CN102713474B - 具有流量计量装置的接收器 - Google Patents

Abstract

提供用于收集流经制冷剂流回路的制冷剂的接收器（50）。接收器壳体（52）限定建立制冷剂收集贮存器的封闭容积（55），并且具有入口（54）、第一出口（56）和第二出口（58）。制冷剂计量装置（70）被设置在所述封闭容积（55）内，并且与所述第二出口（58）操作性相关，以控制排放通过所述第二出口（58）的制冷剂流。制冷剂计量装置（70）可以是毛细管计量装置（72）。接收器（50）还可包括设置在所述封闭容积（55）内的过滤器/干燥器（80）。

Description

具有流量计量装置的接收器

技术领域

本发明总体上涉及制冷剂接收器，且更具体地涉及包括与其整体形成的流量计量装置的制冷剂接收器。

背景技术

制冷剂蒸汽压缩系统是本领域公知的并且常见地用于调节待被供应到住所、办公建筑、医院、学校、旅馆和其他设施的气候受控舒适区域中的空气。制冷剂蒸汽压缩系统还常见地用于制冷被供应到展示柜、售货点、冷冻柜、冷室或商业机构的其他易腐烂/冷冻产品存放区域中的空气。制冷剂蒸汽压缩系统还常见地用于运输制冷系统，以制冷被供应到卡车、拖车、集装箱或用于通过货车、铁路、船舶或联合运输等来运送易腐烂/冷冻产品的类似装置的温度受控货物空间中的空气。

这种制冷剂蒸汽压缩系统包括压缩装置、冷凝器热交换器、蒸发器膨胀装置（例如，电子膨胀阀或热力膨胀阀）和蒸发器热交换器，它们根据制冷循环在制冷剂流回路中以串联制冷剂流的关系设置。许多制冷剂蒸汽压缩系统还包括插设在制冷剂回路中的接收器，该接收器通常相对于冷凝器的制冷剂流位于下游且相对于蒸发器膨胀装置的制冷剂流位于上游。接收器的作用是收集从冷凝器热交换器传送的液态制冷剂并且存储过量的制冷剂。常规接收器通常包括入口端口和单个出口，制冷剂通过该入口端口进入该接收器，液态制冷剂可以通过该单个出口流出该接收器。排放阀（例如，止回阀）通常被安装到该单个接收器出口，以在蒸发器膨胀阀上游控制从接收器排放的制冷剂流回到制冷剂回路中。此外，许多制冷剂蒸汽压缩系统包括制冷剂过滤器-干燥器，该过滤器-干燥器被插设在制冷剂流回路中，相对于接收器的制冷剂流位于下游且相对于蒸发器膨胀阀的制冷剂流位于上游。该过滤器-干燥器的作用是从流经该过滤器-干燥器的制冷剂移除异物和水分。美国专利No.7,571,622结合被设置在可逆制冷系统的两个热交换器之间串联式（in-line）收集器/过滤器-干燥器单元。

在一些制冷循环中，制冷剂蒸汽压缩系统还包括液体注入管线，该液体注入管线在接收器和压缩装置的抽吸侧之间建立制冷剂流连通。当存在液体注入管线时，经由排放阀从接收器的单个出口排出的液态制冷剂的一部分经过该液体注入管线，以相对于蒸发器热交换器的制冷剂流在下游且相对于压缩装置的抽吸入口的制冷剂流在上游再进入到制冷剂流回路，由此绕过该蒸发器热交换器。流量计量阀被设置在液体注入管线上，使得控制器能够选择性地计量通过液体注入管线的液态制冷剂的流量，用于压缩机容量控制和/或压缩机排放温度控制。常规地，该流量计量阀是具有选择性可变流面积的电子膨胀阀或具有相对小的固定面积计量节流孔的电磁阀，该计量节流孔是具有端口直径小于两毫米的固定面积节流孔。

