專利名稱：制冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于空調(diào)機(jī)、冷凍機(jī)和類似裝置的致冷設(shè)備，具體涉及到一種采用了不含氯的混合致冷劑的致冷設(shè)備。
傳統(tǒng)上把含有氯化物的所謂烴類氟化物致冷劑，例如CFC、HCFC，等等，廣泛用作致冷循環(huán)中的工作流體，這是由于它們具有優(yōu)良的熱力學(xué)性質(zhì)與穩(wěn)定性，而成為極其適合用作致冷劑的物質(zhì)。
例如根據(jù)日本專利(公開)公告3—63461號(hào)、59—84049號(hào)、5—172408號(hào)等中所述，已知采用了上述致冷劑的致冷設(shè)備可以防止壓縮機(jī)的過熱并取得廣范圍的工作壓力。
含氯化物的烴類氟化物物質(zhì)由于其穩(wěn)定性是不分解的，并通過對(duì)流而到達(dá)平流層。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這些物質(zhì)會(huì)在天空中的強(qiáng)紫外線作用下分解，分離出與臭氧反應(yīng)的氯原子，這些氯原子起到破壞臭氧層的作用。已決定完全禁用含氯的烴類氟化物質(zhì)，來保護(hù)具有截止天空中有害于人體紫外線的臭氧層。盡管廣泛用于空調(diào)機(jī)與冷凍機(jī)的HCFC—22也是擬禁用的對(duì)象，但它與稱之為氟里昂的特殊一類致冷劑相比，對(duì)臭氧層的破壞較小，因而給予較長的寬限時(shí)間。最為重要的是，應(yīng)在這一寬限期間內(nèi)開發(fā)出替換的致冷劑和適用于這類致冷劑的致冷設(shè)備。
當(dāng)前，例如已研究HFC—32、HFC—125、HFC—134a、HFC—143a、HFC—152a等不含破壞臭氧層的氯化物的烴類氟化物致冷劑，來取代例如HCF—22之類傳統(tǒng)的致冷劑，它們之中的任何一種或是它們之中多種相組合都是值得注意的。正在進(jìn)行的開發(fā)工作是針對(duì)這樣一種致冷劑，它所具有的性能因素例如致冷能力、效率等等，以及循環(huán)狀態(tài)例如工作壓力、溫度等等，要與傳統(tǒng)致冷劑的相等或接近。這是由于必須允許所替換的致冷劑能按照傳統(tǒng)的制冷劑的相同方式處理，以使此新的制冷劑能在已用于傳統(tǒng)致冷劑的制造設(shè)備和產(chǎn)品規(guī)格只作最小限度改變條件下來使用它。
順便指出，壓縮機(jī)、循環(huán)過程輔助部件以及循環(huán)過程控制裝置都必須裝設(shè)成能符合新的致冷劑，以保持住與傳統(tǒng)產(chǎn)品性能等價(jià)的性能，并在全部時(shí)間內(nèi)使循環(huán)過程狀態(tài)例如工作壓力范圍、溫度等等保持穩(wěn)定。此外，當(dāng)采用了不同的致冷劑時(shí)，就必須更換冷凍機(jī)油以符合新的不同的致冷劑的要求。這就是說，盡管氯具有助于與冷凍機(jī)油相匹配的功能，但是新的致冷劑則并未含有會(huì)如以上所說破壞臭氧層的氯化物。這樣，新的致冷劑與那些主要包括礦物油、烷基苯等并廣泛用于傳統(tǒng)致冷劑的傳統(tǒng)冷凍機(jī)油的匹配性便大大降低了，因而新的致冷劑是不能采用傳統(tǒng)的冷凍機(jī)油的。為了解決這一問題，已開發(fā)出能通過乙醚和酯的分子極性來確保這種匹配性的新的冷凍機(jī)油。
順便指出，當(dāng)采用了新致冷劑的致冷循環(huán)中混合有傳統(tǒng)的冷凍機(jī)油與傳統(tǒng)致冷劑中所含的氯氣物質(zhì)時(shí)，這種新的致冷劑與新的冷凍機(jī)油由于混合就會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，而例如用于這種冷卻循環(huán)中的材料就可能會(huì)由于酸的發(fā)生而受到侵蝕。
本發(fā)明的目的之一在于提供這樣一種致冷設(shè)備，它在采用新型致冷劑與新型冷凍機(jī)油時(shí)，能實(shí)現(xiàn)例如在性能、工作壓力、溫度等等方面與傳統(tǒng)致冷設(shè)備等相同的循環(huán)狀態(tài)，并能在不損害其性能前提下確保其部件的可靠性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一個(gè)特點(diǎn)在于提供這樣一種致冷設(shè)備，它由依序連接壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、存儲(chǔ)器、膨脹閥與蒸發(fā)器而構(gòu)成一致冷循環(huán)，其中將含有至少是R—125與R—143a的混合致冷劑用作此致冷循環(huán)的致冷劑，把酯油用作冷凍機(jī)油，把液體噴射型蝸式壓縮機(jī)用作此壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第二個(gè)特點(diǎn)是把按重量計(jì)44％的R—125，52％的R—143a和4％的R134a構(gòu)成的一種三組份混合致冷劑用作致冷循環(huán)的致冷劑。
這種液體噴射型蝸式壓縮機(jī)的一個(gè)例子經(jīng)布置成，使冷凝器的下游側(cè)通過一液體噴射管道連接此蝸式壓縮機(jī)，而在此液噴射管道中沒有用來控制噴射入壓縮機(jī)液體數(shù)量的裝置。
所用的冷凍機(jī)油最好包括脂肪酸的酯油且在40℃與100℃的動(dòng)粘度分別為2—70cst與1—9cst，并在一個(gè)分子中至少有兩個(gè)酯鍵。此外，可把冷凝器設(shè)置成為一熱變換器，其管道的直徑則小于一構(gòu)成蒸發(fā)器的熱交換器的致冷劑管道的直徑，用以提高此冷凝器的熱交換效率。在液體噴射管道上設(shè)置一電子膨脹閥能最為合適的用作液體噴射量的控制裝置，同時(shí)設(shè)置一控制器，通過控制此電子膨脹閥響應(yīng)壓縮機(jī)排出側(cè)溫度而打開的程度，來調(diào)節(jié)噴射的液體量。
本發(fā)明的第三個(gè)特點(diǎn)在于提供這樣一種致冷設(shè)備，它包括由依序連接蝸式壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、儲(chǔ)存器、膨脹閥與蒸發(fā)器構(gòu)成的致冷循環(huán)，按重量計(jì)由44％的R—125，52％的R—143a與4％的R—134a構(gòu)成的三組份混合致冷劑的用作此致冷循環(huán)中的致冷劑，由酯油構(gòu)成的冷凍機(jī)油，將冷凝器下游側(cè)連接到蝸式壓縮機(jī)上的液體噴射管，與此液體噴射管在一起設(shè)置的用來控制噴射入壓縮機(jī)中液體量的裝置，用來驅(qū)動(dòng)此蝸式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可控的馬達(dá)，給冷凝器供給外部空氣的吹風(fēng)機(jī)以及此吹風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可控馬達(dá)，測(cè)定壓縮機(jī)排出溫度的裝置，測(cè)定冷凝器中液體溫度的裝置，以及測(cè)定冷凝器進(jìn)氣溫度的裝置，其中的液體噴射量控制裝置與吹風(fēng)機(jī)的馬達(dá)則根據(jù)上述測(cè)定裝置測(cè)出的值進(jìn)行控制。最好能設(shè)置這樣一種用來探測(cè)冷凝器壓力而進(jìn)行控制的壓力控制器，它當(dāng)此壓力達(dá)到預(yù)定的高壓值時(shí)即通過減少壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來減小壓縮機(jī)的容量，而當(dāng)此壓力達(dá)到一預(yù)定的低壓值時(shí)即通過增加壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來增加壓縮機(jī)的容量。此外，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的高壓值時(shí)，此壓力控制器能通過將吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制到其全速而有效地降低高壓，而當(dāng)此壓力達(dá)到一預(yù)定的低壓值時(shí)，此壓力控制器能通過降低吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速而加大高壓。
本發(fā)明的第四個(gè)特點(diǎn)在于提供這樣一種致冷設(shè)備，它包括由依序連接的蝸式壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、濾清器與儲(chǔ)存器構(gòu)成的致冷循環(huán)，依重量計(jì)由44％的R—125、52％的R—143a與4％的R134a組成的用作此致冷循環(huán)中致冷劑的三組份混合致冷劑，由酯油構(gòu)成的冷凍機(jī)油，使冷凝器的下游側(cè)與蝸式壓縮機(jī)連接的液體噴射管，與液體噴射管在一起設(shè)置的用來控制噴射入壓縮機(jī)中液體量的裝置，其中用于上述干燥器中的干燥劑是由合成的沸石構(gòu)成，在此沸石中，每個(gè)延伸到一晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)分子吸收腔的細(xì)孔所見的直徑等于或小于3.3埃(A)，此種細(xì)孔小于不含氯化物的烴氟化物致冷劑的分子但大于水分子。
本發(fā)明的第五個(gè)特點(diǎn)在于將一種依重量計(jì)由50％的R—125與50％的R—143a組成的雙組份混合致冷劑用作致冷循環(huán)中的致冷劑，將酯油用作冷凍機(jī)油，還將液體注射型蝸式壓縮機(jī)用作壓縮機(jī)。
即使是采用了上述致冷劑的致冷設(shè)備，通過使用所述液體噴射型蝸式壓縮機(jī)，也能使工作壓力、溫度與性能同使用傳統(tǒng)致冷劑的致冷設(shè)備的相當(dāng)。
這就是說，當(dāng)蒸發(fā)溫度低時(shí)，在致冷循環(huán)過程中所循環(huán)的致冷劑量便減少，而從壓縮機(jī)排出的氣體溫度便下降。結(jié)果就有可能發(fā)生使壓縮機(jī)馬達(dá)等卡塞住等危險(xiǎn)。但在本發(fā)明中，通過減壓裝置將高壓液體致冷劑噴射入壓縮機(jī)的分壓側(cè)或中間壓縮室，就能防止壓縮機(jī)過熱和可以在很廣的蒸發(fā)溫度下工作。
