專利名稱：用于制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)的噴射系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說，本發(fā)明主要涉及制冷設(shè)備，更具體而言，本發(fā)明涉及制冷壓縮機(jī)用噴射系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
和

發(fā)明內(nèi)容
本部分中的陳述僅提供了關(guān)于本發(fā)明的背景信息，且并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。壓縮機(jī)用于壓縮諸如空調(diào)、制冷設(shè)備等之類的制冷系統(tǒng)用制冷劑。在壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑壓縮的過程中能夠產(chǎn)生大量熱量，這會導(dǎo)致排出的制冷劑的溫度較高。制冷劑的排出溫度的降低會增大制冷系統(tǒng)的冷卻能力和效率。根據(jù)本發(fā)明的一種制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和至少一個與壓縮機(jī)的中間壓力位置連通的中間壓力口。制冷劑可流經(jīng)壓縮機(jī)，并從吸入壓力被壓縮到大于吸入壓力的排出壓力。制冷劑具有額定排出溫度。單相冷卻液可被接收在中間壓力口中并被噴射到所述中間壓力位置中，并被壓縮到所述排出壓力和所述額定排出溫度。冷卻液吸收壓縮機(jī)內(nèi)由制冷劑和冷卻液的壓縮所產(chǎn)生的熱量。分離器在與排出溫度和壓力大致相等的溫度和壓力下將制冷劑和冷卻液分離開。熱交換器接收來自分離器的冷卻液的基本無制冷劑的流，并移除熱量，以降低冷卻液的溫度。節(jié)流裝置可被布置在位于熱交換器和中間壓力口之間的流路中，并可將冷卻液的壓力降低到低于排出壓力并高于壓縮機(jī)的中間壓力位置的中間壓力。根據(jù)本發(fā)明的一種制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和至少兩個與壓縮機(jī)的中間壓力位置連通的中間壓力口。該壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑和單相冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。分離器可將制冷劑和冷卻液分離開。第一流路可與分離器和中間壓力口中的第一中間壓力口連通，并且來自分離器的基本無制冷劑的冷卻液的第一流流經(jīng)第一流路，并且被噴射到壓縮機(jī)的第一中間壓力位置中。冷卻液吸收壓縮機(jī)內(nèi)由壓縮所產(chǎn)生的熱量。第二流路與分離器和中間壓力口的第二中間壓力口連通，并且基本無冷卻液的蒸汽制冷劑的第二流流經(jīng)第二流路，并被噴射到壓縮機(jī)的第二中間壓力位置中。根據(jù)本發(fā)明的一種方法可包括將壓縮機(jī)中的制冷劑和單相冷卻液壓縮到排出溫度，并壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。將來自壓縮機(jī)的制冷劑和冷卻液排出到外部分離器。在與排出溫度和壓力大致相等的溫度和壓力下，將制冷劑與分離器中的冷卻液分離開。 在流經(jīng)熱交換器的同時，降低基本無制冷劑的冷卻液流的溫度。通過流經(jīng)降壓裝置，將基本無制冷劑的冷卻液流的壓力降低到低于排出壓力并高于位于壓縮機(jī)的中間壓力位置處的中間壓力。將經(jīng)降壓的冷卻液流通過壓縮機(jī)的中間壓力口噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。利用噴射到壓縮機(jī)中的冷卻液流吸收由壓縮產(chǎn)生的熱量。根據(jù)本發(fā)明的一種制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和至少兩個與壓縮機(jī)的中間壓力位置連通的中間壓力口。壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑和潤滑劑壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。分離器將制冷劑和潤滑劑分離開。第一流路與分離器和中間壓力口的第一中間壓力口連通，并且來自分離器的基本無潤滑劑的制冷劑的第一流流經(jīng)第一流路，并且被噴射到壓縮機(jī)的第一中間壓力位置中。第一流主要是制冷劑蒸汽。第二流路與分離器和中間壓力口的第二中間壓力口連通，并且基本無潤滑劑的制冷劑的第二流流經(jīng)第二流路，并被噴射到壓縮機(jī)的第二中間壓力位置中。第二流中的制冷劑主要是液態(tài)制冷劑。根據(jù)本發(fā)明的一種制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和至少兩個與壓縮機(jī)的中間壓力位置連通的中間壓力口。壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑和單相冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。分離器將制冷劑和冷卻液分離開。第一流路從分離器延伸到中間壓力口的第一中間壓力口，并且來自分離器的基本無制冷劑的冷卻液的第一流流經(jīng)第一流路，并且被噴射到壓縮機(jī)的第一中間壓力位置中。冷卻液吸收壓縮機(jī)內(nèi)由壓縮所產(chǎn)生的熱量。第二流路與分離器和中間壓力口的第二中間壓力口連通，并且基本無冷卻液的制冷劑的第二流流經(jīng)第二流路，并被噴射到壓縮機(jī)的第二中間壓力位置中。位于第二流中的制冷劑主要是液態(tài)制冷劑。根據(jù)本發(fā)明的一種方法可包括將壓縮機(jī)中的制冷劑和潤滑劑壓縮到高于吸入壓力的排出壓力?？蓪碜詨嚎s機(jī)的制冷劑和潤滑劑排出到分離器?？稍诜蛛x器中將制冷劑與潤滑劑分離開。將從分離器流出的基本無潤滑劑的制冷劑第一流的壓力利用第一降壓裝置降低到低于排出壓力并高于位于壓縮機(jī)的第一中間壓力位置處的中間壓力的壓力。將經(jīng)降壓的第一流通過壓縮機(jī)的第一中間壓力口噴射到壓縮機(jī)的第一中間壓力位置中。所噴射的第一流主要是蒸汽制冷劑。將從分離器流出的基本無潤滑劑的制冷劑第二流的壓力可在第二降壓裝置中降低到低于排出壓力并高于位于壓縮機(jī)的第二中間壓力位置處的中間壓力的壓力，從而將第二流從主要是蒸汽制冷劑的流改變到主要是液態(tài)制冷劑的流。將經(jīng)降壓的第二流通過壓縮機(jī)的第二中間壓力口噴射到壓縮機(jī)的第二中間壓力位置中。根據(jù)本發(fā)明的一種制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和與壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置連通的至少一個通道，并且流體能夠通過該通道噴射到中間壓力位置中。壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑和冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。分離器將制冷劑和冷卻液分離開。第一流路與分離器和所述通道連通，并且來自分離器的制冷劑的第一流流經(jīng)第一流路，并且被噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。當(dāng)被噴射到中間壓力位置中時，第一流主要是制冷劑蒸汽。第二流路與分離器和所述通道連通，并且制冷劑的第二流流經(jīng)第二流路，并被噴射到壓縮機(jī)的第二中間壓力位置中。當(dāng)被噴射到第二中間壓力位置中時，第二流主要是液態(tài)制冷劑。根據(jù)本發(fā)明的一種制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和與壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置連通的至少一個通道。壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑和單相冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。分離器將制冷劑和冷卻液分離開。第一流路從分離器延伸到所述通道，并且來自分離器的冷卻液的第一流流經(jīng)第一流路，并被噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。冷卻液吸收壓縮機(jī)內(nèi)由壓縮所產(chǎn)生的熱量。第二流路與分離器和所述通道連通，并且制冷劑的第二流流經(jīng)第二流路，并被噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。當(dāng)被噴射到中間壓力位置中時，第二流中的制冷劑主要是液態(tài)制冷劑。
根據(jù)本發(fā)明的一種壓縮機(jī)可包括吸入口、排出口和至少一個壓縮構(gòu)件，該壓縮構(gòu)件能夠操作以將流體從吸入壓力壓縮到排出壓力。該壓縮機(jī)包括至少三個中間壓力位置， 其具有高于吸入壓力并低于排出壓力的額定壓力。壓縮機(jī)具有至少三個通道。所述通道的第一通道與中間壓力位置的第一中間壓力位置連通，并能夠操作以使蒸汽制冷劑能夠被噴射到中間壓力位置的第一中間壓力位置中。所述通道中的第二通道與中間壓力位置的第二中間壓力位置連通，并能夠操作以使單相冷卻液能夠被噴射到中間壓力的第二中間壓力位置中。所述通道的第三通道與中間壓力位置的第三中間壓力位置連通，并能夠操作以使大多數(shù)的液態(tài)制冷劑能夠被噴射到中間壓力位置的第三中間壓力位置中。根據(jù)本發(fā)明的一種方法包括將位于壓縮機(jī)中的制冷劑和單相冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。在分離器中將制冷劑與冷卻液分離開。降低與制冷劑分離開的冷卻液的溫度。將經(jīng)降溫的冷卻液噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。降低與冷卻液分離開的制冷劑的壓力。將經(jīng)降壓的制冷劑噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。當(dāng)被噴射到中間壓力位置中時，制冷劑主要是液態(tài)制冷劑。利用噴射到中間壓力位置中的冷卻液和液態(tài)制冷劑吸收由壓縮產(chǎn)生的熱量。根據(jù)本發(fā)明的一種制冷系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和與壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置連通的至少一個通道，并且流體可經(jīng)由該通道噴射到所述至少一個中間壓力位置中。壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。第一流路與排出口和至少一個通道連通，并且制冷劑的第一流流經(jīng)第一流路，并且被噴射到壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置中。當(dāng)被噴射到中間壓力位置中時，第一流主要是制冷劑蒸汽。第二流路與排出口和至少一個通道連通，并且制冷劑的第二流流經(jīng)第二流路，并被噴射到壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置中。當(dāng)被噴射到至少一個中間壓力位置中時，第二流主要是液態(tài)制冷劑。根據(jù)本發(fā)明的一種方法可包括將位于壓縮機(jī)中的制冷劑壓縮到高于吸入壓力并高于制冷劑的臨界壓力的排出壓力。從壓縮機(jī)排出經(jīng)壓縮的制冷劑。將排出的制冷劑的第一部分噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。第一部分主要是制冷劑蒸汽。將排出的制冷劑的第二部分噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。第二部分主要是液態(tài)制冷劑。利用噴射到中間壓力位置中的液態(tài)制冷劑吸收由壓縮產(chǎn)生的熱量。根據(jù)本發(fā)明的一種方法可包括將位于壓縮機(jī)中的制冷劑壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。從壓縮機(jī)排出壓縮后的制冷劑。降低排出的制冷劑的壓力。在閃蒸罐中將經(jīng)降壓的排出的制冷劑分離成蒸汽和液體部分。將制冷劑的第一部分從閃蒸罐噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。第一部分主要是制冷劑蒸汽。將排出的制冷劑的第二部分從閃蒸罐噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。第二部分主要是液態(tài)制冷劑。利用噴射到中間壓力位置中的液態(tài)制冷劑吸收由壓縮產(chǎn)生的熱量。根據(jù)本發(fā)明的一種系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口，并能夠操作以將工作流體從吸入壓力壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。中間壓力口與位于壓縮機(jī)中的中間壓力位置連通。中間壓力位置具有高于吸入壓力并低于排出壓力的運(yùn)行壓力。第一流路與中間壓力口連通，并將單相冷卻液提供到中間壓力位置。第二流路與中間壓力口連通，并將處于主要是液相的工作流體提供到中間壓力位置。第三流路與中間壓力口連通，并將主要是汽相的工作流體提供到中間壓力位置。
