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(apparatusforseparatingandstoringliquidrefrigerantofarefrigerantcircuit)。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(liquidlevel)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(boilingelement)。
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(refrigerantcollector)。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-phasemixture)存在的從蒸發器排出的制冷劑的相分離(phaseseparation)。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(saturationtemperature)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(retardationofboiling)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(pressurewave),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(operatingpoint)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。
另外,就現有技術公開的蓄積器而言,處于j字形管內部的液體的蒸發過程無法能動性地導入。停滯的液體,因進行地比較更慢的吸入壓力下降,而不產生沸騰延遲,只導致蒸發過程開始的更長的時間間隔。
技術實現要素:
本發明的課題在于,提供一種能夠減少存儲或分離在流出管外部的液體制冷劑的沸騰延遲危險的用于壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統的尤其是用于分離及存儲蓄積器的液體制冷劑的裝置。通過這種裝置必須能夠改善尤其具有電驅動裝置、混合驅動裝置以及內燃機驅動裝置的汽車的制冷劑循環系統的聲音舉動。上述裝置還應該適合于熱泵系統。此外,這種情況下,上述裝置的制造、維修以及設置方面必須要求最小限度的費用。
上述課題通過具有獨立權利要求的技術特征的對象而被解決。改善例記載于從屬權利要求。
上述課題通過用于分離及存儲制冷劑循環系統的液體制冷劑的本發明所涉及的裝置而解決。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上側的流入開口經由液體制冷劑區域向外部延伸,并在上述液體制冷劑區域具有貫通開口。在上述外殼的內部配置有液體制冷劑用沸騰部件。
根據本發明的觀點,上述沸騰部件以使因氣體狀態制冷劑的吸入而從外殼貫通上述貫通開口的液體貫通上述沸騰部件的方式在上述貫通開口區域以與制冷劑流出線連接的方式配置。這種情況下,優選液體的整個質量流通過沸騰部件流動。制冷劑流出線從配置于外殼內部的流入開口向外部延伸,即上述制冷劑流出線通過外殼壁向外殼周邊被引導。形成于制冷劑流出線內的貫通開口表示形成于上述流出線的壁內部的開口,這種開口將被壁包圍的容積與線周邊連接。制冷劑流出線優選具有曲面管形態尤其是j字形形態。這種情況下,貫通開口優選形成于阻止部區域、即下部區域或者上述流出線的方向轉換點。制冷劑流出線除了j字形管形態之外,還可具有u字形形態或者其他形態和/或形成為同軸管。
