CN115014007B - 储备箱和制冷剂回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及储备箱和制冷剂回路。储备箱包括具有第一腔室、第二腔室和至少一个中间腔室的多个腔室、连接到第一腔室的第一流入端口、连接到第一腔室的第一流出端口、连接到第二腔室的第二流入端口、连接到第二腔室的第二流出端口以及分隔腔室的多个分隔壁。分隔壁中的每一个分隔壁设置有多个制冷剂流动端口中的对应的一个制冷剂流动端口。规定的制冷剂流动端口包括第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔穿过规定的分隔壁并且彼此分离。规定的制冷剂流动端口是设置在这些分隔壁中的规定的分隔壁中的制冷剂流动端口。

Description

储备箱和制冷剂回路

技术领域

本说明书中公开的技术涉及一种储备箱和一种制冷剂回路。

背景技术

制冷剂从外部流入日本未审查专利申请公报第2020-081970号中公开的储备箱。制冷剂保留在储备箱中，然后流出储备箱。当制冷剂保留在储备箱中时，气泡从制冷剂中移除。

发明内容

本公开提出了一种储备箱，其中多个系统的制冷剂可以在内部流动，并且制冷剂的流动路径可以在内部切换。此外，还提出了一种能够抑制不同系统的制冷剂在这种类型的储备箱中混合的技术。

根据本公开的第一方面的储备箱包括具有第一腔室、第二腔室和至少一个中间腔室的多个腔室、连接到第一腔室的第一流入端口、连接到第一腔室的第一流出端口、连接到第二腔室的第二流入端口、连接到第二腔室的第二流出端口、以及分隔这些腔室的多个分隔壁，所述多个分隔壁包括第一分隔壁和第二分隔壁。第一分隔壁在第一腔室与所述至少一个中间腔室之间进行分隔。第二分隔壁在第二腔室与所述至少一个中间腔室之间进行分隔。分隔壁中每一个设置有多个制冷剂流动端口中对应的一个。制冷剂流动端口包括设置在第一分隔壁中的第一制冷剂流动端口和设置在第二分隔壁中的第二制冷剂流动端口，制冷剂流动端口被构造成使得制冷剂从第一腔室经由所述至少一个中间腔室和制冷剂流动端口流到第二腔室。规定的制冷剂流动端口包括穿过规定的分隔壁并彼此分离的第一通孔和第二通孔，并且规定的制冷剂流动端口是设置在分隔壁中的规定的分隔壁中的制冷剂流动端口。

在该储备箱中，提供了从第一流入端口经由第一腔室流到第一流出端口的流动路径(以下称为“第一流动路径”)，以及从第二流入端口经由第二腔室流到第二流出端口的流动路径(以下称为“第二流动路径”)。也就是说，可以使作为第一流动路径和第二流动路径的多个系统的制冷剂在储备箱中流动。此外，在该储备箱中，可以使制冷剂流过从第一流入端口经由第一腔室、制冷剂流动端口、中间腔室和第二腔室流到第二流出端口的流动路径(以下称为“第三流动路径”)。因此，在该储备箱中，制冷剂的流动路径可以在内部切换。在制冷剂在第一流动路径上流动并且制冷剂也在第二流动路径上流动的状态下，并且第一流动路径上的制冷剂和第二流动路径上的制冷剂混合，第一流动路径上的制冷剂和第二流动路径上的制冷剂的温度变得平均，并且制冷剂的冷却效率降低。然而，在该储备箱中，设置在规定的分隔壁中的规定的制冷剂流动端口具有彼此分离的第一通孔和第二通孔，因此抑制了第一流动路径上的制冷剂和第二流动路径上的制冷剂混合。也就是说，当存在于由规定的分隔壁分隔的两个腔室中的一个腔室(以下称为“第一规定腔室”)中的制冷剂通过第一通孔流入另一个腔室(以下称为“第二规定腔室”)时，已经流入第二规定腔室的制冷剂可以通过第二通孔返回到第一规定腔室。因此，当规定的制冷剂流动端口具有彼此分离的第一通孔和第二通孔时，容易产生已经从第一规定腔室流入第二规定腔室的制冷剂从第二规定腔室返回到第一规定腔室的流动。因此，从第一规定腔室流入第二规定腔室的制冷剂可以在短时间内返回到第一规定腔室。因此，根据本公开第一方面的储备箱，可以抑制第一流动路径上的制冷剂和第二流动路径上的制冷剂混合。

