[发明专利]制冷设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷设备，包括：制冷剂回路，制冷剂的总质量流在所述制冷剂回路中循环；设置于制冷剂回路内的高压侧制冷剂冷却热交换器；膨胀冷却装置，其被设置于制冷剂回路内，并在激活的状态下冷却制冷剂的总质量流，从而产生液体制冷剂的主质量流和气态制冷剂的附加质量流；用于主质量流的储存器；至少一个正常冷却级，其从储存器移除正常冷却质量流，并且具有正常冷却膨胀元件和低压侧正常冷却热交换器，其被设置在所述的膨胀元件的下游并为正常冷却提供制冷能力；强烈冷却级，其从储存器中移除总强烈冷却质量流，并具有强烈冷却膨胀元件和提供制冷能力的下游强烈冷却热交换器；并且还具有位于该强烈冷却热交换器下游的强烈冷却压缩机单元；和至少一个制冷剂压缩机单元，其设置在制冷剂回路中，并将主质量流和附加质量流的制冷剂压缩至高压。

背景技术

特别适合采用二氧化碳作为制冷剂的这样一种制冷设备如DE 102004 038 640 A1公开内容所述，这种制冷设备中的效率并非最优的，尤其是考虑到其采用的强烈冷却级。

发明内容

因此本发明的目的是将开始所描述类型的制冷设备改进至其具有更优的效率的程度。

在开始所述类型的制冷设备的情况下，通过具有用于进一步冷却总强烈冷却质量流的强烈冷却膨胀冷却装置的强烈冷却级实现上述目的，这种设备在激活的状态下冷却总强烈冷却质量流，并从而产生供应至强烈冷却膨胀元件的主强烈冷却质量流，和附加强烈冷却质量流。

根据本发明的方法的优点在于，强烈冷却膨胀冷却装置可以进一步增加在强烈冷却温度下可以被吸收的热量的大小，并进而进一步增加根据本发明的制冷设备的效率，通过吸收强烈冷却热交换器中的热能而在强烈冷却温度下可以实现的焓的增加被最佳地匹配于制冷剂的热力学状态，尤其是二氧化碳作为制冷剂的热力学可能状态。

特别地，一个实施例提供，为了增加在热交换器中的可用焓差，或者为了进一步降低主强烈冷却质量流的焓，提供强烈冷却膨胀装置，该强烈冷却膨胀装置在激活状态下使得总强烈冷却质量流膨胀，从而产生供应至强烈冷却膨胀元件的主强烈冷却质量流，和附加强烈冷却质量流。

至今还没有进一步关于出现在强烈冷却膨胀冷却装置内的中等强烈冷却压力的描述的详细说明。

优选的，中等强烈冷却压力位于膨胀冷却装置的中间压力和强烈冷却压缩机单元的吸入压力之间，以便于适应由在强烈冷却膨胀冷却装置中最佳膨胀至制冷设备条件的可能的焓降。

在这种情况下，提供一种解决方法：在强烈冷却膨胀冷却装置中，中等强烈冷却压力至少比膨胀冷却装置的中间压力低大约2巴。

更好的是，中等强烈冷却压力至少比膨胀冷却装置的中间压力低大约4巴。

此外，一种合适的方案为：在强烈冷却膨胀冷却装置中，中等强烈冷却压力比强烈冷却压缩单元的吸入压力高大约2巴。

更好的是，中等强烈冷却压力至少比强烈冷却压缩单元的吸入压力高大约4巴。

在这种情况下，尤其有利的是，在强烈冷却膨胀冷却装置中，中等强烈冷却压力位于膨胀冷却装置的中间压力和强烈冷却压缩机单元的吸入压力之间的压力差的中间范围内。

一种特别适合的方案为，在强烈冷却膨胀冷却装置中，中等强烈冷却压力位于膨胀冷却装置的中间压力和强烈冷却压缩单元的吸入压力之间的被分成三份的压力差的中间一份内。

至今还没有进一步详细的、关于附加强烈冷却质量流的排出的描述。因此，例如，可以想到的是，通过强烈冷却压缩单元、可选的为强烈冷却压缩机单元的附加压缩级，来压缩附加强烈冷却质量流。

但是，一种特别简单的方案为，附加强烈冷却质量流被供给到制冷剂压缩机单元，因此，不通过强烈冷却压缩机单元执行压缩。

在这种情况下，如前所述，仍旧可以将附加强烈冷却质量流供给到制冷剂压缩机单元的单独附加压缩级。

根据本发明的制冷设备的简化实施例提供，附加强烈冷却质量流被供给到制冷剂压缩机单元的吸入线路，因此不再需要附加压缩级。

在这种情况下，如前所述，能够想到的是，通过节气元件将中等强烈冷却压力设定到不同于吸入线路处的压力的理想水平。

但是，根据本发明的制冷设备的简化实施例提供，在不调节压力的情况下，附加强烈冷却质量流供给到制冷剂压缩机单元的吸入线路，从而不需要用于中等强烈冷却压力的压力调节的附加措施。

根据本发明的方案的一个具体实施方式，中等强烈冷却压力被适当地选择，使得其位于制冷剂压缩机单元的吸入线路的低压范围内。