[发明专利]使用R1233zd产生制冷的方法

说明书

一种产生制冷的方法，包括：在冷却器系统(10)内，在具有磁轴承(44,46,48)的压缩机(22)中对含有R1233zd的制冷剂组合物进行压缩。

技术领域

本发明总体上涉及一种产生制冷的方法。更具体地说，本发明涉及使用含有R1233zd的制冷剂组合物产生制冷的方法。

背景技术

冷却器系统是从介质中移除热的制冷机器或设备。通常使用诸如水之类的液体作为介质，并且冷却器系统以蒸气压缩式制冷循环操作。这种液体可以接着循环经过热交换器以根据需要对空气或设备进行冷却。作为必要的副产品，制冷会产生必须排放到环境中或是为了更高的效率而回收以作加热目的的废热。常规冷却器系统常常使用通常被称为涡轮压缩机的离心式压缩机。因此，这种冷却器系统可以被称为涡轮冷却器。替代地，可以使用其它类型的压缩机，例如螺杆式压缩机。

在常规(涡轮)冷却器中，制冷剂在离心式压缩机中被压缩，并被送至在制冷剂与热交换介质(液体)之间发生热交换的热交换器中。这个热交换器因为制冷剂在该热交换器中冷凝而被称为冷凝器。其结果是，热量被传递到介质(液体)，从而使得介质被加热。离开冷凝器的制冷剂通过膨胀阀而膨胀，并被送到在制冷剂与热交换介质(液体)之间发生热交换的另一个热交换器。这个热交换器因为制冷剂在该热交换器中被加热(蒸发)而被称为蒸发器。其结果是，热量从介质(液体)传到制冷剂，从而使得液体被冷却。接着使来自蒸发器的制冷剂返回到离心式压缩机，并重复上述循环。所使用的液体通常是水。

常规的离心式压缩机主要包括壳体、入口导叶(inlet guide vane)、叶轮(impeller)、扩散器、马达、各种传感器和控制器。制冷剂依次流过入口导叶、叶轮和扩散器。因此，入口导叶联接到离心式压缩机的进气口，而扩散器联接到叶轮的出气口。入口导叶对进入叶轮的制冷剂气体的流率进行控制。叶轮增加制冷剂气体的速度，而通常不改变压力。扩散器在不改变速度的情况下增加制冷剂压力。马达使叶轮旋转。控制器控制马达、入口导叶和膨胀阀。以这种方式，制冷剂在常规的离心式压缩机中被压缩。入口导叶通常是可调节的，并且马达速度通常是可调节的，从而对系统的容量进行调节。另外，扩散器也可以是可调节的，以进一步对系统的容量进行调节。控制器控制马达、入口导叶和膨胀阀。控制器可以进一步对任何附加的可控元件，例如扩散器进行控制。

在使用常规压缩机的常规制冷机系统中使用的一种典型的制冷剂是R134A。最近，R1233zd已被用于冷却器应用。参见美国专利第8574451号。

发明内容

在全球环境保护方面，在HVACR固定式应用中，考虑使用诸如R1234ze、R1233zd等新型的、低GWP(全球变暖潜能值)制冷剂。低压制冷剂R1233zd是一种适用于离心式冷却器应用的候选产品，因为它与诸如R1234ze(目前的主要制冷剂R134a替代品)等其它候选产品相比，不易燃、无毒且具有高COP。

然而，由于R1233zd的化学稳定性稍差，因此，可能不容易为R1233zd找到合适的润滑油。由于R1233zd的化学稳定性稍差，因此，R1233zd比R1234ze更容易分解。R1233zd含有氯(-Cl)，导致化学稳定性稍差。因此，在使用R1233zd的常规离心式压缩机中，必须使用合适的润滑油和/或应使用迷宫式密封，以将马达和轴承侧(油侧)与入口导叶、叶轮和扩散器侧(压缩、非油侧)密封隔离。但是，由于低压操作，润滑油在使用时往往会经过迷宫式密封而被吸入，这会导致R1233zd制冷剂退化。

另外，即使在能使用合适的润滑油的情况下，当使用R1233zd时，因R1233zd的特性(R1233zd的沸点为19℃、R134a的沸点为-26℃、R1234ze的沸点为-19℃)，而使冷却器系统通常在蒸发器处以负压状态下工作，因此，存在有可能因来自大气的水分和/或污染物侵入而导致润滑剂退化的风险。

因此，本发明的一个目的是提供一种产生制冷的方法，该方法降低和/或消除了与润滑油和在压缩机中使用R1233zd相关联的上述风险中的任一个。