布液器、换热器以及空调

技术领域

本发明涉及空调领域，具体涉及一种布液器、换热器以及空调。

背景技术

蒸发器具有多种结构形式，其中，降膜式蒸发器的换热性能较为突出，其节约冷媒、换热均匀、空间利用率高、吸气带液低等优势使得降膜式蒸发器在换热领域中得到广泛的应用。

在单冷系统机组中，降膜式蒸发器结构已经相对成熟。但在热泵系统机组中，降膜式蒸发器需要具备兼顾蒸发、冷凝双工况。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：目前已有的均液板为整块平面矩形或其他平面形式，该结构只能满足蒸发工况下的布液效果及流体流动方式。在冷凝工况时，该结构的布液器会阻止气态冷媒与换热管换热，使得降膜式蒸发器无法起到所需要的换热效果。

发明内容

本发明提出一种布液器、换热器以及空调，用以优化布液器的结构。

本发明一些实施例提供一种布液器，包括：

箱体，具有相互流体密封的第一流道和第二流道；所述第一流道被构造为允许气态冷媒通过所述箱体；所述第二流道被构造为对进入到所述箱体的内腔的液态冷媒实现均液。

在一些实施例中，所述第一流道被构造为贯穿所述箱体自身的厚度方向以允许气态冷媒通过所述箱体；和/或，所述第二流道包括进液口、内腔和均液孔，所述进液口和所述均液孔均与所述内腔连通。

在一些实施例中，所述第一流道包括一一对应的进气口与出气口，且所述第一流道的进气口均布于所述箱体；和/或，所述第二流道的进液口的数量少于所述第二流道的均液孔的数量。

在一些实施例中，所述箱体包括：

底板，设置有所述均液孔；

侧壁，安装于所述底板的边缘，且所述底板与所述侧壁共同形成具有开口的内腔；以及

盖板，覆盖于所述内腔的开口处。

在一些实施例中，所述箱体还包括：

贯通件，设置于所述内腔中，且所述贯通件的顶部与所述盖板密封连接，所述贯通件的底部与所述底部密封连接；

其中，所述第一流道包括第一贯通槽、第二贯通槽和第三贯通槽；所述贯通件具有所述第一贯通槽，所述底板设置有与所述第一贯通槽连通的所述第二贯通槽，所述盖板设置有与所述第一贯通槽连通的所述第三贯通槽。

在一些实施例中，所述侧壁也设置有均液孔。

在一些实施例中，所述底板被构造为阶梯状的；沿着液态冷媒的进液方向，所述底板沿着自身长度方向的中心处高于所述底板沿着自身长度方向的两端；所述进液口位于所述底板沿着自身长度方向的中心处的上方。

在一些实施例中，除了位于所述底板长度方向两端的台阶，所述底板的至少一个台阶的边缘都设置有凸缘，所述凸缘围成用于容置液态冷媒的凹槽。

在一些实施例中，所述底板的每个台阶都安装有多个所述贯通件，各个所述贯通件间隔布置。

在一些实施例中，各所述第一流道的流通面积为各所述均液孔的流通面积的五倍以上。

本发明实施例还提供一种换热器，包括本发明任一技术方案所提供的布液器。

在一些实施例中，换热器还包括：

壳体，所述布液器的箱体安装于所述壳体内部；以及

换热管，安装于所述壳体内部，且位于所述布液器的下方；

其中，进入到所述壳体中的气态冷媒经由所述布液器的第一流道流向所述换热管。

本发明实施例又提供一种空调，包括本发明任一技术方案所提供的换热器。

上述技术方案提供的布液器，具有相对独立起作用的第一流道和第二流道。第一流道作为气态冷媒流经的通道，第二流道作为均液通道。当布液器用于制热冷凝时，气态冷媒并不被均液，而是直接通过第一流道到达换热管所在的位置进行换热。当布液器用于制冷蒸发时，液态冷媒经过第二流道均液后与换热器的换热管进行换热。上述技术方案提供的布液器，在蒸发、冷凝工况下均具有良好的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一些实施例提供的布液器用于换热器的主视结构示意图；

