專利名稱：制冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有制冷劑回路的制冷設(shè)備，該制冷劑回路具有多個(gè)蒸發(fā)段和分
配制冷劑的分配器，其中，分配器具有外殼并且對于每個(gè)蒸發(fā)段都具有可控閥門。
背景技術(shù)：
這種制冷設(shè)備例如由DE 195 47 744 Al有所公開。這種制冷設(shè)備具有單個(gè)的壓縮 機(jī)和單個(gè)的冷凝器，但具有兩個(gè)彼此分開構(gòu)成的蒸發(fā)器。由壓縮機(jī)輸送的制冷劑流在冷凝 器后和膨脹閥前利用3/2換向閥分成兩個(gè)支流，其中，3/2換向閥的位置由控制單元控制。 采用這種構(gòu)成很難供給兩個(gè)以上的蒸發(fā)段。 US 5 832 744公開了另一種制冷設(shè)備，其中分配器在制冷劑入口和多個(gè)制冷劑出 口之間具有閥門，閥門后置旋轉(zhuǎn)的渦輪液流盤。渦輪液流盤負(fù)責(zé)將制冷劑均勻地分配在所 有蒸發(fā)器上。這種構(gòu)成雖然理論上保證將制冷劑均勻地分配到單個(gè)蒸發(fā)器上，但例如制造 時(shí)尺寸上出現(xiàn)很小的差別，就會(huì)使制冷劑不均勻地分配到單個(gè)蒸發(fā)器上。此外，在這種分配 器上需要單個(gè)蒸發(fā)器完全具有相同的理論負(fù)荷還有相同的流動(dòng)阻力。如果不是這種情況， 那么會(huì)出現(xiàn)一個(gè)蒸發(fā)器獲得過多制冷劑的情況，從而制冷劑在其經(jīng)過蒸發(fā)器之前沒有完全 蒸發(fā)。與同一分配器連接的另一蒸發(fā)器獲得過少的制冷劑，從而該蒸發(fā)器不能產(chǎn)生所要求 的制冷功率。蒸發(fā)器的過量供給或供給不足，主要對設(shè)置在蒸發(fā)器上或者制冷設(shè)備其他部 位上的溫度傳感器控制膨脹閥造成困難。膨脹閥在不利的情況下會(huì)進(jìn)行固有振動(dòng)，這樣使 制冷設(shè)備的產(chǎn)量和效益進(jìn)一步變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，利用簡單手段達(dá)到制冷設(shè)備所要求的運(yùn)行。 該目的在一種開頭所述類型的制冷設(shè)備方面由此得以實(shí)現(xiàn)，即分配器具有控制閥
門的磁裝置。 如果下面談到"制冷設(shè)備"，那么該概念應(yīng)廣泛理解。它特別是包括冷卻系統(tǒng)、冷凍 系統(tǒng)、空調(diào)設(shè)備和熱力泵，也就是在其中循環(huán)制冷劑的所有設(shè)備。概念"制冷設(shè)備"僅用于 簡化。蒸發(fā)段設(shè)置在不同的蒸發(fā)器內(nèi)。本發(fā)明出于簡化的原因結(jié)合多個(gè)蒸發(fā)器進(jìn)行說明。 但本發(fā)明也可以在一個(gè)蒸發(fā)器具有多個(gè)單個(gè)或者成組控制的蒸發(fā)段情況下使用。
如果分配器對于每個(gè)蒸發(fā)段都具有可控閥門，那么它可以單獨(dú)控制蒸發(fā)器的供 給，也就是說，然后可以向每個(gè)蒸發(fā)器輸送其所需用量的制冷劑，無需再顧忌蒸發(fā)器均相同 的流動(dòng)阻力。蒸發(fā)器必須輸出不同的制冷功率也并不重要。需要更大制冷功率的蒸發(fā)器相 應(yīng)獲得比產(chǎn)生低制冷功率的蒸發(fā)器更多的制冷劑。閥門的控制按照簡單方式通過具有至少 一個(gè)磁體的磁裝置進(jìn)行。在磁體處于閥門附近并激活的情況下，磁體向閥門或者其部件施 加磁力。相反，如果磁體遠(yuǎn)離閥門或者未激活的話，例如斷開電磁體，那么它向該閥門或者 其部件不再施加力。因此通過控制磁體的位置和/或功能，可以使確定的閥門打開，但其他 閥門保持關(guān)閉。
