一種螺桿式制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種螺桿式制冷系統(tǒng)，包括沿制冷工質(zhì)流動方向依次連通形成制冷循環(huán)的蒸發(fā)器、螺桿式壓縮機、冷凝器和膨脹閥，還包括設置于冷凝器的工質(zhì)出口與膨脹閥的工質(zhì)入口和螺桿式壓縮機的驅(qū)動電機的冷卻液入口間的分流元件，以將所述制冷工質(zhì)分流至所述膨脹閥和所述驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的冷卻液出口與蒸發(fā)器的工質(zhì)入口連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案在不增加成本的基礎上，使并未參與冷卻驅(qū)動電機的多余制冷劑，可再次進入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)而參與制冷循環(huán)，從而在功率相同情況下極大地提高了制冷量，顯著地提高了制冷系統(tǒng)的制冷性能。同時也避免了液態(tài)制冷劑直接進入螺桿式壓縮機而引起的液擊現(xiàn)象，保證了螺桿式壓縮機的正常工作。
【專利說明】一種螺桿式制冷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及螺桿式制冷系統(tǒng)中螺桿式壓縮機用電機的冷卻【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉 及一種螺桿式制冷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，中央空調(diào)系統(tǒng)中、小冷量段所采用的螺桿式制冷系統(tǒng)，以其結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸 小、運行可靠性高、易損零件較少、技術(shù)性能穩(wěn)定、管理維護簡單等優(yōu)勢，在中央空調(diào)的制冷 系統(tǒng)產(chǎn)品選型方面，倍受重視。
[0003] 如圖1所示，螺桿式制冷系統(tǒng)通常包括沿箭頭"一"所指方向，通過冷凝管路依次 連通形成制冷循環(huán)的蒸發(fā)器、螺桿式壓縮機、冷凝器和膨脹閥。其工作原理是：制冷劑經(jīng)由 蒸發(fā)器吸熱形成高溫低壓蒸汽，被吸入螺桿式壓縮機的低壓側(cè)，螺桿式壓縮機將較低壓的 制冷劑蒸汽壓縮至較高的冷凝壓力，以便于進入冷凝器后凝結(jié)成液體，最后經(jīng)由膨脹閥減 壓后進入蒸發(fā)器內(nèi)開始下一制冷循環(huán)。
[0004] 該螺桿式制冷系統(tǒng)正常工作過程中，需要實時給螺桿式壓縮機的驅(qū)動電機進行冷 卻，以避免其過熱燒壞。目前為了降低制冷系統(tǒng)的制造及運行成本，直接在冷凝器工質(zhì)出口 與膨脹閥工質(zhì)入口和螺桿式壓縮機冷卻液入口間設置分流元件，冷卻后的制冷劑直接被吸 入螺桿式壓縮機工質(zhì)進口參與制冷循環(huán)。此外，為了進一步廉價的取得電機冷卻效果，制冷 系統(tǒng)也并未采用流量調(diào)整機構(gòu)，而是將進入螺桿式壓縮機冷卻驅(qū)動電機的制冷劑的量定為 最大需要量。
[0005] 這樣，在實際制冷循環(huán)過程中該螺桿式制冷系統(tǒng)存在下述缺陷：
[0006] 1、進入螺桿式壓縮機內(nèi)多余冷卻液并未經(jīng)過吸熱過程而以液態(tài)形式直接進入螺 桿式壓縮機低壓側(cè)參與制冷循環(huán)，致使制冷系統(tǒng)的制冷效果降低；
[0007] 2、在壓縮機內(nèi)形成液擊現(xiàn)象而影響壓縮機正常工作。
[0008] 有鑒于此，如何在不犧牲制冷系統(tǒng)制冷效果以及壓縮機正常工作的前提下，低成 本的實現(xiàn)螺桿式壓縮機驅(qū)動電機的冷卻，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。 實用新型內(nèi)容
[0009] 針對上述缺陷，本實用新型的核心目的在于，提供一種螺桿式制冷系統(tǒng)，以在不犧 牲制冷系統(tǒng)制冷效果以及壓縮機正常工作的前提下，低成本的實現(xiàn)螺桿式壓縮機驅(qū)動電機 的冷卻。
[0010] 為了達到上述目的，本實用新型所提供的一種螺桿式制冷系統(tǒng)，包括沿制冷工質(zhì) 流動方向依次連通形成制冷循環(huán)的蒸發(fā)器、螺桿式壓縮機、冷凝器和膨脹閥，還包括設置于 冷凝器的工質(zhì)出口與膨脹閥的工質(zhì)入口和所述螺桿式壓縮機的驅(qū)動電機的冷卻液入口間 的分流元件，以將所述制冷工質(zhì)分流至所述膨脹閥和所述驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的冷卻液出 口與蒸發(fā)器的工質(zhì)入口連通。
