壳管式蒸发器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了壳管式蒸发器。一种壳管式蒸发器包括：入口，引导制冷剂进入壳体部，流向第一盘体；第一盘体，在壳体部中沿壳管式蒸发器的长度方向延伸，收集制冷剂形成第一制冷剂池；多个第一热交换管，每一个第一热交换管在所述长度方向上延伸，位于第一盘体底部的上方；至少一个第一热交换管与第一制冷剂池进行热交换。另一种壳管式蒸发器包括：入口，引导制冷剂进入垂直排列的两个以上的盘体中的顶部盘体；每一个所述盘体包括一个以上的热交换管；位于奇数列的每一个盘体，在长度方向上的两端均具有空间，引导制冷剂流向下一个位于偶数列的盘体；位于偶数列的每一个盘体，延伸长度为蒸发器的全长，在长度方向上中间位置的第三预设范围内包括制冷剂排放部。本实用新型能够提高制冷剂与工艺流体进行热交换的效率。
【专利说明】壳管式蒸发器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制冷技术，具体而言，涉及壳管式蒸发器。
【背景技术】
[0002]供暖、通风和空调(heating,ventilat1n and air condit1ning, HVAC)系统通常包括压缩机、热交换器比如冷凝器和蒸发器、以及膨胀装置。通常，在制冷模式下，压缩机可以压缩制冷剂蒸汽。制冷剂蒸汽可以被引导进入冷凝器中，被冷凝成液体制冷剂。液体制冷剂可以通过膨胀装置被引导进入蒸发器中，从而成为两相制冷剂混合物，并被降低了温度。在蒸发器中，制冷剂可以与工艺流体比如空气或水进行热交换。
[0003]热交换器可以包括各种类型和配置。在一些HVAC系统中，比如冷却装置，通常使用的热交换器是壳管式热交换器。壳管式热交换器通常具有在壳体内内置管路的配置。壳体部和管路部通常被配置为处于热交换关系，并且承载两种不同的流体。例如，在蒸发器中，壳体部可以被配置为承载制冷剂，管路部可以被配置为承载工艺流体比如水。制冷剂可以与工艺流体进行热交换，从而调整工艺流体的温度。对于以蒸发器方式工作的热交换器，通常使用的壳管式热交换器可以是降膜式蒸发器或满液式蒸发器。
[0004]但是，目前使用的蒸发器，其制冷剂与工艺流体进行热交换的效率还可提高。
实用新型内容
[0005]本实用新型公开了壳管式蒸发器，能够提高制冷剂与工艺流体进行热交换的效率。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案包括:
[0007]—种壳管式蒸发器，包括:壳体部、入口、第一盘体以及多个第一热交换管，其中，
[0008]所述入口，用于引导制冷剂进入所述壳体部，并流向所述第一盘体；
[0009]所述第一盘体，在所述壳体部中沿所述壳管式蒸发器的长度方向延伸，用于收集第一盘体中的制冷剂，形成第一制冷剂池，引导制冷剂沿着第一盘体流动；
[0010]每一个所述第一热交换管，在所述长度方向上延伸，位于所述第一盘体底部的上方；
[0011]其中，在长度方向上延伸的多个所述第一热交换管中的至少一个与所述第一盘体形成的所述第一制冷剂池进行热交换。
[0012]较佳地，进一步包括:
[0013]第二盘体,在所述长度方向上延伸，在壳管式蒸发器的垂直方向上位于所述第一盘体的下方；
[0014]其中，所述第二盘体用于收集从所述第一盘体流出的制冷剂，形成第二制冷剂池，并引导制冷剂沿着所述第二盘体流动。
[0015]其中，进一步包括:在所述长度方向上延伸的多个第二热交换管，位于所述第二盘体底部的上方；
[0016]其中，在长度方向上延伸的多个所述第二热交换管中的至少一个与所述第二制冷剂池进行热交换。
[0017]可选地，
[0018]所述入口位于所述壳管式蒸发器的第一端的第一预设范围内，引导制冷剂进入所述第一盘体；
[0019]或者，
[0020]所述入口位于所述壳管式蒸发器的中间位置的第二预设范围内，引导制冷剂进入所述第一盘体，并流到所述第一盘体的中间位置。
[0021]较佳地，进一步包括:制冷剂分发器，
[0022]所述制冷剂分发器位于所述入口与所述第一盘体之间，用于接收来自所述入口的制冷剂，并引导所述制冷剂进入所述第一盘体。
[0023]较佳地，
[0024]所述制冷剂分发器的中间区域包括:引导所述制冷剂进入所述第一盘体的一个以上的入口挡板；
[0025]和/ 或，
[0026]在所述制冷剂分发器上进一步装配有一个以上的防护板，所述防护板为伞形结构并遮盖所述第一盘体；
[0027]和/ 或，
[0028]所述制冷剂分发器上包括一个以上用于分发制冷剂的分发孔。
[0029]可选地，进一步包括:一个以上的管板；
[0030]所述每一个管板包括通槽和一个以上的通孔，其中，所述第一盘体穿过所述通槽，每一个所述通孔接收一个所述第一热交换管。
[0031]可选地，在所述第一盘体的端部进一步包括密封件；
[0032]所述密封件包括一个以上的密封孔，每一个所述密封孔接收一个所述第一热交换管，并对所接收的第一热交换管进行环绕密封。
[0033]壳管式蒸发器，包括:入口，在所述壳管式蒸发器的垂直方向上垂直排列的两个以上的盘体，每一个所述盘体中包括一个以上的热交换管，其中，
[0034]所述入口，用于引导制冷剂进入所述两个以上的盘体中的顶部盘体；
[0035]在所述垂直排列的两个以上的盘体中，
[0036]对于位于奇数列的每一个盘体，在长度方向上的两端均具有空间，所述空间引导该位于奇数列的盘体中的制冷剂流向下一个位于偶数列的盘体；
