一体式多蒸发温度的直接膨胀式蒸发器的制作方法

本发明涉及一体式多蒸发温度的直接膨胀式蒸发器，特别适用于能源梯级利用的单元式空气调节机空调设备。属于暖通空调技术领域。

背景技术：

蒸发器属于制冷环路中四大件(压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器)之一，属于制冷系统中的重要组成部分。直接膨胀式蒸发器属于冷却空气的蒸发器，其原理是：空气穿过蒸发器翅片缝隙后获得冷却，冷媒在蒸发器的蒸发管内流动，通过蒸发汽化进行吸热达到制冷的效果。直接膨胀式蒸发器一般用于单元式空气调节机等空调设备上。

制冷系统的制冷性能系数COP与蒸发器的蒸发温度成正比，蒸发温度越高，则制冷COP越高。

现有技术中，直接膨胀式蒸发器，其蒸发管结构形式并联结构，具有为一个冷媒输入端和一个冷媒输出端，即一个直接膨胀式蒸发器，只有一个冷媒输入端和一个冷媒输出端，造成同一直接膨胀式蒸发器内的各蒸发管的蒸发温度相同。因此，采用现有技术的直接膨胀式蒸发器存在如下问题：(1)单个直接膨胀式蒸发器不能形成单元式空气调节机的能源梯级利用结构，制冷系统的制冷性能系数COP低、节能效果差。(2)为了提高制冷系统的制冷性能系数COP，需要在单元式空气调节机中设置多个直接膨胀式蒸发器，以构成能源梯级利用结构，存在结构复杂、体积大和成本高的缺陷。

现有技术的直接膨胀式蒸发器，当冷媒通过节流后，通过分液器分成多通路并联进入蒸发器，而为保证较低的出风温度，蒸发器温度也需保持较低值。从而限制了制冷系统COP的提升。

技术实现要素：

本发明的目的，是为了解决现有技术单个直接膨胀式蒸发器不能形成单元式空气调节机的能源梯级利用结构，制冷系统的制冷性能系数COP低、节能效果差的问题，提供一体式多蒸发温度的直接膨胀式蒸发器。具有使同一台蒸发器可有多个不同的蒸发温度、制冷效率高的特点。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一体式多蒸发温度的直接膨胀式蒸发器，包括壳体及设置在壳体中的散热翅片和蒸发管结构，散热翅片设置在蒸发管结构的表面，其结构特点在于：所述蒸发管结构包括多组冷媒蒸发进/出管结构，全部内置在壳体的内腔；各组排冷媒蒸发进/出管结构相互独立，各具有冷媒输入端和冷媒输出端，各组冷媒蒸发进/出管结构的冷媒输入端通过节流装置连接不同的冷媒输入端、冷媒输出端连接不同压缩机的冷媒输入端，形成多个相互独立的制冷环路；通过不同的冷媒输入端输入具有不同温度的冷媒，形成在单个壳体内具多个蒸发温度的梯级式蒸发管路结构；设置在蒸发管结构表面的翅片为连续不间断的整体结构，构成易清洗和低风阻结构。

本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，外接冷媒经过冷媒循环管进入节流装置的输入端，节流装置的输出端连接冷媒分液器的输入端，冷媒分液器的输出端通过若干条分液管分别连通同组冷媒蒸发进/出管组中的蒸发器冷媒进管，同组冷媒蒸发进/出管组中的若干条冷媒输出管通过冷媒汇集管连通冷媒循环管，通过冷媒循环管连接压缩机的冷媒管输入端；不同冷媒蒸发进/出管组的蒸发器冷媒管，数量可不相同，输入的冷媒温度相同，形成多个蒸发温度的梯级式蒸发管路结构。

进一步地，蒸发管结构包括二组冷媒蒸发进/出管结构，第一组冷媒蒸发进/出管结构由第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b构成，第二组冷媒蒸发进/出管结构由第三至第四排冷媒蒸发进/出管1c-1d构成；第一组冷媒蒸发进/出管结构中，外接冷凝器的冷媒输出端通过冷媒管连通节流装置的输入端，节流装置的输出端连接冷媒分液器的输入端，冷媒分液器的若干个输出端各通过一条分液管后连通第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b中的蒸发器冷媒进管，形成二回程吸热结构；蒸发器冷媒进管的输出端连通蒸发器冷媒出管的输入端，若干条蒸发器冷媒出管的输出端分别连通冷媒汇气管的输入端，冷媒汇气管的输出端通过冷媒循环管外接压缩机的冷媒输入端，由第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b构成该制冷循环中的蒸发器之一；同样道理，第二组冷媒蒸发进/出管结构中，第三至第四排冷媒蒸发进/出管1c-1d构成该制冷循环中的蒸发器之二。

进一步地，蒸发管结构包括三组冷媒蒸发进/出管结构，第一组冷媒蒸发进/出管结构由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成，第二组冷媒蒸发进/出管结构由第二至第三排冷媒蒸发进/出管1b-1c构成，第三组冷媒蒸发进/出管结构由第四至第六排冷媒蒸发进/出管1d-1f构成；第一组冷媒蒸发进/出管结构中，外接冷凝器的冷媒输出端通过冷媒管连通节流装置的输入端，节流装置的输出端连接冷媒分液器的输入端，冷媒分液器的若干个输出端各通过一条分液管后连通第一排冷媒蒸发进/出管1a中的蒸发器冷媒进管，形成二回程吸热结构；蒸发器冷媒进管的输出端连通蒸发器冷媒出管的输入端，若干条蒸发器冷媒出管的输出端分别连通冷媒汇气管的输入端，冷媒汇气管的输出端通过冷媒循环管外接压缩机的冷媒输入端，由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成该制冷循环中的蒸发器之一；同样道理，第二组冷媒蒸发进/出管结构中，第二至第三排冷媒蒸发进/出管1b-1c构成该制冷循环中的蒸发器之二；第三组冷媒蒸发进/出管结构中，冷媒蒸发进/出管结构由第四至第六排冷媒蒸发进/出管1d-1f构成该制冷循环中的蒸发器之三。

进一步地，蒸发管结构包括三组冷媒蒸发进/出管结构，第一组冷媒蒸发进/出管结构由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成，第二组冷媒蒸发进/出管结构由第二至第四排冷媒蒸发进/出管1b-1d构成，第三组冷媒蒸发进/出管结构由第五至第八排冷媒蒸发进/出管1e-1h构成；第一组冷媒蒸发进/出管结构中，外接冷凝器的冷媒输出端通过冷媒管连通节流装置的输入端，节流装置的输出端连接冷媒分液器的输入端，冷媒分液器的若干个输出端各通过一条分液管后连通第一排冷媒蒸发进/出管1a中的蒸发器冷媒进管，形成二回程吸热结构；蒸发器冷媒进管的输出端连通蒸发器冷媒出管的输入端，若干条蒸发器冷媒出管的输出端分别连通冷媒汇气管的输入端，冷媒汇气管的输出端通过冷媒循环管外接压缩机的冷媒输入端，由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成该制冷循环中的蒸发器之一；同样道理，第二组冷媒蒸发进/出管结构中，第二至第四排冷媒蒸发进/出管1b-1d构成该制冷循环中的蒸发器之二；第三组冷媒蒸发进/出管结构中，冷媒蒸发进/出管结构由第五至第八排冷媒蒸发进/出管1e-1h构成该制冷循环中的蒸发器之三。

发明具有如下突出的优点有益效果：

1、本发明由于设置在壳体内的蒸发管结构包括多组冷媒蒸发进/出管结构，全部内置在壳体的内腔；各组排冷媒蒸发进/出管结构相互独立，各具有冷媒输入端和冷媒输出端，各组冷媒蒸发进/出管结构的冷媒输入端通过节流装置连接不同的冷媒输入端、冷媒输出端连接不同压缩机的冷媒输入端，形成多个相互独立的制冷环路；通过不同的冷媒输入端输入具有不同温度的冷媒，形成在单个壳体内具多个蒸发温度的梯级式蒸发管路结构；因此能够解决现有技术单个直接膨胀式蒸发器不能形成单元式空气调节机的能源梯级利用结构，制冷系统的制冷性能系数COP低、节能效果差的问题，具有使同一台蒸发器可有多个不同的蒸发温度、制冷效率高的特点和有益技术效果。

2、本发明通过采用将蒸发器的冷媒蒸发进/出管分组分别连接不同的制冷环路，从而可以使同一台蒸发器可有多个梯级不同的蒸发温度。蒸发温度根据所需处理的空气要求，可以梯级设定不同的蒸发温度。相对常规的直接膨胀式蒸发器只有一个蒸发温度，本发明可提供≥常规蒸发器蒸发温度的梯级不同蒸发温度，从而提高总体平均蒸发温度，提高制冷效率。