上述裝置的下部區域大體上優選為使用在液體制冷劑的存儲中,上述裝置的上部區域優選為為了引導制冷劑、分離蒸汽相制冷劑和液體相制冷劑以及尤其是排出上述蒸汽相制冷劑而提供。
根據本發明的一改善例,本發明所涉及的裝置具備從制冷劑的液位上側向外殼內連接的制冷劑流出線。此外,上述裝置優選為具備配置于外殼內部的罩部件。上述罩部件以與上述制冷劑流出線的流入口分離的狀態配置于制冷劑供給線與制冷劑流出線的流入開口之間,因此從通過上述制冷劑供給線流入外殼內的制冷劑保護上述流入開口。罩部件用于液體相制冷劑和氣體相制冷劑的分離。這種罩部件的形成是為了防止作為水滴的制冷劑液體一起被卷入作為蒸汽入口的制冷劑流出線的流入開口內并由這種流入引發裝置的分離以及存儲功能的衰減。
尤其是用于分離以及存儲液體制冷劑的本發明所涉及的裝置,按照制冷劑循環系統內部的配置,還被命名為收集器或者蓄積器。在裝置配置于制冷劑循環系統的低壓區域的情況下,即沿著制冷劑的流動方向配置于蒸發器與壓縮器之間的情況下,上述裝置被標記為蓄積器,另外在裝置配置于制冷劑循環系統的高壓區域的情況下,即沿著制冷劑的流動方向配置于冷凝器/氣體冷卻器之后的情況下,上述裝置被標記為收集器。
根據本發明的優選的一實施例,沸騰部件具有流出開口。上述流出開口優選具有最大30mm的流體力學直徑(hydraulicdiameter)。這種情況下,被貫流的沸騰部件的面積為上述流出開口的貫流橫截面之和,比形成于制冷劑流出線內的貫通開口的貫流橫截面大。流出開口除圓形形態之外替代性地還可形成為星星形狀、正方形、長方形、多邊形、橢圓形和/或具有不規則的形態。
根據本發明的優選的一實施例,沸騰部件具有圓筒形形態(cylindricalshape)、尤其是中空圓筒形形態(hollowcylindricalshape)。此外,上述沸騰部件優選具有圓形橫截面。
根據本發明的一改善例,在貫通開口配置有過濾部件。這種情況下,上述過濾部件優選具有與沸騰部件一致的形態,另外優選具有圓筒形形態、尤其是中空圓筒形態。此外,上述過濾部件優選具有圓形橫截面。
根據本發明的第一替代性實施例,沸騰部件配置為與過濾部件同軸。這種情況下,沸騰部件優選為通過內部側面積而與過濾部件的外部側面積鄰接的方式配置、或者沸騰部件通過外部側面積而與過濾部件的內部側面積鄰接的方式配置。因此,由沸騰部件密封過濾部件、或者由過濾部件密封沸騰部件,其結果,通過貫通開口流動的質量流整體上不僅被上述沸騰部件引導還被上述過濾部件引導。
根據本發明的第二替代性實施例,沸騰部件與過濾部件形成為一體型系統。一體型系統是指結合成一個結構部件的單元。這種情況下,由上述沸騰部件和過濾部件構成的一體型系統,優選為具備尤其是具有圓形橫截面的即具有外部側面積和內部側面積的中空圓筒形形態。過濾部件優選為配置在系統的外部側面積區域或者系統的內部側面積區域或者流出開口區域。
根據追加的替代性實施例,沸騰部件以及/或者過濾部件具有與圓筒形形態不同的形態。這種情況下,沸騰部件以及/過濾部件例如形成為矩形、橢圓形、多邊形、末端尖銳的形態或者末端粗鈍的形態,另外還可形成為不規則的形態。此外,沸騰部件與過濾部件的基本形態可以不同。
