CN101326409A - Co2冷冻机 - Google Patents

Co2冷冻机 Download PDF

Info

Publication number
CN101326409A
CN101326409A CNA2006800462930A CN200680046293A CN101326409A CN 101326409 A CN101326409 A CN 101326409A CN A2006800462930 A CNA2006800462930 A CN A2006800462930A CN 200680046293 A CN200680046293 A CN 200680046293A CN 101326409 A CN101326409 A CN 101326409A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refrigeration cycle
cold
producing medium
pressure
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800462930A
Other languages
English (en)
Inventor
山口博司
藤间克己
纳森·穆加比
吉川朝郁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mayekawa Manufacturing Co
Doshisha Co Ltd
Original Assignee
Mayekawa Manufacturing Co
Doshisha Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mayekawa Manufacturing Co, Doshisha Co Ltd filed Critical Mayekawa Manufacturing Co
Publication of CN101326409A publication Critical patent/CN101326409A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/02—Centrifugal separation of gas, liquid or oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

一种安全的CO2冷冻机，其允许同时获得高温热源和低温热源以及具有在这之间的不同温度的低温热源，并且获得了控制的稳定性，实现了性能系数的增加。本发明涉及一种使用CO2(二氧化碳)作为制冷并具有制冷循环的CO2冷冻机，该制冷循环使得压缩到超临界区域之后，经由膨胀阀解压到CO2三相点的压力/温度水平或以下，从而被蒸发，该CO2冷冻机包括多级压缩机(3、4)、设置在冷凝器(5)和膨胀装置(7)之间的制冷剂流动通道(1)上的中间冷却器(6)、和从冷凝器(5)和中间冷却器(6)之间的制冷剂流动通道(1)分叉的第二制冷剂循环(2)，该第二制冷剂循环经由膨胀装置(9)通过中间冷却器(6)，且连接到多级压缩机(3、4)之间的制冷剂流动通道(1)，第二制冷循环(2)构造成使得在中间冷却器(6)中在同一中间冷却器和制冷剂流动通道(1)之间实施蒸发潜热的吸收，从而甚至在膨胀装置(9)的上游侧保持CO2三相点的压力/温度水平(Ptr)或之上。

Description

CO2冷冻机
技术领域
本发明涉及一种冷冻机，其具有使用CO2(二氧化碳)作为制冷剂或主要制冷剂的多个制冷循环，运转制冷循环中的一个，使得CO2制冷剂被冷却到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以使得CO2缩减为固体CO2和CO2气体的两相混合物，从而同时产生高温热源和非常低温度的冷源，且具有运行的稳定控制和改进的性能系数。
背景技术
双冷却装置由高温侧和低温侧循环的两制冷循环组成，该双冷却装置已经用于提供被冷却到零下几十摄氏度的非常低的温度的冷却流体。
例如，在日本专利申请No.2004-170007(专利文献1)中公开了一种结合有氨和CO2制冷循环的冷冻机系统，该冷冻机系统在其使用氨作为制冷剂的高温侧制冷循环具有级联冷凝器，该级联冷凝器冷却和液化用作低温侧制冷循环的制冷剂CO2，用该冷冻机，借助于设置在级联冷凝器的下游用于冷却CO2制冷剂的膨胀阀，通过允许低温制冷循环中的CO2制冷剂膨胀到CO2三相点的压力/温度水平或以下，使得CO2制冷剂缩减为固体CO2和CO2气体的两相混合物，通过处于CO2三相点温度以下的CO2制冷剂使冷却流体冷却，可产生温度低于CO2三相点温度(-56℃)的非常低温的冷却流体。
在日本专利申请No.2004-308972(专利文献2)中公开了一种CO2冷冻机，该冷冻机包括用于压缩CO2制冷剂到饱和压力或超临界压力的压缩机、用于使来自冷凝器的冷凝的CO2制冷剂的压力降低到CO2三相点的压力/温度水平或以下的膨胀装置，使得CO2制冷剂缩减为固体CO2和CO2气体的两相混合物，以及升华热交换器，用于通过接收来自冷却负载的冷却流体的热以允许固体CO2升华，并将升华的CO2气体送至压缩机。此外，设置了级联热交换器，用该级联热交换器，用于冷却冷凝器中的高压CO2气体的冷却介质被高温侧制冷循环的制冷剂冷却，该高温侧制冷循环例如是氨制冷循环。
专利文献1：日本专利申请No.2004-170007。
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，对于专利文献1和2中公开的装置，虽然可产生提供给冷却负载的冷却流体，但是不能够同时产生高温热源。
此外，当CO2制冷剂膨胀到CO2三相点的压力/温度水平，以使得CO2制冷剂缩减为固体CO2和CO2气体的两相混合物，且固体CO2的升华潜热用于使冷却流体冷却时，可能发生制冷剂流动路径的阻塞或制冷剂流动路径中的压力损失，从而导致冷冻机的不稳定运转。
本发明根据上述的现有技术的问题而产生，并且本发明的目的是提供一种CO2冷冻机，该冷冻机改善了运行的稳定控制的性能系数，且通过利用CO2的优点，并利用使用CO2制冷剂的热泵循环的优点，能够同时产生高温热源和低温冷热源，CO2的优点是由于其臭氧耗尽的可能是零且全球变暖的可能是1，因而其环境负担较小，且无毒、不可燃和便宜，此外CO2制冷剂在产生热水用于热水供应中特别有效。
解决技术的方案
为了获得上述目的，本发明提出了一种具有组合制冷循环的CO2冷冻机，该组合制冷循环包括第一制冷循环回路和第二制冷循环回路，其中：
第一制冷循环回路包括CO2制冷流动路径、多个串联连接的使CO2增压到CO2的超临界区域的压缩机、用于冷却增压的CO2的冷凝器、用于进一步冷却冷凝的CO2的中间冷却器、膨胀阀和蒸发器，通过该膨胀阀，使得进一步冷却和冷凝的CO2缩减到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以被缩减为固体CO2和CO2气体的混合物，该蒸发器用于使混合物中的固体CO2升华，升华的CO2气体被引入到所述多个压缩机中的最低压力级的压缩机，并且
第二制冷循环回路通过提供支路而形成，该支路在冷凝器和中间冷却器之间的点处使CO2制冷剂流动路径分叉，并且膨胀装置设置在支路上，使得流出冷凝器的一部分冷却的CO2经由该膨胀装置被引入到所述中间冷却器，以在其中进一步冷却并蒸发，并且蒸发的CO2被引入到所述的压缩机中处于最高压力级压缩机和最低压力级压缩机之间的一个，从而第二制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行。
