[发明专利]制冷剂蒸气压缩系统的运行

说明书

提供了一种用于在关闭制冷剂蒸气压缩系统后的停机时段期间保护制冷剂蒸气压缩系统的方法。提供了一种用于检测以跨临界模式运行的制冷剂蒸气压缩系统内的制冷剂低充注水平的方法。提供了一种制冷剂蒸气压缩系统，其中包括可操作以用于执行一种制冷剂充注量检测方法的控制器。

本申请是申请号为201080047650.1、国际申请日为2010年10月11日的同名的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

对2009年10月23日提交的申请号为61/254,277且发明名称为“制冷剂蒸气压缩系统的运行(REFRIGERANT VAPOR COMPRESSION SYSTEM OPERATION)”的美国临时申请进行引用，并且本申请要求其优先权和权益，通过引用该申请的全部内容将其并入本文。

技术领域

本发明主要涉及蒸气压缩系统，并且更具体地涉及制冷剂蒸气压缩系统的运行。

背景技术

常规的蒸气压缩系统通常包括压缩机、放热换热器、吸热换热器和膨胀设备，膨胀设备一般是相对于工作流体的流动位于吸热换热器上游和放热换热器下游的膨胀阀。这些基本的系统部件通过根据已知蒸气压缩循环设置的闭合回路内的工作流体管线互连。

在某些蒸气压缩系统中，通过将闪蒸槽经济器装入放热换热器和蒸发器之间的工作流体回路内即可增加容量调节能力。在此情况下，离开放热换热器的工作流体在进入闪蒸槽之前通过经济器膨胀设备例如恒温膨胀阀或电子膨胀阀膨胀，膨胀流体在闪蒸槽内分为液体组分和蒸气组分。蒸气组分由此被从闪蒸槽引入多级压缩设备的压缩过程的中间压力级，而液体组分则在进入蒸发器之前被从闪蒸槽引导通过系统的主膨胀阀。

根据在特定应用中使用的工作流体的特性，蒸气压缩系统可以以亚临界模式或跨临界模式运行。在以亚临界循环运行的蒸气压缩系统中，蒸气放热换热器和吸热换热器均在低于工作流体临界压力的压力下运行。因此，在亚临界模式中，蒸气放热换热器用作工作流体的冷凝器并且吸热换热器用作工作流体的蒸发器。

但是，在以跨临界循环运行的制冷剂蒸气压缩系统中，蒸气放热换热器是在超过制冷剂临界压力的制冷剂温度和压力下运行，而吸热换热器则是在亚临界范围内的制冷剂温度和压力下运行。因此，在跨临界模式中，蒸气放热换热器用作工作流体的气体冷却器并且吸热换热器用作工作流体的蒸发器。

在通常被称为制冷剂蒸气压缩系统的用于冷藏应用的蒸气压缩系统中，工作流体是制冷剂。充有常规制冷剂的制冷剂蒸气压缩系统通常以亚临界模式运行，常规制冷剂例如有碳氟化合物制冷剂，例如但不限于氢氯氟烃(HCFC)譬如R22，以及更常用的氢氟烃(HFC)譬如R134a,R404A和R407C。“天然的”制冷剂例如二氧化碳也可以用于制冷剂蒸气压缩系统中以代替HCFC或HFC制冷剂。因为二氧化碳具有低临界温度，所以充有二氧化碳作为制冷剂的大多数制冷剂蒸气压缩系统被设计成以跨临界模式运行。

制冷剂蒸气压缩系统通常被用于调节供应至住宅、办公楼、医院、学校、饭店或其他设施内的气候受控舒适区域的空气。制冷剂蒸气压缩系统也经常被用于制冷供应至陈列柜、商户、冷冻柜、冷藏室或商业机构内其他易腐/冻结产品存储区域的空气。制冷剂蒸气压缩系统还经常在运输冷藏系统中使用，以用于制冷供应至卡车、拖车、集装箱或通过卡车、铁路、船舶或联运方式运输易腐/冻结物品的类似装置中的温控货舱的空气。

结合运输冷藏系统使用的制冷剂蒸气压缩系统通常会由于制冷剂蒸气压缩系统必须要在宽泛的运行负荷条件和宽泛的户外环境条件运行以将货舱内的产品保持在期望温度下，而要承受比空调或商业冷藏应用更为严苛的工作条件。货物需要被控制处于的期望温度也可能会根据保存货物的性质而大范围地改变。制冷剂蒸气压缩系统不但必须要具备足够的容量以将在环境温度下装入货舱内的产品的温度快速拉低，而且还必须要在运输期间保持稳定的产品温度时低负荷地高效运行。另外，运输用制冷剂蒸气压缩系统要经历运行模式和停机模式也就是待机状态之间的循环。