叶轮结构及分配器的制作方法

1.本技术涉及制冷技术领域，特别是涉及一种叶轮结构及分配器。


背景技术：

2.分配器主要用于制冷与空调管路系统，其作用是将气液两相的制冷剂充分混合后，向蒸发器各支路均匀、等量的供液，以达到最佳的制冷效果。
3.现有分配器包括壳体及叶轮，叶轮包括射流孔板及导流叶片，射流孔板开设有多个安装孔，导流叶片倾斜地安装在对应的安装孔内。叶轮安装在壳体内，气液两相的制冷剂进入分配器内，经导流叶片均匀混合后分配给各个支管。但在实际运行中通过叶轮的制冷剂往往还是会出现气液两相混合不均匀的现象，导致进入各支管的制冷剂流量不同，影响了蒸发器的蒸发、换热性能，从而影响整个制冷系统的能效比。


技术实现要素：

4.基于此，针对上述技术问题，有必要提供一种能够提高制冷剂混合效果的叶轮结构及分配器。
5.一种叶轮结构，包括轮环、分流锥及多个叶片，所述分流锥与所述轮环同心或趋于同心设置；多个所述叶片沿所述分流锥的周向依次分布，且所述叶片位于所述分流锥与所述轮环之间，并分别与所述分流锥及所述轮环相连接。
6.可以理解的是，气液两相的制冷剂进入分配器后，会流经分流锥的锥面，经分流锥的导向分流，从而使制冷剂分配流量、状态基本均等。再经多个叶片的导向作用，制冷剂形成旋流，使制冷剂气液两相充分混合，从而保证分配到各支路的制冷剂气液混合更加均匀。
7.在其中一个实施例中，沿所述轮环的轴向，所述分流锥、所述叶片及所述轮环依次设置，所述叶片的一端与所述分流锥的底面连接，所述叶片的另一端与所述轮环靠近所述分流锥的一侧端面连接。
8.如此设置，能够使气液混合更加均匀。
9.在其中一个实施例中，沿所述轮环的中心到边缘方向，多个所述叶片呈螺旋放射状分布，每个所述叶片的轴向高度逐渐减小，且多个所述叶片靠近所述轮环中轴线的一侧相互连接。
10.如此设置，能够提高制冷剂的紊乱程度，从而进一步提高制冷剂的混合效果。
11.在其中一个实施例中，所述叶片的至少部分及所述分流锥的至少部分位于所述轮环内，沿所述轮环的径向，所述轮环、所述叶片及所述分流锥依次设置，且所述叶片分别与所述分流锥的周侧及所述轮环的内壁连接。
12.如此设置，能够使气液混合更加均匀。
13.在其中一个实施例中，所述叶片包括连接部和非连接部，所述连接部分别与所述分流锥、所述轮环的连接处相配合并连接固定，所述非连接部的外缘轮廓呈圆弧面设置。
14.如此设置，能够使连接更为稳固。
15.在其中一个实施例中，多个所述叶片之间间隔地分布，且多个所述叶片均呈倾斜设置，每个所述叶片的倾斜角度及方向相同。
16.如此设置，能够使制冷剂气液混合及流量分配更加均匀。
17.在其中一个实施例中，每个所述叶片与所述分流锥的中轴线的夹角为a，30
°
≤a≤60
°
。
18.如此设置，既能够保证分液效果，也能够尽可能地减小压降。
19.在其中一个实施例中，所述分流锥包括锥体部和柱状部，所述锥体部和所述柱状部相连，多个所述叶片远离所述轮环的一侧与所述柱状部的周侧连接，沿所述轮环的轴向，所述锥体部高出于所述叶片设置。
20.如此设置，便于分流锥与叶片间的连接，能够提高连接强度。
21.在其中一个实施例中，所述叶轮结构一体成型，相邻两个所述叶片朝向垂直于所述轮环中轴线的平面的投影部分重叠。
22.如此设置，能够提高制冷剂的混合效果。
23.本技术还提供一种分配器，包括主体及上述任意一项所述的叶轮结构，所述叶轮结构位于所述主体内，并与所述主体固定连接。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术提供的分配器结构示意图。
26.图2为本技术提供的具有实施例一中叶轮结构的分配器的剖视图。
27.图3为本技术提供的实施例一的叶轮结构的结构示意图。
28.图4为本技术提供的实施例一的叶轮结构的俯视图。
29.图5为本技术提供的实施例一的叶轮结构的仰视图。
30.图6为本技术提供的具有实施例二中叶轮结构的分配器的剖视图。
31.图7为本技术提供的实施例二的叶轮结构的结构示意图。
32.图8为本技术提供的实施例二的叶轮结构的正视图。
33.图9为本技术提供的实施例二的叶轮结构的俯视图。
34.图10为本技术提供的实施例二的叶轮结构的仰视图。
35.图11为本技术提供的实施例二的叶片的俯视图。
36.图中各符号表示含义如下：
37.100、分配器；10、叶轮结构；11、分流锥；111、锥体部；112、柱状部；12、叶片；121、连接部；122、非连接部；13、轮环；20、主体。
具体实施方式
38.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申
请。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
39.需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本技术的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
40.此外，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至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.除非另有定义，本技术的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本技术的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
43.请参阅图1、图2及图6，本技术提供一种分配器100，包括主体20及叶轮结构10，叶轮结构10位于主体20内，并与主体20固定连接。该叶轮结构10的作用是将气液两相的制冷剂充分混合，并向蒸发器各支路均匀、等量的供液，以达到最佳的制冷效果。
44.请参阅图3及图7，叶轮结构10包括轮环13、分流锥11及多个叶片12。分流锥11与轮环13同心或趋于同心设置，这里所述的同心并非仅限绝对意义上的同心，还包括允许在公差范围内的同心设置；多个叶片12沿分流锥11的周向依次分布，且叶片12位于分流锥11与轮环13之间，并分别与分流锥11及轮环13相连接。
45.进一步的，叶轮结构10的轮环13的外壁与主体20的内壁相配合，并固定连接，使叶轮结构10固定于主体20内，从而提高分配器100整体的结构稳定性。
46.气液两相的制冷剂进入分配器100后，会流经分流锥11的锥面，经分流锥11进行导向分流，从而使流至多个叶片12之间的制冷剂的流量、状态基本均等。再经多个叶片12的导向作用，制冷剂形成旋流，使制冷剂气液两相充分混合，从而保证分配到各支路的制冷剂气液混合更加均匀。且本技术提供的叶轮结构10能够很好地引导制冷剂的流动方向，降低制冷剂突变和反射的几率，减少了流动阻力及压力损失，有效地提高了制冷系统能效比。
47.实施例一
48.请参阅图2及图3，沿轮环13的轴向，分流锥11、叶片12及轮环13依次设置，叶片12的一端与分流锥11的底面连接，叶片12的另一端与轮环13靠近分流锥11的一侧端面连接。经分流锥11分流后的制冷剂可直接流至叶片12上，再经多个叶片12导向，制冷剂形成旋流，使制冷剂气液两相充分混合，从而保证分配到各支路的制冷剂气液混合更加均匀。
49.请参阅图3、图4及图5，多个叶片12从轮环13的中心至边缘方向呈螺旋放射状分布，通过将多个叶片12排布成螺旋放射状的形状，能够使流入叶轮结构10的制冷剂更容易产生旋流，进而提升制冷剂的紊乱程度，从而使制冷剂的气液混合及流量分配更加均匀，提高制冷剂的混合效果。
50.在本实施例中，多个叶片12的螺旋方向是沿顺时针方向。在其他实施例中，多个叶片12的螺旋方向也可以为逆时针方向。
51.请参阅图2、图3及图5，沿轮环13的径向，多个叶片12靠近轮环13中轴线的一侧相互连接，如此，叶片12间的连接面积增大，从而提高了叶片12的整体强度，且叶片12与分流锥11的底面间的连接面积也增大，提高了叶片12与分流锥11之间的连接强度，从而提高了叶轮结构10整体的结构强度。
