專利名稱：制冷回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷回路。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有密封的制冷劑注料保 持區(qū)域的制冷回路。
背景技術(shù)：
制冷回路通常用在冷卻環(huán)境空氣溫度的各種裝置中。典型的制冷回路至少包括壓 縮機(jī)、冷凝器、貯存器、一系列的閥、至少一個蒸發(fā)器和循環(huán)通過該回路的系統(tǒng)注料?；芈返母鞣N部件需要定期的維護(hù)、修理和/或更換。為此，系統(tǒng)注料必須要從需要 維護(hù)的部件中移走。目前用來準(zhǔn)備回路維護(hù)的一種方法是從回路中排出所有系統(tǒng)注料。該 系統(tǒng)注料不能被再次使用，須處理掉。由于各種環(huán)境規(guī)定，與恰當(dāng)處置用過的系統(tǒng)注料有關(guān) 的成本可能很高。因此，該方法可能并不受歡迎。通常用來準(zhǔn)備回路維護(hù)的第二種方法涉及“系統(tǒng)抽空(systempumpdown)”。在系 統(tǒng)抽空中，壓縮機(jī)壓縮所有的系統(tǒng)注料，該系統(tǒng)注料然后被存儲在回路內(nèi)的指定區(qū)域中。這 樣做的有利之處是避免了移走和處置系統(tǒng)注料，從而避免了處置成本和與新系統(tǒng)注料有關(guān) 的成本。為了有效地進(jìn)行系統(tǒng)抽空，指定存儲區(qū)域必須具有存儲壓縮后的注料的足夠容 積。然而，當(dāng)在指定區(qū)域中進(jìn)行回路改造而減少存儲可用容積時，各種問題就會出現(xiàn)。例如， 在一些制冷回路中，冷凝器包括在指定存儲區(qū)域中。在冷凝器中通常使用圓管翅片冷凝器 盤管。圓管翅片冷凝器盤管具有很大的內(nèi)部容積且提供足夠的空間，使得壓縮后的系統(tǒng)注 料能夠存儲在該存儲區(qū)域中。然而，當(dāng)微通道熱交換器盤管取代圓管翅片冷凝器盤管時，存 儲容積就會減少。微通道熱交換器類型結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)高于圓管翅片冷凝器，因此只要對 于相等容量的盤管進(jìn)行該類型替代，內(nèi)部容積(存儲區(qū)域)就會減少。因而在系統(tǒng)抽空期 間會產(chǎn)生問題，因?yàn)闆]用足夠的空間來存儲壓縮后的系統(tǒng)注料。因此需要這樣的制冷回路，該制冷回路能夠補(bǔ)償在指定區(qū)域內(nèi)的改造所導(dǎo)致的在 系統(tǒng)抽空期間可用于存儲容積的減小。具體地，需要的制冷回路能夠在微通道熱交換器盤 管取代冷凝器內(nèi)的現(xiàn)有盤管時補(bǔ)償指定區(qū)域內(nèi)的存儲容積的減少。本發(fā)明提供這種回路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有密封的制冷劑注料保持區(qū)域的制冷回路。本發(fā)明的這些及其它目的和益處由具有系統(tǒng)注料和系統(tǒng)注料存儲區(qū)域的制冷回 路提供。系統(tǒng)注料區(qū)域具有冷凝器，該冷凝器具有一組微通道熱交換器盤管。冷凝器被適 當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫詫碜酝獠吭础h(huán)境空氣和空氣側(cè)熱源(如蒸發(fā)器馬達(dá)，以及壓縮機(jī)馬達(dá)，如 果其處在制冷回路內(nèi)的話)熱負(fù)荷排出。此外，冷凝器被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫越邮盏谝惑w積的 系統(tǒng)注料。壓縮機(jī)將系統(tǒng)注料從膨脹狀態(tài)壓縮到壓縮狀態(tài)。密封的制冷劑注料保持區(qū)域流 體連接至冷凝器和壓縮機(jī)。密封的制冷劑注料保持區(qū)域被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫栽谙到y(tǒng)抽空期間 存儲第二體積的系統(tǒng)注料。貯存器流體連接至密封的制冷劑注料保持區(qū)域。貯存器被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫栽谙到y(tǒng)抽空期間接收第三體積的系統(tǒng)注料。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過下面的詳細(xì)說明、附圖以及所附權(quán)利要求將會認(rèn)識和理解本 發(fā)明的上述所描述的及其它特征和益處。


