一种滴淋式蒸发器的制作方法

本发明属于制冷机械技术领域，尤其是涉及一种滴淋式蒸发器。

背景技术：

滴淋式蒸发器也可以称之为降膜蒸发器，相比于当前主流的满液式蒸发器，其主要优点在于：在不降低换热性能的情况下，可以通过降低制冷剂充注量来降低冷水机组的成本。其主要缺点在于：比满液式蒸发器更容易发生“吸气带液现象”（即制冷剂液体被压缩机吸入，对于螺杆机组来说，易造成排气温度过低冷冻机油难以回收。对于离心机组来说，易造成叶轮损坏）。

为了进一步扩大其优点、避免其缺点，冷水机组行业内各厂商均进行了大力研发，取得了较大的进展的同时，也存在一些不足，比如：

约克国际公司于2005年申请的名为《降膜蒸发器》的专利（cn101052854a）提出一种降膜蒸发器，分配器由若干个喷头构成，制冷剂通过喷头高速喷射而出，牺牲压降来确保每个喷头喷出的制冷剂的质量流量几乎相同（均匀性），为了避免发生“吸气带液”现象，设置了一个倒“u”型的罩子，将喷头组、绝大部分换热管束包裹住。该发明解决了均匀性问题，确保了换热器的性能，但存在两个缺陷：1.基于“吸气带液”是流速集中造成中，故需要在“u”型罩子与换热器筒体之间留出大量的空间以便于液滴的重力沉降，造成换热器体积过大；2.喷头喷射出的制冷剂速度过高，在长期运行时，最上端的换热管存在被高速制冷剂冲破的风险。

开利公司于2015年申请的名为《用于降膜蒸发器的制冷剂分配器》的专利（cn105899892a）提出了一种用于滴淋式蒸发器的分配器：分配器上游设置了气液分离器，分配器由一根主管和一个矩形箱体等部件组成，主管上端开孔，主管伸入矩形箱体后将制冷剂气液混合物向上喷射出，击打在矩形箱体内后，液体在重力的作用下流向下方，在矩形箱体内形成液位，制冷剂在静液柱的驱动下均匀向下滴淋。该方案实现了较强的分配均匀性，也通过设置气液分配器减少了“吸气带液”现象的发生。因需要设置气液分离器，结构过于复杂，所占空间也更多，存在进一步改善的空间。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种滴淋式蒸发器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种滴淋式蒸发器，包括筒体、穿设于所述筒体内的进气管及设于所述筒体顶部的第三出气口，所述筒体内设有分配器、均气板及换热管组件，所述分配器设于所述换热管组件上方，所述均气板设于所述分配器上方；所述分配器包括第一分配盒和第二分配盒，所述第一分配盒设于所述第二分配盒顶部，所述第一分配盒上设有第一进气口，所述第二分配盒上设有第二进气口，所述第一分配盒上设有第一出气口，所述第二进气口与所述第一出气口相通；制冷剂气液混合物通过进气管进入第一分配盒，制冷剂气液混合物进入第一分配盒的上腔内，在静压力差的作用下，制冷剂通过第一通孔进入下腔内，前述制冷剂气液混合物通过第二进气口均匀进入第二分配盒，接收到来自第二进气口处的制冷剂气液混合物后，在总压的驱动下，制冷剂在腔室内沿着第二隔板的长度方向向前流动。

冷水机组的制冷剂进入蒸发器后，在分配器的作用下将制冷剂沿换热管长度和宽度方向均匀滴淋分配到下方的换热管组件上，制冷剂液体吸收换热管组件内载冷剂的热量后蒸发为制冷剂气体，换热管组件内的制冷剂温度降低，得到制冷量；压缩机通过蒸发器的出气管吸入制冷剂气体，在均气板的作用下，蒸发器内的制冷剂气体在整个蒸发器的长度和宽度方向时候均匀地向上流动，制冷剂完成蒸发器的蒸发吸热过程；在分配器的设置下，使制冷剂液体更均匀的滴落在换热管组件上，增加换热管与制冷剂的接触效果，从而提升换热管组件的换热性能；均气板与分配器相互配合，避免制冷剂液体被气体带出进入到压缩机内，有效的避免了“吸气带液”现象，保证蒸发器使用的可靠性；从进气管处进入的制冷剂气体直接进入到第一进气口内，通过第一分配盒对制冷剂气体做暂时的收集，第一分配盒内的制冷剂气体通过第一出气口进入到第二分配盒内，利用第二分配盒再次对制冷剂气体做均分，使制冷剂更加均匀的滴落在换热管组件上，提升换热管组件的换热效果。