52.多个叶片12的形状、大小及螺旋角均相同。如此，能够使流经相邻两个叶片12之间的制冷剂气液混合及流量分配更加均匀，从而进一步提高制冷系统的性能。
53.进一步的，沿轮环13的中心至边缘方向，每个叶片12的轴向高度逐渐减小。如此，当制冷剂冲击到叶轮结构10上时，靠近轮环13中心处的叶片12受力较大，多个叶片12高度较高的一侧相互连接，能够进一步提高叶轮结构10整体的结构强度，从而更好地应对制冷剂的冲击。叶片12的高度在轮环13边缘处较小，也便于与轮环13进行连接。
54.请参阅图3，分流锥11为锥体。在一实施例中，分流锥11呈圆锥形。如此，能够更轻易的起到导向分流作用。在其他实施例中，分流锥11也可以为棱锥，只要能起到相同的分流效果即可。
55.实施例二
56.请参阅图6、图7及图8，叶片12的至少部分及分流锥11的至少部分位于轮环13内，沿轮环13的径向，轮环13、叶片12及分流锥11依次设置，且叶片12分别与分流锥11的周侧及轮环13的内壁连接。如此，经分流锥11分流后的制冷剂可直接流至叶片12上，再经多个叶片12导向，制冷剂形成旋流，使制冷剂气液两相充分混合，从而保证分配到各支路的制冷剂气液混合更加均匀。且叶片12与分流锥11的周侧及轮环13的内壁有较大的连接面积，从而提高叶片12与分流锥11及轮环13间的连接强度，提高叶轮结构10的整体强度。
57.进一步的，多个叶片12之间间隔地分布，且多个叶片12均呈倾斜设置，每个叶片12的倾斜角度及方向相同。倾斜设置的叶片12可对制冷剂的流动起到导向和阻尼作用，制冷剂可在叶片12的表面形成高速而均匀的旋流，使制冷剂混合地更加均匀，经过分流后通往各支路的制冷剂气液混合及流量分配更加均匀，可有效避免偏流现象的产生，从而明显改善整个制冷系统的换热效果，有效提高制冷系统能效比。
58.优选的，请参阅图6，每个叶片12与分流锥11的中轴线的夹角为a，30
°
≤a≤60
°
。如此，既能够保证分液效果，使流经各叶片12的制冷剂气液混合及流量分配更加均匀，也能够尽可能地减小压降，从而进一步提高制冷系统的性能。在其他实施例中，叶片12与分流锥11的中轴线的夹角可根据实际应用需要，选择不同的角度。
59.请参阅图9、图10及图11，叶片12包括连接部121和非连接部122，叶片12通过连接部121分别与分流锥11、轮环13的连接处相配合并连接固定，叶片12的非连接部122的外缘轮廓呈圆弧面设置。连接部121便于叶片12与分流锥11及轮环13的连接，使连接更为稳固。
60.请参阅图7，分流锥11包括锥体部111及柱状部112，锥体部111用于引导分流制冷
剂，柱状部112用于连接叶片12，锥体部111和柱状部112相连。具体地，沿轮环13的轴向，柱状部112的一端与锥体部111的底面连接，且锥体部111高出于叶片12设置。多个叶片12远离轮环13的一侧与柱状部112的周侧连接。柱状部112的设置更便于分流锥11与叶片12间的连接，能够提高连接强度。
61.在一实施例中，锥体部111呈圆锥形。如此，能够更轻易的起到导向分流作用。在其他实施例中，锥体部111也可以为棱锥，只要能起到相同的分流效果即可。
62.在实施例一及实施例二中，请参阅图4及图9，相邻两个叶片12朝向垂直轮环13中轴线的平面的投影部分重叠。即在空间大小恒定的情况下，能够设置更多的叶片12，使结构更加紧凑，从而进一步提高气液混合程度，提高制冷剂的混合效果。
63.叶轮结构10一体成型。具体地，叶轮结构10可以采用粉末冶金、3d打印、激光烧结中的任意一种工艺加工成型。如此，能够有效地提高叶轮结构10的整体结构强度。同时能够减少组装时间，降低加工难度，从而提高加工效率并降低成本。当然，在其他实施例中，叶轮结构10还可以通过本领域已知的其他常规方式制造成型，在此不做限制。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。