制冷设备及其使用方法技术

本发明专利技术涉及制冷设备及其使用方法。制冷设备包括主制冷剂回路，该回路包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和在蒸发器内延伸的制冷剂通道，设备包括在蒸发器内延伸的冷却剂通道。制冷设备还包括润滑支路，其连接到主回路的供应部分以导出润滑所述压缩机的润滑制冷剂流。制冷设备还包括：过冷却支路，其包括过连接到冷却剂通道以从主冷却剂流中导出过冷却冷却剂流的冷却入口和连接到冷却剂通道以将过冷却冷却剂流重新引入主冷却剂流的过冷却出口；和过冷却热交换器，其被构造成允许在穿过过冷却支路进行循环的过冷却冷却剂流与穿过润滑支路进行循环的润滑制冷剂流之间进行热交换，使得能够通过过冷却冷却剂流在过冷却热交换器内冷却润滑制冷剂流。

【技术实现步骤摘要】
制冷设备及其使用方法
本专利技术涉及一种制冷设备、一种包括这种制冷设备的制冷系统以及所述制冷设备和所述制冷系统的使用方法。本专利技术涉及对制冷剂实施热力循环以产生制冷效果的机器的领域。
技术介绍
从EP1400765A2已知一种制冷设备，其包括制冷剂通道，该制冷剂通道包括螺杆压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。该已知的设备包括旁路流通道，该旁路流通道在所述制冷剂通道的一部分处、在冷凝器与膨胀阀之间分支，通过节流装置引导制冷剂，并且与螺杆压缩机的转子腔室连通。制冷剂含有一定量的润滑剂，使得转子腔室的润滑是通过在通道中也用作制冷剂的相同流体实现的，并且流体不含油。为了成功地润滑转子腔室，必须确保到达转子腔室的大部分制冷剂处于液态。当制冷设备在高负荷(特别是对应于制冷剂的高流量)下运作时通常是这种情况。当制冷设备在满负荷下运作时，由冷凝器排放的制冷剂通常完全处于液态，或者处于两相状态，其中很少比例的制冷剂处于气态。然而，如果对制冷的需求较低，则设备可以在低负荷(特别是包括较小流量的制冷剂)下运作。在设备的低负荷运作期间，可能发生：通过旁路流通道进行循环的制冷剂不完全处于液态，并且含有不可忽略的比例的处于气态的制冷剂，或者甚至含有高比例的处于气态的制冷剂。由于处于气态的制冷剂不能充分润滑压缩机，因此在设备的低负荷运作期间，由于缺乏润滑而存在损坏或破坏压缩机的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种制冷设备，其中，即使在制冷设备的低负荷运作期间，也能够借助于制冷剂获得对压缩机的令人满意的润滑。本专利技术的目的在于提供一种制冷设备，该制冷设备包括主制冷剂回路，该主制冷剂回路包括：-压缩机，该压缩机包括压缩机入口和压缩机出口，-冷凝器，该冷凝器包括连接到压缩机出口的冷凝器入口，以及冷凝器出口，-膨胀阀，该膨胀阀包括连接到冷凝器出口的阀入口，以及阀出口，以及-制冷剂通道，该制冷剂通道至少部分地在制冷设备的蒸发器内延伸，制冷剂通道包括连接到阀出口的制冷剂通道入口，以及连接到压缩机入口的制冷剂通道出口，制冷设备还包括冷却剂通道，该冷却剂通道至少部分地在蒸发器内延伸并且包括冷却剂通道入口和冷却剂通道出口。根据本专利技术，主制冷剂回路被构造成用于使制冷剂的主制冷剂流依次穿过压缩机、冷凝器、膨胀阀和制冷剂通道进行环路循环。根据本专利技术，蒸发器被构造成用于使得能够在穿过制冷剂通道进行循环的主制冷剂流与穿过冷却剂通道进行循环的冷却剂的主冷却剂流之间进行热交换。根据本专利技术，制冷设备进一步包括润滑支路，该润滑支路包括：-润滑入口，该润滑入口连接到主回路的供应部分，供应部分包括冷凝器、阀入口以及主回路的在冷凝器出口与阀入口之间的任何部分，润滑入口被构造成从穿过供应部分进行循环的主制冷剂流中导出润滑制冷剂流；以及-润滑出口，该润滑出口连接到压缩机，以便向压缩机供给润滑制冷剂流，以利用制冷剂的润滑制冷剂流对所述压缩机进行润滑。根据本专利技术，制冷设备进一步包括：-过冷却支路，该过冷却支路包括：-过冷却入口，该过冷却入口连接到冷却剂通道，以便从主冷却剂流中导出过冷却冷却剂流，以及-过冷却出口，该过冷却出口连接到冷却剂通道，以将过冷却冷却剂流重新引入主冷却剂流；以及-过冷却热交换器，该过冷却热交换器被构造成用于使得能够在穿过过冷却支路进行循环的过冷却冷却剂流与穿过润滑支路进行循环的润滑制冷剂流之间进行热交换，使得可以在过冷却热交换器内通过过冷却冷却剂流对润滑制冷剂流进行冷却。由于本专利技术，在将润滑制冷剂流引入压缩机之前，通过穿过过冷却热交换器的过冷却冷却剂流对用于对压缩机进行润滑的润滑制冷剂流进行冷却。因此，过冷却热交换器确保润滑制冷剂流呈液体形式，或者至少确保润滑制冷剂流含有足够的呈液体形式的制冷剂，以实现对压缩机的充分润滑。在冷却剂处于最低温度的阶段，即在蒸发器处或靠近蒸发器的位置，从主冷却剂流中导出过冷却冷却剂流。因此，过冷却冷却剂流处于比润滑制冷剂流更低的温度下。下面限定了本专利技术的其他有利特征：-过冷却入口连接到冷却剂通道的冷却剂通道入口，以便从穿过冷却剂通道入口进行循环的主冷却剂流中导出过冷却冷却剂流，并且过冷却出口连接到冷却剂通道的冷却剂通道出口，以将过冷却冷却剂流重新引入穿过冷却剂通道出口进行循环的主冷却剂流。-制冷剂通道包括蒸发器的蒸发器箱，蒸发器箱连接到制冷剂通道入口以使主制冷剂流进入蒸发器箱，并且连接到制冷剂通道出口以从蒸发器箱中排出主制冷剂流；并且冷却剂通道包括蒸发器的至少一个热交换管，热交换管在蒸发器箱内延伸，以便被接纳在蒸发器箱内的主制冷剂流包围，热交换管连接到冷却剂通道入口以使主冷却剂流进入热交换管，并且连接到冷却剂通道出口以从热交换管中排出主冷却剂流。-过冷却热交换器被定位在蒸发器的外部。-过冷却热交换器包括：热交换箱，该热交换箱属于润滑支路并且被构造成使得润滑制冷剂流穿过热交换箱进行循环；以及热交换通道，该热交换通道属于过冷却支路，被定位在热交换箱内并且被构造成使得过冷却冷却剂流穿过热交换通道进行循环。-润滑支路包括：入口管，该入口管将润滑入口连接到热交换箱，以使润滑制冷剂流从润滑入口循环到热交换箱，并且该入口管包括开放入口端，该开放入口端被定位在热交换箱内以使润滑制冷剂流进入热交换箱；以及出口管，该出口管将热交换箱连接到润滑出口，以使润滑制冷剂流从热交换箱循环到润滑出口，并且该出口管包括开放出口端，该开放出口端被定位在热交换箱内，位于比开放入口端低的高度处。-热交换箱被定位在比润滑出口高的高度处，使得通过重力向压缩机供给润滑制冷剂流。-热交换箱包括至少一个液位传感器，该至少一个液位传感器检测在热交换箱内的在相应的高度处的液体制冷剂的存在。-热交换通道是盘管。-为了连接到供应部分，润滑入口连接到冷凝器的底部。-压缩机是正排量式压缩机。-压缩机是包括轴承和两个啮合的螺杆转子的螺杆压缩机，螺杆转子被轴承支撑，并且润滑出口连接到压缩机，以便向轴承和螺杆转子供给润滑制冷剂流，以对所述轴承和螺杆转子进行润滑。本专利技术还涉及一种制冷系统，该制冷系统包括如上文所定义的制冷设备，并且包括主冷却剂回路，该主冷却剂回路包括冷却剂通道和待被主冷却剂流冷却的至少一个客户装置，主冷却剂回路被构造成用于使主冷却剂流以依次穿过冷却剂通道和所述至少一个客户装置的方式穿过主冷却剂回路进行环路循环，冷却剂的主冷却剂流优选地含有水。本专利技术还涉及如上文所限定的制冷设备的使用方法或者如上文所限定的制冷系统的使用方法，该使用方法包括：-主制冷剂流依次穿过压缩机入口、压缩机、压缩机出口、冷凝器入口、冷凝器、冷凝器出口、阀入口、膨胀阀、阀出口、制冷剂通道入口、制冷剂通道和制冷剂通道出口进行闭环循环，-通过润滑入口从穿过供应部分进行循环的主制冷剂流中导出润滑制冷剂流，-润滑制冷剂流以依次穿过润滑入口、过冷却热交换器和润滑出口的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冷设备，所述制冷设备包括主制冷剂回路(1)，所述主制冷剂回路包括：/n-压缩机(2)，所述压缩机包括压缩机入口(12)和压缩机出口(13)，/n-冷凝器(4)，所述冷凝器包括连接到所述压缩机出口(13)的冷凝器入口(14)，以及冷凝器出口(15)，/n-膨胀阀(6)，所述膨胀阀包括连接到所述冷凝器出口(15)的阀入口(16)，以及阀出口(17)，以及/n-制冷剂通道(61)，所述制冷剂通道至少部分地在所述制冷设备的蒸发器(8)内延伸，所述制冷剂通道(61)包括连接到所述阀出口(17)的制冷剂通道入口(18)，以及连接到所述压缩机入口(12)的制冷剂通道出口(19)，所述制冷设备还包括冷却剂通道(71)，所述冷却剂通道至少部分地在所述蒸发器(8)内延伸并且包括冷却剂通道入口(75)和冷却剂通道出口(76)，/n其中，所述主制冷剂回路(1)被构造成用于使制冷剂的主制冷剂流(90)依次穿过所述压缩机(2)、所述冷凝器(4)、所述膨胀阀(6)和所述制冷剂通道(61)进行环路循环，/n其中，所述蒸发器(8)被构造成用于使得能够在穿过所述制冷剂通道(61)进行循环的所述主制冷剂流(90)与穿过所述冷却剂通道(71)进行循环的冷却剂的主冷却剂流(93)之间进行热交换，/n其中，所述制冷设备进一步包括润滑支路(20)，所述润滑支路包括：/n-润滑入口(21)，所述润滑入口连接到所述主回路(1)的供应部分(4，16)，所述供应部分(4，16)包括所述冷凝器(4)、所述阀入口(16)以及所述主回路(1)的在所述冷凝器出口(15)与所述阀入口(16)之间的任何部分，所述润滑入口(21)被构造成从穿过所述供应部分(4，16)进行循环的所述主制冷剂流(90)中导出润滑制冷剂流(91)；以及/n-润滑出口(22)，所述润滑出口连接到所述压缩机(2)，以便向所述压缩机(2)供给所述润滑制冷剂流(91)，从而利用所述制冷剂的所述润滑制冷剂流(91)对所述压缩机(2)进行润滑，/n其特征在于，所述制冷设备进一步包括：/n-过冷却支路(40)，所述过冷却支路包括：/n-过冷却入口(41)，所述过冷却入口连接到所述冷却剂通道(71)，/n以便从所述主冷却剂流(93)中导出过冷却冷却剂流(92)，以及/n-过冷却出口(42)，所述过冷却出口连接到所述冷却剂通道(71)，/n以将所述过冷却冷却剂流(92)重新引入所述主冷却剂流(93)；以及/n-过冷却热交换器(31)，所述过冷却热交换器被构造成用于使得能够在穿过所述过冷却支路(40)进行循环的所述过冷却冷却剂流(92)与穿过所述润滑支路(20)进行循环的所述润滑制冷剂流(91)之间进行热交换，使得能够在所述过冷却热交换器(31)内通过所述过冷却冷却剂流(92)对所述润滑制冷剂流(91)进行冷却。/n...

【技术特征摘要】
20190521 EP 19175785.51.一种制冷设备，所述制冷设备包括主制冷剂回路(1)，所述主制冷剂回路包括：
-压缩机(2)，所述压缩机包括压缩机入口(12)和压缩机出口(13)，
-冷凝器(4)，所述冷凝器包括连接到所述压缩机出口(13)的冷凝器入口(14)，以及冷凝器出口(15)，
-膨胀阀(6)，所述膨胀阀包括连接到所述冷凝器出口(15)的阀入口(16)，以及阀出口(17)，以及
-制冷剂通道(61)，所述制冷剂通道至少部分地在所述制冷设备的蒸发器(8)内延伸，所述制冷剂通道(61)包括连接到所述阀出口(17)的制冷剂通道入口(18)，以及连接到所述压缩机入口(12)的制冷剂通道出口(19)，所述制冷设备还包括冷却剂通道(71)，所述冷却剂通道至少部分地在所述蒸发器(8)内延伸并且包括冷却剂通道入口(75)和冷却剂通道出口(76)，
其中，所述主制冷剂回路(1)被构造成用于使制冷剂的主制冷剂流(90)依次穿过所述压缩机(2)、所述冷凝器(4)、所述膨胀阀(6)和所述制冷剂通道(61)进行环路循环，
其中，所述蒸发器(8)被构造成用于使得能够在穿过所述制冷剂通道(61)进行循环的所述主制冷剂流(90)与穿过所述冷却剂通道(71)进行循环的冷却剂的主冷却剂流(93)之间进行热交换，
其中，所述制冷设备进一步包括润滑支路(20)，所述润滑支路包括：
-润滑入口(21)，所述润滑入口连接到所述主回路(1)的供应部分(4，16)，所述供应部分(4，16)包括所述冷凝器(4)、所述阀入口(16)以及所述主回路(1)的在所述冷凝器出口(15)与所述阀入口(16)之间的任何部分，所述润滑入口(21)被构造成从穿过所述供应部分(4，16)进行循环的所述主制冷剂流(90)中导出润滑制冷剂流(91)；以及
-润滑出口(22)，所述润滑出口连接到所述压缩机(2)，以便向所述压缩机(2)供给所述润滑制冷剂流(91)，从而利用所述制冷剂的所述润滑制冷剂流(91)对所述压缩机(2)进行润滑，
其特征在于，所述制冷设备进一步包括：
-过冷却支路(40)，所述过冷却支路包括：
-过冷却入口(41)，所述过冷却入口连接到所述冷却剂通道(71)，
以便从所述主冷却剂流(93)中导出过冷却冷却剂流(92)，以及
-过冷却出口(42)，所述过冷却出口连接到所述冷却剂通道(71)，
以将所述过冷却冷却剂流(92)重新引入所述主冷却剂流(93)；以及
-过冷却热交换器(31)，所述过冷却热交换器被构造成用于使得能够在穿过所述过冷却支路(40)进行循环的所述过冷却冷却剂流(92)与穿过所述润滑支路(20)进行循环的所述润滑制冷剂流(91)之间进行热交换，使得能够在所述过冷却热交换器(31)内通过所述过冷却冷却剂流(92)对所述润滑制冷剂流(91)进行冷却。


2.根据权利要求1所述的制冷设备，其中，
所述过冷却入口(41)连接到所述冷却剂通道(71)的冷却剂通道入口(75)，以便从穿过所述冷却剂通道入口(75)进行循环的所述主冷却剂流(93)中导出所述过冷却冷却剂流(92)，并且
所述过冷却出口(42)连接到所述冷却剂通道(71)的冷却剂通道出口(76)，以便将所述过冷却冷却剂流(92)重新引入穿过所述冷却剂通道出口(76)进行循环的所述主冷却剂流(93)。


3.根据权利要求1或2所述的制冷设备，其中，
所述制冷剂通道(61)包括所述蒸发器(8)的蒸发器箱，所述蒸发器箱连接到所述制冷剂通道入口(18)，以使所述主制冷剂流(90)进入所述蒸发器箱，并且连接到所述制冷剂通道出口(19)，以从所述蒸发器箱中排出所述主制冷剂流(90)；并且
所述冷却剂通道(71)包括所述蒸发器(8)的至少一个热交换管，所述热交换管在所述蒸发器箱内延伸，以便被接纳在所述蒸发器箱内的所述主制冷剂流包围，所述热交换管连接到所述冷却剂通道入口(75)，以使所述主冷却剂流(93)进入所述热交换管，并且连接到所述冷却剂通道出口(76)，以从所述热交换管中排出所述主冷却剂流(93)。


4.根据权利要求1或2所述的制冷设备，其中，所述过冷却热交换器(31)被定位在所述蒸发器(8)的外部。


5.根据权利要求1或2所述的制冷设备，其中，所述过冷却热交换器(31)包括：
-热交换箱(32)，所述热交换箱属于所述润滑支路(20)并且被构造成使得所述润滑制冷剂流(91)穿过所述热交换箱(32)进行循环，以及
-热交换通道(33)，所述热交...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斐尔·穆勒，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US