將一個(gè)毛細(xì)管系統(tǒng)、噴射閥系統(tǒng)、電子膨脹閥系統(tǒng)或是它們的組合形式，用作上述液體噴射系統(tǒng)，以使噴射的液體流率保持恒定而讓排出的氣體溫度保持不變。結(jié)果就能使循環(huán)過程穩(wěn)定而可以確保可靠性。
此外，通過把酯油用作新的冷凍機(jī)就可確保與新致冷劑的匹配性，由此便可保證各有關(guān)部件的可靠性與性能。
如上所述，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)這樣一種致冷設(shè)備，它使用不含會(huì)破壞臭氧層的氯的新型致冷劑，幾乎不必改變傳統(tǒng)致冷設(shè)備的配置形式，就能在-60℃至+5℃的蒸發(fā)器的廣范圍的蒸發(fā)溫度范圍內(nèi)控制此致冷設(shè)備的致冷本領(lǐng)。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)、目的與優(yōu)點(diǎn)通過下面結(jié)合附圖所作的說明便可獲得理解。


圖1是示明本發(fā)明一實(shí)例的致冷設(shè)備的系統(tǒng)圖；圖2是示明圖1中液體噴射裝置另一實(shí)例的主要部分的系統(tǒng)圖；圖3是示明圖1中液體噴射裝置又一實(shí)例的主要部分的系統(tǒng)圖；圖4是示明圖1中液體噴射裝置再一實(shí)例的主要部分的系統(tǒng)圖；而圖5是示明圖1中液體噴射裝置復(fù)一實(shí)例的主要部分的系統(tǒng)圖。
下面描述最佳實(shí)施例。
在此實(shí)施例中，將一種依重量計(jì)含44％的HFC—125、52％的HFC—143a與4％的HFC—134a且不含氯的三組份混合的烴氟化物致冷劑，用作致冷循環(huán)中的致冷劑；同時(shí)將一種液體噴射型渦式壓縮機(jī)用作壓縮機(jī)。另可將一種依重量計(jì)含50％的HFC—125與50％的HFC—143a且不含氯的雙組份混合的烴的氟化物，用作致冷循環(huán)的致冷劑。此外，將酯油(例如日本專利(公開)申請(qǐng)4—183788號(hào)中所公開的)用作新的冷凍機(jī)油，并把例如日本專利(公開)申請(qǐng)5—231263號(hào)中所公開的一種裝置，用作防止與氯氣物質(zhì)混合的裝置，以確保設(shè)備的可靠性。
下面參考圖1描述本發(fā)明一特定實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例的致冷設(shè)備按下述方式構(gòu)成一致冷循環(huán)依序地連接一渦式壓縮機(jī)1、冷凝器2、液體接收器3、干燥器4、膨脹閥51與52、蒸發(fā)器61與62、濾清器18與儲(chǔ)存器7。此外，冷凝器2設(shè)有兩組吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82以及螺旋槳風(fēng)扇91與92用來供應(yīng)外部空氣，如圖1所示。
將一種不含會(huì)破壞臭氧層的氯的烴的氟化物的致冷劑用作這里致冷循環(huán)中的致冷劑。
HFC—32、HFC—125、HFC—134a、HFC—143a、HFC—152a、等等，是用作這種類型的致冷劑，它們之中的任何一種可獨(dú)立地使用，或是把它們中的幾種結(jié)合用作混合的致冷劑，此實(shí)施例使用的是依重量計(jì)由44％的R—125，含52％的R—143a與4％的R—134a組成的三組份混合致冷劑。另一實(shí)施例采用依由重量計(jì)50％的R—125與50％的R—143a組成的雙組份混合致冷劑。用于此致冷循環(huán)中的冷凍機(jī)油必須與此種致冷機(jī)具有良好的匹配性。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，前述酯油最好由這樣的脂肪酸酯油構(gòu)成，它所具有的動(dòng)粘度在40℃為2—70cst，在100℃為1—9cst，且在一個(gè)分子中至少有兩個(gè)酯鍵，以包括一個(gè)從-60℃至+5℃的這樣一個(gè)致設(shè)備的通常規(guī)定的溫度范圍。
如下所述，此實(shí)施例是設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)這樣一種致冷設(shè)備，它采和上述三組份混合致冷劑與冷凍機(jī)油，能與利用含氯化物致冷劑的傳統(tǒng)致冷設(shè)備類似，可在相應(yīng)的致冷循環(huán)中適用于從-60℃至+5℃的溫度范圍。
設(shè)有一保護(hù)開關(guān)23，它分別連接到一用來探測(cè)高壓導(dǎo)管24的壓力的高壓傳感器31和一用來探測(cè)低壓導(dǎo)管25的壓力的低壓傳感器32，得以在達(dá)到一高壓或低壓極限值時(shí)來斷開壓縮機(jī)馬達(dá)工作電路的開關(guān)。
