管壳式蒸发器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采暖、通风和空调(“HVAC”)系统，并且尤其涉及用于HVAC制冷系统的管壳式蒸发器。通常，所描述的系统和方法控制例如可用于制冷器的管壳式蒸发器中的流体(例如，制冷剂和工艺流体)。
【背景技术】
[0002]制冷器(例如用于HVAC系统)一般可包括压缩机、冷凝器和蒸发器，以形成制冷环路。压缩机一般被设置成压缩制冷剂蒸汽，而冷凝器一般被设置成使制冷剂蒸汽凝结成液态制冷剂。蒸发器一般被设置成使制冷剂液体蒸发并调节工艺流体例如水。
[0003]制冷器的蒸发器可以是管壳式换热器，所述管壳式换热器通常包括密封的壳中的换热管。管壳式蒸发器一般具有壳程和管程。在一些蒸发器中(例如干式膨胀蒸发器)，壳程可被设置成运送工艺流体，例如水；而管程可被设置成运送制冷剂。蒸发器可被设置成有助于管程中的制冷剂与壳程中的工艺流体之间的热交换。为便于将制冷剂分配入换热管，蒸发器通常在制冷剂箱中具有分配器组件。
【发明内容】
[0004]本发明披露了管壳式蒸发器的实施例。在一些实施例中，蒸发器可包括壳程和管程。在一些实施例中，壳程被设置成接纳工艺流体；而管程被设置成接纳制冷剂。在一些实施例中，管壳式蒸发器可被设置成具有可有助于将制冷剂均匀分配到蒸发器的管程的特征。
[0005]一些蒸发器可包括内部折流板。所述内部折流板通常被设置成弓I导工艺流体在蒸发器的壳程中流动。工艺流体可能在管束和壳的内表面之间的某一区域处绕过管束。工艺流体还可能绕过折流板和壳的内表面之间的内部折流板。在一些实施例中，蒸发器可被设置成具有可有助于防止工艺流体绕过内部折流板与蒸发器的壳的内表面之间以及管束与壳的内表面之间的特征。
[0006]在一些实施例中，蒸发器可包括制冷剂箱，所述制冷剂箱包括制冷剂入口和制冷剂出口。蒸发器可包括制冷剂分配组件，所述分配组件包括分配箱和多个制冷剂分配器。在一些实施例中，分配箱可被设置成覆盖制冷剂入口，而制冷剂入口可通过分配箱与多个制冷剂分配器流体相通。在一些实施例中，多个制冷剂分配器相对于制冷剂入口沿分配箱的一方向横向设置。
[0007]在一些实施例中，多个制冷剂分配器的每一个包括圆顶状部分，所述圆顶状部分位于柱状部分之上，并且圆顶状部分和柱状部分被设置成具有多个孔以分配制冷剂。
[0008]在一些实施例中，圆顶状部分可包括相对闭合的端部部分。在一些实施例中，相对闭合的端部部分可被设置成无孔。在一些实施例中，多个制冷剂分配器可具有孔，所述孔被设置成允许制冷剂流出分配组件。
[0009]在一些实施例中，制冷剂箱的制冷剂出口和制冷剂入口被分隔器分开。分隔器可在制冷剂出口和制冷剂入口之间与蒸发器的管板形成不透制冷剂的密封。
[0010]在一些实施例中，制冷剂箱可包括下部隔板，所述下部隔板可被设置在制冷剂入口下方的位置，相对于制冷剂入口更接近蒸发器的底部。在一些实施例中，下部隔板可与管板形成间隙。
[0011]在一些实施例中，蒸发器可包括多个内部折流板，并且每个内部折流板可具有切除区域，所述切除区域被设置成在折流板和蒸发器的内表面之间形成空间。侧向切除区域被设置成容纳密封板，所述密封板延伸蒸发器的整个长度。在一些实施例中，密封板被设置成在密封板与壳的内表面之间形成第一不透工艺流体的密封，并且在密封板与多个内部折流板的每一个之间形成第二不透工艺流体的密封。由密封板与壳的内表面和内部折流板形成的密封可有助于防止工艺流体从内部折流板和壳的内表面之间绕过。密封板还可有助于使工艺流体排出由于缺少换热管而具有较低换热效率的区域。
[0012]实施例的其它特征和方面通过下文的详细说明和附图会变得显而易见。
【附图说明】
[0013]现在参见附图，其中相同的附图标记贯穿全文表示相应的部件。
[0014]图1是根据一个实施例的蒸发器的局部剖切和分解的透视图。应当指出，图1省略了一些换热管。
[0015]图2A-2E示出了根据另一实施例的制冷剂箱的不同方面。图2A是前视透视图。图2B是移去制冷剂分配组件之后的前视透视图。图2C示出了制冷剂分配组件的透视图。图2D示出了制冷剂箱的前视图。图2E是由图2D中的线2E-2E剖开的剖视图。
