专利名称：制冷剂蒸汽压缩系统中的充注量管理的利记博彩app
技术领域：
本发明大体而言涉及制冷剂蒸汽压缩系统，且更特定而言涉及在制冷剂蒸汽压缩 系统(包括使用二氧化碳制冷剂且以跨临界循环操作的运输制冷制冷剂蒸汽压缩系统)中 的有效制冷剂充注量管理。
背景技术：
制冷剂蒸汽压缩系统是本领域中熟知的且通常用于运输制冷应用中以制冷供应 到用于运输冷冻或易腐物品的卡车、拖车、集装箱或类似物的温度控制货物空间的空气。制 冷剂蒸汽压缩系统也可常用于与超市、便利店、餐馆和其它商业机构相关联的商业制冷设 施中以制冷供应到存储冷冻或易腐食品的冷室或制冷展示柜的空气。制冷剂蒸汽压缩系统 也通常用于调节供应到住宅、办公楼、医院、学校、餐馆或其它设施内的气候控制舒适区的 空气。通常，这种制冷剂蒸汽压缩系统包括压缩机、空气冷却的或水冷却的制冷剂散热热交 换器(其在亚临界操作中充当冷凝器且在跨临界操作中充当气体冷却器)，制冷剂受热热 交换器(其充当蒸发器)，以及相对于制冷剂流动在受热热交换器上游且在散热热交换器 下游的膨胀装置(通常为热力膨胀阀或电子膨胀阀)。这些基本制冷剂系统构件由制冷剂 管线互连成闭环制冷剂回路，根据已知的制冷剂蒸汽压缩循环布置。在传统上，这些制冷剂蒸汽压缩系统中的大部分以亚临界制冷剂压力操作。以亚 临界范围操作的制冷剂蒸汽压缩系统通常被充注常规氟碳制冷剂，诸如(但不限于)氢 氯氟碳化合物(HCFC)，诸如R22，且更通常为氢氟碳化合物(HFC)，诸如R134a、R410A和 R407C。在当今市场上，对于诸如二氧化碳的“天然”制冷剂代替HFC制冷剂用于空调应用、 商业制冷应用和运输制冷应用中示出表现出更大的兴趣。但是，由于二氧化碳具有低临界 温度，充注二氧化碳作为制冷剂的大多数制冷剂蒸汽压缩系统被设计成以跨临界压力模式 操作，至少是对于其操作的一部分。举例而言，具有空气冷却的制冷剂散热热交换器的运输 制冷剂蒸汽压缩系统在周围空气温度超过二氧化碳的临界温度点(31. 1°C (88° F))的环 境中操作，必须也以超过二氧化碳的临界点压力(7.38MPa(1070pSia))的压缩机排放压力 操作，且因此将以跨临界循环操作。在以跨临界循环操作的制冷剂蒸汽压缩系统中，制冷剂 散热热交换器作为气体冷却器操作而不是作为冷凝器操作且以超过制冷剂临界点温度和 压力的制冷剂温度和压力操作，而蒸发器在亚临界范围的制冷剂温度和压力下操作。在制冷剂蒸汽压缩系统的低压侧，存在蒸发器膨胀装置的出口与压缩装置的制冷 剂吸入口之间的部分，制冷剂压力和制冷剂温度保持关联。但是，在跨临界操作中，在制冷 剂蒸汽压缩系统的高压侧，存在压缩装置的制冷剂排放出口与蒸发器膨胀装置的入口之间 的部分，制冷剂压力和制冷剂温度彼此独立。因此，可仅对于单个设计操作点来优化制冷剂 压力。因此，在偏离设计的条件下，制冷剂蒸汽压缩系统操作可为次优的，因为在那些条件 下，制冷剂充注量可高于或低于最佳制冷剂充注量。美国专利申请公告No. US/2005/0132729A1公开了一种跨临界制冷剂蒸汽压缩系 统，制冷剂蒸汽压缩系统具有制冷剂存储容器，制冷剂存储容器包含可变质量的制冷剂，由此可控制系统的容量。在所公开的实施例中，制冷剂存储容器相对于制冷剂流动在蒸发器 膨胀装置上游和相对于制冷剂流动在制冷剂散热热交换器下游的位置通过单个流体管线 总是与闭环制冷剂回路成开放流体连通。通过调节槽的温度或者通过调节槽内的存储体积 来控制制冷剂存储容器内的制冷剂质量，这需要在永久或临时的基础上向制冷剂系统提供 额外可测量的功率。
发明内容
