RU2782721C2

RU2782721C2 - Refrigeration unit

Info

Publication number: RU2782721C2
Application number: RU2020134519A
Authority: RU
Inventors: Аксель ФРИДРИХ; Андреас БЕККЕР
Original assignee: Битцер Кюльмашиненбау Гмбх
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2022-11-01

Abstract

FIELD: refrigeration equipment.

SUBSTANCE: transport refrigeration unit contains a refrigerant contour operating with CO₂ as a refrigerant, along which the total mass flow of the refrigerant is directed. In the refrigerant contour, there are a cooling refrigerant compressed to high pressure and a heat exchanger located from the side of high pressure, at least one cooling stage, which expands the main mass flow from an intermediate pressure collector in at least one cooling expanding body to low pressure and at the same time provides cooling capacity on a heat exchanger located from the side of low pressure, and a refrigeration compressor block compressing the main mass flow from low pressure to high pressure. The refrigeration compressor block has the first compressor stage for compression of the refrigerant of the main mass flow, supplied at low pressure, to medium pressure, and the second compressor stage for compression of the refrigerator of the main mass flow, compressed to medium pressure, to high pressure.

EFFECT: increase in the efficiency, and simplification of a refrigeration unit.

47 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной установке, прежде всего к транспортной холодильной установке, содержащей работающий, прежде всего, с СО₂ в качестве хладагента контур хладагента, в котором направляется общий массовый поток хладагента, расположенный в контуре хладагента, охлаждающий сжатый до высокого давления хладагент и находящийся со стороны высокого давления теплообменник, расположенный в контуре хладагента вслед за находящимся со стороны высокого давления теплообменником расширительный орган, который в активном состоянии за счет расширения охлаждает общий массовый поток хладагента и при этом образует главный массовый поток из жидкого хладагента и дополнительный массовый поток из газообразного хладагента, которые поступают в коллектор промежуточного давления и в нем разделяются на главный массовый поток и дополнительный массовый поток, по меньшей мере одну ступень охлаждения, которая расширяет главный массовый поток из коллектора промежуточного давления по меньшей мере в одном охлаждающем расширительном органе до низкого давления и при этом обеспечивает холодопроизводительность на находящийся со стороны низкого давления теплообменник, и сжимающий главный массовый поток с низкого давления до высокого давления холодильный компрессорный блок, содержащий холодильный компрессор и электрический приводной двигатель.The invention relates to a refrigeration plant, primarily to a transport refrigeration plant, containing a refrigerant circuit operating primarily with CO ₂ as a refrigerant, in which the total refrigerant mass flow is directed, located in the refrigerant circuit, cooling the refrigerant compressed to high pressure and located with a high-pressure side heat exchanger located in the refrigerant circuit after the heat exchanger located on the high-pressure side, an expansion body, which, in the active state, by expansion, cools the total refrigerant mass flow and at the same time forms a main mass flow from the liquid refrigerant and an additional mass flow from the gaseous refrigerant, which enter the intermediate pressure header and are separated in it into the main mass flow and an additional mass flow, at least one cooling stage, which expands the main mass flow from the intermediate pressure header in at least one cooling expansion body to low pressure and at the same time provides cooling capacity to the heat exchanger located on the low pressure side, and compressing the main mass flow from low pressure to high pressure, a refrigeration compressor unit containing a refrigeration compressor and an electric drive motor.

Подобные холодильные установки известны из уровня техники.Such refrigeration systems are known from the prior art.

В них имеется проблема, состоящая в том, чтобы создать работающую как можно проще и эффективнее холодильную установку, прежде всего, для эксплуатации в качестве транспортной холодильной установки. They have the problem of providing a refrigeration plant that operates as simply and efficiently as possible, primarily for operation as a transport refrigeration plant.

Согласно изобретению эта задача решена в холодильной установке описанного в начале типа за счет того, что холодильный компрессорный блок имеет первую компрессорную ступень для сжатия подведенного при низком давлении хладагента главного массового потока до среднего давления и вторую компрессорную ступень для сжатия сжатого до среднего давления хладагента главного массового потока до высокого давления, и что дополнительный массовый поток поступает из коллектора промежуточного давления во вторую компрессорную ступень холодильного компрессорного блока для сжатия до высокого давления, причем дополнительный массовый поток перед поступлением во вторую компрессорную ступень подается в двигательный отсек холодильного компрессорного блока для охлаждения электрического приводного двигателя, после чего дополнительный массовый поток поступает во вторую компрессорную ступень.According to the invention, this problem is solved in a refrigeration plant of the type described at the outset, in that the refrigeration compressor unit has a first compressor stage for compressing the main mass flow refrigerant supplied at low pressure to medium pressure and a second compressor stage for compressing the main mass refrigerant compressed to medium pressure. flow to high pressure, and that the additional mass flow is supplied from the intermediate pressure header to the second compressor stage of the refrigeration compressor unit for compression to high pressure, and the additional mass flow before entering the second compressor stage is supplied to the engine compartment of the refrigeration compressor unit to cool the electric drive motor , after which the additional mass flow enters the second compressor stage.

Решение согласно изобретению создает таким образом простую возможность того, чтобы эксплуатировать холодильную установку с холодильным компрессорным блоком, в котором главный массовый поток и дополнительный массовый поток могут оптимальным образом сжиматься до высокого давления, с использованием дополнительного массового потока для охлаждения электрического приводного двигателя.The solution according to the invention thus makes it easy to operate a refrigeration plant with a refrigeration compressor unit in which the main mass flow and the additional mass flow can be optimally compressed to high pressure, using the additional mass flow to cool the electric drive motor.

Холодильная установка согласно изобретению, прежде всего, создает возможность того, чтобы использовать в качестве хладагента СО₂ и при этом оптимально эксплуатировать холодильную установку.The refrigeration system according to the invention first of all makes it possible to use CO ₂ as refrigerant and thus optimally operate the refrigeration system.

В решении согласно изобретению является особо благоприятным, если первая компрессорная ступень холодильного компрессорного блока соединена с находящимся со стороны среднего давления теплообменником, который охлаждает сжатый до среднего давления главный массовый поток прежде, чем он поступает во вторую компрессорную ступень.In the solution according to the invention, it is particularly advantageous if the first compressor stage of the refrigeration compressor unit is connected to a heat exchanger located on the medium pressure side, which cools the main mass stream compressed to medium pressure before it enters the second compressor stage.

Это решение, прежде всего при использовании СО₂ в качестве хладагента, создает возможность того, чтобы при сжатии до среднего давления до того, как будет осуществлено сжатие до высокого давления, снова охлаждать значительно нагретый хладагент.This solution, in particular when CO ₂ is used as a refrigerant, makes it possible for the significantly heated refrigerant to be cooled down again during compression to medium pressure before compression to high pressure is carried out.

Находящийся со стороны среднего давления теплообменник принципиально мог бы охлаждаться с помощью любых сред.The heat exchanger located on the medium pressure side could, in principle, be cooled by any media.

Было бы, например, мыслимым располагать находящийся со стороны среднего давления теплообменник также так, чтобы он охлаждался текущим под низким давлением к холодильному компрессорному блоку хладагентом.It would, for example, be conceivable to position the heat exchanger located on the medium pressure side also in such a way that it is cooled by the refrigerant flowing at low pressure to the refrigeration compressor unit.

Тем не менее, особо простое решение предусматривает, что находящийся со стороны среднего давления теплообменник является расположенным за пределами холодильного компрессорного блока внешним теплообменником.However, a particularly simple solution provides that the heat exchanger located on the medium pressure side is an external heat exchanger located outside the refrigeration compressor unit.

Этот внешний теплообменник может охлаждаться с помощью различных сред. Является особо предпочтительным, если для охлаждения служит наружный воздух.This external heat exchanger can be cooled by various media. It is especially preferred if outside air is used for cooling.

В отношении расширения общего массового потока с помощью следующего за находящимся со стороны высокого давления теплообменником расширительного органа не было установлено, до какого давления должно осуществляться расширение, только предусмотрено, что расширительный орган снижает давление до промежуточного давления.With regard to the expansion of the total mass flow by means of an expansion body downstream of the high-pressure heat exchanger, it has not been specified to which pressure the expansion is to take place, it is only provided that the expansion body reduces the pressure to an intermediate pressure.

Одной из возможностей является то, что промежуточное давление выше, чем среднее давление, и что дополнительный массовый поток расширяется с помощью расширительного органа дополнительного массового потока и поступает во вторую компрессорную ступень при среднем давлении.One possibility is that the intermediate pressure is higher than the average pressure and that the additional mass flow is expanded by the additional mass flow expansion member and enters the second compressor stage at medium pressure.

Другая предпочтительная возможность предусматривает, что промежуточное давление по существу соответствует среднему давлению, так что с помощью следующего за первым внешним теплообменником расширительного органа общий массовый поток может расширяться до среднего давления.Another preferred possibility is that the intermediate pressure essentially corresponds to the average pressure, so that by means of an expansion body downstream of the first external heat exchanger, the total mass flow can be expanded up to the average pressure.

В отношении уровня давления, при котором работает холодильная установка, не было приведено никаких более подробных данных.No further details were given regarding the pressure level at which the refrigeration unit operates.

Так, предпочтительное решение предусматривает, что при СО₂ в качестве хладагента низкое давление находится в диапазоне от 1 бар до 60 бар.Thus, the preferred solution provides that with CO ₂ as refrigerant, the low pressure is in the range from 1 bar to 60 bar.

Помимо этого, преимущественным образом предусмотрено, что при СО₂ в качестве хладагента среднее давление находится в диапазоне от 20 бар до 120 бар.In addition, it is advantageously provided that, with CO ₂ as refrigerant, the average pressure is in the range from 20 bar to 120 bar.

Помимо этого, преимущественным образом предусмотрено, что при СО₂ в качестве хладагента высокое давление находится в диапазоне от 50 бар до 160 бар.In addition, it is advantageously provided that, with CO ₂ as refrigerant, the high pressure is in the range of 50 bar to 160 bar.

В отношении конструкции холодильного компрессорного блока до сих пор не было приведено никаких более подробных данных.With regard to the design of the refrigeration compressor unit, no further details have been provided so far.

Другое предпочтительное решение предусматривает, что сжатый до среднего давления главный массовый поток после охлаждения с помощью находящегося со стороны среднего давления теплообменника и перед поступлением во вторую компрессорную ступень поступает в двигательный отсек для охлаждения электрического приводного двигателя.Another preferred solution provides that the main mass flow compressed to medium pressure, after cooling by means of a heat exchanger located on the medium pressure side and before entering the second compressor stage, enters the engine compartment to cool the electric drive motor.

При этом оказалось особо целесообразным, если сжатый до среднего давления и охлажденный с помощью находящегося со стороны среднего давления теплообменника главный массовый поток поступает во вторую компрессорную ступень после протекания через двигательный отсек.In this case, it has turned out to be particularly expedient if the main mass flow, compressed to medium pressure and cooled by means of a heat exchanger located on the medium pressure side, enters the second compressor stage after flowing through the engine compartment.

Кроме того, преимущественным образом предусмотрено, что приводной отсек холодильного компрессора, исходя из которого осуществляется приведение в действие компрессорных ступеней, поддерживается под средним давлением.Furthermore, it is advantageously provided that the drive compartment of the refrigeration compressor, from which the compressor stages are actuated, is maintained at a medium pressure.

Это обладает преимуществом, состоящим в том, что, прежде всего, во второй компрессорной ступени за счет этого имеется разность давлений максимально между средним давлением и высоким давлением и таким образом механическая нагрузка на отдельные компоненты компрессорных ступеней может поддерживаться как можно меньшей.This has the advantage that, in particular, in the second compressor stage, there is thus a maximum pressure difference between medium pressure and high pressure, and thus the mechanical load on the individual components of the compressor stages can be kept as low as possible.

При этом оказалось целесообразным, если приводной отсек через соединительный канал соединен с двигательным отсеком и/или если хладагент после охлаждения электрического приводного двигателя в двигательном отсеке протекает через приводной отсек.In this case, it has proved expedient if the drive compartment is connected to the engine compartment via a connecting channel and/or if the coolant flows through the drive compartment after cooling the electric drive motor in the engine compartment.

Особо предпочтительное решение предусматривает, что холодильный компрессорный блок выполнен в виде полугерметичного компрессора, причем в общем корпусе такового расположены как электрический приводной двигатель, так и холодильный компрессор.A particularly preferred solution provides that the refrigeration compressor unit is designed as a semi-hermetic compressor, wherein both the electric drive motor and the refrigeration compressor are located in a common casing.

Помимо этого, в отношении выполнения самого холодильного компрессора не было приведено никаких более подробных данных.Apart from this, no further details have been given regarding the design of the refrigeration compressor itself.

Так, предпочтительное решение предусматривает, что холодильный компрессор холодильного компрессорного блока выполнен в виде поршневого компрессора, так как, прежде всего, с подобным поршневым компрессором названные для СО₂ в качестве хладагента давления могут достигаться при целесообразных затратах на механику.Thus, a preferred solution provides that the refrigeration compressor of the refrigeration compressor unit is designed as a reciprocating compressor, since, in particular, with such a reciprocating compressor, the pressures specified for CO ₂ as refrigerant can be achieved with reasonable mechanical effort.

Является особо предпочтительным, если поршневой компрессор имеет несколько цилиндровых блоков, из которых по меньшей мере один образует первую компрессорную ступень, и по меньшей мере один вторую компрессорную ступень.It is particularly preferred if the reciprocating compressor has several cylinder blocks, of which at least one forms the first compressor stage and at least one second compressor stage.

Является особо благоприятным, если две компрессорные ступени рассчитаны так, что отношение рабочего объема первой компрессорной ступени к рабочему объему второй компрессорной ступени находится в диапазоне от 1,5/1 до 2/1.It is particularly advantageous if the two compressor stages are designed so that the ratio of the working volume of the first compressor stage to the working volume of the second compressor stage is in the range from 1.5/1 to 2/1.

При этом, прежде всего, предусмотрено, что первую компрессорную ступень образуют по меньшей мере два цилиндровых блока.In this case, first of all, it is provided that at least two cylinder blocks form the first compressor stage.

Помимо этого, преимущественным образом предусмотрено, что по меньшей мере один цилиндровый блок второй компрессорной ступени расположен по отношению по меньшей мере к одному цилиндровому блоку первой компрессорной ступени с угловым смещением относительно центральной оси приводного вала цилиндровых блоков, так что за счет этого цилиндровые блоки обеих компрессорных ступеней могут располагаться, например, V-образно или навстречу друг другу, чтобы, прежде всего, достигать предпочтительного распределения моментов.In addition, it is advantageously provided that at least one cylinder block of the second compressor stage is located with respect to at least one cylinder block of the first compressor stage with an angular offset relative to the central axis of the drive shaft of the cylinder blocks, so that due to this the cylinder blocks of both compressor stages the steps can be arranged, for example, in a V-shape or towards each other, in order to primarily achieve a preferred distribution of moments.

Другое предпочтительное решение предусматривает, что все цилиндровые блоки компрессорных ступеней расположены в один ряд.Another preferred solution provides that all the cylinder blocks of the compressor stages are arranged in one row.

Помимо этого, преимущественным образом предусмотрено, что корпус холодильного компрессора и, прежде всего, общий корпус холодильного компрессорного блока выполнен из алюминия.In addition, it is advantageously provided that the housing of the refrigeration compressor, and in particular the common housing of the refrigeration compressor unit, is made of aluminium.

Другое предпочтительное усовершенствование предусматривает, что общий корпус холодильного компрессорного блока имеет оболочку корпуса и расположенные с обеих сторон оболочки корпуса крышки подшипника, которые все выполнены из алюминия.Another preferred improvement provides that the common housing of the refrigeration compressor unit has a housing shell and bearing caps located on both sides of the shell shells, all of which are made of aluminum.

Помимо этого, преимущественным образом предусмотрено, что корпус имеет головки цилиндровых блоков, которые выполнены из алюминия.In addition, it is advantageously provided that the housing has cylinder heads which are made of aluminium.

В отношении расположения различных подключений на холодильном компрессорном блоке до сих пор не было приведено никаких более подробных данных.With regard to the location of the various connections on the refrigeration compressor unit, no further details have been provided so far.

Так, предпочтительное решение предусматривает, что подключение высокого давления холодильного компрессорного блока расположено на головке цилиндровых блоков второй компрессорной ступени.Thus, a preferred solution provides that the high pressure connection of the refrigeration compressor block is located on the cylinder head of the second compressor stage.

Другое предпочтительное решение предусматривает, что подключение низкого давления холодильного компрессорного блока расположено на головке цилиндровых блоков первой компрессорной ступени.Another preferred solution provides that the low pressure connection of the refrigeration compressor block is located on the cylinder head of the first compressor stage.

Кроме того, преимущественным образом предусмотрено, что выпуск среднего давления холодильного компрессорного блока расположен на головке цилиндровых блоков первой компрессорной ступени.Furthermore, it is advantageously provided that the medium pressure outlet of the refrigeration compressor unit is located on the cylinder head of the first compressor stage.

Помимо этого, рациональным образом предусмотрено, что впуск среднего давления холодильного компрессорного блока расположен в области корпуса двигателя.In addition, it is rationally provided that the medium pressure inlet of the refrigeration compressor unit is located in the region of the engine casing.

