到冰水狀態，實現單位水量可存儲更多的冷量，起到更好的蓄能效果。綜上所述，本發明為一種冰水蓄能蒸發器，其突破了傳統蒸發器製冷到5°C時蒸發管就會從內圈逐步向外圈結冰的瓶頸，其可將水直接製冷到o°c而不發生結冰現象，可達到傳統蒸發器所不能達到的高效製冷效果。
權利要求
1.一種冰水蓄能蒸發器，包括一殼體、設置在殼體一端的製冷介質進液腔和製冷介質出氣腔、設置在殼體另一端的製冷介質過渡腔、設置在殼體內腔的冷卻銅管，和把殼體內腔分成若干個腔室的帶缺口的多個隔流板，其特徵在於所述內腔中心空餘一定位置不設置冷卻銅管，同時在該空餘位置的各個隔流板上設置有水循環直通孔。
2.如權利要求1所述的一種冰水蓄能蒸發器，其特徵在於所述各個隔流板缺口依序錯開一定角度設置，該角度大小為30° 120°。
3.如權利要求1或2所述的一種冰水蓄能蒸發器，其特徵在於所述各隔流板與冷卻銅管的連接處開有圍繞冷卻銅管設置的導流孔。
全文摘要
本發明公開了一種冰水蓄能蒸發器，包括一殼體、設置在殼體一端的製冷介質進液腔和製冷介質出氣腔、設置在殼體另一端的製冷介質過渡腔、設置在殼體內腔的冷卻銅管，和把殼體內腔分成若干個腔室的帶缺口的多個隔流板；所述內腔中心空餘一定位置不設置冷卻銅管，同時在該空餘位置的各個隔流板上設置有水循環直通孔。本發明為一種冰水蓄能蒸發器，其突破了傳統蒸發器製冷到5℃時蒸發管就會從內圈逐步向外圈結冰的瓶頸，可將水直接製冷到0℃而不發生結冰現象，可達到傳統蒸發器所不能達到的高效製冷效果。
文檔編號F25B39/02GK102338507SQ20101023387
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者餘小兵 申請人:浙江耀能科技有限公司