[發明專利]制冷設備和與所述制冷設備相關的用于循環制冷劑的方法

有效

• 申請號: 200780053054.2
• 申請日: 2007-05-22
• 公開（公告）號: CN101688702B
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: M·阿斯卡尼
• 申請（專利權）人: 安吉爾安東尼工業股份公司
• 主分類號: F25B1/053
• 分類號: F25B1/053;F25B1/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 范莉

技術領域

本發明涉及一種制冷設備，該制冷設備特別適用于在工業制冷設施以及家用空調系統中循環制冷劑的制冷設備以及與所述制冷設備相關的用于循環制冷劑的方法。

背景技術

通常，用于循環制冷劑的設備包括：壓縮機，其設計用于壓縮蒸氣態制冷劑，使制冷劑具有高溫和高壓值；冷凝器，其能夠將經壓縮的氣態制冷劑冷凝因此轉變成液態并將熱量釋放到外部環境；膨脹單元，其例如是毛細管或者等焓膨脹閥，其用于降低制冷劑的溫度和壓力；和蒸發器，其從外部環境中吸收熱量、冷卻外部環境并將熱量傳遞給來自膨脹單元的低溫低壓的制冷劑，從而所述制冷劑從液態轉變為蒸氣態(vapour?state)。

近年來，為了提高制冷設備的性能已做過許多嘗試。一些已遇到損害性能的技術難題，另一些盡管帶來了效率的提高，但是也嚴重的增加了裝置的復雜度。一個例子是關于存在兩個獨立的壓縮機的兩級壓縮裝置，其導致了負載的平衡問題和整個裝置的更復雜的操縱。

發明內容

本發明的目的是通過提供效率改進的制冷設備以及與所述制冷設備相關的用于循環制冷劑的方法來消除或至少減少上述缺陷。

根據本發明的第一方面，提供一種制冷設備，包括主壓縮機、位于所述主壓縮機下游并與所述主壓縮機流體連通的冷凝器、位于所述冷凝器下游的主膨脹裝置以及位于所述主膨脹裝置下游并與所述主膨脹裝置流體連通的蒸發器，

其特征在于：所述制冷設備包括渦輪壓縮機單元以及至少一個熱交換器，所述渦輪壓縮機單元流體連通地位于所述蒸發器與所述主壓縮機之間，所述至少一個熱交換器具有熱支路和冷支路，所述熱支路在上游經由入口管路連接到所述冷凝器并且在下游經由出口管路連接到所述主膨脹裝置，所述冷支路在上游連接到安裝在所述入口管路的支路上的膨脹裝置并且在下游連接到所述渦輪壓縮機單元的渦輪部分。

根據本發明的另一方面，提供一種用于在根據本發明的制冷設備中循環制冷劑的方法，所述方法包括以下步驟：

在主壓縮機中壓縮制冷劑；

在位于所述主壓縮機下游并與所述主壓縮機流體連通的冷凝器中冷凝所述制冷劑；

在位于所述冷凝器下游的主膨脹裝置中膨脹所述制冷劑；

在位于所述主膨脹裝置下游并與所述主膨脹裝置流體連通的蒸發器中蒸發所述制冷劑；

其特征在于：所述方法還包括：

在所述冷凝步驟和所述膨脹步驟之間的至少一個在至少一個熱交換器中進行的熱交換步驟，所述熱交換步驟是在流入所述至少一個熱交換器的熱支路中的壓縮制冷劑和在所述至少一個熱交換器的上游排出、在膨脹裝置中冷卻并流入所述至少一個熱交換器的冷支路中的相關量的壓縮制冷劑之間進行的；和

在所述膨脹步驟和所述壓縮步驟之間的在渦輪壓縮機單元中進行的制冷劑的預壓縮步驟，所述預壓縮步驟包括在所述渦輪壓縮機單元的至少一個渦輪部分中對離開所述至少一個熱交換器的冷支路的排出制冷劑的至少一個膨脹步驟。

附圖說明

從下面參考附圖對本發明的當前優選實施例的詳細描述中，本發明的特定特征和優點將更為清楚地顯現，本發明的優選實施例僅僅通過非限定性的例子給出，附圖中：

圖1示出根據現有技術的制冷設備的示意圖；

圖2示出在圖1的制冷設備中循環的制冷劑的壓焓圖；

圖3是示出根據本發明的制冷設備的示意圖；

圖4示出在圖3的制冷設備中循環的制冷劑的壓焓圖。

在附圖中，相同的部件和構件用相同的附圖標記表示。

具體實施方式

圖1和圖2分別示出特別適用于冷凍食品的常規類型的制冷設備10和在制冷設備中循環的制冷劑的壓焓圖。如圖所示，制冷設備10由壓縮機12、與壓縮機12流體連通的冷凝器14、與冷凝器14流體連通的等焓膨脹閥16、在上游與等焓膨脹閥16流體連通并且在下游與壓縮機12流體連通的蒸發器18形成。