一体式换热器的制作方法

本实用新型属于空调和工业制冷技术领域，更具体地，涉及一种冷凝器、经济器、降膜式蒸发器一体式设计的换热器。

背景技术：

传统的冷水机组一般由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置等组成，冷凝器和蒸发器大部分为壳管式换热器。在制冷机组中冷凝器和蒸发器分开设计，为两个独立的结构。节流装置大部分采用的是电子膨胀阀或者热力膨胀阀。对采用二级压缩的制冷系统，在冷凝器和蒸发器中间设置经济器，冷凝后的制冷剂经过一级节流后进入到经济器中进行气液分离，气体进入到压缩机补气口和一级压缩后的制冷剂混合后再进行二级压缩；液态制冷剂进行二级节流，节流后的制冷剂进入到蒸发器中蒸发吸收换热管内载冷剂的热量对载冷剂进行降温。

现有的冷水机组冷凝器和蒸发器分开为两个筒体，在冷凝器和蒸发器之间连接有很多管道，系统复杂、工艺繁琐，机组的设计周期较长。节流装置大部分采用的是电子膨胀阀或者热力膨胀阀，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是要克服上述技术缺陷，提供一种应用于冷水机组的冷凝器、经济器、降膜式蒸发器一体式设计的换热器，通过该换热器的应用可大大简化冷水机组的结构、降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种一体式换热器，应用于冷水机组；其特征在于：冷凝器、经济器、降膜式蒸发器集成在一个封闭的圆形筒体中，圆形筒体设置连通压缩机排气的进气口和用于排气到压缩机的压缩机吸气进口管；经济器的矩形六面体空心盒体位于圆形筒体的中心，与圆形筒体轴线平行的矩形六面体各矩形边均延伸出一个平面板与圆形筒体的内壁连接；位于上半圆的两个平面板为实心挡板，位于下半圆的两个平面板为带有气孔的蒸发器均气板；两个蒸发器均气板和矩形六面体底板以及下部的圆形筒体围合的腔体为降膜式蒸发器，降膜式蒸发器中设置蒸发管；矩形六面体顶部平面与两个挡板以及上部的圆形筒体围合的腔体为冷凝器；矩形六面体顶部平面由顶板和活动挡板构成，顶板设置至少一个条形孔，活动挡板与条形孔配合遮挡开闭组成一级可变节流孔板式制冷剂气体出口；矩形六面体底板为固定式孔板。

进一步的，上述条形孔方向与圆形筒体轴线方向垂直设置，若干个条形孔均匀间隔平行设置并沿圆形筒体轴线方向延伸；活动挡板能够滑动遮挡所述条形孔。

进一步的，圆形筒体两侧的竖向内壁上各设置一个出口，矩形六面体位于挡板和蒸发器均气板之间的一个侧面、以及该侧的挡板和蒸发器均气板和圆形筒体围合成一个中空空间，该中空空间通过所在侧出口与水平设置的压缩机吸气进口管连通；矩形六面体位于挡板和蒸发器均气板之间的其中一个侧面上设置补气制冷剂出口，一根补气管穿过该侧的压缩机吸气进口管和中空空间连接该补气制冷剂出口。

进一步的，矩形六面体底板的固定式孔板上均匀设置若干通孔式小孔。

进一步的，进气口与圆形筒体成角度设置为斜入式。

进一步的，在冷凝器的上部空间内设置均气板，均气板板面和斜入式进气口轴向垂直。

进一步的，在冷凝器中设置若干导流板和换热管，换热管与圆形筒体轴线平行；导流板的板面斜向下设置构成气体引导通道。

进一步的，在蒸发器的下部分腔体中设置密集排列的多组蒸发管，多组蒸发管之间间隔设置；蒸发管与圆形筒体轴线平行。

由此，根据本实用新型实施的一体式设计的换热器，包括筒体、冷凝器、经济器、降膜式蒸发器以及一些其他必要的辅助设施。上述的冷凝器由均气板、导流板、挡板、换热管、筒体内壁等组成。上述的经济器由活动挡板、一级节流制冷剂气体出口、经济器盒体等组成。其中经济器的活动挡板和盒体顶板的条形孔配合构成一级可变的节流孔板，通过移动活动挡板来调节一级节流孔板的开度。

从压缩机排出的气态制冷剂从斜入式进口进入到冷凝器中，在冷凝器中与换热管中的冷却水进行充分的换热而冷凝，经充分冷凝后冷凝为带一定过冷度的制冷剂液体，液态制冷剂经过经济器盒体顶板的一级可变节流孔板式制冷剂气体出口进行一级节流，可通过滑动活动挡板调节经济器顶板上的位置控制条形孔的开度从而控制液态制冷剂的流量；经过一级节流后的液态制冷剂有一定程度的闪发变为气液两态混合制冷剂，液两态混合制冷剂进入到经济器盒体2中进行气液分离，气态的制冷剂从经济器盒体的侧面经过补气管进入到压缩机中和一级压缩后排出的气态制冷剂混合再次进行二级压缩；液态的制冷剂经过经济器盒体的底板上的二级固定孔板节流装置进行二级节流，在经济器盒体2的内部和蒸发器之间存在一定的压差，液态的制冷剂在压差的作用下进行分配。经过二级节流后的制冷剂进入到蒸发器中和蒸发管中的载冷剂进行换热，液态制冷剂吸热变为带一定过热度的气态制冷剂。气态制冷剂经过蒸发器均气板后进入压缩机吸气进口管中，进而进入到压缩机中，待压缩温度压力都升高后再进到冷凝器中，从而完成整个循环。

相对于现有各部分之间的管道连接方式，本实用新型颠覆传统设计，将各功能部件集成到一个封闭筒体中与压缩机进行循环；相对于现有技术具有如下有益效果：

1、冷水机组的冷凝器、经济器、降膜式蒸发器一体式设计，简化系统的结构。

2、活动挡板和条形孔配合组成可变的节流孔板作为一级节流机构，替代电子膨胀阀、热力膨胀阀等节流装置，配合固定孔板的二级节流组合，结构简单、成本低。

附图说明

图1为根据本实用新型实施的一体式换热器结构图。

图2为经济器的立体结构图。

图3为经济器的顶板上设置的条形孔结构示意图。

图4为经济器的的底板结构图。

具体实施方式

根据本实用新型实施的一体式换热器，参照图1，一体式换热器的冷凝器1、经济器盒体2、降膜式蒸发器3一体式设计内置于圆形筒体4中。其中，矩形六面体状的经济器盒体2位于圆形筒体4的圆心位置附近，与圆形筒体4轴线平行的蒸发器盒体矩形边各延伸出一个平面板与圆形筒体4的内壁连接；位于上半圆的两个平面板（第一挡板5和第二挡板6）、经济器盒体2的顶部平面以及圆形筒体4的内壁围合的上部分腔体构成冷凝器1；在冷凝器1中设置若干导流板9和换热管10，换热管10与圆形筒体4轴线平行；导流板9的板面斜向下设置构成气体通道引导气态制冷剂在冷凝器1中的流向从而保证气态制冷剂和换热管10中的冷却水进行充分的换热。

如图1所示，从压缩机排气口出来的气态制冷剂采用斜入式进口7进入到冷凝器1中，在冷凝器1的上部设置均气板8，在图1中均气板8固定在圆形筒体4内壁上也可以固定在均气板8上，均气板8的底面和斜入式进口7轴向垂直。均气板8与导流板9和换热管10不接触。

如图1和2，经济器盒体2的顶部平面上，顶板均匀的开设条形孔11（如图3所示），另外设置与该条形孔配合遮挡的活动挡板12，活动挡板12和条形孔11配合开闭组成一级可变节流孔板式制冷剂气体出口（如图2所示）；在经济器盒体2的底板19均匀的开设圆形小孔20（如图4）形成二级固定孔板节流装置。经济器盒体2的底部两侧边延伸的平面板为蒸发器均气板13，两侧的蒸发器均气板13、经济器盒体2的底板与圆形筒体4的内壁之间围合的下部分腔体构成蒸发器3。在蒸发器3的下部分腔体中设置密集排列的多组蒸发管18，多组蒸发管18之间间隔设置；蒸发管18仍然与圆形筒体4轴线平行。

经济器盒体2的两侧竖直平面、与圆形筒体4两侧的竖向内壁、以及两侧的第一挡板5和蒸发器均气板13之间各自形成一个中空空间，圆形筒体4两侧的竖向内壁上各设置一个出口14，各中空空间通过所在侧出口14与压缩机吸气进口管15连通，压缩机吸气进口管15排出气体被吸入压缩机，用于压缩机吸气。经济器盒体2的其中一个竖直平面内引出一个补气制冷剂出口16，一根补气管17穿过该侧的压缩机吸气进口管15和中空空间连接该补气制冷剂出口16用于对压缩机进行补气。

优选的补气管17依次水平穿过中空空间和压缩机吸气进口管15后穿过压缩机吸气进口管15的壁面而往上延伸对压缩机进行补气。

从压缩机排出的气态制冷剂从斜入式进口7进入到冷凝器1中，在冷凝器1中与换热管10中的冷却水进行充分的换热而冷凝，经充分冷凝后冷凝为带一定过冷度的制冷剂液体，液态制冷剂经过经济器盒体2顶板的一级可变节流孔板式制冷剂气体出口进行一级节流，可通过滑动活动挡板12调节经济器顶板上的位置控制条形孔11的开度从而控制液态制冷剂的流量；经过一级节流后的液态制冷剂有一定程度的闪发变为气液两态混合制冷剂，液两态混合制冷剂进入到经济器盒体2中进行气液分离，气态的制冷剂从经济器盒体2的侧面经过补气管17进入到压缩机中和一级压缩后排出的气态制冷剂混合再次进行二级压缩；液态的制冷剂经过经济器盒体2的底板上的二级固定孔板节流装置进行二级节流，在经济器盒体2的内部和蒸发器3之间存在一定的压差，液态的制冷剂在压差的作用下进行分配。经过二级节流后的制冷剂进入到蒸发器3中和蒸发管18中的载冷剂进行换热，液态制冷剂吸热变为带一定过热度的气态制冷剂。气态制冷剂经过蒸发器均气板13后进入压缩机吸气进口管15中，进而进入到压缩机中，待压缩温度压力都升高后再进到冷凝器1中，从而完成整个循环。