專利名稱：蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種將熱量從高溫流體轉(zhuǎn)移到低溫流體，讓低溫流體蒸發(fā)的蒸發(fā)器，特別是關(guān)于一種蒸發(fā)效率高的蒸發(fā)器的發(fā)明。
溫差發(fā)電，或蒸汽動(dòng)力、化學(xué)、食品工業(yè)等的設(shè)備，以及冷凍機(jī)與熱泵所用的蒸發(fā)器，一般都是在高溫流體與低溫流體之間進(jìn)行熱傳遞，目的是使低溫流體實(shí)現(xiàn)從液相到氣相的相變化。這種現(xiàn)有的蒸發(fā)器有多管式、平板式、螺旋式等種類，例如在溫差發(fā)電設(shè)備中，用高溫流體的熱使低溫流體蒸發(fā)的蒸發(fā)器，一般采用平板式蒸發(fā)器。圖4與圖5所示的是這種現(xiàn)有的蒸發(fā)器的一個(gè)實(shí)例。該圖4是現(xiàn)有的蒸發(fā)器的主要部分立體圖，圖5是現(xiàn)有的蒸發(fā)器的組裝狀態(tài)的概略說明圖。
上述各圖中現(xiàn)有的蒸發(fā)器100，有許多兩個(gè)一組的熱交換板101、102，在相互層疊的狀態(tài)下，裝在架設(shè)在固定框架103與支承桿104之間的上下兩根導(dǎo)向桿105、106上，各熱交換板101、102被裝在導(dǎo)向桿105、106上的活動(dòng)框架107與固定框架103所夾持，各熱交換板101、102的表里兩側(cè)形成兩個(gè)一組的熱交換流路A、B。這是一個(gè)高溫流體108在一個(gè)熱交換流路A中流動(dòng)，低溫流體109在另一個(gè)熱交換流路B中流動(dòng)，進(jìn)行熱交換的組合。
上述熱交換板101、102是對(duì)大致為板狀的材料，按一定的形狀與表面狀態(tài)進(jìn)行沖壓加工形成的，四角開口形成高溫流體108或低溫流體109的流通通道a、b、c、d，同時(shí)在一個(gè)表面設(shè)有避免高溫流體108與低溫流體109混流的分隔襯墊111、112，正反倒置后相互之間是一樣的。
為了增加傳熱面積，同時(shí)促進(jìn)從高溫流體108向傳熱面的熱轉(zhuǎn)移，以及從傳熱面向低溫流體109的熱轉(zhuǎn)移，在構(gòu)成傳熱面的熱交換板101、102上，形成有凹凸的花紋(圖中未表示出)。
由于現(xiàn)有的蒸發(fā)器采用上述結(jié)構(gòu)，因此高溫流體108流入作為傳熱面的各熱交換板101、102的流入部分與熱交換板101、102的大小相比較小，流入的高溫流體108在熱交換板101、102的寬度方向成為速度不同的狀態(tài)，高溫流體108在整個(gè)傳熱面上的流量分布是不均勻的。因此，高溫流體108與傳熱面的接觸狀態(tài)在傳熱面的各個(gè)不同位置是不均勻的，按傳熱面的大小比例，從高溫流體108到傳熱面的熱轉(zhuǎn)移效率不高。
本發(fā)明是為了解決上述課題而開發(fā)完成的，其目的是提供一種傳熱面形狀能讓高溫流體與傳熱面的各個(gè)位置均勻地接觸，可在傳熱面的各個(gè)位置切實(shí)、充分地進(jìn)行熱交換，促進(jìn)低溫流體蒸發(fā)，提高熱效率的蒸發(fā)器。
