[發明專利]具有微通道蒸發器的制冷回路和制冷單元

在審

• 申請號: 202011504994.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN113310231A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: G·潘策;S·溫茲;M·舒斯特;C·瓦萊
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B39/02;F25B39/04;F25B41/31;F25B49/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周敏劍;司昆明

制冷回路(200)包括：壓縮機(202)；冷凝器(203)；膨脹閥(208)和傳感器(209)，其中，膨脹閥傳感器(209)用于根據包狀物(209)處的制冷劑流體的溫度和/或壓力控制膨脹閥(208)的開啟度；蒸發器(205)，其中，蒸發器(205)是微通道或微管熱交換器；以及另外的熱交換器(211)。另外的熱交換器(211)在回路中定位于蒸發器(205)的制冷劑出口與膨脹閥傳感器(209)之間，并且構造成用于引導自蒸發器(205)的回流管路中的制冷劑與引導至膨脹閥(208)的冷凝流管路中的制冷劑之間的內部熱交換。

技術領域

本發明涉及制冷回路和制冷單元，并且更特別地涉及具有用于控制制冷劑的流動的膨脹閥和包括微通道或微管熱交換器的蒸發器的制冷單元。

背景技術

在常規制冷回路中，恒溫膨脹閥在制冷回路中正好定位于蒸發器之前，并且，恒溫膨脹閥包狀物(或稱為泡狀物、感測包、感溫包，即bulb)正好定位于蒸發器之后。恒溫膨脹閥包狀物感測并且監測離開蒸發器的制冷劑的溫度，并且，進入蒸發器中的流動制冷劑的速率和膨脹使用恒溫膨脹閥基于該測量來控制，以便確保離開蒸發器的制冷劑是蒸汽，以便防止對制冷回路的壓縮機的損壞。這典型地導致在蒸發器的后面的部分中存在過熱的蒸汽制冷劑。在常規蒸發器的情況下，這一般是可接受的，但當在微通道或微管熱交換器(例如，當用作常規制冷回路中的蒸發器時)中存在過熱的蒸汽時，這導致發生用于熱交換的有效表面面積的減小。已發現，在一些應用中，由于該作用，制冷艙室的所要求的溫度(例如，對于某些制冷產品)不能被維持于適當的范圍內。

即使能夠達到適當的溫度范圍，所得到的沿著蒸發器的不均勻的溫度分布也是不可接受的(因為，這導致圍繞蒸發器的空氣的不均勻的溫度分布)，并且，效率的下降要求更多的制冷劑的循環，以便在制冷單元的制冷艙室中維持所要求的溫度。

在當前的環境趨勢下，制冷單元中的特別是對于環境影響的方面的改進是期望的。此外，微通道熱交換器和微管熱交換器在制冷回路中是期望的，因為它們與常規蒸發器相比而更緊湊，從而使得它們在存在對可用空間(諸如，展示柜)的限制的應用中是有用的。

發明內容

根據第一方面，本發明提供了一種制冷回路，其包括：壓縮機；冷凝器；膨脹閥和傳感器，其中，膨脹閥傳感器用于根據傳感器處的制冷劑流體的溫度和/或壓力控制膨脹閥的開啟度；蒸發器，其中，蒸發器是微通道或微管熱交換器；以及另外的熱交換器，其中，另外的熱交換器在回路中定位于蒸發器與膨脹閥傳感器之間，并且構造成用于引導自蒸發器的回流管路中的制冷劑與引導至膨脹閥的冷凝流管路中的制冷劑之間的內部熱交換。

膨脹閥可以是恒溫膨脹閥，并且，傳感器可以是恒溫膨脹包狀物。備選地，膨脹閥可以是電子膨脹閥，并且，傳感器可以是電子探針。

通過將另外的(內部)熱交換器在回路中定位于蒸發器與膨脹閥傳感器之間，可以在使用期間防止或減少蒸發器中的制冷劑的過熱。照此，熱交換器和膨脹閥傳感器可以構造成在使用期間防止或減少蒸發器中的制冷劑的過熱。

此外，膨脹閥傳感器在制冷回路中位于另外的熱交換器之后的位置可以導致膨脹閥的開啟度的控制，以便減少或防止在使用期間在蒸發器中的過熱的流體。

換而言之，膨脹閥的壓力均衡可以是在外部均衡的。

有效地，與常規制冷回路相比，制冷回路的工作的過熱蒸汽的區段(或部分，即section)可以在使用定位于蒸發器與膨脹閥傳感器之間的額外的熱交換器的情況下傳輸出蒸發器。

通過減少或防止在微通道蒸發器中的過熱的制冷劑的存在，穿過蒸發器的溫度分布更均勻，用于蒸發器中的熱交換的有效表面面積被維持，并且效率上的降低被避免。

過熱是在狀態改變之后添加到制冷劑的熱的量，并且因此，過熱的蒸汽是具有在已發生對蒸汽的相變之后被添加熱的蒸汽(即，處于比飽和溫度更高的溫度的蒸汽)。在該狀態下，從過熱的蒸汽的熱損失(或稱為熱丟失，即loss of heat)將不會導致蒸汽的冷凝。