内部吸液式热交换器制造技术

在一方面，提供一种用于制冷系统的蒸发器组件。所述蒸发器组件包括具有入口和出口的压力容器。所述出口被构造来向所述制冷系统的压缩机供应制冷剂。吸液式热交换器设置在所述压力容器中。所述吸液式热交换器被构造来接收用于与所述压力容器中的所述制冷剂热交换的液体制冷剂。

Internal suction type heat exchanger

In one aspect, an evaporator assembly for a refrigeration system is provided. The evaporator assembly includes a pressure vessel having an inlet and an outlet. The outlet is configured to supply refrigerant to the compressor of the refrigeration system. A suction heat exchanger is provided in the pressure vessel. The liquid suction heat exchanger is configured to receive a liquid refrigerant for heat exchange with the refrigerant in the pressure vessel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内部吸液式热交换器专利
本文公开的主题涉及热交换器，并且更具体地说涉及用于在制冷系统中使用的溢流式蒸发器热交换器。背景常常采用压缩机以穿过冷却系统中的制冷循环来循环制冷剂。压缩机的一个具体使用是在常被称作冷冻器(chiller)的制冷系统中。除了压缩机，典型的冷冻器还包括冷凝器、蒸发器或冷却器，以及在一些应用中的油-制冷剂分离器。这些部件由穿过系统循环制冷剂的管道彼此连接。蒸发器通常包括循环水的多个管道，其由蒸发的制冷剂冷却，并且所冷却的水在闭合回路中循环到另一个热交换器或冷却旋管。在冷却旋管处，循环建筑物或工艺空气由风扇引导穿过冷却旋管，使得热量从循环空气去除。在采用低全球变暖潜能(GWP)制冷剂的情况下，制冷剂循环的特性可导致较低的排放过热。由于较低的排放过热，油不可以有效地在油分离器中从排放气体中分离。这可造成过多的油循环、蒸发器中油起沫和/或性能损失。此外，制冷剂可在热交换阶段的结尾处包括残余雾化液体颗粒(夹带)(主要由于蒸气的低过热和高蒸气出口速度)，这可能损害热交换器下游的部件或导致操作问题。另外，一些已知系统响应于流体温度的变化和下游流速要求的灵活性较差。因此，期望提供克服上述缺点的系统。专利技术简述在一方面，提供一种用于制冷系统的蒸发器组件。所述蒸发器组件包括具有入口和出口的压力容器。出口被构造来向制冷系统的压缩机供应制冷剂。吸液式热交换器设置在压力容器中。吸液式热交换器被构造来接收用于与压力容器中的制冷剂热交换的液体制冷剂。在另一方面，提供一种制冷系统。制冷系统包括压缩机、流体联接到压缩机的冷凝器以及具有入口和出口的蒸发器。蒸发器流体联接在冷凝器与压缩机之间。吸液式热交换器流体联接在冷凝器与蒸发器之间。吸液式热交换器设置在蒸发器内用于来自冷凝器的液体制冷剂与蒸发器中的制冷剂蒸气之间的热交换。在又一方面，提供一种增加制冷系统中的吸入过热的方法，所述制冷系统具有压缩机、冷凝器、蒸发器和设置在蒸发器中的吸液式热交换器。所述方法包括从冷凝器向吸液式热交换器供应液体制冷剂，针对蒸发器中的制冷剂蒸气冷却吸液式热交换器中的液体制冷剂，以及将所冷却液体制冷剂供应到蒸发器。所述方法还包括将所冷却液体制冷剂蒸发并过热到制冷剂蒸气中，通过与吸液式热交换器中的液体制冷剂的热交换增加制冷剂蒸气的过热，以及将制冷剂蒸气供应到压缩机。附图简述被认为是本专利技术的主题在说明书结论处的权利要求书中具体地指出并清楚地要求保护。本专利技术的前述和其他特征以及优点从结合附图进行的以下详细描述中显而易见，在附图中：图1是示例性制冷系统的示意图；图2是可以与图1中所示的制冷系统一起使用的示例性溢流式蒸发器的剖视图；并且图3是可以与图1中所示的制冷系统一起使用的另一个示例性溢流式蒸发器的透视图。专利技术详述本文描述了蒸发器或冷冻器，其包括安装在蒸发器内的吸液式热交换器。吸液式热交换器通过将来自离开冷凝器的液体制冷剂的热量传递到存在于蒸发器热交换器中的制冷剂气体来增加吸入过热，从而增加系统效率和容量。将来自离开蒸发器的制冷剂气体的热量传递到液体制冷剂是循环增强，其用来改善制冷系统的性能并向吸入气体增加额外的过热，以允许制冷剂流量控制设备(例如，膨胀阀)的更好控制。图1示出了示例性制冷系统10，其总体上包括压缩机12、油分离器14、冷凝器16、吸液式热交换器18、膨胀阀20和蒸发器22。在示例性实施方案中，压缩机12是螺杆压缩机并且蒸发器22是溢流式蒸发器。然而，压缩机12可以是任何合适类型的压缩机(例如，离心式)，并且蒸发器22可以是使系统10能够如本文所述起作用的任何合适的蒸发器。此外，系统10可以不需要油分离器14。制冷系统10是制冷剂以各种状态(诸如液体和蒸气)在其中循环的闭环系统。如此，低温、低压过热气体制冷剂穿过导管24从蒸发器22抽吸到压缩机12中。制冷剂被压缩并且所得的高温、高压过热气体穿过导管26从压缩机12排放到冷凝器16。