热泵系统的制作方法_2

文档序号:9414472阅读:来源:国知局
该吸气压力的排气压力。工作流体以吸气压力通过吸气导管38进入压缩机32中并且以排气压力通过排气导管40从压缩机32中排出。压缩机32能够采用多种形式。例如,压缩机32能够为在操作中改变速度因而改变容量的可变速度压缩机。压缩机32能够为--以非限制性的不例的方式--祸旋式压缩机、往复式压缩机、
螺杆式压缩机、旋转式压缩机等。
[0031]控制模块34能够包括盖44,盖44可被移除以访问到控制模块34的内部部件,如图3所示。控制模块34能够包括使得控制模块34执行其功能的一个或更多个电路板46以及一个或更多个电子部件48。应当理解,在图3中示出的控制模块34的细节本质上只是示例性的,并且根据需要,控制模块34能够包括额外的或其他的部件和/或模块以提供期望的功能性。
[0032]冷却模块50能够用于命令控制模块34的冷却。如图3-8所示,控制模块50能够为控制模块34的一部分,或者,如图4-8中的虚线所示,能够为独立的模块或部件。冷却模块50能够确定何时需要冷却控制模块34并且命令适当的动作以实现控制模块34的期望的冷却,如下文所述。
[0033]散热器36能够包括基部54,基部54具有与控制模块34处于热传递关系的第一表面56。基部54的第二表面58能够包括以热传递关系从其上向外延伸的多个翅片60。翅片60促进了通过对流从散热器36向由风扇36引起的、流动穿过翅片60的气流的热传递。流体导管64能够延伸通过基部54来为散热器36提供额外的冷却。流体导管64允许工作流体以与基部54处于热传递关系地流过其中而将热量从其上移除。流体导管64能够以多种定向延伸通过基部54以促进其间的热传递。例如,以非限制性示例的方式,流体导管64能够以蛇形的方式延伸通过基部54。阀/膨胀设备66 (后文中称为阀)布置在流体导管64中并且可操作以控制通过其的工作流体的流动。阀66能够通过冷却模块50操作或独立于冷却模块50操作。例如,在一些实施方式中,冷却模块50能够发送信号至阀66以根据需要打开或关闭来提供用于控制模块34的期望的冷却,而在一些实施方式中,阀66能够响应于独立于冷却模块34的部件,例如,基于测得的温度使阀66打开和关闭的温度传感器。在一些实施方式中,温度传感器能够为冷却模块50的部件,如图11所示。返回流体导管68与流体导管64连通并且将离开基部54的工作流体引导返回到流动通过使用了冷凝单元20的制冷系统的工作流体中。
[0034]散热器36可操作以通过流过翅片60的空气和/或流过流体导管64的工作流体从控制模块34移除热量。以这样的方式,能够实现两种不同的冷却方法。这两种不同的冷却方法能够彼此独立地使用或者彼此结合地使用,如下文所述。
[0035]现在参考图4,示出了根据本教示的、具有使得工作流体流动通过散热器36的机械化构造的制热和空气调节系统70的示意图。在典型的制热和空气调节系统中,压缩机32通过排气导管40排出高压、高温的被压缩的工作流体。被排出的工作流体流动通过冷凝器22,在冷凝器22中,温度被降低并且工作流体能够冷凝为液体。工作流体通过导管72离开冷凝器22并且流动通过膨胀设备74,膨胀设备74降低了工作流体的压力。低压、低温的工作流体从膨胀设备74流动通过流体导管76并进入蒸发器78。在蒸发器78中,工作流体能够从沿着蒸发器78流动的流体吸收热量,因而增加工作流体的温度。工作流体从蒸发器78通过吸气导管38返回到压缩机32中。前面的解释是对在制热和空气调节系统中采用的典型的蒸气压缩循环的说明。因此,应当理解,能够在不背离本教示的情况下实施操作上的变化。
[0036]在图4示出的机械化构造中,流体导管64与导管72连通以允许冷凝的工作流体被阀66膨胀并且流动通过基部54并且将热量从控制模块34上移除。阀66能够选择性地操作以允许导管64中的工作流体流动通过基部54。流动通过阀66的工作流体将膨胀,其压力在工作流体穿过阀66时降低。结果,压力降低的、低温的工作流体(气体或液体或两者)能够流动通过与控制模块34处于热传递关系的基部54。工作流体因而能够以对流的方式从基部54和控制模块34吸收热量。离开基部54的工作流体流动通过流体导管68并且被供给至吸气导管38以便进入压缩机32的吸气侧。
[0037]温度传感器82能够联接到散热器36,例如联接到基部54,用以向冷却模块50提供表明散热器36的温度的信号。冷却模块50能够使用该信号来命令阀66的操作以供给工作流体通过基部54来减少其温度。在一些实施方式中,温度传感器84能够连接到控制模块34来向冷却模块50提供表明控制模块34的温度的信号。冷却模块50能够接着基于该信号命令阀66的操作以允许工作流体流动通过基部54并且减少控制模块34的温度。在一些实施方式中,冷却模块50能够基于压缩机32的操作状况命令阀66的操作。例如,当压缩机32在低负荷运行状态下时,冷却模块50能够保持阀66关闭,因为能够通过翅片60上的气流实现充分的冷却。当压缩机32的操作增加时,冷却模块50能够命令阀66打开以因而允许工作流体流动通过基部54并且降低控制模块34的温度。压缩机32的变化的操作能够基于一一以非限制性的示例的方式一一环境状况。因此,在图4示出的机械化构造中,阀66能够基于散热器36的温度、控制模块34的温度、压缩机32的操作状况和/或环境状况而被打开和关闭。如图4中所示,冷却模块50能够与控制模块34结合或者为分开的模块,如虚线所示。
[0038]控制模块34的空气冷却可通过冷凝单元20的风扇26提供,该风扇26引起穿过翅片60和散热器36的气流。可选地,可通过与冷凝器风扇26相独立的分开的风扇86来提供穿过翅片60和散热器36的气流。在图4中风扇86以虚线示出以表示风扇86是可选的。风扇86能够独立于冷凝单元20的风扇26操作。风扇86能够与冷却模块50通信并且接收来自冷却模块50的信号以命令操作。以这样的方式,冷却模块50能够命令风扇86独立操作以提供穿过翅片60和散热器36的气流。因此,能够命令独立的风扇86以引起流过翅片60和散热器36的气流以提供控制模块34的空气冷却。应当理解,在一些实施方式中,风扇26和独立的风扇86 (如果存在的话)二者能够被同时地操作以引起流过翅片60和散热器36的气流。一些实施方式(例如地热单元)可包括风扇86且可能不包括风扇26。
[0039]现在参照图5和6,示出了具有能够使得散热器36利用工作流体进行冷却的另一机械化构造的制热和空气调节系统170。制热和空气调节系统170与上面讨论的制热和空气调节系统70类似。因此,仅仅讨论与用于提供通过散热器36的基部54的工作流体的机械化构造相关的不同之处。
[0040]在该机械化构造中,流体导管164从位于膨胀设备74下游的流体导管176接收膨胀过的工作流体。在流体导管176中布置有热力阀190并且该热力阀196联接至流体导管164。热力阀190可操作以允许所有的工作流体:或者旁通过流体导管164和散热器36而流动通过流体导管176,或者流动通过流体导管164、散热器36和流体导管168并且在蒸发器78之前在下游位置中再次结合到流体导管176中。
[0041]阀190能够基于进入该阀190的工作流体的温度而引导流体通过流体导管164。即,阀190能够为在探测到温度高于预定值时引导所有的流体通过散热器36以对控制模块34提供冷却的温度感应阀。例如,如图5所示,流体导管164和168用虚线表示,而流体导管176完全是实线。在该情形中,所有的工作流体流动通过流体导管176并且不流动通过流体导管164、168或散热器36。该操作对应于不被工作流体冷却的控制模块34的操作。如图6所示,当阀190再次引导工作流体流动通过流体导管164、168 (现在以实线示出)时,工作流体流动通过散热器36的基部54以向控制模块34提供冷却。工作流体在流动通过基部54后再次进入流体导管176。同样地,流体导管176的一部分176a以虚线示出,因此表明工作流体不流过其中。以这样的方式,阀190能够基于进入阀190的工作流体的温度根据需要自动地调节以使得工作流体冷却控制模块34。另外,在该机械化构造中,当工作流体用于冷却控制模块34时,全部的膨胀的工作流体流动通过散热器36的基部54。阀190能够为冷却模块50的部件,如图5中的虚线所示以及图11中的实线所示。
[0042]现在参照图7和图8,示出了具有能够使得散热器36利用工作流体进行冷却的另一机械化构造的制热和空气调节系统270。制热和空气调节系统270为与上面讨论的制热和空气调节系统70类似的热栗系统。因此,仅仅讨论与机械化构造相关的不同之处。
[0043]在该机械化构造中,制热和空气调节系统270为热栗系统的形式并且包括室外热交换器222、室内热交换器278、第一和第二膨胀设备274a和274b和在其中具有各自的止回阀287a和287b的相关的旁通导管272a、272b,以及换向阀288。换向阀288与吸气导管238和排气导管240 二者连通以使通过制热和空气调节系统270的流体换向以在图7所示的冷却模式和图8所示的制热模式之间转换。在换向阀288和室外热交换器222之间延伸有室外导管289。在换向阀288和室内热交换器278之间延伸有室内导管291。
[0044]在换向阀288的第一位置中,排气导管240与室外导管289连通而吸气导管238与室内导管291连通,如图7所示。在换向阀288的第二位置中,排气导管240与室内导管291连通而吸气导管238与室外导管289连通,如图8所
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