Кроме того, изобретение относится к холодильному компрессорному блоку, прежде всего для сжатия СО₂ в качестве хладагента, содержащему холодильный компрессор и электрический приводной двигатель, причем холодильный компрессор имеет первую компрессорную ступень для сжатия подведенного при низком давлении хладагента, прежде всего СО₂, до среднего давления и вторую компрессорную ступень для сжатия сжатого до среднего давления хладагента, прежде всего СО₂, до высокого давления. При этом, в частности, холодильный компрессорный блок имеет соединенный с первой компрессорной ступенью выпуск среднего давления и соединенный со второй компрессорной ступенью впуск среднего давления.In addition, the invention relates to a refrigeration compressor unit, primarily for compressing CO ₂ as a refrigerant, comprising a refrigeration compressor and an electric drive motor, the refrigeration compressor having a first compressor stage for compressing the refrigerant supplied at low pressure, in particular CO ₂ , to a medium pressure and a second compressor stage for compressing the medium-pressure refrigerant, primarily CO ₂ , to high pressure. In this case, in particular, the refrigeration compressor unit has a medium pressure outlet connected to the first compressor stage and a medium pressure inlet connected to the second compressor stage.

Преимущество этого решения можно видеть в том, что за счет этого сжатый до среднего давления хладагент может через выпуск среднего давления выводиться из холодильного компрессора и, например, может охлаждаться, а затем через впуск среднего давления может снова подаваться в холодильный компрессорный блок.The advantage of this solution can be seen in that the refrigerant compressed to medium pressure can thereby be discharged from the refrigeration compressor via the medium pressure outlet and, for example, can be cooled and then fed back into the refrigeration compressor unit via the medium pressure inlet.

Кроме этого, имеется также возможность того, чтобы не только соединять впуск среднего давления с выпуском среднего давления, но и через впуск среднего давления подавать приходящийся на контур хладагента хладагент, который, например, тоже находится при среднем давлении, во вторую компрессорную ступень и в ней сжимать до высокого давления.In addition, it is also possible not only to connect the medium pressure inlet to the medium pressure outlet, but also to feed the refrigerant from the refrigerant circuit, which, for example, is also at medium pressure, through the medium pressure inlet into the second compressor stage and in it compress to high pressure.

Таким образом, холодильный компрессор согласно изобретению можно предпочтительно применять, прежде всего, в контуре хладагента со сжатием хладагента до промежуточного давления, чтобы, в свою очередь, сжимать до высокого давления не только сжатый в первой компрессорной ступени до среднего давления хладагент, но и расширенный до промежуточного давления хладагент.Thus, the refrigeration compressor according to the invention can preferably be used primarily in a refrigerant circuit with an intermediate pressure compression of the refrigerant, in order, in turn, to compress to a high pressure not only the refrigerant compressed in the first compressor stage to medium pressure, but also expanded to intermediate pressure refrigerant.

Помимо этого, особо благоприятным оказалось решение, при котором впуск среднего давления оканчивается в двигательном отсеке электрического приводного двигателя для его охлаждения, и хладагент после протекания через двигательный отсек поступает во вторую компрессорную ступень.In addition, a particularly advantageous solution has been found in which the medium pressure inlet terminates in the engine compartment of the electric drive motor to cool it, and the refrigerant, after flowing through the engine compartment, enters the second compressor stage.

Это означает, что в подобном холодильном компрессорном блоке имеется возможность того, чтобы поданный в него через впуск среднего давления хладагент перед сжатием во второй компрессорной ступени использовать еще для охлаждения приводного двигателя.This means that in such a refrigeration compressor unit it is possible for the refrigerant supplied to it via the medium pressure inlet to be used for cooling the drive motor before being compressed in the second compressor stage.

Кроме того, в холодильном компрессорном блоке согласно изобретению предпочтительным образом предусмотрено, что приводной отсек холодильного компрессора, исходя от которого осуществляется приведение в действие компрессорных ступеней, поддерживается под средним давлением.In addition, in the refrigeration compressor unit according to the invention, it is advantageously provided that the drive compartment of the refrigeration compressor, from which the compressor stages are actuated, is maintained at a medium pressure.

Подобное решение имеет большое преимущество, состоящее в том, что благодаря наличию среднего давления в приводном отсеке снижается механическая нагрузка на компоненты компрессорных ступеней, так как имеет место лишь разность давлений между средним давлением и высоким давлением или между низким давлением и средним давлением.Such a solution has the great advantage that, due to the medium pressure in the drive compartment, the mechanical stress on the components of the compressor stages is reduced, since there is only a pressure difference between medium pressure and high pressure or between low pressure and medium pressure.

Для достижения этого, преимущественным образом предусмотрено, что приводной отсек через соединительный канал соединен с двигательным отсеком.In order to achieve this, it is advantageously provided that the drive compartment is connected to the engine compartment via a connecting channel.

При этом соединительный канал может быть выполнен так, что он приводит лишь к выравниванию давлений между приводным отсеком и двигательным отсеком, однако соединительный канал может быть выполнен также так, что протекающий через двигательный отсек хладагент подается через него во вторую компрессорную ступень.In this case, the connecting channel can be designed so that it only leads to pressure equalization between the drive compartment and the engine compartment, however, the connection channel can also be designed so that the coolant flowing through the engine compartment is fed through it to the second compressor stage.

Такое решение имеет, с одной стороны, преимущество, состоящее в том, что оно является очень компактным, и, с другой стороны, преимущество, состоящее в том, что за счет этого хладагент перед подачей во вторую компрессорную ступень можно простым образом использовать для охлаждения электрического приводного двигателя.Such a solution has, on the one hand, the advantage of being very compact and, on the other hand, the advantage that the refrigerant can therefore be used in a simple manner for cooling the electrical drive motor.

Особо благоприятное решение предусматривает, что холодильный компрессор выполнен в виде поршневого компрессора, так как с помощью поршневого компрессора можно достигать разностей давлений, которые требуются, прежде всего, для сжатия CO₂ в качестве хладагента, с рациональными затратами на механику.A particularly advantageous solution is that the refrigeration compressor is designed as a reciprocating compressor, since with the reciprocating compressor it is possible to achieve the pressure differences that are required primarily for compressing CO ₂ as refrigerant, with rational mechanical effort.

Поршневой компрессор, преимущественным образом, выполнен так, что поршневой компрессор имеет несколько цилиндровых блоков, из которых по меньшей мере один образует первую компрессорную ступень, и по меньшей мере один вторую компрессорную ступень.The reciprocating compressor is preferably configured such that the reciprocating compressor has several cylinder blocks, of which at least one forms a first compressor stage and at least one second compressor stage.

Принципиально было бы достаточно по одному цилиндровому блоку для каждой компрессорной ступени. Однако для того, чтобы достигать благоприятного распределения подлежащего сжатию объема по цилиндровым блокам, оказалось предпочтительным, если первую компрессорную ступень образуют по меньшей мере два цилиндровых блока.In principle, one cylinder block for each compressor stage would be sufficient. However, in order to achieve a favorable distribution of the volume to be compressed among the cylinder blocks, it has proven to be advantageous if at least two cylinder blocks form the first compressor stage.

Помимо этого, по конструктивным причинам оказалось предпочтительным, если по меньшей мере один цилиндровый блок второй компрессорной ступени расположен по отношению по меньшей мере к одному цилиндровому блоку первой компрессорной ступени с угловым смещением относительно центральной оси приводного вала цилиндровых блоков, чтобы располагать соответствующие цилиндровые блоки относительно друг друга или V-образно, или навстречу друг другу.In addition, for structural reasons, it turned out to be preferable if at least one cylinder block of the second compressor stage is located with respect to at least one cylinder block of the first compressor stage with an angular offset relative to the central axis of the drive shaft of the cylinder blocks, in order to position the respective cylinder blocks relative to each other. friend or V-shaped, or towards each other.

Другое целесообразное решение предусматривает, что цилиндровые блоки компрессорных ступеней расположены в один ряд, из чего следует очень компактный тип конструкции.Another expedient solution provides that the cylinder blocks of the compressor stages are arranged in a single row, which results in a very compact type of construction.

В связи с предыдущим разъяснением конструкции холодильного компрессорного блока согласно изобретению не было приведено никаких более подробных данных о выполнении корпуса.In connection with the previous explanation of the design of the refrigeration compressor unit according to the invention, no more detailed data on the construction of the casing has been given.

Так, преимущественным образом предусмотрено, что корпус холодильного компрессора, прежде всего корпус холодильного компрессорного блока, выполнен из алюминия.Thus, it is advantageously provided that the housing of the refrigeration compressor, in particular the housing of the refrigeration compressor unit, is made of aluminium.