本發(fā)明的蒸發(fā)器是一種設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)大致成板狀體的傳熱面，高溫流體與低溫流體分別在傳熱面兩側(cè)流動(dòng)，夾著上述傳熱面垂直對(duì)流，進(jìn)行熱交換，使低溫流體從液相變?yōu)闅庀嗟恼舭l(fā)器，其特征是上述傳熱面在低溫流體流動(dòng)方向分隔成多個(gè)部分，高溫流體側(cè)與低溫流體側(cè)凹凸正好相反而共同形成的一定凹凸花紋，在傳熱面上被分隔出來的各個(gè)部分形狀各異，上述各部分的凹凸花紋分別形成不同的凹凸形狀，使得高溫流體流入速度越大的部分，對(duì)高溫流體所定的阻力越大，流入速度越小的部分，對(duì)高溫流體所定的阻力越小，沿傳熱面流動(dòng)的高溫流體對(duì)傳熱面的各個(gè)部分處于大致均勻的分布狀態(tài)。這樣，在本發(fā)明中，在熱交換用的傳熱面上設(shè)定了多個(gè)部分，各部分都形成多種不同的凹凸花紋，各部分的凹凸花紋，根據(jù)高溫流體的流入速度，使流入的高溫流體遇到不同的阻力，分別對(duì)流量進(jìn)行調(diào)整，從而使得流入的高溫流體大致均勻地分布在傳熱面的各個(gè)部分，即使在因高溫流體的供給位置偏倚、高溫流體不能對(duì)傳熱面的低溫流體流動(dòng)方向全部以同樣方式流入，在以前無法讓高溫流體在整個(gè)傳熱面上有均勻流量的情況下，也能讓高溫流體流遍整個(gè)傳熱面，使高溫流體在整個(gè)傳熱面上的流量均勻，提高整個(gè)傳熱面與高溫流體的接觸頻度，大幅度地提高高溫流體經(jīng)由傳熱面向低溫流體的熱轉(zhuǎn)移效率。
本發(fā)明的蒸發(fā)器，如有必要，可以將上述傳熱面被分隔出來的多個(gè)部分中高溫流體流入速度最大的部分的凹凸花紋，做成向著低溫流體流動(dòng)方向呈連續(xù)凸條形或溝形、且在高溫流體流動(dòng)方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀，同時(shí)將與上述高溫流體流入速度最大的部分相鄰部分的凹凸花紋，做成向著低溫流體流動(dòng)方向按一定角度傾斜的連續(xù)凸條形或溝形、在與該傾斜方向成垂直相交的方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀。這樣，在本發(fā)明中，在傳熱面各部分形成的凹凸花紋中，在高溫流體流入速度最大的部分，形成與高溫流體流動(dòng)方向垂直相交的連續(xù)凹凸花紋，增大對(duì)高溫流體的阻力，另外在與上述部分相鄰的其它部分，形成與高溫流體流動(dòng)方向傾斜的連續(xù)凹凸花紋，上述部分使得對(duì)高溫流體的流動(dòng)阻力變小，與高溫流體流入速度最大的部分相比，其相鄰部分的高溫流體更能順暢地流動(dòng)，這樣，高溫流體從高溫流體流入速度最大的部分流入與其相鄰的部分，高溫流體在傳熱面各位置的流量均勻，提高了整個(gè)傳熱面與高溫流體的接觸頻度，提高了高溫流體向低溫流體的熱轉(zhuǎn)移效率，使低溫流體的蒸發(fā)效率更高。
本發(fā)明的蒸發(fā)器，如有必要，可以讓上述傳熱面一定部分的橫截面大致為波浪形凹凸的凹凸花紋，由大小為從高溫流體轉(zhuǎn)移出熱量的熱轉(zhuǎn)移率最好的凸條形或溝形部分，同大小為向低溫流體轉(zhuǎn)移熱量的熱轉(zhuǎn)移率最好的凸條形或溝形部分，按一定間距各一個(gè)，或各多個(gè)組合形成。這樣，在本發(fā)明中，在傳熱面的一定部分，由從高溫流體轉(zhuǎn)移出熱量的熱轉(zhuǎn)移率最大的形狀部分以及向低溫流體轉(zhuǎn)移熱量的熱轉(zhuǎn)移率最大的形狀部分，按一定間距組合形成凹凸花紋，各流體與傳熱面的熱轉(zhuǎn)移性能都處于高效狀態(tài)，因此，可以使從高溫流體向低溫流體的熱轉(zhuǎn)移效率達(dá)到最高，使低溫流體的蒸發(fā)更加高效率地進(jìn)行。
本發(fā)明的蒸發(fā)器，如有必要，可以將上述傳熱面被分隔出來的多個(gè)部分中位置最靠近低溫流體流入側(cè)部分的凹凸花紋，做成高溫流體側(cè)是凸形或凹形，長度方向與低溫流體流動(dòng)方向一致，在高溫流體流動(dòng)方向按一定間距并立的多個(gè)細(xì)長的，具有一定寬度的凹凸形狀。這樣，在本發(fā)明中，低溫流體流入側(cè)端部的凹凸花紋形成長度方向與低溫流體流動(dòng)方向一致的一定形狀，低溫流體能方便地流入傳熱面，因此能確保通過凹凸擴(kuò)大傳熱面，可以促進(jìn)高溫流體與傳熱面在低溫流體流入側(cè)部分的接觸，進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移，同時(shí)可以降低低溫流體的流入阻力，讓低溫流體順暢地流入傳熱面之間，與傳熱面接觸，增加從傳熱面向低溫流體熱轉(zhuǎn)移的頻度，使低溫流體的沸騰、蒸發(fā)更加高效率地進(jìn)行。
本發(fā)明的蒸發(fā)器，如有必要，可以將上述傳熱面的上述的多個(gè)部分中，高溫流體流入速度最大的部分的、低溫流體側(cè)表面的高溫流體流動(dòng)方向中央部分一定范圍做成多孔質(zhì)。這樣，在本發(fā)明中，傳熱面的低溫流體側(cè)表面中央部分成多孔質(zhì)化，與傳熱面接觸、加熱的低溫流體的氣泡發(fā)生核有所增加，同時(shí)長到一定大小的氣泡發(fā)生核也容易從傳熱面脫離，因此，因加熱而產(chǎn)生的低溫流體的氣泡會(huì)是盡量小的氣泡，可順暢地脫離、上升，可以更好地確保液相的低溫流體與傳熱面的接觸面積，使低溫流體的蒸發(fā)更加高效率地進(jìn)行。
本發(fā)明的蒸發(fā)器，如有必要，可以將上述傳熱面做成高溫流體流動(dòng)方向與低溫流體流動(dòng)方向同各邊方向分別一致的矩形或正方形的大致板狀體，同時(shí)將上述傳熱面各部分的凹凸花紋做成關(guān)于與低溫流體流動(dòng)方向平行的、傳熱面二等分線對(duì)稱的花紋。這樣，在本發(fā)明中，傳熱面的各部分凹凸花紋形成關(guān)于傳熱面的二等分線對(duì)稱的形狀，即使高溫流體的流入方向相反，也不會(huì)使熱轉(zhuǎn)移狀態(tài)發(fā)生變化，因此，可以將一個(gè)傳熱面左右替換，用作對(duì)向的傳熱面，可以降低蒸發(fā)器的整體造價(jià)。
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的蒸發(fā)器進(jìn)行說明。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的蒸發(fā)器設(shè)置狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的蒸發(fā)器的傳熱面的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的蒸發(fā)器的傳熱面的主要部分切口立體圖。
圖4是現(xiàn)有的蒸發(fā)器的主要部分的分解立體圖。
圖5是現(xiàn)有的蒸發(fā)器的組裝狀態(tài)概略說明圖。
本實(shí)施方式的蒸發(fā)器以海水為高溫流體，以氨或氨與水的混合物為低溫流體。
如上述圖1～圖3所示，本實(shí)施方式的蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)是，在金屬制的箱形機(jī)殼10內(nèi)，設(shè)置著多組并立狀態(tài)的金屬制的矩形板狀體傳熱面1，其與低溫流體對(duì)應(yīng)的面相互平行地相對(duì)向排列，相對(duì)向的兩個(gè)傳熱面1各自的側(cè)端部連接在一起，大致呈筒形的筒體，該大致呈筒形的筒體的上下開口部分是低溫流體的出口與入口，低溫流體從下部流到上部，在傳熱面1前后的相反側(cè)，即大致呈筒形的筒體的外側(cè)，高溫流體在與低溫流體垂直相交的方向流動(dòng)。在包圍著各傳熱面1的機(jī)殼10的各側(cè)面上，在正好相當(dāng)于傳熱面1上下方向中央部的高度，設(shè)置著高溫流體的供給口10a與排出口10b，在機(jī)殼10的上下面上，分別設(shè)置著與上述大致呈筒形的筒體上下開口部分連通的低溫流體的流出口10c與流入口10d。
上述傳熱面1由三條平行的分界線將其上下方向分為四個(gè)部分，高溫流體側(cè)與低溫流體側(cè)凹凸正好相反而共同形成的一定凹凸花紋，在上述被分隔出來的各個(gè)部分形狀各異。各凹凸花紋除了增加傳熱面積、提高傳熱面1的強(qiáng)度外，還對(duì)各部分流體的流動(dòng)帶來阻力，起到引導(dǎo)流體按一定方向流動(dòng)的作用。該傳熱面1上下方向的部分劃分不一定是四個(gè)，可以根據(jù)傳熱面上下方向的大小確定適當(dāng)?shù)臄?shù)目。
在傳熱面的多個(gè)部分中，相當(dāng)于機(jī)殼10的供給口10a的正面、即高溫流體流入速度最大的中央部分4的凹凸花紋為低顯流體流動(dòng)方向連續(xù)凸條形或溝形，且在高溫流體流動(dòng)方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀。該凹凸花紋在以海水為高溫流體，氨或氨與水的混合物為低溫流體的條件下，為對(duì)低溫流體的熱轉(zhuǎn)移率(沸騰熱轉(zhuǎn)移率)最好的約為10mm寬度的溝形部4a兩條(從低溫流體側(cè)看的形狀)，以及對(duì)高溫流體的熱轉(zhuǎn)移率(對(duì)流熱轉(zhuǎn)移率)最好的約為20mm寬度的溝形部4b(從低溫流體側(cè)看的形狀)，反復(fù)交互相配的形狀(參照?qǐng)D3)。在該中央部分4中，低溫流體側(cè)表面的高溫流體流動(dòng)方向中央部分一定范圍(圖2中以符號(hào)P表示的部分)用金屬噴涂等加工方法做成多孔質(zhì)層(圖中未表示出)。該多孔質(zhì)層的厚度與粗糙度可根據(jù)所用的低溫流體的種類矩形適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
與上述中央部分4相鄰的兩個(gè)部分3、5的凹凸花紋是關(guān)于與低溫流體流動(dòng)方向平行的、傳熱面二等分線對(duì)稱的花紋，是向著低溫流體流動(dòng)方向按一定角度傾斜的連續(xù)凸條形或溝形、且在與該傾斜方向成垂直相交的方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀。該兩個(gè)部分3、5的凹凸花紋傾斜設(shè)置的部分比上述部分4的凹凸花紋對(duì)高溫流體流動(dòng)的阻力小。
上述傳熱面1最下面的部分2，是低溫流體的流入側(cè)，該部分2的凹凸花紋向著低溫流體流動(dòng)方向呈連續(xù)凸條形或溝形、且在高溫流體流動(dòng)方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀。由于在低溫流體流動(dòng)方向呈連續(xù)凸條形或溝形，所以對(duì)低溫流體的流動(dòng)阻力小。
在上述傳熱面1的周圍，在相對(duì)向的兩個(gè)傳熱面1被連接的同時(shí)，存在著構(gòu)成因連接形成的大致呈筒形的筒體的側(cè)面的、具有一定寬度的大致為板狀的連接部分(圖中未表示出)，使兩個(gè)傳熱面1平行且保持一定的間隔。該連接用部分，一般為不會(huì)對(duì)大致呈筒形的筒體內(nèi)外各流體形成阻力的平滑面，但是也可以在該連接部分，形成按一定間隔設(shè)置的、多個(gè)具有對(duì)高溫流體側(cè)為凹，對(duì)低溫流體側(cè)為凸的一定凹凸形狀的凹凸花紋，這樣可以大幅度地提高傳熱面1對(duì)抗高溫流體側(cè)來的壓力的強(qiáng)度。
下面，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器的熱交換動(dòng)作進(jìn)行說明。
液相的低溫流體被一定的壓力，通過機(jī)殼10的流入口10d，從兩個(gè)傳熱面1構(gòu)成的大致呈筒形的筒體下部向上供給，低溫流體被送到構(gòu)成大致呈筒形的筒體內(nèi)側(cè)的傳熱面1。高溫流體從上述機(jī)殼10的供給口10a連續(xù)供給，又從排出口10b回收，該高溫流體在構(gòu)成大致呈筒形的筒體內(nèi)側(cè)的傳熱面1之間與低溫流體流相互垂直對(duì)流，通過各傳熱面1進(jìn)行熱交換。
在傳熱面1上，高溫流體的流入速度分布為供給口正面部分速度最大，在其上下，離其越遠(yuǎn)，速度越慢，高溫流體的流量按該速度分布，與傳熱面1的各個(gè)位置接觸，但是由于傳熱面1各部分的凹凸花紋的形狀使得它們?cè)趥鳠崦婀┙o口正面高溫流體流入速度最快的中央部分4，對(duì)高溫流體流阻力最大，在高溫流體流入速度較慢的部分3、5，阻力較小，所以有一定量流入傳熱面1的高溫流體從阻力較大的部分4轉(zhuǎn)移到阻力較小的部分3、5，使得高溫流體，對(duì)于使低溫流體沸騰的傳熱面1的各部分而言，處于大致均勻分布的狀態(tài)(參照?qǐng)D2)。這樣，在各傳熱面位置上，高溫流體進(jìn)行的熱轉(zhuǎn)移是均勻的，能充分地向低溫流體進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移。
在構(gòu)成大致呈筒形的筒體內(nèi)側(cè)的傳熱面1之間，低溫流體先與傳熱面1下側(cè)部分2的各個(gè)位置接觸，通過傳熱面1從外側(cè)的高溫流體吸收熱量，一邊被加熱，一邊到達(dá)其上側(cè)部分3。在該部分3，低溫流體因?yàn)楦邷亓黧w的熱轉(zhuǎn)移而在傳熱面沸騰，產(chǎn)生氣泡。在上面的中央部分4，在多孔質(zhì)化的中央部位，低溫流體更加沸騰得快，產(chǎn)生大量的小氣泡，與下側(cè)的沸騰產(chǎn)生的氣泡一起，沿上下方向連續(xù)的凹凸花紋迅速地向上方移動(dòng)，脫離液相的低溫流體，變成氣相的低溫流體。該氣相的低溫流體，從構(gòu)成大致呈筒形的筒體內(nèi)側(cè)的兩個(gè)傳熱面1之間到達(dá)上部開口，通過機(jī)殼10的流出口10c被取出到外部。
這樣，由于本發(fā)明的蒸發(fā)器，在機(jī)殼10內(nèi)設(shè)置了熱交換用的傳熱面1，該傳熱面1上設(shè)定了4個(gè)形成有形狀各異的一定凹凸花紋的部分，在低溫流體在該傳熱面1之間通過的同時(shí)，高溫流體在傳熱面1的相反一側(cè)以各位置均勻的流量流動(dòng)，通過傳熱面1進(jìn)行熱交換，因此，傳熱面1各位置上高溫流體的熱轉(zhuǎn)移效率可達(dá)到最大，低溫流體在氣相與液相的狀態(tài)下，均可順暢地流動(dòng)，可充分地從傳熱面1進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移，熱交換效率得到大幅度提高。由于傳熱面1上除了形成有一定的凹凸花紋外，還在低溫流體側(cè)表面一定范圍內(nèi)形成有多孔質(zhì)層，因此可促進(jìn)氣泡的產(chǎn)生，可更加有效地進(jìn)行低溫流體的相位變化，從而提高蒸發(fā)器的蒸發(fā)能力。
在上述實(shí)施方式的蒸發(fā)器中，傳熱面1中央部分4的凹凸花紋，有兩條對(duì)低溫流體的熱轉(zhuǎn)移率最好的寬度較窄的溝形部4a，以及對(duì)高溫流體的熱轉(zhuǎn)移率最好的、寬度較寬的溝形部4b，反復(fù)交互相配構(gòu)成的形狀，但是不限于此，較窄的溝形部4a與較寬的溝形部4b交互相配的狀態(tài)可以變更，還可以全部由一定寬度的溝形部并立配置而構(gòu)成。溝形部的寬度也不限于上述說明，在所用的高溫流體與低溫流體種類不同的情況下，可根據(jù)各流體的種類而采取適當(dāng)?shù)膶挾取?br> 在上述實(shí)施方式的蒸發(fā)器中，傳熱面1中央部分4的凹凸花紋是由橫截面大致呈半圓形的凹凸形狀構(gòu)成的，但是也可以用其它形狀，如橫截面為三角形，矩形，正方形的凹凸形狀構(gòu)成，使高溫流體在高溫流體側(cè)表面得到有效攪拌，便可以更好地提高高溫流體向傳熱面1的熱轉(zhuǎn)移效率。
在上述實(shí)施方式的蒸發(fā)器中，與傳熱面1中央部分4相鄰的部分3、5的凹凸花紋，是向著低溫流體流動(dòng)方向按一定角度傾斜的連續(xù)凸條形或溝形、在與該傾斜方向成垂直相交的方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀，但是也可以與上述中央部分4一樣，由對(duì)低溫流體的熱轉(zhuǎn)移率最好的寬度較窄的、以及對(duì)高溫流體的熱轉(zhuǎn)移率最好的、寬度較寬的凸條形或溝形部分，反復(fù)交互相配構(gòu)成，通過提高高溫流體向低溫流體的熱轉(zhuǎn)移總體效率，使熱交換效率得到提高。
在上述實(shí)施方式的蒸發(fā)器中，在機(jī)殼10上分別設(shè)有一個(gè)流出口10c與一個(gè)流入口10d，但是并不限于此，可分別設(shè)置多個(gè)，在傳熱面1的數(shù)目較多，尺寸較大，蒸發(fā)器的橫向尺寸較大的情況下，這樣做可以將低溫流體不偏倚地均勻送入各傳熱面1構(gòu)成的大致呈筒形的筒體內(nèi)。
在上述實(shí)施方式的蒸發(fā)器中，可以在機(jī)殼10的流入口10d上游側(cè)的低溫流體供給通道中，設(shè)置用超聲波使低溫流體振動(dòng)的超聲波振蕩器，超聲波使低溫流體產(chǎn)生氣泡，在含氣泡的低溫流體到達(dá)傳熱面1時(shí)，氣泡沿傳熱面1上升，對(duì)傳熱面1下部附近的低溫流體進(jìn)行攪拌，促進(jìn)低溫流體與傳熱面1的接觸，提高熱轉(zhuǎn)移率，從而提高蒸發(fā)效率。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在熱交換用的傳熱面上設(shè)定了多個(gè)部分，各部分都形成多種不同的凹凸花紋，各部分的凹凸花紋，根據(jù)高溫流體的流入速度，使流入的高溫流體遇到不同的阻力，分別對(duì)流量進(jìn)行調(diào)整，從而使得流入的高溫流體大致均勻地分布在傳熱面的各個(gè)部分，即使在因高溫流體的供給位置偏倚、高溫流體不能對(duì)傳熱面的低溫流體流動(dòng)方向全部以同樣方式流入，在以前無法讓高溫流體在整個(gè)傳熱面上有均勻流量的情況下，也能讓高溫流體流遍整個(gè)傳熱面，使高溫流體在整個(gè)傳熱面上的流量均勻，提高整個(gè)傳熱面與高溫流體的接觸頻度，大幅度地提高高溫流體經(jīng)由傳熱面向低溫流體的熱轉(zhuǎn)移效率。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在傳熱面各部分形成的凹凸花紋中，在高溫流體流入速度最大的部分，形成與高溫流體流動(dòng)方向垂直相交的連續(xù)凹凸花紋，增大對(duì)高溫流體的阻力，另外在與上述部分相鄰的其它部分，形成與高溫流體流動(dòng)方向傾斜的連續(xù)凹凸花紋，上述部分使得對(duì)高溫流體的流動(dòng)阻力變小，與高溫流體流入速度最大的部分相比，其相鄰部分的高溫流體更能順暢地流動(dòng)，這樣，高溫流體從高溫流體流入速度最大的部分流入與其相鄰的部分，高溫流體在傳熱面各位置的流量均勻，提高了整個(gè)傳熱面與高溫流體的接觸頻度，提高了高溫流體向低溫流體的熱轉(zhuǎn)移效率，使低溫流體的蒸發(fā)效率更高。
還有，根據(jù)本發(fā)明，在傳熱面的一定部分，由從高溫流體轉(zhuǎn)移出熱量的熱轉(zhuǎn)移率最大的形狀部分以及向低溫流體轉(zhuǎn)移熱量的熱轉(zhuǎn)移率最大的形狀部分，按一定間距組合形成凹凸花紋，各流體與傳熱面的熱轉(zhuǎn)移性能都處于高效狀態(tài)，因此，可以使從高溫流體向低溫流體的熱轉(zhuǎn)移效率達(dá)到最高，使低溫流體的蒸發(fā)更加高效率地進(jìn)行。
此外，根據(jù)本發(fā)明，低溫流體流入側(cè)端部的凹凸花紋形成長度方向與低溫流體流動(dòng)方向一致的一定形狀，低溫流體能方便地流入傳熱面，因此能確保通過凹凸擴(kuò)大傳熱面，可以促進(jìn)高溫流體與傳熱面在低溫流體流入側(cè)部分的接觸，進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移，同時(shí)可以降低低溫流體的流入阻力，讓低溫流體順暢地流入傳熱面之間，與傳熱面接觸，增加從傳熱面向低溫流體熱轉(zhuǎn)移的頻度，使低溫流體的沸騰、蒸發(fā)更加高效率地進(jìn)行。
還有，根據(jù)本發(fā)明，傳熱面的低溫流體側(cè)表面中央部分成多孔質(zhì)化，與傳熱面接觸、加熱的低溫流體的氣泡發(fā)生核有所增加，同時(shí)長到一定大小的氣泡發(fā)生核也容易從傳熱面脫離，因此，因加熱而產(chǎn)生的低溫流體的氣泡會(huì)是盡量小的氣泡，可順暢地脫離、上升，可以更好地確保液相的低溫流體與傳熱面的接觸面積，使低溫流體的蒸發(fā)更加高效率地進(jìn)行。
另外，根據(jù)本發(fā)明，傳熱面的各部分凹凸花紋形成關(guān)于傳熱面的二等分線對(duì)稱的形狀，即使高溫流體的流入方向相反，也不會(huì)使熱轉(zhuǎn)移狀態(tài)發(fā)生變化，因此，可以將一個(gè)傳熱面左右替換，用作對(duì)向的傳熱面，可以降低蒸發(fā)器的整體造價(jià)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)大致成板狀體的傳熱面，高溫流體與低溫流體分別在傳熱面兩側(cè)流動(dòng)，夾著上述傳熱面垂直對(duì)流，進(jìn)行熱交換，使低溫流體從液相變?yōu)闅庀嗟恼舭l(fā)器，其特征是，上述傳熱面在低溫流體流動(dòng)方向分隔成多個(gè)部分，高溫流體側(cè)與低溫流體側(cè)凹凸正好相反而共同形成的一定凹凸花紋，在傳熱面上被分隔出來的各個(gè)部分形狀各異，上述各部分的凹凸花紋分別形成不同的凹凸形狀，使得高溫流體流入速度越大的部分，對(duì)高溫流體所定的阻力越大，流入速度越小的部分，對(duì)高溫流體所定的阻力越小，沿傳熱面流動(dòng)的高溫流體對(duì)傳熱面的各個(gè)部分處于大致均勻的分布狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征是，上述傳熱面被分隔出來的多個(gè)部分中高溫流體流入速度最大的部分的凹凸花紋，為向著低溫流體流動(dòng)方向呈連續(xù)凸條形或溝形、且在高溫流體流動(dòng)方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀，同時(shí)與上述高溫流體流入速度最大的部分相鄰部分的凹凸花紋，為向著低溫流體流動(dòng)方向按一定角度傾斜的連續(xù)凸條形或溝形、在與該傾斜方向成垂直相交的方向呈相隔一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)器，其特征是，上述傳熱面一定部分的橫截面大致為波浪形凹凸的凹凸花紋，由大小為從高溫流體轉(zhuǎn)移出熱量的熱轉(zhuǎn)移率最好的凸條形或溝形部分，同大小為向低溫流體轉(zhuǎn)移熱量的熱轉(zhuǎn)移率最好的凸條形或溝形部分，按一定間距各一個(gè)，或各多個(gè)組合形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征是，上述傳熱面被分隔出來的多個(gè)部分中位置最靠近低溫流體流入側(cè)部分的凹凸花紋，為在低溫流體流動(dòng)方向?yàn)檫B續(xù)凸條形或溝形，在高溫流體流動(dòng)方向按一定間距并立的、橫截面大致成波浪形的凹凸形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征是，上述傳熱面的上述的多個(gè)部分中，高溫流體流入速度最大的部分的、低溫流體側(cè)表面的高溫流體流動(dòng)方向中央部分一定范圍被多孔質(zhì)化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征是，上述傳熱面為高溫流體流動(dòng)方向與低溫流體流動(dòng)方向同各邊方向分別一致的矩形或正方形的大致板狀體，同時(shí)上述傳熱面各部分的凹凸花紋為關(guān)于與低溫流體流動(dòng)方向平行的、傳熱面二等分線對(duì)稱的花紋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)器,傳熱面在低溫流體流動(dòng)方向分隔成多個(gè)部分,高溫流體側(cè)與低溫流體側(cè)凹凸正好相反而共同形成的一定凹凸花紋,在傳熱面上被分隔出來的各個(gè)部分形狀各異。上述凹凸花紋分別形成不同的凹凸形狀,使得高溫流體流入速度越大的部分對(duì)高溫流體所定的阻力越大,流入速度越小的部分對(duì)高溫流體所定的阻力越小,高溫流體對(duì)傳熱面各部分處于大致均勻的分布狀態(tài)。
文檔編號(hào)F28D9/00GK1271841SQ0010598
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期2000年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月28日
發(fā)明者上原春男 申請(qǐng)人:上原春男