根据本发明的上述第一结构，第二制冷循环结合第一制冷循环，使得在第一制冷循环中的制冷剂的一部分通过中间热交换器进一步被冷却，在该中间热交换器中，与第二制冷循环中的制冷剂的热交换被执行。以此方式，第一制冷循环中的制冷剂被冷却到相当低的温度，并且在流出中间冷却器之后通过膨胀可容易地缩减到CO2三相点的压力/温度水平或以下，另一方面，第二制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行。
在第一制冷循环中，从冷凝器可获得大约80℃的热水，并且通过使流出中间冷却器的CO2制冷剂膨胀到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以缩减为固体CO2和CO2气体的混合物，并通过接收来自要提供给冷却负载的冷却流体的热而允许固体CO2升华，可同时获得例如-56℃～-78℃的冷却流体(冷源)。
在第一结构中，通过增加压缩机的级的数量，制冷器的性能系数可增加。还合适的是在第一结构至第三制冷循环回路中，通过进一步提供中间冷却器下游的第二中间冷却器、用于在中间冷却器和第二中间冷却器之间的点处使CO2制冷剂流动路径分叉的支路和膨胀阀，该膨胀阀用于使在支路中流动的CO2膨胀，使得膨胀的CO2被引入到所述第二中间冷却器，以在其中进一步被冷却和蒸发，并且蒸发的CO2被引入到所述压缩机中的在所述中间冷却器中蒸发的CO2被引入的压缩机和最低压力级压缩机之间的一个，从而可形成第三制冷循环，因而第三制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行。对于此实施例，制冷器的性能系数可进一步增加。
本发明的冷冻机的第二结构包括：
第一制冷循环回路，其中CO2制冷剂被压缩到CO2的超临界区域，被压缩的CO2在冷凝器中被冷却和冷凝，被冷凝的CO2经由膨胀装置被膨胀且在第一级联冷凝器的蒸发部中被蒸发，并且被蒸发的CO2制冷剂再次被压缩到CO2的超临界区域，该循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行，
第二制冷循环回路，其中氨、HC或CO2用作制冷剂，该制冷剂被压缩，被压缩的制冷剂在第一级联冷凝器的冷凝部中被冷却和冷凝，被冷凝的制冷剂经由膨胀装置被膨胀且在第二级联冷凝器的蒸发部中被蒸发，并且被蒸发的制冷剂再次被压缩，该循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行，以及
第三制冷循环回路，其中CO2制冷剂被压缩，被压缩的CO2在第二级联冷凝器的冷凝部中被冷却和冷凝，被冷凝的CO2经由膨胀装置被膨胀到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以被缩减为固体CO2和CO2气体的混合物，固体CO2在升华热交换器中被升华，并且升华的CO2气体再次被压缩。
在第二结构中，可有效地提供热源，该热源例如通过第一制冷循环的大约80℃的热水，在该第一制冷循环中，CO2气体被压缩到CO2的超临界区域。
在第二制冷循环中可使用氨、HC或CO2制冷剂。当在第二制冷循环中使用氨或HC制冷剂时，可进一步改进冷冻机的总效率。当使用CO2作为第二制冷循环的制冷剂时，可使用CO2制冷剂的优点，即其安全且无毒，并且由于在第一至第三制冷循环中可使用同样的制冷剂，该制冷剂可安全地且无毒地运行，并且降低了总成本。
此外，通过将CO2制冷剂膨胀到CO2三相点的压力/温度水平，-56℃～-78℃的冷源(冷却流体)可提供给冷却负载。
在第二结构中，优选地通过进一步增加其中使用CH气体、空气或氮气作为制冷剂的第四制冷循环，并使用第三制冷循环回路的升华热交换器作为第三和第四冷却循环回路之间的第三级联冷凝器，可提供温度进一步降低的冷源，例如大约-120℃。
合适的是使第一至第三级联冷凝器组成直接接触类型的热交换器，其中通过高温侧制冷剂与低温侧制冷剂的直接接触实现热交换。由于氨、HC气体、氮气和空气(等效分子量)的分子量与CO2的分子量44相比非常小，因而，当混合有这样的制冷剂时，通过重力可容易地将CO2分开。例如，通过将级联冷凝器组成为旋流类型的热交换器，CO2可直接接触此类制冷剂，并且通过重力可将其从此类制冷剂中容易地分离。
通过提供大致水平设置的封闭环路，其中第一或第三制冷循环的液相制冷剂被引入到该封闭环路，或提供多个封闭环路，每个大致水平设置，其中第一和第三制冷循环的每一个的液相制冷剂被分别引入到每一个封闭环路，并提供制冷剂路径，设置有热交换器的制冷剂路径与每个封闭环路连接，使得在封闭环路的液相线部中的液相制冷剂被引入到热交换器以在那里蒸发，且被蒸发的制冷剂返回到封闭环的气相线部。根据需要经由提供给制冷剂路径的热交换器，冷源可供应给各种冷却负载，每个制冷剂路径将每个封闭环路的液相线部连接到其气相线部。
由于安全且无毒的CO2在封闭环路中循环，因而当封闭环路置于需要热源和冷源的诸如旅馆或饭店的建筑物内部时，可完全确保安全性。
通过给制冷剂路径提供膨胀装置和压缩机，其中每个制冷剂路径将每个液相线连接到气相线，可组成制冷循环回路，且根据需要可将冷源供应给各种冷却负载。
优选地，通过在封闭环路和第一制冷循环和/或第三制冷循环的制冷剂流动路径的液相制冷剂流动部之间分别地提供气液分离器，液相制冷剂可进入制冷剂路径，每一个制冷剂路径连接每个液相线和气相线。
通过在本发明的冷冻机的第一和第二结构中使用毛细管或膨胀涡轮作为膨胀装置，以将CO2制冷剂缩减到CO2三相点的压力/温度水平，可以防止发生由于固体CO2的阻塞导致的膨胀装置中的流动阻力或阻塞增加。
本发明的有益效果
根据本发明的第一结构，通过形成具有组合制冷循环的CO2冷冻机，使得冷冻机具有第一制冷循环回路和第二制冷循环回路，可提供例如大约80℃的高温水，并且可同时将例如-56℃～-80℃的冷却流体提供给冷却负载，其中第一制冷循环回路包括CO2制冷剂流动路径、多个串联连接的使CO2增压到CO2的超临界区域的压缩机、用于冷却增压的CO2的冷凝器、用于进一步冷却冷凝的CO2的中间冷却器、膨胀阀和蒸发器，通过该膨胀阀，使得进一步冷却和冷凝的CO2缩减到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以被缩减为固体CO2和CO2气体的混合物，该蒸发器用于使混合物中的固体CO2升华，升华的CO2气体被引入到多个压缩机中的最低压力级的压缩机，并且第二制冷循环回路通过设置支路而形成，该支路在冷凝器、中间冷却器和设置在支路上的膨胀装置之间的点处使CO2制冷剂流动路径分叉，使得流出冷凝器的一部分冷却的CO2经由该膨胀装置被引入到所述中间冷却器，以在其中进一步冷却并蒸发，并且蒸发的CO2被引入到所述的压缩机中处于最高压力级压缩机和最低压力级压缩机之间的一个，从而第二制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行。
第二制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行，因而不产生固体CO2，从而在膨胀装置中不会出现流动阻力或阻塞的增加，并且冷冻机可稳定地运行。此外，通过使用多个串联连接的压缩机，制冷循环的性能系数可增加。
在本发明中，通过采用毛细管或膨胀涡轮作为循环中的膨胀装置，其中CO2制冷剂缩减为CO2三相点的压力/温度水平，以处于固体CO2和CO2气体的混合物状态，从而可防止在制冷剂流动路径中流动阻力的增加或阻塞的发生。
根据本发明的第二结构，通过形成具有组合制冷循环的CO2冷冻机，如同第一结构可提供高温水，并且可同时将非常低的温度的冷却流体提供给冷却负载，该冷冻机包括：第一制冷循环回路，其中CO2制冷剂被压缩到CO2的超临界区域，被压缩的CO2在冷凝器中被冷却和冷凝，被冷凝的CO2经由膨胀装置被膨胀且在第一级联冷凝器的蒸发部中被蒸发，并且被蒸发的CO2制冷剂再次被压缩到CO2的超临界区域，该循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行；第二制冷循环回路，其中氨、HC或CO2用作制冷剂，该制冷剂被压缩，被压缩的制冷剂在第一级联冷凝器的冷凝部中被冷却和冷凝，被冷凝的制冷剂经由膨胀装置被膨胀且在第二级联冷凝器的蒸发部中被蒸发，并且被蒸发的制冷剂再次被压缩，该循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行；以及第三制冷循环回路，其中CO2制冷剂被压缩，被压缩的CO2在第二级联冷凝器的冷凝部中被冷却和冷凝，被冷凝的CO2经由膨胀装置被膨胀到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以被缩减为固体CO2和CO2气体的混合物，固体CO2在升华热交换器中被升华，并且升华的CO2气体再次被压缩。
