專利名稱：雙任務(wù)壓縮機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體而言涉及用于建筑物冷卻和加熱應(yīng)用或冰蓄熱應(yīng)用的壓縮機(jī)器，且更特定而言涉及具有雙壓縮機(jī)的壓縮機(jī)器，一個(gè)壓縮機(jī)專用于水冷凍且另一壓縮機(jī)專用于水加熱或冰蓄熱。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)器熟知用于提供冷凍水用于建筑物，特別是大型商業(yè)建筑物的空調(diào)系統(tǒng)。 常用類型的壓縮冷凍機(jī)包括充當(dāng)制冷劑蒸氣冷凝器的殼管式熱交換器，充當(dāng)制冷劑液體蒸發(fā)器的殼管式熱交換器和離心壓縮機(jī)，離心壓縮機(jī)具有與蒸發(fā)器成制冷劑流動(dòng)連通的入口和與冷凝器成制冷劑流動(dòng)連通的出口。在冷凝器中，水通過(guò)熱交換管傳遞，與熱制冷劑蒸氣成熱交換關(guān)系，熱制冷劑蒸氣從壓縮機(jī)排放到冷凝器的殼內(nèi)且在熱交換器管上流過(guò)。這樣一來(lái)，制冷劑蒸氣被冷凝且加熱通過(guò)熱交換器管流動(dòng)的水。冷凝的液體制冷劑通過(guò)膨脹裝置傳遞從而膨脹以形成較低壓力、較低溫度的制冷劑液體/蒸氣混合物。制冷劑液體/蒸氣混合物遞送到蒸發(fā)器的殼內(nèi)且分散以在其中的熱交換管上流過(guò)。在蒸發(fā)器中，冷卻通過(guò)熱交換器管傳遞的水且加熱制冷劑液體/蒸氣混合物，并蒸發(fā)液體制冷劑。制冷劑蒸氣離開蒸發(fā)器的殼且回到壓縮機(jī)的入口，從而完成制冷劑流動(dòng)回路。除了在夏天冷卻水用于建筑物空調(diào)目的之外，這種類型的壓縮機(jī)器也可在冬天用于加熱水以用于建筑物空間加熱目的。但是，設(shè)計(jì)用于兩種目的(即夏天水冷卻和冬天水加熱)的壓縮機(jī)器較為復(fù)雜，這歸因于供應(yīng)給壓縮機(jī)器的水的相當(dāng)不同的溫度和需要供應(yīng)給建筑物用于冷卻/加熱所需的不同溫度。在冬天水加熱所需的提升可為夏天水冷卻所需提升的將近兩倍。因此，在被設(shè)計(jì)具有單個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)器中，必須選擇壓縮機(jī)提供充分的容量來(lái)滿足冬天加熱提升要求，且然后在夏天冷卻季節(jié)以顯著減小的容量操作以匹配減小的夏天冷卻提升要求。令人遺憾的是，在顯著減小容量操作的壓縮機(jī)，特別是在顯著減小容量下操作的離心壓縮機(jī)，遭受顯著的能量效率降低，導(dǎo)致能量浪費(fèi)和增加的功率消耗成本。盡管這種類型的壓縮機(jī)器通常采用單個(gè)壓縮機(jī)，但還已知采用兩個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)器。舉例而言，在美國(guó)專利No. 5，875，637中公開了采用串聯(lián)排列的兩個(gè)獨(dú)立離心壓縮機(jī)的壓縮冷凍機(jī)。如該專利中所公開的，第一壓縮機(jī)通過(guò)其入口從蒸發(fā)器接收低壓制冷劑蒸氣且將中壓制冷劑蒸氣排放到第二壓縮機(jī)的入口。制冷劑蒸氣在第二壓縮機(jī)中進(jìn)一步壓縮且以相對(duì)較高的排放壓力排放到冷凝器。在美國(guó)專利No. 3，859，820中公開了具有兩個(gè)離心壓縮機(jī)的壓縮機(jī)器的另一實(shí)例。如該專利中所公開的，壓縮機(jī)器包括蒸發(fā)器，分成兩個(gè)單獨(dú)腔室的冷凝器且兩個(gè)單獨(dú)離心壓縮機(jī)是并聯(lián)的。每個(gè)壓縮機(jī)從蒸發(fā)器接收制冷劑蒸汽作為其輸入。但是，每個(gè)壓縮機(jī)將被壓縮制冷劑蒸氣排放到冷凝器的腔室中相應(yīng)單獨(dú)一個(gè)內(nèi)。在這種兩個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)器中，相對(duì)于單個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)器可實(shí)現(xiàn)增加的容量，因?yàn)閮蓚€(gè)壓縮機(jī)無(wú)論是安置成串聯(lián)排列還是并聯(lián)排列，同時(shí)操作。在兩個(gè)離心壓縮機(jī)的串聯(lián)排列中，可實(shí)現(xiàn)增加的容量，因?yàn)樵鎏砹嗽趩为?dú)壓縮機(jī)中發(fā)展的制冷劑壓力的獨(dú)立升高。