专利名称：基于制冷剂过冷却的热电装置的制作方法
技术领域：
图1示意性地示出了具有本发明的热电过冷却器的蒸汽压缩循环。
具体实施例方式
00151现参考图1,图解说明了蒸汽压缩循环(总体上以附图标记IO 标示)的示例性实施例。蒸汽压缩循环IO使用热电过冷却器15来过冷却蒸汽压缩循环10的制冷剂。热电过冷却器15可被用于蒸汽压缩循环，上 述蒸汽压缩循环如具有低性能系数(COP)(例如低于3)的超市展卖 品以及任何其他类型的大型或小型制冷剂循环。此外，当保证了在它们的 冷却或除湿性能中的过渡状态变化时，空气处理机中的冷却水盘管或风扇 盘管也可^皮预冷却。
0016过冷却器15可被用于公知的蒸汽压缩循环中。本领域所公知的 蒸汽压缩循环包括的元件一般例如为压缩机20、蒸发器25、冷凝器30、 以及恒温或热膨胀阀35。在图l的示例性实施例中，制冷剂从压缩机20 经由第一管道40流到冷凝器30,如箭头42所示。冷凝器30是气冷或水 冷冷凝器，用于冷凝制冷剂。制冷剂离开冷凝器30到达第二管道45,如 箭头44所示。过冷却器15连接着第二管道45。当制冷剂从冷凝器30流 经笫二管道45时，过冷却器15以热电方式对制冷剂进行过冷却。第三管 道47将过冷却器15连接到热膨胀阀35。制冷剂流经第三管道到达热膨 胀阀35，如箭头46所示。热膨胀阀35降低了制冷剂的压力，以获得混 合的液体和蒸汽。制冷剂通过第四管道48进入到蒸发器25,如箭头49 所示。通过从制冷空间75提供的传热，蒸发器25使液体基本上蒸发。排 出空间(rejection space) 70位于蒸发器25之下，使得来自蒸发器25的 热量不会蜂支排出到制冷空间75。制冷剂离开蒸发器25到第五管道50，如 箭头51所示。制冷剂从第五管道50进入到压缩机20。压缩机20压缩制 冷剂并完成蒸汽压缩循环10。通过传导，热电模块17中每一个的冷侧使流经第二管道45的 制冷剂冷却。第二管道45可由热传导材料制成，然而，可基于具体冷却 需求或其他于蒸汽压缩循环IO有关的因素来改变该材料。可基于具体的 冷却需求或其他与过冷却器15有关的因素来改变用于第二管道45的热电 模块17的数目。热电模块17的具体数目以及使第二管道45的内表面或 内側部分热传导的结构或方法，可基于具体冷却需求或其他与所示蒸汽压 缩循环10有关因素而改变。因此，热电才莫块17的使用避免了对次级液体 或次级环路的需求，与机械式过冷却器相比，减少了增加的设备，提供了
快速动作热电冷却，以最小化过渡状态并提供精细调节的温度和/或湿度 控制、增加的稳定性和相对于机械过冷却而言减小的噪声，而且还提供了 能量益处。
[00221所利用的热电才莫块17的具体类型(包括材料、尺寸和形状)可 根据过冷却器15的具体需求而改变。优选地，热电模块17的冷側和暖侧 的尺寸和形状最大化第二管道45与冷侧之间以及第二管道45外的空气与 暖侧之间的热接触或热连通(例如表面积)。
[0023提供能量源18至热电冲莫块17的具体结构或方法可以根据过冷 却器15的具体需求而改变。热电模块17可以是由诸如电池、便携式燃料 电池、光生伏打电池等的直流电源直接驱动的热电装置，这样就不需要交 流到直流的转换。过冷却器15可确保在冷凝阶段结束时无气体残留，从 而确保在恒温或热膨胀阀35处具有最大的容量。对于使用比例控制的系统中，热电模块17的比例特性可成为实现理想应用的手段。这可避免使 用全开式或全闭式电磁阀，例如通常在开关控制系统中出现的。热电模块 17可#>配置成相对于管道45成任何流动布局，以允许最佳的能量交换。 这种布局可以是共流型、逆流型、或交叉流动型配置，或者任何其他适合 于空间或其他设计问题的配置。
0024尽管已结合一个或多个示例性实施例描迷了本公开，但本领域 技术人员将会理解的是在不超出本发明范围的情况下，可作出各种变形， 并且可用等同物来进行对其部件进行替换。此外，在不超出本发明范围的 情况下，可进行许多的修改以使特定情况或材料适应于本公开的教导。因 此，本发明的公开不应被限制到作为预期的实施本发明最佳模式而公开的 ( 一个或多个)具体实施例，本发明应包括落入所附权利要求的范围内的 所有实施例。
权利要求
1.一种用于具有制冷剂的蒸汽压缩循环的过冷却器(15)，所述过冷却器(15)包括与所述蒸汽压缩循环流体连通的管道(45)，用于让所述制冷剂流过其中；以及一个或多个热电模块(17)，其中所述一个或多个热电模块(17)中的每一个都具有与所述管道(45)的内体积热连通的冷侧，用于对所述制冷剂进行过冷却。
2. 如权利要求1所述的过冷却器(15),其中所述一个或多个热电模 块(17)中的每一个都具有与所述管道(45)的所述内体积绝热的暖侧。
3. 如权利要求1所述的过冷却器(15)，其中所述一个或多个热电模 块(17)被嵌入到所述管道(45)中，且其中所述冷側与所述制冷剂直接 接触。
4. 如权利要求1所述的过冷却器(15),其中所述一个或多个热电才莫 块(17)进一步包括次级热交换器，用于与所迷制冷剂进行间接热交换。
5. 如权利要求1所述的过冷却器(15),其中所述一个或多个热电才莫 块(17)包括热电式热交换器。
6. 如权利要求5所述的过冷却器(15),其中所述热电式热交换器是 空气或液体热电式热交换器。
7. 如权利要求1所述的过冷却器(15)，其中所述一个或多个热电模 块(17 )被连接到所述管道(45 )的外表面，并与所迷制冷剂形成热连通。
8. 如权利要求7所述的过冷却器(15),进一步包括风扇(19)，以 提供与所述一个或多个热电才莫块(17)的暖側热连通的空气流。
9. 一种蒸汽压缩系统(10)，包括通过管道(40、 45、 47、 48、 50)彼此连接的压缩机(20)、冷凝器 (30)和蒸发器(25);以及过冷却器(15)，具有连接到所迷管道(45)的一个或多个热电模块 (17)，其中所述一个或多个热电模块(17)中的每一个都具有与所述管 道(45)的内体积热连通的冷倒，以便对流过其中的制冷剂进行过冷却。
10. 如权利要求9所迷的蒸汽压缩系统(10)，其中所迷一个或多个 热电模块(17)中的每一个都具有与所述管道(45)的所述内体积绝热的 暖側。
11. 如权利要求9所述的蒸汽压缩系统(10),其中所述一个或多个热 电模块(17)被嵌入到所迷管道(45)中，以接触冷却所述制冷剂。
12. 如权利要求9所述的蒸汽压缩系统(10)，其中所迷一个或多个 热电模块(17)包括热电式热交换器。
13. 如权利要求12所迷的蒸汽压缩系统(10),其中所述热电式热交 换器是空气或液体热电式热交换器.
14. 如权利要求9所述的蒸汽压缩系统(10)，其中所迷一个或多个 热电模块(17) ^皮连接到所述管道(45)的外表面，并与所述制冷剂热连通。
15. 如权利要求14所述的蒸汽压缩系统(IO)，其中所述过冷却器(15) 进一步包括风扇(19)，以提供与所述一个或多个热电模块(17)的暖側 热连通的空气流。
16. —种对蒸汽压缩循环进行过冷却的方法，包括 提供用于制冷剂流动的管道(45),所述管道(45)与压缩机(20)、冷凝器(30)以及蒸发器(25)流体连通；以及由多个热电模块(17)通过传导以热电方式对所述管道(45)的内体 积进行过冷却，所述多个热电模块(17 )中的每一个都具有与所述管道(45) 的内体积热连通的冷侧，以及与所迷内体积绝热的暖侧。
17. 如权利要求16所述的方法，其中多个热电模块(17)通过风扇 (19)被冷却。
18. 如权利要求16所迷的方法，其中所迷多个热电模块(17)被嵌 入到所述管道(45)中，以接触冷却所述制冷剂。
19. 如本文参考附图中的图l所描述的、对蒸汽压缩循环进行过冷却 的方法。
20. 如本文参考附图中的图l所描述的过冷却器(15)。
全文摘要
一种用于具有制冷剂的蒸汽压缩循环的过冷却器(15)。过冷却器(15)包括管道(45)和一个或多个热电模块(17)。管道(45)与蒸汽压缩循环流体连通，以便制冷剂流过其中。一个或多个热电模块(17)中的每一个都具有与管道(45)的内体积热连通的冷侧，用于对制冷剂进行过冷却。
文档编号F25D17/06GK101297167SQ200580051925
公开日2008年10月29日 申请日期2005年8月29日 优先权日2005年8月29日
发明者C·-Y·蔡, D·图, G·M·多布斯, M·K·萨姆, R·拉哈克什南, 于笑梅 申请人:开利公司