DE60113363T2

DE60113363T2 - Kälteanlage mit Phasentrennung

Info

Publication number: DE60113363T2
Application number: DE60113363T
Authority: DE
Inventors: Frank Vetter
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: EP1202003B1; CA2359164A1; EP1202003A2; DE60113363D1; EP1202003A3; JP3983517B2; MXPA01010444A; US6457325B1; TW544504B; KR20020033515A; JP2002181416A

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Dampfkompressionskühlsysteme, verwendet für Kühlzwecke und/oder Klimaanlagenzwecke, ob als ein Teil von Wärmepumpensystemen verwendet oder nicht.
Hintergrund der Erfindung
Kühlsysteme nach dem Stand der Technik, die auf dem Dampfkompressionszyklus basieren, beliefern den Verdampfer mit einem Kühlmittel, das sich sowohl in der Flüssigphase als auch in der Dampfphase befindet. In einem Kühlsystem beträgt das Kühlmittel in der Dampfphase ungefähr 30% der Gesamtmassenfließrate. Da der Kühlmitteldampf eine niedrigere Dichte hat als flüssiges Kühlmittel, ist eine höhere Geschwindigkeit der Mischung erforderlich, wenn die Massenflussrate konstant gehalten werden soll, wenn der Prozentsatz der Dampfphase in der Mischung vergrößert wird. Dies führt zu einem höheren Druckabfall innerhalb der Leitungen und im Verdampfer, als es für eine Flüssigkeit der Fall wäre oder für ein Zweiphasenfluid, bei dem ein geringerer Prozentsatz der Gesamtmassenflussrate in der Dampfphase wäre.
Wie wohl bekannt ist, sind hohe Druckabfälle in Systemen, die auf dem Dampfkompressionszyklus basieren, höchst unerwünscht. Hohe Druckabfälle führen zu einer geringen Effizienz beim Wärmeaustausch, dem Erfordernis für überdimensionierte Wärmetauscher mit Fließpfaden einer größeren Gesamtquerschnittsfläche, um den Druckabfall zu minimieren, höheren Kompressionsenergiekosten und ähnlichem.
Um diese Schwierigkeiten zu lösen, wurde vorgeschlagen, z.B. in dem US-Patent Nr. 4,341,086, erteilt am 27. Juli 1982, an Ishii, einen Phasenseparator zu verwenden, der stromabwärts von einem Expansionsgerät angeordnet ist, welches wiederum komprimiertes Kühlmittel von dem Kondensator oder Gaskühler des Systems empfängt. Der Phasenseparator stellt flüssiges Kühlmittel dem Verdampfer bereit und ermöglicht es der Dampfphase den Verdampfer zu umgehen. Folglich ist die Geschwindigkeit des Kühlmittels durch den Dampf entscheidend verringert, da nur ein Flüssigphasenkühlmittel in ihn eintritt. Zusätzlich kann eine verbesserte Verteilung des Kühlmittels an der Einlassseite des Verdampfers vorhanden sein, die zu einer verbesserten Effizienz des Verdampfers führt.
Jedoch ist, wie ebenfalls wohl bekannt, es üblich, ein Schmiermittel in dem Kühlmittel zu verwenden, um eine Schmierung des Kompressors während des Betriebs des Systems bereitzustellen. In dem Ishie-System und ähnlichen wird das Schmiermittel häufig in dem flüssigen Kühlmittel aufgelöst oder es wird von einer Dichte viel näher annähernd der Dichte des flüssigen Kühlmittels sein als der des Kühlmitteldampfes und folglicher Weise wird es mit dem flüssigen Kühlmittel durch den Verdampfer geleitet. Das Schmiermittel kann den Wärmeaustausch innerhalb des Verdampfers negativ beeinflussen und daher gehen einige der Vorteile der Phasentrennung, die durch Ishii gelehrt wurden, verloren.
Das US-Patent mit der Nummer 5,996,372, erteilt am 7. Dezember 1999 an Koda et. al. offenbart die Verwendung eines Akkumulators zur Verwendung in einem Kühlsystem, welches ein Mittel zum Separieren des Schmiermittels bereitstellt. Jedoch ist die Verwendung des Akkumulators an einem bestimmten Ort in einem System zum Erzielen einer maximalen Effizienz nicht besonders gut beschrieben. Weiterhin ist der Akkumulator selbst mit seiner Bereitstellung zum Trennen von Öl unnötig kompliziert und teuer. Die EP-A-0 976 091 zeigt und beschreibt ein Kühlsystem, das die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 und Anspruch 6 entsprechend umfasst.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu überwinden.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist das hauptsächliche Ziel der Erfindung, ein neues und verbessertes Kühlsystem bereitzustellen. Genauer gesagt ist es ein Ziel der Erfindung, ein solches System mit einem Mittel zum Trennen des Kühlmittels in Flüssigkeits- und Dampfphasen bereitzustellen, bevor es zu einem Verdampfer fließt, zusammen mit der Bereitstellung sicherzustellen, dass das Schmiermittel, das in dem Kühlmittel enthalten ist, konstant zirkuliert wird, um einen Mangel an Schmierung des Kompressors während des Betriebs zu verhindern. Die oben genannten Probleme werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 6.
Eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung erreicht die oben genannten Ziele durch eine Struktur, umfassend einen Kompressor, der einen Einlass und einen Auslass aufweist. Ein Wärmetauscher wird bereitgestellt zum Empfangen des komprimierten, Schmiermittel enthaltenden Kühlmittels von dem Kompressorauslass und zum Kühlen des Kühlmittels. Ebenfalls umfasst ist ein Verdampfer zum Verdampfen des Kühlmittels und zum Kühlen eines anderen Fluids und zum Zurückführen des Kühlmittels zu dem Kompressoreinlass. Ein Phasentrenner wird zwischen dem Wärmetauscher und dem Verdampfer angeordnet, um kaltes Kühlmittel von dem Wärmetauscher zu empfangen. Der Phasentrenner umfasst eine Kammer, die einen Einlass aufweist, der mit dem Wärmetauscher verbunden ist, einen oberen Dampfauslass, der angepasst ist, um mit dem Kompressoreinlass verbunden zu sein, um einen Dampfstrom an ihn zu liefern und einen Auslass für flüssiges Kühlmittel auf einem ersten Niveau in einem unteren Teil der Kammer der mit dem Verdampfer verbunden ist. Der Phasentrenner umfasst auch einen Schmiermittelauslass auf einem zweiten Niveau in dem unteren Teil der Kammer, welches unterschiedlich ist von dem ersten Niveau. Eine Schmiermittelleitung ist verbunden mit dem Schmiermittelauslass und mit dem Kompressoreinlass, um das Schmiermittel, das in dem Phasentrenner getrennt wurde, an den Kompressor zu liefern, um ihn zu schmieren, indem Schmiermittel in den Dampfstrom abgegeben wird. Ebenfalls umfasst ist eine Bypassleitung, die mit dem Dampfauslass und dem Kompressoreinlass verbunden ist, um den Dampfstrom an den Kompressor zu liefern.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform endet die Schmiermittelleitung in einem Ejektor, der entweder im Dampfauslass oder in der Bypassleitung angeordnet ist.
In einer noch bevorzugteren Ausführungsform ist die Schmiermittelleitung eine Kapillarleitung, die ein Ende in der Kammer angeordnet hat und als der Schmiermittelauslass dient und ein gegenüberliegendes Ende, das in dem Dampfauslass angeordnet ist und als der Ejektor dient.
In einer Ausführungsform ist der Schmiermittelauslass unterhalb des flüssigen Kühlmittelauslass angeordnet. In weiter bevorzugten Ausführungsformen des Systems umfasst dieses einen Sauglinienwärmetauscher, der erste und zweite Fließpfade in Wärmetauschbeziehung zueinander aufweist. Der erste Fließpfad verbindet den Wärmetauscher und den Phasentrenner und der zweite Fließpfad verbindet die Bypassleitung und den Verdampfer mit dem Kompressoreinlass.
Andere Ziele und Vorteile werden ersichtlich werden von der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schema eines Kühlsystems, hergestellt gemäß der Erfindung; und
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Phasentrenners, hergestellt gemäß der Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Kühlsystems, hergestellt gemäß der Erfindung, wird in den Zeichnungen dargestellt und wird beschrieben als ein System, das mit einem konventionellen Kühlmittel betrieben wird, z.B. R134a oder jedes der kommerziell und umwelttechnisch geeigneten Kühlmittel, die unter der Marke FREON^® vertrieben werden. Jedoch soll verstanden werden, dass das System vorteilhafter Weise in anderen Dampfkompressionssystemen verwendet werden kann, die andere Kühlmittel verwenden. Es kann auch verwendet werden als ein Teil eines Dampfkühlsystems, das ein transkritisches Fluid als ein Kühlmittel verwendet, z.B. Kohlendioxid. Es ist keine Begrenzung auf einen bestimmten Typ von Kühlmittel vorgesehen, ob konventionell oder transkritisch, außer insofern dies in den anhängenden Patentansprüchen ausgedrückt wird.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das System einen Kompressor 10 mit einem Einlass 12 und einem Auslass 14. Der Auslass 14 ist mit einem Wärmetauscher 16 verbunden. In einem System, das konventionelle Kühlmittel verwendet, wird der Wärmetauseher 16 ein Kondensator sein, wobei, wenn das System transkritische Kühlmittel verwendet, wie beispielsweise Kohlendioxid, wird er als ein Gaskühler dienen. Im üblichen Fall wird der Gaskühler/Kondensator 16 das komprimierte Kühlmittel kühlen, welches von dem Kompressorauslass 14 empfangen wird, indem Umgebungsluft durch den Wärmetauscher 16 in Wärmetauschbeziehung mit dem komprimierten Kühlmittel geleitet wird. Das Kühlmittel wird daher gekühlt und/oder kondensiert und einen Auslass 18 des Wärmetauschers als ein Hochdruckfluid verlassen.
Der Wärmetauscherauslass 18 ist verbunden mit einem Fließpfad eines Saugleitungswärmetauschers 20 und tritt in denselben am Einlass 22 ein. Der Sauglei tungswärmetauscher 20 ist optional und ist besser geeignet in einem System mit einem transkritischen Kühlmittel verwendet zu werden, als in einem, welches konventionelle Kühlmittel verwendet. Jedoch kann es in beiden verwendet werden. Das Hochdruckkühlmittel verlässt den Saugleitungswärmetauscher über einen Auslass 24, immer noch bei einem hohen Druck, aber weiter gekühlt innerhalb des Saugleitungswärmetauschers 20. In dieser Hinsicht tritt Kühlmitteldampf in den Saugleitungswärmetauscher 20 bei einem Einlass 26 ein, um ihn bei einem Auslass 30 zu verlassen. Der Einlass 26 und der Auslass 30 sind mit einem zweiten Fließpfad innerhalb des Saugleitungswärmetauschers 20 verbunden, der in Wärmetauschbeziehung mit dem ersten Fließpfad steht, der sich zwischen dem Einlass 22 und dem Auslass 24 erstreckt. Wie dargestellt, ist der Fluss ein Gegenstrom, aber ein Querstrom oder ein Gleichstrom kann bei einigen Ausführungsformen ebenfalls verwendet werden.
Das gekühlte Kühlmittel, das den Auslass 24 des Saugleitungswärmetauschers 20 verlässt, wird dann zu einer Öffnung 33 geleitet und in einen Einlass 34 eines Phasentrenners 36 abgegeben. Der Phasentrenner 36 trennt, wie detaillierter später beschrieben werden wird, das eintretende Kühlmittel in drei unterschiedliche Fraktionen. Eine erste ist ein Gas oder eine Dampfphase, welche bei einem Auslass 38 austritt. Eine zweite ist eine Flüssigkeitsphase, welche an einem Auslass 40 austritt. Der Phasentrenner 36 dient ebenfalls dazu, das übliche Schmiermittel, das in dem Kühlmittel enthalten ist, von der Flüssigphase 40 zu trennen und es zu dem Auslass 38 zu leiten.
Der Auslass 38 ist mit einer Bypassleitung 42 verbunden, welche ein konventionelles Expansionsventil 44 umfasst. Das Kühlmittel der Flüssigphase 40 verlässt den Phasentrenner 36, um in einen Einlass 46 für einen Fließpfad eines Verdampfers 48 einzutreten. Der Kühlmittelfließpfad des Verdampfers umfasst einen Auslass 50, welcher mit der Bypassleitung 42 an einer Verzweigung 52 verbunden ist, und dann mit dem Einlass 26 des Saugleitungswärmetauschers. Der Verdampfer 48 umfasst zuzsätzlich einen zweiten Fließpfad in Wärmetauschbeziehung mit dem eben beschriebenen, durch den ein flüssiges Medium gelangt, das innerhalb des Verdampfers gekühlt werden soll. In einigen Ausführungsformen, wie in Klimaanlagen, wird dieses flüssige Medium Umgebungsluft sein. In anderen Fällen könnte das flüssige Medium eine Flüssigkeit sein, wie beispielsweise eine Sole oder ähnliches.
Der Zweck des Phasentrenners 36 ist, wie bereits beschrieben, das flüssige Kühlmittel und das gasförmige Kühlmittel zu trennen, und das letztere um den Verdampfer 48 herumzuleiten. Wie es wohl bekannt ist, muss um einen gewünschten Grad von Kühlung des Mediums, das in dem Verdampfer 48 gekühlt wird, zu erreichen, eine gegebene Massenfließrate des Kühlmittels durch den Verdampfer vorhanden sein. Für eine gegebene Massenflussrate des Kühlmittels (deren Qualität definiert ist durch den Prozentsatz des Kühlmittels in der Gas- oder Dampfphase, wobei eine Qualität von 100 ein Fluss von Gas oder Dampf ohne Flüssigkeit und eine Qualität von 0 ein Fluss von normaler Flüssigkeit und kein Dampf oder Gas ist), gilt, dass je höher die Qualität ist desto größer ist die Geschwindigkeit des Fluids durch den Verdampfer 48 aufgrund der Unterschiede in den Dichten zwischen dem Dampf oder dem Gas auf der einen Seite und der Flüssigkeit auf der anderen Seite.
Wenn alle anderen Dinge gleich gehalten werden, bedeuten höhere Kühlmittelgeschwindigkeiten im Verdampfer 48 einen größeren Druckabfall über den Verdampfer 48. Wie es wohl bekannt ist, sind übermäßige Druckabfälle in Kühlsystemen zu vermeiden. Folglicher Weise ist es notwendig, um hohe Druckabfälle zu vermeiden, dass der Durchgang innerhalb des Verdampfers, der den Einlass 46 und den Auslass 50 miteinander verbindet, größer gemacht werden muss für Kühlmittelflüsse mit höherer Qualität. Dies vergrößert natürlich die Größe des Verdampfers 48, genauso, wie es die Kosten vergrößert bzgl. des Materials, das darin verwendet werden muss.
Durch die Verwendung des Phasentrenners 36 umgeht die weitgehende Mehrheit des dampfförmigen und/oder gasförmigen Kühlmittels den Verdampfer, mit dem Ergebnis, dass die Kühlmittelqualität, die durch den Verdampfer 48 gelangt, niedriger ist, als es anderenfalls der Fall wäre. Dies wiederum verringert den Druckabfall und ermöglicht eine Minimierung der Größe des Verdampfers 48. Die Qualität des Kühlmittels, die in den Verdampfer von dem Phasentrenner eintritt, kann eng reguliert werden durch die Verwendung des Expansionsventils 44, welches typischerweise auf die Temperatur des Kühlmittels bei einem bestimmten Punkt in dem System reagieren würde.
Ein Problem begleitet die Verwendung solch eines Systems. Wie es wohl bekannt ist, umfassen die Kühlmittel, die in Systemen dieser Art verwendet werden, typischerweise ein Schmiermittel zum Schmieren des Kompressors 10 während seines Betriebs. Das Schmiermittel wird typischerweise sich mit der flüssigen Phase des Kühlmittels bewegen, da es eine relativ hohe Dichte aufweist. In einigen Fällen könnte das Schmiermittel eine höhere Dichte haben, als die des flüssigen Kühlmittels, wobei in anderen Fällen sie geringer sein kann als die des flüssigen Kühlmittels.
Wenn der Massenfluss des Gases durch die Bypassleitung 42 hoch ist, wird der Fluss des Kühlmittels, der den Verdampfer 48 bei dem Auslass 50 verlässt, typischerweise vermindert, was wiederum bedeuten wird, dass der Anteil des Schmiermittels in dem Strom, der zu dem Kompressoreinlass 12 zurückgeführt wird, verringert wird.
Weiterhin ist es wünschenswert, dass ein Schmiermittel innerhalb des Verdampfers 48 komplett vermieden wird, aufgrund seiner schlechten thermischen Leitfähigkeit, was wiederum die Effizienz des Verdampfers 48 verringert.
2 illustriert eine Konstruktion des Phasentrenners 36, welche entworfen wurde, um sowohl einen konstanten Strom von Schmiermittel zu dem Kompressor einlass 12 sicherzustellen, wobei der Durchgang von Schmiermittel durch den Verdampfer 48 minimiert oder eliminiert wird. Während er dargestellt ist, als einer der nützlich ist in Systemen, in denen das Schmiermittel eine größere Dichte hat als das flüssige Kühlmittel, wie hiernach detaillierter beschrieben, ist er auch nützlich, wenn das Gegenteil der Fall ist, d.h. wenn das Schmiermittel eine niedrigere Dichte hat, als die des flüssigen Kühlmittels.
Der Phasentrenner umfasst ein Gehäuse 60, das eine Kammer 62 definiert. Die Kammer 62 kann von jeder gewünschten Konfiguration sein, solange die gewünschte Trennung darin erzielt werden kann. Der Einlass 34 wird typischerweise aber nicht immer zu dem oberen Ende der Kammer 62 gerichtet sein, wobei der Dampf oder Gasauslass 38 an dem oberen Ende der Kammer 62 oder zumindest in der Nähe dem oberen Ende der Kammer 62 sein wird.
Andererseits wird der Auslass 40 nahe dem unteren Ende der Kammer sein.
Wie in 2 dargestellt, hat die Menge des getrennten Schmiermittels 64 ein oberes Niveau bei 66. Oberhalb des Schmiermittels 64 befindet sich eine Menge 68 aus flüssigem Kühlmittel, das ein oberes Niveau 70 aufweist, welches niedriger ist, als der Dampf- oder Gasauslass 38. Der Auslass 40 umfasst ein Standrohr oder ähnliches, welches sich nach innen in die Kammer 64 hinein erstreckt zu einem Punkt oberhalb des Schmiermittelniveaus 66 und unterhalb des Niveaus 70 des flüssigen Kühlmittels, so dass es eine Auslassöffnung 72 innerhalb der Menge 68 des flüssigen Kühlmittels bereitstellt, um dasselbe aus dem Phasentrenner zu entnehmen und es zu dem Einlass 46 des Verdampfers 48 zu leiten.
Ebenfalls umfasst ist eine Kapillarröhre 74, die ein oberes Ende 76 und ein unteres Ende 78 aufweist. Es wird beobachtet, dass das untere Ende 78 der Kapillarröhre 74 unterhalb des Schmiermittelniveaus 66 ist und innerhalb der Menge des Schmiermittels 64. Umgekehrt erstreckt sich das obere Ende 76 der Kapillarröhre 74 in den Auslass 38.
Im Betrieb wird das Kühlmittel, das die Öffnung 33 verlässt, in die Kammer 62 in der durch den Pfeil 80 dargestellten Richtung eintreten. Aufgrund der Unterschiede der Dichten wird sich das Kühlmittel in ein gasförmiges Kühlmittel oberhalb des Niveaus 70 und ein flüssiges Kühlmittel unterhalb des Niveaus 70 trennen. Zusätzlich für die Situation, wenn das Kühlmittel 86 weniger dicht ist als die Menge des Schmiermittels 64, wird sich das Schmiermittelöl beim Niveau 66 heraustrennen. Dieses Niveau liegt, wie vorher erwähnt, oberhalb des unteren offenen Endes 78 der Kapillarröhre 74. Folglich wird Kühlmitteldampf, der durch den Auslass 38 gelangt, entlang des unteren Endes 76 der Kapillarröhre 74 vorbeiströmen und Schmiermittel durch die Kapillaröhre 74 und aus dem Ende 76 ziehen, wo es in den Dampfstrom abgegeben wird, der von dem Auslass 38 schließlich zu der Verzweigung 52 gelangt. Von dort wird es mit dem Kühlmittel durch den Saugleitungswärmetauscher 20 und schließlich zu dem Einlass 12 des Kompressors 10 gelangen. Es wird unmittelbar gewürdigt, dass das obere Ende 76 in der Kapillarröhre 74 als einen Ejektor für Schmiermittel in den Dampfstrom dient, solange der Dampf von dem Einlass 34 zu dem Auslass 38 und zum dem Kompressoreinlass 12 gelangt. Wenn dies nicht geschieht, wird kein Schmiermittel durch das Ende 76 abgegeben, aber in solch einem Fall wird der Kompressor 10 nicht betrieben sein.
In einigen Fällen kann das Schmiermittel eine niedrigere Dichte haben, als die Dichte des flüssigen Kühlmittels. Der Phasentrenner der Erfindung ist in dieser Situation genauso nützlich. Es ist nur notwendig, das obere Ende 72 an einer niedrigeren Position innerhalb der Kammer 62 als das Ende 78 der Kapillarröhre 74 anzuordnen, so dass die letztere innerhalb der Menge des Schmiermittels angeordnet ist, die sich auf der Menge des flüssigen Kühlmittels hält und der Auslass 40 wird ein Ende 72 angeordnet in der Menge des flüssigen Kühlmittels haben.
Es wird ebenfalls gewürdigt, dass die Erfindung ein System bereitstellt, in dem hohe Druckverluste, die in dem Verdampfer 48 auftreten, begrenzt sind durch die Verwendung einer Bypassleitung 42. Zur gleichen Zeit wird eine adäquate Schmierung des Kompressors 10 erzielt, als ein Ergebnis des Abgebens von Schmiermittel von dem Phasentrenner 36 in den Dampfstrom, der zu dem Kompressoreinlass 12 geleitet wird. Weiterhin vermeidet oder minimiert das System den Durchlauf von Schmiermittel in den Verdampfer 48, wo es den Betrieb des Verdampfers 48 stören würde. Folglicherweise wird die Systemeffizienz maximiert, sowohl durch die Eliminierung von übermäßig hohen Druckabfällen innerhalb des Verdampfers 48 und der Vermeidung des Durchlaufs von Schmiermittel durch den Verdampfer 48.

Claims

Ein Kühlsystem aufweisend: einen Kompressor (10), aufweisend einen Einlass (12) und einen Auslass (14); einen Wärmetauscher (16) zum Empfangen von komprimiertem, Schmiermittel enthaltendem Kühlmittel von dem Kompressorauslass (14) und zum Kühlen des Kühlmittels; einen Verdampfer (48) zum Verdampfen des Kühlmittels und zum Kühlen eines anderen Fluids und zum Zurückführen des Kühlmittels zu dem Kompressoreinlass (12); einen Phasentrenner (36), angeordnet zwischen dem Wärmetauscher (16) und dem Verdampfer (48) zum Empfangen des gekühlten Kühlmittels von dem Wärmetauscher (16), wobei der Phasentrenner (36) eine Kammer (62) umfasst, die einen Einlass (34) aufweist, der mit dem Wärmetauscher (16) verbunden ist, einen oberen Dampfauslass (38), der angepasst ist, um mit dem Kompressoreinlass (12) verbunden zu sein, um einen Dampfstrom an ihn zu liefern, einen Auslass für flüssiges Kühlmittel (40) an einem ersten Niveau in einem unteren Bereich der Kammer und der verbunden ist mit dem Verdampfer (48), wobei der Phasentrenner (36) weiterhin einen Schmiermittelauslass (78) aufweist; eine Schmiermittelleitung (74), die verbunden ist mit dem Schmiermittelauslass (78) und mit dem Kompressoreinlass (12) zum Liefern von Schmiermit tel, das in dem Phasentrenner (36) getrennt wurde an den Kompressor (10), um diesen zu schmieren und eine Bypassleitung (42), die verbunden ist mit dem Dampfauslass (38) und mit dem Kompressoreinlass (12), um den Dampfstrom zu dem Kompressor (10) zu liefern; dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelauslass (78) auf einem zweiten Niveau in dem unteren Teil der Kammer (62) angeordnet ist, welches unterschiedlich ist von dem ersten Niveau; und der Kompressor (10) geschmiert wird durch Abgabe von Schmiermittel in den Dampfstrom.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Schmiermittelleitung (74) in einem Ejektor (76) endet, der entweder in dem Dampfauslass (38) oder in der Bypassleitung (42) endet.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 2, wobei die Schmiermittelleitung eine Kapillarleitung (74) ist, die ein Ende (78) in der Kammer (72) angeordnet hat und als der Schmiermittelauslass (78) dient und ein gegenüberliegendes Ende (76) hat, das in dem Dampfauslass (38) angeordnet ist und als der Ejektor (76) dient.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 1, wobei sich der Schmiermittelauslass (78) unterhalb der Auslassöffnung (72) für das flüssige Kühlmittel befindet.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Saugleitungswärmetauscher (20), der erste und zweite Fließpfade in Wärmetauschbeziehung miteinander aufweist, wobei der erste Fließpfad den Wärmetauscher (16) und den Phasentrenner (36) verbindet und wobei der zweite Fließ pfad die Bypassleitung (42) und den Verdampfer (48) mit dem Kompressoreinlass (12) verbindet.