在兩個(gè)離心壓縮機(jī)的并聯(lián)排列中，可實(shí)現(xiàn)增加的容量，因?yàn)樗兄评鋭┩繛橥ㄟ^(guò)兩個(gè)離心壓縮機(jī)的制冷劑流量之和。但增加的容量是付出代價(jià)的，因?yàn)槊總€(gè)壓縮機(jī)必須具有其自己的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、起動(dòng)器和控制裝置。此外，需要總系統(tǒng)控制裝置更復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一方面，提供一種壓縮機(jī)器，其用于以第一任務(wù)模式和第二任務(wù)模式之一選擇性操作。該壓縮機(jī)器包括以串聯(lián)制冷劑流動(dòng)關(guān)系安置的制冷劑冷凝器、膨脹裝置、 制冷劑蒸發(fā)器和壓縮裝置。該壓縮裝置包括第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)，其中的每一個(gè)被布置成獨(dú)立于另一壓縮機(jī)從蒸發(fā)器接收較低壓力的制冷劑蒸氣和遞送較高壓力蒸氣給冷凝器。選擇第一壓縮機(jī)用于壓縮機(jī)器以第一任務(wù)模式最佳操作和選擇第二壓縮機(jī)用于壓縮機(jī)器以第二任務(wù)模式最佳操作。在一實(shí)施例中，第一任務(wù)模式具有第一提升要求且第二任務(wù)模式具有第二提升要求，第二提升要求大于第一提升要求。在一實(shí)施例中，第一任務(wù)模式可為水冷卻模式且第二任務(wù)模式可為水加熱模式或鹽水冷卻模式之一。提供與第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)中每一個(gè)在操作上相關(guān)聯(lián)的控制器，其在壓縮機(jī)器以水冷卻模式操作時(shí)選擇性地操作第一壓縮機(jī)，且在壓縮機(jī)器以水加熱模式操作時(shí)選擇性地操作第二壓縮機(jī)。該控制器在該壓縮機(jī)器以水冷卻模式操作時(shí)導(dǎo)向電功率給第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)，且當(dāng)壓縮機(jī)器以水加熱模式操作時(shí)導(dǎo)向電功率給第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)。在一實(shí)施例中，第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)中的每一個(gè)包括離心壓縮機(jī)。在本發(fā)明的一方面，提供一種操作壓縮機(jī)器以選擇性地冷卻水或加熱水的方法， 該壓縮機(jī)器具有冷凝器和與冷凝器成制冷劑流動(dòng)連通的蒸發(fā)器；第一壓縮機(jī)，其用于從蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給冷凝器；以及，第二壓縮機(jī)，其用于從蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給冷凝器。該方法包括以下步驟以水冷卻模式或水加熱模式之一選擇性地操作壓縮機(jī)器；當(dāng)壓縮機(jī)器以水冷卻模式操作時(shí)操作第一壓縮機(jī)；以及當(dāng)壓縮機(jī)器以水加熱模式操作時(shí)操作第二壓縮機(jī)。在本發(fā)明的一方面，提供一種設(shè)計(jì)壓縮機(jī)器以第一任務(wù)模式或第二任務(wù)模式之一選擇性地操作的方法，該壓縮機(jī)器具有冷凝器和與冷凝器成制冷劑流動(dòng)連通的蒸發(fā)器； 第一壓縮機(jī)，其用于從蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給冷凝器；以及，第二壓縮機(jī)，其用于從蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給冷凝器。該方法包括以下步驟選擇第一壓縮機(jī)在第一任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)；以及選擇第二壓縮機(jī)在第二任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)。在一實(shí)施例中，第一任務(wù)模式具有第一提升要求且第二任務(wù)模式具有第二提升要求，第二提升要求大于第一提升要求。在該方法的一實(shí)施例中，選擇第一壓縮機(jī)以在第一任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)的步驟包括選擇第一壓縮機(jī)在水冷卻模式最佳地執(zhí)行任務(wù)，且選擇第二壓縮機(jī)在第二任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)的步驟包括選擇第二壓縮機(jī)以在水加熱模式或鹽水冷卻模式之一中最佳地執(zhí)行任務(wù)。


