專利名稱：一種包括帶液面調(diào)整系統(tǒng)的液體容器的空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的空調(diào)裝置。同樣還涉及ー種配備有這種改進的空調(diào)裝置的機動車輛。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的空調(diào)裝置中，已知吸收式空調(diào)裝置的工作原理是依靠吸收劑流體吸收氣態(tài)的制冷劑流體。與傳統(tǒng)的機械壓縮空調(diào)裝置不同，這種吸收式空調(diào)裝置由于沒有機械壓縮，因此少有運動部件，這樣限制了噪音和震動，簡化了維護，提高了裝置的使用壽命和可靠性。人們已經(jīng)致カ于改善吸收式空調(diào)裝置的性能，以使它們以簡便、可靠的方式安裝在機動車輛上。所以，F(xiàn)R2900723文獻對這種空調(diào)裝置例舉說明，其包括由其中分布有流體的多孔板組成的蒸發(fā)器/吸收器組件，待蒸發(fā)的制冷劑流體(例如水)流經(jīng)某些板；吸收劑流體(例如溴化鋰溶液)流經(jīng)另外ー些板。這類空調(diào)裝置還應該得到改善，使其在機動車輛中能有效運轉(zhuǎn)。吸收式空調(diào)裝置包括兩條流體回路,一條為吸收劑流體回路，另一條為制冷劑流體回路，每條回路均需要具有分開的流體收集容器。這些容器占地很大，而且容器填充的液體很重。這樣，這些現(xiàn)有裝置的體積和重量相對很大，必須要縮小其體積和重量，以便使這種系統(tǒng)能有效地適應機動車輛內(nèi)的狹小空間?？s小容器的體積遇到多種技術(shù)障礙。事實上，吸收式空調(diào)裝置的每條回路必須長期填充有充足的液體。尤其是，使液體在回路中流動的泵應該永久得到液體的供給，以確保它們工作良好和可靠。由于吸收式空調(diào)裝置需要一般來自車輛發(fā)動機的熱量供應，以進行解吸，發(fā)動機未熱之前無法有效進行解吸工作。因此，車輛運轉(zhuǎn)的最初幾分鐘里，吸收式空調(diào)裝置開始エ作是利用留存的，未被立即更新的那些吸收劑流體和制冷劑流體。所以，留存的吸收劑流體和制冷劑流體應該數(shù)量充足，以確保空調(diào)裝置在解吸器尚未工作時能正常工作。機動車輛機動車輛

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供ー種適用于機動車輛的空調(diào)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)已知的吸收式空調(diào)裝置或冷卻裝置相比，其工作性能得到改進。機動車輛尤其本發(fā)明的目的在于提供一種吸收式空調(diào)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比，其能以減小的體積提供相同的性能。本發(fā)明的另ー個目的在于提供的這類吸收式空調(diào)裝置，其設計簡単，實施中所需技術(shù)設備不昂貴。本發(fā)明的宗g還在于提供一種吸收式空調(diào)裝置，其依靠具有簡便有效的傳動機構(gòu)引導系統(tǒng)提供良好的可靠性。這些目的以及后面清楚描述的其它目的均通過ー種主要適用于機動車輛的空調(diào)裝置上實現(xiàn)了?？照{(diào)裝置包括液體收集容器，其特征在于所述收集容器具有兩個室，所述兩個室相互之間由處在容器下部的第一通道連通。所述兩個室的第一室稱為主室，包括液體入口和處在液體入ロ更低位置的液體出ロ，以及所述的兩個室的第二室稱為副室，包括加壓輸送裝置，其通過第一通道將副室內(nèi)至少部分液體壓送至主室。這種配置能調(diào)整主室內(nèi)的液面，井能將該液面維持在容器流出ロ之上的一個足夠的水平上，即使該容器內(nèi)的液體量很少。根據(jù)ー種最佳的實施方法，加壓輸送裝置能増大副室內(nèi)的壓カ。加壓輸送裝置由容納在副室內(nèi)的液體加熱件組成是有益處的，適于引發(fā)部分液體汽化，于是在副室內(nèi)出現(xiàn)的蒸汽對液體施加了朝主室方向的壓送壓力。 