CN113587251B - 空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调器,可以解决现有技术多排微通道换热器焊点多、易产生制冷剂泄漏风险且生产效率低的问题。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沿内排换热器和外排换热器,扁管均呈U形,还包括分流器、连接器和集气管,连接器用于对应连通内排换热器的扁管和外排换热器的扁管,内排换热器的扁管第二端连接在连接器上,外排换热器的扁管第二端连接在连接器上;外排换热器的扁管第一端连接在集气管上。本申请空调器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和换热器焊点,降低了制冷剂泄漏点,且提高了生产装配效率。
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。
为了提高换热效率,有的空调器会采用多排微通道换热器,比如双排微通道换热器或三排微通道换热器,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2所示的现有技术双排微通道换热器为例进行说明。如图2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4和第二集流管5,处于内排的第三集流管6和第四集流管7,第一集流管4和第二集流管5分别连通外排扁管8的两端,第三集流管6和第四集流管7分别连通内排扁管9的两端,外排扁管8和内排扁管9由同一组翅片连接为一体,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4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5,从第二集流管5再流出,根据流路不同从第二集流管5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4后再进入第四集流管7,在第四集流管7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5流向第三集流管6,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,生产效率低,且有可能影响焊接质量。
发明内容
本发明提供一种空调器,可以解决了现有技术多排微通道换热器焊点多、易产生制冷剂泄漏风险且生产效率低的问题。
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,所述多扁管平行流换热器包括沿空气流动方向设置的外排换热器和内排换热器,所述内排换热器包括多个扁管,所述外排换热器包括与所述内排换热器的扁管一一对应的多个扁管;其特征在于:
所述扁管均呈U形,其包括上部水平段、下部水平段和连接所述上部水平段及所述下部水平段的弯折部,所述上部水平段的自由端为扁管第一端,所述下部水平段的自由端为扁管第二端;
所述多扁管平行流换热器还包括:
分流器,用于将气液两相制冷剂分配至所述外排换热器的各扁管内,所述外排换热器的扁管第一端连接在所述分流器上;
连接器,其数量为多个,与所述外排换热器的扁管一一对应设置,用于对应连通所述外排换热器的扁管和所述内排换热器的扁管,所述外排换热器的扁管第二端连接在所述连接器上,所述内排换热器的扁管第二端连接在所述连接器上;
集气管,所述内排换热器的扁管第一端连接在所述集气管上。
本申请空调器,其多扁管平行流换热器中,内排换热器和外排换热器的扁管均呈U形状,则只需要设置分流器及1根集气管,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,且集气管位于换热器气侧,也无需在集气管内部利用隔板划分流路,采用一根通管即可,大大减少了换热器的焊点,降低了制冷剂泄漏点,且提高了生产装配效率。
在本申请的一些实施例中,所述连接器包括壳体和形成在所述壳体内的扁连通流道,所述扁连通流道具有贯穿所述壳体的两个进/出口,其中一所述进/出口连通外排换热器的扁管第二端,另一所述进/出口连通所述内排换热器的扁管第二端。
在本申请的一些实施例中,所述扁连通流道的截面尺寸与所述扁管的截面尺寸相适配。
在本申请的一些实施例中,所述扁连通流道内设有加强筋。
在本申请的一些实施例中,所述集气管是一根两端封闭、内部贯通的通管,管体上设置有与所述内排换热器的扁管第一端对应连接的连接口。
在本申请的一些实施例中,多扁管平行流换热器还包括主气管组件,用于将所述集气管与制冷***连接。
在本申请的一些实施例中,所述主气管组件包括主气管和均与所述主气管连通的多个支气管,多个所述支气管沿所述主气管的延伸方向设置,且多个所述支气管均与所述集气管相连,所述主气管一端封闭,另一端为用于与制冷***连接的连接端。
在本申请的一些实施例中,所述分流器数量为多个,各所述分流器分别对应所述外排换热器的其中一部分扁管;所述多扁管平行流换热器还包括液管组件,用于将多个所述分流器与制冷***连接。
在本申请的一些实施例中,所述液管组件包括主液管、分流头和与所述分流器数量相同的多个支液管,所述主液管一端用于与制冷***节流机构连通,另一端与所述分流头连接,多个所述支液管的进口端均连接在所述分流头上,多个所述支液管的出口端与多个所述分流器一一对应连接。
在本申请的一些实施例中,所述分流器包括:
分流器主体,其内形成有扁流道,所述扁流道沿所述外排换热器的扁管排列方向延伸;
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,用于与多个所述外排换热器的多个扁管一一对应连接,所述制冷剂出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。
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是现有技术双排换热器结构示意图;
图3是本发明空调器实施例一中的换热器立体图;
图4是图3的I部放大图;
图5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6是本发明空调器实施例一中连接器的立体图;
图7是本发明空调器实施例一中主气管组件的立体图;
图8是本发明空调器实施例一中液管组件的立体图;
