一种气液分离导气装置、降膜式蒸发器和空调器的制作方法

1.本发明涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种气液分离导气装置、包括该气液分离导气装置的降膜式蒸发器，以及包括该降膜式蒸发器的空调器。


背景技术：

2.降膜式蒸发器由进液口、布液器、换热管、出气口等组成，其换热过程主要利用布液器将冷媒均匀分配至换热管上形成一层薄膜，冷媒液膜与换热管表面充分接触并发生热量交换而蒸发，未蒸发的液态冷媒沿着换热管滴落至蒸发器底部形成浸没区，冷媒蒸发转化为的气体从出气口流出，实现汽化转换。
3.如图1所示，现有技术中为进一步保证布液均匀性而在布液器下方设置了均液板，均液板将降膜区分隔为第一层降膜区和第二层降膜区，经布液器的冷媒进入第一层降膜区，第一层降膜区内未蒸发掉的冷媒沿着换热管滴落至均液板底部，进一步均液并滴落到第二层降膜区的换热管上进行二次降膜蒸发。可见，每层降膜区都存在换热，冷媒换热必然伴有气态冷媒的产生，然而，现有降膜式蒸发器的气体通道彼此串联，使得各层降膜区产生的气态冷媒无法及时排出，未及时排出的气态冷媒在降膜区，将干扰液态冷媒的分布和均匀滴落，从而影响降膜式蒸发器内降膜区布液的均匀性和稳定性，进而影响其换热效率。


技术实现要素：

4.本发明的其中一个目的是提出一种气液分离导气装置，解决了现有技术中降膜式蒸发器各层降膜区产生的气态冷媒无法及时排出，未及时排出的气态冷媒影响降膜区布液的均匀性和稳定性的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明的气液分离导气装置，包括均液板和多孔挡板，其中，所述均液板设置于降膜式蒸发器的降膜区，所述多孔挡板设置于所述均液板侧面，并且所述均液板的数量为至少两块，所述均液板间隔设置，所述均液板与所述多孔挡板围合成至少两个彼此分隔的腔室，降膜式蒸发器的换热管位于所述腔室内，每个所述腔室侧面的所述多孔挡板上均设置有气孔。
7.根据一个优选实施方式，所述均液板上设置有均液孔，所述腔室内的液态冷媒经所述均液孔流出，并且所述腔室内的液态冷媒通过所述均液孔的流速为0.1～1.5m/s，所述腔室内的气态冷媒通过所述气孔的流速为2～3m/s。
8.根据一个优选实施方式，所述气孔的开孔尺寸为1.9～2.6mm，且相邻两个所述气孔之间的间距为17～24mm。
9.根据一个优选实施方式，所述气孔均匀分布于每个所述腔室的侧上方。
10.根据一个优选实施方式，所述的气液分离导气装置还包括挡气板，所述挡气板位于所述多孔挡板外侧并与所述多孔挡板间形成气体通道。
11.根据一个优选实施方式，每个所述腔室的多孔挡板外侧均设置有所述挡气板，并使每个所述腔室的侧面均形成所述气体通道，并且所述气体通道间彼此分隔。
12.根据一个优选实施方式，所述挡气板与所述多孔挡板间隔设置，并且相邻两块所述挡气板间隔设置，并使所述挡气板与所述多孔挡板间、和/或相邻两块所述挡气板间形成所述气体通道。
13.根据一个优选实施方式，所述挡气板为l型结构，并且所述挡气板的一端与所述多孔挡板固定连接。
14.本发明提供的气液分离导气装置至少具有如下有益技术效果：
15.本发明的气液分离导气装置，包括均液板和多孔挡板，其中，均液板设置于降膜式蒸发器的降膜区，多孔挡板设置于均液板侧面，并且均液板的数量为至少两块，均液板间隔设置，均液板与多孔挡板围合成至少两个彼此分隔的腔室，降膜式蒸发器的换热管位于腔室内，每个腔室侧面的多孔挡板上均设置有气孔，从而可使每个腔室内换热产生的气态冷媒经气孔及时排出，而液态冷媒在重力作用下往下流并通过均液板进入下一个腔室换热。
16.通过本发明的气液分离导气装置，可使每个腔室内换热产生的气态冷媒及时排出，从而可提高每层降膜区布液的均匀性和稳定性，进而可有效提高换热管的换热效率，避免了未及时排出的气态冷媒对降膜区布液均匀性和稳定性的影响。即本发明的气液分离导气装置，解决了现有技术中降膜式蒸发器各层降膜区产生的气态冷媒无法及时排出，未及时排出的气态冷媒影响降膜区布液的均匀性和稳定性的技术问题。
17.本发明的第二个目的是提出一种降膜式蒸发器。
18.本发明的降膜式蒸发器，包括本发明中任一项技术方案所述的气液分离导气装置。
19.本发明提供的降膜式蒸发器至少具有如下有益技术效果：
20.本发明的降膜式蒸发器，包括本发明中任一项技术方案的气液分离导气装置，通过气液分离导气装置可使每个腔室内换热产生的气态冷媒及时排出，从而可提高每层降膜区布液的均匀性和稳定性，进而可有效提高降膜式蒸发器的换热效率。
21.本发明的第三个目的是提出一种空调器。
22.本发明的空调器，包括本发明中任一项技术方案所述的降膜式蒸发器。
23.本发明提供的空调器至少具有如下有益技术效果：
24.本发明的空调器，包括本发明中任一项技术方案的降膜式蒸发器，由于降膜式蒸发器的换热效率提高，从而可提高空调器的性能。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是现有技术中降膜式蒸发器的示意图；
27.图2是本发明气液分离导气装置优选实施方式的示意图；
28.图3是本发明多孔挡板优选实施方式的第一示意图；
29.图4是本发明多孔挡板优选实施方式的第二示意图；
30.图5是本发明降膜式蒸发器优选实施方式的第一示意图；
31.图6是本发明降膜式蒸发器优选实施方式的第二示意图；
32.图7是图6中a部分的放大图。
33.图中：101、均液板；102、多孔挡板；1021、气孔；103、腔室；104、挡气板；105、气体通道；201、换热管；202、布液器；203、壳体；204、进液管；205、出气管；206、管板。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
35.下面结合说明书附图2～7以及实施例1～3对本发明的气液分离导气装置、降膜式蒸发器和空调器进行详细说明。
36.实施例1
37.本实施例对本发明的气液分离导气装置进行详细说明。
38.本实施例的气液分离导气装置，包括均液板101和多孔挡板102，其中，均液板101设置于降膜式蒸发器的降膜区，多孔挡板102设置于均液板101侧面，并且均液板101的数量为至少两块，均液板101间隔设置，均液板101与多孔挡板102围合成至少两个彼此分隔的腔室103，降膜式蒸发器的换热管201位于腔室103内，每个腔室103侧面的多孔挡板102上均设置有气孔1021，如图2～7所示。优选的，均液板101与多孔挡板102之间为焊接。优选的，多孔挡板102设置于均液板101的两侧，如图2所示。
39.具体的，均液板101的数量为两块时，均液板101与多孔挡板102围合成两个彼此分隔的腔室103；均液板101的数量为三块时，均液板101与多孔挡板102围合成三个彼此分隔的腔室103；以此类推。优选的，均液板101的数量为2～10块。图2、图5和图6示出了均液板101的数量为两块时，气液分离导气装置的示意图。本实施例均液板101的数量越多，形成的腔室103越多，每层降膜区布液更均匀和更稳定，换热管的换热效率更高。
40.本实施例的气液分离导气装置，包括均液板101和多孔挡板102，其中，均液板101设置于降膜式蒸发器的降膜区，多孔挡板102设置于均液板101侧面，并且均液板101的数量为至少两块，均液板101间隔设置，均液板101与多孔挡板102围合成至少两个彼此分隔的腔室103，降膜式蒸发器的换热管201位于腔室103内，每个腔室103侧面的多孔挡板102上均设置有气孔1021，从而可使每个腔室103内换热产生的气态冷媒经气孔1021及时排出，而液态冷媒在重力作用下往下流并通过均液板101进入下一个腔室103换热。
41.通过本实施例的气液分离导气装置，可使每个腔室103内换热产生的气态冷媒及时排出，从而可提高每层降膜区布液的均匀性和稳定性，进而可有效提高换热管201的换热效率，避免了未及时排出的气态冷媒对降膜区布液均匀性和稳定性的影响。即本实施例的气液分离导气装置，解决了现有技术中降膜式蒸发器各层降膜区产生的气态冷媒无法及时排出，未及时排出的气态冷媒影响降膜区布液的均匀性和稳定性的技术问题。
42.根据一个优选实施方式，均液板101上设置有均液孔，腔室103内的液态冷媒经均
液孔流出，并且腔室103内的液态冷媒通过均液孔的流速为0.1～1.5m/s，腔室103内的气态冷媒通过气孔1021的流速为2～3m/s。本实施例优选技术方案的气液分离导气装置，通过使腔室103内的液态冷媒通过均液孔的流速为0.1～1.5m/s，腔室103内的气态冷媒通过气孔1021的流速为2～3m/s，可提高冷媒的气液分离效果，防止通过均液孔的液态冷媒中夹带气态冷媒，也可防止通过气孔1021的气态冷媒中夹带液态冷媒。
43.根据一个优选实施方式，气孔1021的开孔尺寸为1.9～2.6mm，且相邻两个气孔1021之间的间距为17～24mm。优选的，气孔1021为圆形、方形或腰形等结构。图3和图4示出了气孔1021为圆形的示意图。当气孔1021为圆形时，本实施例优选技术方案所说的气孔1021的开孔尺寸，是指气孔1021的直径；当气孔1021为正方形时，本实施例优选技术方案所说的气孔1021的开孔尺寸，是指气孔1021的宽度；当气孔1021为腰形等不具有唯一开孔尺寸时，本实施例优选技术方案所说的气孔1021的开孔尺寸，是指气孔1021的最大开孔尺寸。本实施例优选技术方案的气液分离导气装置，气孔1021的开孔尺寸为1.9～2.6mm，且相邻两个气孔1021之间的间距为17～24mm，从而可保证气态冷媒的流速为2～3m/s，以提高冷媒的气液分离效果。
44.根据一个优选实施方式，气孔1021均匀分布于每个腔室103的侧上方，如图3和图4、图6和图7所示。由于气态冷媒较轻，其向上方流动，本实施例优选技术方案气孔1021分布于每个腔室103的侧上方，以便可使腔室103内的气态冷媒及时从气孔1021排出，以提高每层降膜区布液的均匀性和稳定性；另一方面，气孔1021均匀分布，还可使通过气孔1021排出的气态冷媒均匀分布，从而实现冷媒在每个腔室103内进行换热的同时，还可实现均气和挡液的气液分离作用，进一步提高每层降膜区布液的均匀性和稳定性，进而可进一步提高换热管201的换热效率。
45.根据一个优选实施方式，气液分离导气装置还包括挡气板104，挡气板104位于多孔挡板102外侧并与多孔挡板102间形成气体通道105，如图2和图6所示。本实施例优选技术方案的气液分离导气装置还包括挡气板104，通过挡气板104的作用，不仅可引导气态冷媒的流向，而且经气孔1021排出的气态冷媒碰到挡气板104后会产生折流挡液、碰撞过滤的效果，从而可使进入气体通道105的气态冷媒进一步实现气液分离，从而可进一步避免空调机组吸气带液现象。
46.根据一个优选实施方式，每个腔室103的多孔挡板102外侧均设置有挡气板104，并使每个腔室103的侧面均形成气体通道105，并且气体通道105间彼此分隔，如图2和图6所示。具体的，气液分离导气装置具有两个腔室103时，第一腔室的多孔挡板102外侧设置有第一挡气板，第二腔室的多孔挡板102外侧设置有第二挡气板。本实施例优选技术方案的气液分离导气装置，每个腔室103的多孔挡板102外侧均设置有挡气板104，并使每个腔室103的侧面均形成气体通道105，从而可使经每个腔室103排出的气态冷媒均可进一步实现气液分离；另一方面，气体通道105间彼此分隔，从而可避免各气体通道105内气态冷媒的流向相互影响，也可保证各气体通道105内气态冷媒的气液分离效果。
47.根据一个优选实施方式，挡气板104与多孔挡板102间隔设置，并且相邻两块挡气板104间隔设置，并使挡气板104与多孔挡板102间、和/或相邻两块挡气板104间形成气体通道105，如图2和图6所示。优选的，挡气板104为l型结构，并且挡气板104的一端与多孔挡板102固定连接，如图2和图6所示。本实施例优选技术方案的气液分离导气装置，在两侧多孔
挡板102开孔处上方均外置挡气板104，挡气板104呈l型，从腔室103排出的气态冷媒在挡气板104的作用下，产生了折流和挡液，经过碰撞过滤，把分离的液态冷媒引流和汇聚到挡气板104内壁面滑落到满液区，把分离的气态冷媒往下导流再回流到出气管205，经出气口排出，进一步实现气液分离，保证从气液分离导气装置分离出来的气体无液相成分，避免吸气带液。
48.本实施例的液分离导气装置，结构紧凑，将其用于降膜式蒸发器时，可在不改变换热器201外形尺寸规格的前提下，保证从每个降膜区蒸发的气态冷媒及时排出，同时还可通过挡气板104的折流挡液、碰撞过滤进一步实现气液分离，保证从气液分离导气装置分离出来的气汽态冷媒无液相成分。
49.实施例2
50.本实施例对本发明的降膜式蒸发器进行详细说明。
51.本实施例的降膜式蒸发器，包括实施例1中任一项技术方案的气液分离导气装置。如图5和图6所示，降膜式蒸发器还包括布液器202、壳体203、进液管204、出气管205和管板206。布液器202、壳体203、进液管204、出气管205和管板206的结构和作用可与现有技术中的结构和作用相同，在此不再赘述。优选的，气液分离导气装置设置于布液器202下方。
52.本实施例的降膜式蒸发器，包括本实施例中任一项技术方案的气液分离导气装置，通过气液分离导气装置可使每个腔室103内换热产生的气态冷媒及时排出，从而可提高每层降膜区布液的均匀性和稳定性，进而可有效提高降膜式蒸发器的换热效率。
53.下面具体说明本实施例降膜式蒸发器的汽化转换过程：经进液管204进入的液态冷媒进入布液器202，从布液器202滴落的液态冷媒首先进入第一层降膜区进行换热，经换热后的液态冷媒汇聚到均液板102，均液板102设置有均匀开孔，液态冷媒再次更加均匀的往第二层降膜区滴落并再次进行换热，以此类推；而各层降膜区产生的气态冷媒则往各腔室103的上方流动，经每个腔室103侧面的多孔挡板102上的气孔1021排出，以提高从每个腔室103滴落的冷媒液滴的均匀性和稳定性，从而可有效提高降膜式蒸发器的换热效率。
54.实施例3
55.本实施例对本发明的空调器进行详细说明。
56.本实施例的空调器，包括实施例3中任一项技术方案的降膜式蒸发器。空调器的其余结构可与现有技术相同，在此不再赘述。
57.本实施例的空调器，包括实施例3中任一项技术方案的降膜式蒸发器，由于降膜式蒸发器的换热效率提高，从而可提高空调器的性能。
58.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.在本发明的描述中，还需要说明的是，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。对
于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
60.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。