設(shè)有一壓力控制器15來探測(cè)冷凝器2的壓力，當(dāng)探測(cè)出的壓力達(dá)到一預(yù)定的高壓值時(shí)，即通過減少壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)來減小壓縮機(jī)的容量，而當(dāng)探測(cè)出壓力達(dá)到一預(yù)定的低壓值時(shí)，即通過增加壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來加大壓縮機(jī)的容量。壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以用一臺(tái)能改變極數(shù)的馬達(dá)分步控制，或根據(jù)一壓力值由倒相器控制來進(jìn)行連續(xù)控制。注意到在此實(shí)施例中，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的高壓值時(shí)，通過壓力控制器15，使吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82中每一個(gè)的轉(zhuǎn)速在同一時(shí)間控制到它的全速以降低此高壓力，而當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的低壓力值時(shí)，使吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82中每一個(gè)的轉(zhuǎn)速都下降以提高此高壓力。
設(shè)有一液體噴射管道12，用來將設(shè)在冷凝器下游的液體接收器3的液體致冷劑的排出管16連接到蝸式壓縮機(jī)1上。此液體噴射管道12包括一濾清器11和一電子膨脹閥10，而液體致冷劑則供應(yīng)到蝸式壓縮機(jī)1的中間壓力室內(nèi)并通過其中。設(shè)有一用來探測(cè)冷凝器2中液體溫度的熱敏電阻26，用來探測(cè)進(jìn)口空氣溫度亦即供應(yīng)給冷凝器2外側(cè)空氣溫度的熱敏電阻27以及一用來探測(cè)壓縮機(jī)1排放側(cè)溫度的熱敏電阻28，響應(yīng)這些熱敏電阻探測(cè)出的值，根據(jù)事先輸入的程序，控制器30便計(jì)算出對(duì)電子膨脹閥10以及對(duì)鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82的控制量。響應(yīng)此控制器30的命令，控制信號(hào)輸出裝置29即把控制信號(hào)輸出給冷凝器的吹風(fēng)馬達(dá)81與82以及電子膨脹閥30。
冷凝器2用到一個(gè)熱交換器，它的管道直徑小于構(gòu)成蒸發(fā)器61與62的熱交換器。在此實(shí)施例中，冷凝器2是由具有約7mm小直徑管道的熱交換器構(gòu)成，以便能適用于上述致冷設(shè)備的溫度范圍。
連接到排氣管道13的支管22也連接到蒸發(fā)器61與62的出口管，即通過一電磁閥20與止回閥21的致冷劑氣體管17上。這是為了促使高壓氣體在壓縮機(jī)1起動(dòng)前能排放到低壓側(cè)，這樣便促致電磁閥20“打開”一段預(yù)定時(shí)間。在這種布置形式下，壓縮機(jī)1能夠通過平衡高壓側(cè)與低壓側(cè)的循環(huán)壓力而均勻起動(dòng)。
下面參看圖1描述此實(shí)施例的操作。
為壓縮機(jī)1壓縮的致冷劑氣體，通過排出管13與止回閥14而由冷凝器2冷凝，通過液體接收器3、液體致冷劑管道16與干燥器4，而供給于膨脹閥51和52以及蒸發(fā)器61與62，并在此蒸發(fā)為氣體。此氣體則從進(jìn)氣管19，通過致冷劑氣體管道17、濾清器與存儲(chǔ)器7，返回到壓縮機(jī)1的進(jìn)氣側(cè)。
下面描述液體噴射管12。電磁閥10的打開程度是根據(jù)壓縮機(jī)1排出側(cè)的溫度來控制。熱敏電阻28探測(cè)此排出溫度并同事先輸入和設(shè)定的排出溫度相比較。當(dāng)探測(cè)出的排出溫度高于此設(shè)定值時(shí)，就加大閥10的打開程度，而當(dāng)探測(cè)出的排出溫度低于此設(shè)定值時(shí)，就減小閥10的打開程度。這就是說，膨脹閥10的打開程度受到控制器30和控制信號(hào)輸出裝置29的連續(xù)調(diào)節(jié)。如上所述，壓縮機(jī)1的過熱能夠通過控制壓縮機(jī)1的排出溫度來防止，因而能夠穩(wěn)定地進(jìn)行致冷循環(huán)作業(yè)。
當(dāng)外界溫度低時(shí)，由于溶解于冷凍機(jī)油中的致冷劑量增加，冷凍機(jī)油的粘度便降低。于是冷凍機(jī)油對(duì)壓縮機(jī)軸承部分起到潤滑劑的效應(yīng)便減小，導(dǎo)致軸承部磨損。在此實(shí)施例中，當(dāng)外界氣溫低于一設(shè)定溫度時(shí)，冷凍機(jī)油的粘度便維持到這樣一種方式下，即液體噴射管12中電子膨脹10的打開程度能響應(yīng)熱敏電阻27探出的溫度而減小，使得當(dāng)壓縮機(jī)1起動(dòng)而減少溶解于冷凍機(jī)油中的致冷劑量時(shí)，能減少供給于壓縮機(jī)1的致冷劑量和提高壓縮機(jī)1排出側(cè)的溫度，以便來提高冷凍機(jī)油的粘度，即使只是少量的提高。在這種裝配形式下，可以改進(jìn)此壓縮機(jī)的軸承部的可靠性。
由于在高側(cè)的壓力當(dāng)外界溫度高時(shí)增加，因而可以控制此高壓。具體地說，當(dāng)據(jù)熱敏電阻26探測(cè)出的溫度而得知液體致冷劑在冷凝器2的出口側(cè)很高時(shí)，便可以通過加大冷凝器的吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82的轉(zhuǎn)速來增加所供給的空氣量，以降低上述高壓。此外，當(dāng)液體冷卻劑的溫度在冷凝器2的出口處低時(shí)，通過降低冷凝器吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82的轉(zhuǎn)速，可以使高壓升高。
還有，要是根據(jù)熱敏電阻27探測(cè)出的溫度得知外界的氣溫高時(shí)，便通過提高冷凝器吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82的轉(zhuǎn)速來增加所供給的空氣量，而使高壓降低，相反當(dāng)外界氣溫低時(shí)，便通過減少所供給的空氣量來提高高壓。
以上控制是通過控制器30與控制信號(hào)輸出裝置29來控制吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82的轉(zhuǎn)速而進(jìn)行的。
當(dāng)冷凝器2中的壓力高于一設(shè)定值時(shí)，可通過操作壓力控制器15來降低蝸式壓縮機(jī)1的容量來進(jìn)行容量控制，而把各個(gè)鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82的轉(zhuǎn)速設(shè)定到其全速，來降低高壓值。當(dāng)冷凝器2中的壓力低于設(shè)定值時(shí)，可通過操作壓力控制器15來增加蝸式壓縮機(jī)1的容量，同時(shí)降低各吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)81與82的轉(zhuǎn)速，來升高高壓。
注意此液體接收器3包括一易熔塞33，它具有在被過量加熱時(shí)能排出致冷劑的功能。
干燥器4是用來除去致冷循環(huán)中混入的水。在采用不含氯的烴的氟化物作為工作致冷劑的致冷循環(huán)中，用于干燥器4中的干燥劑是由合成的沸石，此沸石中的各個(gè)延伸到晶體結(jié)構(gòu)中分子吸收腔的細(xì)孔的直徑≤3.3，即此種細(xì)孔小于不含氯的烴的氟化物的分子但大于水分子。此干燥器4可以設(shè)在壓縮機(jī)1的油槽處，即油分離器的油槽處，或設(shè)在儲(chǔ)存器7之中。在此情形下，與連接到致冷循環(huán)管道上的情形相比，可以減少部件的數(shù)量因而能夠減少制造費(fèi)用，同時(shí)能夠防止因干燥器安裝不適當(dāng)而導(dǎo)致氣體漏泄。
在上述致冷循環(huán)中是把熱敏電阻26—28用作測(cè)溫裝置，但也可采用恒溫器的開/關(guān)探來代替這些熱敏電阻。在采用熱敏電阻時(shí)可以連續(xù)地進(jìn)行控制，在采用恒溫器時(shí)，則是以開/關(guān)方式進(jìn)行控制。此外，通過探測(cè)壓力來代替探測(cè)溫度，也可以由控制器30與控制信號(hào)輸出裝置29來進(jìn)行上述控制。
下面參看圖2—5來描述此實(shí)施例中液體噴射部的其它幾個(gè)例子。
在圖2的例子中，是由電磁閥341與342以及毛細(xì)管351與352來實(shí)現(xiàn)液體噴射控制。電磁閥341是在壓縮機(jī)1起動(dòng)的同時(shí)打開，得以防止壓縮機(jī)1排出側(cè)的溫度升高。當(dāng)排出側(cè)的溫度進(jìn)一步升高時(shí)，此升高的溫度即為熱敏電阻28探測(cè)出，當(dāng)其高于設(shè)定溫度時(shí)，電磁閥342便打開而增加噴射的液體量，從而可防止壓縮機(jī)1過熱。
下面描述圖3的例子。圖3中的例子不同于圖2中的是，此時(shí)的液體噴射管12連接到液體接收器3的下部油槽上。利用這種布置形式，可在全部時(shí)間內(nèi)將液體冷卻劑穩(wěn)定地用于液體噴射控制中。
再來說明圖4的例子。圖4中的例子不同于圖1中的在于只實(shí)行液體噴射控制。圖4的例子中的液體噴射控制是分別應(yīng)用噴射閥36的管線以及電磁閥341的管線與毛細(xì)管351來進(jìn)行的。電磁閥341隨著壓縮機(jī)1的起動(dòng)便同時(shí)打開，以防壓縮機(jī)1排出側(cè)的溫度升高。此外，當(dāng)通過連接到排出管13的溫度或壓力傳感器37發(fā)現(xiàn)溫度或壓力高于設(shè)定的溫度或壓力時(shí)，便打開噴射閥36，而當(dāng)其低于此設(shè)定的溫度或壓力時(shí)，便關(guān)閉此噴射閥36。利用這種布置形式，可以防止壓縮機(jī)1的過熱工作，得以穩(wěn)定進(jìn)行致冷循環(huán)作業(yè)。
