冷却设备、冷却方法和冷却系统技术方案

本公开涉及一种冷却设备、冷却系统和冷却方法。所述冷却设备包括闪蒸箱、中温载荷部、低温载荷部、第一压缩机、第二压缩机和排出器。闪蒸箱存储制冷剂。中温载荷部使用来自闪蒸箱的制冷剂来将中温载荷部附近的空间冷却到第一温度。低温载荷部使用来自闪蒸箱的制冷剂来将低温载荷部附近的空间冷却到第二温度，该第二温度低于该第一温度。第一压缩机压缩来自低温载荷部的制冷剂。第二压缩机压缩来自中温载荷部的制冷剂。在除霜循环期间，排出器将来自第一压缩机的制冷剂和来自第二压缩机的制冷剂的混合物引到低温载荷部。该混合物使该低温载荷部除霜。闪蒸箱接纳该混合物。

Cooling equipment, cooling method and cooling system

【技术实现步骤摘要】
冷却设备、冷却方法和冷却系统
本公开总体上涉及一种冷却系统。
技术介绍
冷却系统可以使制冷剂循环以冷却各种空间。例如，制冷系统可以使制冷剂循环以冷却制冷载荷部附近或周围的空间。在制冷剂吸收热之后，制冷剂可以循环回到制冷载荷部以使制冷载荷部除霜。
技术实现思路
冷却系统使制冷剂循环以冷却各种空间。例如，制冷系统使制冷剂循环以冷却制冷载荷部附近或周围的空间。这些载荷部包括运送制冷剂的金属部件(诸如盘管)。在制冷剂穿过这些金属部件时，霜和/或冰可能积聚在这些金属部件的外部上。该冰和/或霜减小载荷部的效率。例如，在霜和/或冰积聚在载荷部上时，载荷部内的制冷剂可能变得更难以吸收载荷部外部的热。典型地，冰和霜积聚在该系统的低温部分(例如，冷冻箱)中的载荷部上。在已有的系统中，解决载荷部上的霜和/或冰积聚的一种方法是在制冷剂已经从该载荷部吸收热之后使制冷剂循环回到该载荷部。通常，从低温压缩机的排出物被循环回到低温载荷部以使该载荷部除霜。以这种方式，加热的制冷剂通过霜和/或冰积聚物并且使该载荷部除霜。使热制冷剂循环通过结霜的和/或结冰的载荷部的这个过程被称为热气体除霜。具有热气体除霜循环的已有冷却系统使用低温压缩机排出口处的步进阀和大的管道来调节用于使该载荷部除霜的热气体的压力。这些部件占据空间并且增加冷却系统的占地面积。本公开构想一种制冷系统，该制冷系统可以执行热气体除霜而不必在低温压缩机排出口使用步进阀来增加用于使载荷部除霜的热气体的压力。冷却系统在中温压缩机排出口将制冷剂引到载荷部以使该载荷部除霜。以这种方式，该系统的成本和占地面积在某些实施例中被减小。冷却系统的某些实施例在下面被描述。根据一个实施例，提供一种冷却设备，包括闪蒸箱、中温载荷部、低温载荷部、第一压缩机、第二压缩机和排出器。闪蒸箱存储制冷剂。中温载荷部使用来自闪蒸箱的制冷剂来将中温载荷部附近的空间冷却到第一温度。低温载荷部使用来自闪蒸箱的制冷剂来将低温载荷部附近的空间冷却到第二温度，该第二温度低于该第一温度。第一压缩机压缩来自低温载荷部的制冷剂。第二压缩机压缩来自中温载荷部的制冷剂。在除霜循环期间排出器将来自第一压缩机的制冷剂和来自第二压缩机的制冷剂的混合物引到低温载荷部。该混合物使该低温载荷部除霜。闪蒸箱接纳该混合物。根据另一实施例，提供一种冷却方法，包括：借助闪蒸箱来存储制冷剂；和借助中温载荷部使用来自该闪蒸箱的制冷剂来将该中温载荷部附近的空间冷却到第一温度。该方法还包括：借助低温载荷部使用来自该闪蒸箱的制冷剂来将该低温载荷部附近的空间冷却到第二温度，该第二温度低于该第一温度；和借助第一压缩机压缩来自该低温载荷部的制冷剂。该方法还包括：借助第二压缩机压缩来自该中温载荷部的制冷剂；和在除霜循环期间，借助排出器将来自第一压缩机的制冷剂和来自第二压缩机的制冷剂的混合物引到低温载荷部。该混合物使该低温载荷部除霜。该方法还包括通过闪蒸箱接纳该混合物。根据又一实施例，提供一种冷却系统，包括高侧热交换器、闪蒸箱、中温载荷部、低温载荷部、第一压缩机、第二压缩机和排出器。高侧热交换器从制冷剂移除热。闪蒸箱存储制冷剂。中温载荷部使用来自闪蒸箱的制冷剂来将中温载荷部附近的空间冷却到第一温度。低温载荷部使用来自闪蒸箱的制冷剂来将低温载荷部附近的空间冷却到第二温度，该第二温度低于该第一温度。第一压缩机压缩来自低温载荷部的制冷剂。第二压缩机压缩来自中温载荷部的制冷剂。在除霜循环期间排出器将来自第一压缩机的制冷剂和来自第二压缩机的制冷剂的混合物引到低温载荷部。