CN108369043A - 带水箱的热交换器 - Google Patents

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Abstract

本披露的实施例涉及一种蒸气压缩系统，所述蒸气压缩系统包括：制冷剂回路；压缩机，所述压缩机沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成使制冷剂循环通过所述制冷剂回路；以及热交换器，所述热交换器沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成将所述制冷剂置于与冷却流体热交换的关系下。所述热交换器包括具有第一长度的水箱部分、具有第二长度的壳体、设置在所述壳体中并且被构造成使所述冷却流体流动的多根管、以及具有第三长度的冷却流体部分，其中，所述水箱部分和所述冷却流体部分联接至所述壳体，使得所述第一长度、所述第二长度和所述第三长度形成所述热交换器的组合长度，所述组合长度基本上等于目标长度。

Description

带水箱的热交换器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年12月21日提交的标题为“VAPOR COMPRESSION SYSTEM(蒸气压缩系统)”的美国临时申请序列号62/270,164的优先权和权益，所述美国临时申请出于所有目的通过援引以其全文并入本文。
背景技术
本申请总体上涉及结合在空调和制冷应用中的蒸气压缩系统。
蒸气压缩系统利用通常被称为制冷剂的工作流体，所述工作流体响应于经受与蒸气压缩系统的运行相关的不同温度和压力而在蒸气、液体及其组合之间改变相态。期望制冷剂对环境友好，但具有与传统制冷剂相当的性能系数(COP)。COP是所提供的加热或冷却与所消耗的电能的比率，并且更高的COP等同于更低的运行成本。遗憾的是，存在和设计与环境友好型制冷剂兼容的蒸气压缩系统部件相关的挑战，更具体地，是使用这种制冷剂来运行以使效率最大化的蒸气压缩系统部件。
发明内容
在本披露的实施例中，一种蒸气压缩系统，包括：制冷剂回路，沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成使制冷剂循环通过所述制冷剂回路的压缩机，以及沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成将所述制冷剂置于与冷却流体热交换的关系下的热交换器。所述热交换器包括具有第一长度的水箱部分、具有第二长度的壳体、设置在所述壳体中并且被构造成使所述冷却流体流动的多根管、以及具有第三长度的冷却流体部分，其中，所述水箱部分和所述冷却流体部分联接至所述壳体，使得所述第一长度、所述第二长度和所述第三长度形成所述热交换器的组合长度，所述组合长度基本上等于目标长度。
在本披露的另一实施例中，一种蒸气压缩系统包括：制冷剂回路；沿着所述制冷剂回路设置并且构造成使制冷剂循环通过所述制冷剂回路的压缩机；沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成在所述制冷剂被引导到所述压缩机之前使所述制冷剂蒸发的蒸发器，其中所述蒸发器包括第一长度；以及沿着所述压缩机下游的所述制冷剂回路设置并且被构造成将所述制冷剂置于与冷却流体热交换的关系下的冷凝器。所述冷凝器包括具有第二长度的水箱部分、具有第三长度的壳体、设置在所述壳体中的多根管、以及具有第四长度的冷却流体部分，其中所述水箱部分和所述冷却流体部分各自联接至所述壳体，使得所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度形成所述冷凝器的组合长度，所述组合长度基本上等于所述第一长度。
在本披露的另一实施例中，一种蒸气压缩系统包括：制冷剂回路；压缩机，沿着所述制冷剂回路设置并且构造成使制冷剂循环通过所述制冷剂回路；热交换器，沿着所述制冷剂回路设置，并且构造成将所述制冷剂置于与冷却流体热交换的关系。所述热交换器包括具有第一长度的第一水箱部分、具有第二长度的壳体、设置在所述壳体中并且被构造成使所述冷却流体流动的多根管、具有第三长度的冷却流体部分、以及具有第四长度的第二水箱部分。所述第一水箱部分联接至所述壳体的第一端，所述冷却流体部分联接至所述壳体的与所述第一端相对的第二端，并且所述第二水箱部分联接至所述冷却流体部分，使得所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度形成所述热交换器的组合长度，所述组合长度基本上等于目标长度。
附图说明
图1是根据本披露的一方面的可以在商业环境中利用采暖、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)系统的建筑物的实施例的透视图；
图2是根据本披露的一方面的蒸气压缩系统的透视图；
图3是根据本披露的一方面的图2的蒸气压缩系统的实施例的示意图；
图4是根据本披露的一方面的图2的蒸气压缩系统的实施例的示意图；
图5是根据本披露的一方面的热交换器的实施例的截面图，所述热交换器可以在图2的蒸气压缩系统中使用并具有第一水箱部分、第二水箱部分和冷却流体部分；
图6是根据本披露的一方面的热交换器的实施例的截面图，所述热交换器可以在图2的蒸气压缩系统中使用并具有一个或多个隔板，使得所述热交换器作为双通热交换器运行；
图7是根据本披露的一方面的热交换器的实施例的截面图，所述热交换器可以在图2的蒸气压缩系统中使用，其中所述冷却流体部分包括节能器；
图8是根据本披露的一方面的热交换器的实施例的截面图，所述热交换器可以在图2的蒸气压缩系统中使用，其中所述冷却流体部分包括节能器的实施例；
图9是根据本披露的一方面的热交换器的实施例的截面图，所述热交换器可以在图2的蒸气压缩系统中使用，其中所述冷却流体部分包括过冷器；以及
图10是根据本披露的一方面的热交换器的实施例的截面图，所述热交换器可以在图2的蒸气压缩系统中使用，未带有冷却流体部分。
具体实施方式
本披露的实施例涉及一种热交换器，所述热交换器可以在蒸气压缩系统中使用并且包括一个或多个水箱部分和/或冷却流体部分以使热交换器的长度延伸至目标长度。例如，热交换器可以包括一个或多个水箱部分，所述水箱部分可以联接至热交换器的壳体，所述壳体包括被构造成使冷却流体流动的多根管。所述一个或多个水箱部分可以不包括任何管，而是可以引导冷却流体通过腔室，所述腔室包括与管的各个容积相比相对较大的容积。另外，在一些实施例中，冷却流体部分还可以包括从多根管接收冷却流体的容积相对较大的腔室。在其他实施例中，冷却流体部分可以用作蒸气压缩系统的冷凝器与蒸发器之间的节能器。如本文所使用的，节能器可以从冷凝器接收作为两相制冷剂的制冷剂(例如，制冷剂从冷凝器被引导通过第一膨胀装置)。两相制冷剂可以被分成液体和气体，其中液体被引导至蒸发器(例如和第二膨胀装置)并且气体被引导至压缩机(例如压缩机的中间压力端口)。
在任何情况下，一个或多个水箱部分和/或冷却流体部分的尺寸可以被设计为使热交换器的长度延伸至目标长度。当热交换器管变得更有效时，流过热交换器管的冷却流体的压降可能增加。因此，可以减少热交换器管的长度以便降低冷却流体压降。然而，热交换器的外表面可以用于安装蒸气压缩系统的其他部件。因此，减小整个热交换器的长度可以去除安装空间，这样可能最终增加蒸气压缩系统的占用空间(例如，更小的安装空间而使部件上下堆叠)。因此，可以使用一个或多个水箱部分和/或冷却流体部分来延长热交换器的长度，使得热交换器的长度达到可以有助于封装其他部件和/或为其他部件提供足够的安装空间的目标长度。
现在转到附图，图1是用于典型商业环境的建筑物12中的用于采暖、通风、空气调节和制冷(HVAC&R)系统10的环境的实施例的透视图。HVAC&R系统10可以包括蒸气压缩系统14，所述蒸气压缩系统供应可以用于冷却建筑物12的冷冻液体。HVAC&R系统10还可以包括供应温暖液体以加热建筑物12的锅炉16以及使空气循环通过建筑物12的空气分配系统。空气分配系统还可以包括空气回流管道18、空气供应管道20和/或空气处理器22。在一些实施例中，空气处理器22可以包括通过管道24连接至锅炉16和蒸气压缩系统14的热交换器。取决于HVAC&R系统10的运行模式，空气处理器22中的热交换器可以接收来自锅炉16的加热液体或来自蒸气压缩系统14的冷冻液体。HVAC&R系统10被示出为在建筑物12的每个楼层上具有单独的空气处理器，但是在其他实施例中，HVAC&R系统10可以包括可以在楼层之间共享的空气处理器22和/或其他部件。
图2和图3是可以在HVAC&R系统10中使用的蒸气压缩系统14的实施例。蒸气压缩系统14可以使制冷剂循环通过以压缩机32开始的回路。所述回路还可以包括冷凝器34、(多个)膨胀阀或(多个)膨胀装置36、以及液体冷却器或蒸发器38。蒸气压缩系统14可以进一步包括控制面板40，所述控制面板具有模数(A/D)转换器42、微处理器44、非易失性存储器46和/或接口板48。
可以在蒸气压缩系统14中用作制冷剂的流体的一些示例是基于氢氟烃(HFC)的制冷剂(例如R-410A、R-407、R-134a、氢氟烯烃(HFO))、“天然”制冷剂(像氨(NH3)、R-717、二氧化碳(CO2)、R-744)、或烃基制冷剂、水蒸气或任何其他合适的制冷剂。在一些实施例中，蒸气压缩系统14可以被构造成有效地利用在一个大气压下具有约19摄氏度(66华氏度)的正常沸点的制冷剂，也被称为低压制冷剂，相对于中压制冷剂(如R-134a)。如本文所使用的，“正常沸点”可以指在一个大气压下测量的沸点温度。
在一些实施例中，蒸气压缩系统14可以使用变速驱动器(VSD)52、马达50、压缩机32、冷凝器34、膨胀阀或膨胀装置36和/或蒸发器38中的一个或多个。马达50可以驱动压缩机32并且可以由变速驱动器(VSD)52供电。VSD 52从AC电源接收具有特定的固定线电压和固定线频率的交流(AC)电力，并且向马达50提供具有可变电压和频率的电力。在其他实施例中，马达50可以直接由AC或直流(DC)电源供电。马达50可以包括可以由VSD供电或者直接由AC或DC电源供电的任何类型的马达，诸如开关磁阻马达、感应马达、电子换向永磁马达或其他合适的马达。
压缩机32对制冷剂蒸气进行压缩并通过排放通道将蒸气输送到冷凝器34。在一些实施例中，压缩机32可以是离心式压缩机。由压缩机32输送至冷凝器34的制冷剂蒸气可以将热量传递至冷凝器34中的冷却流体(例如水或空气)。作为与冷却流体进行热传递的结果，制冷剂蒸气可以在冷凝器34中冷凝成制冷剂液体。来自冷凝器34的液体制冷剂可以流过膨胀装置36到达蒸发器38。在图3所示的实施例中，冷凝器34是水冷的，并且包括连接至冷却塔56的管束54，所述冷却塔向冷凝器供应冷却流体。
输送到蒸发器38的液体制冷剂可以吸收来自另一冷却流体的热量，所述另一冷却流体可以是也可以不是与冷凝器34中使用的相同冷却流体。蒸发器38中的液体制冷剂可能经历从液体制冷剂到制冷剂蒸气的相变。如图3所展示的实施例所示，蒸发器38可以包括管束58，所述管束具有连接至冷却负载62的供应管线60S和返回管线60R。蒸发器38的冷却流体(例如水、乙二醇、氯化钙盐水、氯化钠盐水或任何其他合适的流体)经由返回管线60R进入蒸发器38并经由供应管线60S离开蒸发器38。蒸发器38可以经由与制冷剂的热传递来降低管束58中的冷却流体的温度。蒸发器38中的管束58可以包括多根管和/或多根管束。在任何情况下，蒸气制冷剂都从蒸发器38流出并通过抽吸管线返回到压缩机32以完成循环。
图4是具有结合在冷凝器34与膨胀装置36之间的中间回路64的蒸气压缩系统14的示意图。中间回路64可以具有直接流体连接至冷凝器34的入口管线68。在其他实施例中，入口管线68可以间接流体连接至冷凝器34。如图4所展示的实施例所示，入口管线68包括定位在中间容器70上游的第一膨胀装置66。在一些实施例中，中间容器70可以是闪蒸罐(例如闪蒸式中冷器)。在其他实施例中，中间容器70可以被构造成热交换器或“表面式节能器”。在图4所展示的实施例中，中间容器70用作闪蒸罐，并且第一膨胀装置66被构造成降低从冷凝器34接收的液体制冷剂的压力(例如膨胀)。在膨胀过程期间，一部分液体可能汽化，并且因此中间容器70可以用于将蒸气与从第一膨胀装置66接收的液体分离。另外，由于液体制冷剂在进入中间容器70时经历了压降(例如，由于进入中间容器70时体积快速增加)，中间容器70可以使液体制冷剂进一步膨胀。中间容器70中的蒸气可以通过压缩机32的抽吸管线74被压缩机32抽出。在其他实施例中，中间容器中的蒸气可以被吸入压缩机32的中间段(例如，不是抽吸段)。由于在膨胀装置66和/或中间容器70中膨胀，在中间容器70中收集的液体可以比离开冷凝器34的液体制冷剂具有更低的焓。来自中间容器70的液体然后可以在管线72中流过第二膨胀装置36到达蒸发器38。
如以上所讨论的，蒸气压缩系统14的热交换器可以包括可以使热交换器的尺寸达到预定(例如，目标)长度的一个或多个附加部分。例如，图5是热交换器100(例如，冷凝器34或蒸发器38)的截面图，所述热交换器可以被包括在蒸气压缩系统14中并包括第一水箱部分102和第二水箱部分104。例如，热交换器100包括联接至第一水箱部分102和第二水箱部分104的壳体106。在一些实施例中，冷却流体部分112(例如，空白部分或没有管的部分)可以定位在壳体106与第二水箱部分104之间。如图5所展示的实施例所示，壳体106、第一水箱部分102、第二水箱部分104和/或冷却流体部分112可以经由凸缘114彼此固定。虽然图5所展示的实施例示出了直径大于壳体106、第一水箱部分102、第二水箱部分104和/或冷却流体部分112的凸缘114，但是在其他实施例中，凸缘114可以包括与部分106、102、104和/或112中的每一个相同的直径。在其他实施例中，壳体106、第一水箱部分102、第二水箱部分104和/或冷却流体部分112可以使用其他合适的技术(例如焊接)彼此连接。另外，在一些实施例中，壳体106、第一水箱部分102、第二水箱部分104和/或冷却流体部分112中的每一个都可以是单独的部件，这些部件可以通过彼此联接和/或移除而进行互换。
壳体106可以包含管束116，所述管束对通过入口120进入壳体106并最终经过包括多根管124的管束116的制冷剂118进行冷却。制冷剂118可以在壳体106的底部部分125中收集并通过出口127流出壳体106。另外，冷却流体126可以通过入口128被引导到第一水箱部分102中。第一水箱部分102与壳体106之间的凸缘114可以包括对应于管束116的多根管124的多个开口。在一些实施例中，凸缘114中的多个开口可以接收多根管124中的每根管的第一端129而为多根管124提供支撑。在任何情况下，冷却流体126可以从第一水箱部分102流入布置在壳体106中的多根管124中。
在一些实施例中，壳体106与冷却流体部分112之间的凸缘114还可以包括对应于多根管124的开口，这些开口可以引导冷却流体126离开多根管124进入冷却流体部分112。另外，壳体106与冷却流体部分112之间的凸缘114中的多个开口可以接收多根管124中的每根管的第二端130而为多根管124提供支撑。在一些实施例中，与多根管124的直径132相比，多根管124的第一端129和/或第二端130可以被扩大。例如，可以使用心轴或另一合适的工具来扩大端部129和/或130，使得可以在多根管124与凸缘114的对应开口之间形成流体紧密密封。一旦冷却流体126到达第二水箱部分104，冷却流体126可以经由出口133被引导出热交换器100。
如图5进一步所示，壳体106具有第一长度134，第一水箱部分102具有第二长度136，第二水箱部分104具有第三长度138，并且冷却流体部分112具有第四长度140。因此，热交换器100具有组合长度142(例如，第一长度134、第二长度136、第三长度138和第四长度140的总和)。在一些实施例中，冷却流体部分112的第四长度140可以变化，使得热交换器100的组合长度142处于预定(例如，目标)长度。例如，在一些实施例中，可能期望冷凝器34具有与蒸发器38相同的长度和/或截面面积(例如，以利于封装)。然而，冷凝器34的冷却能力和蒸发器38的冷却能力可以是不同的，使得冷凝器34的壳体106中的多根管124的长度不同于蒸发器38的壳体106中的多根管124的长度。随着多根管124的冷却能力增加，流过壳体106的冷却流体126的压降可能增加。因此，在维持相对较高的冷却能力的同时，壳体106(并且因此多根管124)的第一长度134可以减小以使压降最小化。其结果是，冷却流体部分112的第四长度140可以将尺寸设计为使得冷凝器34的组合长度142基本上等于(例如，在5％内、3％内或1％内)蒸发器38的组合长度142。作为非限制性示例，热交换器100可以是冷凝器34。一旦计算出壳体106的第一长度134(例如，基于冷凝器34的目标冷却能力)，冷却流体部分112的第四长度140就可以被确定为使得冷凝器34的组合长度142等于蒸发器38的组合长度142。
另外，在其他实施例中，可能不期望冷凝器34和蒸发器38的长度相等。因此，冷却流体部分112的第四长度140可以被定制为使得热交换器100的组合长度142处于适合于热交换器100的应用的预定(例如，目标)长度。例如，在一些实施例中，将蒸气压缩系统14的其他部件安装到热交换器100的外表面144以减少系统14的占用空间(例如通过使部件彼此堆叠)可能是有益的。因此，可以调节冷却流体部分112的第四长度140以提供足够的空间来安装附加部件。
图6是被构造成作为双通热交换器运行的热交换器100的实施例的横截面。例如，在图6所展示的实施例中，第一水箱部分102可以包括第一隔板160，并且冷却流体部分112可以包括第二隔板162。在这样的实施例中，热交换器100可以不包括第二水箱部分104，或者冷却流体部分112可以与第二水箱部分104隔离开(例如密封)，使得冷却流体126被阻止从冷却流体部分112流入第二水箱部分104。然而，在其他实施例中，除了被定位在冷却流体部分112中之外，第二隔板162可以定位在第二水箱部分104中。在这样的实施例中，第二水箱部分104可以不包括出口133，使得冷却流体126不会通过第二水箱部分104流出热交换器100。
在任何情况下，冷却流体126可以通过入口128被引导到第一水箱部分102中，所述入口可以被定位在第一隔板160下方。然而，在其他实施例中，入口128可以定位在第一隔板上方。第一隔板160可以将壳体106中的多根管124分成第一通过管166和第二通过管168。因此，进入第一水箱部分102的冷却流体126可以被引导到壳体106的第一通过管166中。然后，制冷剂118可以在流过第一通过管166时置于与第一通过管166中的冷却流体126热交换的关系下。
在第二隔板162设置在冷却流体部分112中的实施例中，冷却流体126可以从第一通过管166被引导到冷却流体部分126中的第二通过管168，这是因为冷却流体部分126可以与第二水箱部分104隔离开(例如密封)，或者可以不包括第二水箱部分104。然而，在第二隔板设置在第二水箱部分104中的实施例中，冷却流体126可以从第一通过管166被引导到第二水箱部分104中的第二通过管168，这是因为第二水箱部分104不包括出口133，使得冷却流体126不会通过第二水箱部分104流出热交换器100。在任何情况下，冷却流体126可以朝向第一水箱部分102通过第二通过管168。当在第二通过管168中时，随着制冷剂流过第二通管168，冷却流体126可以再次与制冷剂118处于热交换关系下。如图6所展示的实施例所示，第一水箱部分102包括设置在第一隔板160上方的出口170，使得离开第二通过管168的冷却流体126通过出口170被引导出热交换器100，并且不与通过入口128进入热交换器100的冷却流体126混合。然而，在其他实施例中，出口170可以设置在第一隔板160的下方。在任何情况下，入口128和出口170可以被第一隔板160分隔开。
在一些实施例中，冷却流体部分112可以包括多根管，所述多根管被构造成使冷却流体126流动并且使冷却流体126置于与冷却剂118和/或其他工作流体热交换的关系下。例如，图7是热交换器的截面图，其中冷却流体部分112包括节能器190。如图7所展示的实施例所示，冷却流体部分112包括多根管192，所述多根管可以将冷却流体126从壳体106引导至第二水箱部分104。在一些实施例中，壳体106中的多根管124可以具有强化内表面处理，这样可以增强壳体106中的多根管124的加热和/或冷却能力并增加流过壳体106的冷却流体的压降。其结果是，冷却流体部分112中的多根管192可能不包括强化内表面处理，使得流过冷却流体部分112的冷却流体的压降可能不会进一步增加。在一些实施例中，多根管192可以是铜管、铝管、钢管和/或具有其他合适材料而不具有强化内表面处理的管。
在一些实施例中，冷却流体部分112中的多根管192的数量可以与壳体106中的多根管124的数量相同。在这样的实施例中，多根管124的第二端130可以与冷却流体部分112的多根管192的端部194基本上对齐，使得离开多根管124的冷却流体126进入多根管192中的相应管。在其他实施例中，多根管192的数量可以不同于多根管124的数量，并且/或者多根管192可以相对于多根管124偏移(例如，不对齐)。
如图7所展示的实施例所示，冷却流体部分112可以包括用于制冷剂118和/或其他工作流体的入口196和出口198。在一些实施例中，制冷剂118可以在被引导到壳体106中之后被引导通过节能器190(例如，冷却流体部分112)(例如，当热交换器100作为冷凝器运行时)，如图7所示。在其他实施例中，制冷剂118可以在被引导到壳体106中之前被引导通过节能器190(例如，当热交换器100作为蒸发器运行时)，如图8所示。例如，在图7中，热交换器100(例如壳体106)作为冷凝器34运行。这样，制冷剂118在膨胀装置66中膨胀到目标压力(例如，冷凝器34中的制冷剂118的第一压力与蒸发器138中的制冷剂118的第二压力之间的压力)之后可以从冷凝器34被引导到节能器190中。在一些实施例中，流入节能器190的制冷剂118的流量、温度和/或压力可以由膨胀装置66控制。在任何情况下，进入节能器190的制冷剂118可以进一步膨胀以将制冷剂118分成液体部分和气体部分。制冷剂118的液体部分可以被引导至膨胀装置36和蒸发器38(例如，当热交换器100作为蒸发器运行时的热交换器100)。制冷剂118的气体部分最终可以经由节能器190(例如，冷却流体部分112)的第二出口202被引导回压缩机32。
在图8中，热交换器100(例如壳体106)作为蒸发器38运行。因此，制冷剂118可以通过入口196从冷凝器34和膨胀装置66接收在节能器190中。如以上所讨论的，节能器190中的制冷剂118可以进一步膨胀并被分成液体部分和气体部分。制冷剂118的液体部分可以被引导通过膨胀装置36并进入壳体106(例如，作为蒸发器38运行)的出口127(例如，如图8所示的构造中的入口)。在一些实施例中，膨胀装置36可以控制进入壳体106的制冷剂118的流量、温度和/或压力。在任何情况下，制冷剂118的液体部分进入壳体106并收集在壳体106内，使得制冷剂118被置于与管124热交换的关系下。相应地，制冷剂118的液体部分可以最终蒸发并通过入口120(例如，图8所示的构造中的出口)离开壳体106。
在其他实施例中，冷却流体部分112可以是过冷器204，所述过冷器被构造成对通过出口127离开壳体106的制冷剂118进行进一步的冷却。例如，图9是热交换器100的截面图，展示了作为冷凝器34运行的壳体106以及作为过冷器204运行的冷却流体部分112。如图9所展示的实施例所示，离开壳体106的出口127的制冷剂118可以被引导到冷却流体部分112(例如，过冷器204)的入口196，这样可以使制冷剂118置于与流过设置在冷却流体部分112(例如，过冷器204)中的管192的冷却流体126热交换的关系下。当制冷剂118流过管192时，热能可以从制冷剂118转移到管192中的冷却流体126，使得制冷剂118的温度在过冷器204中进一步降低。制冷剂118然后可以通过出口198被引导出过冷器204。在一些实施例中，离开过冷器204的制冷剂118可以被引导至膨胀装置36和/或膨胀装置66(例如，取决于中间容器70和/或节能器190是否包括在系统14中)。
尽管图7-9所展示的实施例示出了布置在壳体106与第二水箱部分104之间的节能器190和过冷器204，但是在其他实施例中，节能器190或过冷器204可以设置在热交换器的端部206处。在这样的实施例中，第二水箱部分104可以设置在壳体106与节能器190或过冷器204之间。在更进一步的实施例中，第二水箱部分104可以沿热交换器100的组合长度142而与壳体106对齐，使得与热交换器100的其余点相比，在壳体106和第二水箱部分104重叠的点处热交换器100的总直径增加。换句话说，来自第二水箱部分104的冷却流体出口可以垂直于壳体106(例如海水箱)。
在进一步的实施例中，可以从热交换器100上移除冷却流体部分112。例如，图10是不包括冷却流体部分112的热交换器的实施例的截面图。因此，第二水箱部分104可以直接联接至壳体106。在不包括冷却流体部分112的一些实施例中，热交换器100的组合长度142可以小于包括冷却流体部分112的实施例。然而，在不包括冷却流体部分112的其他实施例中，第二水箱部分104可以包括第五长度210，所述第五长度可以大于当冷却流体部分112被包括在热交换器100中时第二水箱部分104的第三长度138(参见例如图5)。换句话说，第二水箱部分104可以被扩大，使得当包括冷却流体部分112时，热交换器100的组合长度142与组合热交换器100基本上相同。相应地，热交换器100的组合长度142可以被调节以达到预定(例如，目标)长度。
虽然仅展示和描述了某些特征和实施例，但是在实质上不背离权利要求书中记载的主题的新颖性教导和优点的情况下，本领域技术人员可以想到许多修改和变化(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向等的变化)。可以根据替代实施例对任何过程或方法步骤的顺序或序列进行改变或重新排序。因此，应该理解的是，所附权利要求书旨在将所有这类修改和变化涵盖为落入本发明的真正精神内。此外，为了提供对示例性实施例的简要描述，可能没有描述实际的实现方式的所有特征(即与目前预期的实施本发明的最佳模式无关的那些特征或与实现所保护发明无关的那些特征)。应该理解的是，在任何这种实际实施方式的开发中(如在任何工程或设计方案中)，必须做出大量实施方式特定的决定。这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于从本披露中受益的普通技术人员来说，这仍是常规的设计、生产和制造工作，而无需过多实验。

Claims (20)

1.一种蒸气压缩系统，包括：
制冷剂回路；
压缩机，所述压缩机沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成使制冷剂循环通过所述制冷剂回路；以及
热交换器，所述热交换器沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成将所述制冷剂置于与冷却流体热交换的关系下，其中，所述热交换器包括具有第一长度的水箱部分、具有第二长度的壳体、设置在所述壳体中并且被构造成使所述冷却流体流动的多根管、以及具有第三长度的冷却流体部分，其中，所述水箱部分和所述冷却流体部分联接至所述壳体，使得所述第一长度、所述第二长度和所述第三长度形成所述热交换器的组合长度，所述组合长度基本上等于目标长度。
2.如权利要求1所述的蒸气压缩系统，其中，所述热交换器包括具有第四长度的附加水箱部分，其中，所述附加水箱部分联接至所述冷却流体部分，使得所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度形成所述热交换器的所述组合长度，所述组合长度基本上等于目标长度。
3.如权利要求1所述的蒸气压缩系统，其中，所述冷却流体部分被构造成：当所述壳体作为冷凝器运行时从所述壳体接收所述制冷剂，并且当所述壳体作为蒸发器运行时将所述制冷剂引导至所述壳体，使得所述冷却流体部分是所述热交换器的节能器。
4.如权利要求3所述的蒸气压缩系统，其中，所述冷却流体部分包括附加的多根管，其中，所述附加的多根管的数量与所述多根管的数量相同，并且其中，所述附加的多根管与所述多根管基本上对齐。
5.如权利要求3所述的蒸气压缩系统，其中，所述热交换器的所述节能器被构造成使所述制冷剂膨胀并且将所述制冷剂分成气体部分和液体部分。
6.如权利要求5所述的蒸气压缩系统，其中，所述节能器被构造成将所述气体部分引导至所述压缩机。
7.如权利要求1所述的蒸气压缩系统，其中，所述热交换器被构造成作为双通热交换器运行并且包括被定位在所述水箱部分中的隔板。
8.如权利要求7所述的蒸气压缩系统，其中，所述隔板被构造成将所述多根管分成第一通过管和第二通过管，并且其中，所述冷却流体被引导通过所述第一通过管并且然后通过所述第二通过管。
9.如权利要求1所述的蒸气压缩系统，包括蒸发器，所述蒸发器被构造成在所述制冷剂进入所述压缩机之前使所述制冷剂蒸发。
10.如权利要求9所述的蒸气压缩系统，其中，所述热交换器是被构造成使离开所述压缩机的所述制冷剂冷凝的冷凝器，并且其中，所述目标长度基本上等于所述蒸发器的第三长度。
11.一种蒸气压缩系统，包括：
制冷剂回路；
压缩机，所述压缩机沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成使制冷剂循环通过所述制冷剂回路；
蒸发器，所述蒸发器沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成在所述制冷剂被引导至所述压缩机之前使所述制冷剂蒸发，并且其中，所述蒸发器包括第一长度；以及
冷凝器，所述冷凝器沿着所述压缩机下游的所述制冷剂回路设置并且被构造成将所述制冷剂置于与冷却流体热交换的关系下，其中，所述冷凝器包括具有第二长度的水箱部分、具有第三长度的壳体、设置在所述壳体中的多根管、以及具有第四长度的冷却流体部分，其中，所述水箱部分和所述冷却流体部分各自联接至所述壳体，使得所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度形成所述冷凝器的组合长度，所述组合长度基本上等于所述第一长度。
12.如权利要求11所述的蒸气压缩系统，其中，所述冷却流体部分被构造成从所述壳体接收所述制冷剂，使得所述冷却流体部分是所述热交换器的节能器或过冷器。
13.如权利要求11所述的蒸气压缩系统，其中，所述水箱部分包括第一隔板，并且所述冷却流体部分包括第二隔板，使得所述热交换器作为双通热交换器运行。
14.如权利要求11所述的蒸气压缩系统，其中，所述热交换器包括附加水箱部分，所述附加水箱部分具有第五长度并且联接至所述冷却流体部分，使得所述第二长度、所述第三长度、所述第四长度和所述第五长度形成所述冷凝器的所述组合长度，所述组合长度基本上等于所述第一长度。
15.一种蒸气压缩系统，包括：
制冷剂回路；
压缩机，所述压缩机沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成使制冷剂循环通过所述制冷剂回路；以及
热交换器，所述热交换器沿着所述制冷剂回路设置并且被构造成将所述制冷剂置于与冷却流体热交换的关系下，其中，所述热交换器包括具有第一长度的第一水箱部分、具有第二长度的壳体、设置在所述壳体中并且被构造成使所述冷却流体流动的多根管、具有第三长度的冷却流体部分、以及具有第四长度的第二水箱部分，其中，所述第一水箱部分联接至所述壳体的第一端，所述冷却流体部分联接至所述壳体的与所述第一端相对的第二端，并且所述第二水箱部分联接至所述冷却流体部分，使得所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度形成所述热交换器的组合长度，所述组合长度基本上等于目标长度。
16.如权利要求15所述的蒸气压缩系统，包括冷凝器，所述冷凝器具有第五长度并且被构造成接收来自所述压缩机的所述制冷剂以使所述制冷剂冷凝。
17.如权利要求16所述的蒸气压缩系统，其中，所述热交换器是被构造成使进入所述压缩机的所述制冷剂蒸发的蒸发器，并且其中，所述目标长度是所述第五长度。
18.如权利要求15所述的蒸气压缩系统，其中，所述冷却流体部分被构造成：当所述壳体作为冷凝器运行时从所述壳体接收所述制冷剂，并且当所述壳体作为蒸发器运行时将所述制冷剂引导至所述壳体，使得所述冷却流体部分是所述热交换器的节能器。
19.如权利要求15所述的蒸气压缩系统，其中，所述第一水箱部分包括第一隔板，并且所述第二水箱部分包括第二隔板，使得所述热交换器作为双通热交换器运行。
20.如权利要求15所述的蒸气压缩系统，其中，所述制冷剂的正常沸点高达66华氏度。
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