CN210292451U - 一种分流器和具有其的空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分流器及具有其的空调，包括一筒体，该筒体形成有流体入口和流体出口，筒体在流体出口端设有分液头，入口端形成有进液头，在进液头与分液头之间的筒体内设有一使流体轴向流进，径向流出的涡流发生器。本实用新型提出的分流器以及设置有该分流器的空调，在实际的使用中可以降低空调系统内部制冷剂流动导致的流体噪声，提高空调制冷剂气液混合物分配的均匀性和稳定性，提高换热器效率、减少空调性能波动。

Description

一种分流器和具有其的空调

技术领域

本实用新型涉及一种分流器和具有其的空调。

背景技术

在制冷循环中，蒸发器的换热效率对整个系统的性能优劣起到至关重要的作用，而分流器是影响蒸发器各管路均匀换热的重要因素之一。

分流器在空调领域中具有较为广泛的应用，空调分流器主要用于将总管中的冷媒分布给各支路，然后使得冷媒进入蒸发器进行换热，然而现有的空调分流器，在具有气液两相的制冷剂在其管路中的弯管处会产生偏析现象，使得气液两相的制冷剂分层，并分置在管道内外两侧，使得制冷剂进入分流器后，很难混合均匀，同时，当分流器安装角度不是竖直向上时，其内部制冷剂由于受重力影响，不能均匀分流到各分流管中，影响分流效果，进而影响整机性能。导致目前的分流器存在如下问题：

1)家用空调分流器容易产生流体噪声。

2)对气液两相制冷剂分配均匀性较差，换热效率低；

3)对气液两相制冷剂分配稳定性较差，导致蒸发器热效率不稳定，空调性能波动较大。

4)由于生产波动安装角度不同时，均匀性和稳定性有较明显差别，换热器效率和稳定性较差，空调性能波动较大。

主要原因是空调制冷剂在分流器内为气液两相及其流动状态对噪声、分流性能有重要影响。由于制冷剂为气液混合物，流动比单相气体或单相液体复杂；同时在重力、干度、速度等条件影响下，气液两相呈现不同的流动状态，现有分流器技术对气液两相流的分配性能较差，并容易产生噪声。

因此，当前亟待一种能够有效降低空调系统内部制冷剂流动导致的流体噪声，提高空调制冷剂气液混合物分配的均匀性和稳定性，提高换热器效率、减少空调性能波动的分流器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种降低空调系统内部制冷剂流动导致的流体噪声，提高空调制冷剂气液混合物分配的均匀性和稳定性，提高换热器效率、减少空调性能波动的分流器及具有其的空调。

本实用新型提供一种分流器，包括一筒体，该筒体形成有流体入口和流体出口，筒体在流体出口端设有分液头，入口端形成有进液头，在进液头与分液头之间的筒体内设有一使流体轴向流进，径向流出的涡流发生器，涡流发生器把筒体的腔体分成第一腔体和第二腔体，位于涡流发生器与分液头之间的腔体部分构成第一腔体，涡流发生器与进液头之间的腔体部分构成第二腔体，第一腔体出口直径D₁大于第二腔体入口直径D₂。

优选的，第一腔体出口直径D₁与第二腔体入口直径D₂的关系为：D₁＝(3～4)D₂。

优选的，第二腔体形成一扩张室；第一腔体出口直径D₁与第二腔体入口直径D₂的关系满足如下关系式：

式中：△L表示消声量；m表示扩张室的扩张比，m＝D1/D2；k为波数，由声波频率决定，k＝2π/λ＝2πf/c，λ为需要消音的声波波长；l表示扩张室的长度；c为介质声速大小。

优选的，第一腔体的长度L₁与第一腔体需要消音的声波波长λ₁满足L₁＝(2n-1)*λ₁/4，n为整数且n≥1；和/或第二腔体的长度L₂与第二腔体需要消音的声波波长λ₂满足L₂＝(2n-1)*λ₂/4，n为整数且n≥1。

优选的地，涡流发生器流体形成轴向流体通道和径向流体通道，以使流体轴向流进，径向流出，轴向流体通道最小直径d_1min与径向流体通道最大直径d_2max满足d_1min/d_2max>0.25。

优选的，涡流发生器包括有支架和流体导向结构，流体导向结构设置在支架的中间，支架使涡流发生器被固定在筒体的中间。

优选的，筒体包括第一筒体和第二筒体，第二筒体套接在第一筒体上，涡流发生器支架靠设在第一筒体与第二筒体的接合处，使得所述支架其周向面支撑在第一筒体内周面上，其侧面抵靠在上第二筒体端面上。

优选的，所述轴向流体通道在涡流发器径向流道的流入进口处的流通面积为或基本等于S＝(πd₁-NT_max)хh，其中T_max为流体导向结构的最大厚度，h为流体导向结构的高度，N为径向流体通道的通道数，且S≥πD₂ ²/4，其中D₂为筒体流体入口处的直径；所述d1为涡流发生器径向流体通的内圆直径。

