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一种分路体及具有其的空调器的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种分路体及具有其的空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调领域,具体而言,涉及一种分路体及具有其的空调器。


背景技术:

2.现有技术中,空调蒸发器多采用多路并联的形式,当制冷剂被等量分配到各支路,才能保证换热器被高效的利用,分路体通常安装于节流元件与蒸发器之间,其作用是将制冷剂均匀地分配到蒸发器各路中。
3.通常情况下,受制于空调机内部空间限制,分路体前的进液段需要多次转弯后才能插入分路体中。两相制冷剂在离心力作用下发生分相现象,导致进入分路体的制冷剂呈现分层流动的趋势,最终导致制冷剂不能均匀的流入蒸发器的各支路中,影响蒸发器的换热效果。


技术实现要素:

4.本实用新型解决的问题是,现有技术中,两相制冷剂在离心力的作用下发生分相现象,导致进入分路体的制冷剂呈现分层流动的趋势,导致制冷剂不能均匀地分配到各支路中,影响换热器的换热效果。
5.为解决上述问题,本实用新型提供一种分路体,包括下端喷嘴组件和上端分流组件,所述下端喷嘴组件和上端分流组件固定连接,所述下端喷嘴组件包括进液段和喷嘴孔,所述上端分流组件包括混合腔和出口分流段,进入分路体的气液两相制冷剂通过所述喷嘴孔进入混合腔,在所述混合腔中混合后通过出口分流段流出所述分路体。
6.通过在分路体前增加一个节流喷嘴,可以加强气液两相制冷剂的混合程度,提高分液的均匀性,该设置可以将所述制冷剂加速加压喷向所述混合腔,经过所述喷嘴孔喷出的制冷剂喷射至所述混合腔的内壁面之后被反射,与后续喷入的制冷剂混合,从而提高所述制冷剂的混合均匀度。
7.进一步的,所述喷嘴孔的内径与所述进液段的内径比值记为a,a的取值在0.35~0.6之间。
8.使用喷嘴会导致较大的压力损失和噪音,将所述喷嘴孔的内径与所述进液段的内径比值限定在上述范围内,可以在满足制冷剂均匀分配的同时,降低制冷剂的压力损失和噪音,从而在获得更好的空气调节效果的同时,提升用户的使用满意度,优选的,a=0.45或a=0.5。
9.进一步的,所述下端喷嘴组件还包括扩张段,所述扩张段的一端与所述喷嘴孔连接,另一端与所述混合腔连接,所述扩张段形成的腔体与所述喷嘴孔连接端的内径小于所述扩张段形成的腔体与所述混合腔连接端的内径。
10.所述进液段、喷嘴孔、扩张段使得所述下端喷嘴组件形成了缩放型的喷嘴,使得所述制冷剂进入混合腔中的流程更为平滑,在降低压降的情况下,提升了制冷剂进入所述混合腔的速度,从而提升了气液两相制冷剂的混合均匀程度。
11.进一步的,所述扩张段包括弧形段、流线段以及其各自围绕形成的腔体,所述弧形段设置在靠近所述喷嘴孔一侧,所述流线段设置在靠近所述混合腔一侧,所述流线段与所述弧形段相切连接,所述弧形段与所述喷嘴孔相切连接。
12.弧形段的设置使得所述制冷剂在经过喷嘴孔之后的流动更为平滑,以降低由所述分路体造成的压降损失,所述流线段与所述混合腔相切连接,从而形成平滑过渡,且不会使所述混合腔过大,以满足现有的空调室内机对分路体尺寸的要求。
13.进一步的,所述弧形段为平滑过渡圆弧,所述平滑过渡圆弧的两端分别与所述喷嘴孔、流线段平滑连接,所述平滑过渡圆弧的半径与所述喷嘴孔内径的比值记为b,b的取值在2~5之间。
14.该设置使得所述制冷剂的流动方向随时发生变化,从而使得流程更为平滑,有效地减小分路体内部的压降。
15.进一步的,所述混合腔包括圆柱形腔体和弧顶形腔体,所述圆柱形腔体的一端与所述下端喷嘴组件平滑连接,另一端与所述弧顶形腔体平滑连接,所述弧顶形腔体远离所述下端喷嘴组件一侧的内壁呈弧形顶设置。
16.该设置使得所述喷嘴孔喷出的制冷剂撞击在弧顶形腔体的顶部时向四周反射,与后进入混合腔的制冷剂产生了二次混合,从而避免产生大的压降,此时,进入混合腔中的连续的液相制冷剂被打散,增大了气液两相制冷剂的混合均匀程度,同时,由于圆柱形腔体与所述下端喷嘴组件之间、所述弧顶形腔体与所述圆柱形腔体之间的平滑连接,使得被打散的所述制冷剂在沿混合腔的内壁流动过程中更易形成漩涡,从而出现回流现象,在二次混合和回流现象的共同作用下,大大提升了气液两相制冷剂的混合均匀度,对提高分路体的制冷剂分配均匀性产生了积极的影响。
