專利名稱：肋片管式蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域的蒸發(fā)器，具體地說，是一種肋片管式蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
目前翅片管表面式蒸發(fā)器在冷藏、冷凍裝置中被廣泛的使用，為減小結(jié)霜對制冷機(jī)的影響，采用的方法主要有肋片及管表面噴涂改性材料，在蒸發(fā)器入口處設(shè)除濕裝置和加大肋片間距。肋片及管表面噴涂改性材料是指蒸發(fā)器制造完成后，將一種憎水材料均勻的噴涂于整個(gè)蒸發(fā)器外表面。當(dāng)蒸發(fā)器工作時(shí)，形成的霜由于材料的特性，難于附著在其表面，在氣流及振動的作用下脫落。這種方法可以有效的減小霜層的厚度，但是由于增加了改性材料及噴涂工藝，其制造成本會明顯提高，而且由于噴涂層的存在，傳熱系數(shù)也會減??；另外一種方法，是在蒸發(fā)器的入口處另設(shè)一個(gè)除濕裝置，包括除濕盤管或化學(xué)吸濕層，這樣就可以減小蒸發(fā)器入口處空氣的含濕量，從而減小蒸發(fā)器表面的結(jié)霜程度。這一方法由于增加了新的裝置，使得整個(gè)系統(tǒng)變得復(fù)雜，而且制造費(fèi)用也會提高。由于前排除濕裝置的存在，使得整個(gè)蒸發(fā)器的壓降增大，風(fēng)機(jī)的能耗提高，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用提高，而且除霜機(jī)構(gòu)本身也存在一個(gè)飽和工作周期的問題。加大肋片間距帶來的直接問題是單位體積內(nèi)換熱面積的減小，從而在冷凍裝置內(nèi)蒸發(fā)器需要更多的體積，而且換熱銅管的長度要增加，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的成本的提高。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利公開號為1081759A，專利名稱為無霜蒸發(fā)器，該專利自述為“以氣體為載冷體，且蒸發(fā)溫度低于零度的各種制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器。其結(jié)構(gòu)是將蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)置于一個(gè)與外界完全隔離的、材料用金屬或非金屬制成的封閉殼體內(nèi)，殼體內(nèi)放置干燥劑和蓄冷體。所有通往殼體內(nèi)的管、線和孔進(jìn)行密封。干燥劑吸收氣體中的水分，使蒸發(fā)器達(dá)到無霜運(yùn)行，保持較高的傳熱系數(shù)K值，蓄冷體與冷氣流強(qiáng)制對流換熱，提高了壓縮機(jī)的效率。”該專利利用干燥劑對進(jìn)入蒸發(fā)器的冷空氣進(jìn)行降低濕度，從而希望達(dá)到蒸發(fā)器的無霜運(yùn)行。在實(shí)際運(yùn)用中，干燥劑存在一個(gè)效率的問題，不可能在有限的流程內(nèi)將空氣的水分除凈，當(dāng)干燥劑飽和時(shí)必需停機(jī)更換，而且氣流通過干燥劑會引起很大的壓降，增加能耗。整個(gè)蒸發(fā)器全部封閉運(yùn)行在工程中也很難達(dá)到，各種管線都必需穿過密封腔，而且也面臨著蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積過大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種肋片管式蒸發(fā)器，使其提高蒸發(fā)器穩(wěn)定工作周期，改進(jìn)其結(jié)霜工況下的換熱性能，同時(shí)降低蒸發(fā)器的制造費(fèi)用。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括銅管、肋片，肋片中間設(shè)孔后套在銅管上，肋片與銅管垂直，肋片的間距沿空氣流動方向逐漸減小。
所述的銅管采用順排或叉排方式。
所述的銅管與肋片之間采用液壓或機(jī)械脹管連接，以減小兩者間的接觸熱阻。
所述的肋片，其片距相同的層之間可以采用同一片肋片，這樣可以方便加工、降低成本。
所述的肋片，在整個(gè)蒸發(fā)面積一定的情況下，蒸發(fā)器迎風(fēng)面上肋片間距加大，后排肋片間距相應(yīng)減小。
