满液式蒸发器及其射流式冷媒分配器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器，该冷媒分配器包括筒体和分配构件，分配构件与筒体围合形成分配腔，筒体上还设有一根与分配腔相通的供液管；分配构件包括一个位于分配腔上方的腹板和两个分别位于分配腔两端的封板；腹板为弯折的异形板，其具有至少一个朝向蒸发器换热管的顶面和至少两个沿顶面侧边向下弯折的侧面，各侧面与铅垂方向呈一定角度，各侧面上设有多个射流分配孔；各封板的下边缘的弧度与筒体的内壁的弧度相同，且两封板上也设有多个射流分配孔。本实用新型提供的射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器，结构简单，装配方便，节约冷媒，经济环保，冷媒分配均匀，液面波动小，换热效率高，安全性好。
【专利说明】满液式蒸发器及其射流式冷媒分配器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空调制冷【技术领域】，具体涉及冷水机组用满液式蒸发器及该满液式蒸发器使用的射流式冷媒分配器。
【背景技术】
[0002]空调制冷用冷水机组上的满液式蒸发器，其工作原理是液态冷媒在蒸发器壳程内将换热管完全浸没，进而与管程内的载冷剂充分换热以达到制取冷量的目的。为使液态冷媒在蒸发器壳程内分布均匀，液位高度保持恒定同时液面波动幅度不大，并且时刻保持换热管全部被浸没，需要在蒸发器底部设置冷媒分配器。现有技术的冷媒分配器一般由如下两种技术方案:
[0003]第一种方案请参见图1和图2，该种方案主要是设计一个独立封闭的分配腔I'置于蒸发器的筒体12'底部，封闭腔使用方钢或钢管等，两端用封板焊封，封闭腔截面呈方形或圆形；封闭腔与蒸发器供液管2'连通；封闭腔底部或两端封板开有射流分配孔10'，孔型为直通孔；冷媒由供液管2'进入封闭腔，沿封闭腔进行分配并同时由射流分配孔10'出液；该种方案存在结构复杂，装配难度大，占据蒸发器内部空间大而增加冷媒充灌量的缺点，不经济、也不环保。
[0004]第二种方案请参阅图3至图5，该种方案主要由一块腹板11〃和蒸发器底部筒体12"共同形成封闭的分配腔1"，腹板11"和蒸发器底部筒体12"焊封，两端用封板焊封或保持敞开，截面形状通常是方形、梯形、月牙形；封闭腔与蒸发器供液管2"连通；封闭腔腹板11"或侧面或两端封板开有射流分配孔10"，孔型为直通孔；冷媒由供液管2"进入封闭腔，沿封闭腔进行分配并同时由射流分配孔10"或两端敞口出液。这类方案在腹板11"上方开射流分配孔10"，由于射流出流方向布置有换热管，高速射流或直接喷射冲刷换热管表面，长期将导致换热管3"汽蚀破裂事故，喷射冲刷同时造成换热管3"剧烈振动并与其固定部件相互摩擦，长期也将导致换热管3〃破裂事故，若要避免发生上述事故，通常需要整体抬高管束以远离射流，但这样做浪费了蒸发器的内部空间，大大增加了冷媒充灌量，同样也不经济、不环保。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于针对现有技术之不足，提供一种结构简单，装配方便，射流不直接冲击换热管的射流式冷媒分配器。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:提供一种射流式冷媒分配器，包括筒体和分配构件，所述分配构件与所述筒体围合形成分配腔，所述筒体上还设有一根与所述分配腔相通的供液管；
[0007]所述分配构件包括一个位于所述分配腔上方的腹板和两个分别位于所述分配腔两端的封板；
[0008]所述腹板为弯折的异形板，其具有至少一个朝向蒸发器的顶面和至少两个沿顶面侧边向下弯折的侧面，各侧面上设有多个射流分配孔；
[0009]所述封板的下边缘的弧度与所述筒体的内壁的弧度相同，且所述封板上也设有多个所述射流分配孔。
[0010]具体地，所述分配腔的横截面为底边呈弧形的“凸”字形结构，所述腹板具有三个所述顶面和四个所述侧面，所述供液管为一根且连通于所述分配腔的底部居中位置。
[0011 ] 优选地，所述分配腔的截面的横截面面积为所述供液管的横截面面积的2?3倍。
[0012]优选地，所述腹板各侧面与铅垂方向呈0°?30°的夹角。
[0013]优选地，所述分配腔的纵向长度比所述筒体的纵向长度短5?10%，且在所述筒体内部居中布置。
[0014]具体地，各所述射流分配孔包括靠近所述分配腔的进液孔段和远离所述分配腔的出液孔段，所述出液孔段为喇叭口型。
[0015]优选地，所述进液孔段的孔径为2?5mm，所述出液孔段的喇叭口最大孔径至少为所述进液孔段的孔径的2倍。
[0016]具体地，各所述进液孔段的孔径截面面积之和至少为所述供液管的横截面的1.5倍。
[0017]优化地，各所述侧面上的所述射流分配孔沿所述腹板的长度方向成排分布，且在沿远离所述供液管的两侧方向上呈距离逐渐减小分布。
[0018]本实用新型提供的射流式冷媒分配器的有益效果在于:
[0019](I)主要零部件是开孔腹板及两端封板，结构简单，装配方便，节省工时；
[0020](2)利用蒸发器底部筒体共同形成分配腔，且腹板的侧面与铅垂方向呈一定的角度，有效降低分配腔的高度，缩小其在蒸发器内占据的空间，减少冷媒充灌量，经济环保；
[0021](3)射流分配孔在分配腔纵向上沿供液管两侧方向上呈距离逐渐减小分布，冷媒分配均匀，液面波动小，保证蒸发器壳程内换热管时刻被液态冷媒完全浸没，防止换热管浸润不足换热性能变差，或部分区域冷媒较多而得不到充分换热，从而影响换热器的换热效率，提闻机组能效;
[0022](4)腹板侧面开射流分配孔而非顶面，杜绝射流直接喷于换热管表面，避免换热管汽蚀、振动、摩擦等产生破裂事故；
[0023](5)射流分配孔孔型是出液孔段为喇叭口孔型而非直通孔孔型，可使射流出流的流通面积骤增，流速降低，避免射流喷射冲刷换热管造成换热管破裂的风险。
[0024]本实用新型的目的还在于提供一种满液式蒸发器，其包括上述的射流式冷媒分配器，所述筒体内还设有多根分布于所述腹板上方的换热管，所述筒体的上部还设有一个出气管。
[0025]本实用新型提供的满液式蒸发器的工作原理为:冷媒从供液管进入由腹板、两端封板以及蒸发器的筒体共同围成的分配腔，在分配腔内冷媒沿纵向及横向运动分配，同时从腹板的侧面的射流分配孔以及两端封板上的射流分配孔流出，使冷媒均匀分布在蒸发器筒体内，冷媒浸没换热管并与其内部流通的载冷剂进行热交换，换热后的冷媒变成气体从出气管流出。
[0026]本实用新型提供的满液式蒸发器的有益效果在于:由于采用了上述射流式冷媒分配器，本实用新型满液式蒸发器结构简单，装配方便，节约冷媒，经济环保，冷媒分配均匀，液面波动小，换热效率高，安全性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为现有技术一提供的一种射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器的结构示意图；
[0028]图2为现有技术一提供的另一种射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器的结构示意图；
[0029]图3为现有技术二提供的第一种射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器的结构示意图；
[0030]图4为现有技术二提供的第二种射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器的结构示意图；
[0031]图5为现有技术二提供的第三种射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器的结构示意图；
[0032]图6为本实用新型实施例提供的射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器的横向剖面图；
[0033]图7为本实用新型实施例提供的射流式冷媒分配器及其满液式蒸发器的透视结构图；
[0034]图8为本实用新型射流式冷媒分配器实施例一提供的透视结构图；
[0035]图9为本实用新型实射流式冷媒分配器施例一提供的横向剖面图；
[0036]图10为图9中A处局部放大图；
[0037]图11为本实用新型射流式冷媒分配器实施例二提供的横向剖面图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0039]首先对本实用新型提供的射流式冷媒分配器进行说明。
[0040]实施例一
[0041]请一并参阅图6至图10，本实用新型一较佳实施例提供的一种射流式冷媒分配器，该种射流式冷媒分配器包括筒体I和分配构件2，该分配构件2与筒体I围合形成分配腔10，筒体I上还设有一根与分配腔10的底部居中位置相通的供液管3，供液管3焊接在筒体I上；而分配构件2包括一个位于分配腔10上方的腹板21和两个分别位于分配腔10两端的封板22，腹板21、封板22和筒体I两两相互连接处采用焊接封闭连接；腹板21为弯折的异形板，其具有至少一个朝向蒸发器的顶面和至少两个沿顶面侧边向下弯折的侧面，各侧面上设有多个射流分配孔20 ;腹板21侧面开射流分配孔20而非顶面，杜绝射流直接喷于换热管4表面，避免换热管汽蚀、振动、摩擦等产生破裂事故；腹板21侧面21a与铅垂方向呈0°?30°夹角，且各封板22的下边缘的弧度与筒体I的内壁的弧度相同，这样，形成分配腔10的截面形状为底部与筒体I相同弧度，缩小其在蒸发器内占据的空间，减少冷媒充灌量，经济环保且两封板22上也设有多个射流分配孔20，同样该些射流分配孔20也不会直接喷射换热管4。
[0042]请参阅图6至图9，本实施例中，分配腔10的横截面为底边呈弧形的“凸”字形结构，腹板21具有两个顶面21c、一个顶面21d和两个侧面21a、两个侧面21b。分配腔10的截面的横截面面积为供液管3的横截面面积的2?3倍。这样可降低冷媒流速，减少压损，利于冷媒均匀分配。
[0043]腹板21侧面21a与铅垂方向呈0°?30°夹角，使其上面的射流分配孔20的中轴线与水平方向呈0°?30°的夹角a，进一步保证射流分配孔20不直接正对蒸发器的换热管4，冷媒从射流分配孔20中射出后不直接冲击换热管4，同时降低了分配腔10的高度，减少其在筒体I内占据的空间。
[0044]为了保证冷媒沿筒体I纵向分配更加均匀，分配腔10的纵向长度比筒体I的纵向长度短5?10%，且在筒体I内居中布置。
[0045]本实施例中，各射流分配孔20包括靠近分配腔10的进液孔段201和远离分配腔10的出液孔段202，出液孔段202为喇叭口型，而非直通孔孔型，可使射流出流的流通面积骤增，流速降低，避免射流喷射冲刷换热管4造成换热管4破裂的风险。为保证较好的效果，请参阅图10，进液孔段201的孔径dl在2?5mm范围内选择，而出液孔段202的喇叭口最大孔径d2至少为进液孔段201的孔径dl的2倍。
[0046]而各进液孔段201的孔径截面面积之和至少为供液管3的横截面的1.5倍，保证冷媒在分配腔10中均匀分配。
[0047]请参阅图8，各侧面上的射流分配孔20沿腹板21的长度方向成排分布，可根据侧面的高度具体选择设置一排还是两排，且在沿远离供液管3的两侧方向上呈距离逐渐减小分布，这样可保证冷媒分配均匀，液面波动小，保证蒸发器壳程内换热管4时刻被液态冷媒完全浸没，防止换热管4浸润不足换热性能变差，或部分区域冷媒较多而得不到充分换热，从而影响换热器的换热效率，提高机组能效。
[0048]实施例二
[0049]请参阅图11，同样，本实施例与前一个实施例的区别在于:本实施例提供的射流式冷媒分配器的腹板21的弯折数量增多，故该腹板21具有五个顶面和六个侧面，封板22的形状跟随腹板21的侧面形状做相应的变化。本实施例提供的射流式冷媒分配器相对于前一个实施例，侧面的数量增多，可以在腹板21上的更多部位设置射流分配孔20，对冷媒的分配均匀性会有所提升，但是由于高度增加，其在蒸发器内占据的空间会相对多些，冷媒充灌量会更大。
[0050]当然，本实用型不限于上述两种实施方式，还可以做更多的形式的变换，如增加腹板21上的折弯不对称也可以。
[0051]本实用新型还提供一种满液式蒸发器100。请参阅图6及图7，该种满液式蒸发器100包括上述的射流式冷媒分配器，筒体I内还设有多根分布于腹板21上方的换热管4，筒体I的上部还设有一个出气管5。
[0052]还请参阅图6及图7，本实用新型提供的满液式蒸发器100的运行原理为:冷媒从供液管3进入由腹板21、两端封板22以及蒸发器的筒体I共同围成的分配腔10，在分配腔10内冷媒沿纵向及横向运动分配，同时从腹板21的侧面的射流分配孔20以及两端封板22上的射流分配孔20流出，使冷媒均匀分布在蒸发器筒体I内，冷媒浸没换热管4并与其内部流通的载冷剂进行热交换，换热后的冷媒变成气体从出气管5流出。
[0053]本实用新型提供的满液式蒸发器100由于采用了上述射流式冷媒分配器，因此整体结构相对简单，装配方便，节约冷媒，经济环保，冷媒分配均匀，液面波动小，换热效率高，安全性好。
[0054]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种射流式冷媒分配器，包括筒体和分配构件，所述分配构件与所述筒体围合形成分配腔，所述筒体上还设有一根与所述分配腔相通的供液管；其特征在于: 所述分配构件包括一个位于所述分配腔上方的腹板和两个分别位于所述分配腔两端的封板； 所述腹板为弯折的异形板，其具有至少一个朝向蒸发器换热管的顶面和至少两个沿顶面侧边向下弯折的侧面，各侧面上设有多个射流分配孔； 所述封板的下边缘的弧度与所述筒体的内壁的弧度相同，且所述封板上也设有多个所述射流分配孔。
2.如权利要求1所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:所述分配腔的横截面为底边呈弧形的“凸”字形结构，所述腹板具有三个所述顶面和四个所述侧面，所述供液管为一根且连通于所述分配腔的底部居中位置。
3.如权利要求1所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:所述分配腔的截面的横截面面积为所述供液管的横截面面积总和的2?3倍。
4.如权利要求1所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:所述腹板各侧面与铅垂方向呈O。?30°的夹角。
5.如权利要求1所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:所述分配腔的纵向长度比所述筒体的纵向长度短5?10%，且在所述筒体内部居中布置。
6.如权利要求1至5任一项所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:各所述射流分配孔包括靠近所述分配腔的进液孔段和远离所述分配腔的出液孔段，所述出液孔段为喇叭口型。
7.如权利要求6所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:所述进液孔段的孔径为2?5mm，所述出液孔段的喇叭口最大孔径至少为所述进液孔段的孔径的2倍。
8.如权利要求6所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:各所述进液孔段的孔径截面面积之和至少为所述供液管的横截面的1.5倍。
9.如权利要求2所述的射流式冷媒分配器，其特征在于:各所述侧面上的所述射流分配孔沿所述腹板的长度方向成排分布，且在沿远离所述供液管的两侧方向上呈距离逐渐减小分布。
10.一种满液式蒸发器，其特征在于:包括如权利要求1至9任一项所述的射流式冷媒分配器，所述筒体内还设有多根分布于所述腹板上方的换热管，所述筒体的上部还设有一个出气管。
【文档编号】F25B39/02GK203533991SQ201320419117
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】万翔, 李璐峰, 张运乾 申请人:重庆美的通用制冷设备有限公司