由于第一和第二制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行，因而可防止在制冷剂流动路径中流动阻力的增加或阻塞的发生。
当在第二制冷循环中使用氨或HC制冷剂时，可进一步增加制冷效率。当在第二制冷循环中使用CO2制冷剂时，可获得天然的制冷剂CO2的优点，即其安全且无毒，并且由于在第一和第三制冷循环中可使用同样的制冷剂，因而该制冷剂可降低总成本。
通过进一步增加其中使用CH气体、空气或氮气作为制冷剂的第四制冷循环回路，并使用第三制冷循环回路的升华热交换器作为第三级联冷凝器，可能提供温度进一步降低的冷却流体，例如温度降低到大约-120℃。通过使第一至第三级联冷凝器组成直接接触类型的热交换器，其中通过高温侧制冷剂与低温侧制冷剂的直接接触实现热交换，可增加热交换效率。
通过进一步增加大致水平设置的封闭环路，其中第一或第三制冷循环的液相制冷剂被引入到该封闭环路，或增加多个封闭环路，每个大致水平设置，其中第一和第三制冷循环的每一个的液相制冷剂被分别引入到每一个封闭环路，设置有热交换器的制冷剂路径与每个封闭环路连接，使得在封闭环路的液相线部中的液相制冷剂被引入到热交换器以在那里蒸发，且被蒸发的制冷剂返回到封闭环路的气相线部，热水和冷却流体可供应给需要各种热源和冷源的医院、旅馆或饭店，并且天然制冷剂CO2在连接到封闭环路的制冷剂路径中循环，由此可确保建筑物内的安全。
此外，通过在封闭环路和第一制冷循环和/或第三制冷循环的制冷剂流动路径的液相制冷剂流动部之间分别地提供气液分离器，液相的CO2可完全被引入到封闭路径。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的示意图。
图2是第一实施例的压力-焓图。
图3是本发明的第二实施例的示意图。
图4是第二实施例的压力-焓图。
图5是本发明的第三实施例的示意图。
图6是本发明的第四实施例的示意图。
图7A是第四实施例的级联冷凝器54的示意性正视图。
图7B是第四实施例的级联冷凝器54的示意性俯视图。
图8是本发明的第五实施例的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的优选实施例进行描述。然而，所打算的是，除了特别说明，实施例中的组成部件的尺寸、材料、相对位置等应该理解为仅仅是示例性的，并且不作为对本发明的范围的限制。
图1是本发明的第一实施例的示意图，图2是第一实施例的压力-焓图，图3是本发明的第二实施例的示意图，图4是第二实施例的压力-焓图，图5是本发明的第三实施例的示意图，图6是本发明的第四实施例的示意图，图7A是第四实施例的级联冷凝器54的示意性正视图，图7B是第四实施例的级联冷凝器54的示意性俯视图，并且图8是本发明的第五实施例的示意图。
[第一实施例]
参考示出第一实施例的图1，参考标号1是使用CO2作为制冷剂的第一制冷循环的制冷剂流动路径，且2是使用CO2作为制冷剂的第二制冷循环的制冷剂流动路径。参考标号3是用于第一和第二制冷循环的高压力级压缩机，4是用于第一制冷循环的低压级压缩机，且5是同样地用于第一和第二制冷循环的冷凝器。参考标号6是中间冷却器。第二制冷循环的制冷剂流动路径2(此后称为第二制冷剂流动路径2)在中间冷却器6的上游点处从第一制冷循环的制冷剂流动路径1(此后称为第一制冷剂流动路径1)分叉，从而经由膨胀阀9连接到中间冷却器6的蒸发部6a，然后在高压力级压缩机的上游c点处连接到第一制冷剂流动路径1。
第一制冷剂流动路径1连接到中间冷却器6的冷凝部6b，然后经由膨胀阀7连接到升华热交换器8的升华部8a，再连接到低压级压缩机4的入口。
参考标号9是热水供应线。供应到热水线9的水在冷凝器5中被加热，然后送至图中未示出的加热负载。参考标号10是冷却流体供应线。供应到冷却流体供应线10的冷却流体r在升华热交换器8中被冷却，然后送至图中未示出的冷却负载，升华热交换器8将热传给CO2制冷剂以使其升华。Ptr表明CO2三相点线，在该线以下CO2制冷剂温度较低，处于其三相点温度以下。
第一实施例的CO2制冷机器的运转将参考图1和2进行解释。在图2中示出了第一实施例的压力-焓图，SI是饱和液体线，Sy是饱和蒸气线，Tk是等温线，并且K是临界点(临界温度为31.1℃且临界压力为7.38MPa)。Ptr表示CO2制冷剂的三相点压力(0.518MPa)。
在第一制冷循环1中，CO2制冷剂在高压力级压缩机3中被压缩到超临界状态(图2中的A→B)。然后，制冷剂通过水w冷却，且在冷凝器5中被冷凝(图2中的B→C)。水w由制冷剂加热到大约80℃，且加热的水h经由热水供应线9供应到图中未示出的加热负载。
另一方面，制冷剂的一部分在中间冷却器6之前的点处从第一制冷剂路径1分叉，流入第一制冷循环2，以经由膨胀阀9通过膨胀而被降压(图2中的C→D)，且通过膨胀部分地蒸发(闪蒸)，并流入到蒸发器6的蒸发部6a中。其余的未分叉的制冷剂流入中间冷却器6的冷凝部6b中，以通过流过蒸发部6a的闪蒸的分叉的制冷剂并通过将热传给在冷凝部6b中流动的制冷剂而被进一步冷却(图2中的C→E)。闪蒸的分叉的制冷剂通过吸收来自在冷凝部6b中流动的制冷剂的热而在蒸发部6a中被完全蒸发，并汇合第一制冷循环的制冷剂(图2中的D→A和H→A)。
在第二制冷剂流动路径2中保持CO2三相点(-56℃，0.515MPa)以上的压力/温度水平。
从冷凝部6b流出的制冷剂通过膨胀阀7绝热地膨胀(图2中的E→F)，且流入到升华热交换器8的升华部8a中。制冷剂的压力和温度降低到CO2三相点以下的压力/温度水平，且缩减为混合的固体CO2和CO2气体的状态。在升华热交换器8中，CO2制冷剂的固体部分通过吸收来自冷却流体的热而升华(图2中的F→G)，该冷却流体通过冷却流体供应线10供应到升华热交换器8，并且另一方面，冷却流体r冷却到-56℃(三相点温度)～-78℃(在大气压下饱和蒸发温度)的非常低的温度。从升华热交换器8流出的制冷剂气体被吸入到低压力级压缩机4以被压缩(图2中的G→H)。尽管在图1中未示出，但在低压力级压缩机4和高压力级压缩机3之间设置有冷却器，以使通过压缩机压缩的CO2气体冷却到图2中A点的温度。
根据第一实施例，通过允许所述使用CO2作为制冷剂的制冷机器在CO2的超临界区域和比CO2三相点低的较低压力/温度区域之间运行制冷循环，可同时产生大约80℃的热水和-56℃或更低的非常低温度的冷却流体。
由于在第二制冷剂流动路径2中，制冷剂的压力/温度保持为比CO2三相点的压力/温度更高，因而在第二制冷剂流动路径2中不产生固体CO2，且在第二制冷剂流动路径2中不会发生流动阻力或阻塞的增加。
此外，由于制冷剂的压缩在两级中完成，因而性能系数得到了增加。
另外，由于膨胀阀7，通过膨胀阀制冷剂膨胀到CO2三相点的压力/温度或以下，合适的是采用毛细管或膨胀涡轮作为膨胀装置，通过膨胀装置肯定可以防止在第一制冷剂流动路径1中流动阻力或阻塞的增加。
[第二实施例]
接下来将参考图3和4解释本发明的第二实施例。在第二实施例中，第三制冷循环还增加到第二实施例中。在图3和4中，标有与图1中示出的第一实施例的参考标号相同的装置和部件具有与第一实施例中的装置和部件相同的结构和功能，并且将省略说明。
