專利名稱：冷卻裝置的制作方法
冷卻裝置
本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，'在其中制冷劑遷移受到引導(dǎo)。
如果在尤其是具有循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻裝置(水箱、水枉、空調(diào)等) 中的壓縮機(jī)的停止循環(huán)期間不采取預(yù)防措施，將出現(xiàn)從冷凝器到蒸發(fā) 器的制冷劑通道，直到吸入管路和排出管路的壓力平衡為止。這種稱
作制冷劑遷移的情況導(dǎo)致在冷卻艙(cabin)內(nèi)部部分中的周圍溫度區(qū)域
一蒸發(fā)器通道。此區(qū)域中的溫度及由此冷卻艙的熱載荷因制冷劑遷移 效應(yīng)而上升。此情況卩I起冷卻搶內(nèi)部附加的熱載荷而且還阻止冷卻搶 中溫度的均勻分布并導(dǎo)致能量消耗隨著壓縮機(jī)的長期運(yùn)行而增加。
在各種現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，闡述了開發(fā)成使得制冷劑遷移效應(yīng)最小 化的各種實施例。
這些文獻(xiàn)的其中之一為歐洲專利申請?zhí)朎P0692687。在此申請中， 闡述了通過利用由控制單元調(diào)節(jié)的、位于毛細(xì)管入口處的電磁閥來阻 止制冷劑遷移。
另一份現(xiàn)有技術(shù)水平的文獻(xiàn)為國際專利申請?zhí)朩O2005088212。 在此申請中，描述了阻止制冷劑遷移和排除壓縮機(jī)起動難題的方案。
在其中阻止制冷劑遷移的實施方案中，蒸發(fā)器因其未充以制冷劑 而保持干燥。在壓縮機(jī)工作期間(on period)開始時，持續(xù)一定的時限 讓制冷劑填充蒸發(fā)器并沿著整個蒸發(fā)器降低蒸發(fā)溫度。稱作蒸發(fā)器(填 充有制冷劑的蒸發(fā)器)中裝料再分配的此過程，導(dǎo)致蒸發(fā)器效率的下降 并降低其在此時限中的冷卻能力。即使阻止制冷劑遷移在一定程度上 使能量消耗降低，但蒸發(fā)器再充以制冷劑也因為蒸發(fā)器在停用期間 (off period)完全地保持干燥而需要花費(fèi)很長的時間。 本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種冷卻裝置，在該冷卻裝置中，蒸發(fā)器用 來在下一個壓縮機(jī)工作期間開始時再填充制冷劑，同時降低制冷劑遷 移效應(yīng)。
為達(dá)到本發(fā)明目的而實行的、在第一權(quán)利要求及其從屬權(quán)利要求 中闡明的冷卻裝置，包括優(yōu)選的雙電/f茲閥，其位于冷凝器和膨"長元件 之間，通過保持關(guān)閉來阻止制冷劑在壓縮機(jī)的停用期間通過用作膨脹
元件的毛細(xì)管從冷凝器流至蒸發(fā)器；另一個膨脹元件，其一端連接到 此閥上而另 一端連接到蒸發(fā)器入口和蒸發(fā)器出口之間的蒸發(fā)器通道 上、優(yōu)選連接到位于末尾通道附近的通道上；和閥，其位于此膨脹元 件連接到蒸發(fā)器上的位置和蒸發(fā)器的第一通道之間。
位于在蒸發(fā)器通道之間的閥在壓縮機(jī)的工作期間時保持打開而 使制冷劑沿著蒸發(fā)器的流動，并在壓縮機(jī)的停用期間保持在關(guān)閉位 置，阻止通過附加膨脹元件到達(dá)蒸發(fā)器的制冷劑因制冷劑遷移而到達(dá) 蒸發(fā)器的第一通道，從而使制冷劑僅被引向蒸發(fā)器的末尾通道上。
因此，在壓縮^l的停用期間因制冷劑遷移效應(yīng)而通過毛細(xì)管從冷 凝器流至蒸發(fā)器的制冷劑，通過附加膨脹元件而引向末尾通道，并降 低了由制冷劑遷移所引起的熱效應(yīng)。為了降低制冷劑遷移的效應(yīng)，引 導(dǎo)制冷劑遷移而不是完全地阻止它，還有助于同時增強(qiáng)制冷劑的再分 配過程。
