采用殼管式蒸發(fā)器潤滑劑回流的電子元件冷卻的制作方法
【專利摘要】一種制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)通過采用潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物流從電子元件吸收熱量的方式，對來自滿液式或降膜式蒸發(fā)器的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物流進行引導(dǎo)。
【專利說明】采用殼管式蒸發(fā)器潤滑劑回流的電子元件冷卻
[0001]相關(guān)申請交叉引用
[0002]本申請是2012年3月22日提交的美國專利申請第13/427，228號的部分繼續(xù)申請，美國專利申請第13/427，228號的全部內(nèi)容以引用的方式納入本文。

【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明涉及一種制冷冷卻器，更具體地，涉及一種用來回收潤滑劑和確保制冷壓縮機的高粘度潤滑劑的裝置。
[0004]壓縮機通常供應(yīng)有潤滑劑，例如油，潤滑劑被用來潤滑軸承和其它工作面。潤滑劑與制冷劑混合，以至于離開壓縮機的制冷劑包含有一定量的潤滑劑。這在一定程度上是不理想的，因為在封閉的制冷系統(tǒng)中，保持足夠的潤滑劑供應(yīng)來潤滑壓縮機表面有時變得非常困難。過去，潤滑劑分離器被用在緊鄰壓縮機的下游。雖然潤滑劑分離器的確分離出潤滑齊U，但它們并不總是能提供完全滿意的結(jié)果。例如，從這樣的分離器移除的潤滑劑壓力高，以及可能具有仍然混合在該潤滑劑中的數(shù)量可觀的制冷劑。這降低了潤滑劑的粘度。分離器的使用還可能引起壓縮制冷劑的壓降，這也是不理想的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種制冷系統(tǒng)，包括壓縮機，所述壓縮機具有吸入口和排出口并被布置成從吸入口接收制冷劑、壓縮該制冷劑以及通過排出口排出該壓縮過的制冷劑。該制冷系統(tǒng)還具有冷凝器以及膨脹裝置，所述冷凝器與所述排出口連接并被布置成從所述壓縮機接收壓縮過的制冷劑并對其進行冷凝，所述膨脹裝置與所述冷凝器連接并被布置成從所述冷凝器接收冷凝過的制冷劑。該制冷系統(tǒng)還包括殼管式蒸發(fā)器，所述殼管式蒸發(fā)器具有入口、第一出口和第二出口，其中所述殼管式蒸發(fā)器被布置成通過所述入口從所述膨脹裝置接收制冷劑、蒸發(fā)該制冷劑的一部分以及通過第一出口將該制冷劑的蒸發(fā)的部分排出至所述吸入口。第二出口與所述殼管式蒸發(fā)器中的一位置流體連通，在所述制冷系統(tǒng)運行期間，潤滑劑移至該位置，該轉(zhuǎn)移的潤滑劑與所述殼管式蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑混合從而形成潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物。此外，該制冷系統(tǒng)具有用于電子設(shè)備的散熱器和潤滑劑回流管線，所述潤滑劑回流管線將所述第二出口連接至所述吸入口，其中所述潤滑劑回流管線與所述散熱器呈熱交換關(guān)系，從而熱量被從所述散熱器傳遞到所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中，以冷卻電子設(shè)備并蒸發(fā)所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的液態(tài)制冷劑，并將蒸發(fā)的制冷劑和所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的潤滑劑引導(dǎo)流至所述壓縮機。
[0006]在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種制冷系統(tǒng)，包括:壓縮機，所述壓縮機具有吸入口和排出口，所述壓縮機被布置成從所述吸入口接收制冷劑；變速驅(qū)動裝置，所述變速驅(qū)動裝置被布置成驅(qū)動所述壓縮機以壓縮所述制冷劑并將壓縮過的制冷劑通過所述排出口排出；散熱器，所述散熱器與所述變速驅(qū)動裝置呈熱交換關(guān)系；冷凝器，所述冷凝器與所述排出口連接并被布置成從所述壓縮機接收壓縮過的制冷劑并對其進行冷凝；以及膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述冷凝器連接并被布置成從所述冷凝器接收冷凝過的制冷劑。該制冷系統(tǒng)還包括殼管式蒸發(fā)器，所述殼管式蒸發(fā)器具有入口、第一出口和第二出口，其中所述殼管式蒸發(fā)器被布置成通過所述入口從所述膨脹裝置接收制冷劑、蒸發(fā)該制冷劑的一部分以及通過第一出口將該制冷劑的蒸發(fā)的部分排出至所述吸入口，第二出口與所述殼管式蒸發(fā)器中的一位置流體連通，在所述制冷系統(tǒng)運行期間，潤滑劑移至該位置，該轉(zhuǎn)移的潤滑劑與所述殼管式蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑混合從而形成潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物。此外，該制冷系統(tǒng)具有潤滑劑回流管線，所述潤滑劑回流管線將所述第二出口連接到吸入口，其中所述潤滑劑回流管線與所述散熱器呈熱交換關(guān)系，從而熱量被從所述散熱器傳遞到所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中，以冷卻所述變速驅(qū)動裝置和蒸發(fā)所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的液態(tài)制冷劑，并將蒸發(fā)的制冷劑和所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的潤滑劑引導(dǎo)至所述壓縮機。
[0007]在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種制冷系統(tǒng)，包括:壓縮機，所述壓縮機具有吸入口和排出口并被布置成從吸入口接收制冷劑、壓縮該制冷劑以及通過排出口排出該壓縮過的制冷劑；冷凝器，所述冷凝器與所述排出口連接并被布置成從所述壓縮機接收所述壓縮過的制冷劑并對其進行冷凝；以及膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述冷凝器連接并被布置成從所述冷凝器接收冷凝過的制冷劑。所述制冷系統(tǒng)還包括:殼管式蒸發(fā)器，所述殼管式蒸發(fā)器具有入口、第一出口和第二出口，其中所述殼管式蒸發(fā)器被布置成通過所述入口從所述膨脹裝置接收制冷劑、蒸發(fā)該制冷劑的一部分以及通過第一出口將該制冷劑的蒸發(fā)的部分排出到所述吸入口，第二出口與所述殼管式蒸發(fā)器中的一位置流體連通，在所述制冷系統(tǒng)運行期間，潤滑劑轉(zhuǎn)移至該位置，該轉(zhuǎn)移的潤滑劑與所述殼管式蒸發(fā)器中的制冷劑混合從而形成潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物；潤滑劑回流管線，所述潤滑劑回流管線將所述第二出口連接至所述吸入口 ；散熱器，所述散熱器用于電子設(shè)備；以及潤滑劑回流熱交換器，所述潤滑劑回流熱交換器連接到所述潤滑劑回流管線。此外，所述制冷系統(tǒng)還具有冷卻回路，所述冷卻回路連接所述散熱器和所述潤滑劑回流熱交換器并被布置成在所述散熱器與所述潤滑劑回流熱交換器之間循環(huán)冷卻劑，從而將熱量從電子設(shè)備傳遞到所述散熱器、從所述散熱器傳遞到冷卻劑、以及從所述冷卻劑傳遞到位于所述潤滑劑回流熱交換器中的所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中，以冷卻所述冷卻劑、散熱器以及電子設(shè)備并蒸發(fā)位于所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的所述液態(tài)制冷劑，以及將蒸發(fā)的制冷劑和所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的潤滑劑引導(dǎo)流至所述壓縮機。
