專利名稱：流體分配器和設(shè)有流體分配器的環(huán)境控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及流體分配器和設(shè)有流體分配器的環(huán)境控制系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于環(huán)境控制系統(tǒng)的流體分配器，以將兩相制冷劑分配到多個(gè)流路內(nèi)。背景信息 在利用經(jīng)歷從氣體到液體或反之的相變的兩相制冷劑的傳統(tǒng)環(huán)境控制系統(tǒng)，諸如空調(diào)系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、冰箱等中，制冷劑流路經(jīng)常通過位于蒸發(fā)器的上游部分處和/或蒸發(fā)器內(nèi)的流體分配器或分流器而分成多個(gè)通道，以防止由于兩相流的壓降而造成蒸發(fā)器的性
能變差。圖15A至I 是傳統(tǒng)的流體分配器的示例的示意圖。圖15A示出T形流體分配器，其中，兩個(gè)管路簡單地連接在一起以形成T形。T形流體分配器具有制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。然而，當(dāng)兩相制冷劑內(nèi)的液體組分在流體分配器的進(jìn)口部分處的分配如圖15A中所示并不均勻時(shí)，制冷劑從出口排出，而制冷劑的液體組分在各出口之間不均勻地分配。如圖15A中所示，液體組分在流體分配器的進(jìn)口部處的這種不均勻分配會由許多原因造成，諸如由于分流器的安裝角度所造成的重力影響，生產(chǎn)誤差(例如，分流器的不對稱結(jié)構(gòu)，表面可濕性的變化)以及由于上游管路的彎曲、合并和/或分支造成制冷劑的液體組分在進(jìn)口處的流動狀態(tài)的變化。在圖15A所示的示例中，從右側(cè)的出口排出的制冷劑所包含的液體組分比從左側(cè)的出口排出的制冷劑更多。換言之，從右側(cè)的出口排出的制冷劑的空隙率與從左側(cè)的出口排出的制冷劑的空隙率不同。制冷劑內(nèi)的液體組分的這種不均勻分配會造成設(shè)置在流體分配器的下游部分內(nèi)的蒸發(fā)器的性能變差。圖15B示出樹干型分流器，其中，兩相制冷劑首先被引入中空筒，以使兩相制冷劑的液體組分和氣體組分在該筒內(nèi)混合。然后，制冷劑從出口排出，每個(gè)出口具有相對較小的直徑以增大摩擦阻力，以使制冷劑均勻地分配。然而，在樹干型分流器的情況下，當(dāng)制冷劑的液體組分如圖15B中所示不對稱地分配在筒內(nèi)時(shí)，制冷劑流會朝向一側(cè)偏移，以造成液體組分在這些出口之間分配不均勻。圖15C示出內(nèi)部分支型流體分配器，其中，通過在分隔件內(nèi)設(shè)置諸如是窄通道結(jié)構(gòu)和/或突起結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件而使制冷劑路徑在內(nèi)部分成多個(gè)出口，以使制冷劑均勻地分配。然而，在分流器內(nèi)設(shè)置這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要精確的制造工藝，這會造成制造成本較高。此夕卜，窄通道結(jié)構(gòu)和/或突起結(jié)構(gòu)會造組分流器內(nèi)的壓力損失增大。圖I 示出集管型分流器，其中，在圓筒形集管(歧管)的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)出口。在這種類型的流體分配器的情況下，當(dāng)壓力和流量在集管內(nèi)不均勻時(shí)，制冷劑往往朝向一側(cè)偏移，這造成制冷劑的液體組分在這些出口之間分配不均勻。空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑回路可以設(shè)置有多個(gè)分流器，諸如如上所述的傳統(tǒng)流體分配器的一種類型，因而，流體分配器的每個(gè)出口連接到另一流體分配器，以使從出口流出的制冷劑流進(jìn)一步分開。通過在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置多個(gè)流體分配器，制冷劑流能分成許多流路，這對于較大的工業(yè)系統(tǒng)是必要的。然而，由于制冷劑流需要經(jīng)過多個(gè)流體分配器，上游的流體分配器內(nèi)的制冷劑的液體組分的不均勻分配往往會累積地傳播下游的流體分配器內(nèi)。此外，在較大的工業(yè)環(huán)境控制系統(tǒng)中，每個(gè)主要部件(例如，壓縮機(jī)、換熱器等)能通過組合多個(gè)常規(guī)尺寸的部件來形成，以總體增大容量，而不會增加單個(gè)部件的尺寸，因?yàn)檫@種方法更經(jīng)濟(jì)。這種較大尺寸的系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑回路會需要導(dǎo)管的合并和/或分支分支，以連接各個(gè)部件。然而，當(dāng)采用如上所述的傳統(tǒng)的流體分配器時(shí)，導(dǎo)管的這種合并和/或分支會進(jìn)一步促使流體分配器內(nèi)的制冷劑的液體組分 分配得不均勻。此外，較大尺寸的系統(tǒng)通常需要大量待循環(huán)的制冷劑，并且由此使制冷劑管路的直徑相對較大。因此，管路內(nèi)的制冷劑的液體組分的流動狀態(tài)更易于受到重力影響的干擾。另一方面，美國專利申請公開第2008/0000263提出了另一類型的流體分配器，其中，在筒的上方位置處引入圓筒形容器內(nèi)的兩相制冷劑產(chǎn)生向下的螺旋流，并從形成于圓筒形容器的下方部分內(nèi)的出口流出。在此流體分配器中，兩相制冷劑從進(jìn)口管路沿切向流入圓筒形容器內(nèi)，且在圓筒形容器內(nèi)部的渦旋過程中，制冷劑通過作用于制冷劑的離心力而分成液體和氣體。較重的液體集聚于周緣側(cè)，而較輕的氣體集聚于中心處。然后，在同時(shí)進(jìn)行渦旋和運(yùn)動的過程中，氣體從出口流到分配管路內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
