管殼式蒸發(fā)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采暖、通風(fēng)和空調(diào)(“HVAC”)系統(tǒng)，并且尤其涉及用于HVAC制冷系統(tǒng)的管殼式蒸發(fā)器。通常，所描述的系統(tǒng)和方法控制例如可用于制冷器的管殼式蒸發(fā)器中的流體(例如，制冷劑和工藝流體)。
【背景技術(shù)】
[0002]制冷器(例如用于HVAC系統(tǒng))一般可包括壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器，以形成制冷環(huán)路。壓縮機(jī)一般被設(shè)置成壓縮制冷劑蒸汽，而冷凝器一般被設(shè)置成使制冷劑蒸汽凝結(jié)成液態(tài)制冷劑。蒸發(fā)器一般被設(shè)置成使制冷劑液體蒸發(fā)并調(diào)節(jié)工藝流體例如水。
[0003]制冷器的蒸發(fā)器可以是管殼式換熱器，所述管殼式換熱器通常包括密封的殼中的換熱管。管殼式蒸發(fā)器一般具有殼程和管程。在一些蒸發(fā)器中(例如干式膨脹蒸發(fā)器)，殼程可被設(shè)置成運(yùn)送工藝流體，例如水；而管程可被設(shè)置成運(yùn)送制冷劑。蒸發(fā)器可被設(shè)置成有助于管程中的制冷劑與殼程中的工藝流體之間的熱交換。為便于將制冷劑分配入換熱管，蒸發(fā)器通常在制冷劑箱中具有分配器組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明披露了管殼式蒸發(fā)器的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，蒸發(fā)器可包括殼程和管程。在一些實(shí)施例中，殼程被設(shè)置成接納工藝流體；而管程被設(shè)置成接納制冷劑。在一些實(shí)施例中，管殼式蒸發(fā)器可被設(shè)置成具有可有助于將制冷劑均勻分配到蒸發(fā)器的管程的特征。
[0005]一些蒸發(fā)器可包括內(nèi)部折流板。所述內(nèi)部折流板通常被設(shè)置成弓I導(dǎo)工藝流體在蒸發(fā)器的殼程中流動。工藝流體可能在管束和殼的內(nèi)表面之間的某一區(qū)域處繞過管束。工藝流體還可能繞過折流板和殼的內(nèi)表面之間的內(nèi)部折流板。在一些實(shí)施例中，蒸發(fā)器可被設(shè)置成具有可有助于防止工藝流體繞過內(nèi)部折流板與蒸發(fā)器的殼的內(nèi)表面之間以及管束與殼的內(nèi)表面之間的特征。
[0006]在一些實(shí)施例中，蒸發(fā)器可包括制冷劑箱，所述制冷劑箱包括制冷劑入口和制冷劑出口。蒸發(fā)器可包括制冷劑分配組件，所述分配組件包括分配箱和多個制冷劑分配器。在一些實(shí)施例中，分配箱可被設(shè)置成覆蓋制冷劑入口，而制冷劑入口可通過分配箱與多個制冷劑分配器流體相通。在一些實(shí)施例中，多個制冷劑分配器相對于制冷劑入口沿分配箱的一方向橫向設(shè)置。
[0007]在一些實(shí)施例中，多個制冷劑分配器的每一個包括圓頂狀部分，所述圓頂狀部分位于柱狀部分之上，并且圓頂狀部分和柱狀部分被設(shè)置成具有多個孔以分配制冷劑。
[0008]在一些實(shí)施例中，圓頂狀部分可包括相對閉合的端部部分。在一些實(shí)施例中，相對閉合的端部部分可被設(shè)置成無孔。在一些實(shí)施例中，多個制冷劑分配器可具有孔，所述孔被設(shè)置成允許制冷劑流出分配組件。
[0009]在一些實(shí)施例中，制冷劑箱的制冷劑出口和制冷劑入口被分隔器分開。分隔器可在制冷劑出口和制冷劑入口之間與蒸發(fā)器的管板形成不透制冷劑的密封。
[0010]在一些實(shí)施例中，制冷劑箱可包括下部隔板，所述下部隔板可被設(shè)置在制冷劑入口下方的位置，相對于制冷劑入口更接近蒸發(fā)器的底部。在一些實(shí)施例中，下部隔板可與管板形成間隙。
[0011]在一些實(shí)施例中，蒸發(fā)器可包括多個內(nèi)部折流板，并且每個內(nèi)部折流板可具有切除區(qū)域，所述切除區(qū)域被設(shè)置成在折流板和蒸發(fā)器的內(nèi)表面之間形成空間。側(cè)向切除區(qū)域被設(shè)置成容納密封板，所述密封板延伸蒸發(fā)器的整個長度。在一些實(shí)施例中，密封板被設(shè)置成在密封板與殼的內(nèi)表面之間形成第一不透工藝流體的密封，并且在密封板與多個內(nèi)部折流板的每一個之間形成第二不透工藝流體的密封。由密封板與殼的內(nèi)表面和內(nèi)部折流板形成的密封可有助于防止工藝流體從內(nèi)部折流板和殼的內(nèi)表面之間繞過。密封板還可有助于使工藝流體排出由于缺少換熱管而具有較低換熱效率的區(qū)域。
[0012]實(shí)施例的其它特征和方面通過下文的詳細(xì)說明和附圖會變得顯而易見。
【附圖說明】
[0013]現(xiàn)在參見附圖，其中相同的附圖標(biāo)記貫穿全文表示相應(yīng)的部件。
[0014]圖1是根據(jù)一個實(shí)施例的蒸發(fā)器的局部剖切和分解的透視圖。應(yīng)當(dāng)指出，圖1省略了一些換熱管。
[0015]圖2A-2E示出了根據(jù)另一實(shí)施例的制冷劑箱的不同方面。圖2A是前視透視圖。圖2B是移去制冷劑分配組件之后的前視透視圖。圖2C示出了制冷劑分配組件的透視圖。圖2D示出了制冷劑箱的前視圖。圖2E是由圖2D中的線2E-2E剖開的剖視圖。
[0016]圖3示出了制冷劑分配器的另一實(shí)施例。
[0017]圖4A-4C示出了根據(jù)另一實(shí)施例的蒸發(fā)器的不同方面。圖4A示出了移去蒸發(fā)器的殼后的透視圖。圖4B示出了蒸發(fā)器的內(nèi)部折流板。圖4C示出了蒸發(fā)器的前視剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]多種管殼式的蒸發(fā)器已經(jīng)被開發(fā)。通常，管殼式蒸發(fā)器包括穿過蒸發(fā)器的密封的殼的換熱管。換熱管被設(shè)置成運(yùn)送一種流體，形成管程。殼被設(shè)置成運(yùn)送另一種流體，形成殼程。管程和殼程可形成熱交換關(guān)系，以有助于兩種流體之間的熱交換。在一些蒸發(fā)器中，例如干式膨脹蒸發(fā)器，殼程被設(shè)置成運(yùn)送工藝流體，而管程被設(shè)置成運(yùn)送制冷劑。
[0019]本文所披露的實(shí)施例涉及管殼式蒸發(fā)器，例如干式膨脹蒸發(fā)器。在一些實(shí)施例中，管程被設(shè)置成運(yùn)送制冷劑；而殼程被設(shè)置成運(yùn)送工藝流體，例如水。在一些實(shí)施例中，蒸發(fā)器可包括分配器組件，所述分配器組件具有被設(shè)置成有助于將制冷劑均勻分配入管程的換熱管的特征。在一些實(shí)施例中，殼程可包括密封板，以有助于減少工藝流體在殼的內(nèi)表面之間和/或內(nèi)部折流板與殼程中殼的內(nèi)表面之間繞過管束。本文所披露的實(shí)施例可有助于增大蒸發(fā)器的效率和可靠性，并可有助于減小蒸發(fā)器的尺寸。
[0020]參見構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖，其中通過所示的實(shí)施例示出了可實(shí)施的實(shí)施例。術(shù)語“流體”是一般術(shù)語，可以指制冷劑和/或工藝流體，例如水。應(yīng)當(dāng)理解，本文所用的術(shù)語旨在描述附圖和實(shí)施例，并且不應(yīng)當(dāng)被視為限定本申請的保護(hù)范圍。
[0021]圖1示出了根據(jù)一個實(shí)施例的管殼式蒸發(fā)器100的局部剖切和分解的視圖。蒸發(fā)器100包括殼110，所述殼I1具有第一端112和第二端114。殼110包括工藝流體入口116和工藝流體出口 118，形成殼程。工藝流體入口 116被設(shè)置成接納工藝流體，例如水；而工藝流體出口 118被設(shè)置成引導(dǎo)調(diào)節(jié)后的工藝流體離開殼110。通常，工藝流體入口 116更靠近第一端112，而工藝流體出口 118更靠近第二端114。應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施例中，工藝流體出口可更靠近第一端112，而工藝流體出口可更靠近蒸發(fā)器100的第二端114。
[0022]包括多個換熱管120的管束119沿由殼110的長度L限定的縱向方向穿過第一端112和第二端114之間的殼110。管束119的換熱管120形成管程。換熱管120的開口端122連接至靠近殼110的第一端112的管板140。開口端122在管板140上形成入口區(qū)域122a和出口區(qū)域122b。入口區(qū)域122a通常被設(shè)置成接納制冷劑并將制冷劑分配到換熱管120。出口區(qū)域122b通常被設(shè)置成引導(dǎo)制冷劑離開換熱管120。蒸發(fā)器100還包括制冷劑箱130，所述制冷劑箱130被設(shè)置成連接至管板140。制冷劑箱130被設(shè)置成將制冷劑分配入換熱管120并引導(dǎo)制冷劑離開換熱管120。
[0023]蒸發(fā)器100還包括密封板150，所述密封板150沿由殼110的長度L限定的縱向方向穿過殼110。密封板150被設(shè)置成接觸殼110內(nèi)部的內(nèi)部折流板152。內(nèi)部折流板152可被設(shè)置成引導(dǎo)殼110內(nèi)部的工藝流體流動。密封板150可有助于填充蒸發(fā)器的管束119與內(nèi)表面190之間的區(qū)域，并從該區(qū)域排出工藝流體。密封板150還可有助于在內(nèi)部折流板152與殼110之間形成不透工藝流體的密封，和/或有助于排出殼110內(nèi)部的工藝流體。
[0024]通常，每一個換熱管120都始于管板140的入口區(qū)域122a，沿由長度L限定的縱向方向穿過殼110，并隨后在殼110的第二端114處作“U”形彎曲121。換熱管120隨后再次沿由長度L限定的縱向方向穿過殼110，然后止于管板140的出口區(qū)域122b。在一些實(shí)施例中，換熱管是連續(xù)的管，可被稱作“U”形管。
[0025]在蒸發(fā)器100中，通常朝向殼110的底部111的區(qū)域沒有任何換熱管120，這一般類似于朝向殼110的底部111的管板140上的一個空白區(qū)域122c。
[0026]制冷劑箱130具有制冷劑入口 132和制冷劑出口 134，其中所述制冷劑入口 132與管板140的入口區(qū)域122a形成流體相通，而所述制冷劑出口 134與管板140的出口區(qū)域122b