(57)【要約】冷媒蒸気圧縮システムは、冷媒回路の冷媒放熱用熱交換器と冷媒吸熱用熱交換器との間に、冷媒の流れとして直列の関係に配置されたフラッシュタンクを備える。１次膨張弁が、冷媒回路において冷媒吸熱用熱交換器の上流側に配置されており、２次膨張弁が、冷媒回路においてフラッシュタンクの上流側に配置されている。冷媒蒸気ラインが、フラッシュタンクから圧縮プロセスの中間圧力段へ冷媒蒸気を導くように設けられている。冷媒対冷媒熱交換器が、主冷媒回路を通流する冷媒から冷媒蒸気ラインを通流する冷媒へと熱を移動させるように動作する。
2010526985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒圧縮装置と、該冷媒圧縮装置から受けた高圧冷媒を冷却媒体と熱交換させるための冷媒放熱用熱交換器と、低圧冷媒を加熱媒体と熱交換させるための冷媒吸熱用熱交換器と、前記冷媒放熱用熱交換器の下流側でかつ前記冷媒吸熱用熱交換器の上流側に配置された１次膨張装置と、備えた主冷媒回路と、
前記主冷媒回路において前記冷媒放熱用熱交換器の下流側でかつ前記１次膨張装置の上流側に配置され、分離チャンバを画定するフラッシュタンクであって、該分離チャンバにおいて、液体状態の冷媒が、前記分離チャンバの下部に集まり、蒸気状態の冷媒が、前記分離チャンバ内の前記液体状態の冷媒よりも上方の部分に集まる、フラッシュタンクと、
前記主冷媒回路の前記フラッシュタンクの上流側に設けられ、該フラッシュタンクと関連して動作する２次膨張装置と、
前記分離チャンバの上部と前記圧縮装置の中間圧力段とを連通させている冷媒蒸気ラインと、
前記主冷媒回路を通流する冷媒から前記冷媒蒸気ラインを通流する冷媒へと熱を移動させるように動作する冷媒対冷媒熱交換器と、
を備えた冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項２】
前記冷媒対冷媒熱交換器は、互いに熱交換するように配置された第１の冷媒流路および第２の冷媒流路を備え、前記第１の冷媒流路は、前記主冷媒回路と連通し、前記第２の冷媒流路は、前記冷媒蒸気ラインと連通していることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項３】
前記冷媒対冷媒熱交換器は、互いに熱交換するように配置された第１の冷媒流路および第２の冷媒流路を備え、前記第１の冷媒流路は、前記主冷媒回路において前記冷媒放熱用熱交換器と前記２次膨張弁との間に配置され、前記第２の冷媒流路は、前記冷媒蒸気ラインと連通していることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項４】
前記冷媒蒸気ラインにおいて前記フラッシュタンクと前記圧縮装置の中間圧力段との間に配置された第１のエコノマイザ流れ制御装置と、
前記冷媒蒸気ラインにおいて前記第１のエコノマイザ流れ制御装置の冷媒流に対し上流側の点と下流側の点とを連通させるとともに、前記冷媒対冷媒熱交換器の前記第２の冷媒流路が介在した冷媒バイパスラインと、
前記冷媒バイパスラインにおいて前記冷媒対冷媒熱交換器の前記第２の冷媒流路の冷媒流に対し上流側に配置された第２のエコノマイザ流れ制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項５】
前記第１のエコノマイザ流れ制御装置および前記第２のエコノマイザ流れ制御装置の各々は、第１の開位置および第２の閉位置を備えたソレノイド弁からなることを特徴とする請求項４に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項６】
前記第１のエコノマイザ流れ制御装置および前記第２のエコノマイザ流れ制御装置と関連して動作するコントローラをさらに備え、該コントローラは、前記流れ制御装置の各々の開位置と閉位置との間で、前記第１のエコノマイザ流れ制御装置および前記第２のエコノマイザ流れ制御装置の各々の位置を選択的に制御することを特徴とする請求項４に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項７】
前記冷媒蒸気ラインにおいて前記フラッシュタンクと前記圧縮装置の中間圧力段との間に配置された膨張弁である第１のエコノマイザ流れ制御弁と、
前記冷媒蒸気ラインにおいて前記第１のエコノマイザ流れ制御弁の冷媒流に対し下流側に配置された前記冷媒対冷媒熱交換器の前記第２の冷媒流路と、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項８】
前記第１のエコノマイザ流れ制御弁は、電子膨張弁からなることを特徴とする請求項７に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項９】
前記第１のエコノマイザ流れ制御弁は、感温式膨張弁からなることを特徴とする請求項７に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１０】
前記１次膨張装置は、電子膨張弁からなることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１１】
前記１次膨張装置は、感温式膨張弁からなることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１２】
前記２次膨張装置は、電子膨張弁からなることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１３】
前記２次膨張装置は、固定オリフィス膨張装置からなることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１４】
前記圧縮装置は、少なくとも２つの圧縮段を備えた単一のコンプレッサであることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１５】
前記圧縮装置は、前記主冷媒回路において冷媒流に対し直列の関係に配置された少なくとも２つのコンプレッサからなることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１６】
冷媒圧縮装置と、該冷媒圧縮装置から受けた高圧冷媒を冷却媒体と熱交換させるための冷媒放熱用熱交換器と、低圧冷媒を加熱媒体と熱交換させるための冷媒吸熱用熱交換器と、前記冷媒放熱用熱交換器の下流側でかつ前記冷媒吸熱用熱交換器の上流側に配置された１次膨張装置と、備えた主冷媒回路と、
前記主冷媒回路において前記冷媒放熱用熱交換器の下流側でかつ前記１次膨張装置の上流側に配置され、分離チャンバを画定するフラッシュタンクであって、該分離チャンバにおいて、液体状態の冷媒が、前記分離チャンバの下部に集まり、蒸気状態の冷媒が、前記分離チャンバ内の前記液体状態の冷媒よりも上方の部分に集まる、フラッシュタンクと、
前記主冷媒回路の前記フラッシュタンクの上流側に設けられ、該フラッシュタンクと関連して動作する２次膨張装置と、
前記分離チャンバの上部と、前記圧縮装置の中間圧力段および前記主冷媒回路の吸入圧力部とを連通させている冷媒蒸気ラインと、
前記分離チャンバの下部と、前記圧縮装置の中間圧力段および前記主冷媒回路の吸入圧力部とを連通させている液体冷媒ラインと、
前記主冷媒回路を通流する冷媒から前記冷媒蒸気ラインを通流する冷媒へと熱を移動させるように動作する冷媒対冷媒熱交換器と、
を備えた冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１７】
前記冷媒対冷媒熱交換器は、互いに熱交換するように配置された第１の冷媒流路および第２の冷媒流路を備え、前記第１の冷媒流路は、前記主冷媒回路において前記冷媒放熱用熱交換器と前記２次膨張弁との間に配置され、前記第２の冷媒流路は、前記冷媒蒸気ラインと連通していることを特徴とする請求項１６に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１８】
前記冷媒蒸気ラインにおいて前記フラッシュタンクと前記圧縮装置の中間圧力段との間に配置された第１のエコノマイザ流れ制御装置と、
前記冷媒蒸気ラインにおいて冷媒流に対し上流側の点と下流側の点とを連通させるとともに、前記冷媒対冷媒熱交換器の前記第２の冷媒流路が介在した冷媒バイパスラインと、
前記冷媒バイパスラインにおいて前記冷媒対冷媒熱交換器の前記第２の冷媒流路の冷媒流に対し上流側に配置された第２のエコノマイザ流れ制御装置と、
前記液体冷媒ラインの上流部に配置された第３の流れ制御装置と、
前記圧縮装置の中間圧力段の冷媒流に対し上流側で、かつ前記第１のエコノマイザ流れ制御装置および前記第２のエコノマイザ流れ制御装置の両方ならびに前記第３の流れ制御装置の冷媒流に対し下流側に配置された第４の流れ制御装置と、
前記主冷媒回路の前記吸入圧力部の冷媒流に対し上流側で、かつ前記第１のエコノマイザ流れ制御装置および前記第２のエコノマイザ流れ制御装置の両方ならびに前記第３の流れ制御装置の冷媒流に対し下流側に配置された第５の流れ制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項１９】
前記第１のエコノマイザ流れ制御装置、前記第２のエコノマイザ流れ制御装置、前記第３の流れ制御装置、前記第４の流れ制御装置および前記第５の流れ制御装置の各々は、第１の開位置および第２の閉位置を備えたソレノイド弁からなることを特徴とする請求項１８に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項２０】
前記システムは、温度制御貨物貯蔵領域を調節するための輸送用冷媒システムに組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項２１】
前記システムは、遷臨界サイクルで動作することを特徴とする請求項２０に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【請求項２２】
前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項２１に記載の冷媒蒸気圧縮システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、冷媒蒸気圧縮システムに関し、特に、フラッシュタンクエコノマイザを備えた冷媒蒸気圧縮システムの性能を向上させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒蒸気圧縮システムは当技術分野においては周知であり、住宅、オフィスビル、病院、学校、レストラン、あるいは他の施設、における温度調整される快適領域へ供給する空気の調和のために一般に用いられている。また、冷媒蒸気圧縮システムは、商業施設における、ショーケース、陳列棚、冷凍キャビネット、低温室、あるいは他の生鮮／冷凍製品貯蔵エリアに冷却空気を供給するためにも広く用いられている。
【０００３】
冷媒蒸気圧縮システムは、さらに、輸送冷凍システムにおいても、トラック、鉄道、船、あるいは複合輸送により生鮮／冷凍製品を輸送するために、トラック、トレーラ、コンテナ等の温度制御貨物スペースへ供給する空気の冷却に広く用いられている。輸送冷凍システムと組み合わせて用いられる冷媒蒸気圧縮システムでは、広範囲な動作負荷条件や広範囲な外部周囲条件に亘って貨物スペース内の製品を所望の温度に維持するように冷媒蒸気圧縮システムが動作しなければならないことから、一般に、その運転条件はより過酷なものとなる。貨物を制御することが必要な所望の温度は、保存する貨物の性質に応じて、広範囲に亘って異なるものとなる。冷媒蒸気圧縮システムは、外気温の下で貨物スペースに入れられた製品の温度を素早く引き下げるだけの十分な容量を有するとともに十分な冷媒を充填しているだけでなく、輸送中に安定した製品温度を維持する際に、冷媒を過剰に充填した状態において、低い負荷で効率よく運転できなければならない。さらに、輸送用冷媒蒸気圧縮システムは、固定式の冷媒蒸気圧縮システムでは経験することがない振動や動きに晒される。したがって、過剰な液体冷媒を蓄積するために、吸入ラインにおいてコンプレッサの吸入口の上流側で一般的な冷媒アキュムレータを使用すると、輸送中に液体冷媒が揺れて、吸入ラインからコンプレッサの吸入口を通してコンプレッサに液体冷媒が流入するという望ましくない事態が生じ得る。
