[发明专利]冷却系统

说明书

一种冷却系统，该冷却系统包括高侧热交换器、热交换器、闪蒸罐、第一膨胀阀、第二膨胀阀、负载、第一压缩机和第二压缩机。在第一操作模式期间，第二膨胀阀将制冷剂从闪蒸罐引导至负载。来自负载的制冷剂绕过第一压缩机。热交换器将热量从来自高侧热交换器的制冷剂传递到来自负载的制冷剂。第二压缩机压缩来自热交换器的制冷剂。在第二操作模式期间，第一膨胀阀将制冷剂从闪蒸罐引导至负载。第一压缩机压缩来自负载的制冷剂，并且第二压缩机在来自第一压缩机的制冷剂到达高侧热交换器之前压缩来自第一压缩机的制冷剂。

技术领域

本公开总体上涉及冷却系统。

背景技术

冷却系统用于冷却空间，例如冷藏单元和气流冷冻器。

这些系统循环用于冷却空间的制冷剂(也称为装料)。

发明内容

诸如冷藏单元和气流冷冻器的冷却系统用于冷却空间。这些系统循环用于冷却空间的制冷剂(例如二氧化碳)。制冷剂被负载用来冷却负载附近的空间。例如，冷藏单元和气流冷冻器可以使用制冷剂来冷却冷藏单元和气流冷冻器内的空间。制冷剂然后被压缩机压缩，以集中在负载处的制冷剂中吸收的热量，从而更容易移除热量。但是，在系统启动时会出现问题。因为待冷却空间的温度通常在启动时最高，所以系统在启动时最努力地工作以冷却该空间。结果，在负载处的制冷剂在启动时吸收最多的热量，并且制冷剂的压力增加，有时增加得如此之快以至于导致压缩机停机。

在某些实施例中，本公开设想了一种非常规冷却系统，其减少了压缩机在启动期间停机的机会。在启动时，用于冷却负载的制冷剂被引导至第一压缩机，该第一压缩机被设计成压缩用于将空间冷却到较高温度(例如，制冷温度)的制冷剂。在空间被冷却到特定温度(例如，10华氏度)后，系统转换到后启动，以将空间冷却到甚至更低的温度(例如，气流冷冻温度)。在后启动期间，来自负载的制冷剂首先被第二压缩机压缩，该第二压缩机被设计成压缩用于将空间冷却到这些较低温度的制冷剂。第一压缩机然后压缩来自第二压缩机的制冷剂。以这种方式，保护第二压缩机在启动期间不停机。冷却系统的某些实施例将在下面讨论。

根据一个实施例，一种设备包括高侧热交换器、热交换器、闪蒸罐、第一膨胀阀、第二膨胀阀、负载、第一压缩机和第二压缩机。高侧热交换器从制冷剂中移除热量。闪蒸罐储存制冷剂。在第一操作模式期间，第一膨胀阀关闭，并且第二膨胀阀将制冷剂从闪蒸罐引导至负载。负载使用来自第二膨胀阀的制冷剂来冷却负载附近的空间，并且第一压缩机关闭。来自负载的制冷剂绕过第一压缩机。热交换器将热量从来自高侧热交换器的制冷剂传递到来自负载的制冷剂，并且在热量从来自高侧热交换器的制冷剂传递到来自负载的制冷剂之后将来自负载的制冷剂引导到第二压缩机。第二压缩机压缩来自热交换器的制冷剂。在第二操作模式期间，第一膨胀阀将制冷剂从闪蒸罐引导至负载，并且第二膨胀阀关闭。负载使用来自第一膨胀阀的制冷剂来冷却空间，并且第一压缩机压缩来自负载的制冷剂。热交换器关闭，并且第二压缩机在来自第一压缩机的制冷剂到达高侧热交换器之前压缩来自第一压缩机的制冷剂。

根据另一个实施例，一种方法包括通过高侧热交换器从制冷剂中移除热量和通过闪蒸罐储存制冷剂。在第一操作模式期间，该方法包括通过第一膨胀阀将制冷剂从闪蒸罐引导至负载和通过负载使用来自第一膨胀阀的制冷剂来冷却负载附近的空间。来自负载的制冷剂绕过第一压缩机。该方法还包括：通过热交换器将热量从来自高侧热交换器的制冷剂传递到来自负载的制冷剂；在热量从来自高侧热交换器的制冷剂传递到来自负载的制冷剂之后，通过热交换器将来自负载的制冷剂引导至第一压缩机；以及通过第一压缩机压缩来自热交换器的制冷剂。在第二操作模式期间，该方法包括通过第二膨胀阀将制冷剂从闪蒸罐引导至负载和通过负载使用来自第二膨胀阀的制冷剂来冷却空间。该方法还包括：由第二压缩机压缩来自负载的制冷剂；以及在来自第二压缩机的制冷剂到达高侧热交换器之前由第一压缩机压缩来自第二压缩机的制冷剂。