CN104718382A - 组合式储液器和接纳器箱体 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种制冷系统的组合式储液器和接纳器箱体。所述箱体可以具有定位在接纳器部分上方的储液器部分。储液器/接纳器导管(AR导管)将所述储液器部分连接到所述接纳器部分。所述AR导管可以具有阀门，所述阀门在加热和/或解冻期间允许液体制冷剂从所述储液器部分流动到所述接纳器部分，且当所述制冷系统处于冷却循环中时防止流体流动。在一些实施例中，连接到AR导管的侧面开口在储液器吸入管线导管的吸油孔口上方。

Description

组合式储液器和接纳器箱体
技术领域
本文中所揭示的实施例总体上涉及一种制冷系统。更具体来说，该实施例涉及(例如)运输制冷系统的组合式储液器和接纳器箱体。
背景技术
蒸汽压缩类型的制冷系统通常用于运输制冷系统中，例如用于受温度控制的卡车或拖车中。一些蒸汽压缩制冷系统可以在冷却循环和加热(和/或解冻)循环之间切换。此类系统还可以被称为热泵。
在一些热泵中，接纳器可以与位于在冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管线内相连通。在冷却循环中，在通过节流阀装置将制冷剂驱动到蒸发器中之前，接纳器可以储存来自冷凝器的液体制冷剂。在加热循环中，接纳器可能不是必需的且可以被绕过。
在一些热泵中，储液器还可以与位于蒸发器和压缩机之间的制冷剂管线内相连通。在冷却循环中，在制冷剂气体进入到压缩机中之前，储液器可以捕获(例如)制冷剂气体中含有的液体制冷剂。在加热和/或解冻循环期间，储液器还可以充当储液槽以保存液体制冷剂。制冷剂气体中含有的压缩机润滑油在其返回到压缩机的曲轴箱之前，还可以在储液器中积聚。接纳器和储液器两者总体上具有含有液体的内部储液槽。
发明内容
本发明描述了一种用于制冷系统(例如运输制冷系统)的组合式储液器和接纳器箱体。
在一些实施例中，组合式储液器和接纳器箱体可以包含储液器部分和接纳器部分。储液器部分可以在竖直方向上定位在接纳器部分上方。导管可以将储液器部分连接到接纳器部分，且阀门可以与导管内相连通。所述阀门可以具有开放和闭合状态。在一些实施例中，当制冷系统(例如)处于加热和/或解冻循环中时，所述阀门可以处于开放状态中，所述开放状态经配置以允许流体通过导管在储液器部分和接纳器部分之间流动。在一些实施例中，当所述制冷(例如)处于冷却循环中时，所述阀门可以处于闭合状态中，所述闭合状态经配置以防止流体在储液器部分和接纳器部分之间流动。
在一些实施例中，当制冷系统处于加热循环中时，储液器部分可以具有一定的油位，且导管可以在一定位置处连接到储液器部分，所述位置在储液器部分中的油位上方。
通过考虑以下详细描述和附图，所述实施例的其它特征和方面将变得明显。
附图说明
现在参考图式，其中相同的参考标号在全文中表示相对应的零件。
图1示出了具有运输制冷系统的受温度控制的运输单元的侧面示意图。
图2示出了组合式储液器和接纳器箱体的实施例的侧面示意图，所述箱体连接到在制冷系统的冷凝器和蒸发器之间的液体管线。组合式储液器和接纳器箱体在竖直方向上示出。
图3示出了组合式储液器和接纳器箱体的另一实施例的侧面示意图，所述箱体连接到在制冷系统的冷凝器和蒸发器之间的液体管线。组合式储液器和接纳器箱体在竖直方向上示出。
具体实施方式
蒸汽压缩类型的热泵(和/或制冷系统)通常具有定位在液体管线中的接纳器和定位在吸入管线中的储液器以(例如)暂时储存液体制冷剂。
在以下对所说明的实施例的描述中，描述了组合式储液器和接纳器箱体。该组合式储液器和接纳器箱体可以包含在竖直方向上定位在接纳器部分上方的储液器部分。储液器部分可以具有连接储液器部分的内部空间和接纳器部分的内部空间的导管。在加热(和/或解冻)循环期间，在储液器部分中积聚的液体制冷剂可以流动到接纳器部分。因此，储液器部分可能不需要储液槽来储存液体制冷剂，且储液器部分的尺寸与制冷系统的常规储液器相比可以减小。生产成本和所需用于安装组合式储液器和接纳器箱体的空间与制冷系统的常规储液器相比也可以减小。
参考形成其一部分且借助于对其中可以实践所述设备的实施例的说明来示出附图。术语“相连通地”总体上意指“处于流体连通”或连通。具体来说，如果装置与导管内相连通，那么这意味着，从导管的一个末端流动到另一个末端的流体将总体上流动通过所述装置，除非指定，否则阀门可以总体上具有“开放”状态(或位置)和“闭合”状态(或位置)。开放状态总体上准许流体流动通过阀门且闭合状态总体上防止通过阀门的流体流动。应理解，本文中所使用的术语是出于描述图式和实施例的目的，且不应被认为限制本申请案的范围。
如本文中所描述的实施例可以总体上用于如图1中所图示的运输制冷系统(TRS)200中。图1示出了经配置以牵引受温度控制的运输单元270的牵引车单元258。运输单元270安装在框架214上。运输制冷单元(TRU)100安装在运输单元270的侧壁上。TRU 100经配置以在运输单元270的内部空间271和外部环境之间传递热量。组合式储液器和接纳器箱体210安装在TRU 100内的平台215上。平台215可以总体上平行于框架214。组合式储液器和接纳器箱体210可以具有储液器部分219和接纳器部分213。(见下文关于组合式储液器和接纳器箱体10的详细描述。)储液器部分219在安装在TRU 100中时总体上定位在接纳器部分213上方。
TRS 200是用于控制运输单元270的内部空间271的制冷的制冷系统。应了解，本文中所描述的实施例可以用于任何类型的运输制冷系统中，该运输制冷系统包含例如卡车和拖车单元、联运集装箱等。
并且，本文中所描述的实施例并非仅意图用于运输制冷系统，而是可以用于任何其它合适的制冷系统。此外，制冷系统可以是蒸汽压缩机类型的制冷系统，或者使用制冷剂的任何其它合适的制冷系统。
图2示出了连接到制冷单元150中的冷凝器21和蒸发器22的组合式储液器和接纳器箱体10。制冷单元150可以是例如运输制冷单元，例如图1中图示出的TRU 100。组合式储液器和接纳器箱体10包含隔板18，该隔板使接纳器部分13与在竖直方向上定位在接纳器部分13上方的储液器部分19分离，如图2中示出。在一些实施例中，隔板18可以是液体密封的，使得防止液体通过隔板18在储液器部分19和接纳器部分13之间流动。储液器部分19具有储液器入口导管191和储液器出口导管192。储液器出口导管192具有吸油孔口30。
储液器部分19具有定位在储液器部分19的侧壁26中的侧面开口131。当组合式储液器和接纳器箱体10如图2中所示在竖直方向上时，侧面开口131的位置相对于竖直方向总体上在吸油孔口30的位置上方。参考回图1，当组合式储液器和接纳器箱体210安装在运输单元270中时，竖直方向是相对于平台214总体上竖直的。
储液器/接纳器导管(AR导管)130将储液器侧面开口131连接到制冷剂管线16，该制冷剂管线经配置以连接蒸发器22和接纳器液体管线出口132。接纳器液体管线出口132与接纳器部分13的内部空间133处于流体连通。在一些实施例中，接纳器部分13的内部空间133可以经配置以储存液体制冷剂(未图示)。AR导管130连接到制冷剂管线16且在接合点25处提供与制冷剂管线16之间的流体连通。AR导管阀门20与在接合点25和侧面开口131之间的AR导管130内相连通。在一些实施例中，AR导管阀门20可以是常闭电磁阀，该电磁阀(例如)在制冷单元150处于冷却循环中时保持处于闭合状态中，但在制冷单元150处于加热/解冻循环中时切换到(例如)开放状态。
在一些实施例中，AR导管阀门20可以是止回阀，其中流动方向是从储液器部分19到接纳器箱体10。在冷却循环期间，接纳器箱体10中的压力可能总体上比储液器部分19中的压力更高。因此，在冷却循环期间，AR导管阀门20可以被闭合以防止流体在接纳器箱体10和储液器部分19之间流动。在加热/解冻循环中，止回阀可以被打开。
制冷剂过滤器/干燥器14与位于接合点25和蒸发器22之间的制冷剂管线16内相连通。在如图2中示出的竖直方向中，储液器部分19的侧面开口131的位置比接合点25的位置和接纳器液体管线出口132的位置更高。
在如图2中所示的所说明的实施例中，组合式储液器和接纳器箱体10定位在冷凝器21和蒸发器22之间。冷凝器出口液体管线11与冷凝器出口止回阀12相连通，且连接到接纳器部分入口122。此外，液体管线电磁阀15与在蒸发器22和接合点25之间的液体管线内相连通。
