CN114251878A - Hvac***的冷凝器布置 - Google Patents

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高兴顺
马小魁
孙新颖
杨耀
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Abstract

一种暖通空调(HVAC)***的冷凝器模块包括第一平板，所述第一平板具有第一多个管，所述第一多个管被配置成接收来自所述HVAC***的压缩机的制冷剂。所述第一多个管沿所述第一平板的第一尺寸排列。所述冷凝器模块还包括第二平板，所述第二平板具有第二多个管，所述第二多个管被配置成接收来自所述压缩机的所述制冷剂。所述第二多个管沿所述第二平板的第二尺寸排列，所述第二平板相对于所述第一平板成锐角定向，并且所述第二尺寸大于所述第一尺寸。

Description

HVAC***的冷凝器布置
背景技术
本章节旨在向读者介绍可能涉及本披露内容的各个方面的各领域方面，所述各领域方面将在以下进行描述。本讨论被认为有助于向读者提供背景信息以促进对本披露内容各个方面的更好理解。因此，应当理解的是，这些陈述将从这个角度被解读，而不是作为对现有技术的承认。
冷却器***或蒸气压缩***利用响应于暴露于冷却器***的部件内的不同温度和压力而在蒸气、液体及其组合之间改变相态的工作流体(例如，制冷剂)。冷却器***可以使工作流体与调节流体(例如，水)处于热交换关系，并且可以将调节流体输送至由冷却器***服务的调节设备和/或被调节环境。在此类应用中，调节流体可以穿过下游设备(如空气处理机)以调节其他流体(如建筑物中的空气)。在某些冷却器***中，可以另外地或可替代地使用环境空气来冷却工作流体。例如，冷却器***可以包括具有盘管的冷凝器，工作流体可以流过所述盘管。环境空气可以跨过盘管输送以冷却工作流体，从而使工作空气能够吸收来自调节流体的热量以冷却调节流体。不幸的是，盘管的布置可能会影响跨过盘管的不同区段流动的空气的分布，从而影响在盘管的不同区段处的工作流体的热传递和冷却。
发明内容
以下陈述了本文中披露的某些实施例的概述。应当理解的是，这些方面仅被呈现用于向读者提供对这些特定实施例的简要概述，并且这些方面不旨在限制本披露内容的范围。实际上，本披露内容可以涵盖以下可能没有陈述的各个方面。
在实施例中，一种暖通空调(HVAC)***的冷凝器模块包括第一平板，所述第一平板具有第一多个管，所述第一多个管被配置成接收来自所述HVAC***的压缩机的制冷剂。所述第一多个管沿所述第一平板的第一尺寸排列。所述冷凝器模块还包括第二平板，所述第二平板具有第二多个管，所述第二多个管被配置成接收来自所述压缩机的所述制冷剂。所述第二多个管沿所述第二平板的第二尺寸排列，所述第二平板相对于所述第一平板成锐角定向，并且所述第二尺寸大于所述第一尺寸。
在实施例中，一种暖通空调(HVAC)***的冷凝器包括第一热交换器平板和第二热交换器平板。所述第一热交换器平板包括第一多个管，所述第一多个管被配置成接收第一制冷剂流的第一部分，所述第一多个管沿所述第一热交换器平板的第一尺寸排列，所述第二热交换器平板包括第二多个管，所述第二多个管被配置成接收所述第一制冷剂流的第二部分，所述第二热交换器平板相对于所述第一热交换器平板成锐角定向，并且所述第二多个管沿所述第二热交换器平板的第二尺寸排列，所述第二热交换器平板的所述第二尺寸大于所述第一热交换器平板的所述第一尺寸。所述冷凝器还包括第三热交换器平板和第四热交换器平板。所述第三热交换器平板包括第三多个管，所述第三多个管被配置成接收第二制冷剂流的第三部分，所述第三多个管沿所述第三热交换器平板的第三尺寸排列，所述第四热交换器平板包括第四多个管，所述第四多个管被配置成接收所述第二制冷剂流的第四部分，所述第四热交换器平板相对于所述第三热交换器平板成锐角定向，并且所述第四多个管沿所述第四热交换器平板的第四尺寸排列，所述第四热交换器平板的所述第四尺寸大于所述第三热交换器平板的所述第三尺寸。
在实施例中，一种暖通空调(HVAC)***包括冷凝器，所述冷凝器具有第一平板和第二平板。所述第一平板包括沿所述第一平板的第一长度延伸的第一多个管，所述第一多个管被配置成接收来自所述HVAC***的压缩机的制冷剂，所述第一平板包括横向于所述第一长度的第一高度，所述第二平板包括沿所述第二平板的第二长度延伸的第二多个管，所述第二多个管被配置成接收来自所述压缩机的所述制冷剂，所述第二平板相对于所述第一平板成锐角定向，并且所述第二平板包括第二高度，所述第二高度横向于所述第二长度并且大于所述第一平板的所述第一高度。
附图说明
在阅读以下详细描述并且在参考附图之后，可以更好地理解本披露内容的各个方面，在附图中：
图1是根据本披露内容的一方面的可以在商业环境中利用暖通空调(HVAC)***的实施例的建筑物的透视图；
图2是根据本披露内容的一方面的蒸气压缩***的实施例的示意图；
图3是根据本披露内容的一方面的HVAC***的实施例的透视图，所述HVAC***具有冷凝器，所述冷凝器具有相对于彼此成一定角度定向的热交换器平板；
图4是根据本披露内容的一方面的冷凝器的实施例的前视图，所述冷凝器包括相对于彼此成一定角度定向的热交换器平板；以及