在图3和4中，中间压力级压缩机14设置在高压力级压缩机3和低压力级压缩机4之间。第二中间冷却器12设置在第一制冷剂流动路径1中的中间冷却器6的下游，并且第三制冷循环的制冷剂流动路径11(此后称为第三制冷剂流动路径11)在中间冷却器6和第二中间冷却器12之间的点处从第一制冷剂流动路径1分叉。分叉到第三制冷剂流动路径11的制冷剂通过膨胀阀13绝热地膨胀以被闪蒸，并且闪蒸的制冷剂进入第二内冷却器12的蒸发部12a，以被完全蒸发。
第一制冷剂流动路径1连接到第二中间冷却器12的冷凝部12b，且引入的制冷剂被流过蒸发部12a的分叉的闪蒸的制冷剂冷却，另一方面，分叉的闪蒸的制冷剂在蒸发部12a中完全蒸发。制冷剂蒸气在低压力级压缩机4和中间压力级压缩机14之间的c’点处进入第一制冷剂流动路径1。
在第三制冷剂流动路径11中保持CO2三相点以上的压力/温度水平。
第二实施例的CO2制冷机器的运转将参考图4的P-h图进行解释。制冷剂在高压力级压缩机3中被压缩到超临界区域(图4中的I→J)。然后，通过在冷凝器5中加热水w，压缩的制冷剂被冷却(图4中的J→L)。在冷凝器5中被冷却的制冷剂引入到中间冷却器6，然后到第二中间冷却器12，因而制冷剂在两级(图4中的L→C和C→E)中被冷却以被冷凝。冷凝的制冷剂通过膨胀阀7膨胀到CO2三相点的压力/温度水平或以下(图4中的E→F)。
另一方面，在进入中间冷却器6之前分叉并通过膨胀阀9膨胀的制冷剂流入到中间冷却器6的蒸发部6a中，在那里通过蒸发，分叉的闪蒸的制冷剂被完全蒸发，并在c点汇合来自高压力级压缩机3的制冷剂(图4中的L→M→I)。
在进入第二中间冷却器12之前分叉并通过膨胀阀13膨胀的制冷剂流入到第二中间冷却器12的蒸发部12a中，在那里分叉的并且闪蒸的制冷剂被完全蒸发，并在c’点处汇合来自中间压力级压缩机14的制冷剂(图4中的C→D→A)。尽管在图3中未示出，但在低压力级压缩机4和中间压力级压缩机14之间设置有冷却器，以使通过压缩机14压缩的CO2气体冷却到图4中A点处的温度，并且在中间压力级压缩机14和高压力级压缩机3之间设置有冷却器，以使通过压缩机4压缩的CO2气体冷却到图4中I点处的温度。
根据第二实施例，如同第一实施例，可同时产生大约80℃的热水和-56℃或更低的非常低温度的冷却流体，并且此外，由于制冷剂的压缩在三级中完成，因而性能系数进一步得到了增加。
[第三实施例]
本发明的第三实施例将参考图5进行描述。在图5中，第一制冷循环21包括压缩机23、冷凝器24、膨胀阀25、第一级联冷凝器26的蒸发部26a和第一制冷剂流动路径22，并且CO2用作制冷剂。
第二制冷循环31和第三制冷循环41被设置，这将在下文中描述。在第一制冷循环21中，CO2制冷剂在压缩机23中被绝热地压缩到CO2的超临界区域，然后在冷凝器24中由水w冷却，接着通过膨胀阀25绝热地膨胀，再然后被引入到第一级联冷凝器26的蒸发部26a。
在第一级联冷凝器26中，通过膨胀阀闪蒸的制冷剂接收在第一级联冷凝器26的冷凝部26b中流动的第二制冷循环31的制冷剂的热而被完全蒸发，并且制冷剂蒸气返回到压缩机23。在热水供应线27中流动的水w在冷凝器中被加热到大约80℃，并且加热的水h供应给附图中未示出的加热负载。
第二制冷循环31使用氨或HC或CO2作为制冷剂。该循环包括压缩机33、第一级联冷凝器26的冷凝部26b、膨胀阀34、第二级联冷凝器35的蒸发部35a和第二制冷剂流动路径32。
在第二制冷循环31中，在压缩机33中压缩的制冷剂被引入到第一级联冷凝器26的冷凝部26b中，在其中制冷剂通过在蒸发部26a中流动的第一制冷循环21的CO2制冷剂而被冷却和冷凝，并且冷凝的制冷剂通过膨胀阀34绝热地膨胀以被闪蒸，并且流入到级联冷凝器35的蒸发部35a中。
闪蒸的制冷剂在级联冷凝器35的蒸发部35a中通过接收来自在级联冷凝器35的冷凝部35b中流动的第三制冷循环的制冷剂的热而完全蒸发，并且制冷剂蒸气返回到压缩机33。
当CO2制冷剂用于第二制冷循环31中时，该循环在CO2三相点之上的压力/温度水平下运行。
第三制冷循环41使用CO2作为制冷剂。该循环包括压缩机43、级联冷凝器35的冷凝部35b、膨胀阀44、升华热交换器45和第三制冷剂流动路径42。在第三制冷循环41中，CO2制冷剂通过膨胀阀44膨胀到CO2三相点以下的压力/温度水平，以缩减为固体CO2和CO2气体的两相混合物。固体CO2在升华热交换器45的升华部45a中通过接收来自穿过冷却负载线46被供应的冷却流体r的热而被升华，并且冷却流体r可被冷却到-56℃～-78℃的非常低的温度。
根据第三实施例，可同时产生用于热水供应的大约80℃的热水以及用于冷却负载的-56℃～-78℃的非常低的温度的冷却流体。由于第一制冷循环21和第二制冷循环31在CO2三相点之上的压力/温度的区域中运行，因而不会产生固体CO2并且不会发生制冷剂流动阻力或阻塞的增加，并且可确保稳定的制冷运行。由于第二制冷循环31使用氨或HC作为制冷剂而运行，因而循环可高效地运行。
[第四实施例]
本发明的第四实施例将参考图6、7A和7B进行描述。在此第四实施例中，还在图5所示的第三实施例中增加有第四制冷循环51，其中CH气体、空气或氮气用作制冷剂，因而能够提供极其低温度的冷热源。
在图6中，标有与图5中示出的第三实施例的参考标号相同的装置和部件具有与第三实施例中的装置和部件相同的结构和功能，并且将省略说明。第四制冷循环51使用空气或氮气作为制冷剂，且该循环包括压缩机53、第三级联冷凝器54而不是图5中的第三实施的升华热交换器45、膨胀涡轮55、升华热交换器57和第四制冷剂流动路径52。参考标号56是用于驱动压缩机53的驱动马达。驱动马达56形成为由膨胀涡轮55驱动的回收(recovery)马达。
在第四制冷循环51中，在压缩机53中被压缩的制冷剂在第三级联冷凝器54中通过第三制冷循环41的制冷剂而被冷却。冷却的制冷剂于是在膨胀涡轮55中绝热地膨胀，以将温度降低到-120℃，并被引入到升华热交换器57，在其中制冷剂通过接收来自通过冷却负载线58供应的冷却流体r的热而被升华，并且冷却流体r被冷却到极低的大约-100℃的温度。
在图7A和7B中分别示出了第三级联冷凝器54的正视图和俯视图。第三级联冷凝器54形成具有内部中空空间的旋流器540。用于引导第三制冷循环41的CO2制冷剂的入口管541水平地且与旋流器540成切线地设置在旋流器540的上部。用于引导第四制冷循环的制冷剂(CH气体、空气或氮气)的入口管543水平地且与旋流器540成切线地设置在旋流器540的下部。
CO2制冷剂的出口管542水平地且与旋流器540成切线地设置在旋流器540的下部，且空气或氮气制冷剂的出口管544设置在旋流器540的顶部。
分子量为44的CO2比空气和氮气更重，因而通过入口管541引入到旋流器540的CO2制冷剂沿旋流器540的内壁向下螺旋地流动，形成固体CO2和气体CO2的两相混合状态。
另一方面，通过入口管543引入到旋流器的空气或氮气由于比CO2制冷剂更轻，因而在旋流器中向上螺旋地流动。CO2制冷剂和空气或氮气被引入到旋流器540中，使得它们彼此反方向形成旋涡，并且它们分别通过出口管544和542流出。
由于第三级联冷凝器54是一种直接接触类型的热交换器，如上所述，因而它在热交换效率方面更好。CO2制冷剂和空气或氮气在比重上显著不同，因而在旋流器540中容易彼此分离，从而分别从出口管544和542流出。
根据第四实施例，可同时提供大约80℃的热水以及-100℃或更低的极其低温的冷源，并且可提供高效和运行稳定的制冷机器。
[第五实施例]
本发明的第五实施例将参考图8进行描述。在该实施例中，第一制冷循环21、第二制冷循环31和第三制冷循环41被形成与图5中的第三实施例的一样，并使用相同的参考标号，并且将省略对它们的描述。
在图8中，参考标号28和36分别是气液分离器。分离器28中的液相部分28b通过分支路径29与第一制冷剂流动路径22在经由分支路径29的膨胀阀25前面的点处连通。分离器36中的液相部分36b通过分支路径37与第三制冷剂流动路径42在膨胀阀44前面的点处连通。