3、本发明的蒸发器的翅片为整体连续不间断的，有利于清洗和降低风系统阻力。

附图说明

图1是本发明具体实施例1的外部结构示意图。

图2是本发明具体实施例1的内部结构示意图。

图3是本发明具体实施例1的局部结构示意图。

图4是本发明具体实施例2的外部结构示意图。

图5是本发明具体实施例2的内部结构示意图。

图6是本发明具体实施例2的局部结构示意图。

图7是本发明具体实施例3的外部结构示意图。

图8是本发明具体实施例3的内部结构示意图。

图9是本发明具体实施例3的局部结构示意图。

具体实施方式

具体实施例1：

参照图1-3，本实施例涉及的多蒸发温度的直接膨胀式蒸发器，包括壳体0及设置在壳体0中的散热翅片3和蒸发管结构2，散热翅片3设置在蒸发管结构2的表面，所述蒸发管结构2包括多组冷媒蒸发进/出管结构，全部内置在壳体0的内腔；各组排冷媒蒸发进/出管结构相互独立，各具有冷媒输入端和冷媒输出端，各组冷媒蒸发进/出管结构的冷媒输入端通过节流装置8连接不同的冷媒输入端、冷媒输出端连接不同压缩机的冷媒输入端，形成多个相互独立的制冷环路；通过不同的冷媒输入端输入具有不同温度的冷媒，形成在单个壳体0内具多个蒸发温度的梯级式蒸发管路结构；设置在蒸发管结构2表面的翅片3为连续不间断的整体结构，构成易清洗和低风阻结构。

本实施例中：

外接冷媒经过冷媒循环管进入节流装置8的输入端，节流装置8的输出端连接冷媒分液器6的输入端，冷媒分液器6的输出端通过若干条分液管15分别连通同组冷媒蒸发进/出管组中的蒸发器冷媒进管16，同组冷媒蒸发进/出管组中的若干条冷媒输出管17通过冷媒汇集管7连通冷媒循环管18，通过冷媒循环管18连接压缩机的冷媒管12输入端；不同冷媒蒸发进/出管组的蒸发器冷媒进管16、若干条冷媒输出管17数量不相同，或输入的冷媒媒不相同，形成多个蒸发温度的梯级式蒸发管路结构。

蒸发管结构2包括二组冷媒蒸发进/出管结构，第一组冷媒蒸发进/出管结构由第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b构成，第二组冷媒蒸发进/出管结构由第三至第四排冷媒蒸发进/出管1c-1d构成；第一组冷媒蒸发进/出管结构中，外接冷凝器的冷媒输出端通过冷媒管9连通节流装置8的输入端，节流装置8的输出端连接冷媒分液器6的输入端，冷媒分液器6的若干个输出端各通过一条分液管15后连通第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b中的蒸发器冷媒进管16，形成二回程吸热结构；蒸发器冷媒进管16的输出端连通蒸发器冷媒出管17的输入端，若干条蒸发器冷媒出管17的输出端分别连通冷媒汇气管7的输入端，冷媒汇气管7的输出端通过冷媒循环管18外接压缩机的冷媒输入端12，由第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b构成该制冷循环中的蒸发器之一；同样道理，第二组冷媒蒸发进/出管结构中，第三至第四排冷媒蒸发进/出管1c-1d构成该制冷循环中的蒸发器之二。

本实施例1的工作原理如下：

接自不同冷凝器冷媒管9经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管12接入压缩机，第一至第二排冷媒蒸发进/出管1a-1b构成该制冷循环中的蒸发器之一；接自不同冷凝器冷媒管10经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第三至第四排冷媒蒸发进/出管1c-1d中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管13接入压缩机，第三至第四排冷媒蒸发进/出管1c-1d构成该制冷循环中的蒸发器之二。

本实施例可实现两个蒸发温度的直接膨胀式蒸发器结构。其中0为蒸发器，1a-1d为第一至第四排冷媒蒸发进/出管，4为空气进风，5为空气出风，9、10为接不同自冷凝器冷媒管，12、13为接去不同压缩机的冷媒管，15为冷媒分液管，16为蒸发器冷媒进管，17为蒸发器冷媒出管，18为冷媒循环管。

图3表示蒸发器内第1排冷媒蒸发进/出管流动方式，冷媒从蒸发器冷媒进管16进入，冷媒流至蒸发器另外一端时，通过弯头接至蒸发器冷媒出管17流出。该过程中，冷媒流程为一去一回，称为两回程。其他排冷媒蒸发进/出管流动方式可据此结合图2确定。

