專利名稱：在跨臨界制冷系統(tǒng)的臨界點(diǎn)之上的制冷劑注入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種具有經(jīng)濟(jì)器回路的制冷系統(tǒng)，其中制冷劑注入到壓 縮機(jī)是在跨臨界運(yùn)行的臨界點(diǎn)之上發(fā)生。
背景技術(shù)：
制冷壓縮機(jī)通過制冷系統(tǒng)循環(huán)制冷劑來調(diào)節(jié)第二流體。在 一個(gè)基本 制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)壓縮制冷劑，并將其向下游輸送給第一熱交換器。 來自第一熱交換器的制冷劑通過膨脹裝置，在那里其壓力和溫度被降 低。膨脹裝置的下游，制冷劑通過第二熱交換器，然后回到壓縮機(jī)。
制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的 一個(gè)選項(xiàng)為使用經(jīng)濟(jì)器循環(huán)，或是所謂的制冷劑 注入功能。在經(jīng)濟(jì)器循環(huán)中，制冷劑的一部分從第一熱交換器下游的主 制冷劑流中分出。分出的制冷劑通過膨脹裝置膨脹為中間壓力和溫度， 然后這些被部分膨脹的分出的制冷劑以與經(jīng)濟(jì)器熱交換器中的主制冷 劑流呈熱交換關(guān)系的方式通過。在這種方式中，主制冷劑-故進(jìn)一步冷卻 使得其在到達(dá)第二熱交換器時(shí)，具有更大的熱力學(xué)上的冷卻潛力，加強(qiáng) 了制冷系統(tǒng)的性能。代表性的處于過熱熱力學(xué)狀態(tài)的分支制冷劑，在經(jīng) 濟(jì)器熱交換器下游的壓縮機(jī)中返回到中間壓縮點(diǎn)。
在利用二氧化碳(co2)作為制冷劑的制冷系統(tǒng)中使用經(jīng)濟(jì)器循環(huán)
7特別有利，因?yàn)榭缗R界運(yùn)行會有性能和效率增加的增益。釆用兩級(或 多級)經(jīng)濟(jì)器循環(huán)會更為有益，雖然每級的性能增益通常較小。
二氧化碳是一種現(xiàn)今常用于蒸汽壓縮系統(tǒng)中在跨臨界區(qū)域運(yùn)行至 少部分時(shí)間的環(huán)保型自然制冷劑。由于二氧化碳的臨界點(diǎn)低，大多數(shù)蒸 汽壓縮系統(tǒng)利用二氧化碳作為制冷劑在至少某些環(huán)境條件下在跨臨界 區(qū)域(或在高壓側(cè)上超出臨界點(diǎn))內(nèi)運(yùn)行。次臨界流體的壓力僅在飽和 狀態(tài)下(當(dāng)液體和氣體均存在時(shí))本質(zhì)上是溫度的函數(shù)，或者換句話 說， 一者直接關(guān)聯(lián)另一者。然而，當(dāng)流體的溫度高于臨界溫度時(shí)(超臨 界)，飽和狀態(tài)已不復(fù)存在，壓力和溫度成為獨(dú)立的界定流體熱力學(xué)狀 態(tài)的熱力學(xué)變量。因此，對于任意熱量降低的溫度條件組合，在很多高 側(cè)壓力條件下運(yùn)行制冷系統(tǒng)都是有可能的。
在現(xiàn)有技術(shù)，經(jīng)濟(jì)器制冷劑的注入發(fā)生在壓縮循環(huán)早期的中間壓縮 點(diǎn)，并低于臨界點(diǎn)。對于制冷系統(tǒng)在跨臨界運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)器回路，這可能 是無法實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)在第一熱交換器出口分出的部分膨脹的制冷劑被注入 到壓縮進(jìn)程以降低排放溫度時(shí)，類似的情況可能會在發(fā)生。冷卻的制冷 劑可能會在超臨界條件下被注入。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明揭示的實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)在跨臨界狀況下運(yùn)行，至少一 部分時(shí)間。經(jīng)濟(jì)器循環(huán)被結(jié)合到制冷系統(tǒng)。來自于經(jīng)濟(jì)器循環(huán)的制冷劑 在設(shè)計(jì)或選擇的點(diǎn)被重復(fù)注入到壓縮機(jī)中，使得重復(fù)注入可以在臨界點(diǎn) 之上發(fā)生。在這種方式下，經(jīng)濟(jì)器功能的好處可以在高于臨界壓力的高