参考标号61和71分别是用于供应冷却流体的封闭环路，其大致水平地设置在诸如医院、旅馆、饭店等的建筑物60内。封闭环路61通过将其气相线61a连接到气液分离器28中的气相部28a并将液相线61b连接到气液分离器28中的液相部28b而形成。封闭环路71通过将其气相线71a连接到气液分离器36中的气相部36a并将液相线71b连接到气液分离器36中的液相部36b而形成。制冷剂在封闭环路61和71中沿箭头方向流动。热交换器63设置在将液相线61b连接到气相线61a的制冷剂回路62中。在液相线61b中流动的液相制冷剂被引入到热交换器63，在其中液相制冷剂通过接收来自冷却流体r的热而蒸发，该冷却流体r冷却图中未示出的冷却负载，并且蒸发的制冷剂返回到封闭回路61的气相线61a。
制冷剂回路72设置有膨胀阀73，并且热交换器74设置在液相线71b和气相线71a之间，以形成制冷循环。
来自液相线71b的CO2制冷剂液体通过膨胀阀73绝热地膨胀以被闪蒸，并且闪蒸的制冷剂在热交换器74中通过接收来自冷却流体r的热而蒸发，该冷却流体r冷却图中未示出的冷却负载，并且蒸发的制冷剂返回到封闭回路71的气相线71a。
对于封闭环路61和71而言，它们在本申请人的一发明中被描述，该发明披露于日本专利申请No.2003-329318。
根据第五实施例，可同时提供大约80℃的热水以及接近-80℃的极其低温的冷源，并且可满足用于诸如医院、旅馆、饭店等的建筑物中的各种热源和冷源的需要。
供应给建筑物中的封闭环路61和71的制冷剂是CO2，其为天然制冷剂，在制冷运行中无毒且安全。由于第一和第二制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行，且制冷剂在位于建筑物中的封闭环路61、71中流动处于CO2三相点之上的压力/温度水平，因而在制冷剂通道中不会产生流动阻力或阻塞的增加，并且可实现稳定且有效的运行。
工业实用性
根据本发明，可提供一种CO2制冷机器，其改进了性能系数，从而具有稳定的运行控制，并能够同时供应高温热水和非常低温度的冷源，因而可满足医院中、旅馆中、饭店中等对于热源和冷源的各种需求。

Claims (8)

1.一种具有组合制冷循环的CO2冷冻机，所述冷冻机具有第一制冷循环回路和第二制冷循环回路，
所述第一制冷循环回路包括CO2制冷剂流动路径、串联连接的使CO2增压到CO2的超临界区域的多个压缩机、用于冷却增压的CO2的冷凝器、用于进一步冷却冷凝的CO2的中间冷却器、膨胀阀和蒸发器，通过所述膨胀阀，进一步使冷却和冷凝的CO2降低到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以被降低为固体CO2和CO2气体的混合物，所述蒸发器用于使所述混合物中的固体CO2升华，升华的CO2气体被引入到所述多个压缩机中的最低压力级的压缩机，并且
所述第二制冷循环回路通过设置支路而形成，所述支路在所述冷凝器、所述中间冷却器和设置在所述支路上的膨胀装置之间的点处使CO2制冷剂流动路径分叉，使得流出所述冷凝器的一部分冷却的CO2经由所述膨胀装置被引入到所述中间冷却器，以在其中进一步冷却并蒸发，并且蒸发的CO2被引入到所述多个压缩机中处于最高压力级压缩机和最低压力级压缩机之间的一个中，从而所述第二制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行。
2.如权利要求1所述的具有组合制冷循环的CO2冷冻机，还包括第三制冷循环回路，
通过进一步提供所述中间冷却器下游的第二中间冷却器、用于在所述中间冷却器和所述第二中间冷却器之间的点处使所述CO2制冷剂流动路径分叉的支路和膨胀阀，所述膨胀阀用于使在所述支路中流动的CO2膨胀，使得膨胀的CO2被引入到所述第二中间冷却器，以在其中进一步被冷却和蒸发，并且蒸发的CO2被引入到所述多个压缩机中在所述中间冷却器中蒸发的CO2被引入的压缩机和所述最低压力级压缩机之间的一个，从而形成所述第三制冷回路，因此所述第三制冷循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行。
3.一种具有组合制冷循环的CO2冷冻机，包括：
第一制冷循环回路，其中CO2制冷剂被压缩到CO2的超临界区域，被压缩的CO2在冷凝器中被冷却和冷凝，被冷凝的CO2经由膨胀装置被膨胀且在第一级联冷凝器的蒸发部中被蒸发，并且被蒸发的CO2制冷剂再次被压缩到CO2的超临界区域，该循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行，
第二制冷循环回路，其中氨、HC或CO2用作制冷剂，所述制冷剂被压缩，被压缩的制冷剂在所述第一级联冷凝器的冷凝部中被冷却和冷凝，被冷凝的制冷剂经由膨胀装置被膨胀且在第二级联冷凝器的蒸发部中被蒸发，并且被蒸发的制冷剂再次被压缩，该循环在CO2三相点的压力/温度水平之上运行，以及
第三制冷循环回路，其中CO2制冷剂被压缩，被压缩的CO2在所述第二级联冷凝器的冷凝部中被冷却和冷凝，被冷凝的CO2经由膨胀装置被膨胀到CO2三相点的压力/温度水平或以下，以被降低为固体CO2和CO2气体的混合物，所述固体CO2在升华热交换器中被升华，并且升华的CO2气体再次被压缩。
4.如权利要求3所述的具有组合制冷循环的CO2冷冻机，还包括第四制冷循环回路，其中CH气体、空气或氮气用作制冷剂，并且所述第三制冷循环回路的所述升华热交换器用作第三级联冷凝器。
5.如权利要求3或4所述的具有组合制冷循环的CO2冷冻机，其中所述第一至第三级联冷凝器是直接接触类型的热交换器，其中通过高温侧制冷剂与低温侧制冷剂的直接接触实现热交换。
6.如权利要求3所述的具有组合制冷循环的CO2冷冻机，还包括大致水平设置的封闭环路，所述第一或第三制冷循环的液相制冷剂被引入到所述封闭环路或多个封闭环路，所述多个封闭环路中的每个封闭环路大致水平设置，所述第一和第三制冷循环的每一个的液相制冷剂被分别引入到所述多个封闭环路的每一个，并且设置有热交换器的制冷剂路径与每个所述封闭环路连接，使得在所述封闭环路的液相线路部中的液相制冷剂被引入到所述热交换器以在那里被蒸发，并且被蒸发的制冷剂返回到所述封闭环路的气相线路部。
7.如权利要求6所述的具有组合制冷循环的CO2冷冻机，其中气液分离器分别设置在所述封闭环路和所述第一制冷循环和/或所述第三制冷循环的制冷剂流动路径的液相制冷剂流动部之间。
8.如权利要求1或3所述的具有组合制冷循环的CO2冷冻机，其中用于将CO2制冷剂降低到CO2三相点的压力/温度水平的膨胀装置是毛细管或膨胀涡轮。
CNA2006800462930A 2005-10-17 2006-10-16 Co2冷冻机 Pending CN101326409A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005302346 2005-10-17
JP302346/2005 2005-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101326409A true CN101326409A (zh) 2008-12-17

Family

ID=37962425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800462930A Pending CN101326409A (zh) 2005-10-17 2006-10-16 Co2冷冻机

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7818971B2 (zh)
EP (1) EP1939548A1 (zh)
JP (1) JP4973872B2 (zh)
CN (1) CN101326409A (zh)
WO (1) WO2007046332A1 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102472534A (zh) * 2009-07-07 2012-05-23 Lg电子株式会社 空气调节器
