CN114270117A - 制冷系统 - Google Patents

制冷系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114270117A
CN114270117A CN202080059151.8A CN202080059151A CN114270117A CN 114270117 A CN114270117 A CN 114270117A CN 202080059151 A CN202080059151 A CN 202080059151A CN 114270117 A CN114270117 A CN 114270117A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refrigerant
inlet
refrigeration system
separator
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080059151.8A
Other languages
English (en)
Inventor
托马斯·隆德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss AS
Original Assignee
Danfoss AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss AS filed Critical Danfoss AS
Publication of CN114270117A publication Critical patent/CN114270117A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006—Accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23—Separators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/28—Means for preventing liquid refrigerant entering into the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2513—Expansion valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

描述了一种制冷剂系统(1)，该制冷剂系统包括制冷剂回路，该制冷剂回路具有第一热交换器(2)、压缩机(3)、第二热交换器(4)和气体/流体分离器(5)，该气体/流体分离器包括连接到第一热交换器的制冷剂出口的入口(12)以及连接到压缩机(3)的出口(13)。即使分离器的尺寸有限，也应该可以从制冷剂流中去除液体。为此，分离器(5)包括并行地布置在分离器(5)的入口(12)与出口(13)之间的至少两个流动路径。

Description

制冷系统
技术领域
本发明涉及一种制冷系统，该制冷系统包括制冷剂回路，该制冷剂回路具有第一热交换器、压缩机、第二热交换器以及液体/气体分离器，该液体/气体分离器包括连接到第一热交换器的出口的入口以及连接到压缩机的出口。
背景技术
例如，从WO 2009/061268 A1中已知这种制冷剂系统。分离器为U形管的形式。两相制冷剂流与蒸发器相通并进入分离器的第一端，液体制冷剂从第二端循环返回。干蒸气也从第二端与分离器相通。
在此类制冷回路中，制冷剂循环。气态制冷剂被压缩机压缩。这导致温度升高。当经压缩的制冷剂气体被引导通过热交换器、即所谓的冷凝器时，它被冷却并从气态变为液态。然后液体制冷剂被供应到另一个热交换器、即所谓的蒸发器。在蒸发器中，制冷剂在从环境空气或任何其他流体中汲取热量的同时蒸发，使得环境空气冷却。离开蒸发器的制冷剂返回压缩机的吸入侧。
离开蒸发器或第一热交换器的制冷剂在许多情况下不是完全气态的。它还包含液体形式的制冷剂。制冷剂的液相可以高达离开蒸发器的全部制冷剂的30％。为了避免液体进入压缩机的情况，必须从制冷剂流中去除这种液体制冷剂。进入压缩机的液体可能损坏或毁坏压缩机。为此，使用了分离器。
在某些应用中，可用于分离器的空间是有限的。因此，分离器的尺寸也受到限制。这使得难以从制冷剂流中可靠地去除所有液体。
发明内容
本发明的目的是即使在分离器尺寸有限的情况下也能从制冷剂流中去除液体。
此目的通过如开篇所述的制冷系统来解决，其中分离器包括并行地布置在入口与出口之间的至少两个流动路径。
这种设计在分离区中具有多于一个的流动路径。使用并行地布置的两个或更多个流动路径具有的效果是降低制冷剂流的速度，使得液体有更多时间从制冷剂流中“落”出。因此，可以对应地缩短流动路径的长度。此外，当流动路径具有圆形截面时，可以减小此截面的直径，并且对应地可以在保持流动路径的面积相同的情况下保持较小的分离器高度。
在本发明的实施例中，流动路径从入口到出口沿相同方向倾斜。换言之，出口在重力方向上布置在高于入口位置的位置。因此，从制冷剂流中去除的液体制冷剂可以在重力的作用下沿朝向入口的方向流回。因此，可以从分离器中去除液体制冷剂。
在本发明的实施例中，流动路径具有相同的倾斜角度。这样的角度可以相当小，例如5°或10°。从制冷剂流中去除的液体在所有流动路径中具有相同的条件以流回到输入处。
在本发明的实施例中，流动路径具有相同的长度。这是使所有流动路径中的流动阻力相等或几乎相等的简单设计。
