專利名稱：蒸發(fā)器及制冷機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蒸發(fā)器及制冷機，更詳細來說，涉及能夠適當?shù)卮_保除霧器的氣液分 離性能的蒸發(fā)器及制冷機。
背景技術：
近年來的蒸發(fā)器具備成為加熱物的流路的傳熱管；對通過的制冷劑進行氣液分 離的除霧器。并且，通過傳熱管進行熱交換而蒸發(fā)氣化的制冷劑通過除霧器進行氣液分離 而從制冷劑氣體排出口向外部排出，從而不會將含有液滴的制冷劑從制冷劑氣體排出口向 外部排出。作為采用所述結構的以往的蒸發(fā)器，已知有專利文獻1所記載的技術。專利文獻1 日本專利第3917917號公報在此，在具有上述結構的蒸發(fā)器中，由于除霧器與制冷劑氣體排出口的位置關系， 而來自傳熱管的制冷劑(蒸氣)無法均勻地通過除霧器。如此，除霧器的氣液分離性能有 可能發(fā)生局部性的下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種能夠適當?shù)卮_保除霧器 的氣液分離性能的蒸發(fā)器及制冷機。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的蒸發(fā)器具備成為加熱物的流路的傳熱管和對通 過的制冷劑進行氣液分離的除霧器，并且利用所述除霧器對利用所述傳熱管進行熱交換而 蒸發(fā)氣化的制冷劑進行氣液分離，然后從制冷劑氣體排出口向外部排出，所述蒸發(fā)器的特 征在于，將所述除霧器的配置區(qū)域中制冷劑能夠通過的區(qū)域稱為除霧器的開口部時，在所 述制冷劑氣體排出口附近配置堵塞所述除霧器的開口部的密閉部，并且所述開口部以所述 密閉部為邊界被劃分成具有相互不同的開口面積的多個區(qū)域，且配置有在所述除霧器的上 游側對相鄰的所述開口部的區(qū)域進行分隔的分隔部。在該蒸發(fā)器中，由于相鄰的開口部的區(qū)域在除霧器的上游側由分隔部分隔，因此 能抑制各區(qū)域間的制冷劑的流通(制冷劑的蔓延)。由此，能夠抑制小開口部側的制冷劑的 流速的增加，因此存在能適當?shù)卮_保除霧器的氣液分離性能的優(yōu)點。另外，本發(fā)明所述的蒸發(fā)器的所述分隔部在所述開口部的區(qū)域中靠近具有小開口 面積側的區(qū)域配置。在該蒸發(fā)器中，能更有效地減少從大開口部側的區(qū)域向小開口部側的區(qū)域的制冷 劑流動。由此，具有能抑制小開口部側的制冷劑的流速的增加而適當?shù)卮_保除霧器的氣液 分離性能的優(yōu)點。另外，本發(fā)明所述的蒸發(fā)器的所述分隔部在所述除霧器的大致整個寬度上配置。在該蒸發(fā)器中，與分隔部僅向除霧器的寬度方向的局部延伸的結構相比，能更有 效地減少向小開口部側的區(qū)域的制冷劑流動。由此，具有能適當?shù)卮_保除霧器的氣液分離 性能的優(yōu)點。
另外，本發(fā)明所述的蒸發(fā)器的所述分隔部具有與從所述除霧器的下表面到所述傳 熱管組的高度大致相同的高度。在該蒸發(fā)器中，由于從蒸氣的產(chǎn)生位置(傳熱管組)到除霧器的空間由分隔部分 隔，因此能更有效地減少向小開口部側的區(qū)域的制冷劑流動。由此，具有能適當?shù)卮_保除霧 器的氣液分離性能的優(yōu)點。另外，本發(fā)明所述的制冷機具備上述任一種的蒸發(fā)器。發(fā)明效果在本發(fā)明所述的蒸發(fā)器中，由于相鄰的開口部的區(qū)域在除霧器的上游側由分隔部 分隔，因此能抑制各區(qū)域間的制冷劑的流通(制冷劑的蔓延)。由此，能抑制小開口部側的 制冷劑的流速的增加，因此具有能適當?shù)卮_保除霧器的氣液分離性能的優(yōu)點。