[0008]在另一個實施例中，本發(fā)明包括一種用于冷卻元件的制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)具有壓縮機，所述壓縮機具有吸入口和排出口并被布置成從吸入口接收制冷劑、壓縮該制冷劑以及通過排出口排出該壓縮過的制冷劑。所述制冷系統(tǒng)還具有:冷凝器，所述冷凝器與所述排出口連接并被布置成從所述壓縮機接收所述壓縮過的制冷劑并對其進行冷凝；膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述冷凝器連接并被布置成從所述冷凝器接收冷凝過的制冷劑；以及殼管式蒸發(fā)器，所述殼管式蒸發(fā)器具有入口、第一出口和第二出口，其中所述殼管式蒸發(fā)器被布置成通過所述入口從所述膨脹裝置接收制冷劑、蒸發(fā)該制冷劑的一部分以及通過第一出口將該制冷劑的蒸發(fā)的部分排出到流體連接至所述吸入口的管線，第二出口與所述殼管式蒸發(fā)器中的一位置流體連通，在所述制冷系統(tǒng)運行期間，潤滑劑轉(zhuǎn)移至該位置，該轉(zhuǎn)移的潤滑劑與所述殼管式蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑混合從而形成潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物。此夕卜，所述制冷系統(tǒng)還具有:潤滑劑回流管線，所述潤滑劑回流管線將所述第二出口連接到所述吸入口 ；散熱器；潤滑劑回流熱交換器，所述潤滑劑回流熱交換器連接到所述潤滑劑回流管線；以及潤滑劑分離器和第二潤滑劑回流管線，潤滑劑分離器被布置在所述壓縮機和所述冷凝器之間，所述第二潤滑劑回流管線被布置成從所述潤滑劑分離器帶走潤滑劑、將該潤滑劑傳遞穿過所述熱交換器，從而將熱量從所述潤滑劑傳遞到所述熱交換器以及然后將該潤滑劑傳遞到所述壓縮機的端口。最后，所述制冷系統(tǒng)具有冷卻回路，所述冷卻回路連接所述散熱器和所述潤滑劑回流熱交換器，并被布置成在所述散熱器與所述潤滑劑回流熱交換器之間循環(huán)冷卻劑，使得熱量被從元件傳遞到散熱器、從散熱器傳遞到冷卻劑、從冷卻劑傳遞到潤滑劑回流換熱器中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物，從而冷卻所述冷卻劑、所述散熱器和所述元件，以及蒸發(fā)所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的所述液態(tài)制冷劑，以將蒸發(fā)的制冷劑和所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的潤滑劑引導(dǎo)流至所述壓縮機。
[0009]通過參考【具體實施方式】和附圖部分，本發(fā)明的其它方面將會變得明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是制冷冷卻器示意圖。
[0011]圖2是制冷冷卻器的一個替代實施例的示意圖。
[0012]圖3是制冷冷卻器的又一替代實施例的示意圖。
[0013]圖4是制冷冷卻器的又一替代實施例的示意圖。
[0014]圖5是帶有冷卻回路的制冷冷卻器的示意圖。
[0015]圖6是降膜殼管式蒸發(fā)器的示意圖。
[0016]圖7是滿液式殼管式蒸發(fā)器的示意圖。
[0017]圖8是一個流動池殼管式蒸發(fā)器的示意圖。
[0018]圖9是題為“夾帶油的吸立管(L型銅管)的最小制冷量(單位:頓)”的表。
[0019]圖10是制冷冷卻器的又一替代實施例的示意圖。

【具體實施方式】
[0020]在詳細說明本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于在下面的描述所闡述或附圖所示出的的構(gòu)造和布置。本發(fā)明能夠有其它實施方式并能夠以各種方式來實施。
[0021]幾乎所有的制冷冷卻器壓縮機采用或要求使用旋轉(zhuǎn)部件來完成其壓縮目的。這樣的旋轉(zhuǎn)部件，與幾乎所有的旋轉(zhuǎn)機械的情況相似，由需要潤滑的軸承承載。大多數(shù)制冷冷卻器的典型之處還在于以下事實，至少一些用于潤滑其軸承的潤滑劑(通常為油)會進入制冷回路，結(jié)果其被夾帶在從該系統(tǒng)的壓縮機中排出的制冷劑氣體中。本文所描述的實施例可以采用至少一個潤滑劑分離器。潤滑劑分離器能從潤滑劑制冷劑混合物中去除一些潤滑齊U，但不能夠去除潤滑劑制冷劑混合物中的所有潤滑劑。以類似的方式，潤滑劑分離器不能夠從潤滑劑制冷劑混合物中僅僅去除潤滑劑，相反地，潤滑劑分離器去除其中含有一些制冷劑的潤滑劑。在壓縮過程中，潤滑劑可能與制冷劑混合，從而形成潤滑劑制冷劑混合物。
[0022]如圖1所示意性示出的，制冷系統(tǒng)12包括:壓縮機14、冷凝器18、膨脹裝置22和蒸發(fā)器26。壓縮機14、冷凝器18、膨脹裝置22和蒸發(fā)器26流體連接從而形成制冷回路。作為示例，壓縮機可以是:離心式壓縮機、螺桿式壓縮機或渦旋式壓縮機。作為示例，膨脹裝置22可以是膨脹閥。制冷系統(tǒng)12還包括潤滑劑分離器30和熱交換器34。
[0023]本文所述的所有實施例都包括蒸發(fā)器26，它可以是降膜殼管式蒸發(fā)器(見圖6)、滿液式殼管式蒸發(fā)器(見圖7)以及流動池殼管式蒸發(fā)器(見圖8)其中之一，或這些蒸發(fā)器的至少一個的變型。關(guān)于降膜殼管式蒸發(fā)器的其他信息可以在專利號為6868695的美國專利中找到，其通過引用的方式納入本文。關(guān)于滿液式管殼式蒸發(fā)中的附加信息可以在專利號為4829786的美國專利中找到，其通過引用的方式納入本文。關(guān)于流動池殼管式蒸發(fā)器中的附加信息可以在專利號為6516627的美國專利中找到，其通過引用的方式納入本文。為了便于描述各種實施例，在此只使用術(shù)語蒸發(fā)器。蒸發(fā)器26的作用是方便汽化的制冷劑和潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物從待冷卻的介質(zhì)吸熱。此外，蒸發(fā)器26允許潤滑劑被集中在未在蒸發(fā)器中蒸發(fā)的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中。
[0024]本文所描述的所有實施例都包括冷凝器18。各個實施例使用的冷凝器18可以是冷凝器或冷凝器/過冷器的組合。如果使用過冷器的話，過冷器部分的作用是進一步冷卻制冷劑。本文中，為了便于描述各實施例，僅僅使用術(shù)語冷凝器。