优选的，轴向流体通道与径向流体通道形成一曲面流道，曲面流道的流体进口角度θ₁满足135°≥θ₁≥60°，曲面流道的流体出口角度θ₂满足175°≥θ₂≥90°。

优选的，分液头至少具有两路轴向的分流支路，各分流支路沿周向分布。

优选的，分液头在迎着流体的流入一侧形成一锥形分流头。

本实用新型还提供一种空调，其设置有上述所述的分流器。

本实用新型提出的分流器以及设置有该分流器的空调，在实际的使用中可以降低空调系统内部制冷剂流动导致的流体噪声，提高空调制冷剂气液混合物分配的均匀性和稳定性，提高换热器效率、减少空调性能波动。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示意出本实用新型分流器实施例1结构示意图；

图2示意性示意出本实用新型实施例给出的分流器爆炸示意图；

图3示意性示意出本实用新型实施例给出的湍流发生器主视图；

图4示意性示意出本实用新型实施例给出的湍流发生侧视图；

图5示意性示意出本实用新型实施例给出的工作原理图。

图6示意性示意出本实用新型实施例2结构示意图。

附图中标记说明：

1-筒体；11-第一腔体，12-第二腔体；10-涡流发生器；101-涡流发生器导向结构；102-涡流发生器支架；2-进液头；3-分液头；31-分流头；32-分液头的轴向通道

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参照附图，本实用新型实施例提供一种分流器及设置有该分流器的空调。

实施例1：

如图1-5所示，以一种应用于空调的分流器为示例，该空调分流器的工作对象为气液两相制冷剂。

本实施例分流器包括一筒体1，该筒体1形成有流体入口和流体出口，筒体1在流体出口端设有分液头3，入口端形成有进液头2，在进液头2与分液头3之间的筒体1内设有一使流体轴向流进，径向流出的涡流发生器10，涡流发生器10把筒体1的腔体分成第一腔体11和第二腔体12，位于涡流发生器10与分液头3之间的腔体部分构成第一腔体11，涡流发生器10与进液头2之间的腔体部分构成第二腔体12，其特征在于：第一腔体11出口直径D₁大于第二腔体12入口直径D₂。从进气底座到涡流发生器10为进口，截面发生突变，具有抗性消声作用，可以起到减小系统噪声的效果。优选的，第一腔体11出口直径D₁与第二腔体12入口直径D2的关系为：D₁＝(3～4)D₂。

为进一步提升本专利分流器的稳定性和均匀性，本实施例还从参数个体、参数整体、及关联关系上做了如下的优化：

可优选的，二腔体形成一扩张室；第一腔体11出口直径D1与第二腔体12入口直径D2的关系满足如下关系式：

式中：△L表示消声量；m表示扩张室的扩张比，m＝D1/D2；k为波数，由声波频率决定，k＝2π/λ＝2πf/c，λ为需要消音的声波波长；l表示扩张室的长度；c为介质声速大小。

可优选的，第一腔体11的长度L₁与第一腔体11需要消音的声波波长λ₁满足L₁＝(2n-1)*λ₁/4，n为整数且n≥1；和/或第二腔体12的长度L₂与第二腔体12需要消音的声波波长λ₂满足L₂＝(2n-1)*λ₂/4，n为整数且n≥1。

可优选的，涡流发生器10为轴向进气，径向流出，适应性的涡流发生器10流体形成轴向流体通道和径向流体通道，以使流体轴向流进，径向流出，且轴向流体通道最小直径d_1min与径向流体通道最大直径d_2max满足d_1min/d_2max>0.25。进一步优选的，沿周向布置导向结构101而形成径向流体通道，通道数为N≥2，进一步优选的，N＝12～36。

可优选的，所述轴向流体通道在涡流发器径向流道的流入进口处的流通面积为或基本等于S＝(πd₁-NT_max)хh，其中T_max为流体导向结构的最大厚度，h为流体导向结构的高度，N为径向流体通道的通道数，且S≥πD₂ ²/4，其中D₂为筒体流体可优选的，轴向流体通道与径向流体通道形成一曲面流道，曲面流道的流体进口角度θ₁满足135°≥θ₁≥60°，曲面流道的流体出口角度θ₂满足175°≥θ₂≥90°。

可优选的，涡流发生器10包括有支架102和流体导向结构101，流体导向结构101设置在支架102的中间，支架102使涡流发生器10被固定在筒体1的中间。

优选的，筒体1包括第一筒体1和第二筒体1，第二筒体1套接在第一筒体1上，涡流发生器10支架102靠设在第一筒体1与第二筒体1的接合处，使得支架102其周向面支撑在第一筒体1内周面上，其侧面抵靠在上第二筒体1端面上。

