CN102016455B - 在制冷回路中使用微型通道换热器装置的方法和*** - Google Patents

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Abstract

一种用于制冷回路的微型通道换热器，具有：入口歧管；第一返回歧管；第一换热通路，所述第一换热通路在所述入口歧管和所述第一返回歧管之间流体连通，所述第一换热通路包括多个微型通道；和***填料箱，所述***填料箱与所述第一返回歧管直接流体连通。

Description

在制冷回路中使用微型通道换热器装置的方法和***
技术领域
本公开涉及制冷回路。更具体地，本公开涉及具有微型通道换热器和***填料箱的制冷回路。
背景技术
制冷回路典型地用在许多对预定空间内的环境空气进行调节(例如制冷、除湿等)的装置，例如但不限于，房屋、建筑、汽车、冰箱、冷冻机和其他受调节的空间。典型的制冷回路包括至少压缩机、冷凝器、接收器、一系列阀、至少一个蒸发器和在整个回路中循环的冷却剂***填料。
定期地，回路的各种部件需要维护、修理和/或替换。为了进行上述工作，***填料箱必须自需要维护的部件去除。目前使用的一种对回路的维护进行准备的方法是将所有的***填料自回路排空。***填料不能重复利用，而只能被处理掉。由于各种环境法规，对用过的***填料进行适当处理所带来的费用可能很大。因此，该方法不是所期望的。
第二种常用的对回路的维护进行准备的方法涉及“***抽空”(system pumpdown)。在***抽空中，压缩机用于将所有***填料压缩进回路内指定区域。该方法的优点在于不必去除并处理掉***填料，由此避免了处理费用和新***填料的费用。
为了有效地进行***抽空，指定的储存区域必须具有充足的容积以在其内储存压缩填料。然而，问题出现在当对回路的改进处于指定区域内时会减小用于储存的容积。例如，在一些制冷回路中，冷凝器包括在指定储存区域内。圆管翅片式冷凝器(“RTF”)线圈经常用在冷凝器中。RTF线圈具有大的内部容积并提供充足的空间使得压缩***填料能够储存在储存区域内。然而，当微型通道换热器(“MCHX”)线圈替换了RTF线圈时，储存容积减小了。MCHX型构造的换热系数高于RTF型构造的换热系数，所以，只要在相等容量的线圈之间进行这种替换，那么内部容积(储存区域)就将减小。因此，在***抽空期间就会出现问题，即没有充足的空间来储存压缩***填料。
发明内容
一种制冷回路的微型通道换热器，具有入口歧管、第一返回歧管、在入口歧管和第一返回歧管之间流体连通的第一换热通路以及与第一返回歧管直接流体连通的***填料箱，该第一换热通路包括多个微型通道。
一种在具有制冷回路的空气调节***中进行***抽空的方法，该方法包括如下步骤：关闭第一阀；运行压缩机直到所有***填料在压缩机和第一阀之间被压缩并且液体***填料填充了微型通道换热器的一部分和***填料箱，***填料箱与微型通道换热器流体连接。
本领域技术人员从后面的详细描述、附图和所附权利要求书将意识并且理解到本发明的上述和其他特征及优点。
附图说明
图1是根据本发明制冷回路示例性实施例的示意图。
图2是根据本发明的微型通道换热器的侧视图，该微型通道换热器具有竖直方向的一体的***填料箱。
图3是根据本发明的图2换热器的第一示例性实施例的顶视图，该换热器构造成用在竖直方向。
图4是根据本发明的图2换热器的第二示例性实施例的侧视图，该换热器构造成用在水平方向。
具体实施方式
参见附图并具体参见图1，所示根据本发明的制冷回路的示例性实施例总体上用附图标记10表示。制冷回路10包括***填料箱(也称为“箱”)12，箱12可用于在***抽空期间储存***填料。在所示实施例中，所示箱12与微型通道换热器一起使用，为了清楚起见，该微型通道换热器被示作为冷凝器14。在使用回路10的正常冷却期间，箱12充满了流动的气态冷却剂。不过，箱12构造成在***抽空期间填充液态冷却剂。
制冷回路10包括箱12、冷凝器14、压缩机18、蒸发器20、第一阀22、第二阀24、为冷却剂的***填料30和膨胀装置40。在工作期间，制冷回路10以已知方式工作。参考图1、2、3示出了制冷回路10的工作情况。
压缩机18压缩***填料30，该***填料30不受干扰的从压缩机流至冷凝器14。冷凝器14包括布置在多个换热通路内的多个微型通道16。
气态的压缩***填料30通过第一入口32流进入口歧管32-1内，从而流入冷凝器14内。入口歧管32-1将填料30的流分配到第一通路16-1内。
回路10包括至少一个冷凝器扇(未示出)，该冷凝器扇驱动环境外部空气吹到冷凝器14上使得***填料30和环境外部空气之间进行换热。在***填料30和环境外部空气之间的换热期间，***填料开始从气态转变到液态。穿过第一通路16之后，***填料30聚积在第一返回歧管36-1内。
箱12通过多个管道38-1、38-2与第一返回歧管36-1流体连通。在本公开的一个实施例中，多个管道38是一组孔，使得箱12与冷凝器14形成为一体。在另一个实施例中，多个管道38可以是管子，使得箱12可远离冷凝器14。
箱12具有长度LT，该长度LT基本等于第一返回歧管36-1的长度LM。在这种方式下，上管道38-1位于第一返回歧管的顶部或者顶部附近，而下管道38-2位于第一返回歧管的底部或者底部附近。而且，优选的是，箱12的底板FT与歧管36-1的底板FM共平面或者略微高于歧管36-1的底板FM。
如图2和图3所示，冷凝器14构造成布置在制冷回路10内基本竖直的位置。
返回歧管36-1将填料30的流分配到第二通路16-2内。在穿过第二通路16-2后，***填料30聚积在第二返回歧管36-2内，该第二返回歧管36-2将填料30的流分配到第三通路16-3内。在穿过第三通路16-3后，***填料30聚积在第三返回歧管36-3内，该第三返回歧管36-3将填料30的流分配到第四通路16-4内。在穿过第四通路16-4后，***填料30聚积在出口歧管34-1内，该出口歧管34-1使所聚积的***填料在出口34处流出冷凝器34。
因此，冷凝器14以示例的方式被表示为四通路的微型通道换热器。然而，本公开所构想的冷凝器14为了回路10的适当工作也可具有少至单通路、多至所期望的多个通路。
冷凝器14流体连接到膨胀装置40使得***填料30自冷凝器不受干扰地流至膨胀装置。在一些实施例中，膨胀装置40的位置可在完全打开位置、完全关闭位置以及其间的任意位置之间变化。当膨胀装置40处于完全关闭位置时，液态的***填料30将在膨胀装置处聚积直到膨胀装置打开。膨胀装置40可以是任何已知的膨胀装置，例如但不限于固定膨胀装置(如孔口)或可控膨胀装置(如热膨胀阀)。
当膨胀装置40打开时，***填料30不受干扰地流至第一阀22。第一阀22能手动地或借助于来自控制器(未示出)的电通信而打开或关闭。在制冷回路10的正常工作期间，第一阀22打开使得***填料30能持续地流至蒸发器20。随着***填料30流动穿过蒸发器20，***填料30与工作流体(未示出)换热以调节工作流体。本发明所构想的工作流体可以是环境室内空气或次级回路流体，例如但不限于冷却水或乙二醇。
***填料30然后流出蒸发器30并且持续地流至第二阀24。第二阀24可处于打开或者关闭位置并且其位置能手动地或经由来自控制器(未示出)的电通信而打开或关闭。当第二阀24打开时，***填料30从蒸发器20不受干扰地流至压缩机18。
在***抽空期间，第一阀22关闭并且压缩机18运行。随着压缩机18运行，压缩***填料30流动穿过冷凝器14，在冷凝器14内，***填料从气态转变为液态。然后，液体***填料30将在第一阀22处聚积，然后在冷凝器内聚积。随着冷凝器14内的液体***填料30的液面升高，液体***填料将以***填料流正常方向的倒序流动穿过冷凝器并在冷凝器内聚积。例如，液体***填料30将首先聚积在出口歧管34-1、第四通路16-4和第三返回歧管36-3内。液体***填料30的聚积将持续进行直到液面到达底部管道38-2。一旦液面到达底部管道38-2，液体***填料30在箱12内聚积，以及在冷凝器14的其余部分聚积。
因此，在图2和图3的实施例中，箱12位于第一返回歧管36-1上使得穿过第一和第二管道38-1、38-2的***填料30的流处于水平方向。
压缩机18将持续运行直到所有***填料30都被压缩，到那时第二阀24将关闭。在完成抽空之后，所有的压缩***填料30将储存在制冷回路10的外侧部分28内，该外侧部分28在第一阀22和第二阀24之间。有利地，外侧部分28能与内侧部分26分离，允许在不更换任何***填料30的情况下对内侧部分进行维护。
一旦完成了回路10的维护，外侧部分28和内侧部分26能连接起来。然后第一阀22和第二阀24可打开。所构想的是第一和第二阀22、24可手动地或通过来自控制器(未示出)的电通信完全打开或者部分打开。这样，***填料30就能够在整个制冷回路10中自由流动。启动压缩机18从而使***填料30在整个回路10中循环。
在图4中看到，示出了冷凝器14替代的示例性实施例。此处，冷凝器14构造成布置在制冷回路10内基本水平的位置。更具体地，箱12相对于穿过微型通道16的流动方向布置，使得在箱和微型通道之间存在约90度的角。
在***抽空期间，液体***填料30在第一阀22处聚积并且随后在冷凝器14内聚积。随着冷凝器14内的液体***填料30的液面升高，液体***填料将以***填料流正常方向的倒序流动穿过冷凝器并在冷凝器内聚积。例如，液体***填料30将首先聚积在出口歧管34-1、第四通路16-4和第三返回歧管36-3内。液体***填料30的聚积将持续进行直到液面到达底部管道38-2。一旦液面到达底部管道38-2，液体***填料30在箱12内聚积，以及在冷凝器14的其余部分聚积。
因此，在图4中，箱12位于第一返回歧管36-1上使得穿过第一和第二管道38-1、38-2的***填料30的流处于竖直方向。
因此，在图4的实施例中，箱12位于第一返回歧管36-1上使得穿过第一和第二管道38-1、38-2的***填料30的流处于竖直方向。
应当注意的是，箱12被描述成与冷凝器14一起使用。不过，本公开还构想的是，箱12也可同样地与蒸发器20一起使用。
还应当注意的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”等可在本文中用于修饰各种元件。除非明确指出，这些修饰语并不暗示所修饰元件的空间顺序、时序顺序(sequential order)或层次顺序(hierarchical order)。
尽管参考一个或多个实施例描述了本公开，但本领域技术人员应当理解的是在不偏离本公开范围的情况下，可对本公开的元件进行各种改变以及进行各种等同替换。另外，在不偏离本公开范围的情况下，可进行多种修改以使具体的情况或材料适应于本公开的教导。因此，本发明并不试图限于作为所构想的最佳模式而公开的(一个或多个)具体实施例，而是将会包括落入所附权利要求书范围内的全部实施例。

Claims (9)

1.一种用于制冷回路的微型通道换热器，包括：
入口歧管；
第一返回歧管，所述第一返回歧管限定第一储存区域；
第一换热通路，所述第一换热通路在所述入口歧管和所述第一返回歧管之间流体连通，所述第一换热通路包括多个微型通道；
***填料箱，所述***填料箱与所述第一返回歧管直接流体连通，所述***填料箱限定第二储存区域；
第一管道，所述第一管道位于所述第一返回歧管和所述***填料箱的顶部，并与所述第一返回歧管和所述***填料箱彼此直接流体连通；和
第二管道，所述第二管道位于所述第一返回歧管和所述***填料箱的底部，并与所述第一返回歧管和所述***填料箱彼此直接流体连通，
其中，所述第一返回歧管和所述***填料箱彼此一体形成，所述第一和第二管道包括孔，
其中，所述***填料箱具有箱底板，所述第一返回歧管具有歧管底板，所述第二管道与所述箱底板和所述歧管底板基本共平面。
2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，进一步包括出口歧管和第二换热通路，所述第二换热通路在所述第一返回歧管和所述出口歧管之间流体连通。
3.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述***填料箱位于所述第一返回歧管上，使得所述第一和第二管道构造成用于水平方向上的流动。
4.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述***填料箱位于所述第一返回歧管上，使得所述第一和第二管道构造成用于竖直方向上的流动。
5.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述***填料箱具有箱长度，所述第一返回歧管具有歧管长度，所述箱长度基本等于所述歧管长度。
6.一种制冷***，包括：
冷凝器，所述冷凝器具有入口歧管、第一返回歧管、第一换热通路和***填料箱，所述第一换热通路在所述入口歧管和所述第一返回歧管之间流体连通并且包括多个微型通道，所述***填料箱与所述第一返回歧管直接流体连通，所述第一返回歧管限定第一储存区域，所述***填料箱限定第二储存区域；
压缩机；
蒸发器；
第一管道，所述第一管道位于所述第一返回歧管和所述***填料箱的顶部，并与所述第一返回歧管和所述***填料箱彼此直接流体连通；和
第二管道，所述第二管道位于所述第一返回歧管和所述***填料箱的底部，并与所述第一返回歧管和所述***填料箱彼此直接流体连通，
其中，所述第一返回歧管和所述***填料箱彼此一体形成，所述第一和第二管道包括孔，
其中，所述***填料箱具有箱底板，所述第一返回歧管具有歧管底板，所述第二管道与所述箱底板和所述歧管底板基本共平面。
7.一种在如权利要求6所述的制冷***中进行***抽空的方法，所述方法包括如下步骤：
关闭第一阀，所述第一阀设置于所述蒸发器与膨胀装置之间，所述膨胀装置设置在所述冷凝器与所述蒸发器之间；
运行所述压缩机直到所有***填料在所述压缩机和所述第一阀之间被压缩成液体，并且所述液体填充了所述冷凝器的一部分和所述***填料箱。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：在停止所述压缩机后关闭第二阀，所述第二阀设置于所述蒸发器与所述压缩机之间。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：打开所述第一和第二阀，使得所述***填料能够在整个制冷回路中循环，所述制冷回路包括所述冷凝器、所述压缩机、所述蒸发器、所述第一阀、所述第二阀、以及所述膨胀装置。
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