CN106369883A - 空调及用于空调的多段式蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调及用于空调的多段式蒸发器。其中，多段式蒸发器包括冷媒总路、第一冷媒支路、第二冷媒支路和分流装置，其中，分流装置包括：第一支管，其沿水平方向延伸，且其一端连接于第一冷媒支路，其周壁上开设有连通孔，连通孔与冷媒总路连通；第二支管，其沿水平方向延伸且处于第一支管的正下方或侧下方，第二支管的一端连接于第二冷媒支路；以及连接管，其两端分别连接于第一支管的另一端和第二支管的另一端，此外，本发明还提供了一种具有该多段式蒸发器的空调。本发明可使多段式蒸发器内的冷媒分流均匀，进而提高换热效率，还可提高制热模式下的制热效率。且可通过对冷媒管路合理的布置，提高多段式蒸发器的空间利用率。

Description

空调及用于空调的多段式蒸发器

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，特别是涉及一种空调及用于空调的多段式蒸发器。

背景技术

目前，现有的家用空调器的蒸发器一般为多段式(多为三段式)，尤其是壁挂式空调室内机中的蒸发器，冷媒管路反复穿设于该蒸发器的多个翅片，以利用该蒸发器的翅片进行换热。并且冷媒管路在蒸发器上采用分流的布管方式，以提高换热效率。在现有技术中，一般利用T形三通接头对冷媒进行分流，然而发明人发现，在中间制冷模式下，该T形三通接头在分流时容易使冷媒受到重力影响，从而导致上下两个支路分流不均，进而影响换热效率。

并且，目前大部分蒸发器采用“两进两出”的分流设计，即蒸发器的翅片设置两个冷媒进口和两个冷媒出口。在空调器进行制冷时，两个冷媒支路分流均匀，两个出口温度相差不大。但发明人发现，在制热过程中，两个冷媒支路冷媒汇流导致过冷，从而使制热效率降低，进而影响的空调器的APF能效值(空调全年制冷季节和制热季节给房间内提供的冷量和热量总和与所消耗总电量的比值)。

此外，现有的家用式空调器由于多段式蒸发器的尺寸受到限制，使穿设于蒸发器的翅片的冷媒管路的布置受到限制，进而使冷媒管路的设置不够精巧，或者使蒸发器的内部空间无法得到有效利用。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种解决上述问题或者至少部分地解决上述问题的空调及用于空调的多段式蒸发器。

本发明的一个目的是要使空调的蒸发器内的冷媒分流均匀，进而提高换热效率。

本发明的另一个目的是要提高空调在制热模式下的制热效率。

本发明的又一个目的是要通过对多段式蒸发器处的冷媒管路合理的布置，提高多段式蒸发器的空间利用率。

特别地，本发明提供了一种用于空调的多段式蒸发器，包括冷媒总路、第一冷媒支路、第二冷媒支路和分流装置，其中，分流装置包括：

第一支管，其沿水平方向延伸，且其一端连接于第一冷媒支路，其周壁上开设有连通孔，连通孔与冷媒总路连通；

第二支管，其沿水平方向延伸且处于第一支管的正下方或侧下方，第二支管的一端连接于第二冷媒支路；以及

连接管，其两端分别连接于第一支管的另一端和第二支管的另一端。

可选地，连接管呈圆弧形。

可选地，分流装置还包括总管，其具有连接于连通孔的直管段。

可选地，总管的连接于连通孔的直管段的轴线垂直于第一支管的轴线与第二支管的轴线所在的平面。

可选地，第一支管的连接于第一冷媒支路的一端与连通孔间的距离与第一支管的另一端与连通孔间的距离的比值为3至8。

可选地，多段式蒸发器包括前蒸发器段、中蒸发器段以及后蒸发器段，后蒸发器段包括若干翅片、冷媒总路和第一冷媒支路的部分；中蒸发器段包括若干翅片、第一冷媒支路的其余部分和第二冷媒支路的部分；前蒸发器段包括若干翅片和第二冷媒支路的其余部分；第一冷媒支路的两端均位于中蒸发器；第二冷媒支路的连接于第二支路的端部位于中蒸发器，第二冷媒支路的另一端位于前蒸发器。

可选地，冷媒总路、第一冷媒支路和第二冷媒支路均具有多根直管，且冷媒总路、第一冷媒支路和第二冷媒支路各自的多根直管中：部分直管设置于多段式蒸发器端面的外侧部，以形成多段式蒸发器的外排直管，其余直管设置于多段式蒸发器端面的内侧部，以形成多段式蒸发器的内排直管。