[0025]現(xiàn)在回到圖1所示的實施例，壓縮機14包括吸入口 38和排出口 42。第一和第二潤滑劑回流管線46、50供應(yīng)潤滑劑以潤滑壓縮機14。壓縮機14被配置成:從吸入口 38接收制冷劑、壓縮制冷劑并從排出口 42排出壓縮過的制冷劑。在運行中，壓縮機14壓縮制冷劑氣體、加熱該氣體并在該過程中提升其壓力，然后將該制冷劑傳送到潤滑劑分離器30然后到達冷凝器18。在所示實施例中，使用了螺桿式壓縮機14，但在制冷系統(tǒng)12中，也可考慮使用其它類型的壓縮機14，例如離心式壓縮機。所示實施例包括潤滑劑分離器30，但是替代實施例可以不包括潤滑劑分離器30。
[0026]冷凝器18被連接到潤滑劑分離器30，并且被配置來接收壓縮后的制冷劑并對其進行冷凝。輸送到冷凝器18的氣態(tài)制冷劑通過與例如水或乙二醇的冷卻流體進行熱交換，從而被冷凝成液態(tài)形式。在某些類型的制冷系統(tǒng)10中，使用周圍的空氣而不是水作為冷卻流體。冷凝后的制冷劑，其仍然相對較熱并處于相對高的壓力，從冷凝器18流出并穿過膨脹裝置22。
[0027]膨脹裝置22被連接到冷凝器18，并被配置成從冷凝器18接收冷凝后的制冷劑。在流過膨脹裝置22的過程中，冷凝后的制冷劑經(jīng)歷了壓降，該壓降導(dǎo)致至少一部分冷凝后的制冷劑閃蒸成制冷劑氣體，從而導(dǎo)致制冷劑被冷卻。在一些實施例中，限流器被用來代替膨脹裝置22或與膨脹裝置22 —起使用。
[0028]當前較冷的兩相制冷劑被從膨脹裝置22傳送到蒸發(fā)器26，在蒸發(fā)器26中其與例如水或乙二醇的熱交換介質(zhì)發(fā)生熱交換接觸。已經(jīng)通過熱負載加熱的流過管束54的熱交換介質(zhì)，溫度比被帶入與其進行熱交換接觸的制冷劑的溫度高并且將熱量傳遞給該制冷齊U，該熱負載是制冷冷卻器冷卻的目的。制冷劑從而被加熱并且其液態(tài)部分大多數(shù)被蒸發(fā)。
[0029]流過管束54的介質(zhì)反過來被冷卻并且被傳送回熱負載，熱負載可以是建筑中的空氣、與制造過程相關(guān)的熱負載、或需要冷卻或受益于冷卻的任意熱負載。對熱負載進行冷卻后，介質(zhì)返回到蒸發(fā)器26，再次從熱負載帶走熱量，介質(zhì)蒸發(fā)器26處在一個連續(xù)過程中通過蒸發(fā)后的制冷劑和潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物，而被再次冷卻。在一些實施例中，潤滑劑使用與制冷劑相同的路徑，從壓縮機14轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)器26，并可以在制冷劑循環(huán)中的較早點與制冷劑混合。
[0030]蒸發(fā)器26包括第一和第二出口 28、32。同樣在連續(xù)和持續(xù)過程中，蒸發(fā)器26中蒸發(fā)的制冷劑被壓縮機14從蒸發(fā)器26中抽出，壓縮機14對制冷劑進行再壓縮并將其傳送到潤滑劑分離器30，然后再到冷凝器18。
[0031]夾帶在從壓縮機14傳送到潤滑劑分離器30的制冷劑氣流中的潤滑劑，在潤滑劑分離器30中被分離。潤滑劑然后被從潤滑劑分離器30傳送到第一潤滑劑回流管線46。第一潤滑劑回流管線46穿過熱交換器34，第一潤滑劑在該熱交換器34處與第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑熱接觸。在離開熱交換器34后，第一潤滑劑回流管線46返回到壓縮機14，在壓縮機14處，該潤滑劑被用來潤滑壓縮機14。蒸發(fā)器26中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物經(jīng)由第二出口 32離開蒸發(fā)器26。第二出口 32可位于蒸發(fā)器中液態(tài)制冷劑傾向于積聚的部分上。一個實施例中，第二出口 32位于蒸發(fā)器26的底部，而在另一實施例中，第二出口位于蒸發(fā)器的側(cè)部上。如圖2所示，在一個替代實施例中，第二潤滑劑回流管線50返回到吸入口 38。
[0032]已經(jīng)通過第二出口 32離開蒸發(fā)器26的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物，在蒸發(fā)器26的飽和液態(tài)溫度下進入第二潤滑劑回流管線50。第二潤滑劑回流管線50穿過熱交換器34，在熱交換器34中，第二潤滑劑回流管線50與第一潤滑劑回流管線46中的潤滑劑熱接觸，引起第二潤滑劑回流管線46中的制冷劑蒸發(fā)。如果在第二潤滑劑回流管線50中發(fā)生制冷劑的完全蒸發(fā)，從第二出口 32離開的潤滑劑通過油夾帶可以液滴而不是塊(slug)離開熱交換器34。第二潤滑劑回流管線50位于熱交換器34下游，并且其根據(jù)例如圖7所示的表中公認的標準，根據(jù)制冷系統(tǒng)12的飽和吸入溫度和制冷劑容量，進行大小設(shè)置和配置。圖7中的表的標題為“夾帶油的吸立管(L型銅管)的最小制冷量(單位:頓)”，并可以在2010年美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(ASHRAE)手冊(制冷)的1.20頁中找到，它是由美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會出版的，并具有國際標準圖書編號(ISBN)978-1-933742-81-6。離開熱交換器34后，第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物返回到壓縮機14，在這里，潤滑劑被用來潤滑壓縮機14。另一可替代實施例中，在熱交換器34中，在液態(tài)制冷劑沒有完全蒸發(fā)的情形中，從第二出口 32離開的潤滑劑可作為油混合或混合有液態(tài)制冷劑存在。
[0033]將第二潤滑劑回流管線50穿過熱交換器34將形成一個確保潤滑劑回流的熱虹吸效應(yīng)，并會導(dǎo)致液態(tài)潤滑劑與過熱制冷劑蒸氣返回到壓縮機14從而提高壓縮機14的性能。熱交換器34的存在將導(dǎo)致返回壓縮機14的更高質(zhì)量的混合物(即更多制冷劑蒸氣)，且在一些情形中，過熱蒸氣。將第一潤滑劑回流管線46穿過熱交換器34將降低熱交換器內(nèi)的潤滑劑的溫度，并提高熱交換器內(nèi)的潤滑劑的粘度，從而提高壓縮機的潤滑性以及降低噪音。熱交換器34起一個熱虹吸的作用，以確保潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物流過熱交換器34。也就是說，由于熱交換器34中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物已經(jīng)吸熱以及在熱交換器34中制冷劑的蒸發(fā)，第一潤滑劑回流管線46中的制冷劑與已經(jīng)從熱交換器34吸熱的混合物的密度是不同的，這種密度上的不同為將混合物移動穿過熱交換器34提供了動力，即熱虹吸。
[0034]圖1所示的實施例具有多個優(yōu)點。熱交換器34允許從制冷劑的第一部分去除熱，從而改善潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的粘度。此外，去除熱允許已經(jīng)穿過蒸發(fā)器26的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物成為過熱氣體，從而提高了到達壓縮機14的混合物的質(zhì)量，并避免減少到達壓縮機的過熱氣體。此外，去除熱提高了流量并降低了通過熱交換器34的潤滑劑的溫度，從而將冷卻潤滑劑傳送到壓縮機14，從而改善了壓縮機的潤滑并降低噪音水平。最后，去除熱有助于形成對壓縮機的熱虹吸，其進一步最小化由于冷卻需要而帶來的任何寄生損失。