在本發(fā)明的另 一個實施例中，蒸發(fā)器通道之間的閥在壓縮機(jī)開始 其工作期間之前通過控制單元而打開，且在壓縮機(jī)開始其工作期間之 前使制冷劑在整個蒸發(fā)器中分布。西此，通過在壓縮機(jī)工作期間開始 之前短時間地打開閥而平衡所有蒸發(fā)器通道中的壓力。
在本發(fā)明的又一個實施例中，閥通過控制單元而切換至打開位 置，并在壓縮機(jī)工作期間開始時延遲另一個閥的位置改變，從而持續(xù) 一定時間地將制冷劑經(jīng)過附加膨脹元件而輸送至蒸發(fā)器。因此，制冷 劑再填充蒸發(fā)器的過程通過持續(xù)一定時間地經(jīng)過附加膨脹元件的制 冷劑流而得以增強(qiáng)。
通過本發(fā)明，在帶有開啟/關(guān)閉(on/off)循環(huán)的冷卻系統(tǒng)運(yùn)行中，通 過降低在壓縮機(jī)停用期間出現(xiàn)的制冷劑遷移的熱效應(yīng)，提供了在冷卻 艙內(nèi)溫度的更均勻的分布，且在下一個工作期間開始時，與在其中完 全地阻止制冷劑遷移的執(zhí)行過程相比，增強(qiáng)了制冷劑到蒸發(fā)器中的再 填充。
附圖中顯示了為達(dá)到本發(fā)明目的而實行的冷卻裝置，其中:

圖1為冷卻裝置的總圖；.
圖2為本發(fā)明中冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)實施例的示意圖。
圖中的元件編號如下
1冷卻裝置
2壓縮機(jī)
3冷凝器
4膨脹元件
5蒸發(fā)器
6,16閥
7附加膨脹元件 8控制單元
本發(fā)明的冷卻裝置(1)包括壓縮機(jī)(2)，其提供對制冷劑的壓縮；冷 凝器(3),其使作為過熱蒸汽而離開壓縮機(jī)(2)的制冷劑被冷凝，以=首 先轉(zhuǎn)變成液-氣相然后完全地轉(zhuǎn)變成液相； 一個或多個蒸發(fā)器(5)，其 用來通過吸收熱量的制冷劑循環(huán)而冷卻周圍環(huán)境；膨脹元件(4)，其使 離開冷凝器(3)的制冷劑膨脹并將之輸送到蒸發(fā)器(5);優(yōu)選的雙穩(wěn)態(tài)電 磁閥(6),其位于冷凝器(3)和膨脹元件(4)之間，在壓縮機(jī)(2)的停用期 間切斷從冷凝器(3)到蒸發(fā)器(5)的制冷劑流(圖1)。
冷卻裝置(1)包括附加膨脹元件(7)，其一端延伸到閥(6)而另一端 延伸進(jìn)蒸發(fā)器(5)的通道之間，從而用來將制冷劑遷移引向蒸發(fā)器(5)
的一部分；第二閥(16),其通過位于蒸發(fā)器(5)的入口和附加膨脹元件 (7)連接至蒸發(fā)器(5)的位置之間，而將蒸發(fā)器(5)分成兩部分；和控制 單元(8)，其使制冷劑通過第一閥(6)且經(jīng)過膨脹元件(4)而從冷凝器(3) 到達(dá)蒸發(fā)器(5)和壓縮機(jī)(2)，因此壓縮機(jī)(2)運(yùn)行時通過打開第二閥(16) 而完成冷卻循環(huán)，而當(dāng)壓縮機(jī)(2)停止時，關(guān)閉第二閥(16)而使制冷劑 因制冷劑遷移效應(yīng)而傾向于通過第 一 閥(6)從冷凝器(3)流到蒸發(fā)器 (5)，該制冷劑經(jīng)過附加膨脹元件(7)而引向蒸發(fā)器(5)位于第二閥(16) 之后的通道并繞過蒸發(fā)器(5)位于兩閥(16和6)之間的通道(圖2)。
附加膨脹元件(7)選擇成具有比膨脹元件(4)更小的阻力，亦即更大 的直徑、更短的長度以引起制冷劑較小的壓降。