為了進(jìn)一步理解本公開內(nèi)容，現(xiàn)將參考下文要結(jié)合附圖閱讀的詳細(xì)描述，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)器的示例性實(shí)施例的透視圖； 圖2是描繪了圖1的壓縮機(jī)器的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參看附圖，其中描繪了壓縮機(jī)器的示例性實(shí)施例，其大體上由附圖標(biāo)記10來(lái)標(biāo)注。該壓縮機(jī)器10包括以串聯(lián)制冷劑流動(dòng)關(guān)系安置的制冷劑冷凝器20、膨脹裝置25、制冷劑蒸發(fā)器30和壓縮裝置。該壓縮裝置包括第一壓縮機(jī)40和第二壓縮機(jī)50，每一個(gè)壓縮機(jī)被布置成獨(dú)立于另一壓縮機(jī)從蒸發(fā)器30接收較低壓力的制冷劑蒸氣和遞送較高壓力制冷劑蒸氣給冷凝器20。提供分別與第一壓縮機(jī)40和第二壓縮機(jī)50在操作上相關(guān)聯(lián)的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42、52。第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42僅驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)40。第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52僅驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)50。在所描繪的示例性實(shí)施例中，第一壓縮機(jī)40和第二壓縮機(jī)50中的每一個(gè)包括離心壓縮機(jī)。冷凝器20為液體冷卻的冷凝器且可為各種常規(guī)設(shè)計(jì)中的任一設(shè)計(jì)。舉例而言，出于說(shuō)明而非限制目的，冷凝器20可為殼管式(tube-in-shell)冷凝器，其中傳熱流體(最通常地且在本文所述的應(yīng)用中，水)通過(guò)容納于閉合殼中的多管熱交換器(未圖示)傳遞， 自壓縮裝置排放的高壓高溫制冷劑蒸氣引入到該閉合殼內(nèi)。高溫制冷劑與通過(guò)熱交換器的管傳遞的水成熱交換關(guān)系在熱交換器管外部上傳遞，由此冷卻制冷劑蒸氣且將其冷凝為制冷劑液體并加熱水。高壓、冷凝的制冷劑液體從冷凝器20通過(guò)制冷劑通路11傳遞到蒸發(fā)器30，膨脹裝置25安置于制冷劑通路11中。隨著高壓制冷劑液體穿過(guò)膨脹裝置25，制冷劑液體膨脹到較低壓力和較低溫度以形成較低壓力和較低溫度的制冷劑蒸氣或制冷劑液體與制冷劑蒸氣的飽和混合物。較低壓力、較低溫度的蒸氣或液體/蒸氣混合物經(jīng)由通路11遞送給蒸發(fā)器30殼且引入到蒸發(fā)器30殼內(nèi)。蒸發(fā)器30也可具有各種常規(guī)設(shè)計(jì)中的任一設(shè)計(jì)。舉例而言，出于說(shuō)明而非限制目的，蒸發(fā)器30可為殼管式蒸發(fā)器，其中傳熱流體(最通常地且在本文所述的應(yīng)用中，水或化學(xué)鹽溶液(鹽水))通過(guò)容納于閉合殼中的多管熱交換器(未圖示)傳遞，穿過(guò)膨脹裝置25 的較低壓力和較低溫度的制冷劑液體引入到該閉合殼內(nèi)。較低溫度制冷劑液體收集于殼中，浸沒(méi)熱交換器的管。因此，通過(guò)管傳遞的水或鹽水與浸沒(méi)管的液體制冷劑成熱交換關(guān)系地傳遞，由此加熱并蒸發(fā)制冷劑液體為制冷劑蒸氣且冷卻水或鹽水。如先前所提到的那樣，第一壓縮機(jī)40和第二壓縮機(jī)50每一個(gè)都布置于制冷劑流動(dòng)回路中蒸發(fā)器30與冷凝器20之間。制冷劑管線47具有通向冷凝器20殼的出口和與第一壓縮機(jī)40的排放出口連通的入口，由此第一壓縮機(jī)40將更高壓力的熱制冷劑蒸氣排放到冷凝器20內(nèi)。同樣，制冷劑管線57具有通向冷凝器20殼的出口和與第二壓縮機(jī)50的排放出口連通的入口，由此第二壓縮機(jī)50將更高壓力的熱制冷劑蒸氣排放到冷凝器30內(nèi)。
