新型分歧管及制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷系统配件领域，且特别涉及一种新型分歧管及制冷设备。

背景技术

多联式空调(热泵)系统是在工程现场用规定管道将一台或数台室外机组和数台室内机组连接、安装组成的直接蒸发式空气调节系统。在多联式空调(热泵)机组中，为实现管道中制冷剂的分配，需要采用专用的且具有分流或合流作用的分歧管进行连接。虽然分歧管类似于三通但又不同于三通管件；首先，三通管的三个连接端长度均很短，每一连接端长度与其自身的外径的比值在2倍以下，所以虽然容易挤压成型，但是其三个连接端均很短，它若直接与多联式空调(热泵)系统上的配管焊接时热量的传递极易导致焊缝的二次熔化而产生泄漏。此外，由于三通管的三个连接端的端口尺寸均固定，所以无法与空调系统管路上多种尺寸的配管相连接。分歧管作为多联式空调(热泵)系统的重要连接零件，其三个连接端不但长度较长而且各端都有数个不同规格尺寸的端口来满足不同功率空调的不同规格管道的连接需要。

一种传统的分歧管结构是由一个三通管和三根延长管焊接而成(如图1所示)，故有三条焊缝101,102,103；在三通零件上焊接的三根延长管使得这类分歧管存在焊缝过多泄漏隐患大、铜材浪费以及制造成本高等问题。为减少分歧管上的焊缝，有人提出了一种具有两个焊缝的分歧管结构，在该结构中集流管的侧壁上开设有接口102’，其中一根分支管连接在集流管的端部101’，而另一分支管则连接于集流管侧壁上的接口102’，如图2所示。相比图1这种结构，图2中尽管焊缝数量减少了一条，但是该结构中分支管与集流管侧壁上的接口不仅焊接困难、焊接处易泄漏且焊接后这根分支管也极易脱落。

为了解决市场上以三通管为主体的具有三条焊缝的分歧管泄漏投诉多的问题，申请人于专利CN208282360U中提出了一种管体经挤压后一体成型的分歧管(如图3所示)，在该结构中支管为一体式结构且其长度足以满足多联式空调(热泵)系统的管路连接要求，故产品整体的焊缝少结构简单、安全性能高。但这种结构的分歧管在实际安装使用中发现存在制冷剂分流不均匀和主管与支管之间压力降过大的问题，这不但会引起室内机制冷功率的降低也会影响到系统的能效比。所以分歧管作为用来实现管道中制冷剂分流或合流的连接管件，不但要适应系统承压要求、安装简便而且要求分歧管的分流要尽可能分流均匀以及流通阻力较小等多个要求。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种两根支管分流均匀性好且输入输出压力降小的新型分歧管及制冷设备。

为了实现上述目的，本发明提供一种新型分歧管，其包括主管、第一支管以及第二支管，第二支管包括挤出段和焊接连接于挤出段的延伸段，挤出段和第一支管分别向主管的两侧延伸，挤出段、主管以及第一支管三者一体成型且经连通区相互连通；主管的长度大于等于第一支管接近连通区处外径的两倍，两根支管中至少有一根的长度大于第一支管接近连通区处外径的四倍，第一支管和第二支管上的圆弯数量相同；

其中，第一支管和挤出段靠近连通区处的轴心线分别与主管靠近连通区的轴心线相交于基准点且分别形成两个分角，两个分角构成第一支管和挤出段的折弯角；折弯角40°≤β≤160°且两分角均大于等于10°，两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH≤53mm；其中一根支管长度的基本尺寸B与折弯角、两根支管末端的中心距以及第一支管接近连通区处的外径相关且基本尺寸偏移量△B≤44.5mm；主管的长度指的是主管端面至基准点所在截面的垂直距离，支管的长度指的是支管末端端面至基准点所在截面的垂直距离。

根据本发明的一实施例，其中一根支管长度的基本尺寸B分别与折弯角和两根支管末端的中心距负相关且与第一支管接近连通区处的外径呈正相关。

根据本发明的一实施例，其中一根支管长度的基本尺寸B与第一支管接近连通区处的外径D、折弯角β以及两根支管末端的中心距L满足如下关系：

其中，K为与空调厂家规定的两根支管流速相对主管端流速的下降比δV临界值相关的压降差系数；g为重力加速度。

根据本发明的一实施例，压降差系数K满足：1.2≤K≤1.55。

根据本发明的一实施例，基本尺寸偏移量ΔB与第一支管接近连通区处的外径正相关且与两根支管末端的中心距负相关。

根据本发明的一实施例，基本尺寸偏移量ΔB满足如下关系：

其中，D为第一支管接近连通区处的外径，L为两根支管的末端中心距。

根据本发明的一实施例，第一支管和挤出段之间所形成的折弯角β的最大值和最小值均分别与第一支管接近连通区处的外径D和两根支管的末端中心距L相关；其中：

其中，β

根据本发明的一实施例，两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH与第一支管接近连通区处的外径D和两根支管的末端中心距L之间的比值相关，两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH满足：