圖是根據(jù)本發(fā)明的制冷回路的示例性實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其從總體上示出制冷回路10。制冷回路10有利地包括密封的制冷劑注 料保持區(qū)域，該保持區(qū)域位于冷凝器和貯存器之間，該保持區(qū)域在系統(tǒng)抽空期間能夠用于 存儲系統(tǒng)注料。制冷回路10包括壓縮機(jī)12、排氣檢修閥14、冷凝器16、貯存器18、恒溫膨脹閥20、 密封的制冷劑注料保持區(qū)域22、蒸發(fā)器30、高壓側(cè)檢修閥28和系統(tǒng)注料32。此外，制冷回 路10具有系統(tǒng)注料流動方向26。本發(fā)明設(shè)想壓縮機(jī)12可以是允許制冷回路10如本文預(yù)期的那樣操作的任何已 知類型。例如，在一個實(shí)施例中，當(dāng)制冷回路10用于運(yùn)輸制冷系統(tǒng)時，可以使用由Scroll Technologies制造的渦旋壓縮機(jī)RS105。排氣檢修閥14流體連接至壓縮機(jī)12，且在系統(tǒng)注料流動方向26中位于上游。排 氣檢修閥14能夠是任何合適的已知類型，使得制冷回路10能夠如本文預(yù)期的那樣工作。例 如，在一個實(shí)施例中，排氣檢修閥14可以選自包括球閥和壓縮機(jī)檢修閥的組。冷凝器16在系統(tǒng)注料流動方向26中位于排氣檢修閥14的上游。本文設(shè)想冷凝 器16能夠是足以使得冷凝器適合于制冷回路10的功能的任何已知類型。例如，當(dāng)制冷回 路10用于運(yùn)輸制冷系統(tǒng)時，可以使用由Carrier International Sdn Bhd(CISB)提供的7 毫米圓管&翅片冷凝器。此外，冷凝器16包括一系列盤管24。系統(tǒng)注料流動通過系列盤管 24且由經(jīng)過盤管的空氣流冷卻。本發(fā)明設(shè)想系列盤管24可以是適于實(shí)現(xiàn)制冷回路10性能 的任何類型。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，系列盤管24是微通道熱交換器盤管。密封的制冷劑注料保持區(qū)域22流體連接至冷凝器16和貯存器18。在優(yōu)選實(shí)施 例中，密封的制冷劑注料保持區(qū)域22是管道。該管道可以由金屬、塑料、塑料復(fù)合物及它們 的任何組合制成。此外，密封的制冷劑注料保持區(qū)域22的直徑在5/8英寸至2英寸的范圍 內(nèi)，優(yōu)選為174”，和它們之間的任何子范圍。此外，密封的制冷劑注料保持區(qū)域22的長度 在6英寸至60英寸的范圍內(nèi)，優(yōu)選為36英寸，并且在從冷凝器16至貯存器18的向下斜度 上成角度。在一個實(shí)施例中，向下斜度的最小值為至少2度。如果達(dá)不到該最小角度，那么 恒溫膨脹閥20可能會缺乏制冷劑。在本發(fā)明另一個實(shí)施例中，密封的制冷劑注料保持區(qū)域 22包括至少一個或更多適配件，這些適配件將密封的制冷劑注料保持區(qū)域22配至現(xiàn)有管 道系統(tǒng)。貯存器18流體連接至密封的制冷劑注料保持區(qū)域22。本文設(shè)想貯存器18可以是 具有允許制冷回路10操作的屬性的任何已知類型。例如，當(dāng)制冷回路10用于制冷運(yùn)輸系 統(tǒng)時，可以使用由Spinco Metal ProductsInc.制造的3英寸直徑全銅壓力容器。在本發(fā) 明的一個實(shí)施例中，高壓側(cè)檢修閥28可以位于貯存器18的下游。高壓側(cè)檢修閥28可以是