CN102692096A (zh) * 2012-06-29 2012-09-26 罗良宜 开式热泵装置
CN106642786A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 松下冷机系统（大连）有限公司 一种采用中间压力供液的二氧化碳制冷循环系统
CN107923660A (zh) * 2015-08-10 2018-04-17 金尾英敏 氨冷冻装置
CN108489130A (zh) * 2018-06-06 2018-09-04 深圳市派沃新能源科技股份有限公司 一种螺杆式单机三级压缩热泵供暖系统及控制方法
CN110030754A (zh) * 2019-03-20 2019-07-19 浙江大学宁波理工学院 一种提高多通道蒸发器入口制冷剂分配均匀性的制冷系统
CN110382460A (zh) * 2017-02-27 2019-10-25 卡萨勒有限公司 从尿素装置的驰放气中捕获氨的方法和系统
CN110513902A (zh) * 2019-09-05 2019-11-29 天津商业大学 一种多级蒸发冷凝机械过冷跨临界co2中高温热泵系统
CN110887265A (zh) * 2019-11-25 2020-03-17 珠海格力电器股份有限公司 内循环叠加热泵系统、控制方法及热泵烘干机
CN111183272A (zh) * 2017-10-09 2020-05-19 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 制冷装置和方法
CN111380240A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 青岛海尔空调电子有限公司 具有双级压缩的空调系统
CN113074466A (zh) * 2021-04-29 2021-07-06 山西山安蓝天节能科技股份有限公司 一种适用于回收电厂余热的大温差多级压缩纯质热泵系统

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101663546B (zh) * 2007-03-09 2011-11-16 开利公司 制冷剂凝固的预防
JP2008298406A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Toyo Eng Works Ltd 多元ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置
WO2009127062A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Dube Serge Co2 refrigeration unit
JP5120056B2 (ja) 2008-05-02 2013-01-16 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5277854B2 (ja) * 2008-10-14 2013-08-28 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP5321055B2 (ja) * 2008-12-26 2013-10-23 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP5585003B2 (ja) 2009-05-27 2014-09-10 三洋電機株式会社 冷凍装置
KR101542121B1 (ko) * 2009-07-07 2015-08-05 엘지전자 주식회사 공기조화기
ITBS20090153A1 (it) * 2009-08-12 2011-02-13 Turboden Srl Metodo e sistema di pressurizzazione localizzata per circuiti di olio diatermico
CN101701755B (zh) * 2009-10-20 2013-01-02 李华玉 分段吸热-分段压缩-分段膨胀气体压缩式热泵
KR101639814B1 (ko) * 2009-11-20 2016-07-22 엘지전자 주식회사 냉장 및 냉동 복합 공조시스템
EP2504641B1 (en) * 2009-11-25 2019-01-02 Carrier Corporation Low suction pressure protection in a refrigerant vapor compression system
US20130333403A1 (en) * 2010-08-23 2013-12-19 Dresser-Rand Company Process for throttling a compressed gas for evaporative cooling
JP5054180B2 (ja) * 2010-11-04 2012-10-24 サンデン株式会社 ヒートポンプ式暖房装置
JP5764734B2 (ja) * 2010-11-30 2015-08-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 冷凍装置
DE102011086476A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperaturwärmepumpe und Verfahren zur Verwendung eines Arbeitsmediums in einer Hochtemperaturwärmepumpe
JP6019837B2 (ja) * 2011-12-21 2016-11-02 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプシステム
US9676484B2 (en) 2013-03-14 2017-06-13 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Adaptive trans-critical carbon dioxide cooling systems
EP2994385B1 (en) 2013-03-14 2019-07-03 Rolls-Royce Corporation Adaptive trans-critical co2 cooling systems for aerospace applications
US10132529B2 (en) 2013-03-14 2018-11-20 Rolls-Royce Corporation Thermal management system controlling dynamic and steady state thermal loads
US9718553B2 (en) 2013-03-14 2017-08-01 Rolls-Royce North America Technologies, Inc. Adaptive trans-critical CO2 cooling systems for aerospace applications
US10302342B2 (en) 2013-03-14 2019-05-28 Rolls-Royce Corporation Charge control system for trans-critical vapor cycle systems
US9353980B2 (en) * 2013-05-02 2016-05-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate-control system having multiple compressors