17.进一步的,所述弧顶形腔体为半球形腔体,所述半球形腔体的半径与所述圆柱形腔体中圆截面的半径相等。
18.该设置可以确保所述圆柱形腔体与所述弧顶形腔体的相切连接,有助于所述制冷剂形成回流现象,从而提高其混合效率,在此情况下,撞击在所述半球形腔体顶部的制冷剂中有相当一部分沿着所述半球形腔体的内壁面向四周流动,在顺滑流动的过程中,当其沿着混合腔、扩张段的内壁抵达喷嘴孔附近时,被从所述喷嘴孔中喷射出的制冷剂带动,形成旋涡状的回流体,配合出口孔的设置,可以加速制冷剂的混合,从而提高分路体中制冷剂的混合均匀程度,提高后续蒸发器的换热效率,提升用户使用体验。
19.进一步的,所述圆柱形腔体的高度记为h,h的取值范围在0~3mm之间。
20.当所述圆柱形腔体的高度处于上述取值范围内时,经过所述下端喷嘴组件的制冷剂可以快速穿过圆柱形腔体撞击在所述弧顶形腔体上形成四面反射,当所述圆柱形腔体过高时,经过所述下端喷嘴组件的制冷剂在流动过程中受到的回流影响过大,导致其撞击在所述弧顶形腔体上时反射范围过小,影响后续的气液两相制冷剂的均匀混合。
21.进一步的,所述出口分流段包括若干个出口孔和出口管,若干个所述出口孔等间距、对称分布地设置在所述混合腔的腔体壁面上,所述出口管与所述出口孔一一对应连接。
22.该设置可以确保混合腔中的气液两相制冷剂的混合流动不受出口位置的影响,同时也可以确保各个出口孔承受的压力相同,从而保证各个出口孔流出的制冷剂相等,使得经过所述分路体后流入蒸发器各支路的制冷剂均匀分配,提升了所述蒸发器的换热效率,
进而提高了用户的使用体验。
23.本实用新型还公开了一种空调器,所述空调器采用如上所述的分路体。
24.所述空调器与上述分路体相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
25.相对于现有技术,本实用新型提供的分路体及具有其的空调器具有如下优点:通过喷嘴孔及混合腔的设置,将制冷剂喷射到混合腔上壁面后反射,并与后进入混合腔的制冷剂发生二次混合,提升了两相制冷剂在分路体中的混合均匀度。此外,流线形的混合腔内壁更容易使制冷剂发生二次混合的现象,从而实现了分路体对两相冷媒的均匀分配。同时,通过喷嘴孔和进液段之间的配合设置,再加上内壁呈圆弧形或流线形的混合腔对减小分路体的压降和噪声提供了积极的效果,本实用新型结构简单实用,在喷嘴孔后形成二次混合现象,大大提升了两相制冷剂的混合均匀程度,降低了设置喷嘴孔带来的压降及噪声,提升了用户的使用体验。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例所述的分路体的剖视结构示意图;
27.图2为本实用新型实施例所述的分路体的俯视结构示意图;
28.图3为本实用新型实施例所述的分路体的下端喷嘴组件的剖视结构示意图;
29.图4为本实用新型实施例所述的分路体的上端分流组件的剖视结构示意图;
30.附图标记说明:
31.1-下端喷嘴组件;11-进液段;12-喷嘴孔;13-扩张段;131-弧形段;132-流线段;2-上端分流组件;21-混合腔;211-圆柱形腔体;212-弧顶形腔体;22-出口分流段;221-出口孔;222-出口管。
具体实施方式
32.为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
33.下面结合附图具体描述本实用新型实施例的一种分路体及具有其的空调器。
34.实施例1
35.本实施例提供一种分路体,如图1-4所示,包括下端喷嘴组件1和上端分流组件2,所述下端喷嘴组件1和上端分流组件2固定连接,所述下端喷嘴组件1包括进液段11和喷嘴孔12,所述上端分流组件2包括混合腔21和出口分流段22,进入分路体的气液两相制冷剂通过所述喷嘴孔12进入混合腔21,在所述混合腔21中混合后通过出口分流段22流出所述分路体。