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磁裝置優(yōu)選具有攜帶至少一個(gè)磁體的轉(zhuǎn)子。因?yàn)榇朋w在轉(zhuǎn)子上，所以它通過轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從一個(gè)閥門向另一個(gè)閥門移動(dòng)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以通過控制裝置控制?？刂?裝置因此最終負(fù)責(zé)將制冷劑分配到單個(gè)蒸發(fā)器上。 此外有利的是，磁裝置具有至少一個(gè)構(gòu)造成電磁體的磁體。在這種情況下可以接 通和斷開磁體。 磁體優(yōu)選穿過外殼的封閉壁體作用。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，為操作閥門無需例如頂桿 或者這類部必須穿過的開口。如果不存在相應(yīng)的開口，也不會(huì)出現(xiàn)可能不密封的問題。這 種結(jié)構(gòu)的唯一前提是，壁體不妨礙磁體的作用。磁場例如可以幾乎無干擾地穿過塑料。相 同情況適用于許多非磁性的金屬。 磁體優(yōu)選在環(huán)繞的槽內(nèi)導(dǎo)引。環(huán)繞的槽因此確定磁體可以運(yùn)動(dòng)的圓形軌跡。因此 足以使磁體在周向上固定在轉(zhuǎn)子上。環(huán)繞的槽使磁體徑向上分別正確匹配于閥門。
閥門優(yōu)選構(gòu)造為預(yù)控閥。磁體可以產(chǎn)生的力此外取決于磁體的尺寸。磁體的尺寸 又由分配器的尺寸確定。 一般情況下，人們不希望分配器過大。與此相應(yīng)也限制磁體可以 施加的力。如果使用預(yù)控閥，那么磁體僅需作用于輔助閥芯，然后使用輔助能量，例如制冷 劑的壓力來操作主閥芯。 在這種情況下，優(yōu)選閥門具有可通過磁體移動(dòng)的輔助閥芯和可通過制冷劑移動(dòng)的 主閥芯，該主閥芯與主閥座共同作用并利用其遠(yuǎn)離主閥座的側(cè)面界定壓力室，其中，輔助閥 芯將從壓力室到與蒸發(fā)段連接的排出口的通道釋放或者阻斷。如果輔助閥芯被磁體移動(dòng)， 那么釋放所述通道，從而壓力室內(nèi)的壓力下降。下降的壓力然后可以用于將主閥芯從主閥 座上抬起。主閥芯然后持續(xù)保持一定時(shí)間從閥座上抬起，直至輔助閥芯重新阻斷所述通道。 然后壓力室內(nèi)的壓力重新建立，直至使主閥芯返回運(yùn)動(dòng)到主閥座上。輔助閥芯在磁體轉(zhuǎn)過 的情況下阻斷所述通道，從而磁體不再影響相應(yīng)的輔助閥芯。 優(yōu)選平行于主閥芯從分配器的入口向壓力室延伸有節(jié)流路徑。通過節(jié)流路徑，制 冷劑然后可以從入口進(jìn)入壓力室內(nèi)。然后在壓力室內(nèi)生成的壓力負(fù)責(zé)使主閥芯在輔助閥芯 尚未釋放所述通道期間貼靠在主閥座上。只有在輔助閥芯釋放所述通道的情況下，壓力室 內(nèi)的壓力才下降到主閥芯可以打開的程度。通過節(jié)流路徑因此可以補(bǔ)充不夠的制冷劑，以 便在釋放所述通道的情況下，產(chǎn)生關(guān)閉閥門所需的壓力。 所述節(jié)流路徑優(yōu)選在主閥芯與用于主閥芯的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)之間延伸。因此不僅可以利 用在主閥芯上的壓差將主閥芯從主閥座上抬起，而且還可以充分利用制冷劑通過節(jié)流路徑 的流動(dòng)。制冷劑然后在主閥芯上產(chǎn)生一種"摩擦"，從而在制冷劑在主閥芯上的壓力作用面 僅靠壓差而不能使主閥芯移動(dòng)的情況下，主閥芯也可以從主閥座上抬起。節(jié)流路徑在這種 情況下可以簡單地由此形成，即主閥芯與所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)之間存在小的間隙。當(dāng)然，也可以在 主閥芯的圓周壁上或者所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)相應(yīng)的槽，以形成節(jié)流路 徑。 優(yōu)選在節(jié)流路徑上的第一壓力降大于壓力室與排出口之間的第二壓力降。通過這