本实施例1将蒸发器0中的各冷媒蒸发进/出管1a-1h，分组接入两个不同的压缩机制冷环路内，每组冷媒蒸发进/出管作为各自不同压缩机制冷环路中的蒸发器，各分组冷媒蒸发进/出管之间为独立关系，互不影响，从而可以设定不同的蒸发温度，实现同一个蒸发器具有2种蒸发温度。各蒸发温度沿空气流动方向，即4→5的方向，依次降低，比如13℃、10℃。

具体实施例2：

参照图4-图6，本实施例的特点是：蒸发管结构2包括三组冷媒蒸发进/出管结构，第一组冷媒蒸发进/出管结构由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成，第二组冷媒蒸发进/出管结构由第二至第三排冷媒蒸发进/出管1b-1c构成，第三组冷媒蒸发进/出管结构由第四至第六排冷媒蒸发进/出管1d-1f构成；第一组冷媒蒸发进/出管结构中，外接冷凝器的冷媒输出端通过冷媒管9连通节流装置8的输入端，节流装置8的输出端连接冷媒分液器6的输入端，冷媒分液器6的若干个输出端各通过一条分液管15后连通第一排冷媒蒸发进/出管1a中的蒸发器冷媒进管16，形成二回程吸热结构；蒸发器冷媒进管16的输出端连通蒸发器冷媒出管17的输入端，若干条蒸发器冷媒出管17的输出端分别连通冷媒汇气管7的输入端，冷媒汇气管7的输出端通过冷媒循环管18外接压缩机的冷媒输入端12，由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成该制冷循环中的蒸发器之一；同样道理，第二组冷媒蒸发进/出管结构中，第二至第三排冷媒蒸发进/出管1b-1c构成该制冷循环中的蒸发器之二；第三组冷媒蒸发进/出管结构中，冷媒蒸发进/出管结构由第四至第六排冷媒蒸发进/出管1d-1f构成该制冷循环中的蒸发器之三。

本实施例2的工作原理如下：

接自不同冷凝器冷媒管9经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第一排冷媒蒸发进/出管1a中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管12接入压缩机，第一排冷媒蒸发进/出管1a构成该制冷循环中的蒸发器之一；接自不同冷凝器冷媒管10经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第二至第三排冷媒蒸发进/出管1b-1c中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管13接入压缩机，第二排至第三排冷媒蒸发进/出管1b-1c构成该制冷循环中的蒸发器之二；接自不同冷凝器冷媒管11经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第四至第六排冷媒蒸发进/出管1d-1f中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程或三回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管14接入压缩机，第四至第六排冷媒蒸发进/出管1d-1f构成该制冷循环中的蒸发器之三。其余同具体实施例1。

图5表示六排可实现三个蒸发温度的直接膨胀式蒸发器接管。其中0为蒸发器，1a-1f为第1-第6排冷媒蒸发进/出管，2为蒸发管，3为翅片，4为空气进风，5为空气出风，6为冷媒分液器，7为冷媒汇气管，8为节流装置，9,10,11为接不同自冷凝器冷媒管，12,13,14为接去不同压缩机的冷媒管，15为冷媒分液管，16为蒸发器冷媒进管，17为蒸发器冷媒出管，18为冷媒循环管。

图6表示蒸发器内第1排冷媒蒸发进/出管流动方式，冷媒从蒸发器冷媒进管16进入，冷媒流至蒸发器另外一端时，通过弯头接至蒸发器冷媒出管17流出。该过程中，冷媒流程为一去一回，称为两回程。其他排冷媒蒸发进/出管流动方式可据此结合图5确定。

本实施例将蒸发器0中的各冷媒蒸发进/出管1a-1f，分组接入3个不同的压缩机制冷环路内，每组冷媒蒸发进/出管作为各自不同压缩机制冷环路中的蒸发器，各分组冷媒蒸发进/出管之间为独立关系，互不影响，从而可以设定3个不同的蒸发温度，实现同一个蒸发器具有3种蒸发温度。各蒸发温度沿空气流动方向，即4→5的方向，依次降低，如15℃、12.5℃、10℃。

具体实施例3：

参照图7-图9，本实施例的特点是：蒸发管结构2包括三组冷媒蒸发进/出管结构，第一组冷媒蒸发进/出管结构由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成，第二组冷媒蒸发进/出管结构由第二至第四排冷媒蒸发进/出管1b-1d构成，第三组冷媒蒸发进/出管结构由第五至第八排冷媒蒸发进/出管1e-1h构成；第一组冷媒蒸发进/出管结构中，外接冷凝器的冷媒输出端通过冷媒管9连通节流装置8的输入端，节流装置8的输出端连接冷媒分液器6的输入端，冷媒分液器6的若干个输出端各通过一条分液管15后连通第一排冷媒蒸发进/出管1a中的蒸发器冷媒进管16，形成二回程吸热结构；蒸发器冷媒进管16的输出端连通蒸发器冷媒出管17的输入端，若干条蒸发器冷媒出管17的输出端分别连通冷媒汇气管7的输入端，冷媒汇气管7的输出端通过冷媒循环管18外接压缩机的冷媒输入端12，由第一排冷媒蒸发进/出管1a构成该制冷循环中的蒸发器之一；同样道理，第二组冷媒蒸发进/出管结构中，第二至第四排冷媒蒸发进/出管1b-1d构成该制冷循环中的蒸发器之二；第三组冷媒蒸发进/出管结构中，冷媒蒸发进/出管结构由第五至第八排冷媒蒸发进/出管1e-1h构成该制冷循环中的蒸发器之三。

本实施例2的工作原理如下：

接自不同冷凝器冷媒管9经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第一排冷媒蒸发进/出管1a中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管12接入压缩机，第一排冷媒蒸发进/出管1a构成该制冷循环中的蒸发器之一；接自不同冷凝器冷媒管10经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第二至第四排冷媒蒸发进/出管1b-1d中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管13接入压缩机，第二排至第四排冷媒蒸发进/出管1b-1d构成该制冷循环中的蒸发器之二；接自不同冷凝器冷媒管11经过冷媒循环管进入节流装置8，经节流后进入冷媒分液器6，经过分液管15分别进入第五至第八排冷媒蒸发进/出管1e-1h中的蒸发器冷媒进管16，经过两回程或三回程吸热后从蒸发器冷媒出管17出来，再接入冷媒汇气管7，经冷媒循环管18由接去不同压缩机的冷媒管14接入压缩机，第五至第八排冷媒蒸发进/出管1e-1h构成该制冷循环中的蒸发器之三。其余同具体实施例1。

图8表示八排可实现3个蒸发温度的直接膨胀式蒸发器接管。其中0为蒸发器，1a-1g为第1-第8排冷媒蒸发进/出管，2为蒸发管，3为翅片，4为空气进风，5为空气出风，6为冷媒分液器，7为冷媒汇气管，8为节流装置，9,10,11为接不同自冷凝器冷媒管，12,13,14为接去不同压缩机的冷媒管，15为冷媒分液管，16为蒸发器冷媒进管，17为蒸发器冷媒出管，18为冷媒循环管。

图9表示蒸发器内第一排冷媒蒸发进/出管流动方式，冷媒从蒸发器冷媒进管16进入，冷媒流至蒸发器另外一端时，通过弯头接至蒸发器冷媒出管17流出。该过程中，冷媒流程为一去一回，称为两回程。其他排冷媒蒸发进/出管流动方式可据此结合图8确定。

本实施例3将蒸发器0中的各冷媒蒸发进/出管1a-1h，分组接入3个不同的压缩机制冷环路内，每组冷媒蒸发进/出管作为各自不同压缩机制冷环路中的蒸发器，各分组冷媒蒸发进/出管之间为独立关系，互不影响，从而可以设定3个不同的蒸发温度，实现同一个蒸发器具有3种蒸发温度。各蒸发温度沿空气流动方向，即4→5的方向，依次降低，如15℃、12.5℃、10℃。

发明的其他具体实施例中，蒸发管结构2可以包括四组以上的冷媒蒸发进/出管结构，组冷媒蒸发进/出管结构的冷媒蒸发进/出管的数量和结构可以参照具体实施例1至3确定，其中各冷媒蒸发进/出管的分组可以根据实际每个压缩机所提供的冷量大小确定，同时某排冷媒蒸发进/出管还可一部分进出管属于其中一个蒸发器，其他部分冷媒蒸发进/出管可以属于另外一个蒸发器。

其中冷媒蒸发进/出管在蒸发器内的流动回程数可以1回程、2回程、3回程及以上各种回程数。

由于一般空调系统，直接膨胀式蒸发器处理空气的进风温度为27℃左右，出风温度为15℃左右，其蒸发温度一般设计为9℃左右用来保证出风温度，而实际上在进风处，空气温度为27℃，进风处的蒸发器蒸发温度可以适当提高，同样可以保证出风温度不变，但此时蒸发器的整体蒸发温度提高，制冷COP将更高。

本发明是为提高空调制冷COP，从能源梯级利用角度，提出一种多蒸发温度的直接膨胀式蒸发器。