[0035]圖2示出圖1所示的制冷系統(tǒng)12的替代實施例并且相同的部件被賦予相同的附圖標記，但為避免重復(fù)，此處將不再詳細描述。在描述圖2所示的替代實施例中，僅僅描述該替代實施例與圖1所示的實施例之間的差異。
[0036]圖2所示的壓縮機14由變速驅(qū)動裝置(VSD)驅(qū)動，該變速驅(qū)動裝置(VSD)需要冷卻以便正常運轉(zhuǎn)。替代實施例可以包括潤滑劑分離器30。輸送到冷凝器18的氣態(tài)制冷劑通過與冷卻流體熱交換而冷凝成液態(tài)形式。冷凝的制冷劑，其仍然相對暖和，在相對高的壓力下，從冷凝器18流入并穿過膨脹裝置22。
[0037]制冷劑的第一部分在到達膨脹裝置22之前，被引導(dǎo)到VSD散熱器66，VSD散熱器66用于冷卻VSD。除了 VSD散熱器66之外，或代替VSD散熱器66，其它部件可以被冷卻。需要冷卻的其它部件包括，例如，電子元件、負載電感或二極管。當制冷劑的冷凝的第一部分穿過VSD散熱器66時,制冷劑的冷凝的第一部分從VSD散熱器66中吸收熱量,從而冷卻VSD。離開VSD后，該制冷劑的第一部分穿過熱交換器34。
[0038]在制冷劑的第一部分位于熱交換器34期間，該制冷劑的第一部分與已經(jīng)穿過蒸發(fā)器26的制冷劑熱接觸。已經(jīng)穿過蒸發(fā)器26的制冷劑從該制冷劑的第一部分吸熱。在一個替代實施例中，VSD散熱器66和熱交換器34組合。在該制冷劑的第一部分已經(jīng)將熱量傳送給穿過蒸發(fā)器26的制冷劑之后，該制冷劑的第一部分與來自冷凝器18的沒有穿過VDS散熱器66的制冷劑混合。在圖示實施例中，制冷劑的第一部分與來自冷凝器18的制冷劑在膨脹裝置22之前混合。在又一替代實施例中(圖2中虛線所示)，在未穿過VSD散熱器66的制冷劑穿過膨脹裝置22之后，該制冷劑的兩部分相互混合。在此替代實施例中，將熱交換器34連接到位于膨脹裝置22后的兩部分制冷劑相互混合的位置的制冷管線，尺寸可以設(shè)置成限制制冷劑流量，和/或其可能包括額外的膨脹裝置。
[0039]制冷劑穿過膨脹裝置22后進入蒸發(fā)器26，在這里熱量被交換并且潤滑劑被混入，如圖1所示的實施例所述。被加熱的氣態(tài)制冷劑離開第一出口 28并進入壓縮機14的吸入口 38。潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物通過第二出口 32離開蒸發(fā)器26，并穿過熱交換器34，在熱交換器34中，潤滑劑與制冷劑的第一部分熱接觸。在從制冷劑的第一部分吸收熱量后，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的制冷劑蒸發(fā)，引導(dǎo)蒸發(fā)的制冷劑流和潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物至壓縮機14的第一吸入口 38。在一替代實施例中，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物在離開蒸發(fā)器26之后，進入熱交換器34之前，穿過第二膨脹閥，因此潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物壓力降低，從而蒸發(fā)制冷劑并冷卻該混合物。在又一替代實施例中，如圖1所示，第二潤滑劑回流管線50將潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物返回到輔助吸入口。在又一替代實施例中，穿過熱交換器34的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物不穿過膨脹裝置22，相反，已經(jīng)穿過熱交換器34的潤滑劑液態(tài)混合物合物被直接傳遞到蒸發(fā)器26。
[0040]熱交換器34起一個熱虹吸的作用，以確保潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物穿過熱交換器34。也就是說，由于熱交換器34中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物已經(jīng)吸熱以及在熱交換器34中制冷劑蒸發(fā)，通過VSD散熱器66后的制冷劑的密度和已經(jīng)從熱交換器34吸附熱的混合物的密度是不同的；這種密度上的差異為將混合物移動穿過熱交換器34提供了動力，即熱虹吸。
[0041]圖2所示的實施例有多個優(yōu)點。熱交換器34允許從制冷劑的第一部分去除熱，從而提供額外的過冷以提升蒸發(fā)器26的性能。此外，去除熱允許已經(jīng)穿過蒸發(fā)器26的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物成為過熱氣體，從而提高到達壓縮機14的該混合物的質(zhì)量，并避免減少到達壓縮機的過熱氣體。此外，去除熱提高了流量并提高了通過熱交換器34的潤滑劑的溫度，從而將升溫后的潤滑劑傳送到壓縮機14，其改善了壓縮機的潤滑。最后，去除熱有助于形成對壓縮機14的熱虹吸，其進一步最小化任何由于VSD冷卻需要而帶來的寄生損失。
[0042]圖10示出圖1所示的制冷系統(tǒng)12的替代實施例并且相同的部件被賦予相同的附圖標記，但為避免重復(fù)，此處將不再詳細描述。在描述圖10所示的替代實施例中，僅僅描述該替代實施例與圖1所示的實施例之間的差異。
[0043]圖10所示的壓縮機14壓縮制冷劑，該制冷劑然后被傳送到冷凝器18，在冷凝器18中制冷劑通過與冷卻流體進行熱交換而被冷凝為液態(tài)形式。該冷凝后的制冷劑，其仍然相對暖和，在相對高的壓力下，從冷凝器18流入并穿過膨脹裝置22。
[0044]在到達膨脹裝置22之前，制冷劑的第一部分被引導(dǎo)到熱交換器34。在制冷劑的第一部分位于熱交換器34期間，該制冷劑的第一部分與已經(jīng)穿過蒸發(fā)器26的制冷劑熱接觸。已經(jīng)穿過蒸發(fā)器26的制冷劑從該制冷劑的第一部分吸熱。在該制冷劑的第一部分已經(jīng)將熱量傳遞給穿過蒸發(fā)器26的制冷劑之后，該制冷劑的第一部分與來自冷凝器18的沒有穿過熱交換器34的制冷劑混合。在圖示實施例中，制冷劑的第一部分與來自冷凝器18的制冷劑在到達膨脹裝置22之前混合。在又一替代實施例中，在沒有穿過熱交換器34的制冷劑穿過膨脹裝置22后，兩者相互混合。
[0045]制冷劑穿過膨脹裝置22后進入蒸發(fā)器26，在這里熱量被交換并且潤滑劑被混入，如圖1所示的實施例所述。加熱后的氣態(tài)制冷劑離開第一出口 28，并進入壓縮機14的吸入口 38。潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物通過第二出口 32離開蒸發(fā)器26，并穿過熱交換器34，在這里，潤滑劑與制冷劑的第一部分熱接觸。在從制冷劑的第一部分吸收熱量后，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的制冷劑蒸發(fā)，引導(dǎo)蒸發(fā)的制冷劑流和潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物到達壓縮機14的第一吸入口 38。在一替代實施例中，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物在離開蒸發(fā)器26之后，進入熱交換器34之前，流過第二膨脹閥，因此潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物壓力降低，從而蒸發(fā)制冷劑并冷卻該混合物。在又一替代實施例中，第二潤滑劑回流管線50將潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物返回到輔助吸入口，如圖1所示。在又一替代實施例中，穿過熱交換器34的潤滑劑液態(tài)混合物不穿過膨脹裝置22，相反，已經(jīng)穿過熱交換器34的潤滑劑液態(tài)混合物合物被直接傳遞到蒸發(fā)器26。
