[发明专利]流体的输送

说明书

本发明涉及输送非挥发性液体(例如油或润滑油)的管道，该管道的内表面的表面能低于非挥发性液体的表面能，目的是使液体对管道内表面产生反湿润作用，而且液体不会积聚在该表面上，从而提高液体的可输送性。本发明适用于任何必须用蒸汽、气体、液体或蒸汽/液体两相混合物输送非挥发性液体的通道、管道或渠道的内表面。一个例子是经由管道输送气体/油混合物。另一个例子是管道为热交换器形式，尤其热交换器是制冷系统的一部分时。这样，在包括压缩机、蒸发式热交换器、冷凝式热交换器以及液体与蒸汽管道的制冷系统中，在非挥发性液体是润滑油，制冷剂也经由系统输送的情形下，润滑油的可输送性就能够通过至少使蒸发式热交换器的内表面具有低于润滑油的表面能而得以提高。在这些系统中应用本发明，不仅可提高润滑油的可输送性，由此可提高润滑油返回压缩机的返回率并减少残留在热交换器内的油，而且可提高以制冷能力和性能系数(COP)表达的系统性能，因此，对于规定的冷却负荷，就能够使用更小的蒸发式热交换器。本文使用的“制冷系统”一词包括空调系统。

在目前的制冷系统中，来自压缩机的少部分润滑油被载带经由系统的其他部分进行循环。该润滑油的一部分通常会留在热交换器(一个或多个)内，形成妨碍热交换的薄层。因此，过多留下的润滑油会损害系统的性能。为了减少留存的润滑油至最少限度，而且从热交换器和连通管道内分离出润滑油，润滑油必须可与制冷剂完全混溶。另外，氢氟烃(HFC)制冷剂例如1，1，1，2—四氟乙烷(134a)要求使用可混溶的多醇酯(POE)润滑油，因为常规的矿物油(MO)或烷基苯(AB)润滑油不能与HFC混溶。但POE润滑油除了比MO或AB润滑油昂贵，还要求更洁净的压缩机，因为它们是本性吸湿的。因此，找到一种能够使用不与HFC制冷剂混合的润滑油的方法，而且不管其特性如何，能够提高润滑油返回压缩机的返回率，是很有用的。

本发明提供一种提高非挥发性液体在管道(例如热交换器形式)内的可输送性的方法，该方法包括为管道内表面提供低于非挥发性液体的表面能。一种优选的实施方式包括提高润滑油在制冷系统(具有压缩机、蒸发式热交换器、冷凝式热交换器以及液体与蒸汽管道的制冷系统，润滑油和制冷剂经由系统输送)中可输送性的方法，该方法包括为蒸发式热交换器的内表面提供低于润滑油的表面能。虽然不是必需的，但是也能够为冷凝式热交换器以及液体与蒸汽管道的内表面提供低于润滑油的表面能。在一个实施方式中，系统的热交换器的内表面(可能包括其他系统部件的内表面)具有高于制冷剂的表面能，使制冷剂能够湿润表面，使制冷剂更容易流动，以推动润滑油沿着热交换器的内表面流动。然而，在另一个实施方式中，能够为冷凝式热交换器提供低于制冷剂的表面能，以促进滴状冷凝，由此提高热交换。

在制冷系统中，非挥发性液体(一种或多种)包括常规使用的润滑油，例如MO、AB、POE、聚烷基二醇和聚乙烯基醚，也包括用来提高系统性能的添加剂，例如四甘醇二甲醚。制冷剂包括氟烃、氨、二氧化碳和烃。代表性的制冷剂是134a。

目前发现，为管道内表面提供低于非挥发性液体的表面能，就能够提高该非挥发性液体在管道内的可输送性。