分配器、蒸发器及冷水机组的制作方法

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种分配器、蒸发器及冷水机组。

背景技术：

随着人们对环保空调需求的增加，高效节能已经成为螺杆机组技术发展的新标向，降膜式螺杆冷水机组由于其高效节能而成为新的发展方向。降膜机组中最核心部件为降膜分配器，分配器的好坏，影响降膜蒸发管换热利用率，从而影响降膜蒸发器的换热效率，进而影响整机的能力能效；不仅如此，降膜分配器的好坏，还直接影响机组制冷剂的充注多少，因为制冷剂在换热管上方流下，如果横向、纵向分配不均匀，换热管表面接受到的制冷剂液体不均匀，部分换热表面无制冷剂，导致“干管”，从而无法进行热交换，换热管表面利用率会下降，制冷剂充注就需要增加；相反，如果横向、纵向分配均匀，换热管表面接受到的制冷剂液体均匀，换热管就不会出现干管，充分利用了换热管所有表面积，此时制冷剂充注量可以减少。

很多空调设备厂家都在积极探索设计出既能保证制冷剂分配效果，现有机组的蒸发器结构有满液式、干式、降膜式等，厂家针对不同蒸发器研究方便快捷的分配器，并已经取得了一些积极成效。但是现有技术中的制冷剂分配器仍然存在以下两种问题：一是制冷剂均匀分配效果较佳，但存在结构复杂、加工精度要求高、成本高的缺点；二是结构简单，加工精度要求较低，但是存在均匀分配不易实现的缺点。

技术实现要素：

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明旨在提供一种分配器，该分配器不仅结构简单、容易加工，且可均匀分配制冷剂。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述分配器的蒸发器。

本发明的又一个目的在于提供一种具有上述蒸发器的冷水机组。

根据本发明的冷水机组的分配器，包括：进液管，所述进液管竖向设置；一级分配管，所述一级分配管水平设置，所述一级分配管与所述进液管的底端相连通，所述一级分配管沿其轴向设有多个一级均液孔；二级分配管组，所述二级分配管组水平设置在所述一级分配管的下方，所述二级分配管组包括多个二级分配管，每个所述二级分配管至少与一个所述一级均液孔相连通，每个所述二级分配管上设有沿其轴向设置的多个二级均液孔。

根据本发明实施例的冷水机组的分配器，通过设置一级分配管和二级分配管组，可将液体在多个二级均液孔处均匀排出，该分配器分配效果好，且通过这种设计，减少分配阻力，分配器压力损失较小。另外，分配器结构紧凑，加工工艺简单，制造方便快捷，无特殊复杂工艺要求，可大批量生产，不仅安装方便，还节约成本。

在一些实施例中，分配器还包括：三级分配壳体，所述三级分配壳体内限定出三级分配腔，所述三级分配腔与所述二级分配管组的所述二级均液孔相连通，所述三级分配壳体的底壁上设有多个三级均液孔。

可选地，所述进液管与所述一级分配管垂直连接，每个所述二级分配管均与所述一级分配管相垂直。

在一些实施例中，每个所述二级分配管均通过接管与所述一级分配管相连。

具体地，所述一级分配管的横截面积小于等于所述进液管的横截面积的三倍。

具体地，所述一级分配管的管腔体积为V1，所述多个二级分配管的管腔体积之和为V2，二者满足关系：V1<V2≤2·V1。

具体地，所述接管的长度小于等于所述二级分配管的直径的三倍。

在一些实施例中，所述一级分配管和所述二级分配管组均设在所述三级分配壳体内，所述进液管穿过所述三级分配壳体的顶壁伸入到所述三级分配腔内。

具体地，所述二级分配管的底部与所述三级分配壳的底壁之间的距离不大于30mm。

根据本发明的蒸发器，所述蒸发器包括外壳和用于流通冷却液的换热管，所述换热管设在所述外壳内，所述蒸发器还包括分配器，所述分配器设置在所述外壳内且位于所述换热管的上方，所述分配器为根据本发明上述的冷水机组的分配器。

根据本发明实施例的蒸发器，通过设置分配器均分制冷剂，可减少分配阻力，保证制冷剂与换热管充分换热，可提高蒸发器的换热效率，而且换热效率提高后还可减少蒸发器内制冷剂的充注量。另外该分配器结构紧凑，加工工艺简单，可方便地安装在蒸发器内，还可节约成本。

根据本发明的冷水机组，包括根据本发明上述的蒸发器。

根据本发明实施例的冷水机组，通过设置上述蒸发器，可提高能效，减小制冷剂的充注量。

本发明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

本发明的上述和/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是根据本发明一个实施例的分配器的结构立体图；