[0046]圖10所示的實施例有多個優(yōu)點。熱交換器34允許從制冷劑的第一部分中去除熱，從而提供額外的過冷以提升蒸發(fā)器26的性能。此外，去除熱允許已經(jīng)穿過蒸發(fā)器26的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物成為過熱氣體，從而提高到達壓縮機14的該混合物的質(zhì)量，并避免了減少到達壓縮機的過熱氣體。此外，去除熱提高了流量并提高了通過熱交換器34的潤滑劑溫度，從而將暖和的潤滑劑傳送到壓縮機14，從而改善了壓縮機的潤滑。最后，去除熱有助于形成對壓縮機14的熱虹吸，其使得壓縮機14更高效地運行。
[0047]圖3示出圖1所示的制冷系統(tǒng)12的替代實施例并且相同的部件被賦予相同的附圖標記，但為避免重復(fù)，此處將不再詳細描述。在描述圖3所示的替代實施例中，僅僅描述該替代實施例與圖1所示的實施例之間的差異。
[0048]圖3所示的制冷系統(tǒng)12使用如關(guān)于圖2所示的實施例所描述的VSD和VSD散熱器66。在圖3所示的制冷系統(tǒng)12中，由壓縮機14壓縮的全部制冷劑被送往冷凝器18。離開冷凝器18之后，制冷劑穿過膨脹裝置22并進入蒸發(fā)器26，在蒸發(fā)器26處，其與潤滑劑混合，如關(guān)于圖1所示的實施例所描述的。潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物然后被從蒸發(fā)器26的第二出口 32帶走，并被饋送通過VSD散熱器66，從而冷卻VSD并蒸發(fā)潤滑劑液態(tài)制冷劑中的制冷劑。VSD散熱器66起一個熱虹吸的作用，以輔助該混合物穿過VSD散熱器66。穿過VSD散熱器后，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物與已通過蒸發(fā)器26的第一出口 28的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物混合，并且兩者都返回到壓縮機14的吸入口 38。在一替代的實施例中，在被饋送穿過VSD散熱器66之前，穿過第二出口 32的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物還穿過第二膨脹閥。在又一替代實施例中，制冷系統(tǒng)12包括潤滑劑分離器，該潤滑劑分離器直接從壓縮機排出口 42接收制冷劑、從制冷劑中分離潤滑劑以及將分離出的潤滑劑返回到壓縮機14。在一替代實施例中，潤滑劑分離器和相關(guān)的管線與圖3所示的系統(tǒng)結(jié)合。在另一替代實施例中，如圖1所示，第二潤滑劑回流管線50將潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物返回至輔助吸入口。
[0049]圖3所示的實施例有多個優(yōu)點。制冷系統(tǒng)12去除來自VSD散熱器66的熱，從而提高返回壓縮機14的潤滑劑和制冷劑的質(zhì)量。此外，制冷系統(tǒng)12抑制液態(tài)制冷劑返回壓縮機14，這樣可以減少過熱氣體。制冷系統(tǒng)12利用VSD提供的熱量，蒸發(fā)來自穿過VSD散熱器66的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的制冷劑，這改善了潤滑劑的流量和質(zhì)量，并提高返回壓縮機14的潤滑劑的溫度，這改善了壓縮機14的潤滑。最后，去除熱有助于形成對壓縮機的熱虹吸，其進一步最小化由于冷卻需要而帶來的任何寄生損失。
[0050]圖4示出圖1所示的制冷系統(tǒng)12的替代實施例并且相同的部件被賦予相同的附圖標記，但為避免重復(fù)，此處將不再詳細描述。在描述圖4所示的替代實施例中，僅僅描述該替代實施例與圖1所示的實施例之間的差異。
[0051]圖4所示的制冷系統(tǒng)12使用如關(guān)于圖2所示的實施例所描述的VSD和VSD散熱器66。在圖4所示的制冷冷卻器中，制冷劑被壓縮并傳送到潤滑劑分離器30，在這里潤滑劑被從制冷劑中移除，然后該潤滑劑被傳送到第一潤滑劑回流管線46。第一潤滑劑回流管線46中的潤滑劑然后穿過熱交換器34，在熱交換器34中，第一潤滑劑回流管線46中的潤滑劑與第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑熱接觸。第一潤滑劑回流管線46中的潤滑劑將熱量傳遞給第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑。第一、第二潤滑劑回流管線46、50中的潤滑劑然后返回到壓縮機14中。
[0052]來自潤滑劑分離器30中的制冷劑然后被傳送到冷凝器18。離開冷凝器18之后，制冷劑穿過膨脹裝置22并進入蒸發(fā)器26，在蒸發(fā)器26處，其與制冷劑混合，如關(guān)于圖1所示的實施例所描述的。潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物然后被從蒸發(fā)器26的底部帶走并排出第二出口 32，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物然后進入第二潤滑劑回流管線50。第二潤滑劑回流管線50穿過熱交換器34，在這里，第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物從第一潤滑劑回流管線46中的潤滑劑接收熱量。第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物然后穿過VSD散熱器66，在這里，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物從VSD散熱器66接收熱量。來自第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的制冷劑在穿過熱交換器34和VSD散熱器66中的至少一個時被蒸發(fā),從而形成熱虹吸效果。在穿過VSD散熱器66后，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物返回至壓縮機14。在一個替代實施例中，在進入熱交換器34之前，第二潤滑劑回流管線50中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物可以穿過第二膨脹閥。潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物通過第一排出口 28離開蒸發(fā)器26并被傳送到壓縮機14的吸入口 38。如圖2所示，在一個替代實施例中，第二潤滑劑回流管線50返回至吸入口38。
