干式蒸发器及空调机组的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种干式蒸发器及空调机组。

背景技术：

干式蒸发器是现有中央空调的重要组成部件之一，其通常包括壳体和设置于壳体内的多个冷媒管，壳体上设置有冷水进口和冷水出口，制冷剂在冷媒管内流动，冷水在壳体内流动，从而实现制冷剂与冷水之间的热交换。

由于制冷剂在进入冷媒管之前已经被节流为气液两相，再加之空调系统内的压力作用，使得当气液混合态的制冷剂被送入干式蒸发器时，进入不同冷媒管中的冷媒存在着不同的流动状态，其流动差异性很大。例如，即使是相同压力损失下，有的冷媒管中的制冷剂以液体单相流的方式存在，有的冷媒管中制冷剂以气体单相流的方式存在，还有的冷媒管中制冷剂以气液混合流的方式存在，而气体的流动性和液体的流动性差异很大，这就导致干式蒸发器的效率较低，进而导致整个空调系统的能效较差。因此，如何使不同冷媒管内的制冷剂的流速分配平均化是决定干式蒸发器性能高低的重要因素。

相应地，本领域需要一种新的干式蒸发器及空调机组来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有干式蒸发器存在的冷媒管中制冷剂流动不均匀的问题，本实用新型提供了一种干式蒸发器，包括管板和设置于所述管板两侧的筒体和分液管箱，所述管板与所述分液管箱连接形成腔体，所述筒体与所述管板连接形成热交换腔，所述热交换腔内设置有多个与所述管板连接的冷媒管，所述分液管箱上开设有冷媒进口，所述筒体上开设有进液口和出液口，所述腔体中设置有第一挡板，所述第一挡板面对所述冷媒进口设置。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述第一挡板为圆形板且所述圆形板正对所述冷媒进口设置。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述第一挡板通过连接筋与所述管板或所述分液管箱固定连接。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述冷媒进口连接有冷媒进管，所述第一挡板的面积为所述冷媒进管的流路面积的2至4倍。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述干式蒸发器还包括均液板，所述均液板设置于所述第一挡板与所述管板之间并且将所述第一挡板与所述管板分隔开，所述均液板上设置有多个毛细管，每个所述毛细管的截面积均小于所述冷媒管的截面积。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述第一挡板与所述冷媒进口之间的距离等于所述第一挡板与所述均液板之间的距离。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述干式蒸发器还包括分隔板，所述分隔板设置于所述腔体内并将所述腔体分隔为进液腔和出液腔，所述分液管箱上还开设有冷媒出口，所述冷媒出口与所述出液腔连通，所述冷媒进口与所述进液腔连通。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述出液腔中设置有第二挡板，所述第二挡板面对所述冷媒出口设置。

在上述干式蒸发器的优选技术方案中，所述第二挡板为圆形板且所述圆形板正对所述冷媒出口设置；并且/或者所述第二挡板通过连接筋与所述管板或所述分液管箱固定连接。

本实用新型还提供了一种空调机组，该空调机组包括上述优选技术方案中任一项所述的干式蒸发器。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，干式蒸发器包括管板和设置于管板两侧的筒体和分液管箱，管板与分液管箱连接形成腔体，筒体与管板连接形成热交换腔，热交换腔内设置有多个与管板连接的冷媒管，分液管箱上开设有冷媒进口，筒体上开设有进液口和出液口，腔体中设置有第一挡板，第一挡板面对冷媒进口设置。

通过在腔体内设置第一挡板，使得制冷剂在通过冷媒进口喷射至分液管箱时能够直接喷射至第一挡板上，第一挡板的阻挡作用对进入分液管箱内的制冷剂进行稳流，从而经过第一挡板稳流后的制冷剂进入各冷媒管的流速更加均匀，压力损失大大减小，有效提高干式蒸发器的换热能力和空调系统的能效，防止制冷剂在通过冷媒进口喷射进入分液管箱时直接冲击到管板上而导致的各冷媒管内制冷剂流速不均、压力损失大的情况出现。

进一步地，通过在第一挡板与管板之间设置均液板，均液板上设置多个毛细管，使得制冷剂在经过第一挡板的稳流后进一步通过均液板上的毛细管进行均流，使得均流后的制冷剂进入冷媒管后流速更加稳定均匀。

进一步地，通过在出液腔内设置第二挡板，使得制冷剂在从冷媒管流出后能够借助第二挡板的阻挡作用进行二次稳流，防止正对冷媒出口的冷媒管中流出的制冷剂直接流出而造成冷媒管中的制冷剂流动差异性大，从而进一步提高干式蒸发器的冷媒流动均匀性，提高干式蒸发器的换热能力。

附图说明

下面参照附图并结合两流程的干式蒸发器来描述本实用新型的干式蒸发器及空调机组。附图中：

图1为现有技术中的干式蒸发器的外观图；

图2为图1的左视图；

图3为干式蒸发器的流速-效率关系点状图；

图4为本实用新型的干式蒸发器的局部剖视图。

附图标记列表

1、管板；2、筒体；21、进液口；22、出液口；3、分液管箱；31、冷媒进口；32、冷媒出口；4、冷媒管；5、冷媒进管；6、冷媒出管；7、第一挡板；8、第二挡板；9、分隔板10、均液板；11、毛细管。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合两流程的干式蒸发器进行介绍的，但是这并非旨在于限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员可以将本实用新型应用于其他流程的干式蒸发器。如本申请还可以应用于单流程、四流程等干式蒸发器。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参照图1和图2，对现有技术中的干式蒸发器进行描述。其中，图1为现有技术中的干式蒸发器的外观图；图2为图1的左视图。

图1和图2示出了现有技术中一种两流程的干式蒸发器的结构图，如图1和图2所示，该干式蒸发器主要包括管板1、设置于管板1左侧的分液管箱3、以及设置于管板1右侧的筒体2，分液管箱3与管板1连接形成腔体，该腔体中还设置有分隔板9(可参照图4)，分隔板9将腔体分隔为位于下部的进液腔和位于上部的出液腔(可参照图4)，分液管箱3上相对于进液腔和出液腔分别开设有冷媒进口31和冷媒出口32，冷媒进口31和冷媒出口32上分别连接有冷媒进管5和冷媒出管6。筒体2与管板1连接形成热交换腔，热交换腔内设置有多个与管板1连接的冷媒管4，筒体2上开设有进液口21和出液口22，进液口21和出液口22能够分别与空调系统的冷水进管和冷水出管连接。

干式蒸发器工作时，气液两相冷媒在系统压力的作用下由冷媒进管5喷射进入进液腔，并由进液腔进入冷媒管4循环换热，换热后的冷媒进入出液腔并从了冷媒出管6中流出。在冷媒流动的同时，冷水由冷水进管进入热交换腔与冷媒管4进行热交换后，由冷水出管流出。

经申请人研究发现，由于干式蒸发器的冷媒管4数目多，再加上系统压力的作用，导致进液腔内分液难以均匀，不同冷媒管4内流动性差异大。参照图3，图3为干式蒸发器的流速-效率关系点状图，图中横坐标η表示干式蒸发器的所有冷媒管4中制冷剂的最大流速与最小流速之间的比值；纵坐标ε表示干式蒸发器的效率。由图3可知，不同冷媒管4之间的最大流速与最小流速之间比值越大，换热器的效率越低，进而导致空调机组的运行能效差。

下面参照图4，对本实用新型的干式蒸发器进行描述。其中，图4为本实用新型的干式蒸发器的局部剖视图。

如图4所示，为了解决上述问题，即为了解决现有干式蒸发器存在的冷媒管中制冷剂流动不均匀的问题，本实用新型的干式蒸发器在现有干式蒸发器的基础上，在进液腔内设置有第一挡板7，并且该第一挡板7面对冷媒进口31设置。其中，第一挡板7面对冷媒进口31设置在本申请中指的是冷媒进口31沿制冷剂流动方向的投影至少部分与第一挡板7重合。

通过在进液腔内设置第一挡板7，使得制冷剂在通过冷媒进口31喷射至分液管箱3时能够直接喷射至第一挡板7上，第一挡板7的阻挡作用对进入分液管箱3内的制冷剂进行稳流，从而经过第一挡板7稳流后的制冷剂进入各冷媒管4的流速更加均匀，压力损失大大减小，有效提高干式蒸发器的换热能力和空调系统的能效，防止制冷剂在通过冷媒进口31喷射进入分液管箱3时直接冲击到管板1上而导致的各冷媒管4内制冷剂流速不均、压力损失大的情况出现。

