制冷设备制造技术

制冷设备，尤其是运输制冷设备，制冷设备包括特别地以CO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制冷设备
本专利技术涉及制冷设备，尤其是运输制冷设备，制冷设备包括制冷剂回路，尤其是以CO2作为制冷剂工作的制冷剂回路，在所述制冷剂回路中引导制冷剂的总质量流，制冷设备包括高压侧的热交换器，热交换器布置在制冷剂回路中，冷却被压缩至高压的制冷剂，制冷设备包括在制冷剂回路中布置在高压侧的热交换器的下游的膨胀元件，在激活状态中，膨胀元件通过膨胀来冷却制冷剂的总质量流并且在此由液态制冷剂产生主质量流并且由气态制冷剂产生附加质量流，主质量流和附加质量流进入中间蓄压器中并且在所述中间蓄压器中被分离成主质量流和附加质量流，制冷设备包括至少一个冷却级，冷却级将来自中间蓄压器的主质量流在至少一个冷却膨胀元件中膨胀至低压并且在此在低压侧的热交换器处提供制冷功率，并且制冷设备包括将主质量流从低压压缩至高压的制冷剂压缩机单元。
技术介绍
这种制冷设备在现有技术中是已知的。在这些制冷设备中存在的问题是，尤其为了作为运输制冷设备运行而尽可能简单且高效工作地构造制冷设备。
技术实现思路
根据本专利技术，在开始所述类型的制冷设备中，该任务通过以下方式实现，即，制冷剂压缩机单元具有第一压缩机级和第二压缩机级，第一压缩机级用于将在低压下输送的主质量流的制冷剂压缩至中等压力，第二压缩机级用于将主质量流的被压缩至中等压力的制冷剂压缩至高压，并且附加质量流从中间蓄压器进入制冷剂压缩机单元的第二压缩机级，用于压缩至高压。因此，根据本专利技术的解决方案提供了一种简单的可能性，即，运行具有制冷剂压缩机单元的制冷设备，其中可以以最佳的方式和方法将主质量流和附加质量流压缩到高压。根据本专利技术的制冷设备尤其实现使用CO2作为制冷剂的可能性，并且在此最佳地运行制冷设备。在根据本专利技术的解决方案中特别有利的是，制冷剂压缩机单元的第一压缩机级与中等压力侧的热交换器连接，该热交换器在被压缩到中等压力的主质量流进入第二压缩机级之前冷却该主质量流。该解决方案尤其是在使用CO2作为制冷剂时提供了在压缩到高压之前将在压缩期间被显著加热到中等压力的制冷剂再次冷却的可能性。原则上，中等压力侧的热交换器可以通过任意的介质冷却。例如，也可以想到将中等压力侧的热交换器设置成使得其被在低压下流向制冷剂压缩机单元的制冷剂冷却。然而，特别简单的解决方案规定，中等压力侧的热交换器是布置在制冷剂压缩机单元外部的外部热交换器。该外部热交换器可以通过各种介质冷却。特别有利的是，环境空气用于冷却。关于通过在高压侧的热交换器下游的膨胀元件进行的总质量流的膨胀，没有确定膨胀应该在哪个压力下进行，仅规定膨胀元件将该压力膨胀到中间压力。一个可能性是，中间压力高于中等压力，并且附加质量流量通过附加质量流膨胀元件膨胀到中等压力，并且在中等压力时进入第二压缩机级。另一个有利的可能性规定，中间压力基本上相当于中等压力，使得总质量流可以通过第一外部热交换器下游的膨胀元件膨胀到中等压力。关于制冷设备工作时的压力水平没有给出更详细的说明。因此，有利的解决方案规定，在CO2作为制冷剂的情况下，低压在1巴至60巴的范围中。此外优选地规定，在CO2作为制冷剂的情况下，中等压力在20巴至120巴的范围中。此外优选地规定，在CO2作为制冷剂的情况下，高压在50巴至160巴的范围中。迄今为止，关于制冷剂压缩机单元的结构还没有给出更详细的说明。因此，一个有利的解决方案规定，制冷剂压缩机单元具有制冷剂压缩机和电驱动马达。在这种情况下，特别有利的是，附加质量流在进入第二压缩机单元之前被供应给制冷剂压缩机单元的马达腔，以便冷却电驱动马达。特别有利的是，附加质量流在冷却马达腔中的电驱动马达之后进入第二压缩机级中。另一个有利的解决方案规定，被压缩到中等压力上的主质量流在通过中等压力侧的热交换器冷却之后并且在进入第二压缩机级之前进入用于冷却电驱动马达的马达腔中。在此，已经证明特别适当的是，压缩到中等压力并且通过中等压力侧的热交换器冷却的主质量流在流过马达腔之后进入第二压缩机级。此外，优选地规定，制冷剂压缩机的驱动腔被保持在中等压力，从驱动腔开始进行驱动压缩机级。这具有的优点是，由此尤其是在第二压缩机级中在中等压力与高压之间存在最大的压力差，并且因此可以将压缩机级的各个部件的机械负荷保持得尽可能小。