ΔH＝45+L/D。

根据本发明的一实施例，第一支管和第二支管上的圆弯数量均为一个且两根支管末端的轴心线中至少有一者平行于主管靠近连通区处的轴心线。

根据本发明的一实施例，主管、第一支管以及第二支管均为铜管；

或者，主管、第一支管以及第二支管挤出段均为不锈钢管，延伸段为铜管；新型分歧管还包括焊接连接于主管且由铜材料制成的主管连接段和焊接连接于第一支管末端且由铜材料制成的第一支管连接段；

或者，主管、第一支管以及第二支管均为不锈钢管，新型分歧管还包括焊接连接于主管且由铜材料制成的主管连接段、焊接连接于第一支管且由铜材料制成的第一支管连接段以及焊接连接于第二支管延伸段且由铜材料制成的第二支管连接段。

根据本发明的一实施例，第一支管的末端轴心线和主管靠近连通区处的轴心线之间的垂直距离1.3D≤L1≤4D，其中D为第一支管接近连通区处的外径。

另一方面，本发明还提供一种新型分歧管，其包括主管、第一支管以及第二支管。主管包括焊接连接的主管接口段和主管本体。第一支管连接于主管接口段且向主管接口段的一侧延伸。第二支管包括挤出段和焊接连接于挤出段的延伸段，挤出段连接于主管接口段且向主管接口段的另一侧延伸，挤出段、第一支管以及主管接口段三者一体成型且经连通区相互连通。主管的长度大于等于第一支管接近连通区处外径的两倍，两根支管中至少有一根的长度大于第一支管接近连通区处外径的四倍，第一支管和第二支管上的圆弯数量相同；其中，第一支管和挤出段靠近连通区处的轴心线分别与主管接口段靠近连通区的轴心线相交于基准点且分别形成两个分角，两个分角构成第一支管和挤出段的折弯角；折弯角40°≤β≤160°且两分角均大于等于10°，两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH≤53mm；其中一根支管长度的基本尺寸B与折弯角、两根支管末端的中心距以及第一支管接近连通区处的外径相关且基本尺寸偏移量ΔB≤44.5mm；主管的长度指的是主管本体的端面至基准点所在截面的垂直距离，支管的长度指的是支管末端端面至基准点所在截面的垂直距离。

根据本发明的一实施例，其中一根支管长度的基本尺寸B分别与折弯角和两根支管末端的中心距负相关且与第一支管接近连通区处的外径呈正相关；基本尺寸B满足：

其中，D为第一支管接近连通区处的外径；β为折弯角；L为两根支管末端的中心距；K为与空调厂家规定的两根支管流速相对主管端流速的下降比δV临界值相关的压降差系数；g为重力加速度。

另一方面，本发明还提供一种新型分歧管，其包括：主管、第一支管以及第二支管，第二支管包括挤出段和焊接连接于挤出段的延伸段，挤出段和第一支管分别向主管的两侧延伸，挤出段、主管以及第一支管三者一体成型且经连通区相互连通；延伸段的末端轴心线与主管接近连通区处的轴心线之间的夹角80°≤θ≤100°；主管的长度大于等于第一支管接近连通区处外径的两倍，第一支管的长度大于第一支管接近连通区处外径的四倍；

其中，第一支管和第二支管上的圆弯数量相同且第二支管上的圆弯位于延伸段上，第一支管和挤出段靠近连通区处的轴心线分别与主管靠近连通区的轴心线相交于基准点且分别形成两个分角，两个分角构成第一支管和挤出段的折弯角；所述折弯角40°≤β≤160°且两分角均大于等于10°；第一支管长度的基本尺寸B分别与折弯角以及第一支管轴心线至延伸段上圆弯的延伸末端之间的横向间距负相关且与第一支管接近连通区处的外径呈正相关，基本尺寸偏移量ΔB≤44.5mm；主管的长度指的是主管端面至基准点所在截面的垂直距离，第一支管的长度指的是第一支管末端端面至基准点所在截面的垂直距离。

另一方面，本发明还提供一种制冷设备，其包括上述新型分歧管。

综上所述，本发明提供的新型分歧管在两根支管之间折弯角的基础上引入圆弯数量、分角角度以及支管长度相对长度基本尺寸的偏移量来控制两根支管之间局部阻力损失的差异；于此同时，通过控制末端端面之间的垂直高度差来进一步降低两根支管之间沿程阻力差的影响，进而实现两根支管分流均匀性的控制。而对于输入和输出之间的压力降，则基于第一支管接近连通区的外径、折弯角以及两根支管末端的中心距来精确控制支管的长度基本尺寸，以使两根支管在满足安装要求的同时产品整体的阻力损失满足系统压力降的要求。本发明提供的新型分歧管中两根支管之间多参数的精确设置使得产品不仅具有优异的分流均匀性且还极大地降低了输入输出之间的压力降以使多联机空调(热泵)系统具有更高的能效比。

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、图2以及图3所示为现有分歧管的结构示意图。

图4所示为本发明实施例一提供的新型分歧管的结构示意图。

图5所示为图4中主管、第一支管以及挤出段一体成型后的结构示意图。

图6所示为本发明另一实施例提供的新型分歧管的结构示意图。

图7所示为基本尺寸随分角α1变化的结构示意图。

图8所示为保温套安装的结构示意图。

图9和图10所示为本发明另一实施例提供的新型分歧管的结构示意图。

图11所示为本发明实施例二提供的新型分歧管的结构示意图。

图12所示为本发明实施例三提供的新型分歧管的结构示意图。

具体实施方式

为提高现有分歧管中两根支管之间的分流均匀性，目前主要是通过控制两根支管之间角度分布来实现；然而，事实证明即使两个支管对称分布也难以实现两者的均匀分流。此外，基于多联式空调(热泵)机组的制冷能效比对管路上的能量损失的限定，分歧管作为主要的连接管，其设计需要兼顾制冷剂通过分歧管时的总能量损失。然而，现有的分歧管均设计均未考虑该指标的影响。

为兼顾分歧管两根支管间的分流均匀性和制冷剂流经分歧管时的总能量损失，本实施例提供一种新型分歧管。如图4所示，该新型分歧管包括主管1、第一支管2以及第二支管3，第二支管3包括挤出段31和焊接连接于挤出段31的延伸段32，挤出段31和第一支管2分别向主管1的两侧延伸，挤出段31、主管1以及第一支管2三者一体成型且经连通区100相互连通；主管1的长度Ha大于等于第一支管2接近连通区处外径D的两倍，两根支管中至少有一根的长度大于第一支管2接近连通区处外径D的四倍，第一支管2和第二支管3上的圆弯Re数量相同。

其中，第一支管2和挤出段31靠近连通区100处的轴心线分别与主管1靠近连通区100的轴心线相交于基准点O且分别形成两个分角α1，α2。两个分角构成第一支管2和挤出段31的折弯角β。折弯角为40°≤β≤160°且两分角均大于等于10°，两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH≤53mm；其中一根支管长度的基本尺寸B与折弯角、两根支管末端的中心距以及第一支管接近连通区处的外径相关且基本尺寸偏移量ΔB≤44.5mm。在本实施例提供的新型分歧管中，制冷剂从两根支管输出的方向与制冷剂进入主管1的方向基本平行，主管1的长度Ha指的是主管端面至基准点O所在截面的垂直距离，两根支管的长度Hb，Hc指的是支管末端端面至基准点所在截面的垂直距离。

具体的，在本实施例中，当基于第一支管接近连通区处的外径D、折弯角β以及两根支管末端的中心距L确定其中一支管(既可以是第一支管，也可以是第二支管)的基本尺寸B后：该支管的长度可在B～B+ΔB或者B-ΔB～B这个范围内变动；同时基于两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH可确定另一支管的长度范围。

分流均匀性指的是两根支管输出流量的均匀性，在两根支管内径基本相同的情况下根据Q＝V*S(Q为流量，V为制冷剂流速，S为管道的流通截面积)的关系，两根支管之间流量的均衡性是通过制冷剂流速的形式进行体现，即第一支管1的流速Vb和第二支管2的流速Vc之间的关系。在制冷剂的输送过程中制冷剂流速的变化是与管道内阻力相关，该阻力包括表征流体内阻滞作用的沿程阻力和表征紊流扰动的局部阻力。因此，为提高两根支管之间的分流均匀性，需要研究两根支管上的阻力损失以使两者尽可能地接近。而对于制冷剂在流动过程中的总能量损失，这种能量损失同样是由于制冷剂克服沿程阻力和局部阻力损失而引起的，其表现为主管端流速Va和两个支管的流速Vb，Vc之间的下降差(也称为压力降)。

