CN102607216A - 旋流冷媒分路体 - Google Patents

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李孔清
邹声华
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Hunan University of Science and Technology
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Abstract

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调换热器用的旋流冷媒分路体。本发明包括一个圆筒形的主体，其一端端面封闭，另一端端面上设有若干分路出孔，主体内腔为分流内腔，所述分路出孔与分流空腔联通；位于主体封闭端的主体侧壁上开有一个切向冷媒入口孔，冷媒入口孔的中心线与主体的中心线垂直但不相交，与分流空腔内壁切线接近并平行，使插入冷媒入口孔内的供液管中的冷媒切向进入分流空腔内。本发明的分流效果好且受重力影响很少，安装灵活，结构简单，加工难度降低，更具有经济和技术优势。

Description

旋流冷媒分路体
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调换热器用的旋流冷媒分路体。
背景技术
制冷系统中，直接蒸发供液的紧凑空气冷却器，为保证制冷剂管道中最佳的换热效果和制冷剂流速，必须采用多路盘管并联的形式，这样一方面可以达到最佳的换热效果，另一方面可以保持最佳的制冷剂流速，并把压力降限制在一定范围内。而膨胀阀或毛细管出来的制冷剂通常是气液两相的气泡流或软塞流型的混合物，分路体的目的就是将两相制冷剂充分混合，再等量地分配到各路盘管中去。
目前，空调器尤其是家用空调器采用的主要是压降型的分路体。经膨胀阀或毛细管出口进入分路体的气液两相制冷剂，首先通过内设的节流孔板，由于节流孔板截面突然收缩，使制冷剂的动压升高，流速增大，在通过节流孔板时两侧形成压差。在节流孔板的后侧设有一混合室，高速的制冷剂在进入混合室后产生涡流，从而使制冷剂气液两相充分混合，再沿分液管均匀进入各路蒸发盘管。这种分路体通过对制冷剂的节流，产生湍流，使两相制冷剂充分混合，有较大的压力降，同时制冷剂流量变化很大时，节流孔径需要相应调整，给实际使用带来一系列问题。此外压降型的分路体在安装时也必须注意出口需要尽量按重力方向布置，减少由于气液密度的差异而带来的分液不均现象，但在狭小的空调空间中往往很难得到保证。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种分流效果好且受重力影响很少，安装灵活，结构简单，加工难度降低的旋流冷媒分路体。
本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该旋流冷媒分路体，主要应用于空调换热器，它包括一个圆筒形的主体，其一端端面封闭，另一端端面上设有若干分路出孔，主体内腔为分流内腔，所述分路出孔与分流空腔联通；位于主体封闭端的主体侧壁上开有一个切向冷媒入口孔，冷媒入口孔的中心线与主体的中心线垂直但不相交，与分流空腔内壁切线接近并平行，使插入冷媒入口孔内的供液管中的冷媒切向进入分流空腔内。
更进一步，所述分流空腔的横截面积在冷媒流动方向上即往分路出孔的方向上逐渐增加。
为了气液两相冷媒更好地混合均匀，所述分流空腔内壁加工成螺纹形状。
为了便于分路管道的安装，所述主体设有分路出孔的端面为向主体中心凸起的斜面，所述分路出孔均布于其圆周边附近，分路出孔中心线相对于主体中心线向外侧倾斜。
本发明利用高压冷媒切向进入分路体分流空腔内，形成螺旋形流动，增加紊流度，从而达到充分混合均匀气液两相冷媒。本发明冷媒分路体结构简单，冷媒入口与冷媒各分流出口在空间上大致呈90度，其主要原理是利用离心力进行气液混合，与传统分路体的主要区别在于，本发明冷媒分路体利用了动、静压的相互转换。本发明的分流效果受重力影响很少，安装灵活，结构简单，加工难度降低，更具有经济和技术优势。
附图说明
图1是本发明实施例的主视图。
图2是图1的右视图。
图3是图1的仰视图。
图4是图3的A-A向剖视图。
图5是本发明实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
    下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
参见图1、图2、图3、图4和图5，本实施例包括圆筒形的主体2。从图4和图5中可见，主体2右端端面封闭，主体2左端端面上设有3个分路出孔1；从图中还可见，主体2的左端面为向主体中心凸起的斜面，3个分路出孔1均布于左端面的圆周边附近，分路出孔1的中心线相对于主体2的中心线向外侧倾斜，这样便于各分路管道安装于各分路出孔1上。主体2的内腔为分流内腔3，分路出孔1与分流空腔3联通。从图中可看到，位于主体2封闭端的主体侧壁上开有一个切向冷媒入口孔4，冷媒入口孔4的中心线与主体2的中心线垂直但不相交，与分流空腔3的内壁切线接近并平行，使插入冷媒入口孔内的供液管中的冷媒切向进入分流空腔3内。主体2是一个一端直径大于另一端直径的呈小喇叭状圆筒形构件，也就是说分流空腔3的横截面积在冷媒流动方向上即往分路出孔1的方向上逐渐增加。
为更好混合均匀，分流空腔3的内壁亦可加工成螺纹形状，以进一步强化气液两相冷媒混合的均匀程度。
空调运行时，高速的气液两相冷媒从图4所示的分流空腔3右侧切向进入，沿分流空腔3内壁形成向右运动的螺旋流动，在离心力的作用下气液充分混合，同时由于分路体空腔3横截面在冷媒流动方向上面积逐渐增加，流速降低，静压升高，部分气相冷媒相变为液相冷媒，在分流空腔3的左侧底部形成一个均匀的压力场，在同样的压力作用下，冷媒从分路出孔1流出，均匀分配到其相应的流路当中。从图4中还可见，在分流空腔3内的左侧中心位于分路出孔1附近，有一个椎形的加工体，此椎形加工体可用于冷媒的导流。
采用本发明的分路体，供液管可比传统的更小。在同样的冷媒质量流量下，进入分路体空腔的速度更大，其螺旋运动的强度也越大，气液混合得更均匀，分流效果更好。在传统分路体中进口供液管的内径比节流孔口更大，制冷剂的速度在孔口前沿已被降低，气液两相流通过时均匀性差（易造成两相分离），而本发明可避免进口供液管中发生相分离。
经过实验证明，本发明具有更好的分液效果，分液更加均匀，制冷量有所提高，不受进口质量流速和蒸气干度的影响，其混合的动力是离心力，因而安装时的倾斜角对其分液效果也只有微弱的影响。冷媒入口孔和分路出孔的大致90度交错布置亦很好适用于狭小空间安装。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。 

Claims (4)

1.一种旋流冷媒分路体，主要应用于空调换热器，其特征在于：它包括一个圆筒形的主体，其一端端面封闭，另一端端面上设有若干分路出孔，主体内腔为分流内腔，所述分路出孔与分流空腔联通；位于主体封闭端的主体侧壁上开有一个切向冷媒入口孔，冷媒入口孔的中心线与主体的中心线垂直但不相交，与分流空腔内壁切线接近并平行，使插入冷媒入口孔内的供液管中的冷媒切向进入分流空腔内。
2.根据权利要求1所述的旋流冷媒分路体，其特征在于：所述分流空腔的横截面积在冷媒流动方向上即往分路出孔的方向上逐渐增加。
3.根据权利要求1或2所述的旋流冷媒分路体，其特征在于：所述分流空腔内壁加工成螺纹形状。
4.根据权利要求3所述的旋流冷媒分路体，其特征在于：所述主体设有分路出孔的端面为向主体中心凸起的斜面，所述分路出孔均布于其圆周边附近，分路出孔中心线相对于主体中心线向外侧倾斜。
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