此外,本發明所涉及的裝置,還可作為前述優選實施例中由蓄積器和內部換熱器構成的結合單元的結構部件使用。這種情況下,上述內部換熱器表示以在高壓區域的制冷劑和低壓區域的制冷劑之間實施熱傳遞的用途使用的循環系統內部的換熱器。例如這種情況下,一方面液體制冷劑在冷凝之后也繼續冷卻,另一方面吸入氣體(suctiongas)在壓縮器之前被過熱。
本發明所涉及的蓄積器的優點在于,通過配置于外殼內的沸騰部件,實現對以液體相存在的制冷劑的接觸面的增加。像這樣通過接觸面的增加,在液體制冷劑中蒸汽氣泡形成可能性變高,制冷劑流出線之外的沸騰過程以所希望的那樣被導入,因此即便在蓄積器內部產生快速的壓力下降的情況下也能減少沸騰延遲危險。結果,初始蒸汽氣泡形成為了防止由沸騰延遲以及例如上述沸騰延遲引發的起始于蓄積器的爆音這樣的噪音而使用。因此,通過這種方式防止引發沸騰延遲的不希望的噪音形成,改善系統隔音。此外,優選為無突然地壓力變動地保障蓄積器以及壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統的追加部件的較低的負載,這種狀況增加冷卻器整體的壽命。
壓縮式冷卻器還可作為熱泵工作,結果本發明所涉及的蓄積器不僅可以使用在壓縮式冷卻器還可以使用在熱泵系統。
作為蓄積器的沸騰部件,除了被穿孔的材料之外,還可使用尤其是促進氣泡核形成的多孔性材料或者多孔性制作原料,例如還可使用具有規定的氣孔率的燒結體。此外,還可考慮金屬、聚合物或者陶瓷材料或者制作原料。優選為,在使用多孔性材料的情況下,能夠在小的重量以及小的空間,實現制冷劑的大的接觸面。這種情況下,不僅促進蒸汽氣泡的形成還實現與油以及制冷劑的調和的所有種類的材料均適合。蓄積器優選可作為各種制冷劑使用。為了與目標對應,外殼、制冷劑引導線以及沸騰部件必須由相對于制冷劑尤其是制冷劑r134a、r1234yf、r1234ze、r744、r600a、r290、r152a、r32以及它們的混合物以及油具有抵抗力的材料形成。鋁或者鋁合金為優選的材料,其理由在于,鋁具有高機械強度、小的重量以及優秀的耐久性。
由使用鋁而帶來的蒸汽氣泡的形成,還可通過以差的表面品質實施表面處理的銅、黃銅以及不銹鋼或者塑料這樣的材料的使用而實現。因此,沸騰部件的表面積可具有盡可能高的表面粗糙度尤其是比ra3.2μm高的表面粗糙度,上述表面積例如可通過摩擦(milling)、蝕刻(etching)或者噴砂(sandblasting)這樣的多種加工方法來實現。這種情況下,不僅促進蒸汽氣泡的形成還實現與油以及制冷劑的調和的所有種類的材料均適合。
附圖說明
本發明的實施例的其他細節事項、特征以及優點,由參照相關附圖說明的以下實施例得以明確。附圖說明:
圖1為具有配置于制冷劑流出線區域的沸騰部件的壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統的結構部件,表示用于分離以及存儲液體制冷劑的裝置的圖,
圖2以及圖3為表示具有貫通開口、過濾部件以及沸騰部件的形成為j字形的制冷劑流出線的阻止部區域的圖,
圖4為表示具有貫通開口、過濾部件以及沸騰部件以結合方式形成的系統的形成為j字形的制冷劑流出線的阻止部區域的圖,
圖5為表示經過用于分離以及存儲液體制冷劑的裝置的外殼下部區域的基部和側面延伸、并且從橫截面觀察時形成為u字形的沸騰部件的圖,
圖6為表示經過用于分離以及存儲液體制冷劑的裝置的外殼下部區域的側面延伸,并形成為環形或者圓筒形的沸騰部件的圖,
圖7為表示經過用于分離以及存儲液體制冷劑的裝置的外殼下部區域的基部延伸、并且形成為凹槽形狀的沸騰部件的圖,
