具有节约循环的制冷系统技术方案

本发明专利技术涉及制冷系统，主要涉及利用具有节约入口的压缩机和多通路冷凝器的制冷系统。根据本发明专利技术，具有节约循环的制冷系统利用了具有节约器入口的压缩机单元和冷凝器单元，冷凝器单元具有第一冷凝级、第二冷凝器级和用于移去冷凝级之间液体制冷剂部分的机构。第一冷凝级的中间液体出口供给具有蒸发器的回路，而第二冷凝级的液体出口通过节约器入口供给回路。本发明专利技术提供了具有节约循环的制冷系统固有的液体低温冷却或／和液体温度的成本效益供应优点，和两级冷凝的冷凝器的成本效益优点结合的高效的制冷系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 一般涉及制冷系统，并且更具体地涉及利用具有节约入 口 ( economizing inlet)的压缩机和多通道冷凝器的制冷系统。
技术介绍
虽然冷凝在制冷剂通道内的液体制冷剂占据冷凝器全部内部容 积的无关紧要的部分，但是它粘住冷凝器墙壁并且掩盖它的热传递 面积的重要部分。结果，占据全部内部容积的重要部分的气体制冷 剂没有接触冷凝器墙壁并且充分地减少了全部的热传递比率。许多专利(美国专利5,988,267和美国专利5,762,566)通过分离 冷凝器在许多通路内并且在每一个通路后从制冷剂流中移出冷凝的 部分处理上述的问题。这个方案降低了在每一个接着的通路内的质 量流速、增加了与冷凝蒸汽接合的热传递面积、提高了全面的热传 递比率、减少了冷凝器负荷要求的温度差异并且减少了排放压力。 结果，如果提供相同的热传递面积，则增强了工作特性；或如果提 供相同的工作特性，则减少了成本。这种冷凝器仅在最后的冷凝通路中可以提供充分的低温冷却。 当混合从所有的冷凝器通路出来液体制冷剂流时，全部制冷剂流的 液体低温冷却减少。如果液体管线太长和/或在液体管线内下降压力充分高时，那么在某些工作情况下，在膨胀装置的入口，存在着液 体制冷剂蒸发的潜在风险。在膨胀装置的入口的液体制冷剂蒸发导 致整个制冷系统的不稳定的工作和工作特性的降低。在美国专利5,752,566中，冷凝器具有多个集管(header)，该 多个头部具有定位在其内的折流板(baffle)和/或相位分离器。制冷 剂撞击集管中的一个集管的侧壁并且通过重力分离各自的相位。而 且，在冷凝器内也可用相位分离器有选择地发送气体和液体相位到 具体位置。这个专利暗示了在冷凝器后引导制冷剂到液体制冷剂接 收器中并接着到低温冷却区。低温冷却区控制全部的制冷剂质量流 速并运送与全部的制冷剂质量流速相关联的热负荷。由于驱动热传 递过程的温度差异是十分低的，所以与冷凝区相比较可以将低温冷 却区分类为低效率的热交换装置。美国专利6,385,981 Bl涉及提供了节约循环(economizing cycle) 的制冷系统。节约循环利用节约热交换器，节约热交换器在液体管 线内的液体制冷剂之间提供热接触并且在低于排出压力而高于吸入 压力的压力下蒸发制冷剂。这样的热交换器在液体和蒸发制冷剂流 之间具有充分高的全面热交换率，并且因此提供了高效的低温冷却 负荷。这有效地减少4是供适当低温冷却的才几构的最初的成本。然而， 利用节约循环的制冷系统需要通过冷凝器的增加的制冷剂质量流 速，并且因此要求更高的冷凝器的容积和尺寸。而且，它们提高了 在膨胀装置的入口处的液体制冷剂蒸发的潜在风险。美国专利5,692,389涉及提供具有闪蒸槽的节约循环的制冷系 统。闪蒸槽具有蒸汽和液体出口。液体出口供给具有蒸发器的回路。 蒸汽出口用 一定压力供给具有节约器入口的回路环，该压力低于排 出压力而高于吸入压力。当节约热交换器在上述的例子中工作时，闪蒸槽在液体出口以同样的温度提供液体制冷剂。利用具有闪蒸槽 的节约循环的制冷系统需要通过冷凝器的增加的制冷剂质量流速， 与利用具有节约热交换器的节约循环的制冷系统相比，要求更高的12通过冷凝器的制冷剂质量流速、更高的冷凝器的容积和尺寸。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过具有节约循环的制冷系统，去结合液体低 温冷却或/和液体温度的成本效益供应优点和多通道冷凝器的成本效 益优点。这允许产生高效的制冷系统。根据本专利技术，具有节约循环的制冷系统包括主制冷剂环路和节 约制冷剂回路。主制冷剂环路包括蒸发器、抽吸管线、具有节约器 入口的压缩机单元、冷凝器单元、主液体管线及节约制冷剂回路。 液体管线包括液体接收器、节约热交换器及主膨胀装置。节约制冷 剂回路包括节约膨胀装置和节约热交换器。节约热交换器具有高压 側和低压侧。高压侧与主制冷剂环路关联，而低压侧与节约制冷剂 回路关联。冷凝器单元包括蒸汽入口、中间液体出口和液体出口。 第一冷凝级与制冷剂通道的部分和中间液体出口相关联。笫二冷凝 级与制冷剂通道另一部分和液体出口相关联。主液体管线运送从第一冷凝级流出的液体制冷剂并且供给具有蒸发器的回路。节约液体 管线运送从第二冷凝级流出的液体制冷剂并且供给具有节约器入口 的回路。第一冷凝级大小设置成用以在第一冷凝级后提供等于通过 蒸发器需要的质量流速的液体质量流速。第二冷凝级大小设置成用 以在第二冷凝级后提供等于通过压缩机的节约入口的质量流速的液 体质量流速。本专利技术的另 一个方面是具有节约循环和闪蒸槽的冷却系统。闪 蒸槽包括与主液体管线相关联的入口和出口以及与节约制冷剂回路 相关联的入口和出口 。液体管线包括附加膨胀装置、闪蒸槽和主膨胀装置。节约制冷 剂回路包括节约膨胀装置和闪蒸槽。闪蒸槽可以具有指示闪蒸槽内液体制冷剂高度的浮标。基于浮 标的位置，当闪蒸槽内液体制冷剂高度高时，控制器缩小附加膨胀装置的开口；并且当闪蒸槽内液体制冷剂高度低时，控制器扩大附 加膨胀装置的开口。存在有与上述本专利技术的主要方面相关联的不同的选择。根据本专利技术，两个专利技术都可以利用具有节约入口的单级压缩机 或多级压缩才几。一个回流式(liquid-to-suction )热交换器提供在主液体管线内的 液体制冷剂流和离开蒸发器的过热制冷剂流之间的热接触。另 一个 回流式热交换器提供在节约制冷剂回路内的液体制冷剂流和离开蒸 发器的过热制冷剂流之间的热接触。存在的选择是，具有两者中任 一个回流式热交换器或它们两个。如果应用两个回流式热交换器， 则第二回流式热交换器提供在节约制冷剂回路内的液体制冷剂流和 离开第 一 回流式热交换器的过热制冷剂流之间的热接触。将具有位于离开蒸发器的出口的感测灯泡的膨胀阀用作主膨胀 装置。将具有位于离开节约热交换器低压侧的出口的感测灯泡的膨 胀阀用作节约膨胀装置。在主液体管线上安装主电磁阀。在节约液体管线上安装节约电 磁阀。使用两个电磁阀也是一个选择。在主液体管线上安装主过滤干燥机。在节约液体管线上安装节 约过滤干燥机。冷凝器单元具有两级冷凝盘管，两级冷凝盘管具有蒸气入口、 入口集管、出口集管、在入口和出口集管之间延伸并封闭在入口和 出口集管内的多个制冷剂通道、中间液体出口、液体出口以及将制 冷剂流从蒸气入口运送到中间液体出口和液体出口的机构。第一冷 凝级与冷凝剂通道中的部分和中间液体出口相关联。第二冷凝级与 冷凝剂通道中的其余部分和液体出口相关联。而且，盘管具有用于 在第一冷凝级后移去冷凝液体部分的机构。用于将制冷剂流从蒸气 入口运送到中间液体出口和液体出口的机构是折流板、相位分离器 以及入口集管和出口集管内部的收集器。用于在第一冷凝级后移去冷凝液体部分的机构是折流板、相位分离器以及入口集管和出口集 管内的收集器。当应用多个盘管时，每一个盘管的蒸气入口与冷凝器单元的蒸 气入口连接，每一个盘管的中间液体出口与冷凝器单元的中间液体 出口连接，并且每一个盘管的液体出口与冷凝器单元的液体出口连 接。涉及第一冷凝级的制冷剂管道中的部分和涉及第二冷凝级的制 冷剂管道中的部分通常水平地设置，并且将冷凝制冷剂流从顶部到低部、从低部到顶部进行运送；或者是将冷凝制冷剂流的一部分向 下发送，而另一部分向上发送。涉及第一冷凝级的制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统包括：　主制冷剂环路和节约制冷剂回路；　所述主制冷剂环路具有蒸发器、抽吸管线、具有节约器入口的压缩机单元、冷凝器单元、主液体管线和所述节约制冷剂回路；　所述主液体管线具有液体接收器、节约热交换器和主膨胀装置；　 　所述节约制冷剂回路包括具有节约膨胀装置和节约热交换器的节约液体管线；　所述节约热交换器具有高压侧和低压侧；所述高压侧与所述主制冷剂环路关联，而所述低压侧与所述节约制冷剂回路关联；　所述冷凝器单元具有蒸汽入口、中间液体出口、 液体出口、与所述制冷剂通道的一部分和所述中间液体出口相关联的第一冷凝级、与所述制冷剂通道的另一部分和所述液体出口相关联的第二冷凝级；　所述主液体管线适于将液体制冷剂流从所述第一冷凝级传输到所述蒸发器中；　所述节约液体管线适于将液 体制冷剂流从所述第二冷凝级传输到所述节约器入口中；　所述第一冷凝级大小设置成用以提供为了满足所述蒸发器的要求所需的液体质量流速，以便产生需要的容量，并且所述第二冷凝级大小如此设置成用以提供质量流速，以便满足所述节约管线的要求。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：IB韦斯曼，MB戈尔布诺夫，JF海茨，K捷米利，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]