4適合用于制冷回路10的任何已知閥。恒溫膨脹閥20位于貯存器18的上游。恒溫膨脹閥20可以是適合用于制冷回路 10的本領(lǐng)域已知的任何閥。例如，恒溫膨脹閥20可以是由Danfoss Refrigeration and Air Conditioning制造的外平衡膨脹閥。系統(tǒng)注料32是適合制冷回路10的操作的任何已知類型。例如，在本發(fā)明的一個 實(shí)施例中，系統(tǒng)注料32是由Dupont制造的HFC_134a。在使用期間，制冷回路10以已知方式操作。例如，壓縮機(jī)12接收信號且開始壓縮 系統(tǒng)注料32。系統(tǒng)注料32隨后流過冷凝器26中的盤管組24。冷凝器16包括風(fēng)扇，風(fēng)扇 將空氣流吹過盤管組24，從而冷卻從盤管組中流過的系統(tǒng)注料32。系統(tǒng)注料32然后流過 貯存器18，且在注料流動方向26上向上游流動，直至到達(dá)恒溫膨脹閥20。當(dāng)恒溫膨脹閥20 閉合時，冷卻和壓縮后的系統(tǒng)注料32將聚集，直到恒溫膨脹閥20開啟。當(dāng)恒溫膨脹閥20 開啟時，壓縮后的系統(tǒng)注料32膨脹且流過蒸發(fā)器30，熱在蒸發(fā)器30中得到交換。系統(tǒng)注料 32然后流向壓縮機(jī)12，并聚集在壓縮機(jī)12中。當(dāng)壓縮機(jī)12接收到信號時，制冷回路10再 次起動。在系統(tǒng)抽空期間，高壓側(cè)檢修閥28關(guān)閉。壓縮機(jī)12然后接收到信號就會起動。壓 縮機(jī)12然后壓縮基本所有的系統(tǒng)注料32。在一個實(shí)施例中，在系統(tǒng)注料32已經(jīng)被壓縮之 后，關(guān)閉排氣檢修閥14，處于壓縮狀態(tài)的系統(tǒng)注料32則容納在排氣檢修閥14和高壓側(cè)檢修 閥28之間。然后，可以對蒸發(fā)器30、恒溫膨脹閥20、壓縮機(jī)12和它們之間的任何回路部件 進(jìn)行檢修。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，制冷回路10具有冷凝器16，冷凝器16具有盤管組24， 在該冷凝器中微通道熱交換器盤管已經(jīng)替代現(xiàn)有圓管翅片冷凝器盤管。由于微通道熱交換 器盤管具有的在系統(tǒng)抽空期間存儲壓縮系統(tǒng)注料32的存儲容積比圓管翅片冷凝器盤管的 小，因此，密封的制冷劑注料保持區(qū)域22已經(jīng)設(shè)計(jì)的尺寸考慮了盤管組24存儲容積的減 少。通過提供具有放大尺寸174”X36”的制冷劑注料保持區(qū)域22，能夠存儲附加體積的壓 縮系統(tǒng)注料32。增加密封的制冷劑注料保持區(qū)域22的尺寸直覺上與制冷行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐相反。 當(dāng)前，制冷回路的制造商設(shè)計(jì)回路使得貯存器18總是裝有系統(tǒng)注料32。為了使貯存器可操 作，貯存器18中必須總是有系統(tǒng)注料32。因而，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，制冷回路10應(yīng)設(shè)計(jì)成具有 較大的貯存器，其具有附加的容積來存儲壓縮系統(tǒng)注料32。然而，這可能是有問題的，因?yàn)榕c使用較大貯存器有關(guān)的費(fèi)用增加。貯存器不僅更 昂貴，而且還增加工程技術(shù)和設(shè)計(jì)費(fèi)用。此外，具有足夠大尺寸的接收器可能需要按ASME 壓力容器來處理。因此，接收器將遭受各種規(guī)定限制，也導(dǎo)致增加的費(fèi)用。雖然直覺上與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐相反，但是如本發(fā)明設(shè)想的那樣，增加制冷回路10中密封 的制冷劑注料保持區(qū)域22的尺寸允許在系統(tǒng)抽空期間存儲壓縮系統(tǒng)注料32。此外，通過設(shè) 計(jì)具有朝貯存器18的向下斜度的密封制冷劑注料保持區(qū)域22，這確保貯存器總是具有系 統(tǒng)注料，從而使得制冷回路是可操作的。還應(yīng)當(dāng)注意的是，“第一”、“第二”、“第三”、“上部”、“下部”等在本文中可用于修飾 各種零部件。除非明確聲明，這種修飾不意味著所修飾元件的空間、順序或等級次序。雖然已經(jīng)參考一個或更多示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以作出各個改變以及用等同物替代它的零 部件。此外，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對本發(fā)明的教導(dǎo)作出許多調(diào)整以適合特 定情況或材料。因而，本發(fā)明并不限于作為預(yù)期最佳實(shí)施方式所公開的特定實(shí)施例，相反本 發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種制冷回路，其具有系統(tǒng)注料和系統(tǒng)注料存儲區(qū)域，所述系統(tǒng)注料區(qū)域包括冷凝器，其具有一組微通道熱交換器盤管，所述冷凝器被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫越邮盏谝惑w積的所述系統(tǒng)注料；壓縮機(jī)，用于將系統(tǒng)注料從膨脹狀態(tài)壓縮到壓縮狀態(tài)；密封的制冷劑注料保持區(qū)域，其流體連接至所述冷凝器和所述壓縮機(jī)，所述密封的制冷劑注料保持區(qū)域被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫栽谙到y(tǒng)抽空期間存儲第二體積的所述系統(tǒng)注料；和貯存器，其流體連接至所述密封的制冷劑注料保持區(qū)域，所述貯存器被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫栽谙到y(tǒng)抽空期間接收第三體積的所述系統(tǒng)注料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，其中所述密封的制冷劑注料保持區(qū)域是管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷回路，其中所述管道選自包括金屬、塑料、塑料復(fù)合物 及它們的任何組合的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，其中所述密封的制冷劑注料保持區(qū)域具有的直 徑在5/8英寸和2英寸之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，其中所述密封的制冷劑注料保持區(qū)域具有的長 度在6英寸到60英寸的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，還包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器流體連接至所述冷凝 器，在所述系統(tǒng)注料和環(huán)境空氣之間發(fā)生熱傳遞。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷回路，還包括流體連接至所述蒸發(fā)器的恒溫膨脹閥，所 述恒溫膨脹閥調(diào)節(jié)通過所述制冷回路的系統(tǒng)注料的流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，還包括高壓側(cè)檢修閥，所述高壓側(cè)檢修閥位于所 述貯存器的上游且流體連接至所述貯存器，所述高壓側(cè)檢修閥用于調(diào)節(jié)通過所述制冷回路 的系統(tǒng)注料的流量。
全文摘要
一種制冷回路，其具有系統(tǒng)注料和系統(tǒng)注料存儲區(qū)域。系統(tǒng)注料區(qū)域具有冷凝器，冷凝器具有一組微通道熱交換器盤管。冷凝器被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫越邮盏谝惑w積的系統(tǒng)注料。壓縮機(jī)用于將系統(tǒng)注料從膨脹狀態(tài)壓縮到壓縮狀態(tài)。密封的制冷劑注料保持區(qū)域流體連接至冷凝器和壓縮機(jī)。密封的制冷劑注料保持區(qū)域被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫栽谙到y(tǒng)抽空期間存儲第二體積的系統(tǒng)注料。貯存器流體連接至密封的制冷劑注料保持區(qū)域。貯存器被適當(dāng)?shù)囟ǔ叽缫栽谙到y(tǒng)抽空期間接收第三體積的所述系統(tǒng)注料。
文檔編號F25B45/00GK101883959SQ200680056542
公開日2010年11月10日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者J·斯卡塞拉, W·J·赫夫龍 申請人:開利公司