蒸發(fā)器及冷風(fēng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒸發(fā)器及冷風(fēng)機(jī)，該蒸發(fā)器用于低溫制冷系統(tǒng)中。該蒸發(fā)器沿著空氣的流動(dòng)方向至少分為兩段，各段內(nèi)的蒸發(fā)器的翅片間距相等，各段間的蒸發(fā)器的翅片間距沿著空氣的流動(dòng)方向依次減小。本發(fā)明的冷風(fēng)機(jī)包括該蒸發(fā)器。本發(fā)明的蒸發(fā)器及包括該蒸發(fā)器的冷風(fēng)機(jī)，用于低溫制冷系統(tǒng)中，通過(guò)采取沿著空氣的流動(dòng)方向分段減小的變翅片間距結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了在結(jié)霜條件下保持較高的傳熱效率。其相對(duì)于傳統(tǒng)的蒸發(fā)器及冷風(fēng)機(jī)，傳熱性能大大提升，并有效延長(zhǎng)了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
【專利說(shuō)明】蒸發(fā)器及冷風(fēng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低溫制冷領(lǐng)域，特別是涉及一種蒸發(fā)器及冷風(fēng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]冷風(fēng)機(jī)是低溫制冷系統(tǒng)中常用的制冷設(shè)備，其工作溫度通常都在零度以下。蒸發(fā)器是冷風(fēng)機(jī)的核心部件，當(dāng)冷空氣表面溫度低于水的凝固點(diǎn)時(shí)，從濕空氣中析出的凝結(jié)水極易在蒸發(fā)器的表面凝固，形成霜層。由于霜的熱導(dǎo)率比較小，即使霜層厚度不大，也會(huì)在蒸發(fā)器的翅片外表面附加一個(gè)較大的霜層熱阻。傳統(tǒng)的蒸發(fā)器的翅片間距前后一致，結(jié)霜后，翅片間的空氣流通通道變窄。在風(fēng)機(jī)功率一定的情況下，由于阻力增大，風(fēng)量減小，會(huì)使空氣與霜層表面間的對(duì)流換熱減弱。所以，傳統(tǒng)的冷風(fēng)機(jī)在結(jié)霜后其傳熱性能會(huì)明顯惡化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種能夠提高冷風(fēng)機(jī)在結(jié)霜工況下的傳熱性能的蒸發(fā)器以及包括該蒸發(fā)器的冷風(fēng)機(jī)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的蒸發(fā)器，用于低溫制冷系統(tǒng)中，所述蒸發(fā)器沿著空氣的流動(dòng)方向至少分為兩段，各段內(nèi)的所述蒸發(fā)器的翅片間距相等，各段間的所述蒸發(fā)器的翅片間距沿著所述空氣的流動(dòng)方向依次減小。
[0005]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述蒸發(fā)器的翅片間距為6mm-15mm。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述蒸發(fā)器沿著所述空氣的流動(dòng)方向分為兩段，分別為第一段和第二段；所述第一段的蒸發(fā)器的翅片間距大于所述第二段的蒸發(fā)器的翅片間距。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一段以所述蒸發(fā)器的迎風(fēng)面為起點(diǎn)，長(zhǎng)度為200mm-300mmo
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一段的蒸發(fā)器的翅片間距為10mm-15mm，所述第二段的蒸發(fā)器的翅片間距為6mm-8mm。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一段的蒸發(fā)器的翅片間距為8.5mm或12.7mm，所述第二段的蒸發(fā)器的翅片間距為6.4mm。
[0010]相應(yīng)地，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的冷風(fēng)機(jī)，包括上述任一實(shí)施例所述的蒸發(fā)器。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的蒸發(fā)器及包括該蒸發(fā)器的冷風(fēng)機(jī)，用于低溫制冷系統(tǒng)中，通過(guò)采取沿著空氣的流動(dòng)方向分段減小的變翅片間距結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了在結(jié)霜條件下保持較高的傳熱效率。其相對(duì)于傳統(tǒng)的蒸發(fā)器及冷風(fēng)機(jī)，傳熱性能大大提升，并有效延長(zhǎng)了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]為了使本發(fā)明的蒸發(fā)器及冷風(fēng)機(jī)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的蒸發(fā)器及冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]圖1為本發(fā)明的蒸發(fā)器的翅片結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0014]圖2為圖1所示的蒸發(fā)器的翅片結(jié)構(gòu)的A-A示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0016]蒸發(fā)器表面結(jié)霜是一個(gè)隨時(shí)間變化的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程。具體為，初始階段時(shí)霜在蒸發(fā)器的翅片表面形成的霜層薄、熱阻小，與翅片表面相比霜層表面的粗糙度更大，結(jié)霜使得蒸發(fā)器的翅片的表面溫度趨于均勻，從而使得空氣與霜層表面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增強(qiáng)，故此時(shí)蒸發(fā)器的總體傳熱系數(shù)反而增大。但是這種狀態(tài)維持的時(shí)間很短，只有幾分鐘。之后由于霜層變厚，熱阻增大，蒸發(fā)器的翅片之間的風(fēng)量會(huì)逐漸減小，蒸發(fā)器總傳熱系數(shù)減小。而且，更重要的是在結(jié)霜過(guò)程中，空氣由于除濕作用相對(duì)濕度降低，沿著空氣的流動(dòng)方向翅片上的結(jié)霜量是遞減的，即接近迎風(fēng)面處的翅片結(jié)霜嚴(yán)重，而距離迎風(fēng)面較遠(yuǎn)處的翅片結(jié)霜較少。所以，傳統(tǒng)的等翅片間距的蒸發(fā)器是不經(jīng)濟(jì)的。
[0017]參見圖1和圖2，基于上述蒸發(fā)器表面結(jié)霜的過(guò)程，本發(fā)明根據(jù)蒸發(fā)器在結(jié)霜過(guò)程中沿著空氣的流動(dòng)方向翅片上的結(jié)霜量是遞減的這一特征，提供一種變翅片間距的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器沿著空氣的流動(dòng)方向至少分為兩段，各段內(nèi)的蒸發(fā)器的翅片間距相等，各段間的蒸發(fā)器的翅片間距沿著空氣的流動(dòng)方向依次減小，即翅片間距沿著空氣的流動(dòng)方向分段減小，使得靠近蒸發(fā)器迎風(fēng)面處的翅片間距大于遠(yuǎn)離蒸發(fā)器迎風(fēng)面處的翅片間距。
[0018]參見圖1和圖2，本發(fā)明的蒸發(fā)器采用變翅片間距結(jié)構(gòu)時(shí)，實(shí)際上已構(gòu)成了翅片的錯(cuò)列分布，當(dāng)空氣橫掠錯(cuò)列翅片時(shí)，翅片的交錯(cuò)分布使得上游翅片(靠近迎風(fēng)面的翅片)對(duì)下游翅片(遠(yuǎn)離迎風(fēng)面的翅片)有繞流作用，由于上流翅片的繞流，翅片的前半部分換熱加強(qiáng)，下游翅片的分布又使得流道變窄，流速提高，翅片后半部分的換熱也得到強(qiáng)化。
[0019]本發(fā)明提供的用于低溫制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，通過(guò)采取沿著空氣的流動(dòng)方向分段減小的變翅片間距結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了在結(jié)霜條件下保持較高的傳熱效率。其相對(duì)于傳統(tǒng)的蒸發(fā)器，傳熱系數(shù)提高了 30%，并有效延長(zhǎng)了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
[0020]一般說(shuō)來(lái)，蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)會(huì)隨著蒸發(fā)器的翅片間距的增大而增大，而阻力則會(huì)隨著蒸發(fā)器的翅片間距的增加而減小。但是，當(dāng)翅片間距變小時(shí)，單位體積的傳熱面積增力口。因此，雖然傳熱系數(shù)變小了，但傳熱量卻有可能是增加的。本發(fā)明中的蒸發(fā)器的翅片間距為6mm-15mm，使得換熱量相同時(shí)空氣的阻力最小，即蒸發(fā)的單位阻力換熱量最大。
[0021]在實(shí)際工況中，蒸發(fā)器表面在接近其迎風(fēng)面200-300mm范圍內(nèi)結(jié)霜嚴(yán)重。鑒于此，作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明提供的蒸發(fā)器沿著空氣的流動(dòng)方向分為兩段，參見圖1和圖2，分別為第一段100和第二段200，第一段100的蒸發(fā)器的翅片間距L大于第二段200的蒸發(fā)器的翅片間距M。
[0022]其中，第一段100以蒸發(fā)器的迎風(fēng)面為起點(diǎn)，長(zhǎng)度為200mm-300mm，第二段200從第一段100的終點(diǎn)開始，直至整個(gè)蒸發(fā)器的翅片末端。
