CN118009586A - 层流式铲齿微通道蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制冷系统换热器领域，具体涉及一种层流式铲齿微通道蒸发器，包括由若干个基体通过首尾焊接在串联接头上构成的芯体，所述基体为一段连续的扁状管折弯成蛇形状构成，在所述扁状管内部设有一个或多个微通道，在所述扁状管的外部设有铲片。在所述芯体上还设有进液管和出气管，在所述出气管上还设有储液器。所述储液器由储液桶及设在所述储液桶内的回油管构成，所述储液桶为具有上端口和下端口且中空的圆柱体，所述回油管由弯曲端和直线端构成，所述弯曲端置于所述储液桶内且靠近上端口，在所述直线端上且靠近下端口位置设有回油孔。本发明结构设计新颖，能够依据制冷量任意拼装合适的蒸发器制冷面积，适应场景广泛。
Description
技术领域
本发明涉及制冷系统换热器领域，具体涉及一种层流式铲齿微通道蒸发器。
背景技术
在汽车、空调、家用冰箱、冷柜及深冷冰箱等风冷式制冷系统中，经常会用到一种翅片蒸发器，用于制冷系统冷媒与间室产生热量交换。间室内的热空气在风机的作用下进入风道回风口，经过翅片蒸发器表面，与蒸发器表面产生热交换形成冷空气，然后再经过风道出风口进入间室，空气在间室内产生强对流，如此循环从而达到制冷的目的。翅片蒸发器追求体积小型化和换热性能高效化，要求制冷剂与材料、材料与材料、材料与空气之间具有小热阻大面积。目前上述风冷式制冷系统中所使用的翅片蒸发器，主要有胀管式和斜插式两种结构，以上两种结构的翅片蒸发器均由圆铝管、带孔铝翅片经过铝管挤出、翅片冲压成型、胀管、弯形、焊接等工艺制作而成。
现有技术的翅片式蒸发器，在生产及使用过程中存在以下问题：
1.生产工艺复杂，生产道次多，生产效率低，生产成本高居不下；
2.生产自动化程度低，设备投资高；
3.产品质量受胀管、焊接等工艺的制约，可靠性及稳定性也较差；
4.翅片蒸发器产品管路所使用的材料为一系铝管，采用CONFORM连续挤压技术挤出，铝管强度低，耐腐蚀性能较差，产品整体可靠性低；
5.翅片蒸发器产品翅片所使用的材料为一系铝箔，采用专用连续冲压模具冲压而成，铝箔厚度为0.1～0.2mm，在生产过程中极易因磕碰产生翅片变形、倒伏等缺陷，影响产品的换热效果，且由于铝箔厚度极薄，操作人员在生产过程中极易产生划伤等问题，有一定的安全隐患；6.受胀管工艺的限制，胀管过程中，翅片容易产生破片、开裂等现象，也容易因胀管不到位导致翅片松动，影响产品的换热效果；
7.产品的结构、外围尺寸、翅片片距等受设备、模具的限制，规格比较单一，不利于规格的迭代与型号的拓展，无法满足客户日益多样化的需要；
8.在现有技术中，也由于储液器设计不合理，导致蒸发器未蒸发完毕的液态制冷剂回流到压缩机内，导致压缩机液击；还有的储液器没有回油功能，也会导致压缩机磨损严重甚至损害。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有外表美观、外形紧凑、加工方便、结实耐用、性能稳定、无接触热阻、换热性能好且可增减散热面积等优点的层流式铲齿微通道蒸发器。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：
层流式铲齿微通道蒸发器，包括由若干个基体通过首尾焊接在串联接头上构成的芯体，所述基体为一段连续的扁状管折弯成蛇形状构成，在所述扁状管内部设有一个或多个微通道，在所述扁状管的外部设有铲片。
作为优选地，在所述芯体上还设有进液管和出气管，在所述出气管上还设有储液器。
作为优选地，所述储液器由储液桶及设在所述储液桶内的回油管构成，所述储液桶为具有上端口和下端口且中空的圆柱体，所述回油管由弯曲端和直线端构成，所述弯曲端置于所述储液桶内且靠近上端口，在所述直线端上且靠近下端口位置设有回油孔。
作为优选地，所述串联接头为两端旋压封口侧面设有安装孔的金属管。
本发明提供的层流式铲齿微通道蒸发器，与现有技术的翅片式蒸发器相比，本发明具有如下优点：
1.本发明结构较为简单，涉及的生产工艺较为简易，生产效率高，生产成本低。
2.本发明型材挤出、铲齿、弯管均为小型自动化设备，生产自动化程度高，设备投资小。
3.本发明采用在扁状管的外部设有铲片，使用铲片机在扁状管上直接铲出，铲片与扁状管是一体结构，无接触热阻，换热性能更好，铲片的形状可以通过改变刀具加工成波形或开窗等结构，可进一步增大换热面积，也可以做成多排错齿结构，增加空气的扰流，进一步提升换热性能。
4.本发明管路为扁状管，表面与空气的接触面积更大，与空气的热交换更完全。
5.本发明采用在扁状管内部设有一个或多个微通道，与冷媒的热交换效果更佳。
6.本发明铲片的片厚、片距、片高均由铲齿设备自动设定，不受设备、模具加工限制。
7.本发明可以由不同片距的基体拼装而成，如底部采用大片距基体，片距自下至上片距依次减小，不仅利于空气扰流改善热交换效果，同时可以有效避免结霜形成的霜堵。
8.本发明由若干基体拼装而成，冷媒在内部为层流式，可以通过进出口的调换设计，实现冷媒自底层-中层-顶层或者自顶层-中层-底层流动，利于间室内的温度快速下降与均匀分布。
9.本发明可以根据结构需要，做成超薄结构，以满足嵌入式超薄冰箱的使用需求。
10.本发明结构上可以采用标准化基体任意拼装，不受设备的限制，更加灵活，可以适应不同场景、不同结构的使用需求。
11.本发明储液器设计一个由弯曲端和直线端构成的回油管，且在回油管上还预留一个回油孔，增大了制冷剂在管内的流动距离使制冷剂能更好的蒸发，同时，回油孔的设计确保了冷冻油能快速及时的回流到压缩机内，保证压缩机的正常运行。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明主视结构示意图；
图3为本发明后视结构示意图；
图4为本发明左视结构示意图；
图5为本发明右视结构示意图；
图6为本发明俯视结构示意图；
图7为本发明仰视结构示意图；
图8为本发明串联接头立体结构示意图；
图9为本发明储液器立体结构示意图；
图10为本发明储液器剖视结构示意图。
具体实施方式
参见附图1-10所示，层流式铲齿微通道蒸发器，包括由若干个基体1通过首尾焊接在串联接头2上构成的芯体，所述基体1为一段连续的扁状管1-1折弯成蛇形状构成，在所述扁状管1-1内部设有一个或多个微通道，在所述扁状管1-1的外部设有铲片1-2。
作为优选地，在所述芯体上还设有进液管3和出气管4，在所述出气管4上还设有储液器5。作为优选地，所述储液器5由储液桶5-1及设在所述储液桶5-1内的回油管5-2构成，所述储液桶5为具有上端口5-3和下端口5-4且中空的圆柱体，所述回油管5-2由弯曲端和直线端构成，所述弯曲端置于所述储液桶5-1内且靠近上端口5-3，在所述直线端上且靠近下端口5-4位置设有回油孔5-5。
作为优选地，所述串联接头2为两端旋压封口2-1侧面设有安装孔2-2的金属管。
本发明一种层流式铲齿微通道蒸发器应用于制冷行业的冰箱、冷柜、空调等。本发明的基体1的材质主要是一系纯铝或三系合金铝，扁状管1-1是通过连续挤压成型设备制成，扁状管1-1的内部设有一个或多个微通道，在微通道内还可以设置内齿结构，微通道及内齿的设计能够提高换热效果。铲片1-2是通过现有技术的铲片设备直接在扁状管1-1上铲片加工而成，铲片1-2与扁状管1-1是一体结构，无接触热阻，换热性能更好。为了更好的实现散热，铲片1-2的形状也可以加工成如波纹形或开窗等多种形状，铲片1-2的排列也可以做成多排错齿排列等。若干个基体1通过首尾焊接在串联接头2的安装孔2-2上构成的芯体，串联接头2是一段金属管，旋压封口2-1通过旋压机即可实现，安装孔2-2主要用于与基体1焊接连接。在制冷系统匹配过程中，本发明蒸发器可以很容易的通过增减基体1来实现散热面积的调整。为实现制冷系统的稳定性，本发明还提出了带有回油管5-2的储液器5，经过蒸发器后的制冷剂通过回油管5-2到达储液桶5内，事实上，经过蒸发后的制冷剂既有液态也有气态，气态的制冷剂直接从回油管5-2的弯曲端流出然后通过储液桶5的圆柱体的上端口5-3流向压缩机，而液态的制冷剂则从回油管5-2的弯曲端流出后会暂时储存在储液桶5的圆柱体的底部(在下端口5-4位置)再进一步蒸发，这样就避免了液态的制冷剂直接流向压缩机导致压缩机液击。回油孔5-5的设计确保了冷冻油能快速及时的回流到压缩机内，保证压缩机的正常运行。本发明结构设计新颖，能够依据制冷量任意拼装合适的蒸发器制冷面积，适应场景广泛。
以上所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.层流式铲齿微通道蒸发器，包括由若干个基体通过首尾焊接在串联接头上构成的芯体，其特征在于：所述基体为一段连续的扁状管折弯成蛇形状构成，在所述扁状管内部设有一个或多个微通道，在所述扁状管的外部设有铲片。
2.根据权利要求1所述的层流式铲齿微通道蒸发器，其特征在于：在所述芯体上还设有进液管和出气管，在所述出气管上还设有储液器。
3.根据权利要求2所述的层流式铲齿微通道蒸发器，其特征在于：所述储液器由储液桶及设在所述储液桶内的回油管构成，所述储液桶为具有上端口和下端口且中空的圆柱体，所述回油管由弯曲端和直线端构成，所述弯曲端置于所述储液桶内且靠近上端口，在所述直线端上且靠近下端口位置设有回油孔。
4.根据权利要求1所述的层流式铲齿微通道蒸发器，其特征在于：所述串联接头为两端旋压封口侧面设有安装孔的金属管。
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