根據(jù)本發(fā)明的一種方法可包 括將位于壓縮機(jī)中的制冷劑和單相冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力。將制冷劑和冷卻液在排出溫度下從所述壓縮機(jī)排出。將冷卻液通過中間壓力口噴射到壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置中。將主要是液態(tài)的制冷劑通過中間壓力口噴射到壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置中。將主要是蒸汽的制冷劑通過中間壓力口噴射到壓縮機(jī)的至少一個中間壓力位置中。通過于此提供的說明，進(jìn)一步的應(yīng)用范圍將變得明白。應(yīng)當(dāng)了解，說明書和具體示例意欲僅出于說明的目的，并不意欲限定本權(quán)利要求的范圍。


于此所示的附圖僅出于說明的目的，且并不意欲以任何方式限制本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個制冷系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的再一個制冷系統(tǒng)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的又一個制冷系統(tǒng)的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的備用流體噴射機(jī)械系統(tǒng)的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個備用流體噴射機(jī)械系統(tǒng)的示意圖；圖7是適于在根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)中使用的渦旋壓縮機(jī)的截面圖；圖8是圖7的壓縮機(jī)的一部分的放大局部截面圖，示出了渦旋構(gòu)件；圖9是圖7的壓縮機(jī)的固定渦旋構(gòu)件的俯視平面圖；圖10是適于在根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)中使用的兩級回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的局部截面圖；圖11是適于在根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)中使用的螺桿式壓縮機(jī)的一部分的局部截面圖；圖12是適于在根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)中使用的帶有整合式氣液分離器的壓縮機(jī)的示意圖；圖13是適于在根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)中使用的帶有內(nèi)部氣液分離器和整合式冷卻液熱交換器以及氣體冷卻器的壓縮機(jī)的示意圖；以及圖14是根據(jù)本發(fā)明的另一個制冷系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式如下說明實質(zhì)上僅為示例性的，且并不意欲限制本公開、申請或用途。應(yīng)該了解至丨J，貫穿附圖，對應(yīng)的附圖標(biāo)記(例如，20、120、220、320和30、130、230、330等)指代相同的或?qū)?yīng)的部件和特征。參照附圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)。該制冷系統(tǒng)是蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，其可被配置成用于跨臨界制冷循環(huán)，在這種制冷循環(huán)中，制冷劑在該循環(huán)的一部分的過程中處于高于其臨界壓力的壓力下，由此無論溫度如何其均處于氣態(tài)，并且在該循環(huán)的另一部分中，制冷劑低于其臨界壓力，從而使制冷劑能夠處于蒸汽態(tài)或液態(tài)。制冷劑可以是二氧化碳 (CO2)或其它制冷劑。制冷系統(tǒng)還可以用于非跨臨界的運(yùn)行狀態(tài)。參照圖1，制冷系統(tǒng)20包括壓縮機(jī)22，所述壓縮機(jī)22將流過其的制冷劑從吸入壓力壓縮到排出壓力。當(dāng)制冷系統(tǒng)20是跨臨界的制冷循環(huán)時，吸入壓力低于制冷劑的臨界壓力，同時排出壓力高于制冷劑的臨界壓力。壓縮機(jī)22可以是單級正排量壓縮機(jī)，例如渦旋壓縮機(jī)。作為替代，可以使用其它正排量式壓縮機(jī)，例如螺桿式壓縮機(jī)、兩級回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和兩級往復(fù)活塞壓縮機(jī)。壓縮機(jī)22包括進(jìn)入/吸入口 24，其與吸入管線26連通，以便將制冷劑提供到壓縮機(jī)22的吸入或低壓側(cè)。壓縮機(jī)22包括排出/排放口 28，其與排放管線30連通，該排放管線30接收來自壓縮機(jī)22的排放室的壓縮后的制冷劑。壓縮機(jī)22可包括中間壓力口 32，其與壓縮機(jī)22上與排出壓力和吸入壓力之間的中間壓力對應(yīng)的位置處的壓縮腔連通。中間壓力口 32將流體供應(yīng)到壓縮機(jī)22上處于中間壓力位置處的壓縮腔。

在制冷系統(tǒng)20中，冷卻液噴射系統(tǒng)33用于將冷卻液通過中間壓力口 32噴射到處于中間壓力位置處的壓縮腔中，如下所述。在整個制冷循環(huán)中處于單相液體狀態(tài)的冷卻液可以是潤滑劑或油，例如不同類型的礦物油或合成油等，但并不限于多元醇酯(POE)、聚乙二醇(PAG)、聚烯烴(PAO)油。在特定狀態(tài)下，可利用諸如水或水銀之類的其它流體。排出管線30與氣液分離器38連通。排出管線30可將壓縮機(jī)22排出的高溫、高壓的流體從排出口 28直接發(fā)送到分離器38。從壓縮機(jī)22排出的流體包括處于氣態(tài)的制冷劑和噴射的冷卻液。分離器38可大致處于壓縮機(jī)22的排出壓力和溫度下，無論分離器38 的溫度如何，其均接收排出的高于臨界壓力并處于氣態(tài)的制冷劑。但是，冷卻液在整個制冷循環(huán)中維持單相形態(tài)。在分離器38內(nèi)，制冷劑與冷卻液分離，所述冷卻液用于冷卻壓縮過程，并吸收與壓縮流過那里的制冷劑的壓縮機(jī)22相關(guān)聯(lián)的壓縮熱。冷卻液噴射系統(tǒng)33可包括高溫冷卻液管線40、熱交換器42、風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)44、低溫冷卻液管線46、節(jié)流/膨脹裝置48和噴射管線50。分離的高溫冷卻液通過高溫冷卻液管線40從分離器38流出，并流入到熱交換器42。在熱交換器42內(nèi)，從冷卻液提取出熱量 Q1,并將其傳遞到環(huán)境。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)44可通過使環(huán)境氣流過熱交換器42，以熱傳導(dǎo)的方式與流過那里的冷卻液相關(guān)聯(lián)，而有助于傳熱。作為替代，熱交換器42可以是液液熱交換器，例如當(dāng)將制冷系統(tǒng)20用作熱泵系統(tǒng)時，其中可將熱量Q1用于加熱流經(jīng)熱泵系統(tǒng)的水。冷卻液作為高壓、低溫的液體通過低溫冷卻液管線46離開熱交換器42。節(jié)流裝置 48將低溫冷卻液管線46與噴射管線50互連。減壓的冷卻液從節(jié)流裝置48通過噴射管線 50流動到中間壓力口 32，用于噴射到與中間壓力口 32連通的壓縮腔中。將冷卻液噴射到壓縮機(jī)22中，以便提取通過壓縮流經(jīng)那里的制冷劑而產(chǎn)生的熱量。可通過熱交換器42將該熱量作為熱量Q1排到環(huán)境中。節(jié)流裝置48控制流過那里的流量，并將冷卻液的壓力降低到低于排出壓力、但高于與中間壓力口 32連通的壓縮腔的中間壓力的壓力?？沙识喾N形式的節(jié)流裝置48可以是動態(tài)的、靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài)的。例如，節(jié)流裝置48可以是可調(diào)的閥、 固定的孔口、壓力調(diào)節(jié)器等等。當(dāng)是動態(tài)的時，節(jié)流裝置48可基于制冷系統(tǒng)20的運(yùn)行、壓縮機(jī)22的運(yùn)行來改變流經(jīng)那里、并通過中間壓力口 32噴射到壓縮機(jī)22中的冷卻液的量， 以便得到制冷系統(tǒng)20的所需要的運(yùn)行和/或得到壓縮機(jī)22的所需要的運(yùn)行。通過非限定性的示例，節(jié)流裝置48可調(diào)節(jié)通過那里的冷卻液的流量，以獲得離開排出口 28的所需要的制冷劑的排出溫度。為了基于溫度對流經(jīng)節(jié)流裝置48的冷卻液的調(diào)節(jié)，溫度感測裝置35可用于檢測由壓縮機(jī)22排出的制冷劑的溫度?？杀O(jiān)控溫度感測裝置35的輸出，以調(diào)節(jié)冷卻液通過噴射管線50的流量。冷卻液流量可利用節(jié)流裝置48進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得由壓縮機(jī)22排出的制冷劑的所需要的離開溫度或離開溫度范圍。例如，當(dāng)制冷劑是CO2時，它優(yōu)選地可具有小于約260華氏度的排出溫度。作為另一個示例，當(dāng)制冷劑是CO2時，它優(yōu)選地可將排出溫度維持在約200華氏度直到約250華氏度。節(jié)流裝置48可響應(yīng)溫度感測裝置35的輸出而調(diào)節(jié) 通過那里的流量，以便補(bǔ)償壓縮機(jī)22和/或制冷系統(tǒng)20的變化的運(yùn)行。與由壓縮機(jī)22排出的制冷劑熱力連通的熱力膨脹閥可用作溫度補(bǔ)償節(jié)流裝置48。熱力膨脹閥可基于由壓縮機(jī)22排出的制冷劑的溫度自動調(diào)節(jié)其位置(例如，全開、完全或大致關(guān)閉或處于其間的中間位置)，以便獲得所需要的離開溫度或范圍。作為選擇，控制器37可監(jiān)控由溫度感測裝置 35報告的溫度，并基于感測到的溫度來調(diào)節(jié)節(jié)流裝置48的運(yùn)行，以便維持用于由壓縮機(jī)22 排出的制冷劑的所需要的排出溫度或溫度范圍。在分離器38內(nèi)，在跨臨界的運(yùn)行情況下，壓力通常保持在臨界壓力之上，并且溫度通常保持在亞臨界運(yùn)行情況中的壓力的飽和溫度之上。結(jié)果，那里的制冷劑維持氣態(tài)。高溫、高壓氣態(tài)制冷劑通過高溫、高壓管線56從分離器38流動到氣體冷卻器51。氣體冷卻器 51內(nèi)，熱量02從高溫、高壓的制冷劑傳遞到環(huán)境中。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)52可通過使環(huán)境氣流過氣體冷卻器51，以熱傳導(dǎo)的方式與流經(jīng)那里的制冷劑相關(guān)聯(lián)而有助于傳熱。作為替代，氣體冷卻器51可以是液液熱交換器，例如當(dāng)將制冷系統(tǒng)20用作熱泵系統(tǒng)時，其中熱量Q2可用于加熱流經(jīng)熱泵系統(tǒng)的水。制冷劑以降低的溫度但仍舊高于臨界壓力的壓力離開氣體冷卻器51，并且結(jié)果， 制冷劑維持氣態(tài)。當(dāng)設(shè)置吸入管線熱交換器以進(jìn)一步預(yù)冷卻氣體，并使返回到壓縮機(jī)的吸入過熱時，從氣體冷卻器51流出的氣態(tài)制冷劑可通過管線57流到吸入管線熱交換器54。 在熱交換器54內(nèi)，熱量Q3從高壓制冷劑傳遞到流到壓縮機(jī)22的吸入側(cè)的低溫、低壓制冷齊U。熱量Q3的傳遞降低了高壓制冷劑的溫度，這會增大蒸發(fā)器中的吸熱能力。離開熱交換器54的高壓制冷劑可維持在高于臨界壓力。(當(dāng)氣體處于高于其臨界溫度時，它處于任何壓力下都是氣態(tài)的而不會是任何其它，但當(dāng)?shù)陀谂R界溫度時，即使高于臨界壓力，它也可以是液體。)低溫高壓管線58將高壓制冷劑從熱交換器54引導(dǎo)到主節(jié)流裝置60。