[发明专利]用于跨临界循环的吸收管路换热器存储箱

说明书

发明背景

本发明总的涉及一种用于对跨临界(transcritical)蒸气压缩系统的高压部分进行调节的装置。

由于可能破坏臭氧层，含氯的制冷剂已经在世界上的大多数地方被逐步淘汰。已经有人采用氟代烃(HFC)作为替代的制冷剂，但是此类制冷剂仍具有使全球变暖的可能性。已有人建议采用“天然”制冷剂，例如二氧化碳和丙烷来作为替代的流体。不幸的是，采用这些流体同样有很多问题。二氧化碳具有较低的临界点，致使采用二氧化碳的大多数空调系统在多数情况下会跨临界地运行。

当一个蒸气压缩系统跨临界运行时，对系统的高压部分进行调节是较为有利的。通过调节系统的高压部分，就可以使系统的生产能力和效率得以控制和最优化。提高系统的高压(气体冷却器的压力)可降低蒸发器入口处的比焓并提高生产能力。然而，由于压缩机必须作更多的功，因而需耗费更多的能量。如能找到系统的最佳高压是较为有利的，这个最佳高压随着工况的变化而变化。通过对系统的高压部分进行调节，就可以选择最佳的高压。

因此，本技术领域需要一种能对跨临界蒸气压缩系统的高压部分进行调节的装置。

发明内容

本发明涉及一种用于对跨临界蒸气压缩系统的高压部分进行调节的装置。

一种蒸气压缩系统，由一压缩机、一排热换热器、一膨胀装置以及一吸热换热器组成。采用一吸入管路换热器(SLXH)来提高系统的效率和/或生产能力，并防止液态制冷剂被摄入压缩机。在本发明的较佳实施例中，采用二氧化碳作为制冷剂。本发明采用这种类型的换热器来对高压部分进行调节。

本发明可以对蒸气压缩系统中的高压部分(气体冷却器中的压力)进行调节，即，向系统传送或从系统中除去负荷，并将其储存在吸入管路换热器的一个存储箱内。一吸入管路换热器在内部在从气体冷却器(排热换热器)排出的高压热流体制冷剂和从蒸发器(吸热换热器)排出的低压冷蒸汽制冷剂之间进行内部的热交换。在本发明中，在这些换热器中有一个空间供储存制冷剂。

气体冷却器中的高压可以通过调节吸入管路换热器中的阀来调整。如果气体冷却器的压力过高，一第一阀可允许多余的负荷从气体冷却器流入存储箱。如果气体冷却器的压力过低，一第二阀打开以将存储箱内的负荷重新释放进入系统。通过控制各阀的动作，就可以调节系统的高压部分，从而实现最佳的效率和/或生产能力。

因此，本发明提供了一种用于对跨临界蒸气压缩系统中的高压部分进行调节的方法和系统。

本发明的这些和其它的特征可通过以下的描述和附图而更好地理解。

附图简要说明

熟悉本技术领域的人员可以通过以下对较佳实施例的详细描述而更清楚地理解本发明的各种特征和优点。以下对所述详细描述的附图作简要说明：

图1是已有技术的蒸气压缩系统的示意图；

图2是已知的一种采用吸入管路换热器的蒸气压缩系统的示意图。

图3是一跨临界蒸气压缩系统的热力学示意图。

图4与一跨临界蒸气压缩系统一起使用的吸入管路换热器的存储箱的示意图。

对较佳实施例的详细描述

虽然本发明易受如各附图所示的、将在下文详细描述的各种不同形式实施例的影响，但应该理解，这些揭示内容仅仅是本发明原理的举例，申请人并不想将本发明限制为结合附图所作的描述。

图1示出了一种已有技术的蒸气压缩系统10。一个基本的蒸气压缩系统10由一压缩机12、一排热(heat rejecting)换热器(一跨临界循环的气体冷却器)14、一膨胀装置16、一吸热(heat accepting)换热器(一蒸发器)18组成。

制冷剂通过封闭回路循环系统10循环流动。在本发明的一个较佳实施例中，采用二氧化碳作为制冷剂。虽然描述的是二氧化碳，但也可以采用其它制冷剂。由于二氧化碳具有较低的临界点，所以采用二氧化碳作为制冷剂的系统通常需要蒸气压缩系统10跨临界地运行。

当系统10跨临界运行时，对蒸气压缩系统10的高压部分进行调节是较为有利的。通过调节系统10的高压，就能使系统10的生产能力和/或效率得到控制和最优化。提高气体冷却器14的压力可降低蒸发器18入口处的焓并提高生产能力，但由于压缩机16需作更多的功，因而需耗费更大的能量。通过调节系统10的高压，就可以选择系统10的最佳压力，这个最佳压力随工况的变化而变化。