CN118882247A - 分液头组件及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分液头组件及空调器，分液头组件包括分液头本体和多根支管。分液头本体的出液端上形成有多个分流支管孔。多根支管分别焊接连接于分液头本体上的多个分流支管孔，每一支管均包括沿支管内冷媒流动方向依次分布的接管、内径相对接管缩小的增速管段以及分支管，分支管包括焊接连接外部换热器组件的装配直段。其中，装配直段的内径d3大于增速管段下游端处内径d2且两者的内径差△d32满足0.1mm≤△d32≤1.8mm。

Description

分液头组件及空调器

技术领域

本发明涉及冷媒分配技术领域，且特别涉及一种分液头组件及空调器。

背景技术

在压缩式制冷系统中，分液头为连接于膨胀阀和换热器组件之间的分流元件，两相冷媒通过膨胀阀节流后流入分液头，在分液头本体内混合后经多根支管分配至换热器组件的各支路内。现有分液头中支管结构的设计主要考虑其与换热器组件内支路的焊接装配，但支管结构对分液头性能的影响却少有人研究。发明人对现有分液头开展大量研究后发现，冷媒分配不均除了受分液头内流道结构影响外，还受到分液头进口连接管路和出口支路的影响。

在现有的分液头中，为实现焊接装配，出口支管的管径需要设置得较大以使其能与换热器组件内的支路管径相匹配。然而，支管内径越大，其为冷媒提供的膨胀空间即越大；在冷媒入口质量流量较小时，支管内过大的膨胀空间会导致冷媒过度膨胀，液态冷媒来不及进入换热器组件即发生部分汽化。支管内气相冷媒的体积分数增大，气相冷媒会挤占支管内流道而导致液相冷媒难以进入支管；同时气相冷媒的随机运动还会向上游传递而影响支管入口处的冷媒分配均匀性。此外，液相冷媒的过早汽化还会导致进入换热器组件内的冷媒干度增加而直接影响换热器制冷量。进一步，支管管径的增大亦会降低换热器组件各流路内冷媒的流速，支管内冷媒流速的降低又会影响上游冷媒的流动状态，降低分液头（甚至进口连接管）内的冷媒流速，加剧气液两相分离而恶化分流性能。此外，支管内冷媒流速的降低还会影响换热器组件的传热温差和不可逆损失，进而导致换热器组件能效下降。

因此，分液头出口侧支管的设计除了考虑其与后端换热器组件焊接装配外，还需要考虑其对分液性能的影响。

发明内容

本发明为了克服现有技术的至少一个不足，提供一种分液头组件及空调器。

为了实现上述目的，本发明提供一种分液头组件，其包括分液头本体和多根支管。分液头本体的出液端上形成有多个分流支管孔。多根支管分别焊接连接于分液头本体上的多个分流支管孔，每一支管均包括沿支管内冷媒流动方向依次分布的接管、内径相对接管缩小的增速管段以及分支管，分支管包括焊接连接外部换热器组件的装配直段。其中，装配直段的内径d3大于增速管段下游端处内径d2且两者的内径差△d32满足0.1mm≤△d32≤1.8mm。

根据本发明的一实施例，每一支管还包括内套焊接于装配直段内的衬套，衬套的内径为装配直段内径；

衬套为整体式的圆形管件；或者，衬套由一片或多片弯曲卷制的弧形衬板经周向拼接后焊接连接而成。

根据本发明的一实施例，接管的下游端处内径d1和增速管段下游端处内径d2之差满足：0.1mm≤△d12≤3.5mm。

根据本发明的一实施例，接管为内径和壁厚随其延伸长度基本不变的等径管件，接管的下游端处内径d1小于或等于装配直段的内径d3。

根据本发明的一实施例，分支管还包括位于装配直段上游的过渡管段，过渡管段的内径基本接近增速管段下游端处内径。

根据本发明的一实施例，分支管的长度为60mm~200mm，装配直段的长度L1为3mm~30mm，分支管的长度指的是从分支管的上游端至下游端的冷媒流动路径长度。

根据本发明的一实施例，分液头组件还包括设置于分液头本体进液端的进液管，进液管包括内径和壁厚基本不变的进液管主体段和与分液头本体相连接的进液管连接段；当进液管主体段的外径D0小于或等于13mm时，增速管段的下游端处内径d2小于或等于4.3mm；

当进液管主体段的外径D0大于13mm时，所述增速管段的下游端处内径d2小于或等于5.3mm。根据本发明的一实施例，接管上形成有相对分流支管孔中心线向其一侧弯曲延伸的反射管段，反射管段上游端处的轴线和其下游端处轴线之间相交形成夹角θ且90°≤θ≤175°；