可选地，冷媒总路、第一冷媒支路和第二冷媒支路中直管的数量比为1：2：2；前蒸发器段、中蒸发器段以及后蒸发器段中直管的数量比为4：6：5。

可选地，冷媒总路、第一冷媒支路和第二冷媒支路均被布置成使得：在空调制冷时，冷媒先依次流经各自的、设置于多段式蒸发器的外侧部的直管，后依次流经各自的、设置于多段式蒸发器的内侧部的直管。

特别地，本发明还提供了一种空调，包括上述任一项的多段式蒸发器。

本发明的多段式蒸发器，因为其分流装置包括沿水平延伸的第一支管和位于第一支管正下方或侧下方的第二支管，且第一支管的周壁开设有连通冷媒总路的连通孔，可使冷媒总路内的冷媒在分流时水平流入第一支管，进而不受重力影响而产生分流不均匀，进而提高了蒸发器的换热效率，尤其是制冷时。

进一步地，由于第一冷媒支路的两端均位于中蒸发器段，即第一冷媒支路和第二冷媒支路的连接于分流装置的端部位于中蒸发器段，第一冷媒支路的另一端也位于中蒸发器段，第二冷媒支路的另一端位于前蒸发器段，也就是说，冷媒由后蒸发器段流入，在中蒸发器段进行分流，最后分别由中蒸发器段和前蒸发器段流出，采用这种制冷时“一进两出”的冷媒管路布置方式，即制热时“两进一出”的冷媒管路布置方式，可在制热过程中使第一冷媒支路和第二冷媒支路汇流后，继续在后蒸发器段内再次进行换热，流出蒸发器的为一路冷媒，在流出蒸发器后不需要汇流，可防止出现现有蒸发器“两进两出”布管形式存在的“流出蒸发器的为两路冷媒，流出蒸发器后需要汇流，两路冷媒汇合后导致冷媒过冷”的问题，从而可提高制热效率降，以及空调器的APF能效值。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的多段式蒸发器的示意性结构图；

图2是图1所示的多段式蒸发器的分流装置的示意性结构图；以及

图3是图1所示的多段式蒸发器在制冷模式下的示意性冷媒流向图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的多段式蒸发器的示意性结构图，图2是图1所示的多段式蒸发器的分流装置的示意性结构图。结合图1和图2所示，本发明提供了一种用于空调的多段式蒸发器10，其可包括冷媒总路100、第一冷媒支路200、第二冷媒支路300和分流装置400。分流装置400可配置成在制冷时使冷媒总路100内的冷媒经由分流装置400分别流入第一冷媒支路200和第二冷媒支路300。特别地，分流装置400可包括第一支管410、第二支管420和连接管430。其中，第一支管410可沿水平方向延伸，且其一端可连接于第一冷媒支路200，其周壁上可开设有连通孔，连通孔可与冷媒总路100连通。第二支管420可沿水平方向延伸且处于第一支管410的正下方或侧下方，第二支管420的一端可连接于第二冷媒支路300。连接管430的两端可分别连接于第一支管410的另一端和第二支管420的另一端。在该实施例中，由于分流装置400的特殊结构，可使冷媒总路100内的冷媒在分流时，尤其是制冷时的分流，冷媒水平流入第一支管410，进而不受重力影响而产生分流不均匀，进而提高了多段式蒸发器10的换热效率。

进一步地，连接管430可呈圆弧形，即第一支管410、连接管430和第二支管420可构成U形管，可使冷媒总路100内的冷媒较为顺畅、平缓地流入第二支管420。此外，分流装置400还可包括总管440，其具有连接于连通孔的直管段。总管的连接于连通孔的直管段440的轴线垂直于第一支管410的轴线与第二支管420的轴线所在的平面。优选地，第一支管410的连接于第一冷媒支路200的一端与连通孔间的距离与第一支管410的另一端与连通孔间的距离的比值可为3至8，优选为4、4.5和5等，以优化分流装置400的结构，进一步保证分流均匀性。

图3是图1所示的多段式蒸发器在制冷模式下的示意性冷媒流向图。如图3所示，在本发明的一些实施例中，多段式蒸发器10可包括前蒸发器段500、中蒸发器段600以及后蒸发器段700，即为三段式弯折状。其中，后蒸发器段700可包括若干翅片、冷媒总路100和第一冷媒支路200的部分。中蒸发器段600可包括若干翅片、第一冷媒支路200的其余部分和第二冷媒支路300的部分。前蒸发器段500可包括若干翅片和第二冷媒支路300的其余部分。且第一冷媒支路200的两端均可位于中蒸发器，第二冷媒支路300的连接于第二支路的端部可位于中蒸发器，第二冷媒支路300的另一端可位于所述前蒸发器，以使冷媒由后蒸发器流入，在中蒸发器进行分流，最后分别由中蒸发器和前蒸发器流出。

也就是说，该多段式蒸发器10的冷媒管路采用以下布置方式：在工作时，尤其制冷时，冷媒总路100由后蒸发器段700穿入并从后蒸发器段700穿出，穿出后利用分流装置400进行分流后进入第一冷媒支路200和第二冷媒支路300，第一冷媒支路200穿入中蒸发器段600，在穿出中蒸发器段600后穿入后蒸发器段700，在穿出后蒸发器段700后再次穿入中蒸发器段600，最后由中蒸发器段600穿出；第二冷媒支路300穿入中蒸发器段600，在穿出中蒸发器段600后穿入前蒸发器段500，最后由前蒸发器段500穿出。

在本发明的一些实施例中，冷媒总路100、第一冷媒支路200和第二冷媒支路300可均具有多根直管520，且冷媒总路100、第一冷媒支路200和第二冷媒支路300各自的多根直管520中：部分直管520设置于多段式蒸发器10端面的外侧部，以形成多段式蒸发器10的外排直管520，其余直管520设置于多段式蒸发器10端面的内侧部，以形成多段式蒸发器10的内排直管520。冷媒总路100、第一冷媒支路200和第二冷媒支路300还可均具有多根弧形弯管，每个弧形弯管用于连接两个直管520。

进一步地，第一冷媒支路200和第二冷媒支路300中直管520的数量优先为相等，也就是说，尽可能地使第一冷媒支路200和第二冷媒支路300的长度比为0.8至1.2，优选为1，以充分利用本发明中特别的分流装置400的能够进行约为1:1的分流，保证多段式蒸发器10的热交换效果。例如，冷媒总路100、第一冷媒支路200和第二冷媒支路300中直管520的数量比可为1：2：2，例如其数量分别为5根、10根和10根。

在本发明的一些实施例中，前蒸发器段500、中蒸发器段600以及后蒸发器段700中直管520的数量比为4：6：5，例如8根、12根和10根，以通过对空调的多段式蒸发器10处的冷媒总路100、第一冷媒支路200和第二冷媒支路300的合理的布置，提高多段式蒸发器10的空间利用率。此外，冷媒总路100、第一冷媒支路200和第二冷媒支路300均可被布置成使得：在空调制冷时，冷媒先依次流经各自的、设置于多段式蒸发器10的外侧部的直管520，后依次流经各自的、设置于多段式蒸发器10的内侧部的直管520，也就是说，冷媒在流入多段式蒸发器10后，首先流经多段式蒸发器10的翅片的外侧，然后流经多段式蒸发器10翅片的内侧，最后流出多段式蒸发器10，以使冷媒在液态时具有更大的换热面积，进而提高多段式蒸发器10的换热效率。

进一步地，冷媒总路100可由后蒸发器段700的中间的外侧穿入，然后沿外排直管向下延伸至后蒸发器段700的下端，再沿后蒸发器段700下端的内排直管延伸至后蒸发器段700的中部；冷媒总路100由后蒸发器段700中部的内侧穿出，与中蒸发器段600中部外侧的分流装置(即为位于中蒸发器中部的外排直管)相连，利用分流装置将冷媒总路100分流为第一冷媒支路200和第二冷媒支路300；第一冷媒支路200由中蒸发器段600的中部的外排直管向上延伸，然后穿出中蒸发器段600而穿入后蒸发器段700上端的外排直管，然后向下延伸至后蒸发器段700中部的内排直管，再沿该内排直管延伸回中蒸发器段600上端的内排直管，最后沿着中蒸发器段600的内排直管向下延伸至中蒸发器段600底端并穿出；第二冷媒支路300由中蒸发器段600的中部的外排直管向下延伸至中蒸发器段600底端的外排直管，然后穿出中蒸发器段600并穿入前蒸发器段500顶端的外排直管，之后沿着前蒸发器段500的外排直管向下延伸至其底端的外排直管，然后沿着前蒸发器段500的内排直管延伸回前蒸发器段500的顶端并穿出前蒸发器段500。