如上分析，在主管端流速Va确定的情况下，不管是两根支管之间分流均匀性还是制冷剂在流经新型分歧管上的总能量损失均能通过两根支管的制冷剂流速Vb，Vc来体现；而每一支管上制冷剂的流速变化主要受该支管上的局部阻力损失和沿程阻力损失的影响。故以下将从阻力损失的两个方面展开来详细介绍本实例提供对新型分歧管的结构。

对于局部阻力损失而言，由于第一支管2和挤出段31分别向主管1的两侧延伸，两者之间所形成的折弯角β会带来局部损失。此外，第一支管2和第二支管3的轴心线均平行于主管1靠近连通区100处的轴心线亦会使得两个支管上均会存在圆弯Re，在圆弯Re处制冷剂内的质点受离心力的影响会产生旋涡，从而造成局部损失。而当两支管上的圆弯数量不同，如其中一根支管具有一个圆弯，另一支管具有两个以上的圆弯时，圆弯之间的局部扰动会相互干扰进而造成更大的阻力，不仅分流的均匀性很差且会严重影响分歧管的压降差。基于这一初步分析，为使两根支管上的局部阻力接近且尽可能地降低该局部阻力对压降差的影响，设置两根支管上的圆弯Re数量均为一个。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，基于安装要求当其中一根支管上需要设置两个以上圆弯时，为匹配分流的均匀性，另一支管上也设置相同数量的圆弯且相邻圆弯之间要间隔一定的距离以尽可能地减低彼此之间的相互扰动。

在确定圆弯Re数量的基础上，为寻找两根分流支管之间折弯角β与分流均匀性的关系，发明人做了大量的实验来研究每种规格的新型分歧管在折弯角β变化时两根支管的流速的变化情况。对于确定的折弯角β，尽管两个分角α1，α2并不一定相等，但在相同条件下两个分角相等是具有最优的分流均匀性的(后文的研究也证明在上下临界角度范围内两个分角的变动对分流均匀性的影响较小，但在α1＝α2的情况下分流均匀性仍然是最优的)。因此，为简化研究对象，在表一试验中以两个分角相等为前提并定义该条件下第一支管2的长度Hb为基本尺寸B来研究折弯角β对分流均匀性的影响，表一中用Hb(B)来表示。然而，本发明并非限定第一支管的实际长度就一定是基本尺寸；事实上，第一支管的实际长度以基本尺寸为基础且具有ΔB的偏移量。或者，于其它实施例中，也可根据基本尺寸B和偏移量ΔB来确定第二支管的长度，之后再基于ΔH来确定第一支管的长度。

实验条件如下：在室内18摄氏度的环境下，将试验品水平放置，设定工作压力为2.2Mpa，在两个分流支管上安装相应的试验测量仪器以进行制冷剂流速测量；从主管1的端部输入流速Va＝5.13036m/s且型号为R410A的制冷剂；工况稳定运行30min后，进行4次等时间间隔数据采集两根支管输出端的制冷剂流速，取4次采集数据的算术平均值作为该工况的试验测量值。基于记录的第一支管2的制冷剂流速Vb和第二支管3的制冷剂流速Vc计算两根支管之间的流速差异率ΔV＝(Vb-Vc)/Vb和两根支管的流速相对主管端流速的下降比δV＝max(Vb/Va，Vc/Va)。

试验品的选取：根据第一支管2靠近连通区100处的外径D选取六个试验组，每一试验组内又根据两根支管末端之间的中心距形成多组子实验组；每一子实验组内又进一步根据两根支管之间的折弯角β形成多个试验品。

其中，第一试验组中外径D＝9.52mm；其包含的五个子试验组中中心距L＝46mm,51mm,56mm,61mm,66mm；每一子试验组内又根据两根支管之间的折弯角β划分为24个实验组。

其中，第二试验组中外径D＝15.88mm；其包含的五个子试验组中中心距L＝52mm,57mm,62mm,67mm,72mm；每一子试验组内又根据两根支管之间的折弯角β划分为24个实验组。

其中，第三试验组中外径D＝25mm；其包含的四个子试验组中中心距L＝67mm,77mm,87mm,97mm；每一子试验组内又根据两根支管之间的折弯角β划分为24个实验组。

其中，第四试验组中外径D＝38mm；其包含的四个子试验组中中心距L＝85mm,95mm,105mm,115mm；每一子试验组内又根据两根支管之间的折弯角β划分为24个实验组。

