蒸发器制造技术

本发明专利技术涉及一种蒸发器，传热面在低温流体流动方向分隔成多个部分，高温流体侧与低温流体侧凹凸正好相反而共同形成的一定凹凸花纹，在传热面上被分隔出来的各个部分形状各异。上述凹凸花纹分别形成不同的凹凸形状，使得高温流体流入速度越大的部分对高温流体所定的阻力越大，流入速度越小的部分对高温流体所定的阻力越小，高温流体对传热面各部分处于大致均匀的分布状态。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种将热量从高温流体转移到低温流体，让低温流体蒸发的蒸发器，特别是关于一种蒸发效率高的蒸发器的专利技术。温差发电，或蒸汽动力、化学、食品工业等的设备，以及冷冻机与热泵所用的蒸发器，一般都是在高温流体与低温流体之间进行热传递，目的是使低温流体实现从液相到气相的相变化。这种现有的蒸发器有多管式、平板式、螺旋式等种类，例如在温差发电设备中，用高温流体的热使低温流体蒸发的蒸发器，一般采用平板式蒸发器。图4与图5所示的是这种现有的蒸发器的一个实例。该图4是现有的蒸发器的主要部分立体图，图5是现有的蒸发器的组装状态的概略说明图。上述各图中现有的蒸发器100，有许多两个一组的热交换板101、102，在相互层叠的状态下，装在架设在固定框架103与支承杆104之间的上下两根导向杆105、106上，各热交换板101、102被装在导向杆105、106上的活动框架107与固定框架103所夹持，各热交换板101、102的表里两侧形成两个一组的热交换流路A、B。这是一个高温流体108在一个热交换流路A中流动，低温流体109在另一个热交换流路B中流动，进行热交换的组合。上述热交换板101、102是对大致为板状的材料，按一定的形状与表面状态进行冲压加工形成的，四角开口形成高温流体108或低温流体109的流通通道a、b、c、d，同时在一个表面设有避免高温流体108与低温流体109混流的分隔衬垫111、112，正反倒置后相互之间是一样的。为了增加传热面积，同时促进从高温流体108向传热面的热转移，以及从传热面向低温流体109的热转移，在构成传热面的热交换板101、102上，形成有凹凸的花纹(图中未表示出)。由于现有的蒸发器采用上述结构，因此高温流体108流入作为传热面的各热交换板101、102的流入部分与热交换板101、102的大小相比较小，流入的高温流体108在热交换板101、102的宽度方向成为速度不同的状态，高温流体108在整个传热面上的流量分布是不均匀的。因此，高温流体108与传热面的接触状态在传热面的各个不同位置是不均匀的，按传热面的大小比例，从高温流体108到传热面的热转移效率不高。本专利技术是为了解决上述课题而开发完成的，其目的是提供一种传热面形状能让高温流体与传热面的各个位置均匀地接触，可在传热面的各个位置切实、充分地进行热交换，促进低温流体蒸发，提高热效率的蒸发器。本专利技术的蒸发器是一种设置有一个或多个大致成板状体的传热面，高温流体与低温流体分别在传热面两侧流动，夹着上述传热面垂直对流，进行热交换，使低温流体从液相变为气相的蒸发器，其特征是上述传热面在低温流体流动方向分隔成多个部分，高温流体侧与低温流体侧凹凸正好相反而共同形成的一定凹凸花纹，在传热面上被分隔出来的各个部分形状各异，上述各部分的凹凸花纹分别形成不同的凹凸形状，使得高温流体流入速度越大的部分，对高温流体所定的阻力越大，流入速度越小的部分，对高温流体所定的阻力越小，沿传热面流动的高温流体对传热面的各个部分处于大致均匀的分布状态。这样，在本专利技术中，在热交换用的传热面上设定了多个部分，各部分都形成多种不同的凹凸花纹，各部分的凹凸花纹，根据高温流体的流入速度，使流入的高温流体遇到不同的阻力，分别对流量进行调整，从而使得流入的高温流体大致均匀地分布在传热面的各个部分，即使在因高温流体的供给位置偏倚、高温流体不能对传热面的低温流体流动方向全部以同样方式流入，在以前无法让高温流体在整个传热面上有均匀流量的情况下，也能让高温流体流遍整个传热面，使高温流体在整个传热面上的流量均匀，提高整个传热面与高温流体的接触频度，大幅度地提高高温流体经由传热面向低温流体的热转移效率。本专利技术的蒸发器，如有必要，可以将上述传热面被分隔出来的多个部分中高温流体流入速度最大的部分的凹凸花纹，做成向着低温流体流动方向呈连续凸条形或沟形、且在高温流体流动方向呈相隔一定间距并立的、横截面大致成波浪形的凹凸形状，同时将与上述高温流体流入速度最大的部分相邻部分的凹凸花纹，做成向着低温流体流动方向按一定角度倾斜的连续凸条形或沟形、在与该倾斜方向成垂直相交的方向呈相隔一定间距并立的、横截面大致成波浪形的凹凸形状。这样，在本专利技术中，在传热面各部分形成的凹凸花纹中，在高温流体流入速度最大的部分，形成与高温流体流动方向垂直相交的连续凹凸花纹，增大对高温流体的阻力，另外在与上述部分相邻的其它部分，形成与高温流体流动方向倾斜的连续凹凸花纹，上述部分使得对高温流体的流动阻力变小，与高温流体流入速度最大的部分相比，其相邻部分的高温流体更能顺畅地流动，这样，高温流体从高温流体流入速度最大的部分流入与其相邻的部分，高温流体在传热面各位置的流量均匀，提高了整个传热面与高温流体的接触频度，提高了高温流体向低温流体的热转移效率，使低温流体的蒸发效率更高。本专利技术的蒸发器，如有必要，可以让上述传热面一定部分的横截面大致为波浪形凹凸的凹凸花纹，由大小为从高温流体转移出热量的热转移率最好的凸条形或沟形部分，同大小为向低温流体转移热量的热转移率最好的凸条形或沟形部分，按一定间距各一个，或各多个组合形成。这样，在本专利技术中，在传热面的一定部分，由从高温流体转移出热量的热转移率最大的形状部分以及向低温流体转移热量的热转移率最大的形状部分，按一定间距组合形成凹凸花纹，各流体与传热面的热转移性能都处于高效状态，因此，可以使从高温流体向低温流体的热转移效率达到最高，使低温流体的蒸发更加高效率地进行。本专利技术的蒸发器，如有必要，可以将上述传热面被分隔出来的多个部分中位置最靠近低温流体流入侧部分的凹凸花纹，做成高温流体侧是凸形或凹形，长度方向与低温流体流动方向一致，在高温流体流动方向按一定间距并立的多个细长的，具有一定宽度的凹凸形状。这样，在本专利技术中，低温流体流入侧端部的凹凸花纹形成长度方向与低温流体流动方向一致的一定形状，低温流体能方便地流入传热面，因此能确保通过凹凸扩大传热面，可以促进高温流体与传热面在低温流体流入侧部分的接触，进行热转移，同时可以降低低温流体的流入阻力，让低温流体顺畅地流入传热面之间，与传热面接触，增加从传热面向低温流体热转移的频度，使低温流体的沸腾、蒸发更加高效率地进行。本专利技术的蒸发器，如有必要，可以将上述传热面的上述的多个部分中，高温流体流入速度最大的部分的、低温流体侧表面的高温流体流动方向中央部分一定范围做成多孔质。这样，在本专利技术中，传热面的低温流体侧表面中央部分成多孔质化，与传热面接触、加热的低温流体的气泡发生核有所增加，同时长到一定大小的气泡发生核也容易从传热面脱离，因此，因加热而产生的低温流体的气泡会是尽量小的气泡，可顺畅地脱离、上升，可以更好地确保液相的低温流体与传热面的接触面积，使低温流体的蒸发更加高效率地进行。本专利技术的蒸发器，如有必要，可以将上述传热面做成高温流体流动方向与低温流体流动方向同各边方向分别一致的矩形或正方形的大致板状体，同时将上述传热面各部分的凹凸花纹做成关于与低温流体流动方向平行的、传热面二等分线对称的花纹。这样，在本专利技术中，传热面的各部分凹凸花纹形成关于传热面的二等分线对称的形状，即使高温流体的流入方向相反，也不会使热转移状态发生变化，因此，可以将一个传热面左右替换，用作对向的传热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置有一个或多个大致成板状体的传热面，高温流体与低温流体分别在传热面两侧流动，夹着上述传热面垂直对流，进行热交换，使低温流体从液相变为气相的蒸发器，其特征是， 上述传热面在低温流体流动方向分隔成多个部分，高温流体侧与低温流体侧凹凸正好相反而共同形成的一定凹凸花纹，在传热面上被分隔出来的各个部分形状各异， 上述各部分的凹凸花纹分别形成不同的凹凸形状，使得高温流体流入速度越大的部分，对高温流体所定的阻力越大，流入速度越小的部分，对高温流体所定的阻力越小，沿传热面流动的高温流体对传热面的各个部分处于大致均匀的分布状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上原春男，
申请(专利权)人：上原春男，
类型：发明
国别省市：JP[日本]