在操作中，在冷却循环期间，液体制冷剂可以从冷凝器出口液体管线11流动到接纳器部分13的接纳器部分入口122中。液体管线电磁阀15处于开放状态中，且接纳器部分13中的制冷剂流出接纳器液体管线出口132且通过制冷剂管线16流动到制冷单元150的蒸发器22中。制冷剂随后流动到储液器入口导管191中，且从储液器部分19的储液器出口导管192流出，如图2中通过箭头示出。AR导管阀门20处于闭合状态中以防止在储液器部分19和接纳器部分13之间的制冷剂流动。
在一些实施例中，由于对在冷却循环期间通过节流阀装置(未图示)进入到蒸发器22中的液体制冷剂的量的反馈控制，流动到储液器部分19中的制冷剂可以总体上处于蒸汽状态中且在离开蒸发器22时含有极少的液体制冷剂。在一些实施例中，储液器部分19可以配备有储液器加热器(未图示)以在(例如)加热循环期间使可以积聚在储液器部分19内部的液体制冷剂蒸发。
在加热和/或解冻循环中，制冷剂流的方向与如图2中通过箭头示出的在冷却循环中制冷剂流的方向相比总体上相反。液体制冷剂在加热和/或解冻循环期间流动到储液器部分19中。阀门20处于开放状态中，该开放状态经配置以允许流体在储液器部分19和接纳器部分13之间流动。储液器部分19经配置使得储液器部分19总体上不将制冷剂储存在储液器部分19内部。因此，在加热循环中，在储液器部分19中积聚的液体制冷剂可以从储液器侧面开口131快速溢出且流动到定位在储液器部分19下方的用于储存的接纳器部分13。液体制冷剂储存在接纳器部分13的内部空间133中，所述内部空间可以经配置以储存液体制冷剂。
如先前所提及，侧面开口131的位置如图2中所示总体上在竖直方向上在吸油孔口30上方，以防止可以在储液器部分19中积聚的油50进入到接纳器部分13中。在一些实施例中，侧面开口131可以总体上定位成比在制冷单元150处于加热和/或解冻循环中时储液器部分19中的最大可能油位更高。
AR导管130的配置和设计可以改变。应注意，AR导管130并不必须连接到制冷剂管线16。AR导管130可以在与液体管线出口132分离的开口中连接到接纳器部分13。(见图3和下文对一个实例的描述。)在制冷系统的加热(和/或解冻)循环期间，AR导管130可以总体上经配置以允许流体在储液器部分19和接纳器部分13之间流动。
在一些实施例中，接合点25可以配备有具有至少一个第一状态和第二状态的三通阀门(未图示)。在第一状态处，当制冷单元150处于(例如)冷却循环中时，三通阀门可以经配置以阻断在AR导管130和制冷剂管线16之间的流体连通。在第二状态中，当制冷系统处于(例如)加热和/或解冻循环中时，该阀门可以经配置以允许在AR导管130和制冷剂管线16之间的流体连通。在此配置中，AR导管阀门20可能不是必需的。
如图2中示出，在一些实施例中，AR导管130连接到接纳器入口122。特别地，AR导管130连接到在冷凝器出口止回阀12和接纳器入口122之间的冷凝器出口液体管线11，且提供与该冷凝器出口液体管线之间的流体连通。当制冷系统处于(例如)冷却循环中时，AR导管阀门20处于闭合状态中以防止制冷剂直接从冷凝器出口液体管线11流动到储液器部分19。当制冷系统(例如)处于加热循环中时，AR导管20处于开放状态中以允许制冷剂直接从冷凝器出口液体管线11流动到储液器部分19。
将了解，如图2中示出的组合式储液器和接纳器箱体10的储液器部分13可以具有与能力和功能性相当的常规储液器相比减小的尺寸。因为组合式储液器和接纳器箱体10可以允许制冷剂在加热循环中连续地从储液器部分19流动到接纳器部分13，所以储液器部分19不需要具有储液槽来储存液体制冷剂。因此，储液器部分19的尺寸与常规的设计相比可以减小。在一些实施例中，储液器部分19的尺寸可以减小到能力和功能性相当的储液器的尺寸的约1/5。
这可以有助于节省空间和生产成本。
还应了解，接纳器部分19和储液器部分13并不必须被配置为例如图2中所示的单一组合式箱体。接纳器部分和储液器部分可以被配置为两个分离的箱体(未图示)，且当将储液器部分和接纳器部分安装在运输单元(例如，图1中示出的运输单元270)中时，储液器部分可以在竖直方向上定位在接纳器部分上方且通过AR导管连接到接纳器部分。
还应注意，组合式储液器和接纳器箱体10还可以与不具有液体管线电磁线圈的制冷系统一起使用。此系统的一个实例可以在由Thermo King公司生产的单一温度卡车或拖车单元(例如Thermo King T系列卡车单元)中发现。
还应了解，如图2中示出的组合式储液器和接纳器箱体10的储液器部分13可以有助于提高加热和/或解冻能力。这是因为在加热和/或解冻循环期间进入到储液器部分19中的制冷剂可以返回到接纳器部分13，以便立刻再次在加热和/或解冻循环期间使用。如本文中所描述的组合式储液器和接纳器箱体10还可以防止可能通过吸油孔口30在储液器内出现的溢流，因为在储液器部分19中的制冷剂的量减少了。在(例如)冷却和加热/解冻循环之间的、尤其是从加热/解冻循环到冷却循环的系统操作模式切换期间，由于在储液器部分19中积聚的液体制冷剂量的减少，如本文中所描述的组合式储液器和接纳器箱体10还可以有助于防止液体制冷剂进入到压缩机中。
在一些实施例中，由于(例如)相对较高的排出压力，在储液器部分19中积聚的制冷剂可以在冷却模式期间流动到接纳器箱体10。当系统操作模式从冷却模式切换到加热/解冻模式时，这可以有助于使在接纳器箱体10中可获得的制冷剂最大化。
图3示出了组合式储液器和接纳器箱体300的另一实施例。组合式储液器和接纳器箱体300耦合到冷凝器321和蒸发器322。在此实施例中，储液器部分319具有连接到冷凝器出口液体管线311的AR导管330。AR导管330配备有常闭电磁阀320。在图3的所说明的实施例中，连接到接纳器部分313的接纳器液体管线出口332的制冷剂管线316并不直接连接到储液器部分319。
方面
应注意，以下方面1到7中的任一者可以与方面8到17中的任一者组合。方面8到15中的任一者可以与方面16到17中的任一者组合。
方面1.一种制冷系统的组合式储液器和接纳器箱体，其包括：
储液器部分；
接纳器部分，所述接纳器部分在竖直方向上定位在所述储液器部分下方；
导管，所述导管具有与所述储液器部分处于流体连通的第一末端和与所述接纳器部分处于流体连通的第二末端；以及
阀门，所述阀门定位在所述导管的所述第一末端和所述第二末端之间，其中所述阀门具有开放状态和闭合状态，
当所述阀门处于所述开放状态中时，所述阀门经配置以允许流体通过所述导管在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动，以及
当所述阀门处于所述闭合状态中时，所述阀门经配置以防止流体在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动。
方面2.根据方面1所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中当包含所述组合式储液器和接纳器箱体的制冷系统在冷却循环中操作时，所述阀门经配置以处于所述闭合状态中。
方面3.根据方面1到2所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中当包含所述组合式储液器和接纳器箱体的制冷系统在加热循环中操作时，所述阀门经配置以处于所述开放状态中。
方面4.根据方面1到3所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述导管经配置以提供与连接到制冷系统中的蒸发器的液体管线之间的流体连通。
方面5.根据方面1到4所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述储液器部分包含吸油孔口，且所述导管的所述第二末端在一定位置处提供与所述储液器部分之间的流体连通，所述位置在所述竖直方向上在所述吸油孔口上方。
方面6.根据方面1到5所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中包含所述组合式储液器和接纳器箱体的制冷系统在操作期间具有所述储液器部分中的最大油位，且所述导管的所述第一末端在一定位置处提供与所述储液器部分之间的流体连通，所述位置在所述竖直方向上在所述最大油位上方。
