节约型制冷系统技术方案

一种节约型制冷系统，包括主制冷剂环路，所述主制冷剂环路包括被主制冷剂线路（２４）所连接的冷凝器（１２）、蒸发器（１６）、节约器（１４）、在所述冷凝器和所述节约器之间的膨胀设备（３２）、以及主压缩机（１８）。所述系统还包括包含有辅助压缩机系统（２０）和辅助制冷剂线路（２２）的节约型制冷剂环路，所述辅助制冷剂线路（２２）将节约器（１４）流体连接至辅助压缩机系统（２０），并且在主压缩机系统（１８）和冷凝器（１２）之间一位置处将主制冷剂线路（２４）流体连接至辅助压缩机（２０）。所述辅助压缩机系统（２０）是关于主压缩机系统（１８）独立可控的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】节约型制冷系统相关专利申请的交叉引用本申请要求享有于2006年10月26日提交的美国临时专利申请 No. 60/862,299的优先权，该申请在此通过引用的方式整体纳入本说 明书。
技术介绍
本申请总体涉及节约型制冷系统。更具体而言，本申请涉及包括 专用于节约器流(economizer f low)的辅助压缩机的节约型制冷系统。在制冷系统中，制冷剂气体被压缩机压缩并被传输至一冷凝器， 在冷凝器中所述制冷剂与另一流体诸如环境空气之类交换热量。从冷 凝器，加压的液体制冷剂经过膨胀设备然后到蒸发器，在蒸发器中制 冷剂与被用于冷却环境的另一流体交换热量。制冷剂从蒸发器返回压 缩才几，然后重复该循环。在制冷系统中使用节约器环路，藉以为给定的蒸发器尺寸提供增 加的冷却容量，并且也增加了系统的效率和性能。使用一个或多个附 加膨胀设备的节约器环路有时仅在冷凝器的下游被纳入。对于使用一 个附加膨胀设备的系统，主膨胀设备将制冷剂从冷凝器压强膨胀到一 中间压强，从而使得制冷剂中的一些急剧蒸发而成为其蒸汽状态。被 急剧蒸发的制冷剂被再次引入到压缩级，并在压缩过程中随着饱和蒸 汽与过热蒸汽制冷剂相混合而提供了一些冷却。压缩过程中的冷却导 致压缩机输入功率有所降低。来自主膨胀设备的位于中间压强的剩余 液体制冷剂处于较低的焓。附加膨胀设备将较低焓的液体制冷剂从中 间压强膨胀为蒸发器压强。制冷剂以较低的焓进入蒸发器，从而，和在其中制冷剂直接从冷凝器被膨胀的非节约型系统相比，增强了具有 节约型环路的制冷系统中的冷却效果。实现节约型制冷系统的传统方法是通过使用闪蒸罐和附加膨胀设 备。在闪蒸罐节约器环路中，主膨胀设备被设置在闪蒸罐的上游。液 体制冷剂流过主膨胀设备，进入闪蒸罐。 一流过主膨胀设备，液体制冷剂就经历了一个巨大的压降，随之，制冷剂的至少一部分迅速膨胀 或"急剧蒸发"，并在中间压强下从液相转化为汽相。剩余的液体制 冷剂聚集在罐的底部，用于返回至位于附加膨胀设备的上游的主制冷 剂线路。蒸汽制冷剂返回至压缩机，或者在压缩机吸入时，或者至压 缩的中间级。由于闪蒸罐中制冷剂气体的中间压强，返回至压缩机的 气体需要的压缩较小，从而增加了整个系统的效率。将气体制冷剂从闪蒸罐节约器中引入到中间压强压缩机吸入中的 一个，或者引入到多级压缩机的其他级可能是成问题的。通常，第一 级压缩机处理来自蒸发器的流体，而更高级的压缩机处理从第一级压 缩机中排放的流体以及来自节约器的流体。在这种布置中，节约器运行条件被总系统条件和运行点所限定；无法提供一种方法来用于独立 控制节约器的运行压强和流率。没有这种独立控制，节约器和第二级 压缩机必须被设计用于特定运行条件。偏离设计的运行条件影响了节 约器的性能，并因此影响了整个系统的性能。另外，该系统需要蒸发 器和冷凝器之间串联的多个压缩级以纳入节约器。将气体制冷剂从节约器中导入具有仅单级压缩机的系统中更为困 难，因为没有机械装置将压缩机运行在蒸发器和冷凝器之间的一个压 强等级。因此，节约器运行条件被总系统条件和运行点所决定。所公开的系统和/或方法的预期优点满足这些需要中的一个或多 个，或者提供了其他的有益特征。其他的特征和优点将从本说明书中 显而易见。所公开的教导扩展至落在所述权利要求书的范围内的实施 方案，而不考虑它们是否达到上述需要中的一个或多个。
技术实现思路