该混合物使该低温载荷部除霜。闪蒸箱接纳该混合物。某些实施例可以提供一个或更多个技术优点。例如，一实施例减小用于已有冷却系统的管道的尺寸。作为另一示例，一实施例去除用于已有冷却系统的步进阀。作为又一示例，一实施例减小冷却系统中的制冷剂的量并且减少冷却系统所用的能量。某些实施例可以包括上述技术优点的零个、一些或全部。根据这里包括的附图、说明书和权利要求，一个或更多个其它技术优点对于本领域技术人员来说将是非常明了的。附图说明为了更彻底地理解本公开，现在结合附图进行以下描述，其中：图1示出示例冷却系统；图2示出示例冷却系统；并且图3是示出操作图2的示例冷却系统的方法的流程图。具体实施方式本公开的实施例及其优点通过参考附图的图1到图3被最佳地理解，相同的附图标记用于各个附图的相同或对应部件。冷却系统使制冷剂循环以冷却各种空间。例如，制冷系统使制冷剂循环以冷却制冷载荷部附近或周围的空间。这些载荷部包括运送制冷剂的金属部件(诸如盘管)。在制冷剂穿过这些金属部件时，霜和/或冰可能积聚在这些金属部件的外部上。该冰和/或霜降低载荷部的效率。例如，在霜和/或冰积聚在载荷部上时，载荷部内的制冷剂可能变得更难以吸收载荷部外部的热。典型地，冰和霜积聚在该系统的低温部分(例如，冷冻箱)中的载荷部上。在已有的系统中，解决载荷部上的霜和/或冰积聚物的一种方法是在制冷剂已经从该载荷部吸收热之后使制冷剂循环回到该载荷部。通常，来自低温压缩机的排出物被循环回到低温载荷部以使该载荷部除霜。以这种方式，加热的制冷剂通过霜和/或冰积聚物并且使该载荷部除霜。将热制冷剂循环通过结霜的和/或结冰的载荷部的这个过程被称为热气体除霜。具有热气体除霜循环的已有冷却系统使用步进阀来建立排出压力以便热气体除霜。例如，步进阀可以将制冷剂的压力从28巴增加到40巴。在热气体用于使载荷部除霜之后，气体被泵送到闪蒸箱，该闪蒸箱通常以36巴存储制冷剂。热气体供应装置和闪蒸箱之间的小的压力差(例如，40巴-36巴＝4巴)导致需要大的管道来限制跨越热气体/制冷剂管路的压力降。如果跨越热气体/制冷剂的压力降太大，则闪蒸箱处的压力会赶上步进阀处的压力并且热气体的流动可能反向和/或停止。大的管道增加制冷系统的材料成本并且它增加被制冷系统占据的空间的量。本公开构想一种制冷系统，该制冷系统可以执行热气体除霜而不必在低温压缩机排出口使用步进阀来增加用于使载荷部除霜的热气体的压力。冷却系统在中温压缩机排出口将制冷剂引到载荷部以使该载荷部除霜。以这种方式，该系统的成本和占地面积在某些实施例中被减小。在一些实施例中，冷却系统减少冷却系统中的制冷剂的量并且减少冷却系统使用的能量。该冷却系统将使用图1到图3被描述。图1将描述具有热气体除霜的已有冷却系统。图2和图3描述具有改进的热气体除霜的冷却系统。图1示出示例冷却系统100。如图1中示出的，系统100包括高侧热交换器105、闪蒸箱110、中温载荷部115、低温载荷部120、中温压缩机125、低温压缩机130和阀135。通过操作阀135，系统100允许热气体循环到低温载荷部120以使低温载荷部120除霜。在使低温载荷部120除霜之后，热气体和/或制冷剂被循环回到闪蒸箱110。高侧热交换器105从制冷剂移除热。当热从制冷剂被移除时，制冷剂被冷却。本公开设想高侧热交换器105操作为冷凝器、流体冷却器和/或气体冷却器。当操作为冷凝器时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却设备，所述冷却设备包括：/n闪蒸箱，所述闪蒸箱被构造成用于存储制冷剂；/n中温载荷部，所述中温载荷部被构造成使用来自所述闪蒸箱的制冷剂来将所述中温载荷部附近的空间冷却到第一温度；/n低温载荷部，所述低温载荷部被构造成使用来自所述闪蒸箱的制冷剂来将所述低温载荷部附近的空间冷却到第二温度，所述第二温度低于所述第一温度；/n第一压缩机，所述第一压缩机被构造成压缩来自所述低温载荷部的制冷剂；/n第二压缩机，所述第二压缩机被构造成压缩来自所述中温载荷部的制冷剂；和/n排出器，所述排出器被构造成在除霜循环期间将来自所述第一压缩机的制冷剂和来自所述第二压缩机的制冷剂的混合物引到所述低温载荷部，所述混合物使所述低温载荷部除霜，所述闪蒸箱还被构造成用于接纳所述混合物。/n

【技术特征摘要】
20180606 US 16/001,2961.一种冷却设备，所述冷却设备包括：
闪蒸箱，所述闪蒸箱被构造成用于存储制冷剂；
中温载荷部，所述中温载荷部被构造成使用来自所述闪蒸箱的制冷剂来将所述中温载荷部附近的空间冷却到第一温度；
低温载荷部，所述低温载荷部被构造成使用来自所述闪蒸箱的制冷剂来将所述低温载荷部附近的空间冷却到第二温度，所述第二温度低于所述第一温度；
第一压缩机，所述第一压缩机被构造成压缩来自所述低温载荷部的制冷剂；
第二压缩机，所述第二压缩机被构造成压缩来自所述中温载荷部的制冷剂；和
排出器，所述排出器被构造成在除霜循环期间将来自所述第一压缩机的制冷剂和来自所述第二压缩机的制冷剂的混合物引到所述低温载荷部，所述混合物使所述低温载荷部除霜，所述闪蒸箱还被构造成用于接纳所述混合物。


2.根据权利要求1所述的冷却设备，还包括阀，所述阀被构造成将来自所述闪蒸箱的混合物的一部分引到所述第二压缩机。


3.根据权利要求1所述的冷却设备，还包括阀，所述阀被构造成当来自所述第一压缩机的制冷剂的压力超过阈值时将来自所述第一压缩机的制冷剂的一部分引到所述第二压缩机。


4.根据权利要求1所述的冷却设备，还包括阀，所述阀被构造成在所述除霜循环期间将来自所述第二压缩机的制冷剂引到所述排出器，并且在所述除霜循环结束之后将来自所述第二压缩机的制冷剂引到高侧热交换器。


5.根据权利要求1所述的冷却设备，还包括第二低温载荷部，所述第二低温载荷部被构造成使用来自所述闪蒸箱的制冷剂来冷却所述第二低温载荷部附近的空间，所述第二压缩机还被构造成用于压缩来自所述第二低温载荷部的制冷剂，所述排出器还被构造成用于在第二除霜循环期间将所述混合物引到所述第二低温载荷部。


6.根据权利要求1所述的冷却设备，还包括阀，所述阀被构造成在所述除霜循环期间停止所述制冷剂从所述闪蒸箱到所述低温载荷部的流动。


7.根据权利要求1所述的冷却设备，其中，所述排出器还被构造成用于在第三除霜循环期间将所述混合物引到所述中温载荷部。


8.一种冷却方法，所述冷却方法包括：
借助闪蒸箱来存储制冷剂；
借助中温载荷部，使用来自所述闪蒸箱的制冷剂来将所述中温载荷部附近的空间冷却到第一温度；
借助低温载荷部，使用来自所述闪蒸箱的制冷剂来将所述低温载荷部附近的空间冷却到第二温度，所述第二温度低于所述第一温度；
借助第一压缩机压缩来自所述低温载荷部的制冷剂；
借助第二压缩机压缩来自所述中温载荷部的制冷剂；
在除霜循环期间，借助排出器将来自所述第一压缩机的制冷剂和来自所述第二压缩机的制冷剂的混合物引到所述低温载荷部，所述混合物使所述低温载荷部除霜；和
借助所述闪蒸箱来接纳所述混合物。


9.根据权利要求8所述的冷却方法，还包括借助阀将来自所述闪蒸箱的所述混合物的一部分引到所述第二压缩机。


10.根据权利要求8所述的冷却方法，还包括当来自所述第一压缩机的所述制冷剂的压力超过阈值时借助阀将来自所述第一压缩机的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：查世彤，
申请(专利权)人：西克制冷产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US