[發明專利]用于壓縮機的閃蒸器和包括該閃蒸器的冷卻系統

有效

• 申請號: 201210060889.3
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN103307815A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 徐愷
• 申請（專利權）人: 艾默生環境優化技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 田軍鋒;魏金霞

技術領域

本發明涉及一種用于壓縮機的閃蒸器，具體地涉及一種將壓縮機的冷卻油路用于加熱內部容積的閃蒸器。本發明還涉及一種包括這種閃蒸器的冷卻系統。

背景技術

在用于冷卻系統的壓縮機中，可對壓縮機使用蒸汽噴射系統以通過向壓縮機供應中壓蒸汽來提高制冷效率。因為中壓蒸汽比吸入壓力稍高且比排放壓力稍低，因此減少了壓縮機產生處于排放壓力的蒸汽所需的功。

蒸汽噴射系統通常從閃蒸器抽出中壓蒸汽，用于將其噴射到壓縮機的壓縮室中，閃蒸器通常與壓縮機以及一對用于提高系統容量和效率的換熱器相連，這對換熱器根據加熱模式或冷卻模式分別用作冷凝器和蒸發器。

在運行中，閃蒸器從冷凝器接收液體制冷劑，用于轉變成中壓蒸汽和過冷液體制冷劑。因為閃蒸器保持在相對于入口液體制冷劑而言較低的壓力下，所以一些液體制冷劑蒸發，從而提高閃蒸器內的汽化制冷劑的壓力。閃蒸器中剩余的液體制冷劑放熱并變得過冷，以用于蒸發器。因此，常規的閃蒸器既含有汽化制冷劑，也含有過冷的液體制冷劑。

來自閃蒸器的汽化制冷劑被分配到壓縮機的中壓輸入口，由此，汽化制冷劑處于基本高于離開蒸發器的汽化制冷劑但低于離開壓縮機的液態制冷劑的壓力。來自閃蒸器的加壓制冷劑使得壓縮機能夠將加壓的制冷劑在僅僅經過壓縮機的一部分之后即可壓縮到正常輸出壓力。

過冷液體從閃蒸器中排出并根據期望的加熱模式或冷卻模式輸送到換熱器中的一個。因為上述液體處于過冷狀態，所以能夠由換熱器從周圍環境吸收更多的熱，從而改善系統的總體加熱或冷卻性能。

對加壓制冷劑從閃蒸器向壓縮機的流動進行調節，以確保僅有汽化的制冷劑或最少量的液體進入壓縮機內。同樣，對過冷液體制冷劑從閃蒸器向換熱器的流動進行調節，以阻止汽化制冷劑從閃蒸器流向蒸發器。常規閃蒸器在其入口處調節液體制冷劑向閃蒸器內的流動，以控制在冷卻模式和/或加熱模式過程中供應到壓縮機的汽化制冷劑的量和供應到蒸發器的過冷液體制冷劑的量。

通常情況下，需要為壓縮機配備冷卻油路，以便對壓縮機的發熱部件進行冷卻，并為活動部件提供潤滑作用，從而保證壓縮機能夠長時間穩定地工作。此外，為了保證冷卻油路的正常運轉，還需要為冷卻油路設置熱交換器，從而降低冷卻機油的溫度，以保證冷卻機油的冷卻和潤滑功能。因此，在現有技術中的用于冷卻系統的壓縮機中，需要為壓縮機設置其自身的閃蒸器和熱交換器，這導致制冷系統的管路連接復雜化，并導致其可靠性降低。

另外，為了提高閃蒸器的閃蒸效果，防止在低溫使用環境下的閃蒸不足，需要為閃蒸器設置加熱裝置。這不僅使得閃蒸器的結構變得復雜，而且消耗了大量能量。

本發明的目的是提出一種新式的閃蒸器，從而克服現有技術中存在的上述問題。

發明內容

本發明提供一種將壓縮機的冷卻油路用于加熱內部容積的閃蒸器，其包括：外殼，該外殼限定出內部容積；與內部容積流體連通的液態制冷劑入口；與內部容積流體連通的液態制冷劑出口；以及與內部容積流體連通的制冷劑蒸汽出口；其特征在于，閃蒸器還包括用于加熱內部容積的加熱裝置，該加熱裝置的出口與壓縮機的冷卻油路的入口流體連通，加熱裝置的入口與壓縮機的冷卻油路的出口流體連通。在閃蒸器中設置加熱裝置可以增大閃蒸量，避免閃蒸不足現象的發生。而且，加熱裝置與壓縮機的冷卻油路流體連通，可以充分地利用從壓縮機的冷卻油路帶走的熱量，用于加熱閃蒸器的內部容積，并且不必另外地設置用于壓縮機的冷卻油路的熱交換器。因此，閃蒸器和壓縮機的這種通過加熱裝置連接在一起的構造不僅能夠省去熱交換器，使得壓縮機的結構變得簡單，而且使得熱量得到了循環利用，從而節約了能量。

根據本發明的另一方面，用于閃蒸器的加熱裝置是設置在閃蒸器的外殼的內部的加熱盤管，或者是設置在閃蒸器的外殼的外部的加熱盤管。另外，加熱盤管以螺旋狀形式圍繞閃蒸器的外殼的內部或外部設置，這將有利于將盤管內部的加熱流體的熱量充分地傳遞至閃蒸器的內部容積內，更好地提高熱利用率，從而節約能源。

在根據本發明的再一方面中，用于閃蒸器的加熱裝置是設置在閃蒸器的外殼的內部的加熱套管，或者是設置在閃蒸器的外殼的外部的加熱套管。如此設置的加熱套管具有與上述加熱盤管相似的優勢，而且加熱套管結構更加簡單，制造成本更低。