或者，接管为直管。

根据本发明的一实施例，分支管的上游端内套焊接于接管的下游端，两者的套接连接处形成增速管段；

或者，增速管段为与接管一体成型且内径沿冷媒流动方向逐渐减小的渐缩式结构，分支管的上游端套接连接增速管段的下游端；

或者，增速管段一体形成于分支管的装配直段上游，且其内径沿冷媒流动方向逐渐缩小，增速管段的上游端焊接连接于接管的下游端。

根据本发明的一实施例，支管还包括焊接连接于接管和分支管之间的延长管，延长管和接管均为不锈钢管件。

根据本发明的一实施例，接管、增速管段以及分支管均为铜管件且三者一体成型；

或者，接管为不锈钢管件，分支管为铜管件或铝管件，分支管焊接连接于接管。

根据本发明的一实施例，分液头组件还包括多个支管隔热套，每一支管隔热套均外套于相应的支管或相应支管上的分支管。

本发明还提供另一种分液头组件，其包括分液头本体和多根支管。分液头本体的出液端上形成有多个分流支管孔。多根支管分别焊接连接于分液头本体上的多个分流支管孔，每一支管均包括沿支管内冷媒流动方向依次分布的接管和分支管，接管为内径和壁厚随其延伸长度基本不变的等径管件，分支管包括焊接连接外部换热器组件的装配直段。其中，装配直段的内径d3大于接管内径d1’且两者的内径差△d31’满足0.1mm≤△d31’≤1.8mm。

另一方面，本发明还提供一种空调器，其包括上述任一项的分液头组件。

综上所述，本发明提供的分液头组件中，设置支管包括具有不同内径的接管、增速管段以及分支管。内径较大的支管增大了分配入每一支管内的冷媒流量并降低冷媒分配阻力，而增速管段则通过缩小流道截面来提升冷媒流速，分支管上内径大于增速管段下游端处内径的装配直段则用于焊接装配后端换热器组件。在此基础上，通过控制装配直段和增速管段下游端处的内径差△d32，约束增速后冷媒在装配直段内的体积变化率，控制装配直段内液态冷媒的汽化程度以避免液态冷媒在进入换热器组件前过早汽化，确保多根支管能为后端换热器提供具有大量的液态冷媒而减少换热损失。进一步的，支管内冷媒汽化程度的控制还可削弱支管内气相冷媒随机运动对上游分液均匀性的影响，提升分液性能。此外，内径差△d32的设置还实现了支管内冷媒流速的精确控制，避免支管内冷媒流速过低而影响上游冷媒的分液均匀性，同时冷媒流速的控制亦可降低传热不可逆损失以大幅提升换热器性能。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明实施例一提供的分液头组件的结构示意图。

图2所示为图1中支管的结构示意图。

图3所示为图2中A处的放大示意图。

图4所示为图1中B处的放大示意图。

图5所示为图1中衬套的结构示意图。

图6和图7所示为本发明另一实施例提供的分液头组件中衬套的结构示意图。

图8和图9所示为本发明另一实施例提供的分液头组件中支管的结构示意图。

图10所示为图1中支管上增加支管隔热套后的结构示意图。

图11至图18所示为本发明另一实施例提供的分液头组件的结构示意图。

图19所示为本发明实施例二提供的分液头组件中支管的结构示意图。

图20至图25所示为本发明另一实施例提供的分液头组件中支管的结构示意图。

图26所示为本发明实施例三提供的分液头组件的结构示意图。

图27所示为图26中支管的结构示意图。

具体实施方式

在本申请中，下游或者上游是基于冷媒的流动方向来划分的，一般冷媒从上游流到下游，位于下游的区域接受来自上游的冷媒。在制冷设备中，分液头一般竖直或倾斜安装，分液头的进液端沿重力方向位于出液端的下方，分液头内冷媒的惯性力克服重力而向重力相反的方向流动；此时，仍然按照冷媒的流动方向来划分上游和下游。

实施例一

在现有分液头中，出口侧支管的结构设计主要考虑其与后端换热器组件支路的焊接转配，而支管结构对冷媒蒸发程度、分液性能以及冷媒流速的影响却少有人研究。而事实上，支管结构不仅会影响冷媒进入换热器前的蒸发程度和冷媒流速而直接影响后端换热器组件的性能；同时，其还会影响上游分液头本体内两相冷媒的分液均匀性而间接影响后端换热器组件的性能。

有鉴于此，本实施例提供一种其支管结构能同时兼顾焊接装配、换热损失以及分液均匀性的分液头组件。如图1、图2、图3以及图4所示，本实施例提供的分液头组件包括分液头本体1和多根支管2。分液头本体1的出液端上形成有多个分流支管孔11。多根支管2分别焊接连接于分液头本体1上的多个分流支管孔11，每一支管2均包括沿支管内冷媒流动方向依次分布的接管21、内径相对接管缩小的增速管段22以及分支管23，分支管23包括焊接连接外部换热器组件的装配直段232。其中，装配直段232的内径d3大于增速管段22下游端处内径d2且两者的内径差△d32满足0.1mm≤△d32≤1.8mm。

本实施例提供的分液头组件中，内径较大的接管21增加了支管2入口处的冷媒分配流道，提升分配入支管2内的冷媒流量并降低冷媒分配的压力损失。为弥补接管21内径增大所带来的冷媒流速降低问题，增速管段22则通过缩小内径的方式对冷媒进行降压增速，减小传热温差和不可逆损失以提升冷媒换热性能。进一步的，为与后端换热器组件焊接装配，设置支管2还包括位于增速管段22下游的分支管23，分支管23上形成有内径d3大于增速管段22下游端处内径d2的装配直段232，以匹配后端换热器组件的支路管径。具体的，装配直段232内套焊接于换热器组件支路，装配直段232的外径基本接近换热器组件的支路内径。

然而，装配直段232内径的增大不可避免地会引起冷媒体积膨胀，而冷媒体积膨胀的同时会伴随部分液态冷媒的汽化，进而影响进入蒸发器组件内的液态冷媒流量而导致蒸发器组件平均蒸发温度过低；在冷凝温度不变的情况下，蒸发温度的降低会增大压缩机的压比而造成压缩机功率增大。此外，部分液态冷媒的过早汽化还会带来支管2内气相冷媒体积分数的增加，进而影响分液均匀性。为研究装配直段232的内径对分液均匀性的影响，基于CFD（计算流体动力学）仿真对图1所示的分液头组件进行分液均匀性分析。图1中，接管21为内径和壁厚随其延伸长度基本不变的等径管件，接管21的下游端处内径d1小于或等于装配直段232的内径d3，分支管23的上游端内套焊接于接管21的下游端，两者的套接连接处形成增速管段22。

现有的换热器组件支路通常有两种规格，一种为Ø7.0mm*0.35mm（即外径为7mm，壁厚为0.35mm，其内径为6.3mm）；另一种为Ø5.0mm*0.35mm（即外径为5mm，壁厚为0.35mm，其内径为4.3mm）。以匹配两种不同换热器组件支路为目标设计两个试验组，每一试验组内根据进液管规格和对应的d2又划分为五个子试验组，而每一子试验组内根据不同的d3和△d32又形成六个试验样品。

在第一试验组中，后端换热器组件支路规格为Ø7.0mm*0.35mm，即其内径为6.3mm。在进行分支管23和后端换热器组件支路的焊接装配时，考虑两者套接连接需要约0.2mm的装配间隙，故设置分支管23上装配直段232的外径D3为6.1mm。在此基础上，考虑装配直段232耐压性所需的壁厚（壁厚最小可为0.2mm），装配直段232的内径d3最大可调整至5.7mm。同样的，在第二试验组内，由于后端换热器组件支路规格为Ø5.0mm*0.35mm，即其内径为4.3mm。考虑装配直段232和后端换热器组件支路套接时需要约0.2mm的装配间隙，故设置分支管23上装配直段232的外径D3为4.1mm。同样的，兼顾装配直段232耐压性所需的壁厚（壁厚最小可为0.2mm），装配直段232的内径d3最大可调整至3.7mm。

于本实施例中，进液管3包括内径和壁厚基本不变的进液管主体段31和与分液头本体1相连接的进液管连接段32，在进行子试验组划分时以进液管主体段31的外径D0进行划分。具体的，第一试验组包括进液管主体段31外径D0为6.35mm、9.52mm、12.7mm、16mm以及22mm的五个子试验组，每一子试验组中基于给定的增速管段下游端内径d2，调整装配直段232的内径以形成六个试验样品，共计30个试验样品；以同样的方式在第二试验组中形成30个试验样品。

对上述60个试验样品进行CFD仿真分析：

CFD模拟分析所采用的软件为ANSYS软件，其条件设定如下所示：

湍流模型：Realizablek-ε模型；

网络参数：采用四面体非结构化网格；

工况条件：工质为R410A冷媒，壁面边界为绝热边界，入口干度0.2，安装条件为竖直安装；

入口边界条件：

汇总两个试验组共计60个试验样品数据形成表一。在表一中，STD为评价指标为各支管出口冷媒质量流量均方差，其表达方式如下所示：

其中，为所有支管出口冷媒质量流量的平均值，x_j为第j个支管的出口冷媒质量流量，n为支管的数量。

分析表一数据发现：随着装配直段内径d3的增大，STD逐渐增大，即分液均匀性逐渐变差。同时还发现：当装配直段内径d3超过一临界值后STD剧增，即分液均匀性急剧恶化，但在不同的子试验组内该临界值并不相同。如前所述的，引起分液均匀性恶化的原因极有可能是增速后冷媒在装配直段232内的过度膨胀。因此，进一步分析表一中表征分液均匀性的均方差STD与内径差△d32（d3-d2）之间的关系。发现：当△d32小于或等于1.8mm时分液均匀性较为优异且STD随内径差△d32的变化率小于12%；而当△d32大于1.8mm后，STD随内径差△d32的变化异常敏感，其随内径差△d32的变化率将超过20%。

