DE69918885T2

DE69918885T2 - Als Entspannungsgeräuschpegeldämpfer wirkende Vorrichtung zur Optimierung des einem Kältekreislaufverdampfer zugeführten Kältemittelstromes

Info

Publication number: DE69918885T2
Application number: DE69918885T
Authority: DE
Inventors: Carlo Genoni; Maritan Marco
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: EP0943879A3; DE69918885D1; IT243877Y1; ITMI980200U1; EP0943879A2; ES2224472T3; EP0943879B1; PT943879E

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit der Einleitung des Hauptanspruchs.
Ein bekannter Kühlkreislauf umfasst einen Kompressor, einen Kondensor, ein Expanderglied sowie einen Verdampfer. Das Expanderglied ist üblicherweise (aber nicht notwendigerweise) eine Röhre mit sehr kleinen transversalen Dimensionen oder eine sogenannte Kapillarröhre (oder einfach eine Kapillare). Diese letztere ist üblicherweise mit zumindest deren Endteil, welches innerhalb eines Halterohrs oder einer Leitung, die mit dem Verdampfer verbunden ist, angeordnet.
Eine Vorrichtung zur Optimierung des Kühlflüssigkeitsstroms ist durch die US-A-3,815,379 offenbart. Das Expanderglied des Kapillarröhren-Typs, welches in diesem Dokument offenbart ist, ist eine relativ kurze Röhre, die in einem Gehäuse abgestützt ist und die nicht die Vibrationsprobleme, die typischerweise mit diesen Kapillarröhren auftreten, verhindert. Die US-A-5,097,866 offenbart eine Kühlmittel-Messvorrichtung, in der das Expanderglied des Kapillarröhren-Typs durch einen porösen Körper ersetzt ist.
Es wurde herausgefunden, dass während des Betriebs des Kühlkreislaufs das sich am freien Ende der Kapillare entspannende Flüssigkeit ein Geräusch erzeugt, welches für den Verwender störend sein kann. Dieses wird durch die Turbulenz der die Kapillare verlassende Kühlflüssigkeit bewirkt. Ein weiteres Geräusch kann ebenso durch die Vibration der Kapillare innerhalb der Halteleitung aufgrund des Flüssigkeitsstroms durch die Leitung und deren Ausfluss vom freien Ende der Kapillare erzeugt werden, wobei dieses Geräusch weiter zu einem bemerkenswerten Ausmaß während der Übergänge beim Kreislaufbetrieb oder nachfolgend an den Eintritt in den Betrieb oder die Deaktivierung des Kompressors verstärkt werden kann. Dieses Geräusch und die Vibration wird meistens in Bezug zum Effekt der Veränderung der physikalischen Charakteristika der Kühlflüssigkeit beim Verlassen der Kapillare gesehen.
Ein Ziel dieser Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglicht, das Geräusch, welches dort erzeugt wird, wo die Kapillare sich in das Halterohr oder die Leitung öffnet, reduziert werden kann.
Ein weiteres Ziel ist es, eine Vorrichtung des voran genannten Typs zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglicht, dass der die Kapillare verlassende und auf den Verdampfer hin gerichtete Flüssigkeitsstrom verbessert wird.
Ein weiteres Ziel ist es, eine Vorrichtung des voran genannten Typs zur Verfügung zu stellen, welche geringe konstruktive Kosten benötigt und die mit geringen Kosten innerhalb des Kühlkreislaufs positioniert werden kann.
Diese und weitere Ziele werden dem Fachmann durch eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit den beiliegenden Ansprüchen ersichtlich.
Diese Erfindung wird weiter von den beiliegenden Zeichnungen, die beispielhaft zur Verfügung gestellt werden, ersichtlich, wobei in den Zeichnungen:
1 an einen Längsquerschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die mit einer Kapillare verbunden ist, die innerhalb einer Halteleitung positioniert ist, ist;
Die 2 und 3 zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung sind; und
4 ein Querschnitt entlang der Linie 4-4 aus 2 ist.
Mit Bezug auf diese Figuren umfasst eine Kapillarröhre (oder Kapillare) 1 einen Anschlussabschnitt 2, der in bekannter Weise in eine Halteröhre oder Leitung 3, die mit einem Verdampfer (nicht gezeigt) oder einem Kühlkreislauf verbunden ist, eingeführt ist. Die Leitung 3 umfasst einen Trichterteil 3A, in den die Kapillare eingeführt ist, und der als Rückhalteelement für die letztere agiert. Die Leitung kann mit diesem Teil 3A enden oder mit einer weiteren Röhre 3B, beispielsweise zum Rückführen der Kühlflüssigkeit von dem Verdampfer, verbunden sein.
Der Kühlkreislauf umfasst ebenso in bekannter Weise einen bekannten Kondensor und Kompressor, die ebenfalls nicht gezeigt sind.
Eine auf den Verdampfer gerichtete Kühlflüssigkeit fließt durch die Kapillare 1 in der Richtung des Pfeils F aus 1 hindurch. Diese Kapillare weist ein freies Ende 5, geöffnet bei 6, auf, durch die die Kühlflüssigkeit in die Leitung 3, die auf den Verdampfer hin gerichtet ist, hindurchtritt. In der Realität enthält die Kühlflüssigkeit einen Teil einer Schmierflüssigkeit, die in den Kompressor in bekannter Weise dazu verwendet wird, die beweglichen Teile zu schmieren.
Gemäß der Erfindung ist zumindest ein Teil 7 des freien Endes 5 der Kapillare 1 in einen Sitz 9 eines Körpers 10 eingeführt, der um die Kapillare befestigt ist. Dieser Körper ist aus porösen Material gefertigt, um es der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen, korrekt durch den Verdampfer hindurchzufließen. Beispielsweise kann der Körper 10 aus einem gesinterten Metall, sowie Kupfer und dessen Legierungen oder Stahl gefertigt sein. Alternativ hierzu kann er aus einem porösen Harz oder einer porösen Mischung von verschiedenen Materialien sowie Siliziumdioxid-Gel zusammen mit Kalziumsulfat, Aluminosilikat und Aluminiumoxid erzeugt sein.
Dieser Körper 10 wirkt mit der inneren Wand 12 der Halteröhre 3 zusammen. Er greift vorzugsweise in diese Wand mit einem Grad an Abstand hierzu ein, so dass ein Zwischenraum 13 erzeugt wird, durch den die Kühlflüssigkeit in jedem Fall zu dem Verdampfer hin fließen kann, sollten die Poren in dem Körper 10 während der Zeitdauer aufgrund der Absorption von irgendwelchen in der Kühlflüssigkeit vorhandenen Verunreinigungen (beispielsweise in dem voran genannten kleinen Teil an Schmierflüssigkeit) verstopft werden. Dieser Zwischenraum (möglicherweise durch Vorsehen von Oberflächen-Aufnahmen in den Körper 10 in der Nähe der Wand 12 der Röhre 3) erlaubt den Fluss auf den Verdampfer hin, während zur gleichen Zeit der Kapillare ermöglicht wird, kleine Bewegungen innerhalb der Röhre 3 zu unternehmen. Die Kapillare ist daher nur verstreift begrenzt, wodurch dessen möglicher Bruch verhindert wird.
Der Körper 10 wird in der Röhre 3 mittels kreisförmiger Deformationen oder plastischer Punkte 15 an der letzteren zurückgehalten, die Einschnürungen innerhalb der Röhre definieren und den Sitz für diesen Körper begrenzen.
Wie dargelegt ist der Abschnitt 7 der Kapillare 1 in den Sitz 9 des Körpers 10 eingeführt. Dieser Sitz ist zumindest in der Nähe zu dessen Öffnung 18 kelchförmig, so dass er als Führung für das Einführen der Kapillare dient. Der Sitz ist an dessen anderem Ende 19 geschlossen, und die Kühlflüssigkeit ist in der Lage, über den Körper 10 hinaus nur durch Hindurchtreten durch dessen Poren hindurchzutreten. Dieser kelchförmige Teil kann sich über unterschiedliche Längen innerhalb des Sitzes 9 erstrecken und unterschiedliche Durchmesser aufweisen. In 2 weist dieser Sitz einen Teil 17 mit größerem Durchmesser als der in 3 auf. Auf diese Weise ist eine Sicherheitsleitung für die Kühlflüssigkeit ausgeformt, die, wenn die Poren des Körpers 10 verstopft werden, durch diese Leitung 17, durch den Zwischenraum 13 und im Anschluss auf den Verdampfer hin hindurchfließen kann. Die Leitung 17 kann kontinuierlich um die Kapillare (d.h., dass der Teil 17 immer einen größeren Durchmesser als die Kapillare aufweist) sein, oder kann eine Vielzahl von Leitungsteilen, die die voran genannte Sicherheit zur Verfügung stellen, aufweisen. In allen Fällen ist der Körper nicht durch Beeinflussung an dem Ende 5 entfernbar fixiert.
Aufgrund der vorliegenden Erfindung agiert, wenn während des Betriebs des Kühlkreislaufs ein Geräusch am Ende 5 der Kapillare auftreten sollte, der Körper 10 als ein Absorber für dieses Geräusch und somit als Schalldämpfer. Der Körper agiert ebenso als ein Kapillar-Vibrationsabsorber. Darüber hinaus agiert der Körper aufgrund des Materialtyps, der für seine Konstruktion verwendet wurde, indirekt als ein Element zum Filtern von allen Verunreinigungen, die in der Kühlflüssigkeit vorliegen, wenn geeignet dimensioniert.
In einer Modifikation der Erfindung hat der Körper 10 eine unterschiedliche Dichte (geringer als die Kapillare 1 und höher als dessen freies Ende 22 in der Richtung des Kühlmittelstroms), wodurch der Hindurchtritt des Kühlmittels gegen alle in ihm vorliegenden Unreinheiten verbessert wird.
Dieses Ende kann als Vielzahl von Drähten mit in der Richtung des Kühlmittelsflusses sich erstreckenden Armen geformt sein, wodurch der Strom laminarer erzeugt und somit optimiert wird.

Claims

Vorrichtung zur Optimierung des Kühlflüssigkeitsstroms in einem Kühlkreislauf, wobei die Kühlflüssigkeit über ein Expanderglied (1) vom Kapillarrohrtyp zu einem Verdampfer geleitet wird, und zur Verminderung des Entspannungsgeräuschpegels, dadurch gekennzeichnet, dass ein Körper (10), der aus porösem Material besteht und an einem freien Ende (5) des Expanderglieds längs des Kühlflüssigkeitswegs zum Verdampfer angeordnet ist, und ein Halterohr (3) vorgesehen sind, in dem das Expanderglied (1) angeordnet ist und in dem der Körper (10) befestigt ist, wobei das Expanderglied als Kapillarrohr (1) ausgebildet ist, und dass mindestens ein Teil (7) des freien Endes (5) des Kapillarrohrs (1) in einem Sitz (9) des Körpers (10) eingefügt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus porösem Material bestehende Körper (10) aus gesintertem Metall gefertigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (10) aus porösem Harz besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichte des Körpers (10) im Verlauf von einem Ende (18) zum anderen Ende (22) in Richtung des Kühlflüssigkeitsflusses ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (10) einen Sitz (9) aufweist, der den Teil (7) des Endes (5) des Kapillarrohrs (1) aufnimmt, wobei dieser Sitz mindestens teilweise konisch (17) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (9) des Körpers (10) an einem seiner beiden Enden geschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (9) des Körpers (10) mindestens einen Kanal (17) um den Teil (7) des Kapillarrohrs (1) aufweist, wobei ein Zwischenraum (13) zwischen dem Körper (10) und einer Wand (12) des Halterohrs (3) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum die Form von Flächenkanälen aufweist, die am Körper (10) in Verbindung mit der Wand (12) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halterohr (3) verformte Teile (15) aufweist, die Querschnittsverengungen im Halterohr darstellen, wobei diese Querschnittsverengungen längs des Halterohrs einen Abstand zueinander derart aufweisen, dass der Körper (10) aus porösem Material zwischen ihnen aufgenommen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (10) aus porösem Material mit Abstand von seinem Ende (18) ein Ende (22) aufweist, mit dessen Hilfe das Kapillarrohr (1) in den Sitz (9) des Körpers eingefügt wird und derart geformt ist, dass eine Laminarströmung der Kühlflüssigkeit hinter dem Körper in Richtung der genannten Strömung erzeugt wird, um die genannte Flüssigkeitsströmung in Richtung auf den Verdampfer zu optimieren.