在本发明的实施例中，分离器关于连接入口和出口的线对称。在此类构造中，可以使通过流动路径的流动在所有流动路径中相同。
在本发明的实施例中，每个流动路径包括至少一个弯曲部。此类弯曲部为分离提供了有益的流动路径。避免湍流的产生或至少减少湍流的产生，从而有助于气态制冷剂和液体制冷剂的分离。
在本发明的实施例中，流动路径的数量是两个。尽管这是相当小的数量，但可用于流动的面积足以使制冷剂流以足够低的速度通过，从而使制冷剂液体有足够的时间从流动中落出。
在本发明的实施例中，流动路径布置在管中，其中，管包围管自由空间。管形成一种“环”，这是简单的结构解决方案。
在本发明的实施例中，管以矩形的形式布置，其中，入口和出口布置在矩形的相反两侧。矩形将具有修圆拐角或方形拐角。此类矩形形式的分离器可以很容易地通过使用普遍可得的半成品制成。
在本发明的实施例中，第一热交换器包括连接到连接管道的制冷剂入口和连接到连接管道的制冷剂出口，其中，分离器的入口连接到连接管道。液体形式的制冷剂可以被供应到连接管道至一定液位。这具有的效果是相同液位的液体制冷剂在第一热交换器内可用。此制冷剂在第一热交换器中至少部分地蒸发并且在制冷剂出口处逸出。从那里，由气相和液相构成的制冷剂流进入分离器。从分离器中的制冷剂流中去除的液体制冷剂可以流回到连接管道。
在本发明的实施例中，连接管道平行于重力方向布置。因此，连接管道竖直地布置。从制冷剂流中去除的液体制冷剂可以直接向下流到第一热交换器的制冷剂入口。
在本发明的实施例中，聚结装置布置在入口处的区域中。因此，制冷剂流被引导通过聚结装置。聚结装置具有的效果是使制冷剂流中包含的液滴组合成较大液滴或小滴，使得这些小滴更容易被去除。
在本发明的实施例中，聚结装置包括优选地由金属制成的网。其他材料是可能的。这是聚结装置的简单设计。
附加地或替代地，撞击装置布置在入口处的区域中。撞击装置可以由垂直于或几乎与制冷剂流的流动方向垂直布置的表面形成。因此，液体制冷剂的液滴碰撞该表面并且可以通过重力从表面去除。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明，其中：
图1示出了制冷系统的示意图，
图2示出了带有分离器的热交换器的前视图，以及
图3示出了分离器的俯视图。
具体实施例
图1示意性地示出了制冷系统1，该制冷系统包括具有第一热交换器2、压缩机3、第二热交换器4和分离器5的制冷剂回路。
此外，在示出的实施例中，制冷剂回路包括储液器6。
第一热交换器2是板式热交换器。然而，可以使用其他类型的热交换器。第一热交换器包括制冷剂入口7和制冷剂出口8。连接管道9连接到制冷剂入口7以及制冷剂出口8。连接管道9包括排油口10。此外，连接管道9包括膨胀阀11，来自储液器6的液体形式的制冷剂可以通过该膨胀阀供应到连接管道9中。膨胀阀可以是浮子型或其他类型，由液位测量进行控制。
连接管道9在竖直方向(对应于重力方向)上定向。控制连接管道9中的液位以提供驱动力以使制冷剂移动通过热交换器。第一热交换器2中的液体制冷剂蒸发。蒸发需要物质冷却，该物质可以是从循环通过第一热交换器2的次级侧的另一流体、容纳在第一热交换器2中的产物或从第一热交换器2周围的环境空气中汲取的热量。连接管道9内的液体制冷剂柱将制冷剂从制冷剂出口8驱动出到柱9的上部部分。然而，这种制冷剂流并非在所有情况下都是完全气态的。在大多数情况下，它包括气相和液相。然而，液相一定不能到达压缩机3，因为当液体进入压缩机3时，压缩机3可能被损坏或毁坏。
压缩机3压缩气态制冷剂。这种压缩引起气态制冷剂的温度和压力升高。具有高温的气态制冷剂被引导通过第二热交换器4，其中，气态制冷剂的热量被传递到次级流体，比如环境空气、水或乙二醇。制冷剂的温度降低并且制冷剂液化并被引导至储液器6。
为了在制冷剂流进入压缩机3之前从制冷剂流中去除液相，使用了分离器5。
分离器5包括连接到连接管9的入口12和连接到压缩机3的出口13。
如图3中可以看出，分离器5是环形形式的，即它形成具有修圆拐角的矩形。更准确地，分离器提供了两个流动路径14、15。流动路径14布置在管16内，并且流动路径15布置在管17内。两个管16、17在入口12的区域和出口13的区域中连接。两个管16、17具有相同的长度并且从入口12朝向出口13向上倾斜。两个管16、17的倾斜角度相同。此角度在1°至20°的范围内。
分离器5关于连接入口12和出口13的线18对称。这意味着流动路径14、15两者具有相同的流动阻力。
如上所述，分离器5是矩形形式的。入口12和出口13布置在矩形的相反两侧。该矩形具有修圆拐角，使得每个流动路径包括两个弯曲部19、20(用于流动路径14)和21、22(用于流动路径15)。矩形内的空间23没有管。
入口12在竖直方向上布置在连接管9的上端处。由于入口12布置在分离器5的对称轴线上，所以分离器5关于与连接管9相交的平面对称。
聚结装置24和/或撞击装置25布置在入口处的区域中。其他位置是可能的。
当制冷系统1运行时，制冷剂从第一热交换器2或蒸发器的制冷剂出口8排出。具有液相和气相的制冷剂流被引导通过分离器5。在分离器5中，制冷剂流沿着两个流动路径14、15流动。由于两个流动路径14、15并行地布置，制冷剂流的速度降低，使得液体制冷剂可以与气态制冷剂分离。这由聚结装置24和/或撞击装置25支持。
从制冷剂流中去除的液体制冷剂到达管16、17的底部。由于管16、17是倾斜的，所以液体制冷剂流回入口12并从那里流到连接管9，使得它可以直接进入第一热交换器2。
如果不期望这样，当然可以使用附加管道将分离器5的液体排放口与制冷系统中在压缩机3下游的位置连接起来。