[0016]图3示出了制冷剂分配器的另一实施例。
[0017]图4A-4C示出了根据另一实施例的蒸发器的不同方面。图4A示出了移去蒸发器的壳后的透视图。图4B示出了蒸发器的内部折流板。图4C示出了蒸发器的前视剖视图。
【具体实施方式】
[0018]多种管壳式的蒸发器已经被开发。通常，管壳式蒸发器包括穿过蒸发器的密封的壳的换热管。换热管被设置成运送一种流体，形成管程。壳被设置成运送另一种流体，形成壳程。管程和壳程可形成热交换关系，以有助于两种流体之间的热交换。在一些蒸发器中，例如干式膨胀蒸发器，壳程被设置成运送工艺流体，而管程被设置成运送制冷剂。
[0019]本文所披露的实施例涉及管壳式蒸发器，例如干式膨胀蒸发器。在一些实施例中，管程被设置成运送制冷剂；而壳程被设置成运送工艺流体，例如水。在一些实施例中，蒸发器可包括分配器组件，所述分配器组件具有被设置成有助于将制冷剂均匀分配入管程的换热管的特征。在一些实施例中，壳程可包括密封板，以有助于减少工艺流体在壳的内表面之间和/或内部折流板与壳程中壳的内表面之间绕过管束。本文所披露的实施例可有助于增大蒸发器的效率和可靠性，并可有助于减小蒸发器的尺寸。
[0020]参见构成本发明一部分的附图，其中通过所示的实施例示出了可实施的实施例。术语“流体”是一般术语，可以指制冷剂和/或工艺流体，例如水。应当理解，本文所用的术语旨在描述附图和实施例，并且不应当被视为限定本申请的保护范围。
[0021]图1示出了根据一个实施例的管壳式蒸发器100的局部剖切和分解的视图。蒸发器100包括壳110，所述壳I1具有第一端112和第二端114。壳110包括工艺流体入口116和工艺流体出口 118，形成壳程。工艺流体入口 116被设置成接纳工艺流体，例如水；而工艺流体出口 118被设置成引导调节后的工艺流体离开壳110。通常，工艺流体入口 116更靠近第一端112，而工艺流体出口 118更靠近第二端114。应当理解，在一些实施例中，工艺流体出口可更靠近第一端112，而工艺流体出口可更靠近蒸发器100的第二端114。
[0022]包括多个换热管120的管束119沿由壳110的长度L限定的纵向方向穿过第一端112和第二端114之间的壳110。管束119的换热管120形成管程。换热管120的开口端122连接至靠近壳110的第一端112的管板140。开口端122在管板140上形成入口区域122a和出口区域122b。入口区域122a通常被设置成接纳制冷剂并将制冷剂分配到换热管120。出口区域122b通常被设置成引导制冷剂离开换热管120。蒸发器100还包括制冷剂箱130，所述制冷剂箱130被设置成连接至管板140。制冷剂箱130被设置成将制冷剂分配入换热管120并引导制冷剂离开换热管120。
[0023]蒸发器100还包括密封板150，所述密封板150沿由壳110的长度L限定的纵向方向穿过壳110。密封板150被设置成接触壳110内部的内部折流板152。内部折流板152可被设置成引导壳110内部的工艺流体流动。密封板150可有助于填充蒸发器的管束119与内表面190之间的区域，并从该区域排出工艺流体。密封板150还可有助于在内部折流板152与壳110之间形成不透工艺流体的密封，和/或有助于排出壳110内部的工艺流体。
[0024]通常，每一个换热管120都始于管板140的入口区域122a，沿由长度L限定的纵向方向穿过壳110，并随后在壳110的第二端114处作“U”形弯曲121。换热管120随后再次沿由长度L限定的纵向方向穿过壳110，然后止于管板140的出口区域122b。在一些实施例中，换热管是连续的管，可被称作“U”形管。
[0025]在蒸发器100中，通常朝向壳110的底部111的区域没有任何换热管120，这一般类似于朝向壳110的底部111的管板140上的一个空白区域122c。
[0026]制冷剂箱130具有制冷剂入口 132和制冷剂出口 134，其中所述制冷剂入口 132与管板140的入口区域122a形成流体相通，而所述制冷剂出口 134与管板140的出口区域122b