一种制冷系统，在该系统中，使用一压缩机和一放热装置以多级方式重复地依次对制冷剂进行压缩和放热以获得低温、高压制冷剂，其中，该低温、高压制冷剂被一减压装置减压，然后通过一冷却器以从要被冷却的介质吸收热量，然后返回该压缩机。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种优选地应用于使用CO2制冷剂的制冷循环的制冷系统，还涉及一种优选地应用于该制冷系统的压缩和放热设备以及放热装置。
技术介绍
下面的描述阐明了专利技术人对相关
以及该领域中存在的问题的了解，而不应该被解释为对现有技术中的知识的认可。传统上，主要将氟里昂系列制冷剂用作蒸汽压缩式制冷循环中使用的制冷剂。但是近年来，考虑到全球环境保护，如在日本未审公开专利出版物No.JP2001-82369A和日本未审公开专利出版物No.JP2001-99522A中所示，一种使用天然制冷剂例如二氧化碳(CO2)的制冷循环开始引人注目。例如如图7中所示，作为一具有CO2制冷剂的制冷循环的制冷系统，可认为该制冷系统设有压缩机101、放热装置(散热器)102、中间热交换器103、膨胀阀104、冷却器105和分液贮存器106。在图8中所示的莫里尔图(焓熵图)中示出在这种使用中的制冷系统中制冷剂的状态。如图7和8所示，在此制冷循环中，制冷剂被压缩机101压缩以从点A转移到点B，从而得到一高温、高压气态制冷剂。该气态制冷剂通过该放热装置102以被周围空气冷却，从而从点B转移到点C。然后，制冷剂通过该中间热交换器103以通过与回程制冷剂交换热量而过冷，从而从点C转移到点D，稍后将说明该回程制冷剂。此后，制冷剂被膨胀阀104减压和膨胀，从而从点D转移到点E。然后，该低温和低压制冷剂通过冷却器105，以通过从空气中吸收热量来冷却室内空气。另一方面，制冷剂本身的温度增加，从而从点E转移到点F。此外，将从冷却器105释放出的高温、低压制冷剂(即回程制冷剂)引入分液贮存器106，在该分液贮存器中仅提取出气态制冷剂。该回程制冷剂与上述向前传送的制冷剂在该中间热交换器103中交换热量以进一步提高温度，从而从点F转移到点A。然后，制冷剂返回压缩机101。如上所述，在使用CO2作为制冷剂的制冷循环中，在放热装置102中的高压区域内会出现其中制冷剂压力超过临界压力的一超临界循环。从而，在该高压区域内制冷剂的压力会变得高于使用氟里昂系列制冷剂的制冷循环中的压力，并且在放热装置的入口部分制冷剂的温度变得更高。具体地说，如图8中的点B所示，制冷剂变成超过120℃的高温状态。因此，在将用于汽车空调制冷系统的耐热性较低的铝制放热装置用作放热装置102的情况下，该放热装置的部件及其类似物可能受到由上述高温导致的不利影响。本专利技术的一个目标是提供这样一种制冷系统，该系统能够解决上述现有技术中固有的问题，在放热过程中保持制冷剂的温度较低，并且避免因为高温而对放热装置或类似物造成有害影响。本专利技术的另一个目标是提供用于上述制冷系统的一种压缩和放热设备以及一种放热装置。
技术实现思路
为了实现上述目标，本专利技术具有以下的结构特征。1.一种制冷系统，在该系统中，使用一压缩机和一放热装置以多级方式重复地依次对制冷剂进行压缩和放热以获得低温、高压制冷剂，其中，该低温、高压制冷剂被一减压装置减压，然后通过一冷却器以从要被冷却的介质吸收热量，然后返回该压缩机。在如项(1)中所述的本专利技术中(本专利技术的第一方面)，由于依次对制冷剂进行压缩和放热，所以可保持制冷剂的温度较低。因此，即使将铝制设备用作放热装置，该放热装置也不会受到由高温导致的不利影响，这样确保能够防止放热装置出现缺陷，例如热变形或热劣化。结果，可获得高可靠性和足够的耐用性。此外，在本专利技术的第一方面，由于制冷剂的放热是逐级进行的，所以可获得预定的冷却能力。2.如项(1)中所述的制冷系统，其中制冷剂是二氧化碳(CO2)。在此系统中，制冷剂限于CO2制冷剂。3.一种制冷系统，包括一初次压缩一种制冷剂的初级压缩部；一二次压缩该制冷剂的二级压缩部；一使该制冷剂初次放热的初级放热部；一使该制冷剂二次放热的二级放热部；一使该制冷剂减压的减压装置；以及一通过从要被冷却的介质吸收热量来冷却该介质的冷却装置，其中，经过初级压缩部初次压缩的制冷剂被该初级放热部进行初次放热，该经过初次放热的制冷剂被该二级压缩部二次压缩，该经过二次压缩的制冷剂被该二级放热部进行二次放热，然后通过该冷却装置以从该介质吸收热量，然后返回该初级压缩部。根据如项(3)中所述的本专利技术(本专利技术的第二方面)，和上述情况一样，放热装置不会受到由高温导致的不利影响，这样确保能够防止放热装置出现缺陷，例如热变形或热劣化。结果，可获得高可靠性和足够的耐用性。4.如项(3)中所述的制冷系统，其中该制冷系统具有一多级压缩装置，其中该多级压缩装置的第一级压缩部构成该初级压缩部，且该多级压缩装置的第二级压缩部构成该二级压缩部。在此系统中，由于使用该多级压缩装置进行两次压缩，所以与使用两个单独的压缩机的情况相比，制冷系统中的部件的数量可减少，从而使制冷系统紧凑。因此，可降低制冷装置的尺寸和重量。5.如项(3)中所述的制冷系统，其中该制冷系统具有一放热装置，其中该放热装置的一放热部分成两个分开的放热部，其中这些分开的放热部中的一个部构成该初级放热部，而另一个部构成该二级放热部。在此系统中，与使用两个单独的放热装置进行两次放热的情况相比，可减少部件的数量。从而，制冷装置的尺寸和重量可进一步减小。6.如项(5)中所述的制冷系统，其中该初级放热部相对于该放热装置的放热部的总容量的容量比(volume rate)设定为0.2到0.5。在此系统中，确保可以防止由高温导致的不利影响，从而可获得较高的可靠性、足够的耐用性以及进一步提高的冷却能力。7.如项(3)中所述的制冷系统，其中该二级压缩部对制冷剂的压缩率相对于该初级压缩部对制冷剂的压缩率设定为0.5到1.5。在此系统中，可有效地对制冷剂压缩和放热，从而可进一步提高制冷能力。详细地说，在二级压缩部相对于初级压缩部的压缩率过大(大于1.5倍)的情况下，在该二级放热部中制冷剂温度过高，这样会使得在该初级放热部中的放热量极低，继而使制冷系数降低。相反地，在压缩率过小(小于0.5倍)的情况下，在该初级放热部中制冷剂温度过高，这样会使得在该二级放热部中放热量极低，继而使放热性能和冷却能力降低。初级压缩部中的压缩率由“CLo/CLi”限定，其中在该初级压缩部中制冷剂的入口压力为“CLi(MPa)”，而制冷剂的出口压力为“CLo(MPa)”。二级压缩部中的压缩率由“CHo/CHi”限定，其中在该二级压缩部中制冷剂的入口压力为“CHi(MPa)”，而制冷剂的出口压力为“CHo(MPa)”。因此，在此系统中，优选地，二级压缩部的压缩率相对于初级压缩部(的压缩率)“(CHo/CHi)/(CLo/CLi)”设定为0.5到1.5。8.如项(3)中所述的制冷系统，该系统还包括一中间热交换器，该中间热交换器通过与从该冷却装置流出的回程制冷剂交换热量，来对经过该二级放热部二次放热的制冷剂过冷。在此系统中，由于用该中间热交换器对制冷剂过冷以增加放热量，所以可进一步提高冷却能力。9.如项(3)中所述的制冷系统，其中使用二氧化碳(CO2)作为该制冷剂。如项(4)到(8)中所述的本专利技术的第二方面的优选结构特征也可用作下面所述的本专利技术的第三到第五方面的优选结构特征。10.一种配备有一多级压缩机的压缩和放热设备，其中，制冷剂被该多级压缩机的第一级压缩部初次压缩，该经过初次压缩的制冷剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：武幸一郎，新村悦生，古川裕一，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：
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