蒸發(fā)器及冷風的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種蒸發(fā)器及冷風機，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方向依次減小。本實用新型的冷風機包括該蒸發(fā)器。本實用新型的蒸發(fā)器及包括該蒸發(fā)器的冷風機，用于低溫制冷系統(tǒng)中，通過采取沿著空氣的流動方向分段減小的變翅片間距結構，從而實現(xiàn)了在結霜條件下保持較高的傳熱效率。其相對于傳統(tǒng)的蒸發(fā)器及冷風機，傳熱性能大大提升，并有效延長了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
【專利說明】蒸發(fā)器及冷風機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及低溫制冷領域，特別是涉及一種蒸發(fā)器及冷風機。

【背景技術】
[0002]冷風機是低溫制冷系統(tǒng)中常用的制冷設備，其工作溫度通常都在零度以下。蒸發(fā)器是冷風機的核心部件，當冷空氣表面溫度低于水的凝固點時，從濕空氣中析出的凝結水極易在蒸發(fā)器的表面凝固，形成霜層。由于霜的熱導率比較小，即使霜層厚度不大，也會在蒸發(fā)器的翅片外表面附加一個較大的霜層熱阻。傳統(tǒng)的蒸發(fā)器的翅片間距前后一致，結霜后，翅片間的空氣流通通道變窄。在風機功率一定的情況下，由于阻力增大，風量減小，會使空氣與霜層表面間的對流換熱減弱。所以，傳統(tǒng)的冷風機在結霜后其傳熱性能會明顯惡化。
實用新型內(nèi)容
[0003]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術的缺陷和不足，提供一種能夠提高冷風機在結霜工況下的傳熱性能的蒸發(fā)器以及包括該蒸發(fā)器的冷風機。
[0004]為實現(xiàn)本實用新型目的而提供的蒸發(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方向依次減小。
[0005]在其中一個實施例中，所述蒸發(fā)器的翅片間距為6mm-15mm。
[0006]在其中一個實施例中，所述蒸發(fā)器沿著所述空氣的流動方向分為兩段，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]在其中一個實施例中，所述第一段以所述蒸發(fā)器的迎風面為起點，長度為200mm-300mmo
[0008]在其中一個實施例中，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]在其中一個實施例中，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]相應地，為實現(xiàn)本實用新型目的而提供的冷風機，包括上述任一實施例所述的蒸發(fā)器。
[0011]本實用新型的有益效果:本實用新型的蒸發(fā)器及包括該蒸發(fā)器的冷風機，用于低溫制冷系統(tǒng)中，通過采取沿著空氣的流動方向分段減小的變翅片間距結構，從而實現(xiàn)了在結霜條件下保持較高的傳熱效率。其相對于傳統(tǒng)的蒸發(fā)器及冷風機，傳熱性能大大提升，并有效延長了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了使本實用新型的蒸發(fā)器及冷風機的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體附圖及具體實施例，對本實用新型的蒸發(fā)器及冷風機進行進一步詳細說明。
[0013]圖1為本實用新型的蒸發(fā)器的翅片結構的一個實施例的示意圖；
[0014]圖2為圖1所示的蒸發(fā)器的翅片結構的A-A示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面將結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0016]蒸發(fā)器表面結霜是一個隨時間變化的非穩(wěn)態(tài)過程。具體為，初始階段時霜在蒸發(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，故此時蒸發(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)器的翅片之間的風量會逐漸減小，蒸發(fā)器總傳熱系數(shù)減小。而且，更重要的是在結霜過程中，空氣由于除濕作用相對濕度降低，沿著空氣的流動方向翅片上的結霜量是遞減的，即接近迎風面處的翅片結霜嚴重，而距離迎風面較遠處的翅片結霜較少。所以，傳統(tǒng)的等翅片間距的蒸發(fā)器是不經(jīng)濟的。
[0017]參見圖1和圖2，基于上述蒸發(fā)器表面結霜的過程，本實用新型根據(jù)蒸發(fā)器在結霜過程中沿著空氣的流動方向翅片上的結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方向依次減小，即翅片間距沿著空氣的流動方向分段減小，使得靠近蒸發(fā)器迎風面處的翅片間距大于遠離蒸發(fā)器迎風面處的翅片間距。
[0018]參見圖1和圖2，本實用新型的蒸發(fā)器采用變翅片間距結構時，實際上已構成了翅片的錯列分布，當空氣橫掠錯列翅片時，翅片的交錯分布使得上游翅片(靠近迎風面的翅片)對下游翅片(遠離迎風面的翅片)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，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化。
[0019]本實用新型提供的用于低溫制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，通過采取沿著空氣的流動方向分段減小的變翅片間距結構，從而實現(xiàn)了在結霜條件下保持較高的傳熱效率。其相對于傳統(tǒng)的蒸發(fā)器，傳熱系數(shù)提高了 30%，并有效延長了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
[0020]一般說來，蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)會隨著蒸發(fā)器的翅片間距的增大而增大，而阻力則會隨著蒸發(fā)器的翅片間距的增加而減小。但是，當翅片間距變小時，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。本實用新型中的蒸發(fā)器的翅片間距為6mm-15mm，使得換熱量相同時空氣的阻力最小，即蒸發(fā)的單位阻力換熱量最大。
[0021]在實際工況中，蒸發(fā)器表面在接近其迎風面200-300mm范圍內(nèi)結霜嚴重。鑒于此，作為一種可實施方式，本實用新型提供的蒸發(fā)器沿著空氣的流動方向分為兩段，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)器的迎風面為起點，長度為200mm-300mm，第二段200從第一段100的終點開始，直至整個蒸發(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)器的翅片錯列分布，當空氣橫掠錯列翅片時，翅片的交錯分布使得第一段100的蒸發(fā)器的翅片對第二段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，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化。
[0024]當然，本實用新型提供的蒸發(fā)器，其翅片間距沿著空氣的流動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，沖霜周期會進一步延長，意味著能夠進一步節(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上，增加分段數(shù)量才會對換熱性能有一定的提升。
[0025]本實用新型提供的蒸發(fā)器的翅片間距沿著空氣的流動方向分為兩段依次減小，在提高傳熱性能的同時延長了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本，而且結構簡單，便于實現(xiàn)。其翅片間距具體設置如下:
[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]通過以上翅片間距的設置，使得本實用新型的蒸發(fā)器相對于傳統(tǒng)的等翅片間距結構的蒸發(fā)器，傳熱系數(shù)提高了 30%，并有效延長了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
[0028]基于同一構思，本實用新型還提供了一種冷風機，包括上述實施例提供的蒸發(fā)器。本實用新型的冷風機在外形尺寸即高度、寬度和管總長度不變的前提下，在結霜工況下運行時仍可保持較高的傳熱系數(shù)，其傳熱系數(shù)在傳統(tǒng)的等翅片間距結構的冷風機的基礎上提高了 30%，并有效延長了沖霜周期，節(jié)約了沖霜成本。
[0029]以上實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
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方向依次減小。
2.根據(jù)權利要求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)器的迎風面為起點，長度為200mm-300mm。
5.根據(jù)權利要求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。
7.一種冷風機，其特征在于，包括上述權利要求1至6任一項所述的蒸發(fā)器。
【文檔編號】F25B39/02GK204187896SQ201420599865
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權日: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 申請人:珠海格力電器股份有限公司