[0037]对于位于偶数列的每一个盘体，延伸长度为蒸发器的全长，并且在长度方向上中间位置的第三预设范围内包括制冷剂排放部，所述制冷剂排放部引导该位于偶数列的盘体中的制冷剂流向下一个位于奇数列的盘体。
[0038]较佳地，进一步包括:位于所述壳管式蒸发器壳体底部的回油口。
[0039]可见，本实用新型中，通过在盘体中产生长度方向上的制冷剂流，可以与在长度方向上延伸的热交换管中承载的工艺流体进行更好的热交换，从而提高了热交换的效率。另夕卜，本实用新型中，当包括在壳管式蒸发器的垂直方向上垂直排列的两个以上的盘体时，每一个盘体中可以形成双向制冷剂流，从而可以与在长度方向上延伸的热交换管中承载的工艺流体进行更好的热交换，进一步提闻了热交换的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
[0041]各个附图中类似的标记分别指示对应的部件。
[0042]图1是已有的具有壳管式热交换器(例如蒸发器和冷凝器)的HVAC系统的示意图。
[0043]图2A是本实用新型实施例1中蒸发器配置用于在蒸发器的壳体部形成长度方向上的制冷剂流的侧面示意图。
[0044]图2B是本实用新型实施例1中蒸发器被配置用于在蒸发器的壳体部形成长度方向上的制冷剂流的底部不意图。
[0045]图3是本实用新型实施例2中蒸发器被配置用于在蒸发器的壳体部形成长度方向上的制冷剂流的侧面示意图。
[0046]图4是本实用新型实施例2中蒸发器被配置用于在蒸发器的壳体部形成长度方向上的制冷剂流的底面示意图。
[0047]图5A是本实用新型实施例3中移除壳体和热交换器管路后蒸发器壳体部的分解结构示意图。
[0048]图5B是本实用新型实施例3中移除热交换器管路后蒸发器的底面示意图
[0049]图5C是本实用新型实施例3中管板的示意图。
[0050]图是本实用新型实施例3中图5A所示壳体部的端部的放大示意图。
[0051]图5E是本实用新型实施例3中图5A所示壳体部的中间部的放大示意图。
[0052]图5F是本实用新型实施例3中制冷剂分发器的分解结构示意图。
[0053]图5G是本实用新型实施例3中图5F所示制冷剂分发器的入口挡板的放大示意图。
【具体实施方式】
[0054]壳管式热交换器经常被用于HVAC系统中，HVAC系统比如可以包括冷却装置。参见图1，冷却装置100包括压缩机110、冷凝器120、节热器130、膨胀装置140以及蒸发器150，从而形成了制冷回路。在冷却装置100中，冷凝器120和蒸发器150分别都是壳管式的热交换器。
[0055]蒸发器150包括壳体部151和管路部152，管路部152由热交换管153限定。壳体部151被配置为接收，例如由膨胀装置140膨胀出的气液两相的制冷剂混合物。制冷剂可以与流过热交换管153的管路部152的工艺流体(比如水)进行热交换.
[0056]压缩机110通常需要使用润滑剂。在冷却装置100中，润滑剂可以与制冷剂混合在一起(也就是制冷剂与润滑剂的混合物)，并与制冷剂一起在循环通路中循环。已经提出了各种蒸发器150和/或冷凝器120的配置，从而帮助处理在制冷剂流通中的制冷剂和润滑剂。对于制冷剂和润滑剂的处理，还可以进行改进，以便于例如提高冷却装置100的效率和/或减少冷却装置100中的制冷剂的充注量。
[0057]本实用新型的实施例描述了在冷却装置(例如冷却装置100)的蒸发器比如蒸发器150中，产生长度方向上的制冷剂流的系统、方法和设备，以便于帮助处理冷却装置中的制冷剂和/或润滑剂。在一些实施例中，蒸发器的壳体部可以包括至少一个在长度方向上延伸的盘体。在一些实施例中，蒸发器的壳体部可以包括多个垂直排列的在长度方向上延伸的盘体。在一些实施例中，蒸发器的入口可以被配置为引导制冷剂从蒸发器的顶部进入垂直排列的各个盘体中的顶部盘体。制冷剂可以在一个盘体中形成长度方向上的制冷剂流，并且流向垂直排列的各个盘体中的下一个盘体。然后，制冷剂可以在该下一个盘体中形成长度方向上的制冷剂流。在一些实施例中，每一个盘体可以形成制冷剂池，以便与流过热交换管的流体进行热交换。通过在各个盘体中产生长度方向上的制冷剂流，可以提高热交换效率，并且可以将制冷剂流中的润滑剂的含量浓缩在蒸发器的底部。
[0058]用语“制冷剂”可以是指通常使用的制冷剂与通常使用的润滑剂的混合物。可以理解的是，用语“液体制冷剂”通常是指处于液体状态的制冷剂，但是，液体制冷剂可以包含一些处于气态的制冷剂。用语“制冷剂蒸汽”通常是指处于气态的制冷剂，但是，制冷剂蒸汽可以包含一些处于液体状态的制冷剂。可以理解的是，这些用语是为了描述图而使用的，不应被视为限定本申请的范围。
[0059]图2A和图2B不出了根据一个实施例的壳管式蒸发器200的侧面和底面的不意图。为了简化，图2A中省略了热交换管(图2B中的热交换管250)。
[0060]蒸发器200包括壳体210，该壳体210限定出壳体部220。壳体210配置有制冷剂入口 211和制冷剂出口 212，制冷剂入口 211和制冷剂出口 212在垂直方向上位于壳体210的顶部224，该垂直方向由壳体210的高度H所限定。制冷剂入口 211被配置为引导制冷剂(通常是液体制冷剂，或者，液体和气体制冷剂的混合物)进入壳体部220。制冷剂出口212被配置为引导制冷剂(通常是制冷剂蒸汽)流出壳体部220。
