专利名称：具有可运动门的换热器门系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种构造成将换热器与环境部分或完全地隔离的可运动构件。在一个 示例中，可运动构件安置在例如冷冻装置的冷却系统内，并且在除霜操作期间将冷冻装置 内的一个或多个换热器与冷冻装置的内部隔离。
背景技术：
在例如冷冻装置和冷藏装置的冷却系统中，来自经由打开的门、壁中或底板中窄 小的通路而进入冷却系统的空气的湿气以及来自储存于冷却系统内的产品的湿气经常以 冰的形式聚集在换热器盘管和换热器翅片上。在长期操作过程中，冰会积聚在盘管或翅片 上从而形成阻滞换热器上方气流的障碍物，并且造成冷却系统的操作效率损失。一般的换热器通过使流体行进穿过供给管回路的集管而升高温度或降低温度。管 常常附连有翅片。翅片的目的是增大管的有效表面面积以提高热交换率。空气流动通常由 风扇提供，风扇吹送或抽吸空气穿过带翅片的管。通常以英制热量单位“BTU”列出的换热 器评级取决于每分钟通过带翅片的管的空气循环的次数。在冷冻应用中，由累积的冰造成 的对翅片或管的限制使允许发生的换气次数减少。这又使换热器的生产能力减少。因此， 为保持足够的制冷量冷却系统中的许多换热器必须定期进行除霜。为了提供对单独的多个 换热器的有效除霜而无需给整个冷冻装置除霜，已经开发了顺序除霜单元。顺序除霜单元的一个目的是在给一个或多个换热器进行除霜的同时保持储存或 加工的产品的温度以及冷冻/冷藏状态。提供顺序除霜的一个问题是很难在除霜阶段有效 地隔离一个或多个换热器同时运行冷却系统中的其它换热器。一些常规的顺序冷却系统设计有足够的容量以允许在给至少一个换热器除霜的 同时其余的换热器可以承受应用中的制冷负荷。换而言之，如果所需的制冷量是90制冷 吨，那么冷却系统将用四个换热器提供120吨制冷量，即每个换热器30吨制冷量。对于上 述的设置，当给一个换热器除霜时，其余的三个换热器提供所需的90吨制冷量。常规的顺 序冷却系统通常试图以机械百叶窗或遮门来隔离正在进行除霜的换热器。然而，在换热器 除霜阶段，百叶窗或遮门本身可以被冰覆盖或堵塞，从而不能再充分隔离换热器。在一些情 况下，遮门冻结在打开位置或关闭位置。当这种堵塞发生时，会扰乱正在进行除霜的换热器 的周围的空气流动，而这会导致给换热器除霜所需的时间的增长。此外，来自正在进行除霜 的换热器的暖空气可泄漏到整个冷却系统中，从而导致未进行除霜的换热器上的热负荷增 加。
发明内容
因此，本发明的一个方面是在冷却系统中在允许对单独的多个蒸发器(又称为换 热器)顺序除霜的同时保持期望的气流和设计温度。本发明的一个示例提供了可运动的门 或遮蔽物，其构造成从存放位置展开成放置在每个蒸发器的前侧和/或后侧上。在一个示 例中，通过PLC(可编程逻辑控制器)和/或霜检测设备来控制门。控制器命令门例如向下运动到关闭位置或向上运动到打开位置。当这些门关闭、即处于展开位置时，换热器至少部 分地与冷冻装置的其余部分中的空气流动隔离，该空气流动由冷却系统尤其是大型冷却系 统中经常包括的任何风扇所产生。因此，在该示例中，减少了换热器或正在除霜的换热器上 方的气流，并且换热器将更有效地除霜。本发明的另一方面是防止在除霜过程中除霜换热 器上所产生的任何热的泄漏。这种防泄漏在除霜换热器周围形成高温区域，这使得能够比 一些常规的除霜器除霜时间更短。此外，防止除霜换热器周围的热泄漏减小了除霜换热器 对冷却系统的用于储存例如食物等物品的区域的影响。本发明的一个方面在每个换热器上使用两个门，一个门在换热器的前侧上，一个 门在换热器的后侧上。在一个示例中，门是尼龙织物门。可以通过一个或多个马达使门运动 以卷起或展开。在使用一个马达的示例中，可以有联动装置以致动换热器一侧、通常为后侧 上的门。优选地，任何门、轴以及轨道都与冷却系统中的正常温度相适应。在一个示例中， 门可以非常宽。在某些实施方式中，当门较宽时，门优选在其中央包括加强件或“风肋”以 有助于防止门由于冷却系统内的空气流动而塌陷。本发明的某些示例的一个有益方面是由于热量集中用于给换热器除霜因此除霜 时间缩短。本发明的另一个方面是门能够在罩内被置于卷起(打开位置)或展开(关闭位 置)状态下，从而将门与冷冻装置的环境隔离。本发明的一些方面包括底部带有加重棒的 门。加重棒往往通过使任何密封材料紧压密封表面而增强门的密封效果。当在向下位置时，门在其面对正在进行除霜的换热器的侧面上会受到湿气累积 (冷凝物)的影响。因此，本发明的另一个方面提供了刮刀或刮板以在门移进或移出关闭位 置时将冷凝物从门上刮除。在一个实施方式中，刮刀由超高分子量聚乙烯(UHMW)制成。在一个实施方式中，门包括尼龙基织物。在另一示例中，门具有聚氯乙烯(PVC)层 压板覆盖层。在又一示例中，门包括例如硅化物涂层(siliconized overcoat)的防水材料。本发明的另一个方面包括构成热气回路的喷嘴。通常从用于给换热器除霜的主热 气管线排放热气。所述回路加热罩区域以除去可能将门冻结在卷起位置的湿气，并且解除 当门准备运动时撕裂门的危险。门当处于打开或卷起位置时可以封围在罩内。在一个示例中，罩是不锈钢或绝热 金属的，并且当门在卷起位置时，罩包围大部分门。在一个示例中，当门处于卷起状态时唯 一暴露的区域是留在罩区域外部的底部。罩顶可以倾斜以排干在门的预除霜过程中可能产 生的湿气，并且可以加热罩以减少在冷却系统的正常的非除霜操作期间在卷起的门上的累 积的冰。本发明的一个方面提供了一种用于部分地隔离换热器的门系统。在一个示例中， 将门系统被提供作为用于改装现有换热器装备的配套元件。代表性地，门系统包括第一可 旋转构件，该第一可旋转构件构造成接近换热器而附连于换热器。该第一可旋转构件构造 成绕着旋转轴线旋转。该系统还包括第一门构件，第一门构件绕着第一可旋转构件卷动并 且能够从卷起位置运动到展开位置，与在第一门构件处于卷起位置时相比，第一门构件在 展开位置中延伸得更远离可旋转构件。该系统通常还包括轨道，该轨道构造成在第一门构 件从卷起位置向展开位置运动时引导第一门构件。本发明的某些示例的益处包括提供更短的除霜循环时间，因为与常规的冷却系统 中的换热器相比，该换热器在除霜循环期间更有效地被隔离。这样的隔离通常使得能够节约用电。因为可运动门通常几乎不占用冷却系统内的空间，所以本发明的另一个有益之处 在于提高了清洁和维护的可达性。可以有利地将该可运动门改装至现有系统，或安装在新 制造的系统中。本发明的一个示例可以提供一种包括换热器的换热器门系统。该系统还包 括接近于换热器的第一可旋转构件。第一可旋转构件构造成绕着旋转轴线旋转。第一门构 件绕着第一可旋转构件卷动，并且第一门构件可以从卷起位置运动到展开位置，与在第一 门构件处于卷起位置时相比，第一门构件在展开位置中覆盖换热器的更多部分。在一个示 例中，第一可旋转构件联接于马达以及可选地联接于变速箱。在优选示例中，在卷起和展开 过程中，第一门构件至少部分地容置在轨道中并且在轨道内滑动。在一些示例中，有两个可 旋转构件，每个可旋转构件都包括门构件。在该示例的一个变型中，两个可旋转构件彼此平 行设置。本发明的一个方面提供了一种用于部分地隔离换热器的门系统。该门系统通常包 括第一可旋转构件，该第一可旋转构件构造成接近换热器而附连于换热器，该第一可旋转 构件绕着旋转轴线旋转。该门系统通常还包括用于覆盖换热器的覆盖装置，该覆盖装置绕 着可旋转构件卷动并且能够从卷起位置运动到展开位置，与处于卷起位置中时相比，该覆 盖装置在展开位置中延伸得更远离可旋转构件。该门系统通常还进一步包括轨道，该轨道 构造成在覆盖装置从卷起位置向展开位置运动时引导该覆盖装置。
从下面结合附图做出的对本发明示例性实施方式的详细描述中，本发明的这些以 及其它优点将变得更加显而易见和更容易理解，附图中图1是本发明的一个示例的等距视图；图2是本发明的一个示例的主视图；图3是图1中示出的示例的右视图；图4是图1中示出的示例的细节图；以及图5示出了图1中所示的处于双层叠构造中的组件。
