具有低温负载的冷却系统技术方案

一种具有低温负载的冷却系统，尤其是一种系统，其包括温度传感器、压力传感器和控制器。所述温度传感器测量压缩机处的制冷剂的温度。所述压缩机接收来自第二压缩机的制冷剂。所述压力传感器测量所述压缩机处的制冷剂的压力。所述控制器接收测得温度和测得压力中的一个或多个并且确认测得温度和测得压力中的一个或多个超过阈值。响应于该确认，所述控制器致动联接至液体充注管线的脉冲阀。所述脉冲阀对液体制冷剂从闪蒸罐流过所述液体充注管线以与所述压缩机处的制冷剂混合进行控制。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的相互引用本申请要求2015年9月16日提交的、具有共同专利技术人的、题目为“用于具有低温负载的CO2跨临界增压循环的压缩机吸气过热控制方法”的、序列号为62/219,261的美国临时申请的权益，其全部内容通过引用结合于此。
本公开大体上涉及冷却系统，特别是具有低温负载的冷却系统。
技术介绍
制冷系统可以被配置成二氧化碳增压器系统。该系统可以使CO2制冷剂循环以冷却使用制冷剂的空间。制冷剂可以循环通过低温负载、低温压缩机、中温负载和中温压缩机。然而，当中温负载不存在时，循环通过中温压缩机的制冷剂的温度可能过高，从而导致中温压缩机难以操作，这可能导致不安全运行的情况出现。
技术实现思路
根据一个实施例，一种设备包括温度传感器、压力传感器和控制器。所述温度传感器测量压缩机处的制冷剂的温度。所述压缩机接收来自第二压缩机的制冷剂并且将制冷剂传送至高压侧热交换器，所述高压侧热交换器从制冷剂中移除热量。所述压力传感器测量所述压缩机处的制冷剂的压力。所述控制器接收测得温度和测得压力中的一个或多个并且确认测得温度和测得压力中的一个或多个超过阈值。响应于该确认，所述控制器致动联接至液体充注管线的脉冲阀。所述脉冲阀对液体制冷剂从闪蒸罐流过液体充注管线以与所述压缩机处的制冷剂混合进行控制。所述闪蒸罐储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂并且通过联接至所述闪蒸罐的闪蒸气体旁通管线传送闪蒸气体以与所述压缩机处的制冷剂混合。根据另一实施例，一种方法包括测量压缩机处的制冷剂的温度。所述压缩机接收来自第二压缩机的制冷剂并且将制冷剂传送至高压侧热交换器，所述高压侧热交换器从制冷剂中移除热量。所述方法还包括测量所述压缩机处的制冷剂的压力并且接收测得温度和测得压力中的一个或多个。所述方法还包括确认测得温度和测得压力中的一个或多个超过阈值并且响应于该确认来致动联接至液体充注管线的脉冲阀。所述脉冲阀对液体制冷剂从闪蒸罐流过所述液体充注管线以与所述压缩机处的制冷剂混合进行控制。所述闪蒸罐储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂并且通过联接至所述闪蒸罐的闪蒸气体旁通管线传送闪蒸气体以与所述压缩机处的制冷剂混合。根据又一实施例，一种系统包括温度传感器、压力传感器和控制器。所述温度传感器测量压缩机处的制冷剂的温度。所述压缩机接收来自第二压缩机的制冷剂。所述压力传感器测量所述压缩机处的制冷剂的压力。所述控制器接收测得温度和测得压力中的一个或多个并且确认测得温度和测得压力中的一个或多个超过阈值。响应于该确认，所述控制器致动联接至液体充注管线的脉冲阀。所述脉冲阀对液体制冷剂从闪蒸罐流过所述液体充注管线以与所述压缩机处的制冷剂混合进行控制。某些实施例可以提供一个或多个技术优点。例如，一实施例通过将来自闪蒸罐的液体制冷剂与进入中温压缩机的制冷剂混合来允许中温压缩机在CO2增压器系统中不存在中温负载时安全运行。如另一实例，一实施例通过将制冷剂与来自闪蒸罐的液体制冷剂混合来降低过热制冷剂的温度和/或压力。某些实施例可能不包括上述技术优点，或者包括上述技术优点中的一些或全部。一个或多个其他的技术优点对于本领域技术人员来说从此处所包括的附图、说明书和权利要求中是显而易见的。附图说明现在结合附图、参考以下说明来更完整地理解本公开，其中：图1示出处于增压器配置下的示例性冷却系统；图2示出处于增压器配置下没有中温负载的示例性冷却系统；图3是示出运行图2的示例性冷却系统的方法的流程图；图4是示出运行图2的示例性冷却系统的方法的流程图。具体实施方式本公开的实施例和其优点最佳地通过参考附图中的图1至图4来理解，各个附图中的相同或对应的部分使用相同的附图标记。诸如制冷系统的冷却系统可以被配置在CO2增压器配置下。这些系统可以使来自闪蒸罐的制冷剂循环通过低温负载和中温负载以冷却对应于所述负载的空间。例如，在杂货店中，低温负载可以是用于储存冷冻食品的冷冻机，中温负载可以是用于储存新鲜农产品的制冷货架。来自低温负载的制冷剂被传送通过低温压缩机，然后被压缩的制冷剂与来自中温负载的制冷剂以及来自闪蒸罐的制冷剂混合。然后该混合物被传送通过中温压缩机，进而循环回到冷凝器。通过使来自低温压缩机的制冷剂与来自中温负载以及闪蒸罐的制冷剂混合，来自低温压缩机的制冷剂的温度可以在被传送至中温压缩机之前下降。然而，当中温负载不存在和/或从制冷系统中移除时，混合物中不包括来自中温负载的制冷剂。因此，所述混合物的温度可能过高，从而导致中温压缩机不能安全操作。如果所述混合物被传送至中温压缩机，则可能导致不安全运行的情况出现(例如，中温压缩机破裂和/或导致中温压缩机失效)。本公开提出一种降低不安全混合物的温度并且避免所述不安全运行情况出现的制冷系统配置。在所述配置下，来自低温压缩机的制冷剂在被中温压缩机接收之前与液体制冷剂和来自闪蒸罐的闪蒸气体混合。所述液体制冷剂通过由脉冲阀控制的液体充注管线来提供。控制器以来自中温压缩机处的温度传感器和压力传感器的测量值为基础控制对脉冲阀的操作。所述闪蒸气体通过闪蒸气体旁通管线来提供。以此方式，制冷剂可以在被传送至中温压缩机之前被液体制冷剂和闪蒸罐中的闪蒸气体冷却。将使用图1至图4来更详细地介绍冷却系统和所提出的配置。图1显示了具有中温负载的冷却系统。图2显示了被配置成没有中温负载的图1的冷却系统。图3和图4描述了图2的系统的运行。如图1中所提供的是，系统100包括高压侧热交换器105、膨胀阀110、闪蒸罐115、膨胀阀120、低温负载125、膨胀阀130、中温负载135、低温压缩机140、中温压缩机145和闪蒸气体旁通管线150。系统100可以使制冷剂循环以从邻近低温负载125和中温负载135的空间中移除热量。高压侧热交换器105可以从制冷剂中移除热量。当从制冷剂中移除热量时，制冷剂被冷却。本公开提出高压侧热交换器105作为冷凝器和/或气体冷却器来运行。当作为冷凝器运行时，高压侧热交换器105冷却制冷剂，以使得制冷剂的状态由气态变为液态。当作为气体冷却器运行时，高压侧热交换器105冷却制冷剂，但是制冷剂保持气态。在某些配置下，高压侧热交换器105被定位成使得，从制冷剂中移除的热量可被排入空气。例如，高压侧热交换器105可被定位在天台，以使得从制冷剂中移除的热量可以排入空气。如另一实例，高压侧热交换器105可被定位在建筑物的外部和/或建筑物的侧面。膨胀阀110、120和130降低制冷剂的压力并因此降低其温度。膨胀阀110、120和130降低流入膨胀阀110、120和130的制冷剂的压力。于是，制冷剂的温度可随着压力降低而下降。因此，进入膨胀阀110、120和130的暖或热的制冷剂在离开膨胀阀110、120和130时会变冷。离开膨胀阀110的制冷剂被供给至闪蒸罐115中。膨胀阀120和130分别供给低温负载125和中温负载135。闪蒸罐115可以储存通过膨胀阀110从高压侧热交换器105接收的制冷剂。本公开提出闪蒸罐115储存任意状态(例如液态和/或气态)下的制冷剂。离开闪蒸罐115的制冷剂通过膨胀阀120和130供给至低温负载125和中温负载135。在某些实施例中，闪蒸罐115被称为接收容器。系统100可以包括低温部分和中温部分。低温部分可以在比中温部分低的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，所述设备包括：被配置成测量压缩机处的制冷剂的温度的温度传感器，所述压缩机被配置成：接收来自第二压缩机的制冷剂；以及将制冷剂传送至高压侧热交换器，所述高压侧热交换器被配置成从制冷剂中移除热量；被配置成测量所述压缩机处的制冷剂的压力的压力传感器；以及可通信地联接至所述温度传感器和所述压力传感器的控制器，所述控制器被配置成：接收测得温度和测得压力中的一个或多个；确认测得温度和测得压力中的一个或多个超过阈值；以及响应于对接收温度和接收压力中的一个或多个超过阈值所进行的确认来致动联接至液体充注管线的脉冲阀，所述脉冲阀被配置成对液体制冷剂从闪蒸罐流过所述液体充注管线以与所述压缩机处的制冷剂混合进行控制；其中所述闪蒸罐被配置成：储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂；以及通过联接至所述闪蒸罐的闪蒸气体旁通管线传送闪蒸气体以与所述压缩机处的制冷剂混合。