流經(jīng)節(jié)流裝置60的制冷劑膨脹，并且進(jìn)一步降低溫度和壓力。節(jié)流裝置60可以被動態(tài)控制，以便補(bǔ)償作用在制冷系統(tǒng)20上的變化負(fù)荷。作為替代，節(jié)流裝置60可以是靜態(tài)的。在回路的這一點(diǎn)處、處于節(jié)流裝置60下游的低壓制冷劑令人滿意地處于亞臨界溫度下，并處于低于其臨界壓力的壓力下，這導(dǎo)致兩相制冷劑流。低壓管線62將流經(jīng)節(jié)流裝置60的制冷劑引導(dǎo)到蒸發(fā)器64，在那里，兩相、低壓制冷劑吸收來自流過蒸發(fā)器64上的流體的熱量Q4。例如，可從通過風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)66引入、以便在蒸發(fā)器64上流動的氣流提取出熱量Q4。由于吸收了熱量Q4，因此蒸發(fā)器64內(nèi)的制冷劑的液體部分汽化。蒸發(fā)器64的端部附近，由于液相被汽化，因此制冷劑的溫度升高，并且通過低壓管線68離開蒸發(fā)器64， 當(dāng)如此設(shè)置時，低壓管線68將制冷劑引導(dǎo)到吸入管線熱交換器54中，其中在制冷劑通過吸入管線26流入到壓縮機(jī)22中前，制冷劑的溫度通過熱量Q3的傳遞而進(jìn)一步升高。在運(yùn)行中，離開吸入管線熱交換器54的低壓(吸入壓力)制冷劑通過吸入管線26 和吸入口 24被吸入到壓縮機(jī)22的壓縮腔中。壓縮機(jī)22內(nèi)的壓縮構(gòu)件——諸如渦旋壓縮機(jī)情況中的渦盤之類——將制冷劑從吸入壓力壓縮到排出壓力。在壓縮過程中，冷卻液通過噴射管線50被噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。噴射到壓縮腔中的冷卻液的具體的量會基于包括、但不限于制冷系統(tǒng)20上的需求、其中使用的制冷劑的類型、壓縮機(jī)22的類型和結(jié)構(gòu)、壓縮機(jī)的效率、吸入壓力和排出壓力、冷卻液的熱容量、以及所選擇的冷卻液在不同的壓力和溫度下吸收制冷劑的能力的因素發(fā)生改變。將較大量的冷卻液噴射到壓縮機(jī)的工作室中使得工作過程能夠接近 準(zhǔn)等溫壓縮過程。但是，冷卻液噴射過程同樣能夠與由將冷卻液泵送到較高壓力所需要的能量、在將冷卻液噴射到壓縮腔中之前增大對冷卻液進(jìn)行的節(jié)流、和通過制冷劑在高壓下分散在冷卻液中并在較低壓力下釋放對制冷劑進(jìn)行的附加再壓縮所導(dǎo)致的額外損失相關(guān)聯(lián)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解到，假定排出的氣體不會超過最大的可允許溫度，那么對于給定的運(yùn)行條件、選定的工作流體和壓縮機(jī)參數(shù)，存在可噴射的冷卻液容積的最佳范圍以便獲得所需要的制冷系統(tǒng)性能。噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中的冷卻液的量可吸收由壓縮過程產(chǎn)生的大量熱量。結(jié)果，由于利用冷卻液獲得了適當(dāng)?shù)睦鋮s且可將吸收的熱量釋放到熱交換器 42——其從流經(jīng)那里的冷卻液中提取熱量Q1——中，所以存在最小限度的需要或不需要進(jìn)一步冷卻排出的冷卻劑。利用噴射的冷卻液移除由壓縮過程產(chǎn)生的熱量的能力可消除對于排出氣體冷卻器或冷凝器的需要，以便在流經(jīng)其余制冷系統(tǒng)之前，降低排出氣體的溫度。當(dāng)就是這種情況時并不需要?dú)怏w冷卻器51，并且管線56’ (以虛線示出)將高壓制冷劑引導(dǎo)到管線57。由此，使用在壓縮機(jī)22內(nèi)使壓縮過程能夠接近準(zhǔn)等溫壓縮的噴射的冷卻液同樣可簡化制冷系統(tǒng)20的設(shè)計，并且使壓縮熱的很大一部分能夠被噴射的冷卻液吸收，并通過熱交換器42進(jìn)行排除。由于噴射的冷卻液明顯降低了與壓縮過程相關(guān)的溫度，因此壓縮機(jī)22免于遭受過高的溫度，并且壓縮過程溫度很少取決于通過吸入口 24進(jìn)入到壓縮機(jī)22的吸入側(cè)的制冷劑的溫度。通過降低對于壓縮過程溫度的依賴，吸入管線熱交換器54可用于提高制冷循環(huán)效率。此外，在壓縮過程中噴射的冷卻液的存在有利于密封在壓縮過程中分開壓縮腔的間隙，這會進(jìn)一步減小將制冷劑從吸入壓力壓縮到排出壓力所需要的壓縮功。由此，冷卻液噴射系統(tǒng)33可以是對于制冷系統(tǒng)20的有益添加?，F(xiàn)參照圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)120。制冷系統(tǒng)120與如上討論且在圖 1中所示的制冷系統(tǒng)20相似，同時添加了節(jié)能系統(tǒng)170。同樣，制冷系統(tǒng)120包括具有進(jìn)入口 124和排出口 128的壓縮機(jī)122，進(jìn)入口 124和排出口 128分別連接于吸入管線126和排出管線130。由壓縮機(jī)122排出的制冷劑和冷卻液流經(jīng)氣液分離器138，其中冷卻液通過管線140被移除，并通過熱交換器142輸送。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)144可有助于從熱交換器142中的冷卻液移除熱量Q1(l。降溫的冷卻液通過管線146離開熱交換器142，流經(jīng)節(jié)流/膨脹裝置148，并且通過管線150和中間壓力口 132被噴射到位于中間壓力位置處的壓力腔中。膨脹裝置148可與膨脹裝置48相同，并可以相同的方式運(yùn)行。同樣，控制器137可聯(lián)接于溫度感測裝置135，以控制節(jié)流裝置148的打開和關(guān)閉。氣態(tài)制冷劑從分離器138通過管線156流到氣體冷卻器151中。氣體冷卻器151 將熱量Qltl2從流經(jīng)那里的制冷劑傳遞到環(huán)境中。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)152可有助于將熱量Qltl2從流經(jīng)氣體冷卻器151的制冷劑中移除。作為選擇，如果不使用氣體冷卻器，則制冷劑離開分離器138，并通過管線156’ (以虛線示出)直接流到管線157。離開氣體冷卻器151的制冷劑通過管線157流入到吸入管線熱交換器154中。熱交換器154將來自從管線157流經(jīng)那里的制冷劑的熱量Qltl3傳遞到從管線168流經(jīng)熱交換器154的低壓側(cè)的制冷劑。制冷系統(tǒng)120還包括膨脹通過管線162通向蒸發(fā)器164的路線上的制冷劑的主節(jié)流/膨脹裝置160。在蒸發(fā)器164中，熱量Qltl4從在蒸發(fā)器164的上流過的流體傳遞到流經(jīng)那里的制冷劑中。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)166可有助于流體在蒸發(fā)器164的外部上流過。制冷劑離開蒸發(fā)器164并通過管線168流到吸入管線熱交換器154。制冷劑系統(tǒng)120通過包括節(jié)能系統(tǒng)170而不同于制冷系統(tǒng)20，這會在流經(jīng)主膨脹裝置160之前進(jìn)一步降低制冷劑的運(yùn)行溫度，從而提高其吸收蒸發(fā)器164中的熱量的能力， 并提高制冷系統(tǒng)120的冷卻能力。節(jié)能系統(tǒng)170將氣態(tài)制冷劑直接噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。雖然將討論制冷系統(tǒng)20和制冷系統(tǒng)120之間的相似和不同之處，但是也可存在其它的相似和不同之處。壓縮機(jī)122可包括第二中間壓力口 134，其用于將制冷劑蒸汽噴射到處于中間壓力位置處的壓縮腔中。使用分開的中間壓力口 132、134使得制冷劑蒸汽噴射能夠與冷卻液噴射保持分開。使用分開的噴射口還可降低或取消對于控制冷卻液和制冷劑蒸汽的噴射的需要，這是由于無需協(xié)調(diào)噴射壓力和流率。此外，同樣可以減小和/或消除一種流體逆流到其它流動源中的可能性。由此，可以使用分開的噴射口，它們使得能夠在不同位置處和不同中間壓力級下發(fā)生冷卻液和蒸汽噴射。節(jié)能系統(tǒng)170可包括與高壓管線158串聯(lián)布置的節(jié)能熱交換器174。流經(jīng)位于節(jié)能熱交換器174的高壓側(cè)下游的管線158的制冷劑的一部分可通過節(jié)能管線176輸送，并在節(jié)能節(jié)流裝置178中膨脹，并引導(dǎo)到節(jié)能熱交換器174的低壓側(cè)中。流經(jīng)節(jié)能節(jié)流裝置 178的制冷劑的一部分膨脹，使得它可從流經(jīng)熱交換器174的高壓側(cè)的高壓氣態(tài)制冷劑吸收熱量Q1(i5。膨脹穿過節(jié)流裝置178的制冷劑冷得足以成為兩相混合物。在到達(dá)主節(jié)流裝置160并經(jīng)由管線162流到蒸發(fā)器164上之前，來自主制冷劑流的熱量Qltl5的傳遞降低了溫度，從而提高了制冷劑的吸熱能力，并提高了蒸發(fā)器164的性能。制冷劑通過管線168離開蒸發(fā)器164，并流到可選擇的吸入管線熱交換器154中以吸收熱量Q1Q3。離開節(jié)能熱交換器174的膨脹的且受熱的制冷劑蒸汽通過蒸汽噴射管線180流到第二中間壓力口 134，用于噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。通過蒸汽噴射管線 180噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中的制冷劑流率可等于或大于通過吸入管線126 進(jìn)入到壓縮機(jī)122的吸入口 124中的制冷劑流率。節(jié)流裝置178將蒸汽噴射管線180中的壓力維持在高于與第二中間壓力口 134連通的壓縮腔的中間壓力位置處的壓力。節(jié)流裝置 178按照需要可以是動態(tài)裝置或靜態(tài)裝置，以便提供所需要的節(jié)能效果。在中間壓力下的制冷劑蒸汽噴射減少了壓縮機(jī)122將噴射的蒸汽壓縮到排入壓力所使用的能量，從而降低提高壓縮機(jī)效率的比功。制冷系統(tǒng)120包括冷卻液到位于中間壓力位置處的壓縮腔中的噴射和制冷劑蒸汽到位于另一個中間壓力位置處的壓縮腔中的噴射。冷卻液噴射和蒸汽制冷劑噴射通過提高壓縮機(jī)122和蒸發(fā)器164的性能來提高制冷系統(tǒng)120的效率。噴射冷卻液的噴射可降低通過使用吸入氣體熱交換器154所導(dǎo)致的增加的吸入氣體溫度的影響。降低由壓縮機(jī)122 排出的壓縮后的制冷劑的溫度有助于在制冷劑流經(jīng)主節(jié)流裝置160和蒸發(fā)器164前利用節(jié)能系統(tǒng)170來進(jìn)一步降低制冷劑的溫度。降低的排出溫度使節(jié)能系統(tǒng)170能夠?qū)⒅评鋭?溫度進(jìn)一步降低到比利用在較高溫度下排出的制冷劑所獲得溫度低的溫度。由此，蒸汽噴射節(jié)能系統(tǒng)170和冷卻液噴射系統(tǒng)133相結(jié)合會提供更為經(jīng)濟(jì)且高效的制冷系統(tǒng)120。 參照圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)220。制冷系統(tǒng)220與上述參照圖2討論的制冷系統(tǒng)120相似。同樣，制冷系統(tǒng)220包括具有進(jìn)入口 224和排出口 228的壓縮機(jī) 222，進(jìn)入口 224和排出口 228分別連接于吸入管線226和排出管線230。由壓縮機(jī)222排出的制冷劑和冷卻液流經(jīng)氣液分離器238，其中冷卻液通過管線240被移除，并通過熱交換器242輸送。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)244可有助于從熱交換器242中的冷卻液移除熱量Q2(ll。降溫的冷卻液通過管線246離開熱交換器242，流經(jīng)節(jié)能/膨脹裝置248，并通過管線250和中間壓力口 232噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。膨脹裝置248可以與膨脹裝置148 相同，并可以相同的方式運(yùn)行。同樣，控制器237可聯(lián)接于溫度感測裝置235，以控制節(jié)流裝置248的打開和關(guān)閉。氣態(tài)制冷劑通過管線256從分離器238流到氣體冷卻器251中。氣體冷卻器251 將熱量Q2tl2從流經(jīng)那里的制冷劑傳遞到環(huán)境中。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)252可有助于將熱量Q2tl2從流經(jīng)氣體冷卻器251的制冷劑中移除。作為選擇，如果不使用氣體冷卻器，則制冷劑離開分離器238，并通過管線256’ (以虛線示出)直接流到管線257。離開氣體冷卻器251的制冷劑通過管線257流入到吸入管線熱交換器254中。