DE112011104357T5 - Thermodynamic system equipped with a variety of compressors - Google Patents

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Abstract

Das thermodynamische System (1), das umfasst einen Zirkulationskreis (2) eines Kältemittels, der eine Kompressionsvorrichtung (6) aufweist, wobei die Kompressionsvorrichtung mindestens einen ersten Verdichter (7) und einen zweiten Verdichter (8) umfasst, wobei jeder Verdichter einen dichten Behälter (9) umfasst, der einerseits einen Niederdruckabschnitt (11) aufweist, der einen Motor (12) und eine Ölwanne (13) enthält, die auf dem Boden des dichten Behälters angeordnet ist, und andererseits eine Kältemittel-Einlassöffnung (15), die in den Niederdruckabschnitt mündet, und eine Kältemittel-Verteilervorrichtung, die ausgebildet ist, um den Verdampfer (5) mit der Einlassöffnung (15) des ersten Verdichters (7) zu verbinden, eine Ausgleichsleitung (21) des Ölstands, die die Ölwannen (13) des ersten und zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt, eine Verbindungsvorrichtung (22), die den Niederdruckabschnitt (11) des ersten Verdichters (7) mit der Einlassöffnung (15) des zweiten Verdichters (8) derart in Kommunikation versetzt, dass das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des zweiten Verdichters eindringt, vom Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters kommt, Steuermittel (28), die ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters zu steuern gemäß vier Steuermodi.The thermodynamic system (1) comprising a circulation circuit (2) of a refrigerant having a compression device (6), the compression device comprising at least a first compressor (7) and a second compressor (8), each compressor comprising a sealed container (9) comprising, on the one hand, a low-pressure section (11) including a motor (12) and an oil sump (13) disposed on the bottom of the sealed container and, on the other hand, a refrigerant inlet port (15) formed in the low pressure section, and a refrigerant distributor device configured to connect the evaporator (5) to the inlet port (15) of the first compressor (7), an oil level equalizing line (21) connecting the oil sumps (13) of the oil tank a connection device (22), the low pressure section (11) of the first compressor (7) with the inlet opening (15) of the second compressor (8) so that all of the refrigerant entering the low pressure section of the second compressor comes from the low pressure section of the first compressor, control means (28) adapted to start and stop the first and second compressors To control compressor according to four control modes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermodynamisches System, das mit einer Vielzahl von Verdichtern ausgestattet ist.The present invention relates to a thermodynamic system equipped with a plurality of compressors.

Ein thermodynamisches System, und insbesondere ein Kühlsystem, umfasst in bekannter Weise:

  • – einen Zirkulationskreis eines Kältemittels, der aufeinanderfolgend einen Kondensator, einen Druckminderer, einen Verdampfer und eine Kompressionsvorrichtung aufweist, die in Reihe verbunden sind, wobei die Kompressionsvorrichtung mindestens einen ersten Verdichter und einen zweiten Verdichter umfasst, die parallel montiert sind, wobei jeder Verdichter einen Behälter umfasst, der einerseits einen Niederdruckabschnitt aufweist, der einen Motor und eine Ölwanne enthält, die auf dem Boden des Behälters angeordnet ist, und andererseits eine Kältemittel-Einlassöffnung, die in den Niederdruckabschnitt mündet, und
  • – eine Kältemittel-Verteilervorrichtung, die eine mit dem Verdampfer verbundene Verteilerleitung, wobei eine erste Umleitungsleitung die Verteilerleitung mit der Einlassöffnung des ersten Verdichters in Kommunikation versetzt, und eine zweite Umleitungsleitung, die die Verteilerleitung mit der Einlassöffnung des zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt, umfasst.
A thermodynamic system, and in particular a cooling system, comprises in known manner:
  • A circulation circuit of a refrigerant sequentially having a condenser, a pressure reducer, an evaporator and a compression device connected in series, the compression device comprising at least a first compressor and a second compressor mounted in parallel, each compressor comprising a reservoir comprising, on the one hand, a low-pressure portion containing a motor and an oil pan, which is arranged on the bottom of the container, and on the other hand, a refrigerant inlet opening, which opens into the low pressure section, and
  • A refrigerant manifold device including a manifold connected to the evaporator, a first bypass manifold communicating the manifold with the inlet port of the first compressor, and a second bypass manifold communicating the manifold with the inlet port of the second compressor.

Um die ordnungsgemäße Funktion und eine gute Zuverlässigkeit eines derartigen Kühlsystems sicherzustellen, ist es notwendig, die Ölstände in den Ölwannen der beiden Verdichter auszubalancieren. Diese Ausbalancierung der Ölstände wird in vorteilhafter Weise erzielt, indem man die Ölwannen der zwei Verdichter über eine Ausgleichsleitung des Ölstands, die den Transfer von Öl zwischen den zwei Verdichtern fördert, in Beziehung setzt, und indem man die Niederdruckabschnitte der zwei Verdichter über eine Druckausgleichsleitung, die den Transfer von Kältemittel zwischen den zwei Verdichtern fördert, in Beziehung setzt.In order to ensure the proper function and reliability of such a cooling system, it is necessary to balance the oil levels in the oil pans of the two compressors. This balancing of the oil levels is advantageously achieved by relating the oil sumps of the two compressors via an oil level equalization line which promotes transfer of oil between the two compressors, and by passing the low pressure sections of the two compressors via a pressure equalization line. which promotes the transfer of refrigerant between the two compressors.

Ein derartiges Kühlsystem weist den Nachteil auf, aufgrund der parallelen Montage des ersten und zweiten Verdichters eine komplizierte Verteilervorrichtung und eine Druckausgleichsleitung zu benötigen.Such a cooling system has the disadvantage of requiring a complicated distribution device and a pressure equalization line due to the parallel mounting of the first and second compressors.

Das Dokument US 3 785 169 beschreibt ein Kühlsystem, das umfasst:

  • – einen Zirkulationskreis eines Kältemittels, der aufeinanderfolgend einen Kondensator, einen Druckminderer, einen Verdampfer und eine Kompressionsvorrichtung aufweist, die in Reihe verbunden sind, wobei die Kompressionsvorrichtung mindestens einen ersten Verdichter und einen zweiten Verdichter umfasst, wobei jeder Verdichter einen Behälter umfasst, der einerseits einen Niederdruckabschnitt aufweist, der einen Motor und eine Ölwanne enthält, die auf dem Boden des Behälters angeordnet ist, und andererseits eine Kältemittel-Einlassöffnung, die in den Niederdruckabschnitt mündet,
  • – eine Kältemittel-Verteilervorrichtung, die ausgebildet ist, um den Verdampfer mit der Einlassöffnung des ersten Verdichters zu verbinden,
  • – eine Ausgleichsleitung des Ölstands, die die Ölwannen des ersten und zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt,
  • – eine Verbindungsvorrichtung, die den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters mit der Einlassöffnung des zweiten Verdichters derart in Kommunikation versetzt, dass das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des zweiten Verdichters eindringt, vom Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters kommt, und
  • – Steuermittel, die ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und Anhalten des ersten und zweiten Verdichters zu steuern.
The document US 3,785,169 describes a cooling system comprising:
  • A circulation circuit of a refrigerant comprising, in series, a condenser, a pressure reducer, an evaporator and a compression device connected in series, the compression device comprising at least a first compressor and a second compressor, each compressor comprising a reservoir having on one side a Low-pressure section containing a motor and an oil pan, which is arranged on the bottom of the container, and on the other hand, a refrigerant inlet opening, which opens into the low pressure section,
  • A refrigerant distributor device configured to connect the evaporator to the inlet port of the first compressor,
  • An oil level equalization line communicating the oil sumps of the first and second compressors,
  • A connecting device that communicates the low-pressure portion of the first compressor with the inlet port of the second compressor such that all the refrigerant entering the low-pressure portion of the second compressor comes from the low-pressure portion of the first compressor, and
  • - Control means, which are designed to control the starting and stopping of the first and second compressor.

Eine derartige Montage des ersten und zweiten Verdichters erlaubt, ein zufriedenstellendes Ausbalancieren der Ölstände in jedem Verdichter sicherzustellen, ohne eine Druckausgleichsleitung zwischen diesen Letztgenannten und eine komplizierte Verteilervorrichtung einplanen zu müssen. Man erhält ein einfacher strukturiertes und wirtschaftliches Kühlsystem.Such mounting of the first and second compressors allows to ensure a satisfactory balancing of the oil levels in each compressor, without having to plan a pressure equalization line between the latter and a complicated distribution device. This gives a simpler structured and economical cooling system.

Allerdings weist ein derartiges Kühlsystem den Nachteil auf, nur zwei Kapazitätsstufen aufzuweisen, da die Steuermittel ausgebildet sind, um notwendigerweise das Ingangsetzen des ersten Verdichters unter Betriebsbedingungen des Systems zu steuern.However, such a cooling system has the disadvantage of having only two capacity levels, since the control means are designed to necessarily control the starting of the first compressor under operating conditions of the system.

