專利名稱：具有干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，本發(fā)明尤其涉及散熱泵型的致冷循環(huán)系統(tǒng)，該致冷循環(huán)系統(tǒng)使用HFC(氫氟烴)類的致冷介質(zhì)，同時(shí)，循環(huán)系統(tǒng)中也使用具有強(qiáng)水解作用的液體為冷卻油，而且在致冷介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有干燥劑?，F(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明長(zhǎng)期以來(lái)，家用室內(nèi)空調(diào)器之類的致冷循環(huán)系統(tǒng)一般將所謂的R22致冷劑作為致冷介質(zhì)，同時(shí)也將礦物油作為其冷卻油。這樣的組合具有較強(qiáng)的防潮性能，因此，其致冷循環(huán)系統(tǒng)中基本上不需要為除濕而設(shè)置干燥劑。然而，從環(huán)境保護(hù)的需要來(lái)看，空調(diào)器所用的致冷介質(zhì)可以由HCFC(氯氟烴)類的普通R22轉(zhuǎn)變?yōu)镠FC類中的某一種。而HFC類致冷介質(zhì)具有不同于HCFC類介質(zhì)的分子極化條件，它無(wú)法完全溶解在冷卻油中。因此，常用的礦物油不能象以往一樣被用做冷卻油。
于是，一種象多元醇酯這樣具有必要可溶性的人工合成油被用做冷卻油。不過(guò)，多元醇酯類冷卻油的可溶性太強(qiáng)，確切地說(shuō)是水解作用過(guò)強(qiáng)，這樣，如果致冷循環(huán)系統(tǒng)的管道內(nèi)含有或存留有水份，冷卻油就會(huì)通過(guò)與水份起反應(yīng)而分解成脂肪酸和乙醇。分解產(chǎn)物不僅直接破壞可動(dòng)部分，而且會(huì)通過(guò)進(jìn)一步的反應(yīng)生成附著在致冷循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)管內(nèi)壁上的沉積物，從而導(dǎo)致致冷循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)阻塞。
另外，對(duì)于大部分空調(diào)器—尤其是家用室內(nèi)空調(diào)器—來(lái)說(shuō)，室內(nèi)設(shè)備與室外設(shè)備是彼此分開(kāi)的，因此，其共同點(diǎn)在于，它們是在需要空氣調(diào)節(jié)的房間之外和之內(nèi)分別安裝的，而且，在通過(guò)安裝作業(yè)完成安裝之時(shí)，它們是在安裝現(xiàn)場(chǎng)由銅管連接起來(lái)而實(shí)現(xiàn)彼此相連的。因此，與那些在發(fā)運(yùn)時(shí)就已經(jīng)完成致冷循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)造及/或裝配作業(yè)的產(chǎn)品(如冷凍機(jī))相比，上述產(chǎn)品致冷循環(huán)系統(tǒng)中被導(dǎo)入水份—包括其導(dǎo)管內(nèi)含有水份—的可能性大大增加，這類產(chǎn)品必須設(shè)有在其致冷循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)之后起效的水份控制(亦即除濕)部分。
為實(shí)現(xiàn)致冷循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)管內(nèi)的除濕，現(xiàn)有技術(shù)所采用的常規(guī)方法是在致冷循環(huán)系統(tǒng)中添加或設(shè)置干燥劑，其做法是從致冷循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)管的某一適當(dāng)部分引出或分出一條支管，在支管頂端安裝可包容干燥劑的干燥器(或干燥裝置)，由此獲得除濕效果。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子是日本已公開(kāi)專利Sho 59-7373(1984)號(hào)，具體可參見(jiàn)其說(shuō)明書的附圖3。
此外，另一個(gè)例子所采用的方法是在支管上安裝可拆的干燥器，該干燥器可以在致冷循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行了適當(dāng)?shù)钠谙藓蟛鹣拢虼丝梢远啻问褂脝蝹€(gè)干燥器，該方法見(jiàn)于日本已公開(kāi)實(shí)用新型專利Sho 54-24348(1979)號(hào)。
在上述結(jié)構(gòu)中，干燥劑本身是從留在支管部分的致冷介質(zhì)中吸收水份的，然而，在致冷循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)的致冷介質(zhì)很難與留在支管部分的致冷介質(zhì)發(fā)生置換或交換，它只能在支管入口處附近依賴水份集中程度的差別從致冷介質(zhì)中吸收水份，因而對(duì)水份的吸收能力較低，速度也慢。