熱交換器254將來自從管線257流經(jīng)那里的制冷劑的熱量Q2tl3傳遞到從管線268流經(jīng)熱交換器254的低壓側(cè)的制冷劑。制冷系統(tǒng)220還包括膨脹通過管線262通向蒸發(fā)器264的路線上的制冷劑的主節(jié)流裝置260。在蒸發(fā)器264中，熱量Q204從在蒸發(fā)器264的上流過的流體傳遞到流經(jīng)那里的制冷劑中。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)266可有助于流體在蒸發(fā)器264的外部上流過。制冷劑離開蒸發(fā)器264并通過管線268流到吸入管線熱交換器254。制冷系統(tǒng)220包括到壓縮機(jī)222的位于中間壓力位置處的壓縮腔中的冷卻液噴射和制冷劑蒸汽噴射。但是制冷系統(tǒng)220可利用不同于制冷系統(tǒng)120的節(jié)能系統(tǒng)270。雖然將討論制冷系統(tǒng)220和制冷系統(tǒng)120之間的相似和不同之處，但是也可存在其它的相似和不同之處。在制冷系統(tǒng)220中，高壓管線258包括位于吸入管線熱交換器254下游的節(jié)流裝置282和閃蒸罐284。膨脹流經(jīng)節(jié)流裝置282、并流到閃蒸罐284中的高壓制冷劑，以便將壓力降低到亞臨界壓力，并形成兩相制冷劑流。節(jié)能系統(tǒng)282將流經(jīng)那里的制冷劑的壓力降低到位于壓縮機(jī)222的吸入壓力和排出壓力之間、且大于與第二中間壓力口 234連通的壓縮腔中的中間壓力的壓力。節(jié)流裝置282可以是動態(tài)的或靜態(tài)的。在閃蒸罐284中，氣態(tài)制冷劑可與液態(tài)制冷劑分離，并可通過蒸汽噴射管線286被發(fā)送到第二中間壓力口 234，用于噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。通過蒸汽噴射管線286噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中的制冷劑流率可等于或大于通過吸入管線 226流到壓縮機(jī)222的吸入口 224中的制冷劑流率。閃蒸罐284中的液態(tài)制冷劑可繼續(xù)通過管線258、通過主節(jié)流裝置260并通過管線262進(jìn)入到蒸發(fā)器264中。蒸發(fā)器264內(nèi)的制冷劑吸收熱量Q2tl4并回復(fù)到氣態(tài)。制冷劑經(jīng)由管線268從蒸發(fā)器264流動到吸入管線熱交換器254、吸收來自通過管線257流到吸入管線熱交換器254的制冷劑的熱量Q2tl3并通過吸入管線226和吸入口 224流到壓縮機(jī)222的吸入側(cè)中。制冷系統(tǒng)220利用冷卻液噴射系統(tǒng)233將冷卻液噴射到壓縮機(jī)222中，并利用節(jié)能系統(tǒng)270以便將蒸汽制冷劑噴射到壓縮機(jī)222中，從而提高壓縮機(jī)222的效率和/或冷卻能力，并提高制冷系統(tǒng)220的性能。由此，制冷系統(tǒng)220可包括到位于不同中間壓力位置處的壓縮腔中的冷卻液噴射和制冷劑蒸汽噴射?，F(xiàn)參照圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個制冷系統(tǒng)320。制冷系統(tǒng)320與如上所述且示于圖2中的制冷系統(tǒng)120相似，并包括冷卻液噴射系統(tǒng)333、節(jié)能系統(tǒng)370，并添加了液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)372。雖然將討論制冷系統(tǒng)320與制冷系統(tǒng)120之間的相似和不同之處， 但是也可存在其它的相似和不同之處。制冷系統(tǒng)320包括具有進(jìn)入口 324 和排出口 328的壓縮機(jī)322，進(jìn)入口 324和排出口 328分別聯(lián)接于吸入管線326和排出管線330。壓縮機(jī)322包括與冷卻液噴射管線350 連通以便接收冷卻液的中間壓力口 332。排出管線330與氣液分離器338連通，氣液分離器 338將冷卻液與制冷劑分離開，并通過管線340將冷卻液傳遞至熱交換器342，以便從冷卻液中移除熱量Q3(ll。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)344可有助于熱量的移除。降溫的冷卻液通過管線346 離開熱交換器342、流經(jīng)節(jié)流/膨脹裝置348，并通過管線350和中間壓力口 332被噴射到處于中間壓力位置處的壓縮腔中。膨脹裝置348可以與膨脹裝置148相同，并可以相同的方式運(yùn)行。同樣，控制器337可聯(lián)接于溫度感測裝置335，以便控制節(jié)流裝置348的打開和關(guān)閉。氣態(tài)制冷劑通過管線356從分離器338流到氣體冷卻器351中。氣體冷卻器351 將來自流經(jīng)那里的制冷劑的熱量Q3tl2傳遞到環(huán)境。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)352可有助于從流經(jīng)氣體冷卻器351的制冷劑中移除熱量Q3(l2。作為選擇，如果不使用氣體冷卻器，則制冷劑離開分離器338，并通過管線356’ (以虛線示出)直接流到管線357。離開氣體冷卻器351的制冷劑通過管線357流到吸入管線熱交換器354中。在熱交換器354內(nèi)，熱量Q3tl3從高壓制冷劑傳遞到從蒸發(fā)器364流經(jīng)管線368和吸入管線熱交換器354的低壓側(cè)的低壓制冷劑。 提高溫度的制冷劑從吸入管線熱交換器354通過進(jìn)入口 324和吸入管線326流入到壓縮機(jī) 322的吸入側(cè)中。制冷系統(tǒng)320可包括節(jié)能系統(tǒng)370，它可包括與高壓管線358串聯(lián)布置的節(jié)能熱交換器374。流經(jīng)位于節(jié)能熱交換器374的高壓側(cè)下游的管線358的制冷劑的一部分可通過節(jié)能管線376輸送，并在節(jié)能節(jié)流裝置378中膨脹，并引導(dǎo)到節(jié)能熱交換器374的低壓側(cè)中，其中，膨脹后的制冷劑從流經(jīng)節(jié)能熱交換器374的高壓側(cè)的高壓制冷劑吸收熱量Q3(l5。 離開節(jié)能熱交換器374的膨脹的和受熱的制冷劑蒸汽通過蒸汽膨脹管線380流到第二中間壓力口 334，并噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。通過蒸汽噴射管線380噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中的制冷劑流率可等于或大于通過吸入管線326到壓縮機(jī)322的吸入口 324中的制冷劑流率。流經(jīng)管線358的制冷劑的主流流經(jīng)主節(jié)流裝置360，并通過低壓管線362流入到蒸發(fā)器364中。流經(jīng)蒸發(fā)器364的制冷劑從在蒸發(fā)器364的外部上流過的流體吸收熱量Q3(l4。 通過使流體在蒸發(fā)器364上流過，風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)366可有助于熱量Q3tl4傳遞。制冷劑離開蒸發(fā)器364并通過管線368流到吸入管線熱交換器354。制冷系統(tǒng)320包括液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)372，以便將液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)322 的位于中間壓力位置處的壓縮腔中。噴射的液態(tài)制冷劑可降低壓縮過程的溫度和由壓縮機(jī) 322排出的制冷劑的溫度。壓縮機(jī)322可包括第三中間壓力口 336，用于將液態(tài)制冷劑直接噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)372可包括液態(tài)制冷劑噴射管線388，其與中間壓力口 336并與高壓管線358流體連通。液態(tài)制冷劑噴射管線388可與位于節(jié)能管線376的上游或下游的管線358連通。

節(jié)流裝置390可布置在管線388中，以便調(diào)節(jié)通過那里的液態(tài)制冷劑的流量。已經(jīng)流過節(jié)能熱交換器374的高壓側(cè)后流經(jīng)管線358的制冷劑的一部分可流過液態(tài)制冷劑噴射管線388，在節(jié)流裝置390中膨脹，并通過中間壓力口 336引導(dǎo)到壓縮機(jī)322的位于中間壓力位置處的壓縮腔中。在經(jīng)過節(jié)流裝置390后，制冷劑壓力大于與中間壓力口 336流體連通的壓縮腔中的壓力。流經(jīng)節(jié)流裝置390的制冷劑的膨脹會導(dǎo)致制冷劑呈完全液態(tài)，或處于相對低焓狀態(tài)中的液體處于主導(dǎo)地位的兩相形態(tài)。節(jié)流裝置390可以是動態(tài)的、靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài)的。例如，節(jié)流裝置390可以是可調(diào)閥、固定孔口、可變孔口、壓力調(diào)節(jié)器等。當(dāng)為動態(tài)時，節(jié)流裝置390可基于制冷系統(tǒng)320的運(yùn)行和壓縮機(jī)322的運(yùn)行改變流經(jīng)節(jié)流裝置390并通過中間壓力口 336噴射到壓縮機(jī)322 中的制冷劑的量，以便獲得制冷系統(tǒng)320的所需運(yùn)行狀態(tài)，和/或獲得壓縮機(jī)322的所需運(yùn)行狀態(tài)。借助于非限定性示例，節(jié)流裝置390可調(diào)整通過其的制冷劑的流量，以獲得離開排出口 328的制冷劑的所需要的排出溫度或排出溫度范圍。對于基于溫度對經(jīng)過節(jié)流裝置390的制冷劑流進(jìn)行的調(diào)整，溫度感測裝置335可用于檢測由壓縮機(jī)322排出的制冷劑的溫度?？杀O(jiān)控溫度感測裝置335的輸出，以便調(diào)節(jié)通過液態(tài)制冷劑噴射管線388的制冷劑的流量。可調(diào)節(jié)制冷劑流量以便獲得由壓縮機(jī)322 排出的制冷劑所需要的離開溫度(在CO2的情況下，優(yōu)選地小于約260華氏度)或離開溫度范圍(在CO2的情況下，優(yōu)選地在約200華氏度到約250華氏度之間)。節(jié)流裝置390可響應(yīng)溫度感測裝置335的輸出而調(diào)整通過那里的流量，從而補(bǔ)償壓縮機(jī)322和/或制冷系統(tǒng) 320的變化的運(yùn)行。與由壓縮機(jī)322排出的制冷劑熱力連通的熱力膨脹閥可用作溫度補(bǔ)償節(jié)流裝置390。熱力膨脹閥可基于由壓縮機(jī)322排出的制冷劑的溫度自動調(diào)整其位置(例如，全開、全部或大致關(guān)閉或處于其間的中間位置)，以便獲得所需要的離開溫度或范圍?？刂破?37可監(jiān)控由溫度感測裝置335報告的溫度，并基于感測的溫度調(diào)整節(jié)流裝置390的運(yùn)行，以便維持用于由壓縮機(jī)322排出的制冷劑所需要的排出溫度或溫度范圍。當(dāng)冷卻液噴射系統(tǒng)333利用主動控制節(jié)流裝置348時，控制器337可控制和協(xié)調(diào)節(jié)流裝置348和節(jié)流裝置390的運(yùn)行，從而協(xié)調(diào)到壓縮機(jī)322的壓縮腔中的冷卻液噴射和液態(tài)制冷劑噴射，以獲得所需要的運(yùn)行狀態(tài)。例如，控制器337能進(jìn)行冷卻液和液態(tài)制冷劑的噴射，使得流體噴射中的一個提供主要冷卻，并按照需要使另一個流體噴射提供輔助冷卻。當(dāng)是這種情況時，控制器337可將冷卻液噴射用作主冷卻裝置并主動地控制節(jié)流裝置 348，以便調(diào)整噴射到壓縮機(jī)322中的冷卻液的流量，從而獲得如溫度感測裝置335報告的所需要的制冷劑排出溫度。只要冷卻液的噴射能夠獲得所需要的制冷劑排出溫度，控制器 337就維持節(jié)流裝置390處于閉合狀態(tài)。在冷卻液噴射不能滿足所需要的制冷劑排出溫度的情況下，控制器337會命令節(jié)流裝置390打開，并使液態(tài)制冷劑能夠被噴射到壓縮機(jī)322 中，從而提供輔助冷卻并實現(xiàn)所需要的制冷劑排出溫度。如此一來，控制器337將冷卻液噴射用作主要冷卻裝置，并通過液態(tài)制冷劑的噴射補(bǔ)充冷卻能力。在另一個控制方案中，控制器337可同時利用冷卻液噴射系統(tǒng)333和液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)372來獲得所需要的制冷劑排出溫度。在這種情況下，控制器337主動控制節(jié)流裝置348、390的打開和關(guān)閉，以改變噴 射到壓縮機(jī)322的中間壓力腔中的冷卻液和液態(tài)制冷劑的量?？