這種加壓輸送裝置性能可靠，使用簡便。同樣兩個室相互之間由處在所述容器上部的第二通道連通，能使小股氣流通過，這種方式有益處。這樣，液面的調(diào)整不會被容器內(nèi)可能存在的不冷凝氣體所干擾。根據(jù)ー種有益處的實施方法，主室呈漏斗形，圍著流出ロ收縮。這種形狀有助于加速液體向容器的出ロ流動。最好容器裝有內(nèi)部葉片，以阻止容器所盛液體做擾流運動。葉片可以型片或傾斜的，以避免在離心泵輸入端出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，并利用液體的重力和抵達速度，起動了該類泵工作所必須的旋轉(zhuǎn)運動。這些葉片除阻止擾流運動之外，還能強化容器的硬性。最好的方式是該空調(diào)裝置是吸收式空調(diào)裝置。根據(jù)ー種有益處的實施方法，所述副室通過ー個處在所述副室的上部，井能使小股氣流通行的通道與所述吸收式空調(diào)裝置的蒸發(fā)器/吸收器組件相通。本發(fā)明還涉及ー種機動車輛，具有符合前面所述空調(diào)裝置的改進型空調(diào)裝置。


下面將結(jié)合附圖，僅通過例舉的最佳實施方式，在本發(fā)明申請范疇內(nèi)，非限定性地對本發(fā)明進行更清晰的描述，了解它的其它目的，特性和優(yōu)點等，其中ー圖I簡略表示吸收式空調(diào)裝置的工作原理；ー圖2簡略表示吸收式空調(diào)裝置的工作回路；ー圖3表示按照本發(fā)明ー種實施例的吸收式空調(diào)裝置的蒸發(fā)器/吸收器組件的透視圖；ー圖4表示按照本發(fā)明ー種實施例的空調(diào)裝置的液體收集容器或容器的截面圖；ー圖5和圖6表示按照本發(fā)明另一種實施例的空調(diào)裝置的液體收集容器或容器的截面圖。
具體實施例方式本發(fā)明優(yōu)選但并非唯一使用的一種吸收式空調(diào)裝置使用雙流體回路，一條輸送制冷劑流體，例如水；另一條輸送吸收劑流體，如溴化鋰(LiBr)鹽溶液。圖I簡略表示吸收式空調(diào)裝置的組成元件和工作原理。其包括其中進行解吸的元件，后文中被稱作“解吸器” 100、冷凝器200，蒸發(fā)器300和吸收器400。解吸器100和吸收器400中填充有至 少兩種可混溶物質(zhì)的混合物，所述混合物由制冷劑流體和吸收劑流體形成。該混合物在吸收器400內(nèi)混合，吸收劑流體在所述吸收器中吸收蒸汽相的制冷劑流體。制冷劑流體和吸收劑流體的蒸發(fā)壓カ完全不同，以便當混合物在解吸器100中被加熱時，揮發(fā)性更強的制冷劑流體蒸發(fā)，使兩種流體能夠分離。分離所必需的熱量(箭頭A簡略所示)可有利地由車輛發(fā)動機的冷卻液供給解吸器。蒸汽態(tài)的制冷劑流體通過管路120被引導至冷凝器200，并通過外部空氣的冷卻作用冷凝(箭頭B簡略表示提供的冷卻)。隨后，液相的制冷劑流體通過管路210被引導至蒸發(fā)器300。制冷劑流體蒸發(fā)時產(chǎn)生的冷量被傳送到車輛駕駛室內(nèi)(未示出)，如箭頭C簡略所示。為此目的，設置暖風機320，通過管路311和313與泵310和蒸發(fā)器300相連。離開蒸發(fā)器300的制冷劑流體蒸汽通過管道21被引入吸收器400，該管道實際上由吸收器/蒸發(fā)器組件的外殼形成。已經(jīng)在吸收劑溶液的回路中被外部空氣冷卻后的吸收劑流體(箭頭D簡略表示提供冷卻)吸收制冷劑流體蒸汽，以便重新形成混合物。吸收劑溶液的回路由散熱器420形成，所述散熱器通過管路416，417和419與泵410和吸收器400相連。吸收器400通過管路414，415和416與解吸器100相連。圖2表示一種應用本發(fā)明的吸收式空調(diào)的工作回路圖。作為非限定性的示例，其涉及利用溴化鋰一水組合的吸收式機械裝置(溴化鋰為吸收劑流體，水為制冷劑流體)。通常都用相同的附圖標記來表示與圖I的元件相同或類似的回路元件。標記100和200分別標志用于制冷劑流體的解吸器和冷凝器。標記320和420分別標志用于制冷劑流體的暖風機和用于吸收劑流體的散熱器。標記310和410分別標志制冷劑流體回路的泵和吸收劑流體回路的泵。標記350和450分別標志留存的制冷劑流體和留存的吸收劑流體。標記62和63標志止回閥，標記120標志將解吸器100中的水蒸氣引導至冷凝器200的管路。標記500標志將吸收式空調(diào)裝置的吸收器和蒸發(fā)器組合在一起的組件。制冷劑流體液流和吸收劑流體液流經(jīng)該蒸發(fā)器/吸收器組件，一部分制冷劑流體在該蒸發(fā)器/吸收器組件中被蒸發(fā)，這種吸熱的蒸發(fā)作用起到了冷卻剰余制冷劑流體液流的作用，產(chǎn)生的蒸汽被吸收劑流體液流直接吸收。圖3是該蒸發(fā)器/吸收器組件的某些元件的透視圖，示出兩條不同的回路，一條回路流經(jīng)制冷劑流體，起到蒸發(fā)器作用；另一條回路流經(jīng)吸收劑流體，起到吸收器的作用。液態(tài)制冷劑流體流經(jīng)的回路包括制冷劑流體供應管301，以便向制冷劑流體分配盒302供應流體，所述分配盒能將制冷劑流體分配至彼此平行且豎直延伸的多個蒸發(fā)框架330內(nèi)。在每個蒸發(fā)框架330中，制冷劑流體(必要時通過重力)在分布板(圖3未示出)中循環(huán)，且一部分流體蒸發(fā)。通過蒸發(fā)作用被冷卻的沒有蒸發(fā)的制冷劑流體，通過蒸發(fā)框架330的流體出ロ332離開蒸發(fā)框架330，并且到達制冷劑流體收集容器350。
吸收劑流體流經(jīng)的回路與制冷劑流體流經(jīng)的回路非常相似。其因而包括吸收劑流體供應管401，以便向吸收劑流體分配盒402供應流體，所述分配盒將吸收劑流體分配至彼此平行且豎直延伸的多個吸收框架430中，所述吸收框架與蒸發(fā)框架330平行并且交替分布。吸收劑流體(必要時通過重力)在吸收框架430的分布板(圖3未示出)中循環(huán)，并吸收制冷劑流體蒸汽。吸收劑流體通過流體出ロ 432離開吸收框架430，并且到達吸收劑流體容器450。顯然，圖3所示的蒸發(fā)器/吸收器組件合并在密閉箱內(nèi)(未示出)，以避免與外部發(fā)生氣體交換。制冷劑流體容器350和吸收劑流體容器450用于儲備未被安置在容器下游的泵輸送至回路中之前的液態(tài)流體。以使得系統(tǒng)工作時兩條回路中的每條都填充有充足的流體。事實上，當吸收劑流體吸收制冷劑流體蒸汽時，其體積増大，而制冷劑流體的體積幾乎減少相同的數(shù)量。體積之差會相對較大，例如在起動空調(diào)階段。這樣，如果吸收劑流體負載極少制冷劑流體，其體積減小，而其鹽濃度增加。吸收作用會更有效。根據(jù)其鹽濃度，該吸收劑流體對凍結(jié)或結(jié)晶具有或多或少的影響，濃度過高或不足的溶液影響更大。舉例說明，質(zhì)量濃度為10%的溴化鋰鹽溶液在溫度為-5°C時凍結(jié)，濃度為50%的同種鹽溶液在溫度為_42°C時凍結(jié)，濃度為54%的鹽溶液在溫度為-16°C時凍結(jié)，以及濃度為62%的鹽溶液在+28°C時凍結(jié)?；芈分幸凶銐蛄康牧黧w，以使鹽溶液中的鹽濃度能夠維持在無論空調(diào)裝置處于哪種工作階段(起動，最大功率工作等)都能夠正常工作的限度范圍內(nèi)。此外，當空調(diào)裝置停止工作時，容器能儲備至少一部分流體。事實上，如果車輛在低溫情況下停車，則存在流體凍結(jié)、損壞或堵塞回路的危險。由于容器隔絕冷量相對容易，它們能在一定時間內(nèi)保護其容納的液體免遭凍結(jié)。當然應該注意，容器的體積及儲備的流體的體積相對于回路中存有的全部流體體積必須保持相對較小，以避免空調(diào)裝置體積過大過重。圖4表示按照本發(fā)明ー種可能實施例的液體收集容器的剖面圖。該容器I上部包括入口 11，液體通過該入口進入容器，所述容器下部包括出口 12，液體通過該出ロ流出容器。泵2裝配在出ロ管路靠近出ロ 12的位置上，以便將容納在容器I內(nèi)的液體輸送至回路中。在本示例中，該泵2為離心泵，包括電機21和圍繞軸23旋轉(zhuǎn)的輪22 (用虛線標志)，所述泵通過容器I的出口 12抽吸液體，并將液體壓送到管路24中。該泵的旋轉(zhuǎn)軸23垂直置放，以改善其在弱壓カ和/或液面不高情況下的有效性。該泵還能裝ー個流體加速裝置，如ー個螺旋槳來改善能效。容器I的入口 11裝配有ー個浮動閥4，用來避免液體的溢出，尤其在空調(diào)停機吋。根據(jù)本發(fā)明，尤其如圖4所示，容器I分為兩個室，一個主室15，其上開有入口和出ロ，和一個圍繞主室15的副室16。根據(jù)漏斗模式，主室15的橫截面下面比上面窄有益處。這種型面能優(yōu)先將通過入 ロ 11進入容器I的液體流量轉(zhuǎn)向出口 12和泵2的旋轉(zhuǎn)軸23的方向。由于容器內(nèi)的液體流量大，在重力作用下，主室15的形狀能增加液體在容器內(nèi)的垂直流度，其結(jié)果增強了泵2的性能。另外，増加液體到達泵的速度就加大了液體動壓，從而降低了在泵上出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象的風險。應該指出，使用空調(diào)裝置液體容器具有兩個室，其中ー個為漏斗形，用來加速液體流向流出ロ很有益處，可以獨立于容器如圖4所示的其他特性，単獨使用在空調(diào)中。副室16與主室15的連接由設置在分隔這兩個室的壁板17下部的通道18實現(xiàn)。此外，該壁板的上部還有ー個限制通道19，能使一股極小氣流在副室16和主室15之間通過。該限制通道19可由ー個 校定孔組成，生成的氣流約為10L/h。根據(jù)另ー種可能的實施方式，該限制通道19由ー種透氣不透液體的多孔隙材料制成，例如，ー種聚丙烯或聚こ烯月父月旲制成。根據(jù)ー種圖中未示出的補充的或替換的實施方式，副室同樣有可能通過ー個限制通道與吸收式空調(diào)裝置的蒸發(fā)器/吸收器組件相通，它處在副室上部，允許小股氣流通過。在正常情況下，根據(jù)罐子流通原理，容器11內(nèi)的兩個室的液面相等。然而，確保泵上的液面長期保持充足，使泵和流體回路良好工作非常重要，尤其給泵供應液體時，不得使氣體進入管道。當容器I內(nèi)液面不足，一個適用的傳感器會探測到這種現(xiàn)象。因此，要將副室16內(nèi)存儲的部分液體輸送給主室15。為此，在副室16內(nèi)預置ー個熱源161，例如可采用ー個電阻。需要將副室16內(nèi)存儲的液體壓送到主室15時，熱源161加熱副室16內(nèi)存有的液體，在副室16內(nèi)快速形成蒸汽。由于產(chǎn)生的蒸汽量過大，無法通過限制管道19進入主室，副室16內(nèi)的氣壓増大，這樣導致了通過通道18向主室15加壓液體，從而提升了該室15內(nèi)的液面。當容器I內(nèi)的液面重新恢復充足，熱源161停止工作，這樣引起副室16所存液體的冷卻，該室16內(nèi)所存蒸汽開始冷凝，使壓カ降低，壓カ同樣被逐漸從限制ロ 19流經(jīng)的氣體降低，因此主室15和副室16內(nèi)的液面快速恢復一致。應該指出，限制ロ 19能夠避免該調(diào)整系統(tǒng)受到可能出現(xiàn)在副室16內(nèi)的非冷凝氣體(如空氣)的干擾。該容器液面調(diào)整系統(tǒng)有ー些使用特別簡單的部件，且利用極小的能量有效地確保了處在容器的出ロ之上的最低液面。圖5和圖6表示該液面調(diào)整系統(tǒng)在容器5內(nèi)的應用，該容器與圖4表示的容器類型完全不同。該容器有一個主室55，上有液體入口 51和液體出口 52。它也有一個副室56，通過處在分隔兩室的壁板57下部的通道58和處在該壁板57上部的限制通道59與主室55相通。副室56有一個熱源561,就是ー個電阻。當熱源未活化,如圖5所不,兩室內(nèi)的液面相等。當熱源被活化，如圖6所示，加熱副室內(nèi)存儲的液體，蒸發(fā)了部分液體。生成的氣體在副室56造成了超壓，其作用是將液體加壓送至主室55，由此，主室55內(nèi)的液面增高。圖5和圖6表不容器5有ー個浮動閥4。然而,液面調(diào)整系統(tǒng)能在不依靠這種閥的空調(diào)系統(tǒng)容器內(nèi)使用。根據(jù)本發(fā)明的ー個特殊特性，葉片能在容器I內(nèi)垂直延伸，以避免液體旋轉(zhuǎn)或擾流運動返回容器。這些葉片既可以用在容器主室，也可以用在副室，有助于容器的固化。
