空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调器技术领域，尤其涉及一种具有微通道换热器的空调器。


背景技术：

2.目前，热泵型空调是经常使用的一种冷暖空调。在夏季制冷时，空调在室内制冷，室外散热，而在冬季制热时，方向同夏季相反，即室内制热，室外制冷。空调通过热泵在不同环境之间进行冷热交换。比如在冬季，室外的空气、地面水、地下水等等就是低温热源，而室内空气就是高温热源，热泵式空调制热的作用就是把室外环境的热量输送到室内环境里。
3.参照图1所示，示出了现有技术中一种热泵的制热循环原理图。该热泵包括：蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、膨胀阀4和四通换向阀5。该热泵制热的具体工作过程为：首先，蒸发器1内低压两相制冷剂(液相制冷剂和气相制冷剂的混合体)从低温环境吸收热量；经压缩机2吸入后被压缩为高温高压的气体制冷剂；然后，高温高压的气体制冷剂在冷凝器3将热能释放给室内环境，同时自身温度降低；最后，经过膨胀阀机构4节流，变为低温低压的两相制冷剂，再次进入蒸发器1，重复上述循环的制热过程。本文所述换热器包括上述蒸发器1和冷凝器3。
4.热泵空调通过该四通换向阀5来改变工况模式。在夏季制冷工况下，室内换热器作为蒸发器1，室外热交换器作为冷凝器3。室内空气经过蒸发器1表面被冷却降温，达到使室内温度下降的目的，通过冷凝器3将热量输送到室外。冬季供热的时候，转换四通换向阀5阀块的位置，使制冷剂的流向发生转换，此时，制冷剂通过室外换热器吸收环境中的热量，并向室内环境放热，实现制热的目的。
5.蒸发器1是输出冷量的设备，它的作用是使经膨胀阀4流入的制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的。冷凝器3是输出热量的设备，从蒸发器1中吸收的热量连同压缩机2消耗功所转化的热量在冷凝器3中被冷却介质带走，达到制热的目的。蒸发器1和冷凝器3是空调热泵机组中进行热量交换的重要部分，统称为换热器，其性能的好坏将会直接影响到整个系统的性能。
6.相比翅片管换热器，微通道换热器在材料成本、制冷剂充注量和热流密度等方面具有显著优势，符合换热器节能环保的发展趋势。图2所示为微通道换热器的一种结构形式，其包括扁管10、翅片11、第一集流分配器6、第二集流分配器7、集流管8、集气管9等。该微通道换热器包含第一流程和第二流程，从第一集流分配器6进入干度较小的制冷剂气液混合物均匀分配至第一流程中的扁管10，之后由集流管8收集，集流管8收集到的气液两相制冷剂由分流器进入到第二流程中；在第二流程，由第二集流分配器7将气液两相制冷剂均匀分配至第二流程各个扁管10并通过翅片11进行换热，换热完成的制冷剂气体通过集气管9收集。
7.现有集流分配器的结构通常为：集流分配器内插设隔板，隔板将集流分配器的内部分为多个独立的内腔，每个内腔连通一定数量的扁管。当气液两相制冷剂从内腔进入多根扁管时，由于重力作用，液相制冷剂向下流动，气相制冷剂向上流动，造成集流分配器上
侧的扁管制冷剂液体较少，集流分配器下侧的制冷剂液体较多。使得蒸发器中的一些流程制冷剂流量较小，造成该流程换热器面积不能得到充分利用，致使该流程严重过热；与此相反，另一些流程制冷剂流量较大，使得制冷剂蒸发不充分，造成该流程的换热面积不够，甚至会出现吸气带液的现象，严重恶化空调器性能。也就是说，由于气相和液相的密度与粘度存在差异，流动的制冷剂容易在重力和粘性力作用下发生分离，导致进入多根扁管的制冷剂不均匀。制冷剂不均匀不仅恶化换热效率，而且会引起制冷系统的波动。
8.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

9.针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种空调器，换热器的分配器内设有螺旋通道，制冷剂沿螺旋通道流动的过程中进入扁管内，通过螺旋通道克服重力对制冷剂分配不均的影响，提高制冷剂的分配均匀性，进而提高整个空调器的换热效果。
10.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
11.本技术一些实施例中，提供了一种空调器，包括：
12.换热器，其包括：
13.多个扁管，其内流通制冷剂；
14.分配器，其内沿长度方向上设有螺旋通道，多个所述扁管沿所述螺旋通道的螺旋延伸方向间隔分布、并与所述螺旋通道连通，所述分配器内的制冷剂沿所述螺旋通道流动的过程中进入多个所述扁管。
15.本技术一些实施例中，所述螺旋通道的宽度小于2mm。
16.本技术一些实施例中，所述分配器包括外筒和内芯，所述内芯的外周壁沿其长度方向上设有螺旋状凸出部，所述内芯设于所述外筒的内腔中，所述内芯与所述外筒的内壁之间形成所述螺旋通道。