【０００４】
伝統的に、この冷媒蒸気圧縮システムの殆どは、通常では、亜臨界冷媒圧力で動作し、一般に、コンプレッサと、コンデンサと、エバポレータと、冷媒の流れとして上記エバポレータの上流でかつコンデンサの下流に配置された膨張装置（通常は膨張弁）と、を含んでいる。これらの基本的な冷媒システム構成要素は、冷媒閉回路となるように冷媒ラインで接続されるとともに、公知の冷媒蒸気圧縮サイクルに沿って配置され、かつ特定の冷媒を用いて亜臨界圧力範囲で運転される。亜臨界範囲で動作する冷媒蒸気圧縮システムには、一般に、フロン冷媒、例えば、これに限定するものではないが、Ｒ２２のようなヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）が充填され、Ｒ１３４ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｃのようなヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）がさらに一般的である。
【０００５】
現在の市場では、ＨＦＣ冷媒に代えて空調装置や輸送冷凍システムに使用するために、二酸化炭素のような「自然」冷媒に注目が集まっている。しかしながら、二酸化炭素は臨界温度が低いので、冷媒として二酸化炭素を充填した冷媒蒸気圧縮システムの多くは、遷臨界圧力方式で動作するように設計されている。亜臨界サイクルで動作する冷媒蒸気圧縮システムにおいては、コンデンサおよびエバポレータとなる熱交換器の双方は、冷媒の臨界点未満の冷媒温度および圧力で動作する。しかしながら、遷臨界サイクルで動作する冷媒蒸気圧縮システムにおいては、エバポレータは、亜臨界範囲の冷媒温度および圧力で動作するが、放熱用熱交換器（これはコンデンサではなく、むしろガスクーラとなる）は、冷媒の臨界点を超える冷媒温度および圧力で動作する。従って、遷臨界サイクルで動作する冷媒蒸気圧縮システムにおいては、ガスクーラ内の冷媒圧力とエバポレータ内の冷媒圧力との圧力差が、亜臨界サイクルで動作する冷媒蒸気圧縮システムにおけるコンデンサ内の冷媒圧力とエバポレータ内の冷媒圧力との圧力差に比べて、かなり大きいことが特徴的である。
【０００６】
また、冷媒蒸気圧縮システムの容量の増加のために、エコノマイザを冷媒回路に組み込むことも広く実施されている。例えば、あるシステムにおいては、冷媒対冷媒の熱交換器がエコノマイザとして冷媒回路に組み込まれる。特許文献１は、エコノマイザとして冷媒対冷媒の熱交換器を冷媒回路に組み込んでなる輸送冷凍ユニット用の亜臨界冷媒蒸気圧縮システムを開示している。また、この開示されたシステムは、コンプレッサの吸入口へと流れる冷媒流を絞るための吸入調節弁（ＳＭＶ）と、コンプレッサの容量を制御するための中間圧力−吸入圧力アンローダ回路と、を備えている。特許文献２は、一般的なエコノマイザ／液体−吸入熱交換器が、冷媒が直列に流れる関係でもって、冷媒回路においてコンデンサの下流側でかつエバポレータの上流側に配置された冷媒蒸気圧縮システムを開示している。この一般的な熱交換器は、種々のバイパスラインを介して、該バイパスラインに対応した種々の開／閉ソレノイド弁を操作することによって、エコノマイザ熱交換器または液体−吸入熱交換器として動作することができる。特許文献３は、第１の冷媒対冷媒熱交換器エコノマイザと、第２の冷媒対冷媒熱交換器エコノマイザとが、冷媒回路のコンデンサとエバポレータとの間に直列に配置された亜臨界冷凍システムを開示している。
【０００７】
あるシステムにおいては、フラッシュタンクエコノマイザが、冷媒回路のコンデンサとエバポレータとの間に組み込まれている。このような場合、コンデンサを出た冷媒が、感温式膨張弁あるいは電子膨張弁などからなる膨張装置を通して膨張した後に、フラッシュタンクに流入し、ここで、上記の膨張した冷媒が、液体冷媒成分と蒸気冷媒成分とに分離する。そして、冷媒の蒸気成分は、フラッシュタンクから圧縮プロセスの中間圧力段へと導かれる。冷媒の液体成分は、フラッシュタンクからシステムの主膨張弁を通してエバポレータへと導かれる。特許文献４は、フラッシュタンクエコノマイザを冷媒回路のコンデンサとエバポレータとの間に組み込んでなる亜臨界蒸気圧縮システムを開示している。特許文献５は、フラッシュタンクエコノマイザを冷媒回路のガスクーラとエバポレータとの間に組み込んでなる遷臨界冷媒蒸気圧縮システムを開示している。
【０００８】
上述したように、輸送用冷媒蒸気圧縮システムは、固定式の冷媒蒸気圧縮システムでは経験することがない振動や動きに晒される。したがって、フラッシュタンクエコノマイザの下部に集まった液体冷媒は、輸送中に揺れて、フラッシュタンク内の液体冷媒よりも上方に集まった冷媒蒸気へと運び出され得る。さらに、ある動作モード、例えば、初始動後の貨物ボックスの温度のプルダウン中、もしくは高い温度設定点への温度制御動作中には、フラッシュタンクを通る冷媒の過剰な質量流量によって、フラッシュタンクの液体冷媒の液面が高くなり得る。冷媒蒸気中に運び出された液体冷媒が、フラッシュタンクから圧縮プロセスへと流入することにより、コンプレッサの性能が損なわれるとともにシステムの容量および効率に悪影響を及ぼし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６０５８７２９号明細書
【特許文献２】米国特許第７１１４３４９号明細書
【特許文献３】米国特許第６６９４７５０号明細書
【特許文献４】米国特許第５１７４１２３号明細書
【特許文献５】米国特許第６３８５９８０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、冷媒圧縮装置と、該圧縮装置の下流側に配置された冷媒放熱用熱交換器と、冷媒冷却用熱交換器の下流側に配置された冷媒吸熱用熱交換器と、冷媒冷却用熱交換器の下流側でかつ冷媒加熱用熱交換器の上流側に配置された１次膨張装置と、を有した主冷媒回路と、該主冷媒回路において冷媒放熱用熱交換器の下流側でかつ１次膨張装置の上流側に配置されたフラッシュタンクと、を備えた冷媒蒸気圧縮システムが設けられていることである。フラッシュタンクは、分離チャンバを画定し、該分離チャンバにおいて、液体状態の冷媒が、分離チャンバの下部に集まり、蒸気状態の冷媒が、分離チャンバ内の液体状態の冷媒よりも上方の部分に集まる。２次膨張装置が、主冷媒回路のフラッシュタンクの上流側に設けられ、該フラッシュタンクと関連して動作する。冷媒蒸気ラインが、分離チャンバの上部と圧縮装置の中間圧力段とを連通させている。冷媒対冷媒熱交換器が、主冷媒回路を通流する冷媒から冷媒蒸気ラインを通流する冷媒へと熱を移動させるために設けられている。
【００１１】
１つの実施例では、冷媒対冷媒熱交換器は、互いに熱交換するように配置された第１の冷媒流路および第２の冷媒流路を備え、第１の冷媒流路は、主冷媒回路と連通し、第２の冷媒流路は、冷媒蒸気ラインと連通している。１つの実施例では、冷媒対冷媒熱交換器の第１の冷媒流路は、主冷媒回路において冷媒冷却用熱交換器の下流側でかつ２次膨張装置の上流側に配置されている。
【００１２】
冷媒蒸気圧縮システムは、冷媒蒸気ラインにおいてフラッシュタンクと圧縮装置の中間圧力段との間に配置された第１のエコノマイザ流れ制御装置と、冷媒対冷媒熱交換器の第２の冷媒流路が配置され、冷媒蒸気ラインにおいて第１のエコノマイザ流れ制御装置の冷媒流に対し上流側の点と、冷媒蒸気ラインにおいて前記第１のエコノマイザ流れ制御装置の冷媒流に対し下流側の点とを連通させている冷媒バイパスラインと、該冷媒バイパスラインにおいて冷媒対冷媒熱交換器の第２の冷媒流路の冷媒流に対し上流側に配置された第２のエコノマイザ流れ制御装置とを備えることもできる。コントローラが、第１のエコノマイザ流れ制御装置および第２のエコノマイザ流れ制御装置と関連して動作し、流れ制御装置の各々の開位置と閉位置との間で、第１のエコノマイザ流れ制御装置および第２のエコノマイザ流れ制御装置の各々の位置を選択的に制御するように設けられ得る。第１のエコノマイザ流れ制御装置および第２のエコノマイザ流れ制御装置の各々は、第１の開位置および第２の閉位置を備えたソレノイド弁とすることができる。
【００１３】
また、１つの実施例では、冷媒蒸気圧縮システムは、分離チャンバの上部と圧縮装置の中間圧力段および主冷媒回路の吸入圧力部とを連通させている冷媒蒸気ラインと、分離チャンバの下部と圧縮装置の中間圧力段および主冷媒回路の吸入圧力部とを連通させている液体冷媒噴射ラインと、圧縮装置の中間圧力と主冷媒回路の吸入圧力部との間に配置されたコンプレッサアンローダラインとを備える。本実施例では、第１のエコノマイザ流れ制御装置および第２のエコノマイザ流れ制御装置に加えて、第３の流れ制御装置を、液体冷媒ラインの上流部に配置することができ、第４の流れ制御装置を、圧縮装置の中間圧力段の冷媒流に対し上流側で、かつ第１のエコノマイザ流れ制御装置および第２のエコノマイザ流れ制御装置の両方ならびに第３の流れ制御装置の冷媒流の下流側に配置することができ、第５の流れ制御装置を、主冷媒回路の吸入圧力部の冷媒流に対し上流側で、かつ第１のエコノマイザ流れ制御装置および第２のエコノマイザ流れ制御装置の両方ならびに第３の流れ制御装置の冷媒流の下流側に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の冷媒蒸気圧縮システムにおける第１の例示的な実施例を示した概略図である。
【図２】本発明の冷媒蒸気圧縮システムにおける第２の例示的な実施例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１および図２には、生鮮品や冷凍品を輸送するトラック、トレーラ、コンテナ等の温度制御される貨物スペース内の空気や他のガス雰囲気を冷却する輸送冷凍システムでの使用に適した冷媒蒸気圧縮システム１０の実施例が図示されている。この冷媒蒸気圧縮システム１０は、住宅、オフィスビル、病院、学校、レストラン、あるいは他の施設、における温度調整される快適領域へ供給する空気の調和のための利用にも適している。また、この冷媒蒸気圧縮システムは、商業施設における、ショーケース、陳列棚、冷凍キャビネット、低温室、あるいは他の生鮮／冷凍製品貯蔵エリアへ供給される空気の冷却にも用いることができる。
【００１６】
冷媒蒸気圧縮システム１０は、臨界温度が低い冷媒、例えば、これに限定するものではないが、二酸化炭素を用いた遷臨界サイクルでの動作に特に適している。しかし、冷媒蒸気圧縮システム１０は、臨界温度がより高い冷媒、例えば、一般に、ヒドロクロロフルオロカーボン冷媒やヒドロフルオロカーボン冷媒を用いた亜臨界サイクルでも動作することができることを理解されたい。冷媒蒸気圧縮システム１０は、マルチステップ型圧縮装置２０と、冷媒放熱用熱交換器４０と、冷媒吸熱用熱交換器（ここではエバポレータとも呼ぶ）５０と、例えば、図１に示した感温式膨張弁や図２に示した電子膨張弁からなるエバポレータ５０と関連して動作する１次膨張弁５５と、これらの構成要素を主冷媒回路として接続する種々の冷媒ライン２，４，６と、を備えている。
【００１７】
遷臨界サイクルで動作する冷媒蒸気圧縮システムでは、冷媒放熱用熱交換器４０は、ガスクーラを構成し、該ガスクーラを通して、超臨界の冷媒が、冷却媒体、例えば、これに限定するものではないが、周囲空気や水と熱交換する。本明細書では、冷媒放熱用熱交換器４０を、ガスクーラとも呼ぶことがある。亜臨界サイクルで動作する冷媒蒸気圧縮システムでは、冷媒放熱用熱交換器４０は、冷媒凝縮熱交換器を構成し、該熱交換器を通して、高温高圧の冷媒が、冷却媒体と熱交換する。図示した実施例では、冷媒放熱用熱交換器４０は、例えば、フィン・ラウンドチューブ型熱交換コイルやフィン・フラットミニチャンネルチューブ型熱交換器からなるフィン・チューブ型熱交換器４２を備えており、ここを通る冷媒が、ガスクーラ４０に付随したファン４４によってフィン・チューブ型熱交換器４２を通して引き込まれる周囲空気と熱交換する。
【００１８】