8排放壓力下運(yùn)行的跨臨界制冷系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，在壓縮機(jī) 中設(shè)計(jì)和選擇單級壓縮機(jī)和中間壓力注入點(diǎn)來使得注入在臨界點(diǎn)之上 發(fā)生。在又一個(gè)實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)結(jié)合多種經(jīng)濟(jì)器回i 各，以及壓縮積J 具有多級制冷劑注入。在上注入級，制冷劑注入在臨界點(diǎn)之上發(fā)生，而 .在下注入級注入可以在臨界點(diǎn)之下發(fā)生。壓縮機(jī)可以由兩個(gè)分離壓縮級 (例如兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的往復(fù)壓縮機(jī)氣缸)或是兩個(gè)串聯(lián)的壓縮機(jī)所體 現(xiàn)。在這種情況下，制冷劑注入發(fā)生在兩個(gè)壓縮級之間。另一方面，制 冷劑注入對于位于單個(gè)壓縮機(jī)內(nèi)的壓縮袋可以是在內(nèi)部的。
在又一個(gè)實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)可以具有冷卻劑注入冷卻分支，這是 對于降低制冷劑離開壓縮機(jī)時(shí)的排放溫度的典型利用，通過該冷卻分 支，來自排熱熱交換器出口的制冷劑分支的膨脹部分在壓縮進(jìn)程中設(shè)計(jì) 和選擇的點(diǎn)上被引導(dǎo)和注入，如此使得注入可以在臨界點(diǎn)之上發(fā)生。
本發(fā)明的這些以及其它的優(yōu)點(diǎn)可以通過以下的說明書和圖示來更 好的理解，以下是圖示的一個(gè)簡要描述。


圖1A圖示了第一示意圖。
圖1B是圖1A實(shí)施例的P-h曲線圖。
圖2A圖示了第二實(shí)施例。
圖2B是第二實(shí)施例的P-h曲線圖。
圖3A圖示了第三實(shí)施例。
圖3B是第三實(shí)施例的P-h曲線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A所示的制冷系統(tǒng)70具有壓縮機(jī)20，其壓縮制冷劑并將其向 下游輸送到排熱熱交換器24中，然后通過經(jīng)濟(jì)器熱交換器26。如圖所 示，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，至少一部分制冷劑會在經(jīng)濟(jì)器熱交換器26的下 游從主制冷劑流30中分出進(jìn)入分支制冷劑管路28，然后被引導(dǎo)通過經(jīng) 濟(jì)器膨脹裝置32，然后再一次地，穿過經(jīng)濟(jì)器熱交換器26。此制冷劑 進(jìn)一步冷卻了主制冷劑管路30中的制冷劑。主制冷劑管路30中的制冷 劑然后通過主膨脹裝置34,然后在返回到壓縮機(jī)20之前進(jìn)入熱接收熱 交換器36。
來自分支制冷劑管路28的制冷劑在注入點(diǎn)27通過注入制冷劑管路 29返回到壓縮機(jī)20。注入點(diǎn)27是在設(shè)計(jì)壓縮機(jī)使其適應(yīng)注入可以在高 于制冷系統(tǒng)70跨臨界運(yùn)行中的臨界點(diǎn)時(shí)發(fā)生的條件過程中選擇的。換 句話說，注入的制冷劑不會在通過經(jīng)濟(jì)器熱交換器26時(shí)跨越兩相蒸發(fā) 過程。在現(xiàn)有技術(shù)中，注入的經(jīng)濟(jì)器制冷劑總是在通過經(jīng)濟(jì)器熱交換器 時(shí)跨越兩相蒸發(fā)過程。
如圖所示，例如，在圖1B中，經(jīng)濟(jì)器注入在臨界點(diǎn)CP之上發(fā)生。 因此，經(jīng)濟(jì)器熱交換器26中的熱傳遞交互作用過程中的經(jīng)濟(jì)熱量流的 全部會在臨界點(diǎn)CP之上發(fā)生并沿著X線。距離Z體現(xiàn)了由經(jīng)濟(jì)功能提 供的對于經(jīng)濟(jì)器熱交換器26中的主冷卻劑流的額外冷卻，并且，如圖 所示，也是完全在臨界點(diǎn)CP之上發(fā)生。制冷系統(tǒng)可以在特定環(huán)境條件 下在跨臨界方式下運(yùn)行，至少是部分時(shí)間。對于經(jīng)濟(jì)器制冷劑進(jìn)入壓縮
