蒸发式冷凝换热器的制作方法

1.本实用新型涉及一种换热设备，更具体地涉及一种蒸发式冷凝换热器。


背景技术：

2.蒸发式冷凝换热器是制冷系统中的主要换热设备，其作用原理是：制冷系统中压缩机排出的过热高压制冷剂气体经过蒸发式冷凝换热器中的换热管，使高温气态的制冷剂与排管外的喷淋水和空气进行热交换。对于商用或工业用蒸发式冷凝机组，如图1所示，因承担负荷较大，故换热管较多，喷淋水与换热管进行换热时，处于下部的换热管由于被处于上部的换热管遮挡，水流量不足，导致换热效果不佳，机组冷凝效率降低。并且随着高度降低，处于底部的换热管换热时空气处于湿空气状态，湿度较高，降低水与换热管之间的蒸发换热效率。


技术实现要素：

3.本实用新型鉴于上述技术问题而提出，提供了一种蒸发式冷凝换热器，能提高换热效率，增强水与换热管之间的蒸发换热。本实用新型的蒸发式冷凝换热器包括多个换热管以及位于换热管上方的上水箱，换热管设置有多个且沿高度方向形成为多层，在不同层的换热管之间设置有导水板。
4.根据上述技术方案，在换热管之间设置导水板，导水板具有收集与重新分配水的功能，能收集蒸发后的水以及未蒸发落下的水。喷淋水经上水箱初次分配后，与换热管形成液膜蒸发换热，然后落到导水板处，导水板具有收集未蒸发的水以及再分配水的功能；经导水板引导的水落到位于导水板下方的换热管上，加强蒸发式冷凝换热器的换热效率。
5.优选地，在导水板上形成有多个供水流通过的导水缝隙。
6.根据上述技术方案，多个导水缝隙能够对应其下方的换热管，通过导水缝隙将导水板收集的水均匀地从导水板流到换热管上，由此提高换热效率。
7.优选地，导水缝隙中的任意个导水缝隙分别与位于下方的换热管的中心线在高度方向上对齐。
8.根据上述技术方案，在导水板中任意个导水缝隙分别与位于下方的换热管的中心线在高度方向上对齐，当水流过该导水缝隙时，正好落到下方的换热管中心，对换热管进行精准蒸发换热，类似于“滴灌”效果，均匀地湿润整个换热管，有效地形成液膜蒸发，提高换热效率。
9.优选地，导水板设置有两个或者三个。
10.处于冷凝换热器下部的换热管，因上部蒸发后空气处于湿空气状态；对蒸发换热的效果影响较大，根据上述技术方案，导水板设置有两个或者三个，即在不同层设置多个导水板，上部与下部有较为明显的隔层作用，上部蒸发换热后的湿空气不直接影响到下部的换热管换热。此外，分为两层或三层后水滴落下的垂直高度降低，能降低水落下时噪音的影响，减少噪音的产生。
11.优选地，还具备补水管，一端连接于上水箱而接收来自上水箱的水，导水板承接从补水管的另一端流出的水。
12.根据上述技术方案，当上部未蒸发及冷凝后的水不足时，补水管从上水箱进水后直接进行补水，确保导水板层的导水缝隙中有足够的流量，能完全地对下部换热管均匀地形成液膜。
13.优选地，补水管设置有多个。
14.根据上述技术方案，相比较于单个补水管，在设置多个补水管的情况下，导水板从补水管处获得的补充水流可以更加均匀地被分布在导水缝隙，从而使水与换热管接触更加均匀。
15.优选地，在上水箱设置有开关部件，用于控制与补水管的连通或者断开。
16.根据上述技术方案，当导水板收集不够上部未蒸发及冷凝后的水时，开关部件打开，补水管进行补水，确保导水板层的导水缝隙中有足够的流量，能完全地对下部换热管均匀地形成液膜。当导水板已收集足够上部未蒸发及冷凝后的水时，开关部件则关闭，从而能够应对水量的各种变化情况。
17.优选地，还具备风机，设置在上水箱的侧方。
18.风机转动时导风具有区域性，风机影响明显的是靠近风机侧，离风机最远处部分处于弱流动状态，换热效果差。根据上述技术方案，加上导水板后，风机引风时对冷凝换热器的下部扰动将比原来不加导水板时更加强烈，加强对流换热，提高换热效率。
附图说明
19.图1是现有技术的冷凝换热器的示意图。
20.图2是本实用新型的冷凝换热器的立体示意图。
21.图3是本实用新型的导水板的示意图。
22.图4是水从导水缝隙流到换热管的示意图。
23.图5是本实用新型的冷凝换热器吸风路径的示意图。
24.附图标记说明
25.1换热管；2上水箱；3导水板；31导水缝隙；4补水管；5风机；h高度方向；a水流方向；t长度方向；b冷凝换热器吸风路径。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.图2是示出本实用新型的冷凝换热器的立体示意图。