冷媒吸熱用熱交換器５０は、エバポレータとして機能し、該エバポレータにおいて、ここを通る液体冷媒が、冷却すべき流体、最も一般的には、空気と熱交換する。この空気は、例えば、輸送冷凍用のトラック、トレーラあるいはコンテナの貨物ボックス、または、商業施設におけるショーケース、陳列棚、冷凍キャビネット、低温室あるいは他の生鮮／冷凍製品貯蔵エリア、もしくは、住宅、オフィス、ビル、病院、学校、レストランあるいは他の施設である、温度制御環境２００から引き込まれるとともに温度制御環境２００へ戻される。図示した実施例では、冷媒吸熱用熱交換器５０は、フィン・チューブ型熱交換器５２を備えており、この熱交換器５２を通して、冷媒が、エバポレータ５０に付随したエバポレータファン５４によって冷凍貨物ボックス２００から引き込まれるとともに冷凍貨物ボックス２００に戻される空気と熱交換する。フィン・チューブ型熱交換器５２は、例えば、フィン・ラウンドチューブ型熱交換コイルあるいはフィン・フラットミニチャンネルチューブ型熱交換器からなる。
【００１９】
圧縮装置２０は、冷媒を圧縮し、かつ後述するように主冷媒回路に冷媒を循環させるように機能する。図１に示した例示的な実施例では、圧縮装置２０は、主冷媒回路において冷媒ライン８により冷媒の流れとして直列の関係に接続された一対の独立したコンプレッサ２０ａ，２０ｂから構成されてもよく、上記冷媒ラインは、第１のコンプレッサ２０ａの吐出ポートを第２のコンプレッサ２０ｂの吸入ポートに連通させている。図２に示した例示的な実施例では、圧縮装置２０は、主冷媒回路に配置された単一の多段冷媒コンプレッサ、例えば、スクロールコンプレッサ、スクリューコンプレッサあるいは往復動型コンプレッサからなり、第１圧縮段２０ａおよび第２圧縮段２０ｂを備えている。第１圧縮段２０ａおよび第２圧縮段２０ｂは、冷媒の流れとして直列の関係となっており、第１圧縮段２０ａを出た冷媒が、さらに圧縮すべく第２圧縮段２０ｂに直接に流れる。独立したコンプレッサの実施例では、コンプレッサ２０ａ，２０ｂは、スクロールコンプレッサ、スクリューコンプレッサ、往復動型コンプレッサ、ロータリコンプレッサ、あるいは他の形式のコンプレッサとすることができる。
【００２０】
冷媒蒸気圧縮システム１０は、さらに、フラッシュタンクエコノマイザ７０を備えており、主冷媒回路の冷媒ライン４において、冷媒の流れとして冷媒放熱用熱交換器４０の下流側でかつエバポレータ５０の上流側に配置されている。２次膨張装置６５が、冷媒ライン４において、フラッシュタンクエコノマイザ７０の上流側に配置されており、該フラッシュタンクエコノマイザ７０と関連して動作する。２次膨張装置６５は、図１および図２に示したような電子膨張弁、もしくは固定オリフィス膨張装置から構成することができる。２次膨張装置６５を通過した冷媒は、膨張して低圧の亜臨界圧となり、蒸気状態の冷媒と液体状態の冷媒との混合物となる。フラッシュタンクエコノマイザ７０は、分離チャンバ７２を画定し、この分離チャンバ７２において、液体状態の冷媒は、分離チャンバの下部に集まり、蒸気状態の冷媒は、分離チャンバ７２内の液体冷媒よりも上方の部分に集まる。
【００２１】
フラッシュタンクエコノマイザ７０の下部に集まった液体冷媒は、ここから冷媒ライン４を通して流れてから、主冷媒回路膨張弁５５を通過する。ここで、この膨張弁５５は、冷媒ライン４において、冷媒の流れとしてエバポレータ５０の上流側に配置されている。この１次膨張弁５５を液体冷媒が通過することにより、エバポレータ５０へ流入する前に、冷媒は膨張して低温低圧となる。エバポレータ５０は、冷媒蒸発用熱交換器であり、内部を通して流れる膨張した冷媒が冷却すべき空気と熱交換することで、冷媒は気化し、一般に過熱状態となる。
【００２２】
一般的なものと同じく、１次膨張弁５５は、エバポレータ５０から出る冷媒蒸気中に液体が残存しないことを確実にすべくエバポレータ５０から出る冷媒蒸気の過熱度を所望のレベルに維持するように、冷媒ライン４を通る冷媒流を計量する。上述したように、１次膨張弁５５は、図２に示した電子膨張弁とすることができ、圧縮装置２０の吸入側において冷媒ライン６の望ましい吸入温度および吸入圧力を維持するように、コントローラからの制御信号に応答して冷媒流を計量する。また、１次膨張弁５５は、図１に示した感温式膨張弁とすることができ、検出装置が検出した冷媒温度または冷媒圧力を示す信号に応答して冷媒流を計量する。この検出装置は、一般的な温度検出エレメント５７、例えば、バルブまたは熱電対とすることができ、エバポレータの出口の近傍において冷媒ライン６に取り付られる。エバポレータ５０を出た低圧の冷媒蒸気は、冷媒ライン６を通して圧縮装置２０の第１圧縮段または第１のコンプレッサ２０ａの吸入ポートに戻る。
【００２３】
冷媒蒸気圧縮システム１０は、フラッシュタンクエコノマイザ７０の分離チャンバ７２上部と圧縮プロセスの中間段とを連通させているエコノマイザ冷媒蒸気ライン１４も備えている。図１に示した冷媒蒸気圧縮システム１０の例示的な実施例では、圧縮プロセスの中間圧力段への冷媒蒸気または液体冷媒の噴射は、第１のコンプレッサ２０ａの吐出口から第２のコンプレッサ２０ｂの吸入口へと流れる冷媒に冷媒蒸気を噴射することによって達成され得る。例えば、圧縮装置２０が、一対のスクロールコンプレッサ、スクリューコンプレッサ、もしくは往復動型コンプレッサのような直列に接続された一対のコンプレッサ２０ａ，２０ｂである場合には、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４は、第１のコンプレッサ２０ａの吐出ポートと第２のコンプレッサ２０ｂの吸入ポートとを連通させている冷媒ライン８に冷媒蒸気を導く。図２に示した冷媒蒸気圧縮システム１０の例示的な実施例では、圧縮プロセスの中間圧力段への冷媒蒸気の噴射は、単一のコンプレッサの第１圧縮段２０ａから第２圧縮段２０ｂへと流れる冷媒に冷媒蒸気を噴射することによって達成され得る。例えば、圧縮装置２０が、第１のシリンダ列および第２のシリンダ列を備えた多段式往復動型コンプレッサである場合には、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４は、第１のシリンダ列２０ａと第２のシリンダ列２０ｂとの間の往復動型コンプレッサの中間圧力段へ直接に冷媒蒸気を導く。圧縮装置２０が、単一のスクロールコンプレッサまたは単一のスクリューコンプレッサである場合には、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４は、圧縮プロセスの中間圧力段に配置されたコンプレッサの圧縮チャンバと連通しているコンプレッサの噴射ポートに冷媒蒸気を導く。
【００２４】
冷媒蒸気圧縮システム１０は、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４に配置された第１のエコノマイザ流れ制御装置７３と、この第１のエコノマイザ流れ制御弁７３の周囲にバイパスさせた冷媒ライン１２と、該冷媒ライン１２に配置され、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３と並列に流れを制御する関係となる第２のエコノマイザ流れ制御弁７５と、を備えている。冷媒ライン１２は、第１のエコノマイザ流れ制御弁７３の上流の位置においてエコノマイザ冷媒蒸気ライン１４から分岐しており、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３の下流の位置においてエコノマイザ冷媒蒸気ライン１４に再び接続している。第１のエコノマイザ流れ制御装置７３および第２のエコノマイザ流れ制御装置７５は、各制御装置に対応した冷媒ラインを冷媒流が通流することができる開位置と、各制御装置に対応した冷媒ラインを通流する冷媒流を各制御装置が遮断する閉位置との間で、選択的に位置決め可能な流れ制御弁から各々構成することができる。１つの実施例では、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３および第２のエコノマイザ流れ制御装置７５は、第１の開位置と第２の閉位置との間で選択的に位置決め可能な２つの位置を備えたソレノイド弁から構成されている。
【００２５】
冷媒蒸気圧縮システム１０は、さらに、本明細書では、エコノマイザ蒸気調整熱交換器とも呼ばれる冷媒対冷媒熱交換器を有しており、互いに熱交換するように配置された第１の冷媒流路６２および第２の冷媒流路６４を備えている。第１の冷媒流路６２は、冷媒ライン４と連通している。第２の冷媒流路６４は、冷媒ライン１２と連通している。１つの実施例では、第１の冷媒流路６２は、主冷媒回路の冷媒ライン４において、冷媒放熱用熱交換器４０と２次膨張装置６５との間に配置されており、第２の冷媒流路６４は、冷媒ライン１２において、第２のエコノマイザ流れ制御装置７５の冷媒流に対し下流側に配置されている。冷媒対冷媒熱交換器６０は、ろう付けプレート型熱交換器、チューブ・イン・チューブ型熱交換器、チューブ・オン・チューブ型熱交換器またはシェル・チューブ型熱交換器とすることができる。冷媒対冷媒熱交換器６０の第１の冷媒流路６２および第２の冷媒流路６４は、平行流として熱交換するように、もしくは対向流として熱交換するように、配置することができる。また、冷媒対冷媒熱交換器６０は、高温高圧の冷媒から低温低圧の冷媒へと熱を運ぶ熱電気熱交換器から構成することもできる。
【００２６】
高圧冷媒蒸気が、冷媒放熱用熱交換器４０から冷媒ライン４を通してフラッシュタンク７０へ流入するときに、冷媒放熱用熱交換器４０を通過した高圧冷媒蒸気は、第１の冷媒流路６２を通過する。第１のエコノマイザ流れ制御装置７３が開いており、かつ第２のエコノマイザ流れ制御装置７５が閉じているときには、冷媒蒸気は、エコノマイザ蒸気調整熱交換器６０の第２の冷媒流路６４を通過することなく、フラッシュタンク７０からエコノマイザ冷媒蒸気ライン１４を直接に通過し、圧縮プロセスの中間圧力段へ流入する。
【００２７】
しかし、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３が閉じており、かつ第２のエコノマイザ流れ制御装置７５が開いているときには、フラッシュタンク７０からエコノマイザ冷媒蒸気ライン１４を通して通流する冷媒は、冷媒バイパスライン１２を通して迂回して第２の冷媒流路６４を通過し、エコノマイザ蒸気調整熱交換器６０の第１の冷媒流路６２を通流する高圧冷媒と熱交換する。この後、この冷媒は、第１のエコノマイザ流れ制御弁７３の下流側のエコノマイザ冷媒蒸気ライン１４へと戻り、圧縮プロセスの中間圧力段へ流入する。このようにして、冷媒ライン４を通過する高圧冷媒（システム１０が遷臨界サイクルで動作する場合は超臨界流体であり、システム１０が亜臨界サイクルで動作する場合は液体冷媒である）は、冷却され、冷媒ライン１２を通過する低圧冷媒蒸気は、加熱される。高圧冷媒を付加的に冷却することによって、２次膨張装置６５を通して膨張する前に高圧冷媒のエンタルピが低下し、高圧冷媒が調整される。したがって、膨張後にフラッシュタンク７０に集まった液体冷媒に対する冷媒蒸気の比が減少し、これにより、冷媒相の分離が向上し、フラッシュタンク７０内の冷媒蒸気が減少し、液体冷媒が増加する。
【００２８】
上述したように、冷媒蒸気中に残っている液体が、フラッシュタンク７０からエコノマイザ冷媒蒸気ライン１４を通して圧縮プロセスの中間圧力段へ噴射されると、コンプレッサの性能が損なわれるとともにシステムの容量および効率に悪影響を及ぼし得る。冷媒ライン１２を介して熱交換器６０の第２の冷媒流路６４を通過する冷媒蒸気を加熱することによって、フラッシュタンク７０の分離チャンバ７２から運び出され得る該分離チャンバ７２内に残っている液体が確実に蒸発し、冷媒蒸気が、圧縮装置２０の中間圧縮段へ流入する前に過熱状態となる。
【００２９】
図２に示した例示的な実施例では、冷媒蒸気圧縮システム１０は、液体冷媒ライン１８も備えており、この液体冷媒ライン１８は、一般には、フラッシュタンク７０の下流側でかつ１次膨張弁５５の上流側において冷媒ライン４から分岐することにより、フラッシュタンク７０の分離チャンバ７２の下部と、圧縮プロセスの中間段および冷媒回路の吸入圧力部とを連通させている。また、本実施例では、冷媒蒸気ライン１４は、フラッシュタンク７０の分離チャンバ７２の上部と図１に示した実施例における圧縮プロセスの中間段とを連通させているだけでなく、フラッシュタンク７０の分離チャンバ７２の上部と冷媒回路の吸入圧力部とをも連通させている。さらに、図２に示されているように、冷媒蒸気圧縮システム１０は、圧縮装置２０の中間圧力段と冷媒回路の吸入圧力部とを連通させているコンプレッサアンローダライン１６を備えることができる。ここで、冷媒回路の吸入圧力部とは、例えば、エバポレータ５０の出口と圧縮装置２０の吸入口との間に延びる冷媒ライン６である。図２に示した例示的な実施例では、冷媒蒸気ライン１４の上流部および液体冷媒ライン１８の上流部の両方は、コンプレッサアンローダバイパスライン１６と連通しており、コンプレッサアンローダライン１６は、冷媒蒸気ライン１４および液体冷媒ライン１８の両方の下流側の延長部を形成している。
【００３０】
冷媒蒸気圧縮システム１０は、制御システムも備えることができ、該制御システム１０は、種々の冷媒ラインに配置された複数の流れ制御装置と関連して動作するコントローラ１００を有する。一般的なものと同じく、コントローラ１００は、周囲条件を監視することに加えて、システムの選択された位置に配置され、かつコントローラ１００と関連して動作する種々のセンサによって、様々な動作パラメータも監視する。例えば、図１および図２に示した例示的な実施例では、圧力センサ１０２が、フラッシュタンク７０内の圧力を検知するために、フラッシュタンク７０と関連して動作するように配置されており、温度センサ１０３および圧力センサ１０４が、冷媒の吸入側の温度および吸入側の圧力をそれぞれ検知するために設けられており、温度センサ１０５および圧力センサ１０６が、冷媒の吐出側の温度および吐出側の圧力をそれぞれ検知するために設けられている。圧力センサ１０２，１０４，１０６は、一般的なセンサ、例えば、圧力変換器とすることができ、温度センサ１０３，１０５は、一般的な温度センサ、例えば、熱電対やサーミスタとすることができる。また、コントローラ１００は、システムの電子膨張弁全ての動作と、圧縮装置２０およびファン４４，５４の動作とを制御することができる。
【００３１】
図１に示した冷媒蒸気圧縮システム１０の例示的な実施例では、制御システムは、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４に配置された第１のエコノマイザ流れ制御装置７３と、冷媒バイパスライン１２に配置された第２のエコノマイザ流れ制御装置７５とを備えている。動作時には、コントローラ１００は、動作条件に応答して、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３および第２のエコノマイザ流れ制御装置７５の各々を選択的に位置決めする。フラッシュタンク７０から出る冷媒蒸気中に液体が残っていない動作条件では、コントローラ１００は、第１の流れ制御装置７３を開位置へと位置決めし、第２の流れ制御装置７５を閉位置へと位置決めする。これにより、フラッシュタンク７０から出る冷媒蒸気は、エコノマイザ蒸気調整熱交換器６０を通過することなく、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４を通して圧縮装置の中間段へ直接に流入する。しかし、フラッシュタンク７０から出る冷媒蒸気中に液体が残っている動作条件では、コントローラ１００は、第１の流れ制御装置７３を閉位置へと位置決めし、第２の流れ制御装置７５を開位置へと位置決めする。これにより、フラッシュタンク７０から出る冷媒蒸気は、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４および冷媒バイパスライン１２を通してエコノマイザ蒸気調整熱交換器６０の第２の冷媒流路６４を通過し、圧縮プロセスの中間圧縮段へと噴射される。
【００３２】
図２に示した冷媒蒸気圧縮システム１０の例示的な実施例では、制御システムは、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４に配置された第１のエコノマイザ流れ制御装置７３と、冷媒バイパスライン１２に配置された第２のエコノマイザ流れ制御装置７５とを備えるだけでなく、液体冷媒噴射ライン１８の上流部に配置された第３の流れ制御装置５３と、該第３の流れ制御装置５３と冷媒ライン６との間においてコンプレッサアンローダバイパスライン１６に配置された第４の流れ制御装置８３と、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３と圧縮プロセスの中間圧力段との間においてコンプレッサアンローダバイパスライン１６に配置された第５の流れ制御装置９３とを備えている。また、上記流れ制御装置５３，８３，９３の各々は、流れ制御弁を配置した冷媒ラインを冷媒流が通流することができる開位置と、流れ制御弁を配置した冷媒ラインを冷媒流が通流しない閉位置との間で、選択的に位置決め可能な流れ制御弁とすることもできる。１つの実施例では、流れ制御装置５３，８３，９３の各々は、コントローラ１００によって制御することにより、第１の開位置と第２の閉位置との間で選択的に位置決め可能な２つの位置を備えたソレノイド弁から構成されている。
【００３３】
図２に示した冷媒蒸気圧縮システム１０の動作時には、コントローラ１００は、図１の実施例で上述したように、第１のエコノマイザ流れ制御弁７３および第２のエコノマイザ流れ制御弁７５を制御することにより、エバポレータである冷媒蒸気調整熱交換器６０の第２の冷媒流路６４を通してエコノマイザの冷媒蒸気流を選択的に制御するだけでなく、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３および第２のエコノマイザ流れ制御装置７５と組み合わせて、複数の流れ制御装置５３，８３，９３の各々の位置をその開位置と閉位置との間で選択的に制御することにより、冷媒蒸気ライン１４および液体冷媒ライン１８を通して冷媒流を選択的に導く。
【００３４】
さらに、吸入調節弁（ＳＭＶ）２３が、冷媒ライン６においてエバポレータ５０の出口と圧縮装置２０の吸入口との間に配置され得る。図２に示した例示的な実施例では、吸入調節弁２３は、冷媒ライン６において、エバポレータ５０の出口と、コンプレッサアンローダライン１６が冷媒ライン６と交わる点との間に位置決めされる。吸入調節弁２３の動作は、コントローラ１００によって制御される。冷媒システム１０の冷却容量を制御するために、冷媒ライン６を通して圧縮装置２０の吸入口へと流れる冷媒流を増減させることが必要な場合に、コントローラ１００は、吸入調節弁２３を調節する。１つの実施例では、吸入調節弁２３は、パルス幅変調ソレノイド弁からなる。
