致冷装置、冷凝器及在致冷装置中操作双离心压缩机的方法制造方法及图纸

一种在致冷设备中使用双离心压缩机（４８，５０）于单一蒸发器（５２）和单一冷凝器（５８）的装置和方法。冷凝器（５８）被隔板（６０）分隔为两室（６２，６４），该隔板具有与冷凝器（５８）相同的横截面形状，并具有数个孔，设置在冷凝器（５８）内的管（６８）穿过该孔。冷凝器（５８）包括一阀，该阀与冷凝器的两冷凝室（６２，６４）流体连通，以有选择地使相应的冷凝室（６２，６４）内的压力平衡或不平衡。一台或两台压缩机（４８，５０）可根据负荷运行。一独立的冷凝器压力可对每一离心压缩机（４８，５０）保证，因此，传统的并联压缩机致冷系统所面临的问题得以避免。利用本发明专利技术，致冷设备的容量可以最大，还可调节以适应负荷需求的变化。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术在总体上涉及离心式致冷设备，具体涉及。现有技术如附图说明图1所示，传统离心式致冷设备10包括单个离心式压缩机12、冷凝器14、膨胀装置16和蒸发器18，所有这些被串联成一封闭制冷回路。压缩机12压缩致冷剂气体并将其送入冷凝器14，在冷凝器中，冷却介质，例如从冷却塔送来的水，使被压缩的气体冷凝成液态致冷剂。液态致冷剂通过膨胀装置16时膨胀，然后进入蒸发器18。当液态致冷剂通过蒸发器18时，从建筑物来的循环水被放入与致冷剂建立热交换关系，从而使水冷却，而使致冷剂蒸发。然后。致冷剂被送入压缩机的吸气口。这样，水在蒸发器18中冷却以使建筑物降温。为改变给予建筑物的降温量以适应降温需求或负荷的改变，调节压缩机12的负载量，因此调节流经制冷回路的致冷剂流量。按传统，水平式筒-管冷凝器用在离心致冷装置中，通常是致冷剂在冷凝器的管外流过。如图2所一般地描述的那样，数个管20设置在传统冷凝器的圆柱筒22中。每一管20的外表面24通常装上翅片以增加管外致冷剂和经过管的水24间的热传递。此外，冷凝器通常具有如图2所示的圆柱筒。为增加离心致冷系统的容量，曾建议提供一种双压缩机的致冷系统。此系统在授予Griffen的美国专利US4201065中谈及，这一系统在该专利中有些详细说明。现有技术中之双压缩机系统的组成如图3所示。压缩机28、30分别连接在冷凝器32的不同回路中。此系统包括膨胀阀36、38，该膨胀阀设置在连接冷凝器32和蒸发器34的管路中。冷凝器32包括数个不同的分离致冷管回路40、42、44、和46。每一回路包括数个细长管(未示出)，该管与冷凝器一样长，并在冷凝器的端部弯曲互相连接。在Griffen的每一回路中包括平行的管(未示出)沿冷凝器32的长度延伸。回路40和42均横放在冷凝器32的上半部，回路44和46横放在冷凝器32的下半部。压缩机32因此经过在冷凝器上部的回路42和在冷凝器下部的回路46输送致冷剂。与之类似，压缩机30经过压缩机上部和下部的回路输送致冷剂。如果一压缩机因制冷负荷减小而关闭，或者，如果流经一或多个回路的致冷剂在不同情况下截止，冷凝器继续利用冷凝器的整个热交换面积。在Griffen所示的系统中，致冷剂流经冷凝器的管中，并被流体冷却，这种流一般是空气，被置于与致冷剂热交换的关系中，以冷却该流体。与此类似，致冷剂流经蒸发器中的管，在此，致冷剂用于冷却流经蒸发器筒的水。传统双压缩机制冷系统一般使用传统的变容压缩机，例如往复式或螺旋式压缩机。传统变容压缩机并联运行，并以具有公共吸入和排出的方式连接。离心压缩机具有可变流量和恒定压力头的特性，因此，不可能并联运行，除非通过控制实现平衡。于是，为使离心压缩机有效地在这种双压缩机系统中使用，必须采用适于使每一离心压缩机的压力头特性耦合的控制系统。然而，事实上这种压力头的耦合，即使使用最复杂的控制系统也是难于实现的。专利技术概述本专利技术的目的在于提供一种改进的使用双压缩机的致冷系统。本专利技术的其它目的和优点部分将在下述说明中陈述，部分则从说明可一目了然，或通过对本专利技术的实践了解。本专利技术的目的和优点将通过所提权利要求具体指出的各项及其组合实现和获得。为实现这些目的和根据本专利技术的目的，作为其具体体现和概括描述，本专利技术包括致冷设备，该致冷设备包括第一和第二离心压缩机，用以压缩气态致冷剂；一蒸发器，用以蒸发致冷剂；第一和第二膨胀装置，用以使通过其中的致冷剂膨胀。致冷设备还包括一冷凝器，用以冷凝致冷剂，冷凝器包括第一和第二室以及数个热交换器管，该管沿冷凝器延伸穿过两冷凝室。