專利名稱：有油分離器的壓縮式制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種壓縮式制冷系統(tǒng)。這類型制冷系統(tǒng)必須向壓縮機供給潤滑油，有一定量的潤滑油被循環(huán)的制冷劑從壓縮機攜帶，在系統(tǒng)中通過。連續(xù)供給潤滑油時，便有相當?shù)挠土吭谥评鋭┲写嬖?，導致冷卻效率下降。因此，保持有效地分離制冷劑中的潤滑油和有害物質(zhì)，對系統(tǒng)的經(jīng)濟運轉(zhuǎn)是非常重要的。
美國專利說明書第3，850，009號中敘述了一種壓縮式制冷系統(tǒng)，設置一個油分離器，將氣態(tài)制冷劑中的油，按兩步驟分離。已證實效率低于將油從液態(tài)制冷劑中分離。
美國專利說明書第2，285，123號中敘述了一種制冷系統(tǒng)，將液態(tài)制冷劑從熱交換器中通過，使油分離，熱交換器通過復雜的方法，用恒溫器控制油與制冷劑混合物的溫度，較易將油分離。
歐洲專利說明書第0016509號敘述了一種從氣態(tài)制冷劑中將油分離的裝置，其油分離器安裝在制冷系統(tǒng)的壓縮機高壓端和冷凝器之間。
丹麥的專利公報第148，546B號中敘述了一種冷凍制冷系統(tǒng)，其特點為分離器位于蒸發(fā)器下面，不但結(jié)構(gòu)復雜，也只能用于部分制冷系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個目的，是提出一種制冷系統(tǒng)，可以經(jīng)濟的方法，在系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)中，將制冷劑處于液態(tài)時凈化。
本發(fā)明制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，可將油分離器以簡單的方法在系統(tǒng)中安裝，并可以將從油分離器內(nèi)熱交換器取得的溫度下降，和在油分離過程中，油及制冷劑混合物中制冷劑蒸發(fā)造成的溫度下降予以利用，冷卻通過第一熱交換器流入系統(tǒng)蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑。
本發(fā)明制冷設備的一個有利的實施方案中，有結(jié)構(gòu)將分離過程在若干步驟中進行，第一步驟發(fā)生于第一容器中，該容器通過輸入管與液態(tài)制冷劑冷凝器連接，通過排出管與制冷劑接收器連接，并且通過有開關閥的排油管，和油槽管路連接;油分離的最后步驟在熱交換器的容器內(nèi)進行。從而可以向壓縮機供給幾乎完全分離的潤滑油。
本發(fā)明制冷設備的另一實施例中，油分離器熱交換器的容器，由一個導熱壁間隔為兩個部分。第一部分內(nèi)安置有第一熱交換器，起油分離器的作用，另一部分中有第二熱交換器，起空氣與非冷凝氣體分離器的作用，第二熱交換器的一側(cè)與第一熱交換器連接，使來自第一熱交換器的液態(tài)制冷劑，在進入系統(tǒng)的蒸發(fā)器前，先通過第二熱交換器。而其另一側(cè)與制冷劑接收器的油槽連接，并與第一部分熱交換器的容器連接，使油與制冷劑混合液，從油槽通過第二熱交換器，進入第一部分熱交換器的容器，而第二部分熱交換器的容器有輸入管，并有通入制冷劑接收器的回流管，并有通入大氣的空氣排放管。本發(fā)明制冷系統(tǒng)的實施例，對經(jīng)常填加或更換制冷劑的系統(tǒng)特別有利，因為在將空氣及非冷凝氣體分離的容器中溫度20-30℃的制冷劑及空氣的熱混合物，可從油及制冷劑混合物分離的并通過導熱壁的約-10℃冷的制冷劑獲得冷卻，使空氣與非冷凝氣體迅速分離，從而提高整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性。此外，通過第二熱交換器輸送油和制冷劑混合物，使該引入油分離器部分的混合物，有相當大的自由降落，由于油與制冷劑比重的差異有利于迅速而有效的分離。
本發(fā)明制冷系統(tǒng)的另一實施例與前述實施例相似，分離過程可在若干步驟中進行，分離器的熱交換容器分隔成兩部分，第一部分起油分離器作用，第二部分與前述實施例相同，起空氣與非冷凝氣體分離器的作用。因此可取得上述的兩個優(yōu)點，即改善油的分離，并將空氣與非冷凝氣體迅速而有效分離。
本發(fā)明將在下文中參照附圖得到進一步說明，附圖如下

圖1簡示本發(fā)明制冷設備的一個實施例，有單一步驟的油分離器件;
圖2簡示本發(fā)明制冷設備的第二實施例，有若干步驟的油分離器;
圖3簡示本發(fā)明制冷系統(tǒng)的第三實施例，有聯(lián)合的油和空氣分離器，圖4簡示本發(fā)明制冷系統(tǒng)的一個實施例，油分離器有若干步驟，有聯(lián)合的油和空氣分離器，并有設備將油、空氣和非冷凝氣體自動分離。
圖1簡示本發(fā)明制冷設備的一部分，有冷凝器39，制冷劑接收器13和油分離器1以及它們之間的連接管路，其中油分離器是垂直剖視。從其中可見油分離器的結(jié)構(gòu)為一容器1，設有一層熱絕緣材料19，由金屬外襯20包圍。容器1中安裝一個第一熱交換器3，熱交換器有管子，來自制冷劑接收器13的液態(tài)制冷劑在里面流動，通過第一管路16，繼續(xù)通過第二管路16′，達到系統(tǒng)蒸發(fā)器的輸入管6。
在制冷劑接收器13的下部設有一個油槽14，收集制冷劑的含油部分，將其從油槽通過有開關閥11a及電磁閥11b的油槽管路11，引入油分離器1的上部，它們的功能將在下文說明。油和制冷劑通過在容器中自由降落分離，將油收集在容器的底部，通過有例如電磁閥、浮閥的排出閥12a的排油管排出?；旌衔镏械闹吕鋭┱舭l(fā)，于是容器內(nèi)溫度約下降到-10℃。將這溫降用于冷卻通過第一熱交換器3流向蒸發(fā)器的制冷劑。將從混合物中蒸發(fā)出的制冷劑，從容器1通過抽吸管路15，引導到壓縮機的吸氣側(cè)，這樣回到制冷系統(tǒng)。
為控制油分離器容器1中油及制冷劑混合物的液面高度，這容器中設一電液位控制器17，用一個繼電器控制油槽管路11中的電磁閥11b，將根據(jù)情況確定適合量的混合物，供給至油分離器的容器1。
在圖2簡示的制冷系統(tǒng)中，油分離器根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成，其分離過程可按兩步驟進行，第一步驟在第一容器33中進行，第一容器33通過供給管路34與液態(tài)制冷劑冷凝器的出口連接，并通過排出管路35與制冷劑接收器13連接。輸入管路34通過第一容器，并根據(jù)情況輸送到離底部有適當距離的一個地點，而排出管路35，連接在第一容器33的上部三分之一部分的某一高度上，這高度為油及制冷劑留有足夠空間，在含油量減少的已分離制冷劑流出并引入制冷劑接收器13底部以前，利用重力將油和制冷劑分層。
可將在第一容器33底部上收集的油，通過有開關閥36a及電磁閥11c的第一排油管路36，引入油槽管路11，油分離過程的第二步驟可在熱交換器容器1中進行，方式與圖1所示本發(fā)明制冷設備實施例相同。熱交換器容器1中油及制冷劑混合物的液位高度，由電液位控制器17保持，電液位控制器17用計時器分別控制第一排油管路36及油槽管路11中的電磁閥11b，11c，根據(jù)情況調(diào)節(jié)制冷劑接收器13及第一容器33中排出的混合物。
圖3簡示本發(fā)明制冷系統(tǒng)的一個實施例，其油分離器熱交換器容器，用導熱壁18分成兩個分隔的容器部分1a，2;安置第一熱交換器3的第一部分1a起油分離器的作用，起空氣及非冷凝氣體分離作用的第二部分2，內(nèi)有第二熱交換器4，熱交換器4通過第二及第一管路16′，16和第一熱交換器3及制冷劑接收器13連接，從而來自制冷劑接收器13的液態(tài)制冷劑，通過第一熱交換器3和第二熱交換器件4，送到系統(tǒng)的蒸發(fā)器的輸送管6。第二熱交換器的另一側(cè)，通過油槽管路11與制冷劑接收器的油槽14連接，通過下行管路4a與熱交換器容器的第一部分1a連接，使油和制冷劑的液態(tài)混合物，從油槽14，通過第二熱交換器4，并在下行管4a中自由降落，達到熱交換器容器的第一部分，該第一部分1a的其它作用與圖1中所示的油分離器相同。
熱交換器容器第二部分2的下部，通過安置有開關閥9a的管路9，與制冷劑接收器13的上部連接，并且，其上部利用有排放閥8a的空氣排放管路8，通過濾水器7與大氣接通。下部又有回流管路10，與制冷劑接收器13的下部連接。如果有空氣、非冷凝氣體，那么空氣，非冷凝氣體和制冷劑的混合物，從制冷劑接收器進入空氣分離部分，在里面因為受到第二熱交換器4冷卻，加上受到在兩容器部分1a，2之間的導熱壁的冷卻，將空氣分離。制冷劑在容器部分2的底部聚集，被回流引入制冷劑接收器，而空氣和非冷凝氣體上升，被排放至大氣中。
圖4簡示的本發(fā)明制冷系統(tǒng)實施側(cè)，是圖2及3實例的組合，油分離可在兩個步驟中進行，熱交換器容器分隔成兩部分1a，2，從而可將油、空氣和非冷凝氣體都分離。在這組合中，熱交換器容器第二部分2，通過有開關閥9a′的管路9′，與第一容器33的上部連接，而不與制冷劑收集器13上部連接，而在另一方面，收集器通過連接管路37與第一容器33的上部連接。從而將制冷劑收集器13的空氣與制冷劑混合物送入初級容器33，與這容器收集的空氣及制冷劑混合物會合，一并送入作用如上所述的空氣分離器。
還可將這方案安排為油、空氣和非冷凝氣體的分離都自動進行。油的自動分離通過在熱交換器容器第一部分1a中設置無熱絕緣的鋼立管40，指示容器內(nèi)液位高度，并有帶兩檢測器22、23的溫差溫度控制器21，檢測器在立管上的安裝方法是使在立管內(nèi)油的高度變化的同時可檢測到立管內(nèi)液體溫度的差異，可用以控制排油管12中電磁閥24的開關。
空氣和非冷凝氣體自動分離，通過在熱交換器容器第二部分2中設置溫差溫度控制器25實現(xiàn)，該溫度控制器有第一檢測器26安裝在熱交換器容器的第二部分2中，而第二檢測器27在第一管路16中，安裝在制冷劑接收器13與第一熱交換器3之間。這溫度控制器利用一個繼電器控制安裝在空氣排出管路8中的第三電磁閥28，安裝方法為當空氣或非冷凝氣作用在第一檢測器26上時，閥開啟;排放后，當?shù)谝还苈?6中的熱的制冷劑作用在第二檢測器27上時，閥再關閉。
利用圖3及4所示的實施例，當系統(tǒng)適當排氣后，便可通過關閉第一容器33與熱交換器容器第二部分2之間的管路9中的開關閥9a，并使該容器部分與制冷劑接收器13之間管路10中的開關閥10a關閉，只有油分離器工作。因此，可使系統(tǒng)作較經(jīng)濟的運轉(zhuǎn)，因為可將油和制冷劑混合物中制冷劑蒸發(fā)時產(chǎn)生的冷卻作用，充分用于冷卻通過第一熱交換器流入系統(tǒng)蒸發(fā)器的制冷劑。
權(quán)利要求
1.一種壓縮式制冷系統(tǒng)，有一個壓縮機由電機驅(qū)動，將制冷劑壓縮，再用冷凝器(39)冷凝，由制冷劑接收器(13)收集，送入放在系統(tǒng)各部分中的待冷卻的蒸發(fā)器，系統(tǒng)還設有裝置，分離制冷劑中的雜質(zhì)，其特征在于，有設置熱交換容器(1)的油分離器，熱交換器容器(1)有一個第一熱交換器(3)，其輸入側(cè)通過一個第一管路(16)與制冷劑接收器(13)液態(tài)制冷劑出口連接；而容器部分(1)通過油槽管路，與制冷劑接收器(13)底部的油槽(14)連接，通過抽吸管路(15)與壓縮機的吸氣側(cè)連接，該容器部分(1)下部設有排油管(12)和排油閥(12a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器的結(jié)構(gòu)為可將分離過程在若干步驟中進行，第一步驟在第一容器(33)中進行，第一容器(33)通過輸入管路(34)，與冷凝器液態(tài)制冷劑出口連接，通過排出管路(35)與制冷劑接收器(13)連接，并且通過有開關閥(36a)的排油管路(36)，與油槽管路(11)連接，油分離過程的最后步驟在熱交換器容器(1)中進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器熱交換器容器(1)分成兩個容器部分(1a，2)，用導熱壁分隔，放置第一熱交換器(3)的第一容器部分(1a)起油分離器的作用，而起空氣及非冷凝氣體分離器作用的第二容器部分(2)中，放置第二熱交換器(4)，第二熱交換器的一側(cè)與第一熱交換器(3)連接，從而來自第一熱交換器的制冷劑，在走向系統(tǒng)的蒸發(fā)器前，先通過第二熱交換器(4)，而第二換熱器的另一側(cè)，通過油槽管路(11)，連接制冷劑接收器的油槽(14)，并通過下行管路(4a)，與第一部分熱交換器容器(1a)連接，從而油與制冷劑的混合液，從油槽(14)通過第二熱交換器(4)，進入熱交換器容器的第一部分(1a)，而熱交換器容器的第二部分(2)，通過位于其下部的管路(9)，與制冷劑接收器的上部連接，其上部通過空氣排出管接通大氣，并且通過回流管路(10)與制冷劑接收器(13)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器的安排為油分離過程用若干步驟進行，其第一步驟在第一容器(33)中進行，第一容器通過管路(34)與冷凝器液態(tài)制冷劑出口連接，通過排出管路(35)與制冷劑接收器(13)連接，并通過用于已分離的和制冷劑混合物的油和制冷劑排出管(36)，與油槽管路(11)連接，油分離過程的最后步驟在油分離器的熱交換器容器(1a)中進行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器的第一容器(33)放在制冷劑接收器(13)的上方，輸入管路(34)通入至容器(33)的下部，排出管路(35)從容器的上部三分之一處，通過制冷劑接收器(13)的下部，第一容器(33)的上部和制冷劑接收器(13)，通過用于分離空氣和非冷凝氣體的管路(37)連接，熱交換器容器第二部分(2)，通過有閥(9a′)的管路(9′)，與第一容器(33)的上部連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，熱交換器容器(1)用有金屬外襯(20)的熱絕緣材料隔熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，熱交換器容器(1)有不熱絕緣的立管(40)，指示殼中液體的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器熱交換器容器第一部分(1a)中設有電液位控制器(17)，利用一個繼電器控制油槽管路(11)中的電磁閥(11b)，維持容器部分(1a)中的預定液面高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器熱交換器容器第一部分(1a)設有浮閥，維持容器部分(1a)中的預定液面高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器熱交換器容器第一部分(1a)設有電子液位控制器(17)，通過繼電器借助于計時器，控制油槽管路(11)中的電磁閥(11b)，以及第一容器排油管路(36)中的電磁閥(11a)，因而為維持容器部分(1a)中的預定液面高度，交替供給來自油分離器第一容器和來自制冷劑接收器油槽(14)的油和制冷劑混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器熱交換器容器(1a)，設有立管(40)指示容器中油的高度，將有第一檢測器(22)和第二檢測器(23)的溫差溫度控制器安裝在立管上，從而管中液面高度有變化時可通過一個繼電器控制排油管(12)中電磁閥(24)的開關。
12.根據(jù)權(quán)利要求3，4或5所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，油分離器熱交換器容器的第二部分(2)中設有一個溫差溫度控制器(25)，溫度控制器有第一檢測器(26)放在容器(2)內(nèi)，位置高度決定于具體情況，第二檢測器(27)在第一管路(16)內(nèi)，安裝在制冷劑接收器(13)和第一熱交換器(3)之間，使溫度控制器可通過一個繼電器，控制安裝在空氣排出管路(8)中的電磁閥(28)的開關。
全文摘要
一種壓縮式制冷系統(tǒng)，有油和空氣分離器安插在制冷劑接收器與系統(tǒng)的蒸發(fā)器之間，在該油分離器內(nèi)將油和制冷劑混合物中的制冷劑蒸發(fā)，有助于使向蒸發(fā)器循環(huán)的制冷劑冷卻。在一個特別有利的實施例中，空氣和油的分離完全自動化。
文檔編號F25B43/00GK1046033SQ90101738
公開日1990年10月10日 申請日期1990年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月30日
發(fā)明者阿格·比斯加德·溫特 申請人:阿格·比斯加德·溫特