分液头3至少具有两路轴向的分流支路，各分流支路沿周向分布。分液头3分流支路至少为二路，各支路为圆周方向均匀分布，用于满足换热器多种流路需求。

分液头3在迎着流体的流入一侧形成一锥形分流头31，减小流动阻力，使气液混合更均匀。

空调制冷剂流经分流器时的工作原理如图5所示。空调制冷剂从分流器进口进入，通常为气液两相状态，经过涡流发生器10，制冷剂流动形成强烈涡流，通过流体模拟制冷剂流线的可视化如图所示，制冷剂在涡流发生器10之前，没有明显的切向速度，而经过涡流发生器10后，制冷剂获得较大的切向速度，呈螺旋流动的趋势，这样，减少了制冷剂在重力作用下形成明显的气液分界，使气液混合更为均匀。

由于涡流发生器10流体通道流通面积S≥πD₂ ²/4，减少流体通分流器产生压力损失。

本方案能有效地提高分流器的分流均匀性，减少了重力的影响，提高了分流的稳定性，提高换热器效率、减少空调性能波动。

实施例2：

本实施例如图6，分流器的进液头2和分液头3与筒体1为一体形成，以有利于提分流器的生产效率。

其他与实施例1相同。

实施例3：

空调，其设置有上述实施例的分流器。

应用本实用新型分流器在空调上具有如下优点：

1)家用空调分流器不容易产生流体噪声。

2)对气液两相制冷剂分配均匀性较好，换热效率提升；

3)对气液两相制冷剂分配稳定性较好，蒸发器热效率稳定，空调性能波动较小。

4)由于生产波动安装角度不同时，均匀性和稳定性没有明显差别，换热器效率和稳定性较好，空调性能波动较笑。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种分流器，包括一筒体，该筒体形成有流体入口和流体出口，其特征在于：所述筒体在流体出口端形成有分液头，入口端形成有进液头，在进液头与分液头之间的筒体内设有一使流体轴向流进，径向流出的涡流发生器，所述涡流发生器把筒体的腔体分成第一腔体和第二腔体，位于所述涡流发生器与分液头之间的腔体部分构成所述第一腔体，涡流发生器与进液头之间的腔体部分构成所述第二腔体，所述第一腔体出口直径D₁大于第二腔体入口直径D₂。

2.如权利要求1所述的分流器，其特征在于，所述第一腔体出口直径D₁与第二腔体入口直径D₂的关系为：D₁＝(3～4)D₂。

3.如权利要求2所述的分流器，其特征在于，所述第二腔体形成一扩张室且所述第一腔体出口直径D₁与第二腔体入口直径D₂的关系满足如下关系式：

式中：△L表示消声量；m表示扩张室的扩张比，m＝D1/D2；k为波数，由声波频率决定，k＝2π/λ＝2πf/c，λ为需要消音的声波波长；l表示扩张室的长度；c为介质声速大小。

4.如权利要求3所述的分流器，其特征在于，所述第一腔体的长度L₁与第一腔体需要消音的声波波长λ₁满足L₁＝(2n-1)*λ₁/4，n为整数且n≥1；和/或第二腔体的长度L₂与第二腔体需要消音的声波波长λ₂满足L₂＝(2n-1)*λ₂/4，n为整数且n≥1。

5.如权利要求1-4任一项所述的分流器，其特征在于，所述涡流发生器内部形成轴向流体通道和径向流体通道，以使流体轴向流进，径向流出，所述轴向流体通道最小直径d_1min与径向流体通道最大直径d_2max满足d_1min/d_2max>0.25。

6.如权利要求5所述的分流器，其特征在于，所述涡流发生器包括有支架和流体导向结构，所述流体导向结构设置在支架的中间，所述支架使涡流发生器被固定在筒体的中间。

7.如权利要求6所述的分流器，其特征在于，所述筒体包括第一筒体和第二筒体，所述第二筒体套接在所述第一筒体上，所述涡流发生器的支架靠设在所述第一筒体与第二筒体的接合处，使得所述支架其周向面支撑在所述第一筒体内周面上，其侧面抵靠在所述第二筒体端面上。

8.如权利要求6-7任一项所述的分流器，其特征在于，所述轴向流体通道在涡流发器径向流道的流入进口处的流通面积为或基本等于S＝(πd₁-NT_max)хh，其中T_max为流体导向结构的最大厚度，h为流体导向结构的高度，N为径向流体通道的通道数，且S≥πD₂ ²/4，其中D₂为筒体流体入口处的直径；所述d1为涡流发生器径向流体通的内圆直径。

9.如权利要求6-7任一项所述的分流器，其特征在于，所述轴向流体通道与径向流体通道形成一曲面流道，所述曲面流道的流体进口角度θ₁满足135°≥θ₁≥60°，曲面流道的流体出口角度θ₂满足175°≥θ₂≥90°。

10.如权利要求1所述的分流器，其特征在于，所述分液头至少具有两路轴向的分流支路，各分流支路沿周向分布。

11.如权利要求9所述的分流器，其特征在于，所述分液头在迎着流体的流入一侧形成一锥形分流头。

12.空调，其特征在于，其设置有如权利要求1至11任一项所述的分流器。

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