【００３５】
冷媒蒸気圧縮システム１０は、負荷要求および周囲条件に応じて選択された動作モードで動作され得る。コントローラ１００は、周囲条件および様々な検知システム制御に応じて望ましい動作モードを画定し、種々の流れ制御弁を位置決めする。標準的な非エコノマイザモードつまり標準サイクルで、冷媒蒸気圧縮システム１０を動作させるために、コントローラ１００は、図１の実施例では、エコノマイザ流れ制御装置７３，７５の各々を閉じ、図２の実施例では、流れ制御装置５３，８３，９３の各々も閉じる。これにより、冷媒は、主冷媒回路のみを通して循環する。即ち、冷媒ライン２，４，６を通して、圧縮装置２０ｂの吐出口から、ガスクーラ４０と、２次膨張装置６５と、非エコノマイザモードにおいてはレシーバとしてのみ機能するフラッシュタンク７０と、１次膨張弁５５と、エバポレータ５０と、システムに含まれている場合は吸入調節弁２３と、順番に通過してから圧縮装置２０ａの吸入口へと戻る。
【００３６】
コントローラ１００は、エコノマイザモードでも冷媒蒸気圧縮システム１０を動作することができ、エコノマイザモードでは、冷媒は、主冷媒回路を通して循環するだけでなく、冷媒蒸気が、フラッシュタンクエコノマイザ７０から圧縮プロセスの中間圧力段へと通流する。図１の実施例では、コントローラ１００は、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３または第２のエコノマイザ流れ制御装置７５を単に開き、これにより、冷媒蒸気は、上述したように、フラッシュタンクエコノマイザ７０から圧縮プロセスの中間圧力段へと通流することができる。図２の実施例では、コントローラ１００は、流れ制御装置５３，８３を閉じ、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３または第２のエコノマイザ流れ制御装置７５の１つと、流れ制御装置９３とを開くことによって、エコノマイザモードで冷媒蒸気圧縮システム１０を動作することができ、これにより、冷媒蒸気は、上述したように、フラッシュタンクエコノマイザ７０から圧縮プロセスの中間圧力段へと通流することができる。
【００３７】
図２に示した冷媒蒸気圧縮システム１０の例示的な実施例では、エコノマイザサイクルにおいて、コントローラ１００は、温度センサ１０５が検知した吐出側の高い温度に応答して、流れ制御弁８３を閉じた状態で、流れ制御装置５３，９３と、エコノマイザ流れ制御装置７３または７５の１つとを選択的に開くことによって、冷媒ライン１４に冷媒蒸気を通過させるとともに冷媒ライン１８に液体冷媒を通流させて、コンプレッサアンローダバイパスライン１６の一部へ同時に冷媒蒸気および液体冷媒を流入させ、圧縮装置２０の中間圧力段へと導く。この実施例では、非エコノマイザモードにおいて、コントローラ１００は、センサ１０２が検知した圧力に応答して、流れ制御装置５３，９３を閉じた状態で、エコノマイザ流れ制御装置７３または７５の１つと、制御弁８３とを選択的に開き、フラッシュタンク７０から冷媒蒸気ライン１４およびコンプレッサアンローダバイパスライン１６の一部を通して冷媒ライン６へと冷媒蒸気を導くことによって、フラッシュタンク７０内の圧力を制御する。また、非エコノマイザモードでは、コントローラ１００は、温度センサ１０５が検知した吐出側の高い温度に応答して、上記の弁調整構成とともに、弁５３を断続的に開け、冷媒ライン１８およびコンプレッサアンローダバイパスライン１６の一部を通して冷媒ライン６に少量の液体を導くことによって、吸入側の冷媒流の過熱状態を低減する。
【００３８】
さらに、図２の実施例では、コントローラ１００は、エコノマイザ流れ制御弁７３，７５の両方および流れ制御弁５３を閉じるとともにコンプレッサアンローダバイパスライン１６の流れ制御弁８３，９３の両方を開くことによって、あらゆる動作モードで圧縮装置２０の負荷を軽減することができる。流れ制御弁８３，９３の両方が開いているときには、冷媒は、圧縮プロセスの中間段からコンプレッサアンローダバイパスラインを通して冷媒ライン６へと流れ、圧縮装置の吸入側へ直接に戻る。したがって、冷媒は、第２圧縮段もしくは第２のコンプレッサ２０ａをバイパスし、圧縮装置２０の負荷は軽減される。コンプレッサアンローダバイパスライン１６を通したコンプレッサ２０のこのような負荷軽減は、コンプレッサの吐出側の高い冷媒温度に応答して実施されるか、もしくは容量の減少やコンプレッサの電力の減少のために実施され得る。さらに容量を減少させる必要がある場合には、コントローラ１００は、主冷媒回路に吸入調節弁２３が配置されているときはこの吸入調節弁２３を調節することもできる。
【００３９】
当業者であれば、本明細書の特定の例示的な実施例に多くの変更がなされ得ることを理解するであろう。例えば、第２のエコノマイザ流れ制御装置７５および冷媒バイパスラインを無くすことができ、第２の冷媒流路６４を、エコノマイザ冷媒蒸気ライン１４において第１のエコノマイザ流れ制御装置７３の下流側に配置することができる。本実施例では、第１のエコノマイザ流れ制御装置７３は、ソレノイド流れ制御弁ではなく、冷媒ライン１４においてエコノマイザ蒸気調整熱交換器６０の第２の冷媒流路６４の下流側での過熱状態を一定に維持するように設定された感温式膨張弁とすることができ、もしくは選択された動作パラメータに応答してコントローラ１００によって冷媒を計量する電子膨張弁とすることができる。
【００４０】
本発明の冷媒蒸気圧縮システムは、二酸化炭素のような臨界点の低い冷媒を用いた遷臨界サイクルでの動作に特に適しているが、臨界点の高い一般的な冷媒を用いた亜臨界サイクルでも動作することができる。本発明では、図に示した例示的な実施例について特に図示して説明してきたが、当業者であれば、特許請求の範囲によって画定された本発明の真意および範囲を逸脱することなく、詳細の様々な変更が実施され得ることを理解するであろう。
【図１】
2010526985.tif 000003
【図２】
2010526985.tif 000004
【国際調査報告】
2010526985.tif 000005