致冷系统的致冷管路配置技术方案

一种制冷系统的致冷管路配置，包括装在冷凝器（４）出口和蒸发器（８）入口之间的致冷流体流量控制阀（２０），该阀具有致冷流体通道（２２），该通道的横截面在气密压缩机（１）操作期间反比于冷凝温度的变化而变化，从而使输送到蒸发器（８）的冷凝制冷流体的温度大体等于系统的额定冷凝温度。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种致冷系统的致冷管路配置，这种致冷系统包括装在气体泵送管路上的气密压缩机，该泵送管路包括冷凝器、蒸发器和致冷流体流到上述蒸发器的限流器。在常规制冷系统中，致冷管路基本上顺序包括气密压缩机、冷凝器、减压部件例如毛细管和蒸发器。在这种管路中，气密压缩机抽吸低压致冷气体，将其泵到冷凝器，变成高温高压气气体。在通过冷凝器期间，上述气体液化，将其热量散到周围环境。该制冷液体在毛细管中减小其压力之后便从冷凝器流到蒸发器，在蒸发器中它又重新变成气态，随后被压缩机泵送，开始一个新的工作周期。制冷流体在穿过蒸发器期间从液态变成气态便吸收放置蒸发器环境中的热量，使装有致冷管路的致冷装置的内部环境冷却。在制冷管路中，蒸发器的温度、压缩机的压力和冷凝器中的温度与压力由毛细管控制，该毛细管的尺寸随系统的预定平均操作条件而变化。由于此刚性结构，毛细管不能使系统在其若干操作阶段(起动、常规操作和停机)的操作达到优化。毛细管的尺寸是根据其操作性能的最佳点而确定的。毛细管的优化随装有致冷管路的制冷装置的安装地点的室温、冰箱的温度以及上述制冷管路的冷凝器的温度而变化。致冷系统内部的压力因而压缩机的负载对应于这些温度中的各个温度。室温的降低使系统的所有压力降低。在这种状态下，压缩机将泵送少量气体，其效率降低。室温增加意味着压缩机的负载增加，需要压缩机输出额外的负载量，为了增加系统中致冷气体的泵送，这种额外的负载是必需的。负载量的增大将造成压缩机温度的升高，可能减短其使用寿命，很有可能造成阀的破损或甚至烧坏马达。在被制冷环境外部的室温升高的结果是压缩机泵送到冷凝器的气体的冷凝温度的上升。因为冷凝作用是由在冷凝器和环境之间的热交换造成的，所以室温的上升意味着致冷流体的冷凝温度上升。冷凝的致冷流体在较高温度下进入蒸发器，从而降低了蒸发效率，因而降低了与蒸发器进行热交换的环境的致冷作用。另外，在常规的制冷管路配置中，当蒸发器的温度达到预定值和压缩机停机时，存在于冷凝器中的系统高压部分的已冷凝的流体将迁移到上述系统的装有蒸发器的低压部分，这种在各个冷凝器沾上已冷凝的致冷流体向蒸发器的迁移造成致冷系统效率的降低，增加了上述系统的能耗。局部地尽可能减轻这些问题的解决办法是应用变速压缩机。然而这种解决办法的效果是局部的，因为毛细管具有恒定的节流作用，并且在增加转子转动时，抽吸压力降低，因而降低压缩机效率，并可能增加不正比于转动增加的质量流量。因此本专利技术的目的是提供一种致冷系统的致冷管路配置，这种管路配置可以得到压缩机的最大效率而不需要使上述压缩机操作在限制的操作条件下。本专利技术的具体目的是提供一种致冷管路配置，这种配置可以在接近额定冷凝温度的温度下恒定地调节冷凝流体流到蒸发器的流量，该额定冷凝温度考虑到被制冷环境的制冷要求以及加在压缩机上的负载操作条件。本专利技术的另一目的是提供一种带有制冷管路的制冷系统，当压缩机停机时，该制冷管路制止变热的致冷流体从冷凝器迁移到蒸发器。利用一种制冷系统的致冷管路可以达到上述目的，该管路包括气密压缩机；冷凝器，具有连接于压缩机排出口的入口和出口；蒸发器，具有连接冷凝器出口的入口和出口。上述配置包括在冷凝器出口和蒸发器入口之间的致冷流体流量控制阀，该阀具有致冷流体通道，该通道的横截面积在气密压缩机操作期间反比于冷凝温度的变化而变化，以便使流入蒸发器的冷凝制冷流体具有大体等于系统额定冷凝温度的温度，当气密压缩机停机时，上述制冷流体通道的横截面关闭，完全切断冷凝器和蒸发器之间的流体通道。下面参照附图说明本专利技术，附图是图1示意示出按先有技术制作的致冷装置例如冰箱的制冷管路；图2示意示出按本专利技术制作的图1所示的制冷管路；图3是纵向截面图，示意示出本专利技术的制冷流体流量控制阀。