CN218821111U - 蒸发器及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蒸发器及空调，包括：M个冷媒流路；各冷媒流路包括多个冷媒管路以及设置于冷媒管路上的出口和入口；任意两个冷媒流路的入口的第一高度差h1小于第一阈值，且任意两个冷媒流路的出口的第二高度差h2小于第二阈值。这样，在任意两个冷媒流路的入口的高度差小于第一阈值，且该任意两个冷媒流路的出口的高度差小于第一阈值的情况下，有助于解决竖直安装的蒸发器中各个冷媒流路的流量分布不均匀的问题，进而有助于提高竖直按安装的蒸发器的换热性能。

Description

蒸发器及空调

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及蒸发器及空调。

背景技术

数据中心或机房中通常会安装制冷装置进行热管理，一些制冷装置中包括蒸发器。蒸发器中的冷媒(又称制冷剂)可以带走数据中心或机房中的热量，从而达到降低数据中心或机房中温度的目的。

在数据中心或机房中制冷装置的蒸发器具有高度较高、冷媒流路较多的特点。当前，蒸发器竖直安装，不同冷媒流路的压降不同，使得冷媒在各个冷媒流路的流量分布不均匀，从而造成蒸发器的换热性能低。

当前，为了解决蒸发器的冷媒流路中冷媒流量分布不均匀的问题，在蒸发器上游增加分液头和分液管，通过增大上游压降的方式，以减轻重力的影响。但是一方面该方法无法在变频空调的不同冷媒流量下均使各个冷媒流路的流量分布均匀。另一方面，对于一些特殊的制冷循环比如氟泵自然冷循环，由于冷媒流路中液态冷媒受重力影响大，仍然无法解决各个冷媒流路的流量分布不均匀的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种蒸发器及空调，有助于解决竖直安装的蒸发器中各个冷媒流路的流量分布不均匀的问题，进而有助于提高蒸发器的换热性能。

第一方面，本实用新型提供一种蒸发器，包括：M个冷媒流路；各冷媒流路包括多个冷媒管路以及设置于冷媒管路上的出口和入口；M为大于1的正整数；所述多个冷媒管路包括第一冷媒管路和第二冷媒管路；所述第一冷媒管路为距离所述蒸发器底部所在水平面最近的冷媒管路；所述第二冷媒管路为距离所述底部所在水平面最远的冷媒管路；任意两个冷媒流路的入口的第一高度差小于第一阈值，且所述任意两个冷媒流路的出口的第二高度差小于第二阈值；所述第一阈值与所述第二阈值均大于0，且小于第三高度差；第三高度差为第一高度与第二高度的高度差；所述第一高度为所述第一冷媒管路距离所述蒸发器底部所在水平面的高度；所述第二高度为所述第二冷媒管路距离所述蒸发器底部所在水平面的高度。

这样，在任意两个冷媒流路的入口的第一高度差h1小于第一阈值，且该任意两个冷媒流路的出口的第二高度差小于第二阈值的情况下，有助于解决竖直安装的蒸发器中各个冷媒流路的流量分布不均匀的问题，进而有助于提高竖直按安装的蒸发器的换热性能。

可选的，所述第一高度差h1与所述第二高度差h2的差的绝对值小于或等于第三阈值；所述第三阈值大于或等于0，且小于所述第三高度差的一半。

可选的，该蒸发器还包括冷媒出管以及过热段；所述过热段与N个冷媒流路的出口连通；N为大于等于1，且小于等于M的正整数；所述过热段用于将所述N个冷媒流路的出口流出的冷媒进行过热处理；过热处理后的冷媒流入所述冷媒出管；所述冷媒出管用于将经过所述蒸发器的冷媒排出所述蒸发器。

第二方面，本实用新型实施例提供一种空调，包括如第一方面以及第一方面任一可选的方案所述的蒸发器。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅仅为示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

图1为当前数据中心或机房中制冷装置的蒸发器的冷媒流路示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种蒸发器的冷媒流路示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的一种蒸发器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本实用新型实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本实用新型实施例中，“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本实用新型实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示为当前数据中心或机房中制冷装置的蒸发器的冷媒流路示意图；图1所示蒸发器包括第一冷媒流路以及第二冷媒流路，第一冷媒流路包括水平设置的第一出口冷媒管路1011以及第一入口冷媒管路1021，冷媒从第一入口冷媒管路1021流入第一冷媒流路，从第一出口冷媒管路1011流出第一冷媒流路。第一出口冷媒管路1011中出口1051处的压力为P0’，第一入口冷媒管路1021中入口1041处的压力为P0，得到第一冷媒流路中的压降ΔP满足ΔP＝P0-P0’。其中，第一出口冷媒管路1011中出口1051即为第一冷媒流路的出口。第一入口冷媒管路1021中入口1041为第一冷媒流路的入口。

