0流入到蒸发器歧管64中。液体制冷剂34的这种增加的流量在某些操作条件是期望的，例如，在高负荷条件下。
[0023]现在参看图3，蒸发器12包括具有外表面68和内表面70的壳体66，所述外表面68和内表面70界定热交换区72。在所展示的示例性实施方案中，壳体66包括非圆形横截面。举例而言，壳体66可以具有矩形横截面，其中水平宽度(如图2中所示)小于垂直高度。壳体66包括来自蒸发器歧管64的制冷剂入口 74，以便接纳液体制冷剂34。壳体66还包括连接到压缩机18的蒸汽出口 76。蒸发器12还展示为包括布置在壳体66下部中的低压制冷剂池区78。低压制冷剂池区78包括使流体循环穿过低压制冷剂池82的池管束80。低压制冷剂池82包括具有上表面84的一定量的液体低压制冷剂34。循环穿过池管束80的流体与低压制冷剂池82交换热量，以便将所述量的低压制冷剂82从液体转换成蒸汽状
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[0024]根据所展示的示例性实施方案，蒸发器12包括多个管束86至88，这些管束提供低压制冷剂和另一流体之间的热交换界面。在这点上，应理解，虽然展示为有多个管束86至88，但是单个管束也可以与节油器总成14结合使用。每个管束86至88连接到蒸发器歧管64。蒸发器歧管64向管束86至88上提供均匀的制冷剂分配。如下文将变得更加充分明显，蒸发器歧管64将低压制冷剂34传送到管束86至88上。管束86至88彼此隔开，以便形成第一蒸汽过道89和第二蒸汽过道90。另外，管束86和88与内表面70隔开，以便建立第一外部蒸汽过道91和第二外部蒸汽过道92。因为每个管束86至88大致上以类似方式形成，所以下文将参考管束88和蒸发器歧管64来进行详细描述，并且应理解，管束86和87是以类似方式构造而成的。
[0025]进一步根据所展示的示例性实施方案，管束88包括第一壁构件93和第二壁构件94。第一壁构件93和第二壁构件94彼此隔开，以便界定导管通道95，被配置来输送流体的多个导管96穿过所述导管通道95。如下文中将变得更加充分明显，穿过多个导管96的液体与流入到导管通道95中的低压制冷剂形成热交换关系。第一壁构件93包括第一末端97，并且延伸到第二末端98。类似地，第二壁构件94包括第一末端99，并且延伸到第二末端100。每个第一末端97和99在蒸发器歧管64下方隔开，而每个第二末端98和100在低压制冷剂池34上方隔开。在使用这种布置的情况下，从蒸发器歧管64中流出的液体低压制冷剂在重力作用下通过导管通道95流经导管96，并且流到低压制冷剂池34中。以这样的方式，制冷剂在转变为蒸汽以便经由蒸汽出口 76返回到压缩机16之前，降低流过导管96的液体(例如，水)的温度。液体经由蒸发器液体入口 102和蒸发器液体出口 104流过导管96。
[0026]在这点上，应理解，示例性实施方案描述采用低压制冷剂来促进与次级介质的热交换的壳管式蒸发器。降膜系统和低压制冷剂的使用提供优于现有技术系统的各种优点。举例而言，与具有类似尺寸的常规淹没式蒸发器束相比而言，采用低压制冷剂的降膜系统的使用减少了与穿过管束的流量相关联的压力损耗。另外，降膜系统的制冷剂费用更低，从而使总体成本得以降低。通过与在低压制冷剂中使用降膜蒸发相关联的更高热传递系数，实现额外的好处。还应理解，虽然展示为具有圆形横截面，但是管束中的导管也可以由具有非圆形横截面的导管和/或由铜焊通道组件形成的导管来形成。
[0027]此外，本文中所描述的布置利用重力来驱使从节油器总成14到蒸发器歧管64中的流动。将冷凝器配置成垂直方向上较短在一些实施方案中使冷凝器效率相比以传统方式配置的冷凝器提高了约30%，并且允许系统部件的紧凑布置。此外，压缩机和蒸发器/分离器结构是承载负荷的，进而降低对系统的结构支撑要求。
[0028]虽然仅结合有限数量的实施方案来详细描述本发明，但是应易于理解，本发明不限于这些已公开的实施方案。相反，本发明可进行修改来并入此前并未描述但与本发明的精神和范围相符的任何数量的变化、改变、替代或等效布置。另外，虽然已描述本发明的各种实施方案，但是应理解，本发明的各方面可仅包括所描述实施方案中的一些。因此，本发明不应被视为受前文描述的限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。
【主权项】
1.一种暖通空调(HVAC)系统，其包括: 冷凝器，其用以将制冷剂流冷凝成液体状态； 节油器总成，其包括至少一个分离器腔室，以便将液体制冷剂与蒸汽制冷剂分离，所述节油器总成与所述冷凝器的至少一部分共用上部共同壁，并且从所述冷凝器进入到所述节油器总成中的所述制冷剂流行进穿过所述上部共同壁中的流动开口 ；以及 降膜蒸发器，其用以在所述液体制冷剂和流过所述蒸发器中多个蒸发器导管的介质之间交换热能。
2.如权利要求1所述的HVAC系统，其中所述上部共用壁是所述节油器总成的上部壁和所述冷凝器的下部壁。
3.如权利要求1所述的HVAC系统，其中所述节油器总成与所述蒸发器的至少一部分共用下部共同壁。
4.如权利要求3所述的HVAC系统，其中从所述节油器总成进入到所述蒸发器中的所述液体制冷剂流穿过所述下部共同壁中的蒸发器开口。
5.如权利要求3所述的HVAC系统，其中所述下部共同壁是所述节油器总成的下部壁和所述蒸发器的上部壁。
6.如权利要求1所述的HVAC系统，其中所述冷凝器的宽度大于其高度。
7.如权利要求6所述的HVAC系统，其中冷凝器宽度与冷凝器高度的比介于I和约3之间。
8.如权利要求1所述的HVAC系统，其中所述蒸发器的高度大于其宽度。
9.如权利要求6所述的HVAC系统，其中蒸发器高度与蒸发器宽度的比介于I和约3之间。
10.如权利要求1所述的HVAC系统，其中所述冷凝器、所述节油器总成和所述蒸发器中的至少一个是长方体形状。
11.如权利要求1所述的HVAC系统，其中所述制冷剂流包括一定量的低压制冷剂，所述低压制冷剂在104° F(400C )下的液相饱和压力低于约45镑/平方英寸(310.3kPa)。
12.如权利要求1所述的HVAC系统，其还包括压缩机，以便将所述制冷剂流推进到所述冷凝器中。
13.如权利要求12所述的HVAC系统，其中所述压缩机大致上向上排放到所述冷凝器中。
14.如权利要求1所述的HVAC系统，其中所述节油器总成的分离器腔室包括可调式分离器端口，以便增加和/或减小所述分离器腔室中的压力。
15.如权利要求14所述的HVAC系统，其中所述分离器端口是所述分离器腔室和抽吸室之间的共同壁中的开口。
16.一种操作暖通空调(HVAC)系统的方法，其包括: 在冷凝器中将制冷剂流冷凝成液体状态； 使所述制冷剂流从所述冷凝器，经由所述冷凝器和节油器总成的至少一部分所共用的上部共同壁中的流动开口，流动到所述节油器总成； 在所述节油器总成的至少一个分离器腔室处，将所述制冷剂流中的液体制冷剂与蒸汽制冷剂分离；以及 使所述液体制冷剂流入到降膜蒸发器中，以便在所述液体制冷剂和流过所述蒸发器中多个蒸发器导管的介质之间交换热能。
17.如权利要求16所述的方法，其中从所述冷凝器进入到所述节油器总成中的所述制冷剂流的方向大致上向下。
18.如权利要求16所述的方法，其还包括使所述液体制冷剂从所述节油器总成，经由所述节油器总成和所述蒸发器的至少一部分所共用的下部共同壁中的蒸发器开口，流入到所述降膜蒸发器中。
19.如权利要求18所述的方法，其中从所述节油器总成进入到所述蒸发器中的所述液体制冷剂流的方向大致上向下。
【专利摘要】一种暖通空调(HVAC)系统包括冷凝器，其用以将制冷剂流冷凝成液体状态。所述系统还包括节油器总成，所述节油器总成具有至少一个分离器腔室，以便将液体制冷剂与蒸汽制冷剂分离。所述节油器总成与所述冷凝器的至少一部分共用上部共同壁，并且从所述冷凝器进入到所述节油器总成中的所述制冷剂流行进穿过所述上部共同壁中的流动开口。降膜蒸发器在所述液体制冷剂和流过所述蒸发器中多个蒸发器导管的介质之间交换热能。
【IPC分类】F24F5-00, F25B39-04, F24B1-00, F25B39-02, F25B49-02, F25B40-02, F25B41-00, F24F11-06
【公开号】CN104854410
【申请号】CN201380065093
【发明人】M.克里斯蒂安斯, J.L.埃斯富姆斯, S.本达普迪
【申请人】开利公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2013年10月9日
【公告号】WO2014092850A1