[发明专利]具有串轴式压缩机、膨胀器和经济器的CO2制冷剂系统

权利要求书

1.一种制冷剂系统，包括：

成串轴操作的至少两个压缩机，所述压缩机压缩制冷剂并将该制冷 剂输送至下游的第一换热器，来自所述第一换热器的制冷剂流过经济器 换热器的第一通道，然后流至膨胀器，制冷剂在所述膨胀器中膨胀，所 述膨胀器从所述制冷剂的膨胀过程回收至少一部分能量，所述回收的能 量用于协助驱动多个制冷剂系统部件中的至少一个；

置于所述膨胀器下游的第二换热器，来自所述膨胀器的制冷剂流过 所述第二换热器，然后回至所述至少两个压缩机；以及

在所述膨胀器内的位置处分流的部分制冷剂，该部分制冷剂在该位 置处已至少部分膨胀，该部分制冷剂流过所述经济器换热器的第二通道 以冷却主制冷剂回路中的制冷剂，然后所述分流的部分制冷剂返回至所 述至少两个压缩机中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述分流的部 分制冷剂返回至至少两个压缩机中的两个。

3.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述至少两个 压缩机具有至少一个共同集管。

4.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述至少两个 压缩机具有不同的尺寸。

5.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述至少两个 压缩机中的至少一个包括至少两个分开的级。

6.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述膨胀器具 有用于主制冷剂流和分流制冷剂流的分开膨胀级。

7.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：具有成串轴操 作的至少三个所述压缩机。

8.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述分流的部 分制冷剂返回至所述至少两个压缩机中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述制冷剂是 CO₂。

10.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述制冷剂系 统在跨临界循环中运行至少一部分时间。

11.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述制冷剂系 统在亚临界循环中运行至少一部分时间。

12.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述至少两个 压缩机可分开控制或相互结合地控制。

13.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：经济器回路可 选择性启用。

14.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：使用了多于两 个的有顺序的压缩级和多于两个的经济器回路。

15.根据权利要求1所述的制冷剂系统，其特征在于：所述回收的能 量用于至少部分地驱动所述至少两个压缩机中的至少一个。

16.一种操作制冷剂系统的方法，包括如下步骤：

(1)提供成串轴操作的至少两个压缩机，所述压缩机压缩制冷剂 并将该制冷剂输送至下游的第一换热器，来自第一换热器的制冷剂流过 经济器换热器的第一通道，然后流至膨胀器，制冷剂在所述膨胀器中膨 胀，所述膨胀器从所述制冷剂的膨胀过程回收至少部分能量，所述回收 的能量用于协助驱动多个制冷剂系统部件中的至少一个；

(2)提供置于所述膨胀器下游的第二换热器，来自所述膨胀器的 制冷剂流过所述第二换热器，然后回至所述至少两个压缩机；以及

(3)从在所述膨胀器中的位置处分流部分制冷剂，该部分制冷剂 在该位置处已至少部分膨胀，使该部分制冷剂流过所述经济器换热器的 第二通道以冷却主制冷剂回路中的制冷剂，然后所述分流的部分制冷剂 返回至所述至少两个压缩机中的至少一个。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：所述分流的部分制 冷剂返回至至少两个压缩机中的两个。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：所述至少两个压缩 机具有至少一个共同集管。