一种用于降膜蒸发器的分配器、降膜蒸发器的制作方法

本发明涉及降膜蒸发器装置技术领域，尤指一种用于降膜蒸发器的分配器、降膜蒸发器。

背景技术：

降膜蒸发器的分配器的结构决定了制冷剂分配效果。经过膨胀阀节流之后的制冷剂处于气液两相态，被蒸发的液体在所有方向膨胀，引起交叉流动，单靠现有技术的布液器不能解决制冷剂液滴分配不均匀的问题，且飞溅的液滴有被气体携带至压缩机的风险。因此，怎样提高制冷剂分配均衡性，并降低液滴被携带至压缩机的风险是本领域技术人员亟待解决的难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于降膜蒸发器的分配器、降膜蒸发器，气液分离效果优良；由于气相制冷剂于分配器的停留时间较短，进而降低了制冷剂过热度的作用；同时还降低了飞溅的液相制冷剂被气相的制冷剂携带至压缩机的风险。

本发明提供的技术方案如下：

一种用于降膜蒸发器的分配器，包括：

盖板、弧形布液板和出气侧板；

所述出气侧板设于所述弧形布液板的外周边，使得所述出气侧板和所述弧形布液板围设形成空腔，所述弧形布液板的圆心朝向所述空腔设置；

所述盖板盖设于所述空腔，所述盖板设有用于将气液两相制冷剂导向所述空腔的通道；

所述出气侧板设有多个用于将所述空腔的气相制冷剂导向压缩机的通气孔；所述出气侧板与所述弧形布液板成角度设置，所述出气侧板的一端与所述弧形布液板连接，所述出气侧板朝向远离所述空腔一侧倾斜；

所述弧形布液板设有多个用于将所述空腔的液相制冷剂导向制冷管的布液孔。

本技术方案中，通过空腔实现气液两相的制冷剂的收集并分离，使得液相制冷剂通过布液孔流向制冷管一侧，而气相制冷剂通过通气孔流向压缩机，在气相制冷剂由空腔流向通气孔的过程中，由于出气侧板的倾斜设置，使得气相制冷剂携带的液相制冷剂会在其自身重力作用下沿出气侧板回流至空腔，进而流向制冷管；飞溅的液相制冷剂也因空腔的盖板的阻挡而反向流向布液孔；气液两相的制冷剂在空腔内实现了初次气液分离，携带有液相制冷剂的气相制冷剂因为拐角设计(出气侧板和弧形布液板的倾斜设置)而需要爬坡，从而实现二次气液分离；气液分离效果优良；由于气相制冷剂于分配器的停留时间较短，进而降低了制冷剂过热度的作用；同时还降低了飞溅的液相制冷剂被气相的制冷剂携带至压缩机的风险；弧形布液板的弧面设计增加了本分配器的有效工作面积，使得制冷管可成伞形分布(即制冷管可布置于降膜蒸发器的侧壁)，从而提高了降膜蒸发器的制冷量，提高了降膜蒸发器的工作效率。

进一步优选地，所述出气侧板的倾斜角度α的取值范围为：0＜α≤30°。

本技术方案中，出气侧板的角度优化可降低气相制冷剂流向压缩机的流阻，从而缩短气相制冷剂于本分配器的停留时间，进而进一步降低了制冷剂过热度的作用。

进一步优选地，所述布液孔为圆台孔，所述布液孔的小径端靠近所述空腔设置。

本技术方案中，使得布液孔在布液过程中形成伞形喷射，加大了液相制冷剂的有效喷射面积，从而提高了制冷剂与制冷管的接触面积，使得制冷剂和制冷管充分接触浸润，从而提高降膜蒸发器的制冷量。

进一步优选地，至少一个所述布液孔的中心轴线垂直于所述弧形布液板；或，至少一个所述布液孔的中心轴线与所述弧形布液板呈角度设置，使得所述布液孔的大径端朝向所述出气侧板一侧倾斜。

本技术方案中，布液孔可垂直或倾斜设置于收集腔体的下侧壁，当布液孔倾斜设置时，进一步增加了制冷管的数量，提高降膜蒸发器的制冷量。

进一步优选地，所述空腔设有一布液板并将所述空腔分设为第一子空腔和第二子空腔，所述布液板与所述盖板平行设置；所述布液板设有多个连通所述第一子空腔和所述第二子空腔的通液孔；使得所述盖板、所述布液板、所述出气侧板和所述第一子空腔形成一级布液器，所述布液板、所述出气侧板、所述弧形布液板和所述第二子空腔形成二级布液器。