在本发明的一方面，制冷剂蒸汽压缩系统包括以闭环制冷剂回路安置成串联制冷 剂流动连通的制冷剂压缩装置，制冷剂散热热交换器、膨胀装置以及制冷剂吸热热交换器； 制冷剂存储装置，其由至少一个制冷剂管线连接成与闭环制冷剂回路流体连通，制冷剂存 储装置限定存储体积；以及，插置于该至少一个制冷剂管线中的流量控制装置。流量控制装 置具有打开位置和关闭位置，在打开位置，制冷剂可通过该至少一个制冷剂管线流动，在关 闭位置，阻止制冷剂通过该至少一个制冷剂管线流动。在一实施例中，控制器可与流量控制 装置在操作上相关联以将流量控制装置选择性地定位于打开位置或关闭位置。在一实施例中，制冷剂存储装置的存储体积相对于制冷剂流动在膨胀装置上游在 制冷剂蒸汽压缩系统的高压侧的位置由单个制冷剂管线连接成与闭环制冷剂回路成流体 连通，膨胀装置安置于闭环制冷剂回路中制冷剂散热热交换器的下游和制冷剂吸热热交换 器的上游。在一实施例中，制冷剂存储装置的存储体积相对于制冷剂流动在膨胀装置下游 在制冷剂蒸汽压缩系统的低压侧的位置由单个制冷剂管线连接成与闭环制冷剂回路成流 体连通。在本发明的一方面，制冷剂蒸汽压缩系统包括以闭环制冷剂回路安置成串联制冷 剂流动连通的制冷剂压缩装置，制冷剂散热热交换器、膨胀装置以及制冷剂吸热热交换器； 制冷剂存储装置，其限定存储体积，存储体积具有上区与下区，且上区相对于制冷剂流动在 膨胀装置上游在制冷剂蒸汽压缩系统的高压侧的位置由第一制冷剂管线连接成与所述闭 环制冷剂回路成流体连通，且下区相对于制冷剂流动在膨胀装置下游在制冷剂蒸汽压缩系 统的低压侧的位置由第二制冷剂管线连接成与闭环制冷剂回路成流体连通。第一流量控制 装置插置于第一制冷剂管线中且第二流量控制装置插置于第二制冷剂管线中。流量控制装 置中的每一个具有打开位置与关闭位置。在一实施例中，流量控制装置中的每一个可为具 有打开位置与关闭位置的电磁阀。制冷剂蒸汽压缩系统还可包括控制器，控制器与第一流 量控制装置和第二流量控制装置中的每一个在操作上相关联以将第一流量控制装置和第 二流量控制装置之一选择性地定位于打开位置且同时将第一流量控制装置与第二流量控 制装置中的另一个选择性地定位于关闭位置。在本发明的一方面，提供一种管理以跨临界循环操作的制冷剂蒸汽压缩系统中的 制冷剂充注量的方法，制冷剂蒸汽压缩系统具有在闭环制冷剂回路中安置成串联制冷剂流 动连通的制冷剂压缩装置、制冷剂散热热交换器和制冷剂吸热热交换器，以及安置于闭环 制冷剂回路中在制冷剂散热热交换器下游和制冷剂吸热热交换器上游的膨胀装置。该方 法包括以下步骤从制冷剂蒸汽压缩系统的闭环制冷剂回路选择性地提取制冷剂；存储所 提取的制冷剂；使所提取的制冷剂从存储装置返回到制冷剂蒸汽压缩系统的闭环制冷剂回 路。
如果制冷剂存储装置在高压侧的位置连接到闭环制冷剂循环，那么通常在制冷剂 蒸汽压缩系统操作期间从闭环制冷剂循环提取制冷剂，且在制冷剂蒸汽压缩系统的中止循 环期间返回到闭环制冷剂循环。在本方法的此实施例中，在膨胀装置上游的高压侧的位置 从闭环制冷剂回路提取制冷剂且也使所提取的制冷剂在膨胀装置上游的位置返回到闭环 制冷剂回路。如果制冷剂存储装置在低压侧的位置连接到闭环制冷剂循环，那么通常在制冷剂 蒸汽压缩系统中止循环期间从闭环制冷剂循环提取制冷剂，且在制冷剂蒸汽压缩系统的操 作期间返回到闭环制冷剂循环。在本方法的此实施例中，在膨胀装置下游的低压侧的位置 从闭环制冷剂回路提取制冷剂且也使所提取的制冷剂在膨胀装置下游的位置返回到闭环 制冷剂回路。如果制冷剂存储装置在两个位置(一个在高压侧，而另一个在低压侧)连接到闭 环制冷剂循环，那么通常在制冷剂蒸汽压缩系统操作期间从闭环制冷剂循环提取制冷剂， 且也在制冷剂蒸汽压缩系统的操作期间使所提取制冷剂返回到闭环制冷剂循环。在本方法 的此实施例中，在膨胀装置上游的高压侧的位置从闭环制冷剂回路提取制冷剂且使所提取 的制冷剂在膨胀装置下游的低压侧上的位置返回到闭环制冷剂回路。