方面7.根据方面1到6所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述导管经配置以提供与连接到制冷系统中的冷凝器的液体管线之间的流体连通。
方面8.一种制冷系统，其包括：
冷凝器；
蒸发器；
具有储液器部分和接纳器部分的组合式储液器和接纳器箱体，所述储液器部分在竖直方向上定位在所述接纳器部分上方，所述接纳器部分具有入口和出口，其中所述入口与所述冷凝器处于流体连通且所述出口与所述蒸发器处于流体连通；
导管，所述导管具有与所述储液器部分处于流体连通的第一末端和与所述接纳器部分处于流体连通的第二末端；以及
阀门，所述阀门定位在所述第一末端和所述第二末端之间的所述导管中，
其中所述阀门经配置以具有开放状态和闭合状态，
当所述阀门处于所述开放状态中时，所述阀门经配置以允许流体通过所述导管在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动，以及
当所述阀门处于所述闭合状态中时，所述阀门经配置以防止流体在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动。
方面9.根据方面8所述的制冷系统，其中当所述制冷系统处于冷却循环中时，所述阀门经配置以处于所述闭合状态中。
方面10.根据方面8到9所述的制冷系统，其中当所述制冷系统处于加热循环中时，所述阀门经配置以处于所述开放状态中。
方面11.根据方面8到10所述的制冷系统，其中所述导管与连接到所述蒸发器的液体管线处于流体连通。
方面12.根据方面8到11所述的制冷系统，其中所述导管与连接到所述冷凝器的液体管线处于流体连通。
方面13.根据方面8到12所述的制冷系统，其中当所述制冷系统处于加热循环中时，所述储液器部分具有最大油位，所述导管的所述第一末端连接到在所述竖直方向上在所述储液器部分中的最大油位上方的所述储液器部分。
方面14.根据方面8到13所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述储液器部分包含吸油孔口，且所述导管的所述第二末端在一定位置处提供与所述储液器部分之间的流体连通，所述位置在所述竖直方向上在所述吸油孔口上方。
方面15.根据方面8到14所述的制冷系统，其是运输制冷单元。
方面16.一种在制冷系统中引导制冷剂的方法，其包括：
在所述制冷系统的加热循环期间，将所述制冷剂引导至在竖直方向上定位在接纳器上方的储液器；
在所述加热循环期间，允许所述制冷剂从所述储液器流动到所述接纳器；以及
在冷却循环期间，防止所述制冷剂在所述储液器和所述接纳器之间流动。
方面17.根据方面16所述的方法，其中所述制冷系统是运输制冷系统。
关于前述描述，应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行细节上的改变，尤其是在所采用的构造材料和零件的形状、尺寸以及布置方面。希望仅将说明书和所描绘的实施例视为示例性的，其中本发明的真实范围和精神由权利要求书的广义含义来指示。

Claims (17)

1.一种制冷系统的组合式储液器和接纳器箱体，其包括：
储液器部分；
接纳器部分，所述接纳器部分在竖直方向上定位在所述储液器部分下方；
导管，所述导管具有与所述储液器部分处于流体连通的第一末端和与所述接纳器部分处于流体连通的第二末端；以及
阀门，所述阀门定位在所述导管的所述第一末端和所述第二末端之间，其中所述阀门具有开放状态和闭合状态，
当所述阀门处于所述开放状态中时，所述阀门经配置以允许流体通过所述导管在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动，以及
当所述阀门处于所述闭合状态中时，所述阀门经配置以防止流体在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动。