28.如图2所示，蒸发式冷凝换热器包括换热管1以及位于换热管1上方的上水箱2，沿高度方向h层叠设置有多个换热管1，形成为多层结构，在不同层的换热管1之间设置有导水板3。在本实施方式中，多个换热管1沿高度方向h设置为多层，在某两个相邻层的换热管1之间设置有导水板3。优选地，导水板3沿与高度方向h正交的方向设置，但是只要形成在各层
换热管1之间且起到引导水左右的导水板，则都属于本实用新型的保护范围。
29.在本实施方式中，导水板3处于高度方向h上的大致中部位置，位于上层的换热管1与下层的换热管1之间，导水板3具有收集与重新分配水的功能，能收集蒸发后的水以及未蒸发而落下的水。喷淋水经上水箱2初次分配后，与上部的换热管1形成液膜蒸发换热，然后落到中部的导水板3处，导水板3具有收集未蒸发的水以及再分配水的功能；经导水板3设置的后述导水缝隙31后，均匀地落到换热管1上，加强蒸发式冷凝换热器的换热效率。
30.图3是本实用新型的导水板的示意图。
31.如图3所示，在导水板3上形成有多个供水流通过的导水缝隙31。
32.导水板3的大小与换热管1的平面截面积有关，保证导水缝隙31能均匀落到换热管1上。导水板3的形状也与换热管1相关，在本实施方式中，导水板3的形状为矩形。导水板3的形状不限于本实施方式，也可以是其他形状，例如波浪形、圆角矩形等。
33.优选地，导水板3的四周做成为高于中部的凸出形状，防止水流到导水板3后从四周流出，从而保证水能够从导水缝隙31流出。
34.为提高换热管1的换热效率，换热管1所选择的材料应具有良好的导热性，例如换热管1由铜制成。
35.在本实施方式中，导水缝隙31的大小应根据流量、换热管1大小、所设置导水板3大小来确定。多个导水缝隙31的数量可以与其下方的的换热管1相对应，保证水经导水缝隙31流出后能相对应地流到换热管1上。例如，当导水板3的下方的换热管1设置有多层且每层排布均相同时，导水缝隙31的数量与最接近导水板3的第一层换热管1的数量相同。当第一层换热管1与第二层换热管1之间在高度方向h上交错排布时，导水缝隙31在与第一层换热管1数量相对应的同时，可以增与第二层换热管1对应的数量，保证交错排布后的第二层换热管1也能够利用来自导水缝隙31处的水流来蒸发换热。
36.在本实施方式中，导水板3的导水缝隙31为矩形。导水缝隙31的形状不局限于矩形，亦可以是其他形状，例如圆角矩形。即、为了使水能够更加顺利地从导水板3平面进入导水缝隙31，可以在导水缝隙31四周加工倒角，使水更顺利滑落到导水缝隙31中。
37.图4是示出水从导水缝隙31流到换热管1的示意图。
38.如图4所示，优选地，导水缝隙31中的任意个导水缝隙31分别与位于下方的换热管1的中心线在高度方向h上对齐。在此所说的换热管1的中心线是指换热管1在与高度方向h正交的方向上的管中心线，“任意个导水缝隙31分别与位于下方的换热管1的中心线在高度方向h上对齐”是指至少一部分导水缝隙31与下方的对应换热管1的中心线对齐。由此，喷淋下来的水和后述的补水管4中补充的水沿水流方向a流过从该导水缝隙31流出时，恰好落到下方的换热管1的中心，再从该中心流向该换热管的四周，起到类似于“滴灌”的精准定位效果，均匀地湿润整个换热管1，更有效地与换热管1换热形成液膜蒸发，提高换热效率。
39.此外，虽然在图2所示，导水板3仅设置有一个。但其数量没有限定，导水板3也可以设置有两个或者三个，多个导水板3沿高度方向h错开设置。对于蒸发式冷凝换热器来说，在实际处理时，因上部蒸发而导致下部空气处于湿空气状态，这对于处于对于蒸发式冷凝换热器的下部的换热管1来说蒸发换热的效果影响较大，在增加一个导水板3后，上部与下部有较为明显的隔层作用，上部蒸发换热后的湿空气不直接影响到下部的换热管1换热，可以提高换热效果。当导水板3设置有两个或者三个时，蒸发式冷凝换热器被导水板3隔成上部、
中部和下部，从而获得更为明显的隔层作用，上部蒸发换热后的湿空气基本上不会影响到下部。此外，由于蒸发式冷凝换热器中水滴在下落后撞击换热管1会产生一定的声音，高度越高，撞击所产生的声音也越大。当利用导水板3进行分层后，水滴落下时的垂直高度降低，减少噪音的产生，当利用多个导水板3分成三层以上时，则能够进一步降低水落下时噪音的影响，减少噪音的产生。
40.如图2所示，蒸发式冷凝换热器还具备补水管4，补水管4的一端连接于上水箱2而接收来自上水箱2的水，导水板3承接从补水管4的另一端流出的水。若收集不够上部未蒸发及冷凝后的水时，补水管4进行补水，确保导水板3层的导水缝隙31中有足够的流量，能完全地对下部换热管1均匀地形成液膜。如上所述，为了防止水从导水板3四周流出，导水板3的四周做成凸出形状。由此，在本实施方式中，优选地，在导水板3的四周的凸出部分上形成有通孔，补水管4的一端穿过该通孔而将上水箱2的水流到导水板3上。补水管4连接导水板3的方式不局限于通过导水板3的通孔连接，也可以采用其他方式。例如，补水管4的一端可以高于导水板3并且伸进导水板3一段距离，这样导水板3即使不开通孔，补水管4流出的水也能够进入导水板3中而不会从四周流出。
41.如图2所示，补水管4设置有多个。补水管4的数量没有特别限定，当设置多个补水管4时，相比较于单个补水管4，导水板3从补水管4处获得的补充水流可以更加均匀地分布在导水缝隙31。补水管4的具体数量可以随实际情况改变，例如在长度方向t上设置两根补水管4或者在前中后设置三根补水管4。本实用新型的补水管4的设置不局限于设置在导水板3的同一侧，为使水通过导水缝隙31能更加均匀地流到换热管1上，补水管4可以对称设置在导水板3两侧，也可以在导水板3四周均匀设置。
42.优选地，在上水箱2设置有开关部件(由于设置在上水箱2内部而未示出)，用于控制与补水管4的连通或者断开。当导水板3收集不够上部未蒸发及冷凝后的水时，开关部件打开，补水管4进行补水，确保导水板3层的导水缝隙31中有足够的流量，能完全地对下部换热管1均匀地形成液膜。当导水板3已收集足够上部未蒸发及冷凝后的水时，开关部件则关闭。开关部件也能够与水量传感器联动而自动控制水流，在导水板3的导水缝隙31中已经有足够的流量时，开关部件自动关闭。
43.开关部件控制补水管4的连通和断开，在例如在有两根或者两根以上补水管4时，开关部件可以控制其中一部分补水管4采取连通状态，另一部分采取关闭状态，这样可以使补水的过程更加精细化。开关部件的具体构成没有特别限定，可以是普通的水龙头开关，也可以是电气控制的电磁阀门等。
44.图5是本实用新型的冷凝换热器吸风路径的示意图，如图2、图5所示，蒸发式冷凝换热器还具备风机5，风机5设置在上水箱2的侧方。风机5工作时利用抽吸而将空气导入换热区域，但该抽吸也具有区域性，风机5影响明显的是靠近风机5一侧，离风机5最远处部分处于弱流动状态，换热效果差。在本实施方式中，导水板3的设置起到了分区的作用，将蒸发式冷凝换热器分成上部区域和下部区域，其中下部区域是现有技术中风机5的技术效果较差的区域，在风机5导入空气时，由于导水板3划分出下部区域而起到引流作用，风机5工作时对该下部区域的扰动将比原来不加导水板3时更加强烈，加强对流换热，提高换热效率。此外，在没有设置导水板3时，空气直接被向上抽吸，经过换热管1的路径趋势是总体向上的；与之相对，设置了导水板3后，空气被抽吸时导水板3起阻隔作用，使得形成的风沿冷凝
换热器吸风路径b行进，从而经过下部区域更多的换热管1，蒸发换热更加充分，比无导水板3时换热效果更加优异。
45.在本实施方式中，所设置的风机5的数量为两个。但本实用新型所设置的风机5的数量不局限为两个，可以按照实际情况进行设置。例如，在所需换热的换热管1较少、冷凝换热器空间较小时，可以减少风机5的数量，以此在保证换热效率的同时可以减小体积和减少成本；在所需换热的换热管1较多、冷凝换热器空间较大时，可以增加风机5的数量，以此提高换热效率。
46.本领域技术人员能够理解的是，可以对各个实施方式中的具体技术特征进行适应性地拆分或合并。对具体技术特征的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本实用新型的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围内。
47.至此，已经结合附图所示的多个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。