Das ergibt ein Kühlsystem, das unter bestimmten Betriebsbedingungen eine geringe Wirksamkeit aufweisen könnte.This results in a cooling system that could have low efficiency under certain operating conditions.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesem Nachteil abzuhelfen.The present invention aims to remedy this disadvantage.

Das technische Problem an der Basis der Erfindung besteht demzufolge darin, ein thermodynamisches System und insbesondere ein Kühlsystem mit einer einfachen und wirtschaftlichen Struktur bereitzustellen, das unter allen Betriebsbedingungen des Kühlsystems eine zufriedenstellende Effizienz aufweist.The technical problem at the basis of the invention is therefore to provide a thermodynamic system, and in particular a cooling system with a simple and economical structure, which has a satisfactory efficiency under all operating conditions of the cooling system.

Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein thermodynamisches System der vorgenannten Bauart, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters zu steuern gemäß:

  • – einem ersten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Ingangsetzen des ersten und zweiten Verdichters steuern,
  • – einem zweiten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Ingangsetzen des ersten Verdichters und das Anhalten des zweiten Verdichters steuern,
  • – einem dritten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Anhalten des ersten Verdichters und das Ingangsetzen des zweiten Verdichters steuern, und
  • – einem vierten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters steuern,
und dadurch, dass die Ausgleichsleitung des Ölstands einen Endabschnitt aufweist, der zum ersten Verdichter zeigt und in den Behälter des ersten Verdichters hineinragt, wobei der Endabschnitt eine Endwand aufweist, die sich quer zur Längsrichtung des Endabschnitts erstreckt, und eine Öffnung, die über der Endwand derart eingearbeitet ist, dass, wenn der Ölstand in der Ölwanne des ersten Verdichters über die obere Ebene der Endwand steigt, Öl durch die Öffnung in Richtung des zweiten Verdichters fließt.To this end, the invention relates to a thermodynamic system of the aforementioned type, characterized in that the control means are adapted to control the starting and stopping of the first and second compressors according to:
  • A first control mode in which the control means controls the start of the first and second compressors,
  • A second control mode in which the control means controls the starting of the first compressor and the stopping of the second compressor,
  • A third control mode in which the control means controls the stopping of the first compressor and the starting of the second compressor, and
  • A fourth control mode in which the control means controls the stopping of the first and second compressors,
and in that the oil level equalization line has an end portion facing the first compressor and protruding into the container of the first compressor, the end portion having an end wall extending transversely to the longitudinal direction of the end portion and an opening formed above the end wall is incorporated such that when the oil level in the oil pan of the first compressor rises above the upper level of the end wall, oil flows through the opening in the direction of the second compressor.

Wenn mindestens einer des ersten und zweiten Verdichters ein Verdichter mit variabler Kapazität ist, oder wenn der erste und zweite Verdichter Verdichter mit stabiler Kapazität sind und ein Kapazitätsverhältnis zwischen 1,5 und 3 aufweisen, erlaubt die Steuerung des Ingangsetzens und Anhaltens des ersten und zweiten Verdichter gemäß dem dritter Steuermodus, eine zusätzliche Kapazitätsstufe zu erhalten, was erlaubt, unter bestimmten Betriebsbedingungen die Effizienz des Kompressionssystem zu verbessern. Wenn beispielsweise der erste Verdichter eine variable Kapazität hat und der zweite Verdichter eine stabile Kapazität, die höher ist als die maximale Kapazität des ersten Verdichters, kann man anhand dieses dritten Steuermodus eine Übergangskapazität zwischen der, die mit dem ersten Verdichter bei maximaler Kapazität und dem zweiten angehaltenen Verdichter erzielt wird, und der, die mit den ersten Verdichter bei minimaler Kapazität und dem zweiten ingangesetzten Verdichter erzielt wird, erhalten.When at least one of the first and second compressors is a variable capacity compressor, or when the first and second compressors are stable capacity compressors and have a capacity ratio between 1.5 and 3, the control allows the start and stop of the first and second compressors according to the third control mode to obtain an additional capacity level, which allows to improve the efficiency of the compression system under certain operating conditions. For example, if the first compressor has a variable capacity and the second compressor has a stable capacity that is greater than the maximum capacity of the first compressor, a transition capacity between that with the first compressor at maximum capacity and the second can be determined from this third control mode stopped compressor obtained, and that obtained with the first compressor at minimum capacity and the second starting compressor obtained.

Die Steuerung des Ingangsetzens und Anhaltens des ersten und zweiten Verdichter gemäß dem dritten Steuermodus erlaubt ebenfalls, die den zweiten Verdichter bevorzugt zu verwenden, wenn dieser für die gegebenen Betriebsbedingungen eine bessere Effizienz als der erste Verdichter aufweist, und das beispielsweise, wenn der erste und zweite Verdichter Scroll-Verdichter sind und der zweite Verdichter einen anderen Kompressionsgrad als der erste Verdichter aufweist, oder wenn der zweite Verdichter mindestens eine Umleitungsklappe aufweist, die einem Umleitungsdurchgang zugeordnet ist, die in den Teller des stationären Spiralgehäuses eingearbeitet ist und ausgebildet, um eine Förderkammer mit einer Übergangs-Kompressionskammer in Kommunikation zu versetzen, die von den Spiralen des stationären und mobilen Spiralgehäuses begrenzt wird.The control of starting and stopping the first and second compressors according to the third control mode also allows to preferentially use the second compressor if it has better efficiency than the first compressor for the given operating conditions, and that for example if the first and second Compressor scroll compressors and the second compressor having a different degree of compression than the first compressor, or when the second compressor has at least one bypass damper associated with a bypass passage, which is incorporated in the plate of the stationary scroll housing and formed to a delivery chamber with a communication in a transitional compression chamber, which is bounded by the spirals of the stationary and mobile scroll housing.

Die Steuerung des Ingangsetzens und Anhaltens des ersten und zweiten Verdichter gemäß dem dritten Steuermodus erlaubt ferner, den zweiten Verdichter bei Zyklenumkehr bevorzugt zu verwenden, um einen bessern Schutz des Systems vor „Flüssigkeitsschlägen” sicherzustellen.The control of starting and stopping the first and second compressors according to the third control mode further allows to preferentially use the second compressor in cycle reversal to ensure better protection of the system from "liquid shocks".

Ferner erlaubt die Konfiguration des Endabschnitts der Ausgleichsleitung des Ölstands, der zum ersten Verdichter zeigt und insbesondere die Anordnung einer Öffnung über der Endwand des Endwand des Endabschnitts, dass Öl aus dem ersten Verdichter zum zweiten Verdichter fließt, wenn die Ölmenge im ersten Verdichter einen vorbestimmten Wert übersteigt, und verhindert oder begrenzt zumindest ein derartiges Fließen von Öl, wenn die Ölmenge im ersten Verdichter unter einem vorbestimmten Wert liegt. Dadurch wird die Anwesenheit einer Mindest-Ölmenge im ersten Verdichter sichergestellt, wenn der zweite Verdichter arbeitet.Further, the configuration of the end portion of the oil level equalizing line facing the first compressor, and more particularly the arrangement of an opening above the end wall of the end wall of the end portion, allows oil to flow from the first compressor to the second compressor when the amount of oil in the first compressor is a predetermined value exceeds, and prevents or limits at least such a flow of oil when the amount of oil in the first compressor is below a predetermined value. This ensures the presence of a minimum amount of oil in the first compressor when the second compressor is operating.

In vorteilhafter Weise ist das thermodynamische System ein Kühlsystem, und in vorteilhafter Weise ein reversibles Kühlsystem.Advantageously, the thermodynamic system is a refrigeration system, and advantageously a reversible refrigeration system.

Wenn der erste und zweite Verdichter Verdichter mit stabiler Kapazität sind, liegt das Kapazitätsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Verdichter vorzugsweise zwischen 1,5 und 2,5 und in vorteilhafter Weise zwischen 1,7 und 2,3 inklusive. Unter Berücksichtigung der Bandbreite der Werte, aus denen das Kapazitätsverhältnis ausgewählt werden kann, weist einer des ersten und zweiten Verdichters notwendigerweise eine „höhere” Kapazität auf und der andere Verdichter weist eine „niedrigere” Kapazität auf, wobei der eine oder der andere des ersten und zweiten Verdichters die höhere oder niedrigere Kapazität aufweisen kann. Folglich versteht man unter Kapazitätsverhältnis das Verhältnis der höheren Kapazität zur niedrigeren Kapazität.When the first and second compressors are stable capacity compressors, the capacity ratio between the first and second compressors is preferably between 1.5 and 2.5, and advantageously between 1.7 and 2.3 inclusive. Considering the range of values from which the capacity ratio can be selected, one of the first and second compressors necessarily has a "higher" capacity and the other compressor has a "lower" capacity, one or the other of the first and second compressors second compressor may have the higher or lower capacity. Consequently, capacity ratio is understood to mean the ratio of the higher capacity to the lower capacity.