图5是根据本披露内容的一方面的冷凝器平板的实施例的透视图，所述冷凝器平板相对于彼此成一定角度定向。
具体实施方式
以下将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简洁描述，并没有在说明书中描述实际实施方式的全部特征。应当理解的是，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)，必须作出大量实施方式特定的决定以实现开发者的特定目标(诸如符合***相关的和商业相关的约束)，所述目标从一个实施方式到另一个实施方式可能有所变化。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于从本披露内容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。
在介绍本披露内容的各个实施例的元件时，冠词“一”、“一个”和“所述”旨在意指存在一个或多个元件。术语“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有”旨在是包含性的，并且意指除了列出的元件之外，可能还存在附加元件。另外，应当理解的是，对本披露内容的“一个实施例”或“实施例”的引用不旨在被解释为排除还包含所阐述特征的附加实施例的存在。
本披露内容的实施例涉及暖通空调(HVAC)***(例如，冷却器***)，所述HVAC***被配置成加热或冷却调节流体(例如，液体)。HVAC***可以包括蒸气压缩***，制冷剂被引导穿过所述蒸气压缩***。例如，蒸气压缩***可以包括压缩机，所述压缩机被配置成对制冷剂加压。压缩机可以将经加压制冷剂引导至被配置成冷却制冷剂的冷凝器。然后可以将经冷却制冷剂与蒸气压缩***的蒸发器中的调节流体以热交换关系放置，以使制冷剂能够吸收来自调节流体的热能或热量，从而冷却调节流体。
在某些实施例中，冷凝器可以是自然冷却冷凝器，所述自然冷却冷凝器被配置成引导环境空气跨过热交换器盘管，如微通道盘管，制冷剂流过所述热交换器盘管，以便经由对流冷却制冷剂。例如，冷凝器可以包括风扇，所述风扇被配置成抽吸或迫使空气(如环境空气)跨过盘管。在一些实施例中，冷凝器可以包括多个热交换器平板，每个热交换器平板具有一个盘管或一组盘管，并且对应制冷剂流可以被引导穿过盘管中的每一个。风扇的运行可以引导空气跨过平板中的每一个以冷却对应制冷剂流。不幸的是，现有冷凝器可以包括以可能使空气跨过盘管不均匀地流动的方式布置或定向的平板。例如，跨过第一平板的空气的流率可以大于跨过第二平板的空气的流率，因此风扇和/或空气可以为流过第一平板的制冷剂提供比流过第二平板的制冷剂更多的冷却。制冷剂流的这种不均匀冷却可能抑制冷凝器的性能，如效率。
因此，目前认识到需要改善流过冷凝器盘管的制冷剂的冷却。相应地，本披露内容的实施例涉及冷凝器中的热交换器平板的布置，所述布置使风扇和/或空气能够对引导穿过平板的对应制冷剂流提供更均匀的冷却。作为示例，每个平板可以具有基本上矩形的多边形几何形状，所述几何形状具有跨过平板的对应长度(例如，第一尺寸)延伸并且沿平板的对应高度(例如，第二尺寸)排列的热交换器管。第一平板可以被定向成大致直立或沿竖直轴线(例如，相对于重力方向)总体上竖直地对准，并且第二平板可以相对于第一平板成一定角度定向。第一平板和第二平板可以各自具有基本上相同的长度，而相对于第一平板的高度，第二平板可以具有更大的高度。如此，相对于第一平板的表面积，第二平板可以具有更大的暴露于空气流的表面积。例如，第二平板的增加的高度可以使第二平板能够比第一平板容纳更多数量的盘管。如此，相比于引导穿过第一平板的制冷剂的量，可以引导更大量(例如，更大流率)的制冷剂穿过第二平板。也就是说，尽管跨过第二平板流动的空气量与跨过第一平板流动的空气量相比减少了，但是相比于为引导穿过第一平板的制冷剂提供的冷却，增加第二平板的大小(例如，表面积)可以为引导穿过第二平板的制冷剂提供相似的整体冷却量。相应地，即使引导跨过第二平板的空气的流率可能小于引导跨过第一平板的空气的流率，风扇也可以对引导穿过第一平板和第二平板的对应制冷剂流提供基本上均匀的冷却。尽管主要参考冷却器***讨论了本技术，但是本文描述的技术可以在任何合适的HVAC***中实施，如在直接膨胀***、热泵***等中。
现在转到附图，图1是用于暖通空调(HVAC)***的应用的实施例的透视图。通常，此类***可以在HVAC领域内和所述领域外的一系列环境中应用。HVAC***可以通过蒸气压缩制冷、吸收制冷或热电冷却为数据中心、电气设备、冷冻机、冷却器或其他环境提供冷却。然而，在当前预期的应用中，HVAC***可以用于住宅、商业、轻工业、工业以及任何其他用于加热或冷却如住宅、建筑物、结构等的体积或封闭空间的应用。此外，HVAC***可以用于工业应用中，在适当情况下用于各种流体的基本冷却和加热。
所示实施例示出了可以利用热交换器的用于建筑物环境管理的HVAC***。建筑物10由包括冷却器12和锅炉14的***冷却。如图所示，冷却器12布置在建筑物10的屋顶上，并且锅炉14位于地下室中；然而，冷却器12和锅炉14可以位于建筑物10旁边的其他设备室或区域中。冷却器12可以是实施制冷循环以冷却水或其他调节流体的空气冷却或水冷却设备。冷却器12容纳在包括制冷回路、自然冷却***和如泵、阀和管路等相关联设备的结构内。例如，冷却器12可以是并入了自然冷却***的单个封装式屋顶单元。锅炉14是在其中加热水的密闭容器。来自冷却器12和锅炉14的水通过水导管16在建筑物10中循环。水导管16被引导到位于各个楼层上和建筑物10的部分内的空气处理机18。