为了进一步理解本发明，现将参考本发明的下文的具体实施方式
，这些内容将结 合附图来阅读，在附图中图1是示出根据本发明的制冷剂蒸汽压缩系统的第一示范性实施例的示意图；图2是示出根据本发明的制冷剂蒸汽压缩系统的第二示范性实施例的示意图；图3是根据本发明的制冷剂蒸汽压缩系统的第三示范性实施例的示意图。
具体实施例方式现参看图1至图3，制冷剂蒸汽压缩系统10包括由各种制冷剂管线2、4和6以串 联制冷剂流动排列连接成闭环制冷剂回路的压缩装置20、制冷剂散热热交换器40以及制 冷剂吸热热交换器50 (在本文中也被称作蒸发器)。此外，与蒸发器50在操作上相关联的 膨胀装置阳插置于制冷剂管线4中相对于制冷剂流动在制冷剂散热热交换器40下游且相 对于制冷剂流动在制冷剂吸热热交换器50上游。在图1至图3描绘的制冷剂蒸汽压缩系 统10的实施例中，膨胀装置55包括电子膨胀阀。但应了解膨胀装置可替代地包括热力膨 胀阀或固定孔口膨胀阀，诸如毛细管。当制冷剂蒸汽压缩系统10以跨临界循环操作时，诸如当充注二氧化碳制冷剂且 以超过二氧化碳的临界压力点的压缩机排放压力操作时，制冷剂散热热交换器40以超临 界压力操作且充当制冷剂气体冷却器，而不是操作以冷凝二氧化碳制冷剂蒸汽。散热热交 换器40的管束42可包括(例如)板翅和圆管束，诸如常规圆管与板翅式热交换器的管束， 或者小通道或微通道热交换器的波纹翅片和多通道扁平管束。在穿过制冷剂散热热交换器 40时，制冷剂与二次流体成热交换关系地通过管束42的热交换器管传递，二次流体通常为 环境空气，一般为室外空气，由在操作上与散热热交换器40的管束42相关联的空气移动器 44 (诸如一个或多个风扇)抽吸经过管束42。
无论制冷剂蒸汽压缩系统10以亚临界循环还是跨临界循环操作，在制冷剂回路 中相对于制冷剂流动位于膨胀装置阳下游的制冷剂吸热热交换器50总是以亚临界压力操 作且充当蒸发器。在穿过吸热热交换器50时，制冷剂与待调节的空气成热交换关系地通过 管束52的热交换器管传递，待调节的空气通常为至少部分地从气候控制环境抽吸且返回 到气候控制环境的空气，其由与吸热热交换器50的管束52在操作上相关联的空气移动器 54 (诸如一个或多个风扇)抽吸经过管束52，从而该空气被冷却且制冷剂被蒸发且通常过 热。制冷剂吸热热交换器50的管束52可包括(例如)翅片管热交换器，诸如常规圆管和板 翅式热交换器的板翅和圆管束或者小通道或微通道热交换器的波纹翅片和多通道扁平管。压缩装置20用于压缩和循环制冷剂通过制冷剂回路，其将在下文中进一步详细 地讨论。压缩装置20可为如图所描绘的单个单级压缩机，诸如涡旋式压缩机、往复式压缩 机、旋转式压缩机、螺杆式压缩机或离心式压缩机。但应了解压缩装置20也可为多级压缩 装置，其具有至少较低压力压缩级和较高压力压缩级，制冷剂流从较低压力压缩级传递到 较高压力压缩级。在这样的实施例中，多级压缩装置可包括单个多级压缩机，诸如，涡旋式 压缩机，或者具有分级压缩腔的螺杆式压缩机或者具有至少第一组缸体和第二组缸体的往 复式压缩机，或者一对单级压缩机，这对单级压缩机连接成串联制冷剂流动关系，其中上游 压缩机的排放出口与下游压缩机的吸入口连接成串联制冷剂流动连通。压缩装置20还可 包括以并联或串轴配置操作的两个或两个以上的压缩机。