CN113587250A - 空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调器,可以解决现有技术空调器气液两相制冷剂易在多扁管平行流换热器的集流管中发生气液相分离,从而导致制冷剂分配不均的问题。所述空调器包括多扁管平行流换热器,多扁管平行流换热器包括多个扁管和用于将气液两相制冷剂均匀分配至多个扁管内的分流器,分流器包括分流器主体、制冷剂入口和多个制冷剂出口,分流器主体内形成有扁流道,制冷剂入口与扁流道连通,多个制冷剂出口与扁流道连通,多个制冷剂出口沿扁流道的延伸方向布设。本发明通过设置分流器,能够将气液两相制冷剂均匀分配至多个扁管内,从而提高微通道换热器的性能。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种空调器。
背景技术
为了降低空调换热器的生产成本,部分厂家已经开始生产全铝换热器,这种换热器相比传统的翅片管换热器,因为不再使用铜管,换热器物料的成本降低可达40%。微通道平行流换热器是一种常见的全铝换热器,这种换热器在竖直方向上排列多个扁管,多个扁管直接用集流管连接,扁管之间有翅片,用于加强和空气的换热,常见的微通道换热器如图1所示,包括集流管1、扁管2和翅片3。
由于商用空调的换热器很大,高度一般超过800mm,经过统计,扁管之间的间距多在10~18mm之间,在竖直方向上的扁管数量往往超过60根,制冷剂能否均匀分配到这些扁管之间,成为制约微通道换热器性能的瓶颈问题。
众所周知,换热器作为蒸发器时,进入换热器的制冷剂为节流之后的、具有一定干度(干度:气液两相态的制冷剂中气相流体所占的质量分数)的气液两相流体,这些两相流体在流速变慢时由于重力影响会发生气液相分离,如果气液相分离发生在一段集流管中,则流入该集流管中下部的若干扁管的制冷剂中液体居多甚至为纯液体,而流入上部分若干扁管中的气体居多甚至为纯气体,这种分配不均会导致换热器的性能急剧下降。
为了解决这类问题,换热器厂家多在集流管内部做文章,例如增加隔板或者采用更加复杂的结构。采用隔板将若干扁管分隔开,例如6个扁管一组,这种方式只针对满负荷大流量情况下效果较好,在部分负荷时,由于压缩机转速极低,制冷剂流速也很低,相分离情况比较严重,起不到均匀分流的效果。还有些使用了非常复杂的结构,通过复杂的结构设计,使流体旋转起来,降低气液相分离发生的概率,这种结构设计及制作工艺都非常困难,且在小流量小也依然存在相分离现象。
通过上述分析可知,有一定干度的流体发生气液相分离有两个条件,一个是流速,另一个是空间。流速越高、流动空间越小,越难以发生相分离;流速越低、空间越大,越容易发生相分离。
发明内容
本发明提供一种空调器,可以解决了现有技术空调器气液两相制冷剂易在多扁管平行流换热器的集流管中发生气液相分离,从而导致制冷剂分配不均的问题。
在本申请的一些实施例中,提出了一种空调器,包括多扁管平行流换热器,其特征在于,所述多扁管平行流换热器包括多个扁管和用于将气液两相制冷剂均匀分配至多个所述扁管内的分流器,所述分流器包括:
分流器主体,其内形成有扁流道,所述扁流道沿多个所述扁管的排列方向延伸;
制冷剂入口,其设在所述分流器主体上且于所述扁流道的厚度方向一侧面上与所述扁流道连通;
多个制冷剂出口,用于与多个所述扁管一一对应连接,所述制冷剂出口为长条状扁口,设在所述分流器主体上且于所述扁流道的厚度方向另一侧面上与所述扁流道连通,多个所述制冷剂出口沿所述扁流道的延伸方向布设。
本申请空调器中,其多扁管平行流换热器包括有用于将气液两相制冷剂均匀分配至多个所述扁管内的分流器,分流器结构简单,无需在其内部设置隔板划分流路,通过其分流器主体内部设置扁流道,分流器主体上设置制冷剂入口及与多个扁管一一对应连接的制冷剂出口,当高速来流的气液两相态制冷剂流体从制冷剂入口流入扁流道内,由于扁流道是很扁、薄的一层空间,气液两相态制冷剂流体碰到扁流道的厚度方向一侧面会迅速平铺开来,且可以保持较高的流速,流速较高能够大大抑制重力的影响,使气液两相制冷剂没有产生气液相分离的机会,因此以制冷剂入口为中心向四周流动的制冷剂流体流量分配几乎相等;同时,由于扁流道扁、薄,因此气液两相态制冷剂基本没有发生相分离的空间,也进一步提高均匀分流的效果。
在本申请的一些实施例中,所述扁流道的厚度a取值范围为1-3mm,宽度b取值范围为10-22mm,长度h取值范围为50-100mm,以使扁流道形成一扁、薄的空间。
在本申请的一些实施例中,所述制冷剂出口的内轮廓长度m取值范围为10-22mm,内轮廓宽度n取值范围为1.5-3mm。
在本申请的一些实施例中,所述制冷剂出口的内轮廓宽度方向平行于所述扁流道的延伸方向,所述制冷剂出口与所述制冷剂入口错开设置,且所述扁流道的延伸方向两端处均对应设置有一所述制冷剂出口。
在本申请的一些实施例中,所述制冷剂入口正对所述扁流道的中心位置,多个所述制冷剂出口沿所述扁流道的延伸方向等间距布设。
在本申请的一些实施例中,所述扁流道上与所述制冷剂入口连通的侧面为所述扁流道的厚度方向第一侧面,与所述制冷剂出口连通的另一侧面为所述扁流道的厚度方向第二侧面;沿所述扁流道的延伸方向,所述厚度方向第一侧面由位于所述制冷剂入口一侧的第一子侧面和位于所述制冷剂入口另一侧的第二子侧面构成,所述第一子侧面和所述第二子侧面均向所述制冷剂入口所在侧倾斜。
在本申请的一些实施例中,所述第一子侧面和所述第二子侧面的倾斜角度均为0.7°-2°。
在本申请的一些实施例中,所述制冷剂入口的轴线以及所述制冷剂出口的轴线均垂直于所述厚度方向第二侧面。
在本申请的一些实施例中,所述厚度方向第二侧面上与所述制冷剂入口相对的位置形成有弧形凹陷部。
在本申请的一些实施例中,所述制冷剂出口与所述扁流道的连通部位圆角过渡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术微通道换热器的立体图;
图2是现有技术空调器的***原理图;
图3是现有技术双排换热器结构示意图;
图4是本发明空调器实施例一中的换热器立体图;
图5是图4的I部放大图;
图6是本发明空调器实施例一中换热器的翅片与扁管配合示意图;
图7是本发明空调器实施例一中换热器的分流器立体图;
图8是图7的分解图;
图9是图7的A向正视图;
图10是图9的B-B剖视图;
图11是图9的C向正视图;
图12是图11的D-D剖视图;
图13是本发明空调器实施例一中扁管跨排连接件的立体图;
图14是本发明空调器实施例二中换热器的分流器剖视图;
图15是图14的E部放大图;
图16是本发明空调器实施例二中分流器的端盖立体图;
图17是图16的F向正视图;
图18是图17的G-G剖视图;
图19是图18的H部放大图;
图20是本发明空调器实施例二中气液两相制冷剂流体在分流器内的流动方向示意图。
图1至图2中附图标记:
1-集流管;2-扁管;3-翅片;4-压缩机;5-室外侧换热器;6-节流机构;7-室内侧换热器;8-四通阀;
图3中附图标记:
1-第一集流管;2-第二集流管;3-第三集流管;4-第四集流管;5-翅片;6-外排扁管;7-内排扁管;
图4至图20中附图标记:
10-多扁管平行流换热器;
100-扁管;110-第一端;120-第二端;130-弯折部;140-上部水平段;150-下部水平段;
200-分流器;210-分流器主体;211-扁流道;211A-厚度方向第一侧面;211A1-第一子侧面;211A2-第二子侧面;211B-厚度方向第二侧面;212-端盖部;213-主体部;214-环形定位凹槽;220-制冷剂入口;230-制冷剂出口;240-弧形凹陷部;
300-翅片;
400-连接器;410-壳体;420-扁连通流道;421-进/出口;
500-集气管;
600-主气管组件;610-主气管;611-连接端;620-支气管;