圖1是示出本發(fā)明的蒸發(fā)器的說明圖。圖2是示出本發(fā)明的蒸發(fā)器的說明圖。圖3是示出圖1所記載的蒸發(fā)器的變形例的說明圖。圖4是示出通常的制冷機的結構圖。圖5是示出通常的制冷機的結構圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明。此外，并不是通過本實施例來限定本發(fā)明。而且， 在本實施例的結構要素中包含維持發(fā)明的同一性且能夠置換且當然能夠置換的部件。而 且，該實施例所記載的多個變形例在本領域技術人員不言自明的范圍內(nèi)能夠任意組合。[實施例]圖1及圖2是示出本發(fā)明的蒸發(fā)器的說明圖。圖3是示出圖1所記載的蒸發(fā)器的 變形例的說明圖。圖4及圖5是示出通常的制冷機的結構圖。
[制冷機]通常的制冷機具備冷凝器10、膨脹閥11、蒸發(fā)器12、壓縮機13(參照圖4)。冷凝 器10在冷卻水與氣相狀態(tài)的制冷劑之間進行熱交換而使制冷劑冷凝、液化。膨脹閥11對 冷凝后的制冷劑進行減壓。蒸發(fā)器12在冷凝后的制冷劑與冷水(加熱物)之間進行熱交 換而對冷水進行冷卻。壓縮機13在對由蒸發(fā)器12蒸發(fā)、氣化的制冷劑進行壓縮后將其向 冷凝器10供給。在該制冷機中，氣相狀態(tài)的制冷劑利用冷凝器10與冷卻水進行熱交換而被冷卻、 冷凝，成為液相狀態(tài)。接下來，該制冷劑利用膨脹閥11減壓到蒸發(fā)壓力，向蒸發(fā)器12供給。 接下來，該制冷劑利用蒸發(fā)器12進行蒸發(fā)氣化，與冷水進行熱交換。由此，冷水被冷卻而實 現(xiàn)制冷功能。接下來，該制冷劑從蒸發(fā)器12向壓縮機13供給，利用壓縮機13加壓而成為高 溫高壓的氣相狀態(tài)。然后，該制冷劑利用冷凝器10再次與冷卻水進行熱交換而進行循環(huán)。[蒸發(fā)器]蒸發(fā)器12具有容器14、傳熱管組15A 15C、冷水入口 16、冷水出口 17、除霧器18、 底板19、除霧器框20、制冷劑氣體排出口(流出管)21(參照圖5)。容器14是用于導入制冷劑的容器，具有圓筒形狀。傳熱管組15A 15C將成為冷水的流路的多個傳熱管15捆在 一起而構成，使傳熱管15的長度方向朝向一方并配設在容器14內(nèi)的鉛垂下方位置。而且， 所述傳熱管組15A 15C在容器14內(nèi)浸漬在制冷劑中。而且，在容器14內(nèi)相鄰的傳熱管 組15A、15B;15B、15C分別經(jīng)由折回部22連通。冷水入口 16是冷水向傳熱管組15A的入口 部。冷水出口 17是冷水從傳熱管組15C的出口部。除霧器18是將在容器14內(nèi)產(chǎn)生的蒸 氣除去的氣液分離器，配置在傳熱管組15A 15C的鉛垂上方。底板19是從容器14的下 方支承除霧器18的部件。除霧器框20是從上方由除霧器18覆蓋而配置的框狀部件，將除 霧器18夾入并固定在其與底板19之間。制冷劑氣體排出口 21是用于將制冷劑氣體向容 器14的外部排出的出口，與壓縮機13連通(參照圖4)。在該蒸發(fā)器12中，首先，將來自膨脹閥11的制冷劑從下方導入到容器14的內(nèi)部 (參照圖4及圖幻。接下來，該制冷劑與通過傳熱管15的冷水進行熱交換而蒸發(fā)氣化，從 而冷水被冷卻。接下來，該制冷劑噴到容器14的上方，通過除霧器18。此時，制冷劑中包含 的蒸氣由除霧器18分離而除去。然后，該制冷劑從制冷劑氣體排出口 21向容器14的外部 排出，回收到壓縮機13側。[蒸發(fā)器的密閉部]另外，在該蒸發(fā)器12中，如上所述除霧器18被夾入并保持在底板19與除霧器框 20之間(參照圖5及圖幻。此時，底板19及除霧器框20相對于除霧器18的平面部而具 有開口部25。因此，制冷劑能夠從所述開口部25通過除霧器18。以下，將除霧器18的平 面區(qū)域中制冷劑能夠通過的區(qū)域(底板19及除霧器框20的開口部25所處的區(qū)域)簡稱 為除霧器18的開口部25。在所述結構中，利用傳熱管15進行了蒸發(fā)氣化的制冷劑通過開 口部25而通過除霧器18 (參照圖1)。此時，制冷劑利用除霧器18進行氣液分離，制冷劑的 蒸氣成分減少。然后，該制冷劑從制冷劑氣體排出口 21向容器14的外部排出，而向壓縮機 13供給。在此，在蒸發(fā)器12工作時，在容器14內(nèi)從制冷劑的液面大致均勻地產(chǎn)生蒸氣。然 而，由于制冷劑(蒸氣)僅從制冷劑氣體排出口 21排出到容器14外，因此在制冷劑氣體排 出口 21附近，制冷劑的流速急劇增加(參照圖1的波線圖形)。此時，制冷劑的流速過大 時，除霧器18的氣液分離性能下降，而包含液滴的制冷劑有可能從制冷劑氣體排出口 21向 外部排出。因此，該蒸發(fā)器12在制冷劑氣體排出口 21附近具有堵塞除霧器18的開口部25 的密閉部沈(參照圖1及圖2)。因此，在該密閉部沈中，制冷劑不通過除霧器18。在所述 結構中，由于制冷劑在密閉部沈中迂回并通過除霧器18，因此制冷劑的流速減少而能確保 除霧器18的氣液分離性能。[蒸發(fā)器的分隔部]另外，在該蒸發(fā)器12中，除霧器18的開口部25以密閉部沈為邊界被劃分成具有 相互不同的開口面積的多個區(qū)域(參照圖1及圖2)。即，除霧器18的開口部25在制冷劑 氣體排出口 21附近由密閉部沈堵塞，以該密閉部沈為邊界被劃分成具有相互不同的開口 面積的多個區(qū)域。例如，在該實施例中，除霧器18具有長條且矩形的板狀形狀，使其平面相 對于傳熱管組15A 15C以規(guī)定的傾斜角(例如，15[deg])傾斜并沿傳熱管15的長度方向 延伸(參照圖4)。并且，在該制冷劑氣體排出口 21附近(除霧器18的平面中的相對于制冷劑氣體排出口 21最接近的區(qū)域)配置密閉部26，通過該密閉部26堵塞除霧器18的開口 部25。而且，以該密閉部26為邊界，除霧器18的開口部25、25被劃分成冷水入口 16側的 區(qū)域和折回部22側的區(qū)域。而且，制冷劑氣體排出口 21相對于傳熱管15的長度方向靠近 折回部22配置。因此，與形成在冷水入口 16側的開口部25相比，形成在該折回部22側的 開口部25在傳熱管15的長度方向上形成為窄長，具有更小的開口面積。在此，在蒸發(fā)器12工作時，在容器14內(nèi)從制冷劑的液面大致均勻地產(chǎn)生蒸氣。然 而，由于制冷劑(蒸氣)僅從制冷劑氣體排出口 21排出到容器14外，因此在制冷劑氣體排 出口 21附近，制冷劑的流速急劇增加(參照圖1的波線圖形)。因此，在開口部25的區(qū)域 中，與具有大開口面積的區(qū)域(冷水入口 16側的區(qū)域)相比，具有小開口面積的區(qū)域(折 回部22側的區(qū)域)的制冷劑的流速增大。如此，在小開口部25側，除霧器18的氣液分離 性能下降，而包含液滴的制冷劑有可能從制冷劑氣體排出口 21向外部排出。因此，該蒸發(fā)器12具有將相鄰的開口部25的區(qū)域在除霧器18的上游側進行分隔 的分隔部30 (參照圖1及圖2)。S卩，以制冷劑氣體排出口 21附近(密閉部26的位置)為 邊界被劃分的開口部25的區(qū)域在除霧器18的上游側由分隔部30分隔。例如，在該實施例 中，分隔部30由矩形形狀的板狀部件構成，并安裝在底板19的下表面(傳熱管15側的側 面)。而且，分隔部30配置在具有小開口面積的折回部22側的開口部25，沿該開口部25 的密閉部26側的緣部在除霧器18的寬度方向(傳熱管組15A 15C的徑向)上延伸。而 且，分隔部30具有從除霧器18的下表面到傳熱管組15A 15C附近的程度的高度。因此， 除霧器18的下表面與傳熱管組15A 15C之間的空間由分隔部30分隔成比制冷劑氣體排 出口 21靠折回部22側的區(qū)域和冷水入口 16側的區(qū)域。在所述結構中，由于相鄰的開口部25的區(qū)域在除霧器18的上游側由分隔部30分 隔，因此能抑制各區(qū)域間的制冷劑的流通(制冷劑的蔓延)。即，在制冷劑氣體排出口 21附 近且除霧器18的上游側，能抑制從大開口部25側的區(qū)域(冷水入口 16側的區(qū)域)向小開 口部25側的區(qū)域(折回部22側的區(qū)域)的制冷劑流動。由此，能抑制小開口部25側的制 冷劑的流速的增加，因此具有能適當?shù)卮_保除霧器18的氣液分離性能的優(yōu)點(參照圖1的 實線圖形)。而且，在所述結構中，由于能夠使蒸發(fā)器12小型化，因此具有能夠減少產(chǎn)品成 本的優(yōu)點。此外，在該實施例中，分隔部30由平坦的盲板(沒有孔的板)構成(參照圖2)。 然而，并不局限于此，也可以通過多孔板構成分隔部30 (未圖示)。即使為所述結構，也能抑 制小開口部25側的制冷劑的流速的增加。另外，在上述結構中，優(yōu)選僅在制冷劑氣體排出口 21附近(大開口部25側的區(qū)域 與小開口部25側的區(qū)域的邊界位置)配置分隔部30 (參照圖1及圖2)。在所述結構中，與 在除霧器的上游側配置有多個分隔部的結構(未圖示)相比，具有能夠簡化結構而降低產(chǎn) 品成本的優(yōu)點。另外，在除霧器的開口部以密閉部為邊界被劃分成具有大致相同的開口面積的多 個區(qū)域的結構(未圖示)中，通過各區(qū)域的制冷劑的流速差減小。因此，在所述結構中，也 可以省略分隔部30。另外，在該蒸發(fā)器12中，優(yōu)選將分隔部30在開口部25的區(qū)域中靠近具有小開口 面積側的區(qū)域配置(參照圖1及圖2)。例如，在該實施例中，將分隔部30配置在折回部22側的開口部與密閉部26的邊界。在所述結構中，能夠更有效地減少從大開口部25側的區(qū) 域(冷水入口 16側的區(qū)域)向小開口部25側的區(qū)域(折回部22側的區(qū)域)的制冷劑流 動。由此，具有能抑制小開口部25側的制冷劑的流速的增加而適當?shù)卮_保除霧器18的氣 液分離性能的優(yōu)點。此外，在除霧器18的開口部25在冷水入口 16側的區(qū)域具有小開口面積的結構 中，分隔部30配置在冷水入口 16側的開口部25與密閉部沈的邊界(參照圖3)。另外，在該蒸發(fā)器12中，優(yōu)選將分隔部30在除霧器18的大致整個寬度(相對于 傳熱管組15A 15C的寬度方向的大致整個寬度)上配置(參照圖1及圖2)。例如，在該 實施例中，分隔部30具有與底板19的寬度大致相同的長度，且在底板19的整個寬度上延 伸配置。在所述結構中，與分隔部僅向除霧器的寬度方向的局部延伸的結構(未圖示)相 比，能更有效地減少向小開口部25側的區(qū)域的制冷劑流動。由此，具有能適當?shù)卮_保除霧 器18的氣液分離性能的優(yōu)點。另外，在該蒸發(fā)器12中，優(yōu)選分隔部30具有與從除霧器18的下表面到傳熱管組 15A 15C的高度大致相同的高度(參照圖1)。