其中，第五试验组中外径D＝44mm；其包含的四个子试验组中中心距L＝100mm,110mm,120mm,130mm,140mm；每一子试验组内又根据两根支管之间的折弯角β划分为24个实验组。

其中，第六试验组中外径D＝54mm；其包含的五个子试验组中中心距L＝150mm,165mm,180mm,195mm,210mm；每一子试验组内又根据两根支管之间的折弯角β划分为24个实验组。

对上述六个实验组进行实验并记录相关数据以形成表一，分析表一数据后发现：当40°≤β≤160°内且两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH≤52mm时两根支管之间的流速差异率△V表现优异。以相同条件试验图3所示的现有的分歧管，其均匀性最优只能达到40％(如表五所示)，即当40°≤β≤160°内且两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH≤52mm时本实施例提供的新型分歧管的分流均匀性远优于现有分歧管。

对分流均匀性满足要求的数据作进一步分析后发现：第一支管2的尺寸Hb(即基本尺寸B)与两根支管的流速相对主管端流速的下降比δV相关。具体为：两根支管的流速相对主管端流速的下降比δV满足临界值(表1中临界值为δV＝80％)时的基本尺寸B(即满足下降比δV的最大基本尺寸)随折弯角β和两根支管末端的中心距L增大而减小且随着第一支管2接近连通区100处的外径D增大而增大；即其中一根支管长度的基本尺寸B分别与折弯角和两根支管末端的中心距负相关且与第一支管接近连通区处的外径呈正相关。

具体的，当外径D和中心距外径L确定时，折弯角β的增大会缩小满足下降比δV临界值的基本尺寸B。换言之，当折弯角β增大后需要控制新型分歧管的基本尺寸B以降低沿程阻力损失，从而使得两根支管的流速相对主管端流速的下降比δV位于临界值内以满足要求。在空调系统中两根支管的流速相对主管端流速的下降比δV的临界值通常是空调厂商所规定的；而基本尺寸B由于受限于支管上圆弯的加工和支管与外部管路装配的限制亦需要满足一定的长度要求。譬如，若某空调厂商要求新型分歧管的下降比δV要小于20％且基本尺寸B大于120mm时，对于D＝9.52mm且L＝46mm的这一子实验组(表一中第一试验组内的第一子试验组)中，尽管β＝105°和115°时两根支管的分流均匀性亦优异，流速差异率ΔV≤15％，但此时两根支管的最大基本尺寸Hb(B)已无法同时满足下降比δV临界值的要求和120mm的长度要求，故此条件下β最大只能选取100°。在β＝100°时，满足下降比δV临界值的基本尺寸为123.8mm，即新型分歧管的基本尺寸在120mm～123.8mm之间浮动时不仅分流均匀性优异且基本尺寸长度和下降比δV亦均能满足空调厂商的要求。

而当第一支管2接近连通区100处的外径D和折弯角β确定时，两根支管的末端中心距L增大会使两根支管上的圆弯Re处至基准点的制冷剂流动距离增加；为弥补该距离增加所带来的阻力损失亦需要控制的基本尺寸以使其满足下降比δV的要求。如表一中第一试验组内的第一子试验组和第二子试验组所示，在D＝9.52mm且β＝45°时，若两根支管末端中心距L从46mm增大至51mm，满足下降比δV临界值的基本尺寸需要从151.42mm调整至149.06mm。

相反的，两根支管的末端中心距L和折弯角β确定时，第一支管2接近连通区100处的外径D的增大会降低制冷剂的流动阻力以使分歧管整体的阻力会变得更小。因此满足下降比δV临界值的基本尺寸B可以变得更高，即基本尺寸的调整范围将更大。如表一中第一试验组内的第四子试验组和第五子试验组所示，当L＝67mm且β＝50°，若第一支管2接近连通区100处的外径D从15.88mm增大至25mm时，满足下降比δV临界值的基本尺寸可从149.95mm增大至180.45mm。若空调厂商要求分歧管的基本尺寸大于120mm，则此时基本尺寸可在120mm～180.45mm之间根据其它需求进行调整，其它需求包括制造工艺需求和外部管路连接需求，如扩缩口段长度或套接插入深度的需求。

上述实验数据的分析只能初步地给出基本尺寸B与第一支管2接近连通区100处的外径D、两根支管末端中心距L以及两根支管之间的折弯角β存在一定的变化规律，但并不能给出具体的关系以准确指导新型分歧管的设计。为此，发明人对表一中40°≤β≤160°且流速差异率ΔV和下降比δV均能满足设定要求的试验品的测试数据(表一中灰色标识的数据)进行进一步的分析拟合，从而得到基本尺寸B与第一支管2接近连通区处的外径D、两根支管末端中心距L以及两根支管之间的折弯角β之间的关系，四者之间将满足如下公式：