種方案，確保主閥芯可靠打開且只要輔助閥芯釋放所述通道，就保持打開。因此，只要輔助 閥芯不阻斷所述通道，就沒有足夠的制冷劑流入壓力室內(nèi)使主閥芯與主閥座重新貼靠。 輔助閥芯優(yōu)選與封閉彈簧結(jié)合。封閉彈簧無需產(chǎn)生太大的力。它僅需能夠使輔助 閥芯與輔助閥座產(chǎn)生貼靠。如果分配器這樣安裝，使輔助閥芯在重力的作用下與輔助閥座貼靠，那么封閉彈簧可以取消。但使用封閉彈簧的優(yōu)點(diǎn)是，安裝位置可以盡可能地自由選 擇。 磁裝置優(yōu)選具有可控的磁體，利用其可以同時(shí)控制多個(gè)閥門?？煽氐拇朋w例如可 以作為電磁體，也就是電磁線圈構(gòu)成，其可以提供電流以激活磁體。如果切斷電流，那么磁 體不再作用。如果將磁體這樣設(shè)置，使其可以同時(shí)控制分配器的多個(gè)或者甚至所有閥門，那 么在啟動(dòng)制冷設(shè)備時(shí)可以打開所有閥門，以迅速降低制冷設(shè)備內(nèi)的溫度。在適當(dāng)充注蒸發(fā) 段后，斷開可控的磁體并例如利用轉(zhuǎn)子進(jìn)行繼續(xù)控制。 優(yōu)選的還有為每個(gè)閥門分配有自身的可控的磁體。這種磁體也可以構(gòu)造成電磁 體。這種構(gòu)成的優(yōu)點(diǎn)是，閥門可以彼此獨(dú)立進(jìn)行控制，亦即也可以或多或少任意的順序。在 這里，所有閥門在制冷設(shè)備啟動(dòng)時(shí)也可以同時(shí)打開。


下面借助附圖中的優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。其中 圖1示出具有多個(gè)蒸發(fā)器的制冷設(shè)備的示意圖； 圖2示出分配器的側(cè)視圖； 圖3示出圖2的剖面III-III ; 圖4示出插入組件的側(cè)視圖； 圖5示出插入組件的透視圖； 圖6示出圖4的VI-VI剖面。
具體實(shí)施例方式
圖1示出制冷設(shè)備1的示意圖，其中壓縮機(jī)2 、冷凝器3 、收集器4、分配器5和具有
多個(gè)平行設(shè)置的蒸發(fā)器7a-7d的蒸發(fā)器裝置6連接在一個(gè)回路內(nèi)。蒸發(fā)器裝置6也可以具 有一個(gè)單個(gè)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器具有多個(gè)單獨(dú)或者分組控制的蒸發(fā)段。 以自身公知的方式，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器7a-7d內(nèi)蒸發(fā)，通過壓縮機(jī)2壓縮，在冷 凝器3內(nèi)液化并收集在收集器4內(nèi)。分配器5用于將液態(tài)制冷劑分配到單個(gè)蒸發(fā)器7a-7d。
在每個(gè)蒸發(fā)器7a-7d的排出口上設(shè)置溫度傳感器8a-8d。溫度傳感器8a-8d測定 離開蒸發(fā)器7a-7d的制冷劑的溫度。這種溫度信息繼續(xù)傳送到控制單元9，其根據(jù)溫度傳感 器8a-8d的溫度信號(hào)控制分配器5。
圖2-6現(xiàn)在示出分配器5的其他細(xì)節(jié)。 從圖2可以看出，分配器5具有外殼10，包括一個(gè)入口 ll和多個(gè)出口 12，其中，每 個(gè)出口 12與一個(gè)蒸發(fā)段7a-7d連接。溫度傳感器8a-8d的信號(hào)通過電導(dǎo)線13輸送到分配 器5。 如從圖3所看到的那樣，分配器5的外殼10設(shè)有圖4-6進(jìn)一步詳細(xì)示出的插入組 件14。插入組件14具有電動(dòng)機(jī)15，在其驅(qū)動(dòng)軸16上固定轉(zhuǎn)子17。如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 軸16，那么轉(zhuǎn)子17繞著旋轉(zhuǎn)軸線18旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子17在這里作為與驅(qū)動(dòng)軸16連接的臂構(gòu)成。 電動(dòng)機(jī)15例如可以作為步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。 在其遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)軸16的末端上，轉(zhuǎn)子攜帶磁體19，其在轉(zhuǎn)子17旋轉(zhuǎn)時(shí)在環(huán)繞的槽 20內(nèi)導(dǎo)引。環(huán)繞的槽20在蓋板21上構(gòu)成，蓋板密封外殼10的內(nèi)部空間22的與出口 12相
