[发明专利]热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及热泵系统(heat pump system)。

背景技术

热泵系统是指驱动能够制冷剂循环来执行制冷或制热的系统。构成上述制冷剂循环的构件可包括：压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝器，使被压缩的制冷剂冷凝；膨胀装置，对冷凝的制冷剂进行减压；以及蒸发器，使减压的制冷剂蒸发。

上述冷凝器与蒸发器作为热交换器，使制冷剂与规定的流体进行热交换。上述规定的流体可包括空气或水。

当水用作为上述规定的流体的情况下，适用于冷凝器与蒸发器的热交换器可包括壳管式热交换器(shell&tube heat exchanger)。上述壳管式热交换器包括：壳体，制冷剂在上述壳体中流动；多个配管，配置于上述壳体的内部，水在上述多个配管中流动。

在上述壳体的内部，上述制冷剂与水之间执行热交换来可实现制冷剂的冷凝或蒸发。

通常，上述壳管式热交换器使用于冷却器(chiller)系统。冷却器向冷水需要处供给冷水，其特征在于，使在冷冻系统中进行循环的制冷剂与在冷水需要处和冷冻系统之间进行循环的冷水之间进行热交换来冷却上述冷水。冷却器为大容量设备，可以设于规模大的建筑物等。

图1为适用以往的壳管式热交换器的制冷剂循环的结构。

参照图1，在以往的制冷剂系统1中可形成冷冻循环。

详细地，上述制冷剂系统1包括：压缩机2，用于压缩制冷剂；冷凝器3，在上述压缩机2中压缩的高温高压的制冷剂流入上述冷凝器3；膨胀装置8，对在上述冷凝器3冷凝的制冷剂进行减压，以及蒸发器10，使在上述膨胀装置8减压的制冷剂蒸发。

上述制冷剂系统1还包括：吸入配管15，设于上述压缩机的入口侧，将上述蒸发器10排出的制冷剂引向上述压缩机2；以及排出配管16，设于上述压缩机的出口侧，将上述压缩机2排出的制冷剂引向上述冷凝器3。

并且，在上述蒸发器10和上述压缩机2之间，设有油回收配管9，将存在于上述蒸发器10的内部的油引向上述压缩机2的吸入侧。

上述冷凝器3和蒸发器10由壳管式(shell and tube)热交换装置构成，使得制冷剂和水之间能够进行热交换。

详细地，上述冷凝器3包括：壳体3a，形成外观；制冷剂流入部4，形成于上述壳体3a的一侧，在上述压缩机2压缩的制冷剂从上述制冷剂流入部4流入；以及制冷剂流出部5，形成于上述壳体3a的另一侧，在上述冷凝器3冷凝的制冷剂从上述制冷剂流出部5流出。

上述制冷剂流入部4形成于上述壳体3a的上部，上述制冷剂流出部5形成于上述壳体3a的下部。因此，若高温高压的制冷剂气体流入上述制冷剂流入部4，则热交换过程中进行相变化来转换为比重高的液相制冷剂，上述液相制冷剂能够容易从上述制冷剂流出部5排出。

并且，上述冷凝器3还包括内部流路3b，该内部流路3b设于上述壳体3a的内部，用于引导流体的流动。上述内部流路3b可包括多个配管，作为一例，上述流体可包括水。

在上述冷凝器3的一侧包括冷凝器流入流路6，用于使上述流体向上述壳体3a的内部流入；以及冷凝器排出流路7，使在上述冷凝器3进行了热交换的流体流出。通过上述冷凝器流入流路6流入上述壳体3a的内部的流体在上述内部流路3b中流动，并且与制冷剂进行热交换，即吸热，并可通过上述冷凝器排出流路7排出。在此过程中，制冷剂可冷凝。

上述蒸发器10包括：壳体10a，形成外观；制冷剂流入部11，形成于上述壳体10a的一侧，在上述膨胀装置8膨胀的制冷剂从上述制冷剂流入部11流入；以及制冷剂流出部12，形成于上述壳体10a的另一侧，在上述蒸发器10蒸发的制冷剂从上述制冷剂流出部12流出。上述制冷剂流出部12可与上述吸入配管15相连接。

上述制冷剂流入部11形成于上述壳体10a的下部，上述制冷剂流出部12形成于上述壳体10b的上部。因此，低温低压的两相制冷剂流入上述制冷剂流入部11，则在热交换过程中，进行相变化来转换成比重低的气相制冷剂，上述气相制冷剂向上方流动，并可通过上述制冷剂流出部12容易排出。

上述蒸发器10还包括内部流路10b，该内部流路10b设于上述壳体10a的内部，用于引导流体的流动。上述内部流路10b可包括多个配管，作为一例，上述流体可包括水。