Ein Kühlsystem, aufweisend: einen Kompressor (10), der einen Einlass (12) und einen Auslass (14) aufweist; einen Kondensator/Gaskühler (16), der verbunden ist mit dem Kompressorauslass (14), um ein Schmiermittel enthaltendes, komprimiertes Kühlmittel davon zu empfangen und dieses zu kondensieren/zu kühlen; einen Verdampfer (48), der einen ersten Fließpfad für ein flüssiges Medium aufweist, das gekühlt werden soll, in Wärmeaustauschbeziehung mit einem zweiten Fließpfad für das kondensierte/gekühlte Kühlmittel; eine Expansionsvorrichtung (33), die den Kondensator/Gaskühler (16) und den zweiten Fließpfad miteinander verbindet; einen Phasentrenner (36) der angeordnet ist zwischen der Expansionsvorrichtung (33) und dem zweiten Fließpfad, umfassend einen Kühlmitteleinlass (34), der mit der Expansionsvorrichtung (33) verbunden ist, einen Kühlmitteldampfauslass (38), einen Auslass (40) für flüssiges Kühlmittel und einen Schmiermittelauslass (78) und der betrieben wird aufgrund von Unterschieden in der Dichte zwischen Kühlmitteldampf, flüssigem Kühlmittel und Schmiermittel, um das Kühlmittel zu trennen, das in den Kühlmitteleinlass (34) eintritt, in einen Kühlmitteldampfstrom, einen Strom flüssigen Kühlmittels und in einen Schmiermittelstrom, wobei der Auslass für flüssiges Kühlmittel (40) verbunden ist mit dem zweiten Fließpfad; eine Bypassleitung (42), die den Kühlmitteldampfauslass (38) mit dem Kompressoreinlass (12) verbindet, um den Kühlmitteldampfstrom zu ihm zu liefern; und eine Schmiermittelleitung (74), die mit dem Schmiermittelauslass (78) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelleitung (74) weiterhin entweder mit der Bypassleitung (42) oder mit dem Kühlmitteldampfauslass (38) verbunden ist, um Schmiermittel zu dem Kühlmitteldampfstrom zu liefern.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 6, wobei die Schmiermittelleitung (74) in einem Ejektor (76) endet in entweder der Bypassleitung (42) oder dem Kühlmitteldampfauslass (38).
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 7, wobei der Ejektor (76) sich in dem Kühlmitteldampfauslass (38) befindet.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 8, wobei der Ejektor (76) eine Kapillarröhre (74) umfasst.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 9, wobei die Kapillarröhre (74) zusätzlich als die Schmiermittelleitung (74) dient.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 6, wobei der Phasentrenner (36) zumindest eine Trennkammer (62) umfasst.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 11, wobei der Kühlmitteldampfauslass (38) eine Mündung in der Kammer (62) umfasst, oberhalb sowohl des flüssigen Kühlmittels als auch der Schmiermittelauslässe (40, 78) und wobei sich die Kühlmittelflüssigkeit und das Schmiermitteläußere (40, 78) auf unterschiedlichen vertikalen Positionen innerhalb der Kammer (62) befinden.
Das Kühlsystem gemäß Anspruch 6, umfassend einen Saugleitungswärmetauscher (20), der einen Fließpfad aufweist, der den Kondensator/Gaskühler (16) und die Expansionsvorrichtung (33) verbindet, und einen anderen Fließpfad aufweist, in Wärmetauschbeziehung mit dem genannten Fließpfad und der sowohl den zweiten Fließpfad als auch die Bypassleitung (42) mit dem Kompressoreinlass (12) verbindet