因此，在满足装配直段232的外径D3能与后端换热器组件焊接装配的基础上，需要控制装配直段232和增速管段22下游端处的内径差△d32，避免冷媒过度膨胀以遏制冷媒的汽化程度。冷媒汽化程度的控制即实现了支管内气态冷媒体积分数的控制，削弱气相冷媒随机运动对支管2入口处冷媒分配均匀性的影响和分配流道的挤占，进而提升分液均匀性。进一步的，装配直段232内冷媒汽化程度的控制亦可有效地减少分液过程中的换热损失，增加进入换热器组件内的液态冷媒含量以提升换热性能。与此同时，内径差△d32的设置还有效控制冷媒进入装配直段232的流速，避免支管内冷媒流速过低而影响上游分液头本体内冷媒流速进而出现气液两相分离的问题，进一步提高分液均匀性的同时降低传热温差和不可逆损失以提高换热器性能。具体的，设置0.1mm≤△d32≤1.8mm，如为0.2mm，0.5mm，0.8mm，1.1mm，1.4mm以及1.6mm。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可设置△d32为0.1mm~1.8mm内的其它数值。

在本实施例提供的分液头组件中，增速管段22对冷媒的增速还可部分抵消冷媒进入装配直段232后的降速影响，确保装配直段232内的冷媒流速满足后端换热器组件的设计需求。然而，对于蒸发器组件而言，其需要避免压降过大。这是因为蒸发器组件内压力低，气体密度小，导致相同质量流量下的体积流量大，且加速压降和摩擦压降会有叠加效应，这样不仅容易造成蒸发器组件的总压降较大，而且低压下相同压降对应的温降较大，即对应的不可逆损失较大。有鉴于此，如图4所示，本实施例设置接管21的下游端处内径d1和增速管段22下游端处内径d2之差满足：0.1mm≤△d12≤3.5mm。内径差△d12精确控制了增速管段22对冷媒的节流程度，避免增速管段22过度节流而引起冷媒压力损失剧增，从流速和压降两方面综合控制换热器组件的不可逆损失以提升制冷系统能效。

于本实施例中，设置内径差△d12为0.5mm。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实例中，亦可设置内径差△d12为0.1mm≤△d12≤3.5mm内的其它数值，如为0.2mm，1mm，1.5mm，2mm，2.5mm以及3mm。如图1所示，分液头组件还包括设置于分液头本体1进液端的进液管3。优选的，当进液管3上内径和壁厚基本不变的进液管主体段31的外径D0小于或等于13mm（如6.35mm、9.52mm或12.7mm）时，设置增速管段22的下游端处内径d2小于或等于4.3mm。而当进液管主体段31的外径D0大于13mm（如16mm、19mm、22mm或28mm等）时，增速管段22的下游端处内径d2则可小于或等于5.3mm。然而，本发明对此不作任何限定。

本实施例提供的分液头组件中，装配直段232的外径D3实现了支管2和后端换热器组件支路的装配连接，而与装配直段内径d3相关的内径差△d32则实现了分液均匀性和分液过程中换热损失的有效控制，而内径差△d12则实现了支管内冷媒流速和压降的控制；即在满足系统装配要求的同时，兼顾分液均匀性、换热损失、传热温差以及不可逆损失等方面的影响，以综合性地提升后端换热组件的性能。

具体的，对于内径差△d32可通过调整装配直段232的壁厚来使其满足0.1mm≤△d32≤1.8mm。但此时分支管23极有可能为非标准的定制件，这在一定程度上会增加分液头组件的生成成本和生产效率。于本实施例中，如图3和图5所示，设置每一支管2还包括内套焊接于装配直段232内的衬套24，衬套24的内径为装配直段232内径；即通过增设衬套24来减小装配直段232的内径以使内径差△d32满足要求。基于衬套24的装配直段232内径调整，不仅调整灵活、方便且成本低。