700-液管组件;710-主液管;720-分流头;730-支液管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、 “水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本申请中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程,涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发,并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相,并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂,并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中,空调器可以调节室内空间的温度。
空调器的室外单元(室外机)是指制冷循环的包括压缩机和室外换热器的部分,空调器的室内单元(室内机)包括室内热交换器,并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。
室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时,空调器用作制热模式的加热器,当室内热交换器用作蒸发器时,空调器用作制冷模式的冷却器。
图2是空调器的***原理图,制冷运行时,制冷剂经过压缩机4的做功压缩,变成高温高压的过热态气体,气体被排入室外侧换热器5进行冷凝,因为制冷剂为过热气体,因此一般不存在分流问题,制冷剂一般都能在室外侧换热器5入口获得较为均匀的分配;制冷剂在室外侧换热器5被冷却成过冷态的液体后进入节流机构6后,被节流成低温低压的两相态制冷剂,流入室内侧换热器7进行蒸发吸热,在室内侧换热器7内,制冷剂被蒸发为过热态气体,返回到压缩机1吸入端完成一个循环。
制热运行时,高温高压的制冷剂气体通过四通阀8后直接排入室内侧换热器7进行制热,在室内侧换热器7内被冷却成过冷液体后,被节流机构6节流成低温低压的气液两相态制冷剂,两相态的制冷剂进入室外侧换热器5进行蒸发吸热,由于两相流在大空间或者流速降低时,会存在相分离导致分流不均现象,因此需要在室外侧换热器5的液侧入口需要设置分液机构,保证进入室外侧换热器5各个换热管(在本申请中为扁管)的制冷剂流量基本一致,以发挥换热器的最大效力。
因此,本发明申请的技术目的之一就是提出一种空调器,能够对进入室外侧换热器各扁管的气液两相制冷剂均匀分流。
实施例一
参照图4至图6,本实施例中一种空调器,包括多扁管平行流换热器10,多扁管平行流换热器10包括多个扁管100和用于将气液两相制冷剂均匀分配至多个扁管100内的分流器200,当然还包括翅片300。
多个扁管100沿多扁管平行流换热器10的高度方向上下间隔设置,上下相邻两扁管100之间的间距在10-18mm。扁管100内形成有多个用于流通制冷剂的微通道,扁管100穿设在翅片300内,流经翅片300的空气流动方向与流经扁管100的制冷剂的流动方向相互垂直,通过翅片300散热和空气流带走扁管100内制冷剂释放的热量/冷量,加强和空气的换热。
扁管100采用多孔微通道铝合金,翅片100为表面具有钎焊复合层的铝合金,质量轻、换热效率高。
参照图7至图12,分流器200具体包括分流器主体210、制冷剂入口220和多个制冷剂出口230。
分流器主体210内形成有扁流道211,使分流器主体210为中空结构,扁流道211的流道空间厚度很小、很薄,如图10所示,尺寸a即为扁流道220的厚度,扁流道211沿多个扁管100的排列方向延伸,即在本实施例中沿多扁管平行流换热器10的高度方向也即上下方向延伸,如图10中所示竖直方向。本实施例中分流器主体210为薄矩形状,其长度方向与扁流道220的延伸方向一致,为了方便制造,分流器主体210又分为端盖部212和主体部213,制冷剂入口220形成在端盖部212上,制冷剂出口230形成在主体部213上,主体部213内部成型有浅凹槽,同时具有与端盖部212配合的环形定位凹槽214,端盖部212适配嵌装在环形定位凹槽214内,与主体部213密封固定,安装完成后端盖部212的外表面与主体部213的对应侧面平齐,共同围成内部的扁流道211。