图2是根据本发明另一个实施例的分配器的结构正视图；

图3是图2所示分配器的结构侧视图；

图4是根据本发明一个实施例的一级分配管的仰视图；

图5是根据本发明一个实施例的二级分配管的仰视图；

图6是根据本发明一个实施例的三级分配壳体的仰视图；

图7是图1所示实施例的分配器的分配原理图；

图8为图2对应实施例的分配器的分配原理图；

图9为图3对应实施例的分配器的分配原理图；

图10是根据本发明一个实施例的蒸发器的主视结构示意图；

图11是图10所示实施例的蒸发器的侧视结构示意图。

附图标记：

蒸发器1000、进液口A、排气口C、

分配器100、进液管1、一级分配管2、一级均液孔21、二级分配管组3、二级均液孔31、二级分配管30、三级分配壳体4、三级均液孔31、接管5、盖板6、挡气板7、外壳200、换热管300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的冷水机组的分配器100，在冷水机组中分配器100用于均匀分配液体，分配器100可使用在换热器中，以向换热管300上均匀喷淋液体。

根据本发明实施例的冷水机组的分配器100，如图1所示，包括：进液管1、一级分配管2和二级分配管组3，进液管1竖向设置，一级分配管2水平设置，一级分配管2与进液管1的底端相连通，如图4所示，一级分配管2沿其轴向设有多个一级均液孔21。二级分配管组3水平设置在一级分配管2的下方，二级分配管组3包括多个二级分配管30，每个二级分配管30至少与一个一级均液孔21相连通。如图5所示，每个二级分配管30上设有沿其轴向设置的多个二级均液孔31。

当液体流入进液管1后，受重力作用影响液体自动向下流到一级分配管2中。由于一级分配管2大体水平设置，流入的液体可分布到一级分配管2的整个管长区域，液体可分别从多个一级均液孔21流出，使得一级分配管2内的液体可均匀分配到多个二级分配管30内，分配器100实现一次均液。

从一级分配管2流出的液体分别流到多个二级分配管30中后，由于每个二级分配管30大体水平设置，每个二级分配管30中流入的液体可分布到该管整个管长区域，液体可分别从该管的多个二级均液孔31流出。如图7所示，多个二级分配管30的设置，使得二级分配管组3可在管组所在整个平面内沿横向、沿纵向均设置了多个二级均液孔31，使得分配器100可将液体均匀分配到多个二级均液孔31处排出，分配器100实现二次均液。

根据本发明实施例的冷水机组的分配器100，通过设置一级分配管2和二级分配管组3，可将液体在多个二级均液孔31处均匀排出，该分配器100分配效果好，且通过这种设计，减少分配阻力，分配器100压力损失较小。另外，分配器100结构紧凑，加工工艺简单，制造方便快捷，无特殊复杂工艺要求，可大批量生产，不仅安装方便，还节约成本。

下面参考附图描述不同实施例中分配器100的具体结构，可以理解的是，不同实施例中相同的标号表明相同的部件或者具有相同功能的元件，下文不再赘述。

下面参考图1和图4、图5、图7描述实施例一中分配器100的具体结构。

在图1中，进液管1、一级分配管2和每个二级分配管30均为圆直管，这样加工成本较低。

其中，进液管1竖向设置，一级分配管2设在进液管1的底端，一级分配管2水平设置，一级分配管2与进液管1相垂直，进液管1与一级分配管2的连接点位于一级分配管2的管长中间处。进液管1与一级分配管2的管径较大，因此进液管1可与一级分配管2直接连接连通。

在该实施例中，一级分配管2的横截面积大于进液管1的横截面积，这样，一级分配管2具有一定的存储量，对液体分配具有一定缓冲作用。需要说明的是，本文中提及的管或者孔的横截面积，均指的是该管或者该孔在垂直于中轴线的截面上的面积，下文将不再赘述。

一级分配管2的横截面积要小于等于进液管1的横截面积的三倍，这样限制一级分配管2的横截面积，可保证从进液管1流入的液体能尽快地分配到一级分配管2的整体管长区域内。

在实施例一中，二级分配管组3中多个二级分配管30沿一级分配管2的长度方向排列，多个二级分配管30平行排布在同一平面上，每个二级分配管30均水平设置，每个二级分配管30均与一级分配管2相垂直。一级分配管2的一级均液孔21对应在二级分配管30的管长中间处。

