CN116336699A - 制冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种制冷系统。制冷系统包括：主流路，所述主流路中包括：压缩机，第一换热器，节流装置和第二换热器；以及回油系统，所述回油系统包括：引射器系统，所述引射器系统包括一个或多个引射器，所述引射器系统配置成借助于压缩机出口的高压制冷剂来从所述制冷系统的富油层区域抽取混有油的制冷剂；子油箱，所述子油箱与所述引射器系统的输出端口连接并接收所述引射器系统的输出流体；以及主油箱，所述主油箱从所述子油箱接收流体，并将接收的所述流体输送至压缩机轴承室，以用于润滑压缩机轴承。根据本发明的实施例的制冷系统能够保证油温可控，回油稳定，从而保证油润滑轴承的正常工作。

Description

制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷系统领域，更具体地，本发明涉及一种具有给压缩机供润滑油的回油系统的制冷系统。

背景技术

对于使用油润滑轴承的压缩机而言，油需要保持适当的温度及压力以保证适当的润滑(油粘稠度)和其在制冷剂中的溶解度。在传统压缩机中，由于电机和齿轮系统作为产生热量的热源，油温度将过高。常见的解决方案是采用板式换热器来冷却部分的油来保持其处于适合的温度区间。在一些新设计的高速直驱压缩机应用中，由于电机转轴直接连接以驱动压缩机叶轮，齿轮箱被省略，这反而导致了油温不足。当油温过低，润滑油在制冷剂中溶解度增高，油箱中混有的大量制冷剂在蒸发过程中会进一步带走大量的热，从而加剧油温过低的问题。另一方面，当油温过低，润滑油在制冷剂中溶解度过高，也将导致油压差无法建立，油泵无法正常运行提供足够的压差以供回油。

发明内容

本申请的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。

提供了一种制冷系统，其包括：

主流路，所述主流路中包括：压缩机，第一换热器，节流装置和第二换热器；以及

回油系统，其中，所述回油系统包括：

引射器系统，所述引射器系统包括一个或多个引射器，所述引射器系统配置成借助于压缩机出口的高压制冷剂来从所述制冷系统的富油层区域抽取混有油的制冷剂；

子油箱，所述子油箱与所述引射器系统的输出端口连接并接收所述引射器系统的输出流体；以及

主油箱，所述主油箱从所述子油箱接收流体，并将接收的所述流体输送至压缩机轴承室，以用于润滑压缩机轴承。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述子油箱将来自所述引射器系统的流体分离成制冷剂气相和富油制冷剂液相，并将分离出的液相输送至所述主油箱，以及将分离出的气相输送至压缩机第一级吸气室。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述子油箱中设置有加热器。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述主油箱中设置有加热器和油泵，所述油泵将所述主油箱中的流体输送至所述压缩机轴承室。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述子油箱为一容器，所述引射器系统的输出端口连接至所述子油箱顶部。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述子油箱处于高于所述主油箱的水平高度，所述子油箱底部设置有连接至所述主油箱的流体通道。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述制冷系统的富油层区域为所述制冷系统中的蒸发器中内部液位处附近。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述引射器系统由一个引射器组成，所述引射器的高压流体入口连接至所述压缩机出口，所述引射器的吸入流体入口连接至所述第二换热器中内部液位处附近，所述引射器的流体出口连接至所述子油箱。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述引射器系统由第一引射器和第二引射器组成，所述第一引射器和第二引射器的高压流体入口连接至所述压缩机出口，所述第一引射器的吸入流体入口连接至所述第二换热器中内部液位处附近，所述第一引射器的流体出口连接至所述第二引射器的吸入流体入口，所述第二引射器的流体出口连接至所述子油箱。

可选地，在所述的制冷系统的实施例中，所述第一引射器的流体出口和所述第二引射器的吸入流体入口还连接至压缩机第一级吸气室。

根据本发明的实施例的制冷系统能够保证油温可控，回油稳定，从而保证油润滑轴承的正常工作。

附图说明

参照附图，本申请的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的制冷系统的示意图；以及

图2示出了根据本发明的另一个实施例的制冷系统的示意图。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

参考图1，其示出了根据本发明的实施例的制冷系统的示意图。根据本发明的制冷系统包括：主流路。主流路中包括：压缩机1，第一换热器2，节流装置3和第二换热器4。尽管未示出，但主流路中可包括其他制冷系统中的部件。在一些实施例中，压缩机1为高速直驱压缩机，即其中的电机转轴直接连接至压缩机叶轮而未设置齿轮箱，在这类压缩机中，由于没有齿轮箱，发热量远远小于带有齿轮箱的传统压缩机。压缩机例如可包括压缩机入口12，压缩机出口11，压缩机轴承室13和压缩机第一级吸气室14。在该制冷系统工作时，第一换热器2和第二换热器4中的一者作为蒸发器而另一者作为冷凝器，而节流装置3可为膨胀阀，例如机械膨胀阀或电子膨胀阀。

制冷系统还包括回油系统，回油系统旨在将制冷系统中的润滑油(常存在于循环的制冷剂中)引导至压缩机轴承室13，以用于润滑压缩机轴承。回油系统包括：引射器系统，引射器系统包括一个引射器或多个引射器，引射器系统配置成借助于压缩机出口的高压制冷剂来从制冷系统的富油层区域抽取混有油的制冷剂。在图1所示的实施例中，引射器系统由单个引射器5组成，其包括高压流体入口55，吸入流体入口56和流体出口57。引射器的高压流体入口55连接至压缩机出口11，以接收高压流体，吸入流体入口56连接至制冷系统的富油层区域，例如蒸发器4或者制冷系统中其他富含液相制冷剂的位置，如经济器或分离器等(如存在)，并且流体出口57连接至子油箱6。回油系统还包括子油箱6以及主油箱7，子油箱6与引射器系统的输出端口连接并接收引射器系统的输出流体，主油箱7接收子油箱输出的流体，并将富油流体输送至压缩机轴承，例如输送至压缩机轴承室13，以用于润滑压缩机轴承。通过子油箱6和主油箱7的两个油箱的布置能够使油浓度更高且状态更稳定，包括其温度和粘稠度等。

在一些实施例中，子油箱6中包括加热器61，加热器61可为电阻加热器，其可嵌入子油箱6的壁中或直接插入子油箱6中。加热器61用于加速蒸发混合液体中的部分制冷剂，以提高润滑油的纯度。在一些实施例中，子油箱6将来自引射器系统的流体分离成制冷剂气相和富油制冷剂液相，并将分离出的富含润滑油的液相通过流路62输送至主油箱7，以及将分离出的制冷剂气相通过流路63输送至压缩机第一级吸气室14。通过该布置，可将一部分制冷剂输送至压缩机第一级吸气室14，以便使剩下的将输送以润滑压缩机轴承的含油制冷剂具有更高的油浓度，且通过减少制冷剂含量，降低由于制冷剂蒸发带走热量而进一步降低油温的风险，由此保证油润滑轴承的正常工作并延长其寿命。

在一些实施例中，主油箱7中设置有加热器71和油泵72。加热器71可为电阻加热器，其可嵌入主油箱7的壁中或直接插入主油箱7中。主油箱中的加热器71用于进一步控制主油箱7中的含油制冷剂温度，以保证含油制冷剂处于适合的温度状态。在一些实施例中，子油箱6和主油箱7均包括加热器61,71，由此通过两级加热可更智能地控制油温，使得润滑油在制冷剂中的溶解度在限定值内,确保油压差的建立，保证输送至压缩机轴承室的润滑油处于适合的工作状态。油泵72用于将主油箱7中的流体输送至压缩机轴承室13，以润滑压缩机轴承，油泵72使输送至压缩机轴承室13的润滑油具有适合的压力。

在一些实施例中，子油箱6可为一容器，引射器系统的输出端口连接至子油箱6的顶部。在一些实施例中，子油箱6处于高于主油箱7的水平高度，子油箱6底部设置有连接至主油箱7的流体通道62，以使得分离出的液相能够通过重力而流至主油箱7。在一些实施例中，子油箱6和主油箱7可位于压缩机内部。在一些实施例中，子油箱6顶部设置有连接至压缩机第一级吸气室14的通路63，以便将挥发的气相制冷剂输送至压缩机第一级吸气室14处。在图示的实施例中，子油箱6和主油箱7为分离的两个容器，在备选实施例中，子油箱6也可为形成在主油箱7中靠顶部位置的隔室，隔室底部可设置漏油孔以便使液相含油制冷剂直接流至主油箱7。