閥(6)為帶有一個入口端口-兩個出口端口的雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，其中， 入口端口延伸至冷凝器(3),出口端口中的一個延伸至膨脹元件(4)而另 一個則延伸至附加膨脹元件(7)。
在本發(fā)明的此實施例中，控制單元(8)采用以下方式的控制方法來 調(diào)節(jié)閥(6,16》在壓縮機(jī)(2)的工作期間，閥(6)在膨脹元件(4)和冷凝器 (3)之間的延伸至膨脹元件(4)的端口打開，延伸至附加膨脹元件(7)的 端口關(guān)閉，從而允許制冷劑到達(dá)膨脹元件(4)但不能到達(dá)附加膨脹元件 (7)。在這種情況下第二閥(16)處于打開位置。通過從排出管路流出而 到達(dá)冷凝器(3)的制冷劑，從冷凝器(3)經(jīng)過膨脹元件(4)而傳送至蒸發(fā) 器(5),并從吸入管路再次地到達(dá)壓縮機(jī)(2)。當(dāng)壓縮機(jī)(2)停止時，閥(6) 的位置通過控制單元(8)而改變，且其延伸至膨脹元件(4)的端口關(guān)閉， 延伸至附加膨脹元件(7)的端口打開。同時，另一個閥(16)通過控制單 元(8)而改變至關(guān)閉位置。在這種情況下，因制冷劑遷移效應(yīng)而易于從 冷凝器(3)流至蒸發(fā)器(5)的制冷劑，因為閥(6)延伸至膨脹元件(4)的端 口關(guān)閉而經(jīng)過附加膨脹元件(7)到達(dá)蒸發(fā)器(5),且蒸發(fā)器(5)位于閥(16)
官塔和羽F出官
的壓力平衡，其中，該閥(16)位于附加膨脹元件(7)連接至蒸發(fā)器(5)的 位置。當(dāng)壓縮機(jī)(2)的吸入管路和排出管路之間的壓力平衡時，制冷劑
遷移的效應(yīng)完全結(jié)束。隨著壓縮機(jī)(2)工作期間的開始，各閥(6和16) 改變它們的初始位置，將離開冷凝器(3)的制冷劑流引向膨脹元件(4)。
在本發(fā)明另 一個實施例中通過控制單元(8)來執(zhí)行的控制方法中， 蒸發(fā)器(5)通道之間的閥(16)在壓縮機(jī)(2)開始其工作期間之前打開，并 且在壓縮機(jī)(2)開始其工作期間之前將制冷劑分配至整個蒸發(fā)器(5)。在 此實施例中，因為制冷劑遷移而在壓縮機(jī)(2)停用期間的第 一時間之后 失去其熱效應(yīng)，故閥(16)在工作期間開始之前短時間地打開，用來平 衡所有蒸發(fā)器(5)通道之間的壓力。隨著工作期間的開始，閥(16)的位 置改變，并且將離開冷凝器(3)的制冷劑引向膨脹元件(4)。不阻止制冷 劑遷移地將制冷劑？ 1向蒸發(fā)器(5)在閥(16)和壓縮機(jī)(2)之間的通道，阻 止了冷卻搶中溫差的增加，這導(dǎo)致在冷卻艙內(nèi)溫度的均勻分布。此外， 制冷劑的再分配與阻止制冷劑遷移時的情形相比得以增強(qiáng)。
在本發(fā)明的另一個實施例中，通過控制單元(8)將閥(16)改變至打 開位置，并在壓縮機(jī)(2)工作期間開始時延遲閥(6)的位置改變，從而持 續(xù)一定時間地將制冷劑經(jīng)過附加膨脹元件(7)而輸送至蒸發(fā)器(5)。
在此實施例中，蒸發(fā)器(5)充以制冷劑的過程通過持續(xù) 一定時間地 經(jīng)過附加膨脹元件(7)的制冷劑流而得以增強(qiáng)。因為附加膨脹元件(7) 在壓縮機(jī)工作期間的第一時間具有較低的阻力效用，故蒸發(fā)器(5)直至 蒸發(fā)器(5)出口的所有通道都可在短時間內(nèi)潤濕。在此時限之后，通過 打開閥(6)而再次地引導(dǎo)制冷劑流經(jīng)過膨脹元件(4)。
通過本發(fā)明，不完全地阻止制冷劑遷移；代替的是，將其引向蒸 發(fā)器(5)的一部分。在開啟/關(guān)閉運(yùn)行的冷卻系統(tǒng)中，通過降低制冷劑遷 移在壓縮機(jī)(2)停用期間時出現(xiàn)的熱效應(yīng)而提供了在冷卻艙內(nèi)溫度的 更均勻的分布，從而增強(qiáng)了蒸發(fā)器在下一個工作期間開始時對制冷劑 的再填充。
