FR2988820A1

FR2988820A1 - RELAXATION RESERVOIR ELIMINATOR

Info

Publication number: FR2988820A1
Application number: FR1352832A
Authority: FR
Inventors: Sung-Han Jung
Original assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Current assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2013-10-04
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: FR2988820B1; US20130255289A1

Abstract

L'invention concerne un réservoir de détente (12, 112, 212) à utiliser dans un système à compression de vapeur comprenant un logement de réservoir de détente (56), une admission (62, 462), un refoulement de vapeur (64, 464), un refoulement de liquide (66) et un éliminateur (70, 170, 270, 370, 470). L'éliminateur est positionné fluidiquement entre l'admission et le refoulement de vapeur. L'éliminateur comprend soit une pluralité de pales (74, 174, 274, 374), soit un tube à trous (68) raccordé au refoulement de vapeur.An expansion tank (12, 112, 212) for use in a vapor compression system includes an expansion tank housing (56), an inlet (62, 462), a vapor discharge (64, 464), a liquid discharge (66) and an eliminator (70, 170, 270, 370, 470). The eliminator is positioned fluidly between the inlet and the vapor discharge. The eliminator comprises either a plurality of blades (74, 174, 274, 374) or a hole tube (68) connected to the vapor discharge.

Description

Eliminateur de réservoir de détente Contexte La présente invention concerne des systèmes à compression de vapeur, et en particulier, un réservoir de détente à utiliser dans un système à compression de vapeur. Les systèmes à compression de vapeur compriment et détendent généralement un fluide frigorigène pour une utilisation dans des applications de réfrigération. Certains systèmes à compression de vapeur utilisent un réservoir de détente. Lorsque le fluide frigorigène liquide passe à travers un orifice ou une soupape dans un réservoir de détente à pression relativement basse, le fluide frigorigène liquide se vaporise instantanément en une combinaison de fluide frigorigène liquide et gazeux ou en phase vapeur. Certains réservoirs de détente comportent à la fois un refoulement de liquide et un refoulement de vapeur. Il peut ne pas être souhaitable de faire s'écouler du fluide frigorigène dans la mauvaise phase à travers le mauvais refoulement. Par exemple, l'écoulement de fluide frigorigène liquide à travers le refoulement de vapeur peut augmenter la consommation d'énergie et réduire les performances de refroidissement du système à compression de vapeur. Résumé Selon la présente invention, un réservoir de détente à utiliser dans un système à compression de vapeur comprend un logement de réservoir de détente, une admission, un refoulement de vapeur, un refoulement de liquide, et un éliminateur. L'éliminateur est positionné fluidiquement entre l'admission et le refoulement de vapeur. L'éliminateur comprend soit une pluralité de pales, soit un tube à trous raccordé au refoulement de vapeur. Le réservoir de détente peut en outre comprendre un condensateur raccordé fluidiquement à l'admission, un compresseur raccordé fluidiquement au refoulement de vapeur, et un évaporateur raccordé fluidiquement au refoulement de liquide. Le compresseur peut être raccordé fluidiquement au réservoir de détente via un premier passage, raccordé fluidiquement à l'évaporateur via un deuxième passage, et raccordé au condensateur via un troisième passage. Le réservoir de détente peut en outre comprendre un tube à trous raccordé à l'admission. Le logement de réservoir de détente peut comprendre un dessus et un fond, où l'admission et le refoulement de vapeur peuvent être chacun positionnés au niveau du dessus, et où le refoulement de liquide peut être positionné au niveau du fond. L'admission et le refoulement de liquide peuvent être positionnés sur un premier côté de l'éliminateur et le refoulement de vapeur peut être positionné sur un second côté de l'éliminateur. La pluralité de pales peuvent être sensiblement alignées verticalement entre un support de dessus et un support de fond. BACKGROUND The present invention relates to vapor compression systems, and in particular, a flash tank for use in a vapor compression system. Vapor compression systems generally compress and relax a refrigerant for use in refrigeration applications. Some vapor compression systems use a flash tank. When the liquid refrigerant passes through an orifice or valve in a relatively low pressure expansion tank, the liquid refrigerant vaporizes instantly into a combination of liquid and gaseous refrigerant or vapor phase. Some expansion tanks have both a liquid discharge and a vapor discharge. It may not be desirable to flush refrigerant into the wrong phase through poor delivery. For example, the flow of liquid refrigerant through the steam discharge can increase the energy consumption and reduce the cooling performance of the vapor compression system. SUMMARY In accordance with the present invention, a flash tank for use in a vapor compression system includes a flash tank housing, an inlet, a steam discharge, a liquid backflow, and an eliminator. The eliminator is positioned fluidly between the inlet and the vapor discharge. The eliminator comprises either a plurality of blades or a hole tube connected to the vapor discharge. The flash tank may further comprise a condenser fluidly connected to the inlet, a compressor fluidically connected to the vapor discharge, and an evaporator fluidly connected to the liquid discharge. The compressor can be fluidly connected to the expansion tank via a first passage, fluidically connected to the evaporator via a second passage, and connected to the capacitor via a third passage. The expansion tank may further comprise a tube with holes connected to the inlet. The expansion tank housing may include a top and a bottom, wherein the vapor inlet and outlet can be each positioned at the top, and the liquid discharge can be positioned at the bottom. The liquid inlet and outlet can be positioned on a first side of the eliminator and the vapor delivery can be positioned on a second side of the eliminator. The plurality of blades may be substantially vertically aligned between a top support and a bottom support.