制冷剂蒸汽压缩系统10还包括制冷剂存储装置60，也被称作接收器，其限定一定 体积，在该体积中可存储可变的制冷剂充注量。接收器60通过至少一个制冷剂管线与制冷 剂蒸汽压缩系统10的闭环制冷剂回路成流体流动连通。制冷剂蒸汽压缩系统10还包括控 制器100，控制器100与制冷剂流量控制装置在操作上相关联，制冷剂流量控制装置插置于 将接收器60连接成与制冷剂蒸汽压缩系统10的闭环制冷剂回路成流体流动连通的所述至 少一个制冷剂管线中。通过选择性地打开和关闭插置于其中的制冷剂流量控制装置来控制 通过该至少一个制冷剂管线的制冷剂流动。现参看图1，在其中所描绘的实施例中，接收器60限定一体积，该体积具有下区63 和上区67，液体制冷剂可在下区63中收集，制冷剂蒸汽可在上区67中驻留。应了解，在某 些环境和操作条件下，接收器60的整个内部体积可充满制冷剂蒸汽。上区67通过制冷剂 管线12与制冷剂蒸汽压缩系统10的高压侧上的制冷剂管线4成制冷剂流动连通，即，相对 于制冷剂流动在制冷剂散热热交换器40下游且相对于制冷剂流动在制冷剂膨胀装置55上 游的位置。下区63通过制冷剂管线14与制冷剂蒸汽压缩系统10的低压侧上的制冷剂管 线4成制冷剂流动连通，即，相对于制冷剂流动在制冷剂膨胀装置55下游且相对于制冷剂 流动在制冷剂吸热热交换器50上游的位置。此外，具有打开位置和关闭位置的制冷剂流量 控制装置65插置于制冷剂管线12中，具有打开位置和关闭位置的制冷剂流量控制装置75 插置于制冷剂管线14中。应了解可选择在制冷剂蒸汽压缩系统10的高压侧和低压侧上的 任何其它位置来提供与接收器60的制冷剂流动连通。在此实施例中，控制器100与分别插置于制冷剂管线12与14中的相应制冷剂流 量控制装置65和75中的每一个在操作上相关联，以将相应制冷剂流量控制装置中的每一 个选择性地定位于打开位置或关闭位置。按照维持针对特定操作点的压缩装置20的预期 制冷剂排放压力所必需的，控制器100调整循环通过闭环制冷剂回路由制冷剂管线2、4和6限定的制冷剂充注量，这是通过下列方式实现的将流量控制装置65和75选择性地定位 于它们各自的打开位置与关闭位置之间，使制冷剂从闭环制冷剂回路传递到接收器60内， 从而减少循环通过闭环制冷剂回路的制冷剂充注量，或者使制冷剂自接收器60传递到闭 环制冷剂回路内，从而增加循环通过闭环制冷剂回路的制冷剂充注量。因此，将制冷剂添加 到闭环制冷剂回路内发生于制冷剂蒸汽压缩系统10的低压侧上，但是从闭环制冷剂回路 移除制冷剂发生于制冷剂蒸汽压缩系统10的高压侧上。为了从制冷剂蒸汽压缩系统10的闭环制冷剂回路移除制冷剂，通常在操作期间， 控制器100将制冷剂流量控制装置65定位于其打开位置且将制冷剂流量控制装置75定位 于其关闭位置。在制冷剂流量控制装置65和75如此定位的情况下，高压制冷剂蒸汽从制 冷剂管线4通过制冷剂管线12流入到接收器60的存储腔室的上区67内，但不能通过制冷 剂管线14从接收器60流出，因为制冷剂流量控制装置75处于其关闭位置。为了向制冷剂蒸汽压缩系统10的闭环制冷剂回路添加制冷剂(这可在操作期间 或中止循环期间进行)，控制器100将制冷剂流量控制装置65定位于其关闭位置且将制冷 剂流量控制装置75定位于其打开位置。在制冷剂流量控制装置65和75如此定位的情况 下，制冷剂从接收器60的存储腔室的下区63通过制冷剂管线14流入到制冷剂管线4内， 但高压制冷剂蒸汽不能进入接收器60，因为制冷剂流量控制装置65处于其关闭位置，从而 阻止高压制冷剂蒸汽通过制冷剂管线12流动。应了解在某些环境条件下的中止循环期间， 可通过制冷剂流量控制装置65和75向制冷剂蒸汽压缩系统10的闭环制冷剂回路添加制 冷剂或从制冷剂蒸汽压缩系统10的闭环制冷剂回路移除制冷剂。