圖8為延伸至用于分離以及存儲液體制冷劑的裝置的外殼上部區域的側面部分、在上部面被密封且從橫截面觀察時形成為u字形的沸騰部件的圖。
附圖標記說明
1…制冷劑循環系統;2…壓縮器;3…換熱器、冷凝器/氣體冷卻器;4…膨脹部件;5…換熱器、蒸發器;6…裝置、蓄積器;7…制冷劑的液位;8.1…制冷劑供給線;8.2…制冷劑流出線;9、9'、9"、19、19'、19"、19'"…沸騰部件;10…外殼;11…罩部件;12…干燥器部件;13、13'、13"…過濾部件;14…貫通開口;15、15'、15"…流出開口;16…沸騰部件9的移動方向;17…過濾部件13'的移動方向。
具體實施方式
圖1為具有配置于制冷劑流出線8.2區域的沸騰部件9、9'、9"的壓縮式冷卻器的冷卻循環系統1的結構部件,示出了用于分離及存儲液體制冷劑的裝置6。
在蓄積器6之外,上述制冷劑循環系統1具備:用于沿制冷劑的流動方向壓縮氣體狀態制冷劑以及/或者液體制冷劑的壓縮器2;以及作為冷凝器或者氣體冷卻器動作的換熱器3膨脹部件4以及作為蒸發器動作的換熱器5。這種情況下,上述蓄積器6配置于上述蒸發器5與冷凝器2之間。蓄積器6作為收集器還可設定于制冷劑循環系統1的其他位置例如在高壓側上述換熱器5之后的位置。例如在使用制冷劑r134a的情況那樣在臨界以下的動作中或者使用二氧化碳的特定周邊環境下制冷劑被液化,則換熱器5被標記為冷凝器。部分熱傳遞在一定溫度下進行。在超臨界動作時或者在換熱器5內超臨界性的熱放出時,制冷劑的溫度減少一定程度。這種情況下,換熱器5還被標記為氣體冷卻器。超臨界性動作例如可在將二氧化碳作為制冷劑使用的制冷劑循環系統1的特定周邊環境或者動作模式中發生。
在蒸發器5和作為制冷劑用收集容器形成的蓄積器6的外殼10之間延伸有制冷劑供給線8.1,上述制冷劑供給線從上述向上述外殼10內連接。在外殼10內部配置有形成為j字形管形態的制冷劑流出線8.2,上述制冷劑流出線用于使氣體狀態的制冷劑和油向制冷劑循環系統1的壓縮器2再循環。這種情況下,用于氣體狀態的制冷劑的上述制冷劑流出線8.2的流入開口維持在制冷劑的液位7上方,此時上述制冷劑的液位為液體制冷劑與氣體狀態制冷劑的相邊界,表示制冷劑的填充級別。形成為上述j字形的制冷劑流出線8.2在外殼10的下部區域具備阻止部,在上述阻止部配置有過濾部件13、13'、13"。上述過濾部件13、13'、13"為了過濾所貫通的油質量流或者液體制冷劑的質量流而使用,此時上述油質量流或者液體制冷劑質量流通過形成于制冷劑流出線8.2內的貫通開口14而被吸入。這種情況下,上述貫通開口14還被標記為油用鉆孔。還被稱為油過濾器的過濾部件13、13'、13",為了防止不希望的貫通開口14因固體粒子堵塞而使用。
此外,在蓄積器6的外殼10內部配置有罩部件11,以從通過制冷劑供給線8.1流入外殼10內的不希望的制冷劑流入,保護制冷劑流出線8.2的氣體狀態制冷劑用流入開口。上述罩部件11作為通過制冷劑供給線8.1流入外殼10內的制冷劑的擋板(baffleplate)使用。制冷劑流出線8.2的蒸汽狀態制冷劑用流入開口以如下方式被配置:以使通過制冷劑供給線8.1流入蓄積器6內的制冷劑的蒸汽以及液體混合物到達上述罩部件的方式在上述罩部件11下側被保護。液體成分的制冷劑沿著罩部件11被引向蓄積器6的下部區域。蒸汽狀態或者氣體狀態的制冷劑,通過以在罩部件11下側被保護的方式配置的流入開口被引向制冷劑流出線8.2內。
為了捕獲制冷劑循環系統1內循環的濕氣,而在液位7區域還設有干燥器部件12。袋子形狀的上述干燥器部件12具有吸濕特性(hygroscopicproperty)。根據實施例,干燥器部件可完全配置于液位7下方,或者完全配置于液位7上方,因此可配置于氣相內。
