帶有冷凝器和蒸發器的製冷循環的製作方法

2023-06-27 15:42:46 1

專利名稱：帶有冷凝器和蒸發器的製冷循環的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝有製冷劑乾燥區段的帶有冷凝器和蒸發器的製冷循環。
裝在封閉製冷循環的製冷劑乾燥區段通常同時設計為過濾器，由液態製冷劑流過，該製冷劑乾燥區段的任務是，從液態製冷劑中去除可能存在的殘餘溼度、可能的極小汙垢顆粒或者乾燥劑中可能的磨屑，以便保證內部製冷循環的乾燥和穩定。
在已知的製冷循環中製冷劑乾燥區段設計成單獨的乾燥器或者過濾乾燥器，其必須通過焊接或者液密連接地在封閉製冷循環內沿液態製冷劑的流向裝在節流點的前面，該節流點最好是毛細管或膨脹閥。
該乾燥器亦或過濾乾燥器主要由一個殼體構成，該殼體內部插入乾燥劑和一個沿製冷劑流向位於乾燥劑後面的篩子，該殼體一端與冷凝器的管直徑匹配，另一端與與之相接的毛細管或膨脹閥直徑匹配。
乾燥器的這種實施形式最好用於備有後壁冷凝器的冷卻設備和冷凍器具的製冷循環中，由於技術上必須將殼體設計成直徑擴大，從而與之相連的是後壁冷凝器管的直徑或者毛細管的直逕入口側和出口側變細，使得這種乾燥器的製造非常昂貴。此外，乾燥器與後壁冷凝器管及毛細管的連接也是一個昂貴的技術工序，而且其實施必須特別謹慎，以避免損傷製冷循環。這種乾燥器在製造好入口側以及出口側後直到安裝必須保證封閉，以便能夠防止空氣溼度或者極小汙垢顆粒的侵入，從而使乾燥器在裝入到製冷循環後能保證其全部性能。在乾燥器安裝到製冷循環之前產生的極小汙垢顆粒以及溼度侵入到乾燥器中，會明顯損害內部製冷循環的乾燥和穩定。
DE29714545U1公開了一種製冷循環，其中乾燥劑作為鬆散的裝料引進後壁冷凝器的導向液態製冷劑的管的擴徑處，該擴徑處與與之鄰接的毛細管通過一個篩子隔離或者將一個填充乾燥劑的帶濾網的濾塵管插入其中。在這樣一種製冷循環中，儘管可以省去附加裝入的乾燥器，從而幾乎排除了由此產生的缺點，但是後壁冷凝器管的擴徑在技術上非常昂貴，而且另外還有製造工藝成本以及安裝時如焊接毛細管時要求必須謹慎，使得在應用該製冷循環時不能改善其經濟實用性。
在一種大型固定冷卻設備的製冷循環中，附加裝入製冷循環的過濾乾燥器由一個含有固體過濾乾燥劑的殼體構成，所述固體過濾乾燥劑是由過濾乾燥劑以壓緊燒結體的形式製造的。該固體也稱為所謂的過濾乾燥火花塞(Filtertrockenkerzen)，其通過分開的固定裝置這樣共同工作，即在過濾乾燥器的殼體內部被製冷劑連續流過。過濾乾燥火花塞必須與之在殼體內部緊挨裝配的固定裝置相當昂貴。該固定裝置的長度必須與每次使用的過濾乾燥火花塞的數目相匹配。因此對每個一定容量的過濾乾燥器來說必須前置一個從屬的固定裝置。
但即使在這種乾燥器中也必須在直到安裝進位冷循環的過程中保證，乾燥器通過封閉進出口保護不受溼度和汙垢顆粒的侵入。
DE19800739公開了一種用於帶冷凝器的空調設備的製冷循環，其中乾燥劑裝置以在製冷劑流通中的濾塵管形式一體安裝在冷凝器內部。這種濾塵管同樣由過濾乾燥劑構成，該過濾乾燥劑類似乾燥器，被引進可用螺釘旋緊的殼體的柱形套口中。由此形成的製冷劑乾燥裝置放入冷凝器集流管的液態製冷劑流中。這種製冷循環由於可附加裝入的製冷乾燥劑裝置而幾乎與前述製冷循環具有同樣的缺點。更確切地說，由於冷凝器具有偏轉臺階，製冷乾燥劑裝置從而被液態製冷劑流經的乾燥劑表面受到限制，從而會損害內部製冷循環的乾燥和穩定。