另外，如果將干燥劑引入致冷介質(zhì)在致冷循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)的主要流路中，高速流動(dòng)的氣體在越過(guò)干燥劑時(shí)將會(huì)使之發(fā)生混合及攪動(dòng)，進(jìn)而使之被摩擦并研磨成粉料。干燥劑經(jīng)這種磨損而產(chǎn)生的摩擦能量會(huì)聚集在致冷循環(huán)系統(tǒng)中致冷介質(zhì)流動(dòng)通道的小徑部分，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)等設(shè)備中活動(dòng)表面的異常磨耗或磨損。
在這種散熱泵型的致冷循環(huán)系統(tǒng)中，致冷介質(zhì)需要按照工作狀態(tài)—即冷卻或加熱—的變化進(jìn)行流動(dòng)方向及物相—即氣體或液體—的相應(yīng)轉(zhuǎn)變。因此，即使循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)及配備而在冷卻工作模式下不會(huì)產(chǎn)生上述摩擦能量，但它在加熱工作模式下仍然會(huì)產(chǎn)生摩擦能量。
日本已公開(kāi)專利Sho 54-24348(1979)號(hào)介紹了一種防止產(chǎn)生上述摩擦能量的方法，該方法理所當(dāng)然地采取了只在致冷介質(zhì)流動(dòng)的工作模式下安裝干燥器、在此之后又將其拆下的措施。然而，對(duì)于小型家用空調(diào)器來(lái)說(shuō)，干燥器一旦裝上之后將很難再次修理或拆下。
因此，在被安裝于產(chǎn)品(即空調(diào)器)中的條件下，干燥器應(yīng)該在運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出速度足夠高、量足夠大的吸濕性能，而且，通過(guò)對(duì)干燥器安裝位置的重新設(shè)計(jì)，干燥劑因破裂或磨損而產(chǎn)生摩擦能量的現(xiàn)象也應(yīng)該避免。
因此，如本發(fā)明所述的第一個(gè)目的是提出一種具有干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠消除致冷介質(zhì)流動(dòng)對(duì)干燥劑的沖擊損壞，而且能夠獲得有效的吸濕性能，該目的尤其針對(duì)散熱泵型的致冷循環(huán)系統(tǒng)，這類系統(tǒng)使用HFC類的致冷介質(zhì)，而且其冷卻油也相應(yīng)地使用多元醇酯類這種具有水解作用的油。
如本發(fā)明所述的第二個(gè)目的是提出一種具有干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其中，調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流動(dòng)的調(diào)節(jié)器部分以及干燥器部分被做成合為一體的單個(gè)裝置，而且，在循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的同時(shí)，這種處理成單個(gè)裝置的做法照樣可以基本達(dá)到先前此類裝置所能達(dá)到的性能。
此外，如本發(fā)明所述的第三個(gè)目的是提出一種具有干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其中，干燥裝置可以被用做致冷介質(zhì)的儲(chǔ)罐，從而使致冷介質(zhì)在冷卻及加熱工作模式下的流量能夠被調(diào)節(jié)。
為達(dá)到上述第一個(gè)目的，在如本發(fā)明所述的基本結(jié)構(gòu)中，含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)配有以下部分壓縮機(jī)；四通閥門，室外熱交換器；用來(lái)降低致冷介質(zhì)壓力的膨脹裝置；室內(nèi)熱交換器；以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管，其中，致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)，而且冷卻油也采用水解性油，其特點(diǎn)還在于在構(gòu)成致冷循環(huán)系統(tǒng)的上述導(dǎo)管的某一段設(shè)有旁路通道，該通道內(nèi)以串聯(lián)方式設(shè)置了用來(lái)吸濕的干燥裝置；用來(lái)控制致冷介質(zhì)流向的控制器以及用來(lái)調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)器。