In vorteilhafter Weise weist der erste Verdichter eine Verbindungsöffnung auf, die in den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters mündet, wobei die Verbindungsvorrichtung die Verbindungsöffnung des ersten Verdichters mit der Einlassöffnung des zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt.Advantageously, the first compressor has a connection opening which opens into the low-pressure section of the first compressor, wherein the connection device communicates the connection opening of the first compressor with the inlet opening of the second compressor.

In vorteilhafter Weise ist die Ausgleichsleitung des Ölstands derart ausgebildet und bemessen, dass, wenn sich das System im Überhitzungs-Dauerbetrieb befindet, sich ein oberer Abschnitt des Fließquerschnitts der Ausgleichsleitung über den Ölständen in den Ölwannen des ersten und zweiten Verdichters befindet, so dass gleichzeitig ein Öl- und Kältemitteltransfer zwischen dem ersten und zweiten Verdichter erlaubt wird.Advantageously, the level line of the oil level is designed and dimensioned such that, when the system is in overheat continuous operation, an upper portion of the flow area of the equalizer above the oil levels in the oil pans of the first and second Compressor is located, so that at the same time an oil and refrigerant transfer between the first and second compressor is allowed.

Unter Überhitzungs-Dauerbetrieb versteht man einen Dauerbetrieb des thermodynamischen Systems, bei dem die Ansaugtemperatur des Kältemittels auf Ebene der Einlassöffnung des ersten Verdichters höher ist als die Sättigungstemperatur des Kältemittels bei Ansaugdruck des Kältemittels auf Ebene der Einlassöffnung, das heißt, einen Dauerbetrieb, bei dem das Kältemittel auf Ebene der Einlassöffnung des ersten Verdichters kein Kältemittel in flüssiger Form enthält (von Öltropfen einmal abgesehen).Continuous superheat operation means a continuous operation of the thermodynamic system in which the intake temperature of the refrigerant at the inlet port of the first compressor is higher than the saturation temperature of the refrigerant at intake pressure of the refrigerant at the inlet port level, that is, continuous operation in which the Refrigerant at the level of the inlet opening of the first compressor contains no refrigerant in liquid form (apart from oil drops).

Eine derartige Konfiguration der Ausgleichsleitung des Ölstands stellt einen Öltransfer zwischen den Behältern des ersten und zweiten Verdichters sicher und begrenzt die Druckunterschiede zwischen ihnen. Eine derartige Konfiguration erlaubt ferner, die Fließgeschwindigkeit des Kältemittels auf Ebene des Endes der Verbindungsvorrichtung, die zum ersten Verdichter zeigt, zu reduzieren und damit die Ölmenge zu verringern, die über diese Verbindungsvorrichtung zum zweiten Verdichter geleitet wird.Such a configuration of the oil level equalization line ensures oil transfer between the tanks of the first and second compressors and limits the pressure differences between them. Such a configuration also makes it possible to reduce the flow rate of the refrigerant at the level of the end of the connecting device facing the first compressor, thereby reducing the amount of oil that is directed to the second compressor via this connecting device.

Vorzugsweise ist die Ausgleichsleitung des Ölstands etwa horizontal und weist zwei Enden auf, die etwa in derselben Höhe angeordnet sind, wobei die Höhe derart vorbestimmt ist, dass in jedem Verdichter ein minimaler Ölstand sichergestellt ist.Preferably, the level line of the oil level is approximately horizontal and has two ends which are disposed at approximately the same height, the height being predetermined so as to ensure a minimum oil level in each compressor.

Vorzugsweise erstreckt sich die Öffnung über mindestens einen Abschnitt der Seitenwand des Endabschnitts. Daraus resultiert eine Verringerung der Geschwindigkeit des Kältemittels auf Ebene der freien Fläche der Ölwanne und damit eine Begrenzung der Ölmenge, die vom ersten Verdichter zum zweiten Verdichter gleitet wird, wenn der zweite Verdichter arbeitet.Preferably, the opening extends over at least a portion of the side wall of the end portion. This results in a reduction in the speed of the refrigerant at the level of the free surface of the oil pan and thus a limit on the amount of oil that slides from the first compressor to the second compressor when the second compressor is working.

Vorzugsweise weist der Endabschnitt der Ausgleichsleitung des Ölstands, der zum ersten Verdichter zeigt, eine Ölrückflussöffnung auf, die in einen unteren Abschnitt des Endabschnitts ausgebildet ist, der sich unter der oberen Ebene der Endwand befindet. Dadurch wird ein Rückfluss des Öls in die Ölwanne des ersten Verdichters sichergestellt, wenn der zweite Verdichter angehalten ist, so dass im Behälter des zweiten Verdichters ein Ölvorrat über einer vorbestimmten Ebene vermieden wird.Preferably, the end portion of the oil level equalizing line facing the first compressor has an oil return port formed in a lower portion of the end portion located below the upper plane of the end wall. Thereby, a backflow of the oil is ensured in the oil pan of the first compressor when the second compressor is stopped, so that in the container of the second compressor, an oil reservoir above a predetermined level is avoided.

Gemäß einer ersten Alternative der Erfindung ist einer von dem ersten und zweiten Verdichter ein Verdichter mit variabler Kapazität und der andere von dem ersten und zweiten Verdichter ist ein Verdichter mit stabiler Kapazität.According to a first alternative of the invention, one of the first and second compressors is a variable capacity compressor and the other of the first and second compressors is a stable capacity compressor.

Gemäß dieser ersten Alternative der Erfindung umfasst das thermodynamische System Überwachungsmittel, die ausgebildet sind, um die Kapazität des Verdichters mit variabler Kapazität vorzugsweise kontinuierlich zwischen einem minimalen Kapazitätswert und einem maximalen Kapazitätswert zu modulieren.According to this first alternative of the invention, the thermodynamic system comprises monitoring means adapted to preferably continuously modulate the capacity of the variable capacity compressor between a minimum capacity value and a maximum capacity value.

Vorzugsweise ist der erste Verdichter der Verdichter mit variabler Kapazität. Gemäß einer Ausführungsform weist der zweite Verdichter mit stabiler Kapazität eine Kapazität auf, die höher ist als die maximale Kapazität des ersten Verdichters.Preferably, the first compressor is the variable capacity compressor. According to an embodiment, the second stable capacity compressor has a capacity higher than the maximum capacity of the first compressor.

In vorteilhafter Weise ist der Motor des Verdichters mit variabler Kapazität ein Motor mit variabler Geschwindigkeit. In diesem Fall sind die Überwachungsmittel ausgebildet, um die Geschwindigkeit des Motors des Verdichters mit variabler Kapazität zwischen einer minimalen und einer maximalen Geschwindigkeit zu modulieren.Advantageously, the variable capacity compressor motor is a variable speed motor. In this case, the monitoring means are configured to modulate the speed of the variable capacity compressor motor between a minimum and a maximum speed.

Gemäß einer zweiten Alternative der Erfindung sind der erste und zweite Verdichter Verdichter mit stabiler Kapazität, wobei der erste Verdichter eine Kapazität aufweist, die höher als die des zweiten Verdichters ist.According to a second alternative of the invention, the first and second compressors are compressors of stable capacity, the first compressor having a capacity higher than that of the second compressor.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Kompressionsvorrichtung einen dritten Verdichter, der mit dem ersten Verdichter in Reihe und vor diesem montiert ist, wobei die Verteilervorrichtung eine erste Verteilerleitung umfasst, die den Verdampfer und die Einlassöffnung des dritten Verdichters in Kommunikation versetzt, und eine zweite Verteilerleitung, die den Niederdruckabschnitt des dritten Verdichters mit der Einlassöffnung des ersten Verdichters derart in Kommunikation versetzt, dass das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters gelangt, aus dem Niederdruckabschnitt des dritten Verdichters kommt.According to one embodiment, the compression device comprises a third compressor mounted in series with and in front of the first compressor, the distribution device comprising a first distribution line communicating the evaporator and the inlet port of the third compressor, and a second distribution line communicating the low pressure portion of the third compressor with the inlet port of the first compressor such that all of the refrigerant entering the low pressure portion of the first compressor comes from the low pressure portion of the third compressor.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Kompressionsvorrichtung einen vierten Verdichter, der mit dem zweiten Verdichter parallel montiert ist, wobei die Verbindungsvorrichtung eine Verbindungsleitung, die mit dem Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters verbunden ist, eine erste Umleitungsleitung, die die Verbindungsleitung mit der Einlassöffnung des zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt, und eine zweite Umleitungsleitung, die die Verbindungsleitung mit der Einlassöffnung des vierten Verdichters in Kommunikation versetzt, umfasst.According to one embodiment, the compression device comprises a fourth compressor mounted in parallel with the second compressor, wherein the connection device comprises a connection line connected to the low pressure section of the first compressor, a first bypass line communicating the connection line with the inlet port of the second compressor and a second bypass line communicating the communication line with the inlet port of the fourth compressor.