10進(jìn)程的注入位置的改進(jìn)提供了在跨臨界方式下運(yùn)行的制冷系統(tǒng)70實(shí)現(xiàn) 經(jīng)濟(jì)功能的能力。經(jīng)濟(jì)器熱交換器26的設(shè)計(jì)也適應(yīng)單相制冷劑流經(jīng)其 經(jīng)濟(jì)路徑。經(jīng)濟(jì)器膨脹裝置32的運(yùn)行及設(shè)計(jì)能夠處理單相制冷劑，在 膨脹裝置的上游及下游都可。在過去，膨脹裝置并不能在膨脹裝置的上 游和下游位置運(yùn)行單相制冷劑。
如圖2A所示，另一個(gè)制冷系統(tǒng)50包括兩個(gè)串聯(lián)運(yùn)行的壓縮機(jī)(或 是兩個(gè)壓縮級)52和54。來自壓縮機(jī)54的制冷劑^皮向下游引導(dǎo)進(jìn)入排 熱熱交換器56中。第一經(jīng)濟(jì)器功能在經(jīng)濟(jì)器熱交換器58內(nèi)發(fā)生，而第 二經(jīng)濟(jì)器功能在經(jīng)濟(jì)器熱交換器60內(nèi)發(fā)生。來自主制冷劑管路62的制 冷劑通過主膨脹裝置64連續(xù)地穿過兩個(gè)熱交換器58和60,并在返回到 下級壓縮機(jī)52之前進(jìn)入到熱接收熱交換器66中。如圖所示，與每個(gè)熱 交換器58和60關(guān)聯(lián)的分支制冷劑管路分別穿過經(jīng)濟(jì)器膨脹裝置94和 92。所示的分支制冷劑管路的流向與主制冷劑流一致，但是，這只是一 般的簡單說明。在實(shí)際中，通常的情況是制冷劑最好是被設(shè)置為相對于 主流進(jìn)行逆向流動，就如圖lA所示的i兌明。
來自第二下游經(jīng)濟(jì)器熱交換器60的制冷劑被引導(dǎo)通過注入制冷劑 管路78回到壓縮級52和54中間的點(diǎn)72。如圖2B所示，經(jīng)濟(jì)器制冷劑 流的熱量吸收沿著Y線延伸，并且低于臨界點(diǎn)CP。但是，上游的經(jīng)濟(jì) 器回路引導(dǎo)制冷劑通過注入制冷劑管路74沿著C線到達(dá)點(diǎn)76,其位于 臨界點(diǎn)CP之上。同樣，壓縮機(jī)54的設(shè)計(jì)，以及注入點(diǎn)76的位置是有 選擇地且經(jīng)過仔細(xì)地設(shè)計(jì)以最優(yōu)化運(yùn)行壓縮機(jī)54,并且適應(yīng)制冷劑的注 入高于臨界點(diǎn)CP。如前所述，當(dāng)制冷劑的注入發(fā)生在臨界點(diǎn)CP之上發(fā)
ii生時(shí)，經(jīng)濟(jì)器熱交換器58內(nèi)不會發(fā)生通過兩相汽室到達(dá)主導(dǎo)氣相的轉(zhuǎn) 變。經(jīng)濟(jì)器熱交換器58和60內(nèi)得到的額外的冷卻量由相應(yīng)的距離A和 B所顯示。
如上所述，制冷系統(tǒng)70和50中的制冷劑可以是C02。制冷系統(tǒng)可 以在跨臨界方式下運(yùn)行，至少在某些環(huán)境條件下以及一段時(shí)間內(nèi)，并且 經(jīng)濟(jì)器制冷劑的注入點(diǎn)的位置改進(jìn)提供了在跨臨界方式下運(yùn)行的制冷 系統(tǒng)更有效的行使經(jīng)濟(jì)器功能的能力。經(jīng)濟(jì)器熱交換器58的設(shè)計(jì)適應(yīng) 單相制冷劑流經(jīng)其經(jīng)濟(jì)路徑。膨脹裝置94的設(shè)計(jì)也能夠使其在膨脹裝 置的上游和下游位置操作單相制冷劑。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是兩相經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)也可以通過使用單個(gè)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)， 其中上和下注入級^f皮設(shè)置于同一壓縮元件內(nèi)。其也可能具有三個(gè)獨(dú)立的 壓縮級，其中上和下制冷劑注入全都發(fā)生在壓縮級之間。此外，壓縮級 的數(shù)量可擴(kuò)展到三個(gè)以上，其只會被實(shí)際的成本、尺寸、重量等等以及 返回考慮到的性能降低所限制。
應(yīng)當(dāng)指出的是許多不同類型的壓縮機(jī)可在本發(fā)明中使用。例如， 滾動式，螺旋式，旋轉(zhuǎn)式，離心式或往復(fù)式壓縮機(jī)可以被采用。