Chacune de la pluralité de pales peut comporter au moins une courbure de sorte qu'une voie d'écoulement entre les pales peut comporter au moins un coude. Chacune de la pluralité de pales peut comporter au moins deux courbures de sorte qu'une voie d'écoulement entre les pales peut comporter au moins deux coudes. La pluralité de pales peuvent être espacées de sorte qu'il n'y a pas de voie d'écoulement en ligne droite de l'admission au refoulement de vapeur. La pluralité de pales peuvent être agencées en une rangée linéaire unique. La pluralité de pales peuvent être agencées en au moins une première rangée linéaire et une deuxième rangée linéaire en biais par rapport à la première rangée linéaire. Un autre aspect est un réservoir de détente pour une utilisation dans un système à compression de vapeur, le réservoir de détente comprenant un logement de réservoir de détente, une admission, un refoulement de vapeur, un refoulement de liquide et un éliminateur positionné fluidiquement entre l'admission et le refoulement de vapeur, où l'éliminateur comprend un premier tube à trous raccordé au refoulement de vapeur. Le réservoir de détente peut en outre comprendre un second tube à trous raccordé à l'admission. Le logement de réservoir de détente peut comprendre un dessus et un fond, où les premier et second tubes à trous peuvent être chacun positionnés au niveau du dessus, et où le refoulement de liquide peut être positionné au niveau du fond. Le réservoir de détente peut en outre comprendre un raccord raccordé de façon rigide aux premier et second tubes à trous, où l'admission peut être une admission de raccord, où le refoulement de vapeur peut être un refoulement de raccord, et où le raccord peut avoir une interface de raccord destinée au raccordement au logement de réservoir de détente. Un autre mode de réalisation de la présente invention est un procédé de mise en oeuvre d'un système à compression de vapeur. Le procédé comprend l'écoulement d'un fluide frigorigène d'un condensateur à un réservoir de détente, la séparation du fluide frigorigène liquide du fluide frigorigène en phase vapeur via un éliminateur qui comprend une pluralité de pales, l'écoulement de fluide frigorigène en phase vapeur depuis l'éliminateur à travers un refoulement de vapeur vers un compresseur, et l'écoulement d'un fluide frigorigène liquide depuis l'éliminateur, à travers un refoulement de liquide, vers un évaporateur. Le procédé peut en outre comprendre l'écoulement de fluide frigorigène depuis l'évaporateur vers le compresseur, et l'écoulement de fluide frigorigène depuis le compresseur vers le condensateur. Le fluide frigorigène liquide peut adhérer à la pluralité de pales lorsqu'il passe à travers des canaux entre la pluralité de pales et peut ultérieurement s'écouler le long de la pluralité de pales pour s'accumuler au niveau d'un fond du réservoir de détente. Each of the plurality of blades may comprise at least one curvature so that a flow path between the blades may comprise at least one bend. Each of the plurality of blades may comprise at least two bends so that a flow path between the blades may comprise at least two bends. The plurality of blades may be spaced such that there is no flow path in a straight line from the inlet to the vapor discharge. The plurality of blades may be arranged in a single linear array. The plurality of blades may be arranged in at least a first linear row and a second linear row skewed with respect to the first linear row. Another aspect is a flash tank for use in a vapor compression system, the flash tank comprising a flash tank housing, an inlet, a steam discharge, a liquid backflow and a fluidically positioned eliminator vapor inlet and outlet, wherein the eliminator comprises a first hole tube connected to the vapor discharge. The flash tank may further include a second hole tube connected to the inlet. The flash tank housing may include a top and a bottom, where the first and second hole tubes may each be positioned at the top, and the liquid backflow may be positioned at the bottom. The expansion tank may further comprise a connector rigidly connected to the first and second hole tubes, wherein the inlet may be a coupling inlet, where the vapor discharge may be a union discharge, and where the coupling may have a connection interface for connection to the expansion tank housing. Another embodiment of the present invention is a method of implementing a vapor compression system. The method includes flowing a refrigerant from a condenser to an expansion tank, separating the liquid refrigerant from the vapor phase refrigerant via an eliminator that includes a plurality of blades, the flow of refrigerant into the refrigerant. vapor phase from the eliminator through a vapor discharge to a compressor, and the flow of a liquid refrigerant from the eliminator, through a liquid discharge, to an evaporator. The method may further include flowing refrigerant from the evaporator to the compressor, and refrigerant flow from the compressor to the capacitor. The liquid refrigerant may adhere to the plurality of blades as it passes through channels between the plurality of blades and may subsequently flow along the plurality of blades to accumulate at a bottom of the reservoir. relaxation.