在此，已经证实为适当的是，驱动腔经由连接通道与马达腔连接，并且或者制冷剂在马达腔中的电驱动马达冷却之后穿流驱动腔。一个特别有利的解决方案规定，制冷剂压缩机单元被构造为半密封的压缩机，其中在其整个壳体中既设置有电驱动马达又设置有制冷剂压缩机。此外，关于制冷剂压缩机本身的构造还没有作更详细的说明。因此，一个有利的解决方案规定，制冷剂压缩机单元的制冷剂压缩机被构造为活塞式压缩机，因为尤其是利用这种活塞式压缩机可以以合理的机械耗费实现被称为制冷剂的CO2的压力。特别有利的是，活塞式压缩机包括多个缸单元，其中至少一个缸单元构成第一压缩机级，并且至少一个缸单元构成第二压缩机级。特别有利的是，两个压缩机级被设计成使得第一压缩机级的行程体积与第二压缩机级的行程体积的比率处于1.5/1至2/1的范围内。在此尤其规定，至少两个缸单元构成第一压缩机级。此外优选规定，第二压缩机级的至少一个第二缸单元相对于第一压缩机级的至少一个缸单元关于缸单元的驱动轴的中心轴线以一定的角度间隔布置，从而由此例如可以V形地或者反向地布置两个压缩机级的缸单元，以便尤其是实现有利的力矩分布。另一个有利的解决方案规定，压缩机级的所有缸单元都成排布置。此外优选地规定，制冷剂压缩机的壳体，并且尤其是制冷剂压缩机单元的整个壳体由铝制成。另一个有利的改型方案规定，制冷剂压缩机单元的整个壳体具有壳体衬套和布置在壳体衬套两侧的轴承盖，它们全部由铝制成。此外优选规定，壳体具有由铝构成的缸盖。迄今为止，关于在制冷剂压缩机单元上的各种接头的设置还没有给出更详细的说明。因此，一个有利的解决方案规定，制冷剂压缩机单元的高压接头布置在第二压缩机级的缸盖上。另一个有利的解决方案规定，制冷剂压缩机单元的低压接头布置在第一压缩机级的缸盖上。此外，有利地规定，制冷剂压缩机单元的中等压力出口布置在第一压缩机级的缸盖上。此外，合适地规定，制冷剂压缩机单元的中等压力入口布置在马达壳体的区域中。此外，本专利技术涉及一种制冷剂压缩机单元，尤其是用于压缩作为制冷剂的CO2，制冷剂压缩机单元包括制冷剂压缩机和电驱动马达，其中制冷剂压缩机具有第一压缩机级和第二压缩机级，所述第一压缩机级用于将在低压下输送的制冷剂、尤其是CO2压缩到中等压力，所述第二压缩机级用于将压缩到中等压力的制冷剂、尤其是CO2压缩到高压，并且其中尤其是制冷剂压缩机单元具有与第一压缩机级连接的中等压力出口和与第二压缩机级连接的中等压力入口。这种解决方案的优点在于，由此压缩到中等压力的制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冷设备(60)，特别是运输制冷设备，所述制冷设备包括尤其是以CO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制冷设备(60)，特别是运输制冷设备，所述制冷设备包括尤其是以CO2作为制冷剂工作的制冷剂回路(70)，在所述制冷剂回路中引导所述制冷剂的总质量流(G)，所述制冷设备包括高压侧的热交换器(62)，所述高压侧的热交换器布置在所述制冷剂回路(70)中，冷却被压缩至高压(PH)的制冷剂，所述制冷设备包括在所述制冷剂回路(70)中布置在所述高压侧的热交换器(62)下游的膨胀元件(76)，在激活状态中，所述膨胀元件通过膨胀来冷却所述制冷剂的所述总质量流(G)并且在此由液态制冷剂产生主质量流(H)并且由气态制冷剂产生附加质量流(Z)，所述主质量流和所述附加质量流进入中间蓄压器(82)中并且在所述中间蓄压器中被分离成所述主质量流(H)和所述附加质量流(Z)，所述制冷设备包括至少一个冷却级(92)，所述冷却级将来自所述中间蓄压器的所述主质量流(H)在至少一个冷却膨胀元件(94)中膨胀至低压(PN)并且在此在低压侧的热交换器(34)处提供制冷功率，并且所述制冷设备包括将所述主质量流(H)从低压(PN)压缩至高压(PH)的制冷剂压缩机单元(54)，其特征在于，
所述制冷剂压缩机单元(54)具有用于将所述主质量流(H)的在低压(PN)中输送的所述制冷剂压缩至中等压力(PM)的第一压缩机级(112)和用于将所述主质量流(H)的被压缩至中等压力(PM)的所述制冷剂压缩至高压(PH)的第二压缩机级(142)，并且所述附加质量流(Z)从所述中间蓄压器(82)进入所述制冷剂压缩机单元(54)的所述第二压缩机级(142)中以便压缩至高压(PH)。