进一步的，本实施例还设置衬套24由一片弯曲卷制的弧形衬板241经周向拼接后焊接连接而成。具体的，弯曲卷制的弧形衬板具有一周向对接焊缝240（该对接焊缝240可通过自熔式焊接形成），弧形衬板241经焊接预固定后形成圆管状的衬套24，衬套24内衬于装配直段232并经炉中钎焊一体式焊接于装配直段232内。然而，本发明对于此不作任何限定。于其它实施例中，当衬套和装配直段均为铜材料制成时，两者亦可采用火焰钎焊进行焊接。同样的，本发明对于组成衬套24的弧形衬板的数量亦不作任何限定。于其它实施例中，当所需的衬套24的壁厚较厚时，亦可设置衬套24包括多块（如两块、三块或四块以上）弯曲卷制的弧形衬板241，多块弧形衬板241周向拼接且相邻弧形衬板241之间形成有预固定的对接焊缝240，如图6所示。将内衬套24分解为多块弧形衬板241可进一步降低衬套24的加工难度，尤其是当衬套24的壁厚较厚时，分解后的弯曲卷制将更容易塑形。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可设置衬套24为空心管料经下料后所形成的整体式圆形管件，如图7所示。

尽管本实施例以增加衬套24来调整内径差△d32为例进行说明。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，当装配直段232的外径D3较小，如所连接的后端换热器组件的支路为Ø5.0mm*0.35mm时，亦或者增速管段22下游端内径d2较大时，若装配直段232自身的内径足以使内径差△d32满足：0.1mm≤△d32≤1.8mm，此时则无需再设置衬套。

于本实施例中，分支管23还包括位于装配直段232上游的过渡管段231，过渡管段231的内径基本接近增速管段22的下游端处内径d1，过渡管段231为增速管段22增速后的冷媒提供维持长度以稳定增速后的冷媒流型。然而，本发明对此不作任何限定。

对于接管21，尽管本实施例以其为内径和壁厚随其延伸长度基本不变的等径管件为例进行说明。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，接管21亦可为内径沿冷媒流动方向逐渐减小的锥形管件（如图8所示），该设置可增大分流支管孔11处的冷媒流道而增加分配入支管2内的冷媒流量并降低冷媒分配阻力。

本实施例提供的分液头组件中，分液头本体1和接管21均由低成本且高耐压强度的不锈钢材料制成，为方便与后端换热器组件的铜支路相连接，设置分支管23为铜管件。进一步的，受制冷设备内安装空间的限制，分液头本体上的多根支管2不可避免地需要进行弯曲以插入后端换热器组件的多个铜支路中，而不锈钢材料的高硬度性能导致接管21难以弯曲。故本实施例设置铜材料制成的分支管23具有一定的长度，基于铜材料的较低硬度和高延展性（与不锈钢材料相比较），在焊接装配支管2时分支管23能发生弯曲以使装配直段232能内套插入于后端换热器组件的相应铜支路内。具体的，设置铜制分支管23的长度为60mm~200mm，分支管23的长度指的是从分支管23的上游端至下游端的冷媒流动路径长度。优选的，可设置分支管23的长度为80mm、100mm、120mm、150mm、170mm以及190mm等长度值。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可设置分支管的长度为60mm~200mm内的其它数值。

尽管本实施例以接管21为不锈钢管，分支管23为铜管，两者的套接连接处形成增速管段22为例进行说明。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可设置接管、增速管段以及分支管均为铜管件且三者一体成型。亦或者，当后端换热器组件的支路为铝管时，亦可设置分支管为铝管。

于本实施例中，装配直段的长度L1为8mm。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施中，亦可设置装配直段的长度L1为3mm~30mm内的其它数值，如5mm、10mm、15mm、20mm以及25mm等数值。

图9所示为本发明另一实施例提供的支管2的结构示意图。在图9中，支管2还包括延长管25，延长管25可增加支管2的长度而使其应用于内部空间较大的制冷设备；优选的，可设置延长管25为不锈钢管。在该结构中，延长管25和接管21的套接连接处形成增速管段22，延长管25为内径基本接近增速管段22下游端内径d2的等径管件；即在图9中分支管23上的过渡管段231的内径和延长管25的内径均基本接近增速管段22下游端内径d2。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可设置延长管为内径基本接近接管下游端内径d1的等径管件，延长管和分支管的套接连接处形成增速管段。亦或者，于其它实施例中，亦可设置增速管段为形成于延长管上的内径缩减式结构。

于本实施例中，如图2所示，接管21上还形成有相对分流支管孔11中心线向其一侧弯曲延伸的反射管段211，反射管段211上游端处的轴线和反射管段211下游端处轴线之间相交形成夹角θ且90°≤θ≤175°。反射管段211的设置使得增速管段22不再同轴于分流支管孔11的中心线，当下游存在压力波并向上游振荡时，反射管段211反射、吸收部分压力波并改变剩余压力波的传播方向而使其快速衰减，有效避免下游压力波对上游分流支管孔11的影响以进一步提高分配性能。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，接管上亦无需设置反射管段，此时，接管为直管。