图2为本发明一些实施例提供的布液器用于换热器的侧视结构示意图；

图3为本发明一些实施例提供的布液器立体结构示意图；

图4为本发明一些实施例提供的布液器分解结构示意图；

图5为本发明一些实施例提供的布液器主视结构示意图；

图6为本发明一些实施例提供的布液器俯视结构示意图；

图7为本发明一些实施例提供的布液器去除进液管和盖板的立体结构示意图；

图8为图7的主视结构示意图；

图9为图8的A局部放大示意图；

图10为图8的俯视结构示意图；

图11为图10的B区域局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图11对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

发明人发现：目前的布液器结构只能够满足单冷系统机组的工作要求，此情况下，液态冷媒在布液器处被均液，被均液后的冷媒流向换热管，与换热管进行换热。但是，当该布液器用于制热系统时，进入到换热器中的冷媒为气态冷媒，气态冷媒不需要进行均液操作。此情况下，换热器在用于冷凝工况时，高温高压的气态冷媒通过蒸发工况下的出气口进入换热器的壳体顶部，由于布液器的安装位置高于换热管的位置，所以高温高压的气态冷媒通过蒸发工况下的出气口进入壳体顶部，相关技术中的布液器及均液板仅有极小的均液孔，布液器会对气态冷媒的向下流通形成了阻碍，使得气态冷媒无法顺利地向下流向换热管，使得气态冷媒无法充分与换热管接触，导致换热管换热效果较差，导致换热器的换热面积利用率不高。为了改善这一现象，发明人提出了以下的技术方案。为了便于清楚描述布液器的结构，以将布液器适用于降膜式换热器为例。降膜式换热器的换热管位于布液器的下方。

参见图1至图4，本发明实施例提供一种布液器，包括箱体1，箱体1具有相互流体密封的第一流道11和第二流道12。第一流道11被构造为允许气态冷媒通过箱体1；第二流道12被构造为对进入到箱体1的内腔122的液态冷媒实现均液。

在一些实施例中，参见图3和图4，第一流道11被构造为贯穿箱体1自身的厚度方向以允许气态冷媒通过箱体1。第二流道12包括进液口121、内腔122和均液孔123，进液口121和均液孔123均与内腔122连通。第二流道12被构造为对进入到箱体1内腔122的液态冷媒实现均液。

第一流道11作为气态冷媒流经的通道，第二流道12作为均液通道。当布液器用于制热时，气态冷媒并不被均液，而是直接通过第一流道11到达换热管4所在的位置进行换热。此情况下，布液器所需要的性能是尽量不要影响气态冷媒的正常流动。所以，第一流道11并不与箱体1的内腔122连通，而是与箱体1的外部直接连通。当布液器用于制冷时，液态冷媒经过第二流道12均液后与换热器的换热管4进行换热。此处，所谓的箱体1的内腔122是指用于容置液态冷媒的腔室。结合后文介绍的壳体3采用长方体的结构，那么箱体1的内腔122为长方体的内部与均液孔123直接连通的部分。而经过第一流通的冷媒不会到达均液孔123处，也不会经过均液孔123。换而言之，上述技术方案提供的布液器，第一流道11和第二流道12相互流体密封，气态冷媒从壳体3顶部进入后，直接贯穿第一流道11直接到达换热器的换热管4所在的位置进行换热，提高冷凝工况下的换热效率。气态冷媒不需要经过均液孔123。液态冷媒经由第二流道12的均液孔123后，在重力作用下跌落到位于布液器下方的换热管4处进行换热操作。

参见图4，在一些实施例中，第一流道11的进气口与出气口一一对应，且第一流道11的进气口均布于箱体1。第一流道11的进气口和出气口均有多个，以使得气态冷媒顺利穿过箱体1。第一流道11的进气口的流通面积与出气口的流通面积可以相同，这样气态冷媒通过时，压力几乎不发生变化。可选地，第一流道11均布于箱体1，以使得气态冷媒顺利通过箱体1。

参见图4，在一些实施例中，第二流道12的进液口121的数量少于第二流道12的均液孔123的数量。进液口121的数量比如为一个、两个。均液孔123的数量远远多于进液口121的数量。并且，均液孔123的流通面积远远小于进液口121的流通面积。比如，均液孔123的流通面积小于进液口121的流通面积的1/10。

参见图4，在一些实施例中，各第一流道11的流通面积为各均液孔123的流通面积的五倍以上。第一流道11的尺寸在满足结构强度、加工要求的前提下，尽量设置的大一些，这样可以减少气态冷媒通过时受到的阻力，使得气态冷媒尽量顺畅地到达换热管4所在的位置。

参见图9和图11，均液孔123的间距H4为8mm～20mm，具体比如为8mm、10mm、15mm、18mm、20mm。或者，均液孔123的设置位置也可按换热管4间距确定，使均液孔123正对换热管4中心。均液孔123的直径d为1.5mm～3.5mm，具体比如为1.5mm、2mm、2.5mm、3.5mm。

参见图4，在一些实施例中，箱体1包括底板13、侧壁14以及盖板15。底板13设置有均液孔123。侧壁14安装于底板13的边缘，且底板13与侧壁14共同形成具有开口的内腔122；盖板15覆盖于内腔122的开口处。侧壁14也可以设置均液孔123。箱体1采用上述结构，底板13的尺寸比较大，均液面积大，所以可以很好地满足液态冷媒均液的需求。

参见图4，在一些实施例中，箱体1还包括贯通件16，贯通件16设置于内腔122中，且贯通件16的顶部与盖板15密封连接，贯通件16的底部与底部密封连接。其中，第一流道11包括第一贯通槽111、第二贯通槽112和第三贯通槽113。贯通件16具有第一贯通槽111，底板13设置有与第一贯通槽111连通的第二贯通槽112，盖板15设置有与第一贯通槽111连通的第三贯通槽113。第三贯通槽113的入口作为第一流道11的进气口。第二贯通槽112的出口作为第一流道11的出气口。气态冷媒经由后文介绍的换热器的壳体3的顶端进入到壳体3内部之后，直接经由第三贯通槽113、第一贯通槽111、第二贯通槽112流经布液器，然后到达换热管4处换热。气态冷媒不需要进入到布液器的箱体1的内腔122中。上述技术方案，使得冷凝工况下气态冷媒能顺利穿过布液器，改善了冷凝工况下气体的流通。

参见图5、图8和图9，在一些实施例中，底板13被构造为阶梯状的；沿着液态冷媒的进液方向(即图5、图8和图9的从上往下的方向)，且底板13沿着自身长度方向的中心处高于底板13沿着自身长度方向的两端。进液口121位于底板13沿着自身长度方向的中心处的上方。

均液板在底板13长度方向上被均分的阶梯数量按照布液器总长度确定，在一些实施例中，参见图9和图11，将均液板均分为7个阶梯，进液口121正对均液板区域底面最高。越往长度方向上的两端，均液板底面高度越低。均液板每一级阶梯底面高度差H1为10mm～20mm，具体比如为10mm、15mm、18mm、20mm。均液板每一级阶梯平面加工成凹槽131结构，凹槽131深度H2为5mm～10mm，具体比如为5mm、6mm、7mm、8mm、10mm。

参见图9和图11，每一级台阶沿着底板13长度方向的长度H6为200mm～300mm，按底板13整体长度和阶梯数量确定，具体比如为200mm、220mm、260mm、280mm、300mm。底板13每一级台阶的宽度H8为8mm～15mm，具体比如为8mm、10mm、12mm、15mm。

上述技术方案，其布液器的底板13为阶梯形的、且中间高两端低的结构。从进液口121下方往长度方向上的两端依次降低。进液口121位于底板13沿着自身长度方向的中心处的上方，冷媒经由进液口121进入时，在自身重力作用下，滴落到底板13沿着自身长度方向的中心处；然后随着液态冷媒量的增多，慢慢流向底板13沿着长度方向的两端。底板13采用上述的结构形式，使得底板13的整个表面都能够被覆盖液态冷媒，消除了换热死区，使得冷媒的布液面积更大，布液效率更高，布液效果更好。经过底板13的整个表面布液的冷媒，后续在自身重力作用下往下滴落，这样使得换热管4的整个长度方向的每一段换热管4都能够与冷媒充分接触，所以提高了换热面积和换热效率。

参见图8和图9，在一些实施例中，除了位于底板13长度方向两端的台阶，底板13的至少一个台阶的边缘都设置有凸缘130，凸缘130围成用于容置液态冷媒的凹槽131。

在每一级阶梯平面加工凹槽131结构，这样位于较高位置的每个凹槽131被填满后，利用高度差原理，使剩余的液态冷媒均匀地往均液板两端阶梯状流动，冷媒才会流向较低位置的下一凹槽131，这种结构改善了布液器均液板在长度方向上的布液效果，同时，换热管4两端也能与冷媒充分接触换热，消除了换热管4两端的换热死区，提高换热面积的利用率。并且，上述技术方案，使得均液板的每个区域都储存一定量的液态冷媒，提高蒸发换热效率，并且使得底板13的每处位置都被充分利用，以增加布液面积，改善布液效果，减少冷媒未经布液直接流向其他位置的现象。

参见图1至图4，在一些实施例中，底板13的每个台阶都安装有多个贯通件16，各个贯通件16间隔布置。

位于每个台阶上的贯通件16的数量为4～8个，贯通件16被构造为长条形的结构，贯通件16的长度方向平行于底板13的长度方向。贯通件16布置在底板13宽度方向上的两端，底板13宽度方向上的其他区域、尤其是中间区域，成排设置有均液孔123。

贯通件16的数量与第一流道11的数量直接正相关，设置多个贯通件16可以增加第一流道11的数量，使得气态冷媒顺利流向换热管4、而不被布液器阻挡。

参见图9和图11，位于同一个台阶上，相邻两个通气槽沿着底板13宽度方向的间距H5为25mm～40mm，具体比如为25mm、30mm、35mm、40mm。

参见图9和图11，第一流道11的宽度H3为8mm～15mm，优选为10mm；第一流道11的长度H7为150mm～200mm，可按底板13每级阶梯的长度确定，具体比如为150mm、180mm、190mm、200mm。上述参数范围，考虑到了每级阶梯宽度的限制，同时结合了冷凝工况下气态冷媒的流量和流速考虑。采用上述参数，能够使得布液器的性能更佳。

参见图9，在一些实施例中，贯通件16的侧面也开设均液孔123，使得位于第一流道11下方的换热管4也能与液态冷媒充分接触，提高换热面积的利用率。由于第一流道11是空心的，不能储存液态冷媒，第一流道11正下方的换热管4不能充分与冷媒接触，因此将均液孔123开设在底板13每一级台阶的凹槽131底部和第一流道11的侧面，液态冷媒从第一流道11的侧面流出，滴落在第一流道11的正下方的换热管4上，使液态冷媒能均匀地与每一排换热管4接触，增加换热面积以提高换热利用率。

参见图1至图4，在一些实施例中，布液器还包括进液管2，进液管2与箱体1固定连接，且与箱体1的进液口121连通。设置进液管2，使得液态冷媒能够顺利地流入到第二通道中。

本发明实施例还提供一种换热器，包括本发明任一技术方案提供的布液器。

在一些实施例中，换热器还包括壳体3以及换热管4。布液器的箱体1安装于壳体3内部。换热管4安装于壳体3内部，且换热管4位于布液器的下方。其中，进入到壳体3中的气态冷媒经由布液器的第一流道11流向换热管4。壳体3具有第一开口31和第二开口32。第一开口31在蒸发工况时作为气态冷媒出口，在冷凝工况时作为气态冷媒出口。第二开口32在冷凝工况时作为液态冷媒进口。

本发明实施例还提供一种空调，包括本发明任一技术方案提供的换热器。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。