换热结构、降膜式换热器和空调器的制作方法

本发明属于降膜式换热器技术领域，具体涉及一种换热结构、降膜式换热器和空调器。

背景技术：

在大冷量离心机、螺杆机等水机产品当中，较多采用满液式蒸发器。满液式蒸发器具有结构简单、加工容易等优点，但同时存在制冷剂充注量大，换热效率低等缺点。

随着大家环保意识的提高，会破坏臭氧层的r22、r134a等冷媒终将被淘汰，新一代冷媒如r1233zd(e)单价较高，如继续采用满液式蒸发器必然存在制造成本高的问题。

降膜式蒸发器以薄膜蒸发为主，制冷剂滴淋到换热管壁面上，可以有效减少冷媒灌注量；同时换热过程无静液柱影响，换热更加高效，因此降膜式蒸发器正得到越来越广泛的应用。降膜蒸发管作为降膜式蒸发器换热过程中的关键零部件，主要作用是均摊液膜、增强换热，其外表面结构对换热性能影响重大。可通过合理设计管外翅形，以实现均匀布膜以及增加气化核心数量，来提升机组能效。而目前降膜式换热管的汽化核心数目较少和壁面布液不均，难以达到更好地换热效果。基于上述要求，需要开发一种增加气化核心且布液均匀的高效降膜蒸发管。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种换热结构、降膜式换热器和空调器，能够提升换热功效。

为了解决上述问题，本发明提供一种换热结构，包括换热基体，所述换热基体的第一侧面上设有换热件，所述换热件包括：

根部，一端设在所述第一侧面上，另一端向远离所述换热基体方向延伸；

翅台体，设有至少三个，每个所述翅台体的一端连接在所述根部的延伸端上，另一端向远离所述根部方向延伸，且至少三个所述翅台体的延伸长度为不相等。

优选地，每个所述翅台体的延伸端形成台面结构。

优选地，所述台面结构上设有引流件，引导经过该台面结构的流体分散开。

优选地，所述引流件包括引流槽。

优选地，所述翅台体按延伸长度大小依次排列，延伸长度最小的所述翅台体上所述台面结构的至少一端向远离该最小翅台体方向延伸。

根据本发明的另一方面，提供了一种降膜式换热器，包括如上所述的换热结构。

优选地，所述换热基体包括所述降膜式换热器的换热管，所述换热件设于所述换热管外壁上；所述换热件沿所述换热管的轴向方向上螺旋分布，延伸长度不相等的所述翅台体沿所述换热管的轴向方向上排列。

优选地，在沿所述换热管的周向方向上，所述翅台体设有延伸长度相同的多个，且间隔排布。

优选地，在沿所述换热管的周向方向上，相邻所述翅台体之间设有锯齿凹槽。

优选地，所述换热管外壁上设有沿周向分布的凹槽。

优选地，所述凹槽包括间断分布或连续分布的十字型凹槽。

根据本发明的再一方面，提供了一种空调器，包括如上所述的换热结构或如上所述的降膜式换热器。

本发明提供的一种换热结构，包括换热基体，所述换热基体的第一侧面上设有换热件，所述换热件包括：根部，一端设在所述第一侧面上，另一端向远离所述换热基体方向延伸；翅台体，设有至少三个，每个所述翅台体的一端连接在所述根部的延伸端上，另一端向远离所述根部方向延伸，且至少三个所述翅台体的延伸长度为不相等。采用在根部上设置多个高度不同的翅台体，增加了换热面积，同时提高了流体的分散均匀性，从而提高了换热性能。

附图说明

图1为本发明实施例的换热管展开后的三维结构示意图；

图2为本发明实施例的换热管的轴向截面示意图；

图3为本发明实施例的换热管的周向截面示意图；

图4为本发明实施例的换热管的俯视示意图；

图5为本发明实施例的换热管的另一结构示意图。

附图标记表示为：

1、根部；2、内螺纹；3、高翅台体；4、第一台面结构；5、第一腔室；6、中翅台体；7、第二台面结构；8、第二腔室；9、低翅台体；10、第三台面结构；11、第一缝隙；12、第二缝隙；13、第三缝隙；14、第三腔室；15、第一锯齿凹槽；16、第二锯齿凹槽；17、引流槽；18、引流槽；19、间断十字型凹槽；20、连续十字型凹槽。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，一种换热结构，包括换热基体，所述换热基体的第一侧面上设有换热件，所述换热件包括：

根部1，一端设在所述第一侧面上，另一端向远离所述换热基体方向延伸；

翅台体，设有至少三个，每个所述翅台体的一端连接在所述根部1的延伸端上，另一端向远离所述根部1方向延伸，且至少三个所述翅台体的延伸长度为不相等。

在换热基体的第一侧面上设置换热件，增大了换热面积；尤其是该换热件为特定结构，根部1一端固定在第一侧面上，另一端远离换热基体方向延伸，同时在根部1延伸端上设置至少三个翅台体，使得其换热面积更进一步增大，换热效果及效率得到提高。另外设置的至少三个所述翅台体的延伸长度为不相等，使得换热基体作为蒸发件时汽化核心数目增加，强化了蒸发换热功能；且对滴淋的液体起到更好地分散效果，使得布液更为均匀。

每个翅台体的延伸端形成台面结构，在翅台体延伸端上设置台面结构，使得相邻翅台体之间形成带有较小缝隙的半封闭式腔体，提高换热性能，如该腔室作为蒸发室时，增加了汽化核心。

在一些实施例中，台面结构上设有引流件，引导经过该台面结构的流体分散开。具体地，引流件包括引流槽1817，采用引流槽1817结构，使得台面结构为凹凸不平，能刺破滴淋到台面结构上的液滴膜，引导液体通过引流槽1817进行扩展或分散。

在一些实施例中，翅台体按延伸长度大小依次排列，延伸长度最小的翅台体上台面结构的至少一端向远离该最小翅台体方向延伸。在换热件设置多个时，该延伸长度最小翅台体上特定台面结构，能与相邻的换热件构成一个半封闭腔室结构，提高换热效率。

根据本发明的实施例，一种降膜式换热器，包括如上所述的换热结构。

在一些实施例中，换热基体包括降膜式换热器的换热管，换热件设于换热管外壁上；换热件沿换热管的轴向方向上螺旋分布，延伸长度不相等的翅台体沿换热管的轴向方向上排列。由于换热件在换热管轴向方向上螺旋分布，该轴向上相邻换热件构成第三腔室14，再结合换热件上排列的相邻两个翅台体构成的至少包括第一腔室5和第二腔室8，使得换热管外表面上形成至少三个腔室结构，在蒸发工况时，腔体数量的增加相应增加了汽化核心，能强化蒸发换热功能。

在一些实施例中，在沿换热管的周向方向上，翅台体设有延伸长度相同的多个，且间隔排布；具体的，相邻翅台体之间形成锯齿凹槽，该锯齿凹槽包括深度较大的第一锯齿凹槽15和深度较小的第二锯齿凹槽16；如图3所示，每隔两个翅台体之间设置一个第一锯齿凹槽15。

设置的锯齿凹槽一方面有利于形成规则翅台结构，另一方面结合翅台体之间的三个缝隙：第一缝隙11、第二缝隙12和第三缝隙13，形成半封闭腔体，加快蒸发时气泡的脱体频率。通过翅台体间的缝隙及锯齿凹槽排出腔体产生的蒸发气泡，同时向腔体补充液态制冷剂，蒸发腔体周向连通有利于流体沿圆周方向迅速扩散。

在一些实施例中，换热管外壁上设有沿周向分布的凹槽。具体的，凹槽包括间断分布或连续分布的十字型凹槽。设置凹槽结构，使得换热管外壁尤其是位于腔室内壁处的平面的不平整性，能增加汽化核心数量，强化蒸发换热功能。

降膜式换热器的具体结构，如图2所示，管内侧加工有内螺纹2，管外侧加工有沿圆周方向螺旋分布的换热件——外翅片。

挤压外翅片顶部，形成“ш”字型高低错落结构，分别形成沿换热管轴向方向上依次排列的高翅台体3、中翅台体6、低翅台体9。进一步挤压翅台体的顶部，形成台面结构。如图2所示，高翅台体3顶部加工形成第一台面结构4，中翅台体6顶部加工形成第二台面结构7，低翅台体9顶部加工形成第三台面结构10，三个台面结构为高低错落分布，交叉处均形成缝隙。高翅台体3、中翅台体6之间形成第一腔室5、第二缝隙12，中翅台体6、低翅台体9之间形成第二腔室8、第一缝隙11，低翅台体9及相邻外翅片高翅台体3之间形成第三腔室14、第三缝隙13。通过增加蒸发腔体数量增加气化核心，以强化蒸发换热功能。

而在换热管的周向方向上，如图3所示，高翅台体3、中翅台体6和低翅台体9均设有多个，且各自沿圆周方向间断分布，相邻之间挤压形成第一锯齿凹槽15及第二锯齿凹槽16。锯齿凹槽一方面有利于形成规则翅台结构，另一方面联合翅台间的缝隙形成半封闭蒸发腔体结构，加快气泡脱体频率。通过翅台间缝隙及锯齿凹槽排出腔体产生的蒸发气泡，同时向腔体补充液态制冷剂，蒸发腔体周向连通有利于流体沿圆周方向迅速扩散。

如图4所示，第一台面结构4顶部滚花加工有“十”字型交错引流槽17，第二台面结构7的顶部滚花加工有“十”字型交错引流槽18，翅台体的顶部凹凸不平结构，在制冷剂滴淋到翅台体上，引流槽17和引流槽18壁上凸起能刺破液膜，引导液体通过交错引流槽向四周进行扩展。

由于外翅片在轴向方向上的螺旋设置，低翅台体9及相邻外翅片高翅台体3之间相对间隔较远，图2及图4展示低翅台体9及第三台面结构10组合为“┐”字型结构，通过合理设置外翅片之间距离，低翅台体9及第三台面结构10可组合为“t”字型结构。

图1结构中，第三腔室14底部的换热管外壁沿圆周方向加工有间断分布“十”字型凹槽19。图5为另一种替代实施例，换热管外壁加工有连续分布十字凹槽20，通过在蒸发腔体内加工不平整壁面增加气化核心数量以强化蒸发换热功能。

根据本发明的再一方面，提供了一种空调器，包括如上所述的换热结构或如上所述的降膜式换热器。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。