制冷劑管線43具有通向蒸發(fā)器30殼內(nèi)的入口和與第一壓縮機(jī)40的吸入口連通的出口，由此第一壓縮機(jī)40從蒸發(fā)器30接收較低壓力的制冷劑蒸氣。同樣，制冷劑管線53 具有通向蒸發(fā)器30殼內(nèi)的入口和與第二壓縮機(jī)50的吸入口連通的出口，由此第一壓縮機(jī) 50從蒸發(fā)器30接收較低壓力的制冷劑蒸氣。第一流動(dòng)關(guān)閉閥45插置于制冷劑管線43中相對(duì)于到第一壓縮機(jī)40的吸入口的制冷劑流動(dòng)在上游。第二流動(dòng)關(guān)閉閥55插置于制冷劑管線53中相對(duì)于到第二壓縮機(jī)50的吸入口的制冷劑流動(dòng)在上游。壓縮機(jī)器10還可包括控制系統(tǒng)80，其選擇性地操作第一壓縮機(jī)40和第二壓縮機(jī) 50。該控制系統(tǒng)可包括與第一壓縮機(jī)40和其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42在操作上相關(guān)聯(lián)的第一控制器 80-1和與第二壓縮機(jī)50和其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52在操作上相關(guān)聯(lián)的第二控制器80-2以及能根據(jù)指示選擇性地起動(dòng)第一壓縮機(jī)40或第二壓縮機(jī)50的馬達(dá)起動(dòng)器82。該控制系統(tǒng)還可包括主控制器(未圖示)，其選擇性地獨(dú)立地命令第一控制器80-1和第二控制器80-2。在其它實(shí)施例中，與壓縮機(jī)器10相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)80可包括分別控制第一壓縮機(jī)40和第二壓縮機(jī)50的單個(gè)控制器。在圖示實(shí)施例中，控制系統(tǒng)80可被配置成在夏天冷卻季節(jié)以水冷卻模式操作壓縮機(jī)器10以供應(yīng)冷凍水給與壓縮機(jī)器10相關(guān)聯(lián)的建筑物的空調(diào)系統(tǒng)(未圖示)?？刂葡到y(tǒng)80在冬天加熱季節(jié)以水加熱模式操作壓縮機(jī)器10以提供熱水給與壓縮機(jī)器10相關(guān)聯(lián)的建筑物的空調(diào)系統(tǒng)。舉例而言，出于說(shuō)明而非限制目的，該壓縮機(jī)器10可需要在夏天冷卻季節(jié)期間供應(yīng)在大約7°C (大約45下)附近溫度的冷凍水且在冬天加熱季節(jié)期間供應(yīng)大約50°C (大約122下)附近溫度的熱水。因此，與水冷卻任務(wù)相關(guān)聯(lián)的提升要求將小于與水加熱任務(wù)相關(guān)聯(lián)的提升要求。在另一應(yīng)用中，控制系統(tǒng)80可被配置為在夏季以鹽水冷卻模式操作該壓縮機(jī)器 10以在建筑物被占用的白天時(shí)間向與壓縮機(jī)器10相關(guān)聯(lián)的建筑物的空調(diào)系統(tǒng)(未圖示) 供應(yīng)冷凍鹽水且在建筑物占用率較低的夜晚時(shí)間(諸如通常為晚上)供應(yīng)冷凍鹽水給冰儲(chǔ)存系統(tǒng)(未圖示)以制冰。用于空調(diào)任務(wù)的冷凍鹽水將具有比制冰任務(wù)的冷凍鹽水低的提升要求。壓縮機(jī)器10被設(shè)計(jì)為以第一任務(wù)模式和第二任務(wù)模式之一選擇性地操作。選擇第一壓縮機(jī)40用于壓縮機(jī)器10在第一任務(wù)模式，例如水冷卻模式最佳地操作，且選擇第二壓縮機(jī)50用于壓縮機(jī)器10在第二任務(wù)模式，例如水加熱模式或鹽水冷卻模式最佳地操作。 在一實(shí)施例中，選擇第一壓縮機(jī)40用于壓縮機(jī)器的最佳操作，以提供從制冷劑蒸發(fā)器傳遞處于在大約2°C至大約12°C (大約35下至大約范圍內(nèi)的溫度的冷凍水。在一實(shí)施例中，選擇第二壓縮機(jī)50用于壓縮機(jī)器的最佳操作，以提供從制冷劑冷凝器傳遞處于在大約40°C至大約60°C (大約104 °F至大約140 0F )范圍內(nèi)的溫度的熱水。在一實(shí)施例中，選擇第二壓縮機(jī)50用于壓縮機(jī)器10的最佳操作，以提供冷凍鹽水給冰蓄熱系統(tǒng)(未圖示) 以用于制冰。