17.本技术一些实施例中，所述外筒沿其长度方向上间隔设有多个开口，所述扁管设于所述开口处、并与所述螺旋通道连通。
18.本技术一些实施例中，所述外筒靠下的位置处设有进口，用于流通制冷剂的制冷剂管路设于所述进口处、并与所述螺旋通道连通。
19.本技术一些实施例中，制冷剂从所述制冷剂管路流出的方向偏离所述内芯。
20.本技术一些实施例中，所述外筒的两端分别设有端盖，所述端盖上设有嵌槽，所述内芯的端部嵌设于所述嵌槽内。
21.本技术另一些实施例中，所述分配器内沿其长度方向上设有空腔，所述螺旋通道环绕设于所述空腔的外围，所述空腔靠上的位置处设有喷射口，所述喷射口与所述螺旋通道连通，所述空腔靠下的位置处设有进口，用于流通制冷剂的制冷剂管路设于所述进口处、并与所述空腔连通。
22.本技术另一些实施例中，所述制冷剂管路伸入所述空腔内的部分为l型管路，所述l型管路的出口朝向所述喷射口。
23.本技术另一些实施例中，所述喷射口的直径为2
‑
8mm。
24.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
25.本技术所公开的空调器中，换热器内的分配器中设有螺旋通道，制冷剂沿螺旋通道流动的过程中进入多个扁管。制冷剂沿螺旋通道流动的过程中，依靠重力和螺旋通道壁面的支持力形成向心力，使制冷剂能够沿螺旋通道流动，通过螺旋通道抑制制冷剂的气液分离，此时重力不再使制冷剂分层，而是提供向心力的来源之一。本技术中的分配器通过螺旋通道克服重力对制冷剂分配不均的影响，提高制冷剂的分配均匀性，进而提高整个空调器的换热效果。
26.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为现有技术空调器的原理示意图；
29.图2为一种实施例中的换热器的结构示意图；
30.图3为根据实施例的分配器的结构示意图；
31.图4为根据实施例一的分配器的爆炸图；
32.图5为根据实施例一的分配器外筒的结构示意图；
33.图6为根据实施例一的分配器内芯的结构示意图；
34.图7为根据实施例二的分配器的剖视图。
35.附图标记：
36.图1和图2中：
[0037]1‑
蒸发器，2
‑
压缩机，3
‑
冷凝器，4
‑
膨胀阀，5
‑
四通换向阀，6
‑
第一集流分配器，7
‑
第二集流分配器,8
‑
集流管，9
‑
集气管，10
‑
扁管，11
‑
翅片；
[0038]
图3至图7中：
[0039]
01
‑
分配器；
[0040]
02
‑
扁管；
[0041]
03
‑
制冷剂管路；
[0042]
100
‑
螺旋通道；
[0043]
200
‑
外筒，210
‑
开口；
[0044]
300
‑
内芯，310
‑
凸出部；
[0045]
400
‑
端盖，410
‑
嵌槽；
[0046]
500
‑
喷射口；
[0047]
600
‑
空腔。
具体实施方式
[0048]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0049]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
[0050]
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。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0051]
在本技术的描述中，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技术中的具体含义。
[0052]
本实施例中的空调器包括换热回路，用于进行室内与室外的热量交换，以实现空调器对室内温度的调节。
[0053]
换热回路可采用现有技术图1中所示的换热原理，也即，换热回路包括蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、膨胀阀4以及四通换向阀5，蒸发器1和冷凝器3内的制冷剂相变过程相反，将蒸发器1和冷凝器3统称为换热器。
[0054]
本技术的目的之一在于对换热器进行结构改进，提高制冷剂在换热器内的均衡分配，提高换热器的换热效果，进而提高空调器整体的换热效果。
[0055]
本技术着重对换热器中的分配器进行结构改进，避免气液两相制冷剂由于重力作用、气液密度与粘性的差异而发生气液分离现象，提高进入扁管内制冷剂的均匀性。
[0056]
本技术中的分配器结构示意图参照图3，分配器01的内部沿其长度方向上设有螺旋通道，多个扁管02沿螺旋通道的螺旋延伸方向间隔分布、并与螺旋通道连通。
[0057]
制冷剂经制冷剂管路03流入分配器01的内部，分配器01内的制冷剂沿螺旋通道流动的过程中进入多个扁管02。
[0058]
制冷剂沿螺旋通道流动的过程中，依靠重力和螺旋通道壁面的支持力形成向心力，使制冷剂能够沿螺旋通道流动，通过螺旋通道抑制制冷剂的气液分离，此时重力不再使制冷剂分层，而是提供向心力的来源之一。
[0059]
本技术中的分配器01通过螺旋通道克服重力对制冷剂分配不均的影响，提高制冷剂的分配均匀性，进而提高整个空调器的换热效果。
[0060]
本技术同时对螺旋通道的尺寸进行限制，使气液制冷剂被压缩在一定尺寸的空间内，无法分离，有助于进一步提高制冷剂的分配均匀性。
[0061]
具体的，螺旋通道的宽度小于2mm，使得螺旋通道内的气液制冷剂不会发生分离，而是形成较为稳定的离散泡状流。稳定的离散泡状流可以在不同高度下的扁管内都能保证相同的干度，这样可提高分流均匀度。
[0062]
对于螺旋通道的具体设置，本技术给出两种实施例。
[0063]
实施例一
[0064]
参照图4至图6，分配器01包括外筒200和内芯300，外筒200为中空结构，内芯300设于外筒200的内腔中。
[0065]
内芯300为实体结构，内芯300的外周壁沿其长度方向上设有螺旋状凸出部310，内芯300与外筒200的内壁之间形成螺旋通道100。
[0066]
实施例一中的螺旋通道100由外筒200和内芯300限定出，外筒200的两端分别设有端盖400，端盖400上设有嵌槽410，内芯300的端部嵌设于嵌槽410内，以将内芯300限位于外筒200内。
[0067]
外筒200沿其长度方向上间隔设有多个开口210，扁管02设于开口210处、并与螺旋通道100连通。
[0068]
外筒200靠下的位置处设有进口，用于流通制冷剂的制冷剂管路03设于进口处、并与螺旋通道100连通。
[0069]
制冷剂经制冷剂管路03流入螺旋通道100内，制冷剂沿着螺旋通道100上升流动的过程中，进入扁管02内。
[0070]
制冷剂从制冷剂管路03流出的方向偏离内芯300，这样可以避免制冷剂流入螺旋通道100内时直接冲击到内芯300，若制冷剂流入时直接冲击到内芯300，会增大阻力，使得压缩机的负荷变大，影响系统能效。
[0071]
实施例一中的分配器01在实际加工时，先将内芯300的一端与一端盖400嵌接，再将内芯300连同该端盖400一起装入外筒200，再在外筒200的另一端安装另一端盖400；将多个扁管02插入对应的开口210内；再对分配器01整体进行焊接。
[0072]
整个加工过程操作便捷，制作成本较低，工艺上极好实现。
[0073]
螺旋通道100的宽度小于2mm，使得弗鲁德数在低负荷状态下也大于3，惯性力大于重力，使得上方的制冷剂仍然有动力盘旋上升。
[0074]
实施例二
[0075]
参照图7，分配器01内沿其长度方向上设有空腔600，螺旋通道100环绕设于空腔600的外围，空腔600靠上的位置处设有喷射口500，喷射口500与螺旋通道100连通，空腔600靠下的位置处设有进口，用于流通制冷剂的制冷剂管路03设于进口处、并与空腔600连通。
[0076]
制冷剂经制冷剂管路03流入空腔600内，先沿空腔600向上流至喷射口500，制冷剂经喷射口500喷出至螺旋通道100内，而后制冷剂沿着螺旋通道100向下流动，制冷剂先经过位于上方的扁管02内，使得大量的制冷剂能够进入位于上方的扁管02内，然后在重力作用下，剩余的制冷剂继续沿着螺旋通道100向下流动，制冷剂后进入位于下方的扁管02内。
[0077]
实施例二依靠制冷剂先进入上方扁管的方式来对由于重力作用使得下方扁管制冷剂堆集的现象进行调和。同时，依靠重力和螺旋通道100壁面的支持力形成向心力使制冷剂螺旋下降，进一步减弱重力对制冷剂分配的负面影响。
[0078]
制冷剂管路03伸入空腔600内的部分为l型管路，l型管路的出口朝向喷射口500。
[0079]
利用l型管路使制冷剂能够直接向上喷射，减小系统阻力，若选用平直管，则制冷剂会直接冲击到空腔600的内壁上，增加制冷剂动力耗散。
[0080]
喷射口500的直径为2
‑
8mm，选用较小的喷射口500的原因是：在空腔600内的制冷剂由于上升重力的原因，会导致气液产生分离，为了消除该现象，采用小口径喷射口500，会
使得制冷剂变为雾化的两相流，使得后期各扁管的制冷剂为相同干度。
[0081]
喷射口500的形状可以为圆形孔或方形孔，本实施例对此不作限制。
[0082]
在上述实施方式的描述中，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。
[0083]
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，可轻易想到的变化或替换，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。