[0061]壳体部220可以包括一连串的盘体230。在图2A和图2B示出的实施例中，一连串的盘体230包括在垂直方向上垂直排列的3个盘体230a、230b和230c。图2A和图2B示出的实施例只是为了举例说明而并非限定。可以理解的是，在其他实施例中，一连串的盘体230可以包括多于或少于3个的盘体。在一些实施例中，壳体部220可以只包括一个盘体。
[0062]壳体210具有长度L和高度H。其中，长度L限定了长度方向，高度H限定了垂直方向。盘体230a、230b和230c通常在长度方向上延伸，并分别在垂直方向上垂直排列。在长度方向上，垂直排列的顶部的盘体230a和底部的盘体230c分别具有空间232a和232c。空间232a在盘体230a的两端之间，空间232c在盘体230c的两端之间，并且，空间232a和空间232c均在壳体部220的第一端221与第二端222之间。空间232a被配置为允许制冷剂通过该空间232a从盘体230a中流出，空间232c被配置为允许制冷剂通过该空间232c从盘体230c中流出。
[0063]在垂直排列中，中间的盘体230b位于盘体230a和盘体230c之间。盘体230b延伸的长度通常为蒸发器210的全长L，并且在长度方向上，盘体230b的中间区域具有制冷剂排放部232b (具体例子可以参见图5A中的制冷剂排放部532b)。制冷剂排放部232b被配置用于允许制冷剂通过该制冷剂排放部232b流出盘体230b。
[0064]壳体210在垂直方向上包括底部225。在长度方向上，底部225的中间区域包括回油口 215。
[0065]制冷剂入口 211与制冷剂分发器240可流体连通，制冷剂分发器240包括入口挡板242。在描述的实施例中，在长度方向上，入口挡板242位于分发器240的中间区域。
[0066]可以理解的是，在长度方向上，制冷剂排放部232b可以位于沿着中间的盘体230b的其他位置，并位于第一端221和第二端222。在长度方向上，回油口 215可以位于沿着底部225的其他位置。
[0067]图2B示出了蒸发器200的底部示意图。如图所示，盘体230a、230b和230c垂直排列放置，该垂直由高度H限定。壳体部220包括多个热交换管250。可以理解的是，热交换管250在长度方向上延伸，该长度方向由图2A所示的长度L限定。
[0068]盘体230a、230b和230c分别具有底部235a、235b和235c，以及凸起壁237a、237b和237c。在图2B所示的底部示意图中，盘体230a、230b和230c分别限定了盘空间239a、239b和239c (图2B中的线条区域)。在流体不溢出凸起壁237a、237b和237c的情况下，盘空间239a、239b和239c通常分别是盘体230a、230b和230c可以容纳的流体的最大区域或容量(假设盘体230a、230b和230c的端部被封闭)。盘体230a、230b和230c被配置用于分别在盘空间239a、239b和239c中容纳一行或更多行的热交换管250。一些热交换管250正好位于底部235a、235b和/或235c的上面。在一些实施例中，壳体部220还包括一行或更多行的热交换管250，该热交换管250位于壳体210的底部225。在一些实施例中，盘空间239a、239b和239c之外以及底部225之外的壳体部220通常不包括穿过的热交换管。
[0069]在每一个盘空间239a、239b和239c中的热交换管250的行数以及底部255上的热交换管250的行数可以改变。在一些实施例中，热交换管250的行数可以是4-5行或更少。通常，热交换管250的行数可以根据例如蒸发器200的总吨位或容量来配置。另一方面，热交换管250的行数可以保持在相对较小的数字，以便于减少浸没热交换管250所需的制冷剂的充注量。
[0070]在一些实施例中，热交换管250的行数可以被配置为使得每一个盘空间239a、239b和239c中流动的制冷剂的速率分别保持相对恒定。相应地，相比于离底部225相对较近的盘空间，离顶部224相对较近的盘空间包括更多行的热交换管。例如，通常盘空间239a比盘空间239c包括更多行的热交换管。
[0071]参考图2A和图2B，下面对蒸发器200的运行进行更详细的描述。图2A和图2B中所示的蒸发器200内部的箭头通常指示制冷剂的流动方向。
[0072]如图2A所示，制冷剂可以通过制冷剂入口 211被引导进入壳体部220。在所示的实施例中，制冷剂入口 211的位置是在长度方向上朝向壳体部220的第二端222，该长度方向由长度L限定。此种结构是较佳的配置。制冷剂入口 211可以位于例如朝向壳体部220的第一端221，或者在第一端221与第二端222之间的其他位置比如在长度方向上朝向壳体210的中间区域。
[0073]被引导进入壳体部220的制冷剂通常包含液体制冷剂(例如在气液两相的制冷剂混合物中的液体制冷剂)。在从入口 211进入壳体部220之后，制冷剂可以在长度方向上自入口 211被重新引导向分发器240的中间区域，入口挡板242位于该中间区域。
[0074]液体制冷剂可以被引导入垂直排列的顶部的盘体230a。液体制冷剂在顶部的盘体230a中可以在长度方向上被重新分布。由于液体制冷剂首先被引导入顶部盘体230a在长度方向上的中间部分，因此，液体制冷剂随后会朝向蒸发器200的第一端221和第二端222流动，形成在盘空间239a中的双向制冷剂流。
[0075]顶部盘体230a中的制冷剂流可以从空间232a流向垂直排列的下一个盘体，即中间盘体230b。在中间盘体230b中，制冷剂流也是双向的，分别自第一端221和第二端222流向中间盘体230b的中间部分。通常，中间盘体230b延伸至热交换器200的全长L，并且，通常中间盘体230b与蒸发器200的第一端221之间以及与蒸发器200的第二端222之间没有间隙。制冷剂流可以从中间盘体230b的中间部分通过制冷剂排放部232b流出中间盘体230b。之后，制冷剂流通过制冷剂排放部232b被引导进入垂直排列中的下一个盘体，即底部盘体230c。盘体230c中的液体制冷剂形成双向制冷剂流，自底部盘体230c的中间区域分别流向壳体部220的第一端221和第二端222。之后，制冷剂流通过空间232c流向壳体210的底部225。
[0076]在每一个盘体230a、230b和230c中，制冷剂流被配置为形成制冷剂池，该制冷剂池分别足以浸没和/或湿润对应的盘空间239a、239b和239c中的至少一些热交换管250。
[0077]在蒸发器200的壳体部220中所形成的制冷剂流，可以帮助提高壳体部220中的制冷剂与热交换管250中承载的工艺流体之间的热交换的效率。
[0078]在每一个盘体230a、230b和230c中的制冷剂流，可以帮助蒸发器200中的润滑剂处理，该润滑剂与制冷剂一起流通。在HVAC系统中，制冷剂可以包含润滑剂。制冷剂与润滑剂的混合物可以在HVAC系统中一起流通。壳体部220中的制冷剂流可以帮助减少/防止润滑剂附着在热交换管250的表面。随着制冷剂流沿着垂直排列的盘体230a、230b和230c流动，制冷剂含量会由于与热交换管250进行热交换而持续被汽化，那么，制冷剂流中的润滑剂含量就会因为液体制冷剂含量的减少而被浓缩。因此，随着制冷剂流向底部225，蒸发器200可以帮助提高制冷剂流中的润滑剂浓度。制冷剂流中的润滑剂浓度通常在回油口 215处浓度最高，该回油口 215位于壳体210底部225的中间部分。具有相对较高润滑剂浓度的制冷剂可以自回油口 215被引导出蒸发器200。对应于在壳体部220中的制冷剂流的流向，回油口 215通常位于壳体210底部225的中间部分，从而使得在垂直排列的底部盘体(即盘体230c)中的制冷剂流通常能够自回油口 215流走。这样可以帮助制冷剂流在流向回油口 215之前，在蒸发器200中流经尽可能长的的长度距离，从而帮助提高在回油口215处的润滑剂浓度。
[0079]在一些实施例中，回油口 215处的润滑剂浓度可以与常见的满液式蒸发器相比拟。在一些实施例中，回油口 215处的润滑剂浓度可以是4%左右。
[0080]需要注意的是，图2A和图2B所示的实施例是示例性的。基于本实用新型，还可以提出一种在蒸发器中处理制冷剂和/或润滑剂的方法。该方法可以包括:引导液体制冷剂进入蒸发器的壳体部，并在蒸发器的壳体部中形成一个或更多的长度方向的制冷剂流。该方法还可以包括:收集制冷剂以形成制冷剂池，从而与蒸发器的至少一些热交换管进行热交换。在一些实施例中，多个长度方向上的制冷剂流可以被安排在蒸发器的垂直排列中，并且，该多个长度方向上的制冷剂流可以被配置为自蒸发器顶部至底部具有交替的流向。在一些实施例中，该方法可以包括:在制冷剂流的起始点处，在相对较小的区域内引导制冷齐U。如图2A所示，制冷剂流的起始点可以是在顶部盘体230a的大约中间部分。
[0081]在一些实施例中，在蒸发器中处理制冷剂的方法可以包括:在蒸发器顶部的中间部分，引导液体制冷剂进入蒸发器的壳体部。制冷剂可以被引导向蒸发器的两端，从而形成长度方向上的双向制冷剂流。
[0082]在一些实施例至，在蒸发器中处理制冷剂的方法可以包括:在蒸发器顶部的第一端附近，引导液体制冷剂进入蒸发器的壳体部。制冷剂可以被引导为自蒸发器的第一端流向第二端，从而形成长度方向上的制冷剂流。
[0083]在一些实施例中，在蒸发器中处理制冷剂的方法可以包括:从第一制冷剂流中收集制冷剂，然后，引导第一制冷剂流在长度方向上流向相反的方向。
[0084]图3示出了另一个实施例的示意图，该实施例可以被配置为执行处理制冷剂和/或润滑剂的大致方法，该实施例包括在蒸发器300中形成长度方向上的制冷剂流。
[0085]蒸发器300包括壳体310，该壳体310限定了壳体部320。壳体310配置有制冷剂入口 311和制冷剂出口 312，制冷剂入口 311和制冷剂出口 312在垂直方向上位于蒸发器300的顶部324，该垂直方向由壳体310的高度H所限定。壳体部320具有第一端321与第二端322。制冷剂入口 311朝向第二端322置放。
[0086]壳体部320可以包括一连串的在长度方向上延伸的盘体330,该长度方向由壳体310的长度L3限定。在图3示出的实施例中，一连串的盘体330包括沿垂直方向分别垂直排列的3个盘体330a、330b和330c，该垂直方向由高度H3限定。图3示出的实施例只是为了举例说明而并非限定。可以理解的是，在其他实施例中，一连串的盘体330可以包括多于或少于3个的盘体。
[0087]每一个盘体330a、330b和330c均具有连接到第一端321或者第二端322的一个端部，每一个盘体330a、330b和330c的另一个端部分别具有空间332a、332b和332c。盘体330a、330b和330c在垂直排列中连接到第一端321和第二端322中的一个。在所示的实施例中，只是为了举例说明而并非限定，在垂直排列中的顶部盘体330a和底部盘体330c连接到第二端322。中间盘体330b连接到第一端321。
[0088]制冷剂入口 311位于靠近顶部盘体330a的端部(即第二端)，该顶部盘体330a连接到第二端322。该制冷剂入口 311被配置为在朝向顶部盘体330a端部的相对较小的区域中，引导液体制冷剂到顶部盘体330a。
[0089]在长度方向上，液体制冷剂可以被引导为沿着顶部盘体330a流动，从而形成第一制冷剂流。制冷剂流可以流出顶部盘体330a，通过空间332a向下流到中间盘体330b，从而在中间盘体330b中形成第二制冷剂流。相似地，液体制冷剂可以随后流到底部盘体330c，从而在底部盘体330c中形成第三制冷剂流
[0090]回油口 315位于壳体310的底部325上，靠近壳体310的第二端322。对应于在壳体部320中的制冷剂流的流向，通常回油口 315的位置，使得在底部盘体(即盘体330c)中的制冷剂流能够在长度方向上流走。
[0091]需要注意的是，图2A，图2B和图3所示的实施例并不用于限定。蒸发器可以有不同的配置，以便形成长度方向的制冷剂流。需要注意的是，中垂直排列中的盘体的数量可以改变。在上述示出的实施例中，盘体的数量是3。这只是示例性的，并非用于限定。在垂直排列中的盘体的数量通常至少为I。另外，每一个盘空间中的热交换管的行数可以改变。在图2B中，热交换管的行数是I或2。这只是示例性的，并非用于限定。在每一个盘空间中的热交换管的行数通常至少为I。在一些实施例中，热交换管的行数可以是4-5。
[0092]在上述示出的实施例中，盘体通常相对于垂直排列而在长度方向上延伸，并且相互平行。这只是示例性的，并非用于限定。在一些实施例中，各个盘体可以相对于垂直方向倾斜，以便于例如帮助形成制冷剂流。各个盘体也可以相对于垂直方向朝不同的方向倾斜，从而使得盘体不相互平行。在一些实施例中，盘体可以不是平坦的。盘体可以具有几何形状，该几何形状帮助在壳体部中形成长度方向上的制冷剂流，比如倾斜或斜坡。例如，盘体可以被配置，使得相对于垂直方向，盘体的中间部分可以高于盘体的端部，从而帮助制冷剂从中间部分流向两端。
[0093]图4提供了蒸发器400可以具有的额外的特征。蒸发器400包括壳体410，壳体410限定出壳体部420。相对于垂直方向的壳体410的顶部422可以包括制冷剂出口 412，该垂直方向由壳体410的高度H4限定，该制冷剂出口 412通常被配置为允许制冷剂(通常为制冷剂蒸汽)被引导出壳体部420。通常来说，理想情况下，通过制冷剂出口 412被引导出壳体部420的制冷剂包含尽可能少的液体制冷剂。
[0094]在蒸发器400中，液体制冷剂形成液体池，该液体池与一系列的盘体430中的热交换管450进行热交换。制冷剂与热交换管450承载的工艺流体之间的热交换，可以引起液体制冷剂飞溅出该一系列的盘体430，从而可以使得液体制冷剂被跳送进入制冷剂出口 412。
[0095]为了帮助减少液体制冷剂被跳送，例如液体制冷剂飞溅，蒸发器400可以装配有例如一对防护板470a和470b。该对防护板470a和470b可以被安装在制冷剂分发器440上，该制冷剂分发器440的位置朝向壳体410的顶部422。防护板470a和470b在长度方向上沿着壳体410的长度延伸(图4中未示出，但是可以参见图2中的长度L为例)。
[0096]在壳体410的垂直方向上，该垂直方向由高度H4定义，防护板470a和470b在从顶部422到底部421的方向上相互偏离。偏离的防护板470a和470b通常被配置为形成伞形结构，以便遮盖一系列的盘体430，从而可以帮助减少例如由于液体制冷剂在该一系列盘体430中的飞溅而导致的液体制冷剂的跳送。
[0097]蒸发器400还可以包括阻塞板429a和429b。阻塞板429a和429b在长度方向上延伸，以便大致有助于阻塞液体制冷剂进入制冷剂出口 412。在图4的视图中，阻塞板429a和429b大致被配置为充分遮盖壳体部420，在垂直方向上，该壳体部420在阻塞板429a和429b的下方。阻塞板429a和429b包括孔(图4中未示出，但是可以参见图5中的孔528为例)，以便允许制冷剂蒸气通过，而大致阻塞液体制冷剂通过。
[0098]图5A至图5G示出了一种蒸发器500，该蒸发器500可以在蒸发器500的壳体510中形成长度方向上的制冷剂流(为了简化描述，图5A中省略了壳体510，图5A至图5G中省略了热交换管。参见图5B的壳体510)。图5A至图5G示出的实施例也提供了其他的特征，以便帮助处理蒸发器500中的制冷剂和/或润滑剂。需要注意的是，这些其他特征可能在例如图2A、图2B、图3和图4描述的实施例中使用。在一些实施例中，这些描述的特征可以与以上未描述的蒸发器一起使用，例如，在其它实施例中，在长度方向上通常可以不包括制冷剂流的蒸发器(例如，传统的降膜式蒸发器或满液式蒸发器)。
[0099]图5A是蒸发器500的壳体510内部的元件的分解图。为了简化，图5A中去除了壳体510和热交换管。图5A示出的实施例通常被配置为形成长度方向上的如图5A中箭头所示的制冷剂流，该制冷剂流与图2A中示出的相似。
[0100]制冷剂入口 511被配置为例如通过单板513与制冷剂分发器540形成流体连通。制冷剂分发器540被配置为包括一个或更多的允许制冷剂通过的孔541。在所示的实施例中，制冷剂分发器540还被配置为包括入口挡板542，该入口挡板542被配置为引导制冷剂到顶部盘体530a，以便在盘体530a中形成制冷剂流。