在根据本公开的第一方面的储备箱中，第二通孔可以位于第一通孔下方。

根据本公开的第一方面的储备箱，当与规定的分隔壁相邻的腔室在纵向方向上具有伸长形状时，可以在腔室中产生在纵向方向上长的制冷剂流。因此，可以抑制制冷剂在沿纵向方向伸长的腔室内滞留。

在根据本公开的第一方面的储备箱中，所述至少一个中间腔室可以是多个中间腔室。

在根据本公开的第一方面的储备箱中，所述至少一个中间腔室可以包括与第一腔室相邻的第一中间腔室，以及与第二腔室相邻并且也与第一中间腔室相邻的第二中间腔室。分隔壁可以包括分隔第一中间腔室与第二中间腔室的中间分隔壁。制冷剂流动端口可以包括设置在中间分隔壁中的中间制冷剂流动端口。第一制冷剂流动端口可以是规定的制冷剂流动端口。第一通孔和第二制冷剂流动端口可以设置在至少部分重叠的高度处。中间制冷剂流动端口可以设置在不与第一通孔和第二制冷剂流动端口中的至少一个重叠的高度处。中间分隔壁可以设置在第一通孔与第二制冷剂流动端口之间。

根据本公开的第一方面的储备箱，中间分隔壁存在于第一通孔与第二制冷剂流动端口之间，因此制冷剂不容易在第一通孔与第二制冷剂流动端口之间流动。因此，第一制冷剂流动端口中的制冷剂的流动和第二制冷剂流动端口中的制冷剂的流动不容易混合。

在根据本公开的第一方面的储备箱中，第二制冷剂流动端口可以由单个通孔构成，并且中间制冷剂流动端口可以由单个通孔构成。

此外，根据本公开的第二方面的制冷剂回路可以包括上述储备箱中的任一个储备箱和切换阀。切换阀可以被构造成切换流经第一流入端口、第一流出端口、第二流入端口和第二流出端口的制冷剂的流动路径，并且可以被构造成在第一状态与第二状态之间切换流动路径。第一状态可以是制冷剂从第一流入端口流到第一流出端口并且制冷剂也从第二流入端口流到第二流出端口的状态，第二状态可以是制冷剂从第一流入端口流到第二流出端口的状态。

在根据本公开的第二方面的制冷剂回路中，在第一状态下，第一腔室中的制冷剂的温度可以高于第二腔室中的制冷剂的温度。

附图说明

下面将参考附图描述本公开的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据实施例的储备箱的透视图；

图2是根据该实施例的储备箱的横向剖视图(沿图3至图6中的线II-II截取的横向剖视图，其示出了第一循环路径和第二循环路径)；

图3是根据该实施例的储备箱的纵向剖视图(沿图2、图5和图6中的线III-III截取的剖视图)；

图4是根据该实施例的储备箱的纵向剖视图(沿图2、5和6中的线IV-IV截取的剖视图)；

图5是根据该实施例的储备箱的纵向剖视图(沿图2至4中的线V-V截取的剖视图)；

图6是根据该实施例的储备箱的纵向剖视图(沿图2至4中的线VI-VI截取的剖视图)；以及

图7是以与图2相同的剖面示出第三循环路径的图。

具体实施方式

例如，根据图1所示的实施例的储备箱10安装在车辆中。冷却车辆各部分的制冷剂流经储备箱10。储备箱10从制冷剂中移除气泡。在下文中，竖直向上的方向将被称为“z方向”，平行于水平面的一个方向将被称为“x方向”，平行于水平面且正交于x方向的方向将被称为“y方向”，如图1所示。如图2所示，储备箱10具有大致矩形的横截面形状。在储备箱10内，分隔壁22、24、26和28设置成从储备箱10的大致中心部分在四个路线上延伸。储备箱10的内部空间被分隔壁22、24、26和28分成四个腔室12、14、16和18。腔室12在x方向上与腔室18相邻。分隔壁22设置在腔室12与腔室18之间。腔室12在y方向上与腔室14相邻。分隔壁24设置在腔室12与腔室14之间。腔室14在x方向上与腔室16相邻。分隔壁26设置在腔室14与腔室16之间。腔室16在y方向上与腔室18相邻。分隔壁28设置在腔室16与腔室18之间。如图3至图6所示，腔室12、14、16和18中每一个具有在z方向上伸长的形状。

如图3至图6所示，制冷剂80储存在腔室12、14、16和18中的每一个中。在腔室12、14、16和18中每一个中，制冷剂80的液面80a存在于低于顶板的位置。在腔室12、14、16和18中的每一个中，空气存在于液面80a上方的空间中。如图2至图6所示，分隔壁24、26和28设置有制冷剂流动端口34、36和38。制冷剂流动端口34、36和38设置在液面80a下方。制冷剂80能够通过制冷剂流动端口34、36和38在腔室12、14、16和18之间流动。如图3至图6所示，分隔壁22、24、26和28设置有空气流动端口42、44、46和48。空气流动端口42、44、46和48设置在液面80a上方。空气能够通过空气流动端口42、44、46和48在腔室12、14、16和18之间流动。设置空气流动端口42、44、46和48能够使腔室12、14、16和18中的制冷剂80的液面彼此相等。

如图3和图6所示，制冷剂流动端口34具有第一通孔34a和第二通孔34b。第一通孔34a和第二通孔34b彼此分离。第一通孔34a和第二通孔34b中的每一个穿过分隔壁24。第二通孔34b位于第一通孔34a的下方。第一通孔34a位于制冷剂80的液面80a附近。第二通孔34b位于储备箱10的底面附近。制冷剂80能够通过制冷剂流动端口34(即，第一通孔34a和第二通孔34b)在腔室12与腔室14之间流动。

如图3和图5所示，制冷剂流动端口38由穿过分隔壁28的单个通孔构成。制冷剂80能够通过制冷剂流动端口38在腔室16与腔室18之间流动。如图3所示，制冷剂流动端口38位于与第一通孔34a重叠的高度。

如图3和图6所示，制冷剂流动端口36由穿过分隔壁26的单个通孔构成。制冷剂80能够通过制冷剂流动端口36在腔室14与腔室16之间流动。如图3所示，制冷剂流动端口36位于第一通孔34a的下端的下方。因此，制冷剂流动端口36不存在于第一通孔34a与制冷剂流动端口38之间，并且分隔壁26存在于其间。

如图4所示，分隔壁22没有设置制冷剂流动端口。因此，制冷剂80不能直接在腔室12与腔室18之间流动。然而，注意，如图7中的箭头120b所示，制冷剂80能够经由制冷剂流动端口34、腔室14、制冷剂流动端口36、腔室16和制冷剂流动端口38在腔室12与腔室18之间流动。

如图2所示，腔室12设置有制冷剂流入端口52和制冷剂流出端口54。制冷剂供应管52a的一端连接到制冷剂流入端口52。制冷剂供应管52a的另一端连接到切换阀70。制冷剂80能够从制冷剂供应管52a经由制冷剂流入端口52流入腔室12。制冷剂排放管54a的一端连接到制冷剂流出端口54。制冷剂排放管54a的另一端连接到切换阀70。制冷剂80能够经由制冷剂流出端口54从腔室12流出到制冷剂排放管54a。

如图2所示，腔室18设置有制冷剂流入端口62和制冷剂流出端口64。外部制冷剂供应管62a的一端连接到制冷剂流入端口62。制冷剂供应管62a的另一端连接到切换阀70。制冷剂80能够从制冷剂供应管62a经由制冷剂流入端口62流入腔室18。外部制冷剂排放管64a的一端连接到制冷剂流出端口64。制冷剂排放管64a的另一端连接到切换阀70。制冷剂80能够经由制冷剂流出端口64从腔室18流出到制冷剂排放管64a。

如图2所示，制冷剂回路90由储备箱10、制冷剂供应管52a、制冷剂排放管54a、制冷剂供应管62a、制冷剂排放管64a和切换阀70构成。设置于制冷剂供应管52a、制冷剂排放管54a、制冷剂供应管62a和制冷剂排放管64a的是要被制冷剂80冷却的冷却对象装置、用于冷却制冷剂80的热交换器、用于循环制冷剂80的泵等，但是这些从图示中省略了。

切换阀70可以在第一状态与第二状态之间切换管道的连接状态。图2示出了第一状态，图7示出了第二状态。

在图2所示的第一状态下，切换阀70使制冷剂80从制冷剂排放管54a流到制冷剂供应管52a。在这种状态下，如图2中箭头100a至100c所示，制冷剂80可以在由制冷剂供应管52a、腔室12和制冷剂排放管54a构成的第一循环路径上循环。也就是说，在第一循环路径上，在腔室12中产生从制冷剂流入端口52到制冷剂流出端口54的流动，如箭头100b所示。

在图2所示的第一状态下，切换阀70使制冷剂80从制冷剂排放管64a流到制冷剂供应管62a。在这种状态下，制冷剂80可以在由制冷剂供应管62a、腔室18和制冷剂排放管64a构成的第二循环路径上循环，如图2中的箭头110a至110c所示。也就是说，在第二循环路径上，在腔室18中产生从制冷剂流入端口62到制冷剂流出端口64的流动，如箭头110b所示。在第一状态下，制冷剂80可以同时在第一循环路径和第二循环路径上循环。在制冷剂80同时在第一循环路径和第二循环路径上循环的状态下，腔室12中的制冷剂80的温度变得高于腔室18中的制冷剂80的温度。

在图7所示的第二状态下，切换阀70使制冷剂80从制冷剂排放管64a流到制冷剂供应管52a。在这种状态下，制冷剂80可以在由制冷剂供应管52a、腔室12至18和制冷剂排放管64a构成的第三循环路径上循环，如图7中的箭头120a至120c所示。也就是说，在第三循环路径上，在储备箱10中产生如下的流动，该流动是从制冷剂流入端口52经由腔室12、制冷剂流动端口34、腔室14、制冷剂流动端口36、腔室16、制冷剂流动端口38和腔室18流向制冷剂流出端口64，如箭头120b所示。

如上所述，通过在制冷剂回路90中将切换阀70设定为第一状态，可以使两个不同系统(即，第一循环路径和第二循环路径)的制冷剂80流入储备箱10。此外，通过在制冷剂回路90中将切换阀70切换到第二状态，可以切换储备箱内的制冷剂80的流动路径，并且制冷剂80可以在第三循环路径上流动。当制冷剂80在第一循环路径、第二循环路径和第三循环路径中的任何一个上流动时，制冷剂80中的气泡朝向储备箱10中的液面80a上升，并在液面80a处消失。因此，空气从制冷剂80中被移除。

如上所述，腔室12和腔室18经由制冷剂流动端口34、腔室14、制冷剂流动端口36、腔室16和制冷剂流动端口38彼此连接。因此，如图2所示，当制冷剂80在第一循环路径和第二循环路径上同时循环时，腔室12中的高温制冷剂80和腔室18中的低温制冷剂80在储备箱10内混合。当腔室12中的大量制冷剂80和腔室18中的制冷剂80混合时，腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80之间的温差变小。这样，当腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80之间的温度变得均一时，第一循环路径和第二循环路径中的每一个上的冷却效率降低。然而，在本实施例的制冷剂回路90中，抑制腔室12中的制冷剂80和腔室18中的制冷剂80的温度变得均一，如下文所描述。

如上所述，设置在分隔壁24中的制冷剂流动端口34具有第一通孔34a和第二通孔34b。在制冷剂80如图2中箭头100a、100b和100c所示在第一循环路径上循环的状态下，制冷剂80从制冷剂流入端口52流入腔室12，从而在腔室12中产生制冷剂80的流动。腔室12中的制冷剂80的一部分通过第一通孔34a流入腔室14，如图2、图3和图6中的箭头130所示。从腔室12流入腔室14的制冷剂80的大部分在腔室14中向下流动，并通过第二通孔34b返回腔室12。也就是说，在第一通孔34a中，产生从腔室12流到腔室14的制冷剂80的稳定流动，并且在第二通孔34b中，产生从腔室14流到腔室12的制冷剂80的稳定流动。因此，产生了从腔室12流到腔室14并返回腔室12的制冷剂80的稳定流动(由箭头130指示的流动)。因此，已经从腔室12流到腔室14的制冷剂80的大部分可以在短时间内返回腔室12。因此，可以抑制腔室12中的制冷剂80经由腔室14来与腔室16和18中的制冷剂80混合。如上所描述，制冷剂流动端口34具有彼此分离的第一通孔34a和第二通孔34b，因此可以抑制制冷剂80在腔室12与18之间混合。此外，从腔室12流到腔室14的制冷剂80的大部分在短时间内返回腔室12，因此腔室14中的制冷剂80的温度不容易升高。因此，热量不容易在腔室14与腔室16之间传输。因此，热量不容易在腔室12与腔室18之间经由腔室14和腔室16传输。这样，腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80的混合以及在腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80之间的热量传输被抑制。因此，抑制了储备箱10中腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80之间的温度变得均一。

此外，如图3所示，在第一通孔34a和制冷剂流动端口38位于彼此重叠的高度处时，制冷剂流动端口36位于第一通孔34a的下端的下方。因此，分隔壁26存在于第一通孔34a与制冷剂流动端口38之间。因此，不容易产生制冷剂80从第一通孔34a流向制冷剂流动端口38的流动。这也抑制了腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80混合。因此，更有效地抑制了腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80之间的温度变得均一。

此外，在储备箱10中，腔室14在上下方向上具有伸长的形状。此外，第一通孔34a和第二通孔34b在上下方向上分离。因此，如图3和图6中的箭头130所示，在腔室14中沿着上下方向产生流动。因此，可以抑制腔室14中的制冷剂80的一部分长时间保留在腔室14内的情况。因此，能够抑制腔室14中的制冷剂80的劣化。

注意，在上述实施例中，制冷剂流动端口34具有多个通孔。然而，制冷剂流动端口36可以具有多个通孔，并且制冷剂流动端口38可以具有多个通孔。在这种情况下，制冷剂流动端口34可以由单个通孔构成。然而，在具有最高温度的腔室12与连接到腔室12的腔室14之间的制冷剂流动端口34具有多个通孔的布置中，可以更有效地抑制腔室12中的制冷剂80与腔室18中的制冷剂80的温度变得均一。

此外，在上述实施例中，腔室14和16(即，中间腔室)设置在腔室12与腔室18之间，腔室12和腔室18连接到储备箱10的外部管道。然而，设置在腔室12与腔室18之间的中间腔室的数目可以是一个，或者可以是三个或更多。在这种情况下，设置在分隔壁中任何一个分隔壁中的制冷剂流动端口可以由多个通孔构成。

此外，在上述实施例中，制冷剂流动端口36设置在不与第一通孔34a重叠的高度，而制冷剂流动端口36设置在与制冷剂流动端口38部分重叠的高度。然而，制冷剂流动端口36可以设置在既不与第一通孔34a重叠也不与制冷剂流动端口38重叠的高度。此外，制冷剂流动端口36可以设置在与第一通孔34a重叠并且不与制冷剂流动端口38重叠的高度处。

根据实施例的腔室12是第一腔室的示例。根据实施例的腔室18是第二腔室的示例。根据实施例的腔室14和16是中间腔室的示例。

根据实施例的分隔壁24是第一分隔壁的示例。根据实施例的分隔壁28是第二分隔壁的示例。根据实施例的分隔壁24是规定的分隔壁的示例。根据实施例的制冷剂流动端口34是规定的制冷剂流动端口的示例。根据实施例的分隔壁26是中间分隔壁的示例。根据实施例的制冷剂流动端口34是第一制冷剂流动端口的示例。根据实施例的制冷剂流动端口38是第二制冷剂流动端口的示例。根据实施例的制冷剂流动端口36是中间制冷剂流动端口的示例。

尽管上面已经详细描述了上述实施例，但是上述实施例仅仅是一个示例，并不限制权利要求的范围。权利要求中描述的技术包括以上例示的具体示例的各种变型和变更。在本说明书和附图中描述的技术要素单独或以各种组合展现出技术实用性，并且不限于在提交时在权利要求中描述的组合。此外，在本说明书和附图中举例说明的技术同时实现了多个目的，并且实现其中一个目的本身就具有技术实用性。

Claims (6)

1.一种制冷剂回路，其特征在于包括：

储备箱，所述储备箱包括：

多个腔室，所述多个腔室包括第一腔室、第二腔室和至少一个中间腔室；

第一流入端口，所述第一流入端口被连接到所述第一腔室；

第一流出端口，所述第一流出端口被连接到所述第一腔室；

第二流入端口，所述第二流入端口被连接到所述第二腔室；

第二流出端口，所述第二流出端口被连接到所述第二腔室；和

多个分隔壁，所述多个分隔壁将所述多个腔室分隔开，所述多个分隔壁包括第一分隔壁和第二分隔壁，所述第一分隔壁在所述第一腔室与所述至少一个中间腔室之间进行分隔，所述第二分隔壁在所述第二腔室与所述至少一个中间腔室之间进行分隔，所述多个分隔壁中的每一个分隔壁均设置有多个制冷剂流动端口中的对应的一个制冷剂流动端口，所述多个制冷剂流动端口包括设置在所述第一分隔壁中的第一制冷剂流动端口和设置在所述第二分隔壁中的第二制冷剂流动端口，并且所述多个制冷剂流动端口被构造成使得制冷剂从所述第一腔室经由所述至少一个中间腔室和所述多个制冷剂流动端口流到所述第二腔室，并且规定的制冷剂流动端口包括穿过规定的分隔壁并且彼此分离的第一通孔和第二通孔，所述规定的制冷剂流动端口是设置在所述多个分隔壁中的所述规定的分隔壁中的制冷剂流动端口；以及

切换阀，所述切换阀被构造成切换流经所述第一流入端口、所述第一流出端口、所述第二流入端口和所述第二流出端口的制冷剂的流动路径，并且所述切换阀被构造成在第一状态与第二状态之间切换所述流动路径，所述第一状态是制冷剂从所述第一流入端口流到所述第一流出端口并且制冷剂也从所述第二流入端口流到所述第二流出端口的状态，并且所述第二状态是制冷剂从所述第一流入端口流到所述第二流出端口的状态。

2.根据权利要求1所述的制冷剂回路，其特征在于，在所述第一状态下，所述第一腔室中的制冷剂的温度高于所述第二腔室中的制冷剂的温度。

3.根据权利要求1或2所述的制冷剂回路，其特征在于，所述第二通孔位于所述第一通孔的下方。

4.根据权利要求1或2所述的制冷剂回路，其特征在于，所述至少一个中间腔室是多个中间腔室。

5.根据权利要求1或2所述的制冷剂回路，其特征在于：

所述至少一个中间腔室包括与所述第一腔室相邻的第一中间腔室以及与所述第二腔室相邻并且也与所述第一中间腔室相邻的第二中间腔室；

所述多个分隔壁包括将所述第一中间腔室与所述第二中间腔室分隔开的中间分隔壁；

所述多个制冷剂流动端口包括设置在所述中间分隔壁中的中间制冷剂流动端口；

所述第一制冷剂流动端口是所述规定的制冷剂流动端口；

所述第一通孔和所述第二制冷剂流动端口设置在至少部分地重叠的高度处；

所述中间制冷剂流动端口设置在不与所述第一通孔和所述第二制冷剂流动端口中的至少一个重叠的高度处；并且

所述中间分隔壁设置在所述第一通孔与所述第二制冷剂流动端口之间。

6.根据权利要求5所述的制冷剂回路，其特征在于，所述第二制冷剂流动端口由单个通孔构成，并且所述中间制冷剂流动端口由单个通孔构成。