空气处理机18联接至管道***20，所述管道***被适配用于在空气处理机18之间分配空气并且可以从外部进气口(未示出)接收空气。空气处理机18包括热交换器，所述热交换器使来自冷却器12的冷水和来自锅炉14的热水循环，以将加热或冷却的空气提供给建筑物10内的空调空间。空气处理机18内的风扇吸引空气穿过热交换器，并且将经调节的空气引导至建筑物10内的环境，如房间、公寓或办公室，以将环境维持在指定温度。这里示出为包括恒温器22的控制设备可以用于指定经调节的空气的温度。控制设备22还可以用于控制穿过和来自空气处理机18的空气流量。***中可以包括其他设备，如调节水流量和压力的控制阀和/或感测水、空气等的温度和压力的温度传感器或开关。此外，控制设备可以包括与其他建筑物控制或监测***以及甚至是远离建筑物10的***集成或分离的计算机***。
图2是蒸气压缩***30的实施例的示意图。例如，蒸气压缩***30可以是风冷式冷却器的一部分。但是，应当理解，所披露的技术可以与多种其他类型的冷却器合并。蒸气压缩***30包括制冷剂回路34，所述制冷剂回路被配置成使如制冷剂等工作流体循环，在其中沿制冷剂回路34布置有压缩机36(例如，螺杆式压缩机)。制冷剂回路34还包括闪蒸罐32、冷凝器38、膨胀阀或设备40以及液体冷却器或蒸发器42。制冷剂回路34的部件实现工作流体与其他流体(例如，调节流体、空气、水)之间的热传递，以便向如建筑物10的内部等环境提供冷却。
可以在蒸气压缩***30中用作制冷剂的工作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(如氨(NH3)、R-717、二氧化碳(CO2)、R-744)、或者烃基制冷剂、水蒸气、具有低全球变暖潜势(GWP)的制冷剂或任何其他合适的制冷剂。在一些实施例中，蒸气压缩***30可以被配置用于高效地利用在一个大气压下具有约19摄氏度(66华氏度或以下)的标准沸点的制冷剂(相对于诸如R-134a等中压制冷剂，也称为低压制冷剂)。如本文所使用的，“标准沸点”可以指在一个大气压下测得的沸点温度。
蒸气压缩***30可以进一步包括控制面板44(例如，控制器)，所述控制面板具有模数(A/D)转换器46、微处理器48、非易失性存储器50和/或接口板52。在一些实施例中，蒸气压缩***30可以使用变速驱动装置(VSD)54和马达56中的一个或多个。马达56可以驱动压缩机36，并且可以由VSD 54供电。VSD 54从交流(AC)电源接收具有特定的固定线电压和固定线频率的AC电力，并且向马达56提供具有可变电压和频率的电力。在其他实施例中，马达56可以直接由AC或直流(DC)电源供电。马达56可以包括可以由VSD 54供电或者直接由AC或DC电源供电的任何类型的电动马达，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36压缩制冷剂蒸气，并且可以将蒸气输送至将油与制冷剂蒸气分离的油分离器58。然后，制冷剂蒸气被引向冷凝器38，并且油回流至压缩机36。输送至冷凝器38的制冷剂蒸气可以将热量传递至冷凝器38中的冷却用流体。例如，冷却用流体可以是由冷凝器风扇62迫使跨过冷凝器38的热交换器盘管的环境空气60。由于与冷却用流体(例如，环境空气60)进行热传递，制冷剂蒸气可以在冷凝器38中冷凝为制冷剂液体。
液体制冷剂离开冷凝器38，然后流过第一膨胀设备64(例如，膨胀设备40、电子膨胀阀)。第一膨胀设备64可以是被配置成控制液体制冷剂到闪蒸罐32的流量的闪蒸罐给送阀。第一膨胀设备64还被配置成降低从冷凝器38接收的液体制冷剂的压力(例如，膨胀)。在膨胀过程期间，液体的一部分可能会蒸发，并且因此，闪蒸罐32可以用于将蒸气与从第一膨胀设备64接收的液体分离。另外，由于液体制冷剂在进入闪蒸罐32时经历了压降(例如，由于进入闪蒸罐32时体积快速增加)，闪蒸罐32可以使液体制冷剂进一步膨胀。
闪蒸罐32中的蒸气可以离开并且流向压缩机36。例如，蒸气可以被吸引至压缩机36的中间阶段或排放阶段(例如，非吸入阶段)。阀66(例如，节能阀、电磁阀)可以包括在制冷剂回路34中，以控制蒸气制冷剂从闪蒸罐32到压缩机36的流量。在一些实施例中，当阀66打开(例如，完全打开)时，闪蒸罐32内的附加液体制冷剂可以蒸发并且为闪蒸罐32内的液体制冷剂提供附加过冷。由于在第一膨胀设备64和/或闪蒸罐32中的膨胀，聚集在闪蒸罐32中的液体制冷剂的焓可以低于离开冷凝器38的液体制冷剂的焓。液体制冷剂可以从闪蒸罐32流出穿过第二膨胀设备68(例如，膨胀设备40、节流孔)，并且到达蒸发器42。在一些实施例中，制冷剂回路34还可以包括阀70(例如，排水阀)，所述阀被配置成调节从闪蒸罐32到蒸发器42的液体制冷剂的流量。例如，可以基于制冷剂的吸入过热量来控制阀70(例如，经由控制面板44)。