进一步优选地，所述布液板为圆心靠近所述第一子空腔设置弧面结构；或，所述布液板为平面结构。

本技术方案中，通过两级气液分离，从而加快气液分离的速率，有效避免气液交叉混流；增加了气液分离率和流向压缩机的气相制冷剂量，进而进一步降低了制冷剂过热度的作用；更优的，一级布液器的缓冲作用和二级布液器均衡布液，大大提高了本发明的液相制冷剂布液的均衡性和稳定性。

本发明还公开了一种降膜蒸发器，包括：

蒸发器筒体，分配器和制冷管；

所述分配器和所述制冷管容设于所述蒸发器筒体的内部空间；

所述蒸发器筒体设有用于导入气液两相制冷剂的进口，以及与压缩机流体地连接的出口；

所述分配器包括盖板、弧形布液板和出气侧板；所述出气侧板设于所述弧形布液板的外周边，使得所述出气侧板和所述弧形布液板围设形成空腔，所述弧形布液板的圆心朝向所述空腔设置；所述盖板盖设于所述空腔，所述盖板设有用于将气液两相制冷剂导向所述空腔的通道；所述出气侧板设有多个用于将所述空腔的气相制冷剂导向压缩机的通气孔；所述出气侧板与所述弧形布液板成角度设置，所述出气侧板的一端与所述弧形布液板连接，所述出气侧板朝向远离所述空腔一侧倾斜；所述弧形布液板设有多个用于将所述空腔的液相制冷剂导向制冷管的布液孔；

所述通道与所述进口流体地连接；

所述通气孔与所述出口流体地连接；

所述制冷管铺设于所述弧形布液板远离所述空腔一侧的下方。

本技术方案中，通过空腔实现气液两相的制冷剂的收集并分离，使得液相制冷剂通过布液孔流向制冷管一侧，而气相制冷剂通过通气孔流向压缩机，在气相制冷剂由空腔流向通气孔的过程中，由于出气侧板的倾斜设置，使得气相制冷剂携带的液相制冷剂会在其自身重力作用下沿出气侧板回流至空腔，进而流向制冷管；飞溅的液相制冷剂也因空腔的盖板的阻挡而反向流向布液孔；气液两相的制冷剂在空腔内实现了初次气液分离，携带有液相制冷剂的气相制冷剂因为拐角设计(出气侧板和弧形布液板的倾斜设置)而需要爬坡，从而实现二次气液分离；气液分离效果优良；由于气相制冷剂于分配器的停留时间较短，进而降低了制冷剂过热度的作用；同时还降低了飞溅的液相制冷剂被气相的制冷剂携带至压缩机的风险；弧形布液板的弧面设计增加了本分配器的有效工作面积，使得制冷管可成伞形分布(即制冷管可布置于降膜蒸发器的侧壁)，从而提高了降膜蒸发器的制冷量，提高了降膜蒸发器的工作效率。

进一步优选地，所述出气侧板的倾斜角度α的取值范围为：0＜α≤30°。

本技术方案中，出气侧板的角度优化可降低气相制冷剂流向压缩机的流阻，从而缩短气相制冷剂于本分配器的停留时间，进而进一步降低了制冷剂过热度的作用。

进一步优选地，所述布液孔为圆台孔，所述布液孔的小径端靠近所述空腔设置。

本技术方案中，使得布液孔在布液过程中形成伞形喷射，加大了液相制冷剂的有效喷射面积，从而提高了制冷剂与制冷管的接触面积，使得制冷剂和制冷管充分接触浸润，从而提高降膜蒸发器的制冷量。

进一步优选地，所述空腔设有一布液板并将所述空腔分设为第一子空腔和第二子空腔，所述布液板与所述盖板平行设置；所述布液板设有多个连通所述第一子空腔和所述第二子空腔的通液孔；使得所述盖板、所述布液板、所述出气侧板和所述第一子空腔形成一级布液器，所述布液板、所述出气侧板、所述弧形布液板和所述第二子空腔形成二级布液器。

本技术方案中，通过两级气液分离，从而加快气液分离的速率，有效避免气液交叉混流；增加了气液分离率和流向压缩机的气相制冷剂量，进而进一步降低了制冷剂过热度的作用；更优的，一级布液器的缓冲作用和二级布液器均衡布液，大大提高了本发明的液相制冷剂布液的均衡性和稳定性。

本发明提供的一种用于降膜蒸发器的分配器、降膜蒸发器，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明中，通过空腔实现气液两相的制冷剂的收集并分离，使得液相制冷剂通过布液孔流向制冷管一侧，而气相制冷剂通过通气孔流向压缩机，在气相制冷剂由空腔流向通气孔的过程中，由于出气侧板的倾斜设置，使得气相制冷剂携带的液相制冷剂会在其自身重力作用下沿出气侧板回流至空腔，进而流向制冷管；飞溅的液相制冷剂也因空腔的盖板的阻挡而反向流向布液孔；气液两相的制冷剂在空腔内实现了初次气液分离，携带有液相制冷剂的气相制冷剂因为拐角设计(出气侧板和弧形布液板的倾斜设置)而需要爬坡，从而实现二次气液分离；气液分离效果优良；由于气相制冷剂于分配器的停留时间较短，进而降低了制冷剂过热度的作用；同时还降低了飞溅的液相制冷剂被气相的制冷剂携带至压缩机的风险；弧形布液板的弧面设计增加了本分配器的有效工作面积，使得制冷管可成伞形分布(即制冷管可布置于降膜蒸发器的侧壁)，从而提高了降膜蒸发器的制冷量，提高了降膜蒸发器的工作效率。

2、本发明中，布液孔设置呈圆台状，使得布液孔在布液过程中形成伞形喷射，加大了液相制冷剂的有效喷射面积，从而提高了制冷剂与制冷管的接触面积，使得制冷剂和制冷管充分接触浸润，提高降膜蒸发器的制冷量。进一步地，当布液孔倾斜设置时，进一步增加了制冷管的数量，提高降膜蒸发器的制冷量。

3、本发明中，通过两级气液分离，从而加快气液分离的速率，有效避免气液交叉混流；增加了气液分离率和流向压缩机的气相制冷剂量，进而进一步降低了制冷剂过热度的作用；更优的，一级布液器的缓冲作用和二级布液器均衡布液，大大提高了本发明的液相制冷剂布液的均衡性和稳定性。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对用于降膜蒸发器的分配器、降膜蒸发器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的用于降膜蒸发器的分配器的第一种实施例爆炸图结构示意图；

图2是图1的右视图结构示意图；

图3是本发明的降膜蒸发器的一种实施例结构示意图；

图4是图3的前视图结构示意图。

附图标号说明：

1.分配器，11.一级布液器，111.盖板，1111.通道，112.布液板，1121.通液孔，113.第一子空腔，12.二级布液器，121.弧形布液板，1211.布液孔，12111.小径端，12112.大径端，122.第二子空腔，13.出气侧板，131.通气孔，2.蒸发器筒体，21.内部空间，22.进口，23.出口，3.制冷管。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本文中，上、下、左和右是指所描述的附图的上、下、左和右，并不完全代表实际情况。

在实施例一中，如图1-4所示，一种用于降膜蒸发器的分配器，包括：盖板111、弧形布液板121和出气侧板13；出气侧板13设于弧形布液板121的外周边，使得出气侧板13和弧形布液板121围设形成空腔，弧形布液板121的圆心朝向空腔设置；盖板111盖设于空腔，盖板111设有用于将气液两相制冷剂导向空腔的通道1111；出气侧板13设有多个用于将空腔的气相制冷剂导向压缩机的通气孔131；出气侧板13与弧形布液板121成角度设置，出气侧板13的一端与弧形布液板121连接，出气侧板13朝向远离空腔一侧倾斜；弧形布液板121设有多个用于将空腔的液相制冷剂导向制冷管3的布液孔1211。在实际应用中，由膨胀阀过来的气液两相制冷剂通过通道1111进入空腔，此时，进入空腔的气液两相制冷剂初次实现气液分离，即液相制冷剂通过布液孔1211流向制冷管3(如铜管)，而气相制冷剂流向通气孔131，在此过程，被气相制冷剂携带的液相制冷剂在重力作用下二次实现气液分离，液相制冷剂顺着出气侧板13的内侧壁流向弧形布液板121，而气相制冷剂则通过通气孔131流向压缩机。

通过空腔实现气液两相的制冷剂的收集并分离，使得液相制冷剂通过布液孔1211流向制冷管3一侧，而气相制冷剂通过通气孔131流向压缩机，在气相制冷剂由空腔流向通气孔131的过程中，由于出气侧板13的倾斜设置，使得气相制冷剂携带的液相制冷剂会在其自身重力作用下沿出气侧板13回流至空腔，进而流向制冷管3；飞溅的液相制冷剂也因空腔的盖板111的阻挡而反向流向布液孔1211；气液两相的制冷剂在空腔内实现了初次气液分离，携带有液相制冷剂的气相制冷剂因为拐角设计(出气侧板13和弧形布液板121的倾斜设置)而需要爬坡，从而实现二次气液分离；气液分离效果优良；弧形布液板121的弧面设计增加了本分配器1的有效工作面积，使得制冷管3可成伞形分布(即制冷管3可布置于降膜蒸发器的侧壁)。

在实施例二中，如图1-4所示，在实施例一的基础上，出气侧板13的倾斜角度α(出气侧板13与上下方向的夹角)的取值范围为：0＜α≤30°。当然，在实际应用中，出气侧板13的倾斜角度也可大于30°，但也应属于本发明的保护范围。优选地，弧形布液板121的深度尺寸为其半径尺寸的5-75％。优选地，布液孔1211为圆台孔，布液孔1211的小径端12111靠近空腔设置。进一步优选地，至少一个布液孔1211的中心轴线垂直于弧形布液板121，当然，布液孔1211的布置方式也可为：至少一个布液孔1211的中心轴线与弧形布液板121呈角度设置，使得布液孔1211的大径端12112朝向出气侧板13一侧倾斜。在实际应用中，盖板111、出气侧板13和/或弧形布液板121可相互为独立结构，也可为两两一体成型，也可为三者一体成型。优选地，相互独立的两个独立结构优选可拆卸式连接，如通过卡扣、扣合、螺栓等连接方式。

如图4所示，布液孔1211的中心轴线与上下方向的夹角β的大小范围为0-85°，这样将布液孔1211倾斜设置，使得降膜蒸发器不仅在下方设置制冷管3，降膜蒸发器的侧壁也可设置制冷管3，从而增加了制冷管3的布设面积，由于降膜蒸发器的制冷剂由上往下流通，布液孔1211倾斜设置同时大大增加了制冷管3的浸润率，大大提高降膜蒸发器的制冷量。在实际应用中，空腔的截面形状可为规则的长方体、扇形、椭圆形等，也可为不规则的形状。优选地，优选为两个出气侧板13相对设置于弧形布液板121的两侧，而弧形布液板121的另外相对设置的两侧分别设置有挡板，使得空腔内的气相制冷剂只能从出气侧板13的通气孔131流向压缩机。

在实施例三中，如图1-4所示，在实施例一或二的基础上，空腔设有一布液板112并将空腔分设为第一子空腔113和第二子空腔122，布液板112与盖板111平行设置；布液板112设有多个连通第一子空腔113和第二子空腔122的通液孔1121；使得盖板111、布液板112、出气侧板13和第一子空腔113形成一级布液器11，布液板112、出气侧板13、弧形布液板121和第二子空腔122形成二级布液器12。使得气液两相制冷剂先于第一子空腔113进行气液分离，且液相以及部分气相制冷剂通过通气孔131流向第二子空腔122实现二次气液分离，且再加上出气侧板13的两次气液分离，总共实现了四次气液分离，第二子空腔122的气液两相制冷剂通过布液板112实现了二次布液，大大提高了流向弧形布液板121的液相制冷剂的均衡性，在实际应用中，设置于第一子空腔113的出气侧板13和设置于第二子空腔122的出气侧板13优选为一体成型也可为相互独立的结构，且两者的倾斜角度可相同或不同。布液板112与弧形布液板121也可一体成型或者相互独立存在。由于相对设置的两个出气侧板13是呈角度设置的，因此，布液板112可直接搁置于空腔内而被相对设置的两个出气侧板13所承托，当然，布液板112也可由相对设置的两个出气侧板13和/或挡板设置的台阶、凹凸配合、连接件连接或承托凸台等方式实现架空设置。布液板112为圆心靠近第一子空腔113设置弧面结构或为平面结构均可。且通液孔1121可为圆柱孔或与布液孔1211的结构相同，均为圆台孔。当然，通液孔1121与布液孔1211的数量、尺寸可相同或不同，沿上下方向的布置方式可相对设置或错位布置。

在实施例四中，如图1-4所示，一种降膜蒸发器，包括：蒸发器筒体2，分配器1和制冷管3；分配器1和制冷管3容设于蒸发器筒体2的内部空间21；蒸发器筒体2设有用于导入气液两相制冷剂的进口22，以及与压缩机流体地连接的出口23；分配器1包括盖板111、弧形布液板121和出气侧板13；出气侧板13设于弧形布液板121的外周边，使得出气侧板13和弧形布液板121围设形成空腔，弧形布液板121的圆心朝向空腔设置；盖板111盖设于空腔，盖板111设有用于将气液两相制冷剂导向空腔的通道1111；出气侧板13设有多个用于将空腔的气相制冷剂导向压缩机的通气孔131；出气侧板13与弧形布液板121成角度设置，出气侧板13的一端与弧形布液板121连接，出气侧板13朝向远离空腔一侧倾斜；弧形布液板121设有多个用于将空腔的液相制冷剂导向制冷管3的布液孔1211；通道1111与进口22流体地连接；通气孔131与出口23流体地连接；制冷管3铺设于弧形布液板121远离空腔一侧的下方。

在实施例五中，如图1-4所示，在实施例四的基础上，出气侧板13的倾斜角度α(出气侧板13与上下方向的夹角)的取值范围为：0＜α≤30°。当然，在实际应用中，出气侧板13的倾斜角度也可大于30°，但也应属于本发明的保护范围。优选地，弧形布液板121的深度尺寸为其半径尺寸的5-75％。优选地，布液孔1211为圆台孔，布液孔1211的小径端12111靠近空腔设置。进一步优选地，至少一个布液孔1211的中心轴线垂直于弧形布液板121，当然，布液孔1211的布置方式也可为：至少一个布液孔1211的中心轴线与弧形布液板121呈角度设置，使得布液孔1211的大径端12112朝向出气侧板13一侧倾斜。在实际应用中，盖板111、出气侧板13和/或弧形布液板121可相互为独立结构，也可为两两一体成型，也可为三者一体成型。优选地，相互独立的两个独立结构优选可拆卸式连接，如通过卡扣、扣合、螺栓等连接方式。

如图4所示，布液孔1211的中心轴线与上下方向的夹角β的大小范围为0-85°，这样将布液孔1211倾斜设置，使得降膜蒸发器不仅在下方设置制冷管3，降膜蒸发器的侧壁也可设置制冷管3，从而增加了制冷管3的布设面积，由于降膜蒸发器的制冷剂由上往下流通，布液孔1211倾斜设置同时大大增加了制冷管3的浸润率，大大提高降膜蒸发器的制冷量。在实际应用中，空腔的截面形状可为规则的长方体、扇形、椭圆形等，也可为不规则的形状。优选地，优选为两个出气侧板13相对设置于弧形布液板121的两侧，而弧形布液板121的另外相对设置的两侧分别设置有挡板，使得空腔内的气相制冷剂只能从出气侧板13的通气孔131流向压缩机。

在实施例六中，如图1-4所示，在实施例四或五的基础上，空腔设有一布液板112并将空腔分设为第一子空腔113和第二子空腔122，布液板112与盖板111平行设置；布液板112设有多个连通第一子空腔113和第二子空腔122的通液孔1121；使得盖板111、布液板112、出气侧板13和第一子空腔113形成一级布液器11，布液板112、出气侧板13、弧形布液板121和第二子空腔122形成二级布液器12。使得气液两相制冷剂先于第一子空腔113进行气液分离，且液相以及部分气相制冷剂通过通气孔131流向第二子空腔122实现二次气液分离，且再加上出气侧板13的两次气液分离，总共实现了四次气液分离，第二子空腔122的气液两相制冷剂通过布液板112实现了二次布液，大大提高了流向弧形布液板121的液相制冷剂的均衡性，在实际应用中，设置于第一子空腔113的出气侧板13和设置于第二子空腔122的出气侧板13优选为一体成型也可为相互独立的结构，且两者的倾斜角度可相同或不同。布液板112与弧形布液板121也可一体成型或者相互独立存在。由于相对设置的两个出气侧板13是呈角度设置的，因此，布液板112可直接搁置于空腔内而被相对设置的两个出气侧板13所承托，当然，布液板112也可由相对设置的两个出气侧板13和/或挡板设置的台阶、凹凸配合、连接件连接或承托凸台等方式实现架空设置。布液板112为圆心靠近第一子空腔113设置弧面结构或为平面结构均可。且通液孔1121可为圆柱孔或与布液孔1211的结构相同，均为圆台孔。当然，通液孔1121与布液孔1211的数量、尺寸可相同或不同，沿上下方向的布置方式可相对设置或错位布置。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。