发明内容

提供用于收集流经制冷剂流回路的制冷剂的接收器。壳体限定建立制冷剂收集贮存器的封闭容积，并且具有入口、第一出口和第二出口。制冷剂计量装置被设置在所述封闭容积中，并且与所述第二出口操作性相关，以控制排放通过所述第二出口的制冷剂流。在一个实施方式中，制冷剂计量装置是毛细管计量装置。在一个实施方式中，所述毛细管计量装置包括的毛细管形成界定外壳内壁的多圈盘管。

在一个实施方式中，所述接收器的所述壳体包括筒形外壳，所述筒形外壳具有共同地限定所述封闭容积的第一端盖封闭件和第二端盖封闭件。在一个实施方式中，所述入口端口穿过所述壳体的所述第一端盖封闭件开通到所述封闭容积中，并且所述第二出口端口在远离所述第一端盖封闭件的位置处开通穿过所述外壳。

所述接收器还可包括过滤器/干燥器，所述过滤器/干燥器在所述入口下游且在所述第一出口和所述第二出口两者上游的位置处设置在所述封闭容积内。制冷剂流量控制阀可以在所述封闭容积外部安装到所述外壳，并且与所述第一出口操作性相关。在一个实施方式中，所述制冷剂流量控制阀包括止回阀。

一种制冷剂蒸汽压缩系统包括：压缩装置、冷凝器热交换器、蒸发器膨胀装置以及蒸发器热交换器，它们布置在制冷剂流回路中，在制冷循环中成串联制冷剂流关系；接收器，所述接收器具有壳体，该壳体限定建立制冷剂收集贮存器的封闭容积，所述壳体具有入口、第一出口和第二出口，所述第一入口与所述冷凝器热交换器成制冷剂流连通，并且所述第一出口与所述蒸发器膨胀装置成制冷剂流连通；制冷剂计量装置，所述制冷剂计量装置设置在所述壳体的所述封闭容积中并且与所述第二出口操作性相关，以控制排放通过所述第二出口的制冷剂流；以及制冷剂注入管线，相对于所述压缩装置的制冷剂流在上游且相对于所述蒸发器热交换器的制冷剂流在下游的位置处，所述制冷剂注入管线在所述第二出口与所述制冷剂回路之间建立制冷剂流连通。在一个实施方式中，所述制冷剂计量装置是毛细管计量装置。

制冷剂蒸汽压缩系统还可包括设置在所述制冷剂注入管线上的制冷剂流量控制阀。在一个实施方式中，设置在所述制冷剂注入管线上的所述流量控制阀包括固定节流孔流量控制阀，该固定节流孔流量控制阀可选择性地定位在打开位置或关闭位置。在一个实施方式中，所述固定节流孔电磁阀具有固定节流孔，所述固定节流孔具有至少两毫米的流开口直径。

附图说明

为了进一步理解本发明，将参考要结合附图阅读的下述详细说明，在附图中：

图1是根据本发明的制冷剂蒸汽压缩系统的示例性实施方式的示意图；以及

图2是根据本发明的接收器的示例性实施方式的局部剖切的透视图，所述接收器具有在其中整体形成的流量计量装置。

具体实施方式

开始参考附图中的图1，其中描述了制冷剂蒸汽压缩系统100的示例性实施方式，该制冷剂蒸汽压缩系统100包括由制冷剂管线102、104和106串联连接成制冷剂流连通的压缩装置20、冷凝器热交换器30、蒸发器热交换器40，由此将前述部件连接在制冷循环的主制冷剂回路中。制冷剂管线102将压缩装置20的制冷剂排出出口与冷凝器热交换器30的制冷剂入口互连成制冷剂流连通。制冷剂管线104将冷凝器热交换器30的制冷剂出口与蒸发器热交换器40的制冷剂入口互连成制冷剂流连通。制冷剂管线106将蒸发器热交换器40的制冷剂出口与压缩装置20的抽吸入口互连成制冷剂流连通。