所述第一分配盒内设有第一隔板，所述第一隔板将所述第一分配盒分隔为上腔和下腔，所述第一隔板上设有多个第一通孔；制冷剂气液混合物进入第一分配盒后，气液混合物进入到上腔内，在静压力差的作用下，制冷剂通过第一通孔进入下腔内，从而将气流均匀的分配到换热管组件上，使气流成分与换热管组件相接触。

所述第二分配盒内设有多个第二隔板，所述第二隔板在所述第二分配盒内分隔出多个腔室，所述腔室设于所述第二进气口下方，所述腔室底部设有多个第二通孔；接收到来自第二进气口处的制冷剂气液混合物后，在总压的驱动下，制冷剂在腔室内向前流动，在流动的过程中，制冷剂气液混合物通过第二通孔流出，使制冷剂均匀的掉落在换热管组件上，增加换热管与制冷剂的换热效果。

所述第二隔板为锥形结构，通过第二隔板的锥形设置，使腔室的截面逐渐减小，即使随着制冷剂的流出，制冷剂在这些流动空间内的流动速度与初期流动时相比，仍然无太大变化，从而使得整个腔室内静压几乎可以保持不变，保证制冷剂在腔室内的正常流动。

所述均气板上设有多个均气孔，靠近所述第三出气口处的均气孔直径小于远离所述第三出气口处的均气孔直径；当蒸发器工作时，换热管组件表面产生的制冷剂气体在压缩机吸气作用下必须先通过均气板，经过均气板的整流后，才能通过蒸发器出气口进入压缩机吸气口内，在均气板设置下，避免蒸发器出口的流速集中，降低压缩机发生“吸气带液”现象的可能性。

所述换热管组件包括设于所述分配器下方的滴淋换热管束和设于所述滴淋换热管束下方的满溢换热管束；经过节流后的制冷剂气液混合物通过进气管进入分配器，再从分配器底部的流道对滴淋换热管束进行制冷剂液体滴淋，制冷剂液体吸收滴淋换热管束内载冷剂的温度后一部分由液体相变为气体，另一部分液体继续向下滴淋，在滴淋式蒸发器底部汇聚，当这些制冷剂液体淹没满溢换热管束后，制冷剂液体吸收满溢换热管束内载冷剂的热量后相变为气体，与滴淋换热管束所产生的气体汇合后通过均气板被压缩机吸入，使蒸发机的整个工作有效进行。

本发明具有以下优点：在分配器的设置下，使制冷剂液体更均匀的滴落在换热管组件上，增加换热管与制冷剂的接触效果，从而提升换热管组件的换热性能；均气板与分配器相互配合，避免制冷剂液体被气体带出进入到压缩机内，有效的避免了“吸气带液”现象，保证蒸发器使用的可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明均气板的结构示意图。

图3为本发明分配器的结构示意图。

图4为本发明第一分配盒的结构示意图。

图5为本发明第二分配盒的结构示意图。

图6为本发明第二隔板的结构示意图。

具体实施方式

如图1-6所示，一种滴淋式蒸发器，包括筒体5、穿设于所述筒体5内的进气管5及设于所述筒体5顶部的第三出气口，所述筒体5内设有分配器3、均气板2及换热管组件，所述分配器3设于所述换热管组件上方，所述均气板2设于所述分配器3上方；所述换热管组件包括设于所述分配器3下方的滴淋换热管束41和设于所述滴淋换热管束41下方的满溢换热管束42。

经过节流后的制冷剂气液混合物通过进液管进入分配器，再从分配器底部的流道对滴淋换热管束进行制冷剂液体滴淋，制冷剂液体吸收滴淋换热管束内载冷剂的温度后一部分由液体相变为气体，另一部分液体继续向下滴淋，在滴淋式蒸发器底部汇聚，当这些制冷剂液体淹没满溢换热管束后，制冷剂液体吸收满溢换热管束内载冷剂的热量后相变为气体，与滴淋换热管束所产生的气体汇合后通过均气板被压缩机吸入。

冷水机组的制冷剂进入蒸发器后，在分配器的作用下将制冷剂沿换热管长度和宽度方向均匀滴淋分配到下方的换热管组件上，制冷剂液体吸收换热管组件内载冷剂的热量后蒸发为制冷剂气体，换热管组件内的制冷剂温度降低，得到制冷量；压缩机通过蒸发器的出气管吸入制冷剂气体，在均气板的作用下，蒸发器内的制冷剂气体在整个蒸发器的长度和宽度方向时候均匀地向上流动，制冷剂完成蒸发器的蒸发吸热过程；在分配器的设置下，使制冷剂液体更均匀的滴落在换热管组件上，增加换热管与制冷剂的接触效果，从而提升换热管组件的换热性能；均气板与分配器相互配合，避免制冷剂液体被气体带出进入到压缩机内，有效的避免了“吸气带液”现象，保证蒸发器使用的可靠性。

所述分配器3包括第一分配盒31和第二分配盒32，所述第一分配盒31设于所述第二分配盒32顶部，所述第一分配盒31上设有第一进气口311，所述第二分配盒32上设有第二进气口321，所述第一分配盒31上设有第一出气口，所述第二进气口321与所述第一出气口相通。

所述第一分配盒31内设有第一隔板312，所述第一隔板312将所述第一分配盒31分隔为上腔和下腔，所述第一隔板312上设有多个第一通孔313。

所述第二分配盒32内设有多个第二隔板322，第二隔板长度方向与分配器长度方向平行，所述第二隔板322在所述第二分配盒32内分隔出多个腔室，所述腔室设于所述第二进气口321下方，所述腔室底部设有多个第二通孔。

所述第二分配盒为锥形结构，所述第二隔板322也为锥形结构，使腔室的截面积逐渐减小。

制冷剂气液混合物通过进气管进入第一分配盒，制冷剂气液混合物进入第一分配盒的上腔内，在静压力差的作用下，制冷剂通过第一通孔进入下腔内，前述制冷剂气液混合物通过第二进气口均匀进入第二分配盒，接收到来自第二进气口处的制冷剂气液混合物后，在总压的驱动下，制冷剂在腔室内沿着第二隔板的长度方向向前流动，在流动的过程中，制冷剂气液混合物在向前流动的同时，制冷剂从第二通孔内流出，需要注意的是，沿着制冷剂的流动方向，这些流动空间的横截面是逐渐减小的，故即使随着制冷剂的流出，制冷剂在这些流动空间内的流动速度与初期流动时相比，仍然无太大变化，从而使得整个流动空间内，静压几乎可以保持不变；整个第二分配盒内设置了若干腔室，这些空间与空间之间流动时的物理特性十分相似，通过确保一个腔室内的流动状态，即可所有腔室内的流动状态，从而确保第二分配盒上每个第二通孔流出的制冷剂气液混合物的质量流量处于较一致的状态。

所述均气板2上设有多个均气孔21，靠近所述第三出气口处的均气孔21直径小于远离所述第三出气口处的均气孔21直径。

均气板设置在蒸发器的顶部，当蒸发器工作时，滴淋换热管束和满溢换热管束表面产生的制冷剂气体在压缩机吸气作用下必须先通过均气板，经过均气板的整流后，才能通过蒸发器出气口进入压缩机吸气口内，均气板的作用是通过避免蒸发器出口的流速集中，降低压缩机发生“吸气带液”现象的可能性；均气板之上设置了多个均气孔，均气孔的流通面积与其位置与蒸发器出气口的距离呈正比关系，即越靠近蒸发器出气口的均气孔，其流通面积越小，反之越远离蒸发器出气口的均气，其流通面积越大。