CN100513937C - 用于复合式空调器的制冷剂分配装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，该装置能向多个室内单元排放均匀混合的制冷剂。该制冷剂分配装置包括供应制冷剂的入口管、分配器以及多根出口管。分配器包括与入口管连接的入口孔、内部形成有预定空间的混合区，致使经入口孔引入的制冷剂在混合区内形成涡流从而使制冷剂均匀混合、以及多个与该混合区可分离连接、用于将经过混合区的制冷剂排出到外面的出口孔。为了能根据与每一出口管连接的每一室内单元的容积来调节供应到每一出口管的制冷剂量，多根出口管有选择地与所述分配器的至少一个出口孔和每一出口管连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，尤其涉及一种从一个室外单元向多个室内单元供应的制冷剂进行分配的复合式空调器(multi-type air conditioner)的制冷剂分配装置。
本申请要求享有2005年3月9日提出的韩国专利申请10-2005-0019799号和10-2005-0019801号的优先权，它们的全部内容作为本发明的参考。
背景技术
将空调器安装于室内以加热或冷却或净化室内空气，借此提供清新的室内环境。
通常，空调器包括由制冷剂管连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等。当空调器工作时，制冷剂沿制冷剂管流动。
近来，一种由单一的一个室外单元供多个室内单元运行的复合式空调器得到了广泛应用。
在传统的复合式空调器中，从一台或者多台压缩机排出的制冷剂被聚集在单一的一条制冷剂管中、分开、然后通过制冷剂分配器被分配到各室内单元。
图1和图2示出了传统复合式空调器的制冷剂分配装置的结构。
在图1中，传统的制冷剂分配装置包括与室外单元连接以供应制冷剂的入口管2、对经入口管2引入的制冷剂进行分配的分配器1、以及多个将由分配器1分配的制冷剂导引至多个室内单元的多根出口管3。
参照图2，分配器1包括单一的一个入口孔1a和多个出口孔1b。入口孔1a与入口管2连接(见图1)，而出口孔1b与出口管3连接(见图1)。
分配器1具有多个在此分支的流程1c以将经入口孔1a引入的制冷剂分配到各出口孔1b。于是，当制冷剂经入口管2供应到入口孔1a时，制冷剂在分配器1内被各流程1c分开，并被分配到各出口孔1b。接着，将制冷剂经出口管3供应到各室内单元。
但是，这种传统制冷剂分配装置存在如下缺陷。
首先，经入口管2流入分配器1的制冷剂包括液态制冷剂和气态制冷剂。在这种制冷剂中，具有低比重的气态制冷剂在分配器1内趋向于经这些流程的上部流程流动，而液态制冷剂在分配器1内趋向于经下部流程流动。
结果，在分配器1的各流程1c中流过的制冷剂分配不均匀，因而导致室内单元的热交换效率不均衡。
其次，传统的制冷剂分配装置不能调节经各出口管供应的制冷剂量。结果，传统的制冷剂分配装置存在的问题是不能根据各个房间内的室内单元的冷却能力适当地分配制冷剂量。
发明内容
据此，本发明涉及一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，该装置基本解决了由于相关现有技术的不足和缺陷所引起的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，该装置能排出均匀混合的制冷剂而与室内单元的安装位置或制冷剂状态无关。
本发明的另一目的是提供一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，该装置可在均匀混合制冷剂之后供应制冷剂，并可根据各房间内安装的室内单元的冷却能力适当调节制冷剂量。
对本领域技术人员而言，本发明其他优点、目的以及特点的一部分将通过随后的说明给出，一部分将根据随后的审查或本发明的实施而得到启示。通过说明书的文字描述、权利要求书以及附图中具体给出的结构可实现本发明的这些目的并获得其他优点。
为了解决前述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，包括：供应制冷剂的入口管；分配器，包括一个入口孔，多个出口孔和形成在其中的混合区，所述入口孔与所述入口管连接，所述出口孔分支有多个源自所述入口孔的流程，以将被吸入的制冷剂排到外面，所述混合区具有多个在内表面上以螺旋形状形成的凹槽；多根分别将从所述分配器排出的制冷剂导引至多个室内单元的出口管；及多根选择性连接所述分配器的至少一个出口孔和每一出口管的连接管，以依据与每一出口管连接的每一室内单元的容积调节供应至每一出口管的制冷剂量；其中，所述凹槽彼此连通，并且每一凹槽具有出口，所述出口在与每一出口孔的内端相应连接的部位被彼此分开。
根据本发明的另一方面，提供一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，包括：供应制冷剂的入口管；分配器，其包括：与所述入口管连接的入口孔；内部形成有预定空间的混合区，致使经所述入口孔引入的制冷剂在混合区内形成涡流，从而使制冷剂均匀混合，形成在其中的混合区具有多个在分配器的内表面上以螺旋形状形成的凹槽，和多个与该混合区可分离地连接的出口孔，以将经过所述混合区的制冷剂排出到外面；及多根分别将经所述分配器的出口孔排出的制冷剂导引至多个室内单元的出口管；其中，所述凹槽彼此连通，并且每一凹槽具有出口，所述出口在与每一出口孔的内端相应连接的部位被彼此分开。
根据本发明的又一方面，提供一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，包括：供应制冷剂的入口管；分配器，其包括：与所述入口管连接的入口孔；混合区，其具有在分配器的内表面上形成的多个螺旋形状的凹槽，以使经入口孔引入的制冷剂形成涡流，因而使制冷剂在所述混合区内均匀混合，和沿轴线方向从与所述凹槽连接的内端至其出口呈螺旋形状的多个出口孔，这些出口孔与所述混合区的所述各凹槽可分离地连接，以将流经所述混合区的制冷剂分开并排出到外面；多根将经所述分配器出口孔排放的制冷剂分别导引至多个室内单元的出口管；及多根将所述各出口管与所述分配器的至少一个出口孔有选择地连接的连接管；其中，所述凹槽彼此连通，并且每一凹槽具有出口，所述出口在与每一出口孔的内端相应连接的部位被彼此分开。
为了实现这些目的及获得其他优点，依照本发明的目的，在这里作为对本发明的具体和概括描述，本发明提供的用于复合式空调器的制冷剂分配装置包括：供应制冷剂的入口管；包括一个入口孔以及多个出口孔的分配器，入口孔与入口管连接，多个出口孔被分支出多个源自入口孔的流程，以将被吸入的制冷剂排到外侧；多根分别将从分配器排出的制冷剂导引至多个室内单元的出口管；多根选择性连接分配器的至少一个出口孔和每一出口管的连接管，用于依据与每一出口管连接的每一室内单元的容量来调节供应至每一出口管的制冷剂量。
根据本发明另一方面，提供一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，其包括：供应制冷剂的入口管；分配器，其包括与入口管连接的入口孔、内部形成有预定空间的混合区，致使经入口孔引入的制冷剂在混合区内形成涡流而使制冷剂均匀混合、以及多个与该混合区可分离地连接的出口孔，以将流经混合区的制冷剂排出到外侧；以及多根分别将经分配器的出口孔排出的制冷剂导引至多个室内单元的出口管。
依照本发明又一方面，提供一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，其包括：供应制冷剂的入口管；分配器，其包括与入口管连接的入口孔、混合区，其具有多个以螺旋形状在其内表面上形成的凹槽，以使经入口孔引入的制冷剂形成涡流从而在该混合区内均匀混合、沿轴线方向从与凹槽连接的内端至其出口呈螺旋形的多个出口孔，这些出口孔与混合区的各凹槽可分离地连接以将经过混合区的制冷剂分开并排出到外面；
将经分配器出口孔排放的制冷剂分别导引至多个室内单元的多根出口管；以及将各出口管与分配器的至少一个出口孔有选择地连接的多根连接管。
应当明白，本发明上面的概括性描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，旨在对所要保护的本发明进行进一步解释。
附图说明
对本发明提供进一步理解并构成本申请一部分的附图举例说明了本发明的实施方式，它们与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1是用于空调器的传统制冷剂分配装置的结构图；
图2是图1所示制冷剂分配装置内部结构的剖面图；
图3是本发明的复合式空调器结构的透视图；
图4是本发明的复合式空调器的结构图；
图5是本发明制冷剂分配装置的分配器的一实施方式的透视图；
图6是图5所示分配器的剖面图；
图7是图5所示分配器的混合区形状的剖面图；
图8是图5所示分配器的视图，图中示出的分配器位于出口孔侧；
图9是本发明的用于复合式空调器的制冷剂分配装置的分支结构一实例的视图；
图10是本发明的用于复合式空调器的制冷剂分配装置的分支结构的另一实例的视图。
具体实施方式
现在将详细介绍本发明的一些优选实施方式、附图中示出的一些实例。在所有可能的情况下，相同的附图标记在所有的附图中表示相同部件或类似部件。
首先，如图3和图4所示，本发明的复合式空调器包括多个室内单元10和一个室外单元20。室内单元10被安装在各房间内，室外单元20通过制冷剂管和分配器30与这些室内单元10连接。
每一室内单元10包括使室内空气和制冷剂之间进行热交换的室内热交换器12。
室外单元20包括使室外空气和制冷剂之间进行热交换的室外热交换器22、压缩并供应制冷剂的压缩机24以及选择性地将被压缩机24压缩的制冷剂供应到室内热交换器12或者室外热交换器22的四通阀28。
下边将描述复合式空调器的运行情况。
首先，经压缩机24压缩的制冷剂流经四通阀28。这时，复合式空调器的控制器(未示出)根据空调器的运行模式控制四通阀28以强制制冷剂流向室外热交换器22或室内热交换器12。
例如，当复合式空调器在制冷模式下运行时，四通阀28使制冷剂供应至室外热交换器22，因此，室外热交换器22作为冷凝器工作。另一方面，当复合式空调器在供暖模式下运行时，四通阀28使制冷剂供应至室内热交换器12，因此，室内热交换器12作为冷凝器工作。
当复合式空调器在制冷模式下运行时，经压缩机24供应至室外热交换器22的制冷剂通过冷凝作用冷凝。接着，冷凝后的制冷剂经膨胀阀(未示出)膨胀、并被供应到安装在每一房间内的每一室内热交换器12。制冷剂被供应到室内热交换器12后，在与室内空气进行热交换时制冷剂蒸发，借此冷却房间。
另一方面，当复合式空调器在供暖模式下运行时，经压缩机24供应到每一室内热交换器12的制冷剂通过与室内空气进行热交换而冷凝。在制冷剂冷凝的过程中，制冷剂将热量散发到房间内，借此加热房间。
在所述过程中，如上所述，对于复合式空调器来说有必要将从单一的一个室外单元供应的制冷剂适当地分配至多个室内单元10。分配器30执行分配制冷剂的功能。在接收经与室外单元20连接的入口管40供应的制冷剂后，分配器30均匀地混合制冷剂，并将混合后的制冷剂适当地分配到与各室内单元10连接的出口管60。
随后将参照图5至图8对分配器30的结构以及工作情况进行详细描述。
入口管40与分配器30的入口连接，多根出口管60、62和64与分配器30的出口连接。出口管60、62和64通过多根连接管50与分配器30连接。
分配器30基本呈锥形。分配器30具有形成于与入口管40连接的入口处的单一流程，以及形成于与连接管50连接的出口处的多个流程。
更具体地说，分配器30包括形成于与入口管40连接的部分处的入口孔32、使经入口孔32流动的制冷剂均匀混合的混合区34、以及多个将流经混合区34的制冷剂分开的出口孔36。
混合区34具有多个在其内表面上以螺旋形状形成的凹槽38，致使经入口孔32引入的制冷剂在混合区34内螺旋形流动。在这里，各螺旋凹槽38彼此连通，并具有与各出口孔36的内端相应连通的出口孔。
换句话说，每一螺旋凹槽38沿每一出口孔36形成连续的流程。此时，这些螺旋凹槽38的出口孔在与各出口孔36连接的部位彼此分开。
这样，混合区34是一个将经入口孔32引入的制冷剂均匀混合的空间，其被形成为使构成各出口孔36的流程彼此连通。
另外，从混合区出口分支的出口孔36的流程优选相对于分配器30的中心轴线为螺旋形状。
相应地，在从混合区34的入口至各出口孔36也形成螺旋流程。此时优选的是，在混合区34的每一凹槽38的入口和相应于每一凹槽38的每一出口孔36的出口之间存在约90度的相位差。
下文将描述分配器30内制冷剂的混合过程。
首先，当制冷剂流进入口孔32时，制冷剂被混合区34内的凹槽38旋转并形成涡流。此时，由于每一凹槽38在混合区34内彼此连通，所以当制冷剂以螺旋形状流动时，每一凹槽38内的制冷剂与流经相邻凹槽38的制冷剂混合。
因此，将气态制冷剂和液态制冷剂的制冷剂混合物供应至分配器30时，在防止具有特性的制冷剂偏向一侧的同时，分配器30通过其内的凹槽38形成的涡流使气态制冷剂和液态制冷剂均匀混合。
制冷剂经混合区34均匀混合后被分到混合区34出口处的各出口管60的流程中，然后经各出口孔36的出口排放到出口管60。
与此同时，入口孔32形成有一个阻止入口管40往里插入的塞子32a。
另外，多个流出孔36的远端以恒定间隔圆周地布置，并且每一出口孔36形成有阻止每一连接管50往里插入的塞子36a。
连接管50与各出口孔36连接以引导均匀混合的制冷剂流向出口管60、62和64。此处，连接管50与出口管60、62和64以几束形式连接。
按照连接管50和出口管60、62和64之间的连接关系，本发明可调节经分配器30分配到各出口管60、62和64的制冷剂量。
例如，如图8和9所示，若出口孔36的数量为十二、与室内热交换器12连接的出口管60、62和64数量为三，四根连接管50作为单一的一束与每一出口管60、62和64连接。
在这种情况下，优选的是，在图8所示的出口孔中(此处，十二个出口孔以顺时针方向被表示成第一至第十二个孔，为了便于理解，采用附图标记36-1至36-12表示)，第一出口管60与分别连接至第一、第四、第七以及第十出口孔36-1、36-4、36-7和36-10的连接管50连接，而第二出口管62与分别连接至第二、第五、第八以及第十一出口孔36-2、36-5、36-8和36-11的连接管50连接。另外，第三出口管64与分别连接至第三、第六、第九以及第十二出口孔36-3、36-6、36-9和36-12的连接管50连接。由于出口管按照这个顺序与连接管连接，所以可以从圆形形状布置的各出口孔处均匀分配制冷剂。
另外，如图8和10所示，当出口管60、62和64的数量为三、并且希望制冷剂量以1:1:2的比率经各出口管60、62和64分配时，三个连接管50与各出口管60和62连接，而其它连接管50与剩余的出口管64连接，这样就构成了非均衡的分支。
在这种情况下，第一出口管60与分别连接至第一、第五、第九出口孔36-1、36-5和36-9的连接管50连接，而第二出口管62与分别连接至第二、第六和第十出口孔36-2、36-6和36-10的连接管50连接。第三出口管64与分别连接至第三、第四、第七、第八、第十一以及第十二出口孔36-3、36-4、36-7、36-8、36-11和36-12的连接管50连接。
由以上描述可清楚得出，本发明的有益效果之一是，当制冷剂经分配器的入口孔流入混合区时，混合区使制冷剂以涡流形式流动，因而制冷剂在混合区均匀混合后被分配到各出口孔，借此可防止因制冷剂不能均匀地分配到各室内单元所导致的热交换效率降低。
因此，本发明的复合式空调器的制冷剂分配装置的另一有益效果是，制冷剂分配装置不仅可以根据安装在各房间内的室内单元的数量供应均匀混合过的制冷剂，而且其供应的制冷剂的量还可以根据室内单元的不同容积适当调节。
本领域技术人员应当明白，在不超出发明构思或范围的前提下，可对本发明作出各种改型和变换。因此，本发明涵盖了所附权利要求及其等同范围内的各种改型和变换。
Claims (23)
1.一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，包括：
供应制冷剂的入口管；
分配器，包括一个入口孔，多个出口孔和形成在其中的混合区，所述入口孔与所述入口管连接，所述出口孔分支有多个源自所述入口孔的流程，以将被吸入的制冷剂排到外面，所述混合区具有多个在内表面上以螺旋形状形成的凹槽；
多根分别将从所述分配器排出的制冷剂导引至多个室内单元的出口管；及
多根选择性连接所述分配器的至少一个出口孔和每一出口管的连接管，以依据与每一出口管连接的每一室内单元的容积调节供应至每一出口管的制冷剂量；
其中，所述凹槽彼此连通，并且每一凹槽具有出口，所述出口在与每一出口孔的内端相应连接的部位被彼此分开。
2.如权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中，所述各出口管与相同数量的连接管连接。