Подобный корпус холодильного компрессорного блока, с одной стороны, в состоянии выдерживать высокие давления и, таким образом, имеет достаточную стабильность, а, с другой стороны, прежде всего при применении в транспортируемом холодильном агрегате, имеет как можно меньшую массу.Such a housing of a refrigeration compressor unit is, on the one hand, able to withstand high pressures and thus has sufficient stability, and, on the other hand, especially when used in a transportable refrigeration unit, has the smallest possible mass.

Прежде всего, в случае общего корпуса оказалось целесообразным, если общий корпус холодильного компрессорного блока имеет оболочку корпуса и расположенные с обеих сторон оболочки корпуса крышки подшипника, которые все выполнены из алюминия.First of all, in the case of a common housing, it has proved expedient if the common housing of the refrigeration compressor unit has a housing shell and bearing caps located on both sides of the shell shells, which are all made of aluminum.

Другая предпочтительная форма выполнения предусматривает, что корпус имеет головки цилиндровых блоков, которые выполнены из алюминия.Another preferred embodiment provides that the housing has cylinder heads which are made of aluminium.

В отношении различных подключений для высокого давления и низкого давления до сих пор не было приведено никаких более подробных данных.No further details have been given so far for the different connections for high pressure and low pressure.

Другое целесообразное решение предусматривает, что выпуск среднего давления холодильного компрессорного блока расположен на головке цилиндровых блоков первой компрессорной ступени.Another expedient solution provides that the medium pressure outlet of the refrigeration compressor unit is located on the cylinder head of the first compressor stage.

Помимо этого, преимущественным образом предусмотрено, что впуск среднего давления холодильного компрессорного блока расположен в области корпуса двигателя.In addition, it is advantageously provided that the medium pressure inlet of the refrigeration compressor unit is located in the area of the engine housing.

Кроме того, прежде всего, предусмотрено, что при СО₂ в качестве хладагента низкое давление имеет значения в диапазоне от 1 бар до 60 бар.In addition, first of all, it is provided that with CO ₂ as refrigerant, the low pressure has values in the range from 1 bar to 60 bar.

Помимо этого, является целесообразным, если при СО₂ в качестве хладагента среднее давление находится в диапазоне от 20 бар до 120 бар.In addition, it is expedient if, with CO ₂ as refrigerant, the average pressure is in the range from 20 bar to 120 bar.

Наконец, является предпочтительным, если при СО₂ в качестве хладагента высокое давление имеет значения в диапазоне от 50 бар до 160 бар.Finally, it is preferred if, with CO ₂ as refrigerant, the high pressure is between 50 bar and 160 bar.

Кроме того, преимущественным образом предусмотрено, что подобный холодильный компрессорный блок расположен в холодильной установке согласно описанным выше признакам.Moreover, it is advantageously provided that such a refrigeration compressor unit is located in the refrigeration plant according to the features described above.

Другие признаки и преимущества изобретения являются предметом последующего описания, а также графического изображения некоторых примеров выполнения.Other features and advantages of the invention are the subject of the following description, as well as a graphic representation of some exemplary embodiments.

На чертежах показано:The drawings show:

Фиг. 1 схематическое изображение холодильного агрегата, выполненного, прежде всего, в виде транспортного холодильного агрегата, с холодильной установкой согласно изобретению,Fig. 1 is a schematic representation of a refrigeration unit, primarily in the form of a transport refrigeration unit, with a refrigeration unit according to the invention,

Фиг. 2 схематическое изображение первого примера выполнения холодильной установки согласно изобретению,Fig. 2 is a schematic representation of a first embodiment of a refrigeration plant according to the invention,

Фиг. 3 увеличенное схематическое изображение холодильного компрессорного блока для первого примера выполнения холодильной установки согласно изобретению,Fig. 3 is an enlarged schematic representation of a refrigeration compressor unit for a first embodiment of a refrigeration plant according to the invention,

Фиг. 4 схематическое изображение второго примера выполнения холодильной установки согласно изобретению,Fig. 4 is a schematic representation of a second embodiment of a refrigeration plant according to the invention,

Фиг. 5 увеличенное изображение холодильного компрессорного блока для второго примера выполнения холодильной установки согласно изобретению, иFig. 5 is an enlarged view of the refrigeration compressor unit for the second embodiment of the refrigeration plant according to the invention, and

Фиг. 6 третий пример выполнения холодильной установки согласно изобретению.Fig. 6 is a third example of a refrigeration plant according to the invention.

Обозначенный в целом как 10 холодильный агрегат содержит термически изолированный корпус 12, который окружает внутреннюю камеру 14, в которой могут сохраняться чувствительные к температуре товары 16 или чувствительный к температуре груз 16, причем чувствительные к температуре товары 16 или чувствительный к температуре груз 16 окружены газообразной средой 18, прежде всего воздухом, который поддерживается на определенном уровне температуры, чтобы поддерживать чувствительные к температуре товары 16 или чувствительный к температуре груз 16 в пределах определенного температурного диапазона.Generally referred to as 10, the refrigeration unit comprises a thermally insulated housing 12 that surrounds an internal chamber 14 in which temperature sensitive goods 16 or temperature sensitive cargo 16 can be stored, the temperature sensitive goods 16 or temperature sensitive cargo 16 being surrounded by a gaseous medium. 18 primarily with air that is maintained at a certain temperature level in order to keep temperature sensitive goods 16 or temperature sensitive cargo 16 within a certain temperature range.

Холодильный агрегат 10 выполнен, преимущественным образом, в виде транспортируемого холодильного агрегата, например в виде конструкции для грузового автомобиля или грузового вагона или в виде обычного транспортного контейнера для транспортировки чувствительного к температуре груза 16 или с помощью грузового автомобиля, или по железной дороге, или на судне.The refrigeration unit 10 is preferably in the form of a transportable refrigeration unit, for example in the form of a truck or freight wagon design, or in the form of a conventional shipping container for transporting temperature-sensitive cargo 16, either by truck, or by rail, or by road. ship.

Для возможности поддержания определенного или заданного для груза 16 температурного диапазона во внутренней камере 14 протекает циркулирующий поток 22 газообразной среды 18, причем, исходя от терморегулирующего блока 24, входной поток 26 поступает во внутреннюю камеру 14, протекает через нее и в виде выходного потока 28 поступает снова в терморегулирующий блок 24.To be able to maintain a temperature range determined or specified for the load 16, a circulating stream 22 of the gaseous medium 18 flows in the inner chamber 14, and, proceeding from the temperature control unit 24, the input stream 26 enters the inner chamber 14, flows through it and in the form of an output stream 28 enters back to the temperature control unit 24.

При этом циркулирующий поток 22 образуется с помощью воздуходувного устройства 32, которое расположено в терморегулирующем блоке 24 и с помощью внутреннего теплообменника 34, который расположен в терморегулирующем блоке 24, поддерживается на необходимой температуре.In this case, the circulating flow 22 is formed with the help of a blower 32, which is located in the temperature control unit 24 and is maintained at the required temperature by means of an internal heat exchanger 34, which is located in the temperature control unit 24.

При этом входной поток 26 выступает из терморегулирующего блока 24, преимущественным образом, в области, находящейся вблизи от покровной стенки 36 изолированного корпуса 12, и циркулирующий поток 22 направляется обратно к терморегулирующему блоку 24, преимущественным образом, вблизи от донной стенки 38 изолированного корпуса 12 и образует при этом текущий обратно к терморегулирующему блоку 24 выходной поток 28.In this case, the inlet stream 26 protrudes from the temperature control unit 24, mainly in the area adjacent to the cover wall 36 of the insulated housing 12, and the circulating flow 22 is directed back to the temperature control unit 24, preferably in the vicinity of the bottom wall 38 of the insulated housing 12 and in this case, it forms an output stream 28 flowing back to the thermostatic control unit 24.

Терморегулирующий блок 24 расположен, прежде всего, вблизи от покровной стенки 36 изолированного корпуса 12 и, например, вблизи от передней стенки 48 или вблизи от задней стенки 48 такового.The temperature control unit 24 is located primarily in the vicinity of the cover wall 36 of the insulated housing 12 and, for example, in the vicinity of the front wall 48 or in the vicinity of the rear wall 48 thereof.

Агрегатный блок 52, содержащий холодильный компрессорный блок 54 с холодильным компрессором 56 и электрическим приводным двигателем 58 расположен, преимущественным образом, вблизи от терморегулирующего блока 24 возле термически изолированного корпуса 12, причем агрегатный блок 52, преимущественным образом, содержит еще дополнительно первый внешний теплообменник 62, а также внешнее воздуходувное устройство 64, которое образует, например, воздушный поток 66 из окружающего воздуха, который протекает через первый внешний теплообменник 62.Aggregate block 52 containing a refrigeration compressor block 54 with a refrigeration compressor 56 and an electric drive motor 58 is located, in an advantageous manner, near the thermostatic block 24 near the thermally insulated housing 12, and the aggregate block 52, in an advantageous manner, additionally contains a first external heat exchanger 62, and an external blower 64 which forms, for example, an air stream 66 from ambient air that flows through the first external heat exchanger 62.

