CN114061182A - 管道组件和制冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供管道组件和制冷系统。该管道组件包括：入口部，其沿入口轴线延伸；出口部，其沿出口轴线延伸，其中，入口轴线与出口轴线之间形成预定角度；过渡部，其附接在入口部与出口部之间，并且限定过渡轴线；腔，其从入口部穿过过渡部延伸到出口部；以及第一整流部，其包括附接到腔的内壁上的多个导流板，其中，第一整流部至少包括成角度地连接的第一导流板和第二导流板，第一导流板和第二导流板构造为与出口轴线的一部分和过渡轴线的一部分平行地延伸。本申请的管道组件和制冷系统具有简单可靠、易于实施、使用方便等优点。工作流体的平行性得到了显著的改善，并且降低了液态组分的含量。

Description

管道组件和制冷系统

技术领域

本申请涉及制冷系统结构领域。更具体而言，本申请涉及一种管道组件，其旨在提供改善的流体传输。本申请还涉及一种包括上述管道组件的制冷系统。

背景技术

制冷回路通常设置有用于传输工作流体的管道。例如，从蒸发器输出的工作流体将被供应至压缩机，并且压缩机可以是离心压缩机。从蒸发器输出的工作流体通常带有显著的涡流并且可以包括夹带在气态组分中的液态组分。这些涡流和液态组分将会对制冷回路的整体性能造成不利的影响。

因此，存在对于新的流体传输解决方案的持续需求。所期望的是新的解决方案至少能够在一定程度上缓解上述问题。

发明内容

本申请一方面的目的在于提供一种管道组件，其旨在改善工作流体的均匀性并至少部分地去除液态组分。本申请另一方面的目的在于提供一种包括上述管道组件的制冷系统。

本申请的目的是通过如下技术方案实现的：

一种管道组件，包括：

入口部，其沿入口轴线延伸；

出口部，其沿出口轴线延伸，其中，入口轴线与出口轴线之间形成预定角度；

过渡部，其附接在入口部与出口部之间，并且限定过渡轴线；

腔，其从入口部穿过过渡部延伸到出口部；以及

第一整流部，其包括附接到腔的内壁上的多个导流板，其中，第一整流部至少包括成角度地连接的第一导流板和第二导流板，第一导流板和第二导流板构造为与出口轴线的一部分和过渡轴线的一部分平行地延伸。

在上述管道组件中，可选地，第一导流板和第二导流板设置为互相垂直的，并且第一导流板和第二导流板的更靠近出口部的后缘设置为与出口轴线和/或过渡轴线相垂直。

在上述管道组件中，可选地，还包括第二整流部，第二整流部设置在第一整流部的上游和/或下游，并且包括附接到腔的内壁上的多个第三导流板。

在上述管道组件中，可选地，第二整流部与第一整流部构造为彼此间隔开。

在上述管道组件中，可选地，各个第三导流板的两端分别附接到腔的内壁。

在上述管道组件中，可选地，各个第三导流板构造为互相平行的，并且与过渡轴线的一部分平行地延伸。

在上述管道组件中，可选地，各个第三导流板的更靠近出口部的后缘设置为与过渡轴线和/或出口轴线相垂直。

在上述管道组件中，可选地，第一整流部由多孔材料制成，第二整流部由多孔材料制成 。

在上述管道组件中，可选地，预定角度构造为在45度与135度之间。

一种制冷系统，包括

制冷回路，其包括蒸发器和压缩机；

上述管道组件，其中，入口部附接到蒸发器的出口端，并且出口部附接到压缩机的入口端。

在上述制冷系统中，可选地，管道组件布置为使得入口轴线定向为大致垂直，并且使得出口轴线定向为大致水平。

本申请的管道组件和制冷系统具有简单可靠、易于实施、使用方便等优点。制冷系统的工作流体的均匀性得到了显著的改善，并且减少了液态组分的含量。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述。本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造，并可能包含夸张性显示。附图也并非一定按比例绘制。

图1是根据本申请的一个实施例的管道组件的局部横截面立体视图。

图2是根据本申请的另一个实施例的管道组件的立体示意图。

图3是从入口部方向所见的图2所示实施例的视图。

图4是从出口部方向所见的图2所示实施例的视图。

图5是图2所示实施例的横截面视图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本申请的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限制了本申请的保护范围。

首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中的方向来定义的。这些方位是相对的概念，并且因此将根据其所处于的位置和状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性的。

此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征来说，这些技术特征（或其等同物）能够继续组合，从而获得未在本文中直接提及的其他实施例。

应当注意的是，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的组件。

图1是根据本申请的一个实施例的管道组件的局部横截面立体视图。管道组件100包括依次延伸的入口部111、过渡部112和出口部113。入口部111可构造为沿入口轴线延伸，过渡部112可构造为沿过渡轴线延伸，并且出口部113可构造为沿出口轴线延伸。在图示的实施例中，入口轴线可为大致与箭头A1相平行，出口轴线可为大致与箭头A2相平行，并且过渡轴线的两端分别与出口轴线和入口轴线相切，以便提供从入口轴线到出口轴线之间的平滑过渡。根据实际需要，入口轴线和出口轴线可以分别定位在预定的方向上，以便在它们之间形成预定角度。在一个实施例中，预定角度为在45到135度之间。在图示的实施例中，预定角度可为大致90度。

入口部111、过渡部112和出口部113可共同包围腔101。腔101的边缘可由入口部111、过渡部112和出口部113的内壁来限定，并且提供从入口部111到出口部113的流体连通。在本文中，腔101的内壁指的是入口部111、过渡部112和出口部113中的一个或多个的内壁。此外，入口部111、过渡部112和出口部113的壁厚可为大致相同的，或者可根据实际需要而提供逐渐变化的壁厚。入口部111、过渡部112和出口部113可以构造为一体的，也可分别制造并且然后组装到一起。

入口部111、过渡部112和出口部113可以构造为具有大致圆形、椭圆形或其他曲线形状的横截面，并且横截面的尺寸可沿着入口轴线、过渡轴线和出口轴线而发生变化。在一个实施例中，入口部111的圆形横截面具有第一直径，出口部113的圆形横截面具有第二直径，并且第一直径大于第二直径。过渡部112的圆形横截面可逐渐地从第一直径改变为第二直径。

管道组件100还包括第一整流部120。第一整流部120包括附接到腔101的内壁上的多个导流板。在图示的实施例中，第一整流部120包括互相垂直地连接的第一导流板121和第二导流板122。根据实际需要，第一整流部120还可包括一个或多个与第一导流板121相平行的导流板，以及一个或多个与第二导流板122相平行的导流板。在一个实施例中，第一导流板121和第二导流板122与出口轴线的一部分以及过渡轴线的一部分平行地延伸。在一个实施例中，第一导流板121和第二导流板122与过渡轴线的一部分平行地延伸。在图示的实施例中，出于清楚的缘故，仅示出了与过渡轴线的一部分相平行的第一导流板121和第二导流板122的一部分。本领域技术人员容易理解的是，第一导流板121和第二导流板122还可具有其他未示出的形状和位置。

第一导流板121和第二导流板122可布置为相对彼此形成预定的角度。例如，第一导流板121和第二导流板122可构造为相互垂直的，也可相对于彼此成角度。第一导流板121和第二导流板122可以如图所示的那样沿着管道组件100圆形横截面的直径布置，并且经过圆形横截面的圆形。第一导流板121和第二导流板122也可布置为偏离圆心，或具有其他非对称的分布图案。

第一导流板121和第二导流板122包括更靠近入口部111的前缘以及更靠近出口部113的后缘。第一导流板121和第二导流板122的前缘可以位于过渡部112的某一横截面上，并且第一导流板121和第二导流板122的后缘可以位于出口部113的某一横截面上。在一个实施例中，第一导流板121和第二导流板122的后缘设置为与出口轴线相垂直，并且位于出口部113的同一横截面上，如下文参考图5示意性地示出。第一导流板121和第二导流板122的后缘也可设置为与过渡轴线相垂直，并且位于过渡部112的同一横截面上。在一个实施例中，第一导流板121和第二导流板122的前缘可以设置为与过渡轴线相垂直，或者与过渡轴线形成一定的角度，并且第一导流板121和第二导流板122的前缘可以设置在过渡部112的同一横截面上。

本文中所称的前缘和后缘是相对于工作流体的流动方向来限定的。例如，在图1所示的实施例中，前缘是导流板位于工作流体的流动路径的上游处的一端，且后缘是导流板位于工作流体的流动路径的下游端处的一端。因此，各个导流板的前缘更加靠近入口部，而各个导流板的后缘更加靠近出口部。

在使用中，工作流体从入口部111处大致在箭头A1所示的方向上进入管道组件100。工作流体中可以带有随机方向的涡流以及夹带的液体组分。当工作流体行进到第一整流部120处时，第一导流板121和第二导流板122将至少部分地破坏工作流体中的涡流，使得工作流体至少部分地趋于改变为具有沿过渡轴线或沿出口轴线行进的平行移动的流动路径的流体，使得离开出口部113的流体变为沿平行的流动路径来行进。此外，工作流体中的液体组分可以至少部分地由第一整流部120集捕，使得液体组分在第一整流部120处被阻挡或吸附并且至少部分地阻止液体组分通过出口部113离开。此外，在管道组件100如图1中所示的方向安装的情况下，入口轴线大致设置在垂直方向上，并且第一整流部120的至少一部分在垂直方向上面朝入口部111。因此，被阻挡或吸附的液体组分可以在重力的作用下滴落，并且从入口部111离开管道组件100。

本文中所称的垂直方向指的是重力所作用的方向，并且本文中所称的水平方向指的是水平面所在的方向。典型地，水平方向与垂直方向是互相垂直的。

第一整流部120可以由多孔材料制成，以提高对液体组分的集捕能力。第一整流部120也可以由不包含孔隙的普通材料制成。多孔材料包括但不限于泡沫合金等。第一导流板121和第二导流板122可具有大致均匀的厚度，也可构造为具有不同的厚度或变化的厚度。

图2至图5示出了本申请的管道组件的另一个实施例。图2用虚线示意性地示出了从管道组件100的外部不能直接观察到的部件。图2中的实施例在图1的实施例的基础上增加了第二整流部130。如图所示，第二整流部130包括设置在第一整流部120的上游处的多个第三导流板131、132和133。第三导流板131、132和133的两端可以附接到腔101的内壁上。此外，第三导流板也可以附接到入口部111上游的部件处，并且延伸进入到入口部111中，或延伸穿过入口部111并延伸到过渡部112中。各个第三导流板131、132和133可构造为相互平行的，并且可以构造为等距离或非等距离地间隔开。

图示的实施例中的第二整流部130包括三个第三导流板。根据实际需要，也可以在第二整流部130处提供更多或更少的第三导流板。

在图示的实施例中，第二整流部130位于第一整流部120的上游处。然而，根据实际需要，第二整流部也可设置在第一整流部的下游处，或者在第一整流部的上游和下游处分别设置有第二整流部。

各个第三导流板131、132和133可以与过渡轴线的一部分平行地延伸。第三导流板131、132和133可以具有更靠近入口部111的前缘和更靠近出口部113的后缘。如图5中所示，在一个实施例中，各个第三导流板的后缘可设置为与过渡轴线相垂直并且位于过渡部的同一横截面上。在另一个实施例中，各个第三导流板的前缘也可设置为与过渡轴线相垂直的，并且可以位于过渡部的同一横截面上。此外，各个第三导流板的前缘也可以设置为与过渡轴线形成一定的角度。在第二整流部设置于第一整流部的上游的情况下，第三导流板的后缘也可设置为与出口轴线相垂直并且位于出口部的同一横截面上。

如图所示，各个第三导流板可构造为与第一导流板121大致平行的，或构造为与第一导流板和第二导流板之一的前缘大致平行的，以初步提供期望的流体导向功能。如图3中所示，第三导流板132大致遮蔽了第一导流板121，并且第一整流部120的至少一部分是在入口部111处可见的。如图4中所示，当从出口部113观察时，可以观察到的是互相垂直地设置的第一导流板121和第二导流板122的后缘，并且第二整流部130是不可见的。此外，各个第三导流板可具有大致相同的壁厚，或者可根据实际需要具备不同的壁厚或变化的壁厚。

在使用中，工作流体从入口部111进入并且首先由第二整流部130进行初步整流。第三导流板的布置有利于初步破坏涡流，以便提供工作流体的平行流动路径。第二整流部130也可至少部分地集捕工作流体中的液体组分，并且使得液体组分能够在重力的作用下从第二整流部130滴落并通过入口部111离开管道组件100。

类似地，第二整流部130也可由多孔材料制成，以提高对液体组分的集捕能力。第二整流部130也可以由不包含孔隙的普通材料制成。多孔材料包括但不限于泡沫合金等。第二整流部130可采用与第一整流部120相同的材料制成，也可采用与第一整流部120不同的材料制成。

在制造期间，第一整流部120和第二整流部130可以分别制造，并且然后附接到管道组件100之内。附接方式可以采用粘合、螺栓连接、焊接等连接手段。第一整流部120和/或第二整流部130也可构造为与入口部111、过渡部112和出口部113一体的，并且可以一体成型地制造。

本申请还提供一种制冷系统。该制冷系统可包括串联在制冷回路中的蒸发器和压缩机。根据上文所描述的管道组件可附接在蒸发器与压缩机之间。例如，管道组件100的入口部111可附接到未示出的蒸发器的出口端，并且管道组件100的出口部113可附接到未示出的压缩机的入口端。制冷回路可以被合适地定向，使得管道组件100布置为使得入口轴线大指定为在垂直方向上，且/或出口轴线大致定位在水平方向上。

容易理解的是，制冷回路还可以包括冷凝器和方向阀等部件。

在使用中，从蒸发器输出的工作流体可以带有非期望的涡流和液体组分，并且工作流体的流动路径是随机且互相交错的。工作流体通过入口部111进入管道组件100，并且经由第一整流部120或者第一整流部120和第二整流部130来进行整流。在此过程中，工作流体中的涡流至少部分地被消除，并且从出口部113离开管道组件100的工作流体趋于具有大致互相平行的流动路径。此外，夹带在工作流体中的液态组分也可以至少部分地由第一整流部120及第二整流部130来集捕，并且从出口部130离开的工作流体趋于具有更少的液态组分。

此外，本申请的管道组件并不限于以上公开的用途，而是可以装设在任何合适的制冷回路中的位置处，并且仍然能够提供改善的工作流体平行性、均匀性和带液程度。

通过采用本申请的管道组件和制冷系统，可以有效地改善制冷回路中的工作流体的平行性，并且减少非期望的液体组分，从而有效地提高了制冷回路的整体效率。在一个实施例中，采用本申请的管道组件的制冷系统可以获得1-3%的性能提升。

本说明书参考附图来公开本申请，并且还使本领域中的技术人员能够实施本申请，包括制造和使用任何装置或系统、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本申请的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域中的技术人员想到的其他实例。只要此类其他实例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他实例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他实例应当被认为处于由本申请请求保护的技术方案所确定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种管道组件，其特征在于，包括：

入口部，其沿入口轴线延伸；

出口部，其沿出口轴线延伸，其中，所述入口轴线与所述出口轴线之间形成预定角度；

过渡部，其附接在所述入口部与所述出口部之间，并且限定过渡轴线；

腔，其从所述入口部穿过所述过渡部延伸到所述出口部；以及

第一整流部，其包括附接到所述腔的内壁上的多个导流板，其中，所述第一整流部至少包括成角度地连接的第一导流板和第二导流板，所述第一导流板和所述第二导流板构造为与所述出口轴线的一部分和所述过渡轴线的一部分平行地延伸。

2.根据权利要求1所述的管道组件，其特征在于，所述第一导流板和所述第二导流板设置为互相垂直的，并且所述第一导流板和所述第二导流板的更靠近所述出口部的后缘设置为与所述出口轴线和/或所述过渡轴线相垂直。

3.根据权利要求2所述的管道组件，其特征在于，还包括第二整流部，所述第二整流部设置在所述第一整流部的上游和/或下游，并且包括附接到所述腔的内壁上的多个第三导流板。

4.根据权利要求3所述的管道组件，其特征在于，所述第二整流部与所述第一整流部构造为彼此间隔开。

5.根据权利要求3所述的管道组件，其特征在于，各个所述第三导流板的两端分别附接到所述腔的内壁。

6.根据权利要求3所述的管道组件，其特征在于，各个所述第三导流板构造为互相平行的，并且与所述过渡轴线的一部分平行地延伸。

7.根据权利要求3所述的管道组件，其特征在于，各个所述第三导流板的更靠近所述出口部的后缘设置为与所述过渡轴线和/或所述出口轴线相垂直。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的管道组件，其特征在于，所述第一整流部由多孔材料制成，所述第二整流部由多孔材料制成。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的管道组件，其特征在于，所述预定角度构造为在45度与135度之间。

10.一种制冷系统，其特征在于，包括

制冷回路，其包括蒸发器和压缩机；

根据权利要求1-9中任一项所述的管道组件，其中，所述入口部附接到所述蒸发器的出口端，并且所述出口部附接到所述压缩机的入口端。

11.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述管道组件布置为使得所述入口轴线定向为大致垂直，并且使得所述出口轴线定向为大致水平。

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