為了使壓縮機(jī)器10以第一任務(wù)模式，例如水冷卻模式操作，控制器80閉合制冷劑管線53上的流動(dòng)關(guān)閉閥55，從而使得第二壓縮機(jī)55與制冷劑回路隔離，供應(yīng)電功率給起動(dòng)器82且命令起動(dòng)器82致動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42以僅驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)40。或者，為了使壓縮機(jī)器10以第二任務(wù)模式，例如水加熱模式或鹽水冷卻模式操作，控制器80閉合制冷劑管線 43上的流動(dòng)關(guān)閉閥45，從而使得第一壓縮機(jī)40與制冷劑回路隔離，供應(yīng)電功率給起動(dòng)器82 且命令起動(dòng)器82致動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52以僅驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)50。因此，當(dāng)使壓縮機(jī)器10以第一任務(wù)模式操作時(shí)，第一壓縮機(jī)40操作且第二壓縮機(jī)50停機(jī)且與制冷劑回路隔離。相反，當(dāng)使壓縮機(jī)器10以第二任務(wù)模式操作時(shí)，第二壓縮機(jī)50操作且第一壓縮機(jī)40停機(jī)且與制冷劑回路隔離。該壓縮機(jī)器10被設(shè)計(jì)成通過(guò)選擇第一壓縮機(jī)40為僅在水冷卻模式最佳地執(zhí)行任務(wù)的第一壓縮機(jī)和選擇第二壓縮機(jī)50為在水加熱模式或鹽水冷卻模式之一最佳地執(zhí)行任務(wù)的第二壓縮機(jī)而在水冷卻模式和水加熱模式或鹽水冷卻模式具有最佳能量效率。通過(guò)選擇第二壓縮機(jī)50在水加熱模式或冰儲(chǔ)存模式具有最佳容量和效率，其中所需提升可大約為水冷卻模式所需提升的兩倍，可選擇第一壓縮機(jī)40用于滿足較低提升需求的最佳效率和性能，而可選擇第二壓縮機(jī)50來(lái)滿足較高提升需求的最佳效率和性能。舉例而言，在冬天，遞送給蒸發(fā)器30的水可從大約7°C (大約45 T )溫度的外部水源抽取，且離開冷凝器 20以滿足空間加熱需求的水可需要在大約50°C (大約122 T )的溫度，而在夏天，遞送給冷凝器20的水可來(lái)自大約32°C (大約90 T )溫度的室外水源，且離開蒸發(fā)器30以滿足空調(diào)需求的冷凍水可需要在大約7°C (大約45下)的溫度。對(duì)于典型單個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)器，設(shè)計(jì)者將必需使得壓縮機(jī)的大小滿足與第二任務(wù)模式相關(guān)聯(lián)的最大提升要求和壓縮容量需求，且簡(jiǎn)單地預(yù)計(jì)低于第一任務(wù)模式操作期間的最佳效率性能。但是，本發(fā)明的壓縮機(jī)器10在較低提升要求的第一任務(wù)模式和較高提升要求的第二任務(wù)模式中都提供最佳性能。此外，在一實(shí)施例中，第一壓縮機(jī)40和第二壓縮機(jī)50被設(shè)計(jì)成不同時(shí)操作。在此實(shí)施例中，選擇第一壓縮機(jī)40在且僅在壓縮機(jī)器10以水冷卻模式操作時(shí)操作，且選擇第二壓縮機(jī)50在且僅在壓縮機(jī)器以水加熱模式操作時(shí)操作。在此實(shí)施例中，僅一個(gè)馬達(dá)起動(dòng)器 82?，F(xiàn)參看圖1，應(yīng)當(dāng)指出的是第二壓縮機(jī)50定位成與水進(jìn)入蒸發(fā)器的端部相對(duì)，第二壓縮機(jī)50為被選擇以第二任務(wù)模式，即具有更高提升要求的任務(wù)模式操作的壓縮機(jī)。實(shí)際上，第二壓縮機(jī)50應(yīng)定位距到冷凝器的水入口端滿足實(shí)用的距離以避免蒸發(fā)器內(nèi)液體帶出(carry-over)，其由冷凝器與蒸發(fā)器之間的壓差驅(qū)動(dòng)。本文所用的術(shù)語(yǔ)只是出于描述目的，而非限制目的。本文所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為具有限制意義，而是只是作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員采用本發(fā)明的基礎(chǔ)。