接收器60的存储腔室将具有平衡压力，该平衡压力随着其中存储的制冷剂量变 化，但在制冷剂蒸汽压缩系统10操作期间，总是小于蒸发器膨胀装置55上游的制冷剂管线 4中的高压侧制冷剂压力且大于蒸发器膨胀装置55下游的制冷剂管线4中的低压侧制冷剂 压力。在制冷剂蒸汽压缩系统10操作期间，可通过简单地打开制冷剂流量控制装置65 — 段时间使得制冷剂蒸汽由于在制冷剂管线12接入蒸发器膨胀装置55上游的制冷剂管线4 的位置处的制冷剂压力与接收器60的存储腔室内的平衡压力之间的压差而流动通过制冷 剂管线12而将制冷剂从闭环制冷剂回路移除到接收器60内。在制冷剂蒸汽压缩系统10 操作期间，可通过简单地打开制冷剂流量控制装置75使得制冷剂由于接收器60的存储腔 室内的平衡压力与在制冷剂管线14接入在蒸发器膨胀装置55下游的制冷剂管线4的位置 处的制冷剂压力之间的压差而流动通过制冷剂管线14来将制冷剂从接收器60添加到闭环 制冷剂回路内。应了解这种制冷剂充注管理对于制冷剂蒸汽压缩系统10的跨临界操作特别重 要，因为制冷剂的温度与压力彼此独立，且高压侧最佳压力在每种环境条件下将不同。现参看图2，在其中所描绘的制冷剂蒸汽压缩系统10的示范性实施例中，接收器 60并非与制冷剂蒸汽压缩系统10的高压侧和低压侧连接成制冷剂流动连通，而是仅通过 在制冷剂散热热交换器40下游和蒸发器膨胀阀55上游的位置处接入制冷剂管线4的单个 制冷剂管线16在高压侧上与闭环制冷剂回路连接成制冷剂流动连通。具有打开位置与关 闭位置的制冷剂流量控制装置85插置于制冷剂管线16中。控制器100与制冷剂流量控制 装置85在操作上相关联以将制冷剂流量控制装置85选择性地定位于打开位置或关闭位 置。
在此实施例中，按照维持针对特定操作点的压缩装置20的预期制冷剂排放压力 所必需的，控制器100调整循环通过闭环制冷剂回路由制冷剂管线2、4和6限定的制冷剂 充注量，这是通过以下方式实现的将制冷剂流量控制装置85选择性地定位于其打开位置 以使蒸汽制冷剂从闭环制冷剂回路传递到接收器60内或者使制冷剂蒸汽从接收器60回到 闭环制冷剂回路内；以及将制冷剂流量控制装置85选择性地定位于其关闭位置以阻止制 冷剂流动通过制冷剂管线16。在系统10操作期间，当控制器100确定制冷剂充注量对于 当前操作条件过量时，控制器100打开制冷剂流量控制装置85以允许制冷剂蒸汽流入到接 收器60内。一旦根据需要减少了制冷剂充注量，控制器100关闭制冷剂流量控制装置85， 从而将高压制冷剂蒸汽截留在接收器60内。当系统10处于中止循环时，控制器100可通 过简单地打开制冷剂流量控制装置85以允许高压制冷剂蒸汽从接收器60通过制冷剂管线 16逸出到制冷剂回路的制冷剂管线4内而使制冷剂蒸汽返回到闭环制冷剂回路来增加系 统制冷剂充注量。当控制器100确定系统制冷剂充注量足够时，控制器再次关闭制冷剂流 量控制装置85从而在制冷剂蒸汽压缩系统10返回到操作时阻止制冷剂蒸汽流入到接收器 60内。如先前所提到的那样，制冷剂管线16的接入位置可在制冷剂蒸汽压缩系统10的高 压侧上的任何位置。现参看图3，在其中所描述的制冷剂蒸汽压缩系统10的示范性实施例中，接收器 16并非与制冷剂蒸汽压缩系统10的高压侧和低压侧都连接成制冷剂流动连通，而是仅通 过单个制冷剂管线18在低压侧上与闭环制冷剂回路连接成制冷剂流动连通，该单个制冷 剂管线18在蒸发器膨胀阀55下游和制冷剂吸热热交换器50上游的位置接入制冷剂管线 4。具有打开位置与关闭位置的制冷剂流量控制装置95插置于制冷剂管线18中。控制器 100与制冷剂流量控制装置95在操作上相关联以将制冷剂流量控制装置95选择性地定位 于打开位置或关闭位置。在此实施例中，按照维持针对特定操作点的压缩装置20的预期排放压力所必需 的，控制器100调整循环通过闭环制冷剂回路由制冷剂管线2、4和6限定的制冷剂充注量， 这是通过下列方式实现的将制冷剂流量控制装置95选择性地定位于其打开位置以使液 体制冷剂从闭环制冷剂回路传递到接收器60内，或者使液体制冷剂从接收器60回到闭环 液体制冷剂回路内；以及将制冷剂流量控制装置85选择性地定位于其关闭位置以阻止制 冷剂通过制冷剂管线18流动。当控制器100确定制冷剂充注量对于当前操作条件过量时， 控制器100关闭制冷剂蒸汽压缩系统10，在制冷剂蒸汽压缩系统10的中止循环期间，打开 制冷剂流量控制装置95以允许制冷剂通过制冷剂管线18流入到接收器60内。一旦根据 需要减少了制冷剂充注量，控制器100关闭制冷剂流量控制装置95，从而将制冷剂蒸汽截 留在接收器60内，且制冷剂蒸汽压缩系统10恢复其操作。在制冷剂蒸汽压缩系统10操作 期间，控制器100可通过简单地打开制冷剂流量控制装置95以允许制冷剂蒸汽从接收器60 通过制冷剂管线18逸出到闭环制冷剂回路的制冷剂管线4内使制冷剂返回到闭环制冷剂 回路以增加系统制冷剂充注量。当控制器100确定系统制冷剂充注量足够时，控制器再次 关闭制冷剂流量控制装置95从而阻止制冷剂从接收器60流动。同样，制冷剂管线18的接 入位置可在制冷剂蒸汽压缩系统10的低压侧上的任何位置。制冷剂流量控制装置65、75、85和95可包括可选择性地定位于至少第一打开位置 和第二关闭位置的任何流量控制装置，在第一打开位置，制冷剂可流动通过该流量控制装置所在的制冷剂管线，在第二关闭位置，阻止制冷剂流动通过该流量控制装置所在的制冷 剂管线。举例而言，流量控制装置65、75、85和95中的每一个可包括二位电磁阀。在一实 施例中，为了允许更精确地控制制冷剂存储装置60中的制冷剂量，流动管线12和/或14 可(例如)配备额外的孔口或毛细管。孔口或毛细管将减缓制冷剂进出制冷剂存储装置60 的迁移过程，从而允许更精确地控制制冷剂存储装置中的制冷剂量。孔口可为阀构造的一 部分或独立的制冷剂流量控制装置。制冷剂蒸汽压缩系统10也可包括(除了其它特点和选择)经济型循环，具有将蒸 汽注入到压缩机20内的装置。制冷剂蒸汽压缩系统10还可包括用于液体注入的装置以提 供对压缩机20内压缩过程的冷却。应了解二次流体移动装置44和M也可包括泵，其循环 诸如水或乙二醇溶液的液体与通过制冷剂蒸汽压缩系统10的闭环制冷剂回路循环的制冷 剂成热交换关系。前文的描述只是示范本发明教导的示例。本领域技术人员应认识到在不偏离由权 利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下可对本文所具体描述的发明和其等效物 做出各种修改和变化。
权利要求
1.一种制冷剂蒸汽压缩系统，其包括在闭环制冷剂回路中安置成串联制冷剂流动连通的以下装置制冷剂压缩装置；制冷 剂散热热交换器，其用于传递从所述压缩装置接收的与冷却介质成热交换关系的高压制冷 剂；以及，制冷剂吸热热交换器，其用于传递与待冷却介质成热交换关系的低压制冷剂；膨胀装置，其安置于闭环制冷剂回路中在所述制冷剂散热热交换器下游和所述制冷剂 吸热热交换器上游；制冷剂存储装置，其限定一存储体积，由至少一个制冷剂管线连接成与所述闭环制冷 剂回路成流体连通；以及，制冷剂流量控制装置，其插置于所述至少一个制冷剂管线中，所述制冷剂流量控制装 置具有打开位置和关闭位置，在打开位置，制冷剂可流动通过所述至少一个制冷剂管线，在 关闭位置，制冷剂被阻止流动通过所述至少一个制冷剂管线。
2.如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其还包括与所述制冷剂流量控制装置在 操作上相关联的控制器，用于将所述制冷剂流量控制装置选择性地定位于打开位置或关闭 位置。
3.如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中连接所述制冷剂存储装置的存储体 积与所述闭环制冷剂回路成流体连通的所述至少一个制冷剂管线包括在所述制冷剂系统的高压侧上的位置与所述闭环制冷剂回路成流体连通的单个制冷 剂管线。
4.如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中连接所述制冷剂存储装置的存储体 积与所述闭环制冷剂回路成流体连通的所述至少一个制冷剂管线包括在所述制冷剂系统的低压侧上的位置与所述闭环制冷剂回路成流体连通的单个制冷 剂管线。
5.如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中连接所述制冷剂存储装置的存储体 积与所述闭环制冷剂回路成流体连通的所述至少一个制冷剂管线包括第一制冷剂管线，其在所述制冷剂系统的高压侧上的位置连接所述制冷剂存储装置的 存储体积的上部与所述闭环制冷剂回路成流体连通；以及第二制冷剂管线，其在所述制冷剂系统的低压侧上的位置连接所述制冷剂存储装置的 存储体积的下部与所述闭环制冷剂回路成流体连通。
6.如权利要求5所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中插置于所述至少一个制冷剂管线中 的制冷剂流量控制装置包括插置于所述第一制冷剂管线中的第一制冷剂流量控制装置；以及插置于所述第二制冷剂管线中的第二制冷剂流量控制装置。
7.如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中所述制冷剂蒸汽压缩系统至少在一 部分时间以跨临界循环操作。
8.如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中在整个所述制冷剂蒸汽压缩系统中 循环的制冷剂是二氧化碳。
9.一种制冷剂蒸汽压缩系统，其包括在闭环制冷剂回路中安置成串联制冷剂流动连通的以下装置制冷剂压缩装置，其具 有制冷剂排放出口和制冷剂吸入口 ；制冷剂散热热交换器，其用于传递从所述压缩装置接收的与冷却介质成热交换关系的高压制冷剂；以及，制冷剂吸热热交换器，其用于传递与待 冷却介质成热交换关系的低压制冷剂；膨胀装置，其安置于闭环制冷剂回路中在所述制冷剂散热热交换器下游和所述制冷剂 吸热热交换器上游；制冷剂存储装置，其限定具有上区与下区的腔室，所述上区相对于制冷剂流动在所述 膨胀装置上游的位置由第一制冷剂管线连接成与所述闭环制冷剂回路的高压侧成流体连 通，所述下区相对于制冷剂流动在所述膨胀装置下游的位置由第二制冷剂管线连接成与所 述闭环制冷剂回路的低压侧成流体连通。
10.如权利要求9所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其还包括插置于所述第一制冷剂管线中的第一制冷剂流量控制装置；以及，插置于所述第二制冷剂管线中的第二制冷剂流量控制装置。
11.如权利要求10所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中所述第一制冷剂流量控制装置和 第二制冷剂流量控制装置中的每一个具有打开位置和关闭位置。
12.如权利要求11所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中所述第一制冷剂流量控制装置和 第二制冷剂流量控制装置中的每一个包括打开位置和关闭位置。
13.如权利要求10所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其还包括控制器，所述控制器与所述 第一制冷剂流量控制装置和第二制冷剂流量控制装置中的每一个在操作上相关联，用于将 所述第一制冷剂流量控制装置和第二流量控制装置之一选择性地定位于打开位置同时将 所述第一流量控制装置与第二流量控制装置中的另一个选择性地定位于关闭位置。
14.如权利要求9所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中所述制冷剂蒸汽压缩系统至少在 一部分时间以跨临界循环操作。
15.如权利要求9所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其中在整个所述制冷剂蒸汽压缩系统 中循环的制冷剂是二氧化碳。
16.一种用于管理至少在一部分时间以跨临界循环操作的制冷剂蒸汽压缩系统中的制 冷剂充注量的方法，所述制冷剂蒸汽压缩系统具有在闭环制冷剂回路中安置成串联制冷剂 流动连通的制冷剂压缩装置、制冷剂散热热交换器和制冷剂吸热热交换器，以及安置于闭 环制冷剂回路中在制冷剂散热热交换器下游和制冷剂吸热热交换器上游的膨胀装置，所述 方法包括以下步骤从所述闭环制冷剂回路选择性地提取制冷剂；在制冷剂存储装置中存储所提取的制冷剂；以及，使所提取的制冷剂从所述制冷剂存储装置返回到所述闭环制冷剂回路。
17.如权利要求16所述的方法，其中从所述闭环制冷剂回路选择性地提取制冷剂的步骤是在所述制冷剂蒸汽压缩系统的 操作循环期间执行；以及使所提取的制冷剂从所述制冷剂存储装置返回到所述闭环制冷剂回路的步骤也是在 所述制冷剂蒸汽压缩系统的操作循环期间执行。
18.如权利要求16所述的方法，其中从所述闭环制冷剂回路选择性地提取制冷剂的步骤是在所述制冷剂蒸汽压缩系统的 操作循环期间执行；以及使所提取的制冷剂从所述制冷剂存储装置返回到所述闭环制冷剂回路的步骤是在所 述制冷剂蒸汽压缩系统中止循环期间执行。
19.如权利要求16所述的方法，其中从所述闭环制冷剂回路选择性地提取制冷剂的步骤是在所述制冷剂蒸汽压缩系统的 中止循环期间执行；以及使所提取的制冷剂从所述制冷剂存储装置返回到所述闭环制冷剂回路的步骤是在所 述制冷剂蒸汽压缩系统的操作循环期间执行。
全文摘要
制冷剂蒸汽压缩系统包括以串联制冷剂流动关系安置于闭环制冷剂回路中的压缩装置、制冷剂散热热交换器、膨胀装置以及制冷剂吸热热交换器。制冷剂存储装置由至少一个制冷剂管线连接成与制冷剂回路和插置于该制冷剂管线中的流量控制装置流体连通。制冷剂可选择性地从制冷剂回路的高压侧提取且返回到制冷剂回路的高压侧；或者从制冷剂回路的低压侧提取并返回到制冷剂回路的低压侧；或者从制冷剂回路的高压侧提取且返回到制冷剂回路的低压侧。制冷剂可在操作期间或者在中止循环期间从制冷剂回路提取和返回到制冷剂回路。
文档编号F25B15/00GK102132112SQ200980117081
公开日2011年7月20日 申请日期2009年5月13日 优先权日2008年5月14日
发明者A·利夫森, M·F·塔拉斯 申请人:开利公司