Le procédé peut en outre comprendre le refroidissement du fluide frigorigène dans Le condensateur via du liquide de refroidissement d'un système de refroidissement d'électronique de puissance d'aéronef, et le refroidissement d'un liquide de refroidissement d'un système de refroidissement intégré d'aéronef via un fluide frigorigène dans l'évaporateur. Brève description des dessins La figure 1 est une vue schématique d'une unité de refroidissement supplémentaire (SCU). La figure 2A est une vue schématique latérale d'un mode de réalisation d'un réservoir de détente à utiliser dans la SCU de la figure 1. La figure 2B est une vue en coupe de dessus prise le long de la ligne 2B-2B de la figure 2A. La figure 3A est une vue schématique latérale d'un autre mode de réalisation d'un réservoir de détente à utiliser dans la SCU de la figure 1. La figure 3B est une vue en coupe de dessus prise le long de la ligne 3B-3B de la figure 3A. La figure 4A est une vue schématique latérale d'un autre mode dé réalisation d'un réservoir de détente à utiliser dans la SCU de la figure 1. La figure 4B est une vue en coupe de dessus prise le long de la ligne 4B-4B de la figure 4A. La figure 5A est une vue latérale d'un mode de réalisation d'un éliminateur à utiliser dans le réservoir de détente des figures 2A et 2B. La figure 5B est une vue de dessus de l'éliminateur de la figure 5A. The method may further include cooling the refrigerant in the condenser via coolant of an aircraft power electronics cooling system, and cooling a coolant of an integrated cooling system. of aircraft via a refrigerant in the evaporator. Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a schematic view of an additional cooling unit (UCS). Fig. 2A is a schematic side view of an embodiment of a flash tank for use in the SCU of Fig. 1. Fig. 2B is a top sectional view taken along the line 2B-2B of Figure 2A. Fig. 3A is a schematic side view of another embodiment of a flash tank for use in the SCU of Fig. 1. Fig. 3B is a top sectional view taken along the line 3B-3B of Figure 3A. Fig. 4A is a schematic side view of another embodiment of a flash tank for use in the SCU of Fig. 1. Fig. 4B is a top sectional view taken along the line 4B-4B of Figure 4A. Fig. 5A is a side view of an embodiment of an eliminator for use in the flash tank of Figs. 2A and 2B. Figure 5B is a top view of the eliminator of Figure 5A.

La figure 6A est une vue latérale d'un autre mode de réalisation d'un éliminateur à utiliser dans le réservoir de détente des figures 2A et 2B. La figure 63 est une vue de dessus de l'éliminateur de la figure 6A. La figure 7 est une vue latérale d'une variante de mode de réalisation d'un éliminateur. Description détaillée La figure 1 est une vue schématique d'une unité de refroidissement supplémentaire (SCU) 10. La SCU 10 est un système à compression de vapeur qui comprend un réservoir de détente 12, un évaporateur 14, un compresseur 16 et un condensateur 18, tous raccordés par une boucle de fluide frigorigène 20. La boucle de fluide frigorigène 20 comprend des passages 20A à 20F. Le moteur 22 entraîne le compresseur 16 pour qu'il comprime le fluide frigorigène en phase vapeur en un fluide frigorigène en phase vapeur surchauffée. Le compresseur 16 peut être quasiment tout compresseur adapté, tel qu'un compresseur à spirale ou un compresseur centrifuge. Dans le mode de réalisation illustré, le compresseur 16 est un compresseur à spirale à vitesse variable commandé selon des entrées reçues en provenance du capteur de température 24 et des capteurs de pression 26 et 28. Le compresseur 16 peut également être commandé selon la température de liquide de refroidissement détectée au niveau d'un refoulement de l'évaporateur 14 et un point de consigne de température de liquide de refroidissement. Le condensateur 18 reçoit un écoulement de fluide frigorigène en phase vapeur surchauffée en provenance du compresseur 16, retire la surchauffe, condense la vapeur en liquide, et délivre un écoulement de fluide frigorigène liquide sous-refroidi le long du passage 20D vers le réservoir de détente 12. Lorsque le fluide frigorigène s'écoule dans le réservoir de détente 12, il passe à travers un orifice de réservoir de détente 30 où il se vaporise instantanément et est détendu en une combinaison de liquide et de gaz. Le fluide frigorigène liquide dans le réservoir de détente 12 s'écoule à travers le passage 20A vers l'évaporateur 14, où le fluide frigorigène est chauffé et évaporé en une vapeur. Le fluide frigorigène en phase vapeur s'écoule ensuite depuis l'évaporateur 14 à travers le passage 20B vers le compresseur 16 afin de répéter le cycle. Dans le mode de réalisation illustré, le détendeur thermostatique (TXV) 32 est positionné le long du passage 20A. Le TXV 32 est commandé selon des entrées reçues en provenance du capteur de température 34 et du capteur de pression 36. La soupape de régulation de pression d'aspiration 38 est positionnée le long du passage 20B. La soupape de régulation de pression d'aspiration 38 peut être sensiblement adjacente à une admission vers le compresseur 16 et peut faire partie d'un ensemble commun avec le compresseur 16. Le TXV 32 et la soupape de régulation de pression d'aspiration 38 sont actionnés pour réguler la pression et la température du fluide frigorigène quittant l'évaporateur 14 et entrant dans le compresseur 16. Dans une variante de mode de réalisation, le TXV 32 peut être remplacé par un détendeur électronique (EXV), et la soupape de régulation de pression d'aspiration 38 peut être omise. Le fluide frigorigène en phase vapeur dans le réservoir de détente 12 s'écoule à travers le passage 20F vers l'orifice d'économiseur 40 du compresseur 16. La soupape de pressurisation de réservoir de détente 42 est positionnée le long du passage 20F afin de réguler la pression dans le réservoir de détente 12. Ainsi, le compresseur 16 est raccordé au et reçoit un écoulement de fluide frigorigène en phase vapeur à la fois du réservoir de détente 12 et de l'évaporateur 14. Un piège d'extinction 44 est positionné le long du passage 20D entre le condensateur 18 et le réservoir de détente 12. Une soupape de surchauffe de compresseur 46 est positionnée le long du passage 20E, qui raccorde le passage 20D au passage 20F. Lorsque la température du compresseur 16 est détectée au-delà d'un seuil, la soupape de surchauffe de compresseur 46 peut être actionnée pour délivrer du fluide frigorigène liquide refroidi en provenance du piège d'extinction 44, à travers les passages 20E et 20F, et vers l'orifice d'économiseur 40 dû compresseur 16 afin de refroidir le compresseur 16. En fonctionnement normal, la soupape de surchauffe de compresseur 46 peut rester sensiblement fermée. Le condensateur 18 est un échangeur de chaleur raccordé à la boucle de fluide frigorigène 48, qui est raccordée au système de refroidissement d'électronique de puissance (PECS) 50 d'un aéronef (non montré). Cela permet au PECS 50 de refroidir le fluide frigorigène dans le condensateur 18 de la SCU 10. L'évaporateur 14 est un échangeur de chaleur raccordé à la boucle de fluide frigorigène 52, qui est raccordée à un système de refroidissement intégré (ICS) 54 de l'aéronef. Le système de refroidissement intégré 54 comprend un ou plusieurs systèmes d'aéronef qui nécessitent un refroidissement, tel qu'un système de réfrigération d'office et un système de régulation de température d'air de cabine. Cela permet à la SCU 12 de refroidir le liquide de refroidissement de l'ICS 54 dans l'évaporateur 14. La figure 2A est une vue schématique latérale d'un mode de réalisation du réservoir de détente 12 à utiliser dans la SCU 10 (illustré dans la figure 1). Le réservoir de détente 12 comprend un logement de réservoir de détente 56 (comprenant un dessus 58 et un fond 60), une admission 62, un refoulement de vapeur 64, un refoulement de liquide 66, un tube à trous 68 et un éliminateur 70. L'admission 62 et le refoulement de vapeur 64 sont positionnés au niveau du dessus 58 du logement