在蓄積器6的外殼10內部,為了提高能夠與液體制冷劑接觸的固體表面積,而提供有作為幾何學沸騰機構的沸騰部件9、9'、9"。這種情況下,上述沸騰部件9、9'、9"配置于形成為j字形的制冷劑流出線8.2的阻止部區域,尤其配置于過濾部件13、13'、13"的區域,由此配置于液位7下側。沸騰部件9、9'、9"被液體制冷劑完全包圍。
蓄積器6的個別部件優選由鋁或者鋁合金形成。此外,優選為,將壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統1的部件相連接的制冷劑引導線均由鋁或者鋁合金形成。
圖2以及圖3分別以幾何學沸騰機構示出了具有形成為油用鉆孔的貫通開口14以及過濾部件13、13'的裝置6的形成為j字形的制冷劑流出線8.2的阻止部區域和沸騰機構9、9'。
根據圖2的實施例,過濾部件13形成為圓筒形、尤其圓柱形態,這種情況下,由油和制冷劑構成的要被過濾的液體只能貫通圓筒形過濾部件13的側面積,并從朝向貫通開口14側整齊排列的端部面排出。末端朝向上述貫通開口14側整齊排列的過濾部件13的端部面,無法使液體透過。沸騰部件9也一樣由圓筒形尤其圓柱形以及中空圓筒形形成。優選為,由塑料形成的沸騰部件9具有與過濾部件13一致的形態,因此上述沸騰部件9的內側面以密封方式結合于過濾部件13的外部側面積。沸騰部件9以密封過濾部件13的方式圓筒形尤其是圓柱形的內表面或者內部側面積與過濾部件13的外部側面積接觸。沸騰部件9與過濾部件13配置為同軸。這種情況下,沸騰部件9以使通過貫通開口14被吸入制冷劑流出線8.2內的要被過濾的液體整體首先貫通沸騰部件9的壁,接著貫通形成為過濾面積的過濾部件13的側面積的方式密封過濾部件13。沸騰部件9在液體的流動方向上配置于過濾部件13之前以及貫通開口14之前。
在設置裝置6時,沸騰部件9沿移動方向16被推入過濾部件13上而被牢固地固定,另外制冷劑流出線8.2尤其以不動方式配置于過濾部件13以及過濾部件13周圍。
根據圖3的實施例,沸騰部件9'具有圓筒形形態尤其是圓柱形態。由油和制冷劑構成的要被過濾的液體只能貫通圓筒形沸騰部件9'的側面積,并且從朝向貫通開口14側整齊排列的端部面排出。末端朝向上述貫通開口14側整齊排列的沸騰部件9'的端部面,無法使液體透過。過濾部件13'也一樣形成為圓筒形尤其是圓柱形以及中空圓筒形。沸騰部件9'具有與過濾部件13'一致的形態,因此上述過濾部件13'的內部面與沸騰部件9'的外部側面積接觸。沸騰部件9'以密封過濾部件13'的外部側面積的方式與圓筒形尤其是圓柱形的內表面或者內部側面積接觸。沸騰部件9'和過濾部件13'配置為同軸。這種情況下,過濾部件13'以使通過貫通開口14被吸入制冷劑流出線8.2內的要被過濾的液體整體首先貫通形成為過濾面積的過濾部件13'的側面積,接著貫通沸騰部件9'的壁的方式密封沸騰部件9'。沸騰部件9'在液體的流動方向上配置于過濾部件13'之后以及貫通開口14之前。
在設置裝置6時,過濾部件13'沿移動方向17被推入沸騰部件9'上而被牢固地固定,另外以不動方式配置于制冷劑流出線8.2尤其是沸騰部件9'以及沸騰部件9'周圍。