第一压缩机、蒸发器、第一冷凝室和第一膨胀装置相连接以组成第一制冷回路，第二压缩机、蒸发器、第二冷凝室和第二膨胀装置相连接以组成第二制冷回路。此两回路在蒸发器处彼此直接连通而不在其它地方连通。第一和第二室最好由在冷凝器的相应端部间放置分隔板而构成，分隔板的形状与冷凝器的截面形状即使不是相同也本质上相同。分隔板还包括数个孔，热交换器管穿过该孔从一冷凝室延伸到另一冷凝室。此系统最好还包括一平衡阀，流体连通第一和第二冷凝室，以在需要时平衡两冷凝室的压力。为进一步实现本专利技术的目的，本专利技术包括一冷凝器，用于一致冷设备，该致冷设备具有第一和第二压缩机、一蒸发器、第一和第二膨胀装置，该膨胀装置用于膨胀通过其中的致冷剂。冷凝器包括一筒，致冷剂从中通过；和数个热交换器管，穿过筒延伸。致冷剂进入并流过筒，冷却介质例如水从管中流过。热交换器管穿过筒内腔，沿筒的长度延伸，流过筒的致冷剂接触数个热交换器管的外表面。冷凝器还包括一隔板，以分隔冷凝器筒成为第一和第二冷凝器室。隔板具有数个通孔，数个管穿过该孔延伸。第一压缩机、蒸发器、第一冷凝室和第一膨胀装置连接在第一冷却回路中，第二压缩机、蒸发器、第二冷凝室和第二膨胀装置连接在第二制冷回路中。本专利技术还包括操作双离心压缩机系统的方法。此方法包括提供筒-管冷凝器的诸步骤，该冷凝器具有第一和第二冷凝室，一束公共的热交换器管穿过冷凝室延伸。此冷凝器包括一阀，与第一和第二冷凝室流体连通。此方法还包括如下步骤有选择地将第一离心压缩机的致冷剂加入热交换器的第一室的筒部；有选择地将第二压缩机的致冷剂加入热交换器的第二室的筒部；使致冷剂从第一冷凝器室经膨胀装置进入蒸发器，与第一离心压缩机流体连通，以完成第一制冷回路；使致冷剂从第二冷凝器室经膨胀装置进入蒸发器，与第二离心压缩机流体连通，以完成第二制冷回路；当只有一台压缩机工作开启阀，当两台压缩机均工作时关闭阀。在本专利技术的方法中，单一蒸发器接受从两个膨胀阀来的致冷剂，一个蒸发器供两台压缩机用，并将致冷剂送入两台压缩机。两台压缩机的容量可以不同，第一和第二冷凝室的相对尺寸作为两压缩机容量的函数选取。压缩机也可为可变容压缩机。应当理解上述一般说明和下列详细说明均仅属举例说明，并非对权利要求所述之本专利技术的限制。附图简介作为本专利技术技术特征的组成部分的附图，图解说明本专利技术的一实施例，连同说明作为对本专利技术原理的阐述。在附图中图1为一框图，示出传统的致冷系统；图2为传统冷凝器的剖面图，沿图1中2-2线剖切；图3为一框图，示出一双压缩机致冷系统；图4为本专利技术双离心压缩机致冷系统推荐实施例的框图；图5为图4中所示冷凝器的部分视图；和图6为冷凝器隔板一实施例的剖面图，沿图5中6-6线剖切。实施本专利技术的最佳方式本专利技术主要描绘成一个系统和一种方法，该系统和方法在一致冷设备中，对单一蒸发器和单一冷凝器使用双离心压缩机。冷凝器被管分隔支承(隔板)分隔成两部即两室，该隔板具有与冷凝器相同的横截面形状，并设置有孔以容纳冷凝器热交换器管从中穿过。此两室用管路和阀系统从内部连通，该阀可有选择地开关，以平衡或分离相应冷凝室内的压力。第一压缩机用于第一冷凝室，第二压缩机用于第二冷凝室。致冷剂从冷凝器的第一和第二室流出，然后经过相应的第一和第二膨胀装置，进入蒸发器。此种设置允许离心压缩机按负荷需要情况关闭和开启。无论那一台压缩机或两台压缩机在运行，同样量的冷却流体可流经冷凝器的热交换器管，从而优化可能的热交换，并有效利用冷却流体。现在详细参看本专利技术之推荐实施例，其一例在附图中给予了描述。只要可能，相同标号在全部附图中将用以表示相同或相似的部分。根据本专利技术的目的，本专利技术包括一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致冷装置，包括： 第一和第二压缩机，以压缩气态致冷剂； 一蒸发器，以蒸发致冷剂； 第一和第二膨胀装置，以使流经该装置的致冷剂膨胀；和 一冷凝器，以冷凝致冷剂，所述冷凝器包括：第一和第二冷凝室，彼此分隔；和数个热交换器管，该管沿冷凝器的长度延伸；其中所述第一压缩机、所述蒸发器、所述第一冷凝室和所述第一膨胀装置连接成第一制冷回路，其中所述第二压缩机、所述蒸发器、所述第二冷凝室和所述第二膨胀装置连接成第二制冷回路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔曼E佩托，
申请(专利权)人：约克国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]