[發(fā)明專利]適于制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680054811.3
• 申請(qǐng)日: 2006-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN101460789A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·W·布什;W·P·比格爾;B·米特拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 開利公司
• 主分類號(hào): F25B1/10
• 分類號(hào): F25B1/10
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;曹 若

背景技術(shù)

本發(fā)明通常涉及用于制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)。更具體的，本發(fā)明涉及適于制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元，該壓縮機(jī)單元包括至少一個(gè)兩級(jí)的壓縮機(jī)子單元。

通常的制冷系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流閥。諸如水合碳氟化合物(HFC)的制冷劑通常以兩相的液氣混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中，作為熱量傳送到制冷劑中的結(jié)果，制冷劑的液體部分從液相變?yōu)闅庀唷Ｈ缓笤趬嚎s機(jī)中對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮，從而增加制冷劑的壓力。接著，制冷劑經(jīng)過冷凝器，在冷凝器中當(dāng)制冷劑在冷凝器中冷卻時(shí)其從氣相變?yōu)橐合唷Ｗ詈?，?dāng)制冷劑流經(jīng)節(jié)流閥時(shí)其膨脹，上述導(dǎo)致壓力下降并且從液相變?yōu)閮上嘁簹饣旌衔铩?/p>

雖然近期提出用諸如二氧化碳的天然制冷劑代替當(dāng)前使用的HFC，但是二氧化碳的高側(cè)壓通常終止于超臨界區(qū)域，在該區(qū)域當(dāng)高壓制冷劑冷卻時(shí)不存在從氣相到液相的轉(zhuǎn)換。對(duì)于通常的單級(jí)蒸氣壓縮循環(huán)而言，由于亞臨界恒溫冷凝過程的損失以及由于在通常高側(cè)溫下超臨界二氧化碳的相對(duì)高的殘余焓，導(dǎo)致效率較低。

因此，存在對(duì)適于制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)單元的需求，該壓縮機(jī)單元能夠使用任意制冷劑，包括跨臨界的制冷劑，同時(shí)有助于維持高水平的系統(tǒng)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為適于設(shè)置成循環(huán)制冷劑的制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元。該多級(jí)壓縮機(jī)單元包括第一壓縮機(jī)子單元以及第二壓縮機(jī)子單元，該第一壓縮機(jī)子單元具有第一級(jí)和第二級(jí)，以及第二壓縮機(jī)子單元與第一壓縮機(jī)子單元并聯(lián)并具有第一級(jí)。第一壓縮機(jī)子單元的每一第一級(jí)和第二級(jí)具有吸入口和排放口。第一壓縮機(jī)子單元設(shè)置成接收來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑的第一部分并對(duì)其進(jìn)行壓縮。第二壓縮機(jī)子單元的第一級(jí)具有吸入口和排放口。第二壓縮機(jī)子單元設(shè)置成對(duì)制冷劑的第二部分進(jìn)行壓縮。

附圖說明

圖1A示出連接到制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元的第一可選實(shí)施例的示意圖；

圖1B示出適于圖1A制冷系統(tǒng)的關(guān)于焓和壓力關(guān)系的圖；

圖2A示出連接到制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元的第二可選實(shí)施例的示意圖；

圖2B示出適于圖2A制冷系統(tǒng)的關(guān)于焓和壓力關(guān)系的圖；

圖3A示出連接到制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元的第三可選實(shí)施例的示意圖；

圖3B示出適于圖3A制冷系統(tǒng)的關(guān)于焓和壓力關(guān)系的圖；

圖4A示出連接到制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元的第四可選實(shí)施例的示意圖；

圖4B示出適于圖4A制冷系統(tǒng)的關(guān)于焓和壓力關(guān)系的圖；

圖5A示出連接到制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元的第五可選實(shí)施例的示意圖；

圖5B示出適于圖5A制冷系統(tǒng)的關(guān)于焓和壓力關(guān)系的圖；

圖6A示出連接到制冷系統(tǒng)的多級(jí)壓縮機(jī)單元的第六可選實(shí)施例的示意圖；

圖6B示出適于圖6A制冷系統(tǒng)的關(guān)于焓和壓力關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

圖1A示出連接到制冷系統(tǒng)20A的多級(jí)壓縮機(jī)單元10A的示意圖，其包括排熱換熱器24，第一節(jié)能回路25A，主膨脹閥26，蒸發(fā)器27以及傳感器31。第一節(jié)能回路25A包括第一節(jié)能換熱器28A，膨脹閥30A以及傳感器31A。雖然示出第一節(jié)能換熱器28A為平行流動(dòng)的管中管換熱器，但是多級(jí)壓縮機(jī)單元10A在制冷系統(tǒng)中使用其它類型的節(jié)能換熱器是有利的，上述換熱器包括但不限于，逆流管中管換熱器、殼中管換熱器、閃蒸罐以及銅焊板換熱器。

多級(jí)壓縮機(jī)單元10A包括兩級(jí)壓縮機(jī)子單元32和單級(jí)壓縮機(jī)子單元34。如圖1中所示，兩級(jí)壓縮機(jī)子單元32是往復(fù)式壓縮機(jī)，并且包括串聯(lián)連接的氣缸36A和36B。類似的，單級(jí)壓縮機(jī)子單元34也是往復(fù)式壓縮機(jī)，并且包括氣缸36C。雖然示出兩級(jí)壓縮機(jī)子單元32和單級(jí)壓縮機(jī)子單元34是往復(fù)式壓縮機(jī)，但是也可使用其它類型的壓縮機(jī)(以各種組合方式)，上述壓縮機(jī)包括但不限于，螺旋式、螺桿式、回轉(zhuǎn)片式、固定片式、可變速式、密封式以及空運(yùn)轉(zhuǎn)式的壓縮機(jī)。但是，為了示例的目的，將本發(fā)明實(shí)施例描述成包括往復(fù)式類型壓縮機(jī)單元，該壓縮機(jī)單元具有由壓縮氣缸代表的多級(jí)。

在制冷系統(tǒng)20A中，通過連接系統(tǒng)中的各個(gè)元件形成兩個(gè)不同的制冷劑路徑。主要的制冷劑路徑由通過點(diǎn)1，2，3，4和5限定的回路形成。第一節(jié)能的制冷劑路徑由通過點(diǎn)4A，5A，6A和7A限定的回路形成。應(yīng)該理解，上述路徑均為閉合路徑，以允許制冷劑連續(xù)流經(jīng)制冷系統(tǒng)20A。