油分离器14定位在压缩机12与冷凝器16之间的管线26上并且在将制冷剂递送到冷凝器16前将压缩机润滑剂与制冷剂分离。在冷凝器16中，气态制冷剂在放出热量时冷凝成液体。过热气体制冷剂进入冷凝器16并且通过热交换器过程被降温、冷凝和过冷却，例如，利用流动穿过冷凝器16的水以吸收热量。然而，冷凝器16可以是空气冷却的或蒸发冷却的。液体制冷剂从冷凝器16排放出来并且穿过导管28供应到吸液式热交换器18。在示例性实施方案中，吸液式热交换器18是定位在蒸发器22内的翅片管旋管。然而，热交换器18可以是使系统10能够如本文所述起作用的任何合适类型的热交换器。如此，消除了与常规吸液式外部热交换器一起使用的用于包括离开蒸发器的蒸气制冷剂的独立外部壳体。液体制冷剂在热交换器18中针对蒸发器22中已蒸发和/或正蒸发的制冷剂冷却，并且随后穿过导管30供应到蒸发器22。冷却的液体制冷剂穿过计量设备或膨胀阀20，计量设备或膨胀阀20将相对较高温度、高压过冷却液体转化成低温饱和液体-蒸气混合物。然后，低温饱和液体-蒸气制冷剂混合物进入蒸发器22，所述混合物在蒸发器22中沸腾并且当它从穿过管束32供应的冷冻水(或其他流体)吸收了所需的蒸发热时，状态变成过热气体。然后，低压过热气体以与热交换器18进行热交换的关系来传送，所述低压过热气体在热交换器18中进一步被加热以增加气体的过热并且蒸发可通过管束32的任何剩余液滴。然后，过热气体被抽吸到压缩机12的入口中并且循环重复。然后，冷冻水穿过分配系统(未示出)循环到冷却旋管用于提供空气调节，或用于其他目的。参考图2，蒸发器22包括具有入口36和出口或吸嘴38的压力容器外壳34。管束32包括定位用于与进入蒸发器分配系统或入口36的制冷剂进行热交换的多个管道40。吸液式热交换器18位于压力容器34内，在管束32上方，诸如通过托架42。然而，热交换器18可由任何合适的装置(例如，固定系统)紧固在压力容器34内。热交换器18可相对于管束32在任何合适的位置中取向，使得通过束32的吸入气体的全部或部分在热交换器18上方经过。例如，热交换器18可相对于管束32成角度。此外，吸液式热交换器18可包括一个或多个不同热交换器。热交换器18包括至少一个翅片管，其被构造来从冷凝器16接收液体制冷剂用于与从管束32经过到蒸发器出口38的制冷剂蒸气进行热交换。然而，可以使用其他热交换器构造。另外，温度传感器44(例如，过热传感器)可定位在吸嘴38内以便测量吸入气体温度，所述温度然后可用来计算高于制冷剂饱和温度的过热，所述饱和温度可以利用位于系统10中的压力或温度传感器来测量。此类测量值可用来控制膨胀阀20。因此，系统10随后可消除对于昂贵液面传感器或复杂软件或算法的需求，并且可使用简单的吸入过热控制。热交换器18还可蒸发被抽吸经过管束32的任何残余液体制冷剂，这然后允许管束32的传热表面的更好使用。增加制冷系统10中的吸入过热的方法包括从冷凝器16向吸液式热交换器18供应液体制冷剂，针对蒸发器22中的制冷剂蒸气冷却吸液式热交换器18中的液体制冷剂，以及将所冷却液体制冷剂供应到蒸发器22。随后将所冷却液体制冷剂蒸发到制冷剂蒸气中，并且通过与吸液式热交换器18中的液体制冷剂的热交换增加制冷剂蒸气的过热。然后，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制冷系统的蒸发器组件，所述蒸发器组件包括：压力容器，其具有入口和出口，所述出口被构造来向所述制冷系统的压缩机供应制冷剂；以及吸液式热交换器，其设置在所述压力容器内，所述吸液式热交换器被构造来接收用于与所述压力容器中的所述制冷剂进行热交换的液体制冷剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.09 US 62/0617681.一种用于制冷系统的蒸发器组件，所述蒸发器组件包括：压力容器，其具有入口和出口，所述出口被构造来向所述制冷系统的压缩机供应制冷剂；以及吸液式热交换器，其设置在所述压力容器内，所述吸液式热交换器被构造来接收用于与所述压力容器中的所述制冷剂进行热交换的液体制冷剂。2.如权利要求1所述的蒸发器组件，其中所述吸液式热交换器包括至少一个翅片管。3.如权利要求1所述的蒸发器组件，其还包括管束，所述管束被构造来接收用于与所述压力容器中的所述制冷剂进行热交换的流体。4.如权利要求3所述的蒸发器组件，其中所述吸液式热交换器设置在所述管束与所述压力容器出口之间，使得针对所述管束蒸发的制冷剂经过所述吸液式热交换器，用于与其进行热交换。5.如权利要求1所述的蒸发器组件，其还包括设置在所述压力容器出口中的过热传感器。6.如权利要求1所述的蒸发器组件，其中所述蒸发器组件是溢流式蒸发器组件或降膜式蒸发器组件。7.一种制冷系统，其包括：压缩机；冷凝器，其流体联接到所述压缩机；蒸发器，其具有入口和出口，所述蒸发器流体联接在所述冷凝器与所述压缩机之间；以及吸液式热交换器，其流体联接在所述冷凝器与所述蒸发器之间，所述吸液式热交换器设置在所述蒸发器内用于来自所述冷凝器的液体制冷剂与所述蒸发器中的制冷剂蒸气之间的热交换。8.如权利要求7所述的制冷系统，其还包括设置在所述压缩机与所述冷凝器之间的油分离器。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：RG洛德，C拉哈尔，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：美国,US