在一些实施例中，制冷系统的富油层区域为制冷系统中的蒸发器中内部液位处附近，例如在第二换热器4作为蒸发器时，如为满液式蒸发器，则内部液位一般处于蒸发器高度方向上的中间区域，而如为降膜式蒸发器，则内部液位一般处于蒸发器高度方向上的底部，其通过管路连接至喷射器的吸入流体入口56，在第一换热器2作为蒸发器时，也可将其底部连接至喷射器的吸入流体入口56。在备选实施例中，喷射器的吸入流体入口56也可连接至制冷系统中其他富含液态制冷剂的位置。

继续参考图2，其中示出了引射器系统由两个引射器组成的示例。在图2所示的实施例中，引射器系统可包括第一引射器51和第二引射器52，第一引射器51和第二引射器52的高压流体入口511,521连接至压缩机出口11，第一引射器的吸入流体入口512连接至作为蒸发器的第二换热器4中内部液位处附近41，以抽取含油制冷剂，第一引射器的流体出口513连接至第二引射器的吸入流体入口522，第二引射器的流体出口523连接至子油箱6。在一些实施例中，第一引射器的流体出口513和第二引射器的吸入流体入口522还连接至压缩机第一级吸气室14，以便在压缩机第一级吸气室14处暂存含油制冷剂，使制冷剂状态更为稳定。在备选实施例中，引射器系统可由更多个引射器组成。多个引射器可按照类似于两个引射器的连接方式连接，具体而言，各个引射器的高压流体入口连接至压缩机出口11，最前引射器的吸入流体入口连接至作为蒸发器的第二换热器4中内部液位处附近41，而每后一个引射器的吸入流体入口连接至在前引射器的流体出口，而最后引射器的流体出口连接至子油箱6。在一些实施例中，喷射器系统中的每个喷射器可以是相同的，在备选实施例中，各个喷射器也可具有不同的尺寸，例如在前喷射器可具有大于在后喷射器的尺寸等。

根据本发明的实施例的制冷系统能够保证主油箱中的润滑油的纯度及温度更加可控，使由于回油状态波动导致的影响最小化。另一方面，子油箱和主油箱中的两级加热可根据不同的负载条件智能地调节油温，有利于提高整个制冷系统的效率。此外，子油箱还可作为分离器来分离制冷剂及润滑油，由此确保主油箱内润滑油的纯度，并且，由于主油箱内制冷剂含量的减少，由于制冷剂蒸发而带走热量的情况得以改善，进而确保润滑油的温度可控，压差可控，从而使得轴承获得有效润滑并延长压缩机寿命。

本申请以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本申请的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本申请的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本申请进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本申请的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其包括：

主流路，所述主流路包括：压缩机，第一换热器，节流装置和第二换热器；以及

回油系统，其特征在于，所述回油系统包括：

引射器系统，所述引射器系统包括一个或多个引射器，所述引射器系统配置成借助于压缩机出口的高压制冷剂来从所述制冷系统的富油层区域抽取混有油的制冷剂；

子油箱，所述子油箱与所述引射器系统的输出端口连接并接收所述引射器系统的输出流体；以及

主油箱，所述主油箱从所述子油箱接收流体，并将接收的所述流体输送至压缩机轴承室，以用于润滑压缩机轴承。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述子油箱将来自所述引射器系统的流体分离成制冷剂气相和富油制冷剂液相，并将分离出的液相输送至所述主油箱，以及将分离出的气相输送至压缩机第一级吸气室。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述子油箱中设置有加热器。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述主油箱中设置有加热器和油泵，所述油泵将所述主油箱中的流体输送至所述压缩机轴承室。

5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述子油箱为一容器，所述引射器系统的输出端口连接至所述子油箱顶部。

6.根据权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述子油箱处于高于所述主油箱的水平高度，所述子油箱底部设置有连接至所述主油箱的流体通道。

7.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统的富油层区域为所述制冷系统中的蒸发器中内部液位处附近。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述引射器系统由一个引射器组成，所述引射器的高压流体入口连接至所述压缩机出口，所述引射器的吸入流体入口连接至所述第二换热器的内部液位处附近，所述引射器的流体出口连接至所述子油箱。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述引射器系统由第一引射器和第二引射器组成，所述第一引射器和第二引射器的高压流体入口连接至所述压缩机出口，所述第一引射器的吸入流体入口连接至所述第二换热器的内部液位处附近，所述第一引射器的流体出口连接至所述第二引射器的吸入流体入口，所述第二引射器的流体出口连接至所述子油箱。

10.根据权利要求9所述的制冷系统，其特征在于，所述第一引射器的流体出口和所述第二引射器的吸入流体入口还连接至压缩机第一级吸气室。

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