[发明专利]制冷回路

说明书

本发明涉及通过至少一个功能上可分离的组件以预定流向循环制冷剂的制冷回路，该制冷回路沿流向包括膨胀设备、蒸发器、压缩机和排热热交换器，其中，在组件的上游设置上游侧截止阀，在组件的下游设置下游侧截止阀。

对本领域技术人员来说，采用工作于正常或超严格模式的单个或多个组件制冷媒介的不同种类的制冷回路是众所周知的。

制冷回路沿流向包括压缩机、排热热交换器(其可以是气体冷却器/冷凝器)、膨胀设备(如节流阀)和蒸发器。德国专利申请10 2004038640讨论了目前工艺水平的制冷回路。

此外，将参考附图1对处于当前工艺水平的制冷回路进行说明。

如图1所示的制冷回路1可例如用于超级市场或工业制冷。沿着流向，制冷回路1包括压缩台，该压缩台由两个或更多的压缩机2、2’并联构成。这些压缩机2、2’中的每一个都包括吸气侧截止阀3、3’和排气侧截止阀4、4’。

通过导管5，压缩的制冷剂被送入气体冷却器/冷凝器6，在其中分别将制冷剂冷却或液化。在气体冷却器/泠凝器6后，通过导管7将制冷剂送入接收机8，接收机8收集并存储制冷剂，用于随后通过导管9、10和截止阀a’输送给一个或若干制冷消耗装置的一个或若干个节流阀b、b’。通过导管和卸压阀16，可以将气态制冷剂从接收机8中排出。

与每个节流阀b、b’相连的是蒸发器12、12’。通过导管11、13、15和截止阀c’，蒸发器的出口12、12’与压缩机2、2’的入口相连。

图1中示出了两个或多个节流阀b、b’和蒸发器12、12’的配置。通过导管10’和11’，另外的节流阀和蒸发器可与该配置相连。通过导管9’和13’，至少一个另外的蒸发器和/或至少一个具有两个或更多蒸发器的附加结构可以与制冷回路1相连。

在制冷回路运行期间，如制冷回路的制冷消耗装置(即膨胀设备和蒸发器)、热交换器、压缩机或其它等某些组件也许需要功能上分离，如进行维护。在本文中，“功能上分离”一词意思是指该组件不再与制冷回路的制冷剂流路径流体相通，尽管实际上它仍然可处于制冷回路内。公知可以采用具有上游侧截止阀和下游侧截止阀的功能分离组件；这样该组件可以从系统中分离。公知也可以采用至少两个并联配置的所述组件；在一个组件更换或维护的情况下，另一个组件继续运行，并能接管不正常或已被关闭的组件的任务。在功能上分离后，这些组件不再与系统的安全阀流体相通，而功能分离组件内的制冷剂也许会膨胀，从而导致压力增加，这将涉及安全问题。

例如，如果节流阀b、b’或蒸发器12、12’在进行运行维护，上述的截止阀a’和c’能使节流阀b、b’或蒸发器12、12’从制冷回路分离。首先，截止阀a’必须关闭，以使制冷剂停止从管线9、10流向蒸发器12、12’。现在必须等约10至15分钟，直到截止阀c’能关闭，以使蒸发器12、12’中的所有液态制冷剂汽化并由压缩机2、2’将它们吸出蒸发器12、12’。

不幸的是，会发生操作员同时关闭截止阀a’和c’或太早关闭截止阀c’的情形。结果，蒸发器12、12’中的剩余液态制冷剂汽化。这将使蒸发器12、12’以及蒸发器12、12’和截止阀a’和c’间的导管10、11中的压力增加到蒸发器12、12’和导管10、11的材料也许无法承受的量级。

特别是在使用例如CO2等所谓的高压制冷剂时，蒸发器12、12’或导管10、11的材料必须承受直到80巴的压力，从而增加了用于蒸发器12、12’、导管10、11、节流阀b、b’和截止阀a’和c’等材料的投资成本。根据目前的工艺水平，截止阀a’和c’可采用三通阀，每个都与例如卸压阀等压力控制设备相连。一旦蒸发器12、12’和导管10、11中的压力超过某压力值，汽化的制冷剂就通过这些三通阀和卸压阀中的至少一个被输送到空气或封闭的空间中。特别地，排向封闭空间的制冷剂也许是有害的或有毒的。显然，上述两种解决办法都会导致不希望的制冷剂损失。

因而，本发明的目的在于提供能避免上述问题的制冷回路。

根据本发明的实施例，通过发明的用于通过至少一个功能上可分离的组件按预定流向循环制冷剂的制冷回路实现该目的，该制冷回路沿流向包括膨胀设备、蒸发器、压缩机和排热热交换器，其中，在组件的上游设置上游侧截止阀，在组件的下游设置下游侧截止阀，其特征在于这些截止阀中的至少一个是单向阀，即阻止制冷剂回流到与它相连的组件的阀。如果功能上可分离组件中的压力增加到高于制冷回路中靠近功能上可分离组件的部分的压力时，单向阀允许制冷剂回流到制冷回路。