Die Verbindungsleitung und die Umleitungsleitungen weisen beispielsweise einen etwa identischen Fließquerschnitt auf.The connecting line and the bypass lines have, for example, an approximately identical flow cross-section.

Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die Verbindungsvorrichtung eine Verbindungsleitung, die den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters mit der Einlassöffnung des zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt.According to another embodiment, the connecting device comprises a Connecting line, which communicates the low-pressure portion of the first compressor with the inlet port of the second compressor in communication.

In vorteilhafter Weise weist die Ausgleichsleitung des Ölstands einen Fließquerschnitt, der zirka dem 0,5 bis 1fachen des Fließquerschnitts der Verbindungsleitung entspricht.Advantageously, the compensation line of the oil level has a flow cross-section which corresponds approximately to 0.5 to 1 times the flow cross-section of the connecting line.

In vorteilhafter Weise ragt das Ende der Verbindungsleitung, das zum ersten Verdichter zeigt, in den Behälter des ersten Verdichters hinein.Advantageously, the end of the connecting line facing the first compressor projects into the container of the first compressor.

Vorzugsweise ist jeder Verdichter ist ein Scroll-Kälteverdichter. Vorzugsweise umfasst der erste Verdichter ein stationäres Spiralgehäuse und ein bewegliches Spiralgehäuse, das eine kreisbahnförmige Bewegung beschreibt, einen Körper, auf dem sich das bewegliche Spiralgehäuse abstützt, eine Zwischenhülle, die auf dem Körper befestigt ist und in der der Motor montiert ist und mindestens eine Ölrückflussleitung, die sich mindestens über einen Teil der Außenwand der Zwischenhülle erstreckt, wobei die Ölrückflussleitung ein erstes Ende aufweist, das vorzugsweise dicht in den Körper mündet, und ein zweites Ende, das in der Nähe der Ölwanne mündet. Dadurch kann die Ölmenge, die durch die Verbindungsvorrichtung aus dem ersten Verdichter zum zweiten Verdichter gelangt, weiterhin begrenzt werden.Preferably, each compressor is a scroll refrigeration compressor. Preferably, the first compressor comprises a stationary volute casing and a movable scroll casing which describes a circular motion, a body on which the movable volute casing is supported, an intermediate casing fixed on the body and in which the engine is mounted and at least one oil return duct extending over at least a portion of the outer wall of the intermediate sleeve, the oil return conduit having a first end which preferably opens into the body, and a second end which terminates in the vicinity of the oil pan. Thereby, the amount of oil that passes through the connecting device from the first compressor to the second compressor, continue to be limited.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst mindestens der erste Verdichter erste Ablenkmittel, die in dem Behälter des ersten Verdichters angeordnet sind und von denen mindestens ein Abschnitt gegenüber der Einlassöffnung des ersten Verdichters angeordnet ist, wobei die Ablenkmittel ausgebildet sind, um mindestens einen Teil des Kältemittels, das in den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters eindringt, entlang mindestens eines Abschnitts der Innenwand des dichten Behälters des ersten Verdichters zu lenken. Dadurch wird der Weg des Kältemittels im ersten Verdichter verlängert und demzufolge die Trennung des Gemischs Öl/Kältemittel im Behälter des ersten Verdichters. Daraus resultiert eine Begrenzung der Ölmenge, die vom ersten Verdichter zum zweiten Verdichter geleitet wird.According to one embodiment of the invention, at least the first compressor comprises first deflection means, which are arranged in the container of the first compressor and at least one portion of which is arranged opposite the inlet opening of the first compressor, wherein the deflection means are designed to cover at least a part of the refrigerant, penetrating the low pressure portion of the first compressor to direct along at least a portion of the inner wall of the sealed container of the first compressor. This prolongs the path of the refrigerant in the first compressor and consequently the separation of the oil / refrigerant mixture in the container of the first compressor. This results in a limitation of the amount of oil that is passed from the first compressor to the second compressor.

Vorzugsweise weisen die ersten Ablenkmittel eine gekrümmte Platte auf, die auf der Innenwand des dichten Behälters derart befestigt ist, dass mit dieser ein Kältemittel-Zirkulationsdurchgang begrenzt wird.Preferably, the first deflection means comprises a curved plate fixed on the inner wall of the sealed container so as to confine a refrigerant circulation passage therewith.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst mindestens der erste Verdichter zweite Ablenkmittel, die im Behälter des ersten Verdichters angeordnet sind und von denen mindestens ein Abschnitt gegenüber dem Ende der Verbindungsvorrichtung angeordnet ist, das zum ersten Verdichter zeigt, wobei die Ablenkmittel ausgebildet sind, um das Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters gelangt, vor seinem Fließen durch die Verbindungsvorrichtung gemäß einer aufsteigenden und danach abfallenden Bewegung zu lenken. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Kältemittels im Behälter des ersten Verdichters reduziert und demzufolge die Trennung des Gemischs Öl/Kältemittel im Behälter des ersten Verdichters verbessert. Daraus resultiert eine weitere Begrenzung der Ölmenge, die vom ersten Verdichter zum zweiten Verdichter geleitet wird.According to one embodiment of the invention, at least the first compressor comprises second deflection means arranged in the container of the first compressor and at least a portion of which is disposed opposite to the end of the connection device facing the first compressor, the deflection means being designed to supply the refrigerant which passes into the low pressure section of the first compressor to steer before it flows through the connecting device in accordance with an ascending and then declining movement. As a result, the speed of the refrigerant in the container of the first compressor is reduced, and consequently the separation of the mixture oil / refrigerant in the container of the first compressor is improved. This results in a further limitation of the amount of oil that is passed from the first compressor to the second compressor.

Die Erfindung wird auf jeden Fall mit Hilfe der folgenden Beschreibung, die sich auf die folgende schematische Zeichnung in der Anlage bezieht, gut verstanden werden, wobei diese als nicht beschränkende Beispiele mehrere Ausführungsformen dieses thermodynamischen Systems darstellt.The invention will in any case be well understood with the aid of the following description, which refers to the following schematic drawing in the appendix, which represents, as non-limiting examples, several embodiments of this thermodynamic system.

1 ist eine schematische Ansicht eines thermodynamischen Systems gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung. 1 is a schematic view of a thermodynamic system according to a first embodiment of the invention.

2 ist eine schematische Teilansicht des thermodynamischen Systems von 1. 2 is a schematic partial view of the thermodynamic system of 1 ,

3 ist eine schematische Teilschnittansicht des thermodynamischen Systems von 1. 3 is a schematic partial sectional view of the thermodynamic system of 1 ,

Die 4a und 4b sind jeweils eine perspektivische und eine Draufsicht eines Endabschnitts der Verbindungsvorrichtung eines thermodynamischen Systems gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung.The 4a and 4b are respectively a perspective and a plan view of an end portion of the connecting device of a thermodynamic system according to a second embodiment of the invention.

5 ist eine schematische Teilschnittansicht des thermodynamischen Systems gemäß einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung. 5 is a schematic partial sectional view of the thermodynamic system according to a third embodiment of the invention.

6 ist eine Querschnittansicht des ersten Verdichters des thermodynamischen Systems von 5. 6 is a cross-sectional view of the first compressor of the thermodynamic system of 5 ,

7 ist eine schematische Ansicht eines thermodynamischen Systems gemäß einer vierten Ausführungsvariante der Erfindung. 7 is a schematic view of a thermodynamic system according to a fourth embodiment of the invention.

8 ist eine perspektivische Ansicht der Ablenkungsmittel, die den ersten Verdichter des thermodynamischen Systems der 7 ausstatten. 8th is a perspective view of the deflection means, the first compressor of the thermodynamic system of 7 equip.

9 ist eine schematische Ansicht eines thermodynamischen Systems gemäß einer fünften Ausführungsvariante der Erfindung. 9 is a schematic view of a thermodynamic system according to a fifth embodiment of the invention.

10 ist eine schematische Ansicht eines thermodynamischen Systems gemäß einer sechsten Ausführungsvariante der Erfindung. 10 is a schematic view of a thermodynamic system according to a sixth embodiment of the invention.

11 ist eine schematische Ansicht eines thermodynamischen Systems gemäß einer siebenten Ausführungsvariante der Erfindung. 11 is a schematic view of a thermodynamic system according to a seventh embodiment of the invention.

Die 1 zeigt schematisch die wichtigsten Bestandteile eines erfindungsgemäßen thermodynamischen Systems 1 und insbesondere eines Kühlsystems.The 1 schematically shows the main components of a thermodynamic system according to the invention 1 and in particular a cooling system.