其中，K为与空调厂家限定的两根支管流速相对主管端流速的下降比δV临界值相关的压降差系数，压降差系数K随着δV临界值的降低而增大。于本实施例中，表一内下降比δV临界值为20％，对应的拟合得到的K＝1.36。若下降比δV临界值调整至10％，则需增大K；相反的，若增大δV临界值则需缩小K。优选的，设置1.2≤K≤1.55。对于下降比系数K的确定，设计人员只需预先测试少量试验品以获得每个试验品满足δV临界值下的基本尺寸并代入上式即可得到K值；对于后续所有满足该下降比δV的新型分歧管的设计均可直接引用计算得到的K值以确定基本尺寸。公式一中g为重力加速度。

进一步的，对表一中满足流速差异率ΔV和下降比δV要求的试验品的折弯角β进行进一步分析后，发现折弯角β的最大值和最小值均与第一支管2接近连通区100处的外径D和两根支管的末端中心距L相关，对数据进行分析拟合后得到：

其中，β

同样的，对表一中满足流速差异率ΔV和下降比δV要求的试验品的两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH进行分析后亦发现：两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH与第一支管接近连通区处的外径D和两根支管末端的中心距L之间的比值相关，两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH满足：

ΔH＝45+L/D公式四

基于公式四，在设计本实施例的新型分歧管时可根据第一支管接近连通区处的外径D和两根支管末端的中心距L之间的比值在ΔH≤53mm内确定更为精确的垂直高度差范围。

表三为公式一计算所得到理论基本尺寸(理论值B)与测试得到的基本尺寸试验值B(Hb)之间的误差表。其中，试验值B(Hb)来源于表一中的测试数据Hb(B)，理论值Hb为根据公式一计算所得到的基本尺寸的数值。分析表三数据可以得到：理论值B与试验值B(Hb)非常接近，两者的误差均在1mm以内。于此同时，对公式四进行验证；其中，试验值△H来源于表一中的△H每一子实验组内多个样品的试验值△H的平均值与公式四计算得到的理论值△H非常接近；表二的数据表明，拟合得到的公式一和四均具有非常准确性。

表一试验是基于第一支管2和挤出段31靠近连通区100处的轴心线分别与主管1靠近连通区的轴心线所形成的两个分角α1和α2相等的情况下得出的(β＝α1+α2)。然而，在实际的制造过程中，不管是工艺偏差还是空调厂商的安装要求使然，两个分角之间不可避免会产生差异。为此，在上述试验的基础上变化每一样品的两个分角比例以观察分角变化对分流均匀性和压降差的影响，记录相关数据以形成表二。表二中的试验数据表明：当任一分角进入下限临界角度α

在实际生产过程中，对立体结构的管件进行角度的直接测量是比较困难的，精确的测量需要借助其它手段，如投影或解剖；此外，更重要的是数据分析时很难对角度的变化进行分析以寻找规律。为此，在数据分析时希望能将角度转换成距离。于本实施例中，为研究方便在表一中已将α1＝α2时第一支管2的长度Hb定义为基本尺寸B，在此基础上研究基本尺寸B随与其对应的分角变化的情况。

对图4所示的管件结构作进一步分析后发现：分角的变化会改变第一支管2上圆弯Re处到基准点O所在截面的投影距离，该投影距离的变化亦会体现在基本尺寸B的整体长度上。如图7所示，当分角为α1时对应的基本尺寸为B1，当分角从α1减小至α11时，基本尺寸为B1增大至B11。基于这一变化规律可以得到：当α1从均分角逐渐变化至下限临界角度α

表二中，β为两根之间的折弯角，α1为第一支管的分角，α2为第二支管的分角，B(Hb)为基本尺寸跟随第一支管的分角α1变化后的基本尺寸。以D＝9.52mm，L＝46mm的子实验组为例，B

对表二中所有子试验组数据进行分析后发现：基本尺寸B的偏差量ΔB与第一支管2接近连通区100处的外径D正相关且与两根支管末端的轴心线L负相关。对所有数据进行拟合计算后得到基本尺寸偏移量ΔB满足如下关系：

其中，D为第一支管接近连通区处的外径，L为两根支管的末端中心距。

表四为与公式五计算得到的基本尺寸偏移量理论值△B与表二测试得到的试验值△B之间的误差表。其中，试验值△B来源于表二中的△B，理论值△B为公式五计算所得。表四显示：所有子试验组的理论值△B和试验值△B均很接近，两者误差很小且均位于1mm以内，即表明公式五具有很好的准确性。

在设计分歧管时基于第一支管2接近连通区处的外径D和两根支管的末端中心距L根据公式二和三确定折弯角β的选取范围以满足分流均匀性的要求。在折弯角β的选取范围内确定具体的折弯角β后，根据公式一和预先测算得到的与空调工艺厂家规定的两根支管流速相对主管端流速的下降比δV相关的压降差系数K确定其中一支管的基本尺寸B以满足下降比δV要求。在获得基本尺寸B后，基于公式五计算得到的基本尺寸偏移量ΔB来确定该支管的实际长度范围；进而根据两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH确定另一支管的实际长度。折弯角β、基本尺寸B、基本尺寸偏移量ΔB以及两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH的控制使得本实施例提供的新型分歧管在满足分流均匀性的同时能很好地兼顾压降差以减小制冷剂在流动过程中的总能量损失。

于本实施例中，第一支管2的末端轴心线和主管1靠近连通区处的轴心线之间的垂直距离1.3D≤L1≤3.5D，其中D为第一支管2接近连通区100处的外径。如图8所示，该设置可使得从主管1套入的第一保温套51能很好地越过连通区100并向第一支管2的方向延伸，进而与从第一支管2套入的第二保温套52接近，第三保温套53从第二支管3套入并靠近连通区100；具体如图8所示。

于本实施例中，第一支管2和第二支管3的末端轴心线均平行于主管1接近连通区处的轴心线。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，两根支管中也可只有其中一根支管的末端轴心线平行于主管靠近连通区处的轴心线，而另一支管的末端轴心线以一较小的锐角与主管靠近连通区处的轴心线相交。或者，两根支管的末端轴心线均以一较小的锐角与主管靠近连通区处的轴心线相交。

于本实施例中，主管1接近连通区100处的外径与第一支管2接近连通区处的外径D基本相等。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，如图6所示，主管1接近连通区100处的外径D1也可通过扩口工艺后大于第一支管2接近连通区处的外径D。

于本实施例中，主管1、第一支管2以及第二支管3均为铜管。然而，本发明对此不作任何限定。于其它实施例中，如图9所示，主管1、第一支管2以及第二支管挤出段31为不锈钢管，第二支管延伸段32为铜管。新型分歧管还包括焊接连接于主管1且由铜材料制成的主管连接段41和焊接连接于第一支管2末端且由铜材料制成的第一支管连接段42。

或者，于其它实施例中，如图10所示，主管1、第一支管2以及第二支管3均为不锈钢管，新型分歧管还包括焊接连接于主管1且由铜材料制成的主管连接段41、焊接连接于第一支管2末端且由铜材料制成的第一支管连接段42以及焊接连接于第二支管延伸段32且由铜材料制成的第二支管连接段43。

相对应的，本实施例还提供一种包括上述新型分歧管的制冷设备。

实施例二

本实施例与实施例一及其变化基本相同，如图11所示，区别在于：主管1包括主管接口段11和主管本体12。

具体的，新型分歧管包括主管1、第一支管2以及第二支管3。主管1包括焊接连接的主管接口段11和主管本体12。第一支管2连接于主管接口段11且向主管接口段11的一侧延伸。第二支管3包括挤出段31和焊接连接于挤出段31的延伸段32，挤出段31连接于主管接口段11且向主管接口段11的另一侧延伸，挤出段31、第一支管2以及主管接口段11三者一体成型且经连通区100相互连通。主管1的长度Ha大于等于第一支管2接近连通区处外径的两倍，两根支管中至少有一根的长度大于第一支管接近连通区处外径D的四倍，第一支管2和第二支管3上的圆弯数量相同。

其中，第一支管2和挤出段31靠近连通区100处的轴心线分别与主管接口段靠近连通区100的轴心线相交于基准点O且分别形成两个分角，两个分角构成第一支管和挤出段的折弯角；折弯角40°≤β≤160°且两分角均大于等于10°，两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH≤53mm；其中一根支管长度的基本尺寸B与折弯角、两根支管末端的中心距以及第一支管接近连通区处的外径相关且基本尺寸偏移量ΔB≤44.5mm；主管的长度H指的是主管本体的端面至基准点O所在截面的垂直距离，支管的长度指的是支管末端端面至基准点所在截面的垂直距离。