DK201570281A1 (en) 2015-05-13 2016-11-28 Nel Hydrogen As Cooling of a fluid with a refrigerant at triple point
DE102015111183B4 (de) 2015-07-10 2023-05-04 Technische Universität Dresden Kreislaufverfahren zur Kältebereitstellung mit Kohlendioxid als Kältemittel und Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102015214705A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Technische Universität Dresden Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen eines Kaltdampfprozesses
DE102015118105B4 (de) * 2015-10-23 2019-05-09 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kältekreislaufes mit einem Sublimator für Kohlendioxid als Kältemittel
DE102016201485B3 (de) 2016-02-01 2017-04-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung und Verfahren zur Wellenfrontanalyse
US11585608B2 (en) 2018-02-05 2023-02-21 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate-control system having thermal storage tank
US11149971B2 (en) 2018-02-23 2021-10-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate-control system with thermal storage device
EP4095459A1 (en) 2018-03-30 2022-11-30 IHI Corporation Cooling system
US10598395B2 (en) 2018-05-15 2020-03-24 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate-control system with ground loop
US11346583B2 (en) 2018-06-27 2022-05-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate-control system having vapor-injection compressors
KR102120249B1 (ko) * 2018-11-23 2020-06-09 서울대학교산학협력단 보조 냉각 사이클을 포함한 이산화탄소 냉방 시스템
DE102019113327A1 (de) 2019-05-20 2020-11-26 Technische Universität Dresden Wärmeübertrager und Kühlungsverfahren
JP2022181836A (ja) * 2021-05-27 2022-12-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 多段圧縮冷凍装置
EP4317841A1 (de) * 2022-08-05 2024-02-07 Weiss Technik GmbH Prüfkammer und verfahren zur steuerung
CN115682456B (zh) * 2022-11-10 2024-04-09 中南大学 一种面向数据中心余热回收的co2热泵储能方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5109678A (en) * 1989-01-03 1992-05-05 General Electric Company Apparatus for controlling a dual evaporator, dual fan refrigerator with independent temperature controls
US5134859A (en) * 1991-03-29 1992-08-04 General Electric Company Excess refrigerant accumulator for multievaporator vapor compression refrigeration cycles
US5191776A (en) * 1991-11-04 1993-03-09 General Electric Company Household refrigerator with improved circuit
US5235820A (en) * 1991-11-19 1993-08-17 The University Of Maryland Refrigerator system for two-compartment cooling
JPH06159826A (ja) * 1992-11-24 1994-06-07 Hitachi Ltd 多段圧縮冷凍装置
JPH1130599A (ja) * 1997-07-09 1999-02-02 Toyo Eng Works Ltd ドライアイスの蓄熱を利用する二元冷却設備の蓄熱量 計測方法及び同二元冷却設備
CN1171050C (zh) * 1999-09-24 2004-10-13 三洋电机株式会社 多级压缩制冷装置
JP3604973B2 (ja) * 1999-09-24 2004-12-22 三洋電機株式会社 カスケード式冷凍装置
JP2001153476A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
US6698234B2 (en) * 2002-03-20 2004-03-02 Carrier Corporation Method for increasing efficiency of a vapor compression system by evaporator heating
JP3996434B2 (ja) * 2002-05-09 2007-10-24 株式会社前川製作所 域間熱補完システム
JP3640023B2 (ja) * 2002-08-27 2005-04-20 株式会社前川製作所 排出ｃｏ２の回収システム
JP4130121B2 (ja) * 2002-11-20 2008-08-06 八洋エンジニアリング株式会社 アンモニアと二酸化炭素を組み合わせた二元冷凍システム
JP2004286289A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒サイクル装置
JP2004308972A (ja) * 2003-04-03 2004-11-04 Mayekawa Mfg Co Ltd Ｃｏ２冷凍機
US6923011B2 (en) * 2003-09-02 2005-08-02 Tecumseh Products Company Multi-stage vapor compression system with intermediate pressure vessel