36.现有技术中,受制于空调机内部空间尺寸限制,分路体前的进液管需要多次转弯后才能插入分路体中,在离心力的作用下,进入分路体的制冷剂呈现分层流动的趋势,最终导致制冷剂不能均匀的流入蒸发器的各支路中,通过在分路体前增加一个节流喷嘴,可以加强气液两相制冷剂的混合程度,提高分液的均匀性,具体的,所述上端分流组件2设置在所述下端喷嘴组件1的下游,在本实施例中,所述下游是指在空调器运行过程中,制冷剂流
动方向的下游,该设置可以将所述制冷剂加速加压喷向所述混合腔21,经过所述喷嘴孔12喷出的制冷剂喷射至所述混合腔21的内壁面之后被反射,与后续喷入的制冷剂混合,从而提高所述制冷剂的混合均匀度。
37.在其中的一些实施例中,所述喷嘴孔12的内径与所述进液段11的内径比值记为a,a的取值在0.35~0.6之间,研究过程发现,使用喷嘴会导致较大的压力损失和噪音,将所述喷嘴孔12的内径与所述进液段11的内径比值限定在上述范围内,可以在满足制冷剂均匀分配的同时,降低制冷剂的压力损失和噪音,从而在获得更好的空气调节效果的同时,提升用户的使用满意度,优选的,a=0.45或a=0.5。
38.作为本实用新型的一个实施例,所述下端喷嘴组件1还包括扩张段13,所述扩张段13的一端与所述喷嘴孔12连接,另一端与所述混合腔21连接,所述扩张段13形成的腔体与所述喷嘴孔12连接端的内径小于所述扩张段13形成的腔体与所述混合腔21连接端的内径,所述进液段11、喷嘴孔12、扩张段13使得所述下端喷嘴组件1形成了缩放型的喷嘴,使得所述制冷剂进入混合腔21中的流程更为平滑,在降低压降的情况下,提升了制冷剂进入所述混合腔21的速度,从而提升了气液两相制冷剂的混合均匀程度。
39.具体的,所述扩张段13包括弧形段131、流线段132以及其各自围绕形成的腔体,所述弧形段131设置在靠近所述喷嘴孔12一侧,所述流线段132设置在靠近所述混合腔21一侧,所述流线段132与所述弧形段131相切连接,所述弧形段131与所述喷嘴孔12相切连接,弧形段131的设置使得所述制冷剂在经过喷嘴孔12之后的流动更为平滑,以降低由所述分路体造成的压降损失,所述流线段132与所述混合腔21相切连接,从而形成平滑过渡,且不会使所述混合腔21过大,以满足现有的空调室内机对分路体尺寸的要求。
40.较佳的,如图3所示,所述弧形段131为平滑过渡圆弧,所述平滑过渡圆弧的两端分别与所述喷嘴孔12、流线段132平滑连接,所述平滑过渡圆弧的半径与所述喷嘴孔12内径的比值记为b,b的取值在2~5之间。该设置使得所述制冷剂的流动方向随时发生变化,从而使得流程更为平滑,有效地减小分路体内部的压降,在其中一个较佳的实施例中,所述流线段132为从所述弧形段131到所述混合腔21方向渐扩形流线,或者,所述流线段132为圆弧线,所述流线段132围绕形成的腔体内壁为类球形内壁腔体,该设置有利于与所述混合腔21的连接。
41.在本实施例中,所述混合腔21包括圆柱形腔体211和弧顶形腔体212,所述圆柱形腔体211的一端与所述下端喷嘴组件1平滑连接,另一端与所述弧顶形腔体212平滑连接,所述弧顶形腔体212远离所述下端喷嘴组件1一侧的内壁呈弧形顶设置,该设置使得所述喷嘴孔12喷出的制冷剂撞击在弧顶形腔体212的顶部时向四周反射,与后进入混合腔21的制冷剂产生了二次混合,从而避免产生大的压降,此时,进入混合腔21中的连续的液相制冷剂被打散,增大了气液两相制冷剂的混合均匀程度,同时,由于圆柱形腔体211与所述下端喷嘴组件1之间、所述弧顶形腔体212与所述圆柱形腔体211之间的平滑连接,使得被打散的所述制冷剂在沿混合腔21的内壁流动过程中更易形成漩涡,从而出现回流现象,在二次混合和回流现象的共同作用下,大大提升了气液两相制冷剂的混合均匀度,对提高分路体的制冷剂分配均匀性产生了积极的影响,具体在本实施例中,所述圆柱形腔体211的一端与所述流线段132平滑连接,从而使得所述喷嘴孔12出口一侧形成了弧形段131、流线段132、圆柱形腔体211和弧顶形腔体212的平滑连接,该设置可以有效地降低制冷剂在分路体内流动时的
压力损失,有利于制冷剂的流动混合,提升了其混合均匀性,在其中的一些实施例中,所述平滑连接是指相切连接。
