[發(fā)明專利]冷凝單元過熱降溫器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110191586.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN102269490A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·S·漢科克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特靈國際有限公司
• 主分類號(hào): F25B40/04
• 分類號(hào): F25B40/04;F25B39/04
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞

背景技術(shù)

供熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(HVAC系統(tǒng))有時(shí)包括一個(gè)或多個(gè)所謂的“冷凝單元”，其可包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)、所謂的冷凝器盤管以及風(fēng)扇組件。工作時(shí)，壓縮機(jī)可壓縮制冷劑并將過熱制冷劑(即其溫度大于制冷劑飽和溫度的制冷劑)排放到該冷凝器盤管。當(dāng)該制冷劑經(jīng)過冷凝器盤管時(shí)，風(fēng)扇組件可構(gòu)造成有選擇地使空氣與冷凝器盤管接觸。響應(yīng)于空氣與冷凝器盤管的接觸，熱量可從制冷劑傳遞到空氣，從而對(duì)制冷劑進(jìn)行過熱降溫和/或降低制冷劑的溫度。在一些情形中，冷凝器盤管內(nèi)的制冷劑的溫度被降低至制冷劑的飽和溫度。對(duì)處于飽和溫度的制冷劑進(jìn)行連續(xù)的熱量移除，并結(jié)合適當(dāng)?shù)乇３掷淠鞅P管內(nèi)的壓力，會(huì)導(dǎo)致氣相制冷劑中的一些或全部轉(zhuǎn)換為液相制冷劑。

制冷劑通常可以液相和/或氣液混合相流出冷凝器盤管。此后制冷劑可從冷凝器盤管輸送到制冷劑膨脹裝置，在這里降低制冷劑壓力并且在此之后，制冷劑被有選擇地排放到HVAC系統(tǒng)的可提供冷卻功能的所謂的蒸發(fā)器盤管中。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開文本的一些實(shí)施例中，提供了一種冷凝單元，具有：風(fēng)扇，該風(fēng)扇有選擇地可操作以抽吸空氣沿著氣流路徑穿過冷凝單元；沿著該氣流路徑設(shè)置的第一排冷凝管；以及相對(duì)于第一排冷凝管沿著氣流路徑下游設(shè)置的第二排過熱降溫器管。

在本公開文本的其它一些實(shí)施例中，提供一種冷凝單元，具有：氣流路徑；沿著該氣流路徑設(shè)置的過熱降溫器熱交換器；以及沿著該氣流路徑設(shè)置的冷凝器熱交換器。

在本公開文本的其它實(shí)施例中，提供一種使制冷劑過熱降溫的方法。該方法包括：使具有第一空氣溫度的空氣遇到包括具有第一制冷劑溫度的制冷劑的冷凝器管；從冷凝器管的制冷劑傳遞熱量到空氣，并且將空氣的溫度升高到第二空氣溫度；以及使具有第二空氣溫度的該空氣遇到包括具有第二制冷劑溫度的制冷劑的減溫器管，該第二制冷劑溫度高于第一制冷劑溫度。

附圖說明

為了更完整地理解本公開文本及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)參照結(jié)合附圖和詳細(xì)描述得出的以下簡要描述，其中，同樣的附圖標(biāo)記代表同樣的零件。

附圖1是冷凝單元的簡化示意圖；

附圖2是冷凝單元的替代實(shí)施例的簡化示意圖；

附圖3是冷凝單元的另一替代實(shí)施例的簡化示意圖；

附圖4是描述相對(duì)于沿著附圖3的冷凝單元的一段氣流路徑運(yùn)動(dòng)的制冷劑溫度和空氣溫度的變化圖表；和

附圖5是所謂的熱泵HVAC系統(tǒng)的實(shí)施例的簡化示意圖，該熱泵HVAC系統(tǒng)包括基本上類似于附圖2的冷凝單元和附圖3的冷凝單元中的至少一個(gè)的冷凝單元。

具體實(shí)施方式

人們需要增加效率評(píng)價(jià)的HVAC系統(tǒng)。一些HVAC系統(tǒng)可根據(jù)公知的能量效率比(EER)效率標(biāo)準(zhǔn)獲得效率評(píng)價(jià)。在一些情形中，壓縮機(jī)可以是冷凝單元內(nèi)的主要能量消耗部件。因此，人們已經(jīng)致力于減少運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)所必須付出的工作量，以便實(shí)現(xiàn)冷凝單元的所希望的熱交換率。通過降低壓縮機(jī)運(yùn)行的作功量，冷凝單元消耗更少的能量并且增加了HVAC系統(tǒng)的效率。在一些情形中，可以選擇熱交換器，降低冷凝溫度以減小壓縮機(jī)運(yùn)行所必須的作功量。然而，降低冷凝溫度而不作其它系統(tǒng)變換，會(huì)降低HVAC系統(tǒng)冷凝單元的冷凝器盤管的傳熱速率(Q)，并且依次會(huì)降低HVAC系統(tǒng)的EER。

氣冷式冷凝器盤管的傳熱速率(Q)可以表示為Q＝U×A×ΔT，其中U是總的熱傳遞系數(shù)，A是傳熱表面積，以及ΔT是熱交換器的兩個(gè)工作流體之間的溫差。冷凝器盤管的第一工作流體可以是空氣，而冷凝器盤管的第二工作流體可以是制冷劑。根據(jù)上面的方程式的原理，如果沒有作出其它的系統(tǒng)更換，當(dāng)制冷劑的飽和溫度降低時(shí)，兩種工作流體之間的溫差ΔT會(huì)減小，導(dǎo)致傳熱速率Q被不希望地降低。因此，為了保持和/或增加具有相對(duì)較低的冷凝溫度的冷凝單元的EER，可以通過增加傳熱表面積A來增加和/或保持傳熱速率Q，以便補(bǔ)償降低的ΔT。在一些實(shí)施例中，可以通過簡單地增加冷凝器盤管的管束來增加傳熱表面積A。在通常垂直堆疊成管束的冷凝器盤管中，將管束增加到冷凝器盤管會(huì)增加該冷凝器盤管的總高度。