雖然參考附圖所示的示例性實(shí)施例特別地示出且描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做出各種修改。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下等效物可替代參考本文所公開的示例性實(shí)施例所描述的元件。因此，預(yù)期本公開內(nèi)容不限于所公開的特定實(shí)施例，而是本公開內(nèi)容將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種雙任務(wù)壓縮機(jī)器，其用于以第一任務(wù)模式和第二任務(wù)模式之一選擇性操作，包括以串聯(lián)制冷劑流動(dòng)關(guān)系安置的制冷劑冷凝器、膨脹裝置、制冷劑蒸發(fā)器和壓縮裝置，所述壓縮裝置包括第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)，所述第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)中每一個(gè)被布置成獨(dú)立于所述第一壓縮機(jī)和所述第二壓縮機(jī)中的另一個(gè)從所述蒸發(fā)器接收較低壓力制冷劑蒸氣和遞送較高壓力蒸氣給所述冷凝器，選擇所述第一壓縮機(jī)用于所述壓縮機(jī)器在所述第一任務(wù)模式的最佳操作和選擇所述第二壓縮機(jī)用于所述壓縮機(jī)器在所述第二任務(wù)模式的最佳操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于還包括控制系統(tǒng)，其在操作上與所述第一壓縮機(jī)和所述第二壓縮機(jī)中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，以在所述壓縮機(jī)器以第一任務(wù)模式操作時(shí)選擇性地使所述第一壓縮機(jī)操作和在所述壓縮機(jī)器以所述第二任務(wù)模式操作時(shí)選擇性地使所述第二壓縮機(jī)操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，所述第一壓縮機(jī)和所述第二壓縮機(jī)中的至少一個(gè)包括離心壓縮機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于還包括僅與所述第一壓縮機(jī)在操作上相關(guān)聯(lián)的第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和僅與所述第二壓縮機(jī)在操作上相關(guān)聯(lián)的第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)被配置為當(dāng)以所述第一任務(wù)模式操作所述壓縮機(jī)器時(shí)將電功率導(dǎo)向至所述第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)且當(dāng)以所述第二任務(wù)模式操作所述壓縮機(jī)器時(shí)將電功率導(dǎo)向至所述第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，所述第一任務(wù)模式具有第一提升要求且所述第二任務(wù)模式具有第二提升要求，所述第二提升要求高于所述第一提升要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，所述第一任務(wù)模式是水冷卻模式且所述第二任務(wù)模式是水加熱模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，所述第一任務(wù)模式是水冷卻模式且所述第二任務(wù)模式是鹽水冷卻模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，所述第一任務(wù)模式是水冷卻模式且所述第二任務(wù)模式是水加熱模式和制冰鹽水冷卻模式之一。