又一個(gè)實(shí)施例顯示在圖3A中，其中部分制冷劑可以從位于排熱熱 交換器56出口處的主制冷劑管路62選擇性地通過制冷劑分支管路91。 和以前一樣，此制冷劑在膨脹裝置90中膨脹為低中間壓力和溫度并被 注入到壓縮進(jìn)程中。此制冷劑^t斷注入制冷劑管路74但并不^f黃斷熱交 換器經(jīng)濟(jì)裝置88并因此當(dāng)被注入到壓縮進(jìn)程中時(shí)具有較高的熱力學(xué)冷 卻潛力。此分支制冷劑在中間點(diǎn)76被注入到壓縮進(jìn)程中并且典型的用于降低制冷劑排放溫度，以避免出現(xiàn)超出允許的限制的情況，這在跨臨 界運(yùn)行條件下很容易發(fā)生。當(dāng)在超過臨界壓力之上實(shí)施注入進(jìn)程時(shí)，此 制冷劑注入需要仔細(xì)地以及選擇性地設(shè)計(jì)以提供足夠的低排放溫度，如
圖3B所示，至少在某些環(huán)境條件下以及至少是部分運(yùn)行時(shí)間段。這也 允許降低壓縮機(jī)功率，因?yàn)樽⑷氲闹评鋭﹥H是從高的超臨界壓力壓縮到 排放壓力(也是超臨界的)。
雖然在圖3A中，制冷劑注入與高的壓縮級54關(guān)聯(lián)，但是其也能分 別在高壓縮級54和低壓縮級52之間實(shí)施。如前所述，多個(gè)連續(xù)的壓縮 級也可以由分離的壓縮機(jī)、單一的壓縮裝置或是兩者的結(jié)合所體現(xiàn)。此 外，如圖3A所示，經(jīng)濟(jì)器和注入冷卻特征可以相互結(jié)合在同一個(gè)制冷 系統(tǒng)中，且兩個(gè)分支制冷劑流可以通過同一個(gè)或不同的注入點(diǎn)注入到壓 縮進(jìn)程中。此外，這兩個(gè)性能增強(qiáng)特征可以根據(jù)需要同時(shí)或分別地進(jìn)行 操作。
如圖3A所示，具有單獨(dú)制冷劑分支管路82的熱交換器經(jīng)濟(jì)裝置 88和單獨(dú)膨脹裝置84可以與相同(如制冷劑注入冷卻特征)制冷劑注 入管路74結(jié)合。在此性能增強(qiáng)組合的選項(xiàng)中，利用經(jīng)濟(jì)器特征來提供 制冷系統(tǒng)80的性能提高，且制冷劑注入冷卻特征可用來降低制冷劑排 放溫度。在圖3A所示的結(jié)構(gòu)中，性能增強(qiáng)特征均可利用同一制冷劑分 支管路。如果膨脹裝置84和90均沒有設(shè)置制冷劑流關(guān)閉功能，單獨(dú)的 流量控制裝置可能需要提供。
還應(yīng)當(dāng)指出的是以上所示的系統(tǒng)可以作為 一 個(gè)加熱單元或是冷卻 單元運(yùn)行。其也可以在適當(dāng)位置設(shè)置四通換向閥(未圖示)后作為加熱和冷卻單元的組合進(jìn)行運(yùn)行，如業(yè)界已知。圖1A和2A所示的單一壓縮 機(jī)或壓縮級可以由串聯(lián)運(yùn)行的多個(gè)壓縮機(jī)或并聯(lián)運(yùn)行的壓縮機(jī)組(未圖
示)所替代。
利用了本發(fā)明的制冷系統(tǒng)可以在許多不同的應(yīng)用中使用，包括但不 限于空調(diào)系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)，海運(yùn)集裝箱單元，冷藏卡車-拖車單元，以 及超市制冷系統(tǒng)。
再有，膨脹裝置可以是一個(gè)固定的噴管，毛細(xì)管，TXV， EXV，或 是膨脹器。雖然經(jīng)濟(jì)器裝置舉例為一個(gè)熱交換器經(jīng)濟(jì)器裝置，但是應(yīng)當(dāng) 理解閃蒸罐經(jīng)濟(jì)器裝置可以提供類似的經(jīng)濟(jì)器功能，如業(yè)界已知。同樣 如業(yè)界已知，制冷劑注入管路可設(shè)置關(guān)閉閥(未圖示)以選擇性打開或 關(guān)閉制冷劑注入，在經(jīng)濟(jì)器膨脹裝置未設(shè)置關(guān)閉功能的情況下?？蛇x擇 的支路管路以及相應(yīng)的閥(未圖示)可^支包括以供選擇性的繞過來自制 冷劑注入管路的至少部分制冷劑到達(dá)低壓縮點(diǎn)。此外，經(jīng)濟(jì)制冷系統(tǒng)70 和50均可以為經(jīng)濟(jì)功能分流部分制冷劑流，不論是通過經(jīng)濟(jì)器熱交換 器上游或是下游的第一制冷劑。