制冷剂入口220设在分流器主体210上且于扁流道220的厚度方向一侧面上与扁流道220连通,如图10所示,尺寸a即为扁流道220的厚度,则尺寸a所在方向即为扁流道220的厚度方向,同时按图10所示视角,制冷剂入口220位于扁流道211的左侧面上与扁流道211连通。制冷剂入口220具体为一入口管,成型在端盖部212上,节流之后带有一定干度的气液两相制冷剂流体通过液管组件700上的毛细管接到制冷剂入口220。
多个制冷剂出口230用于与多个扁管100一一对应连接,以使经分流器200均匀分配后的气液两相制冷剂流体流入相应扁管100内。制冷剂出口230为长条状扁口,以与扁管100适配连接,其设在分流器主体210上且于扁流道211的厚度方向另一侧面上与扁流道211连通,多个制冷剂出口230沿扁流道211的延伸方向布设。制冷剂出口230具体为露出于分流器主体210外部的微通道短扁管,以便与扁管100适配连接,按图10所示视角,制冷剂出口230位于扁流道211的右侧面上与扁流道211连通。
本申请空调器,多扁管平行流换热器10的分流器200能够对气液两相制冷剂流体均匀分配的原理是:高速来流的气液两相态制冷剂流体从制冷剂入口220流入扁流道211内,由于扁流道211是扁形的一薄层空间,气液两相态制冷剂流体碰到扁流道211的厚度方向一侧面(图10中扁流道211的右侧面)会迅速平铺开来,进而均匀流入各制冷剂出口230中,流体流向如图10中箭头所示,由于扁流道211空间薄,则流体平铺开来后仍可以保持较高的流速,流速较高能够大大抑制重力的影响,使气液两相制冷剂没有产生气液相分离的机会,因此以制冷剂入口220为中心向四周流动的制冷剂流体流量分配几乎相等;同时,同样由于扁流道211扁、薄,因此气液两相态制冷剂基本没有发生相分离的空间,也进一步提高均匀分流的效果。
另外,本申请中分流器200无需在其内部设置隔板划分流路,结构简单,成本低,加工方便。
在本实施例中,如图10和图12所示,扁流道211的厚度a取值范围为1-3mm,宽度b取值范围为10-22mm,长度h取值范围为50-100mm,以使扁流道形成一扁、薄的空间。
在本实施例中,制冷剂出口230的内轮廓(即其内径对应的轮廓)长度m取值范围为10-22mm,内轮廓宽度n取值范围为1.5-3mm。
如图7、图8、图10至图12所示,制冷剂出口230的内轮廓宽度方向平行于扁流道211的延伸方向,即制冷剂出口230的内轮廓宽度n所在方向与扁流道211的长度h方向平行,以便于沿扁流道211的延伸方向设置多个制冷剂出口230,则在同样扁管100数量不变的情况下,尽可能减少分流器200的长度和体积。另外,制冷剂出口230与制冷剂入口220错开设置,以避免高速来流的制冷剂由制冷剂入口220进入扁流道211内后直接进入与其正对的制冷剂出口230内,影响制冷剂的均匀平铺,同时,扁流道211的延伸方向两端处均对应设置有一制冷剂出口230,以避免扁流道211的延伸方向两端处存在流体流动死角。
在本实施例中,制冷剂入口220正对扁流道211的中心位置,具***于分流器主体210的中心位置处,多个制冷剂出口230沿扁流道211的延伸方向等间距布设。这样一方面可以使分流器210结构对称,实现防呆设计,另一方面也进一步有利于流体分配均匀。
由于商用空调的多扁管平行流换热器10通常体积很大,高度一般超过800mm,而竖直方向上相邻扁管100之间的间距多在10~18mm之间,则在竖直方向上的扁管100数量往往超过60根,则对于这种扁管100数量多的实施例中,分流器200相应的设置多个,每个分流器200有4个或者6个制冷剂出口230,即4个或者6个扁管100与一个分流器200组合,可以尽可能地避免所有扁管100均接入一个分流器200上导致的变形和装配误差,变形量越大,越不利于装配,越可能造成泄漏。
为了提高换热效率,有的空调器会采用多排换热器,比如双排换热器或三排换热器,即沿空气流向,扁管相应设置两排或三排,每排由上到下间隔设置多个扁管,现以如图3所示的现有技术双排换热器为例进行说明。如图3所示,对于双排换热器,其通常包括四根集流管,即处于外排的第一集流管1和第二集流管2,处于内排的第三集流管3和第四集流管4,第一集流管1和第二集流管2分别连通外排扁管6的两端,第三集流管3和第四集流管4分别连通内排扁管7的两端,外排扁管6和内排扁管7由同一组翅片5连接为一体,以加强和空气的换热。
