專利名稱：具有排水裝置的跨臨界的熱泵水加熱器的制作方法
具有排水裝置的跨臨界的熱泵水加熱器發(fā)明背景本發(fā)明涉及一種用于加熱水的熱泵，且其中水回路在某位置設(shè)置有；1排(drain)線路以保護氣體冷卻器和其它器件。制冷劑環(huán);咯在許多應(yīng)用中用于加熱或冷卻另一種流體。舉例來 說，制冷劑環(huán)路經(jīng)常用于調(diào)節(jié)向環(huán)境中釋放的空氣。典型的制冷劑 環(huán)路包括壓縮器，其壓縮制冷劑的并且傳遞制冷劑至第 一熱交換器， 已知為冷凝器。在該第一熱交換器中，熱的制冷劑流失熱量至另一 流體，并且制冷劑接著向下游傳遞至膨脹裝置。在膨脹裝置中，制 冷劑膨脹，并且然后傳遞到另一個熱交換器。在第二個熱交換器中， 較冷的制冷劑于另 一流體中獲得熱量。制冷劑從該第二熱交換器傳 遞回壓縮器。最近，本發(fā)明的受讓人開發(fā)了一種系統(tǒng)，其中這樣的制冷劑環(huán)路 以跨臨界(transcritical)的方式工作，并且使用002作為制冷劑。該跨 臨界的制冷劑環(huán)路用于在第一熱交換器或者蒸發(fā)器中加熱供應(yīng)用水。水從水源被輸送至儲水箱。當(dāng)需要額外熱水時，水從儲水箱流經(jīng) 氣體冷卻器或第 一熱交換器并且被熱的制冷劑加熱。水可以返回到 儲水箱，并最終可以根據(jù)需要移向下游的使用者。上述的系統(tǒng)具有有益的屬性。但是，當(dāng)該系統(tǒng)用于可能遭遇低溫 的環(huán)境中時，存在著當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉 一段時間時水結(jié)冰而造成損害的危 險。發(fā)明概要在本發(fā)明的公開實施例中，制冷劑環(huán)路用于在冷凝器或氣體冷卻 器中加熱熱水。水從水源流入4諸水箱，并且從儲水箱流至氣體冷卻
器。水在氣體冷卻器被加熱，并且加熱后的水返回至儲水箱。在儲 水箱的下游，水可能根據(jù)需求直4妾供給使用者。當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時，引排岡可以開放，以允許向供水管線外排水。在 優(yōu)選實施例中，引排閥定位在氣體冷卻器的出水口。此外，該引排 閥和出水口優(yōu)選地定位在水回if各中豎直的最低位置。在這種方式下，水會從水回路的所有位置排放到該引排部(dram)，再也沒有水留在水 回路中結(jié)冰并損害系統(tǒng)元件。本發(fā)明的這些以及其它特征會在后面的詳細描述和附圖中得到最 好的理解，下面是附圖簡介。附圖簡介

圖1是用于加熱水的制冷劑環(huán)路的示意圖。 圖2是圖1環(huán)路的水回路部分的示意圖。 優(yōu)選實施例的詳細描述圖1中顯示了用于加熱水20的系統(tǒng)。制冷劑環(huán)路22包括用于壓 縮制冷劑的壓縮器24。在一個優(yōu)選實施例中，制冷劑為C02，并且 制冷劑環(huán)路22作為跨臨界的制冷劑環(huán)路而工作。制冷劑傳遞至第一 熱交換器30，在那里熱的制冷劑加熱另一種流體。在熱交換器30的 下游，制冷劑傳遞至膨脹裝置28，并且然后傳遞至另一個熱交換器 26。制冷劑環(huán)路以已知方法工作，并且在水回路32中加熱水。水回 路32包括儲水箱34，其從來源36接收待加熱的涼水。水經(jīng)過水供 應(yīng)線37進入熱交換器30,然后流至下游的返回儲水箱34的排水線 38。溫差使熱水與冷水在儲水箱34中分離。最終，并且根據(jù)下游使 用者40的需要，熱水被輸送出^f諸水箱至下游使用者。圖2顯示了，例如當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉的時候，水環(huán)路32的引排部細節(jié)。 作為示例，該系統(tǒng)可以在室外環(huán)境中使用，該室外環(huán)境可能一年中 某些時段暴露在能結(jié)冰的氣溫中。在這種環(huán)境下，需要從水回路32 中排出水。從圖2中可以看出，水供應(yīng)線的離開熱交換器30的排水 線38是豎直最低的部分。引排閥42選擇性地安裝在線38上，可以
打開以排水。所有的水都會流向該位置因為它是豎直最低的部分。在這種方式下，本發(fā)明保證在例如因為冬天而關(guān)閉系統(tǒng)20時所有的 水可以從水回路32中排出。盡管已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本技術(shù)領(lǐng)域具有普通技能 的工人應(yīng)該認(rèn)識到在本發(fā)明的范圍內(nèi)會伴隨著一定的修改。因此， 下列權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被研究，以確定本發(fā)明的真實范圍與內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于加熱水的系統(tǒng)，包括制冷劑環(huán)路，其包括用于壓縮制冷劑并傳遞已壓縮制冷劑至第一熱交換器的壓縮器、處于所述第一熱交換器下游的膨脹裝置、和處于所述膨脹裝置下游的第二熱交換器，制冷劑從所述壓縮器傳遞至所述第一熱交換器，至所述膨脹裝置，至所述第二熱交換器，然后返回至所述壓縮器；水回路，其用于傳遞待加熱水經(jīng)所述第一熱交換器，以使它能夠通過處于所述第一熱交換器中的制冷劑加熱；以及引排部，其用于在和所述第一熱交換器鄰近的位置從所述水回路中排水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所迷的系統(tǒng)，其特征在于，其中水從儲水 箱流至所述第一熱交換器，并在所述第一熱交換器中被加熱，而且 返回所述儲水箱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述引排 部是處于所述水回路上豎直最低位置處的引排閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3中所迷的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第一 熱交換器的出水口是所述水回路上所述豎直最低位置。
全文摘要
水加熱器設(shè)置有制冷劑環(huán)路，其中利用了氣體冷卻器以加熱水。引排部結(jié)合于水回路中，用于在系統(tǒng)關(guān)閉時向外排放該環(huán)路中所有的水。在優(yōu)選實施例中，氣體冷卻器的出水口處于水回路豎直的最底端的部分。引排閥放置于該豎直的最底端的位置以使水能夠輕易排出。
文檔編號F24D11/02GK101128708SQ200680006397
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者L·張, N·蓬蒂克-卡蘇, T·謝內(nèi)爾 申請人:開利公司