[发明专利]一种船舶用分离式双壳程式空调蒸发器及系统

说明书

本发明属于船舶舱内空气调节系统相关技术领域，并公开了一种船舶用分离式双壳程式空调蒸发器。该蒸发器包括集液腔、集汽腔、冷媒水腔、热管管路和冷媒水管路，集汽腔和集液腔间通过热管管路连接，冷媒水腔通过冷媒水管路连接；蒸发器呈双壳程复合结构，内壳程中设置有热管管路，外壳程中设置有冷媒水管路；蒸发器上设置有进气口和出气口，进气口与内壳程连通，出气口与外壳程连通，内壳程上设置有缺口，高温空气通过进气口进入内壳程后，与热管管路进行热交换，然后从缺口处进入外壳程中与冷媒水管路进行二次热交换，最后冷却后的空气从出气口流出。通过本发明，解决了船舶空调系统换热效率低以及能耗高的问题。

技术领域

本发明属于船舶舱内空气调节系统相关技术领域，更具体地，涉及一种船舶用分离式双壳程式空调蒸发器及系统。

背景技术

船舶上传统的空气冷却装置一般采用冷水机组，冷水流经翅片管对空气进行冷却，其换热器需要外加高功率的水泵及风机，因而能源消耗较大，使航行器的自持力下降。分离式热管作为一种被动式散热装置，可以利用重力保证循环的维持，其主要由蒸发器、冷凝器及气液管路等组成，通过制冷工质的蒸发-冷凝达到热量输运的目的。理论上，通过将冷凝器设置于舷外的方式可以实现舱内与舷外海水的热交换。

传统的热管蒸发器换热性能较差，由于分离式热管系统还依赖于冷凝器与海水的换热，在船舶低速行驶或静止的情况下系统将无法满足其制冷量需求，甚至导致分离式热管的启动失败，难以应用于船舶的空调系统中。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种船舶用分离式双壳程式空调蒸发器及系统，解决了船舶空调系统换热效率低以及能耗高的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种船舶用分离式双壳程式空调蒸发器，其特征在于，该蒸发器包括集汽腔、集液腔、冷媒水腔、热管管路和冷媒水管路，其中，

所述集汽腔和集液腔分别相对设置在所述蒸发器的上部和下部，该集汽腔和集液腔间通过所述热管管路连接，所述集汽腔的下端和集液腔的上端各设置有冷媒水腔，分别为上冷媒水腔和下冷媒水腔，该上冷媒水腔和下冷媒水腔通过所述冷媒水管路连接；

所述蒸发器呈双壳程复合结构，通过设置在该蒸发器中部的隔板将所述蒸发器内部划分为内壳程和外壳程，所述内壳程中设置有热管管路，所述外壳程中设置有冷媒水管路；所述蒸发器上设置有进气口和出气口，进气口与所述内壳程连通，出气口与所述外壳程连通，所述内壳程上设置有缺口，高温空气通过所述进气口进入所述内壳程后，与所述热管管路进行热交换，然后从所述缺口处进入所述外壳程中与所述冷媒水管路进行二次热交换，最后冷却后的空气从所述出气口流出。

进一步优选地，所述热管管路的管体沿圆周方向上均匀设置有蒸汽槽道，蒸汽槽道外贴附有金属丝网，所述热管管路中的液体受热后汽化，在所述金属丝网的毛细抽力作用下，汽化后的气体进入所述蒸汽槽道中，并沿所述蒸汽槽道进入所述集汽腔中。

进一步优选地，所述金属丝网通过环形的弹簧固定。

进一步优选地，所述金属丝网为200目～400目的不锈钢丝网形成的多孔结构，孔隙率为30％～55％，用于提供额外的毛细抽力。

进一步优选地，所述集液腔的内壁上贴附有毛细芯，该毛细芯为所述热管管路供液提供毛细抽力。

进一步优选地，所述热管管路上盘旋有螺旋翅片，用于增大散热面积。

进一步优选地，所述冷媒水管路上设置有螺旋翅片，用于强化热空气与冷媒水管路之间的热交换。

进一步优选地，所述缺口为一个或者多个，用于将所述内壳程和外壳程连通。

进一步优选地，所述上冷媒水腔和下冷媒水腔上设置有进出口，用于冷媒水的循环。