de réservoir de détente 56. Le refoulement de liquide 66 est positionné au niveau du fond 60 du logement de réservoir de détente 56. Le tube à trous 68 comporte une pluralité de trous 72 et est raccordé à l'admission 62. L'éliminateur 70 comporte une pluralité de pales 74 s'étendant entre le support de dessus 76 et le support de fond 78. L'admission 62 et le refoulement de liquide 66 sont positionnés sur un premier côté de l'éliminateur 70 alors que le refoulement de vapeur 64 est positionné sur un second côté opposé de l'éliminateur 70. En fonctionnement, le fluide frigorigène du condensateur 18 (illustré dans la figure 1) passe à travers l'admission 62, dans le tube à trous 68 et sort par les trous 72 dans le réservoir de détente 12, moyennant quoi le fluide frigorigène se vaporise instantanément en une combinaison de fluide frigorigène liquide et en phase vapeur. Le fluide frigorigène liquide décante vers le fond 60 et sort par le refoulement de liquide 66 afin d'être délivré à l'évaporateur 14 (montré dans la figure 1). Le fluide frigorigène en phase vapeur s'élève vers le dessus 58, s'écoule à travers l'éliminateur 70 et sort par le refoulement de vapeur 64 afin d'être délivré au compresseur 16 (illustré dans la figure 1). Des gouttelettes ou une brume de fluide frigorigène liquide peuvent être entraînées dans le fluide frigorigène en phase vapeur s'écoulant à travers l'éliminateur 70. L'éliminateur 70 sépare le fluide frigorigène liquide du fluide frigorigène en phase vapeur en recueillant les gouttelettes de fluide frigorigène liquide,- qui adhère aux pales 74. Le fluide frigorigène liquide qui adhère aux pales 74 s'écoule ensuite le long des pales 74 vers le support de fond 78, puis tombe goutte-à-goutte du support de fond 78 pour s'accumuler au niveau du fond 60 du réservoir de détente 12. Le fluide frigorigène en phase vapeur s'écoule à travers le refoulement de vapeur 64. La figure 2B est une vue en coupe de dessus du réservoir de détente 12 prise le long de la ligne 2B-2B de la figure 2A. La figure 2B illustre un mode de réalisation de l'éliminateur 70 où les pales 74 sont agencées en une rangée linéaire unique. La figure 3A est une vue schématique latérale d'un réservoir de détente 112, qui est une variante de mode de réalisation d'un réservoir de détente 12 (illustré dans les figures 2A et 2B). Le réservoir de détente 112 comporte un éliminateur 170. La figure 3B est une vue en coupe de dessus du réservoir de détente 112 prise le long de la ligne 3B-3B de la figure 3A. L'éliminateur 170 est sensiblement similaire à l'éliminateur 70 (illustré dans les figures 2A et 2B), sauf que l'éliminateur 170 comprend une pluralité de pales 174 agencées en une première rangée linéaire 174A, qui est en biais perpendiculairement par rapport à la deuxième rangée linéaire 174B, qui est en biais perpendiculairement par rapport à la troisième rangée linéaire 174C. La figure 4A est une vue schématique latérale du réservoir de détente 212, qui est une variante de mode de réalisation du réservoir de détente 12 (illustré dans les figures 2A et 2B). Le réservoir de détente 212 comporte un éliminateur 270. La figure 4B est une vue en coupe de dessus d'un réservoir de détente 212 prise le long de la ligne 4B-4B de la figure 4A. L'éliminateur 270 est sensiblement similaire à l'éliminateur 70 (illustré dans les figures 2A et 2B), sauf que l'éliminateur 270 comprend une pluralité de pales 274 agencées en une première rangée linéaire 274A, qui est en biais perpendiculairement par rapport à la deuxième rangée linéaire 274B. Fig. 6A is a side view of another embodiment of an eliminator for use in the flash tank of Figs. 2A and 2B. Fig. 63 is a top view of the eliminator of Fig. 6A. Fig. 7 is a side view of an alternative embodiment of an eliminator. DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 is a schematic view of an additional cooling unit (UCS) 10. The UCS 10 is a vapor compression system which comprises an expansion tank 12, an evaporator 14, a compressor 16 and a condenser 18. , all connected by a refrigerant loop 20. The refrigerant loop 20 includes passages 20A to 20F. The motor 22 drives the compressor 16 to compress the vapor phase refrigerant into a superheated vapor phase refrigerant. The compressor 16 can be almost any suitable compressor, such as a scroll compressor or a centrifugal compressor. In the illustrated embodiment, the compressor 16 is a variable speed scroll compressor controlled by inputs received from the temperature sensor 24 and pressure sensors 26 and 28. The compressor 16 can also be controlled according to the temperature of the compressor. coolant detected at a discharge of the evaporator 14 and a coolant temperature set point. The capacitor 18 receives a superheated vapor phase refrigerant flow from the compressor 16, removes the superheat, condenses the vapor into liquid, and delivers a subcooled liquid refrigerant flow along the passage 20D to the expansion tank 12. When the refrigerant flows into the flash tank 12, it passes through an expansion tank port 30 where it vaporizes instantly and is expanded into a combination of liquid and gas. The liquid refrigerant in the flash tank 12 flows through the passage 20A to the evaporator 14, where the refrigerant is heated and evaporated to a vapor. The refrigerant vapor phase then flows from the evaporator 14 through the passage 20B to the compressor 16 to repeat the cycle. In the illustrated embodiment, the thermostatic expansion valve (TXV) 32 is positioned along the passage 20A. The TXV 32 is controlled according to inputs received from the temperature sensor 34 