US6883341B1 (en) * 2003-11-10 2005-04-26 Carrier Corporation Compressor with unloader valve between economizer line and evaporator inlet
JP2006053390A (ja) * 2004-08-12 2006-02-23 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性フィルムの製造ライン
US7131285B2 (en) * 2004-10-12 2006-11-07 Carrier Corporation Refrigerant cycle with plural condensers receiving refrigerant at different pressure
US7228707B2 (en) * 2004-10-28 2007-06-12 Carrier Corporation Hybrid tandem compressor system with multiple evaporators and economizer circuit

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8671713B2 (en) 2009-07-07 2014-03-18 Lg Electronics Inc. Air conditioner
CN102472534A (zh) * 2009-07-07 2012-05-23 Lg电子株式会社 空气调节器
CN102692096A (zh) * 2012-06-29 2012-09-26 罗良宜 开式热泵装置
CN107923660A (zh) * 2015-08-10 2018-04-17 金尾英敏 氨冷冻装置
CN106642786A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 松下冷机系统（大连）有限公司 一种采用中间压力供液的二氧化碳制冷循环系统
CN110382460B (zh) * 2017-02-27 2022-01-11 卡萨勒有限公司 从尿素装置的驰放气中捕获氨的方法和系统
CN110382460A (zh) * 2017-02-27 2019-10-25 卡萨勒有限公司 从尿素装置的驰放气中捕获氨的方法和系统
CN111183272B (zh) * 2017-10-09 2022-09-23 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 制冷装置和制冷方法
CN111183272A (zh) * 2017-10-09 2020-05-19 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 制冷装置和方法
CN108489130A (zh) * 2018-06-06 2018-09-04 深圳市派沃新能源科技股份有限公司 一种螺杆式单机三级压缩热泵供暖系统及控制方法
CN111380240A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 青岛海尔空调电子有限公司 具有双级压缩的空调系统
CN110030754A (zh) * 2019-03-20 2019-07-19 浙江大学宁波理工学院 一种提高多通道蒸发器入口制冷剂分配均匀性的制冷系统
CN110513902A (zh) * 2019-09-05 2019-11-29 天津商业大学 一种多级蒸发冷凝机械过冷跨临界co2中高温热泵系统
CN110513902B (zh) * 2019-09-05 2024-02-20 天津商业大学 一种多级蒸发冷凝机械过冷跨临界co2中高温热泵系统
CN110887265B (zh) * 2019-11-25 2021-01-12 珠海格力电器股份有限公司 内循环叠加热泵系统、控制方法及热泵烘干机
CN110887265A (zh) * 2019-11-25 2020-03-17 珠海格力电器股份有限公司 内循环叠加热泵系统、控制方法及热泵烘干机
CN113074466A (zh) * 2021-04-29 2021-07-06 山西山安蓝天节能科技股份有限公司 一种适用于回收电厂余热的大温差多级压缩纯质热泵系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007046332A1 (ja) 2007-04-26
JPWO2007046332A1 (ja) 2009-04-23
US7818971B2 (en) 2010-10-26
EP1939548A1 (en) 2008-07-02
JP4973872B2 (ja) 2012-07-11
US20080245505A1 (en) 2008-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101326409A (zh) Co2冷冻机
US4674297A (en) Chemically assisted mechanical refrigeration process
CN102334001B (zh) 液化方法和系统
US4707996A (en) Chemically assisted mechanical refrigeration process
KR101278960B1 (ko) 제1냉동사이클에 의한 냉각을 통하여 얻은 엘엔지 스트림의과냉각방법과 장치
ES2237717T3 (es) Ciclo hibrido para la produccion de gas natural licuado.
JP2006052934A (ja) 熱交換装置および冷凍装置
CN102454441A (zh) 与吸收式冷冻机形成一体的兰金循环
CN103629860A (zh) 跨临界co2冷热电联合循环系统
CN103109144A (zh) 制冷剂成分控制
KR101153080B1 (ko) 이산화탄소 액화공정
CN111503915B (zh) 一种冰场二氧化碳制冷系统
CN102650478B (zh) 利用低品位热的跨临界/吸收复合制冷装置
JP2012220162A (ja) 冷凍サイクル方法
CN103374424A (zh) 带有给料除水的天然气液化
US11293671B2 (en) Refrigeration cycle for liquid oxygen densification
JP2004279014A (ja) Ｃｏ２冷凍サイクル
JPH06159927A (ja) 低沸点ガスの液化方法及び装置並びに空気分離方法及び装置
US4951474A (en) Cryo-refrigeration system
Sarkar Performance characteristics of multi-evaporator transcritical CO2 refrigeration cycles with hybrid compression/ejection
CN205641655U (zh) 复叠式制冷循环系统及具有其的空调器
JPH0926226A (ja) 冷凍装置
EP0138041B1 (en) Chemically assisted mechanical refrigeration process
JP2013213605A (ja) 冷凍サイクル及び冷凍冷蔵庫
CN214892088U (zh) 用于冷藏冷冻装置的制冷系统及冷藏冷冻装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication