[發明專利]節熱器和冷卻器系統

有效

• 申請號: 201780013056.2
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN108700345B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: J·諾普;三木直誠;P·約翰遜
• 申請（專利權）人: 大金應用美國股份有限公司
• 主分類號: F25B1/10
• 分類號: F25B1/10;F25B1/047;F25B49/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沈捷

節熱器(26)包括分離輪(62)、馬達(64)以及液體儲存部(66)。分離輪(62)布置和構造為將制冷劑分離成氣體制冷劑和液體制冷劑。分離輪(62)附接到能繞旋轉軸線旋轉的軸(63)。馬達(64)布置和構造成使軸(63)旋轉，從而使分離輪(62)旋轉。液體儲存部(66)布置和構造成儲存液體制冷劑。節熱器(26)適于在包括壓縮機(22)、蒸發器(28)以及冷凝器(24)的冷卻器系統(10)中使用。

技術領域

本發明總體上涉及冷卻器系統和用于冷卻器系統的節熱器。

背景技術

冷卻器系統是從介質中去除熱量的制冷機器或裝置。通常使用諸如水之類的液體作為介質，并且冷卻器系統在蒸氣壓縮制冷循環中運轉。該液體接著能通過熱交換器進行循環，以根據需要對空氣或裝備進行冷卻。作為必要的副產品，制冷會產生廢熱，必須將其排放到環境中，或者為了獲得更高的效率，將其回收以用于加熱的目的。常規的冷卻器系統通常使用離心壓縮機，該離心壓縮機通常被稱為渦輪壓縮機。因此，這種冷卻器系統可以被稱為渦輪冷卻器。替代地，能使用其它類型的壓縮機，例如螺桿壓縮機。

在常規的(渦輪)冷卻器中，制冷劑在離心壓縮機中被壓縮并被送到熱交換器，在上述熱交換器中，在制冷劑與熱交換介質(液體)之間發生熱交換。這種熱交換器被稱為冷凝器，因為制冷劑在該熱交換器中冷凝。作為結果，熱量被傳遞到介質(液體)以加熱介質。離開冷凝器的制冷劑通過膨脹閥膨脹，并被送到另一個熱交換器，在該熱交換器中，在制冷劑與熱交換介質(液體) 之間發生熱交換。該熱交換器被稱為蒸發器，因為制冷劑在該熱交換器中加熱 (蒸發)。作為結果，熱量從介質(液體)傳遞到制冷劑，從而使液體冷卻。來自蒸發器的制冷劑接著返回到離心壓縮機，并重復該循環。所用的液體通常是水。

常規的離心壓縮機基本上包括殼體、入口導葉、葉輪、擴散器、馬達、各種傳感器以及控制器。制冷劑依次流過入口導葉、葉輪以及擴散器。因而，入口導葉聯接到離心壓縮機的進氣端口，而擴散器聯接到葉輪的出氣端口。入口導葉對進入葉輪的制冷劑氣體的流量進行控制。葉輪增大制冷劑氣體的速度。擴散器用于將由葉輪給出的制冷劑氣體的速度(動態壓力)轉換成(靜態)壓力。馬達使葉輪旋轉?？刂破骺刂岂R達、入口導葉以及膨脹閥。以這種方式，制冷劑在常規的離心壓縮機中被壓縮。

為了提高冷卻器系統的效率，已使用了節熱器。參見例如美國專利申請公開第2010/0251750號和美國專利第4,903,497號。節熱器將制冷劑氣體與兩相(氣液)制冷劑分離，并且制冷劑氣體被引入壓縮機的中壓部分。作為常規類型的節熱器，在本領域中公知有一種閃蒸罐節熱器(flash tank economizer)。例如，參見美國專利申請公布第2010/0326130號。

發明內容

在常規的閃蒸罐節熱器中，設置有罐，以通過重力進行氣液分離，并且在罐內設置有浮閥。在常規的閃蒸罐節熱器中，通過浮閥的閥盤來減小罐出口的制冷劑流量，以通過浮閥來減小制冷劑的壓力。盡管這種技術工作得相當好，但這種系統需要一個大罐以確保釋放的氣體干燥，并避免以液滴形式的形式而被制冷劑氣體夾帶，這樣會導致成本增加。此外，浮閥經常不穩定，這使得節熱器系統不可靠。

此外，在常規的閃蒸罐節熱器中，難以控制壓縮機的中壓，因此，無法容易地實現高性能系數(COP)。另外，常規技術需要大直徑的節熱器。

因此，本發明的一個目的在于提供一種節熱器，能在不增加成本的情況下通過使用用于氣液分離的分離輪而變得穩定。

本發明的另一個目的在于提供一種節熱器，能通過主動控制壓縮機的中壓來實現高性能系數(COP)。

本發明的又一個目的在于提供一種節熱器，能實現節熱器直徑的減小。

本發明的又一個目的在于提供一種使用本發明的節熱器的冷卻器系統。