[发明专利]用于加热水的节能型制冷剂蒸气压缩系统

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及制冷剂蒸气压缩系统，且尤其涉及用于加热水或工艺液体的制冷剂蒸气压缩系统。

背景技术

制冷剂蒸气压缩系统是在本领域中熟知的，且一般用于冷却或加热被供应到住宅、办公楼、医院、学校、饭店或其它场所内的气候控制舒适区的空气。按照常规，这些系统已被用于调节空气，即，冷却空气并除去空气中的湿气或加热空气。这些系统一般包括压缩机，通常具有以制冷剂流动连通的方式连接的相关联的吸入收集器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器。前述基本制冷剂系统部件在闭合制冷剂回路中被制冷剂管路互连且根据已知的制冷剂蒸气压缩循环原理而排列。膨胀装置，一般为膨胀阀，相对于制冷剂的流动被设置在制冷剂回路中蒸发器的上游和冷凝器的下游。在操作中，与室内热交换器相关联的风扇从气候受控环境，诸如，房屋、办公楼、医院、饭店或其它结构汲取待被调节的空气并通过该热交换器传递这些空气(通常以各种比例与外部新鲜空气混合)。当空气越过室内热交换器流动时，空气与通过该热交换器传递的制冷剂(通常在管内或通道内)以热交换关系相互作用。因此，在冷却操作模式，空气被冷却且通常被除湿。相反，在加热模式，空气被加热。

在本领域中熟知，制冷剂与水的热交换器，而不是制冷剂与空气热交换器，可用作冷凝器用于加热水的目的，而不是简单地将余热排放到环境中。在这种系统中，热的加压制冷剂以与在冷凝器盘管上传递的水成热交换关系通过冷凝器盘管，从而加热水。结合蒸气压缩循环的水加热已用于加热水而用于家庭、公寓大楼、学校、医院、饭店、洗衣店和其它场所并同时向这些场所提供调节的空气。然而，将需要使用常规热力循环和部件来升级常规加热水制冷剂蒸气压缩系统的效率以满足更高的工业效率标准和政府法规。

因此，仍需要发展更加有效的制冷剂蒸气压缩系统用于加热水。

发明内容

在一个方面，本发明的目的在于提供一种制冷剂蒸气压缩系统，其具有液体加热能力和改进的效率。

在另一方面，本发明的目的在于提供一种制冷剂蒸气压缩系统，其具有液体加热能力，利用节能型热力循环来改进效率。

在又一方面，本发明的目的在于提供一种制冷剂蒸气压缩系统，其具有液体加热能力，包括节能器热交换器和具有制冷剂注入能力的压缩装置。

在再一方面，本发明的目的在于提供一种制冷剂蒸气压缩装置，其具有加热水和空气调节能力，包括设于制冷剂回路中的节能器热交换器。

制冷剂压缩系统包括制冷剂压缩装置、制冷剂与液体的热交换器、节能器热交换器、蒸发器、主要膨胀装置和制冷剂回路，该制冷剂回路提供第一制冷剂流动路径和第二制冷剂流动路径，该第一制冷剂流动路径在主要制冷剂回路中连接压缩装置、制冷剂与液体的热交换器、节能器热交换器、主要膨胀装置和蒸发器，且该第二制冷剂流动路径通过该节能器热交换器和辅助膨胀装置连接该第一流动路径到压缩装置。来自压缩装置的高压制冷剂通过制冷剂与液体的热交换器以与待被加热的水或其它液体成热交换关系传递。节能器具有第一通路与第二通路，该第一通路用于接收已经过该制冷剂与液体的热交换器的制冷剂的第一部分且该第二通路接收也已经过该制冷剂与液体的热交换器的制冷剂的第二部分。该第一通路和该第二通路在操作上以热交换关系相关联。在本发明的情形中，节能器热交换器或闪蒸槽设置可被视作可用的节能器类型的子集。

第一膨胀装置，在本文中也被称作主要膨胀装置，被提供在制冷剂回路的第一流动路径中，用于在通过蒸发器传递之前膨胀该制冷剂的第一部分到较低的制冷剂压力和温度。第二膨胀装置，在本文中还被称作辅助膨胀装置，被提供在制冷剂回路的第二流动路径中，用于在通过节能器热交换器的第二通路传递之前膨胀该制冷剂的第二部分到较低的压力与温度。在通过第一膨胀装置之后，制冷剂的第一部分以与待被冷却的流体成热交换关系通过蒸发器传递，且从此返回到压缩装置的吸入口。在一个实施例中，待被冷却的流体是空气，这些空气从封闭空间汲取且在与通过蒸发器传递的制冷剂以热交换关系传递之后返回到该空间。