与冷凝器热交换器30相关的一个或多个冷凝器风扇34将待被加热的流体（通常是环境空气）传送通过冷凝器热交换器30，从而与流经冷凝器热交换器30的制冷剂处于热交换关系，由此冷却该制冷剂。与蒸发器热交换器40相关的一个或多个蒸发器风扇44将从气候受控空间200抽吸的空气传送通过蒸发器热交换器40，从而与流经蒸发器热交换器40的制冷剂处于热交换关系，由此该制冷剂被蒸发并且还可过热、空气被冷却并且还可能被除湿。已经穿过该蒸发器热交换器40的受调节空气被供应回到气候受控空间中。

与蒸发器40操作性相关的蒸发器膨胀装置45（例如，电子膨胀阀或热力膨胀阀）被设置在制冷剂管线104上，相对于蒸发器热交换器40的制冷剂入口的制冷剂流位于上游。接收器50被设置在制冷剂管线104上，相对于冷凝器热交换器30的制冷剂流位于下游并且相对于蒸发器膨胀装置45的制冷剂流位于上游。此外，液态制冷剂注入管线108建立接收器50与压缩装置20的抽吸入口之间的制冷剂流连通。

现还参考图2，接收器50具有限定封闭容积55的壳体52，该封闭容积55建立用于收集已经穿过该冷凝器热交换器30的制冷剂并且存储过量制冷剂的制冷剂收集贮存器。壳体52具有制冷剂入口54、第一液态制冷剂出口56和第二液态制冷剂出口58。在所描述的实施方式中，接收器50的壳体52包括筒形外壳，该筒形外壳具有共同地限定封闭容积55的第一端盖封闭件62和第二端盖封闭件64。在所描述的实施方式中，制冷剂入口54穿过壳体52的第一端盖封闭件62开通到封闭容积55。第二液态制冷剂出口58在远离第一端盖封闭件62的位置处开通穿过该壳体52的外壳。如图1所描述的，观测玻璃53能够被设置成与接收器50操作性相关，以允许观测接收器50的封闭容积55内的液位。

第一液态制冷剂出口56在制冷剂入口52和第二液态制冷剂出口58中间的位置处开通穿过该壳体52的外壳。制冷剂流量控制阀60（在图2中描述为止回阀）能够在该封闭容积外部被安装到该外壳，以与第一出口56操作性相关。阀60具有在其内部的出口66，该出口66与第一出口56流连通。接收器50的入口54与制冷剂管线104的上游分支成制冷剂流连通，并且阀60的出口66且因此第一出口56与制冷剂管线104的下游分支成制冷剂流连通。

接收器50可被安装在水平方向（例如，如在图2所描述的实施方式中的那样）或安装在竖直方向。在水平方向或竖直方向，第一液态制冷剂出口56和第二液态制冷剂出口58与封闭容积55的区域成制冷剂流连通，在正常操作状况下，该区域低于接收器50的封闭容积55内的典型液位。

制冷剂流量计量装置70被设置在封闭容积55内并且与第二液态制冷剂出口58操作性相关，以控制通过第二液态制冷剂出口58排放的制冷剂的流量。制冷剂流量计量装置70开通到封闭容积55的在正常操作状况下低于接收器50的封闭容积55内的典型液位的区域，以确保液态制冷剂进入到制冷剂流量计量装置70。在如图2所示的接收器50的示例性实施方式中，制冷剂流量计量装置70包括毛细管计量装置72，其被描述为形成界定壳体52的外壳的内表面的多圈盘管的毛细管。毛细管72以常规方式定直径和长度以提供期望流量计量特征。毛细管计量装置72具有入口75，该入口75开通到封闭容积55的在正常操作状况下低于接收器50的封闭容积55内的典型液位的区域，以确保液态制冷剂进入到毛细管计量装置72。