2.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷剂压缩机单元(54)的所述第一压缩机级(112)与中等压力侧的热交换器(124)连接，所述中等压力侧的热交换器在所述主质量流(H)进入所述第二压缩机级(142)之前冷却被压缩到中等压力(PM)上的所述主质量流(H)。


3.根据权利要求2所述的制冷设备，其特征在于，所述中等压力侧的热交换器是布置在所述制冷剂压缩机单元(54)外部的外部热交换器(124)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述膨胀元件(76)将所述总质量流(G)膨胀至中间压力(PZ)。


5.根据权利要求4所述的制冷设备，其特征在于，所述中间压力(PZ)高于所述中等压力(PM)，并且所述附加质量流(Z)被附加质量流膨胀元件(232)膨胀到中等压力(PM)，并且在中等压力(PM)中进入所述第二压缩机级(142)。


6.根据权利要求4所述的制冷设备，其特征在于，所述中间压力(PZ)基本上相当于所述中等压力(PM)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，在CO2作为制冷剂时，所述低压(PN)处于1巴至60巴的范围中的值处。


8.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，在CO2作为制冷剂时，所述中等压力(PM)在20巴至120巴的范围内。


9.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，在CO2作为制冷剂时，所述高压(PH)处于50巴至160巴的范围中的值处。


10.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷剂压缩机单元(54)具有制冷剂压缩机(56)和电驱动马达(58)。


11.根据权利要求10所述的制冷设备，其特征在于，在进入所述第二压缩机单元(142)之前，将所述附加质量流(Z)输送给所述制冷剂压缩机单元(54)的马达腔(134)以用于冷却所述电驱动马达(58)。


12.根据权利要求11所述的制冷设备，其特征在于，在所述马达腔(134)中的所述电驱动马达(58)的冷却之后，所述附加质量流(Z)进入所述第二压缩机级(142)中。


13.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，被压缩到中等压力(PM)的所述主质量流(H)在通过所述第二热交换器(124)冷却之后并且在进入所述第二压缩机级(142)中之前进入到所述马达腔(134)中以便冷却所述电驱动马达(58)。


14.根据权利要求13所述的制冷设备，其特征在于，被压缩到中等压力(PM)并且在所述第二热交换器(124)中被冷却的所述主质量流(H)在流过所述马达腔(134)之后进入到所述第二压缩机级(142)中。


15.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷剂压缩机(56)的驱动腔(156)被保持到中等压力(PM)，所述压缩机级(112、142)的驱动从所述驱动腔开始进行。


16.根据权利要求15所述的制冷设备，其特征在于，所述驱动腔(156)通过连接通道与所述马达腔(134)连接。


17.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷剂压缩机单元(54)被构造为半密封压缩机，其中在所述半密封压缩机的整个壳体(130)中既布置有所述电驱动马达(58)又布置有所述制冷剂压缩机(56)。


18.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷剂压缩机单元(54)的所述制冷剂压缩机(56)被构造为活塞式压缩机。


19.根据权利要求18所述的制冷设备，其特征在于，所述活塞式压缩机具有多个缸单元(114a、114b、144a、144b)，所述多个缸单元中的至少一个缸单元(114a、114b)形成所述第一压缩机级(112)并且至少一个缸单元(144a、144b)形成所述第二压缩机级(142)。


20.根据权利要求19所述的制冷设备，其特征在于，至少两个缸单元(114a、114b)形成所述第一压缩机级(112)。


21.根据权利要求18至20中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述第二压缩机级(142)的所述至少一个缸单元(144a、144b)相对于所述第一压缩机级(112)的所述至少一个缸单元(114a、114b)关于所述缸单元(114a、114b、144a、144b)的驱动轴(152)的中心轴线(202)以角度间隔布置。


22.根据权利要求18至20中任一项所述的制冷设备，其特征在于，所述压缩机级(112、142)的所有缸单元(114、144)...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿克塞尔·弗里德里希，安德里亚斯·贝克尔，
申请(专利权)人：比泽尔制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE