[發(fā)明專利]用于冷卻器系統(tǒng)的渦輪節(jié)熱器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201780030100.0 | 申請日： | 2017-05-15 |
| 公開（公告）號： | CN109154456B | 公開（公告）日： | 2020-12-22 |
| 發(fā)明（設計）人： | J·A·摩根 | 申請（專利權(quán)）人： | 大金應用美國股份有限公司 |
| 主分類號： | F25B1/10 | 分類號： | F25B1/10;F25B11/04;F25B27/00 |
| 代理公司： | 上海專利商標事務所有限公司 31100 | 代理人： | 沈捷 |
| 地址： | 美國明*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 冷卻器 系統(tǒng) 渦輪 節(jié)熱器 | ||
一種渦輪節(jié)熱器(26)，適于在包括噴嘴(62)、渦輪機(64)以及節(jié)熱器葉輪(66)的冷卻器系統(tǒng)(10)中使用。噴嘴(62)將制冷劑引入渦輪節(jié)熱器(26)內(nèi)。渦輪機(64)配置在噴嘴(62)的下游，且渦輪機(64)附接至能繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的軸(70)。通過噴嘴(62)引入的制冷劑的流動驅(qū)動渦輪機(64)以使軸(70)旋轉(zhuǎn)。節(jié)熱器葉輪(66)附接至軸(70)，以隨著軸(70)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在渦輪節(jié)熱器(26)中，噴嘴(62)減小制冷劑的壓力，使得進入渦輪節(jié)熱器(26)的制冷劑的壓力低于預定壓力，流過噴嘴(62)的至少一些制冷劑被引入節(jié)熱器葉輪(66)，且節(jié)熱器葉輪(66)將引入其中的制冷劑的壓力增大至預定壓力。
背景
技術(shù)領域
本發(fā)明總體上涉及一種用于冷卻器系統(tǒng)的渦輪節(jié)熱器。
背景信息
冷卻器系統(tǒng)是從介質(zhì)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(zhì)，并且冷卻器系統(tǒng)在蒸氣壓縮制冷循環(huán)中運轉(zhuǎn)。該液體接著能通過熱交換器進行循環(huán)，以根據(jù)需要對空氣或裝備進行冷卻。作為必要的副產(chǎn)品，制冷會產(chǎn)生廢熱，必須將其排放至環(huán)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(guī)的冷卻器系統(tǒng)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(tǒng)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(guī)的(渦輪)冷卻器中，制冷劑在離心壓縮機中被壓縮并被送至熱交換器，在上述熱交換器中，在制冷劑與熱交換介質(zhì)(液體)之間發(fā)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(jié)果，熱量被傳遞至介質(zhì)(液體)以加熱介質(zhì)。離開冷凝器的制冷劑通過膨脹閥膨脹，并被送至另一個熱交換器，在該熱交換器中，在制冷劑與熱交換介質(zhì)(液體)之間發(fā)生熱交換。該熱交換器被稱為蒸發(fā)器，因為制冷劑在該熱交換器中加熱(蒸發(fā))。作為結(jié)果，熱量從介質(zhì)(液體)傳遞至制冷劑，從而使液體冷卻。來自蒸發(fā)器的制冷劑接著返回至離心壓縮機，并重復該循環(huán)。所用的液體通常是水。
常規(guī)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(lián)接至離心壓縮機的進氣端口，而擴散器聯(lián)接至葉輪的出氣端口。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(tài)壓力)轉(zhuǎn)換成(靜態(tài))壓力。馬達使葉輪旋轉(zhuǎn)?？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(guī)的離心壓縮機中被壓縮。
為了提高冷卻器系統(tǒng)的效率，已使用了節(jié)熱器。例如，參見美國專利申請公布第2008/0098754號。節(jié)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。
發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在常規(guī)的節(jié)熱器中，離開節(jié)熱器的制冷劑氣體的壓力減小至中壓，使得制冷劑氣體被引入壓縮機的中間部內(nèi)。冷卻器系統(tǒng)中的冷卻能力能夠隨著壓縮機的中壓降低而提高。根據(jù)一種常規(guī)技術(shù)，壓縮機可以具有兩個不同尺寸的葉輪，其中，第一級處的葉輪具有較小的尺寸，而第二級處的葉輪具有較大的尺寸，以在壓縮機中實現(xiàn)制冷劑較低的中壓。盡管這種技術(shù)運行得相當好，但這種系統(tǒng)需要大尺寸壓縮機以允許葉輪的尺寸差異，這會導致成本增加。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種渦輪節(jié)熱器，該渦輪節(jié)熱器在壓縮機中不使用不同尺寸的葉輪的情況下，在冷卻器系統(tǒng)中實現(xiàn)冷卻能力增強。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種不使用單獨馬達的自供電渦輪節(jié)熱器。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種渦輪節(jié)熱器，該渦輪節(jié)熱器通過使用膨脹器進一步增強冷卻能力。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種使用根據(jù)本發(fā)明的渦輪節(jié)熱器的冷卻器系統(tǒng)。
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