用于低壓系統(tǒng)的低滲漏密封件的制作方法
【專利說明】用于低壓系統(tǒng)的低滲漏密封件
[0001]發(fā)明背景
[0002]本發(fā)明整體涉及冷凍機制冷系統(tǒng)，并且更具體地涉及防止周圍空氣進入冷凍機制冷系統(tǒng)的接口的密封件。
[0003]水冷離心式冷凍機常常使用低壓和中壓制冷劑；然而，低壓制冷劑比中壓制冷劑具有更高的循環(huán)效率。因為在正常操作期間飽和壓力低于周圍壓力，所以空氣將滲漏到冷卻器中并最終行進到冷凝器。因為空氣是不可冷凝的，所以空氣保持處于冷凝，并且將壓力升高到高于飽和蒸汽壓力，因此使壓縮機更努力地運轉(zhuǎn)，從而補償與使用低壓制冷劑相關(guān)聯(lián)的益處。低壓冷凍機通常包括周期性地用于移除不可冷凝物的吹掃系統(tǒng)，這既增加了冷凍機的復(fù)雜性又增加了冷凍機的成本。
發(fā)明概要
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種被配置用在冷凍機制冷系統(tǒng)中的包括第一凸緣和第二凸緣的密封件。所述第一凸緣和所述第二凸緣同軸對準(zhǔn)并且直接接觸。所述第二凸緣包括其內(nèi)定位有第一密封機構(gòu)和第二密封機構(gòu)的至少一個溝槽。所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)隔開一定距離，使得在所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)之間形成被配置成接收加壓氣體的腔室。
[0005]這些及其他優(yōu)點和特征將從以下結(jié)合附圖進行的描述變得更為顯而易見。
[0006]附圖簡述
[0007]在本說明書所附的權(quán)利要求書中特別指出并明確要求保護被視為本發(fā)明的主題。本發(fā)明的前述和其他特征以及優(yōu)點從以下結(jié)合附圖進行的詳細描述中顯而易見，在附圖中:
[0008]圖1是示例性冷凍機制冷系統(tǒng)的示意圖；
[0009]圖2是示例性冷凍機制冷系統(tǒng)的透視圖；
[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的布置在冷凍機制冷系統(tǒng)的部件之間的接口處的密封件的剖視圖；以及
[0011]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的布置在冷凍機制冷系統(tǒng)的部件之間的接口處的密封件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0012]現(xiàn)在參照圖1和圖2，所示的示例性冷凍機制冷系統(tǒng)10包括流體耦接以形成回路的壓縮機組件30、冷凝器12和冷卻器或蒸發(fā)器20。第一導(dǎo)管11從鄰近冷卻器20的出口22處延伸到壓縮機組件30的入口 32。壓縮機組件30的出口 34由導(dǎo)管13耦接到冷凝器12的入口 14。在一個實施例中，冷凝器12包括第一腔室17以及僅可從第一腔室17的內(nèi)部觸及的第二腔室18。第二腔室18內(nèi)的浮閥19由另一個導(dǎo)管15連接到冷卻器20的入口 24。根據(jù)冷凍機系統(tǒng)10的尺寸，壓縮機組件30可以包括用于小型系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式、螺桿式或往復(fù)式壓縮機，或者用于較大型系統(tǒng)的螺桿式壓縮機或離心式壓縮機。典型的壓縮機組件30包括外殼36，該外殼36在一端具有馬達40并且在第二相對端具有離心式壓縮機44，其中馬達40和離心式壓縮機44由傳動組件42連接。壓縮機44包括葉輪46，其用于將制冷劑蒸汽加速到高速度；擴散器48，其用于在動能轉(zhuǎn)換成壓力能時將制冷劑減速到低速度；以及呈蝸殼或收集器形式的排氣室(未示出)，其用來收集排氣蒸汽以用于至冷凝器隨后流動?？拷鼔嚎s機30的入口 32定位的是入口導(dǎo)葉組件60。因為從冷卻器20流動到壓縮機44的流體在進入葉輪46之前必須首先穿過入口導(dǎo)葉組件60，所以入口導(dǎo)葉組件60可用于控制進入壓縮機44中的流體流動。
[0013]冷凍機制冷系統(tǒng)10內(nèi)的制冷循環(huán)可以進行如下描述。壓縮機44從蒸發(fā)器/冷卻器20接收制冷劑蒸汽，并且將該制冷劑蒸汽壓縮到較高溫度和壓力，其中相對熱的蒸汽然后進入冷凝器12的第一腔室17，在第一腔室17中所述蒸汽通過與冷卻介質(zhì)諸如水或空氣的熱交換關(guān)系而冷卻并冷凝成液態(tài)。因為第二腔室18具有比第一腔室17更低的壓力，所以液體制冷劑的一部分急驟蒸發(fā)成蒸汽，從而冷卻剩余的液體。第二腔室18內(nèi)的制冷劑由冷的熱交換介質(zhì)重新冷凝。制冷劑液體然后排入位于第一腔室17和冷卻器20之間的第二腔室18中。浮閥19形成密封件，以防止來自第二腔室18的蒸汽進入冷卻器20。當(dāng)液體制冷劑穿過浮閥19時，制冷劑隨著進入冷卻器20中而膨脹到低溫的兩相液體/蒸汽狀態(tài)。冷卻器20是允許熱能從熱交換介質(zhì)諸如水迀移到制冷劑氣體的熱交換器。當(dāng)氣體返回到壓縮機44時，制冷劑處于開始制冷循環(huán)的低溫和低壓下。
[0014]由于冷凍機制冷系統(tǒng)10內(nèi)的制冷劑的低壓的結(jié)果，外部空氣易于在系統(tǒng)10的耦接部件之間諸如在流體導(dǎo)管和部件之間的多個接口中的任何一個處滲漏到系統(tǒng)10中。其中制冷劑的壓力低于周圍空氣的冷凍機制冷系統(tǒng)10內(nèi)的示例性接口包括但不限于例如在流體導(dǎo)管11和壓縮機30的吸入外殼或入口 32之間，以及在流體導(dǎo)管15和冷卻器20的入口 24之間?，F(xiàn)在參照圖3和圖4，密封件70定位在冷凍機制冷系統(tǒng)10的耦接部件之間的接口處，其中制冷劑的壓力小于周圍空氣的壓力。密封件70包括與冷凍機制冷系統(tǒng)10的第一部件一體形成的第一凸緣72和與冷凍機制冷系統(tǒng)10的第二部件一體形成的第二凸緣74。第一凸緣72和第二凸緣74圍繞中心軸線基本對準(zhǔn)并且定位成直接鄰近彼此。凸緣72,74諸如利用圍繞例如凸緣72、74的外周邊布置的多個緊固件76彼此連接。
[0015]在圖3所示的非限制性實施例中，第一溝槽82在面向第一凸緣72的第二凸緣74的表面80中形成，通常靠近第二凸緣74的內(nèi)徑ID。第一溝槽82的深度在第二凸緣74的厚度的僅一部分上延伸。具有類似于第一溝槽82的尺寸和形狀的第二溝槽84可以在第二凸緣74的表面80中形成，靠近第二凸緣74的外徑0D。在第一溝槽72和第二溝槽84之間延伸的第二凸緣74的部分86的厚度可以減小，使得內(nèi)部腔室88在第二凸緣74的部分86和第一凸緣72的相鄰表面78之間形成。
[0016]管道或管子90延伸穿過第二凸緣74的部分86中的孔(未示出)到達在部分86和第一凸緣72之間形成的腔室88。管道90被配置成將來自例如冷凍機制冷系統(tǒng)10的冷凝器12的高度加壓氣體諸如排氣供應(yīng)到腔室88中。第一密封機構(gòu)92和第二密封機構(gòu)94分別布置在第一溝槽82和第二溝槽84內(nèi)，并且被配置成密封腔室88。第一密封機構(gòu)92被配置成防止空氣在第一凸緣72和第二凸緣74之間進入冷凍機制冷系統(tǒng)10。第二密封機構(gòu)94被配置成防止熱的高壓氣體滲漏到凸緣72、74的低壓側(cè)。在一個實施例中，密封機構(gòu)92、94是由適合與制冷劑一起使用的材料形成的0形環(huán)。
[0017]在另一個實施例中，如圖4所示，第一溝槽82和第二溝槽84 —體形成為單個溝槽85。在此類實施例中，第一密封機構(gòu)92布置在靠近第二凸緣74的內(nèi)徑ID的溝槽85內(nèi)，并且第二密封機構(gòu)94布置在靠近第二凸緣74的外徑0D的溝槽85內(nèi)。腔室88是布置在第一密封機構(gòu)92和第二密封機構(gòu)94之間的溝槽85的一部分。
[0018]通過將加壓氣體供應(yīng)到冷凍機制冷系統(tǒng)10中接口處的凸緣之間的基本密封腔室中，阻礙了周圍空氣通過接口滲漏到系統(tǒng)10中。因此，提高了冷凍機制冷效率。因為密封件減少了系統(tǒng)10內(nèi)的不可冷凝空氣的量，所以用于周期性地移除此類不可凝物的吹掃系統(tǒng)可以基本上減少或消除。吹掃系統(tǒng)的尺寸和/或容量的減小將導(dǎo)致節(jié)約成本以及簡化的冷凍機制冷系統(tǒng)10的設(shè)計。
[0019]雖然已結(jié)合僅有限數(shù)量的實施例對本發(fā)明進行了詳細描述，但是應(yīng)易于理解，本發(fā)明不限于這些所公開的實施例。相反，本發(fā)明可經(jīng)修改以將此前未描述但符合本發(fā)明的精神和范圍的任何數(shù)量的變化、更改、代替或等效布置并入。另外，雖然已描述了本發(fā)明的各種實施例，但應(yīng)理解，本發(fā)明的方面可僅包括所描述的實施例中的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為受到先前描述限制，而是僅受所附權(quán)利要求書的范圍限制。
【主權(quán)項】
1.一種被配置用在冷凍機制冷系統(tǒng)中的密封件，其包括: 第一凸緣；以及 第二凸緣，所述第二凸緣與所述第一凸緣軸向?qū)?zhǔn)并且直接接觸，所述第二凸緣包括其內(nèi)定位有第一密封機構(gòu)和第二密封機構(gòu)的至少一個溝槽，所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)隔開一定距離，使得在所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)之間形成被配置成接收加壓氣體的腔室。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中所述加壓氣體的壓力大于鄰近所述第一凸緣和所述第二凸緣的周圍空氣的壓力。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中所述第一凸緣和所述第二凸緣利用至少一個緊固件彼此連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其還包括延伸穿過所述第二凸緣進入所述腔室中的管道，所述管道被配置成將所述腔室流體耦接到加壓氣體的供應(yīng)裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密封件，其中所述加壓氣體的供應(yīng)是所述冷凍機制冷系統(tǒng)的冷凝器的排放。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中所述第一密封機構(gòu)靠近所述第二凸緣的內(nèi)徑布置，并且所述第二密封機構(gòu)靠近所述第二凸緣的外徑布置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)是0形環(huán)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中所述第二凸緣包括隔開一定距離的第一溝槽和第二溝槽。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的密封件，其中所述第一溝槽靠近所述第二凸緣的內(nèi)徑布置，并且所述第二溝槽靠近所述第二凸緣的外徑布置。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的密封件，其中所述第一密封機構(gòu)布置在所述第一溝槽內(nèi)，并且所述第二密封機構(gòu)布置在所述第二溝槽內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的密封件，其中所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)是0形環(huán)。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的密封件，其中所述第一溝槽和所述第二溝槽之間的所述第二凸緣的一部分具有減小的厚度以形成所述腔室。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中所述第一凸緣與所述冷凍機制冷系統(tǒng)的第一部件一體形成，并且所述第二凸緣與所述冷凍機制冷系統(tǒng)的第二部件一體形成。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封件，其中所述密封件布置在流體導(dǎo)管和所述冷凍機制冷系統(tǒng)的壓縮機的入口之間。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封件，其中所述密封件布置在流體導(dǎo)管和所述冷凍機制冷系統(tǒng)的冷卻器的入口之間。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種被配置用在冷凍機制冷系統(tǒng)中的包括第一凸緣和第二凸緣的密封件。所述第一凸緣和所述第二凸緣同軸對準(zhǔn)并且直接接觸。所述第二凸緣包括其內(nèi)定位有第一密封機構(gòu)和第二密封機構(gòu)的至少一個溝槽。所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)隔開一定距離，使得在所述第一密封機構(gòu)和所述第二密封機構(gòu)之間形成被配置成接收加壓氣體的腔室。
【IPC分類】F16L17/06, F16L19/02, F16J15/46, F25B41/00, F16J15/00, F16L23/18, F16L17/10, F16L23/16
【公開號】CN105378398
【申請?zhí)枴緾N201480037320
【發(fā)明人】V.M.西什特拉
【申請人】開利公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年4月21日
【公告號】EP2992279A1, US20160076800, WO2014179089A1