專利名稱：制冷回路的制作方法
制冷回路
本發(fā)明涉及通過至少一個(gè)功能上可分離的組件以預(yù)定流向循環(huán) 制冷劑的制冷回路，該制冷回路沿流向包括膨脹設(shè)備、蒸發(fā)器、壓縮 機(jī)和排熱熱交換器，其中，在組件的上游設(shè)置上游側(cè)截止閥，在組件 的下游設(shè)置下游側(cè)截止閥。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，采用工作于正?；虺瑖?yán)格模式的單個(gè)或 多個(gè)組件制冷媒介的不同種類的制冷回路是眾所周知的。
制冷回路沿流向包括壓縮機(jī)、排熱熱交換器(其可以是氣體冷卻器/冷凝器)、膨脹設(shè)備(如節(jié)流閥)和蒸發(fā)器。德國(guó)專利申請(qǐng)102004 038640討論了目前工藝水平的制冷回路。
此外，將參考附圖l對(duì)處于當(dāng)前工藝水平的制冷回路進(jìn)行說明。 如

圖1所示的制冷回路1可例如用于超級(jí)市場(chǎng)或工業(yè)制冷。沿著 流向，制冷回路l包括壓縮臺(tái)，該壓縮臺(tái)由兩個(gè)或更多的壓縮機(jī)2、 2，并聯(lián)構(gòu)成。這些壓縮機(jī)2、 2'中的每一個(gè)都包括吸氣側(cè)截止閥3、 3,和排氣側(cè)截止閥4、 4'。通過導(dǎo)管5，壓縮的制冷劑被送入氣體冷卻器/冷凝器6，在其中 分別將制冷劑冷卻或液化。在氣體冷卻器/冷凝器6后，通過導(dǎo)管7 將制冷劑送入接收機(jī)8，接收機(jī)8收集并存儲(chǔ)制冷劑，用于隨后通過 導(dǎo)管9、 10和截止閥a'輸送給一個(gè)或若干制冷消耗裝置的一個(gè)或若 干個(gè)節(jié)流閥b、 b'。通過導(dǎo)管和卸壓閥16，可以將氣態(tài)制冷劑從接收 機(jī)8中排出。
與每個(gè)節(jié)流閥b、 b'相連的是蒸發(fā)器12、 12'。通過導(dǎo)管11、 13、 15和截止閥c'，蒸發(fā)器的出口12、 12'與壓縮機(jī)2、 2'的入口 相連。
圖1中示出了兩個(gè)或多個(gè)節(jié)流閥b、 b'和蒸發(fā)器12、 12'的配置。通過導(dǎo)管io'和ir,另外的節(jié)流閥和蒸發(fā)器可與該配置相連。
通過導(dǎo)管9'和13'，至少一個(gè)另外的蒸發(fā)器和/或至少一個(gè)具有兩個(gè) 或更多蒸發(fā)器的附加結(jié)構(gòu)可以與制冷回路1相連。在制冷回路運(yùn)行期間，如制冷回路的制冷消耗裝置(即膨脹設(shè)備 和蒸發(fā)器)、熱交換器、壓縮機(jī)或其它等某些組件也許需要功能上分 離，如進(jìn)行維護(hù)。在本文中，"功能上分離" 一詞意思是指該組件不 再與制冷回路的制冷劑流路徑流體相通，盡管實(shí)際上它仍然可處于制 冷回路內(nèi)。公知可以采用具有上游側(cè)截止閥和下游側(cè)截止閥的功能分 離組件；這樣該組件可以從系統(tǒng)中分離。公知也可以采用至少兩個(gè)并 聯(lián)配置的所述組件；在一個(gè)組件更換或維護(hù)的情況下，另一個(gè)組件繼 續(xù)運(yùn)行，并能接管不正?；蛞驯魂P(guān)閉的組件的任務(wù)。在功能上分離后， 這些組件不再與系統(tǒng)的安全閥流體相通，而功能分離組件內(nèi)的制冷劑 也許會(huì)膨脹，從而導(dǎo)致壓力增加，這將涉及安全問題。例如，如果節(jié)流閥b、 b'或蒸發(fā)器12、 12'在進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)， 上述的截止閥a'和c'能使節(jié)流閥b、 b'或蒸發(fā)器12、 12'從制冷 回路分離。首先，截止閥a'必須關(guān)閉，以使制冷劑停止從管線9、 10流向蒸發(fā)器12、 12'?，F(xiàn)在必須等約10至15分鐘，直到截止閥c' 能關(guān)閉，以使蒸發(fā)器12、 12'中的所有液態(tài)制冷劑汽化并由壓縮機(jī)2、 2'將它們吸出蒸發(fā)器12、 12'。不幸的是，會(huì)發(fā)生操作員同時(shí)關(guān)閉截止閥a'和c'或太早關(guān)閉 截止閥？的情形。結(jié)果，蒸發(fā)器12、 12'中的剩余液態(tài)制冷劑汽化。 這將使蒸發(fā)器12、 12'以及蒸發(fā)器12、 12'和截止閥a'和c'間的 導(dǎo)管10、 11中的壓力增加到蒸發(fā)器12、 12'和導(dǎo)管10、 11的材料 也許無法承受的量級(jí)。特別是在使用例如C02等所謂的高壓制冷劑時(shí)，蒸發(fā)器12、 12' 或?qū)Ч?0、 11的材料必須承受直到80巴的壓力，從而增加了用于蒸 發(fā)器12、 12，、導(dǎo)管IO、 11、節(jié)流閥b、 b，和截止閥a'和c'等材 料的投資成本。根據(jù)目前的工藝水平，截止閥a，和c'可采用三通 閥，每個(gè)都與例如卸壓閥等壓力控制設(shè)備相連。 一旦蒸發(fā)器12、 12， 和導(dǎo)管10、 11中的壓力超過某壓力值，汽化的制冷劑就通過這些三 通閥和卸壓閥中的至少一個(gè)被輸送到空氣或封閉的空間中。特別地，
排向封閉空間的制冷劑也許是有害的或有毒的。顯然，上述兩種解決 辦法都會(huì)導(dǎo)致不希望的制冷劑損失。因而，本發(fā)明的目的在于提供能避免上述問題的制冷回路。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過發(fā)明的用于通過至少一個(gè)功能上可分 離的組件按預(yù)定流向循環(huán)制冷劑的制冷回路實(shí)現(xiàn)該目的，該制冷回路 沿流向包括膨脹設(shè)備、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和排熱熱交換器，其中，在組 件的上游設(shè)置上游側(cè)截止閥，在組件的下游設(shè)置下游側(cè)截止閥，其特 征在于這些截止閥中的至少一個(gè)是單向閥，即阻止制冷劑回流到與它 相連的組件的閥。如果功能上可分離組件中的壓力增加到高于制冷回 路中靠近功能上可分離組件的部分的壓力時(shí)，單向閥允許制冷劑回流 到制冷回路。根據(jù)發(fā)明的制冷回路的優(yōu)選實(shí)施例，組件沿流向包括膨脹設(shè)備和 蒸發(fā)器。根據(jù)發(fā)明的制冷回路的優(yōu)選實(shí)施例，組件包括壓縮機(jī)。 根據(jù)發(fā)明的制冷回路的優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)置在組件上游的上游側(cè)截止閥和設(shè)置在組件下游的下游側(cè)截止閥是單向閥。這些單向閥替代了眾所周知的三通閥和卸壓閥的組合。本發(fā)明的該實(shí)施例的益處是不必將制冷劑排放到空氣或封閉空間中，因此，不會(huì)損失制冷劑。此外，本發(fā)明的該實(shí)施例可采用任意種類的制冷劑來實(shí)現(xiàn)。如果下游側(cè)單向閥被太早關(guān)閉或與上游側(cè)單向閥一起被同時(shí)關(guān) 閉，那么一旦蒸發(fā)器與蒸發(fā)器和單向閥間的導(dǎo)管中的壓力超過制冷回 路中的壓力水平，汽化的制冷劑就會(huì)自動(dòng)開啟單向閥。通過開啟這些 單向閥中的至少一個(gè)，節(jié)流閥和蒸發(fā)器重新與制冷回路相連，壓力由安全閥14和16限制。由于上述的原因，用于蒸發(fā)器與組件和單向閥間的導(dǎo)管的材料可 以與用于制冷回路的所有其它組件的材料相同。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，下游側(cè)單向閥在它的開啟位置處是可被鎖 定的或可被阻塞的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，位于節(jié)流閥之前的單向閥在其開啟位置是 可鎖定或可被阻塞的。本發(fā)明的這些實(shí)施例確保在制冷回路的正常運(yùn)行期間，制冷劑可 以在任何時(shí)間以兩種可能方向無阻礙地流動(dòng)。此夕卜，通過打開單向閥 開啟位置處的阻塞，可以將單向閥關(guān)閉。以下，參考圖2和圖3對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說明，其 中兩圖簡(jiǎn)要示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制冷回路的示意圖。圖2中所示的制冷回路1和圖1中所示的制冷回路除一處以外， 其余都相同。圖l中所示的截止閥a'和c'由單向閥a和c替代。 單向閥a和c必須按該方式配置在兩個(gè)單向閥間的制冷劑能通過這 些單向閥流進(jìn)導(dǎo)管9和/或13。一旦蒸發(fā)器12、 12'與蒸發(fā)器12、 12'和單向閥a、 c間的導(dǎo)管 10、 10'、 11、 11'中的壓力超過制冷回路的吸氣導(dǎo)管13即所謂的液 態(tài)管9中的壓力水平時(shí)，單向閥a和c將會(huì)自動(dòng)開啟。在制冷回路l的正常運(yùn)行期間，可將單向閥a、 c鎖定或阻塞在 開啟位置，以使制冷劑可以在任何時(shí)間以兩種可能方向無阻礙地流 動(dòng)。仍然參考圖2，如果需要將壓縮機(jī)2、 2'用作功能上可分離的組 件，壓縮機(jī)2的截止閥3、 4中的至少一個(gè)和壓縮機(jī)2'的截止閥3'、 4'中的至少一個(gè)可分別被配置為單向閥。在制冷回路1的正常運(yùn)行 期間，可將這些單向閥(3、 3'、 4、 4')鎖定或阻塞在開啟位置處， 以使制冷劑可以在任何時(shí)間以兩種可能方向無阻礙地流動(dòng)。圖3示出制冷回路1'，具體用于例如C02等的嚴(yán)格制冷劑。這 種制冷回路具體用于超級(jí)市場(chǎng)中。沿流向，該制冷回路l，包括壓縮臺(tái)29，該壓縮臺(tái)29包括三個(gè) 并聯(lián)排列的壓縮機(jī)。未在圖3中示出吸氣側(cè)和排氣側(cè)截止閥。在壓縮 臺(tái)29中，氣態(tài)制冷劑被壓縮至直到50至150巴的壓力。這些壓力值 是使制冷回路r根據(jù)夏季或冬季的外界溫度優(yōu)化運(yùn)行所必須的。 通過導(dǎo)管30，壓縮的制冷劑被送入氣體冷卻器/冷凝器20，在其 中，制冷劑分別被冷卻或液化。在氣體冷卻器/冷凝器20后，設(shè)置有 通過導(dǎo)管21與氣體冷卻器/冷凝器20相連的膨脹設(shè)備22。膨脹設(shè)備 22將制冷劑的壓力減小到約25至50巴的中壓。因?yàn)橥ǔ嚎s臺(tái) 29、氣體冷卻器/冷凝器20和膨脹設(shè)備22放置在所謂的機(jī)房中或超 級(jí)市場(chǎng)的屋頂上(因此不在超級(jí)市場(chǎng)的陳列廳內(nèi))，所以可以從眾所 周知的材料中選擇用于制冷回路中位于超級(jí)市場(chǎng)的陳列廳內(nèi)的所有 組件的材料。在膨脹設(shè)備22后，接收機(jī)23收集并存儲(chǔ)制冷劑，用于隨后通過 導(dǎo)管24和31輸送給蒸發(fā)器El和El'(代表一個(gè)或多個(gè)的制冷消耗 裝置)和蒸發(fā)器E2 (代表一個(gè)或多個(gè)的低溫消耗裝置)。在每個(gè)蒸發(fā) 器E1、 El，、 E2前，設(shè)置有節(jié)流閥26、 26'、 33。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，這些節(jié)流閥26、 26'、 33的上游和蒸發(fā)器 El、 El'、 E2的下游設(shè)置有單向閥25、 27、 32、 34。如圖3所示， 單向閥25、 27將節(jié)流閥26、 26'和蒸發(fā)器E1、 El'與制冷回路1' 分離，而單向閥32、 34將節(jié)流閥33和蒸發(fā)器E2與制冷回路1'分 離。蒸發(fā)器E1、 El'的出口通過吸氣導(dǎo)管28與壓縮臺(tái)29相連，而 蒸發(fā)器E2的出口通過吸氣導(dǎo)管35與第二壓縮臺(tái)36的吸氣側(cè)相連。 第二壓縮臺(tái)36將制冷劑壓縮到(第一)壓縮臺(tái)29的吸氣壓。第二壓 縮臺(tái)36的壓力側(cè)通過導(dǎo)管37與(第一)壓縮臺(tái)29的吸氣側(cè)相連。本發(fā)明的上述實(shí)施例可以在所有類型的制冷回路中實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、 一種制冷回路(i、 r)，用于通過至少一個(gè)功能上可分離的 組件以預(yù)定流向循環(huán)制冷劑，所述制冷回路沿流向包括膨脹設(shè)備(b、b'、 26、 26'、 33)、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)(2、 2，、 29、 36)和排熱熱交 換器(6、 20)，其中，在所述組件的上游設(shè)置上游側(cè)截止閥，在所述 組件的下游設(shè)置下游側(cè)截止閥，其特征在于這些所述截止閥中的至 少一個(gè)是單向閥(a、 c、 3、 3，、 4、 4，、 25、 27、 32、 34)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路(1、 l')，其中所述組件沿 流向包括所述膨脹設(shè)備(b、 V、 26、 26'、 33)和所述蒸發(fā)器(12、 12，、 El、 El，、 E2X
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路(1、 l')，其中所述組件 包括所述壓縮機(jī)(2、 2')。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任意一項(xiàng)所述的制冷回路(1、 r)， 其中所述上游側(cè)截止閥和所述下游側(cè)截止閥是單向閥(a、 c、 3、 3'、 4、 4，、 25、 27、 32、 34)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的制冷回路(1、 l')， 其中所述下游側(cè)單向閥(c、 4、 4'、 27、 34)在其開啟狀態(tài)下是可 被鎖定的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任意一項(xiàng)所述的制冷回路(1、 r)， 其中所述上游側(cè)單向閥(a、 3、 3'、 25、 32)在其開啟狀態(tài)下是可 被鎖定的。
全文摘要
通過至少一個(gè)功能上可分離的組件按預(yù)定流向循環(huán)制冷劑的制冷回路(1、1’)，該制冷回路沿流向包括膨脹設(shè)備(b、b’、26、26’、33)、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)(2、2’、29、36)和排熱熱交換器(6、20)，其中，在所述組件的上游設(shè)置上游側(cè)截止閥，在所述組件的下游設(shè)置下游側(cè)截止閥，其特征在于，這些截止閥中的至少一個(gè)是單向閥(a、c、25、27、32、34)。優(yōu)選地，組件沿流向包括膨脹設(shè)備(b、b’、26、26’、33)和蒸發(fā)器(12、12’、E1、E1’、E2)或壓縮機(jī)(2、2’)。優(yōu)選地，單向閥(a、c、25、27、32、34)在其開啟位置處是可被鎖定的。
文檔編號(hào)F25B41/04GK101124442SQ200580048413
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2005年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月18日
發(fā)明者B·海因博凱爾 申請(qǐng)人:卡里爾公司