3.如权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中，所述各出口管与不同数量的连接管连接。
4.如权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中，所述连接管可替换地与所述分配器的各出口孔连接。
5.如权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中，所述混合区形成在所述分配器的内表面，该混合区通过在制冷剂内形成涡流使流经所述入口孔的制冷剂均匀混合并将所述制冷剂分送至每一出口孔。
6.如权利要求5所述的制冷剂分配装置，其中，多个凹槽在流动方向形成。
7.如权利要求6所述的制冷剂分配装置，其中，在每一凹槽的入口和每一出口孔的出口之间形成90度的相差。
8.如权利要求6所述的制冷剂分配装置，其中，沿轴线方向从与所述凹槽连接的内端至其出口形成有螺旋形状的出口孔。
9.如权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中，所述分配器呈圆锥形。
10.如权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中，所述出口孔沿圆周方向设置在所述分配器的一端。
11.如权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中，所述出口孔沿轴线方向从与所述混合区连接的内端至其出口形成螺旋形状的流程。
12.一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，包括：
供应制冷剂的入口管；
分配器，其包括：
与所述入口管连接的入口孔；
内部形成有预定空间的混合区，致使经所述入口孔引入的制冷剂在混合区内形成涡流，从而使制冷剂均匀混合，形成在其中的混合区具有多个在分配器的内表面上以螺旋形状形成的凹槽，和
多个与该混合区可分离地连接的出口孔，以将经过所述混合区的制冷剂排出到外面；及
多根分别将经所述分配器的出口孔排出的制冷剂导引至多个室内单元的出口管；
其中，所述凹槽彼此连通，并且每一凹槽具有出口，所述出口在与每一出口孔的内端相应连接的部位被彼此分开。
13.如权利要求12所述的制冷剂分配装置，其中，还包括：多根将所述各出口管与所述分配器的至少一个出口孔有选择地连接的连接管。
14.如权利要求13所述的制冷剂分配装置，其中，所述各出口管与相同数量的连接管连接。
15.如权利要求13所述的制冷剂分配装置，其中，所述各出口管与不同数量的连接管连接。
16.如权利要求13所述的制冷剂分配装置，其中，所述连接管可替换地与所述分配器的各出口孔连接。
17.如权利要求12所述的制冷剂分配装置，其中，多个凹槽在流动方向形成。
18.如权利要求17所述的制冷剂分配装置，其中，在每一凹槽的入口和每一出口孔的出口之间形成90度的相差。
19.如权利要求17所述的制冷剂分配装置，其中，沿轴线方向从与所述凹槽连接的内端至其出口形成有螺旋形状的出口孔。
20.如权利要求12所述的制冷剂分配装置，其中，所述分配器呈圆锥形。
21.如权利要求12所述的制冷剂分配装置，其中，所述出口孔沿圆周方向被设置在所述分配器的一端上。
22.如权利要求12所述的制冷剂分配装置，其中，所述出口孔沿轴线方向从与所述混合区连接的内端至其出口形成螺旋形状的流程。
23.一种用于复合式空调器的制冷剂分配装置，包括：
供应制冷剂的入口管；
分配器，其包括：
与所述入口管连接的入口孔；
混合区，其具有在分配器的内表面上形成的多个螺旋形状的凹槽，以使经入口孔引入的制冷剂形成涡流，因而使制冷剂在所述混合区内均匀混合，和
沿轴线方向从与所述凹槽连接的内端至其出口呈螺旋形状的多个出口孔，这些出口孔与所述混合区的所述各凹槽可分离地连接，以将流经所述混合区的制冷剂分开并排出到外面；
多根将经所述分配器出口孔排放的制冷剂分别导引至多个室内单元的出口管；及
多根将所述各出口管与所述分配器的至少一个出口孔有选择地连接的连接管；
其中，所述凹槽彼此连通，并且每一凹槽具有出口，所述出口在与每一出口孔的内端相应连接的部位被彼此分开。
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