为提高冷却能力而对冷凝物的重新分配的制作方法

本文中公开的主题总体涉及暖通空调和制冷(HVAC&R)系统的领域，并且更明确地说，涉及在运输制冷中利用的HVAC&R系统。

制冷剂蒸汽压缩系统在本领域中是众所周知的并且通常用于调节将供应到住宅、办公楼、医院、学校、餐馆或其它设施内的气候受控舒适区的空气。制冷剂蒸汽压缩系统还通常用于对供应到展示柜、采购柜、冷冻柜、冷房或商业机构中的其它易腐烂/冷冻产品储藏区域的空气制冷。制冷剂蒸汽压缩系统还通常在运输制冷系统中用于对供应到卡车、挂车、集装箱等的温度受控的货物空间的空气制冷以便通过卡车、火车、轮船或联运地运输易腐烂/冷冻的物品。

在典型的暖通空调和制冷(HVAC&R)系统，诸如运输制冷中利用的那些系统中，来自HVAC&R系统的蒸发器的冷凝器作为冷却过程的副产品而简单地被丢弃。另外，HVAC&R系统的能力受所述系统的各种部件(诸如压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器)的能力所限制。为了增加HVAC&R系统内的总体冷却能力，在未明显增加HVAC&R系统的尺寸、复杂性或成本的情况下，需要增加HVAC&R系统的至少一个部件的能力。

技术实现要素：

在一个实施方案中，一种暖通空调和制冷(HVAC&R)单元包括：蒸发器，所述蒸发器使制冷剂流从中循环通过以冷却从所述蒸发器上方流过的舱室空气流；以及冷凝器，所述冷凝器可操作地连接到所述蒸发器以冷凝从中通过的所述制冷剂流。所述蒸发器和所述冷凝器相对地定位，使得在所述蒸发器外部的液体冷凝物被重力引导到所述冷凝器的外部上以提高所述冷凝器的操作能力。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，蒸发器风扇引导第一空气流经过所述蒸发器，并且冷凝器风扇引导第二空气流经过所述冷凝器。所述蒸发器风扇和所述冷凝器风扇中的一者或多者在所述液体冷凝物的路径中定位在所述蒸发器与所述冷凝器之间以将所述液体冷凝物分布在冷凝器表面上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，第一分配板在所述液体冷凝物的路径中位于所述蒸发器与所述冷凝器之间。所述第一分配板包括多个第一分配板开口。所述多个第一分配开口被配置和布置成将所述液体冷凝物均匀地分布在冷凝器表面上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第一分配板是与所述冷凝器表面不平行地定位。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第一分配板开口的尺寸、间距或形状中的一项或多项各不相同以将所述液体冷凝物均匀地分布在所述冷凝器表面上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，第二分配板在所述液体冷凝物的路径中位于所述第一分配板与所述冷凝器之间。所述第二分配板包括第二分配板开口以将在所述第二分配板处收集的液体冷凝物引导到所述第一分配板上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第二分配板是与所述第一分配板不平行地并且与所述冷凝器表面不平行地定位。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第一分配板与所述冷凝器表面成第一角度定位，所述第一角度与所述第二分配板与所述冷凝器表面所成的第二角度相等并且相反。

在另一个实施方案中，一种温度受控的货舱包括：货舱，所述货舱适合于运输货物；以及暖通空调和制冷(HVAC&R)单元，所述暖通空调和制冷单元可操作地连接到所述货舱。所述HVAC&R单元包括：蒸发器，所述蒸发器使制冷剂流从中循环通过以冷却从所述蒸发器上方流过的舱室空气流来冷却所述货舱；以及冷凝器，所述冷凝器可操作地连接到所述蒸发器以冷凝从中通过的所述制冷剂流。所述蒸发器和所述冷凝器相对地定位，使得在所述蒸发器外部的液体冷凝物被重力引导到所述冷凝器的外部上以提高所述冷凝器的操作能力。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，蒸发器风扇引导第一空气流经过所述蒸发器，并且冷凝器风扇引导第二空气流经过所述冷凝器。所述蒸发器风扇和所述冷凝器风扇中的一者或多者在所述液体冷凝物的路径中位于所述蒸发器与所述冷凝器之间以将所述液体冷凝物分布在冷凝器表面上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，第一分配板在所述液体冷凝物的路径中位于所述蒸发器与所述冷凝器之间。所述第一分配板包括多个第一分配板开口。所述多个第一分配开口被配置和布置成将所述液体冷凝物均匀地分布在冷凝器表面上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第一分配板是与所述冷凝器表面不平行地定位。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第一分配板开口的尺寸、间距或形状中的一项或多项各不相同以将所述液体冷凝物均匀地分布在所述冷凝器表面上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，第二分配板在所述液体冷凝物的路径中位于所述第一分配板与所述冷凝器之间。所述第二分配板包括第二分配板开口以将在所述第二分配板处收集的液体冷凝物引导到所述第一分配板上。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第二分配板是与所述第一分配板不平行地并且与所述冷凝器表面不平行地定位。

另外地或另选地，在这个或其它实施方案中，所述第一分配板与所述冷凝器表面成第一角度定位，所述第一角度与所述第二分配板与所述冷凝器表面所成的第二角度相等并且相反。

从结合图式进行的以下描述中，这些和其它优点和特征将变成更明显的。

附图说明

所述主题是在说明书的结尾特别地指出并且明确地要求权利保护。从结合附图进行的以下详细描述中，本公开的前述和其它特征和优点是明显的，其中：

图1是包括暖通空调和制冷(HVAC&R)系统的载货挂车的外部的示意图；

图2是HVAC&R系统的实施方案的示意图；以及

图3是HVAC&R系统的一部分的实施方案的布局的侧视图；以及

图4是下分配板的实施方案的平面图。

所述详细描述参看图式举例阐释了实施方案以及优点和特征。

具体实施方式

图1中示出温度受控的货舱10 (例如，冷藏卡车或挂车)的实施方案。货舱10形成为大体上矩形的构造，具有顶壁12、完全相对的底壁14、相对的侧壁16和前壁18。货舱10还包括在后壁20处的一个门或多个门(未图示)，所述后壁与前壁18相对。货舱10被配置成通过使用位于货舱10处的暖通空调和制冷(HVAC&R)单元24使位于货舱10内部的货物22维持于选定温度。货舱10用于运输货物22。HVAC&R单元24位于前壁18处，并且包括蒸发器32，所述蒸发器接收来自货舱10内部的舱室空气流34 (示出于图2中)并且经由舱室空气流34与流经蒸发器32的制冷剂之间的热能交换来冷却所述舱室空气流。利用经冷却的舱室空气流34来将货舱10制冷到选定温度。在一些实施方案中，对于高温或中温冷藏，所述选定温度是在约华氏30至50度的范围中，而在其它实施方案中，对于冷冻货品冷藏，所述选定温度可以是在华氏0与-30度之间。将了解，这些温度只是示例性的并且本文中描述的HVAC&R单元24可以用于实现宽范围的选定温度并且还容易地在选定温度之间切换。另外，虽然HVAC&R单元24在本文中是在冷藏货舱10的背景中进行描述，但是将了解，这只是此类HVAC&R单元24的一个应用。本领域的技术人员将容易地了解，HVAC&R单元24还可以用在热泵和空调应用中，住宅和商业空间均可。

现在参看图2，HVAC&R单元24包括压缩机36，所述压缩机可以是蒸汽喷射旋涡压缩机，或者可以是不同类型的压缩机。压缩机36压缩蒸汽制冷剂流38，并且制冷剂流38在冷凝器40处通过与冷凝器空气流42 (通常是通过冷凝器风扇44而流经冷凝器40的环境空气流)的热能交换而变相为液体。冷凝器40流体地连接到膨胀装置46。膨胀装置46流体地连接到蒸发器32，在所述蒸发器处，舱室空气流34被冷却并且制冷剂流38在蒸发器32处通过热能交换而沸腾。在一些实施方案中，通过一个或多个蒸发器风扇48驱迫舱室空气流34经过蒸发器32。汽化的制冷剂流38接着返回到压缩机36的压缩机入口50。

压缩机36通过动力源，例如发动机52来供以动力，所述发动机是用(例如)柴油或天然气来供以燃料。发动机52直接地或如所示经由中间发电机54连接到压缩机36以得到AC电力来驱动压缩机36。在发电机54处产生的电力还可以用于驱动冷凝器风扇44、蒸发器风扇48以及HVAC&R单元24的其它辅助部件。控制器56可操作地连接到HVAC&R单元24的部件，诸如压缩机36、发动机52、冷凝器风扇44、膨胀装置46和蒸发器风扇48，以监测和控制其操作。

现在参看图3，示出冷凝器风扇44、蒸发器风扇48、蒸发器32和冷凝器40的示例性布局。如所示，蒸发器32相对于重力方向(在该图中示出为“G”)垂直地位于冷凝器40上方。这些元件全都是至少部分地围封在壳体74中。在舱室空气流34经过蒸发器32并且被冷却时，在蒸发器32上形成冷凝物56。在重力作用下，冷凝物56接着从蒸发器32朝冷凝器40落下并且撞击在冷凝器40上。冷凝物56撞击在冷凝器40上会增加流经冷凝器40的制冷剂流38 (见图2)的冷凝，从而用相同的冷凝器空气流42使冷凝器40的能力提高。

在一些实施方案中，冷凝器风扇44和/或蒸发器风扇48可以用于使冷凝物56荡过冷凝器40，将冷凝物56分布在冷凝器40的表面区域上。在其它实施方案中，一个或多个分配板可以位于蒸发器32与冷凝器40之间以将冷凝物56均匀地分布在冷凝器40上，由此实现在冷凝器40处利用冷凝物56的较大好处。在一些实施方案中，上分配板60位于蒸发器32与上冷凝器表面62之间。上分配板60倾斜了第一角度64，使得上分配板60并未水平地定向。因此，在上分配板60处收集的冷凝物56是从第一壳体壁76处的第一端66沿着向下斜坡朝第二壳体壁78处的上分配板60的第二端68引导。

上分配板60在第二端68处设有一个或多个上板开口70以允许所收集的冷凝物68经由一个或多个上板开口70穿过上分配板60朝位于上分配板60与冷凝器40之间的下分配板72落下。另选地，所述系统可以被建构，使得上分配板60被定位成与第二壳体壁78有间隙，允许冷凝物56从上分配板60流向下分配板72。

下分配板72相对于水平线成第二角度80来定位，使得冷凝物56从第二壳体壁78向下流向第一壳体壁76。在一些实施方案中，第一角度64与第二角度80相等并且相反。下分配板72包括排列在第二壳体壁78与第一壳体壁76之间的多个下板开口82。下板开口82被布置成提供冷凝物56在上冷凝器表面62上的所要分布。在一些实施方案中，所要分布是冷凝物56在上冷凝器表面62上的基本上均等的分布。

在图4中示出下分配板72的实施方案。下分配板72具有位于第一壳体壁76处的第一板端86以及位于第二壳体壁78处的第二板端88。第一板端86和第二板端88限定下分配板宽度90。下分配板72还具有下分配板长度92。图4的下分配板72是基本上矩形的，但是将了解，可以利用其它形状的下分配板72，诸如圆形、椭圆形、三角形等。

如上所述，在一些实施方案中，下板开口82被配置成使得流到上冷凝器表面84上的冷凝物56的流是均等或均一的，不管在上冷凝器表面82上的哪个位置。为了实现此均一性，在下分配板宽度90上，下板开口82的(例如)尺寸、形状和/或间距可能各不相同。举例来说，如图4中所示，在第二板端88处或附近，下板开口82具有比第一板端86处或附近的下板开口82小的开口面积，下板开口82的尺寸随着距第二板端88的距离而增加，而相邻的下板开口82之间的间距也随着下板开口82距第二板端88的距离而增加。将了解，虽然在图4中示出了圆形的下板开口82，但是在本公开的范围内，设想到其它的下板开口82形状，诸如椭圆形、矩形、三角形等。另外，本领域的技术人员将容易地了解到，在下分配板72上，下板开口82的形状可以各不相同。举例来说，可以利用具有圆形形状的下板开口82与具有椭圆形形状的下板开口82的组合。另外，将了解，虽然所示的系统利用上分配板60和下分配板72，但是在一些实施方案中，一个或多个中间分配板可以位于上分配板60与下分配板72之间以提供所要的冷凝物流特性。

如此利用冷凝物56，而不是将冷凝物作为所述系统的操作的副产品来处置会产生额外的冷却能力或者可以用于减少所述系统的功率消耗。先前技术将会需要部件尺寸的增加，会导致功率消耗的增加。

虽然已结合仅有限数目个实施方案来详细地描述本公开，但是将容易地理解，本公开不限于此类公开的实施方案。而是，本公开可以经过修改以合并此前未描述但是范围相称的许多变化、更改、替代或等效布置。另外，虽然已描述了各种实施方案，但是将理解，本公开的方面可以包括所述实施方案中的仅一些。因此，不认为本公开受前文描述所限制，而是仅受所附权利要求的范围所限制。