刂破?37基于由溫度感測裝置335感測到的制冷劑排出溫度來調(diào)整節(jié)流裝置 348,390ο在另一個控制方案中，控制器337可將液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)372用作主要控制系統(tǒng)，并按照需要利用冷卻液噴射系統(tǒng)333補(bǔ)充冷卻能力。在這種情況下，控制器337主動控制節(jié)流裝置390，以便將液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)322的壓縮腔中，從而獲得所需要的制冷劑排出溫度。如果液態(tài)制冷劑噴射并不足以實現(xiàn)所需要的制冷劑排出溫度，那么控制器337 就命令節(jié)流裝置348打開和關(guān)閉，以便提供冷卻液噴射，從而補(bǔ)充冷卻能力，并獲得所需要的制冷劑排出溫度。將液態(tài)制冷劑噴射到處于中間壓力位置處的壓縮腔中可降低壓縮機(jī)322的效率。 但是，對制冷系統(tǒng)320來說，利用壓縮機(jī)322排出的低溫制冷劑這一優(yōu)點(diǎn)強(qiáng)過降低的效率。 此外，由液態(tài)制冷劑噴射所導(dǎo)致的壓縮機(jī)效率的降低同樣會被與利用冷卻液噴射和/或蒸汽制冷劑噴射相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)所減弱和/或克服。而且，可調(diào)整或調(diào)節(jié)液態(tài)制冷劑到壓縮機(jī)322 的壓縮腔中的噴射，以便在使由壓縮機(jī)322排出的制冷劑溫度降低的同時，使壓縮機(jī)322和 /或制冷系統(tǒng)320的效率的任何折衷最小化。最佳效率可通過首先噴射冷卻液并操作蒸汽噴射來獲得，從而滿足系統(tǒng)冷卻能力的需要。如果需要超出冷卻液的最大噴射更多的冷卻 (更極端的狀況)，那么可另外施加液態(tài)制冷劑噴射，由此用作冷卻裝置。在制冷系統(tǒng)320中，三個中間壓力口 332、334、336可分別用于將冷卻液、蒸汽制冷劑和液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)322的位于中間壓力位置處的壓縮腔中。這三個孔口可與位于不同中間壓力位置處的壓縮腔連通，并使相關(guān)的流體流能夠被供應(yīng)到不同的中間壓力位置。利用中間壓力噴射口 332、334、336可在噴射到壓縮腔中之前將流體彼此分離。分開的噴射口 332、334、336的使用降低或消除了各自流體的噴射壓力的協(xié)調(diào)。此外，對于這些流體中的一種逆流到其它流體中的可能性還可由于利用分開的噴射口 332、334、336而被降低或消除。液態(tài)制冷劑可被噴射到位于排出口附近的位置處的中間壓力腔中，在該位置處， 大多數(shù)的熱量由壓縮過程產(chǎn)生。結(jié)果，將液態(tài)制冷劑噴射到位于處于排出口附近的中間壓力位置處的壓力腔中可在通常需要的位置處提供冷卻。而且，在排出口附近噴射液態(tài)制冷劑同樣可降低對壓縮和排出所噴射的液態(tài)制冷劑所需的壓縮功的量上的任何附加影響。由于壓縮熱在排出口處或排出口附近最大，因此可將冷卻液噴射到位于排出口附近的位置處?？蓪⒗鋮s液噴射到與比噴射液態(tài)制冷劑的位置處的壓力更高或更低的壓力對應(yīng)的位置處。優(yōu)選地，將冷卻液噴射到比液態(tài)制冷劑壓力低的低壓位置處。將冷卻液噴射到比液態(tài)制冷劑的壓力低的低壓位置中可提高冷卻液的潤滑和密封特性?？蓪⒅评鋭┱羝麌娚涞脚c噴射液態(tài)制冷劑的位置處壓力低的低壓對應(yīng)的位置處的中間壓力腔，以便在所需要的運(yùn)行狀態(tài)下，能夠噴射有效運(yùn)行制冷系統(tǒng)320所需要的蒸汽量。這同樣導(dǎo)致對于閃蒸罐中分離出的流體的低焓以及蒸發(fā)器熱量的相關(guān)增大。在制冷系統(tǒng)320中，可將多種流體流分開地噴射到壓縮機(jī)322的處于不連續(xù)的中間壓力位置處的壓縮腔中。可在噴射到壓縮腔中之前，將這些流體中的一個或多個混合或結(jié)合。例如，如圖5中所示，壓縮機(jī)322’可具有進(jìn)入口 324’和排出口 328’，它們與相應(yīng)的吸入管線326’和排出管線330’連通。壓縮機(jī)322’可將流經(jīng)那里的制冷劑從吸入壓力壓縮到排出壓力。壓縮機(jī)322’可包括與壓縮機(jī)322’中的不同中間壓力位置連通的第一中間壓力口 332’和第二中間壓力口 334’?？蓪⒅评鋭┱羝ㄟ^與第二中間壓力口 334’連通的蒸汽噴射管線380’噴射到壓縮機(jī)322’的中間壓力位置中?？蓪⒗鋮s液和液態(tài)制冷劑通過與第一中間壓力口 332’連通的噴射管線382’噴射到壓縮機(jī)322’的中間壓力位置中。在這 種情況下，冷卻液噴射管線350’包括防逆流裝置383’，并與噴射管線382’連通。同樣，液態(tài)制冷劑噴射管線388’包括防逆流裝置384’，并同樣與噴射管線382’連通。 利用這種結(jié)構(gòu)，冷卻液和液態(tài)制冷劑流經(jīng)噴射管線382’，通過中間壓力口 332’被噴射到壓縮機(jī)322’的中間壓力位置中。節(jié)流裝置348’、390’調(diào)節(jié)冷卻液和液態(tài)制冷劑流到噴射管線382’中各自的流量。節(jié)流裝置348’、390’可協(xié)調(diào)流經(jīng)那里的相應(yīng)的流量，以便獲得冷卻液和液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)322’中的所需要的量。防逆流裝置383’、384’防止流體中的一種逆流到其它流體管線中?？刂破?37’可用于控制節(jié)流裝置348’、390’的運(yùn)行，以便協(xié)調(diào)冷卻液和液態(tài)制冷劑的噴射。作為其它示例，如圖6中所示，可將蒸汽制冷劑、冷卻液和液態(tài)制冷劑全部通過同一個中間壓力口 332”噴射到壓縮機(jī)322”中。在這種情況下，將蒸汽制冷劑、冷卻液和液態(tài)制冷劑全部通過與中間壓力口 332”連通的噴射管線382”噴射到壓縮機(jī)322”中。蒸汽噴射管線380”與噴射管線382”連通，并包括防逆流裝置385”。類似地，冷卻液噴射管線350” 與噴射管線382”連通，并包括防逆流裝置383”。同樣類似地，液態(tài)制冷劑噴射管線388”與噴射管線382”連通，并包括防逆流裝置384”。節(jié)流裝置378”、348”、390”調(diào)節(jié)蒸汽制冷劑、 冷卻液和液態(tài)制冷劑到噴射管線382”中的相應(yīng)的流量。節(jié)流裝置378”、348”、390”可調(diào)節(jié)流經(jīng)那里的相應(yīng)的流量，以便獲得噴射到壓縮機(jī)322”中的蒸汽制冷劑、冷卻液和液態(tài)制冷劑的需要量。防逆流裝置385”、383”、348”防止流體中的任一種逆流到其它流體管線中的任一個中?？蓪⒖刂?37”用于控制節(jié)流裝置378”、348”、390”的運(yùn)行，以便協(xié)調(diào)蒸汽制冷劑、冷卻液和液態(tài)制冷劑的噴射。制冷系統(tǒng)320利用液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)372將液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)322的中間壓力腔中，以降低制冷劑的排出溫度和與壓縮過程相關(guān)的溫度。協(xié)同冷卻液噴射系統(tǒng) 333，壓縮過程可接近或?qū)崿F(xiàn)等溫壓縮。協(xié)同節(jié)能系統(tǒng)370，可提高制冷劑吸收蒸發(fā)器364中的熱量的能力，并可提高制冷系統(tǒng)320的冷卻能力。但是，可將液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)372用于制冷系統(tǒng)中，該制冷系統(tǒng)并不完全包括節(jié)能系統(tǒng)370和冷卻液噴射系統(tǒng)333兩者。現(xiàn)參照圖7-9，示出了可用在制冷系統(tǒng)20、120、220、320、920中的壓縮機(jī)422。壓縮機(jī)422是渦旋壓縮機(jī)，并包括具有上部殼體構(gòu)件421a和下部殼體構(gòu)件421b的殼體421， 所述上部殼體構(gòu)件421a和下部殼體構(gòu)件421b以密封的方式連接在一起。上部殼體421a 設(shè)有制冷劑排出口 428，其中可具有常規(guī)的排出閥(未示出)。固定的主軸承套或本體423 以及下部軸承組件425被固定于殼體421。在其上端具有偏心曲柄銷429的驅(qū)動軸或曲柄軸427以可旋轉(zhuǎn)的方式連接在主軸承套423中，并連接于下部軸承組件425中。曲柄軸427 在下端處具有相對大直徑的同軸鏜孔431，其與從那里向上延伸到曲柄軸427的頂部的徑向向外傾斜的較小直徑鏜孔439連通。布置在鏜孔431內(nèi)的是攪拌器441。下部殼體421b 的下部形成填充有潤滑劑的存儲槽，并且鏜孔431用作泵，以便將潤滑流體向上泵送到曲柄軸427、泵送到鏜孔439中，并最終泵到壓縮機(jī)上需要潤滑的多個部分。過濾器469附接于殼體421b的下部，并將油引導(dǎo)流入到鏜孔431中。
曲柄軸427由布置在下部軸承組件425內(nèi)的電動馬達(dá)443以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動。 電動馬達(dá)443包括定子443a、通過那里的繞組443b和剛性安裝在曲柄軸427上的轉(zhuǎn)子 443c。 主軸承套423的上表面包括支承動渦盤447的平的止推軸承面445，在動渦盤447 的上表面上包括螺旋葉輪或渦旋齒449。從動渦盤447的下表面向下伸出的是圓筒轂453， 轂453中具有軸頸軸承465和其中的驅(qū)動軸襯467，轂453內(nèi)以傳動的方式布置有曲柄銷 429。曲柄銷429具有一個平面，其以傳動的方式接合形成在驅(qū)動軸襯的一部分中的平面 (未示出)，以便提供徑向適應(yīng)性傳動結(jié)構(gòu)，例如示于受讓人的美國專利No. 4，877，382、名稱為“Scroll-Type Machine with Axially Compliant Mounting”中示出的那樣，在此以參引的方式將該專利的公開內(nèi)容合并在本申請中。歐式聯(lián)軸器463可設(shè)置在動渦盤447和軸承套423之間，并用鍵固定到動渦盤447和軸承套423，以防止動物盤447轉(zhuǎn)動。歐式聯(lián)軸器463可以是公開于上面參照的美國專利No. 4，887，382中公開的類型；但是，還可以使用諸如在受讓人的美國專利No. 6，231，324、名稱為“Oldham Coupling for Scroll Machine” 中公開的聯(lián)軸器之類的其它歐式聯(lián)軸器，在此以參引的方式將該專利的公開內(nèi)容合并在本申請中。靜渦盤455包括螺旋葉輪或渦旋齒459，其設(shè)置成與動渦盤447的渦旋齒449嚙合接合。靜渦盤455具有居中布置的排出通道461，其與排出口 428連通。動渦盤447的渦旋齒449相對于靜渦盤455的渦旋齒459盤旋，以便將其中的流體從吸入壓力壓縮到排出壓力。靜渦盤455包括多個通道，它們延伸經(jīng)過那里，并通向位于渦旋齒449、459之間的中間壓力腔。這些通道是第一中間壓力口 432和第三中間壓力口 436 的延伸，并且用于將冷卻液和液態(tài)制冷劑分別供應(yīng)到形成在動渦盤447的渦旋齒449和靜渦盤455的渦旋齒459之間的中間壓力腔。明確而言，靜渦盤455包括一對第三中間壓力口通道436，每個第三中間壓力口通道436均具有與位于排出通道461附近的渦旋齒449、 459之間的中間壓力腔連通的出口 436b。類似地，靜渦盤455包括一對第一中間壓力口通道432a，第一中間壓力口通道432a具有與位于比出口 436b的壓力低的低中間壓力位置處的渦旋齒449、459之間的中間壓力腔連通的出口 432b。動渦盤447還包括具有一對出口 436b的第二中間壓力口通道434a，這些出口 436b與位于中間壓力位置處的渦旋齒449、459 之間的壓縮腔連通，該中間壓力位置與比出口 432b的壓力低的低壓對應(yīng)。由此，在壓縮機(jī)422中，可將液態(tài)制冷劑噴射到位于與比蒸汽制冷劑和冷卻液的壓力高的壓力對應(yīng)的位置處的中間壓力腔中?？蓪⒗鋮s液噴射到位于與中間壓力對應(yīng)的位置處的中間壓力腔中，該中間壓力比液態(tài)制冷劑的噴射位置處的壓力低，但比蒸汽制冷劑的噴射位置處的壓力高。應(yīng)該了解到，盡管將壓縮機(jī)422示為具有與噴射到中間壓力腔中的流體流對應(yīng)的一對通道和單個通道，但每個將被噴射的流體流可具有比兩個更多或更少的通道。此外，還應(yīng)該了解到，盡管將壓縮機(jī)422示為且構(gòu)造成用于噴射三個不同的流體流，但壓縮機(jī)422可具有更多或更少的噴射通道，以容納更多或更少的不同的噴射流路?，F(xiàn)參照圖10，示出了適用于制冷系統(tǒng)20、120、220和320中的兩級雙缸回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)522的局部截面圖。壓縮機(jī)522包括具有以密封的方式固定在一起的上部521a和下部521b的殼體521。上部軸承組件523和下部軸承組件525布置在壓縮機(jī)522中。曲柄軸527以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在上部軸承組件523和下部軸承組件525中。電動馬達(dá)543 (僅部分示出)能夠操作以旋轉(zhuǎn)曲柄軸527。曲柄軸527延伸通過第一級壓縮缸573和第二級壓縮缸575，這兩個壓縮缸中均具有圓形的壓縮腔573a、575a。第一級壓縮滾柱577a和第二級壓縮滾柱577b布置在位于相應(yīng)的第一壓縮腔573a和第二壓縮腔575a內(nèi)的曲柄軸527的周圍。曲柄軸527包括第一和第二徑向向外延伸的偏心輪579a、579b，它們可以約180度異相。偏心輪579a、579b分別布置在壓縮滾柱577a、577b中。偏心輪579a、579b朝相應(yīng)的第一壓縮腔573a和第二壓縮腔575a的壁偏壓相應(yīng)的壓縮滾柱577a、577b的一部分。因此， 曲柄軸527的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致壓縮滾柱577a、577b在第一壓縮腔573a和第二壓縮腔575a內(nèi)偏心移動， 以便壓縮流經(jīng)那里的流體。第一級壓縮缸573能夠操作以將其中的流體從吸入壓力壓縮到中間壓力。第一級壓力缸573包括排出口 573b，壓縮的流體通過它離開第一級壓縮缸573。中間壓力流路581 與排出口 573b連通，并與第二級壓縮缸575的進(jìn)入口 575c連通。第二級壓縮缸575能夠操作，以將其中的流體從中間壓力壓縮到比臨界壓力高的排出壓力。第二級壓縮缸575的排出口 575b使得壓縮的流體能夠從第二級壓縮腔575a被排出。由此，在壓縮機(jī)522中，流體可流入到第一級壓縮缸573，并在其中從吸入壓力被壓縮到中間壓力，并被輸送到第二級壓縮缸575中。在第二級壓縮缸575中，將流體從中間壓力壓縮到排出壓力，并通過排出口 575b排出。在壓縮機(jī)522中，可將制冷劑蒸汽、冷卻液和/或液態(tài)制冷劑全部噴射到中間壓力流路581中，用于與從第一級壓縮缸573排出的流體一起噴射到第二級壓縮缸575中。為了有助于此，噴射管線583可與中間壓力流路581連通，以使蒸汽制冷劑、冷卻液和/或液態(tài)制冷劑能夠被噴射到處于中間壓力位置處的流路581中。由此，兩級回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)522 可用于壓縮其中的制冷劑，并可具有噴射到壓縮機(jī)522的中間壓力位置中的蒸汽制冷劑、 液態(tài)制冷劑和/或冷卻液?，F(xiàn)參照圖11，示出了適用于制冷系統(tǒng)20、120、220和320中的另一個壓縮機(jī)622的局部截面圖。壓縮機(jī)622是螺桿式壓縮機(jī)，并包括其內(nèi)布置有一對旋轉(zhuǎn)螺桿681a、681b的外殼621。螺桿681a、681b包括相互嚙合的螺旋葉輪683a、683b，它們彼此接合并將流經(jīng)其間的流體從吸入壓力壓縮到排出壓力。陽螺桿681a連接于驅(qū)動軸627，該驅(qū)動軸627延伸通過那里，并在其前端處由前部軸組件685a支承。驅(qū)動軸627可旋轉(zhuǎn)在壓縮機(jī)622內(nèi)的螺桿681a。陰螺桿621b聯(lián)接于具有以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在前部軸承組件685b和后部軸承 687b中的軸。當(dāng)螺桿681a、681b反向旋轉(zhuǎn)時，流體被吸入到由葉輪683a、683b形成的腔室中。在旋轉(zhuǎn)的過程中，在葉輪683a、683b之間可用的容積逐漸減小，并且壓縮流體，并將它朝出口處推動。這樣，螺桿681a、681b將制冷劑從吸入壓力壓縮到排出壓力。壓縮機(jī)622可包括多個中間壓力噴射口，例如與螺桿681a、681b的葉輪683a、683b 內(nèi)的中間壓力腔連通的中間壓力噴射口 632、634。這樣，可將冷卻液和蒸汽制冷劑噴射到壓縮機(jī)622的中間壓力腔中。應(yīng)該了解到，同樣可以利用第三中間壓力口(未示出)來將液態(tài)制冷劑噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。由此可將螺桿式壓縮機(jī)622用在制冷系統(tǒng)20、120、220、320、920中，并可包括多個中間壓力噴射口，以使流體能夠被噴射到位于中間壓力位置處的壓縮機(jī)622中?，F(xiàn)參照圖12，示出了可用在制冷系統(tǒng)20、120、220和320中的另一個壓縮機(jī)722的示意圖。壓縮機(jī)722包括其內(nèi)布置有壓縮構(gòu)件789的外殼721。在壓縮機(jī)722中，氣液分離器738設(shè)置在外殼721內(nèi)。由此，壓縮機(jī)722包括內(nèi)部氣液分離器738。壓縮構(gòu)件789將壓縮后的流體直接排出到分離器738中。在分離器738內(nèi)，冷卻液與氣態(tài)制冷劑分離開，并通過管線740從那里移除。氣態(tài)制冷劑從分離器738通過高壓管線756輸送。由此，可將具有內(nèi)部氣液分離器738的壓縮機(jī)722用在制冷系統(tǒng)20、120、220和320中?，F(xiàn)參照圖13，示出了適于在制冷系 統(tǒng)20、120、220和320中使用的另一個壓縮機(jī) 822。壓縮機(jī)822與壓縮機(jī)722的相似之處在于氣液分離器838與壓縮構(gòu)件889 —起被布置在外殼821內(nèi)。在壓縮機(jī)822中，冷卻液系統(tǒng)833與壓縮機(jī)822整合在一起。明確而言，熱交換器842通過支架891聯(lián)接于外殼821。熱交換器842使得能夠從流經(jīng)冷卻液系統(tǒng)833 的冷卻液中提取處熱量98(11。此外，壓縮機(jī)822還可包括整合的氣體冷卻器851。氣體冷卻器851可通過支架 893附接于外殼821。氣體冷卻器851可將熱量Q8tl2從自分離器838流出的氣態(tài)制冷劑中移除。由此，具有聯(lián)接于其上的整合的冷卻液系統(tǒng)833的壓縮機(jī)822可用在壓縮系統(tǒng)20、 120、220和320中。此外，還可將具有整合的氣體冷卻器851的壓縮機(jī)822用在制冷系統(tǒng) 20、120、220 和 320 中。使用整合的冷卻液系統(tǒng)833使壓縮機(jī)制造商能夠?qū)嚎s機(jī)822和冷卻液系統(tǒng)833 作為單個的裝置來提供，從而有助于由壓縮機(jī)制造商為壓縮機(jī)822提供適當(dāng)?shù)目刂坪捅Ｗo(hù)?，F(xiàn)參照圖14，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個制冷系統(tǒng)920。制冷系統(tǒng)920與上面討論并在圖3和4中示出的制冷系統(tǒng)220和320相似，并包括節(jié)能系統(tǒng)970 (與節(jié)能系統(tǒng)270 相似)和液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972。作為選擇，制冷系統(tǒng)920還可包括冷卻液噴射系統(tǒng)933。 盡管將討論制冷系統(tǒng)920和制冷系統(tǒng)220和320之間的相似和不同之處，但可存在其它的相似和不同之處。制冷系統(tǒng)920包括具有分別連接于吸入管線926和排出管線930的進(jìn)入口 924和排出口 928的壓縮機(jī)922。壓縮機(jī)922將制冷劑從吸入壓力壓縮到大于吸入壓力的排出壓力。從壓縮機(jī)922排出的氣態(tài)制冷劑流經(jīng)排出管線930，并流到氣體冷卻器951中。氣體冷卻器951將來自流經(jīng)那里的制冷劑的熱量Q9tl2傳遞到環(huán)境中。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)952可有助于將熱量Q9tl2從流經(jīng)氣體冷卻器951的制冷劑中移除。作為選擇，制冷系統(tǒng)920可包括冷卻液噴射系統(tǒng)933 (其構(gòu)件以虛線示出)。當(dāng)包括冷卻液噴射系統(tǒng)933時，制冷劑和冷卻液由壓縮機(jī)922排出，并通過管線971a流入到氣液分離器938中。在氣液分離器938中，在通過管線971b移除制冷劑，并將制冷劑輸送到氣體冷卻器951的同時，將冷卻液通過管線940移除，并通過熱交換器942輸送。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)944可有助于將熱量Q9tll從熱交換器942中的冷卻液中移除。降溫的冷卻液通過管線 946離開熱交換器942，流經(jīng)節(jié)流/膨脹裝置948，并通過管線950和中間壓力口 932被噴射到位于中間壓力位置處的壓力腔中。膨脹裝置948可與膨脹裝置248相同，并可以相同的方式運(yùn)行。同樣，控制器937可聯(lián)接于溫度感測裝置935，以便控制節(jié)流裝置948的打開和關(guān)閉。當(dāng)利用冷卻液噴射系統(tǒng)933時，取消掉氣體冷卻器951是可能的。如果不使用氣體冷卻器951，制冷劑通過管線971b離開分離器938，并通過管線956，(以虛線示出)直接流到管線957。
離開氣體冷卻器951的制冷劑通過管線957流入到吸入管線熱交換器954。熱交換器954將熱量Q9tl3從來自管線957流經(jīng)那里的制冷劑傳遞到從管線968流經(jīng)熱交換器954 的低壓側(cè)的制冷劑。制冷系統(tǒng)920還包括主節(jié)流裝置960，其膨脹通過管線962流向蒸發(fā)器964的路線上制冷劑。在蒸發(fā)器964中，熱量Q904從在蒸發(fā)器964上流動的流體傳遞到流經(jīng)那里的制冷劑中。風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)966可有助于流體在蒸發(fā)器964的外部上流過。制冷劑離開蒸發(fā)器 964并通過管線968流到吸入管線熱交換器954。在制冷系統(tǒng)920中，高壓管線958包括位于吸入管線熱交換器954下游的節(jié)流裝置982和閃蒸罐984。膨脹流經(jīng)節(jié)流裝置982并流入到閃蒸罐984中的高壓制冷劑，以便將壓力降低到亞臨界壓力，并形成兩相制冷劑流。節(jié)流裝置982將流經(jīng)那里的制冷劑的壓力降低到在壓縮機(jī)922的吸入壓力和排出壓力之間、且大于與第二中間壓力口 934和第三中間壓力口 936連通的壓縮腔中的中間壓力的壓力。節(jié)流裝置982可以是動態(tài)的或靜態(tài)的。在閃蒸罐984中，氣態(tài)(蒸汽)制冷劑可與液態(tài)制冷劑分離，并可通過蒸汽噴射管線986被輸送到第二中間壓力口 934，用于噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。通過蒸汽噴射管線986噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中的制冷劑流率可等于或大于通過吸入管線926噴射到壓縮機(jī)922的吸入口 924中的制冷劑流率。節(jié)流裝置992可布置在管線986中，以便調(diào)整通過第二中間壓力口 934噴射到壓縮機(jī)922的中間壓力腔中的蒸汽制冷劑的流量。節(jié)流裝置992可以是動態(tài)的或靜態(tài)的。

制冷系統(tǒng)920可包括從管線986延伸到吸入管線926的蒸汽旁通管線994。節(jié)流裝置996可布置在管線994中，以便調(diào)節(jié)繞道至蒸發(fā)器964并從閃蒸罐984直接流到吸入管線926中的蒸汽制冷劑的量。節(jié)流裝置996可以是動態(tài)的或靜態(tài)的。閃蒸罐984中的液態(tài)制冷劑可繼續(xù)通過管線958、通過主節(jié)流裝置960，并通過管線962流入到蒸發(fā)器964中。蒸發(fā)器964內(nèi)的制冷劑吸收熱量Q964，并回復(fù)到氣態(tài)。制冷劑經(jīng)由管線968從蒸發(fā)器964流到吸入管線熱交換器954，吸收來自通過管線957流到吸入管線熱交換器954的制冷劑的熱量Q9c ，并通過吸入管線926和吸入口 924流到壓縮機(jī)922 的吸入側(cè)中。制冷系統(tǒng)920包括液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972，以便將液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)922 的位于中間壓力位置處的壓縮腔中。噴射的液態(tài)制冷劑可降低壓縮過程的溫度和由壓縮機(jī) 922排出的制冷劑的溫度。壓縮機(jī)922可包括第三中間壓力口 936，用于將液態(tài)制冷劑直接噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中。液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972可包括液態(tài)制冷劑噴射管線988，其與中間壓力口 936并與位于閃蒸罐984和主節(jié)流裝置960之間的管線958流體連通。節(jié)流裝置990可布置在管線988中，以調(diào)節(jié)通過那里的液態(tài)制冷劑的流量。節(jié)流裝置990可以是動態(tài)的或靜態(tài)的。在已通過閃蒸罐984后，流經(jīng)管線958的制冷劑的一部分可通過液態(tài)制冷劑噴射管線988進(jìn)行輸送，在節(jié)流裝置990中被膨脹，并通過中間壓力口 936被直接引導(dǎo)到壓縮機(jī)922的位于中間壓力位置處的壓縮腔中。在通過節(jié)流閥990后， 制冷劑壓力大于與中間壓力口 936流體連通的壓縮腔中的壓力。流經(jīng)節(jié)流裝置990的制冷劑的膨脹可導(dǎo)致制冷劑呈完全液態(tài)，或處于相對低焓狀態(tài)中的液體處于主導(dǎo)地位的兩相形態(tài)。
節(jié)流裝置948、990、992、996可以是動態(tài)的、靜態(tài)的或準(zhǔn)靜態(tài)的。例如，節(jié)流裝置 948、990、992、996中的每個可以是可調(diào)閥、固定的孔口、可變孔口、壓力調(diào)節(jié)器等。當(dāng)是動態(tài)時，節(jié)流裝置948、990、992、996可基于制冷系統(tǒng)920的運(yùn)行、壓縮機(jī)922的運(yùn)行來改變流經(jīng)那里的流體量，以獲得制冷系統(tǒng)920的所需要的運(yùn)行，和/或獲得壓縮機(jī)922的所需要的運(yùn)行。借助于非限定性示例，節(jié)流裝置990可調(diào)節(jié)通過那里的制冷劑的流量，以獲得離開排出口 928的制冷劑的所需要的排出溫度或排出溫度范圍。節(jié)流裝置948、990、992、996的運(yùn)行可受到控制器937的控制。為了流經(jīng)節(jié)流裝置990的制冷劑的基于溫度的調(diào)節(jié)，溫度感測裝置935可用于檢測由壓縮機(jī)922排出的制冷劑的溫度?？杀O(jiān)控溫度感測裝置935的輸出，以便調(diào)節(jié)通過噴射管線988的制冷劑的流量?？烧{(diào)節(jié)制冷劑流量，以便獲得由壓縮機(jī)922排出的制冷劑所需要的離開溫度(在CO2的情況下，優(yōu)選地小于約260華氏度)或離開溫度范圍(在0)2的情況下，優(yōu)選地在約200華氏度到約250華氏度之間)。節(jié)流裝置990可響應(yīng)溫度感測裝置935的輸出調(diào)節(jié)通過那里的流量，以便補(bǔ)償壓縮機(jī)922和/或制冷系統(tǒng)920的變化的運(yùn)行。可將與由壓縮機(jī)922排出的制冷劑處于熱力連通的熱力膨脹閥用作溫度補(bǔ)償節(jié)流裝置 990。熱力膨脹閥可基于由壓縮機(jī)922排出的制冷劑的溫度來自動調(diào)節(jié)其位置(例如，全開、 完全或大致關(guān)閉、或處于位于其間的中間 位置處)，以便獲得所需要的離開溫度或溫度。控制器937可監(jiān)控由溫度感測裝置935報告的溫度，并基于感測到的溫度調(diào)整節(jié)流裝置990 的運(yùn)行，以便維持由壓縮機(jī)922排出的制冷劑所需要的排出溫度或溫度范圍。當(dāng)制冷系統(tǒng)920包括冷卻液噴射系統(tǒng)933時，可使用主動控制的節(jié)流裝置948，并且控制器937可控制并協(xié)調(diào)節(jié)流裝置948和節(jié)流裝置990的運(yùn)行，以便協(xié)調(diào)噴射到壓縮機(jī) 922的壓縮腔中的冷卻液噴射、制冷劑蒸汽噴射和液態(tài)制冷劑噴射，從而獲得所需要的運(yùn)行狀態(tài)。例如，控制器937可進(jìn)行冷卻液和液態(tài)制冷劑的噴射，以使流體噴射中的一個提供主要冷卻，并按照需要，另一個流體噴射提供輔助冷卻。當(dāng)是這種情況時，控制器937可將冷卻液噴射用作主要冷卻裝置和主動控制節(jié)流裝置948，以便調(diào)節(jié)噴射到壓縮機(jī)922中的冷卻液，從而獲得如溫度感測裝置935所報告的所需要的制冷劑排出溫度。只要冷卻液的噴射能夠獲得所需要的制冷劑排出溫度，控制器937就將節(jié)流裝置990維持關(guān)閉。在冷卻液噴射不能滿足所需要的制冷劑排出溫度的情況下，控制器937可命令節(jié)流裝置990打開，并使得液態(tài)制冷劑能夠被噴射到壓縮機(jī)922中，以便提供輔助冷卻，并獲得所需要的制冷劑排出溫度。如此，控制器937將冷卻液噴射作為主要冷卻裝置，并通過液態(tài)制冷劑的噴射補(bǔ)充冷卻能力。在另一個控制方案中，控制器937可同時利用冷卻液噴射系統(tǒng)933和液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972，以獲得所需要的制冷劑排出溫度。在這種情況下，控制器937主動控制節(jié)流裝置948、990的打開和關(guān)閉，以改變噴射到壓縮機(jī)922的中間壓力腔中的冷卻液和液態(tài)制冷劑的量?？刂破?37基于由溫度感測裝置935感測到的制冷劑排出溫度來調(diào)節(jié)節(jié)流裝置 948、990。在再一個控制方案中，控制器937可將液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972用作主要冷卻裝置，并按照需要，利用冷卻液噴射系統(tǒng)933補(bǔ)充冷卻能力。在這種情況下，控制器937主動控制節(jié)流裝置990，以便將液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)922的壓縮腔中，從而獲得所需要的制冷劑排出溫度。如果液態(tài)制冷劑噴射并不足以獲得所需要的制冷劑排出溫度，則控制器937命令節(jié)流裝置948打開和關(guān)閉，以便提供 冷卻液噴射來補(bǔ)充冷卻能力，并獲得所需要的制冷劑排出溫度。將液態(tài)制冷劑噴射到位于中間壓力位置處的壓縮腔中會降低壓縮機(jī)922的效率。 但是，對制冷系統(tǒng)920來說，利用壓縮機(jī)922排出的低溫制冷劑這一優(yōu)點(diǎn)強(qiáng)過降低的效率。 此外，由液態(tài)制冷劑噴射所導(dǎo)致的壓縮機(jī)效率的降低同樣會被與利用冷卻液噴射和/或蒸汽制冷劑噴射相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)所減弱和/或克服。而且，可調(diào)整或調(diào)節(jié)液態(tài)制冷劑到壓縮機(jī)922 的壓縮腔中的噴射，以便在使由壓縮機(jī)922排出的制冷劑溫度降低的同時，使壓縮機(jī)922和 /或制冷系統(tǒng)920的效率的任何折衷最小化。最佳效率可通過首先噴射冷卻液并操作蒸汽噴射來獲得，從而滿足系統(tǒng)冷卻能力的需要。如果需要超出冷卻液的最大噴射更多的冷卻 (更極端的狀況)，那么可另外施加液態(tài)制冷劑噴射，由此用作冷卻裝置。在制冷系統(tǒng)920中，三個中間壓力口 932、934、936可分別用于將冷卻液、蒸汽制冷劑和液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)922的位于中間壓力位置處的壓縮腔中。這三個孔口可與位于不同中間壓力位置處的壓縮腔連通，并使相關(guān)的流體流能夠被供應(yīng)到不同的中間壓力位置。利用中間壓力噴射口 932、934、936可在噴射到壓縮腔中之前將流體彼此分離。分開的噴射口 932、934、936的使用降低或消除了各自流體的噴射壓力的協(xié)調(diào)。此外，對于這些流體中的一種逆流到其它流體中的可能性還可由于利用分開的噴射口 932、934、936而被降低或消除。作為選擇，可將蒸汽制冷劑和液態(tài)制冷劑通過同一共用孔口 934、而不是分開的孔口噴射到中間壓力腔中。在該示例中，可通過同時控制節(jié)流裝置992和990來獲得噴射的制冷劑的液體和蒸汽部分的量之間所需要的關(guān)系。液態(tài)制冷劑可被噴射到位于排出口附近的位置處的中間壓力腔中，在該位置處， 大多數(shù)的熱量由壓縮過程產(chǎn)生。結(jié)果，將液態(tài)制冷劑噴射到位于處于排出口附近的中間壓力位置處的壓力腔中可在通常需要的位置處提供冷卻。而且，在排出口附近噴射液態(tài)制冷劑同樣可降低對壓縮和排出所噴射的液態(tài)制冷劑所需的壓縮功的量上的任何附加影響。由于壓縮熱在排出口處或排出口附近最大，因此當(dāng)在制冷系統(tǒng)920中包括冷卻液時，可將冷卻液噴射到位于排出口附近的位置處?？蓪⒗鋮s液噴射到與比噴射液態(tài)制冷劑的位置處的壓力更高或更低的壓力對應(yīng)的位置處。優(yōu)選地，將冷卻液噴射到比液態(tài)制冷劑壓力低的低壓位置處。將冷卻液噴射到比液態(tài)制冷劑的壓力低的低壓位置中可提高冷卻液的潤滑和密封特性?？蓪⒅评鋭┱羝麌娚涞脚c噴射液態(tài)制冷劑的位置處的壓力低的低壓對應(yīng)的位置處的中間壓力腔，以便在所需要的運(yùn)行狀態(tài)下，能夠噴射有效運(yùn)行制冷系統(tǒng)920所需要的蒸汽量。這同樣導(dǎo)致對于閃蒸罐中分離出的流體的低焓以及蒸發(fā)器熱量的相關(guān)增大?？蓪⒅评鋭┱羝麖拈W蒸罐984通過旁通管線994引導(dǎo)到吸入管線926中。節(jié)流裝置996可由控制器937主動控制，以便調(diào)節(jié)流經(jīng)旁通管線994的蒸汽制冷劑的量。蒸汽制冷劑從閃蒸罐984旁通到吸入管線926可用于降低流經(jīng)蒸發(fā)器964的質(zhì)量，并因此減少蒸發(fā)器所吸收的熱量Q9tl4,并因此降低制冷系統(tǒng)920的能力，從而通過控制器937控制制冷介質(zhì)的溫度或制冷量，或兩者，或者實現(xiàn)其它運(yùn)行規(guī)則。由此，制冷系統(tǒng)920利用液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972，以便將液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)922的中間壓力腔中，從而降低制冷劑的排出溫度和與壓縮過程相關(guān)的溫度。作為選擇， 冷卻液噴射系統(tǒng)933還可用于降低制冷劑的排出溫度和與壓縮過程相關(guān)的溫度。液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972結(jié)合冷卻液噴射系統(tǒng)933可使壓縮過程能夠接近或達(dá)到等溫壓縮。結(jié)合節(jié)能系統(tǒng)970，可提高制冷劑吸收蒸發(fā)器964中的熱量的能力，并可提高制冷系統(tǒng)920的冷卻能力。旁通管線994和節(jié)流裝置996可用于降低流經(jīng)蒸發(fā)器964的質(zhì)量，并由此降低制冷系統(tǒng)920的能力，以便通過控制器937控制制冷介質(zhì)的溫度，或制冷能力，或兩者，或?qū)崿F(xiàn)其它的運(yùn)行規(guī)則。應(yīng)該了解到 ，可將液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)972、節(jié)能系統(tǒng)970、閃蒸罐蒸汽旁通管線 994和/或冷卻液噴射系統(tǒng)933單獨(dú)或以多種結(jié)合的方式用于根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)中。在制冷系統(tǒng)20、120、220、320、920中，噴射冷卻液、液態(tài)制冷劑和/或制冷劑蒸汽可以是循環(huán)的、持續(xù)性的或受控的。例如，當(dāng)壓縮機(jī)是單級壓縮機(jī)時，結(jié)合其中壓縮構(gòu)件的運(yùn)行，中間壓力口可以被周期性地打開和關(guān)閉。在渦旋壓縮機(jī)中，由于相對移動所導(dǎo)致的一個渦旋構(gòu)件中的渦旋齒阻塞和開啟另一個渦旋構(gòu)件中的開口，因此所述壓力口可以周期性地打開和關(guān)閉。在螺桿式壓縮機(jī)中，作為螺桿的移動結(jié)果，螺桿的葉輪可周期性地阻塞和開啟通向其中的壓縮腔的開口。通過將通向位于中間壓力位置處的壓縮腔中的開口維持在總是打開的狀態(tài)，可將連續(xù)的噴射提供到單級壓縮機(jī)。此外，通向壓縮腔的中間壓力位置的流路可包括以調(diào)節(jié)流體的噴射的方式進(jìn)行操作的閥。在諸如往復(fù)活塞式或回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)之類的兩級壓縮機(jī)中，噴射可以是持續(xù)性的、 周期性的或受控的。在兩級壓縮機(jī)中，可將冷卻液噴射、液態(tài)制冷劑噴射和/或蒸汽噴射引導(dǎo)到中間壓力室，在流到壓縮機(jī)的第二級中之前，將由第一級排出的制冷劑位于該中間壓力室內(nèi)。