Как изображено на фиг. 2, холодильный компрессорный блок 54, внутренний теплообменник 34 и первый внешний теплообменник 62 расположены в обозначенном в целом как 70 контуре хладагента интегрированной в холодильный агрегат холодильной установки 60.As shown in FIG. 2, a refrigeration compressor unit 54, an internal heat exchanger 34, and a first external heat exchanger 62 are located in the refrigerant circuit of the refrigeration unit-integrated refrigeration unit 60, indicated generally as 70.

Контур 70 хладагента соединен с подключением 72 высокого давления холодильного компрессорного блока 54, исходя от которого, подающая линия 74 ведет к первому внешнему теплообменнику 62, который охлаждает общий массовый поток G сжатого холодильным компрессорным блоком 54 до высокого давления РН хладагента, в настоящем случае, прежде всего, СО₂, причем в случае СО₂ хладагент находится в закритическом состоянии.The refrigerant circuit 70 is connected to a high pressure connection 72 of the refrigeration compressor unit 54, from which the supply line 74 leads to a first external heat exchanger 62 which cools the total mass flow G compressed by the refrigeration compressor unit 54 to a high refrigerant pressure PH, in this case before in total, CO ₂ , and in the case of CO ₂ the refrigerant is in a supercritical state.

При этом охлаждение хладагента в первом внешнем, находящемся со стороны высокого давления теплообменнике 62 может осуществляться или с помощью окружающего воздуха, или же также за счет контакта с поглощающей тепло средой любого типа, например также с охлаждающей водой.In this case, the cooling of the refrigerant in the first external heat exchanger 62 on the high-pressure side can take place either with the aid of ambient air or also by contact with any type of heat-absorbing medium, for example also with cooling water.

Подведенный в контуре 70 хладагента к подключению 72 высокого давления холодильного компрессорного блока 54 общий массовый поток G после первого внешнего теплообменника 62, в случае CO₂ - в закритическом состоянии, протекает через расположенный в контуре 70 хладагента расширительный орган 76, расширяется в нем до промежуточного давления PZ и после этого поступает в коллектор 82 промежуточного давления, в котором охлажденный за счет расширения общий массовый поток G разделяется на главный массовый поток Н из жидкого хладагента, который оседает в коллекторе 82 промежуточного давления в виде жидкой хладагентной ванны 84, и дополнительный массовый поток Z, который образует газовую подушку 86 над жидкостной ванной 84.Connected in the refrigerant circuit 70 to the high pressure connection 72 of the refrigeration compressor unit 54, the total mass flow G after the first external heat exchanger 62, in the case of CO ₂ in a supercritical state, flows through the expansion body 76 located in the refrigerant circuit 70, expands in it to an intermediate pressure PZ and then enters the intermediate pressure manifold 82, in which the expansion-cooled total mass flow G is divided into the main mass flow H from the liquid refrigerant, which settles in the intermediate pressure manifold 82 in the form of a liquid coolant bath 84, and an additional mass flow Z , which forms a gas cushion 86 over the liquid bath 84.

Главный массовый поток Н из жидкого хладагента, исходя из коллектора 82 промежуточного давления, подводится к ступени 92 охлаждения, которая имеет охлаждающий расширительный орган 94, который за счет расширения до низкого давления PN охлаждает главный массовый поток Н и, исходя от которого, главный массовый поток Н поступает во внутренний, находящийся со стороны низкого давления теплообменник 34, в котором он за счет обеспечения холодопроизводительности в состоянии отнимать тепло из циркулирующего во внутренней камере 14 холодильного агрегата 10 потока 22.The main mass flow H from the liquid refrigerant, starting from the intermediate pressure header 82, is led to a cooling stage 92 which has a cooling expansion member 94 which, by expansion to a low pressure PN, cools the main mass flow H and from which the main mass flow H enters the internal heat exchanger 34 located on the low pressure side, in which, due to the provision of cooling capacity, it is able to remove heat from the flow 22 circulating in the internal chamber 14 of the refrigeration unit 10.

Затем подогретый в теплообменнике 34 главный массовый поток Н поступает под низким давлением PN через подключение 102 низкого давления в холодильный компрессорный блок 54.Then, the main mass flow H, heated in the heat exchanger 34, enters at low pressure PN through the low pressure connection 102 to the refrigeration compressor unit 54.

Как изображено на фиг. 2 и фиг. 3, холодильный компрессор 56 холодильного компрессорного блока 54 выполнен в виде поршневого компрессора и, преимущественным образом, содержит первую компрессорную ступень 112, образованную двумя приводимыми в действие соответственно от привода 115а, 115b цилиндрового блока, прежде всего эксцентрикового привода, цилиндровыми блоками 114а и 114b, каждый из которых всасывает хладагент главного массового потока Н из впускной камеры 116а, 116b и, например, отдает в общую выпускную камеру 118. При этом первая компрессорная ступень 112 сжимает этот, подведенный под низким давлением, например при значениях от 1 бар до 60 бар, хладагент, состоящий из главного массового потока Н, до среднего давления РМ, которое находится, например, при значениях в диапазоне от 20 бар до 120 бар.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the refrigeration compressor 56 of the refrigeration compressor unit 54 is in the form of a reciprocating compressor and advantageously comprises a first compressor stage 112 formed by two cylinder units 114a and 114b driven respectively by a drive 115a, 115b, primarily an eccentric drive, each of which draws in the refrigerant of the main mass flow H from the inlet chamber 116a, 116b and, for example, gives it to the common outlet chamber 118. In this case, the first compressor stage 112 compresses this one, supplied under low pressure, for example at values from 1 bar to 60 bar, refrigerant, consisting of the main mass flow H, up to a medium pressure PM, which is, for example, at values in the range from 20 bar to 120 bar.

После этого сжатый до среднего давления РМ главный массовый поток Н подводится от выпуска 122 среднего давления общей выпускной камеры 118 ко второму внешнему, находящемуся со стороны среднего давления теплообменнику 124, который расположен, например, тоже в агрегатном блоке 52 и через который, например, тоже протекает внешний воздушный поток 66. Благодаря второму внешнему, находящемуся со стороны среднего давления теплообменнику 124 имеется возможность того, чтобы сжатый до среднего давления РМ хладагент главного массового потока Н снова охлаждать до температуры, близкой к температуре окружающей среды, и снова отводить из него существенную часть подведенного при сжатии тепла.After that, the main mass flow H, compressed to medium pressure PM, is supplied from the medium pressure outlet 122 of the common outlet chamber 118 to the second external heat exchanger 124 located on the medium pressure side, which is located, for example, also in the aggregate block 52 and through which, for example, also the external air flow 66 flows. By means of the second external heat exchanger 124 located on the medium-pressure side, it is possible that the refrigerant of the main mass flow H compressed to medium pressure PM is cooled down again to a temperature close to the ambient temperature, and a significant part of it is again removed from it. heat supplied during compression.

От второго внешнего, находящегося со стороны среднего давления теплообменника 124 охлажденный и сжатый до среднего давления РМ хладагент главного массового потока Н подводится через подводящую линию 126 среднего давления к впуску 128 среднего давления холодильного компрессорного блока 54, причем впуск 128 среднего давления расположен на корпусе 132 двигателя холодильного компрессорного блока 54.From the second external medium-pressure side heat exchanger 124, cooled and compressed to medium pressure PM, the refrigerant of the main mass flow H is supplied through the medium pressure supply line 126 to the medium pressure inlet 128 of the refrigeration compressor unit 54, the medium pressure inlet 128 being located on the engine housing 132 refrigeration compressor unit 54.

Кроме того, впуск 128 среднего давления соединен также с газовой подушкой 86 коллектора 82 промежуточного давления так, что дополнительный массовый поток Z из коллектора 82 промежуточного давления через подводящую линию 126 среднего давления тоже подводится к впуску 128 среднего давления холодильного компрессорного блока 54, и среднее давление РМ настраивается таким образом, что оно соответствует промежуточному давлению PZ.In addition, the medium pressure inlet 128 is also connected to the gas cushion 86 of the intermediate pressure manifold 82 so that the additional mass flow Z from the intermediate pressure manifold 82 through the medium pressure supply line 126 is also supplied to the medium pressure inlet 128 of the refrigeration compressor unit 54, and the medium pressure PM is set so that it corresponds to the intermediate pressure PZ.

Впуск 128 среднего давления расположен, преимущественным образом, на корпусе 132 двигателя, так что поступающий хладагент поступает в двигательный отсек 134, проходит через двигательный отсек 134 с охлаждением электрического приводного двигателя 58, прежде всего с охлаждением ротора 136 и статора 138 такового, и после этого поступает во вторую компрессорную ступень 142 холодильного компрессорного блока 54.The medium pressure inlet 128 is located advantageously on the engine housing 132 so that the incoming coolant enters the engine compartment 134, passes through the engine compartment 134 to cool the electric drive motor 58, first of all to cool the rotor 136 and the stator 138 thereof, and thereafter enters the second compressor stage 142 of the refrigeration compressor unit 54.

Вторая компрессорная ступень 142 содержит тоже два, приводимых в действие соответственно от привода 145а, 145b цилиндрового блока, прежде всего от эксцентрикового привода, цилиндровых блока 144а и 144b, причем сжатый до среднего давления РМ и подведенный ко второй компрессорной ступени 142 хладагент поступает через впускные камеры 146а и 146b в цилиндровые блоки 144а и 144b, сжимается в них и затем выходит в выпускную камеру 148, которая соединена с подключением 72 высокого давления.The second compressor stage 142 also contains two cylinder blocks 144a and 144b, driven respectively by the cylinder block drive 145a, 145b, primarily from the eccentric drive, and the refrigerant compressed to medium pressure PM and supplied to the second compressor stage 142 enters through the inlet chambers 146a and 146b into cylinder blocks 144a and 144b, is compressed therein and then exits into an exhaust chamber 148 which is connected to a high pressure connection 72.

В первом примере выполнения поршневого компрессора 54 согласно изобретению цилиндровые блоки 114а и 114b первой компрессорной ступени 112, а также цилиндровые блоки 144а и 144b второй компрессорной ступени 142 приводятся в действие через действующий на соответствующие приводы 115а, 115b или же 145а, 145b цилиндрового блока общий приводной вал 152, прежде всего эксцентриковый вал, который, преимущественным образом, коаксиально и, прежде всего, монолитно соединен с роторным валом 154 ротора 136 и образует с ним общий приводной вал 188.In the first embodiment of the reciprocating compressor 54 according to the invention, the cylinder blocks 114a and 114b of the first compressor stage 112, as well as the cylinder blocks 144a and 144b of the second compressor stage 142, are driven by a common drive acting on the respective cylinder block drives 115a, 115b or 145a, 145b. shaft 152, especially an eccentric shaft, which is advantageously coaxially and, above all, integrally connected to the rotor shaft 154 of the rotor 136 and forms a common drive shaft 188 with it.

Помимо этого, в первом примере выполнения холодильного компрессорного блока 54 согласно изобретению вмещающий приводной вал 152 и приводы 115а, 115b, 145а, 145b цилиндрового блока и граничащий соответственно с цилиндровыми блоками 114а и 114b или же 144а и 144b отсек 156 приводов цилиндрового блока соединен с двигательным отсеком 134 или переходит в него, так что отсек 156 приводов цилиндрового блока находится под средним давлением.In addition, in the first embodiment of the refrigeration compressor block 54 according to the invention, the enclosing drive shaft 152 and the cylinder block drives 115a, 115b, 145a, 145b and adjacent to the cylinder blocks 114a and 114b or 144a and 144b, respectively, the cylinder block drive compartment 156 is connected to the engine compartment 134 or passes into it, so that the compartment 156 cylinder block drives is under medium pressure.

Это имеет преимущество, состоящее в том, что благодаря этому, прежде всего, во второй компрессорной ступени 142 в цилиндровых блоках 144а и 144b возникают лишь разности давлений между средним давлением и высоким давлением и вследствие этого нагрузка на приводы 145а, 145b цилиндрового блока для цилиндровых блоков 144а и 144b меньше, чем в случае наличия в отсеке 156 приводов цилиндрового блока низкого давления.This has the advantage that, in the first place, in the second compressor stage 142 in the cylinder blocks 144a and 144b, only pressure differences between medium pressure and high pressure occur and, as a result, the cylinder block actuators 145a, 145b are loaded for the cylinder blocks. 144a and 144b are smaller than if the low-pressure cylinder block actuator compartment 156 were present.

Таким же образом нагрузка на сами цилиндровые блоки 144а и 144b, прежде всего на их поршни, меньше, чем в случае наличия в отсеке 156 приводов цилиндрового блока низкого давления.In the same way, the load on the cylinder blocks 144a and 144b themselves, especially on their pistons, is less than in the case of a low-pressure cylinder block actuator compartment 156.

Как изображено на фиг. 3, в первом примере выполнения холодильного компрессорного блока 54 согласно изобретению он выполнен в виде полугерметичного компрессора, в котором холодильный компрессор 56 и электрический приводной двигатель 58 расположены в общем корпусе 130, который содержит оболочку 162 корпуса, расположенные с обеих сторон оболочки 162 корпуса крышки 164 и 166 подшипника, а также сформованные на крышках 164 и 166 подшипника гнезда 174 и 176 подшипника, которые выполнены из алюминия, причем в гнездах 174 и 176 подшипника расположены подшипники 184 и 186 качения, на которых в этом случае установлен общий приводной вал 188, включающий в себя приводной вал 152 и роторный вал 154.As shown in FIG. 3, in the first embodiment of the refrigeration compressor unit 54 according to the invention, it is designed as a semi-hermetic compressor, in which the refrigeration compressor 56 and the electric drive motor 58 are located in a common housing 130, which includes a housing shell 162, located on both sides of the casing shell 162 of the cover 164 and 166 bearings, as well as molded on the covers 164 and 166 of the bearing seats 174 and 176 of the bearing, which are made of aluminum, and in the seats 174 and 176 of the bearing there are rolling bearings 184 and 186, on which in this case a common drive shaft 188 is installed, including includes a drive shaft 152 and a rotor shaft 154.

Помимо этого, на оболочке 162 корпуса расположены соответственно головки 192 и 194 цилиндровых блоков, которые выполнены тоже из алюминия, причем головка 192 цилиндровых блоков предназначена для цилиндровых блоков 114а и 114b и имеет подключение 102 низкого давления, которое соединено с впускными камерами 116а и 116b, а также имеет выпускную камеру 118, которая соединена с выпуском 122 среднего давления.In addition, cylinder heads 192 and 194, respectively, are located on the shell 162 of the housing, which are also made of aluminum, and the cylinder head 192 is intended for cylinder blocks 114a and 114b and has a low pressure connection 102, which is connected to the inlet chambers 116a and 116b, and also has an outlet chamber 118 which is connected to the medium pressure outlet 122.

При этом головка 194 цилиндровых блоков предназначена для цилиндровых блоков 144а и 144b, причем впускные камеры 146а и 146b соединены с двигательным отсеком 134 и/или с отсеком 156 приводов цилиндрового блока, а выпускная камера 148 соединена с подключением 72 высокого давления.In this case, the head 194 of the cylinder blocks is intended for the cylinder blocks 144a and 144b, and the inlet chambers 146a and 146b are connected to the engine compartment 134 and/or to the compartment 156 of the cylinder block drives, and the exhaust chamber 148 is connected to the high pressure connection 72.

В первом примере выполнения холодильного компрессорного блока 54 согласно изобретению он расположен, преимущественным образом, как стоящий компрессор, это означает, что центральная ось 202 общего приводного вала 188 проходит по существу вертикально, то есть отклоняется от вертикали максимально на ±30°.In the first embodiment of the refrigeration compressor unit 54 according to the invention, it is positioned advantageously as a standing compressor, which means that the central axis 202 of the common drive shaft 188 extends substantially vertically, i.e. deviates from the vertical by a maximum of ±30°.

Для доставки смазочных средств в отсек 156 приводов цилиндрового блока, прежде всего к приводам 115а, 115b, 145а, 145b цилиндрового блока, например, в общем приводном вале 188 предусмотрен проходящий под наклоном к его центральной оси 202 питающий канал 204, который за счет действующей в питающем канале 204 центробежной силы доставляет смазочные средства из образующегося над находящейся наиболее низко в направлении силы тяжести крышки 166 отстойника 206 для смазочных средств в отсек 156 приводов цилиндрового блока.To deliver lubricants to the cylinder block drive compartment 156, in particular to the cylinder block drives 115a, 115b, 145a, 145b, for example, in the common drive shaft 188, a supply channel 204 is provided, which runs at an angle to its central axis 202, which, due to the acting in The centrifugal force feed passage 204 delivers lubricants from the lubricant sump 206 above the lowest gravity cover 166 to the cylinder block drive compartment 156 .

Альтернативно этому, для доставки смазочного средства в отсек 156 приводов цилиндрового блока предусмотрен приводимый в действие с помощью электрического приводного двигателя 58 смазочный насосный блок.Alternatively, a lubricant pump unit driven by an electric drive motor 58 is provided to deliver the lubricant to the cylinder block drive compartment 156 .

Помимо этого, для управления электрическим приводным двигателем 58 предусмотрен преобразователь 212, который расположен, преимущественным образом, тоже в агрегатном блоке 52.In addition, to control the electric drive motor 58, a converter 212 is provided, which is preferably also located in the aggregate unit 52.

С помощью этого преобразователя электрический приводной двигатель 58 является регулируемым по скорости вращения, и таким образом холодопроизводительность холодильного компрессорного блока 54 является тоже бесступенчато регулируемой в пределах предусмотренного диапазона производительности.By means of this converter, the electric drive motor 58 is speed-controlled, and thus the cooling capacity of the refrigeration compressor unit 54 is also steplessly adjustable within the intended capacity range.

Во втором примере выполнения холодильной установки 60' согласно изобретению, изображенной на фиг. 4 и фиг. 5, те элементы, которые идентичны таковым первого примера выполнения, снабжены теми же самыми ссылочными обозначениями, так что в отношении описания таковых можно в полном объеме ссылаться на изложения к первому примеру выполнения.In the second embodiment of the refrigeration unit 60' according to the invention shown in FIG. 4 and FIG. 5, those elements that are identical to those of the first embodiment are provided with the same reference numerals, so that the descriptions of the first embodiment can be referred to in their entirety.

В отличие от первого примера выполнения холодильный компрессорный блок 54' снабжен холодильным компрессором 56', который для образования первой компрессорной ступени 112 содержит два цилиндровых блока 114а и 114b, а для образования второй компрессорной ступени 142 только один цилиндровый блок 144, причем все цилиндровые блоки 114а, 114b, а также 144 приводятся в действие с помощью общего приводного вала 152.In contrast to the first embodiment, the refrigeration compressor block 54' is provided with a refrigeration compressor 56' which, for the formation of the first compressor stage 112, comprises two cylinder blocks 114a and 114b, and for the formation of the second compressor stage 142, only one cylinder block 144, with all cylinder blocks 114a , 114b, and 144 are driven by a common drive shaft 152.

Отношение рабочего объема первой компрессорной ступени 112 к рабочему объему второй компрессорной ступени 142 находится приблизительно в диапазоне от 1,5/1 до 2/1.The ratio of the displacement of the first compressor stage 112 to the displacement of the second compressor stage 142 is approximately in the range from 1.5/1 to 2/1.

Принципиально имелась бы возможность того, чтобы цилиндровые блоки 114а, 114b, а также 144 располагались с угловым смещением относительно центральной оси 202 приводного вала 152.In principle, it would be possible for the cylinder blocks 114a, 114b as well as 144 to be angularly offset relative to the central axis 202 of the drive shaft 152.

Тем не менее, особо предпочтительное решение предусматривает, что цилиндровые блоки 114а, 114b и 144 расположены в один ряд.However, a particularly preferred solution provides that the cylinder blocks 114a, 114b and 144 are arranged in one row.

Помимо этого, таким образом предназначенная для первой компрессорной ступени 112 головка 192 цилиндровых блоков и предназначенная для второй компрессорной ступени 142 головка 194 цилиндровых блоков, преимущественным образом, тоже сведены в одну общую головку 222 цилиндровых блоков, в которой предусмотрены как подключение 102 низкого давления, так и выпуск 122 среднего давления и подключение 72 высокого давления, в то время как впуск 128 среднего давления предусмотрен на корпусе 132 двигателя, например на находящейся напротив отсека 156 приводов цилиндрового блока стороне электрического приводного двигателя 58.In addition, the cylinder head 192 intended for the first compressor stage 112 and the cylinder head 194 intended for the second compressor stage 142 are advantageously also combined into one common cylinder head 222, in which both a low-pressure connection 102 and and a medium pressure outlet 122 and a high pressure connection 72, while a medium pressure inlet 128 is provided on the engine housing 132, such as on the side of the electric drive motor 58 opposite the engine block drive compartment 156.

Во втором примере выполнения холодильного компрессорного блока 54' общий приводной вал 188 расположен, преимущественным образом, так, что его центральная ось 202 проходит по существу горизонтально, то есть, например, отклоняется от точной горизонтальной ориентации максимально на ±30°, причем, прежде всего, в находящейся наиболее низко в направлении силы тяжести области отсека 156 приводов цилиндрового блока образуется отстойник 206' для смазочных средств, исходя из которого осуществляется смазывание приводов 115а, 115b, 145 цилиндрового блока.In the second exemplary embodiment of the refrigeration compressor unit 54', the common drive shaft 188 is positioned advantageously so that its central axis 202 extends substantially horizontally, i.e., for example, deviates from the exact horizontal orientation by a maximum of ±30°, and above all , in the gravity-lowest region of the cylinder block actuator compartment 156, a lubricant sump 206' is formed from which the cylinder block actuators 115a, 115b, 145 are lubricated.

В третьем примере выполнения холодильной установки согласно изобретению, изображенной на фиг.6, которая базируется на втором примере выполнения, в ведущей обратно от коллектора промежуточного давления и ведущей к впуску 128 среднего давления подводящей линии 126 среднего давления предусмотрен еще клапан 232, который расположен, прежде всего, между коллектором 82 промежуточного давления и впадением подводящей линии 125 среднего давления, ведущей от второго внешнего теплообменника 124 к подводящей линии 126 среднего давления, и, следовательно, создает условия для настройки промежуточного давления PZ в коллекторе 82 промежуточного давления таким образом, что это промежуточное давление не обязательно должно быть идентично среднему давлению РМ, а имеется возможность того, чтобы поддерживать промежуточное давление PZ выше, чем среднее давление РМ.In the third embodiment of the refrigeration plant according to the invention shown in FIG. 6, which is based on the second embodiment, in the medium pressure supply line 126 leading back from the intermediate pressure header and leading to the medium pressure inlet 128, a valve 232 is also provided, which is located before between the intermediate pressure manifold 82 and the inlet of the medium pressure supply line 125 leading from the second external heat exchanger 124 to the medium pressure supply line 126, and therefore allows the intermediate pressure PZ to be adjusted in the intermediate pressure manifold 82 such that it is intermediate the pressure need not be identical to the average pressure PM, but it is possible to keep the intermediate pressure PZ higher than the average pressure PM.

Если при этом клапан 232 выполнен как расширительный клапан, то имеется возможность того, чтобы дополнительно еще охлаждать дополнительный массовый поток Z при расширении дополнительного массового потока Z при посредстве расширительного клапана 232, так что следствием этого является повышенное охлаждающее действие при охлаждении электрического приводного двигателя 58.If in this case the valve 232 is designed as an expansion valve, it is possible to further cool the additional mass flow Z when expanding the additional mass flow Z by means of the expansion valve 232, so that an increased cooling effect when cooling the electric drive motor 58 results.

В остальном, в третьем примере выполнения те элементы, которые идентичны таковым предшествующих примеров выполнения, тоже снабжены теми же самыми ссылочными обозначениями, так что можно ссылаться на изложения к предшествующим примерам выполнения.Otherwise, in the third exemplary embodiment, those elements that are identical to those of the previous exemplary embodiments are also provided with the same reference signs, so that the statements of the previous exemplary embodiments can be referred to.

Claims

1. Refrigeration unit (60), primarily a transport refrigeration unit, containing a refrigerant circuit (70) operating primarily with CO ₂ as a refrigerant, in which the total mass flow (G) of the refrigerant is directed, located in the refrigerant circuit (70) , cooling the refrigerant compressed to high pressure (PH) and the heat exchanger (62) located on the high pressure side, located in the refrigerant circuit (70) after the heat exchanger (62) located on the high pressure side, the expansion body (76), which is in an active state behind the expansion cools the total refrigerant mass flow (G) and in doing so forms a main mass flow (H) from the liquid refrigerant and an additional mass flow (Z) from the gaseous refrigerant, which enter the intermediate pressure manifold (82) and are separated into the main mass flow flow (H) and additional mass flow (Z), at least one stage (92) cooling, which expands the main mass flow (H) from the colle intermediate pressure in at least one cooling expansion body (94) to low pressure (PN) and at the same time provides cooling capacity to the heat exchanger (34) located on the low pressure side and compressing the main mass flow (H) from low pressure (PN) to high pressure (PH) refrigeration compressor unit (54) containing a refrigeration compressor (56) and an electric drive motor (58), characterized in that the refrigeration compressor unit (54) has a first compressor stage (112) for compressing the input at low pressure (PN) of the main mass flow (H) refrigerant to medium pressure (PM) and a second compressor stage (142) to compress the compressed to medium pressure (PM) refrigerant of the main mass flow (H) to high pressure (PH) and that additional mass flow (Z) flows from the intermediate pressure manifold (82) to the second compressor stage (142) of the refrigeration compressor block (54) for compression to high pressure and additional mass flow (Z) before entering the second compressor stage (142) is supplied to the engine compartment (134) of the refrigeration compressor unit (54) to cool the electric drive motor (58), after which the additional mass flow (Z ) enters the second compressor stage (142).