在避免液體擾動的同時，葉片還避免液體上表面形成ー個錐形，其頂部有可能使空氣進入泵2，并干擾泵的工作。應該指出，這些葉片可以獨立使用在本發(fā)明其他特性之外的空調(diào)系統(tǒng)容器內(nèi)。本發(fā)明具有多種優(yōu)點，其中包括下述優(yōu)點一本發(fā)明利用エ藝簡單、造價低 廉的設備，改善了適用于機動車輛的吸收式空調(diào)裝置的功能，ー減小了空調(diào)裝置的體積。當然，本發(fā)明不限于上述列舉說明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能設計出不超出本發(fā)明框架和作用范圍的其它實施例。
權(quán)利要求
1.一種特別是用于機動車輛的空調(diào)裝置，包括液體收集容器(350，450，1，5)，其特征在于所述收集容器具有兩個室，所述兩個室由處在容器下部的第一通道(18，58)相互連通，所述兩個室的第一室稱為主室(15，55)，包括液體入口(11，51)和處在液體入口更低位置的液體出口(12，52)，以及第二室稱為副室(16，56)，包括加壓輸送裝置，其至少將副室內(nèi)的部分液體通過第一通道(18，58)壓送至主室(15，55)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空調(diào)裝置，其特征在于所述的加壓輸送裝置能増加副室(16.56)內(nèi)的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)裝置，其特征在于所述加壓輸送裝置由容納在副室內(nèi)(16.56)的液體加熱件(161,561)構(gòu)成,適于使部分液體汽化,于是在副室(16,56)內(nèi)出現(xiàn)的蒸汽對液體施加了朝主室(15，55)方向的壓送壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3項中任意一項權(quán)利要求所述的空調(diào)裝置，其特征在于所述兩個室相互之間同樣由處在所述容器(1，5)上部的第二通道(19，59)連通，使小股氣流通過。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4項中任意一項權(quán)利要求所述的空調(diào)裝置，其特征在于所述主室(15)呈漏斗形，圍著流出ロ(12)收縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5項中任意一項權(quán)利要求所述的空調(diào)裝置，其特征在于所述容器裝有內(nèi)部葉片，能阻止存儲的液體做擾流運動。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6項中任意一項權(quán)利要求所述的空調(diào)裝置，其特征在于空調(diào)裝置是吸收式空調(diào)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I和3至4項中任意一項權(quán)利要求所述的空調(diào)裝置，其特征在于所述副室或輔助室通過ー個處在所述副室的上部，能使小股氣流通行的通道與所述吸收式空調(diào)裝置的蒸發(fā)器/吸收器組件相通。
9.ー種機動車輛，其特征在于它包括根據(jù)權(quán)利要求I至8項中任意一項權(quán)利要求所述的空調(diào)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是用于機動車輛的空調(diào)裝置，包括液體收集容器(1)，該容器具有兩個室，所述兩個室由處在所述容器下部的第一通道(18)相互連通。所述兩個室的第一室稱為主室(15)，具有液體入口(11)和處在所述液體入口更低位置的液體出口(12)，以及第二室稱為副室(16)，包括加壓輸送裝置，至少將副室內(nèi)的部分液體通過所述第一通道(18)壓送至主室(15)。
文檔編號F25B15/02GK102656411SQ201080056525
公開日2012年9月5日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者E·布達爾, V·布魯佐 申請人:標致·雪鐵龍汽車公司