[發(fā)明專利]用于制冷劑系統(tǒng)的閉環(huán)除濕回路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580051221.0
• 申請日: 2005-07-28
• 公開（公告）號: CN101443608A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·F·塔拉斯;亞歷山大·利夫森
• 申請（專利權(quán)）人: 開利公司
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;楊松齡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷劑系統(tǒng)，其中，閉環(huán)除濕回路包括到系統(tǒng)原理圖中。

背景技術(shù)

制冷劑系統(tǒng)用于控制要調(diào)節(jié)的各種室內(nèi)環(huán)境內(nèi)的空氣的溫度和濕度。在以冷卻模式操作的典型的制冷劑系統(tǒng)中，制冷劑在壓縮機內(nèi)被壓縮并且被輸送到冷凝器(或在此情況中室外的熱交換器)。在冷凝器中，熱量在外部環(huán)境空氣和制冷劑之間交換。制冷劑從冷凝器傳送到膨脹設(shè)備，制冷劑在膨脹設(shè)備處膨脹到更低的壓力和溫度，并且隨后到達蒸發(fā)器(或在此情況中室內(nèi)的熱交換器)。在蒸發(fā)器中，熱量在制冷劑和室內(nèi)空氣之間交換，以調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣。當(dāng)制冷劑系統(tǒng)操作時，蒸發(fā)器冷卻正在被供應(yīng)到室內(nèi)環(huán)境的空氣。另外，由于室內(nèi)空氣的溫度降低，濕氣通常也被從空氣取出。以此方式，也能夠控制室內(nèi)空氣的濕度水平。

在一些情況中，為了在調(diào)節(jié)的空間內(nèi)提供舒適度使得空氣達到的溫度水平可能需要高于提供理想的濕度水平的溫度。這向制冷劑系統(tǒng)設(shè)計者提出挑戰(zhàn)。解決這樣的挑戰(zhàn)的一個方法為利用包括再加熱線圈的各種原理。在許多情況中，放置在蒸發(fā)器后面的室內(nèi)空氣流內(nèi)的再加熱線圈用于在供應(yīng)到調(diào)節(jié)的空間的空氣已經(jīng)在蒸發(fā)器內(nèi)被冷卻并且濕氣已經(jīng)被移除之后再加熱供應(yīng)到調(diào)節(jié)的空間的空氣。

將這些再加熱回路集成到制冷劑系統(tǒng)內(nèi)的一個挑戰(zhàn)為，再加熱回路需要連接到與特定的流量控制設(shè)備關(guān)聯(lián)的主制冷劑環(huán)路。諸如三通閥、止回閥或其它閥系統(tǒng)的流量控制設(shè)備可以需要附加的控制功能性并且經(jīng)常存在可靠性和制冷劑遷移問題。例如，如已知的，制冷劑將遷移到制冷劑系統(tǒng)內(nèi)的最冷的地點。最冷的地點將根據(jù)操作模式改變。在傳統(tǒng)的冷卻模式中，制冷劑將自然地遷移到未發(fā)揮作用的再加熱線圈，并且在再加熱模式中，典型地將發(fā)生相反的現(xiàn)象。在制冷劑系統(tǒng)內(nèi)的此制冷劑再分布影響流動通過主制冷劑環(huán)路的制冷劑的量，這又可以導(dǎo)致嚴重的系統(tǒng)故障和可靠性問題。另外，因為再加熱環(huán)路接近地聯(lián)結(jié)到主制冷劑回路，用于再加熱功能和傳統(tǒng)的冷卻的系統(tǒng)控制變得比希望的更加復(fù)雜。換句話說，此復(fù)雜性起因于制冷劑實質(zhì)上在主制冷劑環(huán)路和再加熱回路之間分享的事實。與利用主回路制冷劑的再加熱構(gòu)思相關(guān)的另一個問題與制冷劑系統(tǒng)的操作靈活性受到損害的事實關(guān)聯(lián)。因此，滿足寬范圍的操作和環(huán)境狀況和潛在的應(yīng)用變得特別困難。

在過去，分開的閉環(huán)制冷劑回路已經(jīng)用于各種目的，然而，它們不曾結(jié)合制冷劑系統(tǒng)使用并且提供除濕。從而，需要具有分離的制冷劑回路的可靠的制冷劑系統(tǒng)以滿足市場需要并且提供操作靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明中，閉環(huán)再加熱回路結(jié)合主制冷劑系統(tǒng)使用。閉環(huán)再加熱回路包括一對熱交換器，其中，再加熱熱交換器通過放置在已經(jīng)經(jīng)過蒸發(fā)器的空氣流的至少一部分的路徑內(nèi)提供有效的再加熱功能。如已知的，此再加熱熱交換器將趨向于再加熱空氣，使得在蒸發(fā)器內(nèi)能夠?qū)⒖諝饫鋮s到低于其希望的舒適的溫度，以移除足夠的量的濕氣，并且從而提供舒適的濕度水平。空氣隨后經(jīng)過再加熱熱交換器，在那里空氣的溫度增加以獲得通過要調(diào)節(jié)的環(huán)境的占據(jù)者設(shè)定的希望的溫度。如已知的，在再加熱熱交換器中，熱量從制冷劑傳遞到空氣以再加熱空氣。

另一個熱交換器為輔助熱交換器，其中，由于熱傳遞相互作用，閉環(huán)再加熱回路內(nèi)的制冷劑冷卻主制冷劑回路內(nèi)的制冷劑。換句話說，在輔助熱交換器中，熱量從主回路制冷劑傳遞到循環(huán)通過再加熱環(huán)路的制冷劑。因此，加熱閉環(huán)再加熱回路內(nèi)的制冷劑，同時主制冷劑回路內(nèi)的制冷劑將在其到達蒸發(fā)器時具有增加的冷卻能力。閉環(huán)再加熱回路內(nèi)的制冷劑離開輔助熱交換器并且返回再加熱熱交換器。

在一個披露的實施例中，包括液體泵以驅(qū)動制冷劑通過閉環(huán)再加熱回路。更進一步地，液體泵可以提供有能夠用于獲得再加熱熱交換器內(nèi)的可變的制冷劑流量并且從而獲得可變的容量的變速驅(qū)動器或諸如可調(diào)的閥的外部流量控制設(shè)備。

在另一個實施例中，本發(fā)明可以與圍繞冷凝器旁路制冷劑的至少一部分以獲得蒸發(fā)器內(nèi)的可變的冷卻能力的選擇一起使用。此控制特征可以與變速液體泵或/和與可調(diào)的再加熱回路閥分開地或結(jié)合地使用。

在再一個實施例中，與通過主回路循環(huán)的制冷劑不同的制冷劑用于閉環(huán)再加熱回路。更進一步地，再加熱回路內(nèi)的制冷劑成分能夠配制為遍及回路維持液相或在再加熱熱交換器內(nèi)從氣相變?yōu)橐合嗖⑶以谳o助熱交換器內(nèi)從液相回到氣相。

在再一個實施例中，代替通過液體泵的強制流體流動，使用自然對流或熱虹吸循環(huán)制冷劑通過再加熱回路。明顯地，在此實施例中，將需要制冷劑相改變。

能夠通過下面的說明書和附圖最佳地理解本發(fā)明的這些和其它特征，下面是簡要描述。

附圖說明

圖1A示出了本發(fā)明的第一原理圖。