一般來說，流入蒸發(fā)器的進(jìn)口部分內(nèi)的兩相制冷劑內(nèi)的液體組分的體積分?jǐn)?shù)相對較小，因此，制冷劑包含較少的液體。然而，在美國專利申請公開第2008/0000263號中公開的流體分配器中，由于制冷劑流在圓筒形容器內(nèi)向下流，較輕的蒸汽組分必須將較重的液體組分推到旁邊，以離開圓筒形容器。圓筒形容器內(nèi)的這種干擾會造成已沿圓筒形容器內(nèi)壁收集的液體組分的分配變得不均勻，這導(dǎo)致液體組分在出口之間分配不均勻。由于制冷劑中的液體組分對于在蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行的換熱過程起到重要作用，所以重要的是要將設(shè)置在蒸發(fā)器的上游部分內(nèi)的流體分配器設(shè)置成使兩相制冷劑的液體組分均勻地分配到蒸發(fā)器內(nèi)的多個(gè)流動通道內(nèi)，以提高蒸發(fā)器的效率和性能(例如，蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)性能、制冷劑流速、熱傳遞系數(shù)等)。鑒于如上所述的傳統(tǒng)流體分配器的問題，一個(gè)目標(biāo)是提供一種流體分配器，該流體分配器能高效地、低成本地使兩相制冷劑的液體組分均勻地分配。根據(jù)一個(gè)方面的流體分配器適于將兩相制冷劑分配到多個(gè)流路內(nèi)。流體分配器包括管狀主體、至少一個(gè)進(jìn)口和多個(gè)出口。管狀主體具有中心軸線。在主體的中心軸線沿大致垂向定向的狀態(tài)下，進(jìn)口設(shè)置在主體的下部內(nèi)。進(jìn)口具有與主體的中心軸線不平行也不相交的中心軸線，以產(chǎn)生主體內(nèi)制冷劑的向上螺旋流。在主體的中心軸線沿大致垂向定向的狀態(tài)下，出口形成設(shè)置在主體的上部內(nèi)的多個(gè)開口，所有開口至少部分地設(shè)置在與主體的中心軸線垂直的平面內(nèi)。根據(jù)另一方面的環(huán)境控制系統(tǒng)包括第一和第二換熱部分以及流體分配機(jī)構(gòu)。該流體分配機(jī)構(gòu)設(shè)置在第一和第二換熱部分之間的制冷劑路徑內(nèi)，以將在與第一換熱部分連接的制冷劑路徑的至少一個(gè)上游管路內(nèi)流動的兩相制冷劑分配到與第二換熱部分連接的制冷劑回路的多個(gè)下游管路內(nèi)。該流體分配機(jī)構(gòu)包括流體分配器。流體分配器具有管狀主體、至少一個(gè)進(jìn)口和多個(gè)出口。管狀主體具有沿大致垂直方向定向的中心軸線。進(jìn)口與上游管路連通。進(jìn)口設(shè)置在主體的下部內(nèi)，并具有與主體的中心軸線不平行也不相交的中心軸線，以產(chǎn)生主體內(nèi)的制冷劑的向上螺旋流。出口與下游管路連通，出口形成設(shè)置在主體的上游分配內(nèi)的多個(gè)開口，所有開口至少部分地設(shè)置在與主體的中心軸線垂直的平面內(nèi)。


現(xiàn)在參照附圖，這些附圖構(gòu)成本原始公開內(nèi)容的一部分圖I是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)有流體分配器的熱泵系統(tǒng)的簡化示意圖；圖2是安裝在根據(jù)實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)內(nèi)的流體分配機(jī)構(gòu)的簡化視圖； 圖3是根據(jù)實(shí)施例在圖2中所示的流體分配機(jī)構(gòu)的流體分配器的頂部立體圖；圖4是根據(jù)實(shí)施例的流體分配器的底部立體圖；圖5是根據(jù)實(shí)施例的流體分配器的俯視平面圖；圖6是根據(jù)實(shí)施例的流體分配器的進(jìn)口的放大圖；圖7是根據(jù)實(shí)施例的流體分配器的出口的放大圖；圖8是根據(jù)實(shí)施例的流體分配器的沿圖3中的剖線8-8剖取的剖視圖；圖9是根據(jù)實(shí)施例的流體分配器的沿圖8中的剖線9-9剖取的剖視圖；圖10是流體分配器的剖視圖，其示意地示出在根據(jù)實(shí)施例的流體分配器的主體內(nèi)產(chǎn)生的、兩相制冷劑的向上螺旋流；圖11是流體分配器的剖視圖，其示出根據(jù)修改的實(shí)施例的出口的非對稱結(jié)構(gòu)的示例；圖12是流體分配器的剖視圖，其示出根據(jù)修改的實(shí)施例的進(jìn)口的非對稱結(jié)構(gòu)的示例；圖13是流體分配器的立體圖，其示出根據(jù)修改的實(shí)施例的出口設(shè)置在管狀主體的頂壁上的示例；圖14A至14D是連接到流體分配器的上游管路的結(jié)構(gòu)的示例的剖視圖；以及圖15A至15D是傳統(tǒng)的流體分配器的示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將參照

所選擇的實(shí)施例。閱讀了本說明書的本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明白，下面對于各實(shí)施例的描述僅僅作為示例，而并非為了限制由所附的權(quán)利要求及其等同物來限定的本發(fā)明。首先參照圖I，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出作為環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)的一個(gè)示例的熱泵系統(tǒng)100。該實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)100是可逆循環(huán)熱泵制冷系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)包括第一換熱器I、第二換熱器2、膨脹閥3、壓縮機(jī)4和四通換向閥5，這些換向閥設(shè)置在由導(dǎo)管構(gòu)成的制冷劑回路F內(nèi)。在熱泵系統(tǒng)100的操作期間，制冷劑根據(jù)熱泵系統(tǒng)100是否處于加熱模式或冷卻模式而經(jīng)歷從液體到氣體(蒸氣)或反之的相變。除了第一換熱器I如下更詳細(xì)所述設(shè)有根據(jù)本實(shí)施例的流體分配機(jī)構(gòu)10以外，第一換熱器I、第二換熱器2、膨脹閥3、壓縮機(jī)4和四通換向閥5都是本領(lǐng)域中已知的傳統(tǒng)部件。由于這些部件在本領(lǐng)域中已熟知，所以在此不詳細(xì)討論或說明這些結(jié)構(gòu)。