CN102818403A - 一种板式蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式蒸发器，其包括蒸发区（1），所述蒸发区（1）由多个蒸发换热片（11）紧密连接而成，用于实现制冷介质（A）与冷冻液（B）的换热；过热区（2），所述过热区（2）由多个过热换热片（21）紧密连接而成，用于实现经过所述蒸发区（1）后的制冷介质（A）与经过冷凝器后的热流体（C）的换热；所述蒸发区（1）与所述过热区（2）通过一个导流板（3）隔离，所述导流板（3）上设有用于将所述蒸发区（1）加热后的所述制冷介质（A）导流至所述过热区（2）的导流凹槽（31），所述导流凹槽（31）的截面积与两端的导流接口（32）的过流面积相等。该蒸发器解决了现有的蒸发器占用空间大、换热效率低的问题。

Description

一种板式蒸发器

技术领域

本发明属于热交换器的设计制造技术领域，特别涉及一种板式蒸发器。

背景技术

目前，城市中的高楼大厦、酒店商务楼越来越多,众所周知,为了给人们在公共建筑物内带来比较舒适的环境，绝大多数大型公共建筑都装备了中央空调，中央空调能控制室温在一定的温度范围之内,使人们在建筑物内有四季入春的感觉。蒸发器作为中央空调的重要部件，其利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发的特点，将经过节流阀后压力减小的制冷介质转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。

市场常见的中央空调的蒸发器基本上采用的是管式换热器，制冷剂通过布置在换热器外壳内的换热管与外界的水进行换热，制冷剂转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。为了使蒸发器的蒸发效率得到进一步的提高，在管式蒸发器的出液口端，一般还设置有过热管，来保证从蒸发器出液的进一步冷却，但此种方法中，过热管的热源是从外界进入的冷却水，受热源的限制（水温12℃左右），这种蒸发器的过热度相对较低，换热效率也相对较低。由于这种过热管只能连通国标要求的冷却水而不能连通其他冷媒介质；因此，作为新的技术趋势，在管式蒸发器的应用当中，在蒸发器的出液管段常设置有板式过冷器，利用板式过冷器来实现制冷介质和节流前的制冷介质之间的换热，进一步提高蒸发器的过热度，这样就能同时提高整个机组制冷量。但是，这种分体式的蒸发器的结构非常复杂，部件繁多，安装麻烦，整体体积较大，占用空间也比较大，使得整个中央空调的占地面积较大。

为解决蒸发器结构复杂，占空比较高的问题，美国专利文件US2010/0065262Al公开了一种板式换热器，其可以作为蒸发器使用。其相对管式的换热器结构简单，占地面积小；但是，其没有使经过蒸发器后的制冷介质进一步气化的过热装置，因此，这种蒸发器的过热效果不能满足要求，压缩机有受到液击的风险。而现有技术中，这种板式的蒸发器加装过热器也是通过管路连接的分体式结构。其占地面积仍然不能满足紧凑型中央空调系统的要求。

中国专利文件CN2604667Y公开一种集预热、灭菌、冷却于一体的板式换热器。为解决已有技术中消毒灭菌及快速冷却采用两套独立设备同时运行存在的能源利用不充分、浪费水及设备投资大的问题。该换热器是将多片板式换热器紧密地连接，在中间增设了导流片形成余热交换区和高温灭菌区，它由预热片1、消毒灭菌片4、散热片2,导流片3和高温加热片5所组成，冷液体经预热和消毒，在散热片内放出热量后流出，高温介质可用热水或过热蒸气，在加热片中放出热量，由于它们连接紧密热量能充分交换。但是，该板式换热器中的导流板3的内部形状为平行四边形，流体经过导流板3时会导致流体流速过小，最终导致换热效率较低，不能满足中央空调中的蒸发器对换热效率的要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有的蒸发器占用空间大、换热效率低的问题，进而提供一种占空比小，换热效率高的蒸发器。

为解决上述技术问题，本发明的板式蒸发器，其包括蒸发区，所述蒸发区由多个蒸发换热片紧密连接而成，用于实现制冷介质与冷冻液的换热；过热区，所述过热区由多个过热换热片紧密连接而成，用于实现经过所述蒸发区后的制冷介质与经过冷凝器后的热流体的换热；所述蒸发区与所述过热区通过一个导流板隔离，所述导流板上设有用于将所述蒸发区加热后的所述制冷介质导流至所述过热区的导流凹槽，所述导流凹槽的截面积与两端的导流接口的过流面积相等。

上述板式蒸发器中，所述蒸发换热片以及所述过热换热片的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔以及多个规则排列的换热凹槽。

上述板式蒸发器中，所述换热凹槽呈人字形，相邻换热片上的所述换热凹槽呈正人字形和倒人字形设置。

上述板式蒸发器中，相邻的所述蒸发换热片以及所述过热换热片的所述导流孔处采用密封胶垫进行密封连接。

上述板式蒸发器中，所述蒸发器的两端设置换热端盖。

上述板式蒸发器中，所述换热端盖、所述蒸发换热片、所述导流板、所述过热换热片之间焊接连接。

上述板式蒸发器中，所述热流体经过热区后再经过节流阀节流后形成低温低压的所述制冷介质直接流通至所述蒸发区内与所述冷冻液进行换热。

上述板式蒸发器中，所述过热换热片以及所述导流板上成型有用于将所述制冷介质导流至所述蒸发区的制冷介质导流孔，相邻的所述制冷介质导流孔之间设置密封垫圈，用于将所述制冷介质导流孔与所述过热换热片的所述换热凹槽相隔离。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明的蒸发器采用板式换热片实现换热，并且其增加了一个过热区，过热区与蒸发区通过一个导流板隔开，整个蒸发器的结构紧凑，相对于现有分体式的蒸发器占地面积较低；同时，本发明的导流板开设的导流凹槽的截面积与两端接口的截面积相等，使制冷介质的流速在导流板处稳定，换热效率大大提高。

（2）本发明的换热板上开设多个规则排列的换热凹槽用于换热介质的流动，该换热凹槽呈人字形，相对于现有的不设置换热凹槽的换热板片，本发明的换热板之间换热面积增大，换热效率进一步提高。

（3）本发明的热流体是经过冷凝器后的流体，经节流换热后在过热区内还能实现对节流前制冷介质的过冷，增加机组的制冷量；且上述所有功能集成一体，加工方便，便于安装。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的板式蒸发器的结构示意图；

图2是导流板的立体图。

图中附图标记表示为：

1-蒸发区，11-蒸发换热片，2-过热区，21-过热换热片，112-导流孔，121-换热凹槽，211-制冷介质导流孔，3-导流板，31-导流凹槽，32-导流接口，4-换热端盖，A-制冷介质，B-冷冻液，C-低温冷冻液。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。

图1，图2为本发明的板式泠凝器。该板式蒸发器包括蒸发区1，所述蒸发区1由多个蒸发换热片11紧密连接而成，用于实现制冷介质A与冷冻液B的换热；过热区2，所述过热区2由多个过热换热片21紧密连接而成，用于实现经过所述蒸发区1后的制冷介质A与经过冷凝器后的热流体C的换热；所述蒸发区1与所述过热区2通过一个导流板3隔离，所述导流板3上设有用于将所述蒸发区1加热后的所述制冷介质A导流至所述过热区2的导流凹槽31，所述导流凹槽31的截面积与两端的导流接口32的过流面积相等，使制冷介质的流速在导流板处稳定，换热效率大大提高。

本实施例中，所述制冷介质A是氟利昂，所述低温冷冻液C为经过冷凝器后的热流体。所述热流体C经过热区后再经过节流阀5节流后形成低温低压的所述制冷介质A，所述制冷介质A直接流通至所述蒸发区1内与所述冷冻液B进行换热。其中，所述冷冻液B是是水或盐水等相关介质。

所述蒸发换热片11以及所述过热换热片21的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔112以及多个规则排列的换热凹槽121。所述换热凹槽121呈人字形，相邻换热片上的所述换热凹槽121呈正人字形和倒人字形设置。该换热板的换热面积大，换热效率进一步提高。

相邻的所述蒸发换热片11以及所述过热换热片21的所述导流孔112处采用密封胶垫进行密封连接。

所述蒸发器的两端设置换热端盖4，所述换热端盖4、所述蒸发换热片11、所述导流板3、所述过热换热片21之间焊接连接。

所述过热换热片21以及所述导流板3上成型有用于将所述制冷介质A导流至所述蒸发区1的制冷介质导流孔211，相邻的所述制冷介质导流孔211之间设置密封垫圈，用于将所述制冷介质导流孔211与所述过热换热片21的所述换热凹槽121相隔离。

该板式蒸发器的工作过程如下：

如图1所示，冷冻液B经换热端盖4进入间隔设置的所述蒸发换热片11上，流至所述换热凹槽121形成的换热通道内，冷凝器后的所述热流体C经过过热区的换热后，再经过节流阀5节流形成低温低压的所述制冷介质A，所述制冷介质A通过所述制冷介质导流孔211直接进入至所述蒸发区1中与所述冷冻液B相邻的蒸发器换热片11上，与所述冷冻液B进行换热；所述制冷介质A经过蒸发区1换热后，再经过所述导流板3的所述导流接口32进入至所述过热区2，与通过冷凝器后的所述热流体C进行换热，最后经出口排出气态的所述制冷介质A。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种板式蒸发器，其包括

蒸发区（1），所述蒸发区（1）由多个蒸发换热片（11）紧密连接而成，用于实现制冷介质（A）与冷冻液（B）的换热；

过热区（2），所述过热区（2）由多个过热换热片（21）紧密连接而成，用于实现经过所述蒸发区（1）后的制冷介质（A）与经过冷凝器后的热流体（C）的换热；其特征在于：

所述蒸发区（1）与所述过热区（2）通过一个导流板（3）隔离，所述导流板（3）上设有用于将所述蒸发区（1）加热后的所述制冷介质（A）导流至所述过热区（2）的导流凹槽（31），所述导流凹槽（31）的截面积与两端的导流接口（32）的过流面积相等。

2.根据权利要求1所述的板式蒸发器，其特征在于：

所述蒸发换热片（11）以及所述过热换热片（21）的板面上成型有用于导通换热介质的导流孔（112）以及多个规则排列的换热凹槽（121）。

3.根据权利要求2所述的板式蒸发器，其特征在于：

所述换热凹槽（121）呈人字形，相邻换热片上的所述换热凹槽（121）呈正人字形和倒人字形设置。

4.根据权利要求2或3所述的板式蒸发器，其特征在于：

相邻的所述蒸发换热片（11）以及所述过热换热片（21）的所述导流孔（112）处采用密封胶垫进行密封连接。

5.根据权利要求1－4任意一项所述的板式蒸发器，其特征在于：

所述蒸发器的两端设置换热端盖（4）。

6.根据权利要求5所述的板式蒸发器，其特征在于：

所述换热端盖（4）、所述蒸发换热片（11）、所述导流板（3）、所述过热换热片（21）之间焊接连接。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的板式蒸发器，其特征在于：

所述热流体（C）经所述过热区（2）后再经过节流阀（5）节流后形成低温低压的所述制冷介质（A）直接流通至所述蒸发区（1）内与所述冷冻液（B）进行换热。

8.根据权利要求7所述的板式蒸发器，其特征在于：

所述过热换热片（21）以及所述导流板（3）上成型有用于将所述制冷介质（A）导流至所述蒸发区（1）的制冷介质导流孔（211），相邻的所述制冷介质导流孔（211）之间设置密封垫圈，用于将所述制冷介质导流孔（211）与所述过热换热片（21）的所述换热凹槽（121）相隔离。

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