同樣為達(dá)到上述第一個(gè)目的，在如本發(fā)明所述某一更為具體的結(jié)構(gòu)中，含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)包括以下部分壓縮機(jī)；四通閥門，室外熱交換器；用來(lái)降低致冷介質(zhì)壓力的膨脹裝置；室內(nèi)熱交換器；以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管，其中，致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)，而且冷卻油也采用水解性油，其特點(diǎn)還在于在上述室外熱交換器與上述室內(nèi)熱交換器之間的導(dǎo)管上設(shè)有與上述節(jié)流閥并聯(lián)的旁路通道，該通道內(nèi)連接著用來(lái)吸濕的干燥裝置；用來(lái)控制致冷介質(zhì)流向的控制器以及用來(lái)調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)器，其連接順序以上述室外熱交換器一側(cè)為起始端，依此為上述干燥裝置，上述流向控制裝置以及上述流量調(diào)節(jié)裝置，而且上述流向調(diào)節(jié)器采取檢驗(yàn)閥的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在冷卻工作模式下使液態(tài)致冷介質(zhì)流入上述干燥裝置，而在加熱工作模式下又阻止致冷介質(zhì)流入上述旁路通道。
為達(dá)到上述第二個(gè)目的，在如本發(fā)明所述的另一種結(jié)構(gòu)中，含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)仍具有如上所述的特征，其中，上述流向控制裝置與上述流量調(diào)節(jié)裝置中至少有一方與上述干燥裝置合為一體，從而形成單一元件體。
更具體的情況是，對(duì)于如上所述的含干燥裝置致冷循環(huán)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，位于上述旁路通道內(nèi)的圓柱體導(dǎo)管中串聯(lián)著以下部分上述干燥裝置，該裝置通過(guò)彈性元件對(duì)填充在網(wǎng)狀元件之間的干燥劑加以固定；由閥座和閥體構(gòu)成的上述檢驗(yàn)閥；以及朝向上述閥體之錐形部分的節(jié)流孔。
此外，為達(dá)到上述第三個(gè)目的，在如本發(fā)明所述的又一種結(jié)構(gòu)中，含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)包括以下部分壓縮機(jī)；四通閥門，室外熱交換器；用來(lái)降低致冷介質(zhì)壓力的膨脹裝置；室內(nèi)熱交換器；以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管，其中，致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)，而且冷卻油也采用水解性油，其特點(diǎn)還在于在上述室外熱交換器與上述室內(nèi)熱交換器之間的導(dǎo)管上設(shè)有與上述節(jié)流閥并聯(lián)的旁路通道，該通道內(nèi)連接著用來(lái)吸濕的干燥裝置；用來(lái)控制致冷介質(zhì)流向的控制器以及用來(lái)調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)器，其連接順序以上述室外熱交換器一側(cè)為起始端，依此為上述流量調(diào)節(jié)器，上述流向控制器以及上述干燥裝置，而且液態(tài)致冷介質(zhì)在加熱工作模式下流過(guò)上述干燥裝置內(nèi)部，而氣態(tài)致冷介質(zhì)在加熱工作模式下則留在上述干燥裝置中。
本發(fā)明的效能歸納如下首先，只有在流向調(diào)節(jié)器(如檢驗(yàn)閥)功能允許液態(tài)致冷介質(zhì)流過(guò)的方向上，致冷介質(zhì)才能穿過(guò)干燥裝置，而且，如果在反方向上流動(dòng)，致冷介質(zhì)將會(huì)因?yàn)楦稍镅b置某一側(cè)被關(guān)閉而無(wú)法流入干燥裝置。當(dāng)干燥裝置這一側(cè)被關(guān)閉時(shí)，留在干燥器中的氣態(tài)致冷介質(zhì)所含的水份將被吸收掉，而且，隨著與流經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)之致冷介質(zhì)的置換及交換，即使對(duì)于留在干燥裝置周圍處的氣態(tài)致冷介質(zhì)來(lái)說(shuō)，其所含的水份也將被吸收掉。這樣就可以使干燥劑在吸收水份的同時(shí)又能避免破裂或磨損。
另外，對(duì)于致冷介質(zhì)以穿過(guò)干燥裝置的方式流動(dòng)的特殊情況來(lái)說(shuō)，用調(diào)節(jié)裝置(如毛細(xì)管)調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流入干燥裝置的流量，由此使致冷介質(zhì)的流速得到調(diào)節(jié)，從而保護(hù)干燥劑免于磨損。此外，在干燥器一側(cè)降低致冷介質(zhì)流量的做法可以避免因致冷介質(zhì)在干燥器一側(cè)流動(dòng)而導(dǎo)致的性能下降。


圖1是含干燥器致冷循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，該系統(tǒng)如本發(fā)明某一基本實(shí)施例所述；圖2也是含干燥器致冷循環(huán)系統(tǒng)之主要部分的系統(tǒng)框圖，該系統(tǒng)如本發(fā)明另一實(shí)施例所述；圖3仍是含干燥器致冷循環(huán)系統(tǒng)之主要部分的系統(tǒng)框圖，該系統(tǒng)如本發(fā)明又一實(shí)施例所述；圖4是干燥器的結(jié)構(gòu)視圖，該干燥器與檢驗(yàn)閥及毛細(xì)管合為一體；且圖5是另一含干燥器致冷循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，該系統(tǒng)如本發(fā)明再一實(shí)施例所述；以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹如本發(fā)明所述的實(shí)施例。[實(shí)施例1]圖1所示具有干燥器的致冷循環(huán)系統(tǒng)框圖表示如本發(fā)明所述的一個(gè)基本實(shí)施例，其中，標(biāo)識(shí)符1表示壓縮機(jī)，2表示四通閥門，3表示室外熱交換器，4表示構(gòu)成節(jié)流閥的膨脹裝置，5表示室內(nèi)熱交換器，此外，符號(hào)A表示連接致冷循環(huán)系統(tǒng)中壓縮機(jī)1，四通閥門2，室外熱交換器3，膨脹裝置4以及室內(nèi)熱交換器5的管道。
符號(hào)B表示設(shè)在致冷循環(huán)系統(tǒng)管道A中某一處的旁路通道(以下稱″旁路管道″)，標(biāo)識(shí)符6表示干燥裝置(以下僅稱″干燥器″)，7表示構(gòu)成控制器的檢驗(yàn)閥，它可以控制流向，8表示構(gòu)成調(diào)節(jié)器的毛細(xì)管，它可以調(diào)節(jié)流量。在此假定干燥器6具有使致冷介質(zhì)沿正向(如圖中箭頭所示)流動(dòng)的性質(zhì)或功能，亦即從室外熱交換器3到室內(nèi)熱交換器5。在該實(shí)施例中，循環(huán)系統(tǒng)中的致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)中的R410，同時(shí)，冷卻油采用了具有水解性質(zhì)的多元醇酯類。
如圖1所示，在室外熱交換器3與室內(nèi)熱交換器5之間的致冷循環(huán)系統(tǒng)管道A中，旁路管道B以并聯(lián)于膨脹閥4的方式設(shè)置，旁路管道中連接著干燥器6，檢驗(yàn)閥7和毛細(xì)管8，其連接順序是在從室外熱交換器3一側(cè)到室內(nèi)熱交換器5一側(cè)的方向上。
對(duì)于圖1所示具有干燥器的致冷循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，在其冷卻工作模式下，出自壓縮機(jī)1的高壓高溫致冷介質(zhì)氣體經(jīng)過(guò)四通閥門2進(jìn)入室外熱交換器3，從而與室外空氣進(jìn)行熱交換，由此發(fā)生凝結(jié)及液化。液化致冷介質(zhì)的一部分經(jīng)過(guò)膨脹裝置4的降壓并流入室內(nèi)熱交換器5。在室內(nèi)熱交換器5中，致冷介質(zhì)在與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換時(shí)發(fā)生汽化并且轉(zhuǎn)變成低壓氣體致冷介質(zhì)，隨后又返回到壓縮機(jī)1。
此時(shí)，如圖1所示，出自室內(nèi)熱交換器3的一部分液化致冷介質(zhì)由管道A從干燥器6一側(cè)流入旁路管道B中。流經(jīng)干燥器6內(nèi)側(cè)的致冷介質(zhì)在通過(guò)檢驗(yàn)閥7之后流過(guò)毛細(xì)管8。由于這是流經(jīng)干燥器6內(nèi)側(cè)的液化致冷介質(zhì)，所以其流動(dòng)速度比較低。此外，對(duì)于由致冷循環(huán)系統(tǒng)管道A從干燥器6一側(cè)流入旁路管道B中致冷介質(zhì)來(lái)說(shuō)，其流量可以通過(guò)適當(dāng)設(shè)定毛細(xì)管8的流阻值而得以降低。這樣即可調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)的流速，從而將旁路管道對(duì)致冷循環(huán)系統(tǒng)的干擾或影響抑制到比較低的程度。
例如，在使用HFC類致冷介質(zhì)中的R410A的情況下，若致冷介質(zhì)的循環(huán)量為60kg/h，凝結(jié)壓力為3,000kPa，且室內(nèi)熱交換器出口溫度為30℃，則致冷介質(zhì)液體密度約為1.036g/cm3。致冷介質(zhì)在4.95mm直徑銅管中的流速約為0.838m/s，而當(dāng)致冷介質(zhì)直接流入干燥器6中時(shí)，其流速可達(dá)到3.83m/s，亦即提高了三倍?？紤]到毛細(xì)管內(nèi)的壓降正比于流速的平方，毛細(xì)管的流阻必須大于膨脹裝置4流阻的九(9)倍，這樣才能使其流速降低到與銅管內(nèi)流速相同的水平。
