[发明专利]制冷系统以及用于制冷的方法

权利要求书

1.一种制冷系统(2)，其包括制冷回路(4)，所述制冷回路(4)沿流动方向具有压缩机(8)、气体冷却器(10)、第一膨胀装置(12)、中间压力容器(14)、第二膨胀装置(16)、蒸发器(18)、以及使制冷剂循环通过的制冷剂管道(22、24、26、28、30、32)；

其中，所述第一膨胀装置(12)将所述制冷剂膨胀至中间压力等级；

其中，所述制冷剂管道(22、24、26、28、30、32)的第一制冷剂管道(22)连接所述压缩机(8)和所述气体冷却器(10)，所述制冷剂管道(22、24、26、28、30、32)的第二制冷剂管道(24)连接所述气体冷却器(10)和所述第一膨胀装置(12)，所述第一制冷剂管道(22)、所述气体冷却器(10)、以及所述第二制冷剂管道(24)形成了所述制冷回路(4)的跨临界部分；

其中，所述压缩机(8)运转以使得所述制冷剂在所述跨临界部分内处于跨临界状态；

其特征在于，所述制冷剂系统(2)还包括降低过热单元(6)，所述降低过热单元(6)与所述第二制冷剂管道(24)的至少一部分成换热关系，由此在运转时，将在所述制冷回路(4)内循环的制冷剂降低过热。

2.根据权利要求1所述的制冷系统(2)，其中，所述制冷回路(4)中的制冷剂是CO₂。

3.根据权利要求1或2所述的制冷系统(2)，其中，所述降低过热单元(6)包括降低过热制冷剂回路(40)。

4.根据权利要求3所述的制冷系统(2)，其中，所述降低过热制冷剂回路(40)包括降低过热制冷剂回路压缩机(42)、降低过热制冷剂回路冷凝器(44)、降低过热制冷剂回路膨胀装置(46)、以及使制冷剂循环通过的降低过热制冷剂回路制冷剂管道(48)。

5.根据权利要求3或4所述的制冷系统(2)，其中，所述降低过热制冷剂回路(40)中的制冷剂处于非跨临界状态。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的制冷系统(2)，其中，所述降低过热制冷剂回路(40)的制冷剂是由丙烷、丙烯、丁烷、R410A、R404a、R134a、氨、DP1以及液氢所组成的组中的一种。

7.根据权利要求1或2所述的制冷系统(2)，其中，所述降低过热单元(6)包括用于热电冷却的装置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制冷系统(2)，其中，所述第二制冷剂管道(24)与所述降低过热单元(6)之间的换热由换热器(38)实现。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的制冷系统(2)，其中，所述制冷系统(2)包括中间换热回路(50)，所述中间换热回路(50)与所述制冷回路(4)和所述降低过热单元(6)成换热关系。

10.根据权利要求9所述的制冷系统(2)，其中，所述中间换热回路(50)为盐水或水回路。

11.根据权利要求9或10所述的制冷系统(2)，其中，所述中间换热回路(50)包括第一换热器(52)和第二换热器(54)，所述第一换热器(52)用于实现与所述第二制冷剂管道(24)的换热，所述第二换热器(54)用于实现与所述降低过热单元(6)的换热。

12.根据前述权利要求中任一项所述的制冷系统(2)，其中，在运转时所述制冷回路(4)中的中间压力容器(14)将液态制冷剂与气态制冷剂分离。

13.根据权利要求12所述的制冷系统(2)，其中，所述制冷回路(4)还包括附加的制冷剂管道(34、36)和第三膨胀装置(20)，所述附加的制冷剂管道(34、36)将所述中间压力容器(14)的气相部分与所述压缩机(8)的吸入侧连接，所述第三膨胀装置(20)设置于所述附加的制冷剂管道(34、36)内。

14.根据前述权利要求中任一项所述的制冷系统(2)，其中，在运转时，所述制冷剂的压力在所述制冷回路(4)的跨临界部分内低于120bar。

15.根据前述权利要求中任一项所述的制冷系统(2)，其中，所述降低过热单元(6)可选择性地接通和关断。

16.根据前述权利要求中任一项所述的制冷系统(2)，其中，多个风扇级设置有所述气体冷却器(10)。