42.具体在本实施例中,所述弧顶形腔体212为半球形腔体,所述半球形腔体的半径与所述圆柱形腔体211中圆截面的半径相等,该设置可以确保所述圆柱形腔体211与所述弧顶形腔体212的相切连接,有助于所述制冷剂形成回流现象,从而提高其混合效率,在此情况下,撞击在所述半球形腔体顶部的制冷剂中有相当一部分沿着所述半球形腔体的内壁面向四周流动,在顺滑流动的过程中,当其沿着混合腔21、扩张段13的内壁抵达喷嘴孔12附近时,被从所述喷嘴孔12中喷射出的制冷剂带动,形成旋涡状的回流体,配合出口孔221的设置,可以加速制冷剂的混合,从而提高分路体中制冷剂的混合均匀程度,提高后续蒸发器的换热效率,提升用户使用体验,在一些可选的实施例中,所述流线段132为圆弧、所述弧形段131为平滑过渡圆弧,所述圆弧线的半径、所述平滑过渡圆弧的半径、所述圆柱形腔体211中圆截面的半径、所述半球形腔体的半径相等,该设置可以轻易地实现所述弧形段131和流线段132之间、所述流线段132与所述圆柱形腔体211之间,所述圆柱形腔体211与所述半球形腔体之间的相切连接,从而形成其相互之间的平滑过渡,更有利于回流现象的形成,从而确保所述制冷剂的混合均匀性。
43.在其中的一些实施例中,所述圆柱形腔体211的高度记为h,h的取值范围在0~3mm之间,优选h=1.5mm,当所述圆柱形腔体211的高度处于上述取值范围内时,经过所述下端喷嘴组件1的制冷剂可以快速穿过圆柱形腔体211撞击在所述弧顶形腔体212上形成四面反射,当所述圆柱形腔体211过高时,经过所述下端喷嘴组件1的制冷剂在流动过程中受到的回流影响过大,导致其撞击在所述弧顶形腔体212上时反射范围过小,影响后续的气液两相制冷剂的均匀混合。
44.作为本实用新型的一个实施例,所述出口分流段22包括若干个出口孔221和出口管222,所述出口孔221设置在所述混合腔21的腔体壁面上,所述出口管222与所述出口孔221一一对应连接,所述出口孔221用于将混合均匀的两相制冷剂通过出口管222输送至蒸发器中,可以有效地提升空调器的蒸发效率。
45.较佳的,如图2所示,若干个所述出口孔221等间距、对称分布地设置在所述混合腔21的腔体壁面上,该设置可以确保混合腔21中的气液两相制冷剂的混合流动不受出口位置的影响,同时也可以确保各个出口孔221承受的压力相同,从而保证各个出口孔221流出的制冷剂相等,使得经过所述分路体后流入蒸发器各支路的制冷剂均匀分配,提升了所述蒸发器的换热效率,进而提高了用户的使用体验。
46.在其中的一些实施例中,所述出口孔221的直径记为d,d的取值范围在2.5~6mm之间,该设置可以确保出口管222与蒸发器前端的毛细管的顺利配合,从而保证分流后的混合制冷剂能够顺利地进入所述蒸发器中,使得空调器能够正常运行。
47.作为可选的实施例,所述下端喷嘴组件1和上端分流组件2的固定连接方式为焊接连接。
48.需要说明的是,本实施例提供的分路体用于空调器中制冷剂的混合分流,所述制冷剂包括但不限于r410a,r32,通过实验研究发现,当制冷剂流量在90kg/h-180kg/h范围内时,所述分路体均有良好的分配特性。
49.实施例2
50.本实施例公开了一种空调器,所述空调器包括如实施例1中所述的分路体。
51.本实施例中提供的空调器与实施例1中所述的分路体相对于现有技术具有的优势相同,在此不再赘述。
52.所述空调器包括进液管和出口毛细管,所述进液管与所述进液段11固定连接,所述出口毛细管与所述出口管222固定连接,从而将所述分路体接入所述空调器的管路系统。
53.作为可选的实施例,所述进液管与所述进液段11的固定连接方式为焊接连接,所述出口毛细管与所述出口管222的固定连接方式为焊接连接。
54.需要说明,本实用新型中所有进行方向性和位置性指示的术语,诸如:“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“尾端”、“首端”、“中心”等,仅用于解释在某一特定状态下各部件之间的相对位置关系、连接情况等,仅为了便于描述本实用新型,而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
55.虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。