[0101]在所示的实施例中，蒸发器500包括3个盘体530a、530b和530c。这只是示例性的，并非用于限制。蒸发器500可以被配置为包括一个或其他数量的盘体。
[0102]如图5B所示，相对于垂直方向自顶部524到底部525，安置盘体530a、530b和530c，该垂直方向由壳体510的高度H5限定。如图5A所示，盘体530a、530b和530c在长度方向上延伸，该长度方向由蒸发器500的长度L5限定。在长度方向上，顶部盘体530a的长度通常小于中间盘体530b的长度，从而使得制冷剂可以从顶部盘体530a的端部531a流出顶部盘体530a并流下进入中间盘体530b。
[0103]中间盘体530b包括排放部532b，该排放部可以被配置为允许制冷剂流出中间盘体530b，并通过排放部532b被引导到底部盘体530c。
[0104]需要注意的是，每一个盘体530a、530b和530c的形状可以不同。盘体530a、530b和530c的形状可以根据例如盘体530a、530b和530c中包括的热交换管的数量来确定。在所示的实施例中，盘体530a、530b中的热交换管的行数为2行，而底部盘体530c有一行热交换管。
[0105]蒸发器500还可以包括一个或更多的管板570，以便支持盘体530a、530b和530c以及热交换管。图5B和图5C分别示出了管板570的前部视图和立体视图。管板570包括通槽571a,571b和571c，通槽571a, 571b和571c的形状允许盘体530a,530b和530c穿过。管板570还可以包括用于接收热交换管的通孔572。通孔572通常被配置为由每一个通孔572接收一个热交换管。
[0106]为了促进形成液体制冷剂流，管板570包括一个或更多的开放区域575，该开放区域575被配置为允许制冷剂相对自由地流过管板570。如图5A中所示，当蒸发器500中使用两个或更多的管板570时，开放区域575相对于盘体如盘体530b的中间线M5的位置，可以是在宽度方向上被交替地安置，该宽度方向由宽度W5限定。开发区域575可以允许制冷剂流相对容易地流经管板570。一个管板570上的孔572可以支持热交换管，以便提供结构支持。
[0107]参考图2B，每一个盘体230a、230b和230c被配置为分别在盘空间239a、239b和239c形成液体池，以便于热交换管250中承载的工艺流体进行热交换。参考图5D，为了帮助在盘体530a、530b和/或530c中维持合适的液体制冷剂池的液面高度，盘体的端部，比如端部531a和端部531b，可以被配置为分别包括密封件537a、537b。密封件537a、537b可以被配置为包括密封孔538。该密封孔538接收热交换管，并可以被配置为当热交换管穿过该密封孔538时，环绕热交换管进行密封。当液体制冷剂池的液面高度高于例如密封件537a的高度H8时，液体制冷剂通常可以流出盘体比如盘体530a。这样，就可以维持盘体比如盘体530a中的合适的制冷剂池的液面高度。
[0108]需要注意的是，当不需要使用密封件537a和537b也能达到/维持所需的制冷剂池的液面高度时，则不可以需要密封件537a和537b。例如，在示出的实施例中，底部盘体530c被配置为仅包含一行热交换管。那么，就可以不需要密封件比如密封件537a和537b来实现盘体530c中所需的制冷剂池的液面高度，从而与该行热交换管进行热交换。
[0109]如图5A和图5E所示，蒸发器500被配置为引导液体制冷剂进入顶部盘体530a的中间区域。当通过入口挡板542被引导到顶部盘体530a中时，液体制冷剂的速度(或者体积)相对比较高。因此，当制冷剂被引导到顶部盘体530a时，一些制冷剂可能会飞溅。为了帮助防止制冷剂从顶部盘体530a的中间区域飞溅出去，顶部盘体530a的中间区域包括抬升边539，该抬升边539在长度方向上延伸，从而帮助阻止制冷剂飞溅。抬升边539通常位于入口挡板542的侧面。
[0110]在一些实施例中，比如图2A，图2B和图3所示的实施例以及如图5A所示的蒸发器500，制冷剂出口(图5A中未示出)可以位于壳体的顶部。为了帮助防止/减少液体制冷剂跳送到制冷剂出口，蒸发器还可以包括阻挡液体制冷剂的结构，比如图4中所示的阻挡板429a和429b和/或防护板470a和470b。
[0111]如图5A中所示，蒸发器500包括一个或更多的阻挡板529和防护板574，从而帮助防止/减少液体制冷剂跳送进制冷剂出口。阻挡板529包括一个或更多的孔528，从而通常允许制冷剂蒸汽通过，而阻挡液体制冷剂。
[0112]防护板574通常被配置为形成伞形结构，以便在垂直方向上遮盖盘体530a、530b和/或530c，从而帮助防止/减少例如由于制冷剂在盘体530a、530b和/或530c中的飞溅而导致的液体制冷剂的跳送。
[0113]参考图5F对制冷剂分发器540进行详细描述。制冷剂分发器540通常被配置为引导制冷剂进入例如顶部盘体530a的中间区域。制冷剂分发器540可以包括一个或更多的分发孔541。当制冷剂分发器540包括多个分发孔541时，各个孔的大小(或直径)可以不同。
[0114]在示出的实施例和方向中，通过制冷剂入口 511从右边引导制冷剂流朝制冷剂分发器540流动。正如所示出的，在所示方向上朝向左边的孔541比朝向右边的孔541可具有更高的制冷剂速度。为了帮助平均分发制冷剂，在一些实施例中，朝向左边的孔541可以小于朝向右边的孔541。
[0115]高速度的制冷剂可能会损坏顶部盘体530a中的热交换管。入口挡板542可以帮助减小制冷剂的速度。图5G示出了入口挡板542的放大视图。入口挡板542包括底部547，该底部547包括一个或更多的孔548以便允许制冷剂通过。在长度方向上，入口挡板542还包括2个溢出防护部543，该溢出防护部543自底部547向上延伸。溢出防护部543的高度H9可以根据例如减小制冷剂速度的设计要求或其他要求而改变。通常，高度H9越高，从溢出防护部543溢出的制冷剂则越少。通过配置，例如配置孔548的数量、孔548的大小和/或溢出防护部543的高度H9，可以控制流经孔548的制冷剂的分发及控制从溢出防护部543溢出的制冷剂，并且，可以调节流过入口挡板542后的制冷剂的速度。在一个具体实施例中，例如，从溢出防护部543溢出的制冷剂的数量大约为被引导进入入口挡板542的制冷剂总量的30-40%。需要注意的是，该相对的溢出制冷剂的数量只是示例性的。入口挡板542通过被设计为减小制冷剂的速度，从而防止制冷剂损坏热交换管。
[0116]相比于已有的降膜式蒸发器或满液式蒸发器，所公开的实施例可以帮助减少蒸发器所需的热交换管的总数量。因此，所公开的实施例可以帮助减少制造蒸发器的花费。所公开的实施例还可以帮助从蒸发器回油。所公开的实施例可以帮助减少性能的改变，并提高性能的可预见性和可靠性。相比于已有的满液式蒸发器，可以减少给蒸发器的制冷剂充注量。
[0117]需要注意的是，下述1-7中的任何一方面可以与8-20中的任何一方面进行合并。8-12中的任何一方面可以与13-20中的任何一方面进行合并。第13方面可以与14-20中的任何一方面进行合并。
[0118]1、处理蒸发器中的制冷剂的方法，包括:
[0119]引导液体制冷剂进入蒸发器的壳体部；
[0120]收集液体制冷剂，并引导液体制冷剂朝向蒸发器的长度方向，以便形成第一长度方向制冷剂流；以及
[0121]形成制冷剂池，以便与蒸发器的热交换管进行热交换。
[0122]2、基于上述方面I的方法，其中，引导液体制冷剂进入蒸发器壳体部的处理是在蒸发器顶部的周围执行的。
[0123]3、基于上述方面1-2的方法，其中，在蒸发器顶部的周围引导液体制冷剂进入蒸发器壳体部的处理是在蒸发器顶部中间部分的周围执行的。
[0124]4、基于上述方面1-3的方法，其中，引导液体制冷剂朝向蒸发器的长度方向以便形成第一长度方向制冷剂流包括:引导液体制冷剂朝向蒸发器的两端，以便形成长度方向上的朝向蒸发器两端的双向制冷剂流。
[0125]5、基于上述方面1-2的方法，其中，在蒸发器顶部的周围引导液体制冷剂进入蒸发器壳体部的处理是在蒸发器的第一端周围执行的。
[0126]6、基于上述方面1-5的方法,其中，引导液体制冷剂朝向蒸发器的长度方向以便形成长度方向的制冷剂流包括:引导液体制冷剂朝向蒸发器的第二端，以便形成自蒸发器的第一端朝向第二端的长度方向的制冷剂流。
[0127]7、基于上述方面I的方法，进一步包括:
[0128]从第一制冷剂流中收集制冷剂；以及
[0129]弓I导从第一制冷剂流中收集的制冷剂在长度方向上朝向相反的方向。
[0130]8、壳管式蒸发器,包括:
[0131]壳体部；入口，被配置为引导制冷剂进入壳体部；
[0132]第一盘体，在所述壳体部中沿蒸发器的长度方向延伸，用于收集第一盘体中的制冷剂，并形成第一制冷剂池，引导制冷剂沿着第一盘体流动；
[0133]多个在长度方向上延伸的第一热交换管，位于第一盘体底部的上方；
[0134]其中，第一制冷剂池被配置为与在长度方向上延伸的多个第一热交换管中的至少一个进行热交换。
[0135]9、基于上述方面8的壳管式蒸发器，进一步包括:
[0136]第二盘体，在长度方向上延伸，在蒸发器的垂直方向上位于第一盘体的下方；
[0137]其中，第二盘体被配置为收集从第一盘体流出的制冷剂，以便形成第二制冷剂池，并引导制冷剂沿着第二盘体流动。
[0138]10、基于上述方面8-9的壳管式蒸发器，进一步包括:
[0139]多个在长度方向上延伸的第二热交换管，位于第二盘体底部的上方；其中，第二制冷剂池被配置用于与在长度方向上延伸的多个第二热交换管中的至少一个进行热交换。
[0140]11、基于上述方面8的壳管式蒸发器，其中，入口位于蒸发器的第一端附近，该入口被配置为引导制冷剂在蒸发器第一端附近的位置进入第一盘体。
[0141]12、基于上述方面8的壳管式蒸发器，其中，入口位于蒸发器的中间部分附近，该入口被配置为引导制冷剂进入第一盘体，到第一盘体的中间位置。
[0142]13、壳管式蒸发器，包括:
[0143]壳体部；
[0144]入口，被配置为引导制冷剂进入壳体部；
[0145]第一盘体，在蒸发器的长度方向上延伸，该第一盘体限定了盘空间；
[0146]多个在长度方向上延伸的第一热交换管，位于盘空间中；
[0147]其中，盘空间被配置为收集被入口所引导的制冷剂，并引导制冷剂在盘空间中沿着第一盘体流动；并且，在长度方向上延伸的多个第一热交换管中的至少一个被配置为与盘空间中收集的制冷剂进行热交换。
[0148]14、在蒸发器中处理润滑剂的方法，包括:
[0149]引导制冷剂与润滑剂的混合物进入蒸发器的壳体部；
[0150]收集制冷剂与润滑剂的混合物，并且引导制冷剂与润滑剂的混合物朝向蒸发器的长度方向，以形成第一长度方向制冷剂与润滑剂混合物流；
[0151]形成制冷剂与润滑剂混合物池，以与蒸发器的热交换管进行热交换，从而随着第一长度方向制冷剂与润滑剂混合物流中的制冷剂与润滑剂混合物的流动，蒸发该制冷剂与润滑剂混合物中的制冷剂含量；以及
