CN1171055C - 用在冷却装置中的分油器和制冷*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用在冷却装置中的分油器，用于将承接在该分油器中的油-制冷剂混合物中的油与制冷剂分离，该分油器包括一水平设置的壳体，该壳体具有一第一端壁和一第二端壁、一用来将油排出所述壳体的出油口和一用来将制冷剂排出所述壳体的制冷剂出口，其特征在于：在该壳体的相对端设有一第一入口和第二入口，该第一入口进入所述壳体内，用来承接油-制冷剂混合物的第一液流并将所述第一液流引向该壳体的第一端壁，该第二入口进入所述壳体，用来承接油-制冷剂混合物的第二液流并将该第二液流引向该壳体的第二端壁，以便将油与制冷剂分离。本发明涉及一种包括这种分油器的制冷***。

Description

用在冷却装置中的分油器和制冷***
技术领域
本发明总的涉及制冷***，具体涉及用于冷却装置型制冷***的分油器。
背景技术
冷却装置型制冷***主要包括一螺旋式压缩机、一油-制冷剂分离器、一冷凝器、一具有一膨胀阀的膨胀-节流器和一蒸发器或冷却器。这些构件都藉助管道而彼此相连，所述管道输送流过所述***的制冷剂。所述蒸发器主要包括多个管子，这些管子在一闭合回路内把水循环到另一热交换器或冷却盘管。在所述冷却盘管处，藉助一风扇将循环着的室内空气引入并通过所述冷却盘管，从而将热量从循环着的室内空气中除去。用油对螺旋式压缩机进行润滑，油中混有制冷剂。混合的油-制冷剂经过压缩循环后被排放到将油从制冷剂中除去的分油器内。制冷剂则从分油器流到冷凝器。
在过去，分油器只具有一个入口，以承接来自一个或多个位于一回路上的压缩机的制冷剂。这就需要一个其直径大于必要的分油器，从而使制造成本不必要地增加。
用于冷却装置的分油器主要有两种类型，即立式分油器和卧式分油器。卧式分油器通常是圆筒形的，在其一端具有一入口。在一卧式分油器中，混合的油-制冷剂混合物从所述入口进入。所述混合物排放到所述分油器的端部时其中的一部分油从制冷剂中分离出来。然后所述混合物最好以约4英尺/秒的低速流过所述分油器。在该速度下，由于重力作用而将另一些油从制冷剂中分离出来。在分离过程的最后阶段，所述混合物流过诸网式分离器以将绝大部分(除500ppm外)的油从制冷剂中分离出来。所述制冷剂然后从分油器的顶部排出，而油则从分油器的底部排出。
在过去，来自于两个位于一回路上的压缩机的油-制冷剂混合物是在一个单一的入口处进入所述分油器的。但是我们发现：如果将两个入口设置在分油器的两端上，就可以使用一种直径较小的分油器来获得相同的油-制冷剂混合物流动速率。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种具有两个分别设置在两端上的入口的分油器和包括这种分油器的制冷***，以便降低制造成本。
上述目的在分油器方面的技术方案在于一种用在冷却装置中的分油器，用于将承接在该分油器中的油-制冷剂混合物中的油与制冷剂分离，该分油器包括一水平设置的壳体，该壳体具有一第一端壁和一第二端壁、一用来将油排出所述壳体的出油口和一用来将制冷剂排出所述壳体的制冷剂出口，其特征在于：在该壳体的相对端设有一第一入口和第二入口，该第一入口进入所述壳体内，用来承接油-制冷剂混合物的第一液流并将所述第一液流引向该壳体的第一端壁，该第二入口进入所述壳体，用来承接油-制冷剂混合物的第二液流并将该第二液流引向该壳体的第二端壁，以便将油与制冷剂分离。