and the pressure sensor 36. The suction pressure control valve 38 is positioned along the passage 20B. The suction pressure regulating valve 38 may be substantially adjacent an inlet to the compressor 16 and may be part of a common assembly with the compressor 16. The TXV 32 and the suction pressure control valve 38 are actuated to regulate the pressure and temperature of the refrigerant leaving the evaporator 14 and entering the compressor 16. In an alternative embodiment, the TXV 32 may be replaced by an electronic expander (EXV), and the control valve suction pressure 38 can be omitted. The vapor phase refrigerant in the flash tank 12 flows through the passage 20F to the economizer port 40 of the compressor 16. The flash tank pressurization valve 42 is positioned along the passage 20F to In this way, the compressor 16 is connected to and receives a vapor phase refrigerant flow from both the flash tank 12 and the evaporator 14. A quench trap 44 is positioned along the passage 20D between the capacitor 18 and the expansion tank 12. A compressor superheat valve 46 is positioned along the passage 20E, which connects the passage 20D to the passage 20F. When the temperature of the compressor 16 is detected beyond a threshold, the compressor superheat valve 46 may be actuated to deliver cooled liquid refrigerant from the quenching trap 44, through the passages 20E and 20F, and to the economizer port 40 of the compressor 16 to cool the compressor 16. In normal operation, the compressor superheat valve 46 may remain substantially closed. The capacitor 18 is a heat exchanger connected to the refrigerant loop 48, which is connected to the power electronics cooling system (PECS) 50 of an aircraft (not shown). This allows the PECS 50 to cool the refrigerant in the capacitor 18 of the SCU 10. The evaporator 14 is a heat exchanger connected to the refrigerant loop 52, which is connected to an integrated cooling system (ICS) 54 of the aircraft. The integrated cooling system 54 includes one or more aircraft systems that require cooling, such as a galley refrigeration system and a cabin air temperature control system. This allows the SCU 12 to cool the ICS coolant 54 in the evaporator 14. FIG. 2A is a schematic side view of an embodiment of the flash tank 12 for use in the SCU 10 (shown in FIG. in Figure 1). The flash tank 12 comprises a flash tank housing 56 (including a top 58 and a bottom 60), an inlet 62, a steam outlet 64, a liquid backflow 66, a hole tube 68, and an eliminator 70. The inlet 62 and the steam outlet 64 are positioned at the top 58 of the expansion tank housing 56. The liquid outlet 66 is positioned at the bottom 60 of the expansion tank housing 56. The through tube 68 has a plurality of holes 72 and is connected to the inlet 62. The eliminator 70 has a plurality of blades 74 extending between the top support 76 and the bottom support 78. The inlet 62 and the liquid discharge 66 are positioned on a first side of the eliminator 70 while the vapor discharge 64 is positioned on a second opposite side of the eliminator 70. In operation, the refrigerant of the capacitor 18 (illustrated in FIG. through the inlet 62, into the hole tube 68 and out through the holes 72 into the expansion tank 12, whereby the refrigerant vaporizes instantly into a combination of liquid refrigerant and vapor phase. The liquid refrigerant decants to the bottom 60 and exits by the delivery of liquid 66 to be delivered to the evaporator 14 (shown in Figure 1). The vapor phase refrigerant rises to the top 58, flows through the eliminator 70 and exits through the vapor discharge 64 to be delivered to the compressor 16 (shown in FIG. 1). Droplets or a mist of liquid refrigerant may be entrained in the vapor phase refrigerant flowing through the eliminator 70. The separator 70 separates the liquid refrigerant from the refrigerant in the vapor phase by collecting the fluid droplets. liquid refrigerant, which adheres to the blades 74. The liquid refrigerant which adheres to the blades 74 then flows along the blades 74 towards the bottom support 78, then drops from the bottom support 78 for s'. accumulate at bottom 60 of flash tank 12. The vapor phase refrigerant flows through vapor discharge 64. Figure 2B is a top sectional view of flash tank 12 taken along the line 2B-2B of Figure 2A. Figure 2B illustrates an embodiment of the eliminator 70 where the blades 74 are arranged in a single linear array. Figure 3A is a schematic side view of an expansion tank 112, which is an alternative embodiment of an expansion tank 12 (shown in Figures 2A and 2B). The expansion tank 112 includes a scavenger 170. Fig. 3B is a top sectional view of the flash tank 112 taken along the line 3B-3B of Fig. 3A. The eliminator 170 is substantially similar to the eliminator 70 (shown in FIGS. 2A and 2B), except that the eliminator 170 comprises a plurality of blades 174 arranged in a first linear row 174A, which is diagonally perpendicular to the the second linear row 174B, which is obliquely perpendicular to the third linear row 174C. Figure 4A is a schematic side view of the expansion tank 212, which is an alternative embodiment of the expansion tank 12 (shown in Figures 2A and 2B). The flash tank 212 includes an eliminator 270. Figure 4B is a top sectional view of an expansion tank 212 taken along the line 4B-4B of Figure 4A. The eliminator 270 is substantially similar to the eliminator 70 (shown in FIGS. 2A and 2B), except that the eliminator 270 comprises a plurality of blades 274 arranged in a first linear row 274A, which is diagonally perpendicular to the the second linear row 274B.

Dans d'autres variantes de modes de réalisation, les éliminateurs 70, 170 et 270 peuvent comporter des pales 74, 174 et 274 agencées dans d'autres formes, telles qu'un arc. La figure 5A est une vue latérale d'un mode de réalisation de l'éliminateur 70 à utiliser dans un réservoir de détente 12 (illustré dans les figures 2A et 2B). Les pales 74 sont sensiblement parallèles les unes aux autres et sont alignées sensiblement verticalement entre le support de dessus 76 et le support de fond 78. La figure 5B est une vue de dessus de l'éliminateur 70 de la figure 5A. La figure 5B illustre que la pluralité de pales 74 sont agencées en une rangée linéaire unique et ont une pluralité de voies d'écoulement entre les pales 74. Par exemple, la voie d'écoulement 80 est définie entre la pale 82 et la pale 84. La pale 82 a une courbure 86, de même que la pale 84 et toutes les pales 74. La courbure 86 dans les pales 82 et 84 provoque un coude 88 dans la voie d'écoulement 80. Les pales 74 sont assez courbées et assez rapprochées de sorte qu'il n'y a pas de voie d'écoulement en ligne droite depuis l'admission 62 (illustré dans la figure 2A) vers le refoulement de vapeur 64 (illustré dans la figure 2A). Le fluide frigorigène liquide a une quantité de mouvement supérieure au fluide frigorigène en phase vapeur. Comme le coude 88 provoque un changement de quantité de mouvement abrupt le long de la voie d'écoulement 80, le fluide frigorigène liquide s'écoulant le long de la voie d'écoulement 80 rencontrera la pale 84 et adhèrera à la pale 84 en raison de la tension superficielle. Le fluide frigorigène en phase vapeur, quant à lui, changera de direction et continuera à s'écouler le long de la voie d'écoulement 80 à travers les pales 74 et finira par sortir par le refoulement de vapeur 64. La figure 6A est une vue latérale de l'éliminateur 370, qui est une variante de mode de réalisation de l'éliminateur 70 (illustré dans les figures 5A et 5B). La figure 6B est une vue de dessus de l'éliminateur 370 de la figure 6A. L'éliminateur 370 est sensiblement similaire à l'éliminateur 70, sauf que les pales 374 ont de multiples courbures, telles que les courbures 386A et 386B dans la pale 382. Les courbures 386A et 386B amènent la voie d'écoulement 380 à comporter au moins deux coudes 388A et 388B. La figure 7 est une vue latérale de l'éliminateur 470, qui est une variante de mode de réalisation de l'éliminateur 70 (illustré dans les figures 2A, 2B, 5A et 5B). Dans le mode de réalisation illustré dans la figure 7, l'éliminateur 470 est un tube à trous avec des trous 90 et est raccordé de façon rigide au raccord 92. Le tube à trous 68 est également raccordé de façon rigide au raccord 92 et est sensiblement parallèle à l'éliminateur 470. Le tube à trous 68 est sensiblement plus long que l'éliminateur 470 de façon à s'étendre davantage vers le bas dans le réservoir de détente 12. Les trous 72 du tube à trous 68 sont positionnés verticalement plus bas que les trous 90 de l'éliminateur 470. Le tube à trous 68 est raccordé à l'admission 462 (qui s'étend à travers le raccord 92), et l'éliminateur 70 est raccordé au refoulement de vapeur 464 (qui s'étend également à travers le raccord 92). Le raccord 92 comporte une interface de raccord 94 destinée à raccorder le raccord 92 au logement de réservoir de détente 56 (illustré dans les figures 2A et 2B). En fonctionnement, l'éliminateur 470 fonctionne de façon similaire à l'éliminateur 70, sauf que le fluide frigorigène liquide adhère à la surface cylindrique 96 de l'éliminateur 470 au lieu d'adhérer aux pales 74 (illustré dans les figures 5A et 5B) de l'éliminateur 70. Ainsi, les divers modes de réalisation des éliminateurs 70, 170, 270, 370 et 470 fournissent des mécanismes efficaces et fiables pour séparer le fluide frigorigène liquide du fluide frigorigène en phase vapeur dans les réservoirs de détente 12, 112 et 212. Cela permet de réduire la quantité de fluide frigorigène liquide délivré à l'orifice d'économiseur 40 du compresseur 16, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant la consommation d'énergie du compresseur 16. Bien que l'invention ait été décrite en référence à des exemples de modes de réalisation, l'homme du métier comprendra que divers changements peuvent être apportés et que des éléments équivalents peuvent remplacer des éléments de cette dernière sans s'éloigner de la portée de l'invention. De plus, de nombreuses modifications peuvent être apportées pour adapter une situation ou un matériau particulier aux enseignements de l'invention sans s'éloigner de sa portée principale. Ainsi, il faut comprendre que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers divulgués, mais que l'invention comprendra tous les modes de réalisation relevant de la portée des revendications annexées. Par exemple, un réservoir de détente 12 peut faire partie d'un système à compression de vapeur ayant des composants différents de ceux illustrés dans la figure 1, tels que des capteurs, des soupapes et des passages supplémentaires. In other alternative embodiments, the eliminators 70, 170 and 270 may comprise blades 74, 174 and 274 arranged in other shapes, such as an arc. Fig. 5A is a side view of an embodiment of the eliminator 70 for use in an expansion tank 12 (shown in Figs. 2A and 2B). The blades 74 are substantially parallel to each other and are substantially vertically aligned between the top support 76 and the bottom support 78. Fig. 5B is a top view of the eliminator 70 of Fig. 5A. Figure 5B illustrates that the plurality of blades 74 are arranged in a single linear row and have a plurality of flow paths between the blades 74. For example, the flow path 80 is defined between the blade 82 and the blade 84 The blade 82 has a curvature 86, as does the blade 84 and all the blades 74. The curvature 86 in the blades 82 and 84 causes a bend 88 in the flow path 80. The blades 74 are rather curved and quite recessed so that there is no flow path in a straight line from the inlet 62 (shown in Figure 2A) to the vapor discharge 64 (shown in Figure 2A). The liquid refrigerant has a greater momentum than the vapor phase refrigerant. As the bend 88 causes an abrupt amount of motion change along the flow path 80, the liquid refrigerant flowing along the flow path 80 will meet the blade 84 and adhere to the blade 84 due to of the surface tension. The vapor phase refrigerant, meanwhile, will change direction and continue to flow along the flow path 80 through the blades 74 and will eventually exit through the vapor discharge 64. Figure 6A is a side view of the eliminator 370, which is an alternative embodiment of the eliminator 70 (shown in Figs. 5A and 5B). Fig. 6B is a top view of the eliminator 370 of Fig. 6A. The eliminator 370 is substantially similar to the eliminator 70, except that the blades 374 have multiple curvatures, such as the bends 386A and 386B in the blade 382. The bends 386A and 386B cause the flow path 380 to comprise minus two elbows 388A and 388B. Fig. 7 is a side view of the eliminator 470, which is an alternative embodiment of the eliminator 70 (shown in Figs. 2A, 2B, 5A and 5B). In the embodiment illustrated in Fig. 7, the eliminator 470 is a hole tube with holes 90 and is rigidly connected to the connector 92. The hole tube 68 is also rigidly connected to the connector 92 and is substantially parallel to the eliminator 470. The hole tube 68 is substantially longer than the eliminator 470 so as to extend further downwardly into the expansion tank 12. The holes 72 of the hole tube 68 are positioned vertically lower than the holes 90 of the eliminator 470. The perforated tube 68 is connected to the inlet 462 (which extends through the connector 92), and the eliminator 70 is connected to the vapor discharge 464 (which also extends through the connector 92). The connector 92 has a connector interface 94 for connecting the connector 92 to the expansion reservoir housing 56 (shown in FIGS. 2A and 2B). In operation, the eliminator 470 operates in a manner similar to the eliminator 70, except that the liquid refrigerant adheres to the cylindrical surface 96 of the eliminator 470 instead of adhering to the blades 74 (shown in FIGS. 5A and 5B ) of the eliminator 70. Thus, the various embodiments of the eliminators 70, 170, 270, 370 and 470 provide effective and reliable mechanisms for separating the liquid refrigerant from the refrigerant in the vapor phase in the expansion tanks 12, 112 and 212. This reduces the amount of liquid refrigerant delivered to the economizer port 40 of the compressor 16, thereby improving the efficiency and reducing the energy consumption of the compressor 16. Although the invention has been described with reference to exemplary embodiments, those skilled in the art will understand that various changes can be made and that equivalent elements can replace elements of the latter without departing from the scope of the invention. In addition, many modifications can be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention without departing from its main scope. Thus, it should be understood that the invention is not limited to the particular embodiments disclosed, but that the invention will include all embodiments within the scope of the appended claims. For example, an expansion tank 12 may be part of a vapor compression system having components different from those illustrated in Figure 1, such as sensors, valves and additional passages.

Claims

CLAIMS.-Expansion tank (12, 112, 212,) for use in a vapor compression system, the flash tank comprising: a flash tank housing (56); an admission (62, 462); vapor discharge (64, 464); a liquid discharge (66); and an eliminator (70, 170, 270, 370, 470) positioned fluidly between the inlet (62, 462) and the vapor discharge (64, 464), where the eliminator comprises a plurality of blades (74, 174, 274, 374).

The flash tank of claim 1, and further comprising: a capacitor (18) fluidly connected to the inlet; a compressor (16) fluidly connected to the vapor discharge; and an evaporator (14) fluidically connected to the liquid discharge.

3. The expansion tank according to claim 2, wherein the compressor (16) is fluidly connected to the expansion tank (12) via a first passage, fluidly connected to the evaporator (14) via a second passage, and connected to the capacitor (18) via a third passage.

4. A flash tank according to any one of claims 1 to 3, and further comprising a hole tube (68) connected to the inlet (62, 462). A flash tank according to any one of claims 1 to 4, wherein the flash tank housing (56) has a top (58) and a bottom (60), wherein the inlet (62, 462) and the vapor discharge (64, 464) are each positioned at the top, and wherein the liquid discharge (66) is positioned at the bottom (60). 6. A flash tank according to claim 5, wherein the inlet (62, 462) and the liquid discharge (66) are positioned on a first side of the eliminator (70, 170, 270, 370, 470). and the vapor discharge (64, 464) is positioned on a second side of the eliminator. 7. A flash tank according to claim 1, wherein the plurality of blades (74, 174, 274, 374) are substantially vertically aligned between a top support (76) and a bottom support (78). 8. A flash tank according to claim 1, wherein each of the plurality of blades (74, 174, 274, 374) has at least one bend (86) so that a flow path between the blades least one elbow. 9. A flash tank according to claim 1, wherein each of the plurality of blades (74, 174, 274, 374) has at least two bends (386A, 386B) so that a flow path between the blades has at least two elbows. The flash tank of claim 1, wherein the plurality of blades (74,174; 274,374) are spaced apart so that there is no flow path in a straight line of the inlet (62). , 462) to vapor discharge (64, 464). 11. Expansion tank according to claim 1, wherein the plurality of blades (74, 174, 274, 374) are arranged in a single linear array. 12. Expansion tank according to claim 1, wherein the plurality of blades (74, 174, 274, 374) are arranged in at least a first linear row and a second linear row obliquely with respect to the first linear row. 13. A flash tank (12, 112, 212) for use in a vapor compression system, the flash tank comprising: a flash tank housing (56); an admission (62, 462); vapor discharge (64, 464); a liquid discharge (66); and an eliminator (70, 170, 270, 370, 470) fluidly positioned between the inlet (62, 462) and the vapor discharge (64, 464), wherein the eliminator comprises a first borehole tube connected to the discharge of steam (64, 464). 14. A flash tank according to claim 13, and further comprising a second hole tube connected to the inlet (62, 462). The flash tank of claim 13 or 14, wherein the flash tank housing (56) has a top (58) and a bottom (60), wherein the first and second hole tubes are each positioned at the from above (58), and wherein the liquid backflow (66) is positioned at the bottom (60). The flash tank of any of claims 13 to 15, and further comprising: a connector (92) rigidly connected to the first and second hole tubes, wherein the inlet (62, 462) is a fitting inlet, in which the steam outlet (64, 464) is a coupling outlet, and wherein the connector (92) has a connector interface (94) for connection to the expansion tank housing (56) . 17.- Vapor compression process, the condenser flow (18) to 212); method of operating a system comprising: refrigerant of a flash tank (12, 112) separating the liquid refrigerant from the vapor phase refrigerant via an eliminator (70, 170, 270, 370, 470) which comprises a plurality of blades (74, 174, 274, 374), the vapor phase refrigerant flow from the eliminator through a vapor discharge (64, 464), to a compressor (16). and the flow of liquid refrigerant from the disposer through a liquid outlet (66) to an evaporator (14) .A method according to claim 17, and further comprising the flow of fluid refrigerant from the compressor to the compressor, and the flow of refrigerant from the compressor to the condenser 19. A process according to claim 17 or 18, wherein the liquid refrigerant adheres to the plurality of blades (74, 174, 274, 374) when he moves on to channels between the plurality of blades and subsequently flows along the plurality of blades to accumulate at a bottom (60) of the expansion tank (12, 112, 212J. The method of any one of claims 17 to 19, and further comprising: cooling the refrigerant in the condenser (18) via a coolant of an aircraft power electronics cooling system (50), and cooling a cooling fluid of an aircraft integrated cooling system (54) via a refrigerant in the evaporator (14).