由此說明書對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是部件可以是能用于實(shí)施本發(fā)明的任何類型的結(jié)構(gòu)。第一換熱器I和第二換熱器2設(shè)計(jì)成可互換地起到蒸發(fā)器和冷凝器的作用。第一換熱器I和第二換熱器2起到對于待調(diào)節(jié)溫度的空氣(例如，大樓內(nèi)部)或物質(zhì)(例如，工業(yè)液體、游泳池、魚塘等)加熱或冷卻的作用。在“冷卻模式”下，第一換熱器I起到冷凝器的作用，而第二換熱器2起到蒸發(fā)器的作用。在“加熱模式”下，它們的功能互換，第一換熱器I起到蒸發(fā)器的作用，而第二換熱器2起到冷凝器的作用。壓縮機(jī)4構(gòu)造成并設(shè)置成將制冷劑以高壓泵送經(jīng)過制冷劑回路F。四通換向閥5構(gòu)造成并設(shè)置成對在制冷劑回路F內(nèi)從壓縮機(jī)4泵送的制冷劑的方向進(jìn)行控制，以在加熱模式和冷卻模式之間進(jìn)行切換。在圖I中，在熱泵系統(tǒng)100在加熱模式下運(yùn)行時(shí)制冷劑流的方向通過白色箭頭示出，而在熱泵系統(tǒng)100在冷卻模式下運(yùn)行時(shí)制冷劑流的方向通過黑色箭頭示出。
如上所述，在“加熱模式”下，第一換熱器I起到蒸發(fā)器的作用，而第二換熱器2起到冷凝器的作用。四通換向閥5將高壓制冷劑氣體轉(zhuǎn)向到通向第二換熱器2的導(dǎo)管。來自制冷劑氣體的熱量釋放到被調(diào)節(jié)的區(qū)域或物質(zhì)內(nèi)(例如，工業(yè)液體、水或室內(nèi)空氣)，從而使高壓制冷劑氣體冷凝成高壓液體。制冷劑液體離開第二換熱器2，并經(jīng)過導(dǎo)管，然后進(jìn)入第一換熱器I，該第一換熱器在加熱模式起到蒸發(fā)器的作用。在此，從系統(tǒng)外吸收熱量并吸收到第一換熱器I內(nèi)，由此使在第一換熱器內(nèi)所含的制冷劑液體蒸發(fā)成低壓氣體。然后，制冷劑氣體經(jīng)導(dǎo)管離開第一換熱器1，并經(jīng)由四通換向閥5轉(zhuǎn)向到壓縮機(jī)4。在冷卻模式下，四通換向閥5使經(jīng)由通向第一換熱器I的導(dǎo)管離開壓縮機(jī)4的高壓制冷劑氣體轉(zhuǎn)向，第一換熱器I在冷卻模式下起到冷凝器的作用。所得的冷凝的高壓液體離開第一換熱器1，并進(jìn)入第二換熱器2，第二換熱器起到蒸發(fā)器的作用。從被調(diào)節(jié)的區(qū)域或物質(zhì)(例如，工業(yè)液體、水或室內(nèi)空氣)吸收熱量，從而使制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。低壓制冷劑氣體離開第二換熱器2，并返回到壓縮機(jī)4。盡管第一換熱器I和第二換熱器2之間的制冷劑的路徑可以反向，但不論運(yùn)行模式如何，制冷劑流朝向壓縮機(jī)4和離開壓縮機(jī)4的方向總是相同的。第一換熱器I包括第一換熱部分1A、第二換熱部分IB和設(shè)置在第一換熱部分IA與第二換熱部分IB之間的流體分配機(jī)構(gòu)10。第一換熱部分IA與第二換熱部分IB設(shè)置成使第一換熱部分IA內(nèi)的內(nèi)通道Ia (例如，盤管)的數(shù)目小于第二換熱部分IB內(nèi)的內(nèi)通道Ib (例如，盤管)的數(shù)目。盡管在圖I的示意圖中僅兩個(gè)管路示出為內(nèi)通道la，僅六個(gè)管路示出為內(nèi)通道lb，但內(nèi)通道Ia和Ib的實(shí)際數(shù)目是基于第一換熱器I的規(guī)格來確定的。流體分配機(jī)構(gòu)10經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)管路16連接到第一換熱器I的第一換熱部分1A，并經(jīng)由對應(yīng)于內(nèi)通道Ib的數(shù)目的多個(gè)管路18連接到第二換熱部分1B。盡管在圖I的示意圖中兩個(gè)管路示出為管路16，但管路16的實(shí)際數(shù)目是根據(jù)內(nèi)通道Ia的實(shí)際數(shù)目并根據(jù)流體分配機(jī)構(gòu)10的設(shè)計(jì)規(guī)格、管道系統(tǒng)布置和空間限制來變化的。例如，可設(shè)有與第一換熱部分IA內(nèi)的內(nèi)通道Ia的數(shù)目相同的管路16，設(shè)有比第一換熱部分IA內(nèi)的內(nèi)通道Ia的數(shù)目多的管路16，設(shè)有比第一換熱部分IA內(nèi)的內(nèi)通道Ia的數(shù)目少的管路16。當(dāng)管路16的數(shù)目與第一換熱部分IA內(nèi)的內(nèi)通道Ia的數(shù)目不同時(shí)，連接管部分適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在內(nèi)通道Ia和管路16之間，以使內(nèi)通道和管路之間的制冷劑流分開或合并。由此，當(dāng)熱泵系統(tǒng)100在加熱模式下運(yùn)行時(shí)，流出第一換熱部分IA的制冷劑經(jīng)由管路16進(jìn)入流體分配機(jī)構(gòu)10。制冷劑通過流體分配機(jī)構(gòu)10而被分成對應(yīng)于管路18數(shù)目的多個(gè)流路，然后制冷劑經(jīng)由管路18進(jìn)入第二換熱部分1B。當(dāng)熱泵系統(tǒng)100在冷卻模式下運(yùn)行時(shí)，從第二換熱部分IB經(jīng)由管路18流到流體分配機(jī)構(gòu)10的制冷劑被合并和分配到管路16內(nèi)，然后制冷劑進(jìn)入第一換熱部分IA的內(nèi)通道la。如上所述，當(dāng)熱泵系統(tǒng)100在加熱模式下運(yùn)行時(shí)，第一換熱器I起到使包含于其內(nèi)的制冷劑液體蒸發(fā)成低壓氣體的蒸發(fā)器作用。更具體地，制冷劑首先進(jìn)入第一換熱部分IA內(nèi)，且在制冷劑經(jīng)過第一換熱部分IA的內(nèi)通道Ia時(shí)，制冷劑液體的一部分蒸發(fā)成氣體。因此，第一換熱部分IA的進(jìn)入部分處的制冷劑的干度小于第二換熱部分IB的進(jìn)入部分處的制冷劑的干度。更具體地，流出第一換熱部分IA的制冷劑一般具有相對較小的干度或質(zhì)量和相對較大的空穴度。換言之，離開第一換熱部分IA的兩相制冷劑具有相對較小的液體組 分的體積分?jǐn)?shù)(百分比)，當(dāng)制冷劑是諸如R134a、R410A之類的HFC制冷劑并且干度為約O. 2到O. 3時(shí)，該體積分?jǐn)?shù)通常為約10%到約30%，盡管液體組分的實(shí)際體積分?jǐn)?shù)可根據(jù)諸如制冷劑流動狀態(tài)、制冷劑溫度、制冷劑壓力等其它因素而變化。然而，制冷劑的液體組分對于第一換熱器I內(nèi)的換熱過程來說起到重要作用，該第一換熱器I在加熱模式下起到蒸發(fā)器的作用。因此，期望使離開第一換熱部分IA進(jìn)入第二換熱部分IB的內(nèi)通道Ib (盤管)的制冷劑內(nèi)的液體組分盡可能均勻地分配，以使制冷劑的液體組分在它經(jīng)過第二換熱部分IB的內(nèi)通道Ib (盤管)時(shí)有效地蒸發(fā)。因此，流體分配機(jī)構(gòu)10構(gòu)造和設(shè)置成使從第一換熱部分IA到第二換熱部分IB的內(nèi)通道Ib的兩相制冷劑基本上均勻地分配，以使經(jīng)過第二換熱部分IB的每個(gè)內(nèi)通道Ib的制冷劑內(nèi)的液體組分的體積分?jǐn)?shù)一般是均勻的。參見圖2，現(xiàn)在將詳細(xì)闡釋根據(jù)實(shí)施例的流體分配機(jī)構(gòu)10。如文中所用來描述本發(fā)明的流體分配機(jī)構(gòu)10，術(shù)語“下游”、“進(jìn)口”和“出口”相對于熱泵系統(tǒng)100在加熱模式下運(yùn)行時(shí)制冷劑方向(即，由圖I中白色箭頭所示的制冷劑流的方向)來使用，第一換熱器I在加熱模式運(yùn)行期間起到蒸發(fā)器的作用。由此，如用來描述本實(shí)施例的流體分配機(jī)構(gòu)10，這些術(shù)語應(yīng)相對于當(dāng)?shù)谝粨Q熱器I在加熱模式下起到蒸發(fā)器作用時(shí)制冷劑流的方向來理解。如圖2中所示，流體分配機(jī)構(gòu)10包括流體分配器12和多個(gè)次級流體分配器14。流體分配器12設(shè)置在流體分配機(jī)構(gòu)10內(nèi)的上游側(cè)，并連接到上游管路16，這些上游管路與第一換熱器I的第一換熱部分IA內(nèi)的內(nèi)通道Ia連通。在此實(shí)施例中，制冷劑從兩處經(jīng)由上游管路16進(jìn)入流體分配器12。次級流體分配器14設(shè)置在流體分配機(jī)構(gòu)10內(nèi)的下游偵牝并連接到下游管路18，這些下游管路分別與第一換熱器I的第二換熱部分IB內(nèi)的內(nèi)通道Ib連通。如圖2中所示，流體分配器12和次級流體分配器14經(jīng)由多個(gè)連接管路17連接。流體分配器12構(gòu)造成和設(shè)置成通過在流體分配器12內(nèi)產(chǎn)生兩相制冷劑的向上螺旋流(渦旋流)來使從第一換熱器I的第一換熱部分IA經(jīng)由上游管路16流動到連接管路17內(nèi)的兩相制冷劑均勻地分配。然后，每個(gè)次級流體分配器14還將從流體分配器12經(jīng)由對應(yīng)的連接管路17流入下游管路18的兩相制冷劑分開，以使制冷劑流入第一換熱器I的第二換熱部分IB的內(nèi)通道lb。在所示實(shí)施例中，八個(gè)次級流體分配器14設(shè)置在流體分配機(jī)構(gòu)10內(nèi)。當(dāng)然，由此說明書對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很顯然的是，次級流體分配器14的數(shù)目和布置不限于在此實(shí)施例中所示的布置，且它們能根據(jù)各種考慮來確定(例如，連接管路17的數(shù)目、第二換熱部分IB內(nèi)的內(nèi)通道Ib的數(shù)目、流體分配機(jī)構(gòu)10的空間限制等)。此外，如果下游管路18的數(shù)目相對較小，可整個(gè)省去次級流體分配器14。在這種情況下，流體分配器12能直接連接到下游管路18。在此實(shí)施例中，每個(gè)次級流體分配器14較佳地包括諸如圖15C中所示的內(nèi)部分支型流體分配器之類的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。替代地，其它類型的傳統(tǒng)流體分配器(例如，圖15A中所示的T形分配器、圖15B中所示的樹干型分配器、圖15D中所示的集管型分配器等)都能用作次級流體分配器14。此外替代地，分別具有與如下所述的流體分配器12相似結(jié)構(gòu)的多個(gè)流體分配器可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)流體分配器而用作次級流體分配器14?，F(xiàn)參照圖3至10，將詳細(xì)描述流體分配器12的結(jié)構(gòu)和操作。如圖3和4中所示，流體分配器12包括具有中心軸線C的管狀主體20、兩個(gè)進(jìn)口 22和多個(gè)出口 24。主體20、 進(jìn)口 22和出口 24較佳地由金屬或復(fù)合金屬(例如，鐵、黃銅、銅、鋁、不銹鋼等)制成，并形成為單體構(gòu)件。當(dāng)流體分配器12安裝在熱泵系統(tǒng)100內(nèi)時(shí)，流體分配器12較佳地設(shè)置成使主體20的中心軸線C沿如圖2中所示的大致垂直方向定向。如文中所述，用語“中心軸線C沿大致垂直方向定向”是指中心軸線C相對于垂直方向的傾斜角度在約-2°與+2°之間的范圍內(nèi)。還如文中所用來描述本實(shí)施例的流體分配器12，下述方向術(shù)語“向上”、“向下”、“上”、“下”、“頂部”、“底部”、“側(cè)部”、“側(cè)向”和“橫向”以及其它類似的方向術(shù)語是指在如下狀態(tài)下的那些方向如圖2中所示，流體分配器12設(shè)置成使主體20的中心軸線C沿大致垂直方向定向。由此，如用來描述本實(shí)施例的流體分配器12，這些方向術(shù)語應(yīng)在以下狀態(tài)下相對于流體分配器12理解如圖2中所示，主體20的中心軸線C沿大致垂直方向定向。如圖3、4和9所示，流體分配器12的主體20是大致閉合的中空圓筒形構(gòu)件，其具有限定上端壁的頂蓋板20a、限定底端壁的下蓋板20b和限定側(cè)壁的圓筒形部分20c。流體分配器12的尺寸確定成在流體分配器12的主體20內(nèi)可靠和穩(wěn)定地產(chǎn)生向上螺旋流(渦旋流)。更具體地，流體分配器12的尺寸較佳地基于各種考慮因素來確定，包括第一換熱器I的規(guī)格(例如，尺寸、容量、制冷循環(huán)率、制冷劑流速等)、所用的制冷劑類型、連接到流體分配器12的上游導(dǎo)管的數(shù)目和尺寸、連接到流體分配器12的下游導(dǎo)管的數(shù)目和尺寸等。