因此本發明的任務是，這樣改進前述的製冷循環，即通過改進為液態製冷劑導向的構件的設計，提高製冷循環的效率，並取消裝入製冷循環的帶有乾燥或過濾功能的獨立構件，減小製造和安裝成本。
根據本發明該任務是這樣解決的，在製冷循環中為液態製冷劑導向的構件內部安裝固體乾燥劑，該固體乾燥劑與當前構件的內部幾何形狀匹配。通過這種製冷循環設計，保證了液態製冷劑在流經構件時實現乾燥，所述構件在製冷循環中被液態製冷劑流過。因此取消了附加裝入製冷循環的乾燥器，而又不會一定程度地損害內部製冷循環的乾燥和穩定，其為製冷系統的穩定度和功率表示了一定的大小。
由此一方面通過取消獨立的乾燥器而減小了製冷循環的製造成本，另一方面按照本發明又能經濟地使用該製冷循環。
根據本發明的一個優選實施例，在引導液態製冷劑的構件中沿製冷劑流向在固體乾燥劑之後安裝一篩子。該篩子最好是一種燒結體。通過該篩子可以保證，一方面固體沿製冷劑流向位置固定，另一方面將被液態製冷劑衝走的可能的固體顆粒從液態製冷劑中濾出，以避免堵塞節流點，該節流點另外可以是毛細管或者膨脹閥。
根據本發明的另一種優選實施例，在一回形彎曲的構件中，固體裝在構件的直線部位。在設計成後壁冷凝器的構件中，建議最好所述部位是構件沿製冷劑流向的連接有毛細管或膨脹閥的部分。由此固體棒可以毫無困難地前後裝入後壁冷凝器的管中，從而明顯簡化了製冷循環的裝配。此外這種製冷循環系統設計形式導致一種緊湊的結構形式，其在運輸時特別有利。
根據本發明的另一種優選實施例，固體由微長的成形件構成，其直徑大於所述構件直徑的一半。固體的外部輪廓可以自由選擇，儘管最好是許多個固體前後推入到引導液態製冷劑的構件的製冷循環中。以此方式可以保證，流過的液態製冷劑能衝刷由乾燥劑構成的成形件的最大可能面積，而不用擔心例如因流經的製冷劑使被推入的成形件在其縱向側重疊，其會導致破壞製冷循環的穩定性。
對大型製冷循環來說有利的是，固體由一種空心圓柱形的成形件構成，該空心圓柱形成形件的壁厚小於構件內徑的一半，其外徑小於引導液態製冷劑的構件的內徑。因此在具有大容積流經製冷循環的液態製冷劑的製冷系統中，由乾燥劑構成的固體的可衝刷面積擴大了。通過建議的空心圓柱形成形件的壁厚相對構件內徑的這種關係可以保證，在固體的這種設計形式下用於形成固體的裝入的乾燥劑也能夠完全用於乾燥力度以及內部製冷循環的乾燥和穩定。
同樣有利的是，尤其在大型製冷系統中，膨脹閥和構件之間的連接是可拆的，從而使固體可更換。為此建議，固體備有一細的金屬絲，使得固體能夠從製冷循環中很容易地抽出來以便更新。因此固定的大型製冷系統也可以採用這裡提出的製冷循環，預計該製冷系統的壽命遠遠超過由乾燥劑構成的固體的壽命。
本發明的其他細節由下面的實施說明及附圖給出，該實施例如是藉助用於冷卻設備和冷凍器具的帶後壁冷凝器的製冷循環實現的。
圖中

圖1是帶後壁冷凝器的製冷系統示意圖，圖2是引導液態製冷劑的裝有固體的構件縱向截面圖，
圖3是引導液態製冷劑的裝有固體的構件橫截面圖，圖4是引導液態製冷劑的裝有空心圓柱形固體的構件橫截面圖。
冷卻設備和/或冷凍器具的製冷循環主要包括一節流點，例如毛細管3，蒸發器2，壓縮機4以及設計成後壁冷凝器的冷凝器1。