输送至蒸发器42的液体制冷剂可以吸收来自调节流体的热量，所述调节流体可以与冷凝器38中使用的冷却用流体相同或不同。蒸发器42中的液体制冷剂可能经历相变而变成蒸气制冷剂。例如，蒸发器42可以包括管束，所述管束流体地联接至供应管线72和回流管线74，所述供应管线和所述回流管线连接至冷却负载。蒸发器42的调节流体(例如，水、油、氯化钙盐水、氯化钠盐水或任何其他合适的流体)经由回流管线74进入蒸发器42，并且经由供应管线72离开蒸发器42。蒸发器42可以经由与制冷剂进行热传递来降低管束中的调节流体的温度，使得可以利用调节流体为被调节环境提供冷却。蒸发器42中的管束可以包括多个管和/或多个管束。在任何情况下，制冷剂蒸气离开蒸发器42并且通过吸入管线回流至压缩机36以完成制冷剂循环。
在一些实施例中，冷凝器可以包括平板(例如，热交换器、热交换器盘管)，所述平板具有引导制冷剂穿过其中的对应盘管和/或管。平板可以相对于彼此成一定角度布置或定向，其方式可以使引导跨过平板中的一个平板的空气的量或流率与另一平板相比减小。换句话说，空气可以以第一流率被引导跨过第一平板并且以小于第一流率的第二流率被引导跨过第二平板。出于这个原因，根据本技术，第二平板的大小可以大于第一平板的大小，并且第二平板可以以特定角度定向以便在冷凝器内容纳第二平板的大小。与第一平板的大小相比，增加的第二平板的大小可以容纳增加的数量或大小的盘管或管。因此，可以流过第二平板的盘管的制冷剂的量与流过第一平板的盘管的制冷剂的量相比增加。增加量的制冷剂可以使被引导跨过第二平板的空气流能够为流过第二平板的制冷剂提供整体上增加的冷却量。实际上，第二平板的大小可以被设置成容纳更多数量的管，以使风扇能够在被引导穿过第一平板和第二平板的对应制冷剂流之间提供更均匀分布的冷却量，从而改善冷凝器提供的冷却，并且改善冷凝器的整体运行。进一步地，尽管以下讨论描述了用冷凝器实施的本技术，但是应当理解，所披露的技术可以用其他热交换器，如蒸发器来实现。
考虑到这一点，图3是具有冷凝器38的HVAC***100(例如，冷却器***)的实施例的透视图，所述冷凝器包括多个冷凝器风扇62，所述多个冷凝器风扇被配置成引导环境空气跨过冷凝器38的热交换器盘管以冷却流过热交换器盘管的制冷剂。所展示的冷凝器38包括第一侧102(例如，第一横向侧)和第二侧104(例如，第二横向侧)，所述第一侧和所述第二侧沿冷凝器38的横向轴线105排列，并且对应制冷剂可以被引导穿过所述第一侧和所述第二侧。进一步地，冷凝器38包括六个模块106(例如，冷凝器模块)，尽管其他实施例可以包括更少或更多的模块106。如本文所使用的，每个模块106可以包括具有热交换器盘管的组件(例如，热交换器组件)，制冷剂可以流过所述热交换器盘管以供冷凝器风扇62冷却。
在一些实施例中，每个模块106可以是分离的或单独的制冷剂回路(例如，分离的蒸气压缩***30)的一部分。因此，对应压缩机可以引导分离的经加压的制冷剂穿过每个模块106以供冷却。在另外的或可替代的实施例中，某些模块106(例如，模块106的子集)可以是同一制冷剂回路的一部分。通过示例并且参考图3，第一侧102上的模块106中的每一个可以是第一制冷剂回路的一部分，并且第二侧104上的模块106中的每一个可以是第二制冷剂回路的一部分。以此方式，压缩机(例如，单个压缩机)可以被配置成引导经加压的制冷剂穿过多个模块106(例如，以并联方式流过多个模块106，以串联方式流过多个模块106)以供冷却。例如，第一制冷剂回路和第二制冷剂回路可以具有分离的压缩机。在进一步实施例中，单个模块106可以是多个制冷剂回路的一部分。例如，第一侧102和第二侧104可以包括分离的制冷剂回路，并且模块106之一可以在第一侧102与第二侧104之间延伸，并且因此可以接收来自每个分离的制冷剂回路的制冷剂。在任何情况下，在模块106的一个或多个模块中冷却制冷剂之后，制冷剂可以被引导出模块106以流向HVAC***100的另一个部件，如流向蒸发器，制冷剂可以在所述蒸发器中调节调节流体。
模块106中的每一个可以包括相对于彼此成一定角度定向的第一平板108(例如，外部或外热交换器平板)和第二平板110(例如，内部或内热交换器平板)。进一步地，相对模块106的对应第一平板108和第二平板110(例如，沿横向轴线105)被布置成协作地形成“W”或“倒M”的形状或几何形状。每个平板108、110可以包括制冷剂可以流过的一个或多个盘管或管。在一些实施例中，在每个模块106内，制冷剂可以以并行流体流动布置的方式流过平板108、110和管。换句话说，进入模块106之一的制冷剂流可以被分成流过模块106的平板108、110的对应盘管的部分，并且冷凝器风扇62可以引导空气流跨过平板108、110(例如，盘管)以冷却制冷剂流的部分中的每一个。然后，离开平板108、110的盘管的冷却制冷剂部分可以结合并且被引导至另一个模块106或蒸发器，以调节冷却用流体。