在该实施例中，如图4所示，一级分配管2的底部设有一排一级均液孔21，多个一级均液孔21沿一级分配管2的轴向均匀间隔开设置。如图5所示，每个二级分配管30的底部也设有一排二级均液孔31，多个二级均液孔31沿相应的二级分配管30的轴向均匀间隔开设置。这样，在二级分配管30所在平面上可形成多排多列的二级均液孔31。

在该实施例中，由于一级分配管2将液体分配至多个二级分配管30内后，每个二级分配管30内液体液量减小，因此为保证流入的液体能在整体管长内分布，每个二级分配管30的管径不宜过大。在图1中明显可以看出，每个二级分配管30的管径均远小于一级分配管2的管径。

由于二级分配管30的管径较小，二级分配管30的进口又较大，二级分配管30无法直接与一级分配管2相连，因此该实施例中每个二级分配管30均通过接管5与一级分配管2相连。其中，接管5的长度小于等于二级分配管30的直径的三倍，以避免接管5内滞留过多液体，从而减少分配器100内液体充注量。

在该实施例中，一级分配管2的管腔体积为V1，多个二级分配管30的管腔体积之和为V2，二者满足关系：V1<V2≤2·V1。这样，可保证一级分配管2流入到二级分配管组3内的液体基本可充满所有二级分配管30内，进一步保证分配的均匀性。

另外，在该实施例中，一级分配管2上开设的一级均液孔21，该孔的横截面积不大于进液管1的横截面积的3倍。

每个二级分配管30上开有多个二级均液孔31，该孔的横截面积不大于进液管1的横截面积的2倍。

下面参考图2-图6及图8和图9描述实施例二中分配器100的具体结构。

在实施例二中分配器100的结构与实施例一中分配器100的结构大体相同，两个实施例相同部分这里不再赘述。

所不同的是，在实施例二中，如图2和图3所示，分配器100还包括：三级分配壳体4，三级分配壳体4内限定出三级分配腔，三级分配腔与二级分配管组3的二级均液孔31相连通。如图6所示，三级分配壳体4的底壁上设有多个三级均液孔41。这样，多个二级均液孔31流出的液体流到三级分配腔内，然后均匀地从多个三级均液孔41内排出，分配器100实现三级均液，从而进一步提高分配器100分配的均匀性。

在图6中，三级分配壳体4的底壁上设有沿横向和纵向排布的多排多列的三级均液孔41，多个三级均液孔41布满整个壳体，分布面积大。

在实施例二中，如图2和图3所示，一级分配管2和二级分配管组3均设在三级分配壳体4内，进液管1穿过三级分配壳体4的顶壁伸入到三级分配腔内。

在图2和图3中，三级分配壳体4形成为矩形壳，一级分配管2平行于矩形壳的长度边，一级分配管2的管长大体等于矩形壳的长度。二级分配管30平行于矩形管的宽度边，二级分配管30的管长大体等于矩形壳的宽度。

多个二级分配管30排布在同一平面上，多个二级分配管30与三级分配壳体4的底壁之间限定的空间用于盛接从二级均液孔31流出的液体，该空间大小也需要有所限制。

假设多个二级分配管30与三级分配壳体4的底壁之间限定的空间体积为V3，多个二级分配管30的管腔体积之和为V2，二者满足关系：V2<V3≤2·V2。这样有利于促进液体快速均匀地从多个三级均液孔41处排出。

另外，二级分配管30的底部与三级分配壳体4的底壁之间的距离不大于30mm，这样也是为了保证从二级均液孔31流出的液体能直接流到三级分配壳体4的底壁上，避免液体飞溅、滞留。

上述两个实施例中分配器100结构均较简单，加工容易，成本较低，压力损失小，液体分配效果好。

在上述实施例中，进液管1均为一个，但是在本发明其他实施例中，进液管1也可设有多个。另外，每个进液管1与一级分配管2的连接点不限于一级分配管2的中间段上，也可以根据需要设置连接点。同样，一级分配管2的一级均液孔21在二级分配管3的连接点也不限于该二级分配管3的中间段上。

在上述实施例中，进液管1、一级分配管2、二级分配管30均为直管，且均为圆管，但是在本发明其他实施例中，上述管体也可为弧形管，上述管体的横截面形状可根据需要设置等，这里也不作限定。

另外，在一级分配管2上的一级均液孔21，可以是任何形状孔，如方孔、圆孔等；二级分配管30上的二级均液孔31，可以是任何形状的孔；三级分配壳体4上的三级均液孔41，可以是任何形状的孔。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的蒸发器1000的结构。