[0011] 優(yōu)選地，所示分流元件為分流管，該分流管包括主管路和兩個支管路，所述主管路 與所述冷凝器的工質(zhì)出口連通，兩個所述支管路分別與所述驅(qū)動電機的冷卻液入口和所述 膨脹閥的工質(zhì)入口連通。
[0012] 優(yōu)選地，所述分流元件具體為分流閥。
[0013] 優(yōu)選地，所述分流閥具體為可控流量分流閥。
[0014] 優(yōu)選地，所述螺桿式壓縮機具體為雙螺桿式壓縮機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1示出了現(xiàn)有螺桿式制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2示出了本實用新型所提供的螺桿式制冷系統(tǒng)【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖1和圖2中附圖標記與各個部件名稱之間的對應關(guān)系：
[0018] 1蒸發(fā)器、Iin蒸發(fā)器工質(zhì)入口、I wt蒸發(fā)器工質(zhì)出口、2螺桿式壓縮機、2 in壓縮機 工質(zhì)入口、2wt壓縮機工質(zhì)出口、21 J令卻液入口、21 _冷卻液出口、3冷凝器、3 J令凝器工質(zhì) 入口、3wt冷凝器工質(zhì)出口、4膨脹閥、4 in膨脹閥工質(zhì)入口、4 _膨脹閥工質(zhì)出口。

【具體實施方式】
[0019] 本實用新型的核心在于，提供一種螺桿式制冷系統(tǒng)，以在不犧牲制冷系統(tǒng)制冷效 果以及壓縮機正常工作的前提下，低成本的實現(xiàn)螺桿式壓縮機驅(qū)動電機的冷卻。
[0020] 接下來結(jié)合說明書附圖，來說明本實用新型所提供的螺桿式制冷系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu) 及其冷卻方式，需要說明的是，本實用新型所提供的螺桿式制冷系統(tǒng)的構(gòu)成元件及工作原 理與現(xiàn)有技術(shù)完全相同，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于現(xiàn)有技術(shù)完全可實現(xiàn)，故而本文在此僅對其 發(fā)明點螺桿式壓縮機用驅(qū)動電機的冷卻方式加以詳述。此外，本方案和【背景技術(shù)】中所述技 術(shù)方案中同一部件采用相同的附圖標記。
[0021] 請參見圖2,圖2示出了本實用新型所提供的螺桿式制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 如圖2所示，螺桿式制冷系統(tǒng)包括沿箭頭"一"所指制冷工質(zhì)的流動方向，通過冷 凝管依次連通形成制冷循環(huán)的蒸發(fā)器1、螺桿式壓縮機2、冷凝器3和膨脹閥4。具體地，蒸 發(fā)器工質(zhì)出口 Iwt與螺桿式壓縮機工質(zhì)入口 2 in連通，螺桿式壓縮機工質(zhì)出口 2 _與冷凝器 工質(zhì)入口 3in連通，而冷凝器工質(zhì)出口 3wt又與膨脹閥工質(zhì)入口 4in連通，膨脹閥工質(zhì)出口 4_最后與蒸發(fā)器工質(zhì)入口 I in連通，如此制冷工質(zhì)在制冷系統(tǒng)中循環(huán)流動實現(xiàn)制冷目的。
[0023] 該螺桿式制冷系統(tǒng)還包括分流元件（圖中未示出），該分流元件設置于冷凝器3與 膨脹閥4和螺桿式壓縮機3的驅(qū)動電機（圖中未示出）之間，以將來自于冷凝器4的液態(tài) 制冷工質(zhì)分流至膨脹閥4和驅(qū)動電機內(nèi)，用于為該驅(qū)動電機進行冷卻。具體地，該分流元件 為分流管，該分流管包括主管路和兩個支管路，其中，主管路與冷凝器工質(zhì)出口 3wt連通、 兩個支管路分別于膨脹閥工質(zhì)入口 4in和驅(qū)動電機的冷卻液入口 21 in連通，該驅(qū)動電機的冷 卻液出口 21_直接與蒸發(fā)器工質(zhì)入口 I in連通。
[0024] 接下來結(jié)合熱力學公式，來說明與現(xiàn)有螺桿式制冷系統(tǒng)相比，本方案中所提供的 螺桿式制冷系統(tǒng)在制冷效果及其他方面的改善效果。
[0025] 現(xiàn)有螺桿式制冷系統(tǒng)：= /?2(/?匕-/?,.) = -/\ )
[0026] P = m2(h2mt - h2i〇) + m.ih^ - h2tu) = - A2in)
[0027] COP = Q〇/P
[0028] 本方案中螺桿式制冷系統(tǒng)：a = (4-/?;) + %(/?! ,, -Ii1' J
[0029] P = _ Ii1J
[0030] COP = Q〇/P
[0031] 其中：Qtl-制冷量；
[0032] P-輸入功率；
[0033] COP-性能系數(shù)；
[0034] m-冷媒量，且 m = 1?+!?;
[0035] Hi1-分流至驅(qū)動電機內(nèi)的冷媒量；
[0036] m2-分流至膨脹閥的冷媒量；
[0037] hx-焓值，X代表螺桿式制冷系統(tǒng)中功能元件的工質(zhì)出口或入口。
[0038] 顯然，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案在不增加成本的基礎上通過將驅(qū)動電機的冷卻液 出口 21wt與蒸發(fā)器工質(zhì)入口 1&直接連通，使并未參與冷卻驅(qū)動電機的多余制冷劑，可再次 進入蒸發(fā)器1吸熱蒸發(fā)而參與制冷循環(huán)，從而在功率相同情況下極大地提高了制冷量，顯 著地提高了制冷系統(tǒng)的制冷性能。同時也避免了液態(tài)制冷劑直接進入螺桿式壓縮機2而引 起的液擊現(xiàn)象，保證了螺桿式壓縮機的正常工作。
[0039] 如前所述，本方案中采用分流管作為分流元件，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。可以理解， 在滿足將冷凝器3中液態(tài)制冷劑分流至膨脹閥4和驅(qū)動電機功能及裝配工藝要求的基礎 上，該分流元件也可以為液壓系統(tǒng)中常用的分流閥，當然，為了根據(jù)制冷系統(tǒng)的實際工作需 求來調(diào)節(jié)進入螺桿式壓縮機冷卻其驅(qū)動電機的制冷劑量，該分流元件進一步還可以為液控 系統(tǒng)中常用的流量可調(diào)式分流閥。
[0040] 此外，螺桿式壓縮機2具體為雙螺桿式壓縮機，以使該制冷系統(tǒng)具有較高的制冷 效率。當然，該螺桿式壓縮機也可以為單螺桿式壓縮機。需要說明的是，雙螺桿式壓縮機的 結(jié)構(gòu)及其工作原理為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于現(xiàn)有技術(shù)完全可以實現(xiàn)，故而 本文在此不再贅述。
[0041] 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限 定。任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在 本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種螺桿式制冷系統(tǒng)，包括沿制冷工質(zhì)流動方向依次連通形成制冷循環(huán)的蒸發(fā)器 (1) 、螺桿式壓縮機（2)、冷凝器（3)和膨脹閥（4)，還包括設置于所述冷凝器（3)的工質(zhì)出 口（3wt)與所述膨脹閥（4)的工質(zhì)入口（4J和所述螺桿式壓縮機（2)的驅(qū)動電機的冷卻 液入口（21J間的分流元件，W將所述制冷工質(zhì)分流至所述膨脹閥和所述驅(qū)動電機，其特 征在于，所述驅(qū)動電機的冷卻液出口（21wt)與所述蒸發(fā)器（1)的工質(zhì)入口（1J連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的螺桿式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述分流元件為分流管，該分流 管包括主管路和兩個支管路，所述主管路與所述冷凝器的工質(zhì)出口連通，兩個所述支管路 分別與所述驅(qū)動電機的冷卻液入口和所述膨脹閥的工質(zhì)入口連通。
3. 如權(quán)利要求1所述的螺桿式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述分流元件具體為分流閥。
4. 如權(quán)利要求3所述的螺桿式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述分流閥具體為可控流量分 流閥。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的螺桿式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述螺桿式壓縮機 (2) 具體為雙螺桿式壓縮機。
【文檔編號】F25B1/047GK204227741SQ201420646283
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】任健, 白云飛, 孫海榮, 前原厚志 申請人:煙臺荏原空調(diào)設備有限公司, 荏原冷熱系統(tǒng)株式會社