CN114811848A - 管路结构、换热装置及空调器 - Google Patents

Abstract

涉及空调器技术领域，本申请公开一种管路结构、换热装置及空调器，该管路结构包括分流器和集流管组件，分流器的进口端用于与节流装置连通；集流管组件包括至少一个集液出管，集液出管的一端与分流器的出口端连通，集液出管的另一端通过流液口与换热装置连通，换热装置的高度为H，分流器的高度H₁满足：H₁≤0.4H，至少一个流液口的高度H₂满足：H₂≤0.4H，且|H₂‑H₁|≤0.35H。集流出管内流体的流动流程较短，沿程损失较小，在制热过程中换热装置下端流路的表面霜层可以在较高温度的流体温度状态下被融化，合理分配能量资源，提升用户的体验感。

Description

管路结构、换热装置及空调器

技术领域

本申请总体来说涉及空调器技术领域，具体而言，公开了一种管路结构、换热装置及空调器。

背景技术

空调器的四大零部件分别是压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，四大零部件的高工作效率提高空调系统性能，目前市场上空调器的室外机换热器的规模以及空间定位多样性，整机换热能效高首先要保证换热器高效。

在低温的制热工况下，结霜常常是困扰换热器换热性能的大问题，换热器表面会由于温度低于0℃而结霜，厚厚的霜层紧紧附着在换热器表面上，导致换热器表面热阻增大，无法正常进行换热，影响换热效率。

发明内容

本申请在于提供一种管路结构、换热装置及空调器，其可以解决现有技术中换热器表面结霜影响换热效率的技术问题。

为实现上述发明目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种管路结构，包括：

分流器，其进口端用于与节流装置连通；以及

集流管组件，包括至少一个集液出管，所述集液出管的一端与所述分流器的出口端连通，所述集液出管的另一端通过流液口与所述换热装置连通，所述换热装置的高度为H，所述分流器的高度H₁满足：H₁≤0.4H，至少一个所述流液口的高度H₂满足：H₂≤0.4H，且|H₂-H₁|≤0.35H。

根据本申请的一实施方式，其中所述流液口设置于所述分流器的上方。

根据本申请的一实施方式，其中所述分流器的高度H₁满足：0.05H≤H₁≤0.25H。

根据本申请的一实施方式，其中所述集流管组件还包括与所述分流器的进口端连通的集液进管，所述集液进管远离所述分流器的一端通过冷媒进口与所述节流装置连通。

根据本申请的一实施方式，其中所述冷媒进口的高度为H₃，所述分流器的高度H₁满足：0.95H₃≤H₁≤1.05H₃。

根据本申请的一实施方式，其中所述分流器内设置有射流环。

根据本申请的一实施方式，其中所述集液出管设置有四个，各所述流液口均设置于所述分流器的上方，其中两个所述流液口的高度H₂均满足：0.05H≤H₂≤0.4H。

第二方面，本申请提供了一种换热装置，包括换热管和前述所述的管路结构，集液出管通过流液口与换热管连通。

根据本申请的一实施方式，其中所述换热管外套设有换热翅片。

第三方面，本申请提供了一种空调器，包括如前述所述的换热装置，所述换热装置包括冷凝器。

根据本申请公开的管路结构、换热装置及空调器，该管路结构包括分流器和集流管组件，分流器的进口端用于与节流装置连通；集流管组件包括至少一个集液出管，集液出管的一端与分流器的出口端连通，集液出管的另一端通过流液口与换热装置连通，换热装置的高度为H，分流器的高度H₁满足：H₁≤0.4H，至少一个流液口的高度H₂满足：H₂≤0.4H，且|H₂-H₁|≤0.35H。本申请通过将分流器设置于换热装置的下半区域，同时限制流液口的高度，使得至少一个集流出管的管路长度相对较短，集流出管内的流体的流动流程较短，其沿程损失较小，通过集流出管与换热装置连通，实现在制热过程中换热装置下端流路的表面霜层可以在较高温度的流体温度状态下被融化，合理分配能量资源，提升用户的体验感。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种管路结构的整体结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种管路结构主要用于体现分流器的结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种管路结构主要用于体现流液口的结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的一种空调器的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、管路结构；11、分流器；12、集液出管；13、流液口；14、集液进管；

20、换热装置；21、U型管；22、分气出管；23、集气管；

30、压缩机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

而且，术语“包括”、“包含”和“具有”以及他们的任何变形或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参照图1-图3，本公开实施例提供了一种管路结构1，该管路结构1包括分流器11和集流管组件，分流器11的进口端用于与节流装置连通；集流管组件包括至少一个集液出管12，集液出管12的一端与分流器11的出口端连通，集液出管12的另一端通过流液口13与换热装置20连通，换热装置20的高度为H，分流器11的高度H₁满足：H₁≤0.4H，至少一个流液口13的高度H₂满足：H₂≤0.4H，且|H₂-H₁|≤0.35H。

通过将分流器11设置于换热装置20的下半区域，同时限制流液口13的高度，使得至少一个集流出管的管路长度相对较短，集流出管内的流体的流动流程较短，其沿程损失较小，通过集流出管与换热装置20连通，实现在制热过程中换热装置20下端流路的表面霜层可以在较高温度的流体温度状态下被融化，合理分配能量资源，提升用户的体验感。

具体地，通过限制分流器11的高度H₁满足：H₁≤0.4H，即限定首先将分流器11安装于换热装置20的下半区域位置。当分流器11的位置固定时，集流管组件中的集液出管12的位置也就相对确定了，然而集液出管12的流液口13的具体位置还需要根据集液出管12的设置数量进行具体确定。首先，分流器11的高度不是随意确定的，当分流器11的高度等于0.5H时，若集液出管12设置有一个，且与集液出管12相连通的流液口13位于分流器11的上方，此时集液出管12与换热装置20连通后，集液出管12内的流体需要走较长的流路才可以流动至换热装置20的下半区域，流体随着流过的路程越长，其沿程损失越大，由于能量的损失，流体的压力也会有损失，温度也会随之降低，流体对换热装置20上的结霜区域的化霜能力就越差，严重影响换热装置20的功效。

具体地，通过限制分流器11和流液口13的高度，同时限制二者之间的高度差，使得无论如何连接，各集液出管12之中最短的集液出管12对应连通的是换热装置20位于下半区域的部分，该集液出管12内的流体其沿程能量损失小，其自身具有较高的温度，对换热装置20中结霜的部分起到化霜的效果，增加换热装置20化霜时的换热效率。

换热装置20置于室外环境中时，室外环境中下部的空气温度低于室外环境中上部的温度，所以换热装置20在使用过程中，换热装置20的下部容易结霜。此外，换热装置20每次化霜后融化的冷水由于重力作用向下流淌，导致在换热装置20的下方会形成残留堆积，使得换热装置20的底部再次结霜。通过将与换热装置20下端对应的集液出管12内流体的损失减少，增强下部的化霜并提高换热温差，实现热量的充分有效分配，从而增强整体的换热效率。参照能量损失计算公式可知：

其中，λ为沿程阻力系数，l为管长，d为管径，v为流速，g为重力加速度。在管径与流速一致的前提下，流体流过的流程越长，其沿程损失越大，由于能量的损失，流体的压力会有损失，温度也会随之降低。

具体地，分流器11的高度H₁满足：H₁≤0.4H，至少一个流液口13的高度H₂满足：H₂≤0.4H，且|H₂-H₁|≤0.35H。在这种条件下，通过限制分12流器的高度以保障与换热装置下半12区域对应的11集液出管内的流体20的温度，同时保障各集液出管中其内部12流体温度最高的集液出管远离分流器的一端直接与换热装20置下半区域的结构相连通，使得集液出管内的高温流体可以第一时间利用其自身的高温起到对换热装置的化霜效果。

可选地，在所述H₁＞H₂时，H₁≤0.4H。当分流器11设置于流液口13的上方时，为了保障与换热装置20下半区域对应的集液出管12的长度尽可能的短，则需要限制分流器11的高度；在所述H₂＞H₁时，通过限制|H₂-H₁|≤0.35H，从而保证最12短的集液出管远离分流器的一端可以直接与换热装置的下半区域对应的结构相连通，减少集液出管中高温流体的能量损耗。

具体地，集流管组件包括集液出管12，集液出管12可以设置为一个或者多个。多个集液出管12包括集液出管12设置为两个、三个甚至更多。由于集液出管12在设置为一个时，集液出管12内的流体进入到换热装置20后其流路长度较长，导致换气装置的换热效率低，故在实际使用过程中，通常情况下集液出管12设置有多个。作为示例，本实施例中的集液出管12设置为四个，且四个集液出管12中的其中两个集液出管12对应的流液口13位于换热装置20的下半区域，且这两个流液口13的高度均满足H₂≤0.4H，|H₂-H₁|≤0.35H，另外两个集液出管对应的流液口位于换热装置的上半区域。

在一个具体地实施例中，所述流液口13设置于所述分流器11的上方。示例性地，本实施例中的流液口13设置有四个，即四个流液口13均位于分流器11的上方，通过这种方式，便于合理安排集液出管12的排布。

可选地，所述分流器11的高度H₁满足：0.05H≤H₁≤0.25H。通过限制分流器11的高度，使得可以使用较短的集液出管12就可以满足装配。其中，H₁≥0.05H为分流器11的安装提供了安装空间，当分流器11的高度设置的过低时，即低于0.05H时，分流器11在安装的过程中容易发生剐蹭或者无法安装的情况，影响安装效率。H₁≤0.25H是为了合理安排各集液出管12的长度，当分流器11的高度超过0.25H时，位于分流器11上侧和下侧的集液出管12的长度大小相近，对于减小与换热装置20下半区域的集液出管12流路的沿程阻力没有明显优势，易导致化霜效果不明显，无法最大程度实现能源的合理利用。

具体地，分流器11的高度为0.05H，四个流液口13中其中两个流液口13的高度分别为0.25H±0.05H，另外两个流液口13的高度分别为0.75H±0.05H。

在一个具体地实施例中，所述集流管组件还包括与所述分流器11的进口端连通的集液进管14，所述集液进管14远离所述分流器11的一端通过冷媒进口与所述节流装置连通。

可选地，所述冷媒进口的高度为H₃，所述分流器11的高度H₁满足：0.95H₃≤H₁≤1.05H₃。通过将分流器11的高度与冷媒进口的高度相近设置，使得分流器11的位置更靠近冷媒进口，从而使用较短的集液进管14就可以将冷媒引流至分流器11中，减少冷媒流动过程中的能量损耗。

在一个具体地实施例中，所述分流器11内设置有射流环。射流环可以设置于分流器11的内部、或者位于分流器11靠近进口端、或者位于分流器11靠近出口端。通过设置射流环，能够提高气液两相冷媒的流动速度，使得冷媒混合更为均匀，不会出现分层等现象而导致冷媒分流不均匀的情况，使得换热装置20换热效率大幅提高，分流的均匀性及稳定性不受重力及其安装垂直度的影响，能很好地保障制冷剂气液两相态时分流的均匀性及稳定性。保障冷媒从分流器11流出后经过不同长度的集液出管12后进入到换热装置20内后的状态相当，以保障换热装置20的换热效率。