第二冷媒流路包括第二入口冷媒管路1012以及第二出口冷媒管路1022。冷媒从第二入口冷媒管路1012流入第二冷媒流路，从第二出口冷媒管路1022流出第二冷媒流路。在每个冷媒流路的入口的冷媒为液态，且出口的冷媒为气态的情况下，第二入口冷媒管路1012中入口1042的压力P1满足P1＝P0+ρ液*g*h1,其中，ρ液为液态制冷剂密度，g为重力常数，图1所示h1为第一冷媒流路的入口1041与第二冷媒流路的入口1051的高度差。本实用新型实施例中高度指某一位置与蒸发器的底部10所在平面的垂直距离，第二出口冷媒管路1022中出口1052的压力P2满足P2＝P0’+ρ气*g*h2，其中，ρ气为气态制冷剂密度,图1所示h2为第一冷媒流路的出口1051与第二冷媒流路的出口1052的高度差，得到第二冷媒流路中的压降满足P1-P2＝ΔP+ρ液*g*h1-ρ气*g*h2。从而得到第一冷媒流路与第二冷媒流路中的压降的偏差满足ρ液*g*h1-ρ气*g*h2。由于ρ液≈20*ρ气,得到第一冷媒流路与第二冷媒流路中的压降的偏差满足ρ气*g*(20*h1-h2)，冷媒流路之间的压降的偏差影响项为h1与h2，在一定的范围内h1越小，h2越大偏差越趋向于小，然而，在某两个冷媒流路的出口的高度差较大的情况下，其他冷媒流路出口的高度差势必较小，从而导致其他冷媒流路压降的偏差趋向于变大，因此，h2的值也应控制在一定范围内。

有鉴于此，本实用新型提供一种蒸发器，该蒸发器包括多个冷媒流路，各冷媒流路包括入口和出口；任意两个冷媒流路的入口的高度差小于第一阈值，且任意两个冷媒流路的出口的高度差小于第二阈值。各冷媒流路包括多个冷媒管路，其中，第一阈值以及第二阈值均可以参考蒸发器中最低的冷媒管路与最高的冷媒管路的高度差确定。示例性的，以蒸发器底部所在水平面为基准确定各冷媒管路的高度，第一阈值为最低的冷媒管路与最高的冷媒管路的高度差。这样有助于减小各冷媒流路的压降偏差，从而有助于解决竖直安装的蒸发器中各冷媒流路的流量分布不均匀的问题。

如图2所示为本实用新型实施例所提供的一种蒸发器的冷媒流路示意图，图2所示蒸发器以两个冷媒流路为例进行说明，图2所示蒸发器包括第一冷媒流路和第二冷媒流路。第一冷媒流路包括第一入口冷媒管路1021、第一出口冷媒管路1011、冷媒连接管1031。第一冷媒流路的入口1041设置于第一入口冷媒管路1021处，第一冷媒流路的出口1051设置于第一出口冷媒管路1011处。第二冷媒流路包括第二入口冷媒管路1012、第二出口冷媒管路1022以及冷媒连接管1032。第二冷媒流路的入口1042设置于第二入口冷媒管路1012处，第二冷媒流路的出口1052设置于第二出口冷媒管路1022处。第一冷媒流路的出口1051与第二冷媒流路的出口1052的高度差h小于第二阈值，第一冷媒流路的入口1041与第二冷媒流路的入口1042的高度差h’小于第一阈值。其中，第一阈值以及第二阈值均大于0，且小于A，A为蒸发器中最低的冷媒管路与最高的冷媒管路的高度差。图2所示蒸发器中A为第一入口冷媒管路1021与第一出口冷媒管路1011的高度差。

冷媒经由第一冷媒流路的入口1041进入第一入口冷媒管路1021流入冷媒连接管1031，再由冷媒连接管1031流入第一出口冷媒管路1011之后，从第一冷媒流路的出口1051流出第一冷媒流路。第一入口冷媒管路1021以及第一出口冷媒管路1011均沿水平方向设置，冷媒连接管1031可以沿竖直方向设置。冷媒经由第二冷媒流路的入口1042进入第二入口冷媒管路1012，然后，冷媒流入冷媒连接管1032，再由冷媒连接管1032流入第二出口冷媒管路1022之后经由第二冷媒流路的出口1052流出第二冷媒流路。第二入口冷媒管路1012以及第二出口冷媒管路1022均沿水平方向设置，冷媒连接管1032可以沿竖直方向设置。