上述目的在制冷***方面的技术方案在于一种制冷***，其包括一用来冷凝制冷剂蒸气的冷凝器、一用来蒸发液体制冷剂以提供冷却作用的蒸发器、一用来将油从油-制冷剂混合物中分离出来的分油器以及多个压缩机，用来对来自所述蒸发器的制冷剂蒸汽进行压缩并将经压缩的制冷剂蒸汽传送到所述分油器，其特征在于，所述分油器包括：一水平设置的壳体，该壳体具有一第一端壁和一第二端壁；一用来将油排出所述壳体的出油口；一用来将制冷剂排出所述壳体的制冷剂出口，设置在该壳体的相对端上的一第一入口和一第二入口，该第一入口进入所述壳体内，用来承接油-制冷剂混合物的第一液流并将所述第一液流引向该壳体的第一端壁，该第二入口进入所述壳体内，用来承接油-制冷剂混合物的第二液体并将该第二液流引向该壳体的第二端壁，以便将油和制冷剂分离。
由于单入口式分油器的直径将必须是双入口式分油器直径的1.4倍以获得相同的混合物流动速率，因此，虽然单入口式分油器将比双入口式容器短了30％，但是，本发明的直径较小的较长的分油器是能降低制造成本的。
附图说明
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作具体描述。在各附图中：
图1是一采用本发明分离器的冷却装置的示意图；
图2是表示在所述***中制冷剂的诸相的示意图；
图3是本发明分油器的剖视图；以及
图4是本发明分油器的立体图。
具体实施方式
现首先请参阅图1，图1示出了根据本发明的冷却装置10。冷却装置10包括两个螺旋式压缩机12和13、一蒸发器或冷却器14、一冷凝器16、一具有一膨胀阀30的节能器20，以及一油-制冷剂分离器50。
下面结合图1对冷却装置10的工作原理进行简述。排出冷凝器16的液体相对来说是比较执的。由于它在流入蒸发器14之前先流过膨胀阀30，因此被冷却下来。阀30两端的压降使得一些冷凝的液体制冷剂变成气态，此气态制冷剂可以冷却其余的液体。液体制冷剂然后与携带着较热的水的诸水管44相接触。流过诸水管44的较热的水的热量被吸收到液体制冷剂内，吸收了热量的液体制冷剂汽化或蒸发并同时升高温度。呈汽态的制冷剂被引入压缩机12和13内。在压缩机12和13中，由于受到在其内进行的压缩作用，汽化的制冷剂被增压并升温。诸压缩机随后将制冷剂排入将在下文中作具体描述的分油器50内。制冷剂从分油器50传送到冷凝器16，在冷凝器16中，由于热量传递到通过诸冷却管的冷空气，制冷剂被冷却。冷凝器16包括诸翅片38。流过冷凝器诸翅片的空气从经压缩的制冷剂吸收热量以使制冷剂冷凝。事实上，本文示意性示出的这种制冷***可以根据需要包括数量可选择的多个压缩机和/或多级压缩机和数量可选择的多个冷凝器和/或多级冷凝器。本发明能应用于多种***结构。
下面结合图2对本发明的冷却装置***的热动力循环进行描述，图2示出了当制冷剂流过制冷回路时所述制冷剂的相变。图中示出了制冷剂饱和曲线91，其中是以焓值为横坐标，以压力为纵坐标。在饱和曲线左侧的是液态线92，在饱和曲线右侧的是汽态线93。起初，饱和蒸汽在状态点1从蒸发器进入压缩机12和13的进气侧并被绝热地压缩到状态点处所示的高压。在状态点7时，将来自节能器20的蒸汽引入压缩机12和13内，在压缩机12和13处，将所述蒸汽与过程中的蒸汽相混合以使制冷剂焓值重新平衡到状态点2。压缩机12和13继续对经混合的蒸汽进行工作，直到蒸汽到达状态点3处的排放压力。
在状态点3时，经压缩的蒸汽进入分油器50内，在所述分油器内油从制冷剂中除去，并返回到压缩机12和13。由于进行了油分离，因此在冷凝器16的入口处，冷剂蒸汽的压力稍稍下降到状态点4所示的压力。
为了让螺旋式压缩机具有良好的工作性能，需要将20至30％(按重量计)的油注射到制冷剂中。为了让热交换器具有良好的工作性能，必须将油除去达到约500ppm或低于500ppm的水平。
在冷凝器16中，在状态点5时，制冷剂从过热蒸汽转变为液态制冷剂，并将冷凝的热量排放到流过冷凝盘管的空气中。在状态点5时，液体制冷剂进入节能器20，并且当它流过膨胀阀30时，受到第一绝热膨胀作用直到状态点6为止。因此，一部分制冷剂被汽化并被通过压缩机电动机而返回到压缩机12和13以使电动机得到一定程度的冷却。在状态点7时，闪蒸气体进入压缩机12和13，以使它在状态点2与过程中的蒸汽相混合。
节能器20中的其余液体通过浮子控制的节流孔被节流并在状态点8时输送至蒸发器14的入口。在此处，被过冷却的液体从正被冷却的液体中吸收热量并在状态点9时形成蒸汽。在状态点9时，制冷剂蒸汽回到压缩机12和13的吸气侧内以完成压缩循环。
为了能使螺旋式压缩机12和13正常地工作，必须用油对压缩机进行润滑。所述与制冷剂气体相混合的油进入螺旋式压缩机12和13的诸转子内。然后，在压缩机12和13内，与制冷剂相混合的油被携带通过所述压缩循环。在被加热和增压的油-制冷剂混合物可以引入冷凝器16之前，使它先流过分离器50，在所述分离器50处，将油除去并使油返回到压缩机12和13。而制冷剂则从分离器50进入冷凝器16内，然后重复所述制冷循环。
在图3中，示出了所述分油器50。虽然所述分油器50可以具有其它结构，但是它最好具有一圆筒形的壳体52。分油器50具有一第一入口54和一第二入口56，用来承接来自压缩机12和13的、箭头80示出的油-制冷剂混合物。所述混合物80流过入口54和56并被排放到第一和第二分油器壁60和62上。将来自入口54的混合物80被排放到壁60上而将来自入口56的混合物排放到壁62上。混合物和壁60、62之间的撞击力使得一部分油82从混合物80中分离出来。油82顺着壁60和62向下流动并汇聚在分油器50的底部64上。混合物80穿过分油器50朝着中心部66继续流动。当继续流动时，重力使另一些油82从混合物中分离出来。此油82也汇聚到分油器50的底部64。
然后，混合物80流过网式分离器70和72以进一步将另一些油82从混合物80中分离出来。油82通过分油器50底部64内的出口74从分油器50中流出来。由箭头84示出的制冷剂从分油器50顶部内的出口76中流出来。油82返回到压缩机12和13，而制冷剂则流至冷凝器，然后重复所述循环。

Claims (4)

1.一种用在冷却装置中的分油器，用于将承接在该分油器中的油-制冷剂混合物中的油与制冷剂分离，该分油器包括一水平设置的壳体，该壳体具有一第一端壁和一第二端壁、一用来将油排出所述壳体的出油口和一用来将制冷剂排出所述壳体的制冷剂出口，其特征在于：
在该壳体的相对端设有一第一入口和第二入口，该第一入口进入所述壳体内，用来承接油-制冷剂混合物的第一液流并将所述第一液流引向该壳体的第一端壁，该第二入口进入所述壳体，用来承接油-制冷剂混合物的第二液流并将该第二液流引向该壳体的第二端壁，以便将油与制冷剂分离。
2.如权利要求1所述的分油器，其特征在于，所述壳体是圆筒形的。
3.如权利要求1所述的分油器，其特征在于，用来将油与制冷剂分离的装置包括一位于所述第一入口和所述制冷剂出口之间的第一网式分离器和一位于所述第二入口和所述制冷剂出口之间的第二网式分离器。
4.一种制冷***，其包括一用来冷凝制冷剂蒸气的冷凝器、一用来蒸发液体制冷剂以提供冷却作用的蒸发器、一用来将油从油-制冷剂混合物中分离出来的分油器以及多个压缩机，用来对来自所述蒸发器的制冷剂蒸汽进行压缩并将经压缩的制冷剂蒸汽传送到所述分油器，其特征在于，所述分油器包括：
一水平设置的壳体，该壳体具有一第一端壁和一第二端壁；一用来将油排出所述壳体的出油口；一用来将制冷剂排出所述壳体的制冷剂出口，设置在该壳体的相对端上的一第一入口和一第二入口，该第一入口进入所述壳体内，用来承接油-制冷剂混合物的第一液流并将所述第一液流引向该壳体的第一端壁，该第二入口进入所述壳体内，用来承接油-制冷剂混合物的第二液体并将该第二液流引向该壳体的第二端壁，以便将油和制冷剂分离。
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