液體制冷劑在銅管內(nèi)流動，不斷從蒸發(fā)器周圍吸收熱量，在管內(nèi)蒸發(fā)氣化，使周圍空氣不斷降溫，從而達(dá)到制冷目的。制冷劑從進(jìn)液口流入，從出液口流出為順流，反之為逆流。液體制冷劑在剛進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)為過冷態(tài)(順流時(shí))，這時(shí)的入口空氣溫度較高，兩者的溫差大，因此換熱強(qiáng)烈，又因?yàn)槿肟诳諝獾臐穸纫哺撸越Y(jié)霜明顯。加大迎風(fēng)面上的肋片間距，一方面避免了由于結(jié)霜嚴(yán)重引起的流道阻塞，而且由于前排換熱面積的減小，使得制冷劑的過冷段延長，兩相流發(fā)生的點(diǎn)后移，使得潛熱換熱段(兩相流段)多發(fā)生在肋片間距小的后排，由于前排間距大，氣流速度的衰減小，后排換熱時(shí)的迎風(fēng)速度加大，有利于增強(qiáng)換熱。逆流時(shí)前排大肋片段中制冷劑為過熱態(tài)，由于過熱段制冷劑與來流氣體的溫差較小(與過冷態(tài)比)，一方面結(jié)霜量會較順流時(shí)小，另一方面前排肋片間距加大，使二相點(diǎn)后移，從而換熱最強(qiáng)的二相段位于后排較密的肋片段，從而彌補(bǔ)由于前排換熱面積減小帶來的換熱損失?？傊徽撌琼樍鬟€是逆流布置，顯熱換熱段均發(fā)生在大肋片間距區(qū)，使得一小部分顯熱用于氣流降低氣流的含濕量。由于肋片征間距大，流道的阻塞小，氣流速度的衰減小，從而可以保證氣流以較高的速度流過而肋片間距小的部分(制冷劑的兩相段)，增強(qiáng)潛熱交換。
本發(fā)明利用霜層的厚度隨冷空氣流動方向漸次減小這一特性，改變整個(gè)蒸發(fā)器肋片間距不變的這一傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在不增加總的蒸發(fā)面積的前提下(蒸發(fā)面積與金屬材料耗用直接相關(guān))，蒸發(fā)器肋片間距隨氣流方向依次減小，從而達(dá)到延長蒸發(fā)器除霜周期，降低系統(tǒng)能耗，而又不增加制造成本的目的(金屬材料的耗量與成本相關(guān))。從換熱效率考慮，這種結(jié)構(gòu)在保持整個(gè)換熱面積一定的情況下，蒸發(fā)器迎風(fēng)面上肋片間距加大，使得后排比較密的肋片的迎面風(fēng)速提高，通過這種結(jié)構(gòu)，延長蒸發(fā)器的除霜周期，提高換熱效率，減小風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗。本發(fā)明利用蒸發(fā)器結(jié)霜厚度變化的特點(diǎn)，通過改變蒸發(fā)器的片距來改善其在低溫結(jié)霜工況下的工作性能。由于單位制冷量所需蒸發(fā)面積不變，蒸發(fā)器的體積也不增大，從而不增加的制造成本，而且由于換熱性能的改善，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本降低，由于除霜周期的延長也使得系統(tǒng)穩(wěn)定性以及產(chǎn)品的質(zhì)量得到了提高。
具體實(shí)施例方式
如

圖1所示，本發(fā)明包括銅管1、肋片2，肋片2中間設(shè)孔后套在銅管1上，肋片2與銅管1垂直，肋片2的間距沿空氣流動方向逐漸減小。
所述的銅管1采用順排或叉排方式。
所述的銅管1與肋片2之間采用液壓或機(jī)械脹管連接，以減小兩者間的接觸熱阻。
所述的肋片2，在整個(gè)蒸發(fā)面積一定的情況下，蒸發(fā)器迎風(fēng)面上肋片2間距加大，后排肋片2間距相應(yīng)減小。所述的肋片2間距可以根據(jù)實(shí)際的需要，采用不同的間距組合。如D1＝10mm，D2＝8mm，D3＝8mm，D4＝6mm，D5＝6m的方案。
所述的肋片2，其片距相同的層之間采用同一片肋片，這樣可以方便加工、降低成本。
權(quán)利要求
1.一種肋片管式蒸發(fā)器，包括銅管(1)、肋片(2)，其特征在于，肋片(2)中間設(shè)孔后套在銅管(1)上，肋片(2)與銅管(1)垂直，肋片(2)的間距沿空氣流動方向逐漸減小，銅管(1)采用順排或叉排方式，肋片(2)片距相同的層之間采用同一片肋片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肋片管式蒸發(fā)器，其特征是，所述的銅管(1)與肋片(2)之間采用液壓或機(jī)械脹管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肋片管式蒸發(fā)器，其特征是，所述的肋片(2)，在整個(gè)蒸發(fā)面積一定的情況下，蒸發(fā)器迎風(fēng)面上肋片(2)間距加大，后排肋片(2)間距相應(yīng)減小。
全文摘要
一種肋片管式蒸發(fā)器，屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括銅管、肋片，肋片中間設(shè)孔后套在銅管上，肋片與銅管垂直，肋片的間距沿空氣流動方向逐漸減小。所述的銅管采用順排或叉排方式。所述的肋片，其片距相同的層之間可以采用同一片肋片，這樣可以方便加工、降低成本。本發(fā)明利用蒸發(fā)器結(jié)霜厚度變化的特點(diǎn)，通過改變蒸發(fā)器的片距來改善其在低溫結(jié)霜工況下的工作性能。由于單位制冷量所需蒸發(fā)面積不變，蒸發(fā)器的體積也不增大，從而不增加的制造成本，而且由于換熱性能的改善，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本降低，由于除霜周期的延長也使得系統(tǒng)穩(wěn)定性以及產(chǎn)品的質(zhì)量得到了提高。
文檔編號F25B39/02GK1737470SQ20051002794
公開日2006年2月22日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者陳楠, 申江, 鄒同華, 徐烈 申請人:上海交通大學(xué)