该冷媒流路示意图中第一冷媒流路的压降满足ΔP＝P0-P0’，其中，P0为第一冷媒流路入口1041处的压力，P0’为第一冷媒流路的出口1051处的压力。假设各冷媒流路的入口处的冷媒为液态，冷媒流路的出口处的冷媒为气态，则第二冷媒流路的入口1042处的压力P1满足P1＝P0-ρ液*g*h’，其中，h’为第一冷媒流路的入口1041与第二冷媒流路的入口1042的高度差，第二冷媒流路的出口处的压力P2满足P2＝P0’+ρ气*g*h。h为第一冷媒流路的出口1051与第二冷媒流路的出口1052的高度差。第二冷媒流路中的压降满足P1-P2＝ΔP-(ρ液*g*h’+ρ气*g*h)。第一冷媒流路与第二冷媒流路之间的压降偏差满足ρ液*g*h’+ρ气*g*h。可以理解的是，h’小于第一阈值与h小于第二阈值，因此，图2所示蒸发器冷媒流路之间的压降不平衡得到有效改善。

如图3所示为本实用新型实施例所提供的一种蒸发器的结构示意图，图3所示蒸发器包括：M个冷媒流路；各冷媒流路包括多个冷媒管路以及设置于冷媒管路上的出口和入口；图3中，箭头所指为设置于冷媒管路上的出口和入口。M为大于1的正整数；所述多个冷媒管路包括第一冷媒管路101和第二冷媒管路102；所述第一冷媒管路101为距离所述蒸发器底部10所在水平面最近的冷媒管路；所述第二冷媒管路102为距离所述底部10所在水平面最远的冷媒管路；任意两个冷媒流路的入口的第一高度差h1小于第一阈值，且所述任意两个冷媒流路的出口的第二高度差h2小于第二阈值；所述第一阈值与所述第二阈值均大于0，且小于第三高度差；第三高度差为第一高度与第二高度的高度差；所述第一高度为所述第一冷媒管路101距离所述蒸发器底部10所在水平面的高度；所述第二高度为所述第二冷媒管路102距离所述蒸发器底部10所在水平面的高度。

在一种可选的实施例中，上述第一高度差h1与上述第二高度差h2的差的绝对值小于或等于第三阈值。第三阈值大于或等于0，且小于第三高度差的一半。经测试，在第一高度差h1与第二高度差h2的值越接近，越有利于蒸发器冷媒流路之间的压降平衡。

在另一种可选的实施例中，该蒸发器还包括冷媒出管30以及过热段40；所述过热段40与N个冷媒流路的出口连通；N为大于等于1，且小于等于M的正整数；所述过热段40用于将所述N个冷媒流路的出口流出的冷媒进行过热处理；过热处理后的冷媒流入所述冷媒出管30；所述冷媒出管(30)用于将经过所述蒸发器的冷媒排出所述蒸发器。

可选的，上述各冷媒流路水平方向的管路均可以是铜管，也可以是其他散热性能良好的管路，本实用新型实施例对此不进行限定。

本实用新型实施例还提供一种空调，包括上述任一实施例中所述的蒸发器。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种蒸发器，其特征在于，包括：

M个冷媒流路；各冷媒流路包括多个冷媒管路以及设置于冷媒管路上的出口和入口；M为大于1的正整数；

所述多个冷媒管路包括第一冷媒管路(101)和第二冷媒管路(102)；所述第一冷媒管路(101)为距离所述蒸发器底部(10)所在水平面最近的冷媒管路；所述第二冷媒管路(102)为距离所述底部(10)所在水平面最远的冷媒管路；

任意两个冷媒流路的入口的第一高度差小于第一阈值，且所述任意两个冷媒流路的出口的第二高度差小于第二阈值；所述第一阈值与所述第二阈值均大于0，且小于第三高度差；所述第三高度差为第一高度与第二高度的高度差；所述第一高度为所述第一冷媒管路(101)距离所述蒸发器底部(10)所在水平面的高度；所述第二高度为所述第二冷媒管路(102)距离所述蒸发器底部(10)所在水平面的高度。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述第一高度差h1与所述第二高度差h2的差的绝对值小于或等于第三阈值；所述第三阈值大于或等于0，且小于所述第三高度差的一半。

3.根据权利要求1或2所述的蒸发器，其特征在于，还包括冷媒出管(30)以及过热段(40)；所述过热段(40)与N个冷媒流路的出口连通；N为大于等于1，且小于等于M的正整数；所述过热段(40)用于将所述N个冷媒流路的出口流出的冷媒进行过热处理；过热处理后的冷媒流入所述冷媒出管(30)；所述冷媒出管(30)用于将经过所述蒸发器的冷媒排出所述蒸发器。

4.一种空调，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的蒸发器。

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