Claims (14)

1.一种制冷系统(1)，该制冷系统包括制冷剂回路，该制冷剂回路具有第一热交换器(2)、压缩机(3)、第二热交换器(4)以及气体/流体分离器(5)，该气体/流体分离器包括连接到该第一热交换器(2)的制冷剂出口(8)的入口(12)以及连接到该压缩机(3)的出口(13)，其特征在于，该分离器(5)包括并行地布置在该分离器(5)的入口(12)与出口(13)之间的至少两个流动路径(14，15)。
2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，这些流动路径(14，15)从该入口(12)到该出口(13)在相同的方向上倾斜。
3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，这些流动路径(14，15)具有相同的倾斜角度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制冷系统，其特征在于，这些流动路径(14，15)具有相同的长度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制冷系统，其特征在于，该分离器(5)关于连接该入口(12)和该出口(13)的线(18)对称。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制冷系统。其特征在于，每个流动路径(14，15)包括至少一个弯曲部(19至22)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制冷系统，其特征在于，流动路径(14，15)的数量是两个。
8.根据权利要求7所述的制冷系统，其特征在于，这些流动路径(14，15)布置在管(16，17)中，其中，这些管(16，17)包围管自由空间(23)。
9.根据权利要求8所述的制冷系统，其特征在于，这些管(16，17)以矩形形式布置，其中，该入口(12)和该出口(13)布置在该矩形的相反两侧。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制冷系统，其特征在于，该第一热交换器(2)包括连接到连接管道(9)的制冷剂入口(7)，并且该制冷剂出口(8)连接到该连接管道(9)，其中，该分离器(5)的入口(12)连接到该连接管道(9)。
11.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，该连接管道(9)平行于重力方向布置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的制冷系统，其特征在于，聚结装置(24)布置在该入口(12)处的区域中。
13.根据权利要求12所述的制冷系统，其特征在于，该聚结装置(24)包括由金属制成的网。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的制冷系统，其特征在于，撞击装置(25)布置在该入口处的区域中。
CN202080059151.8A 2019-08-22 2020-08-19 制冷系统 Pending CN114270117A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19192999.1A EP3783281A1 (en) 2019-08-22 2019-08-22 Refrigeration system
EP19192999.1 2019-08-22
PCT/EP2020/073269 WO2021032810A1 (en) 2019-08-22 2020-08-19 Refrigeration system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114270117A true CN114270117A (zh) 2022-04-01

