專利名稱：用于并流式換熱器集管內(nèi)的分配改進(jìn)的制冷劑蒸汽注入的制作方法
用于并流式換熱器集管內(nèi)的分配改進(jìn)的制冷劑蒸汽注入技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及 一 種并流式換熱器，其中來自上游位置的氣態(tài)制冷劑用于在 沿集管驅(qū)動液相制冷劑方面提供額外的動力以改善與所述集管流體相通的并 行管中的制冷劑分配，從而提高換熱器和整個制冷系統(tǒng)的性能。
背景技術(shù)：
制冷系統(tǒng)利用制冷劑調(diào)節(jié)傳送到氣候受控制空間的第二流體，例如空氣。 在基本的制冷系統(tǒng)中，制冷劑在壓縮機(jī)中^皮壓縮，并順流流向冷凝器，在冷 凝器中當(dāng)與周圍環(huán)境相互傳熱時，熱量通常從制冷劑退到周圍環(huán)境。然后制 冷劑經(jīng)過膨脹裝置，在膨脹裝置中制冷劑膨脹到較低的壓力和溫度，并流向 蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中當(dāng)與第二流體(如室內(nèi)空氣)相互傳熱時，制冷劑蒸發(fā) 且通常過熱，同時冷卻并常常除濕所迷第二流體。
最近幾年，很大的興趣和設(shè)計工作已經(jīng)集中到制冷系統(tǒng)中換熱器(冷凝 器和蒸發(fā)器)的有效運作。換熱器技術(shù)中一個相對較新的發(fā)展是并流式，或 所謂的微通道或微型通道換熱器的開發(fā)和應(yīng)用(這兩個詞將交替地貫穿于本 文)，例如冷凝器和蒸發(fā)器。
這些換熱器具有若干并行的傳熱管，傳熱管通常是非圓形的，在這些傳 熱管中制冷劑以并行方式分配和流動。傳熱管一般大致垂直于入口 、中間和 出口集管內(nèi)制冷劑的流向，所述入口、中間和出口集管與傳熱管流體相通。
使用通常具有鋁的爐內(nèi)釬焊結(jié)構(gòu)的并流式換熱器的主要原因，同其優(yōu)越的性 能、高緊密度、結(jié)構(gòu)剛度和增強(qiáng)的耐腐蝕性能有關(guān)。
在用于冷凝器應(yīng)用時，這些換熱器通常設(shè)計為多程結(jié)構(gòu)，通常設(shè)若干并 行的傳熱管，各傳熱管內(nèi)有制冷劑通過，以便通過平衡和優(yōu)化傳熱及壓降特 性來獲得優(yōu)越的性能。在這樣的設(shè)計中，進(jìn)入入口集管(或所謂的入口管集
7箱)的制冷劑穿過橫越冷凝器寬度的第一復(fù)式管通道流向?qū)γ娴募?，對?的集管通常就是中間集管。收集于第一中間集管的制冷劑調(diào)轉(zhuǎn)方向，分配于 第二通道內(nèi)的傳熱管并流向第二中間集管。這種流動模式可重復(fù)許多次以獲 得最佳冷凝器性能，直至制冷劑到達(dá)出口集管(或所謂的出口管集箱)。 一般 地，各個集管是圓柱形(然而其它形狀也為本領(lǐng)域所知)，且用由同一個集管 結(jié)構(gòu)組件中的分隔物隔開的不同室表示。
傳熱用的波紋狀且通常是百葉窗式的翅片置于傳熱管之間以增強(qiáng)管外傳 熱和結(jié)構(gòu)剛度。在爐內(nèi)釬焊作業(yè)過程中這些翅片通常連接于傳熱管。此外， 每個傳熱管優(yōu)選包含若干相對較小的并行通道以增強(qiáng)管內(nèi)傳熱和結(jié)構(gòu)剛度。
然而，制冷系統(tǒng)中并流式換熱器的使用存在一些障礙。尤其，當(dāng)兩相流
集管內(nèi)。兩相流體的氣相相比于液相具有顯著不同的特性，它以不同的速度 流動并受到內(nèi)力和外力的不同影響。這使氣相脫離液相并獨自流動。氣相從 液相的分離已經(jīng)提出挑戰(zhàn)，如并流式換熱器內(nèi)制冷劑分配不均。這種現(xiàn)象的 發(fā)生是由于通道及入口和出口集管內(nèi)不同的壓降，還有不良的集管和分配系 統(tǒng)設(shè)計。在集管內(nèi)，制冷劑路徑長度的不同、相位分離以及重力是造成分配 不均的主要因素。換熱器通道內(nèi)，傳熱率、氣流分配、制造公差以及重力的 變化是主要因素。此外，增強(qiáng)換熱器性能方面的最近趨勢是促進(jìn)通道小型化， 這反過來對制冷劑分配產(chǎn)生負(fù)面影響。由于控制所有這些因素非常困難，加 上被提議技術(shù)的復(fù)雜性和低效率，或解決方案的成本非常高，許多先前處理 制冷劑分配的嘗試，都失敗了。
另 一方面，制冷劑分配不均可能會導(dǎo)致?lián)Q熱器和整個系統(tǒng)的重大性能在 大范圍運行條件方面退化。因此，希望能減少或消除并流式換熱器中的制冷 劑分配不均。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明所揭示的一個實施例中，制冷劑蒸汽從上游位置分出，并進(jìn)入 并流式換熱器中間集管內(nèi)的一個位置，在此位置處出現(xiàn)兩相制冷劑流體，并且液相可能從氣相分離并積聚，這導(dǎo)致與所述中間集管流體相連的下游傳熱 管內(nèi)制冷劑分配不均。來自上游位置的制冷劑蒸汽具有較快的速度和足夠的 動力來創(chuàng)造大部分是均質(zhì)流的條件，同時最初分離的兩相制冷劑在所述中間 集管內(nèi)混合、霧化并重新分配。
在 一個實施例中氣態(tài)制冷劑從把壓縮機(jī)連接到并流式換熱器的管路分出。
在另 一個實施例中，氣相為主或兩相均勻的制冷劑從上游集管內(nèi)的 一個 位置分出并改變方向進(jìn)入下游集管內(nèi)的一個位置。
進(jìn)一步，制冷劑蒸汽的流動可以是脈沖的或周期性地調(diào)節(jié)以改善制冷劑 的分配效果。而且，多個分接管可用于將一部分制冷劑從同一個集管分出并 使其改變方向進(jìn)入不同的下游集管。另一方面， 一部分制冷劑可從不同的上 游集管輸送到同一個下游集管。
此外，所揭示的發(fā)明可應(yīng)用于用作冷凝器和蒸發(fā)器的并流式換熱器裝置。
本發(fā)明的這些以及其它特征可從下述說明和圖示中得到最好的理解，以 下是簡要說明。


圖1顯示的是包含本發(fā)明的制冷系統(tǒng)。
圖2A是包含本發(fā)明的換熱器的第一簡圖。 圖2B顯示的是換熱器管的剖視圖。 圖3A是包含本發(fā)明的換熱器的笫二簡圖。 圖3B顯示的是另一個簡圖。 圖4顯示的是又一個實施例。具體實施例一個基本的制冷系統(tǒng)20，如圖l所示，其包括壓縮機(jī)22，壓縮機(jī)22傳送制冷劑給通向冷凝器24的排出管23。冷凝器24是一個并流式換熱器，并且在一個所揭示的實施例中它是一個微通道換熱器。在冷凝器24中熱量從制冷劑轉(zhuǎn)移到第二循環(huán)流體，如空氣。高壓的，但被降溫、冷凝且通常被冷卻的制冷劑進(jìn)入冷凝器24下游的液體管路25并通過膨脹裝置26，在膨脹裝置26中制冷劑膨脹到較低的壓力和溫度。在膨脹裝置26的下游，制冷劑流經(jīng)
蒸發(fā)器28并退回到壓縮機(jī)22。雖然圖1顯示的是基本的制冷系統(tǒng)20,但是對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言容易理解的是許多選項和特征都可以納入制
冷系統(tǒng)的設(shè)計。所有這些制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都完全在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并同樣受益于本發(fā)明。
如圖2A所示，冷凝器24具有集管結(jié)構(gòu)30,集管30由多個室30A, 30B和30C組成。入口集合室30A收容來自排出管23的制冷劑，通常是氣相的。制冷劑流入第一組并行傳熱管32，然后穿越冷凝器的核心部分到達(dá)中間集管結(jié)構(gòu)34的室34A。應(yīng)當(dāng)指出的是，在實踐中，相比于四條圖示說明的通道32， 36， 38和40可能有更多或更少的制冷劑通道。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，雖然為了筒單的目的各制冷劑通道都用單一的傳熱管來表示，但是在每條通道內(nèi)通常會有許多傳熱管，在通道中分配著制冷劑，同時制冷劑在通道內(nèi)流動，并且在冷凝器的應(yīng)用中，往關(guān)于制冷劑流向的下游方向，每組內(nèi)的傳熱管數(shù)量通常會有所減少。例如，在第一組內(nèi)可能有12條傳熱管，在第二組內(nèi)有8條傳熱管，在第三組內(nèi)有5條傳熱管，而在最后第四組內(nèi)只有2條傳熱管。隔板42置于集管34內(nèi)以把室34A同位于同一集管結(jié)構(gòu)34內(nèi)的室34B隔開。
如圖2A所示，在這個位置，當(dāng)制冷劑沿管32流過第一通道時其開始凝結(jié)(由于與第二流體的相互傳熱)，并且盡管通常在兩相混合物中會帶有相對較少的液量，但是制冷劑還是處于兩相熱力學(xué)狀態(tài)。并且，在這個位置，液相可能開始與氣態(tài)制冷劑分離，如35所示，因為液相和氣相具有不同的熱物理性質(zhì)并且受到外力的不同影響，如重力。液相和氣相的分離可能會造成分配不均的狀態(tài)，同時制冷劑從中間集管結(jié)構(gòu)34的室34A流出，往回穿越冷凝器24的核心部分，再通過第二組并行傳熱管36進(jìn)入集管結(jié)構(gòu)30的室30B。
10因為，在很多情況下，數(shù)量上有點無關(guān)緊要的液態(tài)制冷劑在室34A內(nèi)積聚，所以制冷劑分配不均尚不會對冷凝器24的性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，并且不需要采取特殊措施(然而，在某些情況下，可能要執(zhí)行特殊設(shè)計規(guī)定)。第二組傳熱管36中的制冷劑一般平行于(但是是逆流)第一組傳熱管32中制冷劑的流向流動。如圖2A所示，隔板42阻止制冷劑混合或在集合室30A和30B之間直接流通。在室30B內(nèi)，制冷劑也處于兩相熱力學(xué)狀態(tài)，但是包含的蒸汽質(zhì)量較輕且潛在地促進(jìn)液態(tài)制冷劑積聚于室30B的底部，如144所示。
在這種情況下，氣態(tài)制冷劑將主要流入第三通道38的傳熱管的上部，同時液態(tài)制冷劑穿過第三組傳熱管38的下部。因此，制冷劑分配不均可能會對冷凝器24的性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
制冷劑從集管結(jié)構(gòu)30的中間室30B流入通常平行于第一和第二組傳熱管32和36的第三組并行傳熱管38,穿越冷凝器24并進(jìn)入集管結(jié)構(gòu)34的中間室34B。中間室34B中的液態(tài)制冷劑含量，如244所示，甚至高于室34A和30B。
流經(jīng)室34B的制冷劑具有愈加輕的蒸汽質(zhì)量并潛在地為笫四(最后)組傳熱管40創(chuàng)造類似的分配不均的條件。此外，置于室30B和30C之間的隔板42確保制冷劑沿期望的下游方向流動而不會短路或繞行。液態(tài)制冷劑通過液體管路25從室30C離開冷凝器24。眾所周知，波紋狀且通常是百葉窗式
傳熱面并改善冷凝器24的結(jié)構(gòu)剛度。
如圖2B所示，管組32, 36， 38和40內(nèi)的傳熱管可能由若千用壁101分隔的平行通道IOO組成。圖2B是圖2A所示的傳熱管的剖視圖。通道IOO容許增強(qiáng)的傳熱特性，并幫助改善結(jié)構(gòu)剛度。通道100的橫截面可以采用不同的形式，雖然圖2B以矩形作說明，但也可以是，例如，三角形、梯形或圓形的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，制冷劑從排出管23分出并進(jìn)入管46，并流向位置47，位置47可能或可能不直接與分隔室30B和30C的隔板42相連，在位置47處將會出現(xiàn)大量積聚的液態(tài)制冷劑144 (例如，由于重力作用的分離)。這種高
壓的壓縮制冷劑蒸汽將趨于混合(創(chuàng)造更均勻的條件)并且以更均勻的方式
將液態(tài)制冷劑重新分配于第三組傳熱管38中。
同樣，另一管48可指向位置49，為液態(tài)制冷劑244更均勻地分配于集合室34B和笫四組傳熱管40提供有利的條件。與控制器10相連的閥50可設(shè)置在管46和/或管48上以脈沖調(diào)制、調(diào)節(jié)或完全關(guān)閉此排出氣體的流量。如此，制冷系統(tǒng)的設(shè)計者可實現(xiàn)對繞行的高壓制冷劑蒸汽所需數(shù)量的精確控制，高壓制冷劑蒸汽可加以調(diào)整使其適應(yīng)，例如，特定的操作條件，從而使液相和氣相制冷劑均勻分配于傳熱管之中。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，為了說明本發(fā)明的概念，液體含量35， 144和244可能有些夸大，同時它們也可能隨搡作和環(huán)境條件而變化。