即，優(yōu)選使分隔部30從除霧器18的下表面 延伸到傳熱管組15A 15C附近。在所述結構中，由于從蒸氣的產(chǎn)生位置(傳熱管組15A 15C)到除霧器18的空間由分隔部30分隔，因此能更有效地減少向小開口部25側的區(qū)域的 制冷劑流動。由此，具有能適當?shù)卮_保除霧器18的氣液分離性能的優(yōu)點。此外，在除霧器18相對于水平方向傾斜配置的結構(參照圖5)中，從除霧器18 的下表面到傳熱管組15A 15C的高度不一致。因此，在所述結構中，例如，也可以通過使 分隔部30具有大致三角形狀等，而根據(jù)從除霧器18的下表面到傳熱管組15A 15C的高 度來增減分隔部30的高度(未圖示)。工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的蒸發(fā)器及制冷機在能夠適當?shù)卮_保除霧器18的氣液分離性 能方面有用。符號說明
10冷凝器
11膨脹閥
12蒸發(fā)器
13壓縮機
14容器
15傳熱管
15A 15C傳熱管組
16冷水入口
17冷水出口
18除霧器
19底板
20除霧器框
21制冷劑氣體排出口
22折回部
25開口部
26密閉部
30分隔部
權利要求
1.一種蒸發(fā)器，具備成為加熱物的流路的傳熱管和對通過的制冷劑進行氣液分離的除 霧器，并且利用所述除霧器對利用所述傳熱管進行熱交換而蒸發(fā)氣化的制冷劑進行氣液分 離，然后從制冷劑氣體排出口向外部排出，所述蒸發(fā)器的特征在于，將所述除霧器的配置區(qū)域中制冷劑能夠通過的區(qū)域稱為除霧器的開口部時，在所述制 冷劑氣體排出口附近配置堵塞所述除霧器的開口部的密閉部，并且所述開口部以所述密閉 部為邊界被劃分成具有相互不同的開口面積的多個區(qū)域，且配置有在所述除霧器的上游側 對相鄰的所述開口部的區(qū)域進行分隔的分隔部。
2.根據(jù)權利要求1所述的蒸發(fā)器，其中，所述分隔部在所述開口部的區(qū)域中靠近具有小開口面積側的區(qū)域配置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的蒸發(fā)器，其中，所述分隔部在所述除霧器的大致整個寬度上配置。
4.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的蒸發(fā)器，其中，所述分隔部具有與從所述除霧器的下表面到所述傳熱管組的高度大致相同的高度。
5.一種制冷機，其特征在于，具備權利要求1 4中任一項所述的蒸發(fā)器。
全文摘要
本蒸發(fā)器(12)具備成為熱物的流路的傳熱管(15)和對通過的制冷劑進行氣液分離的除霧器(18)，利用除霧器(18)對利用傳熱管(15)進行熱交換而蒸發(fā)氣化的制冷劑進行氣液分離，然后從制冷劑氣體排出口(21)向外部排出。在此，將除霧器(18)的配置區(qū)域中制冷劑能夠通過的區(qū)域稱為除霧器(18)的開口部。此時，在制冷劑氣體排出口(21)附近配置堵塞除霧器(18)的開口部的密閉部(26)，除霧器(18)的開口部以密閉部(26)為邊界被劃分成具有相互不同的開口面積的多個區(qū)域。而且，配置有在除霧器的上游側對相鄰的開口部的區(qū)域進行分隔的分隔部。
文檔編號F25B39/02GK102089603SQ20098012683
公開日2011年6月8日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權日2008年12月18日
發(fā)明者福島亮, 竹內(nèi)勝次 申請人:三菱重工業(yè)株式會社