[0053]熱交換器34起一個熱虹吸的作用，以確保潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物穿過熱交換器34。也就是說，由于熱交換器34中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物已經(jīng)吸熱以及在熱交換器34中的制冷劑蒸發(fā)，第一制冷劑回流管線46中的制冷劑的密度和已經(jīng)從熱交換器34吸熱的混合物的密度是不同的，這種密度上的不同為將混合物移動穿過熱交換器34提供了動力，即熱虹吸。
[0054]圖4所示的制冷系統(tǒng)12提供了多個優(yōu)點。在第一和第二潤滑劑回流管線46、50中的潤滑劑改善壓縮機14的潤滑。通過將第二潤滑劑回流管線50穿過熱交換器34和VSD散熱器66中的至少一個來形成的熱虹吸效應(yīng)，確保潤滑劑被返回到壓縮機14。將第二潤滑劑回流管線50穿過VSD散熱器66也確保了更高蒸氣質(zhì)量的制冷劑或過熱的制冷劑蒸汽加油被返回到壓縮機14，從而提高了壓縮機的性能和可靠性。制冷冷卻器的另一個優(yōu)點是，被連接穿過熱交換器34的第二潤滑劑回流管線50降低流體溫度并提高傳送到壓縮機14的潤滑劑的粘度，從而便于潤滑和降低噪音。最后，去除熱有助于形成對壓縮機14的熱虹吸，其進一步最小化由于VSD冷卻需要而帶來的任何寄生損失。
[0055]圖5示出帶有電子元件冷卻回路70的制冷系統(tǒng)12。制冷系統(tǒng)12類似于圖3所示的制冷系統(tǒng)12。因此，相同的部件被賦予相同的附圖標記，但為避免重復(fù)，此處將不再詳細描述。在描述圖5所示的替代實施例中，僅僅描述該替代實施例與圖1所示的實施例之間的差異。
[0056]帶有電子元件冷卻回路70的制冷系統(tǒng)12包括熱交換器34。潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物被從蒸發(fā)器26的底部帶走，并被饋送通過熱交換器34，在這里該混合物吸收熱量。熱交換器34起一個熱虹吸的作用，以確保潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物穿過熱交換器34。也就是說，由于熱交換器34中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物已經(jīng)吸熱以及熱交換器34中制冷劑的一部分蒸發(fā)，制冷劑返回管線74中的制冷劑的密度和已經(jīng)從熱交換器34吸熱的混合物的密度是不同的，這種密度上的差異為將混合物移動穿過熱交換器34提供了動力，即熱虹吸。潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物通過熱交換器34后，與第二制冷劑回流管線74中的制冷劑混合并兩者都被返回到吸入口 38。在又一替代實施例中，在流入熱交換器34之前，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物被傳送到第二膨脹閥。在又一替代實施例中，熱交換器34被布置成:重力為潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物提供動力，從而其被從蒸發(fā)器26中帶走、再傳送到熱交換器34并返回到壓縮機14。在又一替代實施例中，潤滑劑分離器，如關(guān)于圖1所述描述的一樣，被圖5所示的實施例利用。如圖1所示，在又一替代實施例中，第二制冷劑回流管線50將潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物返回到輔助吸入口。
[0057]電子元件冷卻回路70含有冷卻劑，例如乙二醇。電子元件冷卻回路70包括循環(huán)泵76、熱交換器34和散熱器78。循環(huán)泵76的作用是在冷卻回路70中循環(huán)冷卻劑，熱交換器34的作用是方便冷卻回路70中的冷卻劑與來自蒸發(fā)器26的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物之間進行熱交換，以及散熱器34用于需要冷卻的部件吸熱，例如，電子元件、負載電感器、二極管、潤滑劑或變速驅(qū)動器。在一個實施例中，熱交換器34是一種釬焊板式熱交換器。在圖示的實施例中，冷卻液從循環(huán)泵76流到散熱器78，從散熱器78流到熱交換器34，以及從熱交換器34流到冷卻劑泵76。在一個替代實施例中，冷卻劑反向流動。
[0058]帶有電子元件冷卻回路70的制冷系統(tǒng)12具有多個優(yōu)點。通常會被截留在蒸發(fā)器26中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物，被從蒸發(fā)器26中移除并返回到壓縮機14，這有助于確保足夠的壓縮機潤滑。此外，因為除了引導(dǎo)流至壓縮機以外，由潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物吸附的熱量還用于蒸發(fā)來自潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的制冷劑，所以返回到壓縮機14的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物具有更高質(zhì)量(在這種情況下，質(zhì)量指的是蒸氣與液態(tài)制冷劑的比例)。有利的組件冷卻由冷卻回路70完成。甚至當壓縮機14被關(guān)閉時，冷卻回路70還能夠從該組件吸附一定的熱量，從而在壓縮機14不運行后，延長組件可能的運行時間。此夕卜，冷卻回路70含有液態(tài)冷卻劑并且不依賴于制冷劑，所以總有液態(tài)存在于該冷卻回路70中。帶有電子元件冷卻回路70的制冷系統(tǒng)12的另一個優(yōu)點是，散熱器78和/或待冷卻的電子組件不需要緊靠壓縮機14。
[0059]應(yīng)當注意的是，通過開口從熱交換器34流向吸入口 38的熱虹吸，由于制冷劑回流管線74中的制冷劑與已從熱交換器34吸熱的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物之間的密度不同，以及在由于蒸發(fā)器26和熱交換器34的布置的重力動力的輔助下，建立并維持了潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的自持流，而不需要機械或機電裝置、閥或控制來引起或調(diào)節(jié)潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的流動。因此，本發(fā)明的冷卻布置是可靠、簡單和經(jīng)濟的，同時最小化其它制冷系統(tǒng)的油冷卻方案中伴隨的對制冷系統(tǒng)效率的不利影響。要進一步注意的是，通過蒸發(fā)器26與熱交換器34的布置，潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的流速與潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物和熱交換器34之間進行熱交換的程度是成比例的。在一個替代實施例中，限流器被放置在蒸發(fā)器26與熱交換器34之間，以限制潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的流量達到預(yù)先設(shè)定的最大流量。
[0060]因此，除了別的之外，本發(fā)明提供了一種制冷系統(tǒng)。本發(fā)明的各特征和優(yōu)點在以下的權(quán)利要求書中闡述。
【權(quán)利要求】
1.一種制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)包括: 壓縮機，所述壓縮機具有吸入口和排出口并被布置成從所述吸入口接收制冷劑、壓縮該制冷劑以及通過所述排出口排出該壓縮過的制冷劑； 冷凝器，所述冷凝器與所述排出口連接并被布置成從所述壓縮機接收所述壓縮過的制冷劑并對該壓縮過的制冷劑進行冷凝； 膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述冷凝器連接并被布置成從所述冷凝器接收冷凝過的制冷劑； 殼管式蒸發(fā)器，所述殼管式蒸發(fā)器具有入口、第一出口和第二出口，其中所述殼管式蒸發(fā)器被布置成通過所述入口從所述膨脹裝置接收制冷劑、蒸發(fā)該制冷劑的一部分以及通過第一出口將該制冷劑的蒸發(fā)的部分排出到一管線，該管線流體連接到所述吸入口，第二出口與所述殼管式蒸發(fā)器中的一位置流體連通，在所述制冷系統(tǒng)運行期間，潤滑劑轉(zhuǎn)移至該位置，該轉(zhuǎn)移的潤滑劑與所述殼管式蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑混合從而形成潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物； 潤滑劑回流管線，所述潤滑劑回流管線將所述第二出口與所述吸入口連接； 散熱器； 潤滑劑回流熱交換器，所述潤滑劑回流熱交換器連接到所述潤滑劑回流管線；以及冷卻回路，所述冷卻回路連接所述散熱器和所述潤滑劑回流熱交換器，并被布置成在所述散熱器與所述潤滑劑回流熱交換器之間循環(huán)冷卻劑，使得熱量被從電子設(shè)備傳遞到散熱器、從散熱器傳遞到冷卻劑、從冷卻劑傳遞到潤滑劑回流換熱器中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物，從而冷卻所述冷卻劑、所述散熱器和所述電子設(shè)備，以及蒸發(fā)所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的液態(tài)制冷劑，以將蒸發(fā)的制冷劑和所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的潤滑劑引導(dǎo)流至所述壓縮機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:重力為從所述蒸發(fā)器移動所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物提供動力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所示制冷系統(tǒng)還包括限流器，所述限流器設(shè)置在所述第二出口與所述熱交換器之間的所述潤滑劑回流管線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷系統(tǒng)還包括膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述蒸發(fā)器連接并被布置成從所述第二出口接收所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述散熱器對所述變速裝置進行冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述壓縮機由所述變速驅(qū)動裝置驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述壓縮機是螺桿式壓縮機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述潤滑劑回流熱交換器是釬焊板式熱交換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所示制冷系統(tǒng)還包括限流器，所述限流器設(shè)置在所述第二出口與所述熱交換器之間的所述潤滑劑回流管線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷系統(tǒng)還包括膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述蒸發(fā)器連接并被布置成從所述第二出口接收所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:從所述熱交換器到所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的熱量轉(zhuǎn)移引起所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的所述制冷劑的一部分蒸發(fā)，從而導(dǎo)致在已經(jīng)吸熱的所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物與流體連接到所述吸入口的所述管線中的制冷劑密度之間密度上的差異，其間密度上的差異產(chǎn)生了壓力差，該壓力差將制冷劑引導(dǎo)流出所述熱交換器。
12.—種對待冷卻的介質(zhì)進行冷卻的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 使用壓縮機來壓縮制冷劑； 使用膨脹裝置來膨脹壓縮過的制冷劑； 通過入口接收殼管式蒸發(fā)器中的壓縮過的制冷劑； 對包含在所述殼管式蒸發(fā)器中的制冷劑的一部分進行蒸發(fā)； 通過所述殼管式蒸發(fā)器的第一出口將所述制冷劑的蒸發(fā)的部分排出到與所述壓縮機的吸入口流體連接的管線； 將潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物從所述殼管式蒸發(fā)器的第二出口排出； 使排出的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物穿過熱交換器； 在所述熱交換器與用于電子設(shè)備的散熱器之間循環(huán)冷卻劑，從而從所述散熱器移除熱量并將該熱量排出到所述排出的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物，從而蒸發(fā)所述排出的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的液態(tài)制冷劑，以將蒸發(fā)的制冷劑和所述排出的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的潤滑劑引導(dǎo)流至所述壓縮機。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于:重力是將所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物從所述殼管式蒸發(fā)器中排出的動力。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:對在所述第二出口與所述熱交換器之間的所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的流量進行限制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:使用第二膨脹裝置對來自所述第二出口的所述潤滑劑液態(tài)制冷劑進行膨脹。