在一个具体地实施例中，所述集液出管12设置有四个，各所述流液口13均设置于所述分流器11的上方，其中两个所述流液口13的高度H₂均满足：0.05H≤H₂≤0.4H。上端两流路集液出管12长，在流动过程中沿程阻力较大；下端两流路集液出管12短，在流动过程中沿程阻力较小，在制热时通过此处的制冷剂受管路阻力影响产生的压降小，制冷剂温度下降少，从而使下端流路的表面霜层在较高的制冷剂温度状态下被融化。换热装置20在制热过程中可以有效的将霜层融化干净，保障换热装置20的换热效率，同时保障用户的舒适性。

其中，H₂≥0.05H为了方便与分流器11进行连接，同时也为集流出管的安装提供预留空间，当流液口13的高度设置的过低时，即低于0.05H时，集液出管12在安装的过程中容易发生剐蹭或者无法安装的情况，影响安装效率。H₂≤0.4H是为了合理安排各集液出管12的长度，当流液口13的高度超过0.4H时，位于换热装置20上半侧的集液出管12的长度与位于换热装置20下半侧的集液出管12的长度相近，对于减少换热装置20下端流程的沿程阻力没有明显优势，化霜效果欠佳。可选地，所述H₂为0.3H。

参照图1-图4，本公开实施例还提供了一种换热装置20，包括换热管以及前述实施例所述的管路结构1。所述集液出管12通过流液口13与所述换热管连通。

可选地，所述换热管外套设有换热翅片。示例性的，本实施例中的换热装置20为翅片式换热装置20，在实际使用过程中，换热装置20还可以为其他结构类型。

具体地，所述换热装置20还包括设置于其上的U型管21，且所述集液进管14远离所述分流器11的一端与U型管21的一端连通，所述U型管21的另一端连接所述节流装置。通过在换热装置20上设置的U型管21，使得通过集液进管14后再进行一段的过冷换热，从而使得冷媒进一步过冷，增大过冷度，提高焓值、提高蒸发吸热和冷凝放热的换热能力。

具体地，所述换热装置20还包括分气管组件，所述分气管组件包括与换热管连通的分气出管22以及与各分气出管22连通的集气管23，所述集气管23远离所述分气出管22的一端用于与压缩机30连接。

参照图1-图4，本公开实施例还提供了一种空调器，包括前述实施例所述的换热装置20。实现在制热过程中换热装置20下端流路的表面霜层可以在较高温度的流体温度状态下被融化，合理分配能量资源，提升用户的体验感。可选地，所述换热装置20包括冷凝器、蒸发器等。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改和变化对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种管路结构，其特征在于，包括：

分流器，其进口端用于与节流装置连通；以及

集流管组件，包括至少一个集液出管，所述集液出管的一端与所述分流器的出口端连通，所述集液出管的另一端通过流液口与换热装置连通，所述换热装置的高度为H，所述分流器的高度H₁满足：H₁≤0.4H，至少一个所述流液口的高度H₂满足：H₂≤0.4H，且|H₂-H₁|≤0.35H。

2.如权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述流液口设置于所述分流器的上方。

3.如权利要求1或2所述的管路结构，其特征在于，所述分流器的高度H₁满足：0.05H≤H₁≤0.25H。

4.如权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述集流管组件还包括与所述分流器的进口端连通的集液进管，所述集液进管远离所述分流器的一端通过冷媒进口与所述节流装置连通。

5.如权利要求4所述的管路结构，其特征在于，所述冷媒进口的高度为H₃，所述分流器的高度H₁满足：0.95H₃≤H₁≤1.05H₃。

6.如权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述分流器内设置有射流环。

7.如权利要求1所述的管路结构，其特征在于，所述集液出管设置有四个，各所述流液口均设置于所述分流器的上方，其中两个所述流液口的高度H₂均满足：0.05H≤H₂≤0.4H。

8.一种换热装置，其特征在于，包括换热管以及如权利要求1-7中任一项所述的管路结构，所述集液出管通过流液口与所述换热管连通。

9.如权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述换热管外套设有换热翅片。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求8-9中任一项所述的换热装置，所述换热装置包括冷凝器。

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