Family

ID=67734490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080059151.8A Pending CN114270117A (zh) 2019-08-22 2020-08-19 制冷系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220275986A1 (zh)
EP (1) EP3783281A1 (zh)
CN (1) CN114270117A (zh)
WO (1) WO2021032810A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB423158A (en) * 1933-08-16 1935-01-25 Linde Eismasch Ag Evaporator for refrigerating machines
JPH0875319A (ja) * 1994-08-31 1996-03-19 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
JPH08110127A (ja) * 1994-10-06 1996-04-30 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル用のアキュムレータ並びにその製造方法
JP2002357375A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Kobe Steel Ltd プレートフィンコイル式熱交換器
WO2009061268A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Alfa Laval Corporate Ab Liquid separator for an evaporator system
JP2011247473A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Mitsubishi Electric Corp 気液分離器および冷凍サイクル装置
CN202928222U (zh) * 2012-10-23 2013-05-08 合肥美的荣事达电冰箱有限公司 冰箱无霜制冷系统
EP2916086A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heat exchanger and air conditioner employing the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2760355A (en) * 1948-12-15 1956-08-28 Carrier Corp Method of returning oil from an element of a refrigeration system to the compressor thereof
US5505060A (en) * 1994-09-23 1996-04-09 Kozinski; Richard C. Integral evaporator and suction accumulator for air conditioning system utilizing refrigerant recirculation
US6125651A (en) * 1998-03-23 2000-10-03 Automotive Fluid Systems, Inc. Air-conditioning system accumulator and method of making same
JP2002372345A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Hitachi Ltd 空気調和機
US7461519B2 (en) * 2005-02-03 2008-12-09 Halla Climate Control Canada, Inc. Accumulator with deflector
JP4897298B2 (ja) * 2006-01-17 2012-03-14 サンデン株式会社 気液分離器モジュール
WO2012026496A1 (ja) * 2010-08-25 2012-03-01 三菱電機株式会社 アキュムレータを付設する冷媒圧縮機及び蒸気圧縮式冷凍サイクル装置
US9062900B2 (en) * 2010-11-08 2015-06-23 Honeywell International Inc. Integrated evaporator and accumulator for refrigerant systems

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB423158A (en) * 1933-08-16 1935-01-25 Linde Eismasch Ag Evaporator for refrigerating machines
JPH0875319A (ja) * 1994-08-31 1996-03-19 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
JPH08110127A (ja) * 1994-10-06 1996-04-30 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル用のアキュムレータ並びにその製造方法
JP2002357375A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Kobe Steel Ltd プレートフィンコイル式熱交換器
WO2009061268A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Alfa Laval Corporate Ab Liquid separator for an evaporator system
JP2011247473A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Mitsubishi Electric Corp 気液分離器および冷凍サイクル装置
CN202928222U (zh) * 2012-10-23 2013-05-08 合肥美的荣事达电冰箱有限公司 冰箱无霜制冷系统
EP2916086A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heat exchanger and air conditioner employing the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20220275986A1 (en) 2022-09-01
WO2021032810A1 (en) 2021-02-25
EP3783281A1 (en) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190063801A1 (en) Evaporator and centrifugal chiller provided with the same
US20100154467A1 (en) Gas-Liquid Separator and Refrigeration System With Gas-Liquid Seperator
US10222104B2 (en) Distributor and turbo refrigerating machine and evaporator having the same
US9377226B2 (en) Evaporator and turbo chiller including the same
JP5452367B2 (ja) 気液分離器および冷凍サイクル装置
US10288329B2 (en) Condensation and falling film evaporation hybrid heat exchanger
EP2942585A1 (en) Refrigeration cycle device
EP3042127B1 (en) Integrated separator-distributor for falling film evaporator
CN106871507A (zh) 在制冷剂循环系统中分离制冷剂‑油混合物中的油及冷却油和冷却和/或液化制冷剂的设备
KR102104893B1 (ko) 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기
JP5634597B2 (ja) 気液分離器及びこの気液分離器を搭載した冷凍サイクル装置
JP2007170783A (ja) オイルセパレータ付き減圧器モジュール
CN114270117A (zh) 制冷系统
EP3517859B1 (en) Refrigeration cycle apparatus
EP4105576A1 (en) Economizer for refrigeration system and refrigeration system
US10969146B2 (en) Refrigerant distributor for falling film evaporator
JP2002061966A (ja) 空気調和機
US11175078B2 (en) Gas-liquid separator and air conditioner including the same
WO2023238234A1 (ja) 熱交換器
JP6878550B2 (ja) 冷凍装置
CN109282539B (zh) 一种气液分离器及空调器
JP2010084990A (ja) 熱交換器
WO2020157806A1 (ja) 冷蔵庫
KR101155701B1 (ko) 유체 감속장치를 구비한 이코노마이저 및 이것을 구비한 다단압축 냉동장치
KR20080005909U (ko) 증발기 냉매 배출구조

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination