CN216205569U - 毛细管组件和具有其的换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种毛细管组件和具有其的换热装置，毛细管组件包括：离心分液管，离心分液管包括彼此相连的直管段和弯管段；主毛细管，主毛细管的一端伸入直管段内，主毛细管位于直管段的远离弯管段的弯曲中心的一侧；辅助毛细管，辅助毛细管的一端伸入直管段内，辅助毛细管位于直管段的邻近弯管段的弯曲中心的一侧。还提供一种包含上述毛细管组件的换热装置。根据本实用新型的毛细管组件，毛细管组件在对换热装置中冷媒起到节流作用的同时，可以有效地保证换热装置中的冷媒循环量，从而可以提升换热装置的换热效率，提高了换热装置的换热效果，同时可以防止蒸发器产生吸气过热现象。

Description

毛细管组件和具有其的换热装置

技术领域

本实用新型涉及节流装置技术领域，尤其是涉及一种毛细管组件和具有其的换热装置。

背景技术

相关技术中，换热装置中的毛细管的结构较为单一，使得其冷媒调节能力有限，无法满足换热装置的边界工况(需求冷媒量较少和冷媒量较多时)的冷媒量要求，例如，当换热装置需要冷媒量较少时而毛细管的流量偏大，导致毛细管节流不充分以使换热装置的蒸发器内冷媒量偏多，从而导致换热效果差，同时毛细管存在回液现象，导致换热装置的压缩机存在液击风险；当换热装置需要冷媒量较多时而毛细管流量偏小，导致冷媒在换热装置的冷凝器中沉积，蒸发器中冷媒偏少，使得换热装置的换热效果差，同时吸气过热度增加，压缩机的排气温度增加，导致压缩机存在温度过高的风险。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本实用新型的一个目的在于提出毛细管组件，可以有效地保证换热装置中的冷媒循环量，从而可以提升换热装置的换热效率，提高了换热装置的换热效果，同时可以防止蒸发器产生吸气过热现象。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述毛细管组件的换热装置。

根据本实用新型第一方面实施例的毛细管组件，包括：离心分液管，所述离心分液管包括彼此相连的直管段和弯管段；主毛细管，所述主毛细管的一端伸入所述直管段内，所述主毛细管位于所述直管段的远离所述弯管段的弯曲中心的一侧；辅助毛细管，所述辅助毛细管的一端伸入所述直管段内，所述辅助毛细管位于所述直管段的邻近所述弯管段的弯曲中心的一侧。

根据本实用新型实施例的毛细管组件，通过将主毛细管设置在位于直管段的远离弯管段的弯曲中心的一侧，辅助毛细管设置在位于直管段的邻近弯管段的弯曲中心的一侧。由此，当毛细管组件应用于换热装置时，毛细管组件在对换热装置中冷媒起到节流作用的同时，可以有效地保证换热装置中的冷媒循环量，从而可以提升换热装置的换热效率，提高了换热装置的换热效果，同时可以防止蒸发器产生吸气过热现象。

根据本实用新型的一些实施例，所述辅助毛细管的所述一端与所述弯管段的中心之间的距离可以小于所述主毛细管的所述一端与所述弯管段的中心之间的距离。

根据本实用新型的一些实施例，所述主毛细管的所述一端设有第一插入管，所述第一插入管的至少一部分伸入所述直管段内，所述辅助毛细管的所述一端设有第二插入管，所述第二插入管的至少一部分伸入所述直管段内，所述第二插入管的长度大于所述第一插入管的长度。

根据本实用新型的一些实施例，所述主毛细管包括第一螺旋部，所述辅助毛细管包括第二螺旋部，所述第二螺旋部的长度大于所述第一螺旋部的长度。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一螺旋部和所述第二螺旋部分别位于所述离心分液管的径向两侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述主毛细管的管径大于等于所述辅助毛细管的管径。

根据本实用新型的一些实施例，所述毛细管组件进一步包括连接管，所述连接管的一端分别与所述主毛细管的另一端和所述辅助毛细管的另一端连通。

根据本实用新型第二方面实施例的换热装置，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的毛细管组件。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热装置为热泵热水器，所述毛细管组件的弯管段的一端与所述热水器的蒸发器相连，所述毛细管组件的主毛细管和辅助毛细管的另一端均与所述热水器的冷凝器相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热装置为空调器。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的毛细管组件的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的毛细管组件的另一个角度的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的毛细管组件中冷媒流向的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的换热装置的示意图；

图5是图4中所示的换热装置处于低流量低过冷度时冷媒在离心分液管中的示意图；

图6是图4中所示的换热装置处于低流量高过冷度时冷媒在离心分液管中的示意图。

附图标记：

100：毛细管组件；

11：离心分液管；111：直管段；112：弯管段；12：主毛细管；

121：第一螺旋部；122：第一插入管；13：辅助毛细管；

131：第二螺旋部；132：第二插入管；14：连接管；141：第一连接管段；

142：第二连接管段；

200：换热装置；

21：压缩机；22：冷凝器；23：蒸发器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型第一方面实施例的毛细管组件100。毛细管组件100可以应用于换热装置200。在本申请下面的描述中，以毛细管组件100应用于换热装置200为例进行说明。

如图1-图3所示，根据本实用新型第一方面实施例的毛细管组件100包括离心分液管11、主毛细管12和辅助毛细管13。

具体而言，离心分液管11包括彼此相连的直管段111和弯管段112，主毛细管12的一端伸入直管段111内，主毛细管12位于直管段111的远离弯管段112的弯曲中心的一侧，辅助毛细管13的一端伸入直管段111内，辅助毛细管13位于直管段111的邻近弯管段112的弯曲中心的一侧。这里，需要说明的是，弯管段112的弯曲中心指的是弯管段112的曲率中心，即曲率圆的圆心。

例如，在图1-图3的示例中，主毛细管12位于直管段111内相对于弯管段112的较大弯径的一侧，辅助毛细管13位于直管段111内相对于弯管段112的较小弯径的一侧。结合图4和图5，当毛细管组件100应用于换热装置200例如热泵热水器，且换热装置200处于低流量低过冷度时，此时换热装置200的温度高于室外温度处于即将停机阶段，换热装置200中的冷媒循环量少，换热装置200的冷凝器22的冷凝温度较高，且换热装置200中的高压较高，低压较高，使得高压和低压的压差偏小，从而使得冷凝器22的过冷度小，同时换热装置200的蒸发器23内冷媒偏多，由于冷媒在弯管段112内受到离心作用，使得液态冷媒沿弯管段112的较大弯径的一侧流动，此时主毛细管12起节流作用，辅助毛细管13主要通过气态冷媒，对液态冷媒无节流作用。这里，需要说明的是，过冷度指的是在一定压力下冷凝冷媒的温度与相应压力下饱和温度的差值。

结合图4和图6，当换热装置200处于低流量高过冷度时，换热装置200例如热泵热水器可以处于开机阶段，此时换热装置200中的冷媒循环量少，换热装置200的高压偏低，且高压与低压之间未建立压差。由于冷凝器22的冷凝温度低且过冷度大，使得大量冷媒拥挤在直管段111内，此时液体冷媒可以进入辅助毛细管13内，以使主毛细管12和辅助毛细管13同时起节流作用，从而会增加流向蒸发器23的冷媒量，进而可以有效地缓解开机阶段蒸发器23内冷媒量偏少、吸气过热度偏大而导致换热效果较差的问题。

当换热装置200处于高流量低过冷度时，此时换热装置200例如热泵热水器的温度低于室外温度处于即将停机阶段，冷媒主要集中在直管段111的低压侧(即直管段111内相对于弯管段112的较大弯径的一侧)，且蒸发器23的吸气过热度降低，受弯管段112的离心作用，液态冷媒主要流经主毛细管12，此时辅助毛细管13的作用微小，通过主毛细管12即可降低换热装置200的冷媒循环量，提升蒸发器23的吸气过热度，从而可以提升换热装置200的可靠性。

当换热装置200处于高流量高过冷度时，此时换热装置200例如热泵热水器的温度低于室外温度处于开机阶段，换热装置200的高压和低压之间的压差建立，冷凝器22的冷凝温度偏低且过冷度大，换热装置200中的冷媒主要聚集在冷凝器22的一侧，离心分液管11内充满液态冷媒，此时主毛细管12和辅助毛细管13均起节流作用，从而可以增加流向蒸发器23的冷媒量，保证了换热装置200的换热效果。

由此，当换热装置200中的冷媒循环量偏小时，冷媒进入离心分液管11，并在离心力的作用下冷媒流入主毛细管12内，此时主毛细管12起节流作用。随着冷媒循环量的增加，主毛细管12内的冷媒量减小，冷媒发生壅塞，离心分液管11内冷媒增多，当离心分液管11内的冷媒达到辅助毛细管13的入口时，此时辅助毛细管13也对冷媒起节流作用，从而可以有效地保证换热装置200的冷媒循环量，保证了换热装置200的换热效果。当换热装置200的过冷度增大时，冷凝器22内存储的冷媒量增加，离心分液管11内的冷媒量增加，使得主毛细管12和辅路毛细管13同时起到节流作用，从而会使毛细管组件100中的冷媒循环量增加，且使冷媒从冷凝器22向蒸发器23迁移，进而可以提升换热装置200的换热效率，优化换热效果，以及可以防止蒸发器23产生吸气过热现象。

根据本实用新型实施例的毛细管组件100，通过将主毛细管12设置在位于直管段111的远离弯管段112的弯曲中心的一侧，辅助毛细管13设置在位于直管段111的邻近弯管段112的弯曲中心的一侧。由此，当毛细管组件100应用于换热装置200时，毛细管组件100在对换热装置200中冷媒起到节流作用的同时，可以有效地保证换热装置200中的冷媒循环量，从而可以提升换热装置200的换热效率，提高了换热装置200的换热效果，同时可以防止蒸发器23产生吸气过热现象。

根据本实用新型的一些实施例，辅助毛细管13的上述一端与弯管段112的中心之间的距离小于主毛细管12的上述一端与弯管段112的中心之间的距离。参照图3，辅助毛细管13的插入离心分液管11一端比主毛细管12的插入离心分液管11一端更加深入于离心分液管11。由此，当气液两相的冷媒流经离心分液管11时，在弯管段112的离心力作用下，密度大的液体冷媒分布于弯管段112的偏外侧，即液态冷媒分布在远离弯管段112曲率中心的一侧，密度小的气态冷媒分布于离心分液管11的偏内侧，即气态冷媒分布在邻近弯管段112曲率中心的一侧。由此，当经过离心作用的气液两相的冷媒流经直管段111时，液态冷媒会优先流入主毛细管12内，气态冷媒会优先流入辅助毛细管13内，从而有效地保证了换热装置200的冷凝器22内的冷媒量，保证了换热装置200的换热效果。

进一步地，参照图3，主毛细管12的上述一端设有第一插入管122，第一插入管122的至少一部分伸入直管段111内。辅助毛细管13的上述一端设有第二插入管132。第二插入管132的至少一部分伸入直管段111内，第二插入管132的长度大于第一插入管122的长度。由此，可以有效地保证辅助毛细管13的插入离心分液管11的一端与弯管段112的中心之间的距离小于主毛细管12的插入离心分液管11的一端与弯管段112的中心之间的距离，以使辅助毛细管13的上述一端比主毛细管12的上述一端更加深入于离心分液管11内，从而当离心分液管11内冷媒量较多时，以保证冷媒能够同时流入主毛细管12和辅助毛细管13内，进而可以保证换热装置200的冷媒循环量。

在一些可选的实施例中，主毛细管12包括第一螺旋部121，辅助毛细管13包括第二螺旋部131，第二螺旋部131的长度大于第一螺旋部121的长度。例如，在图1和图2的示例中，第一螺旋部121的螺旋圈数少于第二螺旋部131的螺旋圈数。由此，在保证流经毛细管组件100的冷媒量的同时，可以有效地增强毛细管组件100整体的节流效果。

进一步地，如图1和图2所示，第一螺旋部121和第二螺旋部131可以分别位于离心分液管11的径向两侧。由此，安装时，可以避免第一螺旋部121和第二螺旋部131发生干涉，方便主毛细管12和辅助毛细管13的安装，从而可以提高毛细管组件100的装配效率。

可选地，主毛细管12的管径大于等于辅助毛细管13的管径。如此设置，以使流经辅助毛细管13的冷媒量低于流经主毛细管12的冷媒量，从而当仅有主毛细管12起节流作用时，能够有效地保证流向冷凝器22的冷媒量，进而可以保证换热装置200的换热效果。

根据本实用新型的一些实施例，毛细管组件100进一步包括连接管14，连接管14的一端分别与主毛细管12的另一端和辅助毛细管13的另一端连通。参照图1和图2，连接管14的形状大体为“人”字型，连接管14可以包括两个第一连接管段141和一个第二连接管段142，主毛细管12的另一端和辅助毛细管13的另一端分别与两个第一连接管段141的一端连通，两个第一连接管段141的另一端与第二连接管段142的一端连通，第二连接管段142的另一端与换热装置200的其它部件相连。由此，主毛细管12和辅助毛细管13可以通过同一个连接管14与换热装置100中的其它部件连接，从而可以提升毛细管组件100的安装效率。

根据本实用新型第二方面实施例的换热装置200，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的毛细管组件100。

根据本实用新型实施例的换热装置200，通过采用上述毛细管组件100，可以有效地保证换热装置200的换热效果。

根据本实用新型的一些实施例，如图4所示，换热装置200可以为热泵热水器，毛细管组件100的弯管段112的一端与换热装置200的蒸发器23相连，毛细管组件100的主毛细管12和辅助毛细管13的另一端均与换热装置200的冷凝器22相连。由此，毛细管组件100在起节流降压作用的同时，可以保证流经毛细管组件100的冷媒量，进而保证了蒸发器23内的冷媒量，保证了热泵热水器的换热效果。

根据本实用新型的另一些实施例，换热装置200还可以为空调器。由此，毛细管组件100在起节流降压作用的同时，保证了空调器的换热效果。

本申请中空调器通过使用压缩机21、冷凝器22、膨胀阀和蒸发器23来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机21压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器22。冷凝器22将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器22中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器23蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机21。蒸发器23可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机21和室外热交换器的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。

室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器22或蒸发器23。当室内热交换器用作冷凝器22时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器23时，空调器用作制冷模式的冷却器。

根据本发明实施例的换热装置200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种毛细管组件，其特征在于，包括：

离心分液管，所述离心分液管包括彼此相连的直管段和弯管段；

主毛细管，所述主毛细管的一端伸入所述直管段内，所述主毛细管位于所述直管段的远离所述弯管段的弯曲中心的一侧；

辅助毛细管，所述辅助毛细管的一端伸入所述直管段内，所述辅助毛细管位于所述直管段的邻近所述弯管段的弯曲中心的一侧。

2.根据权利要求1所述的毛细管组件，其特征在于，所述辅助毛细管的所述一端与所述弯管段的中心之间的距离小于所述主毛细管的所述一端与所述弯管段的中心之间的距离。

3.根据权利要求2所述的毛细管组件，其特征在于，所述主毛细管的所述一端设有第一插入管，所述第一插入管的至少一部分伸入所述直管段内，

所述辅助毛细管的所述一端设有第二插入管，所述第二插入管的至少一部分伸入所述直管段内，所述第二插入管的长度大于所述第一插入管的长度。

4.根据权利要求1所述的毛细管组件，其特征在于，所述主毛细管包括第一螺旋部，所述辅助毛细管包括第二螺旋部，所述第二螺旋部的长度大于所述第一螺旋部的长度。

5.根据权利要求4所述的毛细管组件，其特征在于，所述第一螺旋部和所述第二螺旋部分别位于所述离心分液管的径向两侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的毛细管组件，其特征在于，所述主毛细管的管径大于等于所述辅助毛细管的管径。

7.根据权利要求1-5任一项所述的毛细管组件，其特征在于，进一步包括：

连接管，所述连接管的一端分别与所述主毛细管的另一端和所述辅助毛细管的另一端连通。

8.一种换热装置，其特征在于，包括根据权利要求1-7任一项所述的毛细管组件。

9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置为热泵热水器，所述毛细管组件的弯管段的一端与所述热水器的蒸发器相连，所述毛细管组件的主毛细管和辅助毛细管的另一端均与所述热水器的冷凝器相连。

10.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置为空调器。

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