CN101883959A - 制冷回路 - Google Patents

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Abstract

一种制冷回路，其具有系统注料和系统注料存储区域。系统注料区域具有冷凝器，冷凝器具有一组微通道热交换器盘管。冷凝器被适当地定尺寸以接收第一体积的系统注料。压缩机用于将系统注料从膨胀状态压缩到压缩状态。密封的制冷剂注料保持区域流体连接至冷凝器和压缩机。密封的制冷剂注料保持区域被适当地定尺寸以在系统抽空期间存储第二体积的系统注料。贮存器流体连接至密封的制冷剂注料保持区域。贮存器被适当地定尺寸以在系统抽空期间接收第三体积的所述系统注料。

Description

制冷回路
技术领域
本发明涉及一种制冷回路。更具体地，本发明涉及一种具有密封的制冷剂注料保持区域的制冷回路。
背景技术
制冷回路通常用在冷却环境空气温度的各种装置中。典型的制冷回路至少包括压缩机、冷凝器、贮存器、一系列的阀、至少一个蒸发器和循环通过该回路的系统注料。
回路的各种部件需要定期的维护、修理和/或更换。为此，系统注料必须要从需要维护的部件中移走。目前用来准备回路维护的一种方法是从回路中排出所有系统注料。该系统注料不能被再次使用，须处理掉。由于各种环境规定，与恰当处置用过的系统注料有关的成本可能很高。因此，该方法可能并不受欢迎。
通常用来准备回路维护的第二种方法涉及“系统抽空(systempumpdown)”。在系统抽空中，压缩机压缩所有的系统注料，该系统注料然后被存储在回路内的指定区域中。这样做的有利之处是避免了移走和处置系统注料，从而避免了处置成本和与新系统注料有关的成本。
为了有效地进行系统抽空，指定存储区域必须具有存储压缩后的注料的足够容积。然而，当在指定区域中进行回路改造而减少存储可用容积时，各种问题就会出现。例如，在一些制冷回路中，冷凝器包括在指定存储区域中。在冷凝器中通常使用圆管翅片冷凝器盘管。圆管翅片冷凝器盘管具有很大的内部容积且提供足够的空间，使得压缩后的系统注料能够存储在该存储区域中。然而，当微通道热交换器盘管取代圆管翅片冷凝器盘管时，存储容积就会减少。微通道热交换器类型结构的传热系数高于圆管翅片冷凝器，因此只要对于相等容量的盘管进行该类型替代，内部容积(存储区域)就会减少。因而在系统抽空期间会产生问题，因为没用足够的空间来存储压缩后的系统注料。
因此需要这样的制冷回路，该制冷回路能够补偿在指定区域内的改造所导致的在系统抽空期间可用于存储容积的减小。具体地，需要的制冷回路能够在微通道热交换器盘管取代冷凝器内的现有盘管时补偿指定区域内的存储容积的减少。本发明提供这种回路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有密封的制冷剂注料保持区域的制冷回路。
本发明的这些及其它目的和益处由具有系统注料和系统注料存储区域的制冷回路提供。系统注料区域具有冷凝器，该冷凝器具有一组微通道热交换器盘管。冷凝器被适当地定尺寸以将来自外部源、环境空气和空气侧热源(如蒸发器马达，以及压缩机马达，如果其处在制冷回路内的话)热负荷排出。此外，冷凝器被适当地定尺寸以接收第一体积的系统注料。压缩机将系统注料从膨胀状态压缩到压缩状态。密封的制冷剂注料保持区域流体连接至冷凝器和压缩机。密封的制冷剂注料保持区域被适当地定尺寸以在系统抽空期间存储第二体积的系统注料。贮存器流体连接至密封的制冷剂注料保持区域。贮存器被适当地定尺寸以在系统抽空期间接收第三体积的系统注料。
本领域技术人员通过下面的详细说明、附图以及所附权利要求将会认识和理解本发明的上述所描述的及其它特征和益处。
附图说明
图是根据本发明的制冷回路的示例性实施例的示意图。
具体实施方式
参考附图，其从总体上示出制冷回路10。制冷回路10有利地包括密封的制冷剂注料保持区域，该保持区域位于冷凝器和贮存器之间，该保持区域在系统抽空期间能够用于存储系统注料。
制冷回路10包括压缩机12、排气检修阀14、冷凝器16、贮存器18、恒温膨胀阀20、密封的制冷剂注料保持区域22、蒸发器30、高压侧检修阀28和系统注料32。此外，制冷回路10具有系统注料流动方向26。
本发明设想压缩机12可以是允许制冷回路10如本文预期的那样操作的任何已知类型。例如，在一个实施例中，当制冷回路10用于运输制冷系统时，可以使用由Scroll Technologies制造的涡旋压缩机RS105。
排气检修阀14流体连接至压缩机12，且在系统注料流动方向26中位于上游。排气检修阀14能够是任何合适的已知类型，使得制冷回路10能够如本文预期的那样工作。例如，在一个实施例中，排气检修阀14可以选自包括球阀和压缩机检修阀的组。
冷凝器16在系统注料流动方向26中位于排气检修阀14的上游。本文设想冷凝器16能够是足以使得冷凝器适合于制冷回路10的功能的任何已知类型。例如，当制冷回路10用于运输制冷系统时，可以使用由Carrier International Sdn Bhd(CISB)提供的7毫米圆管&翅片冷凝器。此外，冷凝器16包括一系列盘管24。系统注料流动通过系列盘管24且由经过盘管的空气流冷却。本发明设想系列盘管24可以是适于实现制冷回路10性能的任何类型。在本发明的一个实施例中，系列盘管24是微通道热交换器盘管。
密封的制冷剂注料保持区域22流体连接至冷凝器16和贮存器18。在优选实施例中，密封的制冷剂注料保持区域22是管道。该管道可以由金属、塑料、塑料复合物及它们的任何组合制成。此外，密封的制冷剂注料保持区域22的直径在5/8英寸至2英寸的范围内，优选为11/4”，和它们之间的任何子范围。此外，密封的制冷剂注料保持区域22的长度在6英寸至60英寸的范围内，优选为36英寸，并且在从冷凝器16至贮存器18的向下斜度上成角度。在一个实施例中，向下斜度的最小值为至少2度。如果达不到该最小角度，那么恒温膨胀阀20可能会缺乏制冷剂。在本发明另一个实施例中，密封的制冷剂注料保持区域22包括至少一个或更多适配件，这些适配件将密封的制冷剂注料保持区域22配至现有管道系统。
贮存器18流体连接至密封的制冷剂注料保持区域22。本文设想贮存器18可以是具有允许制冷回路10操作的属性的任何已知类型。例如，当制冷回路10用于制冷运输系统时，可以使用由Spinco Metal ProductsInc.制造的3英寸直径全铜压力容器。在本发明的一个实施例中，高压侧检修阀28可以位于贮存器18的下游。高压侧检修阀28可以是适合用于制冷回路10的任何已知阀。
恒温膨胀阀20位于贮存器18的上游。恒温膨胀阀20可以是适合用于制冷回路10的本领域已知的任何阀。例如，恒温膨胀阀20可以是由Danfoss Refrigeration and Air Conditioning制造的外平衡膨胀阀。
系统注料32是适合制冷回路10的操作的任何已知类型。例如，在本发明的一个实施例中，系统注料32是由Dupont制造的HFC-134a。
在使用期间，制冷回路10以已知方式操作。例如，压缩机12接收信号且开始压缩系统注料32。系统注料32随后流过冷凝器26中的盘管组24。冷凝器16包括风扇，风扇将空气流吹过盘管组24，从而冷却从盘管组中流过的系统注料32。系统注料32然后流过贮存器18，且在注料流动方向26上向上游流动，直至到达恒温膨胀阀20。当恒温膨胀阀20闭合时，冷却和压缩后的系统注料32将聚集，直到恒温膨胀阀20开启。当恒温膨胀阀20开启时，压缩后的系统注料32膨胀且流过蒸发器30，热在蒸发器30中得到交换。系统注料32然后流向压缩机12，并聚集在压缩机12中。当压缩机12接收到信号时，制冷回路10再次起动。
在系统抽空期间，高压侧检修阀28关闭。压缩机12然后接收到信号就会起动。压缩机12然后压缩基本所有的系统注料32。在一个实施例中，在系统注料32已经被压缩之后，关闭排气检修阀14，处于压缩状态的系统注料32则容纳在排气检修阀14和高压侧检修阀28之间。然后，可以对蒸发器30、恒温膨胀阀20、压缩机12和它们之间的任何回路部件进行检修。
在本发明的一个实施例中，制冷回路10具有冷凝器16，冷凝器16具有盘管组24，在该冷凝器中微通道热交换器盘管已经替代现有圆管翅片冷凝器盘管。由于微通道热交换器盘管具有的在系统抽空期间存储压缩系统注料32的存储容积比圆管翅片冷凝器盘管的小，因此，密封的制冷剂注料保持区域22已经设计的尺寸考虑了盘管组24存储容积的减少。通过提供具有放大尺寸11/4”×36”的制冷剂注料保持区域22，能够存储附加体积的压缩系统注料32。
增加密封的制冷剂注料保持区域22的尺寸直觉上与制冷行业的标准实践相反。当前，制冷回路的制造商设计回路使得贮存器18总是装有系统注料32。为了使贮存器可操作，贮存器18中必须总是有系统注料32。因而，根据标准实践，制冷回路10应设计成具有较大的贮存器，其具有附加的容积来存储压缩系统注料32。
然而，这可能是有问题的，因为与使用较大贮存器有关的费用增加。贮存器不仅更昂贵，而且还增加工程技术和设计费用。此外，具有足够大尺寸的接收器可能需要按ASME压力容器来处理。因此，接收器将遭受各种规定限制，也导致增加的费用。
虽然直觉上与标准实践相反，但是如本发明设想的那样，增加制冷回路10中密封的制冷剂注料保持区域22的尺寸允许在系统抽空期间存储压缩系统注料32。此外，通过设计具有朝贮存器18的向下斜度的密封制冷剂注料保持区域22，这确保贮存器总是具有系统注料，从而使得制冷回路是可操作的。
还应当注意的是，“第一”、“第二”、“第三”、“上部”、“下部”等在本文中可用于修饰各种零部件。除非明确声明，这种修饰不意味着所修饰元件的空间、顺序或等级次序。
虽然已经参考一个或更多示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以作出各个改变以及用等同物替代它的零部件。此外，在不偏离本发明的范围的情况下，可以对本发明的教导作出许多调整以适合特定情况或材料。因而，本发明并不限于作为预期最佳实施方式所公开的特定实施例，相反本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (8)

1.一种制冷回路，其具有系统注料和系统注料存储区域，所述系统注料区域包括：
冷凝器，其具有一组微通道热交换器盘管，所述冷凝器被适当地定尺寸以接收第一体积的所述系统注料；
压缩机，用于将系统注料从膨胀状态压缩到压缩状态；
密封的制冷剂注料保持区域，其流体连接至所述冷凝器和所述压缩机，所述密封的制冷剂注料保持区域被适当地定尺寸以在系统抽空期间存储第二体积的所述系统注料；和
贮存器，其流体连接至所述密封的制冷剂注料保持区域，所述贮存器被适当地定尺寸以在系统抽空期间接收第三体积的所述系统注料。
2.根据权利要求1所述的制冷回路，其中：所述密封的制冷剂注料保持区域是管道。
3.根据权利要求2所述的制冷回路，其中：所述管道选自包括金属、塑料、塑料复合物及它们的任何组合的组。
4.根据权利要求1所述的制冷回路，其中：所述密封的制冷剂注料保持区域具有的直径在5/8英寸和2英寸之间。
5.根据权利要求1所述的制冷回路，其中：所述密封的制冷剂注料保持区域具有的长度在6英寸到60英寸的范围内。
6.根据权利要求1所述的制冷回路，还包括蒸发器，所述蒸发器流体连接至所述冷凝器，在所述系统注料和环境空气之间发生热传递。
7.根据权利要求6所述的制冷回路，还包括流体连接至所述蒸发器的恒温膨胀阀，所述恒温膨胀阀调节通过所述制冷回路的系统注料的流量。
8.根据权利要求1所述的制冷回路，还包括高压侧检修阀，所述高压侧检修阀位于所述贮存器的上游且流体连接至所述贮存器，所述高压侧检修阀用于调节通过所述制冷回路的系统注料的流量。
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