于本实施例中，其中一根支管长度的基本尺寸B分别与折弯角和两根支管末端的中心距负相关且与第一支管接近连通区处的外径呈正相关；基本尺寸B满足：

其中，D为第一支管接近连通区处的外径；β为折弯角；L为两根支管末端的中心距；K为与空调厂家规定的两根支管流速相对主管端流速的下降比δV临界值相关的压降差系数；g为重力加速度。

在本实施例提供的新型分歧管中，主管本体12和主管接口段11的分体式连接可使得主管本体12的管径不同于主管接口段11，如选用管径更大的主管本体12以使新型分歧管能更好地与外部管路连接。但对于折弯角β、两分角的范围、两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH、基本尺寸B以及基本尺寸偏移量ΔB的确定与实施例一相同，本发明对此不作赘述。

实施例三

本实施例与实施例一及其变化基本相同，如图12所示，区别在于：第二支管延伸段32的末端轴心线与主管1接近连通区100处的轴心线之间的夹角80°≤θ≤100°；该设置使得第二支管延伸段32输出的制冷剂方向与主管端输入的制冷剂方向接近垂直以实现不同方向制冷剂的分配。

具体的，新型分歧管包括主管1、第一支管2以及第二支管3，第二支管3包括挤出段31和焊接连接于挤出段31的延伸段32，挤出段31和第一支管2分别向主管的两侧延伸，挤出段31、主管1以及第一支管2三者一体成型且经连通区100相互连通；延伸段32的末端轴心线与主管1接近连通区处的轴心线之间的夹角80°≤θ≤100°。主管1的长度大于等于第一支管2接近连通区处外径D的两倍，第一支管2的长度大于第一支管接近连通区处外径D的四倍。

其中，第一支管2和第二支管3上的圆弯Re数量相同且第二支管3上的圆弯Re位于延伸段32上，第一支管2和挤出段31靠近连通区处的轴心线分别与主管1靠近连通区的轴心线相交于基准点O且分别形成两个分角，两个分角构成第一支管和挤出段的折弯角β；折弯角40°≤β≤160°且两分角均大于等于10°。第一支管2长度的基本尺寸B分别与折弯角以及第一支管轴心线至延伸段32上圆弯Re的延伸末端M之间的横向间距L’负相关且与第一支管2接近连通区处的外径D呈正相关，基本尺寸偏移量ΔB≤44.5mm；主管的长度Ha指的是主管1端面至基准点O所在截面的垂直距离，第一支管2的长度Hb指的是第一支管2末端端面至基准点O所在截面的垂直距离。延伸段32上圆弯Re的延伸末端M指的是圆弯Re远离挤出段31的那个末端。

对于折弯角β、两分角的范围、两根支管末端端面之间的垂直高度差ΔH、基本尺寸B以及基本尺寸偏移量ΔB的确定与实施例一相同，本发明对此不作赘述。

综上所述，本发明提供的新型分歧管在两根支管之间折弯角的基础上引入圆弯数量、分角角度以及支管长度相对长度基本尺寸的偏移量来控制两根支管之间局部阻力损失的差异；于此同时，通过控制末端端面之间的垂直高度差来进一步降低两根支管之间沿程阻力差的影响，进而实现两根支管分流均匀性的控制。而对于输入和输出之间的压力降，则基于第一支管接近连通区的外径、折弯角以及两根支管末端的中心距来精确控制支管的长度基本尺寸，以使两根支管在满足安装要求的同时产品整体的阻力损失满足系统压力降的要求。本发明提供的新型分歧管中两根支管之间多参数的精确设置使得产品不仅具有优异的分流均匀性且还极大地降低了输入输出之间的压力降以使多联机空调(热泵)系统具有更高的能效比。

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。

在下列表格中：

D为第一支管接近连通区处的外径，其单位为mm；

L为两根支管的末端中心距，其单位为mm；

β为两根支管之间的折弯角，其单位为°；

Va为主管端的制冷剂流速，其单位为m/s；

Vb为第一支管的制冷剂流速，其单位为m/s；

Hb(B)为第一支管的长度，其单位为mm；

Vc为第二支管的制冷剂流速，其单位为m/s；

Hc为第二支管的长度，其单位为mm；

△V为两根支管之间制冷剂的流速差异率；

ΔH为两根支管末端端面之间的垂直高度差，其单位为mm；

δV为两根支管的流速相对主管端流速的下降比；

△B为基本尺寸偏移量，其单位为mm；

试验值B(Hb)、理论值B、试验值△H、理论值△H、试验值△B以及理论值△B的单位均为mm。

表一

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表二

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表三

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表四

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表五

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