2.根据权利要求1所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中当包含所述组合式储液器和接纳器箱体的制冷系统在冷却循环中操作时，所述阀门经配置以处于所述闭合状态中。
3.根据权利要求1所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中当包含所述组合式储液器和接纳器箱体的制冷系统在加热循环中操作时，所述阀门经配置以处于所述开放状态中。
4.根据权利要求1所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述导管经配置以提供与连接到制冷系统中的蒸发器的液体管线的流体连通。
5.根据权利要求1所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述储液器部分包含吸油孔口，且所述导管的所述第二末端在一定位置处提供与所述储液器部分之间的流体连通，所述位置在所述竖直方向上在所述吸油孔口上方。
6.根据权利要求1所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中包含所述组合式储液器和接纳器箱体的制冷系统在操作期间具有所述储液器部分中的最大油位，且所述导管的所述第一末端在一定位置处提供与所述储液器部分之间的流体连通，所述位置在所述竖直方向上在所述最大油位上方。
7.根据权利要求1所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述导管经配置以提供与连接到制冷系统中的冷凝器的液体管线之间的流体连通。
8.一种制冷系统，其包括：
冷凝器；
蒸发器；
具有储液器部分和接纳器部分的组合式储液器和接纳器箱体，所述储液器部分在竖直方向上定位在所述接纳器部分上方，所述接纳器部分具有入口和出口，其中所述入口与所述冷凝器处于流体连通且所述出口与所述蒸发器处于流体连通；
导管，所述导管具有与所述储液器部分处于流体连通的第一末端和与所述接纳器部分处于流体连通的第二末端；以及
阀门，所述阀门定位在所述第一末端和所述第二末端之间的所述导管中，
其中所述阀门经配置以具有开放状态和闭合状态，
当所述阀门处于所述开放状态中时，所述阀门经配置以允许流体通过所述导管在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动，以及
当所述阀门处于所述闭合状态中时，所述阀门经配置以防止流体在所述储液器部分和所述接纳器部分之间流动。
9.根据权利要求8所述的制冷系统，其中当所述制冷系统处于冷却循环中时，所述阀门经配置以处于所述闭合状态中。
10.根据权利要求8所述的制冷系统，其中当所述制冷系统处于加热循环中时，所述阀门经配置以处于所述开放状态中。
11.根据权利要求8所述的制冷系统，其中所述导管与连接到所述蒸发器的液体管线处于流体连通。
12.根据权利要求8所述的制冷系统，其中所述导管与与连接到所述冷凝器的液体管线处于流体连通。
13.根据权利要求8所述的制冷系统，其中当所述制冷系统处于加热循环中时，所述储液器部分具有最大油位，所述导管的所述第一末端连接到在所述竖直方向上在所述储液器部分中的最大油位上方的所述储液器部分。
14.根据权利要求8所述的组合式储液器和接纳器箱体，其中所述储液器部分包含吸油孔口，且所述导管的所述第二末端在一定位置处提供与所述储液器部分之间的流体连通，所述位置在所述竖直方向上在所述吸油孔口上方。
15.根据权利要求8所述的制冷系统，其是运输制冷单元。
16.一种在制冷系统中引导制冷剂的方法，其包括：
在所述制冷系统的加热循环期间，将所述制冷剂引导至在竖直方向上定位在接纳器上方的储液器；
在所述加热循环期间，允许所述制冷剂从所述储液器流动到所述接纳器；以及
在冷却循环期间，防止所述制冷剂在所述储液器和所述接纳器之间流动。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述制冷系统是运输制冷系统。
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