一般來說，流體分配器12較佳地設(shè)計(jì)成滿足以下關(guān)系。2〈D1/Di〈10,NoXDo< 3i XD2,以及2XD1<H<5XD1.在上述等式中，值Dl表示流體分配器12的主體20的內(nèi)徑，值D2表示主體20的外徑，值Di表示連接到流體分配器的上游導(dǎo)管的外徑(在此實(shí)施例中，上游管路16的外徑)，值No表示連接到流體分配器12的下游導(dǎo)管的數(shù)目(在此實(shí)施例中，連接管路17的數(shù)目)，值Do表示連接到流體分配器12的下游導(dǎo)管的數(shù)目(在此實(shí)施例中，連接管路17的外徑)，以及值H表示主體20的內(nèi)部高度(參見圖9)。例如，當(dāng)熱泵系統(tǒng)100是采用R134a作為制冷劑的相對較大工業(yè)空氣冷卻的冷卻器，并且當(dāng)上游管路16的外徑Di是3/4英寸、連接管路17的外徑Do是3/8英寸、且設(shè)置八個(gè)連接連接管路17時(shí)，主體20的內(nèi)徑D I較佳為約3. 5英寸，主體20的外徑D2較佳為約4英寸，并且主體20的高度H較佳為約9英寸。上蓋板20a的厚度確定為使上蓋板能抵抗由主體20內(nèi)的制冷劑流產(chǎn)生的升力。當(dāng)然，由此說明書對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然的是，當(dāng)流體分配器12適于用在諸如住宅空調(diào)設(shè)備、冰箱等之類的較小環(huán)境控制系統(tǒng)中時(shí)，可以使流體分配器12的總體尺寸更小。如圖3和4中所示,進(jìn)口 22相對于主體20設(shè)置成,在主體的中心軸線C如圖2中所示沿大致垂直方向來定向的狀態(tài)下，使進(jìn)口 22設(shè)置在主體20的下部。每個(gè)進(jìn)口 22具有圓筒形形狀，中心軸線Ci穿入主體20的內(nèi)部空間內(nèi)。如圖8和9中所示，進(jìn)口 22設(shè)置成使其中心軸線Ci不平行于主體20的中心軸線C，且不與中心軸線C相交。換言之，進(jìn)口 22相對于主體20設(shè)置成使沿中心軸線Ci進(jìn)入主體20的制冷劑流碰到主體20的內(nèi)壁，并在主體20內(nèi)產(chǎn)生向上螺旋流。在所示實(shí)施例中，進(jìn)口 22如圖3和4中所示設(shè)置在主體20的圓筒形部分20c內(nèi)的下部內(nèi)。進(jìn)口 22定位成使下蓋板20b和進(jìn)口 22之間的沿主體20的中心軸線C方向的距離設(shè)定成盡可能小，同時(shí)確保能將進(jìn)口 22和下蓋板20b焊接到主體20所需的足夠空間。在此實(shí)施例中，進(jìn)口 22的中心軸線Ci如圖9中所示沿大致垂直于主體20的中心軸線C的方 向延伸。此外，在所示實(shí)施例中，進(jìn)口 22如圖5和8中所示設(shè)置成相對于主體20的中心軸線C大致對稱。如圖6中所示,每個(gè)進(jìn)口 22的上游端部(外端部)包括沉孔(counterbore)部段，該沉孔部段構(gòu)造成和設(shè)置成與上游管路16中對應(yīng)的一個(gè)管路密封。如圖3和4中所示，在主體20的中心軸線C如圖2中所示沿大致垂直方向定向的狀態(tài)下，出口 24設(shè)置在主體20的上部。如圖8和9中所示，出口 24形成通向主體20的內(nèi)部空間的多個(gè)開口 24a。所有開口 24a至少部分地設(shè)置在垂直于主體20的中心軸線C的平面P內(nèi)(圖9)。在所示實(shí)施例中，出口 24的開口 24a如圖8中所示設(shè)置成關(guān)于主體20的中心軸線C大致對稱。如圖7中所示，每個(gè)出口 24的下游端部(外端部)包括沉孔部段，該沉孔部段構(gòu)造成和設(shè)置成與上游管路17中對應(yīng)的一個(gè)管路密封。現(xiàn)參見圖10，將描述流體分配器12的操作。當(dāng)熱泵系統(tǒng)100在加熱模式下運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過第一換熱部分IA的內(nèi)通道Ia的兩相制冷劑經(jīng)由上游管路16進(jìn)入流體分配器12的進(jìn)口 22。然后，兩相制冷劑沿主體20的圓筒形部分20c的內(nèi)壁形成向上螺旋流(渦旋流)，并朝向出口 24的開口 24a被引導(dǎo)。由于兩相制冷劑的液體組分的密度大于兩相制冷劑的氣體組分的密度，所以兩相制冷劑的液體組分由于作用于制冷劑的離心力作用而收集于螺旋流的外周側(cè)，且具有大致均勻厚度的液體膜如圖10中所示沿圓筒形部分20c的內(nèi)壁形成。產(chǎn)生向上螺旋流以收集朝向主體20的圓筒形部分20c內(nèi)壁的制冷劑的液體組分的這個(gè)過程利用了與氣旋或渦流分離相同的原理。兩相制冷劑的液體組分在其沿圓筒形部分20c的內(nèi)壁向上并渦旋式運(yùn)動時(shí)基本上均勻地分配。這樣，當(dāng)液體組分在以渦旋運(yùn)動沿圓筒形部分20c的內(nèi)壁運(yùn)動時(shí)，制冷劑的液體組分繼而從形成于圓筒形部分20c內(nèi)的出口 24的開口24a排出。因此，制冷劑的液體組分在出口 24之間均勻地分配。借助本實(shí)施例的流體分配器12，即使從進(jìn)口 22流入主體20內(nèi)的兩相制冷劑內(nèi)的液體組分的量有波動，由于液體組分由于渦旋運(yùn)動以恒定頻率從出口 24的開口 24a排出，故也能使液體組分在出口 24之間的按時(shí)間平均的分配大致均勻。由此，借助本實(shí)施例的流體分配器12，以下兩個(gè)效果可通過產(chǎn)生兩相制冷劑的渦旋流來獲得。首先，液體組分沿圓筒形部分20c的內(nèi)壁均勻分配(按空間平均)。其次，在給定時(shí)間段(按時(shí)間平均)內(nèi)，液體組分在出口 24之間均勻分配。此外，由于制冷劑在主體20內(nèi)從下方位置朝向上方位置運(yùn)動，具有較大流動速度和較小密度的制冷劑的蒸氣組分快速地朝向主體的上部運(yùn)動。另一方面,具有較小流速和較大密度的液體組分往往收集于主體20的下部內(nèi)。因此，可進(jìn)行穩(wěn)定的液體-蒸氣分離，以獲得液體組分在出口 24的穩(wěn)定分配。此外，借助本實(shí)施例的流體分配器12，經(jīng)由進(jìn)口 22進(jìn)入主體20的制冷劑的流動狀態(tài)(特別是液體組分的非均勻分配)能如上所述通過在主體20內(nèi)產(chǎn)生的后續(xù)渦旋流來抵消。因此，即使當(dāng)由于存在連接到進(jìn)口 22的上游管路16內(nèi)的彎曲部、合并部和/或分支部而在進(jìn)口22處出現(xiàn)制冷劑內(nèi)的液體組分的非均勻流動狀態(tài)，液體組分在主體20內(nèi)的分配也不受進(jìn)口 22處的非均勻流動狀態(tài)的顯著影響。此外，即使流體分配器12設(shè)置成使主體20的中心軸線C相對于垂向略傾斜，兩相制冷劑內(nèi)的液體組分也會由于主體20內(nèi)的渦旋流的產(chǎn)生而均勻地分配到出口 24內(nèi)。盡管可用于所述實(shí)施例的流體分配器12的兩相制冷劑不限于任何特定的制冷 齊U，但較佳地采用具有相對較小的氣體-液體密度比(P G/ P L)的兩相制冷劑。更具體地，當(dāng)具有相對較小的氣體-液體密度比的兩相制冷劑用作兩相制冷劑時(shí)，由于液體組分和蒸氣組分密度之差較大，打滑比(即，液體組分和氣體組分的流速之差)相對較大。因此，當(dāng)具有相對較小的氣體-液體密度比的兩相制冷劑用于本實(shí)施例的流體分配器12時(shí)，兩相制冷劑的液體組分和蒸氣組分平穩(wěn)地分離，并且當(dāng)制冷劑沿向上螺旋流運(yùn)動時(shí)，液體組分沿圓筒形部分20c的內(nèi)壁均勻地分配，這是因?yàn)榫哂休^大速度的密度較小的蒸氣組分比具有較小流速的密度較大的液體組分運(yùn)動得更快。相應(yīng)地，兩相制冷劑在出口 24之間大致均勻地分配。具有相對較小氣體-液體密度比的兩相制冷劑的示例包括但不限于丙烷、異丁烷、R32、R134a、R407C、R410A和R404A。在R134a的示例的情況下，當(dāng)飽和溫度為0° C時(shí)，蒸氣密度(P G)是約14. 43kg/m3，液體密度(P L)是約1295kg/m3，且密度比或密度分?jǐn)?shù)(P G/PL)為約O. 011。在R410a的示例的情況下，當(dāng)飽和溫度為0° C時(shí)，蒸氣密度(P G)是約30. 58kg/m3，液體密度(PL)是約1170kg/m3，且密度比或密度分?jǐn)?shù)(P G/P L)為約O. 026。如文中所用，當(dāng)飽和溫度為0° C時(shí)，具有相對較小氣體-液體密度比的兩相制冷劑較佳地具有小于O. 05的密度比(PG/PL)。因此，所述實(shí)施例的流體分配器12通過如上闡釋的相對簡單的結(jié)構(gòu)以低成本來實(shí)現(xiàn)兩相制冷劑的高度有效和均勻的分配。還提高了上游部件(例如，管路16)的設(shè)計(jì)靈活度，這是因?yàn)閮上嘀评鋭﹥?nèi)的液體組分的分配不受制冷劑在進(jìn)口 22處的流動狀態(tài)的大幅影響。修改的實(shí)施例現(xiàn)參照圖11至14，現(xiàn)將闡釋與流體分配器有關(guān)的幾個(gè)修改的實(shí)施例。鑒于圖2至10中所示的上述實(shí)施例與修改的實(shí)施例之間的相似性，對于修改的實(shí)施例的與上述實(shí)施例相同的部分將給出與上述實(shí)施例的該部分相同的附圖標(biāo)記。此外，為了簡略的原因，可以省去對修改的實(shí)施例的與上述實(shí)施例相同的部分的說明。修改的實(shí)施例的與上述實(shí)施例不同的部分將用單撇號(’)、雙撇號(”)或三撇號(”’)表示。盡管在上述實(shí)施例中設(shè)置八個(gè)出口 24，但出口 24的數(shù)目不限于八個(gè)，只要出口 24的數(shù)目等于或大于進(jìn)口 22的數(shù)目即可。出口 24的數(shù)目可基于各種考慮來確定，諸如連接管路17的數(shù)目、次級流體分配器14的數(shù)目、第二換熱器部分IB內(nèi)的內(nèi)通道Ib的數(shù)目、對流體分配器12的空間限制等等。
此外，盡管在上述實(shí)施例中出口 24相對于流體分配器12的主體20的中心軸線C對稱設(shè)置，出口 24也可如圖11中所示關(guān)于主體20的中心軸線C不對稱地設(shè)置。類似于圖2至10中所述的實(shí)施例，所有開口 24a至少部分地設(shè)置在平面P內(nèi)(圖9)，在此修改的實(shí)施例中，該平面垂直于主體20的中心軸線C。因此，兩相制冷劑的液體組分可由于在主體20內(nèi)制冷劑渦旋流的產(chǎn)生而在出口 24之間均勻地分配。盡管在上述實(shí)施例中出口 22相對于流體分配器12的主體20的中心軸線C對稱設(shè)置，但進(jìn)口 22也可如圖12中所示關(guān)于主體20的中心軸線C不對稱地設(shè)置。由于制冷劑在進(jìn)口 22處的流動狀態(tài)通過主體20內(nèi)制冷劑渦旋流的產(chǎn)生而抵消，所以即使進(jìn)口 22相對于主體20的中心軸線C不對稱地設(shè)置，液體組分也能均勻地分配。因此，在此修改的實(shí)施例中，制冷劑的液體組分可由于在主體20內(nèi)制冷劑渦旋流的產(chǎn)生而在出口 24之間均勻地分配。如圖11中所示出口 24的不對稱設(shè)置可與如上述實(shí)施例中那樣進(jìn)口 22的對稱設(shè)置或者與如圖12中所示那樣進(jìn)口 22的不對稱設(shè)置結(jié)合。相似地，如圖12中所示進(jìn)口 22的不對稱設(shè)置可與如上述實(shí)施例中那樣出口 24的對稱設(shè)置或者與如圖11中所示那樣出口 24的不對稱設(shè)置結(jié)合。盡管，在上述實(shí)施例中，出口 24形成于主體20的圓筒形部分20c內(nèi)，但出口 24的開口 24a也可如圖13中所示設(shè)置在主體20的上端壁內(nèi)。在此修改的實(shí)施例中，所有開口24a整個(gè)設(shè)置在由上蓋板20a的底面構(gòu)成的平面內(nèi)，該平面垂直于主體20的中心軸線C。在此修改的實(shí)施例中，當(dāng)蒸氣組分離開形成于主體20的上端壁上的開口 24a時(shí)，均勻地積聚于主體20的圓筒形部分20c的內(nèi)壁上的液體組分被吸入制冷劑內(nèi)的蒸氣組分的高速渦旋流內(nèi)。因此，制冷劑的液體組分均勻地分配到出口 24內(nèi)。盡管圖13示出出口 24相對于主體的中心軸線C的對稱布置，但由此說明書對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是出口 24不必非要相對于中心軸線C對稱設(shè)置。如圖14A中所示，連接到兩個(gè)上游管路16的兩個(gè)進(jìn)口 22設(shè)置在圖2至10中所示的上述實(shí)施例的流體分配器12內(nèi)。然而，進(jìn)口 22的數(shù)目不限于兩個(gè)。更具體地，進(jìn)口 22的數(shù)目可基于各種考慮因素來確定，諸如第一換熱器部分IA內(nèi)的內(nèi)通道Ia的數(shù)目、上游管路16的分支導(dǎo)管的數(shù)目和布置、流體分配器12的空間限制等。例如，連接到一個(gè)上游管路16的僅一個(gè)進(jìn)口 22可如圖14B中所示設(shè)置在主體20內(nèi)。替代地，可設(shè)置有分別連接到三個(gè)或更多個(gè)上游管路16的三個(gè)或更多個(gè)進(jìn)口 22。此外，根據(jù)上游管路16的設(shè)置，進(jìn)口 22可如圖14C (以及如上所述圖12)中所示不對稱地設(shè)置，以適當(dāng)?shù)剡B接到上游管路16，由此提高與流體分配器相鄰設(shè)置的部件的設(shè)計(jì)靈活性。此外，制冷劑路徑可如圖14D中所示包括在進(jìn)口 22的上游位置處合并到上游管路16的多個(gè)分支管路部段16a。即使由于存在連接到進(jìn)口 22的上游管路16內(nèi)的合并部而在進(jìn)口 22處出現(xiàn)制冷劑內(nèi)的液體組分的非均勻流動狀態(tài)，經(jīng)由進(jìn)口 22進(jìn)入主體20內(nèi)的制冷劑的不均勻流動狀態(tài)也能通過如上所述在主體20內(nèi)隨后產(chǎn)生渦旋流而被抵消。因此，無論在上游管路16內(nèi)是否存在合并部和/或彎曲部，兩相制冷劑內(nèi)液體組分總是能由于在主體20內(nèi)產(chǎn)生渦旋流而均勻地分配到出口 24內(nèi)。盡管在所述實(shí)施例中，可逆循環(huán)熱泵系統(tǒng)100用作環(huán)境控制系統(tǒng)的示例，但本發(fā)明的環(huán)境控制系統(tǒng)不限于是可逆循環(huán)熱泵系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明的環(huán)境控制系統(tǒng)可以是包括用于在制冷劑和環(huán)境控制或物質(zhì)(例如，水)之間傳遞熱量的換熱器的任何系統(tǒng)，諸如空調(diào)系統(tǒng)、HVAC系統(tǒng)、激冷器、冰箱等。此外，盡管流體分配機(jī)構(gòu)10設(shè)置在都起到蒸發(fā)器作用的第一換熱器部分IA和第二換熱器部分IB之間，但由此說明書對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然的是流體分配機(jī)構(gòu)10可設(shè)置在具有分開功能的兩個(gè)換熱器之間，諸如蒸發(fā)器和冷凝器之間。在此情況下，流體分配機(jī)構(gòu)10較佳地設(shè)置在蒸發(fā)器的上游部分內(nèi)，以使兩相制冷劑內(nèi)的液體組分能均勻地分配到蒸發(fā)器內(nèi)的多個(gè)流動通道內(nèi)。在理解本發(fā)明的范圍時(shí)，如文中所用地，術(shù)語“包括”及其衍生詞意為開放性術(shù)語，這些術(shù)語表示存在所述特征、元件、部件、組、整體和/或步驟，但不排除存在其它未陳述的特征、元件、部件、組、整體和/或步驟。前述內(nèi)容還應(yīng)用于具有與諸如“包括”、“具有”及其衍生詞之類的術(shù)語相似含義的詞語。同樣，術(shù)語“部件”、“部段”、“部分”、“構(gòu)件”或“元件”在以單數(shù)使用時(shí)可具有單個(gè)部件或多個(gè)部件的雙重含義。如文中所用，諸如“基本上”、“大約”和“大致”之類的程度術(shù)語意味著對修改的術(shù)語的合理量的偏離，因而，并不明顯改變最終結(jié)構(gòu)。盡管已選擇僅選定實(shí)施例來說明本發(fā)明，但由此說明書對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說 明顯的是在此可進(jìn)行各種改變和變型，而不脫離由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范 圍。例如，各種部件的尺寸、形狀、位置或定向可按需要和/或如期望地進(jìn)行改變。直接連接或彼此接觸的部件可具有設(shè)置在它們之間的中間結(jié)構(gòu)。一個(gè)元件的功能能由兩個(gè)來執(zhí)行或反之亦然。一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能可以在另一實(shí)施例中被采用。不必同時(shí)在特定實(shí)施例中具有所有優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)不同的每個(gè)特征單獨(dú)地或與其它特征結(jié)合地還應(yīng)被認(rèn)為是申請人對其它發(fā)明的單獨(dú)說明，包括由這些特征所實(shí)施的結(jié)構(gòu)和/或功能上的設(shè)計(jì)。因此，僅為了說明而提供對根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前述說明，而不是為了限制由所附權(quán)利要求書及其等效物所限定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.ー種流體分配器，該流體分配器適于將兩相制冷劑分配到多個(gè)流路內(nèi)，所述流體分配器包括 具有中心軸線的管狀主體； 至少ー個(gè)進(jìn)ロ，在所述主體的所述中心軸線沿大致垂向定向的狀態(tài)下，所述進(jìn)ロ設(shè)置在所述主體的下部，所述進(jìn)ロ具有與所述主體的所述中心軸線不平行也不相交的中心軸線，以在所述主體內(nèi)產(chǎn)生所述制冷劑的向上螺旋流；以及 多個(gè)出口，在所述主體的所述中心軸線沿大致垂向定向的狀態(tài)下，所述出口形成設(shè)置在所述主體的上部的多個(gè)開ロ，所述主體的所述中心軸線沿大致垂向定向，所有開ロ至少部分地布置在與所述主體的所述中心軸線垂直的平面內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的流體分配器，其特征在干， 所述進(jìn)ロ設(shè)置在所述主體的側(cè)壁內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的流體分配器，其特征在干， 所述進(jìn)ロ的所述中心軸線沿與所述主體的所述中心軸線大致垂直的方向延伸。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的流體分配器，其特征在干， 所述主體的內(nèi)徑D和內(nèi)部高度H滿足2D〈H〈5D。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的流體分配器，其特征在干， 所述至少一個(gè)進(jìn)ロ包括多個(gè)進(jìn)ロ，每個(gè)進(jìn)ロ具有與所述主體的所述中心軸線不平行也不相交的中心軸線。
6.如權(quán)利要求5所述的流體分配器，其特征在干， 所述進(jìn)ロ相對于所述主體的所述中心軸線大致對稱地設(shè)置。
7.如權(quán)利要求5所述的流體分配器，其特征在干， 所述進(jìn)ロ相對于所述主體的所述中心軸線不對稱地設(shè)置。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的流體分配器，其特征在干， 所述出口的開ロ相對于所述主體的所述中心軸線大致對稱地設(shè)置。
9.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的流體分配器，其特征在干， 所述出口的開ロ相對于所述主體的所述中心軸線不對稱地設(shè)置。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的流體分配器，其特征在干， 所述出ロ的開ロ設(shè)置在所述主體的側(cè)壁內(nèi)。
11.如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的流體分配器，其特征在干， 所述出ロ的所述開ロ設(shè)置在所述主體的上端壁內(nèi)。
12.—種環(huán)境控制系統(tǒng),所述環(huán)境控制系統(tǒng)包括 第一和第二換熱部分；以及 流體分配機(jī)構(gòu)，所述流體分配機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述第一和第二換熱部分之間的制冷劑路徑內(nèi)，以將在與所述第一換熱部分連接的所述制冷劑路徑的至少ー個(gè)上游管路內(nèi)流動的兩相制冷劑分配到與所述第二換熱部分連接的所述制冷劑回路的多個(gè)下游管路內(nèi)，所述流體分配機(jī)構(gòu)包括流體分配器，所述流體分配器包括 管狀主體，所述管狀主體具有沿大致垂向定向的中心軸線， 與所述上游管路連通的至少ー個(gè)進(jìn)ロ，所述進(jìn)ロ設(shè)置在所述主體的下部內(nèi)并具有與所述主體的所述中心軸線不平行也不相交的中心軸線，以在所述主體內(nèi)產(chǎn)生制冷劑的向上螺旋流，以及 與所述下游管路連通的多個(gè)出口，所述出口形成設(shè)置在所述主體的上部分內(nèi)的多個(gè)開ロ，所有開ロ至少部分地設(shè)置在與所述主體的所述中心軸線垂直的平面內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在干， 所述流體分配機(jī)構(gòu)還包括多個(gè) 輔助流體分配器，所述輔助流體分配器設(shè)置在所述流體分配器的出口與所述下游管路之間，以將來自所述出ロ的所述制冷劑對應(yīng)于所述下游管路分成多個(gè)分支流。
14.如權(quán)利要求12或13所述的環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在干， 所述制冷劑路徑的所述至少ー個(gè)上游管路包括多個(gè)上游管路；以及 所述流體分配器的所述至少ー個(gè)進(jìn)ロ包括多個(gè)進(jìn)ロ，所述進(jìn)ロ分別連接到所述上游管路，每個(gè)進(jìn)ロ具有與所述主體的所述中心軸線不平行也不相交的中心軸線。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在干， 所述制冷劑路徑包括多個(gè)分支管路部段，所述分支管路部段在所述流體分配器的所述進(jìn)ロ上游的位置處合并到所述上游管路內(nèi)。
16.如權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在干， 所述第一換熱部分包括ー個(gè)或多個(gè)制冷劑流通道，而第二換熱部分包括多個(gè)制冷劑流道，所述第一換熱部分內(nèi)的制冷劑流通道的數(shù)目小于所述第二換熱部分內(nèi)的所述制冷劑流通道的數(shù)目。
17.如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的環(huán)境控制系統(tǒng)，其特征在干， 所述第一和第二換熱部分形成換熱裝置，所述換熱裝置構(gòu)造成并設(shè)置成使所述制冷劑蒸發(fā)以在所述制冷劑與環(huán)境空氣之間換熱， 所述第一和第二換熱部分設(shè)置成所述使第一換熱部分的進(jìn)ロ部處的制冷劑的干度小于所述第二換熱部分的進(jìn)ロ部處的制冷劑的干度。
全文摘要
流體分配器(12)適于將兩相制冷劑分配到多個(gè)流路內(nèi)。流體分配器(12)包括具有中心軸線的管狀主體(20)、至少一個(gè)進(jìn)口(22)和多個(gè)出口(24)。在主體的中心軸線(C)大致沿垂向定向的情況下，進(jìn)口(22)設(shè)置在所述主體(20)的下部。進(jìn)口(22)具有與主體的中心軸線(C)不平行也不相交的中心軸線(Ci)，以在主體(20)內(nèi)產(chǎn)生制冷劑的向上螺旋流。在主體的中心軸線(C)大致沿垂向定向的情況下，出口(24)在形成設(shè)置在主體(20)的上部分內(nèi)的多個(gè)開口(24a)，所有開口(24a)至少部分地設(shè)置在與主體(20)的中心軸線(C)垂直的平面內(nèi)。
文檔編號F25B39/02GK102859299SQ201180020527
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者笠井一成, 石黑貴也 申請人:阿拂邁克奎公司