在一些实施例中，模块106可以彼此联接和/或联接至HVAC***100的基部112(例如，基轨、支撑基部、基部框架)。例如，第一支撑件114(例如，支撑构件、结构构件、框架构件)可以用于将模块106之一的平板108、110联接至基部112，并且第二支撑件(未示出)可以用于将模块106(例如，同一侧102、104上的相对模块106和/或相邻模块106)彼此联接。第一支撑件114可以联接至平板108、110以从基部112抬高每个模块106(例如平板108、110)以在基部112与模块106之间形成第一空间116(例如，第一内部空间、第一内体积)。通过示例，第一空间116可以是HVAC***100的内部或内体积，各种设备(例如，压缩机36、蒸发器42、(多个)制冷剂回路的导管)可以布置在其中，如通过联接到或安装到基部112。在某些实施例中，可以包括面板、屏幕、隔板或另一种合适的覆盖物或屏障，以至少部分地将第一空间116与周围或外部环境的元素隔绝开。例如，此类覆盖物可以至少部分地在第一支撑件114中的每一个之间以及在基部112与模块106之一之间延伸，从而将第一空间116与如灰尘和/或碎屑等外部元素阻隔开。
所展示模块106中的每一个还支撑两个冷凝器风扇62，以引导空气流跨过对应模块106的对应平板108、110。例如，冷凝器风扇62中的每一个可以抽吸环境空气以在对应第一方向118上跨过具有冷凝器风扇62的模块106的第一平板108流动，并且在对应第二方向120上跨过具有所述模块的第二平板110流动。如图3所展示，第一方向118通常可以沿横向轴线105延伸，以从周围环境直接跨过第一平板108流动。然而，第一平板108相对于对应第二平板110的定向以及模块106到基部112的联接可能阻挡或阻止空气从外部环境直接跨过第二平板110流动。相反，空气可以从外部环境相对于竖直轴线122在第一平板108下方流动(例如，穿过在基部112与模块106之间延伸的覆盖物)，流入第一空间116，并且沿竖直轴线122向上跨过第二平板110流动。因此，在第二方向120上跨过第二平板110的空气的流率(例如，体积流率)可以小于在第一方向118上跨过第一平板108的空气的流率。
出于这个原因，如下文进一步讨论的，与每个第一平板108的表面积相比，每个第二平板110可以包括更大的暴露于空气流的表面积，以使得被引导跨过第二平板110的减少的空气流能够为被引导穿过第二平板110的制冷剂提供增加的冷却(例如，以提供与被引导跨过第一平板108的空气流提供的制冷剂冷却基本相同量的制冷剂冷却)。换句话说，平板108、110的大小可以被设置和/或布置的方式实现对被引导穿过平板108、110的对应制冷剂流的更均匀的冷却(例如，基本上均匀的冷却)。因此，通常可以改善每个模块106内以及冷凝器38内的制冷剂的整体冷却。例如，借助于每个模块106的平板108、110的大小和布置，可以减小或限制第一平板108的出口处的制冷剂流(例如，被引导穿过第一平板108的一个或多个盘管的制冷剂流的部分的组合)与第二平板110的出口处的制冷剂流(例如，被引导穿过第二平板110的一个或多个盘管的制冷剂流的部分的组合)之间的温度差。如此，第二平板110的大小(例如，相对于第一平板108的大小)可以促进第一平板108和第二平板110中的对应制冷剂流的更均匀的冷却，从而改善冷凝器38的高效运行。
尽管所展示的冷凝器38包括六个模块106，所述六个模块被布置成使得每一侧102、104包括三个模块106，但是应当注意，另外的或可替代的冷凝器38可以包括以任何合适的方式布置的任何合适数量的模块106。作为示例，冷凝器38的每一侧102、104可以包括一个模块106、两个模块106或三个以上的模块106，或者冷凝器38的第一侧102可以包括与冷凝器38的第二侧不同数量的模块106。进一步地，每个模块106可以包括任何合适数量的平板108、110。通过示例，单个模块106可以包括形成“W”或“倒M”形构型的多个平板。更进一步地，冷凝器38可以支撑任何合适数量的冷凝器风扇62，如与每个模块106相关联的两个以上的冷凝器风扇62、与每个模块106相关联的一个冷凝器风扇62等。
图4是冷凝器38的实施例的正视图，展示了布置在冷凝器38的相对侧102、104上的两个相对模块106。图4所示的视图是沿冷凝器38的纵向轴线截取的，并且相对模块106沿横向轴线105排列。每个模块106包括相对于第二平板110成一定角度定向的第一平板108。例如，第一平板108中的每一个可以包括第一纵向侧140(例如，第一表面)，第一平板108的一个或多个管或盘管(如微通道管或盘管)沿所述第一纵向侧(例如，沿纵向轴线107)延伸，并且制冷剂被引导穿过所述第一纵向侧。因此，每个模块106的冷凝器风扇62引导空气在第一方向118上跨过第一平板108，所述第一方向可以横向于或交叉于第一纵向侧140。另外，第二平板110中的每一个可以包括第二纵向侧142(例如，第二表面)，一个或多个管或盘管沿所述第二纵向侧延伸并且制冷剂被引导穿过所述第二纵向侧。以此方式，每个模块106的冷凝器风扇62引导空气在第二方向120上跨过第二平板110，所述第二方向可以横向于或交叉于第二纵向侧142。
第一平板108的第一纵向侧140可以相对于相应的第二平板110的第二纵向侧142成锐角定向。在所展示的冷凝器38中，每个模块106的第一平板108可以处于直立位置，使得第一纵向侧140基本上平行于竖直轴线122。每个第一平板108的第一端144可以与模块106的对应冷凝器风扇壳体146接合(例如，邻接、联接)，所述对应冷凝器风扇壳体支撑模块106的冷凝器风扇62。每个第一平板108的第二端148可以与第一支撑件114之一接合(例如，邻接、联接)。此外，每个第二平板110的第三端150可以与同相应模块106的第一平板108接合的同一个第一支撑件114接合(例如，邻接、联接)。每个第二平板110的第四端152可以与沿冷凝器38的中心轴线155(例如，沿竖直轴线122延伸)布置的一个或多个第二支撑件154(例如，支撑构件、结构构件、框架构件)接合(例如，邻接、联接)。
通过示例，第二支撑件154可以是板，如矩形板、梁或其他结构构件，所述板在中心轴线155处联接至冷凝器风扇壳体146并且沿竖直轴线122延伸。相对模块106的第二平板110可以与第二支撑件154的相对侧接合。以此方式，平板108、110、第一支撑件114和第二支撑件154可以在每个模块106内形成对应第二空间156(例如，第二内部空间、第二内体积)。冷凝器风扇62的运行可以引导(例如，抽吸)第一空气流在第一方向118上跨过第一平板108进入第二空间156，并且然后在第三方向158上穿过冷凝器风扇壳体146而离开第二空间156，所述第三方向可以是大体上沿竖直轴线122向上延伸的方向。冷凝器风扇62的运行还可以引导(例如，抽吸)第二空气流进入第一空间116，在第二方向120上跨过第二平板110，进入第二空间156，并且然后在第三方向158上穿过冷凝器风扇壳体146而离开第二空间156。当空气流跨过第一平板108和第二平板110时，热量从第一平板108和第二平板110内的制冷剂传递至空气流。如此，冷凝器风扇62实现经由空气流从流过平板108、110的制冷剂排热。
在一些实施例中，每个第一平板108与相应第二平板110之间(例如，第一平板108的第一纵向侧140与第二平板110的第二纵向侧142之间)的角度160可以为至少40度，如30度、35度、40度、42度、45度、50度、55度和/或任何其他合适的角度。相应地，第二纵向侧142与横向轴线105之间的角度可以在小于60度之间，如35度、40度、45度、48度、50度、55度或任何其他合适的角度。另外，第一平板108的第一高度或尺寸162(例如，跨越第一平板108的第一端144与第二端148之间的第一距离)可以不同于第二平板110的第二高度或尺寸164(例如，跨越第二平板110的第三端150与第四端152之间的第二距离)。作为示例，第二高度164可以显著大于第一高度162。如本文所使用的，显著大于可以指第二高度164比第一高度162大第一高度162的某一百分比值，如第一高度162的至少5％、至少10％、至少15％或另一个合适的百分比。作为另一个示例，显著大于可以指第二高度164比第一高度162大预定或选定的量，如5厘米(2英寸)、10厘米(4英寸)、15厘米(6英寸)或另一个合适的长度。例如，第一高度162可以是大约122厘米(48英寸)，并且第二高度164可以是大约132厘米(52英寸)。
因此，第二平板110的表面积(例如，第二纵向侧142的表面积)大于第一平板108的表面积(例如，第一纵向侧140的表面积)，从而实现增加的制冷剂流量和制冷剂的冷却，并且因此实现了跨过第二平板110的制冷剂的增加的排热。第二平板110相对于第一平板108的增加的表面积可以至少部分地补偿由于第二平板110在冷凝器38内的位置而影响第二平板110而不影响第一平板108的空气流限制。
第一高度162和第二高度164可以基于HVAC***100的大小，如冷凝器38的整体宽度170(例如，相对模块106所跨越的距离)。在任何情况下，为了适应第二平板110的第二高度164和第二平板110相对于第一平板108的定向，第二平板110的第三端150可以被定位成与第一平板108的第二端148相距合适的距离168，以使得第二平板110能够从第一支撑件114跨越到第二支撑件154。
所展示的模块106基本上关于中心轴线155对称。因此，第一平板108可以彼此具有基本上相同的几何结构，第二平板110可以彼此具有基本上相同的几何结构，第一平板108可以相对于相应第二平板110以大约相同的角度160定向，等等。换句话说，相对模块106的第一平板108和第二平板110的布置可以关于中心轴线155彼此对称。然而，在另外的或可替代实施例中，相对模块106可以关于中心轴线155不对称，并且第一平板108和第二平板110的对应布置对于相对模块106可以是不同的。
图5是冷凝器38的模块106之一的第一平板108和第二平板110的实施例的透视图。为了可视化的目的，在图5中未展示模块106的其他部件，如冷凝器风扇壳体146。在所展示的示例中，平板108、110中的每一个包括对应的一组管或盘管200(例如，微通道管或盘管)，制冷剂如从压缩机36被引导穿过所述管或盘管。在一些实施例中，第一平板108的管200、第二平板110的管200或二者具有单程布置，并且管200中的每一个可以相对于彼此处于并行流体流动布置，并且由压缩机36排放的制冷剂可以如被冷凝器38的歧管划分以便以单程方式流过平板108、110之一的管200中的任一个管。即，制冷剂可以跨过平板108、110的长度202流动一次。在另外的或可替代实施例中，第一平板108的管200、第二平板110的管200或二者具有多程布置，使得制冷剂可以以多程方式流过平板108、110之一。例如，平板108、110之一的第一组管200的每个管200可以接收来自压缩机36的制冷剂以冷却所述制冷剂。在流过第一组管200的管200之后，制冷剂然后可以被重新引导(例如，通过冷凝器38的集管)以流过第二组管200的另个一管200，其中制冷剂被进一步冷却。以此方式，制冷剂穿过多个管200以跨过平板108、110的长度202多次流动。在任何情况下，制冷剂都可以沿横向于第一高度162和第二高度164的长度202从压缩机36流过一个或多个管200并且流向蒸发器42。实际上，管200中的每一个可以延伸基本上相同的长度202，并且因此制冷剂流中的每一个可以在流至HVAC***100的一个或多个蒸发器42之前以基本相同的距离被引导跨过平板108、110。
每个管200的长度202可以沿纵向轴线107延伸，并且管200可以彼此偏移并且沿平板108、110的对应高度162、164排列。被引导跨过平板108、110中的任一个的空气(例如，在横向于纵向侧140、142的对应方向上)可以跨过管200流动以冷却流过管200的制冷剂。因此，在HVAC***100的运行期间，热量可以从制冷剂传递至管200，并且传递至被引导跨过管200的空气，从而冷却制冷剂。在某些实施例中，每个平板108、110还可以包括在相邻管200之间延伸的翅片，以实现制冷剂与空气之间的更大的热传递，从而增加对制冷剂的冷却。例如，热量除了从制冷剂传递至管200之外，热量还可以从制冷剂和/或管200传递至翅片，并且空气可以从翅片和管200吸收热量。
如上所讨论的，第二平板110的第二高度164大于(例如，显著大于)第一平板108的第一高度162。如此，第二平板110可以比第一平板108容纳的更多数量的管200。在所展示的实施例中，第二平板110包括十六个管200，并且第一平板108包括十五个管200，但是第二平板110可以包括大于第一平板108的管200的数量的任何合适数量的管200。出于这个原因，第二平板110比第一平板108包括更大的暴露于空气的管200的表面积，并且因此可以比第一平板108容纳更大的制冷剂流量。暴露的更大的表面积可以实现被引导穿多(例如，以单程布置、以多程布置)平板108、110的对应制冷剂流的更均匀的冷却，即使跨过第二平板110的空气的流率可能小于跨过第一平板108的空气的流率。
仍进一步地，增加模块106中的管200的数量可以减小或限制被引导穿过冷凝器38的制冷剂流的压降。特别地，增加可用于制冷剂流的管200的数量可以降低流过管200中的每一个的制冷剂的速度。速度的降低可以减少由于摩擦引起的压力损失，并且因此可以减小制冷剂的压降。因此，具有所描述的布置以及第一平板108和第二平板110的相对大小的模块106的压力损失可以小于现有冷凝器的压力损失，在现有冷凝器中，平板具有相同数量的管和/或具有共同大小。如此，第一平板108和第二平板110的所描述的布置和相对大小设置可以改善冷凝器38的性能，如效率。例如，压力损失的减少可以使某些部件(例如，压缩机36)能够以较低的功率运行，以实现穿过冷凝器38的制冷剂的期望流率(例如，体积流率)，从而减少与HVAC***100的运行相关联的能耗。另外地或者可替代地，在现有***中利用的相同的运行功率可以提供穿过具有当前披露的模块106配置的冷凝器38的制冷剂的增加的流率(例如，体积流率)，从而增加由制冷剂为调节流体提供的调节(例如，冷却)。
如上所示，本披露内容可以提供在HVAC***的运行中有用的一种或多种技术效果。例如，HVAC***可以包括冷凝器，所述冷凝器被配置成冷却流过HVAC***的制冷剂。冷凝器可以具有平板，每个平板均包括可以引导制冷剂穿过的盘管，并且平板可以相对于彼此成一角度定向。例如，外部平板可以定向在直立位置，并且内部平板可以相对于外部平板成锐角定向。平板的此类布置可能易于受到被引导跨过内部平板的空气的流率降低的影响。出于这个原因，结合本技术的内部平板的大小可以被设置为具有相对于外部平板的表面积更大的表面积，如更大的高度和/或更多数量的可以供制冷剂流过的盘管。增大内部平板的表面积可以使得更加均匀冷却的对应制冷剂流过平板，即使跨过内部平板的空气的流率降低，从而改善冷凝器的运行(例如，由冷凝器提供的冷却、冷凝器的效率)。此外，增加可供制冷剂流过的盘管的数量可以减小流过冷凝器的制冷剂的压降。因此，改善了冷凝器的性能，如效率。本说明书中的技术效果和技术问题是示例而非限制性的。应当注意的是，在说明书中描述的实施例可以具有其他技术效果并且可以解决其他技术问题。
尽管本文仅展示和描述了本实施例的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和改变。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖如落入本披露内容的真正精神内的所有这种修改和改变。进一步地，应当注意，所披露的实施例的某些元件可以彼此组合或互换。
本文中所呈现和所要求保护的技术参考了并应用于明显改进本技术领域的实质对象和实际性质的具体示例并且因此不是抽象的、无形的或纯理论性的。进一步地，如果附于本说明书结尾的任何权利要求含有指定为“用于[执行][功能]的装置”或“用于[执行][功能]的步骤”的一个或多个要素，则意图是在根据35U.S.C.112(f)对此类要素进行解释。然而，对于含有以任何其他方式指定的要素的任何权利要求，意图是不根据35U.S.C.112(f)对此类要素进行解释。

Claims (20)

1.一种暖通空调(HVAC)***的冷凝器模块，所述冷凝器模块包括：
第一平板，所述第一平板包括第一多个管，所述第一多个管被配置成接收来自所述HVAC***的压缩机的制冷剂，其中，所述第一多个管沿所述第一平板的第一尺寸排列；以及
第二平板，所述第二平板包括第二多个管，所述第二多个管被配置成接收来自所述压缩机的所述制冷剂，其中，所述第二多个管沿所述第二平板的第二尺寸排列，所述第二平板相对于所述第一平板成锐角定向，并且所述第二尺寸大于所述第一尺寸。
2.如权利要求1所述的冷凝器模块，其中，所述第二尺寸比所述第一尺寸大所述第一尺寸的至少5％、至少10％或至少15％。
3.如权利要求1所述的冷凝器模块，其中，所述第一多个管包括第一数量的管，所述第二多个管包括第二数量的管，并且所述第二数量的管多于所述第一数量的管。
4.如权利要求1所述的冷凝器模块，包括冷凝器风扇壳体，其中，所述第一平板联接至所述冷凝器风扇壳体。
5.如权利要求4所述的冷凝器模块，包括冷凝器风扇，所述冷凝器风扇由所述冷凝器风扇壳体支撑，其中，所述冷凝器风扇被配置成在所述冷凝器风扇的运行期间引导第一空气流跨过所述第一平板并且引导第二空气流跨过所述第二平板。
6.如权利要求1所述的冷凝器模块，其中，所述第一多个管、所述第二多个管或二者包括微通道管。
7.如权利要求1所述的冷凝器模块，其中，所述第一平板和所述第二平板以并行流体流动布置的方式布置。
8.如权利要求1所述的冷凝器模块，其中，所述第一平板是所述冷凝器模块的外部平板，并且所述第二平板是所述冷凝器模块的内部平板。
9.如权利要求1所述的冷凝器模块，其中，所述第一平板大体上竖直定向。
10.一种暖通空调(HVAC)***的冷凝器，所述冷凝器包括：
第一热交换器平板和第二热交换器平板，其中，所述第一热交换器平板包括第一多个管，所述第一多个管被配置成接收第一制冷剂流的第一部分，所述第一多个管沿所述第一热交换器平板的第一尺寸排列，所述第二热交换器平板包括第二多个管，所述第二多个管被配置成接收所述第一制冷剂流的第二部分，所述第二热交换器平板相对于所述第一热交换器平板成锐角定向，并且所述第二多个管沿所述第二热交换器平板的第二尺寸排列，所述第二热交换器平板的所述第二尺寸大于所述第一热交换器平板的所述第一尺寸；以及
第三热交换器平板和第四热交换器平板，其中，所述第三热交换器平板包括第三多个管，所述第三多个管被配置成接收第二制冷剂流的第三部分，所述第三多个管沿所述第三热交换器平板的第三尺寸排列，所述第四热交换器平板包括第四多个管，所述第四多个管被配置成接收所述第二制冷剂流的第四部分，所述第四热交换器平板相对于所述第三热交换器平板成锐角定向，并且所述第四多个管沿所述第四热交换器平板的第四尺寸排列，所述第四热交换器平板的所述第四尺寸大于所述第三热交换器平板的所述第三尺寸。
11.如权利要求10所述的冷凝器，其中，所述第一热交换器平板、所述第二热交换器平板、所述第三热交换器平板和所述第四热交换器平板被布置以形成倒M形构型。
12.如权利要求10所述的冷凝器，其中，所述第一热交换器平板和所述第二热交换器平板的第一布置以及所述第三热交换器平板和所述第四热交换器平板的第二布置关于所述冷凝器的中心轴线彼此对称。
13.如权利要求10所述的冷凝器，包括多个冷凝器模块，其中，所述多个冷凝器模块中的第一冷凝器模块包括所述第一热交换器平板和所述第二热交换器平板，并且所述多个冷凝器模块中的第二冷凝器模块包括所述第三热交换器平板和所述第四热交换器平板。
14.如权利要求13所述的冷凝器，其中，所述多个冷凝器模块包括六个冷凝器模块。
15.如权利要求13所述的冷凝器，其中，所述多个冷凝器模块中的每个冷凝器模块包括两个冷凝器风扇。
16.一种暖通空调(HVAC)***，包括：
冷凝器，所述冷凝器包括第一平板和第二平板，其中，所述第一平板包括沿所述第一平板的第一长度延伸的第一多个管，所述第一多个管被配置成接收来自所述HVAC***的压缩机的制冷剂，所述第一平板包括横向于所述第一长度的第一高度，所述第二平板包括沿所述第二平板的第二长度延伸的第二多个管，所述第二多个管被配置成接收来自所述压缩机的所述制冷剂，所述第二平板相对于所述第一平板成锐角定向，并且所述第二平板包括第二高度，所述第二高度横向于所述第二长度并且大于所述第一平板的所述第一高度。
17.如权利要求16所述的HVAC***，包括冷凝器风扇壳体、第一支撑构件和第二支撑构件，其中，所述第二支撑构件联接至所述冷凝器风扇壳体，所述第一平板的第一端联接至所述冷凝器风扇壳体，所述第一平板的第二端联接至所述第一支撑构件，所述第二平板的第三端联接至所述第一支撑构件，并且所述第二平板的第四端联接至所述第二支撑构件。
18.如权利要求17所述的HVAC***，包括基部，其中，所述第一支撑构件联接至所述基部，使得所述第一平板和所述第二平板从所述基部抬高以在所述HVAC***内形成内部空间。
19.如权利要求16所述的HVAC***，其中，所述锐角为至少35度。
20.如权利要求16所述的HVAC***，其中，所述第一多个管、所述第二多个管或二者具有多程流动布置。
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