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于:所述電子設(shè)備為變速驅(qū)動裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于:使用所述變速驅(qū)動裝置來驅(qū)動所述壓縮機。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于:所述壓縮機是螺桿式壓縮機。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于:所述熱交換器是釬焊板式熱交換器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:對在所述第二出口與所述熱交換器之間的所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的流量進行限制。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:使用第二膨脹裝置對來自所述第二出口的所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑進行膨脹。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于:所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的液態(tài)制冷劑的蒸發(fā)導(dǎo)致在已經(jīng)吸收了熱量的所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物與流體連接到所述吸入口的管線中的制冷劑之間密度上的差異，其間密度上的差異產(chǎn)生了壓力差，該壓力差將制冷劑引導(dǎo)流出所述熱交換器。
23.—種為元件降溫的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)包括: 壓縮機，所述壓縮機具有吸入口和排出口并被布置成從所述吸入口接收制冷劑、壓縮該制冷劑以及通過排出口排出該壓縮過的制冷劑； 冷凝器，所述冷凝器與所述排出口連接并被布置成從所述壓縮機接收所述壓縮過的制冷劑并對該壓縮過的制冷劑進行冷凝； 膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述冷凝器連接并被布置成從所述冷凝器接收冷凝過的制冷劑； 殼管式蒸發(fā)器，所述殼管式蒸發(fā)器具有入口、第一出口和第二出口，其中所述殼蒸發(fā)器被布置成通過所述入口從所述膨脹裝置接收制冷劑、蒸發(fā)該制冷劑的一部分以及通過第一出口將該制冷劑的蒸發(fā)的部分排出到流體連接至所述吸入口的管線，第二出口與所述殼管式蒸發(fā)器中的一位置流體連通，在所述制冷系統(tǒng)運行期間，潤滑劑轉(zhuǎn)移至該位置，該轉(zhuǎn)移的潤滑劑與所述殼管式蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑混合從而形成潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物； 潤滑劑回流管線，所述潤滑劑回流管線將所述第二出口連接到所述吸入口 ； 散熱器； 潤滑劑回流熱交換器，所述潤滑劑回流熱交換器連接到所述潤滑劑回流管線； 潤滑劑分離器和第二潤滑劑回流管線，潤滑劑分離器被布置在所述壓縮機和所述冷凝器之間，所述第二潤滑劑回流管線被布置成從所述潤滑劑分離器帶走潤滑劑、將該潤滑劑傳遞穿過所述熱交換器，從而將熱量從所述潤滑劑傳遞到所述熱交換器以及然后將該潤滑劑傳遞到所述壓縮機的端口 ；冷卻回路，所述冷卻回路連接所述散熱器和所述潤滑劑回流熱交換器，并被布置成在所述散熱器與所述潤滑劑回流熱交換器之間循環(huán)冷卻劑，使得熱量被從元件傳遞到散熱器、從散熱器傳遞到冷卻劑、從冷卻劑傳遞到潤滑劑回流換熱器中的潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物，從而冷卻所述冷卻劑、所述散熱器和所述元件，以及蒸發(fā)所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的液態(tài)制冷劑，以將蒸發(fā)的制冷劑和所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的所述潤滑劑引導(dǎo)流至所述壓縮機。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:重力為從所述蒸發(fā)器移動所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物提供動力。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所示制冷系統(tǒng)還包括限流器，所述限流器設(shè)置在所述第二出口與所述熱交換器之間的所述潤滑劑回流管線上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷系統(tǒng)還包括膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述蒸發(fā)器連接并被布置成從所述第二出口接收所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述元件是變速驅(qū)動裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述壓縮機由所述變速驅(qū)動裝置驅(qū)動。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述壓縮機是螺桿式壓縮機。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述潤滑劑回流熱交換器是釬焊板式熱交換器。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所示制冷系統(tǒng)還包括限流器，所述限流器設(shè)置在所述第二出口與所述熱交換器之間的所述潤滑劑回流管線上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷系統(tǒng)還包括膨脹裝置，所述膨脹裝置與所述蒸發(fā)器連接并被布置成從所述第二出口接收所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物。
33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于:從所述熱交換器到所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物的熱量轉(zhuǎn)移引起所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物中的所述制冷劑的一部分蒸發(fā)，從而導(dǎo)致在已經(jīng)吸熱的所述潤滑劑-液態(tài)制冷劑混合物與流體連接到所述吸入口的管線中的制冷劑之間密度上的差異，其間密度上的差異產(chǎn)生了壓力差，該壓力差將制冷劑引導(dǎo)流出所述熱交換器。
【文檔編號】F25B39/02GK104508400SQ201380027267
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月22日
【發(fā)明者】T·J·洛夫, M·伯爾德, B·E·丁格爾 申請人:特靈國際有限公司