[发明专利]用于制冷除湿过程的能量回收系统及方法

说明书

相关申请资料

本申请要求于2006年11月15日提交的序列号为No.60/865,970的共同待审的临时专利申请的优先权，并且其涉及的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于气体压缩系统的能量回收系统及方法。更特别是，本发明涉及一种用于与包括制冷除湿过程的气体压缩系统一起使用的能量回收系统。

背景技术

压缩机系统通常包括从压缩气体中去除水汽的系统。例如，空气压缩机系统可采用制冷空气干燥器系统，该制冷空气干燥器系统冷却压缩空气流以从空气中凝结出水。如果不除去水，该水就会损坏下游部件或对使用该空气的下游部件的运转产生不利影响。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供包括压缩机的气体压缩系统，该压缩机用于产生包括水气的压缩气体流。制冷系统包括冷凝器、蒸发器、膨胀装置、以及压缩机，它们布置成冷却该压缩气体流以产生冷凝液流。该冷凝液流流过回热器，使得该回热器和冷凝器协作将制冷剂冷却到期望温度。

该回热器能定位在冷凝器的上游或下游，但优选是与冷凝器分开。该回热器包括两个流动通道，每个流动通道优选维持在大气压力以上的压力下。

在一种结构中，本发明提供一种气体压缩系统，该气体压缩系统包括压缩气体流、分离器、以及压缩制冷剂流，其中，该分离器定位成接收压缩气体流并排放出第二压缩气体流和冷凝液流。换热器被定位成接收冷凝液流和压缩制冷剂流。该换热器布置成使得该冷凝液流冷却该制冷剂流。

在另一种结构中，本发明提供了一种气体压缩系统，该气体压缩系统包括用于产生压缩气体流的气体压缩机、用于产生压缩制冷剂流的制冷剂压缩机、以及定位成接收该压缩制冷剂流和该压缩气体流并布置成冷却该压缩气体的蒸发器。水气分离器定位成从蒸发器接收该压缩气体流，并且将该压缩气体流分离成干燥压缩气体流和冷凝液流。换热器被定位成接收该压缩制冷剂流和该冷凝液流，并且布置成用该冷凝液流来冷却该制冷剂流。

在又一种结构中，本发明提供了一种气体压缩系统，该气体压缩系统包括用于产生压缩气体流的气体压缩机、用于产生压缩制冷剂流的制冷剂压缩机、以定位成接收压缩制冷剂流和压缩气体流并且布置成冷却该压缩气体的蒸发器。分离器定位成从蒸发器接收压缩气体流，并且将该压缩气体流分离成干燥的压缩气体流和冷凝液流。换热器定位成接收压缩制冷剂流和冷凝液流，并且布置成用该冷凝液流冷却该制冷剂流。冷凝器定位成接收该压缩制冷剂流，并且布置成用该空气流冷却该制冷剂流。该换热器和该冷凝器协作以冷却压缩制冷剂流到期望温度。

在另一种结构中，本发明提供了一种干燥压缩气体流的方法。该方法包括将压缩气体流分离成第二压缩气体流和和冷凝液流、将制冷剂压缩以产生压缩制冷剂流、以及引导冷凝液流与压缩制冷剂流形成热交换关系以冷却压缩制冷剂流。该方法还包括引导冷却压缩制冷剂与压缩气体流形成热交换关系，以冷却压缩气体流并分离该第二压缩气体流和冷凝液流。

附图说明

图1是包括制冷除湿系统的气体压缩系统的示意图；

图2是包括另一制冷除湿系统的另一气体压缩系统的示意图；

图3是包括另一制冷除湿系统的另一空气干燥系统的示意图；

图4是图1中换热器的剖视图；

图5是图1中换热器的另一剖视图；以及

图6是图1中换热器的另一剖视图。

具体实施方式

在本发明的任一实施例详细说明之前，需要认识到的是，本发明并不受本申请在接下来描述的内容中以及附图中图示的结构详图和部件布置的限制。本发明可以有其他的实施方式，并且能以多种方式实施或实现。此外，需要认识到的是，在此使用的措辞和专业用语是用于描述的目的，而不应认为是种限制。这里使用的“包括”、“包含”、或“具有”及其变形是指包括其后列出的项目及其等同物以及另外的项目。除非规定或限定为其他方式，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变形被用于表示广义并且包含直接和间接的安装、连接、支撑和联接。进一步地，“连接”和“联接”并不限制为物理的或机械连接或联接。

图1示意性地地示出了气体压缩系统10的一种可能的布置，该气体压缩系统包括压缩机15和干燥器系统20，它们协作以给应用系统或应用端25提供干燥压缩气体。该应用系统或应用端25可包括一个或多个注射模制机、气动设备、气动工具、气动致动器、气动控制器等等。