5鄰的部分。此外，如果不使用其他可能措施將電動(dòng)機(jī)15抗扭轉(zhuǎn)地固定在外殼15內(nèi)，例如可 以將電動(dòng)機(jī)15壓入外殼10內(nèi)。 在所示的實(shí)施方式中，磁體19依據(jù)目的作為永久磁體構(gòu)成。但磁體19也可以構(gòu) 造成電磁體，其因此可以接通和斷開。 在蓋板21的遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)15的側(cè)面上設(shè)置插入組件外殼23，該外殼在其遠(yuǎn)離蓋板
21的側(cè)面上利用底板24覆蓋。底板24內(nèi)具有用于每個(gè)出口 12的排出口 25。 插入組件外殼23與底板24共同界定用于制冷劑的入口室26。入口 11在這里示
意示出以便于理解。 每個(gè)排出口 25在其靠近蓋板21的側(cè)面上形成主閥座27。主閥芯28與主閥座27 共同作用。在遠(yuǎn)離閥座27的側(cè)面上，主閥芯28界定壓力室29，確切地說是與周向上環(huán)繞主 閥芯28的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)30共同界定。 但主閥芯28利用小的間隙在導(dǎo)引結(jié)構(gòu)30內(nèi)導(dǎo)弓I ，從而形成節(jié)流段31 ，制冷劑可以 通過該節(jié)流段從入口室26流入壓力室29內(nèi)，確切地說是在主閥芯28貼靠在主閥座27上 的情況下。 輔助通道32從壓力室29通入其中設(shè)有輔助閥芯34的輔助室33內(nèi)。輔助閥芯34 通過可以較弱構(gòu)成的封閉彈簧35的力這樣定位，使其封閉輔助通道32。進(jìn)入壓力室29內(nèi) 的制冷劑因此在輔助閥芯35的所示封閉位置上，不能從壓力室29流出。
但如果磁體19定位在輔助閥芯34上方，那么磁體19克服封閉彈簧35的力吸引 輔助閥芯34，從而釋放輔助通道32并在壓力室29與輔助室33之間形成連接。此前封閉在 壓力室29內(nèi)的制冷劑然后可以流入輔助室33內(nèi)并從那里通過其他輔助通道段36、37—直 流動(dòng)到排出口25。由此壓力室29內(nèi)的壓力下降。 通過節(jié)流段31從入口室26補(bǔ)充流動(dòng)到壓力室29內(nèi)的制冷劑然后在主閥芯28上 產(chǎn)生壓差，其足以使主閥芯28從主閥座27上抬起。 一旦主閥芯28從主閥座27上抬起，制 冷劑的全部壓力就從入口室26在打開方向上作用于主閥芯28，從而將其保持在打開位置 上。只要主閥芯28從主閥座27抬起，制冷劑就通過相應(yīng)的排出口 25進(jìn)入出口 12，并然后 進(jìn)入所分配的蒸發(fā)段7a-7d內(nèi)。 如果磁體19繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而它不再作用于輔助閥芯34，那么封閉彈簧35將輔助 閥門34重新壓回到所示的封閉位置，從而輔助通道32封閉。因?yàn)橥ㄟ^節(jié)流段31制冷劑一 如既往進(jìn)入壓力室29內(nèi)，但其不再能通過輔助通道32和輔助通道段36、37排出，所以在壓 力室29內(nèi)形成壓力，其使主閥芯28重新與主閥座27貼靠。主閥芯28、閥座27和輔助閥 芯34因此形成閥門38的主要部件，其中，每個(gè)排出口 25并因此每個(gè)蒸發(fā)段7a-7d均具有 自身的閥門且每個(gè)閥門38可以單個(gè)控制。然后進(jìn)入各自蒸發(fā)段7a-7d內(nèi)的制冷劑的量根 據(jù)磁體19在各自輔助閥芯34上方停留的時(shí)間長度確定。在驅(qū)動(dòng)軸16旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，每個(gè)閥 門38打開一次。如果在確定的情況下希望阻止閥門38打開，那么在到達(dá)相應(yīng)的閥門38之 前反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸16的旋轉(zhuǎn)方向，或者磁體非常迅速地移過相應(yīng)的輔助閥芯34。在使用電磁體 的情況下，如果經(jīng)過不需要打開的閥門38，可以切斷磁體19。 也可以稱為節(jié)流路徑的節(jié)流段31具有流動(dòng)阻力，其大于輔助通道32和輔助通道 段36、37的流動(dòng)阻力。與此相應(yīng)，只要輔助閥芯34釋放輔助通道32，就不會(huì)壓力室29內(nèi)建 立壓力。
所示為控制裝置9與分配器5分開設(shè)置。但控制裝置9也可與分配器5結(jié)構(gòu)上集 成。 以未示出的方式可以這樣設(shè)有附加的電磁線圈，使其磁場可以同時(shí)加載所有輔助 閥芯34。在這種情況下，所有閥門38同時(shí)打開。這一點(diǎn)在制冷設(shè)備1啟動(dòng)時(shí)能有利地迅速 降低溫度。在蒸發(fā)段適當(dāng)充注后，斷開線圈并且轉(zhuǎn)子使磁體19向不同的輔助閥芯34轉(zhuǎn)動(dòng)。 但也可以限制這種電磁體對一個(gè)或者多個(gè)閥門38的作用。 在一種同樣未詳細(xì)示出的結(jié)構(gòu)中，取代將磁體19從一個(gè)閥門38移向下一個(gè)閥門 的轉(zhuǎn)子，每個(gè)閥門38可以具有自身的電磁體，其然后單獨(dú)控制閥門38。所有電磁體然后與 控制閥門38的控制裝置9連接。
權(quán)利要求
具有制冷劑回路的制冷設(shè)備，該制冷劑回路具有多個(gè)蒸發(fā)段和分配制冷劑的分配器，其中，分配器具有外殼并且對于每個(gè)蒸發(fā)段都具有可控閥門，其特征在于，分配器(5)具有控制閥門(38)的磁裝置。
2. 按權(quán)利要求l所述的制冷設(shè)備，其特征在于，磁裝置具有攜帶至少一個(gè)磁體(19)的 轉(zhuǎn)子(17)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的制冷設(shè)備，其特征在于，磁裝置具有至少一個(gè)構(gòu)造成電磁體 的磁體(19)。
4. 按權(quán)利要求2或3所述的制冷設(shè)備，其特征在于，磁體(19)穿過外殼的封閉壁體 (21)施加作用。
5. 按權(quán)利要求2-4之一所述的制冷設(shè)備，其特征在于，磁體(19)在環(huán)繞的槽(20)內(nèi)導(dǎo)引。
6. 按權(quán)利要求l-5之一所述的制冷設(shè)備，其特征在于，閥門(38)構(gòu)造為預(yù)控閥。
7. 按權(quán)利要求6所述的制冷設(shè)備，其特征在于，閥門(38)具有可通過磁體(19)移動(dòng)的 輔助閥芯(34)和可通過制冷劑移動(dòng)的主閥芯(28)，該主閥芯與主閥座(27)共同作用并利 用其遠(yuǎn)離主閥座(27)的側(cè)面界定壓力室(29)，其中，輔助閥芯(34)將從壓力室(29)到與 蒸發(fā)段(7a-7d)連接的排出口 (25)的通道(32、36、37)釋放或者阻斷。
8. 按權(quán)利要求7所述的制冷設(shè)備，其特征在于，平行于主閥芯(28)設(shè)有從分配器(5) 的入口 (11)延伸向壓力室(29)的節(jié)流路徑(31)。
9. 按權(quán)利要求8所述的制冷設(shè)備，其特征在于，節(jié)流路徑(31)在主閥芯(28)與用于主 閥芯(28)的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)(30)之間延伸。
10. 按權(quán)利要求8或9所述的制冷設(shè)備，其特征在于，在節(jié)流路徑(31)上的第一壓力降 大于壓力室(29)與排出口 (25)之間的第二壓力降。
11. 按權(quán)利要求i-io之一所述的制冷設(shè)備，其特征在于，磁裝置具有可控的磁體，利用該可控的磁體可以同時(shí)控制多個(gè)閥門。
12. 按權(quán)利要求l所述的制冷設(shè)備，其特征在于，為每個(gè)閥門分配有自身的可控的磁體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有制冷劑回路的制冷設(shè)備，該制冷劑回路具有多個(gè)蒸發(fā)段和分配制冷劑的分配器，其中，分配器具有外殼并且對于每個(gè)蒸發(fā)段都具有可控閥門。人們希望可以利用簡單手段達(dá)到制冷設(shè)備所要求的運(yùn)行。為此分配器具有控制閥門的磁裝置。
文檔編號(hào)F25B39/02GK101784848SQ200880020697
公開日2010年7月21日 申請日期2008年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者H·K·彼得森, M·伯克倫, S·普里茨 申請人:丹福斯有限公司