如圖1所示，冷凝器1和蒸發器2分別由一個回形彎曲的管構成，該管下面表示為構件5和6，其中每根管的一端與壓縮機4、另一端與毛細管3液密地及氣密地固定連接，例如通過焊接。
在引導液態製冷劑的構件6內部，如圖2所示，安裝有一個或多個由乾燥劑製成的固體9,9a-9x；11-11x，這些固體在液態製冷劑流經構件6時懸浮地被液態製冷劑流經並通過。此時從液態製冷劑中去除可能的殘餘溼度。以此方式保證了內部製冷循環的乾燥和穩定，並獲得很高的乾燥力度。
沿液態製冷劑的流向14a，在固體9,9a-9x；11-11x之後壓入一個網眼細密的篩子，該篩子將鬆散推入構件6中的固體9,9a-9x；11-11x沿液態製冷劑流向制動。此外篩子15將可能存在的汙垢從製冷劑中濾出，所述汙垢也可能是由乾燥劑所構成固體的磨屑組成的。有利的是，篩子15是一燒結體，如所公知，其可以以很小的氣孔大小製造，從而可以將即使是極小的汙垢從液態製冷劑中濾出，所以能以很高的可靠性排除毛細管3的堵塞。
由乾燥劑構成的固體9,9a-9x；11-11x是由長圓柱形成形件構成，其外徑10大於構件6的內徑8的一半，但小於構件6的內徑。有利的是，外徑10小於構件6的內徑8的85％。以此方式能夠避免前後推入的固體9,9a-9x；11-11x在縱向上相互滑過。因此排除了液態製冷劑與固體9,9a-9x；11-11x的接觸面的減小或者說流通部位的橫截面的變窄。同時在構件6的內徑8和成形件9,9a-9x；11-11x的外徑之間為流動的液態製冷劑形成足夠的自由間隙，使得能夠保證由乾燥劑構成的固體9,9a-9x；11-11x的乾燥功能的全部功效。
為了擴大流動的液態製冷劑與乾燥劑的接觸面，尤其對構件6內徑8設計得較大的大型製冷循環來說，最好如圖4所示裝入空心圓柱形的固體11-11x。為了使裝入的固體11-11x乾燥劑量在這種情況下也能夠完全包括在液態製冷劑的乾燥中，最好空心圓柱形成形件11-11x的壁厚12小於構件6的內徑8的一半。壁厚12最好不大於構件6的內徑8的40％。
成形件9,9a-9x；11-11x的外部輪廓可以任意自由選擇，不限於圖3和圖4所示的輪廓，前提條件是輪廓的最大尺寸遵循構件6和成形件9之間的所述直徑關係。對成形件11-11x的內輪廓也是如此。
有利的是，用於製造固體9,9a-9x；11-11x的乾燥劑主要部分由分子篩構成。
為了尤其在大型製冷系統中能夠使製冷循環用於很長的工作時間，通常長於固體9,9a-9x；11-11x的乾燥劑達到飽和的時間，可以將例如構件6和節流點之間的連接實施為可拆的，所述節流點也可以是一膨脹閥，從而使得固體9,9a-9x；11-11x易於接近以便更換。為此建議，固體9,9a-9x；11-11x帶有固定連接的細金屬絲，藉助該金屬絲封閉的固體9,9a-9x；11-11x可以在去除篩子15後很容易地從構件6中取出。
很顯然，如果固體9,9a-9x；11-11a設在製冷循環的某一部位，該部位不對應於構件6與節流點直接連接的部分7，則相應地可在構件6內部設有合適的可拆連接。前提是選擇一種保證內部製冷循環乾燥和穩定的連接形式。
還可以在引導液態製冷劑的構件不同部位安裝成形件9,9a-9x；11-11a，這另外進一步改善了內部製冷循環的乾燥和穩定，從而改善了冷卻系統的乾燥力度。
圖1所示的蒸發器2的構件5中的氣態製冷劑流向14隻是用來表示所示冷卻系統的內部製冷循環的完整過程。
權利要求
1．帶有冷凝器和蒸發器的製冷循環，其特徵在於，在製冷循環的引導液態製冷劑的構件內部裝有乾燥劑製成的固體(9；11)，其與各構件內部幾何構形相匹配。
2．根據權利要求1所述的製冷循環，其特徵在於，在引導液態製冷劑的構件(6)中沿製冷劑流向(14a)在乾燥劑之後安裝了一個篩子(15)。
3．根據權利要求2所述的製冷循環，其特徵在於，篩子(15)是一燒結體。
4．根據權利要求1至3中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，固體(9；11)的主要部分是由分子篩構成。
5．根據權利要求1至4中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，在回形彎曲的構件(6)中將固體(9；11)裝在構件(6)的直線部分(7)。
6．根據權利要求1至5中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，部分(7)是構件(6)在製冷劑流向(14a)上的部位，該部位連接有節流點最好是毛細管(3)或者膨脹閥。
7．根據權利要求1至6中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，固體(9；11)由微長的成形件構成，其外徑(10)大於構件(6)的內徑(8)的一半，但小於構件(6)的內徑(8)。
8．根據權利要求1至6中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，固體(11)由空心圓柱形成形件構成，其壁厚小於構件(6)的內徑(8)的一半，外徑(10)小於構件(6)的內徑(8)。
9．根據權利要求7或8所述的製冷循環，其特徵在於，固體(9；11)的外部輪廓幾何形狀可以自由選擇。
10．根據權利要求9所述的製冷循環，其特徵在於，空心圓柱形固體(11)的內部輪廓可以自由選擇。
11．根據權利要求1至10中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，多個固體(9-9x；11-11x)縱向前後鬆散地推入構件(6)中。
12．根據權利要求11所述的製冷循環，其特徵在於，具有不同的外部幾何輪廓的固體(9；11)鬆散地推入到構件(6)中。
13．根據權利要求1至12中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，構件(6)在與毛細管(3)或膨脹閥鄰接部位的部分(7)與毛細管(3)或膨脹閥的直徑匹配。
14．根據權利要求1至13中任一項所述的製冷循環，其特徵在於，膨脹閥和構件(6)之間的連接是可拆的，並且固體(9；11)可以更換。
全文摘要
帶有冷凝器和蒸發器的製冷循環,在製冷循環的引導液態製冷劑的構件內部裝有乾燥劑製成的固體(9;11),其與各構件內部幾何構形相匹配。通過這種製冷循環設計,保證了液態製冷劑在流經構件時實現乾燥,所述構件在製冷循環中被液態製冷劑流過。因此取消了附加裝入製冷循環的乾燥器,而又不會一定程度地損害內部製冷循環的乾燥和穩定。
文檔編號F25B39/04GK1318725SQ00106810
公開日2001年10月24日 申請日期2000年4月14日 優先權日2000年4月14日
發明者J·基爾希納, J·申克, M·克納貝, J·沃伊格特 申請人:肯摩爾溫差冷卻股份有限公司