專利名稱：用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該制冷系統(tǒng)具有在制冷機(jī)、冷凍機(jī)和其它制冷設(shè)備中通常采用的強(qiáng)制通風(fēng)。本發(fā)明特別涉及一種蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括管的組件，該管串聯(lián)設(shè)置且裝有熱交換延伸表面，該表面已知為肋片，強(qiáng)制氣流從該肋片上經(jīng)過，從而通過供給到蒸發(fā)器的盤管內(nèi)部的制冷流體的蒸發(fā)而被冷卻。
背景技術(shù)：
具有強(qiáng)制通風(fēng)(通常應(yīng)用在制冷機(jī)和冷凍機(jī)上)的制冷系統(tǒng)通常使用小型管-肋式蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括多個(gè)肋片，以盤管的形式串聯(lián)設(shè)置的管束裝有該肋片且侵入該肋片，制冷流體在該管內(nèi)流動(dòng)。強(qiáng)制氣流從蒸發(fā)器的管和肋片的外部經(jīng)過，該氣流從要制冷的環(huán)境的內(nèi)部排出，從而被蒸發(fā)器冷卻并被排回到所述環(huán)境的內(nèi)部，這種情況例如發(fā)生在制冷設(shè)備的制冷或冷凍室中。
構(gòu)造這些蒸發(fā)器以確保經(jīng)過蒸發(fā)器的管的強(qiáng)制氣流和經(jīng)過固定在管外部的肋片的強(qiáng)制氣流之間有確定的熱交換率。具有強(qiáng)制通風(fēng)的管-肋式蒸發(fā)器通常用于家用制冷機(jī)和冷凍機(jī)(無霜型或具有自動(dòng)除霜的免除霜型)，通常該蒸發(fā)器包括由水平管20組成的兩個(gè)豎直的平行的管排，該管裝有肋片30且在各排中串聯(lián)連接，這就限定了彼此串聯(lián)連接的兩個(gè)相互平行的豎直盤管，如附圖1、2和3所示。在這些蒸發(fā)器中，制冷流體(該制冷流體在制冷系統(tǒng)的冷凝器中冷卻且經(jīng)過膨脹裝置膨脹)供給到位于區(qū)域12(該區(qū)域12用于經(jīng)過蒸發(fā)器10的強(qiáng)制氣流F的出口)中的第一豎直盤管S1的管20處。該制冷流體通常從上至下且相對(duì)于強(qiáng)制氣流F呈相反方向或以逆流方式流經(jīng)第一盤管S1。
制冷流體被傳導(dǎo)至第二盤管S2，其以與第一盤管S1中的流動(dòng)相反的方向(即與強(qiáng)制氣流相同的方向)流經(jīng)第二盤管，這就限定了一個(gè)平行或順流式熱交換器。
現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)布置采用兩個(gè)串聯(lián)連接且以相反的方向傳導(dǎo)制冷流體的平行盤管(S1、S2)，即定義了一個(gè)逆流式熱交換器，接著定義了一個(gè)其流動(dòng)與經(jīng)過蒸發(fā)器的強(qiáng)制氣流平行的熱交換器。
在該類型的結(jié)構(gòu)中，其中在接近蒸發(fā)器出口的區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)制冷流體的嚴(yán)重過熱，該情況通常發(fā)生在瞬態(tài)工作期間，作為逆流式熱交換器而運(yùn)行的第一盤管S1比作為平行流式熱交換器而運(yùn)行的第二盤管S2表現(xiàn)出更高的效率。
考慮到家用制冷機(jī)和冷凍機(jī)的運(yùn)行是通過恒溫器來控制的，其性能通常是瞬態(tài)的，這使得蒸發(fā)器10的管20在大部分的工作期間包含過熱蒸汽。
如果在蒸發(fā)器出口沒有汽化制冷劑的過熱，則相對(duì)于強(qiáng)制氣流F呈順流的第二盤管S2將表現(xiàn)出與逆流運(yùn)行的第一盤管S1等效的性能。
但是，只有當(dāng)制冷系統(tǒng)工作在恒定的狀況下才能看到?jīng)]有過熱狀態(tài)的情形，該恒定的狀況在實(shí)際中不會(huì)發(fā)生。
在這些家用設(shè)備的大部分工作時(shí)間中，在具有強(qiáng)制通風(fēng)的制冷機(jī)或冷凍機(jī)的蒸發(fā)器10中，存在具有過熱蒸汽的狀況，這個(gè)事實(shí)表明逆流式第一盤管S1的性能比第二盤管S2的性能要好，在該第二盤管中制冷流體的流動(dòng)與強(qiáng)制氣流平行且過熱區(qū)域通常出現(xiàn)(出口區(qū)域)。
由于上述運(yùn)行問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于強(qiáng)制通風(fēng)型制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其用于制冷機(jī)和冷凍機(jī)中，表現(xiàn)出更高的整體熱交換系數(shù)，因此該設(shè)備可以在更高的蒸發(fā)壓力下運(yùn)行，這就提高了制冷系統(tǒng)的能效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的蒸發(fā)器包括設(shè)有肋片且彎成盤管形式的管，該管在其中引導(dǎo)制冷流體且包括管段，該管段相互平行排列且橫切于強(qiáng)制氣流的方向，該強(qiáng)制氣流從所述蒸發(fā)器的空氣進(jìn)入的第一端部區(qū)域到空氣出口的第二端部區(qū)域從外部經(jīng)過蒸發(fā)器。
基于本發(fā)明的管有設(shè)為盤管的管段，該盤管具有設(shè)于蒸發(fā)器的第二端部區(qū)域中的入口端和設(shè)于蒸發(fā)器的第一端部區(qū)域中的出口端，因此制冷流體相對(duì)于強(qiáng)制氣流以逆流的方式流經(jīng)盤管。
本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)布置和上述內(nèi)容使得能夠在蒸發(fā)器的第一端部區(qū)域發(fā)現(xiàn)過熱的制冷流體，該蒸發(fā)器形成了逆流式換熱器。


下面將參考附圖以優(yōu)選實(shí)施例的方式描述本發(fā)明，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的包括兩個(gè)平行盤管的管-肋式蒸發(fā)器的簡化的正視圖；圖2和3是現(xiàn)有技術(shù)的蒸發(fā)器的相對(duì)的端視圖，分別取自基于圖1中的箭頭II和III指示的方向；圖4是基于本發(fā)明設(shè)計(jì)的蒸發(fā)器的簡化的正視圖；圖5是本蒸發(fā)器的側(cè)視圖，取自基于圖4中的箭頭V指示的方向；以及圖6是基于本發(fā)明的蒸發(fā)器的相對(duì)的側(cè)視圖，取自基于圖4中的箭頭VI指示的方向。
具體實(shí)施例方式
如圖4、5和6所示，本發(fā)明的蒸發(fā)器10包括彎成盤管形式的管20，其裝有肋片30用以在外部區(qū)域提高其熱交換能力，所述管20已知為肋管。
管20包括一些單件或不同件的管段20a，其相互串聯(lián)連接用以傳導(dǎo)制冷系統(tǒng)的制冷流體，蒸發(fā)器10與該制冷系統(tǒng)可操作地相聯(lián)。管段20a的設(shè)置方式使得形成的管束相互平行且橫切于從外部經(jīng)過蒸發(fā)器10的強(qiáng)制氣流F的方向。
強(qiáng)制氣流F通常通過風(fēng)機(jī)(未示)的吸氣和排氣來產(chǎn)生，其產(chǎn)生方式使得該氣流通過空氣進(jìn)入的第一端部區(qū)域11進(jìn)入蒸發(fā)器10，以及通過第二端部區(qū)域12離開蒸發(fā)器10。
包括管段20a的管20和肋片30可以由任何合適的具有高熱傳導(dǎo)率的金屬材料制成，肋片通常為直線的且與強(qiáng)制氣流F的位移方向平行。
基于本發(fā)明所示的實(shí)施例，包括管段20a的管20設(shè)成單個(gè)盤管S，該盤管具有用于使制冷流體進(jìn)入到蒸發(fā)器10中的入口端21，該入口端位于蒸發(fā)器10的第二端部區(qū)域12中，已經(jīng)被冷卻的強(qiáng)制氣流F在該區(qū)域中被傳送出。盤管S另外具有設(shè)于蒸發(fā)器10的第一端部區(qū)域11中的出口端22，熱空氣通過該區(qū)域進(jìn)入，因此制冷流體相對(duì)于強(qiáng)制氣流F以逆流式流經(jīng)盤管S。
在所示結(jié)構(gòu)中，只采用了一個(gè)盤管S。但是，應(yīng)當(dāng)考慮到設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)平行布置的盤管的假設(shè)，每個(gè)盤管限定一個(gè)相對(duì)于強(qiáng)制氣流F成逆流式的熱交換器。
在所示結(jié)構(gòu)中，盤管S由幾行相互平行的管段20a形成，該管段在其相對(duì)的端部通過各自的彎曲部件25而串聯(lián)連接，這些管段行優(yōu)選的是位于相互平行的平面上且橫切于強(qiáng)制氣流F。
采用所提出的結(jié)構(gòu)，制冷流體與強(qiáng)制氣流F以相反的方向流動(dòng)，形成了逆流式熱交換器，保持了遍及整個(gè)蒸發(fā)器的范圍內(nèi)的制冷流體和強(qiáng)制氣流之間的更一致的溫差，這樣就從熱交換器中得到了更好的的性能。
權(quán)利要求
1.一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其包括設(shè)有肋片且彎成盤管形式的管，所述管在其中引導(dǎo)制冷流體且包括管段(20a)，所述管段(20a)相互平行且橫切于強(qiáng)制氣流(F)的方向，所述強(qiáng)制氣流(F)從所述蒸發(fā)器(10)的空氣進(jìn)入的第一端部區(qū)域(11)到空氣出口的第二端部區(qū)域(12)從外部經(jīng)過所述蒸發(fā)器(10)；其特征在于所述管(20)有設(shè)為盤管(S)的所述管段(20a)，所述盤管(S)具有設(shè)于所述蒸發(fā)器(10)的第二端部區(qū)域(12)中的入口端(21)和設(shè)于所述蒸發(fā)器(10)的第一端部區(qū)域(11)中的出口端(22)，因此所述制冷流體相對(duì)于所述強(qiáng)制氣流(F)以逆流式流經(jīng)所述盤管(S)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于所述盤管(S)包括幾行相互平行的所述管段(20a)，所述管段(20a)在其相對(duì)的端部被串聯(lián)連接。
全文摘要
一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其包括設(shè)有肋片且設(shè)為盤管形式的管，該管在其中引導(dǎo)制冷流體且包括管段(20a)，該管段(20a)相互平行且橫切于強(qiáng)制氣流(F)的方向，該強(qiáng)制氣流(F)從蒸發(fā)器(10)的空氣進(jìn)入的第一端部區(qū)域(11)到空氣出口的第二端部區(qū)域(12)從外部經(jīng)過蒸發(fā)器(10)。管段(20a)設(shè)置成至少一個(gè)盤管(S)的形式，該盤管(S)具有設(shè)于蒸發(fā)器(10)的第二端部區(qū)域(12)中的入口端(21)和設(shè)于蒸發(fā)器(10)的第一端部區(qū)域(11)中的出口端(22)，因此制冷流體相對(duì)于強(qiáng)制氣流(F)以逆流式流經(jīng)所述盤管(S)。
文檔編號(hào)F28D1/04GK1675507SQ03819071
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者C·J·L·艾爾梅斯, M·E·馬克思 申請(qǐng)人:穆爾蒂布拉斯家電公司