[发明专利]用于制冷剂蒸汽压缩系统的低吸入压力保护

说明书

相关申请的交叉引用

参考2009年11月25日提交的、名称为“LOW SUCTION PRESSURE PROTECTION FOR REFRIGERANT VAPOR COMPRESSION SYSTEM”的、序列号为61/264,306的美国临时申请，并且本申请要求了该美国临时申请的优先权和权益，在通过引用将该美国临时申请并入本文。

技术领域

本公开一般涉及制冷系统，更具体地涉及用于控制制冷剂蒸汽压缩系统的方法和设备。

背景技术

传统的蒸汽压缩系统典型地包括压缩机、排热换热器、吸热换热器和设置在吸热换热器上游的膨胀装置。某些系统进一步包括位于排热换热器下游的第二膨胀装置，例如吸入调制阀。这些基本的系统部件通过闭合回路中的工作流体管线互连。

根据用于特定应用中的工作流体的特性，蒸汽压缩系统可在亚临界模式或跨临界模式下操作。在以亚临界循环操作的蒸汽压缩系统中，蒸汽排热换热器和吸热换热器在低于工作流体临界压力的压力条件下操作。因而，在亚临界模式，蒸汽排热换热器用作工作流体冷凝器，吸热换热器用作工作流体蒸发器。

然而，在以跨临界循环操作的制冷剂压缩系统中，蒸汽排热换热器以超过制冷剂临界压力的制冷剂温度和压力操作，而吸热换热器以处于亚临界范围内的制冷剂温度和压力操作。因而，在跨临界模式，蒸汽排热换热器用作工作流体气体冷却器，吸热换热器用作工作流体蒸发器。

在制冷应用中所使用的蒸汽压缩系统，通常称作制冷剂蒸汽压缩系统中，工作流体为制冷剂。装有传统制冷剂的制冷剂蒸汽压缩系统典型地在亚临界模式下操作，传统制冷剂例如是碳氟制冷剂，碳氟制冷剂例如但不限于含氢氯氟烃（HCFC）以及更常见的氢氟烃（HFC），其中HCFC例如为R22，而HFC例如为R134a、R404A和R407C。替代HCFC或HFC制冷剂，例如二氧化碳的“天然”制冷剂也用在制冷剂蒸汽压缩系统中。因为二氧化碳具有低临界温度，所以装有二氧化碳作为制冷剂的多数制冷剂蒸汽压缩系统被设计用于在跨临界模式下操作。

制冷剂蒸汽压缩系统通常用于对将供应到住所、办公楼、医院、学校、餐馆或其他设施内的气候受控舒适区的空气进行调节。制冷剂蒸汽压缩系统也通常用于对供应到陈列柜、市场、冷柜、冷室或商业机构中其他易烂/冷冻产品储存区的空气进行制冷。制冷剂蒸汽压缩系统还通常用在运输制冷剂系统中，用于对供应到通过卡车、铁路、轮船或联运方式运输易烂/冷冻品的卡车、拖车、集装箱等的温度受控货物空间的空气进行制冷。

由于制冷剂蒸汽压缩系统为了将货物空间内的产品保持在期望温度必须操作所通过的宽范围的操作负载条件和宽范围的室外环境条件，连同运输制冷剂系统使用的制冷剂蒸汽压缩系统比空气调节或商业制冷应用大致承受更苛刻的操作条件。货物必须被控制在的期望温度根据待保存的货物的性质还能够在宽范围中变化。制冷剂压缩系统不仅必须具有足够的能力使装载在货物空间中的产品温度快速降低至周围温度，而且在运输期间当保持稳定的产品温度时还必须在低负载条件下有效操作。另外，运输制冷剂蒸汽压缩系统承受操作模式与停止模式，即静止状态之间的循环。

在更复杂的制冷剂蒸汽压缩系统中，例如那些配备有多级压缩装置和容量调节的那些制冷剂蒸汽压缩系统中，通常提供许多制冷剂流量控制装置，以允许选择性控制通过制冷剂回路各个分支的制冷剂流量。通过流量控制装置的制冷剂流大致遵循绝热膨胀；也就是说，不会增加热或从流中带走热。在许多流量控制装置中，绝热膨胀还遵循等焓线。如果制冷剂在跨临界循环操作，则在一些操作时段，制冷剂压力能够下降而接近或低于三相点压力。可形成固相制冷剂，制冷剂系统并未设计用于固相制冷剂。固相制冷剂可损害部件或造成效率低下，这是不希望的。

发明内容