與圖2或者圖3的實施例無關,過濾部件13、13'例如具備未圖示的形成為倒鉤形態的部件,這種部件在上述沸騰部件9、9'設置于過濾部件13、13'之后擴張而固定上述沸騰部件9、9'。根據裝置6的替代性實施例,沸騰部件9與過濾部件13交錯,或者過濾部件13'與沸騰部件9'交錯。這種情況下,沸騰部件9、9'和過濾部件13、13'中的一個或者沸騰部件9、9'以及過濾部件13、13'均具有圓錐形形態。沸騰部件9、9'以及過濾部件13、13'同樣可以相互粘接或加壓。上述的后續的加壓工序,由圖中未示出的配置于正面端部面的端蓋(endcap)實現。這種情況下,上述正面端部面整齊排列在朝向貫通開口14側配置的端部面的末端。沸騰部件9或者過濾部件13'的另一設置可能方式為,例如將沸騰部件9以緊縮配合(shrinkfitting)方式設置于過濾部件13上、或者將過濾部件13'以緊縮配合方式設置于沸騰部件9'上、或者使用扣環(snapring)設置。此外,沸騰部件9、9'和過濾部件13、13'可通過局部性的焊接以及/或者包圍周圍的焊接而相互附著。在沸騰部件9、9'由橡膠形態的制作原料形成的情況下,沸騰部件9可以以自行維持的方式固定于過濾部件13或者過濾部件13'以自行維持的方式固定于沸騰部件9'。在未組裝的狀態下,圖2的實施例所涉及的沸騰部件9具有比過濾部件13的外部直徑小的內部直徑。在未組裝的狀態下,根據圖3的實施例,騰部件9'具有比過濾部件13'的內部直徑大的外部直徑。
沸騰部件9、9'的壁分別具有由孔洞或者鉆孔形成的流出開口15、15',上述流出開口在整個側面積范圍以規則分布或者不規則分布的方式配置。個別流出開口15、15'最大具有30mm的流體力學直徑,這種情況下,沸騰部件9、9’的貫流面積即流出開口15、15'的橫截面之和大于形成于制冷劑流出線8.2內的貫通開口14的貫流橫截面。根據未圖示的沸騰部件的替代性實施例,流出開口,除了側面之外,也可以形成在朝向貫通開口14側整齊排列在末端的端部面區域,或者只形成在朝向上述貫通開口14側整齊排列在末端的沸騰部件的端部面區域。這種情況下,朝向上述貫通開口14側整齊排列在末端的過濾部件13的端部面能夠分別使液體透過。
因制冷劑循環系統1的壓縮器2的開關導通,尤其是氣體狀態的制冷劑通過制冷劑流出線8.2從蓄積器6向壓縮器2方向被吸入。因上述的制冷劑吸入,而在貫通開口14區域在制冷劑流出線8.2內部被設定靜壓(staticpressure),上述靜壓比相對于同一測定高度(geodeticheight)的制冷劑流出線8.2外部的靜壓低。這種情況下產生的推進靜壓差在貫通開口14引發具有規定速度的通過上述貫通開口14流入制冷劑流出線8.2內的質量流。在貫通開口14貫通的質量流整體首先被形成于沸騰部件9、9'內的流出開口15、15'引導。在沸騰部件9、9'的流出開口15、15'區域,因局部性地相吻合的過濾部件13、13'的側面積,而設定有比通過不吻合的側面積流動時即不具有沸騰部件9、9'的過濾部件13、13'的方式(arrangement)高的流動速度。在過濾部件13、13'的側面積區域中流動速度增加引發液體的局部性的靜壓減少。相同的溫度下相對低的靜壓具有與液體的過熱增加相同的含義,此時上述的過熱增加作為推進力(drivingforce)引發沸騰過程。沸騰過程導入過程還因液體內部的追加的流動亂流而增大。上述的流動由通過沸騰部件9、9'的流出開口15、15'的流量控制(flowcontrol)而實現。為了進一步增大用于在沸騰部件9、9'區域流動的液體的沸騰的亂流以及結晶核的形成,上述沸騰部件9、9'的表面形成為粗糙,或者流出開口15、15'具有尖銳的邊緣。