制冷剂液体注入管线108建立第二制冷剂出口58与压缩装置20的抽吸入口之间的制冷剂流连通。在所描述的实施方式中，制冷剂液体注入管线108从制冷剂管线106上的位置往回接入到制冷剂流回路中，该位置相对于蒸发器热交换器40的制冷剂流位于下游并且相对于压缩装置20的抽吸入口的制冷剂流位于上游。此外，流量控制阀85被插设在制冷剂液体注入管线108中。由于通过制冷剂管线108的制冷剂流被计量装置70计量，因此流量控制阀85可以简单地是两位置开/闭流量控制阀，例如两位置电磁阀，该两位置电磁阀能够选择性地定位在制冷剂流经制冷剂管线108的打开位置和通过制冷剂管线108的制冷剂流被阻塞的关闭位置。在典型的现有技术制冷剂蒸汽压缩系统中，其中制冷剂液体注入管线将接收器与压缩装置的抽吸入口连接，流量计量阀例如是具有可变流面积计量节流孔的电子膨胀阀或具有小的固定面积计量节流孔的电磁计量阀，该计量节流孔是直径小于两毫米的节流孔。由于电磁流量控制阀85不执行计量功能，因此电磁流量控制阀85可以具有相对较大的固定节流孔，即具有至少两毫米的直径的固定面积节流孔。

制冷剂蒸汽压缩系统包括如常规实践的那样的用于控制制冷剂蒸汽压缩系统100的操作的控制器110。该控制器可包括微处理器及其相关存储器、以及具有相关模拟-数字转换器的输入/输出接口。如常规实践中的那样，控制器110可与制冷剂蒸汽压缩系统100中的各种装置通信和/或操纵所述各种装置，所述装置包括但不局限于：驱动马达（未示出），其与压缩机20可操作地相关；冷凝器风扇34，其与冷凝器热交换器30相关；以及蒸发器风扇44，其与蒸发器热交换器40相关；以及各种系统阀，例如在电子膨胀阀的情况下的蒸发器膨胀装置45。控制器110还可以与各种压力传感器（未示出）（例如，压力变换器）和温度传感器（未示出）通信并从这些传感器接收输入，温度传感器例如为热敏电阻、热电偶、恒温器等，根据需要，例如是压缩机排放压力变换器、压缩机抽吸压力变换器、蒸发器压力变换器、压缩机排放温度传感器、蒸发器出口制冷剂温度传感器、盒式空气温度传感器、湿度传感器、环境空气传感器和此类的其他传感器。

在操作中，通过将电磁流量控制阀85选择性地定位在打开位置或将电磁流量控制阀85选择性地定位在关闭位置，控制器110还控制制冷剂液体是否经过制冷剂液体注入管线108。然而，仅通过流量计量装置70来执行计量功能（即，对流经制冷剂液体注入管线108的制冷剂流的流率的决定），该流量计量装置70被设置在接收器50的封闭容积55内并且与开通到制冷剂液体注入管线108的入口的第二出口58操作性相关。

接收器50还可包括在入口54下游且在第一出口56和第二出口58二者上游的位置处设置在封闭容积55内的过滤器/干燥器80。如此定位之后，进入接收器50的封闭容积55的全部制冷剂经过过滤器/干燥器80，由此，诸如污物和水分的异物从制冷剂被移除。过滤器/干燥器80可以包括干燥剂。

本文所使用的术语用于描述目的而非限制目的。本文所公开的具体结构和功能细节不被解释为限制性的，而仅是教导本领域技术人员应用本发明的基础。虽然本发明参考在附图中示出的示例性实施方式被具体地示出并描述，但是本领域技术人员将认识到的是，可以作出各种修改而不偏离本发明的精神和范围。本领域技术人员还将认识到，等同物可以替代参考本文所公开的示例性实施方式描述的元件而不偏离本发明的范围。