Das Kühlsystem 1 umfasst einen Zirkulationskreis 2 eines Kältemittels, der aufeinanderfolgend einen Kondensator 3, einen Druckminderer 4, einen Verdampfer 5 und eine Kompressionsvorrichtung 6 umfasst, die in Reihe verbunden sind.The cooling system 1 includes a circulation circuit 2 a refrigerant, successively a capacitor 3 , a pressure reducer 4 , an evaporator 5 and a compression device 6 which are connected in series.

Die Verdichtervorrichtung 6 umfasst einen ersten Verdichter mit variabler Kapazität 7 und einen zweiten Verdichter mit stabiler Kapazität 8. Jeder Verdichter 7, 8 ist in vorteilhafter Weise eine Scroll-Kälteverdichter. Jeder Verdichter 7, 8 umfasst einen dichten Behälter 9, der einen Niederdruckabschnitt 11 aufweist, der einen Motor 12 und eine Ölwanne 13 enthält, die auf dem Boden des dichten Behälters angeordnet ist, und einen Hochdruckabschnitt 14, der über dem Niederdruckabschnitt 11 angeordnet ist und eine Kompressionsstufe enthält.The compressor device 6 includes a first variable capacity compressor 7 and a second compressor with stable capacity 8th , Every compressor 7 . 8th is advantageously a scroll refrigeration compressor. Every compressor 7 . 8th includes a sealed container 9 , which is a low pressure section 11 that has a motor 12 and an oil pan 13 contains, which is arranged on the bottom of the sealed container, and a high-pressure section 14 that is above the low pressure section 11 is arranged and contains a compression stage.

Der dichte Behälter 9 jedes Verdichters weist ferner eine Kältemittel-Einlassöffnung 15 auf, die in einen oberen Abschnitt des Niederdruckabschnitts 11 mündet, eine Ausgleichsöffnung 16, die in die Ölwanne 13 mündet und eine Förderöffnung 17, die in den Hochdruckabschnitt 14 mündet.The tight container 9 Each compressor further includes a refrigerant inlet port 15 which is in an upper portion of the low pressure section 11 opens, a compensation opening 16 in the oil pan 13 opens and a delivery opening 17 in the high pressure section 14 empties.

Der dichte Behälter 9 des ersten Verdichters 7 umfasst ferner eine Verbindungsöffnung 18, die in einen oberen Abschnitt des Niederdruckabschnitts 11 des ersten Verdichters mündet.The tight container 9 of the first compressor 7 further comprises a connection opening 18 placed in an upper section of the low pressure section 11 the first compressor opens.

Das Kühlsystem 1 umfasst ebenfalls eine Kältemittel-Verteilervorrichtung. Die Verteilervorrichtung umfasst eine Verteilerleitung 19, die den Verdampfer 5 mit der Einlassöffnung 15 des ersten Verdichters 7 in Kommunikation versetzt.The cooling system 1 also includes a refrigerant distribution device. The distribution device comprises a distribution line 19 that the evaporator 5 with the inlet opening 15 of the first compressor 7 put in communication.

Die Kühlsystem 1 umfasst ferner eine Ausgleichsleitung 21 des Ölstands, die die Ausgleichsöffnungen 16 der beiden Verdichter verbindet und damit die Ölwannen 13 des ersten und zweiten Verdichters 7, 8 in Kommunikation versetzt.The cooling system 1 further comprises a compensation line 21 the oil level, which the compensation holes 16 the two compressors and thus connects the oil pans 13 the first and second compressor 7 . 8th put in communication.

Das Kühlsystem 1 umfasst zusätzlich eine Verbindungsvorrichtung, die eine Verbindungsleitung 22 aufweist, die die Verbindungsöffnung 18 des ersten Verdichters mit der Einlassöffnung 15 des zweiten Verdichters verbindet und damit die Niederdruckabschnitte 11 des ersten und zweiten Verdichters derart in Kommunikation versetzt, dass das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des zweiten Verdichters eindringt, aus dem Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters stammt. Das Ende der Verbindungsleitung 22, das zum ersten Verdichter zeigt, ragt vorzugsweise in den dichten Behälter des ersten Verdichters 7 hinein. Die Verbindungsleitung 22 weist vorzugsweise eine allgemeine S-Form auf.The cooling system 1 additionally comprises a connecting device, which is a connecting line 22 which has the connection opening 18 of the first compressor with the inlet opening 15 of the second compressor connects and thus the low pressure sections 11 the first and second compressors are communicated such that all the refrigerant entering the low pressure section of the second compressor comes from the low pressure section of the first compressor. The end of the connection line 22 pointing to the first compressor preferably projects into the sealed container of the first compressor 7 into it. The connection line 22 preferably has a general S-shape.

Das Kühlsystem 1 umfasst ebenfalls eine Kältemittel-Fördervorrichtung 24. Die Fördervorrichtung 24 umfasst eine Förderleitung 25, die mit dem Kondensator 3 verbunden ist, eine erste Umleitungsleitung 26, die die Förderleitung 25 mit der Förderöffnung 17 des ersten Verdichters 7 in Kommunikation versetzt und eine zweite Umleitungsleitung 27 die Förderleitung 25 mit der Förderöffnung 17 des zweiten Verdichters 8 in Kommunikation versetzt.The cooling system 1 also includes a refrigerant delivery device 24 , The conveyor 24 includes a delivery line 25 that with the capacitor 3 connected, a first diversion line 26 that the support line 25 with the delivery opening 17 of the first compressor 7 put in communication and a second diversion line 27 the support line 25 with the delivery opening 17 of the second compressor 8th put in communication.

Das Kühlsystem 1 umfasst weiterhin Steuermittel 28, die ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters zu steuern, und Überwachungsmittel 29, die ausgebildet sind, um die Geschwindigkeit des Motors 12 des ersten Verdichters 7 zwischen einer minimalen Geschwindigkeit und einer maximalen Geschwindigkeit zu modulieren.The cooling system 1 further comprises control means 28 , which are configured to control the starting and stopping of the first and second compressors, and monitoring means 29 that are designed to increase the speed of the engine 12 of the first compressor 7 between a minimum speed and a maximum speed.

Die Steuermittel 28 sind vorzugsweise ausgebildet, um das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters gemäß vier Steuermodi zu steuern, nämlich:

  • – einem ersten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Ingangsetzen des ersten und zweiten Verdichters steuern,
  • – einem zweiten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Ingangsetzen des ersten Verdichters und das Anhalten des zweiten Verdichters steuern,
  • – einem dritten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Anhalten des ersten Verdichters und das Ingangsetzen des zweiten Verdichters steuern, und
  • – einen vierten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters steuern.
The control means 28 are preferably configured to control the starting and stopping of the first and second compressors according to four control modes, namely:
  • A first control mode in which the control means controls the start of the first and second compressors,
  • A second control mode in which the control means controls the starting of the first compressor and the stopping of the second compressor,
  • A third control mode in which the control means controls the stopping of the first compressor and the starting of the second compressor, and
  • A fourth control mode in which the control means controls the stopping of the first and second compressors.

Wenn die Steuermittel das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters gemäß dem zweiten Steuermodus steuern, wird das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt 11 des ersten Verdichters 7 eindringt, in den Hochdruckabschnitt 14 des ersten Verdichters zwecks seiner Verdichtung in der Kompressionsstufe desselben angesaugt, wogegen, wenn die Steuermittel das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters gemäß dem dritten Steuermodus steuern, das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt 11 des ersten Verdichters 7 eindringt, in den Niederdruckabschnitt 11 des zweiten Verdichters 8 über die Verbindungsleitung 22 angesaugt wird, um in der Kompressionsstufe des zweiten Verdichters 8 verdichtet zu werden. When the control means controls the start and stop of the first and second compressors according to the second control mode, the entire refrigerant entering the low pressure section 11 of the first compressor 7 penetrates into the high pressure section 14 of the first compressor for the purpose of its compression in the compression stage of the same sucked, whereas, when the control means controlling the start and stopping of the first and second compressors according to the third control mode, the entire refrigerant which in the low pressure section 11 of the first compressor 7 penetrates into the low pressure section 11 of the second compressor 8th over the connecting line 22 is sucked in to the compression stage of the second compressor 8th to be condensed.

Wenn die Steuermittel das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters gemäß dem ersten Steuermodus steuern, wird ein erster Teil des Kältemittels, das in den Niederdruckabschnitt 11 des ersten Verdichters 7 eindringt, in den Hochdruckabschnitt 14 des ersten Verdichters angesaugt, um in der Kompressionsstufe desselben verdichtet zu werden, und ein zweiter Teil des Kältemittels, das in den Niederdruckabschnitt 11 des ersten Verdichters 7 eindringt, wird in den Niederdruckabschnitt 11 des zweiten Verdichters 8 über die Verbindungsleitung 22 angesaugt, um in der Kompressionsstufe des zweiten Verdichters verdichtet zu werden.When the control means controls the start and stop of the first and second compressors in accordance with the first control mode, a first part of the refrigerant entering the low pressure section 11 of the first compressor 7 penetrates into the high pressure section 14 the first compressor is sucked to be compressed in the compression stage thereof, and a second part of the refrigerant which is in the low pressure section 11 of the first compressor 7 penetrates into the low pressure section 11 of the second compressor 8th over the connecting line 22 sucked to be compressed in the compression stage of the second compressor.