通向中間壓力室的流路可持續(xù)打開，以便允許流體流的持續(xù)噴射。可將閥布置在流路中，以便提供流體流的周期性的或受控的噴射。不同流體的噴射可全部是持續(xù)性的、周期性的、受控的或其任意組合。盡管制冷系統(tǒng)20、120、220、320、920可以利用處于跨臨界狀態(tài)中的制冷劑進(jìn)行有效運(yùn)行，但也可用于亞臨界狀態(tài)中的制冷劑。已經(jīng)參照具體示例和結(jié)構(gòu)描述了根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)。應(yīng)該了解到，在不背離根據(jù)本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變。這種改變并不被視為偏離了權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種制冷系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)，其具有吸入口、排出口和至少兩個各自與所述壓縮機(jī)的不同中間壓力位置連通的中間壓力口，所述壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑和單相冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力；分離器，其將所述制冷劑和所述冷卻液分離開；第一流路，其與所述分離器和所述中間壓力口中的第一中間壓力口連通，來自所述分離器的基本無制冷劑的冷卻液的第一流流經(jīng)所述第一流路，并且被噴射到所述壓縮機(jī)的第一中間壓力位置中，所述第一中間壓力位置在所述壓縮機(jī)運(yùn)行期間具有高于所述吸入壓力并低于所述排出壓力的第一中間壓力，并且所述冷卻液吸收所述壓縮機(jī)內(nèi)由所述壓縮所產(chǎn)生的熱量；以及第二流路，其與所述分離器和所述中間壓力口中的第二中間壓力口連通，基本無冷卻液的蒸汽制冷劑的第二流流經(jīng)所述第二流路并被噴射到所述壓縮機(jī)的第二中間壓力位置中，所述第二中間壓力位置在所述壓縮機(jī)運(yùn)行期間具有高于所述吸入壓力并低于所述排出壓力的第二中間壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述第一流路包括第一熱交換器和第一節(jié)流裝置，所述第一熱交換器從所述第一流移除熱量，從而降低所述第一流的溫度，所述第一節(jié)流裝置將所述經(jīng)降溫的第一流的壓力降低到低于所述排出壓力并大于所述第一中間壓力位置的所述第一中間壓力，從而由于所述排出壓力與所述第一中間壓力之間的壓差而將所述第一流噴射到所述第一中間壓力位置中。
3.如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述分離器直接接收由所述壓縮機(jī)排出的所述制冷劑和所述冷卻液，并且所述分離器在與所述壓縮機(jī)的排出溫度和所述排出壓力大致相等的溫度和壓力下運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，進(jìn)一步包括從所述分離器延伸到所述吸入口的第三流路，所述第三流路是主制冷劑流路，并接收來自所述分離器的基本無冷卻液的制冷劑的第三流，所述第二流路從所述第三流路延伸到所述第二中間壓力口，所述第二流是所述第三流的一小部分；第二熱交換器，所述第二和第三流路以傳熱的方式延伸通過所述第二熱交換器，所述第二熱交換器將熱量從所述第三流傳遞到所述第二流；以及設(shè)置在所述第二流路中的降壓裝置，其將所述第二流的壓力降低到低于所述排出壓力且高于所述第二中間壓力位置的第二中間壓力，從而將所述第二流噴射到所述第二中間壓力位置中，其中，所述第二流路在所述第二熱交換器的下游從所述第三流路延伸。
5.如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，進(jìn)一步包括從所述分離器延伸到所述吸入口的第三流路，所述第三流路是主制冷劑流路，并且接收來自所述分離器的基本無冷卻液的制冷劑的第三流，所述第二流路與所述第三流路連通，使得所述第二流是所述第三流的一小部分；設(shè)置在所述第三流路中的降壓裝置，其將所述第三流的壓力降低到低于所述排出壓力并高于所述第二中間壓力位置的所述第二中間壓力；在所述第三流中位于所述降壓裝置下游的閃蒸罐，所述閃蒸罐能夠操作以使所述第三流的一部分能夠閃蒸成液態(tài)和蒸汽制冷劑的兩相流，所述第二流路從所述閃蒸罐延伸到所述第二中間壓力口，使得所述第二流是來自閃蒸罐的制冷劑蒸汽，并被噴射到所述第二中間壓力位置中，而所述第三流的一大部分通過所述第三流路離開所述閃蒸罐，并能夠包括液態(tài)和氣態(tài)制冷劑。
6.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，進(jìn)一步包括從所述分離器延伸到所述吸入口的第三流路，所述第三流路是主制冷劑流路，并接收來自所述分離器的基本無冷卻液的制冷劑的第三流，所述第二流路從所述第三流路延伸到所述第二中間壓力口，所述第二流是所述第三流的一小部分；第一熱交換器，所述第二和第三流路以傳熱的方式延伸通過所述熱交換器，所述第一熱交換器將熱量從所述第三流傳遞到所述第二流；以及設(shè)置在所述第二流路中的降壓裝置，其將所述第二流的壓力降低到低于所述排出壓力并高于所述第二中間壓力位置的所述第二中間壓力，從而將所述第二流噴射到所述第二中間壓力位置中。
7.如權(quán)利要求6所述的制冷系統(tǒng)，進(jìn)一步包括主節(jié)流裝置，其在所述第三流路中設(shè)置在位于所述第二流路從所述第三流路延伸的位置的下游，所述主節(jié)流裝置降低了流經(jīng)該主節(jié)流裝置的所述第三流的壓力；在所述第三流中位于所述主節(jié)流裝置下游的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器將熱量傳遞到流經(jīng)該蒸發(fā)器的所述第三流中；以及設(shè)置在所述第三流路的第一和第二段中的第二熱交換器，所述第一和第二段通過所述第二熱交換器彼此呈傳熱的關(guān)系，所述第一段位于所述第一熱交換器的上游，使得流過所述第一段的所述第三流在流過所述第一熱交換器之前流過所述第二熱交換器，所述第二段位于所述蒸發(fā)器的下游和所述吸入口的上游，并且所述第二熱交換器將熱量從流經(jīng)所述第一段的所述第三流傳遞到流經(jīng)所述第二段的所述第三流中。
8.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，進(jìn)一步包括從所述蒸發(fā)器延伸到所述吸入口的第三流路，所述第三流路是主制冷劑流路，并接收來自所述分離器的基本無冷卻液的制冷劑的第三流，所述第二流路與所述第三流路連通， 使得所述第二流是所述第三流的一小部分；設(shè)置在所述第三流路中的第一降壓裝置，其將所述第三流的壓力降低到小于所述排出壓力并高于所述第二中間壓力位置的所述第二中間壓力；以及在所述第三流中位于所述第一降壓裝置下游的閃蒸罐，所述閃蒸罐能夠操作以使所述第三流的一部分能夠閃蒸成液態(tài)和蒸汽制冷劑的兩相的流，所述第二流路從所述閃蒸罐延伸到所述第二中間壓力口，使得所述第二流是來自所述閃蒸罐的制冷劑蒸汽，其被噴射到所述第二中間壓力位置中，而所述第三流的一大部分通過所述第三流路離開所述閃蒸罐， 并能夠包括液態(tài)和蒸汽制冷劑。
9.如權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二降壓裝置，其設(shè)置在所述第三流路中所述閃蒸罐的下游，所述第二降壓裝置降低流經(jīng)該第二降壓裝置的所述第三流的壓力；在所述第三流路中位于所述第二降壓裝置下游的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器將熱量傳遞到流經(jīng)該蒸發(fā)器的所述第三流中；以及設(shè)置于所述第三流路的第一和第二段中的熱交換器，其中所述第一和第二段通過所述第二熱交換器彼此呈傳熱關(guān)系，所述第一段處于所述第一降壓裝置的上游，使得流過所述第一段的所述第三流在流過所述蒸發(fā)器之前流過所述熱交換器，所述第二段處于所述蒸發(fā)器的下游和所述吸入口的上游，并且所述熱交換器將熱量從流經(jīng)所述第一段的所述第三流傳遞到流經(jīng)所述第二段的所述第三流中。
10.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)，在所述渦旋壓縮機(jī)中具有互相嚙合的至少兩個壓縮構(gòu)件，在所述壓縮構(gòu)件之間形成有壓縮腔。
11.如權(quán)利要求10所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述第一中間壓力位置和所述第二中間壓力位置均是形成在所述壓縮構(gòu)件之間的壓縮腔。
12.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述壓縮機(jī)是單級壓縮機(jī)。
13.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述冷卻液和所述制冷劑蒸汽被噴射到所述壓縮機(jī)中的不同中間壓力位置中。
14.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中，所述制冷劑是多相、跨臨界制冷劑，并且所述壓縮機(jī)在比所述制冷劑的臨界溫度高的額定排出溫度下排出所述制冷劑。
15.一種制冷系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)，其具有其中具有壓縮腔的壓縮機(jī)構(gòu)、吸入口、排出口以及第一中間壓力口和第二中間壓力口，流體能夠分別通過所述第一中間壓力口和所述第二中間壓力口噴射到所述壓縮腔的第一中間壓力位置和第二中間壓力位置，所述壓縮機(jī)將流經(jīng)該壓縮機(jī)的制冷劑和單相冷卻液壓縮到高于吸入壓力的排出壓力，所述冷卻液吸收所述壓縮機(jī)內(nèi)由所述制冷劑和所述冷卻液的壓縮所產(chǎn)生的熱量，并且所述第一中間壓力位置和所述第二中間壓力位置均具有高于所述吸入壓力并低于所述排出壓力的壓力；與所述排出口連通的分離器，由所述壓縮機(jī)排出的所述制冷劑和所述冷卻液流過所述分離器，所述分離器將所述制冷劑與所述冷卻液分離開；第一流路，其與所述分離器和所述第一中間壓力口連通，制冷劑的第一流流經(jīng)所述第一流路，并且經(jīng)由所述第一中間壓力口被噴射到所述壓縮腔中的所述第一中間壓力位置中，所述第一流在被噴射到所述第一中間壓力位置中時主要是制冷劑蒸汽；第二流路，其從所述分離器延伸到所述壓縮腔中的所述第二中間壓力位置；以及位于所述第二流路中的熱交換器，其能夠操作成從流過所述第二流路的流體中提取熱量；其中，第二流體流在所述第二流路中從所述分離器流過所述熱交換器，并且通過所述第二中間壓力口被噴射到所述壓縮腔中的所述第二中間壓力位置中，并且所述第二流體流主要是所述冷卻液。
16.如權(quán)利要求15所述的制冷系統(tǒng)，還包括處于所述第一流路中的第一節(jié)流裝置，其控制所述第一流的流動，從而將所述第一流噴射到所述第一中間壓力位置中；處于所述第二流路中的第二節(jié)流裝置，其控制所述第二流的流動，從而將所述第二流噴射到所述第二中間壓力位置中；以及控制器，其基于所述壓縮機(jī)的至少一個運(yùn)行狀態(tài)來主動控制所述第一節(jié)流裝置和所述第二節(jié)流裝置。
17.如權(quán)利要求15所述的制冷系統(tǒng)，還包括與所述排出口連通的閃蒸罐，由所述壓縮機(jī)排出的制冷劑流經(jīng)所述閃蒸罐，所述閃蒸罐將液態(tài)制冷劑與蒸汽制冷劑分離開，并且其中所述第一流路與所述閃蒸罐中的第一部分連通，噴射到所述第一中間壓力位置中的蒸汽制冷劑通過所述第一部分離開所述閃蒸罐。
全文摘要
一種制冷系統(tǒng)，其能夠利用閃蒸罐將蒸汽制冷劑與液態(tài)制冷劑分離開。該制冷系統(tǒng)可包括液態(tài)制冷劑噴射系統(tǒng)，其可將液態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。所噴射的液態(tài)制冷劑可吸收壓縮過程中的壓縮熱。制冷系統(tǒng)可包括節(jié)能系統(tǒng)，其結(jié)合冷卻液的噴射而將制冷劑蒸汽噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中。該制冷系統(tǒng)可包括有能將冷卻液噴射到壓縮機(jī)的中間壓力位置中的冷卻液噴射系統(tǒng)。
文檔編號F25B41/00GK102213499SQ201110087419
公開日2011年10月12日 申請日期2007年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月2日
發(fā)明者基里爾·伊格納季耶夫, 讓-呂克·M·卡伊拉特 申請人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司