对于双排换热器,制冷剂运行时一定会存在跨排流动。例如制热运行时,制冷剂通过第一集流管1流入外排换热器的一个流路(例如6根外排扁管6),制冷剂达到第二集流管2,从第二集流管2再流出,根据流路不同从第二集流管2流出后会有两种流动方式:
一种是制冷剂向上或者向下,依然在外排流动,返回第一集流管1后再进入第四集流管4,在第四集流管4内的流动方式与第一集流管1相同;
另一种方式是从第二集流管2流向第三集流管3,此时就需要跨排的连接管。
由于全铝换热器一般在隧道炉中进行焊接,现有这种多根集流管的多排换热器会导致焊点众多,例如扁管数量为60根的话,则双排换热器仅集流管和扁管之间的焊点就多达272个,对炉中焊工艺提出了更高的要求同时,若有跨排之间的连接管,连接管在隧道炉中焊接之前不能安装,需要在隧道炉中焊接完成后再进行折弯,折弯后再次进行连接管的手工焊接,所需工时长,且有可能影响焊接质量。
为解决现有技术中多排换热器(多排扁管平行流换热器)存在的上述技术问题,如图5和图6所示,本实施例中多扁管平行流换热器10还包括连接器400和集气管500,且扁管100弯折呈U形,包括上部水平段140、下部水平段150和弯折部130,弯折部130位于上部水平段140及下部水平段150的同一侧并连接上部水平段140及下部水平段150,上部水平段140的自由端为扁管100的第一端110,下部水平段150的自由端为扁管100的第二端120;最内排的各扁管100的第一端110通过制冷剂出口230连接在分流器200上,第二端120通过一连接器400连接相邻外排的扁管100的第二端120上,则连接器400实现了制冷剂在两排换热器之间的跨排流动,最外排的扁管100的第一端110即其制冷剂入口端,第二端120即其制冷剂出口端,内排的扁管100的第二端120即其制冷剂入口端,第一端110即其制冷剂出口端,内排的扁管100的第一端110连接在一集气管500上。
则对于双排换热器而言,现有技术中需要4根集流管,而本实施例中多扁管平行流换热器10,由于扁管100呈U形状,则只需要设置分流器200及1根集气管500,即可实现内外排换热器的连通和气液两相制冷剂的均匀分配,大大简化了换热器结构,且集气管500位于换热器气侧,也无需在集气管500内部利用隔板划分流路,采用一根通管即可,这种设计比传统设计的焊点减少一半。
具体地,对于连接器400,如图5和图13所示,其包括壳体410和形成在壳体410内的扁连通流道420,扁连通流道420具有贯穿壳体410的多个进/出口421,其中一个进/出口421连通最外排的扁管100的第二端120,其余进/出口421连通内排的扁管100的第二端120,扁连通流道420的截面尺寸与扁管100的截面尺寸相适配,以便于二者的密封连通;为防止因为制冷***压力过高导致连接器400因承压不足而变形,本实施例中扁连通流道420内设有加强筋430,起到支撑作用。本实施例中对于双排换热器,扁连通流道420具有两个进/出口421。
对于集气管500,其是所有制冷剂从换热扁管100最终流出后的汇集管,做制冷运行时,集气管500连通压缩机排气,高温高压的排气从集气管500平均分配到各个扁管100中,由于本实施例中通过设置分流器200使得各个扁管100流路制冷剂分配非常均匀,因此集气管500可以是一根两端封闭、内部直接贯通的通管,管体上设置有与内排的扁管100的第一端110对应连接的连接口,集气管500内部不需要使用隔板进行流路隔断划分,简化了结构和制作工艺。
由于集气管500在高度方向上贯通整个换热器,受到换热器框体结构的限制,通常没有额外的空间使其直接与制冷***相连,为实现集气管500与制冷***连接,本实施例中多扁管平行流换热器10还包括主气管组件600,作为制冷***与整个换热器气侧的过渡连接管。
具体地,主气管组件600包括主气管610和均与主气管610直接连通的多个支气管620,多个支气管620沿主气管610的延伸方向设置,也即集气管500的延伸方向、换热器的高度方向间隔排列,且均与集气管500相连,主气管610一端封闭,另一端为用于与制冷***连接的连接端611,从而将集气管500与制冷***连接。
当空调器的多扁管平行流换热器10体积较大,高度较高导致扁管100数量多时,分流器200通常会设置多个,每个分流器200有4个或者6个制冷剂出口230,即与4个或者6个扁管100组合,以尽可能地避免所有扁管100均接入一个分流器200上导致的变形和装配误差。同样受到换热器框体结构的限制,也会存在没有额外的空间使多个分流器200直接与制冷***相连的问题,为解决此问题,本实施例中多扁管平行流换热器10还包括液管组件700,作为制冷***与整个换热器液侧的过渡连接管组。
具体地,液管组件700包括主液管710、分流头720和多个支液管730,主液管710一端与节流机构连通,另一端与分流头720连接,多个支液管730的进口端均连接在分流头720上,多个支液管730的出口端与分流器200一一对应连接,具体连接在分流器200的制冷剂入口220上。
综上所述,采用本实施例空调器,制热运行时,制冷剂从制冷***经节流机构节流后成为低温低压的气液两相态制冷剂,两相态的制冷剂进入液管组件700,因支液管730内的流道截面积较小,很难发生相分离,因此认为两相态制冷剂可以均匀地分配给各支液管730,支液管730与分流器200相连,在分流器200内,两相态制冷剂被均匀分配给外排的各扁管100,制冷剂在外排的扁管100内从分流侧(定义换热器配置分流器200的一侧叫做分流侧,扁管100的弯折部130所在侧为尾侧)向尾侧流动,在尾侧会经过弯折部130再次向分流侧流动,达到分流侧后通过连接器400流入内排的扁管100,经过弯折部130再次返回,最后流入集气管500,然后再通过主气管组件600,流入制冷***的压缩机吸气端,完成一个制热流程。随着制冷剂从外排的扁管100的第一端(即其入口端)开始流动,便开始不断吸热,随着流动的进行,制冷剂逐渐汽化,干度不断增加,到达主气管组件600出口时一般会被加热为过热态气体。
制冷运行时,高温高压的压缩机排气首先排气主气管组件600,因为是气态,因此压力分布较为均匀,可以被平均分配到各支气管620内,进而均匀分配到集气管500内,在集气管500内,制冷剂状态不变,同样是高温高压的过热气体,因此也较容易地分配到各个扁管100内,此时,制冷剂会按照制热运行的相反过程进行一遍流动,与外侧空气进行换热,逐渐被空气冷却为过冷态液体(液管组件700),因为制冷运行分配的制冷剂为高温高压的气体,因此很少涉及制冷剂分配困难的问题。
实施例二
参照图14至图20,在本实施例中,为便于描述,定义扁流道211上与制冷剂入口220连通的侧面为扁流道211的厚度方向第一侧面211A,与制冷剂出口230连通的另一侧面为扁流道211的厚度方向第二侧面211B。
与实施例一不同的是,本实施例中沿扁流道211的延伸方向,厚度方向第一侧面211A由位于制冷剂入口220一侧的第一子侧面211A1和位于制冷剂入口220另一侧的第二子侧面211A2构成,第一子侧面211A1和第二子侧面211A2均向制冷剂入口220所在侧倾斜。
之所以如此设计是由于,当高速来流的气液两相制冷剂流体经制冷剂入口220流入并碰到扁流道211的厚度方向第二侧面211B时,流体转向90°,向四周平铺流动,因此可能导致较大的压力损失,造成在此处产生制冷剂的闪发,气相比例增加后进一步加剧压力损失,会对制冷性能的提高产生不利影响,因此本实施例中使扁流道211的厚度方向第一侧面211A的第一子侧面211A1和第二子侧面211A2均向制冷剂入口220所在侧倾斜,使得扁流道211的截面发生了变化,流体转向向上或者向下流动时,流动横截面的面积不断增加,以平衡流动方向上沿程阻力的增加,使得扁流道211的延伸方向两端处的制冷剂出口230同样可以分配到与靠近制冷剂入口220的制冷剂出口230均等的制冷剂。
由于端盖部212本身结构较为简单,则本实施例中变截面扁流道由端盖部212形成,即主体部213结构保持不变,浅凹槽为等厚度a2,端盖部212中心处不进行挖空,边缘部挖空厚度为a1-a2,由中心向边缘逐渐倾斜过渡,则当其与主体部213配合后形成变截面的扁流道211,具体如图14至图19所示,这样可以避免增加主体部213的结构复杂度,从而方便加工和装配。
如此,如图14和图15所示,装配完毕后,扁流道211最薄处厚度为a2,最宽处厚度为a1,扁流道211总的延伸长度为h,第一子侧面211A1和第二子侧面211A2的倾斜角度相等,均为α,因此存在关系α=2(a1-a2)/h,其中角度α优选为0.7°-2°。
为进一步方便加工,本实施例中制冷剂入口220的轴线以及制冷剂出口230的轴线均垂直于厚度方向第二侧面211B,即厚度方向第二侧面211B保持为竖直平面。
此外,参照图20同时结合图14所示,厚度方向第二侧面211B上与制冷剂入口220相对的位置形成有弧形凹陷部240。具体地,弧形凹陷部240的竖向截面为一圆的一段,弦长为D,所在圆半径为R,该弧形凹陷部240的存在使得高速来流的流体更加均匀的散开,同时,凹陷曲面与平面相比,相同的速度下曲面能够对来流进行更有效的缓冲,有利于降低压力损失,同时有利于使流体迅速摊平,曲率的存在使得流体在扁流道211内变向曲折流动,如图20所示,更加有利于流体的掺混,进一步降低发生气液相分离的可能性。
为了减小扁管100内部的涡流导致的流动阻力,如图14、图15和图20所示,制冷剂出口230与扁流道211的连通部位圆角过渡,即冷剂出口230的进口端上设置有圆角,圆角半径r范围为0.5~2mm。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种空调器,包括多扁管平行流换热器,其特征在于,所述多扁管平行流换热器包括多个扁管和用于将气液两相制冷剂均匀分配至多个所述扁管内的分流器,所述分流器包括:
分流器主体,其内形成有扁流道,所述扁流道沿多个所述扁管的排列方向延伸;
制冷剂入口,其设在所述分流器主体上且于所述扁流道的厚度方向一侧面上与所述扁流道连通;
多个制冷剂出口,用于与多个所述扁管一一对应连接,所述制冷剂出口为长条状扁口,设在所述分流器主体上且于所述扁流道的厚度方向另一侧面上与所述扁流道连通,多个所述制冷剂出口沿所述扁流道的延伸方向布设。
2.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
所述扁流道的厚度a取值范围为1-3mm,宽度b取值范围为10-22mm,长度h取值范围为50-100mm。
3.根据权利要求2所述的空调器,其特征在于,
所述制冷剂出口的内轮廓长度m取值范围为10-22mm,内轮廓宽度n取值范围为1.5-3mm。
4.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
所述制冷剂出口的内轮廓宽度方向平行于所述扁流道的延伸方向,所述制冷剂出口与所述制冷剂入口错开设置,且所述扁流道的延伸方向两端处均对应设置有一所述制冷剂出口。
5.根据权利要求4所述的空调器,其特征在于,
所述制冷剂入口正对所述扁流道的中心位置,多个所述制冷剂出口沿所述扁流道的延伸方向等间距布设。
6.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
所述扁流道上与所述制冷剂入口连通的侧面为所述扁流道的厚度方向第一侧面,与所述制冷剂出口连通的另一侧面为所述扁流道的厚度方向第二侧面;
沿所述扁流道的延伸方向,所述厚度方向第一侧面由位于所述制冷剂入口一侧的第一子侧面和位于所述制冷剂入口另一侧的第二子侧面构成,所述第一子侧面和所述第二子侧面均向所述制冷剂入口所在侧倾斜。
7.根据权利要求6所述的空调器,其特征在于,
所述第一子侧面和所述第二子侧面的倾斜角度均为0.7°-2°。
8.根据权利要求6所述的空调器,其特征在于,
所述制冷剂入口的轴线以及所述制冷剂出口的轴线均垂直于所述厚度方向第二侧面。
9.根据权利要求6所述的空调器,其特征在于,
所述厚度方向第二侧面上与所述制冷剂入口相对的位置形成有弧形凹陷部。
10.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
所述制冷剂出口与所述扁流道的连通部位圆角过渡。
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