专利名称：制冷循环及用于检测其接收器容量的方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷循环及用于检测制冷循环的接收器(receiver)容量的方法。
现有的制冷循环包括一适合于压缩制冷剂的制冷剂压缩机；一制冷剂冷凝器，其具有用于冷凝从制冷剂压缩机流入的制冷剂的多个冷凝管部分和用于混合从所述多个冷凝管部分流入的冷凝剂的制冷剂混合部分；一接收器，该接收器将从制冷剂冷凝器的制冷剂混合部分中流入的制冷剂分成气相和液相制冷剂，并仅使液态制冷剂流动；一过冷却装置，该装置设有一用于分配从接收器流入的制冷剂的制冷剂分配部分和一用于将从所述制冷剂分配部分分配来的制冷剂进行过冷却的过冷却管部分；一可视玻璃，其适用于观察从过冷却装置流入的制冷剂的状态；一膨胀阀，其用于使从可视玻璃流入的制冷剂膨胀；以及一制冷剂蒸发器，其适用于使从所述膨胀阀流入的制冷剂蒸发。如果所述流体接收器的所需容量由VR表示，那么，制冷剂冷凝器的容量与过冷却装置的容量的总和由VCOND表示，制冷剂蒸发器的容量由VEVA表示，过冷却管部分的容量由VSC表示，制冷剂混合部分的容量和制冷剂分配部分的容量的总和由Vh表示，则满足下文所示关系式；V1＝1.52×10-3·VCOND(CC)+34.3×10-3·VEVA(CC)V2＝170(CC)V3＝0.65×(Vh+VSC)(CC)
VR≥0.8×(V1+V2-V3)(CC)VR≤0.8×(V1+V2-V3)(CC)。
上述制冷循环能够提供相对较小尺寸的接收器，并防止制冷剂冷凝器的中心区(core)的有效热交换区域被降低。
然而,制冷循环的组成部分根据车辆的类型具有不同的规格(specification)，并且冷却负荷的变化基本上是不规则的，从而难于测量制冷循环的总容量。因此，传统制冷循环中的上述关系式不容易被实际应用。
在钎焊(brazing)过程中，除此之外，由于接收器的容量的变化所导致的热容量的变化，与接收器一体的制冷剂冷凝器在钎焊炉(brazingfurnace)中被不均匀地加热，这就导致了钎焊缺陷，将造成次品数量的增加。
为了避免钎焊缺陷，接收器被设计成具有相对较小的容量，但这并没有考虑到在钎焊炉中的局部温差仍然存在。此外，制冷剂冷凝器和接收器之间的相互关系根本没有被考虑，并且当接收器存储的制冷剂的量减少时，由于冷却负荷的变化，制冷剂供给不能被稳定地进行。这就必然导致制冷循环的效率被大大降低。
本发明的一个目的是提供一种制冷循环，该制冷循环具有一压缩机、一冷凝器、一接收器、一膨胀阀和一蒸发器，其中，获得冷凝器的容量和接收器的容量之间的相互关系，并且借助这种关系式，可容易地获得接收器的容量。
本发明的另一目的是提供一种用于确定制冷循环中的接收器容量的方法，所述制冷循环具有一压缩机、一冷凝器、该接收器、一膨胀阀和一蒸发器，其中利用冷凝器的容量可容易地获得接收器的容量。
本发明的另外的优点、目的和特征将部分地在下文的说明书中举出，并部分根据地对下文的考察对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见或者从本发明的实践中获得。本发明的所述目的和其它优点可通过说明书及其权利要求和附图中特别指出的结构而实现和获得。
根据本发明的一方面，提供一种制冷循环，该制冷循环具有一压缩机、一冷凝器、一接收器、一膨胀阀和一蒸发器，其中，如果冷凝器的容量由CVT表示，并且接收器的容量由RV表示，则满足关系式29.71×ln(CVT)+35≤RV≤41.103×ln(CVT)+74.3。
根据本发明的另一方面，提供一种用于确定制冷循环中的接收器的容量的方法，所述制冷循环具有一压缩机、一冷凝器、一接收器、一膨胀阀和一蒸发器，其中如果冷凝器的容量由CVT表示，且接收器的容量由RV表示，则满足关系式29.71×ln(CVT)+35≤RV≤41.103×ln(CVT)+74.3。
可以理解，上文对于本发明的总的说明和下文对于本发明的详细说明是示范和说明性的，并且是为了为如权利要求对本发明的描述提供进一步说明。
图5参照冷凝器的总容量变化，示出了接收器的容量值的理想范围；图6示出了在冷凝器与接收器一体的情况下，根据冷凝器的总容量CVT的变化确定的容量RV被应用于接收器和根据冷却系统的总容量的变化确定的容量被应用于接收器被分别采用的结果与接收器的理想容量之间的关系。
如
图1所示，按照本发明的汽车空调装置的制冷循环100包括一压缩机200、一冷凝器300、一接收器400、一膨胀阀500以及一蒸发器600。
在所述制冷循环100中，制冷剂在压缩机200中被压缩，并在高温和高压下被输送到冷凝器300。
之后，所述制冷剂被冷凝为液相，并通过接收器400和膨胀阀500。在通过过程中，制冷剂变为低温和低压，并流入蒸发器600中。然后，所述制冷剂与周围空气进行热交换，被输送到压缩机200，并在制冷循环中进行循环。
如图2所示，所述制冷循环100的冷凝器300包括一中心区303，该中心区具有许多彼此平行布置的管道301和许多交替地插在相邻管道301之间的散热片(fins)302。
所述若干管道301在其一端连接一第一集管(header)310，且在其另一端连接一第二集管(header)311。
所述冷凝器300还包括设置于其最外部的一对侧板320和321。
每个集管310和311两端均由盖330和331封闭。
所述第一集管310在其上部连接一入口管(inlet pipe)340，且在其下部连接一出口管(outlet pipe)341。与图2不同，所述出口管341可以被连接到所述第二集管311。流入/出口管的这种定位可以由与所形成的通路数量的关系来确定。
第一和第二集管310和311均设有隔板(baffle)350，以限定若干制冷剂流动通路，每个流动通路由若干管道301限定。
被引入具有上述结构的冷凝器300中的冷凝剂被冷凝成液相，并经一连接到出口管341的导管342朝着外部接收器400输送，然后被存储于其中。
在接收器400中保持确定的制冷剂容量，以便按照热负荷的变化处理循环流动的制冷剂的量的快速变化。
所述接收器400通常具有在其内部的干燥剂(在图2中未示出)，用于从制冷剂中去除水分，并具有一下盖(在图2中也未示出)，用于打开和关闭接收器下部。
在常规的制冷剂系统中，冷凝器300和接收器400分开设置。
然后，应用本发明原理的冷凝器的另一实施例被示出。如图3所示，接收器400可以被设置在第一和第二集管310和311其中之一上，在附图中，接收器400被设置在第二集管311上。当经入口管340被引入冷凝器300中的气态制冷剂流经冷凝器300中的制冷剂通路时，制冷剂的第一次气相和液相分离发生在第一集管310和第二集管311中。制冷剂经设置在第二集管311和接收器400之间的流通通道(communication passageways)360、361和362被引入接收器400中，其中制冷剂的第二次气相和液相分离发生在该接收器400中。在本实施例中，采用与接收器一体的冷凝器，这样，从冷凝器300流出的制冷剂被保持在液相。
这样，所述接收器400还具有在其内部的干燥剂410，用于从制冷剂中去除水分，并具有一下盖420，用于打开和关闭该接收器的下部。
此外，应用本发明原理的冷凝器的又一实施例被示出。如图4所示，第一和第二集管310和311彼此平行地朝上和朝下地设置，且许多管道301被垂直设置于所述第一和第二集管310和311之间，这样，制冷剂垂直流动到接收器400。这被称为‘向下流动型’。
如上文所述，本发明旨在提供一种制冷循环，该制冷循环具有一压缩机、一冷凝器、一接收器、一膨胀阀和一蒸发器，其中获得冷凝器容量与接收器容量的相互关系，并且根据这种关系，接收器的容量可以被容易地得到。
更加具体地说，本发明提供一种制冷循环，该制冷循环具有压缩机200、冷凝器300、接收器400、膨胀阀500和蒸发器600，上述器件经由制冷剂管道顺序连接，从而使制冷剂在其间流动，其中如果冷凝器300的容量由CVT表示，接收器400的容量由RV表示，则满足如下第一关系式。
29.71×ln(CVT)+35≤RV≤41.103×ln(CVT)+74.3本发明人发现，如果满足所述第一关系式，制冷循环以一种更加稳定的方式实施制冷剂的供给，以应对冷却负荷的变化，从而完全防止制冷循环的效率大大地降低。经试验获得的接收器的理想容量RV满足如下所述的第二关系式。
220cc≤RV≤350cc而且，本发明人发现，在接收器400具有干燥剂410和下盖420的情况下，接收器400的内部空间的容量RIV满足如下所述的第三关系式。
29.71×ln(CVT)-15≤RIV≤41.103×ln(CVT)+24.268本发明人发现如果满足第三关系式，所述制冷循环以一种更加稳定的方式实施制冷剂的供给，以应对冷却负荷的变化，从而完全防止制冷循环的效率大大地降低。经试验获得的接收器的内部空间的理想容量RIV满足如下所述的第四关系式。
150cc≤RIV≤250cc按照本发明，在另一方面，提供一种用于确定制冷循环中的接收器的容量的方法，所述制冷循环具有压缩机200、冷凝器300、接收器400、膨胀阀500和蒸发器600，上述器件经由制冷剂管道顺序连接，从而使制冷剂在其间流动，其中，如果冷凝器300的容量由CVT表示，接收器400的容量由RV表示，则应满足如下所述的第五关系式。
29.71×ln(CVT)+35≤RV≤41.103×ln(CVT)+74.3此外，如果第五关系式被满足，经试验获得的接收器的容量RV满足如下所述的第六关系式。
220cc≤RV≤350cc图5示出了冷凝器300的总容量CVT和接收器400的容量RV之间的关系。
线A示出了相对于冷凝器300的总容量CVT变化的接收器400的容量RV的最大值的变化，相反，线B示出了相对于冷凝器300的总容量CVT变化的接收器400的容量RV的最小值的变化。
这就是说，参照冷凝器300的总容量CVT，根据本发明的接收器400的容量RV被确定在线A和线B之间的范围内。
图6示出了在冷凝器与接收器一体的情况下，根据冷凝器的总容量CVT的变化确定的容量RV被应用于接收器和根据冷却系统的总容量的变化确定的容量被应用于接收器被分别采用的结果与接收器的理想容量之间的关系。
从图中可以理解，其容量RV根据冷凝器的总容量CVT的变化被确定的接收器400处于邻近接收器理想容量的范围内，并与根据冷却系统的总的变化而确定的接收器的容量的方式相同。
因此，如上文清楚地论述，接收器400的容量RV可仅根据冷凝器300的总容量CVT的变化来确定，而不根据冷却系统的总容量的变化来确定，这就确保了制冷剂的供给根据冷却负荷的变化而稳定地进行。从而不会降低制冷循环的效率。
按照本发明，接收器400的容量RV可根据冷凝器的总容量的变化被确定，这就使其完全能够应对冷却负荷的变化。
当所述用于按照本发明的确定接收器的容量的方法应用于与接收器一体的冷凝器中时，在没有钎焊缺陷的情况下能够获得理想容量，这就意味着接收器400的理想容量能够被容易地被确定。
当与具有由本发明所述方法确定的容量的接收器一体的冷凝器被钎焊时，可以理解，由于钎焊缺陷导致的产生次品的可能性被降低，这就使冷凝器的生产率提高，并使生产成本大大降低。
前述实施例仅仅是作为例证用的，并不被认为是限制本发明的。这种教导可被容易地应用于其它类型的设备。本发明的说明书是举例说明的，并不限制权利要求的范围。对本领域普通技术人员而言，各种替换、改进和变化方案是显而易见的。
权利要求
1.一种制冷循环，包括一压缩机(200)、一冷凝器(300)、一接收器(400)、一膨胀阀(500)和一蒸发器(600)，其特征在于，若所述冷凝器(300)的容量由CVT表示，且所述接收器(400)的容量由RV表示，则满足关系式29.71×ln(CVT)+35≤RV≤41.103×ln(CVT)+74.3
2.如权利要求1所述的制冷循环，其特征在于，所述接收器(400)的容量RV满足关系式220cc≤RV≤350cc。
3.如权利要求1所述的制冷循环，其特征在于，在所述接收器(400)还具有干燥剂(410)和下盖(420)的情况下，所述接收器(400)的内部空间的容量RIV满足关系式29.71×ln(CVT)-15≤RIV≤41.103×ln(CVT)+24.268。
4.如权利要求3所述的制冷循环，其特征在于，所述接收器(400)的内部空间的容量RIV满足关系式150cc≤RIV≤250cc。
5.如权利要求1所述的制冷循环，其特征在于，所述冷凝器(300)包括第一集管(310)和第二集管(311)；多个管道(301)，每条管道在其相对两端分别与所述第一集管(310)和第二集管(311)相连；多个插设在相邻管道(301)之间的散热片(302)；以及入口管(340)和出口管(341)，其与所述第一集管(310)和第二集管(311)其中之一相连。
6.如权利要求1所述的制冷循环，其特征在于，所述冷凝器(300)包括彼此平行地朝上朝下地设置的第一集管(310)和第二集管(311)；多个管道(301)，每条管道在其相对两端分别与所述第一集管(310)和第二集管(311)相连；多个插设在相邻管道(301)之间的散热片(302)；以及入口管(340)和出口管(341)，其与所述第一集管(310)和第二集管(311)其中之一相连。
7.如权利要求1所述的制冷循环，其特征在于，所述冷凝器(300)与所述接收器(400)一体形成。
8.一种用于确定制冷循环中的接收器容量的方法，所述制冷循环具有一压缩机(200)、一冷凝器(300)、一接收器(400)、一膨胀阀(500)和一蒸发器(600)，其特征在于，若所述冷凝器(300)的容量由CVT表示，且所述接收器(400)的容量由RV表示，则满足关系式29.71×ln(CVT)+35≤RV≤41.103×ln(CVT)+74.3。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收器(400)的容量RV满足关系式220cc≤RV≤350cc。
全文摘要
本发明公开了一种制冷循环和一种用于确定制冷循环中的接收器的容量的方法。按照本发明，可根据冷凝器的通路的变化确定接收器的容量，这样就使其具有完全应对冷却负荷的变化的能力。当按照本发明的用于确定接收器容量的方法被应用于与接收器一体的冷凝器中时，可以获得不会发生钎焊缺陷的理想容量，这意味着可容易地确定接收器的理想容量。
文档编号B60H1/32GK1430031SQ02158670
公开日2003年7月16日 申请日期2002年12月19日 优先权日2001年12月19日
发明者吴光宪, 李相沃, 閔殷基, 安黄载 申请人:汉拏空调株式会社