2. The refrigeration plant according to claim 1, characterized in that the first compressor stage (112) of the refrigeration compressor unit (54) is connected to a heat exchanger (124) located on the medium pressure side, which cools the main mass flow compressed to medium pressure (PM) ( H) before it enters the second compressor stage (142).

3. Refrigeration plant according to claim 2, characterized in that the medium-pressure side heat exchanger is an external heat exchanger (124) located outside the refrigeration compressor unit (54).

4. Refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion body (76) expands the total mass flow (G) to an intermediate pressure (PZ).

5. Refrigeration plant according to claim 4, characterized in that the intermediate pressure (PZ) is higher than the average pressure (PM) and that the additional mass flow (Z) is expanded by means of the expansion body (232) of the additional mass flow to an average pressure ( PM) and at medium pressure (PM) enters the second compressor stage (142).

6. Refrigeration plant according to claim 4, characterized in that the intermediate pressure (PZ) substantially corresponds to the mean pressure (PM).

7. Refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that, with CO ₂ as refrigerant, the low pressure (PN) has values in the range from 1 bar to 60 bar.

8. Refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that, with CO ₂ as refrigerant, the mean pressure (PM) is in the range from 20 bar to 120 bar.

9. A refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that, with CO ₂ as refrigerant, the high pressure is between 50 bar and 160 bar.

10. Refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the main mass flow (H) compressed to medium pressure (PM) after cooling by means of the second heat exchanger (124) and before entering the second compressor stage (142) enters the engine compartment (134) for cooling the electric drive motor (58).

11. The refrigeration unit according to claim 10, characterized in that the main mass flow (H) compressed to medium pressure (PM) and cooled by the second heat exchanger (124) enters the second compressor stage (142) after flowing through the engine compartment (134 ).

12. A refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the drive compartment (156) of the refrigeration compressor (56), from which the compressor stages (112, 142) are actuated, is maintained at medium pressure (PM).

13. Refrigeration unit according to claim 12, characterized in that the drive compartment (156) is connected to the engine compartment (134) through a connecting channel.

14. Refrigeration unit according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigeration compressor unit (54) is made in the form of a semi-hermetic compressor, and in the common housing (130) of such, both an electric drive motor (58) and a refrigeration compressor (56) are located .

15. A refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigeration compressor (56) of the refrigeration compressor unit (54) is in the form of a reciprocating compressor.

16. Refrigeration plant according to claim 15, characterized in that the reciprocating compressor has several cylinder blocks (114a, 114b, 144a, 144b), of which at least one (114a, 114b) forms the first compressor stage (112) and at least at least one (144a, 144b) - the second compressor stage (142).

17. Refrigeration plant according to claim 16, characterized in that the first compressor stage (112) is formed by at least two cylinder blocks (114a, 114b).

18. Refrigeration unit according to one of paragraphs. 15-17, characterized in that at least one cylinder block (144a, 144b) of the second compressor stage (142) is located in relation to at least one cylinder block (114a, 114b) of the first compressor stage (112) with an angular displacement relative to the central axis (202) of the drive shaft (152) of the cylinder blocks (114a, 114b, 144a, 144b).

19. Refrigeration unit according to one of paragraphs. 15-17, characterized in that all cylinder blocks (114, 144) of the compressor stages (112, 142) are arranged in one row.

20. A refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (130) of the refrigeration compressor (56) is made of aluminium.

21. Refrigeration unit according to claim 20, characterized in that the common housing (130) of the refrigeration compressor unit (54) has a housing shell (162) and bearing covers (164, 166) located on both sides of the shell (162) of the housing, which all made of aluminium.

22. Refrigeration plant according to claim 20 or 21, characterized in that the housing (132) has cylinder heads (192, 194) which are made of aluminium.

23. Refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the high pressure connection (72) of the refrigeration compressor unit (54) is located on the cylinder head (194) of the second compressor stage (142).

24. Refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the low pressure connection (102) of the refrigeration compressor block (54) is located on the head (192) of the cylinder blocks of the first compressor stage (112).

25. Refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the medium pressure outlet (122) of the refrigeration compressor unit (54) is located on the cylinder head (192) of the first compressor stage (112).

26. A refrigeration plant according to one of the preceding claims, characterized in that the medium pressure inlet (128) of the refrigeration compressor unit (54) is located in the area of the engine housing (132).

27. Refrigeration compressor unit (54) for the refrigeration unit (60) according to one of paragraphs. 1-26, containing a refrigeration compressor (54) and an electric drive motor (58), wherein the refrigeration compressor (56) has a first compressor stage (112) for compressing the refrigerant supplied at low pressure (PN), primarily CO ₂ , to medium pressure (PM) and a second compressor stage (142) for compressing the medium pressure (PM) refrigerant, primarily CO ₂ , to high pressure (PH).

28. Refrigeration compressor unit according to claim 27, characterized in that it has a medium pressure outlet (122) connected to the first compressor stage (112) and a medium pressure inlet (128) connected to the second compressor stage (142).

29. The refrigeration compressor unit according to claim 28, characterized in that the medium pressure inlet (128) ends in the engine compartment (134) of the electric drive motor (58) to cool it and that the compressed refrigerant after flowing through the engine compartment (134) enters second compressor stage (142).

30. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-29, characterized in that the drive compartment (156) of the refrigeration compressor (56), from which the compressor stages (112, 142) are actuated, is maintained at medium pressure (PM).

31. The refrigeration compressor unit according to claim 30, characterized in that the drive compartment (156) is connected to the engine compartment (134) through a connecting channel.

32. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-31, characterized in that it is made in the form of a semi-hermetic compressor, in the common housing (130) of which both an electric drive motor (58) and a refrigeration compressor (56) are located.

33. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-32, characterized in that the refrigeration compressor (56) is made in the form of a reciprocating compressor.

34. Refrigeration compressor unit according to claim 33, characterized in that the reciprocating compressor has several cylinder units (114a, 114b, 144a, 144b), of which at least one (114a, 114b) forms the first compressor stage (112) and at least one (144a, 144b) - second compressor stage (142).

35. Refrigeration compressor block according to claim 34, characterized in that the first compressor stage (112) is formed by at least two cylinder blocks (114a, 114b).

36. Refrigeration compressor block according to claim 34 or 35, characterized in that at least one cylinder block (144a, 144b) of the second compressor stage (142) is located in relation to at least one cylinder block (114a, 114b) of the first compressor stage steps (112) with an angular displacement relative to the central axis (202) of the drive shaft (152) of the cylinder blocks (114a, 114b, 144a, 144b).

37. Refrigeration compressor block according to claim 34 or 35, characterized in that all cylinder blocks (114, 144) of the compressor stages (112, 142) are arranged in one row.

38. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-37, characterized in that the housing (130) of the refrigeration compressor (56) is made of aluminum.

39. The refrigeration compressor unit according to claim 38, characterized in that the common housing (130) has a housing shell (162) and bearing covers (164, 166) located on both sides of the shell (162) of the housing, all of which are made of aluminum.

40. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-39, characterized in that the body (130) has heads (192, 194) of cylinder blocks, which are made of aluminum.

41. Refrigeration compressor block according to claim 40, characterized in that on the head (194) of the cylinder blocks of the second compressor stage (142) there is a high pressure connection (72) of the refrigeration compressor block (54).

42. Refrigeration compressor block according to claim 40 or 41, characterized in that on the head (192) of the cylinder blocks of the first compressor stage (112) there is a low pressure connection (102) of the refrigeration compressor block (54).

43. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 28-42, characterized in that the medium pressure outlet (122) of the refrigeration compressor block (54) is located on the head (192) of the cylinder blocks of the first compressor stage (112).

44. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 28-43, characterized in that the medium pressure inlet (128) of the refrigeration compressor unit (54) is located in the region of the engine housing (132).

45. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-44, characterized in that with CO ₂ as refrigerant, low pressure (PN) has values in the range from 1 bar to 60 bar.

46. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-45, characterized in that with CO ₂ as a refrigerant, the average pressure (PM) is in the range from 20 bar to 120 bar.

47. Refrigeration compressor unit according to one of paragraphs. 27-46, characterized in that with CO ₂ as a refrigerant, high pressure (PH) has values in the range from 50 bar to 160 bar.