CN105102907A - 冷凝器的制冷剂出口装置 - Google Patents

Abstract

描述了一种配备有制冷剂出口的冷凝器，制冷剂出口配置成在关闭循环期间接收和存储液态制冷剂。制冷剂出口可以包括由堰堤围绕的流出管。堰堤可以包括端口，堰堤中的液态制冷剂可以通过端口引导到例如冷却器的运动零件用于润滑。流出管可以相对于冷凝器的底部垂直地延伸。在一些实施例中，流出管的第一开口可以定位成沿垂直方向高于冷凝器的底部，而堰堤可以定位成低于冷凝器的底部。冷凝器中的液态制冷剂可以在关闭循环中流向并停留在堰堤中。在随后的启动期间，堰堤中的液态制冷剂可以快速地引导到冷却器的运动零件。

Description

冷凝器的制冷剂出口装置

技术领域

本公开在此涉及供热、通风和空气调节(“HVAC”)系统，例如冷却器，并且更具体涉及冷却器系统的冷凝器。一般来说，描述了涉及冷却器中的冷凝器的制冷剂出口装置的方法、系统和设备。

背景技术

HVAC系统，诸如冷却器一般包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置。在HVAC系统的冷却循环中，压缩机可以压缩制冷剂蒸汽，并且可以将压缩的制冷剂蒸汽引导到冷凝器中，以冷凝成液态制冷剂。液态制冷剂然后可以通过膨胀装置进行膨胀，并引导到蒸发器中。

HVAC系统的部件，诸如压缩机会包括运动零件，并且因此会在运行期间需要润滑。润滑剂，诸如机油通常在HVAC系统中用来提供润滑。

发明内容

本文中提供的实施例涉及配置成在HVAC系统中帮助提供润滑的方法、系统和设备。在一些HVAC系统中，液态制冷剂可以用来为例如移动零件，诸如压缩机的轴承提供润滑。在关闭循环期间，压缩机关闭。运动零件上的液态制冷剂可以汽化，引起用于润滑的液态制冷剂在随后的启动期间的潜在缺乏。由于缺少润滑，这会引起运动零件上的不正常磨损，缩短运动零件的使用寿命。可以对HVAC系统作出改进，使得液态制冷剂可以在例如启动期间相对快地提供给例如运动零件。

描述了配备有制冷剂出口的冷凝器，该制冷剂出口配置成例如在关闭循环期间接收和存储液态制冷剂。在一些实施例中，制冷剂出口可以包括流出管和围绕流出管的外壁。流出管的外表面和外壁界定围绕流出管的环形堰堤。环形堰堤可以充当在例如关闭循环期间接收和存储液态制冷剂的贮存器。在一些实施例中，在启动之后，液态制冷剂可以在从流出管中流出之前引导到环形堰堤，使得液态制冷剂在环形堰堤中可获得。

在一些实施例中，外壁可以包括与堰堤流体连通的端口。端口可以配置成将液态制冷剂从堰堤引导到例如运动零件用于润滑。运动零件可以包括例如压缩机的轴承。

在一些实施例中，堰堤可以定位成沿垂直方向在冷凝器的底部之下。液态制冷剂可以在从流出管的第一端中流出之前优先朝向堰堤引导。

在一些实施例中，流出管具有第一端和第二端，第一端配置成定位在冷凝器内部，并且第一端可以配置成沿垂直方向定位成高于堰堤的开口。

在一些实施例中，外壁的端口具有直径，外壁和流出管的外表面在它们之间具有距离，并且该直径与端口的直径大约相同。

堰堤具有沿垂直方向的底部，端口沿垂直方向具有朝向堰堤的底部的最低点。在一些实施例中，端口的最低点可以定位成沿垂直方向高于堰堤的底部。

在一些实施例中，一种在HVAC系统的启动期间提供液态制冷剂的方法可以包括：在关闭循环期间将液态制冷剂导出冷凝器；将液态制冷剂存储在贮存器中；以及在HVAC系统启动期间将存储在贮存器中的液态制冷剂导出贮存器。在一些实施例中，一种在HVAC系统的启动之后提供液态制冷剂的方法可以包括：在液态制冷剂从流出管流出之前优先朝向贮存器引导液态制冷剂，以及将液态制冷剂导出贮存器。在一些实施例中，液态制冷剂可以从冷凝器的积聚液态制冷剂的位置导出冷凝器。

通过以下详细描述和附图的考虑，流体管理方法的其它特征和方面将会变得显而易见。

附图说明

现在参考附图，其中相同的参考数字在全文中表示对应的零件。

图1A至1C图示了根据一个实施例的配备有制冷剂出口的冷凝器。图1A图示了冷凝器的包括制冷剂出口的部分。图1B图示了制冷剂出口的放大剖视图。图1C图示了沿着图1B中的线1C-1C的制冷剂出口的顶剖视图。

图2图示了根据另一实施例的配备有制冷剂出口的冷凝器的剖视图。

图3图示了制冷剂出口的另一实施例。

图4图示了制冷剂出口的又一实施例。

具体实施方式

HVAC系统，诸如冷却器系统通常会包括具有运动零件，诸如压缩机的轴承的部件。运动零件一般需要适当的润滑。润滑通常由润滑剂，诸如机油来提供。在一些HVAC系统中，润滑可以通过液态制冷剂来提供。这种HVAC系统有时称为无机油系统。在无机油系统中，可以将液态制冷剂引导到运动零件的表面用于润滑。运动零件上的液态制冷剂可以汽化，因为制冷剂具有相对低的沸点温度。在关闭循环期间，例如，运动零件上的液态制冷剂可以汽化。当HVAC系统随后自关闭循环启动时，运动零件的表面可能会没有足够的液态制冷剂来提供润滑，潜在地引起运动零件上的不正常磨损。可以作出改进，以当例如HVAC系统自关闭循环启动时相对快地将液态制冷剂引导到运动零件。

本文中公开的实施例描述了涉及冷凝器的制冷剂出口的方法、系统和设备，该制冷剂出口可以在例如关闭循环期间接收和存储液态制冷剂。在随后的启动期间，存储的液态制冷剂可以相对快地引导到例如运动零件。制冷剂出口可以包括流出管和堰堤。在一些实施例中，堰堤可以是围绕流出管的环形贮存器。在一些实施例中，制冷剂出口可以定位在冷凝器的底部之下，使得冷凝器中的液态制冷剂可以流到堰堤。堰堤可以包括端口，堰堤中的液态制冷剂可以通过该端口引导到例如冷却器的运动零件。在一些实施例中，流出管可以相对于冷凝器的底部垂直地延伸。在一些实施例中，流出管的第一开口可以定位在冷凝器内部，并且可以定位成高于冷凝器的底部；而堰堤可以定位成低于冷凝器的底部。在一些实施例中，当冷却器在关闭循环中时，冷凝器中的液态制冷剂可以流向并存储在堰堤中。在随后的启动期间，堰堤中的液态制冷剂可以相对快地引导到冷却器的运动零件。在一些实施例中，诸如在启动之后和/或在关闭循环期间，在液态制冷剂从流出管中流出之前，液态制冷剂可以优先地引导到堰堤，使得液态制冷剂可以根据需要在堰堤中可用于例如润滑。

参考形成其零件并且以实施例的图示方式示出的附图，其中实施例可以实施。术语“关闭循环”一般是指HVAC系统的压缩机未运行。术语“启动”一般是指HVAC从关闭循环开始运行。应理解，本文中使用的术语出于描述附图和实施例的目的，并不应当认为对本申请的范围进行限制。

图1A至1C图示了例如冷却器系统(未示出)的冷凝器100的一部分。如图1A所示，图示的冷凝器100是壳管式冷凝器，该壳管式冷凝器通常可以在商用冷却器系统中找到。在图示的构造中，冷凝器100具有纵向方向L和垂直方向V。冷凝器100具有壳体102，壳体102界定内部空间105，内部空间105具有顶部110和底部120。冷凝器100可以配置成在空间105中将压缩的制冷剂蒸汽冷凝成液态制冷剂。液态制冷剂通常积聚在冷凝器100的底部120上。

制冷剂出口130在底部120上附连到壳体102。在一些实施例中，制冷剂出口130可以在壳体102的最低点处附近沿垂直方向V附连到壳体102。

制冷剂出口130包括流出管135和围绕流出管135的外壁136。流出管135的外壁136和外表面137(参见图1B)界定围绕流出管135的堰堤138。在所示的实施例中，堰堤138定位在冷凝器100的底部120之下。外壁136包括端口140，端口140形成与堰堤138的流体连通。堰堤138在底部120上具有开口142，堰堤138通过开口142形成与空间105的流体连通(参见图1B)。

流出管135配置成沿垂直方向V延伸，并形成与空间105的流体连通。流出管135具有定位在空间105内部的第一开口135a和定位在空间105外部的第二开口135b。如图1A所示，第一开口135a配置成沿垂直方向V高于冷凝器100的底部120，并且具有相对于冷凝器100的底部120沿垂直方向V的高度H1。在一些实施例中，高度H1可以为约1到约1.3英寸，并且如果期望和/或需要，可以略微更高或更低。高度H1可以配置成使得液体可以在从流出管135流出之前优先朝向堰堤138引导。

图1B是冷凝器100的包括制冷剂出口130的部分的放大剖视图。如图所示，流出管135的外壁136和外表面137界定堰堤138。堰堤138独立于流出管135与空间105流体连通。如图所示，流出管135的外表面137和外壁136具有沿纵向方向L的距离D1。一般来说，距离D1越大，液态制冷剂流入堰堤138会越容易。距离D1可以配置成使得液态制冷剂可以相对容易地流入堰堤138，或距离D1不对流入堰堤138的液态制冷剂产生阻力。

端口140具有直径D2。在一些实施例中，距离D1与直径D2大约相同。

如图1B所示，端口140定位成高于堰堤138的底部139。端口140具有沿垂直方向V的最低部分145。最低部分145沿垂直方向V高于底部139。当堰堤138含有液态制冷剂时，液态制冷剂中的沉淀物会积聚在堰堤138的底部139上。将端口140的最低部分145定位成高于底部139可以帮助沉淀物自端口140从堰堤138中流出。

图1C是沿着图1B中的线1C-1C的制冷剂出口130的顶剖视图。如图所示，流出管135和外壁136一般具有圆形轮廓，应理解外壁136和/或流出管135可以具有其它形状的轮廓。在图示的实施例中，流出管135和外壁136一般是同心的，并且限定围绕流出管135的环形堰堤138。

参考图1A至1C，在运行时，液态制冷剂可以积聚在冷凝器100的底部120处，并且可以流到堰堤138。可以从端口140将积聚在堰堤138中的液态制冷剂导出堰堤138并引导到例如压缩机(未示出)，以润滑压缩机的运动端口，诸如压缩机的轴承。

流出管135配置成将液态制冷剂导出冷凝器100。而且，可以朝向例如蒸发器或节能装置(未示出)引导制冷剂。液态制冷剂可以从流出管135的第一端135a流向第二端135b。因为流出管135的第一端135a定位成高于底部120(例如高度H1在图1A中约为1英寸)，而堰堤138定位成沿垂直方向V低于底部120，在液态制冷剂可以从流出管135流出冷凝器100之前，堰堤138可以包含有液态制冷剂。在启动之后，例如，在液态制冷剂从流出管135流出之前可以优先朝向堰堤138引导液态制冷剂，使得堰堤138一般可以具有例如可用于为系统的有需要的区域提供润滑的液态制冷剂。

当HVAC系统处于关闭循环时，例如，液态制冷剂可以从流出管135排空。冷凝器100一般仍然会具有在关闭循环期间冷凝的一些液态制冷剂。因为堰堤138定位在底部120之下，堰堤138可以接收并存储在关闭循环期间留在冷凝器100中的液态制冷剂。当HVAC系统随后启动时，堰堤138可以提供在关闭循环期间存储的液态制冷剂。在关闭循环期间，堰堤138可以用作液态制冷剂贮存器。在正常运行条件下，堰堤138一般可以接收来自冷凝器的液态制冷剂并存储液态制冷剂。

应意识到，制冷剂出口130可以与除壳管式冷凝器之外的其它类型的冷凝器一起使用。一般来说，制冷剂出口130可以附连到冷凝器在关闭循环期间可以积聚或具有液态制冷剂的位置。在一些实施例中，在启动期间相对迅速地提供润滑的液态制冷剂的方法可以包括：在关闭循环期间将液态制冷剂导出冷凝器；将液态制冷剂存储在贮存器(诸如图1A中的堰堤138)中；以及在随后的启动期间将存储的液态制冷剂导出贮存器。

应意识到，HVAC系统的除冷凝器之外的可以在特定运行条件下和/或在关闭循环期间能够汇集液态制冷剂的部件可以潜在地用作液态制冷剂的来源，用于提供润滑的液态制冷剂。制冷剂出口130可以配置成适当地应用于这种部件、例如蒸发器或其它热交换器。

如图1A和1B所示，制冷剂出口130可以是冷凝器100的壳体102的集成部件。这是示例性的。图2图示了附连到冷凝器200的制冷剂出口230的另一实施例。冷凝器200具有出口端口222。制冷剂出口230的外壁236经由例如螺纹260可拆卸地联接到出口端口222。图2还图示了流出管235的外表面237到外壁236之间的直径D1a可以小于端口240的直径D2a，这可以帮助在流出管235的外壁236与外表面237之间更快地汇集制冷剂。应意识到，本文中示出和描述的直径和距离可以适当地应用于图1至4中示出和描述的任何一个实施例、构造。

如图1C所示，端口140可以大体上沿着外壁136的圆形轮廓的直径D5延伸。即，端口140的中心线C2一般延伸通过外壁136的圆形轮廓的中心C1。这是示例性的。图3图示了制冷剂出口330的另一实施例。外壁336可以不与流出管335同心。在图3所示的取向中，外壁336的端口340朝向不同于流出管335的侧面相对于外壁336的中心C3沿纵向方向L3定位，使得流出管335和外壁336可以偏心地布置，其中端口340沿纵向方向L3相对于流出管335的中心C4偏移。

如图1A和1B所示，流出管135是具有相对一致直径的直管。这是示例性的。如图4中所示，制冷剂出口430的流出管435可以包括两个区段435a和435b，这两个区段435a和435b分别具有不同的直径D3和D4。在一些实施例中，直径D3可以大于D4。在一些实施例中，直径D3可以小于D4，或它们可以约为相同的直径。

方面

方面1至6中的任何一个都可以与方面7-17中的任何一个相组合。方面7-15中的任何一个都可以与方面16、17中的任何一个相组合。

方面1.一种热交换器的制冷剂出口，包括：

流出管；

围绕所述流出管的外壁，所述流出管的外表面和所述外壁界定围绕所述流出管的环形堰堤；以及

所述外壁上的端口，所述端口与所述堰堤流体连通；

其中，所述流出管具有第一端和第二端，所述堰堤具有开口，

并且所述第一端配置成：当所述制冷剂出口安装在所述热交换器上时，定位成高于所述堰堤的所述开口。

方面2.根据方面1所述的制冷剂出口，其中所述外壁的所述端口具有直径，所述外壁和所述流出管的所述外表面在它们之间具有距离，并且所述距离与所述直径大约相同。

方面3.根据方面1-2所述的制冷剂出口，其中所述堰堤具有底部，所述端口具有最低点，并且所述最低点定位成当所述制冷剂出口安装到所述冷凝器时高于所述堰堤的所述底部。

方面4.根据方面1-3所述的制冷剂出口，其中所述制冷剂流出管具有带有第一直径的第一区段和带有第二直径的第二区段，并且所述第一直径不同于第二直径。

方面5.根据方面1-4所述的制冷剂出口，其中所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓同心地定位。

方面6.根据方面1-5所述的制冷剂出口，其中所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓偏心地定位。

方面7.一种热交换器，包括：

壳体，所述壳体具有底部，所述壳体界定空间；以及

制冷剂出口，所述制冷剂出口安装在所述壳体的所述底部上；

其中所述制冷剂出口包括流出管；

外壁，所述外壁围绕所述流出管，所述流出管和所述外壁的外表面界定围绕所述流出管的环形堰堤；

所述外壁上的端口，所述端口与所述堰堤流体连通；所述流出管具有第一端和第二端，所述第一端配置成定位在所述壳体内部；所述堰堤具有与所述空间流体连通的开口；以及所述第一端配置成定位高于所述堰堤的所述开口。

方面8.根据方面7所述的热交换器，其中所述外壁的所述端口具有直径，所述外壁和所述流出管的所述外表面在它们之间具有距离，并且所述距离与所述直径大约相同。

方面9.根据方面7-8所述的热交换器，其中所述堰堤具有底部，所述端口具有最低点，并且所述最低点定位成高于所述堰堤的所述底部。

方面10.根据方面7-9所述的热交换器，其中所述制冷剂流出管具有带有第一直径的第一区段和带有第二直径的第二区段，并且所述第一直径不同于第二直径。

方面11.根据方面7-10所述的热交换器，其中所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓同心地定位。

方面12.根据方面7-11所述的热交换器，其中所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓偏心地定位。

方面13.根据方面7-12所述的热交换器，其中所述流出管具有带有第一直径的第一区段和带有第二直径的第二区段，并且所述第一直径不同于第二直径。

方面14.根据方面13所述的热交换器，其中所述第一直径大于所述第二直径。

方面15.根据方面13-14所述的热交换器，其中所述第一区段定位在所述热交换器的所述壳体内部。

方面16.一种在HVAC系统中提供液态制冷剂的方法，包括：

在关闭循环期间将液态制冷剂从冷凝器中引导到贮存器；

将所述液态制冷剂存储在所述贮存器中；以及

将存储在所述贮存器中的所述液态制冷剂导出所述贮存器，用于在所述HVAC系统启动期间的润滑。

方面17.根据方面16所述的在HVAC系统中提供液态制冷剂的方法，进一步包括：

在启动之后，在所述液态制冷剂流出所述冷凝器之前，优先朝向所述贮存器引导所述液态制冷剂。

关于上述描述，应理解，在不偏离本发明的范围的情况下可以详细地进行改变。意图是，说明书和描述的实施例仅认为是示例性的，本发明的实际范围和精神通过宽泛意义的权利要求指出。

Claims (17)

1.一种热交换器的制冷剂出口，包括：

流出管；

围绕所述流出管的外壁，所述流出管的外表面和所述外壁界定围绕所述流出管的环形堰堤；以及

所述外壁上的端口，所述端口与所述堰堤流体连通；

其中，所述流出管具有第一端和第二端，所述堰堤具有开口，

并且所述第一端配置成：当所述制冷剂出口安装在所述热交换器上时，定位成高于所述堰堤的所述开口。

2.根据权利要求1所述的制冷剂出口，其特征在于，所述外壁的所述端口具有直径，所述外壁和所述流出管的所述外表面在它们之间具有距离，并且所述距离与所述直径大约相同。

3.根据权利要求1所述的制冷剂出口，其特征在于，所述堰堤具有底部，所述端口具有最低点，并且所述最低点定位成当所述制冷剂出口安装到所述冷凝器时高于所述堰堤的所述底部。

4.根据权利要求1所述的制冷剂出口，其特征在于，所述制冷剂流出管具有带有第一直径的第一区段和带有第二直径的第二区段，并且所述第一直径不同于第二直径。

5.根据权利要求1所述的制冷剂出口，其特征在于，所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓同心地定位。

6.根据权利要求1所述的制冷剂出口，其特征在于，所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓偏心地定位。

7.一种热交换器，包括：

壳体，所述壳体具有底部，所述壳体界定空间；以及

制冷剂出口，所述制冷剂出口安装在所述壳体的所述底部上；

其中所述制冷剂出口包括流出管；

外壁，所述外壁围绕所述流出管，所述流出管和所述外壁的外表面界定围绕所述流出管的环形堰堤；

所述外壁上的端口，所述端口与所述堰堤流体连通；所述流出管具有第一端和第二端，所述第一端配置成定位在所述壳体内部；所述堰堤具有与所述空间流体连通的开口；以及所述第一端配置成定位高于所述堰堤的所述开口。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，所述外壁的所述端口具有直径，所述外壁和所述流出管的所述外表面在它们之间具有距离，并且所述距离与所述直径大约相同。

9.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，所述堰堤具有底部，所述端口具有最低点，并且所述最低点定位成高于所述堰堤的所述底部。

10.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，所述制冷剂流出管具有带有第一直径的第一区段和带有第二直径的第二区段，并且所述第一直径不同于第二直径。

11.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓同心地定位。

12.根据权利要求7所述的热交换器，其中所述外壁和所述流出管具有圆形轮廓，并且所述外壁的圆形轮廓和所述流出管的圆形轮廓偏心地定位。

13.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，所述流出管具有带有第一直径的第一区段和带有第二直径的第二区段，并且所述第一直径不同于第二直径。

14.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于，所述第一直径大于所述第二直径。

15.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于，所述第一区段定位在所述热交换器的所述壳体内部。

16.一种在HVAC系统中提供液态制冷剂的方法，包括：

在关闭循环期间将液态制冷剂从冷凝器中引导到贮存器；

将所述液态制冷剂存储在所述贮存器中；以及

将存储在所述贮存器中的所述液态制冷剂导出所述贮存器，用于在所述HVAC系统启动期间的润滑。

17.根据权利要求16所述的在HVAC系统中提供液态制冷剂的方法，其特征在于，进一步包括：

在启动之后，在所述液态制冷剂流出所述冷凝器之前，优先朝向所述贮存器引导所述液态制冷剂。