有利于形成結晶核的沸騰部件9、9'的粗糙表面,例如通過噴射加工尤其是噴砂加工、壓縮錫焊或者焊接、粗磨(roughing)、刨削(planing)及/或者其他切削加工而形成。此外,多孔性材料的使用也引發沸騰部件9、9'的粗糙表面。在沸騰部件9、9'由注射成形部件形成的情況下,尖銳的流出開口15、15'可通過如下方式實現:不實施上述流出開口15、15'的修邊(deburring)的方式、插入尖銳的套筒的方式、和/或者在注射成形工具將流出開口15、15'區域的半徑形成為小的方式。
圖4表示具有由貫通開口14、過濾部件13"和沸騰部件9"結合形成的系統的形成為j字形的制冷劑流出線8.2的阻止部區域。
圖4所涉及的實施例大體上對應于圖2或者圖3所涉及的實施例。與圖2或者圖3所涉及的實施例的不同點在于,作為形成為一體型或者一個部件的圓筒形部件,由過濾部件13"和沸騰部件9"構成的系統的結合方式(arrangement)。這種情況下,流體的整個質量流通過過濾部件13"被引導而被過濾,這得到保障。作為過濾部件13",過濾面形成于由過濾部件13"和沸騰部件9"構成的系統的外部側面積區域或者內部側面積區域或者流出開口15"區域。這種情況下,上述過濾部件13"通過濺落(splash)加工或者粘接或者例如至少一個內部或者至少一個外部扣環而固定于沸騰部件9"。圖4所涉及的實施例,部件的復雜性非常低,要求最小限度的設置費用。
另一方面,上述沸騰部件大體上由包圍過濾器的圓筒形部件構成,但并非限定于此,也可以具有固定于外殼的內壁的薄片形態。以下,參照圖5~圖8對具有薄片形態的沸騰部件的實施例進行說明。
參照圖5,在上述蓄積器6的外殼10內部,作為能夠與液體制冷劑接觸的用于增大固體表面積的幾何學沸騰機構,而設有沸騰部件19。這種情況下,上述沸騰部件19形成為穿孔薄片(perforatedsheet)、尤其是鋁薄片(aluminumsheet),上述薄片以與形成為類似的外殼10的下部區域密封結合的方式配置。形成于上述薄片內的個別孔洞,分別具有小于20mm的直徑。薄片可以配置在外殼10內部的整個面。
沸騰部件19以這種沸騰部件19的上部自由端部或者上部自由端部超過液位7的方式形成以及配置。沸騰部件19通過局部性的焊接、錫焊或者旋繞(spinning)方法而固定于外殼10的下部區域。用于將沸騰部件19固定于外殼10下部區域的壁的其他結構性方法,有將上述沸騰部件19形成為圓錐形或者卷曲(crimping)或者在上述外殼10的下部區域壓接上述沸騰部件19的形狀結合方法。此外,沸騰部件19可借助制冷劑流出線8.2而維持在外殼10下部區域的基部之上,這種情況下,薄片型的上述沸騰部件19固定于上述制冷劑流出線8.2與外殼10的壁之間。
薄片型沸騰部件19的邊緣尤其是孔洞的邊緣形成為尖銳。制冷劑循環系統1初始動作時、即壓縮器2被導通開關另外與此同時引發的蓄積器6內壓力下降時,作為潛在泡結晶核的尖銳的邊緣造成蒸汽泡的形成。若壓縮器2被導通開關,則制冷劑從蓄積器6被吸入,此外這種狀況引發液位7下降。因上述的液位7下降而在制冷劑的液位7和沸騰部件19之間被設定相對速度(relativevelocity),這種相對速度與沸騰部件19的表面尤其是尖銳的孔洞的尖銳的邊緣一起繼續促進蒸汽泡在液體的形成。因此作為通過壓縮器2的制冷劑吸入結果,由在蓄積器6內部引發的吸入壓力下降而產生的、處于上述蓄積器6內的液體的急劇的沸騰延遲減少,防止不希望的噪音產生。在液位7與沸騰部件19之間不產生相對速度的區域,形成為粗糙的上述沸騰部件19的表面積還促進沸騰過程導入,與此同時防止突然產生的沸騰延遲危險。
蓄積器6的個別部件優選由鋁或者鋁合金形成。此外,將壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統1的部件相互連接的、優選為整個制冷劑引導線由鋁或者鋁合金形成。
下圖中,對與圖5重復的特征,提供了相同的附圖標記。
圖6示出了在裝置6的外殼10的下部區域的側面延伸且橫截面形成為環形或者圓筒形的沸騰部件19'、以及作為例示性地示出的壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統1的結構部件的、用于分離及存儲液體制冷劑的上述裝置6。圖6的蓄積器6的實施例基本上對應于圖5的蓄積器6的實施例,不同點在于,上述沸騰部件19'形成為環形或者圓筒形薄片。省略基部。上述沸騰部件19'還可選擇性地具有圓錐形形態。沒有比圖5所涉及的實施例更為復雜的沸騰部件19'的形成,除了減少相對于以液體相存在的制冷劑的接觸面之外,在制造以及費用方面具有突出的優點。
另外,在形成為類似的外殼10下部區域壁的側面密封結合的且具有孔洞的薄片型沸騰部件19',以這種沸騰部件19'的上部自由端部或者上部自由端部超過液位7的方式配置。
圖7示出了在裝置6的外殼10下部區域的基部延伸且從橫截面觀察時形成為凹槽(trough)形狀的沸騰部件19"、以及作為例示性地示出的壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統1的結構部件的、用于分離及存儲液體制冷劑的上述裝置6。圖7的蓄積器6的實施例基本上對應于圖5的蓄積器6的實施例,不同點在于,上述沸騰部件19"形成為凹槽形狀。省略圓筒形區域。上述沸騰部件19"還可選擇性地具有平面盤形態。沒有比圖5所涉及的實施例更為復雜的沸騰部件19"形成,除了減少相對于以液體相存在的制冷劑的接觸面之外,在制造及費用方面具有突出的優點。此外,還可以想到將上述沸騰部件19"以及外殼10的下部區域在一個制造步驟中實施深拔加工(deepdrawing)。
同樣具有孔洞的薄片型的上述沸騰部件19",以與形成為類似的外殼10下部區域的基部密封結合方式配置。
圖8示出了經過裝置6的外殼10下部區域的側面延伸至上述裝置6的外殼10上部區域側面的部分、且上部面封閉的從橫截面觀察時形成為u字形的沸騰部件19'"、以及作為例示性地示出的壓縮式冷卻器的制冷劑循環系統1結構部件的、用于分離及存儲液體制冷劑的上述裝置6。圖8的蓄積器6的實施例基本上對應于圖6的蓄積器6的實施例,不同點在于,上述沸騰部件19'"形成為沸騰部件19'與罩部件11的整合形態。這種情況下,上述沸騰部件19'"的上部區域形成為上述罩部件11形態,上述沸騰部件19'"的下部區域,從橫截面觀察時形成為環形或者圓筒形。沸騰部件19'"的下部區域沿著蓄積器6的外殼10的側面延伸。沸騰部件19'"的上部以及下部區域,分別從相反側面開始延伸至以大規模地包圍周邊的方式形成的區域15。
沸騰部件19'"形成在上述區域15上側,在滿足圖5~圖7的實施例所涉及的罩部件11的功能的上部區域不具有孔洞。在上述區域15下側由穿孔薄片形成的沸騰部件19'"的下部區域,以與形成為類似的外殼10的壁密封結合的方式配置。
在區域15與液位7之間通過沸騰部件19'"的孔洞尤其流動有氣體狀態的制冷劑,上述氣體狀態的制冷劑從壓縮器2通過制冷劑流出線8.2被吸入。沒有比圖6所涉及的實施例更復雜的沸騰部件19'"的形成,在制造和費用方面具有突出的優點。在部件周圍,蓄積器6的復雜性減少。此外,蓄積器6的分離度提高,這種狀況使以液體相存在的制冷劑更少地向壓縮器2方向流動。因此,預防可能在上述壓縮器2發生的損傷。