[發明專利]制冷劑凝固的預防

無效

• 申請號: 200780052086.0
• 申請日: 2007-03-09
• 公開（公告）號: CN101663546A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: A·利夫森;M·F·塔拉斯
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00;F25B49/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬;曹 若

技術領域

本申請涉及使用CO₂作為制冷劑，并且實施預防措施來減少CO₂制冷劑轉變成固體熱力學狀態的可能性的制冷劑系統。

背景技術

通常，制冷劑系統被用來在制冷劑回路中循環制冷劑來調節被輸 送到室內環境中的二次流體。作為一個例子，空調系統循環制冷劑來 調節被輸送進入溫控空間或區域的空氣。

近些年，對于全球變暖的高度關注，以及在一些情況下由最經常 使用的一些制冷劑(如R22，R123，R134a，R410A和R404A)所導 致的臭氧消耗，迫使HVAC&R工業來尋找替代流體和制冷劑系統解 決方案。因此，所謂的自然制冷劑，如R744(CO₂)，R718(水) 和R717(氨)得到了很多關注。CO₂是一種有前途的自然制冷劑， 具有零臭氧消耗潛勢和極低的(一種)全球變暖潛勢。因此，CO₂被越來越廣泛地作為傳統HFC制冷劑的替代品來使用。然而，使用 CO₂作為制冷劑給制冷劑系統設計者帶來了挑戰。CO₂帶來的一個挑 戰是其能夠在通常的制冷劑系統應用可能經歷的壓力下轉變成固體 熱力學狀態。CO₂制冷劑具有相對較高的三相點。例如，在對應于飽 和溫度為-69.8華氏度的大約75.1絕對壓強的壓力下，CO₂制冷劑可 凝固。

如果CO₂制冷劑轉變成固體熱力學狀態，制冷劑系統就會停止工 作。固體制冷劑可堵塞伸縮器、分配器和分配器配管、蒸發器制冷劑 熱交換通道以及相關聯的制冷劑管道。在其他的不理想的現象中，也 可導致壓縮機損壞。由于制冷劑系統中的壓力可以降低的可能性，在 某些情況下，低于75.1絕對壓強，CO₂凝固的潛在性給制冷劑系統 設計者帶來了挑戰。例如，如果制冷劑系統失去足夠量的裝料、伸縮 器發生故障、蒸發器風扇已經停止正常工作、蒸發器熱交換器被堵塞、 低壓傳感器發生故障、低壓開關失效，等等，或者是這些的組合，則 這種情況可能發生。

發明內容

在公開的本發明的實施例中，如果制冷劑系統接近CO₂制冷劑可 轉變成固體熱力學狀態的條件，那么將采取各種不同的預防措施。在 一個實施例中，一條旁路管線選擇性地旁路蒸發器上游的熱壓縮制冷 劑氣體。這種設計構思將增加蒸發器中的壓力和溫度，預防CO₂制 冷劑轉變成固體熱力學狀態。

在另一個實施例中，在跨臨界應用中，如果蒸發器中的條件接近 CO₂的凝固條件，那么將減小制冷劑系統高壓側壓力。通過減小制冷 劑排放(高壓)側的壓力來影響通過該系統的制冷劑分配，導致蒸發 器壓力變化，從而預防CO₂的凝固。

在另一個實施例中，接收器可包括附加CO₂制冷劑裝料，當制冷 劑系統的工作接近CO₂制冷劑可以凝固的情況時，所述附加CO₂制 冷劑裝料能夠被選擇性地傳送進入制冷劑系統中來增加蒸發器壓力。

在又一個實施例中，如果條件表明制冷劑系統接近可能導致CO₂制冷劑凝固的條件，在蒸發器處將啟動除霜操作，預防CO₂制冷劑 轉變成固體熱力學狀態。

使用上述技術，制冷劑系統可仍然繼續工作而不停機，不會發生 例如使用低壓開關的制冷劑系統被停止時的情況，低壓開關將會在吸 入壓力減小到低于某個指定的壓力極限時使制冷劑系統跳閘。

本發明的這些和其他特征可通過接下來的說明書和附圖來最好 地理解。接下來是附圖的簡要說明。

附圖說明

圖1示出本發明的第一示意圖。

圖2示出本發明的第二示意圖。

圖3示出本發明的第三示意圖。

圖4示出本發明的第四示意圖。

具體實施方式