如图1所示，常规致冷系统包括制冷管路，该管路包括气密压缩机1，具有排出口2和泵吸入口3；冷凝器4，具有操作上连接于气密压缩机1排出口2的气态流体入口5和连接于毛细管7的已冷凝流体出口6；蒸发器8，具有操作上连接于毛细管7的冷凝流体入口9和与气密压缩机1的泵吸入口3流体连通的气体出口10。在此管路中，气密压缩机1泵吸低压致冷气体，将其作为高压变热气体泵送到冷凝器，在上述冷凝器中，上述气体液化，将其热量散发到周围环境中。通过冷凝器4和其外部环境的热交换发生冷凝。液化流体通过毛细管7减小上述气体压力，然后该气体进入蒸发器8，在与冰箱的内部环境进行热交换之后，该气体又被压缩机1抽吸，开始一个新的工作周期。按照这种结构，由于在预定冷凝额定温度和由压缩机1泵送到冷凝器4中的气体冷凝时的实际温度之间存在差别，所以冷凝器4的热交换效率降低。这种结构还具有上述压缩机过载的缺点。按照本专利技术，致冷管路包括配置在冷凝器4的已冷凝流体出口6和蒸发器8的已冷凝流体入口9之间的致冷流体流量控制阀20，该阀在气密压缩机1操作期间可以自动和恒定地改变已冷凝流体从冷凝器4流到蒸发器8的流量，可使致冷流体流量在最大值和最小值之间变化，而且在压缩机1停机时可以关闭上述流量通道。当上述气密压缩机1属于具有临时停机操作条件的那种压缩机时，这种压缩机例如将随蒸发器8的温度变化而发生停机，当装在其中的温度传感器检测到蒸发器8的预定温度状态时便可以达到这种临时停机操作条件并保持在这种条件下。设置本专利技术的阀20，以便使流到蒸发器8的冷凝致冷流体的流量反比于冷凝器中致冷流体冷凝温度的变化进行变化，从而使流向蒸发器8的冷凝致冷流体在大体接近于额定冷凝温度的温度下到达蒸发器，该额定冷凝温度是根据致冷系统的优化操作条件例如室温和箱内优化温度条件而确定的。在具有一个或多个转动速度的开/关型压缩机中以及变速压缩机中，当得到的冷凝温度高于额定的冷凝温度时，流向蒸发器8的冷凝流体的流量达到最小值。由于阀20上游的压力增加而达到这种最小流量状态。这种压力增加正比于冷凝器4的致冷管路的致冷剂质量的增加。按照本专利技术，阀20具有阀体21，该阀体装在例如蒸发器8中，该阀体中形成致冷流体通道22，在气密压缩机1操作期间该通道的横截面反比于冷凝器4中的致冷流体的冷凝温度而发生变化，以使得输送到蒸发气8的冷凝致冷流体具有基本上接近于系统额定冷凝温度的温度。例如当气密压缩机1随着蒸发器8的温度变化而停机时，致冷流体通道22关闭。阀体21还具有开口23，该开口总是与蒸发器8的冷凝流体入口9流体相通。在阀体21内形成阀座24，当气密压缩机1停机时密封装置25可选择地压靠在该阀座24上，上述密封装置25在操作上与致冷流体通道22相接合，以便使该密封装置直接和同时地受到阀20上游的冷凝压力和阀20下游的泵吸压力的作用。致冷流体通道22的横截面在上述致冷流体通道22完全关闭的状态和各种打开状态之间的变化是由于在气密压缩机1操作期间同时作用在密封装置25上的冷凝压力和泵吸压力之间的力平衡引起的，该完全关闭状态是在密封装置25安置在阀座24上时形成的，该各种打开状态对应于大体接近于额定冷凝温度的温度。冷凝压力是在冷凝器4中使致冷流体转变到气态所必需的压力，而泵吸压力是由于压缩机操作得到的压力。密封装置25在致冷流体通道22的完全关闭位置和各种打开位置之间的位移随冷凝压力和泵吸压力形成的力的变化而变化，这种力使致冷流体通道22的横截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统的致冷管路配置，包括：气密压缩机（１）；冷凝器（４），具有一连接于压缩机（１）排出口的入口，和一出口；蒸发器（８），具有一连接于冷凝器（４）出口的入口和一出口，其特征在于，它包括装在冷凝器（４）出口和蒸发器（８）入口之间的致冷流体流量控制阀（２０），该阀具有致冷流体通道（２２），该通道的横截面在气密压缩机（１）操作期间反比于冷凝温度的变化而变化，从而使输送到蒸发器（８）的冷凝致冷流体具有大体等于系统额定冷凝温度的温度，在气密压缩机（１）停机期间，上述致冷流体通道（２２）其横截面关闭，完全使冷凝器（４）和蒸发器（８）之间的流体流动中断。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：埃吉迪奥伯万格，
申请(专利权)人：巴西船用压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：BR[巴西]