一个实施方案涉及一种制冷系统，所述制冷系统包括冷凝器、蒸 发器、节约器、冷凝器和节约器之间的膨胀设备、以及主压缩机，其 均由主制冷剂线路流体连接从而形成主制冷剂环路。所述系统也包括 辅助压缩机和辅助制冷剂线路，所述辅助制冷剂线路将所述节约器流 体连接至所述辅助压缩机，并且在主压缩机和冷凝器之间一位置处将 所述辅助压缩机流体连接至主制冷剂线路，从而形成节约器制冷剂环 路。所述辅助压缩机是关于主压缩机独立可控的。另一实施方案涉及一种运行节约型制冷系统的方法。所提供的节 约型制冷系统，包括冷凝器、蒸发器、节约器、冷凝器和节约器之间 的膨胀设备、以及主压缩机，其均被主制冷剂线路流体连接从而形成 主制冷剂环路。所述节约型制冷系统也包括辅助压缩机和辅助制冷剂 线路，所述辅助制冷剂线路将节约器流体连接至辅助压缩机，并且在 主压缩机系统和冷凝器之间一位置处，将所述辅助压缩机流体连接至主制冷剂线路，从而形成节约器制冷剂环路。该方法进一步包括选择 节约器运行压强、在所选择的运行压强下运行节约器、独立于流经主 压缩机的制冷剂的流率来控制流经辅助压缩机的制冷剂的流率，以及 独立于穿过主压缩机的压强增加来控制穿过辅助压缩机的压强增加。示例性实施方案的具体优点包括，可独立于总系统运行条件来控 制节约器的压强，以及节约器的压强可被保持在最佳运行压强。某些 其他的具体优点包括，节约器环路包括专用于压缩离开节约器的制冷 剂气体的辅助压缩机，所述辅助压缩机可独立于制冷系统中的主压缩 机而被控制，并且可使用在传统节约型制冷系统中遭冷遇的压缩机类 型。可替代的示例性实施方案涉及如通常可在权利要求书中所引用的 其他特征和所述特征的结合。附图说明图1示出节约型制冷系统的一个实施方案；图2是示出关于用于确定节约器压强的方法的一个实施方案的流程图3是一个节约型制冷系统的定性的压强-焓曲线图4是一个示出在控制节约型制冷系统中可达到的最佳性能特征的功率节省曲线图5示出节约型制冷系统的另一个实施方案；图6是一个示出运行节约型制冷系统的方法的一实施方案的流程在多幅图中出现的同样部分，已试图使用同样的参考数字。具体实施例方式节约型制冷系统包括两个压缩机系统 一个用于处理流过主制冷 环路的制冷剂流的主压缩机，以及一个用于将离开节约器的气体制冷 剂压缩为冷凝器压强的辅助压缩机。通过使用辅助压缩机，可独立于 主压缩机控制所述辅助压缩机。所述辅助压缩机的排放压强可与离开 主压缩机的制冷剂的排放压强相配。图1图解示出一节约型制冷系统10。如所示出的，系统10始自 冷凝器12,在冷凝器12中高压气体制冷剂被冷却并冷凝为高压液体 制冷剂。可选地，冷凝器12也可被用于再冷却，如在图3中所示出的， 图3定性地示出了关于一节约型制冷系统的压强-焓曲线图。通过一主制冷剂线路24将冷凝器12流体连接至节约器14。所述 节约器14可以是任何类型的热交换器或者其中制冷剂的一部分被蒸 发的其他设备。在一实施方案中，节约器24是闪蒸罐。沿着主制冷剂 线路24，在冷凝器12和节约器14之间的是第一膨胀设备32。笫一膨 胀设备32可被用于调整节约器14的运行压强。主制冷剂线路24将节约器14连接至蒸发器16。液体制冷剂经由 主制冷剂线路24流出节约器14并流入蒸发器16。在主制冷剂线路24 上的第二膨胀设备34在节约器14和蒸发器16之间。任何合适的膨胀 设备都可用于第一和第二膨胀设备32、 34。在一实施方案中，所述膨 胀设备可以是膨胀阀。在蒸发器16中，在液体制冷剂和将被冷却的流 体之间交换热量。从将被冷却的流体中交换的热量造成液体制冷剂蒸 发。主制冷剂线路24将当前为气体的制冷剂从蒸发器16运送至主压 缩机18。主压缩机18将从蒸发器16流出的制冷剂压缩为更高压强， 并且将所压缩的制冷剂气体经由主制冷剂线路24返回至冷凝器12， 完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统，包括：　冷凝器、蒸发器、节约器和主压缩机，其均由主制冷剂线路流体连接以形成主制冷剂环路；　膨胀设备，其连接至在所述冷凝器和所述节约器之间的主制冷剂线路；　辅助压缩机；　辅助制冷剂线路，其将所述节约器流体 连接至所述辅助压缩机，并且在所述主压缩机和所述冷凝器之间一位置处，将所述辅助压缩机流体连接至所述主制冷剂线路，从而形成节约器制冷剂环路，其中所述辅助压缩机被配置为压缩流过所述节约器制冷剂环路的制冷剂；以及　其中所述辅助压缩机是关于所述 主压缩机独立可控的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：ST萨默，SH史密斯，JF贾奇，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]