下面进一步参照图4，对本实用新型的干式蒸发器的一种较为优选的实施方式进行阐述。

如图4所示，仍以两流程的干式蒸发器为例，在一种较为优选的实施方式中，进液腔内设置有第一挡板7，第一挡板7可以通过连接筋(图中未示出)与管板1或分液管箱3固定连接，如第一挡板7与连接筋之间、连接筋与管板1或分液管箱3之间采用焊接、螺纹连接等。形状方面，第一挡板7为圆形板，并且第一挡板7的面积为冷媒进管5的流路面积的2至4倍，优选地，为3倍左右。

在一种更为优选的实施方式中，进液腔中还设置有均液板10，均液板10上设置有多个毛细管11，每个毛细管11的截面积均小于冷媒管4的截面积。位置方面，均液板10位于第一挡板7与管板1之间并且均液板10将二者分隔开，如均液板10通过分别与隔板9和分液管箱3密封连接的方式将二者分隔开等。第一挡板7正对冷媒进口31设置，并且其位置位于冷媒进口31与均液板10的正中间，即第一挡板7与冷媒进口31之间的距离等于第一挡板7与均液板10之间的距离。

举例而言，参照图4，假如冷媒进管5的内径为35mm、冷媒进口31距离均液板10为30mm，此时可以将圆形的第一挡板7设置于距离冷媒进口31约15mm的位置，令第一挡板7的圆心与冷媒进管5同轴，并且第一挡板7的直径选择为60mm。如此，第一挡板7的面积与冷媒进管5的流路面积之比为：[π×(60/2)²]÷[π×(35/2)²]≈2.94。

仍参照图4，与第一挡板7类似地，出液腔内还可以设置有第二挡板8，第二挡板8可以按照与第一挡板7相同的方式设置，当然也可以调整其形状参数和设置位置。例如，第二挡板8正对冷媒出口32设置并且通过连接筋与管板1或分液管箱3固定连接等。再如，第二挡板的面积可以为冷媒出管6的流路面积2至4倍等。

申请人发现，当干式蒸发器内同时设置第一挡板7和第二挡板8时，第一挡板7能够对进入进液腔的制冷剂进行合理稳流，降低制冷剂压力损失，使得进入各冷媒管4中的制冷剂的流速更加均匀，流动差异小。而设置于出液腔的第二挡板8则能够对流出冷媒管4的制冷剂进行二次稳流，防止正对冷媒出口32的冷媒管4流出的制冷剂直接从冷媒出口32流出而造成的制冷剂流动性差异大的情况出现，进一步提高制冷剂的流动均匀性和干式蒸发器的换热效果。

进一步地，当在第一挡板7与管板1之间再设置均液板10时，使得制冷剂在经过第一挡板7的稳流后进一步通过均液板10上的毛细管11进行均流，使得均流后的制冷剂进入冷媒管4后流速更加稳定均匀。

经申请人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述优选技术方案的前提下，当第一挡板7的面积是冷媒进管5中制冷剂的流动面积的3倍左右，第二挡板8的面积为冷媒出管6中制冷剂的流动面积的3倍左右，且第一挡板7与管板1之间设置均液板10时，各冷媒管4内的制冷剂流动均匀性较好，干式蒸发器的换热效果较佳。

需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本实用新型的原理，并非旨在于限制本实用新型的保护范围。在不偏离本实用新型原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本实用新型能够适用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，第一挡板7、第二挡板8的形状、面积、设置位置和连接方式并非一成不变，在应用于不同形式的干式蒸发器时，本领域技术人员可以对上述参数进行适当调整。比如，第一挡板7和第二挡板8的形状还可以为椭圆形或与管板1相似的形状、第一挡板7和第二挡板8的设置位置也可以沿筒体2的径向或轴向调整适当的距离等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，第一挡板7、第二挡板8和均液板10并非全部必须，本领域技术人员能够理解的是，在第一挡板7和第二挡板8只设置其中一个的前提下，便能够实现一定的均流效果，当设置第一挡板7时，第一挡板7与管板1之间也可以不设置均液板10。

当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

本申请还提供了一种空调机组，该空调机组包括压缩机、冷凝器、节流装置以及上述技术实施方式中任一项所述的干式蒸发器。其中，空调机组可以为风冷式冷水机组，也可以为水冷式冷水机组，对应地，冷凝器为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器。

通过在空调机组中使用本申请的干式蒸发器，使得空调机组在运行时，能够有效提高干式蒸发器的换热效率，进而提高空调机组的整体能效。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本实用新型的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。