權(quán)利要求
1.一種冷卻裝置(1)，包括壓縮機(jī)(2)，其提供對制冷劑的壓縮；冷凝器(3)，其使作為待冷凝過熱蒸汽而離開所述壓縮機(jī)(2)的制冷劑首先轉(zhuǎn)換成液-氣相然后完全地轉(zhuǎn)換成液相；一個或多個蒸發(fā)器(5)，其用來通過由所述制冷劑在其內(nèi)循環(huán)而吸收熱量來冷卻周圍環(huán)境；膨脹元件(4)，其使離開所述冷凝器(3)的制冷劑膨脹，并將其輸送至所述蒸發(fā)器(5)；閥(6)，其位于所述冷凝器(3)和所述膨脹元件(4)之間，在所述壓縮機(jī)(2)的停用期間切斷從所述冷凝器(3)向所述蒸發(fā)器(5)的制冷劑流；其特征在于，附加膨脹元件(7)，其一端延伸至所述閥(6)而另一端位于所述蒸發(fā)器(5)的通道之間，用于把制冷劑遷移引導(dǎo)到所述蒸發(fā)器(5)的一部分；第二閥(16)，其通過位于所述蒸發(fā)器(5)的入口和所述附加膨脹元件(7)連接到所述蒸發(fā)器(5)上的位置之間，而將所述蒸發(fā)器(5)分成兩部分；和控制單元(8)，其使制冷劑通過第一閥(6)且經(jīng)過所述膨脹元件(4)而從所述冷凝器(3)到達(dá)所述蒸發(fā)器(5)和所述壓縮機(jī)(2)，由此在所述壓縮機(jī)(2)運(yùn)行時通過打開第二閥(16)而完成冷卻循環(huán)；而當(dāng)所述壓縮機(jī)(2)停止時，關(guān)閉所述第二閥(16)來使因制冷劑遷移效應(yīng)而傾向于通過所述第一閥(6)從所述冷凝器(3)流到所述蒸發(fā)器(5)的制冷劑經(jīng)過所述附加膨脹元件(7)而引向所述蒸發(fā)器(5)位于所述第二閥(16)之后的通道，并繞過所述蒸發(fā)器(5)位于所述兩個閥(16和6)之間的通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置(l)，其特征在于附加膨脹元 件(7)，所述附加膨脹元件(7)選擇成比所述膨脹元件(4)具有更大的直 徑而帶有更短的長度，這樣將會可1起所述制冷劑較小的壓降。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置(l)，其特征在于控制單元(8)，所述控制單元(8)在所述壓縮機(jī)(2)開始其工作期間之前打開位于所述 蒸發(fā)器(5)通道之間的所述閥(16)，并在所述壓縮機(jī)(2)開始其工作期間 之前使制冷劑分配至整個蒸發(fā)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置(l),其特征在于控制單元(8)， 其把位于所述蒸發(fā)器(5)通道之間的所述閥(16)改變至所述打開位置， 并在所述壓縮機(jī)(2)工作期間開始時延遲所述閥(6)的位置改變，從而持 續(xù)一定時間地將制冷劑經(jīng)過所迷附加膨脹元件(7)輸送至所述蒸發(fā)器 (5)。
全文摘要
通過本發(fā)明，降低了在開啟/關(guān)閉運(yùn)行的冷卻系統(tǒng)中發(fā)生的制冷劑遷移的熱效應(yīng)，并改善了在下一個壓縮機(jī)(2)工作期間開始時利用制冷劑對蒸發(fā)器(5)所進(jìn)行的再填充。
文檔編號F25B41/04GK101351677SQ200680049474
公開日2009年1月21日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者B·阿素雷西勒, S·科卡特克, S·霍考格盧, Y·古爾達(dá)利 申請人:阿塞里克股份有限公司