[发明专利]制冷循环回路和用于运行制冷循环回路的方法

说明书

本申请是2005年7月29日提交的发明名称为“制冷循环回路和 用于运行制冷循环回路的方法”的中国发明专利申请200580026836.8 的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种制冷循环回路，在其中循环一种单组分或多组分 的制冷剂，在流动方向上具有一个液化器、一个收集容器、一个连接 在蒸发器前面的减压装置、一个蒸发器和一个单级压缩的压缩机单元。

本发明还涉及用于运行制冷循环回路的方法。

背景技术

对于“液化器”的概念既不仅应理解为液化器，而且应理解为气 体冷却器。

所述类型的制冷循环回路已被十分熟知。它们例如在制冷设备、 如用在超级商场中的所谓复合式制冷设备中实现。复合式制冷设备通 常在那里对多个冷用户供冷，例如制藏间、冷藏柜及深冷柜。为此， 在它们内部循环一种单组分的或多组分的制冷剂或制冷剂混合物。

现在借助于图1中所示的实施例来详细说明一种属于现有技术的 制冷循环回路或在其中可实现所述类型循环回路的制冷设备。

在高制冷循环回路中循环的单组分或多组分制冷剂在一个液化器 或气体冷却器A-以下仅称为液化器-中通过热交换、最好通过与外 界空气的热交换而被冷凝，该液化器通常设置在超级商场的外部，例 如设在其屋顶上。

液态制冷剂由液化器A通过管道B输送给(制冷剂)收集器C。 在制冷循环回路内必须总是存在大量制冷剂，以致在最大制冷需要量 时也可注满所有冷用户的蒸发器。但因为在低制冷需要量时单个蒸发 器仅部分地被充注或者甚至完全是空的，在该时间期间过剩的制冷剂 必须被收集在为此设置的收集器C中。

制冷剂由收集器C通过液体管道D到达所谓标准制冷循环回路的 冷用户。在此，在图1中所示的用户F及F′代表任意数量的标准制冷 循环回路用户。在每个上述冷用户的前面连接一个膨胀阀E或E′，在 该冷用户中或该冷用户的一个或多个蒸发器中流动的制冷剂在该膨胀 阀中减压。这样减压的制冷剂在冷用户F及F′的蒸发器中蒸发并由此 冷却相应的冷藏柜或冷藏间。

在标准制冷循环回路的冷用户F及F′中蒸发的制冷剂接着通过抽 吸管道G输送给压缩机单元H并在该单元中被压缩到10到25巴之间 的希望的压力。在通常情况下压缩机单元仅构造成单级并具有多个并 联连接的压缩机。

在压缩机单元H中压缩的制冷剂接着通过压力管道I又被输送到 所述的液化器A。

制冷剂由收集器C通过第二液体管道D′输送到冷凝器K并且在它 通过管道G′输入给压缩机单元H之前在该冷凝器中通过与后面还要解 释的深冷循环回路的制冷剂的热交换被蒸发。

深冷循环回路的在冷凝器K中液化的制冷剂通过管道L输送给深 冷循环回路的收集器M。该制冷剂由该收集器通过管道N输送到用户 P并在该用户中蒸发，用户P代表任意数量的用户，在该用户前面连接 减压装置O。蒸发的制冷剂通过抽吸管道Q输送给单级的或多级的压 缩机单元R，在该压缩机单元中压缩到25至40巴之间的压力并接着 通过压力管道S输送到已提到过的冷凝器K。

作为标准制冷循环回路的制冷剂例如使用R404A，而对于深冷循 环回路使用二氧化碳。

图1中所示的压缩机单元H及R、收集器C及M以及冷凝器K 通常设置在单独的机器室中。而整个管道网路的80至90％设置在超级 商场的售货厅、储藏间或工作人员和顾客可进入的其它空间内。只要 该管道网路内以不大于35至40巴的压力工作，这对于超级商场的经 营者无论从心理学观点还是出于成本原因都是可以接受的。

目前正在转向使上述标准制冷循环回路也用CO₂制冷剂工作。

迄今，天然CO₂制冷剂在商业制冷中有意义的应用一方面由于在 高的(外界)气温情况下简单的单级循环的能量效率不够而失败。另 一方面由于CO₂的材料特性需要高的工作压力，高达100巴或更高， 这使得相应制冷循环回路或制冷设备的制造出于经济原因而变得极 难。因此CO₂制冷剂迄今只在深冷的级联式系统中使用，如借助图1 示例解释的那样，因为那里实现的工作压力不超过通常的、40巴的最 大压力水准。