专利名称：降温期间的容量增加的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及运输制冷系统，更特别地，涉及用于在降温(pulldown)操作条件期间增加压缩机容量的方法。
背景技术：
在跨临界制冷系统中，例如当使用CO2作为制冷剂时，相比更常规的亚临界制冷剂而言，高蒸发温度时的容量由于所使用的流体的热力学性质而受到限制。降温(在高蒸发温度时启动系统并且从待制冷区域吸出热量的过程)是临界阶段，其需要高容量并且要求在合理时间内完成。
发明内容
根据本发明的一个方面，在跨临界制冷系统以降温模式操作的时间段期间，第二压缩机被致使与主压缩机并行地操作以临时性地增加系统的容量。根据本发明的另一方面，两级压缩机布置具有多个阀，该多个阀以这样的方式操作使得两级并行操作而非串行操作进行操作，从而增加系统的容量。在此后描述的附图中，示出了优选实施例；然而，在不偏离本发明范围的情况下， 可对其作出各种其他修改和替代构造。
图1是跨临界制冷系统的示意图，在该跨临界制冷系统内结合了本发明。图2是其实施例的示意图。图3和图4是其另一实施例的示意图。
具体实施例方式图1示出(X)2制冷剂蒸气压缩系统，其包括主压缩装置11、制冷剂排热换热器13 和制冷剂吸热换热器14，主压缩装置11被与其操作关联的马达12驱动，制冷剂吸热换热器14在本文中也称作蒸发器，所有这些通过各种制冷剂线路16、17和18以串行制冷剂流布置连接成闭环制冷剂回路。另外，制冷剂蒸气压缩系统10包括过滤器干燥器19和闪蒸罐接收器21以及蒸发器膨胀装置22，过滤器干燥器19和闪蒸罐接收器21布置在制冷剂回路的制冷剂线路17中，相对于制冷剂排热换热器13的制冷剂流位于下游，相对于蒸发器 14的制冷剂流位于上游，蒸发器膨胀装置22与蒸发器14操作关联并布置在制冷剂线路17 中，相对于闪蒸罐接收器21的制冷剂流位于下游，相对于蒸发器14的制冷剂流位于上游。主压缩装置11的功能是压缩(X)2制冷剂并使其循环遍及制冷剂回路，并且可以是单个压缩机或者多级压缩机，例如涡旋式压缩机或往复式压缩机。在多级压缩机的情况下， 两个压缩级均由单个马达12驱动，马达12以驱动关系与压缩机11的压缩机构操作关联。CO2制冷剂蒸气压缩系统被设计成以亚临界循环操作。因此，制冷剂排热换热器13被设计成作为制冷剂冷凝换热器操作，通过该制冷剂冷凝换热器，来自压缩装置11的热的高压制冷剂蒸气排放物以与冷却介质的换热关系通过，以使从其通过的制冷剂从制冷剂蒸气冷凝为制冷剂液体。制冷剂排热换热器13在本文中也可称为气体冷却器或冷凝器，并且可包括翅管换热器，例如翅片和圆管换热器盘管或者翅片和扁平微通道管换热器。在运输制冷系统应用中，典型的冷却介质是外界空气，外界空气借助于与冷凝器13操作关联的 (一个或多个)风扇31以与制冷剂的换热关系通过冷凝器13。蒸发器14构成制冷剂蒸发换热器，其在一种形式中可以是常规翅管换热器，例如翅片和圆管换热器盘管或者翅片和微通道扁平管换热器，通过该制冷剂蒸发换热器，已经经过膨胀装置22的被膨胀的制冷剂以与加热流体的换热关系通过，由此制冷剂被蒸发并且通常是过热的。与蒸发器14中的制冷剂成换热关系通过的加热流体可以是借助于与蒸发器14操作关联的(一个或多个)风扇M通过蒸发器14的空气，其将被冷却并通常除湿并然后被供应到气候受控环境，该气候受控环境可包括放置在与运输制冷系统相关联的存储区中的易腐货品，例如制冷的或冷藏的食品。通常为电子膨胀阀的膨胀装置22操作以响应于压缩装置11抽吸侧上的传感器 (未示出)所感测的制冷剂抽吸温度和压力来控制制冷剂通过制冷剂线路33流到蒸发器14。 所提供的旁通阀27用于在制冷系统需要更高的质量流时补充通过膨胀装置22的制冷剂流。图2示出了控制逻辑图以说明该操作。在标准操作(其在方框33中示出)期间，控制器观致使马达11仅驱动主压缩装置 11。当期望以降温模式操作时，控制器观移动到方框36，于是操作马达四以驱动增压压缩机31，与主压缩装置11并行并作为其补充。当降温模式操作完成时，控制观然后进行到方框33以便进行标准操作。本发明在一种形式中已经被描述为包括两个分离的压缩机，图3和图4示出了其另一个实施例，其中，单个的两级压缩机以这样的方式操作使得执行得如同一对并行操作的压缩机。两级压缩机概括性地在附图标记38处示出并且包括第一级39和第二级41。阀 42布置在它们之间。在标准操作期间，阀42打开并且两级压缩机38作为常规两级压缩机来操作。还设置了阀43和44，其分别与级一 39和级二 41以并行关系布置。当操作需求使得需要更高容量时，例如在降温操作条件时，阀42关闭并且阀43和44打开。效果是将两级39和41布置成处于并行关系，如图4所示，从而临时性地增加系统的容量。当以上述方式操作时，在图1或图3实施例的情况下，允许使用更小的主压缩机用于标准操作条件，这对于总功率消耗而言是所期望的。以并行的级操作将增加系统质量流并由此提高系统容量。多级压缩机可在实现或几乎实现了降温时或者在抽吸和排放压力之间的距离太高并导致排放气体过热时转为规则的压缩机。虽然已经参照如附图所示的优选模式示出和描述了本发明，本领域技术人员应当理解的是，在不偏离如权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可在其内实现各种细节上的改变。
权利要求
1.一种操作运输制冷系统的方法，所述运输制冷系统是CO2作为制冷剂的类型，所述方法包括以下步骤在标准操作期间，仅通过第一压缩单元的操作来压缩所述系统中的制冷剂；以及仅在降温条件下的操作期间，与所述第一压缩单元并行地操作第二压缩机单元，从而增加所述系统质量流并提高其总容量。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一压缩单元是单级压缩机。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二压缩单元是单级压缩机。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二压缩单元包括两级压缩机的第一和第二级，并且其中，设置阀系以选择性地致使所述两级以串行或并行关系操作。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述阀系包括所述第一和第二级之间的阀以及在所述级的每个的两端并行连接的阀。
6.如权利要求5所述的方法，其中，在标准操作期间，所述两级之间的阀打开并且其他阀关闭，在降温操作期间，所述两级之间的阀关闭并且另两个阀打开。
7.一种运输制冷系统，包括蒸气压缩系统，其包括以串行制冷剂流关系连接的压缩单元、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，并适于以(X)2作为制冷剂来操作；所述压缩单元是两级压缩机并且包括能够选择性操作的阀系设备，使得在标准操作期间，所述制冷剂流动通过处于串行关系的所述两级，并且在期望更大容量的操作的时间段期间，所述制冷剂流动通过处于并行关系的所述两级，从而增加所述系统的容量。
8.如权利要求7所述的运输制冷系统，其中，所述阀系设备包括在所述两级之间的第一阀以及与各自的级并行连接的第二和第三阀，使得对于标准操作，所述第一阀打开并且所述第二和第三阀关闭，其中，在期望更高容量的时间段期间，所述第一阀关闭并且所述第二和第三阀打开。
全文摘要
跨临界制冷系统设置有主压缩机和增压压缩机，该增压压缩机被设置成仅在降温条件期间与主压缩机并行地操作。单个的两级压缩机设置有阀系，该阀系被控制以便提供所述两级在标准操作中串行操作并且在降温条件期间并行操作。
文档编号F25B41/04GK102165274SQ200980138159
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月16日 优先权日2008年9月29日
发明者布什 B., 米特拉 B., 陈 P. 申请人:开利公司