10.一種設(shè)計(jì)壓縮機(jī)器以第一任務(wù)模式或第二任務(wù)模式之一選擇性地操作的方法，所述壓縮機(jī)器具有冷凝器和與所述冷凝器成制冷劑流動(dòng)連通的蒸發(fā)器；第一壓縮機(jī)，其用于從所述蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給所述冷凝器；以及，第二壓縮機(jī)，其用于從所述蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給所述冷凝器，所述方法包括以下步驟選擇所述第一壓縮機(jī)在所述第一任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)；以及選擇所述第二壓縮機(jī)在所述第二任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)計(jì)壓縮機(jī)器的方法，其特征在于選擇所述第一壓縮機(jī)的步驟包括選擇第一離心壓縮機(jī)以僅在所述第一任務(wù)模式最佳地執(zhí)行；以及選擇所述第二壓縮機(jī)的步驟包括選擇第二壓縮機(jī)以僅在所述第二任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一任務(wù)模式具有第一提升要求且所述第二任務(wù)模式具有第二提升要求，所述第二提升要求大于所述第一提升要求。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，選擇所述第一壓縮機(jī)以在所述第一任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)的步驟包括選擇所述第一壓縮機(jī)在水冷卻模式最佳地執(zhí)行任務(wù)；以及選擇所述第二壓縮機(jī)在所述第二任務(wù)模式最佳地執(zhí)行任務(wù)的步驟包括選擇所述第二壓縮機(jī)以在水加熱模式或鹽水冷卻模式之一中最佳地執(zhí)行任務(wù)。
14.一種操作壓縮機(jī)器以選擇性地冷卻水或加熱水的方法，所述壓縮機(jī)器具有冷凝器和與所述冷凝器成制冷劑流動(dòng)連通的蒸發(fā)器；第一壓縮機(jī)，其用于從所述蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給所述冷凝器；以及，第二壓縮機(jī)，其用于從所述蒸發(fā)器接收制冷劑蒸氣且遞送制冷劑蒸氣給所述冷凝器，所述方法包括以下步驟以水冷卻模式或水加熱模式之一選擇性地操作所述壓縮機(jī)器；僅當(dāng)所述壓縮機(jī)器以水冷卻模式操作時(shí)操作所述第一壓縮機(jī)；以及僅當(dāng)所述壓縮機(jī)器在水加熱模式操作時(shí)操作所述第二壓縮機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的操作壓縮機(jī)器的方法，其特征在于選擇所述第一壓縮機(jī)在水冷凍模式最佳地執(zhí)行任務(wù)且選擇所述第二壓縮機(jī)在水加熱模式最佳地執(zhí)行任務(wù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操作壓縮機(jī)器的方法，其特征在于所述第一壓縮機(jī)和所述第二壓縮機(jī)中的至少一個(gè)包括離心壓縮機(jī)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，選擇所述第一壓縮機(jī)用于所述壓縮機(jī)器的操作，以提供從制冷劑蒸發(fā)器傳遞處于在大約2°C至大約12°C (大約35 T至大約 54 T )范圍內(nèi)的溫度的冷凍水。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)器，其特征在于，選擇所述第二壓縮機(jī)用于所述壓縮機(jī)器的操作，以提供從制冷劑冷凝器傳遞處于在大約40°C至大約60°C (大約104 °F至大約 140 T )范圍內(nèi)的溫度的熱水。
全文摘要
壓縮機(jī)器包括制冷劑冷凝器、膨脹裝置、制冷劑蒸發(fā)器、第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)。每個(gè)壓縮機(jī)被布置成獨(dú)立于另一壓縮機(jī)從蒸發(fā)器接收較低壓力制冷劑蒸氣和遞送較高壓力蒸氣給冷凝器。當(dāng)壓縮機(jī)器以第一任務(wù)模式，例如水冷卻模式操作時(shí)，第一壓縮機(jī)操作。當(dāng)壓縮機(jī)器以第二任務(wù)模式，例如水加熱模式或鹽水冷卻模式之一操作時(shí)第二壓縮機(jī)操作。僅選擇第一壓縮機(jī)用于第一任務(wù)的最佳執(zhí)行且僅選擇第二壓縮機(jī)用于第二任務(wù)模式的最佳執(zhí)行。
文檔編號(hào)F25B5/00GK102388223SQ201080015309
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者丁 H., A. 斯塔克 M. 申請(qǐng)人:開利公司