Gemäß einer Ausführungsvariante des Kühlsystems, das auf den 4a und 4b dargestellt ist, weist die Ausgleichsleitung des Ölstands 21 einen Endabschnitt 31 auf, der zum ersten Verdichters 7 zeigt und in den Behälter 9 des ersten Verdichters hineinragt. Der Endabschnitt 31 weist eine Endwand 32 auf, die sich quer zur Längsrichtung des Endabschnitts 31 erstreckt, und eine Öffnung 33, die über der Endwand 32 derart ausgebildet ist, dass, wenn der Ölstand in der Ölwanne 13 des ersten Verdichters 7 über die obere Ebene der Endwand 32 reicht, Öl durch die Öffnung 33 in Richtung des zweiten Verdichters fließt. Vorzugsweise erstreckt sich die Öffnung 33 auf einem Abschnitt der Seitenwand 34 des Endabschnitts 31.According to an embodiment of the cooling system, the on the 4a and 4b is shown, the compensation line of the oil level 21 an end section 31 on, the first compressor 7 points and into the container 9 protrudes the first compressor. The end section 31 has an end wall 32 on, which is transverse to the longitudinal direction of the end portion 31 extends, and an opening 33 that over the end wall 32 is formed such that when the oil level in the oil pan 13 of the first compressor 7 over the upper level of the end wall 32 enough, oil through the opening 33 flows in the direction of the second compressor. Preferably, the opening extends 33 on a section of the sidewall 34 of the end section 31 ,

Der Endabschnitt 31 weist ferner eine Ölrückflussöffnung 35 auf, die in einen unteren Abschnitt des Endabschnitts 31 eingearbeitet ist, die sich unterhalb der oberen Ebene der Endwand 32 befindet. Diese Position der Ölrückflussöffnung 35 sichert einen Ölrückfluss in die Ölwanne 13 des ersten Verdichters 7, wenn der zweite Verdichter 8 angehalten ist und verhindert demzufolge einen Ölstau jenseits einer vorbestimmten Ebene im Behälter des zweiten Verdichters.The end section 31 also has an oil return port 35 on that into a lower section of the end section 31 is incorporated, extending below the upper level of the end wall 32 located. This position of the oil return port 35 ensures an oil return into the sump 13 of the first compressor 7 when the second compressor 8th is stopped and thus prevents an accumulation of oil beyond a predetermined level in the container of the second compressor.

Gemäß einer Ausführungsform des Kühlsystems, das auf den 5 und 6 dargestellt ist, umfasst der erste Verdichter 7 erste Ablenkmittel, die in dem Behälter 9 des ersten Verdichters 7 angeordnet sind und von denen ein Abschnitt gegenüber der Einlassöffnung 15 des ersten Verdichters angeordnet ist, wobei die Ablenkmittel ausgebildet sind, um mindestens einen Teil des Kältemittels, das in den Niederdruckabschnitt 11 des ersten Verdichters 7 eindringt, entlang mindestens eines Teils der Innenwand des dichten Behälters 9 des ersten Verdichters zu lenken. Vorzugsweise weisen die ersten Ablenkmittel eine gekrümmte Platte 40 auf, die auf der Innenwand des dichten Behälters 9 derart befestigt ist, dass mit dieser ein Kältemittel-Zirkulationsdurchgang 41 begrenzt wird.According to one embodiment of the cooling system, which is based on the 5 and 6 is shown, comprises the first compressor 7 first deflection means in the container 9 of the first compressor 7 are arranged and of which a section opposite the inlet opening 15 the first compressor is arranged, wherein the deflection means are adapted to at least a portion of the refrigerant, which in the low pressure section 11 of the first compressor 7 penetrates along at least part of the inner wall of the sealed container 9 to direct the first compressor. Preferably, the first deflection means comprises a curved plate 40 on top of the inner wall of the tight container 9 is fixed such that with this a refrigerant circulation passage 41 is limited.

Gemäß einer Ausführungsvariante des Kühlsystems, das auf der 7 dargestellt ist, umfasst der erste Verdichter Ablenkmittel, die im Behälter 9 des ersten Verdichters 7 angeordnet sind und von denen mindestens ein Abschnitt gegenüber dem Ende der Verbindungsvorrichtung angeordnet ist, das zum ersten Verdichter zeigt, wobei die Ablenkmittel ausgebildet sind, um das Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters gelangt, vor seinem Fließen durch die Verbindungsvorrichtung gemäß einer aufsteigenden und danach abfallenden Bewegung zu lenken. Vorzugsweise, wie auf der 8 gezeigt wird, weisen die Ablenkmittel eine Platte 42 auf, die auf der Innenwand des dichten Behälters 9 befestigt ist.According to an embodiment of the cooling system, which on the 7 is shown, the first compressor comprises deflection means in the container 9 of the first compressor 7 and at least a portion of which is disposed opposite to the end of the connection device facing the first compressor, the deflection means being adapted to move the refrigerant entering the low pressure section of the first compressor before flowing through the connection device according to an ascending one and then to direct declining movement. Preferably, as on the 8th is shown, the deflection means have a plate 42 on top of the inner wall of the tight container 9 is attached.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante des Kühlsystems, das auf der 9 dargestellt ist, umfasst der erste Verdichter ein stationäres Spiralgehäuse 43 und ein bewegliches Spiralgehäuse 44, das eine kreisbahnförmige Bewegung beschreibt, einen 45, auf dem sich das bewegliche Spiralgehäuse abstützt, eine Zwischenhülle 46, die auf dem Körper 45 befestigt ist und in der der Motor 12 montiert ist, und eine Ölrückflussleitung 47, die sich auf der Außenwand der Zwischenhülle erstreckt, wobei die Ölrückflussleitung ein erstes Ende aufweist, das vorzugsweise dicht in den Körper mündet, und ein zweites Ende, das in der Nähe der Ölwanne 13 des ersten Verdichters mündet.According to another embodiment of the cooling system, which on the 9 is illustrated, the first compressor comprises a stationary volute casing 43 and a movable volute casing 44 , which describes a circular motion, a 45 , on which the movable spiral housing is supported, an intermediate shell 46 that on the body 45 is attached and in the engine 12 is mounted, and an oil return line 47 extending on the outer wall of the intermediate shell, the oil return conduit having a first end which preferably opens into the body tightly, and a second end close to the oil sump 13 the first compressor opens.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante des Kühlsystems, das auf der 10 dargestellt ist, umfasst die Kompressionsvorrichtung 6 einen dritten Verdichter 48, der in Reihe mit dem ersten Verdichter 7 und vor diesem aufgestellt ist, wobei die Verteilervorrichtung eine erste Verteilerleitung 19a umfasst, die den Verdampfer 5 und die Einlassöffnung 15 des dritten Verdichters 48 in Kommunikation versetzt, und eine zweite Verteilerleitung 19b, die den Niederdruckabschnitt des dritten Verdichters 48 mit der Einlassöffnung 15 des ersten Verdichters 7 derart in Kommunikation versetzt, dass das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters 7 fließt, aus dem Niederdruckabschnitt des dritten Verdichters 48 stammt. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst das Kühlsystem ferner eine Ausgleichsleitung des Ölstands 21', die die Ölwannen 13 des ersten und dritten Verdichters in Kommunikation versetzt, und die Fördervorrichtung 24 umfasst ferner eine dritte Umleitungsleitung 49, die die Förderleitung 25 mit der Förderöffnung 17 des dritten Verdichters 48 in Kommunikation versetzt.According to another embodiment of the cooling system, which on the 10 is shown, the compression device comprises 6 a third compressor 48 in series with the first compressor 7 and is placed in front of it, wherein the distribution device, a first distribution line 19a includes the evaporator 5 and the inlet opening 15 the third compressor 48 placed in communication, and a second distribution line 19b , which is the low-pressure section of the third compressor 48 with the inlet opening 15 of the first compressor 7 so put into communication that the entire refrigerant entering the low-pressure section of the first compressor 7 flows from the low pressure section of the third compressor 48 comes. According to this embodiment, the cooling system further comprises a compensation line of the oil level 21 ' that the oil pans 13 the first and third compressors in communication, and the conveyor 24 further comprises a third bypass line 49 that the support line 25 with the delivery opening 17 the third compressor 48 put in communication.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante des Kühlsystems, das auf der 11 dargestellt ist, umfasst die Kompressionsvorrichtung 6 einen vierten Verdichter 50, der mit dem zweiten Verdichter 8 parallel montiert ist, wobei die Verbindungsvorrichtung eine Verbindungsleitung 22a, die mit dem Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters 7 verbunden ist, eine erste Umleitungsleitung 22b, die die Verbindungsleitung 22a mit der Einlassöffnung 15 des zweiten Verdichters 8 in Kommunikation versetzt, und eine zweite Umleitungsleitung 22c, die die Verbindungsleitung 22a mit der Einlassöffnung 15 des vierten Verdichters 50 in Kommunikation versetzt, umfasst. Gemäß dieser Ausführungsvariante umfasst das Kühlsystem ferner eine Ausgleichsvorrichtung des Ölstands, die die Ölwannen 13 des ersten, dritten und vierten Verdichters in Kommunikation versetzt. Die Ausgleichsvorrichtung des Ölstands umfasst die Ausgleichsleitung des Ölstands 22 und eine Umleitungsleitung 51, die die Ausgleichsleitung des Ölstands 22 mit der Ölwanne 13 des vierten Verdichters 50 in Kommunikation versetzt.According to another embodiment of the cooling system, which on the 11 is shown, the compression device comprises 6 a fourth compressor 50 that with the second compressor 8th is mounted in parallel, wherein the connecting device is a connecting line 22a connected to the low pressure section of the first compressor 7 connected, a first diversion line 22b that the connecting line 22a with the inlet opening 15 of the second compressor 8th placed in communication, and a second diversion line 22c that the connecting line 22a with the inlet opening 15 the fourth compressor 50 in communication. According to this embodiment, the cooling system further comprises a leveling device of the oil level, the oil pans 13 the first, third and fourth compressor in communication. The oil level compensator comprises the oil level equalization line 22 and a diversion line 51 that the oil level equalization line 22 with the oil pan 13 the fourth compressor 50 put in communication.

