[發明專利]用于分離及存儲制冷劑循環系統的液體制冷劑的裝置

在審

• 申請號: 201611197906.2
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106969560A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 托尼·施皮斯;彼得·海爾;馬克·格拉夫;哈特穆特·赫爾姆;海因里希·伊特納;伊里·德沃爾斯基
• 申請（專利權）人: 翰昂汽車零部件有限公司
• 主分類號: F25B43/00
• 分類號: F25B43/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李洋,青煒

技術領域

本發明涉及用于分離及存儲制冷劑循環系統的液體制冷劑的裝置(APPARATUS FOR SEPARATING AND STORING LIQUID REFRIGERANT OF A REFRIGERANT CIRCUIT)。上述裝置具備形成為制冷劑用收集容器的外殼，此時上述外殼具有配置于其內部的制冷劑流出線。上述制冷劑流出線從起始于氣體狀態的制冷劑區域的配置于制冷劑的液位(liquid level)上側的流入開口，經由液體制冷劑區域向外部延伸。制冷劑流出線在上述液體制冷劑區域具備貫通開口。在上述外殼的內部配置有液體制冷劑用沸騰部件(boiling element)。

背景技術

就現有技術所公開的壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統而言，在各種適用例中，沿著制冷劑的流動方向，在作為蒸發器動作的換熱器之后配置有制冷劑收集器(refrigerant collector)。在配置于上述蒸發器之后的配置方式中，還被標記為蓄積器(accumulator)的上述制冷劑收集器，除了作為分離器存儲制冷劑之外，還用于作為由氣體狀態和液體狀態制冷劑構成的兩相混合物(two-phase mixture)存在的從蒸發器排出的制冷劑的相分離(phase separation)。此外，上述蓄積器還用于制冷劑的干燥以及過濾。就通常的即現有方式的制冷劑循環系統尤其是熱泵系統所使用的制冷劑循環系統而言，沿著制冷劑的流動方向在蓄積器之后配置有壓縮器，這種壓縮器在制冷劑循環系統的初始動作時引發上述蓄積器內的制冷劑的壓力下降。尤其在蓄積器內存在大量的液體的情況下，液體溫度并非下降至與制冷劑壓力有關的飽和溫度(saturation temperature)這樣的比率。作為壓力下降的結果，存儲于蓄積器內的制冷劑的沸騰溫度，在大多數情況下比液體相制冷劑溫度下降得更快，因此制冷劑因已降低的沖量(impulse)而以能夠突然蒸發的過熱的液體存在。還被稱為沸騰延遲(retardation of boiling)的過熱的液體制冷劑的突然蒸發，引發液體制冷劑突然轉換成氣相的狀況，由此引發大幅的密度下降，這樣的密度下降還使固有容積的極端性增加。由這種固有容積的增加所導致的蓄積器內的壓力的突然上升，之后生成通過系統的整個制冷劑循環系統流動的壓力波(pressure wave)，這種壓力波還引發振動以及不希望的噪音。壓力上升，根據其強度，還引發爆音，另外根據振動，尤其在蓄積器附近部位檢測出。不僅如此，上述的壓力變動和振動對制冷劑循環系統或者壓縮式冷卻器的各部件帶來相當大的影響，由此上述部件可能被損壞。在上述的沸騰延遲中，一般而言，具有優秀的表面品質的所具有的濕潤的表面積少的容器，它的抵抗力非常弱。

導言部分所提及的類型的蓄積器，例如公開于美國專利US5970738A號。上述蓄積器，為了吸引由氣相構成的制冷劑和由液相構成的油，而在流出口側具有形成為J字形的管，上述管配置于蓄積器的外殼內部，能夠與流體的液相至少局部性地接觸。用于使氣體狀態的制冷劑從蓄積器向壓縮器再循環的上述J字形管的大致光滑且能夠與液體制冷劑接觸的表面積，將迫近的沸騰延遲按照所希望的程度適當地阻止，因此無法保障充分的氣泡形成。

為了防止引發沸騰延遲的噪音產生以及同樣由此產生的蓄積器內的爆音之類的噪音，美國專利US6389842B1號公開了蓄積器流出管的流動橫截面的明顯增加。以J字形形態配置于蓄積器內部的上述的蓄積器制冷劑流出線的流動橫截面的局部性增加，具有擴大的以及流出口側或吸入口側的追加容積，另外在對等的動作點(operating point)沿制冷劑的流動方向配置于上述蓄積器之后的壓縮器的開關導通時，相比于不具有增加的流動橫截面的蓄積器，引發蓄積器內的壓力下降延遲。進而，流動橫截面的增加，還引發制冷劑更低的流動速度，其結果在壓縮器的開關導通時，處于制冷劑流出線內部的液體制冷劑增發，沸騰延遲危險減少。然而在使用上述中提出的解決方案的情況下，僅僅是壓力下降過程變慢，液體過熱程度只是輕微減少。無法實現由設計上的措施帶來的沸騰延遲的能動性導入以及處于J字形管外部的液相制冷劑的沸騰延遲預防。

此外，通常的蓄積器的目的僅在于預防處于J字形管內部的液體的沸騰延遲。然而，沸騰延遲還可在存儲或分離于管外部的液體發生。由于在管外部存在量比較更多的液體，因此由沸騰延遲引發的突然性蒸發潛在性以及噪音級別更為顯著。停滯于管外部的液體的沸騰延遲危險，尤其在處于熱泵系統的制冷劑循環系統內的蓄積器適用例中也上升。