根据本发明实施例的蒸发器1000，如图10和图11所示，蒸发器1000包括外壳200和用于流通冷却液的换热管300，换热管300设在外壳200内，蒸发器1000还包括分配器100，分配器100位于外壳200内，分配器100设置在换热管300的上方，分配器100为根据本发明实施例上述的冷水机组的分配器100。分配器100的结构已由上述实施例说明，这里不再赘述。

分配器100内置在蒸发器1000中，分配器100可将从冷凝器中流出的制冷剂液体纵横均分后，均匀喷淋到换热管300上。

根据本发明实施例的蒸发器1000，通过设置分配器100均分制冷剂，可减少分配阻力，保证制冷剂与换热管300充分换热，可提高蒸发器1000的换热效率，而且换热效率提高后还可减少蒸发器1000内制冷剂的充注量。另外该分配器100结构紧凑，加工工艺简单，可方便地安装在蒸发器1000内，还可节约成本。

下面结合图2和图3及图10和图11，描述实施例二的分配器100应用在蒸发器1000时蒸发器1000的结构及工作原理。实施例一中分配器100的装配过程可由实施例二的装配过程推导出，这里不再描述。

在该实施例中，如图10所示，蒸发器1000包括外壳200、分配器100和换热管300，分配器100和换热管300均设在外壳200内。该蒸发器1000中制冷剂走壳程，冷却液走管程。其中，外壳200上设有进液口A和排气口C，进液口A和排气口C均设在外壳200的顶壁上。需要说明的是，进液口A和排气口C的位置可在外壳200的轴向任意位置处。

在该实施例中，分配器100主要包含：进液管1、一级分配管2、二级分配管组3、三级分配壳体4、盖板6和挡气板7。

其中，进液管1配合在外壳200的进液口A内，从进液口A排入的制冷剂液体直接通过进液管1进入分配器100内。

在该实施例中，三级分配壳体4包括上方敞开的盒体和盖板6，盖板6盖合在盒体的顶部以封闭三级分配腔。一级分配管2和二级分配管组3均设在三级分配腔内，其中，一级分配管2位于二级分配管组3的上方，一级分配管2与每个二级分配管30均相垂直，二级分配管30与每个二级分配管30通过接管5连通。进液管1穿过盖板6后伸入到三级分配腔内，进液管1的底端与一级分配管2相连通。在盖板6的两侧设有挡气板7，分配器100通过挡气板7和进液管1与蒸发器1000的外壳200固定连接。

其中，挡气板7上设有透气孔，以使挡气板7下方的气体可穿过挡气板7后从排气口C排出。另外，盖板6的位于三级分配壳体4外侧的部分上也可以设置透气孔。挡气板7和盖板6上有透气孔，可以是任何形状的小孔。

在该实施例中，进液管1的管腔与一级分配管2的管腔相连通，一级分配管2的管腔分别通过多个一级均液孔21与多个二级分配管30的管腔相连通，每个二级分配管30的管腔通过其上的二级均液孔31与三级分配腔相连通。

一级分配管2的管腔、二级分配管30的管腔与三级分配腔依次相连通，三级分配腔通过三级均液孔41与蒸发器1000腔体相连通，均液过程是在三个相连通的腔体中进行。

分配器100三次均液完整过程如下：1、一级均液：从冷凝器处流入的低温低压液体经过膨胀后，进入进液管1中，然后进入一级分配管2中，液体通过一级分配管2上的多个一级均液孔21完成第一次均液；2、二级均液：从一级分配管2中流出的液体，经过多个接管5后，流入多个二级分配管30中，二级分配管30的延伸方向和一级分配管2的延伸方向相垂直，流入二级分配管30中的液体经过二次均液，通过二级分配管30上的二级均液孔31均匀流出，流入三级分配腔内；3、三级均液：从二级分配管30流出来的液体，进入三级分配壳体4中，三级分配壳体4上分布有三级均液孔41，流体均匀的从三级均液孔41流出，实现第三次均液。以上各级均液腔体，流体通道分离，不会串通混合。

三次均液后液体在横向、纵向都均匀分布，流入蒸发器1000的换热管300上，和换热管300内部冷却液换热后，制冷剂液体形成蒸汽，从挡气板7穿过后通过排气口C进入压缩机中。

根据本发明实施例的冷水机组，包括根据本发明实施例上述的蒸发器1000。

由此，根据本发明实施例的冷水机组，通过设置上述蒸发器1000，可提高能效，减小制冷剂的充注量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“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发明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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。