因此，本公开内容旨在不局限于所公开的具体实施方式，而是本公开内容将包括落入所附权利要求书范围内的全部实施方式。

Claims (14)

1.一种用于收集流经制冷剂流回路的制冷剂的接收器，包括：

壳体，所述壳体限定建立制冷剂收集贮存器的封闭容积，所述壳体具有入口、第一液态制冷剂出口和第二液态制冷剂出口；以及

制冷剂计量装置，所述制冷剂计量装置被设置在所述封闭容积中并且与所述第二液态制冷剂出口操作性相关，以控制排放通过所述第二液态制冷剂出口的制冷剂流，

所述第二液态制冷剂出口与制冷剂注入管线流体连通，所述制冷剂注入管线在相对于压缩装置的制冷剂流在上游且相对于蒸发器热交换器的制冷剂流在下游的位置处与所述制冷剂流回路之间建立制冷剂流连通。

2.根据权利要求1所述的接收器，还包括过滤器/干燥器，所述过滤器/干燥器在所述入口下游且在所述第一液态制冷剂出口和所述第二液态制冷剂出口二者上游的位置处设置在所述封闭容积内。

3.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述制冷剂计量装置包括毛细管计量装置。

4.根据权利要求3所述的接收器，其中，所述毛细管计量装置包括的毛细管形成多圈盘管，该多圈盘管界定所述壳体的内壁。

5.根据权利要求1所述的接收器，还包括制冷剂流量控制阀，所述制冷剂流量控制阀在所述封闭容积外部被安装到所述壳体，并且与所述第一液态制冷剂出口操作性相关。

6.根据权利要求5所述的接收器，其中，所述制冷剂流量控制阀包括止回阀。

7.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述壳体包括筒形外壳，所述筒形外壳具有共同限定所述封闭容积的第一端盖封闭件和第二端盖封闭件。

8.根据权利要求7所述的接收器，其中，所述入口端口穿过所述壳体的所述第一端盖封闭件开通到所述封闭容积中，并且所述第二液态制冷剂出口端口在远离所述第一端盖封闭件的位置处开通穿过所述外壳。

9.一种制冷剂蒸汽压缩系统，包括：

压缩装置、冷凝器热交换器、蒸发器膨胀装置以及蒸发器热交换器，它们布置在制冷剂流回路中，在制冷循环中形成串联制冷剂流关系；

接收器，所述接收器具有外壳，所述外壳限定建立制冷剂收集贮存器的封闭容积，所述外壳具有入口、第一液态制冷剂出口和第二液态制冷剂出口，所述入口与所述冷凝器热交换器成制冷剂流连通，并且所述第一液态制冷剂出口与所述蒸发器膨胀装置成制冷剂流连通；

制冷剂计量装置，所述制冷剂计量装置设置在所述外壳的所述封闭容积内，并且与所述第二液态制冷剂出口操作性相关，以控制排放通过所述第二液态制冷剂出口的制冷剂流；以及

制冷剂注入管线，在相对于所述压缩装置的制冷剂流在上游且相对于所述蒸发器热交换器的制冷剂流在下游的位置处，所述制冷剂注入管线在所述第二液态制冷剂出口与所述制冷剂流回路之间建立制冷剂流连通。

10.根据权利要求9所述的制冷剂蒸汽压缩系统，还包括设置在所述制冷剂注入管线上的制冷剂流量控制阀。

11.根据权利要求10所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中，设置在所述制冷剂注入管线上的所述流量控制阀包括固定节流孔电磁阀。

12.根据权利要求11所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中，所述固定节流孔电磁阀具有的固定节流孔具有至少两毫米的流开口直径。

13.根据权利要求9所述的制冷剂蒸汽压缩系统，还包括在所述封闭容积外部安装到所述外壳并且与所述第一液态制冷剂出口操作性相关的制冷剂流量控制阀。

14.根据权利要求13所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中，所述制冷剂流量控制阀包括止回阀。