在加熱工作模式下，例如，在按照與上述冷卻工作模式相同的方式將R410A用做致冷介質(zhì)時(shí)，若汽化壓力為780kPa，且干燥度為20％，則致冷介質(zhì)密度可達(dá)到約147kg/m3，亦即減小到冷卻工作模式下的七分之一(1/7)。這樣，由于致冷介質(zhì)流速七(7)倍于冷卻工作模式下的值，而且這可能導(dǎo)致干燥劑破裂，因此，致冷介質(zhì)是不宜直接流入干燥器6中的。為此，檢驗(yàn)閥7的設(shè)置可以避免致冷介質(zhì)在加熱工作模式下流入干燥器6中。也就是說(shuō)，對(duì)于圖1所示結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，出自室內(nèi)熱交換器5的液化致冷介質(zhì)在經(jīng)過(guò)毛細(xì)管8之后被檢驗(yàn)閥7阻擋，從而免于流入干燥器6中。這樣，高速流動(dòng)的致冷介質(zhì)將不會(huì)進(jìn)入干燥器6中。
此外，為使干燥劑獲得機(jī)械固定或支承，干燥器6使用了下文所述的彈簧14。反過(guò)來(lái)講，如果致冷介質(zhì)的流動(dòng)方向與彈簧14推力的方向相反，那將有可能出現(xiàn)如下情況彈簧推力因致冷介質(zhì)流動(dòng)所產(chǎn)生的力而減小，從而釋放干燥劑之間的接觸壓力。在這種情況下，干燥劑的表現(xiàn)就象是發(fā)生了不適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)或轉(zhuǎn)移。因此，檢驗(yàn)閥7的設(shè)置就是為了避免致冷介質(zhì)在反方向上流入干燥器6，致冷介質(zhì)從干燥器6相反一側(cè)流入會(huì)造成干燥劑破裂，而檢驗(yàn)閥可以使干燥劑避免這一影響。
由于指向干燥器6的通道被檢驗(yàn)閥7關(guān)閉，因此，所有的液體致冷介質(zhì)都將流入膨脹裝置4并在此獲得壓降。獲得壓降的液體致冷介質(zhì)被導(dǎo)向室內(nèi)熱交換器3，而且其中一部分會(huì)在途中進(jìn)入干燥器6中。由于干燥器6相反一側(cè)的出口部分被檢驗(yàn)閥7關(guān)閉，因此，液體致冷介質(zhì)一旦進(jìn)入干燥器6便會(huì)留在其內(nèi)部。而且，駐留的液體致冷介質(zhì)會(huì)在干燥器6內(nèi)部與干燥劑接觸，從而使其中的水分被吸收掉。有了這種功能，干燥劑的吸濕作用即使在加熱工作模式下也能夠維持住，另外，致冷介質(zhì)因留在干燥器6中而可以保持比較低的流速，因而基本上不會(huì)導(dǎo)致干燥劑的破裂、擠碎或磨損。[實(shí)施例2]圖2表示如本發(fā)明另一實(shí)施例所述含干燥器致冷循環(huán)系統(tǒng)主要部分的系統(tǒng)框圖，其中，與圖1相同的標(biāo)識(shí)符及符號(hào)表示相同的元件及/或部分。此外，盡管圖2中僅表示了旁路通道及其周圍部分，但其中未加表示的致冷循環(huán)系統(tǒng)整體與圖1所示是相同的。
圖2所示致冷循環(huán)系統(tǒng)具有如下結(jié)構(gòu)圖1中作為節(jié)流閥的膨脹裝置4被用于加熱工作模式的加熱毛細(xì)管9所代替，而且，用于流量調(diào)節(jié)的毛細(xì)管8被用于冷卻工作模式的冷卻毛細(xì)管8A所代替。冷卻毛細(xì)管8A的尺寸可以做得比較小，因此有可能將它與圖1所示流量調(diào)節(jié)毛細(xì)管做成一個(gè)整體或單個(gè)元件體，從而有助于毛細(xì)管部分的小型化設(shè)計(jì)。[實(shí)施例3]圖3也表示如本發(fā)明又一實(shí)施例所述含干燥器致冷循環(huán)系統(tǒng)主要部分的系統(tǒng)框圖，其中，與圖1相同的標(biāo)識(shí)符及符號(hào)表示相同的元件及/或部分。此外，盡管圖3中僅表示了旁路通道及其周圍部分，但其中未加表示的致冷循環(huán)系統(tǒng)整體與圖1所示是相同的。
在圖3所示致冷循環(huán)系統(tǒng)中，示于2圖的冷卻毛細(xì)管8A被冷卻及加熱毛細(xì)管11所代替，因此，加熱工作模式下的節(jié)流或阻流性能取決于冷卻及加熱毛細(xì)管11與加熱毛細(xì)管10的性能之和。
與圖2所示結(jié)構(gòu)相比，圖3所示結(jié)構(gòu)尤其在并入加熱毛細(xì)管10時(shí)可以做得更小，從而有可能進(jìn)一步縮小整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。需要指出，在圖2和圖3所示的任一種循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，幾乎所有的致冷介質(zhì)在冷卻工作模式下都流入了干燥器，從而提高了吸濕性能。不過(guò)，致冷介質(zhì)流動(dòng)對(duì)干燥劑帶來(lái)的影響同時(shí)也會(huì)增加，因而也增加了干燥劑發(fā)生破裂或磨損的可能性。因此，在將這種循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于致冷介質(zhì)流速較高的產(chǎn)品中時(shí)，必須對(duì)上述問(wèn)題加以注意。[實(shí)施例4]圖4表示一種與檢驗(yàn)閥及毛細(xì)管合為一體的干燥器結(jié)構(gòu)，它由裝在銅管12內(nèi)的干燥器部分與檢驗(yàn)閥/節(jié)流孔部分構(gòu)成，其中，干燥器部分由彈簧支承件13、彈簧14、構(gòu)成網(wǎng)狀元件的金屬?zèng)_壓件15、干燥劑16以及濾網(wǎng)17構(gòu)成，而檢驗(yàn)閥/節(jié)流孔部分則由閥座18、閥體19以及節(jié)流孔部分20構(gòu)成。
干燥器部分的結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)干燥劑16被填充在濾網(wǎng)17與金屬?zèng)_壓件15之間形成的空間內(nèi)，其中的濾網(wǎng)17具有使干燥劑16不致由此流出的適當(dāng)網(wǎng)格尺寸，而金屬?zèng)_壓件15也開(kāi)有一些孔，這些孔的直徑不至于大到使干燥劑16從中流出，同時(shí)也不至于小到阻塞致冷介質(zhì)的流動(dòng)。此外，受彈簧支承件13支承的彈簧14可以產(chǎn)生使金屬?zèng)_壓件15總是被推向干燥劑16一側(cè)的適當(dāng)推力，由此形成的結(jié)構(gòu)或裝配使得干燥劑16很難發(fā)生移動(dòng)。
對(duì)于這種由彈簧14固定干燥劑的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，最好能使致冷介質(zhì)從靠近彈簧一側(cè)的入口處流入銅管12中，這樣可以有效地發(fā)揮彈簧14對(duì)干燥劑所起到的固定作用。
檢驗(yàn)閥部分設(shè)有接在干燥器部分一側(cè)的閥座板18以及節(jié)流孔部分，閥座板18上設(shè)有向閥體19張開(kāi)的小孔，閥體19是由錐體上與干燥器部分相反一側(cè)的傾斜外表面形成的，其結(jié)構(gòu)參數(shù)按照致冷介質(zhì)的流量確定，節(jié)流孔部分20正對(duì)著上述錐體。
當(dāng)致冷介質(zhì)從干燥器部分一側(cè)流入閥體19時(shí)，閥體19被推向節(jié)流孔20。閥體19的表面上設(shè)有孔道19a，這樣可以使致冷介質(zhì)經(jīng)由孔道19a流過(guò)。致冷介質(zhì)的流量由孔道19a的結(jié)構(gòu)參數(shù)及節(jié)流孔20的阻流性能參數(shù)調(diào)節(jié)，因此，這部分的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)與毛細(xì)管(流量調(diào)節(jié)器)8類似的功能。
當(dāng)致冷介質(zhì)試圖從檢驗(yàn)閥部分一側(cè)向干燥器部分一側(cè)流動(dòng)時(shí)，閥體19將被推向閥座18。此時(shí)，開(kāi)在閥座18上的孔因?yàn)楸乳y體19小而會(huì)被關(guān)閉并且使致冷介質(zhì)停止流動(dòng)。這樣，由于干燥器部分和檢驗(yàn)閥部分的組合，圖1所示干燥器6、檢驗(yàn)閥7以及毛細(xì)管8的功能將可以由單個(gè)元件或裝置實(shí)現(xiàn)，從而可以簡(jiǎn)化致冷循環(huán)系統(tǒng)的組裝。[實(shí)施例5]此外，圖5表示如本發(fā)明再一實(shí)施例所述含干燥器致冷循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，其中，與圖1相同的標(biāo)識(shí)符及符號(hào)表示圖1中的相應(yīng)部分或元件，因此對(duì)其不加贅述。
與圖1所示實(shí)施例相反，在圖5所示致冷循環(huán)系統(tǒng)中，干燥器的進(jìn)流口設(shè)在室內(nèi)熱交換器5一側(cè)。
也就是說(shuō)，旁路通道B′以并聯(lián)于膨脹裝置4的方式設(shè)在室外熱交換器3與室內(nèi)熱交換器5之間的管道上，因此，以室外熱交換器3一側(cè)為起始端，該旁路管道上依次連接著毛細(xì)管8、檢驗(yàn)閥7及干燥器6。液體致冷介質(zhì)在加熱工作模式下通過(guò)干燥器6，而氣體致冷介質(zhì)則在冷卻工作模式留在干燥器6內(nèi)部。在這一結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成干燥器6的銅管因設(shè)有容納干燥劑的部分而采取了更大一些的體積。這樣就可以使之在加熱工作模式下充當(dāng)液體致冷介質(zhì)的儲(chǔ)罐。
對(duì)于目前的小型家用室內(nèi)空調(diào)器來(lái)說(shuō)，如果對(duì)冷卻工作模式與加熱工作模式之間的致冷介質(zhì)最優(yōu)流量加以比較，那么大多數(shù)比較結(jié)果都是前者大于后者。其原因在于，為確保滿意的汽化性能，室外熱交換器3應(yīng)大于室內(nèi)熱交換器5，這樣，致冷介質(zhì)在冷卻工作模式下作為凝結(jié)劑而留在室外熱交換器3內(nèi)的存量將大于加熱工作模式下留在室內(nèi)熱交換器5內(nèi)的存量。
以致冷功率為2.8KW的壁掛式室內(nèi)空調(diào)器為例，根據(jù)一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果，室內(nèi)熱交換器與室外熱交換器容積比約為1∶2。在這一范例中，對(duì)同一功率的冷卻工作模式比較了兩種情況下的COP(性能系數(shù))，一種情況是使用1000g的R410A致冷介質(zhì)，另一種是在第一種情況下附加50g致冷介質(zhì)，比較結(jié)果表明，附加致冷介質(zhì)可以使COP提高約1％。另一方面，對(duì)于致冷介質(zhì)在加熱工作模式下的同樣變化量來(lái)說(shuō)，其COP變化了-3％。因此，對(duì)于該范例來(lái)說(shuō)，附加50g致冷介質(zhì)可以提高冷卻工作模式下的性能，反之，對(duì)于加熱工作模式下的性能來(lái)說(shuō)，致冷介質(zhì)的量最好相對(duì)地小一些。
