[發明專利]制冷系統、復疊式制冷系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201610075232.2
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN107036344B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王路飛
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F25B43/00
• 分類號: F25B43/00;F25B1/00;F25B41/42;F25B41/20;F25B49/02;F25B7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李陵峰;張昱

本發明提供一種用于熱交換系統的儲液器，其包括：儲液器殼體，其上設置進氣口、出氣口與進液口；以及降溫換熱器，其內置于所述儲液器殼體中；其中，所述降溫換熱器依次包括進口端、主體部分及出口端；所述降溫換熱器進口端連接至所述儲液器殼體上的進氣口；且所述降溫換熱器出口端布置成高于所述儲液器中的冷媒工作液位。如此設計使得進入儲液器中的高溫氣態冷媒可在降溫換熱器的引導下充分與儲液器內的低溫液態冷媒進行熱交換，從而在其離開儲液器之前得到充分的冷卻，進而可在下游的蒸發冷凝器中得到進一步的冷卻。如此一方面確保了制冷系統的性能，另一方面還降低了其下游的蒸發冷凝器的工作負擔，大大提高其使用壽命。

技術領域

本發明涉及對制冷系統的改進，更具體而言，其涉及制冷系統的零部件改進及對應的控制方法。

背景技術

復疊式制冷系統為在工業應用或大型商用應用中較為常見的一類制冷系統。其通常由兩個單獨的制冷系統組成，也即高溫級及低溫級部分。高溫級部分可使用中溫冷媒，而低溫級部分可使用低溫冷媒。在系統運行中，將使高溫級部分中的冷媒蒸發來用于使低溫級部分中的冷媒冷凝，且通過同時接入兩個制冷系統中的冷凝蒸發器將兩個系統聯系起來。該冷凝蒸發器既用作高溫級部分中的蒸發器，又用作低溫級部分中的冷凝器。低溫級部分中的冷媒在蒸發器內向被冷卻對象吸取熱量（即制取冷量），并將此熱量傳給高溫級部分中的冷媒，然后再由高溫級部分中的冷媒將熱量傳給冷卻介質（水或空氣）。

本文中的圖1示出了一種使用R134a作為中溫冷媒并使用CO2作為低溫冷媒的復疊式制冷系統100。其包括順次連接的壓縮機120、蒸發冷凝器130及用戶終端140；并且還包括儲液器110。其中，壓縮機120的出口端連接至儲液器110的進氣口，并經由儲液器110的出氣口連接至蒸發冷凝器130的冷凝部分的進口端；蒸發冷凝器130的冷凝部分的出口端分別連接至用戶終端140及儲液器110的進液口。在工作過程中，在用戶終端140完成供冷后的冷媒返回至壓縮機120，經過壓縮后的冷媒進入儲液器110中，并與其中的液態冷媒換熱，獲得一定程度的冷卻；經過一定程度冷卻的冷媒從儲液器110流入蒸發冷凝器130的冷凝部分，并與蒸發冷凝器130的蒸發部分換熱，獲得進一步的冷卻；此后大部分冷媒重新流入用戶終端140進行供冷；同時還存在另一部分液態冷媒返回并積存在儲液器110，從而對經由壓縮機120進入儲液器110中的氣態冷媒進行初步冷卻。然而，雖然圖1作為示例出現，但其與現有技術中其他常規的復疊式制冷系統100一樣，均存在若干尚未克服的技術難題。例如，氣態冷媒在這種現有技術中的儲液器110能夠得到的冷卻程度相當有限，這將導致蒸發冷凝器130的冷凝部分中的冷媒及蒸發冷凝器130的蒸發部分中的冷媒之間存在極高且極其不穩定的復疊熱交換溫差（例如，甚至高達50K），這將會導致蒸發冷凝器的損壞。具體而言，考慮到蒸發冷凝器在制造過程中通常會采用釬焊，而對于此種制造工藝，若其中的工作溫差長期處于40K以上和頻繁波動，將會很快導致蒸發冷凝器外部及內部焊接處的疲勞老化損壞，從而影響設備的整體壽命及性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠充分冷卻進入其中的氣態冷媒的儲液器。

本發明的目的還在于提供一種具有較低的冷凝器兩側的冷媒溫差的制冷系統。

本發明的目的還在于提供一種具有較低的蒸發冷凝器的蒸發部分及冷凝部分之間的冷媒溫差的復疊式制冷系統。

本發明的目的還在于提供一種能夠控制冷凝器進口端的冷媒溫度的控制方法。

本發明的目的還在于提供另一種能夠調控冷凝器進口端的冷媒溫度的控制方法。

為實現以上目的或其他目的，本發明提供以下技術方案。

根據本發明的一個方面，提供一種用于熱交換系統的儲液器，其包括：儲液器殼體，其上設置進氣口、出氣口與進液口；以及降溫換熱器，其內置于所述儲液器殼體中；其中，所述降溫換熱器依次包括進口端、主體部分及出口端；所述降溫換熱器進口端連接至所述儲液器殼體上的進氣口；且所述降溫換熱器出口端布置成高于所述儲液器中的冷媒工作液位。