另外，如圖2A所示，多孔篩板44可與旁通管46和48連接，并且置于集合室30B和34B內(nèi)以防止液滴干擾制冷劑流體離開傳熱管的上游組。因此，由于制冷劑分配不均造成的冷凝旋管24性能退化將變得最小或完全消除。
圖3A顯示的是另一個實施例124,其中并流式換熱器的結(jié)構(gòu)類似于圖2A中的換熱器。然而，來自中間集管結(jié)構(gòu)34的室34A某一位置的一部分制冷劑蒸汽在位置136分出，中間集管結(jié)構(gòu)34的室34A位于集管結(jié)構(gòu)30的室30B的位置138的上游，在位置136處一小部分制冷劑蒸汽從室34A改變方向到室30B以改善制冷劑在室30B和傳熱管組38中的分配。同樣，從集管結(jié)構(gòu)30的室30B的位置140分出的一小部分制冷劑蒸汽可用于改善室34C和傳熱管組40中的分配，并流向室34C中的位置142。
圖2A和3A中的多個分接管將氣相為主的制冷劑中的一小部分傳送到冷凝器內(nèi)的不同位置。圖3B顯示的是分開的管路346和348,為了幫助液態(tài)制冷劑均勻分配于與集合室流體相連并位于關(guān)于制冷劑流向的下游的傳熱管，管路346和348還是將氣相為主的制冷劑中的相對一小部分從冷凝器內(nèi)不同位置傳送到一個共同的位置350,如其中一個中間集合室，其具有一定量的積聚的液態(tài)制冷劑344。同樣，氣相為主的制冷劑中的一小部分可從同一上游位置傳送到不同的下游位置以改善兩相制冷劑在這些下游位置的分配。
圖4顯示的是又一個實施例220，其中制冷劑不會變更線路，并且相反地氣相和液相之間的混合是通過脈沖調(diào)制通過并流式換熱器的主要制冷劑流體來實現(xiàn)。主要流體的脈沖調(diào)制是通過周期性地改變流量控制裝置的開口大小來實現(xiàn)，如電子控制膨脹閥226。當(dāng)通過膨脹閥226的制冷劑被抑制(閥的開口大小減小)，冷凝器224內(nèi)的壓力增大，而當(dāng)膨脹閥226開大些時，冷凝器224內(nèi)的壓力減小。冷凝器224內(nèi)的壓力變化將導(dǎo)致冷凝器中制冷劑速度變化，這轉(zhuǎn)而將通過使液相和氣相混合而促進(jìn)制冷劑均勻分配。
主要制冷劑的脈沖調(diào)制還可以通過使用，例如，安裝于蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間的流量控制裝置來實現(xiàn)。在這種情況下，這種流量控制裝置的功能可以與通常安裝在制冷裝置中的所謂的吸入調(diào)節(jié)閥(SMV) 228的功能結(jié)合，以便通過抑制壓縮機(jī)吸入壓力下的流量而選擇性地減少裝置容量，從而控制到達(dá)壓縮機(jī)的制冷劑數(shù)量。SMV閥的較小開口允許較少的制冷劑傳送到壓縮機(jī)。SMV228可快速循環(huán)(打開和關(guān)閉)以產(chǎn)生通過冷凝器224的制冷劑脈沖，同時脈沖的制冷劑流體轉(zhuǎn)而促進(jìn)液態(tài)和氣態(tài)制冷劑在冷凝器224中的混合，這個方式同電子膨脹閥226實現(xiàn)的方式類似。電子膨脹閥和吸入調(diào)節(jié)閥這兩者可單獨或結(jié)合地使用，它們都由控制器200控制，控制器200將有選擇地打開和關(guān)閉這些閥以促進(jìn)氣相和液相制冷劑的混合。吸入調(diào)節(jié)閥228可被取代，例如，由循環(huán)于打開和關(guān)閉位置之間的電磁閥取代(一些數(shù)量有限的流體仍然可能允許通過處于關(guān)閉位置的閥以防止壓縮機(jī)吸入壓力接近深真空)。此外，還必須了解，這種流量控制裝置還可安裝在制冷系統(tǒng)的其它位置。類似地，例如，位于制冷劑排出管或液態(tài)制冷劑管路上的閥可實現(xiàn)同樣的功能，且以類似的方式受控制。
總之，本發(fā)明利用來自上游位置的氣相為主的制冷劑中的一小部分，例如排出管或上游的集管，并使其改變方向進(jìn)入并流式換熱器中的某個位置，如在制冷劑路徑的下游位置的中間集管，在此位置處可能發(fā)生氣相和液相分離。此高壓的氣態(tài)制冷劑能夠更好地混合并促進(jìn)兩相制冷劑均勻分配，以致分配不均的現(xiàn)象明顯減少或消除，從而制冷劑進(jìn)入一般以并行方式設(shè)置的傳
13熱管的下游組。
雖然本發(fā)明的重點在于冷凝器應(yīng)用，但是制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器也可受益于本發(fā)明。就蒸發(fā)器而言，來自制冷系統(tǒng)中許多較高壓力的位置，例如排出管、冷凝集管等的制冷劑蒸汽的一小部分將改變方向進(jìn)入入口或中間集管。流體脈沖調(diào)制，盡管是在上述冷凝器換熱器中加以說明的，可按類似于上述的方式加以利用從而改善制冷劑在蒸發(fā)器換熱器的分配。雖然本發(fā)明是以并流式換熱器來作說明，但其也可應(yīng)用于其它換熱器類型，例如，在冷凝器應(yīng)用中
具有中間集管的換熱器。還有，圖2A和3A中的四通道換熱器純粹是示范性
的，具有任何數(shù)量通道的換熱器同樣可受益于本發(fā)明。并且，包含許多室的
集管結(jié)構(gòu)30和34可采取多種不同的設(shè)計形狀和結(jié)構(gòu)。此外，集合室可能并不一定設(shè)置在同一個集管結(jié)構(gòu)中。最后，隔板42可用單向閥或電磁閥替代。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例已被揭露，但是本領(lǐng)域的 一般技術(shù)人員將認(rèn)識到，某些修改將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此應(yīng)當(dāng)對下述權(quán)利要求加以研究以確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1、一種制冷系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)將壓縮的制冷劑傳送到冷凝器，從所述冷凝器出來的制冷劑通過膨脹裝置，從所述膨脹裝置出來后又通過蒸發(fā)器，從所述蒸發(fā)器出來后又返回所述壓縮機(jī)；和所述冷凝器和蒸發(fā)器中至少一個具有若干傳熱管，所述傳熱管內(nèi)制冷劑一般按并行方式順流通過；和所述冷凝器和蒸發(fā)器中的至少一個內(nèi)設(shè)至少一個下游位置，當(dāng)所述制冷劑通過所述若干傳熱管時，所述下游位置可能收容制冷劑混合物中分離的液相和氣相，并且一部分氣相為主的制冷劑從上游位置分出并傳到所述下游位置以改善所述氣態(tài)和液態(tài)制冷劑混合物在所述若干傳熱管中的分配。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述冷凝器和蒸發(fā)器中的至少 一個具有至少一個與所述若干傳熱管流體相通的集管結(jié)構(gòu)，所述至少一個集管結(jié)構(gòu)具有至少一個分離元件，所述至少一個分離元件在所述至少一個集管 結(jié)構(gòu)內(nèi)提供至少兩個室，且至少其中一個所述集合室是所述下游位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述分離元件是隔板、單向閥 和電石茲閥中的一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述換熱器是冷凝器且所述上 游位置至少是排出管、入口集合室和上游的中間集合室中的一個。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述換熱器是冷凝器且所述下 游位置是一個中間集合室。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述換熱器是蒸發(fā)器且所述上 游位置至少是排出管、入口蒸發(fā)器集合室、上游的中間蒸發(fā)器集合室、入口 冷凝器集合室和中間冷凝器集合室中的一個。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其中所述換熱器是蒸發(fā)器且所述下游位置至少是入口集合室和中間集合室中的一個。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述制冷系統(tǒng)具有若干源自主 要相同的上游位置的分接管，所述管路將所述氣相為主的制冷劑輸送到不同 的下游位置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述制冷系統(tǒng)具有若干源自不 同下游位置的分接管，所述管路將所述氣相為主的制冷劑輸送到主要相同的 上游4立置。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中位于分接管上的閥通過脈沖 調(diào)制或調(diào)節(jié)所述閥使所述分出的氣相為主的制冷劑流體受至U控制。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的制冷系統(tǒng)，其中用所述制冷系統(tǒng)的運行條件 限定對所述分出的氣相為主的制冷劑的所述脈沖調(diào)制或調(diào)節(jié)流量控制。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中所述若干傳熱管具有與其傳 熱相通的波紋狀外部傳熱翅片。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其中各個所述若千傳熱管包括若 干小的平行的內(nèi)部通道，所述平行的內(nèi)部通道在所述傳熱管內(nèi)按并行路徑輸 送制冷劑。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制冷系統(tǒng)，其中所述平行的內(nèi)部通道創(chuàng)建一 個微通道傳熱管或微型通道傳熱管。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制冷系統(tǒng)，其中所述平行的內(nèi)部通道具有圓 形、矩形、梯形或三角形中的至少一種結(jié)構(gòu)。
16、 一種制冷系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)將壓縮的制冷劑傳送到冷凝器，從所述冷凝器出來 的制冷劑通過膨脹裝置，從所述膨脹裝置出來后又通過蒸發(fā)器，從所述蒸發(fā) 器出來后又返回所述壓縮機(jī)；和所述冷凝器和蒸發(fā)器中至少一個具有若干傳熱管，所述傳熱管內(nèi)制冷劑一4殳按并行方式順流通過；和所述冷凝器和蒸發(fā)器中的至少一個內(nèi)設(shè)至少一個下游位置，當(dāng)所述制冷 劑通過所述若干傳熱管時，所述下游位置可能收容制冷劑混合物中分離的液 相和氣相，并且控制器運行以致當(dāng)所述制冷劑通過所述冷凝器和蒸發(fā)器中的 至少 一 個時所述制冷劑是脈沖的從而盡量減少液相和氣相制冷劑的分離。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的制冷系統(tǒng)，其中所述制冷劑通過選擇性地打 開和關(guān)閉設(shè)于所述冷凝器和蒸發(fā)器之間的流量控制裝置實現(xiàn)脈沖調(diào)制。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的制冷系統(tǒng)，其中所述流量控制裝置是一個電 子膨脹閥。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的制冷系統(tǒng)，其中所述制冷劑通過選擇性地打 開和關(guān)閉設(shè)于所述蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間的流量控制裝置實現(xiàn)脈沖調(diào)制。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的制冷系統(tǒng)，其中所述流量控制裝置是電磁閥 和吸入調(diào)節(jié)閥的其中之一。
21、 一種運行制冷系統(tǒng)的方法，其包括下列步驟(l)提供一個壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)將壓縮的制冷劑傳送到冷凝器，從所 述冷凝器出來的制冷劑通過膨脹裝置，從所述膨脹裝置出來后又通過蒸發(fā)器， 從所述蒸發(fā)器出來后又返回所述壓縮機(jī)；和(2 )所述冷凝器和蒸發(fā)器中至少一個具有若千傳熱管，所述傳熱管內(nèi)制 冷劑一^:4安并行方式順流通過；和(3)在所述冷凝器和蒸發(fā)器中的至少一個內(nèi)提供至少一個下游位置，當(dāng) 所述制冷劑通過所述若千傳熱管時，所述下游位置可能收容制冷劑混合物中 分離的液相和氣相，并且 一 部分氣相為主的制冷劑從上游位置分出并傳到所 述下游位置以改善所述氣態(tài)和液態(tài)制冷劑混合物在所述若干傳熱管中的分 配。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述冷凝器和蒸發(fā)器中的至少一 個具有至少一個與所述若干傳熱管流體相通的集管結(jié)構(gòu)，所述至少一個集管 結(jié)構(gòu)具有至少一個分離元件，所述至少一個分離元件在所述至少一個集管結(jié)構(gòu)內(nèi)提供至少兩個室，且至少其中一個所述集合室是所述下游位置。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述上游位置至少是排出管、入 口集合室和上游的中間集合室中的一個。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中若干源自主要相同的上游位置的 分接管將所述氣相為主的制冷劑輸送到不同的下游位置。
25、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中若干源自不同下游位置的分接管 將所述氣相為主的制冷劑輸送到主要相同的上游位置。
26、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中位于分接管上的流量控制裝置通 過脈沖調(diào)制或調(diào)節(jié)所述流量控制裝置使所述氣相為主的制冷劑流體的分出部 分受到控制。
27、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中用所述制冷系統(tǒng)的運行條件限定 對所述分出的氣相為主的制冷劑的所述脈沖調(diào)制或調(diào)節(jié)流量控制。
28、 一種運行制冷系統(tǒng)的方法，其包括下列步驟(l)提供一個壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)將壓縮的制冷劑傳送到冷凝器，從所 述冷凝器出來的制冷劑通過膨脹裝置，從所述膨脹裝置出來后又通過蒸發(fā)器， 從所述蒸發(fā)器出來后又返回所述壓縮機(jī)；和(2 )所述冷凝器和蒸發(fā)器中至少一個具有若干傳熱管，所述傳熱管內(nèi)制 冷劑一般:4要并行方式順流通過；和(3 )在所述冷凝器和蒸發(fā)器中的至少一個內(nèi)提供至少一個下游位置，當(dāng) 所述制冷劑通過所述若干傳熱管時，所述下游位置可能收容制冷劑混合物中 分離的液相和氣相，并且控制器運行以致當(dāng)所述制冷劑通過所述冷凝器和蒸 發(fā)器中的至少一個時所述制冷劑是脈沖的從而盡量減少液相和氣相制冷劑的分離。
29、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述流量控制裝置是電子膨脹閥、 吸入調(diào)節(jié)閥、排出管脈沖電磁閥、液體管路脈沖電磁閥、吸入管路脈沖電磁 閥或它們的組合中的 一個。
全文摘要
本發(fā)明確保流過若干一般以并行方式設(shè)置的傳熱管的兩相制冷劑均勻分配。一部分氣相為主的制冷劑從上游位置分出并輸送到下游位置，在該下游位置可能發(fā)生液相和氣相制冷劑的分離，并且液相制冷劑可能積聚。來自氣相為主的制冷劑的額外動力為氣/液制冷劑混合物創(chuàng)造均勻條件，促進(jìn)混合物在下游傳熱管的均勻分配。氣相制冷劑可從不同位置分出。
文檔編號F28F1/00GK101563579SQ200680056656
公開日2009年10月21日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者A·利夫森, M·F·塔拉斯 申請人:開利公司