[发明专利]用于压缩机的闪蒸器和包括该闪蒸器的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于压缩机的闪蒸器，具体地涉及一种将压缩机的冷却油路用于加热内部容积的闪蒸器。本发明还涉及一种包括这种闪蒸器的冷却系统。

背景技术

在用于冷却系统的压缩机中，可对压缩机使用蒸汽喷射系统以通过向压缩机供应中压蒸汽来提高制冷效率。因为中压蒸汽比吸入压力稍高且比排放压力稍低，因此减少了压缩机产生处于排放压力的蒸汽所需的功。

蒸汽喷射系统通常从闪蒸器抽出中压蒸汽，用于将其喷射到压缩机的压缩室中，闪蒸器通常与压缩机以及一对用于提高系统容量和效率的换热器相连，这对换热器根据加热模式或冷却模式分别用作冷凝器和蒸发器。

在运行中，闪蒸器从冷凝器接收液体制冷剂，用于转变成中压蒸汽和过冷液体制冷剂。因为闪蒸器保持在相对于入口液体制冷剂而言较低的压力下，所以一些液体制冷剂蒸发，从而提高闪蒸器内的汽化制冷剂的压力。闪蒸器中剩余的液体制冷剂放热并变得过冷，以用于蒸发器。因此，常规的闪蒸器既含有汽化制冷剂，也含有过冷的液体制冷剂。

来自闪蒸器的汽化制冷剂被分配到压缩机的中压输入口，由此，汽化制冷剂处于基本高于离开蒸发器的汽化制冷剂但低于离开压缩机的液态制冷剂的压力。来自闪蒸器的加压制冷剂使得压缩机能够将加压的制冷剂在仅仅经过压缩机的一部分之后即可压缩到正常输出压力。

过冷液体从闪蒸器中排出并根据期望的加热模式或冷却模式输送到换热器中的一个。因为上述液体处于过冷状态，所以能够由换热器从周围环境吸收更多的热，从而改善系统的总体加热或冷却性能。

对加压制冷剂从闪蒸器向压缩机的流动进行调节，以确保仅有汽化的制冷剂或最少量的液体进入压缩机内。同样，对过冷液体制冷剂从闪蒸器向换热器的流动进行调节，以阻止汽化制冷剂从闪蒸器流向蒸发器。常规闪蒸器在其入口处调节液体制冷剂向闪蒸器内的流动，以控制在冷却模式和/或加热模式过程中供应到压缩机的汽化制冷剂的量和供应到蒸发器的过冷液体制冷剂的量。

通常情况下，需要为压缩机配备冷却油路，以便对压缩机的发热部件进行冷却，并为活动部件提供润滑作用，从而保证压缩机能够长时间稳定地工作。此外，为了保证冷却油路的正常运转，还需要为冷却油路设置热交换器，从而降低冷却机油的温度，以保证冷却机油的冷却和润滑功能。因此，在现有技术中的用于冷却系统的压缩机中，需要为压缩机设置其自身的闪蒸器和热交换器，这导致制冷系统的管路连接复杂化，并导致其可靠性降低。

另外，为了提高闪蒸器的闪蒸效果，防止在低温使用环境下的闪蒸不足，需要为闪蒸器设置加热装置。这不仅使得闪蒸器的结构变得复杂，而且消耗了大量能量。

本发明的目的是提出一种新式的闪蒸器，从而克服现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明提供一种将压缩机的冷却油路用于加热内部容积的闪蒸器，其包括：外壳，该外壳限定出内部容积；与内部容积流体连通的液态制冷剂入口；与内部容积流体连通的液态制冷剂出口；以及与内部容积流体连通的制冷剂蒸汽出口；其特征在于，闪蒸器还包括用于加热内部容积的加热装置，该加热装置的出口与压缩机的冷却油路的入口流体连通，加热装置的入口与压缩机的冷却油路的出口流体连通。在闪蒸器中设置加热装置可以增大闪蒸量，避免闪蒸不足现象的发生。而且，加热装置与压缩机的冷却油路流体连通，可以充分地利用从压缩机的冷却油路带走的热量，用于加热闪蒸器的内部容积，并且不必另外地设置用于压缩机的冷却油路的热交换器。因此，闪蒸器和压缩机的这种通过加热装置连接在一起的构造不仅能够省去热交换器，使得压缩机的结构变得简单，而且使得热量得到了循环利用，从而节约了能量。

根据本发明的另一方面，用于闪蒸器的加热装置是设置在闪蒸器的外壳的内部的加热盘管，或者是设置在闪蒸器的外壳的外部的加热盘管。另外，加热盘管以螺旋状形式围绕闪蒸器的外壳的内部或外部设置，这将有利于将盘管内部的加热流体的热量充分地传递至闪蒸器的内部容积内，更好地提高热利用率，从而节约能源。

在根据本发明的再一方面中，用于闪蒸器的加热装置是设置在闪蒸器的外壳的内部的加热套管，或者是设置在闪蒸器的外壳的外部的加热套管。如此设置的加热套管具有与上述加热盘管相似的优势，而且加热套管结构更加简单，制造成本更低。