一种具有除湿功能的分体式蒸发器的制作方法

本发明涉及蒸发器技术领域，具体涉及一种具有除湿功能的分体式蒸发器。

背景技术：

蒸发器是各种冷链设备(如速冻机、冷风机、冷库、电冰箱和冷柜等)一个关键部件，蒸发器的表面结霜会堵塞翅片间隙，减少翅片间的空气流量，增大蒸发器的热阻，降低蒸发温度和蒸发器的平均换热系数，使得蒸发器的换热效率严重下降，造成巨大能耗。

目前蒸发器主要采用加热融霜的除霜方法，包括四通阀逆向热气除霜和电加热除霜，进行除霜时，必须使机组停止工作，然后输入相当大的热量用于除霜，因而会导致温度波动，大大降低用户的舒适性及存储物品的品质；频繁加热除霜带来的机组内部热冲击，容易导致设备故障，增加设备的维修量；此外，加热除霜的能耗特别高。

针对上述除霜方法的缺点，一种非加热式除霜技术即超声波除霜技术获得了学界和企业人员的关注，它可以很好的解决加热除霜带来的负面影响，且能够避免加热除霜必须使冷冻机组停机产生的浪费，大大提高利用效率，增加企业收益。由于速冻机、冷库、空气源热泵等设备价格高，使用年限一般在10年以上。如果直接利用超声波除霜技术对这些设备的蒸发器进行除霜，在原有设备的蒸发器上进行改造不仅会不可避免的对原有制冷设备造成影响，且改造成本会随蒸发器结构的增大而提高；最致命的是超声空化腐蚀的存在会对蒸发器的翅片和导管产生很强的侵蚀作用，会大大缩短这些设备的使用寿命，造成巨大的损失，也进而影响了超声波除霜技术的深入研究及工程应用。

蒸发器所处环境的相对湿度、温度、风速等都会影响发器表面的结霜速率及结霜量，其中尤以环境相对湿度和温度的影响最为明显。降低蒸发器处的空气含湿量，改变结霜条件，可直接减少甚至避免霜层的形成。降湿抑制结霜技术可快速降低蒸发器处的空气含湿量，改变结霜条件，可直接减少甚至避免霜层的形成，因此也得到了一些学者的关注，相继提出了冷凝除湿、干燥剂吸附除湿、吸湿剂除湿等方法。但冷凝除湿技术只能用于露点温度高于0℃的环境，不适用于低温环境，适用范围较小；而干燥剂吸附除湿、溶液吸湿除湿的问题就是干燥剂或者除湿液的除湿能力再生及后期维护的较高成本。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种具有除湿功能的分体式蒸发器，结合降湿抑制结霜技术和超声波除霜技术的优点，确保进口空气流经分体式蒸发器时进行大量结霜，从而大大降低湿度；当结霜达到一定程度时启用超声波除霜，最终降低原有制冷设备的蒸发器结霜量，使设备能够长期、高效运行。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有除湿功能的分体式蒸发器，包括处于密闭环境中的大型蒸发器1，大型蒸发器1的前方设有分体式蒸发器2，分体式蒸发器2的下部为开有半圆槽的基台3，半圆槽的圆弧面利于霜汇集到底部，基台3的下部设有与螺纹丝杠4相配合的光滑圆孔，基台3下部装有螺纹丝杠4，螺纹丝杠4由电机6通过传送带5进行驱动，经过电机6旋转后将汇集到基台3中槽内部的霜排到外界。

所述的分体式蒸发器2的中央位置安装传振板24，传振板24上均匀分布超声波换能器22，超声波换能器22和外部的超声波发生器23配合，超声波发生器23是基于环境感知模式下自动开启超声波进行除霜工作，超声波除霜工作的自动开启条件是基于温湿度传感器检测分体式蒸发器2表面和周围的环境温度和湿度的信息，利用模糊控制算法实现基于环境感知的系统控制。

所述的分体式蒸发器2采用翅片式结构，包括翅片25、导管26，导管26的出口通过膨胀阀21和冷凝器29的入口连接，冷凝器29的出口和压缩机27的入口连接，压缩机27的出口通过膨胀阀21和导管26的入口连接，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在分体式蒸发器2处吸热汽化，进行制冷降温，冷凝器29产生的热量经冷凝器29上安装的风扇28及时排出。

所述的分体式蒸发器2采用耐腐蚀的不锈钢材料。

本发明的有益效果为：本发明的分体式蒸发器进行结霜从而使降湿效果的达到目的，相比于压缩除湿方法、干燥剂吸附除湿、溶液吸湿除湿等传统方法具有后期维护成本低，适应性好等优点，且配合超声波除霜技术，可以在不停机的状态下不断的将结霜除去，提高了除霜效率；分体式蒸发器采用不锈钢材料，可以解决超声波除霜技术在应用时遇到的空化腐蚀等问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的工作示意图。

图3是本发明分体式蒸发器的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细叙述。

参照图1，一种具有除湿功能的分体式蒸发器，包括处于密闭环境中的大型蒸发器1，大型蒸发器1的前方设有分体式蒸发器2，分体式蒸发器2的下部为开有半圆槽的基台3，半圆槽的圆弧面利于霜汇集到底部，基台3的下部设有与螺纹丝杠4相配合的光滑圆孔，基台3下部装有螺纹丝杠4，螺纹丝杠4由电机6通过传送带5进行驱动，经过电机6旋转后将汇集到基台3中槽内部的霜排到外界。

参照图2，本发明的工作原理为：当湿空气经过分体式蒸发器2时，会快速在其表面结霜，使空气湿度降低，原有制冷设备中的大型蒸发器1在进行制冷工作时就大大减少结霜量，避免高频率的停机除霜带来的经济损失；而分体式蒸发器2的结霜由超声波除霜技术进行去除，随后由基台3进行贮存，当积霜达到一定程度时再由螺纹丝杠4经过电机6带动传送带5进行旋转将霜排到外界。

参照图3，所述的分体式蒸发器2的中央位置安装传振板24，传振板24上均匀分布超声波换能器22，超声波换能器22和外部的超声波发生器23配合，超声波发生器23是基于环境感知模式下自动开启超声波进行除霜工作，超声波除霜工作的自动开启条件是基于温湿度传感器检测分体式蒸发器2表面和周围的环境温度和湿度的信息，利用模糊控制算法实现基于环境感知的系统控制；因为结霜工况是动态变化的，避免采用固定的超声波除霜加载机制导致的有霜不除、无霜除霜等除霜动作，实现除霜的高效性和低能耗性。

超声波除霜工作是当积霜达到一定程度时再启动的，如果时时排出超声振动去除的霜，一则会增加排霜能耗，再则除湿系统会通过排霜机构频繁的和外界进行热交换，对除湿系统的正常工作造成较大影响。

所述的分体式蒸发器2采用翅片式结构，可以增大空气与翅片的接触面积，增强结霜效果，包括翅片25、导管26，导管26的出口通过膨胀阀21和冷凝器29的入口连接，冷凝器29的出口和压缩机27的入口连接，压缩机27的出口通过膨胀阀21和导管26的入口连接，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在分体式蒸发器2处吸热汽化，进行制冷降温，冷凝器29产生的热量经冷凝器29上安装的风扇28及时排出。

所述的分体式蒸发器2的材料选择不同于一般蒸发器所采用的铝制和铜制材料，而采用更耐腐蚀的不锈钢材料，在超声波作用下，导管26中的制冷剂会产生空化腐蚀作用，故采用耐腐蚀的不锈钢材料。

技术特征：

1.一种具有除湿功能的分体式蒸发器，包括处于密闭环境中的大型蒸发器(1)，其特征在于：大型蒸发器(1)的前方设有分体式蒸发器(2)，分体式蒸发器(2)的下部为开有半圆槽的基台(3)，半圆槽的圆弧面利于霜汇集到底部，基台(3)的下部设有与螺纹丝杠(4)相配合的光滑圆孔，基台(3)下部装有螺纹丝杠(4)，螺纹丝杠(4)由电机(6)通过传送带(5)进行驱动，经过电机(6)旋转后将汇集到基台(3)中槽内部的霜排到外界。

2.根据权利要求1所述的一种具有除湿功能的分体式蒸发器，其特征在于：所述的分体式蒸发器(2)的中央位置安装传振板(24)，传振板(24)上均匀分布超声波换能器(22)，超声波换能器(22)和外部的超声波发生器(23)配合，超声波发生器(23)是基于环境感知模式下自动开启超声波进行除霜工作，超声波除霜工作的自动开启条件是基于温湿度传感器检测分体式蒸发器(2)表面和周围的环境温度和湿度的信息，利用模糊控制算法实现基于环境感知的系统控制。

3.根据权利要求1所述的一种具有除湿功能的分体式蒸发器，其特征在于：所述的分体式蒸发器(2)采用翅片式结构，包括翅片(25)、导管(26)，导管(26)的出口通过膨胀阀(21)和冷凝器(29)的入口连接，冷凝器(29)的出口和压缩机(27)的入口连接，压缩机(27)的出口通过膨胀阀(21)和导管(26)的入口连接，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在分体式蒸发器(2)处吸热汽化，进行制冷降温，冷凝器(29)产生的热量经冷凝器(29)上安装的风扇(28)及时排出。

4.根据权利要求1所述的一种具有除湿功能的分体式蒸发器，其特征在于：所述的分体式蒸发器(2)采用耐腐蚀的不锈钢材料。

技术总结
一种具有除湿功能的分体式蒸发器，包括处于密闭环境中的大型蒸发器，大型蒸发器的前方设有分体式蒸发器，分体式蒸发器的下部为开有半圆槽的基台，半圆槽的圆弧面利于霜汇集到底部，基台下部装有螺纹丝杠，螺纹丝杠由电机通过传送带进行驱动，经过电机旋转后将汇集到基台中槽内部的霜排到外界；分体式蒸发器的中央位置安装的传振板上分布超声波换能器，超声波换能器和外部的超声波发生器配合，分体式蒸发器采用翅片式结构；本发明结合降湿抑制结霜技术和超声波除霜技术的优点，确保进口空气流经分体式蒸发器时进行大量结霜，降低湿度，能够及时启用超声波除霜，降低原有制冷设备的蒸发器结霜量，使设备能够长期、高效运行。

技术研发人员：陶唐飞;赵晋民;王伟;杨兴宇;徐光华
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2019.08.19
技术公布日：2019.12.13