制冷系统技术方案

一种带有防止压缩机过热的装置的制冷系统，它将液体制冷剂有选择地从冷凝器出口送至压缩机。在一个实施例中，来自压缩机的制冷剂液体被注入压缩机的吸收集流腔。在另一实施例中，该流体直接注入压缩室。包括位于压缩机排出室内的温度传感器和响应控制信号的阀门装置的控制装置控制液体制冷剂流至吸收集流腔或压缩室。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及制冷系统，特别是涉及带有防止压缩机过热的装置的制冷系统，它是通过有选择地将液体制冷剂注入吸收集流腔中实现的。对于最近公众所关心的由于释放各种制冷剂，如R12，所造成的臭氧层的破坏的一种反应是，政府对使用这些制冷剂实行了更严格地限制。这些限制要求未来的制冷系统采用替代的制冷剂。目前，做为常用制冷剂，如R12和R502的替代物不能在低温下良好地工作，因为它们产生高排出温度，这会损坏压缩机或缩短其寿命，特别是在高负载和高压缩比的条件下。液体注入系统早已被用在制冷系统中，以便限制或控制过量排出的气体温度，该温度会使压缩机过热并可能导致压缩机润滑剂分解。一般来说，这些现有系统采用毛细管或热膨胀阀来控制液体的注入。然而，这些系统效率很低，并且毛细管和热膨胀阀在不需要注入冷却期间易于泄漏。该泄漏会导致压缩机溢流。另外，当压缩机关闭时，高压液体会从收集器通过毛细管和膨胀阀转移到低压吸收侧，导致压缩机阻滞。还有，这些现有系统采用的热传感器通常位于压缩机和冷凝器间的排出管路上。这样设置传感器常常会导致冷却不充分，这是由于在排出管路周围环境温度和排出气体质量流率等多种因素影响下，导致输出压缩室的排出气体的实际温度和被传感的温度之间有很大差异而造成的。这样，压缩机就会由于错误地传感排出气体的温度而产生过热现象。本专利技术通过下述装置克服了上述问题，这是通过在压缩机的排出室内设置一温度传感器，使其紧靠并直接与输出压缩室的压缩气体接触来实现的。这样，就可获得更精确的压缩机发热情况，而不会由外界因素产生误差。在目前一个优选的实施例中，本专利技术采用一强制电磁驱动开关阀与一预定的孔口配合，在无需冷却的期间用来防止高压液体泄漏。另外，上述孔口的尺寸应适合一最大流率，这样就能达到冷却要求，同时避免压缩机溢流。本文中采用的“液体注入”这一术语代表来自上述系统冷凝器的是液体制冷剂，然而实际上当其通过毛细管、膨胀阀或其它孔口时部分液体会蒸发，使注入压缩机的物质为两相流体(液体和蒸汽)。本专利技术还直接将流体(即，两相流体)在选定的位置注入吸收室，以保证注入的流体均匀流入每个压缩室，进而达到最大的压缩机效率，同时保证最大和均匀的冷却效果。在本专利技术的另一实施例中，最好在吸收口或阀门关阀后立即将制冷剂流体直接注入压缩室，以便冷却压缩室和其中的吸收气体。这种设置可提供更高的效率，但由于需要额外的控制部件和其它硬件，其成本也较高。本专利技术的其它优点和特征，将通过下面结合附图的详细描述变得更加清楚。附图说明图1是本专利技术的带有即时冷却液体注入系统的制冷系统的简图;图2是安装了本专利技术的注入系统的制冷压缩机的侧视图;图3是图1中制冷压缩机的局部剖视图，该剖面是沿图2和图4中3-3线进行的;图4是图2中制冷压缩机去掉顶盖后的顶视图;图5是做为采用本专利技术注入冷却系统的压缩机工作时间的函数的排出温度的曲线图;图6是类似于图4的具有本专利技术即时冷却液体流入系统的另一种制冷压缩机的剖视图;图7是类似于图1的本专利技术制冷系统另一实施例的简图。下面参见附图，特别是图1。图1中表示了一包括带有吸收管路12和排出管路14的压缩机10的已知的制冷回路。排出管路14连通至冷凝器16，冷凝器的输出经过管路20，收集器22和管路24送至蒸发器18。接着，蒸发器18的输出经过管路28送至储存器26，其输出端与管路12连接。上述制冷回路是用于建筑物空调和其他制冷系统的已知的系统。本专利技术提供了一种独特的即时冷却流体注入系统，它概略地以标号30表示。该系统进行运转以防止压缩机潜在的过热现象发生。该流体注入系统带有一设在压缩机10内的温度传感器32，它向电子控制器34提供一信号，指示从压缩机10排出的被压缩的气体的温度。还设有一流体管路36，其一端在冷凝器16的输出端或接近该端处与管路20连接。管路36的另一端连接到电磁阀38上，阀38由控制器34控制。电磁阀38的输出通过一限制孔口40和管路42供入压缩机10上的注入口。从图2至图4可见，压缩机10为半密封往复活塞式并具有一壳体44，壳体内有一对纵向对齐并排设置的压缩气缸46、48。壳体44的一端带有一吸收入口50，吸收气体通过注入口进入。然后，吸收气体通过设在壳体内的电机室向上流入吸收集流腔52(图4中由点划线表示)，腔52向前延伸并大致围绕在气缸46、48周围。多个通道54用来向上导通吸收气体，使其通过阀板装置56。随后，该气体被分别吸入气缸46、48进行压缩。一旦吸收气体在气缸46、48内得到压缩，它就通过阀板装置56排入由上盖60限定的排出室58。从图3和图4可见，管路42连接到注入部件62上，部件62在壳体44的侧壁上并在大致处于气缸46、48中间的位置通入吸收集流腔52，同时直接位于通道54下方。注入部件的位置是由实验决定的，使其具有最高效率并保证均匀冷却每个气缸。应为给定的压缩机模型选好上述注入部件的位置，使从每一压缩室输出的压缩气体处于一预定的范围(既，从最热至最冷)，最好这些温度应大致相等。应该注意到，最好尽量靠近气缸注入液体，以使工作效率达到最佳值。从图2和图3还可以看到，温度传感器32装在上盖60上的孔64内并伸入排出室58，以便同来自气缸46、48的排出气体直接接触。最好传感器32设在大致为气缸46、48之间中心并尽量靠近排出阀装置66的位置，以便保证能探测到每一个气缸的准确温度。我们认为该位置应是使温度传感器最靠近来自压缩室的最热的压缩气体的位置。电磁阀38最好是开关阀，并能承受大量的工作循环，同时使其处于一防泄漏位置，以便防止可能产生的压缩机溢流和阻滞。另一方面，上述电磁阀可用另一种阀门代替，这种阀门具有响应排出气体的探测温度，调节进入吸收集流腔52的液体流量。例如，可采用一步进电机驱动的阀门，它响应排出温度的增加而逐渐开大。还有一种选择是采用一脉冲宽度调节阀，它响应排出温度的变化通过控制脉冲宽度或脉冲频率来调节注入液体的流量。为了限制通过注入部件62进入吸收集流腔52的最大流体流量，以及将上述流体压力降低到接近来自蒸发器的吸收气流的压力值，在阀38下游设置了一孔口40。最好孔口40的尺寸应能在蒸发器温度约为-40°F、冷凝器温度约为130°F以及压差为300磅/吋2的条件下时，使通过该孔口的气流体流量为最大，以保证向压缩机10提供适当的冷却液体，从而防止压缩机过热。蒸发器温度指的是制冷剂已经通过膨胀阀并进入蒸发器的饱和温度。冷凝器温度指的是制冷剂离开冷凝器时的饱和温度。它代表了最差状态下的设计依据。上述最大流量对于不同压缩机是不一样的，该最大流量应足以防止压缩机排出温度过高(但并未高到引起压缩机溢流或阻滞)。应该注意到孔口40的尺寸应使其产生的压力降大致等于冷凝器出口和跨越蒸发器的压缩机吸收入口之间产生的压力降，以免蒸发器受到可能导致过量的系统效率损失的反压，这一点很重要。在工作中，当最初的启动是从“冷”的条件下开始时，阀38应处于关闭状态，因为传感器32探测到的压缩机10的温度将是足够低的，无需额外的冷却。这样，制冷回路就以通常的方式工作，制冷剂通过冷凝器16，收集器22，蒸发器18、储存器26和压缩机10进行循环。当制冷系统的负载增加时，排出气体的温度随之增加。当传感器32探测到的从压缩机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统包括一压缩机，它具有一吸收集流腔、一排出室、一冷凝器和一连接到压缩机上的蒸发器，它们串联在一封闭的回路系统中，防止压缩机过热的改进的装置包括在压缩机排出室内并处于压缩气体流路中的探测压缩气体温度的传感器装置，连接到冷凝器出口和压缩机吸收集流腔之间的流体管路以及根据探测到的压缩气体温度有选择地控制从冷凝器出口流至上述吸收集流腔的流体流量的控制装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰拉克阿布代尔雷姆迪阿布，
申请(专利权)人：科普兰公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]