[0152]在蒸发器的底部收集制冷剂与润滑剂的混合物。
[0153]15、基于上述方面14的方法，其中，引导制冷剂与润滑剂的混合物进入蒸发器壳体部的处理是在蒸发器顶部的周围执行的。
[0154]16、基于上述方面14-15的方法，其中，在蒸发器顶部的周围引导制冷剂与润滑剂的混合物进入蒸发器壳体部的处理是在蒸发器顶部中间部分的周围执行的。
[0155]17、基于上述方面14-16的方法，其中，引导制冷剂与润滑剂的混合物朝向蒸发器的长度方向以便形成第一长度方向制冷剂与润滑剂的混合物流包括:引导制冷剂与润滑剂的混合物朝向蒸发器的两端，以便形成长度方向上的朝向蒸发器两端的双向制冷剂与润滑剂的混合物流。
[0156]18、基于上述方面14-15的方法，其中，在蒸发器顶部的周围引导制冷剂与润滑剂的混合物进入蒸发器壳体部的处理是在蒸发器的第一端周围执行的。
[0157]19、基于上述方面14-18的方法，其中，引导制冷剂与润滑剂的混合物朝向蒸发器的长度方向以便形成长度方向的制冷剂与润滑剂的混合物流包括:引导制冷剂与润滑剂的混合物朝向蒸发器的第二端，以便形成自蒸发器的第一端朝向第二端的长度方向的制冷剂与润滑剂的混合物流。
[0158]20、基于上述方面14的方法，进一步包括:
[0159]从第一制冷剂与润滑剂的混合物流中收集制冷剂与润滑剂的混合物；以及
[0160]引导从第一制冷剂与润滑剂的混合物流中收集的制冷剂在长度方向上朝向相反的方向。
[0161]本实用新型提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本实用新型的范围内。
[0162]显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.壳管式蒸发器，其特征在于，包括:壳体部、入口、第一盘体以及多个第一热交换管，其中， 所述入口，用于引导制冷剂进入所述壳体部，并流向所述第一盘体； 所述第一盘体，在所述壳体部中沿所述壳管式蒸发器的长度方向延伸，用于收集第一盘体中的制冷剂，形成第一制冷剂池，引导制冷剂沿着第一盘体流动； 每一个所述第一热交换管，在所述长度方向上延伸，位于所述第一盘体底部的上方；其中，在长度方向上延伸的多个所述第一热交换管中的至少一个与所述第一盘体形成的所述第一制冷剂池进行热交换。
2.根据权利要求1所述的壳管式蒸发器，其特征在于，进一步包括: 第二盘体，在所述长度方向上延伸，在壳管式蒸发器的垂直方向上位于所述第一盘体的下方； 其中，所述第二盘体用于收集从所述第一盘体流出的制冷剂，形成第二制冷剂池，并引导制冷剂沿着所述第二盘体流动。
3.根据权利要求2所述的壳管式蒸发器，其特征在于，进一步包括:在所述长度方向上延伸的多个第二热交换管，位于所述第二盘体底部的上方； 其中，在长度方向上延伸的多个所述第二热交换管中的至少一个与所述第二制冷剂池进行热交换。
4.根据权利要求1所述的壳管式蒸发器，其特征在于， 所述入口位于所述壳管式蒸发器的第一端的第一预设范围内，引导制冷剂进入所述第一盘体； 或者， 所述入口位于所述壳管式蒸发器的中间位置的第二预设范围内，引导制冷剂进入所述第一盘体，并流到所述第一盘体的中间位置。
5.根据权利要求1所述的壳管式蒸发器，其特征在于，进一步包括:制冷剂分发器， 所述制冷剂分发器位于所述入口与所述第一盘体之间，用于接收来自所述入口的制冷齐U，并引导所述制冷剂进入所述第一盘体。
6.根据权利要求5所述的壳管式蒸发器,其特征在于， 所述制冷剂分发器的中间区域包括:引导所述制冷剂进入所述第一盘体的一个以上的入口挡板； 和/或， 在所述制冷剂分发器上进一步装配有一个以上的防护板，所述防护板为伞形结构并遮盖所述第一盘体； 和/或， 所述制冷剂分发器上包括一个以上用于分发制冷剂的分发孔。
7.根据权利要求1所述的壳管式蒸发器，其特征在于，进一步包括:一个以上的管板； 所述每一个管板包括通槽和一个以上的通孔，其中，所述第一盘体穿过所述通槽，每一个所述通孔接收一个所述第一热交换管。
8.根据权利要求1所述的壳管式蒸发器，其特征在于，在所述第一盘体的端部进一步包括密封件； 所述密封件包括一个以上的密封孔，每一个所述密封孔接收一个所述第一热交换管，并对所接收的第一热交换管进行环绕密封。
9.壳管式蒸发器，其特征在于，包括:入口，在所述壳管式蒸发器的垂直方向上垂直排列的两个以上的盘体，每一个所述盘体中包括一个以上的热交换管，其中， 所述入口，用于引导制冷剂进入所述两个以上的盘体中的顶部盘体； 在所述垂直排列的两个以上的盘体中， 对于位于奇数列的每一个盘体，在长度方向上的两端均具有空间，所述空间引导该位于奇数列的盘体中的制冷剂流向下一个位于偶数列的盘体； 对于位于偶数列的每一个盘体，延伸长度为蒸发器的全长，并且在长度方向上中间位置的第三预设范围内包括制冷剂排放部，所述制冷剂排放部引导该位于偶数列的盘体中的制冷剂流向下一个位于奇数列的盘体。
10.根据权利要求9所述的壳管式蒸发器，其特征在于，进一步包括:位于所述壳管式蒸发器壳体底部的回油口。
【文档编号】F25B39/02GK203940664SQ201420317079
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】马静, 黄飞 申请人:特灵国际有限公司, 特灵空调系统(中国)有限公司