如前文所述的，在冷媒未进入换热器组件时需要尽可能地遏制液态冷媒的汽化以提升分液均匀性和换热性能；然而，冷媒在分配的过程中不可避免的会通过支管管壁进行热量交换而引起部分液态冷媒汽化。铜材料的热导率为383 W/（m•k），而不锈钢材料的热导率只有16 W/（m•k），即不锈钢材料的热导率仅为铜材料的1/24。基于不锈钢材料优异的隔热性能，本实施例设置接管21（接管21和延长管25）为不锈钢管件可进一步降低冷媒在支管的汽化程度，降低换热损失并提高分液均匀性。在此基础上，如图10所示，本实施例中分液头组件还包括多个支管隔热套4，每一支管隔热套4均外套于铜制的分支管23。支管隔热套4隔绝高导热率的铜制分支管23管壁和外部空气之间的热传导，降低热量交换以减弱铜制分支管23内冷媒的汽化程度。此外，支管隔热套4还可对硬度较低的铜制分支管23管壁进行保护以免其磕伤或撞伤。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可设置每一支管隔热套均外套于整根支管，即支管隔热套包覆接管和分支管。

如图1所示，本实施例提供的分液头组件为集反射和混合为一体的结构。分液头本体1内设置有隔板5。隔板5上与进液管3相对的区域上形成有开口朝向进液孔的凹腔501且凹腔501处的隔板5向分流支管孔11所在侧凸起延伸。隔板5将分液头本体内腔分隔为靠近进液端且包括凹腔501的反射混合区1031和靠近出液端的混合分配区1032。隔板5上形成有围绕分液头本体1的轴线呈环形分布且连通反射混合区1031和混合分配区1032的多个隔板孔51，多个隔板孔51被配置为与多个分流支管孔11一一对应且在沿分液头本体1的轴向投影时多个隔板孔51位于进液管3出液端的外周。然而，本发明对分液头本体的结构不作任何限定。本实施例提供的支管结构同样适用于其它结构的分液头本体，如图11至图18所示。图11至图18所示的分液头组件中未设置支管隔热套。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可在图11至图18的基础上增加支管隔热套。

在图11中，分液头本体1内设置有两级射流反射混合部件6，两级射流反射混合部件6包括沿冷媒流动方向依次间隔分布于分液头本体1内腔的一级反射混合板61、二级射流孔板62以及二级反射混合板63。其中，一级反射混合板61与进液管3相对分布以反射并混合进液管3射流入的冷媒，一级反射混合板61上形成有多个过流孔611。二级射流孔板62与一级反射混合板61围设成射流腔602且二级射流孔板62上形成有一个二级射流孔621，一级反射混合板61反射混合后的冷媒经过流孔611汇集于射流腔602内并经二级射流孔621射流至二级反射混合板63。二级反射混合板63与二级射流孔621相对分布且具有与分流支管孔11数量相同的多个导流孔631，每一导流孔631与对应的分流支管孔11基本同轴，二级反射混合板63反射并混合二级射流孔621射入的冷媒，之后经导流孔631分配至多个分流支管孔11。具体的，在图11中，一级反射混合板61与进液管3相对处向二级射流孔板62所在侧凸起延伸，以形成开口朝向进液管3出液端的一级反射凹腔610，二级反射混合板63上形成有二级反射凹腔630。然而，本发明对此不作任何限定。

图12与图11结构基本相同，区别在于：图12所示的分液头本体还包括位于一级反射混合板61下游侧的腔室分隔板64，腔室分隔板64将射流腔602分隔为上游腔室6021和下游腔室6022。上游腔室6021为环绕一级反射凹腔610的环形腔室，下游腔室6022连通二级射流孔621，腔室分隔板64上形成有与多个过流孔611错位分布的分隔板通孔（由于视角的原因，图12中未示出）。

在图13中，分液头本体1内形成有平板式隔板5’和锥形的流道形成件7；平板式隔板5’上形成有多个隔板孔51。

图14与图13结构基本相同，区别在于：在图14中，流道形成件7为横截面随其延伸方向基本不变的隔套。

在图15中，分液头本体1内仅形成有流道形成件7，但此时进液管3上形成有文丘里管段，文丘里管段的喉部310将冷媒增速后射流至流道形成件7内。

而图16至图18中，分液头本体1为现有分液头中的本体结构；其中，图16中分液头本体1为现有插孔式结构；图17中分液头本体1为现有黄铜文丘里式结构；图18中分液头本体1为反射式结构。对于分液头本体的具体结构，本发明不再一一枚举，其它能提高分液均匀性的分液头本体结构均可与本实施例提供的支管相结合，以形成分液均匀性高且换热损失少的高性能分液头组件。同样的，对于进液管3的结构本发明亦不作任何限定，其可为内径基本一致的等径管件、文丘里管、节流孔管或孔板式结构中的任一种。

另一方面，本实施例还提供一种包括上述分液头组件的空调器。

实施例二

本实施例与实施例一及其变化基本相同，区别在于：支管2上增速管段的形成方式不同。

于本实施例中，如图19所示，分支管23的上游端外套连接于接管21的下游端，分支管23的套接连接处下游形成有一内径渐缩的增速管段22，增速管段22的下游形成有过渡管段231。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可设置分支管23的上游端内套焊接于接管21的下游端；此时，增速管段22仍然为位于分支管23套接连接处下游的一内径渐缩式结构，如图20所示。

图21、图22以及图23为本发明另一实施例提供的支管的结构示意图。图21中，接管21、增速管段22以及分支管23三者一体成型；图22中，接管21和增速管段22一体成型，而分支管23则焊接连接于增速管段22的末端。图23中，接管21为直管，在接管21和分支管23的套接连接处直接形成增速管段22。进一步的，对于增速管段22的结构，于其它实施例中，还可设置增速管段22包括渐缩段和位于渐缩段下游且具有一定长度L22的维持直段，维持直段的内径接近渐缩段下游端处内径且在长度L22范围内基本不变，如图24所示；该结构中，接管21为直管。亦或者，在接管21或分支管23的扩口连接处增设孔板26，利用孔板26上的通孔261进行制冷剂增速；此时，孔板26所在处管段即为增速管段22，如图25所示。

在图19至图25的结构中，支管均未包含延长管。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，亦可在图19至图25的支管结构中增加延长管，延长支管长度以匹配安装空间更大的制冷设备。

实施例三

本实施例与实施例一及其变化基本相同，区别在于：本实施例提供的分液头组件中，支管2上未形成有增速管段。

如实施例一所述，设置增速管段22的目的在于：提升支管内的冷媒流速以增加后端换热器组件的换热系数并减小传热温差和不可逆损失。然而，当接管21内的流速和压降足以满足后端换热器组件的设计需求时，支管2上亦可无需设置增速管段。

有鉴于此，本实施例提供另一种分液头组件，如图26和图27所示，其包括分液头本体1和多根支管2。分液头本体1的出液端上形成有多个分流支管孔11。多根支管2分别焊接连接于分液头本体1上的多个分流支管孔11，每一支管2均包括沿支管内冷媒流动方向依次分布的接管21和分支管23，接管21为内径和壁厚随其延伸长度基本不变的等径管件，分支管23包括焊接连接外部换热器组件的装配直段232。其中，装配直段232的内径d3大于接管21的内径d1’且两者的内径差△d31’满足0.1mm≤△d31’≤1.8mm。

同样的，为避免因冷媒在装配直段232内过度膨胀而引起部分液态冷媒过早汽化，进而恶化分液均匀性和后端换热器组件能效的问题，仍然需要控制装配直段232和接管21之间的内径差△d31’，以控制冷媒进入装配直段232内的体积变化率。

对于装配直段232的内径调整，与实施例一相同的，在装配直段外径D3满足后端换热器组件支路装配要求时，可通过调整装配直段的壁厚以使其内径d3满足内径差△d31’的要求。亦或者，通过增加衬套的方式进行调整，衬套可为整体式的圆形管件或者由至少一片弯曲卷制的弧形衬板经周向拼接后焊接连接而成。

于本实施例中，分支管23还包括位于装配直段232上游的过渡管段231，过渡管段231的内径基本接近接管21的内径d1’。

于本实施例中，分支管23的长度为60mm~200mm，装配直段的长度L1为3mm~30mm，分支管的长度指的是从分支管的上游端至下游端的冷媒流动路径长度。

于本实施例中，接管21为具有反射管段211的弯管。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，接管21亦可为直管。

此外，于其它实施例中，亦可在本实施例提供的分液头组件的基础上增加支管隔热套以进一步遏制支管2内液态冷媒汽化程度，每一支管隔热套均外套于相应的支管或相应支管上的分支管。于其它实施例中，还可在接管和分支管之间增加延长管，延长支管长度以匹配安装空间更大的制冷设备。

综上所述，本发明提供的分液头组件中，设置支管包括具有不同内径的接管、增速管段以及分支管。内径较大的支管增大了分配入每一支管内的冷媒流量并降低冷媒分配阻力，而增速管段则通过缩小流道截面来提升冷媒流速，分支管上内径大于增速管段下游端处内径的装配直段则用于焊接装配后端换热器组件。在此基础上，通过控制装配直段和增速管段下游端处的内径差△d32，约束增速后冷媒在装配直段内的体积变化率，控制装配直段内液态冷媒的汽化程度以避免液态冷媒在进入换热器组件前过早汽化，确保多根支管能为后端换热器提供具有大量的液态冷媒而减少换热损失。进一步的，支管内冷媒汽化程度的控制还可削弱支管内气相冷媒随机运动对上游分液均匀性的影响，提升分液性能。此外，内径差△d32的设置还实现了支管内冷媒流速的精确控制，避免支管内冷媒流速过低而影响上游冷媒的分液均匀性，同时冷媒流速的控制亦可降低传热不可逆损失以大幅提升换热器性能。

在以下数据表中：进液管主体段外径D0，增速管段下游端内径d2，装配直段内径d3以及内径差△d32的单位均为mm；冷媒质量流量均方差STD的单位均为g/s；STD增幅指的是：当前内径差△d32所对应的STD相对上一内径差△d32所对应的STD的增长幅度。

表一

。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims (14)

1.一种分液头组件，其特征在于，包括：

分液头本体，其出液端上形成有多个分流支管孔；

多根支管，分别焊接连接于分液头本体上的多个分流支管孔，每一支管均包括沿支管内冷媒流动方向依次分布的接管、内径相对接管缩小的增速管段以及分支管，所述分支管包括焊接连接外部换热器组件的装配直段；

其中，所述装配直段的内径d3大于增速管段下游端处内径d2且两者的内径差△d32满足0.1mm≤△d32≤1.8mm。

2.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，每一支管还包括内套焊接于装配直段内的衬套，所述衬套的内径为装配直段内径；

所述衬套为整体式的圆形管件；或者，所述衬套由一片或多片弯曲卷制的弧形衬板经周向拼接后焊接连接而成。

3.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述接管的下游端处内径d1和增速管段下游端处内径d2之差满足：0.1mm≤△d12≤3.5mm。

4.根据权利要求3所述的分液头组件，其特征在于，所述接管为内径和壁厚随其延伸长度基本不变的等径管件，所述接管的下游端处内径d1小于或等于装配直段的内径d3。

5.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述分支管还包括位于装配直段上游的过渡管段，所述过渡管段的内径基本接近增速管段下游端处内径。

6.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述分支管的长度为60mm~200mm，装配直段的长度L1为3mm~30mm，分支管的长度指的是从分支管的上游端至下游端的冷媒流动路径长度。

7.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述分液头组件还包括设置于分液头本体进液端的进液管，所述进液管包括内径和壁厚基本不变的进液管主体段和与分液头本体相连接的进液管连接段；当所述进液管主体段的外径D0小于或等于13mm时，增速管段的下游端处内径d2小于或等于4.3mm；

当所述进液管主体段的外径D0大于13mm时，所述增速管段的下游端处内径d2小于或等于5.3mm。

8.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述接管上形成有相对分流支管孔中心线向其一侧弯曲延伸的反射管段，反射管段上游端处的轴线和其下游端处轴线之间相交形成夹角θ且90°≤θ≤175°；

或者，所述接管为直管。

9.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述分支管的上游端内套焊接于接管的下游端，两者的套接连接处形成增速管段；

或者，所述增速管段为与接管一体成型且内径沿冷媒流动方向逐渐减小的渐缩式结构，所述分支管的上游端套接连接增速管段的下游端；

或者，所述增速管段一体形成于分支管的装配直段上游，且其内径沿冷媒流动方向逐渐缩小，所述增速管段的上游端焊接连接于接管的下游端。

10.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述支管还包括焊接连接于接管和分支管之间的延长管，所述延长管和接管均为不锈钢管件。

11.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述接管、增速管段以及分支管均为铜管件且三者一体成型；

或者，所述接管为不锈钢管件，所述分支管为铜管件或铝管件，所述分支管焊接连接于接管。

12.根据权利要求1所述的分液头组件，其特征在于，所述分液头组件还包括多个支管隔热套，每一支管隔热套均外套于相应的支管或相应支管上的分支管。

13.一种分液头组件，其特征在于，包括：

分液头本体，其出液端上形成有多个分流支管孔；

多根支管，分别焊接连接于分液头本体上的多个分流支管孔，每一支管均包括沿支管内冷媒流动方向依次分布的接管和分支管，所述接管为内径和壁厚随其延伸长度基本不变的等径管件，所述分支管包括焊接连接外部换热器组件的装配直段；

其中，所述装配直段的内径d3大于接管内径d1’且两者的内径差△d31’满足0.1mm≤△d31’≤1.8mm。

14.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1~13任一项所述的分液头组件。