【技术特征摘要】
2015.09.16 US 62/219261;2016.01.19 US 15/0004771.一种设备，所述设备包括：被配置成测量压缩机处的制冷剂的温度的温度传感器，所述压缩机被配置成：接收来自第二压缩机的制冷剂；以及将制冷剂传送至高压侧热交换器，所述高压侧热交换器被配置成从制冷剂中移除热量；被配置成测量所述压缩机处的制冷剂的压力的压力传感器；以及可通信地联接至所述温度传感器和所述压力传感器的控制器，所述控制器被配置成：接收测得温度和测得压力中的一个或多个；确认测得温度和测得压力中的一个或多个超过阈值；以及响应于对接收温度和接收压力中的一个或多个超过阈值所进行的确认来致动联接至液体充注管线的脉冲阀，所述脉冲阀被配置成对液体制冷剂从闪蒸罐流过所述液体充注管线以与所述压缩机处的制冷剂混合进行控制；其中所述闪蒸罐被配置成：储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂；以及通过联接至所述闪蒸罐的闪蒸气体旁通管线传送闪蒸气体以与所述压缩机处的制冷剂混合。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器还被配置成：确认测得温度和测得压力中的一个或多个的变化率在第二阈值以上；确认测得温度和测得压力中的一个或多个在第三阈值以上，所述第三阈值在所述阈值以下；以及响应于对变化率在第二阈值以上所进行的确认以及对测得温度和测得压力中的一个或多个在第三阈值以上所进行的确认，开始关闭联接至所述闪蒸气体旁通管线的闪蒸气体旁通阀以对闪蒸气体流过所述闪蒸气体旁通管线进行限制。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述闪蒸气体旁通管线还被联接至闪蒸气体旁通阀，所述闪蒸气体旁通阀被配置成对闪蒸气体流过所述闪蒸气体旁通管线进行控制。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述闪蒸气体旁通阀基于所述闪蒸罐的内部压力来操控。5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述控制器被配置成当测得温度和测得压力中的一个或多个未超过阈值时完全打开所述闪蒸气体旁通阀。6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述闪蒸气体旁通阀被配置成在所述压缩机和所述液体充注管线之间产生至少45磅每平方英寸的压力差。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述闪蒸罐还被配置成将制冷剂传送至负载，所述负载使用制冷剂来从邻近所述负载的空间中移除热量。8.一种方法，所述方法包括：测量压缩机处的制冷剂的温度，所述压缩机被配置成：接收来自第二压缩机的制冷剂；以及将制冷剂传送至高压侧热交换器，所述高压侧热交换器被配置成从制冷剂中移除热量；测量所述压缩机处的制冷剂的压力；接收测得温度和测得压力中的一个或多个；确认测得温度和测得压力中的一个或多个超过阈值；以及响应于对接收温度和接收压力中的一个或多个超过阈值所进行的确认，致动联接至液体充注管线的脉冲阀，所述脉冲阀被配置成对液体制冷剂从闪蒸罐流过所述液体充注管线以与所述压缩机处的制冷剂混合进行控制；其中所述闪蒸罐被配置成：储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂；以及通过联接至所述闪蒸罐的闪蒸气体旁通管线传送闪蒸气体以与所述压缩机处的制冷剂混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿里，A·J·P·齐默尔曼，
申请(专利权)人：西克制冷产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US