翅片式蒸發器和製冷設備的製作方法
2023-07-09 00:53:16
本發明涉及家用電器領域，具體而言，涉及一種翅片式蒸發器和一種製冷設備。
背景技術：
在相關技術中，如圖1和圖2所示，蒸發器採用常規翅片製作，製冷時，製冷劑從蒸發管上部至下流出，空氣從蒸發器下部至上流出，相關技術中的蒸發器至少存在以下技術缺陷：
(1)製冷劑從蒸發管的頂部進入，沿著蒸發器直管自上而下流向底部，蒸發管初始區域102處於頂部，受重力作用，流阻小，換熱效率低，且蒸發器靠近入口端的製冷劑流速很快，導致換熱效率低；
(2)空氣從蒸發器下部至上流出，空氣中的水汽會在翅片表面以及蒸發管表面形成霜層，蒸發器主要結霜區域104區域較大，並導致蒸發管風阻大，工作效率降低。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題至少之一，本發明的一個目的在於提供一種翅片式蒸發器。
本發明的另一個目的在於提供一種製冷設備。
為實現上述目的，本發明第一方面的實施例提供了一種翅片式蒸發器，包括：蒸發管，包括多個並排設置的蒸發器直管，相鄰的蒸發器直管之間通過U型管連接，底層的一個蒸發器直管折彎後延伸至頂部形成蒸發管的入口；多個第一翅片，套設在下層的蒸發器直管上，任意一個第一翅片設有預結霜結構，預結霜結構相對套設的蒸發器直管設置於下方。
在該技術方案中，通過將蒸發管的入口直接垂直延伸至底層的蒸發器直管，與現有技術中蒸發管的設置方式相比，一方面，改變了製冷劑的流向，使蒸發器管內的製冷劑由下至上流動，提高了蒸發器的換熱效率，另一方面，能夠將蒸發管的初始部分從有效的換熱面積中分離處理，提升了換熱面積的利用率，另外，通過配合套設在底層的蒸發器直管上的多個第一翅片，能夠將霜層結在指定的區域，減小了風阻，進而提高了系統運行的穩定性。
其中，優選地，翅片式蒸發器用於冰箱等製冷設備，通過提高蒸發器的換熱效率，達到了冰箱等製冷設備的節能效果。
具體地，第一翅片上設有預結霜結構，製冷時，製冷劑從蒸發器下部至上流出，受重力作用，流阻大，換熱效率高，空氣從蒸發器下部至上流出，配合第一翅片使溼空氣中的水汽在蒸發器的下方，沒有蒸發管的區域，即預結霜結構進行預結霜，減少了蒸發器有效換熱部分的結霜，進而減小風阻，提升蒸發器系統換熱效率。
另外，本發明提供的上述實施例中的翅片式蒸發器還可以具有如下附加技術特徵：
在上述技術方案中，優選地，多個第一翅片套設於最底層的蒸發器直管上。
在該技術方案中，通過將多個第一翅片套設於最底層的蒸發器直管上，在製冷劑進入蒸發管的入口直接到達最底層時，通過設置預結霜結構以增加結霜面積，使空氣中的水汽在最低層的第一翅片上直接進行預結霜，在等量水汽的前提下，通過預結霜結構，提升了在第一翅片上結霜的效率，從而減少了蒸發器有效換熱區域的結霜，進一步減少風阻，提升工作效率。
在上述任一項技術方案中，優選地，頂層的一個蒸發器直管連接至向上折彎的折彎管，折彎管具有蒸發管的出口。
在該技術方案中，通過將蒸發器的入口直接延伸至底層的蒸發器直管，使蒸發器入口部分放在下部用來預結霜，同時，通過在靠近入口的一端設置向上凸起的折彎管，實現了從製冷劑從蒸發管的下部向上流出，由於重力作用，流阻增加，從而提升換熱效率。
在上述任一項技術方案中，優選地，第一翅片包括長方形翅片，預結霜結構為梯形片狀結構，梯形片狀結構設置於長方形翅片的下端。
在該技術方案中，通過將預結霜結構設置為梯形結構，增強了預結霜效果，使溼空氣中的水汽在梯形結構的預結霜結構附近很好的凝聚，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升了蒸發器系統換熱效率。
在上述任一項技術方案中，優選地，第一翅片包括長方形翅片，預結霜結構為至少一個分隔設置的倒三角形片狀結構，倒三角形片狀結構設置於長方形翅片的下端。
在該技術方案中，通過將預結霜結構設置為倒三角形結構，增強了預結霜效果，同時，將倒三角形結構的一個尖角朝下方設置，使溼空氣中的水汽在倒三角形結構的預結霜結構附近很好的凝聚，另外，還可以設置多個倒三角結構，進一步減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升了蒸發器系統換熱效率。
在上述任一項技術方案中，優選地，還包括：多個第二翅片，套設於未設置第一翅片的的蒸發器直管上。
在該技術方案中，上層蒸發器直管起到很好的換熱作用，通過在底層以外的蒸發器直管上設置多個第二翅片，進一步提高了蒸發器的換熱效率，增強了產品的性能。
在上述任一項技術方案中，優選地，任意一個第一翅片以及任意一個第二翅片垂直蒸發器直管設置，相鄰兩個第一翅片之間的間距大於相鄰兩個第二翅片之間的間距。
在該技術方案中，通過使任意一個第一翅片以及任意一個第二翅片垂直於蒸發器直管，當水汽由下至上流動時，形成垂直的氣流軌道，減小水汽凝結在翅片上的概率，降低了結霜情況，進而提高了蒸發器的換熱效率，同時，相鄰兩個第一翅片之間的間距大於相鄰兩個第二翅片之間的間距，使套設在底層的蒸發器直管上的多個第一翅片更容易結霜，霜層集中在第一翅片的預結霜結構，進而提高了上層蒸發器直管的換熱效率。
在上述任一項技術方案中，優選地，第一翅片與所述第二翅片為鋁合金件、銅件以及不鏽鋼件中的至少一種。
在上述任一項技術方案中，優選地，蒸發管的底部設置有入風口，蒸發管的頂部設置有出風口。
在該技術方案中，通過在蒸發管的底部設置入風口，在蒸發管的頂部設置出風口，實現了空氣從下向上流動，配合多個第一翅片設置，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升蒸發器系統換熱效率。
另外，還可以設置風道格柵，以引導氣流流動，使空氣從蒸發器下部至上流出，配合第一翅片使溼空氣中的水汽在蒸發器的下方，沒有蒸發管的區域，即預結霜結構進行預結霜，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升蒸發器系統換熱效率。
在上述技術方案中，優選地，蒸發管包括至少一排且至少三層，位於底層的蒸發器直管與相鄰上一層的蒸發器直管之間的間距大於位於其它相鄰層的蒸發器直管之間的間距。
在該技術方案中，通過加大底層蒸發器直管與其上一層蒸發器直管之間的間距，進一步提高流阻，提升換熱效率，同時，使霜結在指定的預結霜結構，減少了蒸發器有效換熱部分的結霜情況，進而減小了風阻，進一步提高了蒸發器的換熱效率。
其中，優選地，蒸發器包括三排以及六層的蒸發器直管，最底層蒸發器直管採用任意一個第一翅片，以上五層蒸發器直管採用常規翅片，蒸發器管路的入口直接延伸到最底層的蒸發器直管，最底層的蒸發器直管與其上一層的蒸發器直管之間的間距大於以上五層蒸發器直管之間的上下距離，通過上述方案，達到了更好的預結霜功能，使霜結在任意一個第一翅片的預結霜結構，進而提高了蒸發器的換熱效率，增強了產品的性能。
本發明第二方面的實施例提供了一種製冷設備，包括本發明第一方面中任一項技術方案提供的翅片式蒸發器。
在該技術方案中，任意一個第一翅片設有預結霜結構，製冷時，製冷劑從蒸發器下部至上流出，受重力作用，流阻大，換熱效率高，空氣從蒸發器下部至上流出，配合第一翅片使溼空氣中的水汽在蒸發器的下方，沒有蒸發管的區域，即預結霜結構進行預結霜，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升了蒸發器系統換熱效率，進一步的增強了製冷設備的實用性，提高了製冷設備的質量，給用戶帶來很好的使用體驗。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
圖1示出了相關技術的一個實施例的翅片式蒸發器管路的示意主視圖；
圖2示出了圖1中的翅片式蒸發器的示意左視圖；
圖3示出了根據本發明的一個實施例的翅片式蒸發器管路的示意主視圖；
圖4示出了圖3中的翅片式蒸發器的示意左視圖；
圖5示出了根據本發明的一個實施例的第一翅片的結構示意圖；
圖6示出了根據本發明的一個實施例的第二翅片的結構示意圖。
其中，圖1至圖6中附圖標記與部件名稱之間的對應關係為：
102蒸發管初始區域，104蒸發器主要結霜區域，20翅片式蒸發器，202蒸發管初始區域，204蒸發器主要結霜區域，206蒸發管的入口，208第一翅片，2082預結霜結構，210蒸發管的出口，212第二翅片。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用其他不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護範圍並不限於下面公開的具體實施例的限制。
下面結合圖3至圖6對根據本發明的實施例的翅片式蒸發器進行具體說明。
如圖3和圖4所示，本發明第一方面的實施例提供了一種翅片式蒸發器20，包括：蒸發管，包括多個並排設置的蒸發器直管，相鄰的蒸發器直管之間通過U型管連接，底層的一個蒸發器直管折彎後延伸至頂部形成蒸發管的入口206；多個第一翅片208，套設在下層的蒸發器直管上，任意一個第一翅片208設有預結霜結構2082，預結霜結構2082相對套設的蒸發器直管設置於下方。
如圖3所示，在該實施例中，通過將蒸發管的入口206直接垂直延伸至底層的蒸發器直管，與現有技術中蒸發管的設置方式相比，一方面，改變了製冷劑的流向，蒸發管初始區域202處於蒸發器的底部，使蒸發器管內的製冷劑由下至上流動，提高了蒸發器的換熱效率，另一方面，能夠將蒸發管初始區域202從有效的換熱面積中分離處理，提升了換熱面積的利用率，另外，通過配合套設在底層的蒸發器直管上的多個第一翅片208，能夠將霜層結在指定的區域，蒸發器主要結霜區域204主要集中在預結霜結構2082上，減小了風阻，進而提高了系統運行的穩定性。
其中，優選地，翅片式蒸發器20用於冰箱等製冷設備，通過提高蒸發器的換熱效率，達到了冰箱等製冷設備的節能效果。
具體地，第一翅片208上設有預結霜結構2082，製冷時，製冷劑從蒸發器下部至上流出，受重力作用，流阻大，換熱效率高，空氣從蒸發器下部至上流出，配合第一翅片208使溼空氣中的水汽在蒸發器的下方，沒有蒸發管的區域，即預結霜結構2082進行預結霜，減少了蒸發器有效換熱部分的結霜，進而減小風阻，提升蒸發器系統換熱效率。
另外，本發明提供的上述實施例中的翅片式蒸發器20還可以具有如下附加技術特徵：
如圖3和圖4所示，在上述技術方案中，優選地，多個第一翅片208套設於最底層的蒸發器直管上。
在該實施例中，通過將多個第一翅片208套設於最底層的蒸發器直管上，在製冷劑進入蒸發管的入口206直接到達最底層時，通過設置預結霜結構2082以增加結霜面積，使空氣中的水汽在最低層的第一翅片208上直接進行預結霜，在等量水汽的前提下，通過預結霜結構2082，提升了在第一翅片208上結霜的效率，從而減少了蒸發器有效換熱區域的結霜，進一步減少風阻，提升工作效率。
如圖3所示，在上述任一項技術方案中，優選地，頂層的一個蒸發器直管連接至向上折彎的折彎管，折彎管具有蒸發管的出口210。
在該實施例中，通過將蒸發器的入口直接延伸至底層的蒸發器直管，使蒸發器入口部分放在下部用來預結霜，同時，通過在靠近入口的一端設置向上凸起的折彎管，實現了從製冷劑從蒸發管的下部向上流出，由於重力作用，流阻增加，從而提升換熱效率。
預結霜結構包括但不限於以下設置方式：
實施例一：
如圖3和圖5所示，在上述任一項技術方案中，優選地，第一翅片208包括長方形翅片，預結霜結構2082為梯形片狀結構，梯形片狀結構設置於長方形翅片的下端。
在該實施例中，通過將預結霜結構2082設置為梯形結構，增強了預結霜效果，使溼空氣中的水汽在梯形結構的預結霜結構2082附近很好的凝聚，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升了蒸發器系統換熱效率。
實施例二：
在上述任一項技術方案中，優選地，第一翅片208包括長方形翅片，預結霜結構2082為至少一個分隔設置的倒三角形片狀結構，倒三角形片狀結構設置於長方形翅片的下端。
在該實施例中，通過將預結霜結構2082設置為倒三角形結構，增強了預結霜效果，同時，將倒三角形結構的一個尖角朝下方設置，使溼空氣中的水汽在倒三角形結構的預結霜結構2082附近很好的凝聚，另外，還可以設置多個倒三角結構，進一步減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升了蒸發器系統換熱效率。
如圖3和圖6所示在上述任一項技術方案中，優選地，還包括：多個第二翅片212，套設於未設置第一翅片208的的蒸發器直管上。
在該實施例中，上層蒸發器直管起到很好的換熱作用，通過在底層以外的蒸發器直管上設置多個第二翅片212，進一步提高了蒸發器的換熱效率，增強了產品的性能。
在上述任一項技術方案中，優選地，任意一個第一翅片208以及任意一個第二翅片212垂直蒸發器直管設置，相鄰兩個第一翅片208之間的間距大於相鄰兩個第二翅片212之間的間距。
在該實施例中，通過使任意一個第一翅片208以及任意一個第二翅片212垂直於蒸發器直管，當水汽由下至上流動時，形成垂直的氣流軌道，減小水汽凝結在翅片上的概率，降低了結霜情況，進而提高了蒸發器的換熱效率，同時，相鄰兩個第一翅片208之間的間距大於相鄰兩個第二翅片212之間的間距，使套設在底層的蒸發器直管上的多個第一翅片208更容易結霜，霜層集中在第一翅片208的預結霜結構2082，進而提高了上層蒸發器直管的換熱效率。
在上述任一項技術方案中，優選地，第一翅片208與所述第二翅片212為鋁合金件、銅件以及不鏽鋼件中的至少一種。
在上述任一項技術方案中，優選地，蒸發管的底部設置有入風口，蒸發管的頂部設置有出風口。
在該實施例中，通過在蒸發管的底部設置入風口，在蒸發管的頂部設置出風口，實現了空氣從下向上流動，配合多個第一翅片208設置，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升蒸發器系統換熱效率。
另外，還可以設置風道格柵，以引導氣流流動，使空氣從蒸發器下部至上流出，配合第一翅片208使溼空氣中的水汽在蒸發器的下方，沒有蒸發管的區域，即預結霜結構2082進行預結霜，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升蒸發器系統換熱效率。
在上述技術方案中，優選地，蒸發管包括至少一排且至少三層，位於底層的蒸發器直管與相鄰上一層的蒸發器直管之間的間距大於位於其它相鄰層的蒸發器直管之間的間距。
在該實施例中，通過加大底層蒸發器直管與其上一層蒸發器直管之間的間距，進一步提高流阻，提升換熱效率，同時，使霜結在指定的預結霜結構2082，減少了蒸發器有效換熱部分的結霜情況，進而減小了風阻，進一步提高了蒸發器的換熱效率。
其中，優選地，蒸發器包括三排以及六層的蒸發器直管，最底層蒸發器直管採用任意一個第一翅片208，以上五層蒸發器直管採用常規翅片，蒸發器管路的入口直接延伸到最底層的蒸發器直管，最底層的蒸發器直管與其上一層的蒸發器直管之間的間距大於以上五層蒸發器直管之間的上下距離，通過上述方案，達到了更好的預結霜功能，使霜結在任意一個第一翅片208的預結霜結構2082，進而提高了蒸發器的換熱效率，增強了產品的性能。
本發明第二方面的實施例提供了一種製冷設備，包括本發明第一方面中任一項技術方案提供的翅片式蒸發器。
在該實施例中，任意一個第一翅片設有預結霜結構，製冷時，製冷劑從蒸發器下部至上流出，受重力作用，流阻大，換熱效率高，空氣從蒸發器下部至上流出，配合第一翅片使溼空氣中的水汽在蒸發器的下方，沒有蒸發管的區域，即預結霜結構進行預結霜，減小了上層蒸發器直管的結霜情況，進而減小風阻，提升了蒸發器系統換熱效率，進一步的增強了製冷設備的實用性，提高了製冷設備的質量，給用戶帶來很好的使用體驗。
在本發明中，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性；術語「多個」則指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語均應做廣義理解，例如，「連接」可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；「相連」可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
本發明的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或單元必須具有特定的方向、以特定的方位構造和操作，因此，不能理解為對本發明的限制。
在本說明書的描述中，術語「一個實施例」、「一些實施例」、「具體實施例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或實例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。