為獲得對(duì)冷卻和加熱同樣有效的最優(yōu)工作模式，應(yīng)該在適當(dāng)?shù)乃缴戏謩e針對(duì)冷卻和加熱調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)的量，而且，過(guò)量的致冷介質(zhì)應(yīng)被留在循環(huán)系統(tǒng)中的某一部分。在圖5所示結(jié)構(gòu)中，高密度液體致冷介質(zhì)在加熱工作模式下穿過(guò)干燥器6。于是，通過(guò)使干燥器6內(nèi)部空間大于干燥劑的容納空間(亦即擴(kuò)大圖4中的空間21)而在其中存留液體致冷介質(zhì)，致冷介質(zhì)的量就可以得到調(diào)節(jié)。
例如，在使用R410A做致冷介質(zhì)且加熱工作模式下的凝結(jié)壓力為3000kPa的情況下，如果液體致冷介質(zhì)在室內(nèi)熱交換器5出口區(qū)的溫度為30℃，那么液體致冷介質(zhì)的密度將大約為1.036g/cm3。假定致冷介質(zhì)的量在冷卻與加熱兩種工作模式之間的差額為50g，那么，儲(chǔ)罐的容積必須達(dá)到48cm3左右。對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)，為簡(jiǎn)化循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該儲(chǔ)罐與干燥器6應(yīng)該合成一體而不是分開(kāi)。
從以上根據(jù)本發(fā)明所做的完整介紹可以看出，有可能提出這樣一種配有干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)其吸濕效果更為顯著，而且可以避免因致冷介質(zhì)流動(dòng)而導(dǎo)致的干燥劑破裂或磨損。
此外，如本發(fā)明所述，通過(guò)對(duì)致冷介質(zhì)流量調(diào)節(jié)部分的整合，所形成的含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)將會(huì)具有至少相同于現(xiàn)有未整合系統(tǒng)的性能，而且該性能可以由結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
再者，如本發(fā)明所述，對(duì)于采用干燥裝置的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，通過(guò)將其用做液體致冷介質(zhì)在加熱工作模式下流動(dòng)時(shí)的致冷介質(zhì)存留罐，所形成的含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)在冷卻及加熱工作模式對(duì)致冷介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，它包括壓縮機(jī)；四通閥門，室外熱交換器；用來(lái)降低致冷介質(zhì)壓力的膨脹裝置；室內(nèi)熱交換器；以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管，其特征在于，致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)，而且冷卻油也采用水解性油，其特征還在于在構(gòu)成致冷循環(huán)系統(tǒng)的上述導(dǎo)管的某一段設(shè)有旁路通道，該通道內(nèi)以串聯(lián)方式設(shè)置了用來(lái)吸濕的干燥裝置；用來(lái)控制致冷介質(zhì)流向的控制器以及用來(lái)調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)器。
2.一種含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，它包括壓縮機(jī)；四通閥門，室外熱交換器；用來(lái)降低致冷介質(zhì)壓力的膨脹裝置；室內(nèi)熱交換器；以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管，其特征在于，致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)，而且冷卻油也采用水解性油，其特征還在于在上述室外熱交換器與上述室內(nèi)熱交換器之間的導(dǎo)管上設(shè)有與上述膨脹裝置并聯(lián)的旁路通道，該通道內(nèi)連接著用來(lái)吸濕的干燥裝置；用來(lái)控制致冷介質(zhì)流向的控制器以及用來(lái)調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)器，其連接順序以上述室外熱交換器一側(cè)為起始端，依此為上述干燥裝置，上述流向控制裝置以及上述流量調(diào)節(jié)裝置，而且上述流向調(diào)節(jié)器采取檢驗(yàn)閥的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在冷卻工作模式下使液態(tài)致冷介質(zhì)流入上述干燥裝置，而在加熱工作模式下又阻止致冷介質(zhì)流入上述旁路通道。
3.如權(quán)利要求2所述含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于上述膨脹裝置只用于加熱工作模式，而且上述旁路通道的上述流量調(diào)節(jié)器在冷卻工作模式下用于上述膨脹裝置。
4.一種含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，它包括壓縮機(jī)；四通閥門，室外熱交換器；用來(lái)降低致冷介質(zhì)壓力的膨脹裝置；室內(nèi)熱交換器；以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管，其特征在于，致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)，而且冷卻油也采用水解性油，其特征還在于上述節(jié)流閥由針對(duì)冷卻工作模式及加熱工作模式的串聯(lián)閥構(gòu)成，在上述室外熱交換器與上述室內(nèi)熱交換器之間的導(dǎo)管上設(shè)有與上述膨脹裝置并聯(lián)的旁路通道，而且上述旁路通道內(nèi)連接著用來(lái)吸溫的干燥裝置以及檢驗(yàn)閥，其連接順序以上述室外熱交換器一側(cè)為起始端，依此為上述干燥裝置和上述檢驗(yàn)閥。
5.如權(quán)利要求1，2及4所述含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于上述流向控制器與上述流量調(diào)節(jié)器中至少有一方與上述干燥裝置相接，從而形成合為一體的單個(gè)裝置。
6.如權(quán)利要求2所述含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，位于上述旁路通道內(nèi)的圓柱體導(dǎo)管中串聯(lián)著以下部分上述干燥裝置，該裝置通過(guò)彈性元件對(duì)填充在網(wǎng)狀元件之間的干燥劑加以固定；由閥座和閥體構(gòu)成的上述檢驗(yàn)閥；以及朝向上述閥體之錐形部分的節(jié)流孔。
7.一種含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)，它包括壓縮機(jī)；四通閥門，室外熱交換器；用來(lái)降低致冷介質(zhì)壓力的膨脹裝置；室內(nèi)熱交換器；以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管，其特征在于，致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì)，而且冷卻油也采用水解性油，其特征還在于在上述室外熱交換器與上述室內(nèi)熱交換器之間的導(dǎo)管上設(shè)有與上述膨脹裝置并聯(lián)的旁路通道，該通道內(nèi)連接著用來(lái)吸濕的干燥裝置；用來(lái)控制致冷介質(zhì)流向的控制器以及用來(lái)調(diào)節(jié)致冷介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)器，其連接順序以上述室外熱交換器一側(cè)為起始端，依此為上述流量調(diào)節(jié)器，上述流向控制器以及上述干燥裝置，而且液態(tài)致冷介質(zhì)在加熱工作模式下流過(guò)上述干燥裝置內(nèi)部，而氣態(tài)致冷介質(zhì)在冷卻工作模式下則留在上述干燥裝置中。
全文摘要
針對(duì)一種致冷循環(huán)系統(tǒng),尤其是散熱泵型循環(huán)系統(tǒng),本發(fā)明提出了一種含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng),該系統(tǒng)可以有效地吸收水分,同時(shí)也可以避免因致冷介質(zhì)流動(dòng)沖擊而導(dǎo)致的干燥劑破裂。為達(dá)到以上目的,這種含干燥裝置的致冷循環(huán)系統(tǒng)包括以下部分:壓縮機(jī)1;四通閥門2;室外熱交換器3;膨脹裝置4;室內(nèi)熱交換器5;以及用來(lái)連接以上各部分的導(dǎo)管A,其特征在于:致冷介質(zhì)采用HFC類致冷介質(zhì),室外熱交換器與室內(nèi)熱交換器之間的導(dǎo)管上,設(shè)有與膨脹裝置4并聯(lián)的旁路通道B。
文檔編號(hào)F25B43/00GK1178314SQ97119390
公開(kāi)日1998年4月8日 申請(qǐng)日期1997年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月2日
發(fā)明者藤林一朗, 滿田健 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所