需要注意的是，由于多段式蒸发器10在制冷和制热过程中冷媒逆向流动循环，导致冷媒在循环回路中的流动方向相反，因此，在上述实施例中，多段式蒸发器10在制热模式下的管路流动方向相反，此处对其原理及具体流向不一一赘述。由于第一冷媒支路200的两端均位于中蒸发器段600，即第一冷媒支路200和第二冷媒支路300的连接于分流装置400的端部位于中蒸发器段600，第一冷媒支路200的另一端也位于中蒸发器段600，第二冷媒支路300的另一端位于前蒸发器段500，也就是说，冷媒由后蒸发器段700流入，在中蒸发器段600进行分流，最后分别由中蒸发器段600和前蒸发器段500流出，采用这种制冷时“一进两出”的冷媒管路布置方式，即制热时“两进一出”的冷媒管路布置方式，可在制热过程中使第一冷媒支路200和第二冷媒支路300汇流后，继续在后蒸发器段700内再次进行换热，流出蒸发器的为一路冷媒，在流出蒸发器后不需要汇流，可防止出现现有蒸发器“两进两出”布管形式存在的“流出蒸发器的为两路冷媒，流出蒸发器后需要汇流，两路冷媒汇合后导致冷媒过冷”的问题，从而可提高制热效率降，以及空调器的APF能效值。

本发明的实施例还提供了一种空调，其室内机内设置有上述任一实施例所述的多段式蒸发器10。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于空调的多段式蒸发器，包括冷媒总路、第一冷媒支路、第二冷媒支路和分流装置，其中，所述分流装置包括：

第一支管，其沿水平方向延伸，且其一端连接于所述第一冷媒支路，其周壁上开设有连通孔，所述连通孔与所述冷媒总路连通；

第二支管，其沿水平方向延伸且处于所述第一支管的正下方或侧下方，所述第二支管的一端连接于所述第二冷媒支路；以及

连接管，其两端分别连接于所述第一支管的另一端和所述第二支管的另一端。

2.根据权利要求1所述的多段式蒸发器，其中

所述连接管呈圆弧形。

3.根据权利要求1所述的多段式蒸发器，其中

所述分流装置还包括总管，其具有连接于所述连通孔的直管段。

4.根据权利要求3所述的多段式蒸发器，其中

所述总管的连接于所述连通孔的所述直管段的轴线垂直于所述第一支管的轴线与所述第二支管的轴线所在的平面。

5.根据权利要求1所述的多段式蒸发器，其中

所述第一支管的连接于所述第一冷媒支路的一端与所述连通孔间的距离与所述第一支管的另一端与所述连通孔间的距离的比值为3至8。

6.根据权利要求1所述的多段式蒸发器，包括前蒸发器段、中蒸发器段以及后蒸发器段，其中

所述后蒸发器段包括若干翅片、所述冷媒总路和所述第一冷媒支路的部分；

所述中蒸发器段包括若干翅片、所述第一冷媒支路的其余部分和所述第二冷媒支路的部分；

所述前蒸发器段包括若干翅片和所述第二冷媒支路的其余部分；

所述第一冷媒支路的两端均位于所述中蒸发器；

所述第二冷媒支路的连接于所述第二支路的端部位于所述中蒸发器，所述第二冷媒支路的另一端位于所述前蒸发器。

7.根据权利要求6所述的多段式蒸发器，其中

所述冷媒总路、所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路均具有多根直管，且

所述冷媒总路、所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路各自的所述多根直管中：部分直管设置于所述多段式蒸发器端面的外侧部，以形成所述多段式蒸发器的外排直管，其余直管设置于所述多段式蒸发器端面的内侧部，以形成所述多段式蒸发器的内排直管。

8.根据权利要求7所述的多段式蒸发器，其中

所述冷媒总路、所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路中直管的数量比为1：2：2；

所述前蒸发器段、所述中蒸发器段以及所述后蒸发器段中直管的数量比为4：6：5。

9.根据权利要求7所述的多段式蒸发器，其中

所述冷媒总路、所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路均被布置成使得：在所述空调制冷时，冷媒先依次流经各自的、设置于所述多段式蒸发器的外侧部的直管，后依次流经各自的、设置于所述多段式蒸发器的内侧部的直管。

10.一种空调，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的多段式蒸发器。