最后說明圖5中的例子。圖5中的例子不同于圖4中的在于液體噴射管12是連接到液體接收器3的下部油槽中。在這種布置下，在全部時(shí)間內(nèi)可把液體冷卻劑用于液體噴射控制而不會(huì)引起它的欠缺。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在使用液體噴射型渦式壓縮機(jī)的同時(shí)，使用了能與不含可破壞臭氧層的氯的新型制冷劑具有良好匹配性的新型冷凍機(jī)油。這樣便能在與傳統(tǒng)致冷設(shè)備相同的廣范圍工作壓力與溫度下，獲得實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的致冷循環(huán)作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。
此外，由于借助了能配合新型致冷劑的干燥器有效地除去了循環(huán)管道中的水，故能改進(jìn)壓縮機(jī)與其它循環(huán)部件的可靠性，同時(shí)可以防止由水給致冷設(shè)備造成的故障。
權(quán)利要求
1.一種致冷設(shè)備，它由依序連接壓縮機(jī)、冷凝機(jī)、液體接收器、儲(chǔ)存器、膨脹閥與蒸發(fā)器而構(gòu)成一致冷循環(huán)，其中將至少含有R—125與R—143a的混合致冷劑用作上述致冷循環(huán)中的致冷劑，將酯油作用冷凍機(jī)油，并將液體噴射型蝸式壓縮機(jī)用作上述壓縮機(jī)。
2.一種致冷設(shè)備，它由依序連接壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、儲(chǔ)存器、膨脹閥與蒸發(fā)器而構(gòu)成一致冷循環(huán)，其中將依重量計(jì)由44％的R—125、52％的R—143a與4％的R—134a構(gòu)的三組份混合致冷作用上述致冷循環(huán)中的致冷劑，將酯油用作冷凍機(jī)油，并將液體噴射型蝸式壓縮機(jī)用作上述壓縮機(jī)。
3.一種致冷設(shè)備，它由依序連接壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、儲(chǔ)存器、膨脹閥與蒸發(fā)器而構(gòu)成一致冷循環(huán)，其中將依重量計(jì)由44％的R—125、52％的R—143a與4％的R—134a構(gòu)成的三組份混合致冷劑作用上述致冷循環(huán)中的致冷劑，將酯油用作冷凍機(jī)油，而上述壓縮機(jī)則是由蝸式壓縮機(jī)構(gòu)成，上述冷凝器的下游側(cè)通過一液體噴射管連接所說蝸式壓縮機(jī)，而在此液體噴射管中設(shè)有用來控制噴射入該壓縮機(jī)中液體量的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的致冷設(shè)備，特征在于所述冷凍機(jī)主要是由脂肪酸的酯油構(gòu)成，具有的動(dòng)粘度在40℃為2—70cst，在100℃為1—9cst，且在一個(gè)分子中至少有兩個(gè)酯鍵。
5.如權(quán)利要求3所述的致冷設(shè)備，特征在于所述冷凝器用到了一種熱交換器，此熱交換器的管道的直徑小于構(gòu)成所述蒸發(fā)器的熱交換器的致冷管道的直徑。
6.如權(quán)利要求3所述的致冷設(shè)備，特征在于構(gòu)成所述冷凝器的所述熱交換器的致冷管道的直徑約為7mm。
7.如權(quán)利要求3所述的致冷設(shè)備，特征在于噴射入所述蝸式壓縮機(jī)中的液體量經(jīng)控制成，使所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度包括-60—+5℃的范圍。
8.如權(quán)利要求3所述的致冷設(shè)備，特征在于；所述設(shè)于液體噴射管中的液體，噴射量控制裝置，包括設(shè)在此液體噴射管中的一種噴射閥或電子膨脹閥，以控制液體的噴射量。
9.如權(quán)利要求1所述的致冷設(shè)備，特征在于設(shè)有一支管將所述壓縮機(jī)排出側(cè)的管道連接到所述蒸發(fā)器的出口側(cè)管道上，同時(shí)在此支管中設(shè)有電磁閥與止回閥。
10.如權(quán)利要求3所述的致冷設(shè)備，特征在于所述液體噴射量控制裝置是一個(gè)設(shè)在所述液體噴射管中的電子膨脹閥，同時(shí)設(shè)有一控制器，此控制器能通過控制電子膨脹閥響應(yīng)所述壓縮機(jī)排出的溫度而打開的程度，來調(diào)節(jié)所噴射的液體量。
11.一種致冷設(shè)備，它包括一個(gè)致冷循環(huán)，由依序連接蝸式壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、存儲(chǔ)器、膨脹閥與蒸發(fā)器而組成；一種三組份混合致冷劑，依重量計(jì)由44％的R—125、32％的R—143a與4％的R—134a組成，用作上述致冷循環(huán)中的致冷劑；由酯油構(gòu)成的冷凍機(jī)油；使所述冷凝器的下游側(cè)與所述蝸式壓縮機(jī)連接的液體噴射管；設(shè)在所述液體噴射管中用來控制噴射入所述壓縮機(jī)內(nèi)液體量的裝置；用來驅(qū)動(dòng)所述蝸式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速可控馬達(dá)；用來給所述冷凝器供給外部空氣的吹風(fēng)機(jī)以及此吹風(fēng)機(jī)用的轉(zhuǎn)速可控馬達(dá)；用來探測(cè)所述壓縮機(jī)排出溫度的裝置；用來探測(cè)所述冷凝器液體溫度的裝置；以及用來探測(cè)此冷凝器進(jìn)氣溫度的裝置，其中所述液體噴射量控制裝置和吹風(fēng)機(jī)用馬達(dá)是根據(jù)上述探測(cè)裝置探測(cè)出的值進(jìn)行控制的。
12.如權(quán)利要示求11所述的致冷設(shè)備，特征在于設(shè)有一用來探測(cè)所述冷凝器壓力的壓力控制器，它當(dāng)此壓力達(dá)到一預(yù)定的高壓值時(shí)，通過降低所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來減少此壓縮機(jī)的容量，而當(dāng)此壓力達(dá)到一預(yù)定的低壓值時(shí)，通過提高所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來加大此壓縮機(jī)的容量。
13.如權(quán)利要求12所述的致冷設(shè)備，特征在于當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的高壓值時(shí)，所述壓力控制器通過將所述吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制到其全速來降低高壓；而當(dāng)此壓力達(dá)到預(yù)定的低壓值時(shí)，所述壓力控制器即通過降低所述吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來加大高壓。
14.如權(quán)利要求11所述的致冷設(shè)備，特征在于在所述致冷循環(huán)中設(shè)有一干燥器來除去混入此致冷循環(huán)中的水份，而用于此干燥器中的干燥劑則是由合成的沸石構(gòu)成，在此沸石中的延伸到晶體結(jié)構(gòu)中分子吸收腔的各個(gè)細(xì)孔的直徑≤3.3，這種細(xì)孔小于不含氯化物的烴的氟化物致冷劑的分子而大于水分子。
15.一種致冷設(shè)備，它包括一個(gè)致冷循環(huán)，由依序連接蝸式壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、濾清器與儲(chǔ)存器而組成；一種三組份混合致冷劑，依重量計(jì)由44％的—125、52％的R—143a與4％的R—134a組成，用作上述致冷循環(huán)中的致冷劑；由酯油構(gòu)成的冷凍機(jī)油；使所述冷凝器的下游側(cè)與所述蝸式壓縮機(jī)連接的液體噴射管；設(shè)在所述液體噴射管中用來控制噴射入所述壓縮機(jī)內(nèi)液體量的裝置；其中用于所述干燥器中的干燥劑是由合成的沸石構(gòu)成，在此沸石中的延伸到晶體結(jié)構(gòu)中分子吸收腔的各個(gè)細(xì)孔的直徑≤3.3，它小于不含氯化物的烴的氟化物致冷劑的分子而大于水分子。
16.一種致冷設(shè)備，它由依序連接一壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、儲(chǔ)存器、膨脹閥與蒸發(fā)器而構(gòu)成一致冷循環(huán)，其中將依重量計(jì)由50％的R—125與50％的R—143a組成的雙組份混合致冷劑用作上述致冷循環(huán)中的致冷劑，將酯油用作冷凍機(jī)油，所述壓縮機(jī)是由渦式壓縮機(jī)組成，所述冷凝器的下游側(cè)通過一液體噴射管連接到所述蝸式壓縮機(jī)上，同時(shí)在此液體噴射管上設(shè)有用來控制噴射入該壓縮機(jī)內(nèi)液體量的裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的致冷設(shè)備，特征在于所述冷凍機(jī)油主要由脂肪酸的脂油組成，所具有的動(dòng)粘度在40℃為2—70cst而在100℃為1—9cst，且在一個(gè)分子中至少有兩個(gè)酯鍵。
18.如權(quán)利要求16所述的致冷設(shè)備，特征在于；所述冷凝器用到的熱交換器其管道的直徑小于構(gòu)成所述蒸發(fā)器的熱交換器的致冷管道。
19.如權(quán)利要求16所述的致冷設(shè)備，特征在于上述構(gòu)成所說冷凝器的熱交換器的致冷管的直徑約為7mm。
20.如權(quán)利要求16所述的致冷設(shè)備，特征在于噴射入所述蝸式壓縮機(jī)中的液體量經(jīng)控制成，可使所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度包括-60—+5℃的范圍。
21.如權(quán)利要求16所述致冷設(shè)備，特征在于所述設(shè)于液體噴射管中的液體噴射量控制裝置包括一設(shè)在此管中的噴射閥或電子膨脹閥，得以控制噴射的液體量。
22.如權(quán)利要求16所述的致冷設(shè)備，特征在于所述液體噴射量控制裝置是一設(shè)在所述液體噴射管中的電子膨脹閥，同時(shí)設(shè)有一控制器，通過控制所述電子膨脹閥響應(yīng)所述壓縮器的排出溫度而打開的程度，來調(diào)節(jié)注入的液體量。
23.一種致冷設(shè)備，它包括一個(gè)致冷循環(huán)，由依序連接蝸式壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、存儲(chǔ)器、膨脹閥與蒸發(fā)器組成；一個(gè)雙組份混合致冷劑，依重量計(jì)由50％的R—125和50％的R—143a組成，用作上述致冷循環(huán)中的致冷劑；由酯油構(gòu)成的冷凍機(jī)油；使所述冷凝器的下游側(cè)與所述蝸式壓縮機(jī)連接的液體噴射管；設(shè)在所述液體噴射管中用來控制噴射入所述壓縮機(jī)內(nèi)液體量的裝置；用來驅(qū)動(dòng)所述蝸式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速可控馬達(dá)；用來給所述冷凝器供給外部空氣的吹風(fēng)機(jī)以及此吹風(fēng)機(jī)用的轉(zhuǎn)速可控馬達(dá)；用來探測(cè)所述壓縮機(jī)排出溫度的裝置；用來探測(cè)所述冷凝器液體溫度的裝置；以及用來探測(cè)此冷凝器進(jìn)氣溫度的裝置，其中所述液體噴射量控制裝置和吹風(fēng)機(jī)用馬達(dá)是根據(jù)上述探測(cè)裝置探測(cè)出的值進(jìn)行控制的。
24.如權(quán)利要求23所述的致冷設(shè)備，特征在于設(shè)有一用來探測(cè)所述冷凝器壓力的壓力控制器，它當(dāng)此壓力達(dá)到一預(yù)定的高壓值時(shí)，通過降低所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來減小此壓縮機(jī)的容量，而當(dāng)此壓力達(dá)到一預(yù)定的低壓值時(shí)，通過提高所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來加大此壓縮機(jī)的容量。
25.如權(quán)利要求24所述的致冷設(shè)備，特征在于當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的高壓值時(shí)，所述壓力控制器通過將所述吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制到其全速來降低高壓，而當(dāng)此壓力達(dá)到預(yù)定的低壓值時(shí)，所述壓力控制器即通過降低所述吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來加大高壓。
26.如權(quán)利要求23所述的致冷設(shè)備，特征在于在所述致冷循環(huán)中設(shè)有一干燥器來除去混入此致冷循環(huán)中的水份，而用于此干燥器中的干燥劑則是由合成的沸石構(gòu)成，在此沸石中的延伸到晶體結(jié)構(gòu)中分子吸收腔的各個(gè)細(xì)孔的直徑≤3.3，這種細(xì)孔小于不含氯化物的烴的氟化物致冷劑的分子而大于水分子。
27.一種致冷設(shè)備，它包括一個(gè)致冷循環(huán)，由依序連接蝸式壓縮機(jī)、冷凝器、液體接收器、干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、濾清器與儲(chǔ)存器而組成；一種雙組份混合致冷劑，依重量計(jì)由50％的R—125和50％的R—143a組成，用作上述致冷循環(huán)中的致冷劑；由酯油構(gòu)成的冷凍機(jī)油；使所述冷凝器的下游側(cè)與所述蝸式壓縮機(jī)連接的液體噴射管；設(shè)在所述液體噴射管中用來控制噴射入所述壓縮機(jī)內(nèi)液體量的裝置；其中用于所述干燥器中的干燥劑是由合成的沸石構(gòu)成，在此沸石中的延伸到晶體結(jié)構(gòu)中分子吸收腔的各個(gè)細(xì)孔的直徑≤3.3，這種細(xì)孔小于不合氯化物的烴的氟化物致冷劑的分子而大于水分子。
全文摘要
將液體噴射型蝸式壓縮機(jī)用于這樣的致冷設(shè)備，此設(shè)備用不含氯的烴的氟化物致冷劑(HFC-125/HFC-143a/HFC-134a)作為工作流體，同時(shí)根據(jù)此壓縮機(jī)的排出溫度來控制所噴射的液體量。此外，將酯油用作冷凍機(jī)油并將一干燥器設(shè)在致冷循環(huán)過程中。在這樣的布置形式下，可以在幾乎不改變傳統(tǒng)致冷設(shè)備的設(shè)置方式下，在很廣的范圍內(nèi)穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)致冷循環(huán)作業(yè)。
文檔編號(hào)C09K5/04GK1125835SQ9511730
公開日1996年7月3日 申請(qǐng)日期1995年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月20日
發(fā)明者藤田誠, 天羽義一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所