[0023]第一段100的蒸發(fā)器的翅片與第二段200的蒸發(fā)器的翅片錯(cuò)列分布，當(dāng)空氣橫掠錯(cuò)列翅片時(shí)，翅片的交錯(cuò)分布使得第一段100的蒸發(fā)器的翅片對(duì)第二段200的蒸發(fā)器的翅片產(chǎn)生繞流作用，翅片的前半部分換熱加強(qiáng)，第二段200的蒸發(fā)器的翅片的分布又使得流道變窄，流速提高，翅片后半部分的換熱也得到強(qiáng)化。
[0024]當(dāng)然，本發(fā)明提供的蒸發(fā)器，其翅片間距沿著空氣的流動(dòng)方向還可以分為三段、四段及以上依次減小。隨著分段數(shù)量的增加，沖霜周期會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)，意味著能夠進(jìn)一步節(jié)約充霜成本。但是，蒸發(fā)器的整體尺寸是有限的，只有在保證了合理的翅片間距的基礎(chǔ)上，增加分段數(shù)量才會(huì)對(duì)換熱性能有一定的提升。
[0025]本發(fā)明提供的蒸發(fā)器的翅片間距沿著空氣的流動(dòng)方向分為兩段依次減小，在提高傳熱性能的同時(shí)延長(zhǎng)了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)。其翅片間距具體設(shè)置如下:
[0026]如圖2所示，第一段100的蒸發(fā)器的翅片間距L為10mm-15mm，第二段200的蒸發(fā)器的翅片間距M為6mm-8mm。優(yōu)選地，第一段100的蒸發(fā)器的翅片間距L為8.5mm或12.7mm,第二段200的蒸發(fā)器的翅片間距M為6.4mm。
[0027]通過(guò)以上翅片間距的設(shè)置，使得本發(fā)明的蒸發(fā)器相對(duì)于傳統(tǒng)的等翅片間距結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器，傳熱系數(shù)提高了 30%，并有效延長(zhǎng)了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
[0028]基于同一構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種冷風(fēng)機(jī)，包括上述實(shí)施例提供的蒸發(fā)器。本發(fā)明的冷風(fēng)機(jī)在外形尺寸即高度、寬度和管總長(zhǎng)度不變的前提下，在結(jié)霜工況下運(yùn)行時(shí)仍可保持較高的傳熱系數(shù)，其傳熱系數(shù)在傳統(tǒng)的等翅片間距結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上提高了30%，并有效延長(zhǎng)了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
[0029]以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸發(fā)器，用于低溫制冷系統(tǒng)中，其特征在于，所述蒸發(fā)器沿著空氣的流動(dòng)方向至少分為兩段，各段內(nèi)的所述蒸發(fā)器的翅片間距相等，各段間的所述蒸發(fā)器的翅片間距沿著所述空氣的流動(dòng)方向依次減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器的翅片間距為6mm-15mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述蒸發(fā)器沿著所述空氣的流動(dòng)方向分為兩段，分別為第一段(100)和第二段(200);所述第一段(100)的蒸發(fā)器的翅片間距(L)大于所述第二段(200)的蒸發(fā)器的翅片間距(M)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述第一段(100)以所述蒸發(fā)器的迎風(fēng)面為起點(diǎn)，長(zhǎng)度為200mm-300mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述第一段(100)的蒸發(fā)器的翅片間距(L)為10mm-15mm，所述第二段(200)的蒸發(fā)器的翅片間距(M)為6mm-8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述第一段(100)的蒸發(fā)器的翅片間距(L)為8.5mm或12.7mm，所述第二段(200)的蒸發(fā)器的翅片間距(M)為6.4mm。
7.一種冷風(fēng)機(jī)，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器。
【文檔編號(hào)】F25B39/02GK104359251SQ201410549593
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】李金奎, 李慶, 何海波, 劉婷, 衛(wèi)廣穹, 劉靈剛 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司