具体实施例方式参照图1，以立体图示出门系统1的一个示例。在该布置中，门构件10被示出为绕 着可旋转构件或轴11被卷起。门构件的一部分被示出为处于展开状态并且标示为10’。图 1中所示的门构件10和可旋转构件11在水平方向上延伸，但是有时也采用其它取向。例 如，在一些应用中，可旋转构件11在竖直方向上延伸，或相对于竖直方向或水平方向成锐 角设置。这种构造优选地包括这样的门构件10 足够刚硬从而能够在无需借助于重力的情 况下响应于可旋转构件11的旋转而卷起和展开。无论如何，门构件10都被构造成绕着旋 转轴线X(在图2中示出)卷起或展开。门构件10在其处于展开状态中时比其在门处于卷 起状态中时遮盖换热器30的部分大。换而言之，门构件10展开则覆盖换热器30的较多， 而门构件10向上回卷则遮盖换热器30较少。以这种方式，在于换热器30上进行除霜的过 程中，可将换热器30至少部分地与整个冷却系统隔离。通常，冷却系统将包括多个换热器30。在正常操作期间，单独给一些换热器30除 霜同时使其余换热器30能够保持原制冷负荷状态是有用的。当对其中一个换热器30执行除霜时，通常展开门构件10以将换热器30与冷却系统的其余部分隔离。与正在进行除霜 的换热器30在没有被隔离的情况下能够加热的速度相比，这种隔离有助于使正在进行除 霜的换热器30加热得更快。此外，对正在进行除霜的换热器30的隔离由于减少热从正在 除霜的换热器30泄漏到系统的其余部分而有助于使冷却系统的其余部分保持冷却。图1还示出马达40以及联接于可旋转构件11的变速箱42。马达40构造成基于 由操作者或控制器45(图2中示出)确定的输入而使可旋转构件11旋转。在一个示例中， 控制器45包括可编程序逻辑控制器(PLC)。在另一示例中，控制器45包括个人计算机(PC 机)，该PC机包括至少一个输入电路和一个输出电路，并且该PC机基于由至少一个传感器 47发送的信号来控制马达40，该传感器47确定门构件是否已经展开以及是否已经伸展到 预定位置。通常，该PC机基于预定时间表或基于由冷却系统中的一个或多个传感器所提供 的输入来读取包含使门构件10卷起和展开的程序的计算机可读介质。通常变速箱42靠近可旋转构件11的一端设置，并且可以执行两个功能中的至少 一个。第一，变速箱42可以将马达40的转速降至适于将门构件10从卷起位置运动到展开 位置的水平。马达40的转速降低还导致施加于可旋转构件11的转矩的相应增大。另外， 变速箱42可以用于改变由马达40所提供的输出的方向。换而言之，马达40可以提供绕着 竖直旋转轴线旋转的输出，而变速箱42可以将该竖直轴线的旋转联接于具有水平旋转轴 线的可旋转构件11。该布置的一个益处是可以关于门构件10和可旋转构件11相对较紧凑 地给马达40定位和定向。当门构件处于卷起状态时，门构件的至少一部分、优选为门构件的绝大部分容纳 在可选择的罩60中。罩60通常包括例如不锈钢之类的金属薄板，但是也可以使用其它材 料，例如耐寒聚合物或铝。此外，罩60优选地包括隔热层61(图4中示出)以减少从罩60 的内部到罩的外部区域的热传递，可旋转构件11安置在罩60内部。罩60通常包括开口， 当门构件10响应于马达40的旋转而展开时，门构件10可以伸展穿过该开口。图2示出了门系统1的主视图的一个示例。在所示出的示例中，门系统1延伸经 过通常一起除霜的多个换热器30。图2示出了轨道构件14，当门构件10从卷起位置伸展到展开位置时，该轨道构件 14引导门构件10。轨道构件14优选防止门构件10响应于冷却系统内可以发生的空气流 动而拍打。轨道构件14促进门构件10相对于整个冷却系统的隔离。在一个示例中，轨道 构件14包括接收门构件10’的边缘的金属薄板C型或U型沟道。沟道优选包括不锈钢，但 是也可以使用其它材料，例如耐寒聚合物或铝。轨道构件14在图1和图2中被示出为连续 沟道，但是在一些实施方式中，轨道构件14是不连续的或者甚至是由多个分离的构件形成 的。门构件10本身通常包括织造尼龙织物。然而，可以使用其它类型的柔性可卷起材 料。在一个示例中，门构件10覆盖有聚氯乙烯(PVC)层压板覆盖层。在另一示例中，门包 括防水材料，例如硅化物涂层。门构件10可选择地包括肋20，肋20有助于减少由冷却系统1内的空气流动所引 起的门构件10的可能的拍打。肋20优选地包括例如不锈钢之类的半刚性或刚性材料以增 强门构件10的刚性。优选地，肋20在平行于旋转轴线X的方向上延伸以使肋20能够与门 构件10 —起被卷起。
如图1和图2进一步示出的，门构件10包括设置在门构件10的最外端处或最外 端附近的棒25。当正在展开门构件10时，门构件10充当重物从而有助于向下拉动门构件 10。另外，在一些示例中，由于门构件减少了由冷却系统内的空气流动所引起的门构件10 的拍打，因此棒25起到类似于肋20的作用。通常棒25或者缠裹在门构件10自身的环套 内，或者用胶粘剂或其它材料附连于门构件10的一部分。在一些情况下，棒25被替代或补 充以例如多个单独的重物或诸如链索或缆索的柔性构件。图3示出了门系统1的设置在换热器30的前侧和后侧上的一个示例。于是，由于 两个门构件10分别在前侧和后侧上覆盖换热器30，换热器30的底板或基底阻碍空气流出 换热器30的底部，并且换热器30的顶部进一步由顶板或盖覆盖，因此基本上将换热器30 与冷却系统的其余部分隔离。换而言之，两个门构件10形成了容置一个或多个换热器30 的隔室的侧面。为了防止热保持在隔室中然后当一个或多个门构件10卷起时离开隔室，图 3中示出的冷却系统1设置了排热管，在除霜过程完成之后，该排热管从隔室去除热量。图4示出了门构件10和罩60的细节图。如图4所示，罩60可以包括给罩60供 热的热气管路65。热气管路65加热罩60和门构件10以防止或减少冰在这些部件上的累 积。在一个示例中，容纳在热气管路65中的热气被来自主热气管线的用于给换热器30本 身除霜的热气管路65接收。隔热层61减少从罩内部到罩外部的热传递。然而，沉积在罩 60的外侧上的冰的融化仍将可能发生。相应地，罩60的一个示例包括倾斜的排水装置67， 其减少了在除霜期间任何融化的水沉积在门构件10上或罩60的开口周围的趋势。如图4进一步示出的，门系统1可以包括一个或多个刮刀50。刮刀50构造成在门 构件10伸出或缩回时，拂过门构件10并将冷凝物或者甚至冰晶从门构件10去除。在一个 示例中，刮刀50响应于由棒25在滚上或滚下的过程中施加于刮刀50的压力而枢转，从而 即使在刮刀50 —般接触门构件10本身最薄的部分的情况下，仍然使通常比门构件10厚的 棒能够通过一个或多个刮刀50。如图4进一步示出的，罩60可以通过螺钉附连于换热器30的框架。这种布置允 许将门构件10和可旋转构件11安装在这样的区域中在该区域中，位于换热器30的端部 上的自由空间对于将整个门构件10和可旋转构件11沿平行于旋转轴线的方向从一个端部 滑动到罩60中而言太短。在门系统1被作为改装件安装到老旧冷却系统上的系统中，这是 特别有利的。图5示出了层叠布置的四个门构件10和对应的罩60。在一些冷却系统中，换热器 30叠置并且需要以与下部换热器30的除霜相独立的方式对上部换热器30进行除霜。在这 种布置中，控制器45优选为对各个马达40进行单独控制。在一些情况下，优选将可旋转构件11和门构件10等与换热器构建成整体式系统。 在另外一些情况下，将门系统1作为改装件安装。换而言之，将现有制冷系统升级为包括门 系统1。在这种情况下，门系统1可以替代现有门系统或可以补足现有门系统。可选地，可 将门系统1安装在先前没有用于隔离换热器的门系统的制冷系统中。尽管上文仅详细地描述了本发明的某些实施方式，但是本领域普通技术人员将很 容易想到能够在实质上不脱离本发明的创新性教示和优点的情况下，对所述示例性实施方 式进行多种改型。因此，所有这种改型都包括在本发明的范围内。
权利要求
一种换热器门系统，包括换热器；接近于所述换热器的第一可旋转构件，所述第一可旋转构件绕着旋转轴线旋转；以及第一门构件，所述第一门构件绕着所述第一可旋转构件卷动并能够从卷起位置运动到展开位置，与在所述门构件处于所述卷起位置时相比，所述第一门构件在所述展开位置中覆盖所述换热器的更多部分。
2.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括轨道，所述轨道沿着所述换热器的至少 一个侧面设置，并且当所述第一门构件从所述卷起位置向所述展开位置运动时所述第一门 构件经由所述轨道行进。
3.如权利要求2所述的换热器门系统，还包括肋，所述肋沿着所述第一门构件的宽度 延伸。
4.如权利要求3所述的换热器门系统，其中，所述肋在平行于所述旋转轴线的方向上 延伸。
5.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括马达，所述马达联接于所述第一可旋转 构件并且在接收到信号时使所述第一可旋转构件旋转。
6.如权利要求5所述的换热器门系统，还包括传感器，当所述第一门构件已经运动至 所述展开位置时，所述传感器检测所述第一门构件。
7.如权利要求6所述的换热器门系统，还包括连接于所述传感器的自动控制器，所述 自动控制器控制所述马达的旋转方向。
8.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括附连于所述第一门构件的一端的重物。
9.如权利要求8所述的换热器门系统，其中，所述重物是金属棒，所述金属棒基本上贯 穿所述第一门构件的一边延伸。
10.如权利要求9所述的换热器门系统，还包括所述第一门构件的围绕加重的所述棒 缠裹的部分。
11.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括第一刮刀，所述第一刮刀设置成与所述 第一门构件的第一面相接触。
12.如权利要求11所述的换热器门系统，还包括第二刮刀，所述第二刮刀设置在所述 第一门构件的与所述第一面相反的第二面上。
13.如权利要求12所述的换热器门系统，其中，所述第一刮刀和所述第二刮刀朝向彼 此偏置，从而使得所述第一门构件绕着所述第一刮刀和所述第二刮刀形成S形状。
14.如权利要求11所述的换热器门系统，其中，所述第一刮刀包括超高分子量聚乙烯。
15.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括设置在所述第一门构件上的覆盖层。
16.如权利要求15所述的换热器门系统，其中，所述覆盖层是聚氯乙烯。
17.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括围绕所述第一门构件和所述第一可旋 转构件设置的罩。
18.如权利要求17所述的换热器门系统，其中，所述罩包括倾斜的排水装置。
19.如权利要求18所述的换热器门系统，其中，所述罩包括壳体和隔热层。
20.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括管道，所述管道连接于排空装置并且构 造用以排空所述第一门构件与所述换热器之间的区域。
21.如权利要求1所述的换热器门系统，其中，所述门构件包括织造织物。
22.如权利要求21所述的换热器门系统，其中，所述织造织物是尼龙。
23.如权利要求1所述的换热器门系统，还包括第二门构件，所述第二门构件设置在所 述换热器的与所述第一门构件相对的一侧上，从而使得当所述第一门构件和所述第二门构 件都处于展开状态时，所述换热器设置在所述第一门构件与所示第二门构件之间。
24.一种用于部分地隔离换热器的门系统，所述门系统包括第一可旋转构件，所述第一可旋转构件构造成接近所述换热器而附连于所述换热器， 所述第一可旋转构件绕着旋转轴线旋转；第一门构件，所述第一门构件绕着所述第一可旋转构件卷动并且能够从卷起位置运动 到展开位置，与在所述第一门构件处于所述卷起位置时相比，所述第一门构件在所述展开 位置中延伸得更远离所述第一可旋转构件；以及轨道，所述轨道构造成在所述第一门构件从所述卷起位置向所述展开位置运动时引导 所述第一门构件。
25.如权利要求24所述的门系统，还包括第二门构件，所述第二门构件绕着平行于所 述第一可旋转构件设置的第二可旋转构件卷动。
26.一种用于部分地隔离换热器的门系统，所述门系统包括可旋转构件，所述可旋转构件构造成接近所述换热器而附连于所述换热器，并且所述 可旋转构件构造成绕着旋转轴线旋转；用于覆盖所述换热器的覆盖装置，所述覆盖装置绕着所述可旋转构件卷动并且能够从 卷起位置运动到展开位置，与在所述覆盖装置处于所述卷起位置时相比，所述覆盖装置在 所述展开位置中延伸得更远离所述可旋转构件；以及轨道，所述轨道构造成在所述覆盖装置从所述卷起位置向所述展开位置运动时引导所 述覆盖装置。
全文摘要
一种换热器门系统，该换热器门系统包括换热器以及接近于换热器的第一可旋转构件，该第一可旋转构件绕着旋转轴线旋转。该系统包括第一门构件，该第一门构件绕着可旋转构件卷动并且能够从卷起位置运动到展开位置，与当门构件处于卷起位置时相比，该第一门构件在展开位置中覆盖换热器的更多部分。
文档编号F25B39/02GK101981392SQ200980111222
公开日2011年2月23日 申请日期2009年2月13日 优先权日2008年3月31日
发明者小迈克尔·西里尔·哈泽尔迪内 申请人:小迈克尔·西里尔·哈泽尔迪内