Die Fördervorrichtung 24 umfasst ferner eine dritte Umleitungsleitung 52, die die Förderleitung 25 mit der Förderöffnung 17 des vierten Verdichters 50 in Kommunikation versetzt.The conveyor 24 further comprises a third bypass line 52 that the support line 25 with the delivery opening 17 the fourth compressor 50 put in communication.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Steuermittel 28 ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und das Anhalten des dritten und/oder vierten Verdichters zu steuern.It should be noted that the tax funds 28 are configured to control the starting and stopping of the third and / or fourth compressor.

Es versteht sich von selbst, dass sich die Erfindung nicht nur auf die hier oben beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen dieses thermodynamischen Systems beschränkt, sondern im Gegenteil alle seine Ausführungsvarianten umfasst.It goes without saying that the invention is not limited to the embodiments of this thermodynamic system described above by way of example, but on the contrary comprises all of its variants.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (15)

Thermodynamisches System (1), das umfasst: – einen Zirkulationskreis (2) eines Kältemittels, der aufeinanderfolgend einen Kondensator (3), einen Druckminderer (4), einen Verdampfer (5) und eine Kompressionsvorrichtung (6) aufweist, die in Reihe verbunden sind, wobei die Kompressionsvorrichtung mindestens einen ersten Verdichter (7) und einen zweiten Verdichter (8) umfasst, wobei jeder Verdichter einen dichten Behälter (9) umfasst, der einerseits einen Niederdruckabschnitt (11) aufweist, der einen Motor (12) und eine Ölwanne (13) enthält, die auf dem Boden des dichten Behälters angeordnet ist, und andererseits eine Kältemittel-Einlassöffnung (15), die in den Niederdruckabschnitt mündet, – eine Kältemittel-Verteilervorrichtung, die ausgebildet ist, um den Verdampfer (5) mit der Einlassöffnung (15) des ersten Verdichters (7) zu verbinden, – eine Ausgleichsleitung (21) des Ölstands, die die Ölwannen (13) des ersten und zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt, – eine Verbindungsvorrichtung (22), die den Niederdruckabschnitt (11) des ersten Verdichters (7) mit der Einlassöffnung (15) des zweiten Verdichters (8) derart in Kommunikation versetzt, dass das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des zweiten Verdichters eindringt, vom Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters kommt, – Steuermittel (28), die ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (28) ausgebildet sind, um das Ingangsetzen und das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters zu steuern gemäß: – einem ersten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Ingangsetzen des ersten und zweiten Verdichters steuern, – einem zweiten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Ingangsetzen des ersten Verdichters und das Anhalten des zweiten Verdichters steuern, – einem dritten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Anhalten des ersten Verdichters und das Ingangsetzen des zweiten Verdichters steuern, und – einem vierten Steuermodus, in dem die Steuermittel das Anhalten des ersten und zweiten Verdichters steuern, und dadurch, dass die Ausgleichsleitung (21) des Ölstands einen Endabschnitt (31) an der Seite des erstes Verdichters (7) aufweist, der in den Behälter (9) des ersten Verdichters hineinragt, wobei der Endabschnitt eine Endwand (32) aufweist, die sich quer zur Längsrichtung des Endabschnitts (31) erstreckt, und eine Öffnung (33), die über der Endwand (32) derart eingearbeitet ist, dass, wenn der Ölstand in der Ölwanne (13) des ersten Verdichters (7) über die obere Ebene der Endwand steigt, Öl durch die Öffnung (33) in Richtung des zweiten Verdichters (8) fließt.Thermodynamic system ( 1 ), comprising: - a circulation circuit ( 2 ) of a refrigerant which successively forms a capacitor ( 3 ), a pressure reducer ( 4 ), an evaporator ( 5 ) and a compression device ( 6 ), which are connected in series, wherein the compression device comprises at least one first compressor ( 7 ) and a second compressor ( 8th ), each compressor having a sealed container ( 9 ), on the one hand a low pressure section ( 11 ) having an engine ( 12 ) and an oil pan ( 13 ), which is disposed on the bottom of the sealed container, and on the other hand, a refrigerant inlet port ( 15 ), which opens into the low pressure section, - a refrigerant distributor device, which is designed to the evaporator ( 5 ) with the inlet opening ( 15 ) of the first compressor ( 7 ), - a compensating line ( 21 ) of the oil level that the oil pans ( 13 ) of the first and second compressors, - a connecting device ( 22 ), the low pressure section ( 11 ) of the first compressor ( 7 ) with the inlet opening ( 15 ) of the second compressor ( 8th ) so that all the refrigerant entering the low pressure section of the second compressor comes from the low pressure section of the first compressor, control means (FIG. 28 ), which are designed to control the starting and stopping of the first and second compressors, characterized in that the control means ( 28 ) are arranged to control the starting and stopping of the first and second compressors according to: - a first control mode in which the control means controls the start of the first and second compressors, - a second control mode in which the control means the start of the first Compressor and stop the second compressor control, - a third control mode in which the control means control the stopping of the first compressor and the start of the second compressor, and - a fourth control mode in which the control means control the stopping of the first and second compressor, and in that the compensation line ( 21 ) of the oil level has an end portion ( 31 ) on the side of the first compressor ( 7 ) which is in the container ( 9 ) of the first compressor, wherein the end portion has an end wall ( 32 ), which extend transversely to the longitudinal direction of the end portion ( 31 ), and an opening ( 33 ), which over the end wall ( 32 ) is incorporated such that when the oil level in the sump ( 13 ) of the first compressor ( 7 ) rises above the upper level of the end wall, oil through the opening ( 33 ) in the direction of the second compressor ( 8th ) flows. Thermodynamisches System nach Anspruch 1, wobei mindestens einer des ersten und zweiten Verdichters ein Verdichter mit variabler Kapazität ist, oder wobei der erste und zweite Verdichter Verdichter mit stabiler Kapazität sind und ein Kapazitätsverhältnis zwischen 1,5 und 3 inklusive aufweisen.The thermodynamic system of claim 1, wherein at least one of the first and second compressors is a variable capacity compressor, or wherein the first and second compressors are stable capacity compressors and have a capacity ratio of between 1.5 and 3 inclusive. Thermodynamisches System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgleichsleitung des Ölstands (21) derart ausgebildet und bemessen ist, dass, wenn sich das System im Überhitzungs-Dauerbetrieb befindet, sich ein oberer Abschnitt des Fließquerschnitts der Ausgleichsleitung über den Ölständen in den Ölwannen (13) des ersten und zweiten Verdichters befindet, so dass gleichzeitig ein Öl- und Kältemitteltransfer zwischen dem ersten und zweiten Verdichter erlaubt wird.Thermodynamic system according to claim 1 or 2, wherein the oil level equalization line ( 21 ) is designed and dimensioned such that, when the system is in overheat continuous operation, an upper portion of the flow area of the equalization line is above the oil levels in the oil pans (FIG. 13 ) of the first and second compressors, thereby allowing oil and refrigerant transfer between the first and second compressors simultaneously. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Endabschnitt (31) der Ausgleichsleitung (21) des Ölstands, der zum ersten Verdichter (7) zeigt, eine Ölrückflussöffnung (35) aufweist, die in einen unteren Abschnitt des Endabschnitts ausgebildet ist, der sich unter der oberen Ebene der Endwand (32) befindet.Thermodynamic system according to one of claims 1 to 3, wherein the end portion ( 31 ) of the compensation line ( 21 ) of the oil level leading to the first compressor ( 7 ), an oil return port ( 35 ) formed in a lower portion of the end portion extending below the upper plane of the end wall (Fig. 32 ) is located. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei einer (7) von dem ersten und zweiten Verdichter ein Verdichter mit variabler Kapazität ist und der andere (8) von dem ersten und zweiten Verdichter ein Verdichter mit stabiler Kapazität ist.Thermodynamic system according to one of claims 1 to 4, wherein a ( 7 ) of the first and second compressors is a variable capacity compressor and the other ( 8th ) of the first and second compressors is a compressor with stable capacity. Thermodynamisches System nach Anspruch 5, wobei das thermodynamische System Überwachungsmittel (29) umfasst, die ausgebildet sind, um die Kapazität des Verdichters mit variabler Kapazität (7) vorzugsweise kontinuierlich zwischen einem minimalen Kapazitätswert und einem maximalen Kapazitätswert zu modulieren.Thermodynamic system according to claim 5, wherein the thermodynamic system comprises monitoring means ( 29 ) configured to increase the capacity of the variable capacity compressor ( 7 ) preferably continuously between a minimum capacitance value and a maximum capacitance value. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste und zweite Verdichter (7, 8) Verdichter mit stabiler Kapazität sind, wobei der erste Verdichter eine höhere Kapazität als der zweite Verdichter aufweist.A thermodynamic system according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second compressors ( 7 . 8th ) Are compressors with stable capacity, wherein the first compressor has a higher capacity than the second compressor. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kompressionsvorrichtung (6) einen dritten Verdichter (48) umfasst, der in Reihe mit dem ersten Verdichter (7) und vor diesem montiert ist, wobei die Verteilervorrichtung eine erste Verteilerleitung (19a) umfasst, die den Verdampfer (5) und die Einlassöffnung (15) des dritten Verdichters (48) in Kommunikation versetzt, und eine zweite Verteilerleitung (19b), die den Niederdruckabschnitt (11) des dritten Verdichters (48) mit der Einlassöffnung (15) des ersten Verdichters (7) derart in Kommunikation versetzt, dass das gesamte Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt des ersten Verdichters gelangt, aus dem Niederdruckabschnitt des dritten Verdichters kommt.Thermodynamic system according to one of claims 1 to 7, wherein the compression device ( 6 ) a third compressor ( 48 ) connected in series with the first compressor ( 7 ) and is mounted in front of it, the distributor device having a first distribution line ( 19a ) comprising the evaporator ( 5 ) and the inlet opening ( 15 ) of the third compressor ( 48 ) and a second distribution line ( 19b ), the low pressure section ( 11 ) of the third compressor ( 48 ) with the inlet opening ( 15 ) of the first compressor ( 7 ) in such a way that the entire refrigerant, which in the low pressure section of the first Compressor arrives, comes from the low pressure section of the third compressor. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kompressionsvorrichtung (6) einen vierten Verdichter (50) umfasst, der mit dem zweiten Verdichter (8) parallel montiert ist, wobei die Verbindungsvorrichtung eine Verbindungsleitung (22a), die mit dem Niederdruckabschnitt (11) des ersten Verdichters verbunden ist, eine erste Umleitungsleitung (22b), die die Verbindungsleitung (22a) mit der Einlassöffnung (15) des zweiten Verdichters (8) in Kommunikation versetzt, und eine zweite Umleitungsleitung (22c), die die Verbindungsleitung (22a) mit der Einlassöffnung (15) des vierten Verdichters (50) in Kommunikation versetzt, umfasst.Thermodynamic system according to one of claims 1 to 8, wherein the compression device ( 6 ) a fourth compressor ( 50 ) connected to the second compressor ( 8th ) is mounted in parallel, wherein the connecting device is a connecting line ( 22a ) associated with the low pressure section ( 11 ) of the first compressor, a first diversion line ( 22b ) connecting the connecting line ( 22a ) with the inlet opening ( 15 ) of the second compressor ( 8th ) and a second diversion line ( 22c ) connecting the connecting line ( 22a ) with the inlet opening ( 15 ) of the fourth compressor ( 50 ) in communication. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verbindungsvorrichtung eine Verbindungsleitung (22) umfasst, die den Niederdruckabschnitt (11) des ersten Verdichters mit der Einlassöffnung (15) des zweiten Verdichters in Kommunikation versetzt.Thermodynamic system according to one of claims 1 to 8, wherein the connecting device is a connecting line ( 22 ) comprising the low pressure section ( 11 ) of the first compressor with the inlet opening ( 15 ) of the second compressor is put into communication. Thermodynamisches System nach Anspruch 10, wobei das Ende der Verbindungsleitung (22, 22a), das zum ersten Verdichter zeigt, in dem Behälter (9) des ersten Verdichters hineinragt.Thermodynamic system according to claim 10, wherein the end of the connecting line ( 22 . 22a ) pointing to the first compressor, in the container ( 9 ) of the first compressor protrudes. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei jeder Verdichter ein Scroll-Kälteverdichter ist.A thermodynamic system according to any one of claims 1 to 11, wherein each compressor is a scroll refrigeration compressor. Thermodynamisches System nach Anspruch 12, wobei der erste Verdichter ein stationäres Spiralgehäuse (43) und ein bewegliches Spiralgehäuse (44), das eine kreisbahnförmige Bewegung beschreibt, einen Körper (45), auf dem sich das bewegliche Spiralgehäuse abstützt, eine Zwischenhülle (46), die auf dem Körper befestigt ist und in der der Motor montiert ist, und mindestens eine Ölrückflussleitung (47) umfasst, die sich mindestens über einen Teil der Außenwand der Zwischenhülle erstreckt, wobei die Ölrückflussleitung ein erstes Ende, das zum Körper zeigt und vorzugsweise dicht in eine im Körper ausgebildete Öffnung mündet, und ein zweites Ende, das in der Nähe der Ölwanne (13) mündet, aufweist.A thermodynamic system according to claim 12, wherein the first compressor comprises a stationary volute ( 43 ) and a movable spiral housing ( 44 ), which describes a circular motion, a body ( 45 ), on which the movable spiral housing is supported, an intermediate sheath ( 46 ), which is mounted on the body and in which the engine is mounted, and at least one oil return line ( 47 ) extending over at least a portion of the outer wall of the intermediate shell, the oil return conduit having a first end facing the body and preferably sealingly opening into an orifice formed in the body; and a second end proximate the sump (10). 13 ), has. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei mindestens der erste Verdichter erste Ablenkmittel (40) umfasst, die in dem Behälter des ersten Verdichters (7) angeordnet sind und von denen mindestens ein Abschnitt gegenüber der Einlassöffnung (15) des ersten Verdichters angeordnet ist, wobei die Ablenkmittel ausgebildet sind, um mindestens einen Teil des Kältemittels, das in den Niederdruckabschnitt (11) des ersten Verdichters eindringt, entlang mindestens eines Abschnitts der Innenwand des dichten Behälters des ersten Verdichters zu lenken.Thermodynamic system according to one of claims 1 to 13, wherein at least the first compressor first deflecting means ( 40 ) contained in the container of the first compressor ( 7 ) are arranged and of which at least a portion opposite the inlet opening ( 15 ) of the first compressor is arranged, wherein the deflection means are formed to at least a portion of the refrigerant, which in the low pressure section ( 11 ) of the first compressor penetrates along at least a portion of the inner wall of the sealed container of the first compressor. Thermodynamisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei mindestens der erste Verdichter zweite Ablenkmittel (42) umfasst, die im Behälter des ersten Verdichters (7) angeordnet sind und von denen mindestens ein Abschnitt gegenüber dem Ende der Verbindungsvorrichtung (22) angeordnet ist, das zum ersten Verdichter zeigt, wobei die Ablenkmittel ausgebildet sind, um das Kältemittel, das in den Niederdruckabschnitt (11) des ersten Verdichters gelangt, vor seinem Fliesen durch die Verbindungsvorrichtung gemäß einer aufsteigenden und danach abfallenden Bewegung zu lenken.Thermodynamic system according to one of claims 1 to 14, wherein at least the first compressor second deflection means ( 42 ) contained in the container of the first compressor ( 7 ) are arranged and of which at least a portion opposite the end of the connecting device ( 22 ) facing the first compressor, wherein the deflection means are adapted to move the refrigerant entering the low pressure section (10). 11 ) of the first compressor passes prior to its tiling by the connecting device according to an ascending and then declining movement.
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