一种空调器以及换热器的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，具体是指一种空调器以及换热器。


背景技术：

2.目前，降膜蒸发器广泛应用于大型水机中央空调中，其具有换热效率高、制冷剂充注量相对较少的优点。
3.现有的降膜蒸发器包括布液器以及多列换热管1a。如图1所示，多列换热管1a均设置在布液器的下方。每列换热管1a包括多个水平延伸的换热管1a，多个换热管1a沿竖直方向依次排布。布液器将液态的制冷剂淋到每列换热管1a中位于最顶部的换热管1a上，制冷剂在重力的作用下依次流过同一竖列的所有换热管1a。
4.制冷剂在流经每个换热管1a的表面时与该换热管1a进行换热。如图1所示，在理想状况下，制冷剂在流经换热管1a时应该在换热管1a上形成包裹换热管1a的制冷剂液膜2a，这样能保证制冷剂与换热管1a能有足够大的接触面积。然而，这种降膜蒸发器还存在以下不足之处：
5.第一，在实际工况中，难以在所有的换热管1a的表面均形成一层均匀的制冷剂液膜2a。由于加工精度无法使换热管1a达到理想的平直程度，通常，布液器仅能对上面几层的换热管1a实现均匀布液，越向下，制冷剂的布液不均匀性越是明显。制冷剂的分配不均会导致换热管1a的一部分外壁上的液膜过厚，使得此处的导热热阻过大，而换热管1a的另一部分的管壁上没有制冷剂液膜2a覆盖，出现换热管1a干蒸，这两种情况均会导致降膜蒸发器换热效率大幅下降。
6.第二，现有的布液器设计，通常只能考虑设计工况、满负荷的情况，在其他工况、或者部分负荷下，这种制冷剂分配不均的现象会更加严重，甚至会出现顶部换热管1a也分液不均。
7.第三，现有的设计，增加了制冷剂充注量，增加了成本。因为为了避免底部换热管1a不出现干蒸，现有降膜蒸发器采用增加布液量的方法，进而不可避免地会出现过多的制冷剂堆积在降膜蒸发器底部。
8.第四，现有的卧式降膜蒸发器，位于下部的换热管1a上通常会出现制冷剂呈滴状流，如图2所示，这将引起制冷剂飞溅，进而产生压缩机吸气带液的问题。


技术实现要素：

9.为了解决现有技术中换热器分液不均所导致的换热效率低的问题，本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
10.一种换热器，其包括：
11.罐体，内部设置有换热腔，所述换热腔包括顶端和底端；
12.多个布液器，设置在所述换热腔内，沿从所述顶端向所述底端的方向依次间隔排布；
13.换热管，用于输送载冷剂，设置在所述换热腔内，从所述顶端向所述底端延伸且贯穿每个所述布液器；
14.其中，所述换热腔内设置有多个制冷剂注入口，多个所述制冷剂注入口能分别向多个所述布液器输送制冷剂，所述布液器用于将所述制冷剂均匀地输送到所述换热管的外周壁上。
15.本实用新型的有益效果是：
16.在使用该换热器时，多个制冷剂注入口分别向多个布液器中输送液态制冷剂，布液器将液态制冷剂输送到换热管上并在换热管的外周壁上形成制冷剂液膜，制冷剂液膜在重力的作用下沿着换热管向下流动，从而使得制冷剂液膜均匀地涂布满换热管的外表面。换热管内流过载冷剂，载冷剂与制冷剂通过换热管的管壁进行换热，载冷剂将热量传递给制冷剂，液态制冷剂吸收载冷剂的热量后蒸发成气态制冷剂。
17.由于多个布液器同步向换热管上输送液态制冷剂，上一级布液器所输出的制冷剂液膜在沿换热管向下流动的过程中逐渐被蒸发，下一级布液器将液态制冷剂再次补充到换热管上，无论在何种工况下，换热管各处的制冷剂液膜都较为均匀，不会存在换热管上端的制冷剂液膜与换热管下端的制冷剂液膜的厚度相差过大的问题，换热器的换热效率较高。同时，换热管的外周壁被多个布液器分隔为多段，每个布液器所输出的制冷剂的量只需保证换热管上的制冷剂液膜能覆盖其下方一小段换热管的外周壁即可，布液器所输出的液态制冷剂的量无需太多，因而不会存在为避免换热管的底部干蒸而加大液态制冷剂的冗余量进而导致换热管上端的制冷剂液膜过厚的问题，由于制冷剂液膜可以较薄，这使得换热器的换热效率高，还避免了液体制冷剂的浪费，降低了换热器的使用成本。由于液态制冷剂沿着同一根换热管的外壁向下流动，液态制冷剂难以从换热管的外壁上分离，从而不会出现液态制冷剂向下方滴落的状况，进而能避免液态制冷剂滴落造成的制冷剂飞溅的现象。
18.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
19.在一个示意性的实施例中，所述布液器上设置有开口朝向所述顶端的凹槽，所述凹槽的底壁设置有布液通孔；
20.所述换热管穿设于所述布液通孔，所述布液通孔的内周壁与所述换热管的外周壁之间形成环绕所述换热管的间隙。
21.在一个示意性的实施例中，所述换热管设置有多个，每个所述布液器上设置有多个所述布液通孔；
22.多个所述换热管分别穿设于每个所述布液器上的多个所述布液通孔。
23.在一个示意性的实施例中，相邻两根换热管之间的间距相同。
24.在一个示意性的实施例中，相邻两个所述布液器之间的间距相同。
25.在一个示意性的实施例中，所述换热管用于将载冷剂从所述底端向所述顶端输送。
26.在一个示意性的实施例中，所述罐体内还设置有具有载冷剂入口的分液腔以及具有载冷剂出口的集液腔；
27.所述换热腔位于所述分液腔与所述集液腔之间，所述换热腔上还设置有制冷剂排出口，所述换热管的两端分别连通于所述集液腔和所述分液腔。
28.在一个示意性的实施例中，所述换热管的外周壁上设置有多个条形的导流槽，所
述导流槽的延伸方向与所述换热管的延伸方向相同。
29.在一个示意性的实施例中，所述导流槽从所述换热管的一端延伸到所述换热管的另一端。
30.在一个示意性的实施例中，多个所述导流槽均匀分布在所述换热管的外周壁上。
31.本实施例还提出了一种空调器，其包括如上所述的换热器。
32.本实用新型的空调器的有益效果与上述换热器的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
33.图1为现有技术中的一种卧式降膜蒸发器的换热管上均匀布液的示意图；
34.图2为现有技术中的一种卧式降膜蒸发器的换热管向下滴落制冷剂的示意图；
35.图3为本技术实施例中的一种换热器的剖视示意图；
36.图4为本技术实施例中的布液器的俯视示意图；
37.图5为本技术实施例中的换热器的局部放大图。
38.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
39.1a、换热管；2a、制冷剂液膜；
40.100、换热器；1、罐体；11、换热腔；111、制冷剂排出口；112、顶端；113、底端；12、分液腔；121、载冷剂入口；13、集液腔；2、布液器；20、凹槽；21、布液通孔；3、换热管；31、导流槽；4、输入管路；41、分支管道；411、制冷剂注入口；42、主管道；5、输出管路；6、间隙。
具体实施方式
41.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
42.如图3所示，图3显示了本实施例中的一种换热器100。该换热器100可以作为水机中央空调的蒸发器。该换热器100包括罐体1、多个布液器2、换热管3、输入管路4和输出管路5。多个布液器2和换热管3均设置在罐体1内。输入管路4和输出管路5均连接到罐体1上。
43.罐体1可以构造为胶囊状。罐体1竖直布置。罐体1的横截面可以是圆形。罐体1内设置有换热腔11、集液腔13和分液腔12。集液腔13设置在换热腔11的上方，分液腔12设置在换热腔11的下方，换热腔11夹设在集液腔13和分液腔12之间。集液腔13和分液腔12均不连通于化换热腔11。分液腔12上设置有载冷剂入口121，载冷剂入口121用于将载冷剂注入到罐体1内。载冷剂可以是水或水溶液。集液腔13上设置有载冷剂出口131，载冷剂出口131用于将载冷剂排出罐体1。换热腔11包括顶端112以及与顶端112相对的底端113。换热腔11的顶端112朝上，底端113朝下。换热腔11的顶端112靠近集液腔13。换热腔11的底端113靠近分液腔12。
44.多个布液器2均设置在换热腔11内，且沿从换热腔11的顶端112向换热腔11的底端113方向依次排列。即，在换热腔11内多个布液器2沿竖直方向依次排列。相邻两个布液器2间隔开来。布液器2上设置有凹槽20。凹槽20的开口朝向换热腔11的顶端112。即，凹槽20的开口朝上。如图4所示，凹槽20的底壁上设置有布液通孔21，布液通孔21贯穿凹槽20的底壁。布液通孔21可以是圆孔。
45.如图3、5所示，换热管3可以是圆管。换热管3具有较好的导热性能，换热管3可以是
金属管。换热管3设置在换热腔11内。换热管3从换热腔11的顶端112延伸到换热腔11的底端113。换热管3穿过每个布液器2的布液通孔21。换热管3与其所穿过的布液通孔21同轴设置，换热管3的外周壁与布液通孔21的内周壁之间形成间隙6，该间隙6环绕在换热管3的周围。换热管3的一端连接于换热腔11的顶端112并与集液腔13相接通，换热管3的另一端连接于换热腔11的底端113并与分液腔12相接通。分液腔12和集液腔13通过换热管3相接通。
46.输入管路4用于向布液器2内注入液态的制冷剂。输入管路4包括主管道42和多个分支管道41。分支管道41穿设于换热腔11的侧壁，分支管道41的一端伸入到换热腔11内的一端设置有制冷剂注入口411。主管道42设置在罐体1外，分支管道41背离该制冷剂注入口411的一端均连接于主管道42。分支管道41的数量与布液器2的数量相同，分支管道41与布液器2一一对应设置，每个分支管道41的制冷剂注入口411设置在与该分支管道41相对应的布液器2的凹槽20上方。输入管路4的主管道42的上游端可以接通于压缩机，压缩机将液态的制冷剂输送到输入管路4内。在主管道42向所有分支管道41输送制冷剂时，分支管道41的制冷剂注入口411将制冷剂注入到与该分支管道41相对应的布液器2的凹槽20内。
47.罐体1的换热腔11的侧壁上设置有制冷剂排出口111，制冷剂排出口111与输出管路5相接通。制冷剂排出口111可以设置多个，多个制冷剂排出口111在竖直方向上间隔排列。输出管路5用于将换热腔11内的气态的制冷剂排出罐体1。输出管路5的下游端可以接通于压缩机，输出管路5将气态的制冷剂输送回压缩机内。
48.在使用该换热器100时，将载冷剂和制冷剂注入到换热器100内进行换热，制冷剂将冷量传递给载冷剂。具体地，将载冷剂从载冷剂入口121输入到分液腔12中，载冷剂经过换热管3而流入到集液腔13中，最后从载冷剂出口131流出集液腔13。输入管路4将液态的制冷剂从多个制冷剂注入口411分别输入到多个布液器2的凹槽20中，液态的制冷剂在重力的作用下从布液通孔21与换热管3之间的间隙6沿着换热管3向下流动。又由于该间隙6均匀地分布在换热管3的周围，从该间隙6流出的液态制冷剂能均匀的覆盖在换热管3的外周壁上，并在换热管3的外周壁上形成一层均匀的制冷剂液膜。制冷剂液膜在重力的作用下沿着换热管3向下流动，从而使得制冷剂液膜均匀地涂布满换热管3的外表面。液态制冷剂通过换热管3的管壁与换热管3内的载冷剂进行换热，液态制冷剂吸收载冷剂的热量后蒸发成气态制冷剂，气态的制冷剂液膜从制冷剂排出口111排出到输出管路5中而被输出管路5回收。
49.由于多个布液器2同步向换热管3上输送液态制冷剂，上一级布液器2所输出的制冷剂液膜在沿换热管3向下流动的过程中逐渐被蒸发，剩余的液态制冷剂则被下一级布液器2收集起来并与制冷剂注入口411新注入的液态制冷剂一同再次补充到换热管3上，无论在何种工况下，换热管3各处的制冷剂液膜都较为均匀且都可以设置得较薄，不会存在换热管3上端的制冷剂液膜与换热管3下端的制冷剂液膜的厚度相差过大的问题，换热器100的换热效率较高。同时，换热管3的外周壁被多个布液器2分隔为多段，每个布液器2所输出的制冷剂的量只需保证换热管3上的制冷剂液膜能覆盖其下方一小段换热管3的外周壁即可，布液器2所输出的液态制冷剂的量无需太多，因而不会存在为避免换热管3的底部干蒸而加大液态制冷剂的冗余量进而导致换热管3上端的制冷剂液膜过厚的问题，由于制冷剂液膜可以较薄，这使得换热器100的换热效率高，还避免了液体制冷剂的浪费，降低了换热器100的使用成本。尤其是，由于液态制冷剂沿着同一根换热管3的外壁向下流动，液态制冷剂难以从换热管3的外壁上分离，从而不会出现液态制冷剂向下方滴落的状况，进而能避免液态
制冷剂滴落造成的制冷剂飞溅的现象，防止压缩机从换热器100吸入气液混合的制冷剂。
50.在本实施例中,换热管3的入口设置在换热腔11的底端113,换热管3的出口设置在换热腔11的顶端112，载冷剂在换热管3内的流动方向为从换热腔11的底端113向换热腔11的顶端112输送，而液态制冷剂在换热管3的外周壁上的流动方向为从换热腔11的顶端112向换热腔11的底端113流动，载冷剂与液态制冷剂的流动方向相反，这样能提升载冷剂与液态制冷剂之间的换热效率。
51.在一个示意性的实施例中，布液器2为盘状结构，优选为圆盘状结构。布液通孔21设置在布液器2的底板上。
52.将布液器2设置为盘状结构，布液器2的结构简单、易于制造。同时，布液器2的厚度较小，在罐体1的高度方向上所占用的空间小，方便布局。
53.在一个示意性的实施例中，换热腔11内设置有多根换热管3。多根换热管3相互平行。布液器2的底部设有多个布液通孔21。每个布液器2上的布液通孔21的数量与换热管3的数量相同。每个布液器2上的布液通孔21与换热管3一一对应设置。换热管3依次穿过所有布液器2上与该换热管3相对应的布液通孔21。
54.这样，每个布液器2可以分别向所有换热管3上输送液态制冷剂，经过所有换热管3的载冷剂均能与液态制冷剂进行换热，效率更高。
55.在一个示意性的实施例中，换热管3之间间隔设置，相邻两根换热管3之间的间距相同。
56.这样，由于换热管3之间的距离相同，多根换热管3能更加均匀地分布在换热腔11内，换热腔11内的温度分布能更加均匀，使得每根换热管3上的液体制冷剂的挥发速度更加接近，每根换热管3上的制冷剂液膜的厚度均匀，每根换热管3的换热效率较为接近。
57.在一个示意性的实施例中，布液器2至少设置3个，相邻两个布液器2之间的间距相同。
58.换热管3的外周壁被多个布液器2大致均等地分隔为多段，由于每段的长度相等，每个布液器2所输出的制冷剂的量只需要设置成相同即可，这样，每个布液器2可以采用同等规格的布液器2，同时，每个制冷剂注入口411向布液器2中所注入制冷剂的量只需要设置成相同。
59.在一个示意性的实施例中，换热管3上设置有多个导流槽31，多个导流槽31均设置在换热管3的外周壁上。导流槽31设置成条槽，导流槽31的延伸方向与换热管3的延伸方向相同。导流槽31从换热管3的一端延伸到另一端。导流槽31的两端可以是分别与换热管3的两端平齐。
60.在液态制冷剂输送到换热管3的外周壁上时，液态制冷剂还能沿着导流槽31向下方流动。在换热管3的外周壁上设置导流槽31可以增大液态制冷剂与换热管3之间的接触面积，相应地降低了换热管3上制冷剂液膜的厚度，进一步提升了换热器100的效率。
61.在一个示意性的实施例中，导流槽31与换热管3均构造为直条形。多个导流槽31均平行于换热管3。多个导流槽31在换热管3的周向上均匀分布。
62.多个导流槽31均匀地分布在换热管3的管壁上可以进一步的实现均匀分液，提升换热管3的换热效率。
63.本实施例还提出了一种空调器，该空调器可以是中央空调。该空调器包括如上所
述的换热器100。该换热器100作为空调器的蒸发器。
64.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
65.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
66.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
67.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
69.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。