图9是本发明空调器实施例一中换热器的分流器立体图;
图10是图9的分解图;
图11是图9的A向正视图;
图12是图11的B-B剖视图;
图13是图11的C向正视图;
图14是图13的D-D剖视图;
图15是本发明空调器实施例二中换热器的分流器剖视图;
图16是图5的E部放大图;
图17是本发明空调器实施例二中分流器的端盖立体图;
图18是图17的F向正视图;
图19是图18的G-G剖视图;
图20是图19的H部放大图;
图21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-外排换热器;20-内排换热器;
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。
实施例一
参照图3至图5,本实施例中一种空调器,包括多扁管平行流换热器,多扁管平行流换热器包括沿空气流动方向设置的外排换热器10和内排换热器20,空气流动方向如图3中表示空气air流向的箭头所示,且图3中翅片300上的虚线表示外排换热器10和内排换热器20的分界线。本实施例空调器还包括分流器200、连接器400和集气管500。外排换热器10包括多个扁管100,内排换热器20包括有与外排换热器10的扁管100一一对应的多个扁管100,当然多扁管平行流换热器还包括翅片300。
多个扁管100在各自排均沿换热器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300为表面具有钎焊复合层的铝合金,质量轻、换热效率高。
本实施例中外排换热器10和内排换热器20的扁管100均弯折呈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,扁管100具有两端,上部水平段140的自由端为扁管第一端110,下部水平段150的自由端为扁管第二端120。
分流器200用于将气液两相制冷剂分配至外排换热器10的各扁管100内,外排换热器10的各扁管第一端110连接在分流器200上。
连接器400,其数量为多个,与外排换热器10的多个扁管100一一对应设置,用于对应连通外排换热器10的扁管100和内排换热器20的扁管100,外排换热器10的扁管第二端120连接在连接器400,内排换热器20的扁管第二端120连接在连接器400,则连接器400实现了制冷剂在两排换热器之间的跨排流动,外排换热器10的扁管第一端110即其制冷剂入口端,扁管第二端120即其制冷剂出口端,内排换热器20的扁管第二端120即其制冷剂入口端,扁管第一端110即其制冷剂出口端,内排换热器20的扁管第一端110均连接在集气管500上。
本申请空调器,其多扁管平行流换热器中,内排换热器和外排换热器的扁管均呈U形状,则只需要设置分流器及1根集气管,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,且集气管位于换热器气侧,也无需在集气管内部利用隔板划分流路,采用一根通管即可,大大减少了换热器的焊点,降低了制冷剂泄漏点,且提高了生产装配效率。
具体地,对于连接器400,参照图4和图6,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的两个进/出口421,其中一个进/出口421连通外排换热器10的扁管第二端120,另一进/出口421连通内排换热器20的扁管第二端120。
进一步地,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,如图6所示。
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换热器20的扁管第一端110对应连接的连接口,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,将集气管500与制冷***连接。
具体地,参照图7,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,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,即与外排换热器10的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,参照图8,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。
另外,现有技术中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,空调器的制冷制热***原理是:制冷运行时,制冷剂经过压缩机的做功压缩,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入口获得较为均匀的分配;制冷剂在室外侧换热器被冷却成过冷态的液体后进入节流机构后,被节流成低温低压的两相态制冷剂,流入室内侧换热器进行蒸发吸热,在室内侧换热器内,制冷剂被蒸发为过热态气体,返回到压缩机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后直接排入室内侧换热器进行制热,在室内侧换热器内被冷却成过冷液体后,被节流机构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的液侧入口需要设置分液机构,保证进入室外侧换热器各个换热管(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。
进入室外侧换热器的气液两相制冷剂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。
而在本实施例中,为提高进入室外侧换热器各扁管的气液两相制冷剂的分流均匀性,设置有分流器200,以将气液两相制冷剂流体均匀分配其外排换热器10的各扁管100中。参照图9至图14,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12所示,尺寸a即为扁流道220的厚度,扁流道211沿外排换热器10的多个扁管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的高度方向也即上下方向延伸,如图12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12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12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用于与外排换热器10的多个扁管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12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,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12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12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12和图14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9、图10、图12至图14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。
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内排的各扁管100,制冷剂在内排的扁管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流入后排的扁管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。随着制冷剂从内排的扁管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后排的扁管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15至图21,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15至图20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15和图16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21同时结合图15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21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15、图16和图21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 (9)
1.一种空调器,包括多扁管平行流换热器,所述多扁管平行流换热器包括沿空气流动方向设置的外排换热器和内排换热器,所述内排换热器包括多个扁管,所述外排换热器包括与所述内排换热器的扁管一一对应的多个扁管;其特征在于:
所述扁管均呈U形,其包括上部水平段、下部水平段和连接所述上部水平段及所述下部水平段的弯折部,所述上部水平段的自由端为扁管第一端,所述下部水平段的自由端为扁管第二端;
所述多扁管平行流换热器还包括:
分流器,用于将气液两相制冷剂分配至所述外排换热器的各扁管内,所述外排换热器的扁管第一端连接在所述分流器上;所述分流器包括分流器主体、制冷剂入口和多个制冷剂出口,所述分流器主体内形成有扁流道,所述扁流道沿所述外排换热器的扁管排列方向延伸;所述制冷剂入口设在所述分流器主体上且于所述扁流道的厚度方向第一侧面上与所述扁流道连通;多个所述制冷剂出口用于与多个所述外排换热器的多个扁管一一对应连接,所述制冷剂出口设在所述分流器主体上且于所述扁流道的厚度方向第二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;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;
连接器,其数量为多个,与所述外排换热器的扁管一一对应设置,用于对应连通所述外排换热器的扁管和所述内排换热器的扁管,所述外排换热器的扁管第二端连接在所述连接器上,所述内排换热器的扁管第二端连接在所述连接器上;
集气管,所述内排换热器的扁管第一端连接在所述集气管上。
2.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
所述连接器包括壳体和形成在所述壳体内的扁连通流道,所述扁连通流道具有贯穿所述壳体的两个进/出口,其中一所述进/出口连通外排换热器的扁管第二端,另一所述进/出口连通所述内排换热器的扁管第二端。
3.根据权利要求2所述的空调器,其特征在于,
所述扁连通流道的截面尺寸与所述扁管的截面尺寸相适配。
4.根据权利要求2所述的空调器,其特征在于,
所述扁连通流道内设有加强筋。
5.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
所述集气管是一根两端封闭、内部贯通的通管,管体上设置有与所述内排换热器的扁管第一端对应连接的连接口。
6.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
多扁管平行流换热器还包括主气管组件,用于将所述集气管与制冷***连接。
7.根据权利要求6所述的空调器,其特征在于,
所述主气管组件包括主气管和均与所述主气管连通的多个支气管,多个所述支气管沿所述主气管的延伸方向设置,且多个所述支气管均与所述集气管相连,所述主气管一端封闭,另一端为用于与制冷***连接的连接端。
8.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,
所述分流器数量为多个,各所述分流器分别对应所述外排换热器的其中一部分扁管;
所述多扁管平行流换热器还包括液管组件,用于将多个所述分流器与制冷***连接。
9.根据权利要求8所述的空调器,其特征在于,
所述液管组件包括主液管、分流头和与所述分流器数量相同的多个支液管,所述主液管一端用于与制冷***节流机构连通,另一端与所述分流头连接,多个所述支液管的进口端均连接在所述分流头上,多个所述支液管的出口端与多个所述分流器一一对应连接。
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