雖然揭示了本發(fā)明的一些實(shí)施例，然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以 發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的范圍內(nèi)的一些特定的修改。出于此原因，以下的權(quán)利要求 應(yīng)4皮研究以確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。
1權(quán)利要求
1.一種制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)，用于壓縮制冷劑并將其向下游輸送到排熱熱交換器，來自所述排熱熱交換器的制冷劑通過主膨脹裝置，然后在返回到所述壓縮機(jī)之前到達(dá)熱接收熱交換器；注入管路，將分流于下游排熱熱交換器的部分制冷劑在注入點(diǎn)注入回到壓縮機(jī)；以及所述壓縮機(jī)壓縮制冷劑通過跨臨界循環(huán)，其中注入可以在臨界點(diǎn)之上發(fā)生至少一部分時(shí)間。
2. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中一個(gè)經(jīng)濟(jì)器回路被結(jié)合于 排熱熱交換器和主膨脹裝置之間，所述經(jīng)濟(jì)器回路包括至少一個(gè)經(jīng)濟(jì)器 和一個(gè)經(jīng)濟(jì)器膨脹裝置，接收來自排熱熱交換器的主制冷劑流并將其通 過主膨脹裝置輸送給下游，分流一部分所述主膨脹裝置下游的制冷劑流 進(jìn)入到注入管路并將分流的制冷劑流在注入點(diǎn)注入到所迷壓縮機(jī)中。
3. 如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述經(jīng)濟(jì)器回路是具有一 對經(jīng)濟(jì)器的一對經(jīng)濟(jì)器回路，具有上游經(jīng)濟(jì)器和下游經(jīng)濟(jì)器，及一對進(jìn) 入壓縮進(jìn)程中的關(guān)聯(lián)制冷劑注入點(diǎn)，具有上游制冷劑注入點(diǎn)和下游制冷 劑注入點(diǎn)。
4. 如權(quán)利要求3所述的制冷系統(tǒng)，其中所述壓縮才幾包括兩才及壓縮機(jī)。
5. 如權(quán)利要求3所述的制冷系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)經(jīng)濟(jì)器回路中的 一個(gè)在臨界點(diǎn)之上的點(diǎn)輸送分流的制冷劑回到壓縮機(jī)，兩個(gè)經(jīng)濟(jì)器回路中的另 一個(gè)在臨界點(diǎn)之下的點(diǎn)輸送制冷劑回到壓縮機(jī)。
6. 如權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)，其中輸送制冷劑到臨界點(diǎn)之下 的點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)器回路，輸送制冷劑到兩個(gè)壓縮機(jī)級中間的點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)，其中在臨界點(diǎn)之下的點(diǎn)輸送制 冷劑回到壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)器回路是下游經(jīng)濟(jì)器回路，而在臨界點(diǎn)之上的點(diǎn) 輸送制冷劑回到壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)器回路是上游經(jīng)濟(jì)器回路。
8. 如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述經(jīng)濟(jì)器是熱交換器型 經(jīng)濟(jì)器。
9. 如權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，其中所述分流的部分制冷劑流 是在經(jīng)濟(jì)器上游和排熱熱交換器下游的位置被分流。
10. 如權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，其中所述分流的部分制冷劑流 是在經(jīng)濟(jì)器下游和主膨脹裝置上游的位置被分流。
11. 如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述經(jīng)濟(jì)器是閃蒸罐型經(jīng) 濟(jì)器。
12. 如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中制冷劑的第二部分分流到 排熱熱交換器下游，膨脹并注回壓縮機(jī)，不通過所述經(jīng)濟(jì)器。
13. 如權(quán)利要求12所述的制冷系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)分流的制冷劑 流在同 一注入點(diǎn)注入到壓縮進(jìn)程中。
14. 如權(quán)利要求12所述的制冷系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)分流的制冷劑 流在不同注入點(diǎn)注入到壓縮進(jìn)程中。
15. 如權(quán)利要求14所述的制冷系統(tǒng)，其中不通過經(jīng)濟(jì)器的分流的 制冷劑流的注入點(diǎn)是在通過經(jīng)濟(jì)器的制冷劑的注入點(diǎn)上游。
16. 如權(quán)利要求14所述的制冷系統(tǒng)，其中不通過經(jīng)濟(jì)器的分流的 制冷劑流的注入點(diǎn)是在通過經(jīng)濟(jì)器的制冷劑的注入點(diǎn)下游。
17. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是兩級壓縮機(jī)。
18. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是一對分離壓縮機(jī)。
19. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中制冷系統(tǒng)利用的制冷劑是C02。
20. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述分流的部分制冷劑被 膨脹并在所述注入點(diǎn)被直接注回壓縮才兒，不通過經(jīng)濟(jì)器。
21. —種運(yùn)行制冷系統(tǒng)的方法，包括以下步驟(1 )在壓縮機(jī)中壓縮制冷劑并將其向下游輸送到排熱熱交換器， 來自所述排熱熱交換器的制冷劑通過主膨脹裝置，然后在返回到所述壓 縮機(jī)之前到達(dá)熱接收熱交換器，注入管路將分流于下游排熱熱交換器的 一部分制冷劑在注入點(diǎn)注入回到壓縮機(jī)；以及(2)所述壓縮機(jī)壓縮制冷劑通過跨臨界循環(huán)，其中注入可以在臨 界點(diǎn)之上發(fā)生至少一部分時(shí)間。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中一個(gè)經(jīng)濟(jì)器回路被結(jié)合于排 熱熱交換器和主膨脹裝置之間，所述經(jīng)濟(jì)器回路包括至少一個(gè)經(jīng)濟(jì)器和 一個(gè)經(jīng)濟(jì)器膨脹裝置，接收來自排熱熱交換器的主制冷劑流并將其通過 主膨脹裝置輸送給下游，分流一部分所述主膨脹裝置下游的制冷劑流進(jìn) 入到注入管路，并將分流的制冷劑流在注入點(diǎn)注入到所述壓縮機(jī)中。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中經(jīng)濟(jì)器回路是具有一對經(jīng)濟(jì)器的一對經(jīng)濟(jì)器回路，具有上游經(jīng)濟(jì)器和下游經(jīng)濟(jì)器，及一對進(jìn)入壓縮 進(jìn)程中的關(guān)聯(lián)制冷劑注入點(diǎn)，具有上游制冷劑注入點(diǎn)和下游制冷劑注入點(diǎn)。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述壓縮機(jī)包括兩4及壓縮機(jī)。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述兩個(gè)經(jīng)濟(jì)器回路中的一 個(gè)在臨界點(diǎn)之上的點(diǎn)輸送分流的制冷劑回到壓縮機(jī)，兩個(gè)經(jīng)濟(jì)器回路中 的另一個(gè)在臨界點(diǎn)之下的點(diǎn)輸送制冷劑回到壓縮-f幾。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中輸送制冷劑到臨界點(diǎn)之下的 點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)器回路，輸送制冷劑到所述兩個(gè)壓縮機(jī)級中間的點(diǎn)。
27. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中在臨界點(diǎn)之下的點(diǎn)輸送制冷 劑回到壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)器回路是下游經(jīng)濟(jì)器回路，而在臨界點(diǎn)之上的點(diǎn)輸 送制冷劑回到壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)器回路是上游經(jīng)濟(jì)器回路。
28. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述經(jīng)濟(jì)器是熱交換器型經(jīng) 濟(jì)器。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述分流的部分制冷劑流是 在經(jīng)濟(jì)器上游和排熱熱交換器下游的位置被分流。
30. 如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述分流的部分制冷劑流是 在經(jīng)濟(jì)器下游和主膨脹裝置上游的位置被分流。
31. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述經(jīng)濟(jì)器是閃蒸罐型經(jīng)濟(jì)器。
32. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中制冷劑的第二部分被分流到 排熱熱交換器下游，膨脹并注回壓縮機(jī)，不通過經(jīng)濟(jì)器。
33. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中兩個(gè)分流的制冷劑流在同一 注入點(diǎn)注入到壓縮進(jìn)程中。
34. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中兩個(gè)分流的制冷劑流在不同 注入點(diǎn)注入到壓縮進(jìn)程中。
35. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中不通過經(jīng)濟(jì)器的分流的制冷 劑流的注入點(diǎn)是在通過經(jīng)濟(jì)器的制冷劑的注入點(diǎn)上游。
36. 如權(quán)利要求34所述的方法，其中不通過經(jīng)濟(jì)器的分流的制冷 劑流的注入點(diǎn)是在通過經(jīng)濟(jì)器的制冷劑的注入點(diǎn)下游。
37. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述壓縮機(jī)是兩級壓縮機(jī)。
38. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述壓縮機(jī)是一對分離壓縮機(jī)。
39. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中制冷系統(tǒng)利用的制冷劑是C02。
40. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述分流的部分制冷劑被膨 脹并在所述注入點(diǎn)被直接注回壓縮機(jī)，不通過經(jīng)濟(jì)器。
全文摘要
制冷系統(tǒng)在跨臨界狀況下運(yùn)行。一個(gè)經(jīng)濟(jì)器回路被結(jié)合到該制冷系統(tǒng)，并包括有用于在臨界點(diǎn)上制冷劑注入的經(jīng)濟(jì)器注入管路。在一個(gè)揭示的實(shí)施例中，使用的制冷劑為CO₂。
文檔編號F25B31/00GK101688711SQ200780053089
公開日2010年3月31日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者A·利夫森, M·F·塔拉斯 申請人:開利公司