CN105466086B - 热交换器 - Google Patents

Abstract

一种冷凝器，包括具有蒸气制冷剂入口的外壳、第一管束和液体制冷剂出口。第二管束定位在过冷却器部件中。该过冷却器部件具有一个中心通道和至少两个外部通道，并与外壳相贴合。

Description

热交换器

相关申请的交叉参引

本申请是申请日或371(c)日期为2010年6月21日的标题为“HEAT EXCHANGER”的第12/809,839号美国申请的部分继续申请，该美国申请是于2009年1月2日提交的标题为“HEAT EXCHANGER”的第PCT/US2009/030027号国际申请的国家阶段，该国际申请要求享有于2008年1月2日提交的标题为“CONDENSER SUBCOOLER”的第61/018,539号美国临时申请的优先权，所有这些申请通过引用的方式纳入本申请。

背景技术

本申请总体上涉及蒸气压缩系统中的热交换器。本申请更具体地涉及用于具有过冷却器部件的蒸气压缩系统的冷凝器。

在一些冷凝器中，(一个或多个)管束可定位在外壳或壳体中并用于循环能够与进入外壳的制冷剂蒸气交换热量的流体。在制冷剂蒸气和流体之间热量的传递或交换可以导致制冷剂蒸气冷凝或变相成液体。在制冷剂液体离开冷凝器之前，制冷剂液体可以通过第二管束(可被当作过冷却器部件安放)进一步被冷却，即，过冷却。该过冷却器部件可以控制经过第二管束的制冷剂液体流，该第二管束也循环流体，以进一步与制冷剂液体交换或传递热量。

在许多申请中，希望仅液体制冷剂进入过冷却器部件，因为进入过冷却器部件的蒸气制冷剂可能会降低第二管束的效率，这是因为在气相下的制冷剂的对流热传递的速率比在液相下的制冷剂的对流热传递的速率低得多。另外，允许制冷剂蒸气进入过冷却器部件可能会导致制冷剂蒸气离开冷凝器，这样由于减少的量的制冷剂液体被提供给蒸气压缩系统的其余部分，因而会降低相应的蒸气压缩系统的效率。

为了防止制冷剂蒸气进入过冷却器部件，可以将该过冷却器部件浸入在沿着冷凝器外壳长度延伸的制冷剂液体贮液器中。该制冷剂液体贮液器形成了一个防止制冷剂蒸气进入过冷却器部件的液封。由于用于液封的制冷剂不能用在系统容量上，因此为形成液封所需的巨大量的制冷剂液体会助涨冷凝器和系统的成本。

因此，需要的是一种能够将液封所需的液体制冷剂的量最小化的过冷却器部件。

发明内容

本发明的目的是一种冷凝器。该冷凝器包括具有轴线的圆柱形外壳、定位在外壳中的第一管束和定位在该外壳中该第一管束之下的过冷却器。该过冷却器包括壳体、封闭在该壳体内的第二管束、至少一个入口和至少一个板栅(plate grid)。该壳体具有定位在第一管束近旁的顶面。所述至少一个入口定位在壳体中以允许液体制冷剂进入壳体。所述至少一个板栅定位在所述至少一个入口之上并被连接到壳体和外壳。

本发明的另一个目的还是一种冷凝器。该冷凝器包括具有轴线的圆柱形外壳、定位在该外壳中的第一管束和定位在该外壳中该第一管束之下的过冷却器。该过冷却器包括壳体。该壳体具有定位在第一管束近旁的顶面。该过冷却器还包括封闭在壳体内的第二管束、至少一个入口和帽。所述至少一个入口定位在壳体的顶面中以允许液体制冷剂进入壳体。该帽定位在壳体上面并覆盖所述至少一个入口。该帽和该壳体的顶面限定一个用于液体制冷剂流向所述至少一个入口的通路。

本申请涉及蒸气压缩系统，包括连接成一个闭合的制冷剂环路的压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器。该冷凝器包括外壳、第一管束和第二管束。该第二管束定位在一个部件中，该部件被配置为减少为防止制冷剂蒸气接触第二管束而必需的外壳中的制冷剂液体的量。

本申请还涉及用于冷凝器的热交换器，该冷凝器包括外壳、第一管束和第二管束。该第二管束定位在一个部件中，该部件被配置为防止制冷剂蒸气接触第二管束。

本申请还涉及热交换器，包括外壳、部件、放置于部件中的管束。部件基本与外壳相贴合并被配置为减少为防止制冷剂蒸气接触管束而必需的外壳中的制冷剂液体的量。

在一个实施方案中，该部件包括用于在部件内引导制冷剂液体的流动的多个外部通道和一个中心通道。通过重新配置部件中的管束使之更好地与冷凝器外壳的内部相贴合，该部件减少了冷凝器外壳中所需的制冷剂的量。

本文所描述的实施方案的某些优点是通过减少制冷剂充注需求而改进的液体过冷却、成本的减少以及改进的环境操作。

通过结合附图更详细地描述下面的实施方案，以实施例的方式例示本发明的原理，本申请的其它特性和优点是显而易见的。

附图说明

图1示出供暖、通风及空调系统的一个实施方案。

图2示出蒸气压缩系统的一个实施方案的等距视图。

图3示意性地示出供暖、通风及空调系统的一个实施方案。

图4示出蒸气压缩系统的局部横截面视图的一个实施方案。

图5示出冷凝器的一个实施方案的横截面视图。

图6示出冷凝器的一个实施方案的局部剖切立体图。

图7示出冷凝器的一个实施方案的局部剖切等距横截面视图。

图8示出从冷凝器的过冷却器壳体的一个实施方案的仰视立体视图。

图9示出过冷却器部件的一个实施方案的局部横截面端视图。

图10示出过冷却器部件的一个实施方案的局部横截面端视图。

图11示出过冷却器部件的另一个实施方案的局部横截面视图。

图12示出从冷凝器的过冷却器壳体的第二实施方案的仰视立体视图。

图13示出冷凝器的过冷却器壳体的一个实施方案的局部俯视图。

图14示出在图13中过冷却器壳体的一个实施方案中使用的帽的侧视图。

图15示出过冷却器部件的又一个实施方案的局部横截面视图。

图16示出过冷却器部件的一个实施方案的局部立体视图。

图17和图18示出进入过冷却器部件的一个实施方案的多个制冷剂速度流的前视图和仰视图。

只要有可能，涉及相同或相似的部件将在所有图中使用相同的参考数字。

具体实施方式

图1示出在典型商业设定中建筑物12中的供暖、通风及空调(HVAC)系统10的一个实施方案。系统10可以包括能提供冷却的液体以冷却建筑物12的蒸气压缩系统14以及通过导管15向压缩系统14提供过程流体(process fluid)的冷却塔13。系统10还可以包括提供加热的液体以加热建筑物12的锅炉16以及将空气循环通过建筑物12的空气分布系统。该空气分布系统可以包括回气管道18、供气管道20和空气处理器22。该空气处理器22可以包括通过导管24连接至锅炉16和蒸气压缩系统14的热交换器。空气处理器22中的热交换器可以从锅炉16接收加热的液体和/或从蒸气压缩系统14接收冷却的液体，取决于系统10的运行模式。在一个实施方案中，系统10可以在建筑物12的每一层上包括一个分立的空气处理器，但最好是所述部件可以在各楼层间共享。

图2-4示出可在HVAC系统10中使用的蒸气压缩系统14的一个实施方案。蒸气压缩系统14可以通过回路(该回路始于压缩机32并且包括冷凝器34、(一个或多个)膨胀阀或(一个或多个)装置36以及蒸发器或液体冷却器38)使制冷剂循环。蒸气压缩系统14还可以包括控制面板40，该控制面板可以包括模数(A/D)转换器42、微处理器44、非易失存储器46和接口板48。可被用作蒸气压缩系统14中的制冷剂的流体的一些实例是氢氟碳基制冷剂，例如，R-410A、R-407、R-134a、氢氟烯烃(HFO)、“天然”制冷剂如氨(NH₃)、R-717、二氧化碳(CO₂)、R-744或烃基制冷剂或任意其它合适的制冷剂类型。

电动机50可被用于驱动或操作压缩机32。电动机50可由可变速驱动器(VSD)52供电或者从交流(AC)或直流(DC)功率源直接供电。电动机50可以是可由VSD供电或从交流或直流功率源直接供电的任何合适的电动机类型，例如，开关磁阻电动机、感应电动机或电子整流永磁电动机。在替代实施方案中，其它驱动机构诸如蒸气或燃气涡轮机或发动机和相关的部件可被用于驱动压缩机32。

VSD 52从交流功率源接收具有具体的固定线路电压和固定线路频率的交流功率并以期望电压和期望频率向电动机50提供交流功率，固定线路电压和固定线路频率两者都可以变化以满足具体的要求。VSD 52能够向电动机50提供可变幅值输出电压和可变频率以允许电动机50响应于具体负载状况的有效运行。控制面板40能够向VSD 52提供控制信号，以在对于控制面板40所收到的具体传感器读数的合适的运行设定下运行VSD 52及电动机50。例如，控制面板40能够向VSD 52提供控制信号以响应于在蒸气压缩系统14中变化的状况而调整VSD 52所提供的输出电压和输出频率，即，控制面板40能够提供指令以响应于在压缩机32上增加或减少的负载状况而增加或减少VSD 52所提供的输出电压和输出频率。

压缩机32压缩制冷剂蒸气并通过排出通道35将该蒸气输送到冷凝器34。在一个实施方案中，压缩机32可以是具有一个或多个压缩级的离心式压缩机。然而，在其它实施方案中，压缩机32可以是任何合适的压缩机类型，包括螺杆压缩机、往复式压缩机、旋转式压缩机、摆动连杆式压缩机、涡旋式压缩机或透平式压缩机。压缩机32所输送给冷凝器34的制冷剂蒸气向流体(例如，水或其它任何合适的液体)传递热量。与流体的热传递导致制冷剂蒸气在冷凝器34中冷凝成制冷剂液体。为了使流体在冷凝器34和冷却塔13之间循环，冷凝器34包括供给线路41S和返回线路41R。在冷却塔13处，来自冷凝器34的流体通过和其它流体(如空气)交换热量被冷却。该流体然后通过返回线路41R返回到冷凝器34，在冷凝器34中该流体通过与冷凝器34中的制冷剂交换热量被加热。该被加热的流体然后通过供给线路41S从冷凝器34中被移出并被提供至冷却塔13以完成该循环。在图3中所示的实施方案中，冷凝器34是水冷的且包括连接到冷却塔13的管束54。冷凝器34中的管束54可以包括多个管及多个管束。

来自冷凝器34的液体制冷剂流经膨胀装置36至蒸发器38。热气旁通阀(HGBV)70可被连接在从压缩机排出部延伸到压缩机吸入部的分立线路中。输送到蒸发器38的液体制冷剂从另一流体吸收热量，该流体可以是也可以不是与冷凝器34所使用的流体相同的类型，且该液体制冷剂经历相变而成为制冷剂蒸气。在图3中所示的实施方案中，蒸发器38包括管束60，该管束60具有连接到冷却负载62的供给线路60S和返回线路60R。供给线路60S和返回线路60R可以通过导管24(该导管使过程流体循环经过系统10)与空气处理器22以流体连通。过程流体(例如，水、乙二醇、氯化钙卤水、氯化钠卤水、或任何其他合适的液体)通过返回线路60R进入蒸发器38并且通过供给线路60S出离蒸发器38。蒸发器38降低了管内过程流体的温度。蒸发器38中的管束60可以包括多个管和多个管束。蒸气制冷剂通过吸入线路37出离蒸发器38并返回至压缩机32以完成回路或循环。在图4中所示的实施方案中，压缩机32可以包括预旋转叶片39。该预旋转叶片39可被用在到压缩机32的入口处并可被固定进入预定的位置或可具有一个可调整的位置。在一个实施方案中，蒸气压缩系统14可以在一个或多个制冷剂回路中使用可变速驱动器(VSD)52、电动机50、压缩机32、冷凝器34、膨胀装置或阀36和/或蒸发器38每个中的一个或多个。

在图5中示出冷凝器34的一个实施方案的横截面视图。如图5所示，冷凝器34包括具有大致圆柱形几何形状的外壳110且包括定位在外壳110相对轴向末端的集管(header)或分布器115。集管115分布流体至第一管束120和第二管束130，如箭头“A”所示。流体通过冷凝器34的流动路径也如箭头“A”所示。

冷凝器34还包括用于接收制冷剂蒸气的入口112(如箭头“B1”所示)和用于排出制冷剂液体的出口114(如箭头“B2”所示)。在一个实施方案中，入口112和出口114大约定位在冷凝器34的轴向中点。在另一个实施方案中，入口112和出口114可以沿着外壳110变化位置。

第一管束120包括使过程流体循环的管120a，该过程流体与进入冷凝器34的制冷剂蒸气交换热量，导致制冷剂蒸气冷凝或相变成制冷剂液体。在一个实施方案中，第一管束120可以使过程流体一次或多次通过第一管束120。在图5中所示的实施方案中，第一管束120可以使过程流体两次通过第一管束120。第二管束130可以使过程流体单独一次通过第二管束130。来自单独一次通过第二管束130的过程流体可与来自第一次通过第一管束120的过程流体结合，用于第二次通过第一管束120。

在制冷剂液体通过出口114离开冷凝器34之前，通过定位在冷凝器34的部件或壳体135中的管130a(该管130a能完全容纳或包围第二管束130)，能将制冷剂液体进一步冷却到低于制冷剂饱和温度的温度，即，过冷却。部件135控制制冷剂液体的环绕(over andaround)管130a的流动。部件135、第二管束130以及管130a可被称作过冷却器。冷凝器34包括用于支撑管120a的管撑(tube support)113。部件135可以包括用于支撑管130a同时使制冷剂能够沿着管130a轴向流动的相应结构。

如在图5中进一步所示，部件135被浸入在沿着冷凝器34的整个长度延伸的贮液器140中。贮液器140具有在部件135上方的液体表面140a。贮液器140形成了液封，该液封防止制冷剂蒸气进入过冷却器部件135。在另一个实施方案中，液体表面140a可以低于部件135的顶面138。在其它的实施方案中，液体表面140a可相对于部件135被定位，以防止任何制冷剂蒸气流入部件135，或换言之，液体表面140a定位在部件135的任何入口之上。

图6和图7示出冷凝器34的去掉第一管束120和集管115的简化视图。在图7中，进一步去掉管130a。已冷凝的制冷剂的流动如箭头“C”所示。已冷凝的制冷剂收集并形成贮液器140。制冷剂液体然后通过入口136进入部件135，如箭头“L”所示。

第二管束130向制冷剂液体提供额外的冷却。制冷剂液体进入部件135并接触管130a且环绕管130a流动。管130a能循环与管120a相同的或不同的流体以交换热量来进一步冷却或过冷却，即，降低制冷剂液体的温度。

部件135包括两个或更多个外部通道132和一个在外部通道132之间的中心通道134。外部通道132包括底壁133，在底壁133中有入口136。在一个实施方案中，部件135包括两个或更多个在中心通道134和外部通道132之间的中间通道。在贮液器140中收集到的液体制冷剂通过入口136进入部件135，并且在外部通道132中朝着集管115的集管板的方向环绕管130a流动，如图6中虚线所示，提供制冷剂液体的第一次通过。入口136可以大约定位在冷凝器34的轴向中点处。在另一个实施方案中，入口136可以定位在沿着底壁133的任何位置，例如，在底壁133的末端。在图6中所示的实施方案中，每个外部通道132包括一个单独的入口136，然而，在替代的实施方案中，每个外部通道132可设有多于一个入口136。制冷剂液体贮液器140在入口136处形成液封以基本防止制冷剂蒸气进入部件135。

在制冷剂液体通过外部通道132流向集管115之后，液体制冷剂被引入中心通道或内部通道134，如图6和图7中箭头所示，其中制冷剂液体环绕管130a流动朝向部件135的出口(见图8)，然后朝向出口114。在出口114处，制冷剂液体从冷凝器34流出。

图8示出部件135并示出外部通道132和内部通道134之间的布置。外部通道132包括外部通道132壁中的过道或开口162，其提供外部通道132和内部通道134之间的流体连通。在另一个实施方案中，部件135可以包括端盖(endcap)或集管(未示出)以提供外部通道132和内部通道134之间的流体连通。

图9示出部件135的局部末端视图。外部通道132可定位在中心通道134的两侧。在图9中所示的第二管束130包括管130a的一种分布，然而，管130a的数目和分布可以变化。部件135包括在部件135上基本均匀延伸的顶面138，即顶面138在部件135上基本上是平面。外部通道132包括外壁315及底壁133。中心通道134包括壁325和底壁330。中心通道134的壁325形成外部通道132的内壁。外部通道132的流量(flow volume)等于中心通道134的流量。部件135基本与外壳110相贴合，从而减少冷凝器34中为覆盖入口136所需的液体制冷剂的量。

图10示出部件135的替代实施方案。部件135包括定位在中心通道434两侧中任一侧上的外部通道432。在图10中所示的第二管束430包括管431的一种分布，然而，管431的数目和分布可以变化。外部通道432包括顶壁410、第一外部末端壁415、第二外部末端壁416、第一底壁420、第二底壁421。中心通道434包括顶壁412、外壁425和底壁435。中心通道434的顶壁412定位在高于外部通道432的顶壁410的位置，然而，在其它的实施方案中，中心通道434的顶壁412与外部通道432的顶壁410可以是连续的。外部通道432的流量等于中心通道434的流量，因此，外部通道432的流动空间的横截面必须等于中心通道434的流动空间的横截面。外部通道432的台阶式设计允许部件135与外壳110更加相贴合，这样会导致液体表面140a的降低，从而减少了冷凝器34中用于覆盖入口136所总共需要的制冷剂液体。

如图5、图6、图9和图10所示，部件135被浸入在贮液器140的液体表面140a之下，然而，在替代实施方案中，部件135的一部分可以在贮液器140的液体表面140a之上。在一个实施方案中，部件135没有被完全浸入在贮液器140中，并且液体表面140a充分覆盖部件135以防止制冷剂液体涡流进入入口136。在另一个实施方案中，部件135与外壳110相贴合，并且贮液器140中制冷剂的量与常规冷凝器相比可以减少大约20％到大约65％。在另一个实施方案中，贮液器140中制冷剂的量与常规冷凝器相比可以减少大约30％到大约55％。

图11至图14示出过冷却器部件的另一个实施方案。为了使液体制冷剂进入部件502的外部通道132，过冷却器部件或壳体502可以在部件502的顶面506内具有开口或入口504。为了使过冷却器部件502的开口区域向下移动至外壳110中较低点，可以在开口504之上放置盘、盖或帽508，从而允许整体更低的液体制冷剂水平并使进入部件502的蒸气制冷剂的量最小化。

帽508能够具有预定的轴向长度，其小于部件502的轴向长度。帽508的轴向长度可以是覆盖开口504并且允许液体制冷剂充分流动到开口504的任何合适长度，即，为系统的质量流量需要提供充分的区域。在一个实施方案中，帽的轴向长度可以是在7英寸至27英寸范围内且可以是14英寸、16英寸或18英寸。

帽508可被连接到部件502，以防止帽508在冷凝器运行期间移动并防止露出某些或全部开口504。在一个实施方案中，帽508可被焊接到部件502上。然而，在其它实施方案中，可以使用任何合适的紧固或连接技术(诸如粘合剂或机械紧固件)将帽508连接到部件502上。

帽508可具有顶面或上表面509，该顶面或上表面509是从部件502的顶面506提高或升高一个预定的距离。在一个实施方案中，顶面509可定位在第二管束130的顶管排或部件502的顶面506之上0.75英寸至3英寸。帽508可具有壁511，该壁511从顶面509延伸至部件502的顶面506以在帽508和部件502之间形成通路510。通路510可以在帽508的相对末端具有开口512以允许液体制冷剂进入通路510并通过开口504流至外部通道132。帽508可具有侧壁514，该侧壁514从顶面509延伸并至少部分覆盖外部通道132的外壁518。在一个实施方案中，侧壁514可延伸超出部件502的顶面506并朝向外壳110的“底部”延伸对应于第二管束130的管排1和4之间的长度。侧壁514可以以一个预定的横向距离从外部通道132的外壁518延伸。在一个实施方案中，侧壁514可从第二管束130的管排中最外部的管或从部件502的外壁518延伸0.75英寸至4英寸。侧壁514可包括凸缘部分516，该凸缘部分516延伸并接触外部通道132的外壁518以形成通路510的垂直部分。开口512可定位在侧壁514与顶面509相对的末端。

图11示出部件502的部分末端视图。外部通道132可以定位在中心通道134的两侧。第二管束130示出管130a的一种分布，然而，管130a的数目和分布可以变化。部件502的顶面506可以在部件502上基本均匀地延伸，即，顶面506在部件502上可以基本是平面。外部通道132包括外壁518和底壁520。中心通道134包括壁522和底壁524。中心通道134的壁522形成了外部通道132的内壁。外部通道132的流量可以等于中心通道134的流量。部件502基本与外壳110相贴合从而减少冷凝器34中用来覆盖入口136所需的液体制冷剂的量。

图12示出了部件502(其中去掉了末端管板和管130a)以及在外部通道132和内部通道134之间的布置。在冷凝器底部的液体制冷剂进入部件502的开口512并通过通路510流至定位在冷凝器34轴向中心附近的开口504。液体制冷剂通过开口504进入外部通道132并在外部通道132中以轴向相反的方向流至外部通道132的末端。一旦液体制冷剂到达外部通道132的末端，液体制冷剂即可以通过中心通道134的壁522中的过道或开口526进入中心通道134。液体制冷剂然后在中心通道中以轴向方向流至出口537及冷凝器出口114。过道526可定位在壁522的相对末端。在另一个实施方案中，部件502可以包括端盖或集管(未示出)以提供外部通道132和内部通道134之间的流体连通。

图11和图12示出外部通道132的底壁520的不同的实施方案。在图11中所示实施方案中，底壁可以是一个在外壁518和壁522之间延伸的基本平面的有角度的壁。在图12中所示实施方案中，底壁可以具有一个由连接外壁518和壁522的多个平面部分制成的台阶式结构。仍在其它的实施方案中，底壁520可以具有连接外壁518和壁522的任何合适的形状，这些形状保持了外部通道132的结构完整性。

在另一个实施方案中，对于每个外部通道132，部件502可以具有多于一个开口504。开口504可以定位在部件502的中间附近或者在沿着部件502轴向长度的任何合适的位置，例如，部件502的末端。根据开口504的位置，可用一个或多个帽508以覆盖开口504并提供到开口504的通路510。

图15和图16示出过冷却器部件的另一个实施方案。图15和图16的过冷却器部件的实施方案相似于图5至图9的过冷却器部件的实施方案，只是图15和图16的过冷却器部件包括“覆盖”过冷却器部件的开口或入口的板栅。如图15和图16中所示，过冷却器部件或壳体602可以在部件602的侧表面603上具有开口或入口604，该开口或入口604用于使液体制冷剂进入部件602的外部通道132。在另一个实施方案中，该开口或入口604可定位在部件602的较低的壁605上。一个或多个板栅630可被放置在每个开口604的外面和每个开口604的上面以减少制冷剂的涡流或旋流进入开口604，如图17和图18中所示。

每个板栅或挡板630可以具有小于部件602的轴向长度的预定轴向长度。(一个或多个)板栅630的轴向长度可以是大于等于开口604轴向长度的任何合适长度。在一个实施方案中，板栅630的轴向长度可以在7英寸到27英寸的范围内且可以是14英寸、16英寸或18英寸。

每个板栅630可被连接到部件602和/或外壳110以在冷凝器运行期间防止板栅或挡板630移动并防止露出某些或全部引导制冷剂流动的开口604。在一个实施方案中，每个板栅630可被焊接到部件602和/或外壳110，可以使用任何合适的紧固或连接技术(诸如粘合剂或机械紧固件)将板栅630连接到部件602和/或外壳110。

每个板栅630可具有与一个或多个水平延伸构件650互连的一个或多个轴向延伸构件652，以形成用于减少制冷剂流的涡流运动的多个通道。每个轴向延伸构件652可以被定位成基本平行于相邻或邻近的轴向延伸构件652。轴向延伸构件652可以以预定的距离例如0.25英寸至3英寸被分隔开。然而，在其他实施方案中，轴向延伸构件652之间的间隔可以基于轴向延伸构件652的相对位置而变化，例如，轴向延伸构件652之间的间隔可以基于轴向延伸构件652到外壳110或部件602的接近度而变化。类似于轴向延伸构件652，每个水平延伸构件650可以被定位成基本平行于相邻或邻近的水平延伸构件650。水平延伸构件650可以以预定的距离例如0.25英寸到3英寸被分隔开。然而，在其他实施方案中，水平延伸构件650之间的间隔可以基于水平延伸构件650相对位置而变化，例如，水平延伸构件650可以基于水平延伸构件650到开口604的中心的接近度而变化。

轴向延伸构件652可以定位或取向成基本垂直于水平延伸构件650。然而，在另一个实施方案中，轴向延伸构件652可以定位或取向成与水平延伸构件650成一个角度，例如45度角。

每个水平延伸构件650可以具有以预定距离分开的基本平行的较高和较低边缘。较高和较低边缘之间的预定距离可以是在0.5英寸到2英寸之间并且可以对应于水平延伸构件650的高度。在其他实施方案中，水平延伸构件650的较高和较低边缘并非必需平行，并且水平延伸构件650的高度可以基于水平延伸构件650的相对位置而变化，例如，水平延伸构件650的高度可以基于水平延伸构件650到开口604的中心的接近度而变化。类似于水平延伸构件650，每个轴向延伸构件652可具有以预定距离分开的基本平行的较高和较低边缘。较高和较低边缘之间的预定距离可以是在0.5英寸到4英寸之间并且可以对应于轴向延伸构件652的高度。在其他实施方案中，轴向延伸构件652的较高和较低边缘并非必须平行，并且轴向延伸构件652的高度可以基于轴向延伸构件652的相对位置而变化，例如，轴向延伸构件652的高度可以基于轴向延伸构件652到外壳110或部件602的接近度而变化。例如，当轴向延伸构件652距离外壳110较远且距离部件602较近时，可以增加轴向延伸构件652的高度。在一个实施方案中，一个或多个轴向延伸构件652可具有较低边缘，该较低边缘对应于开口604的较高边缘。换言之，一个或多个轴向延伸构件652的较低边缘定位在与开口604较高边缘相同的高度处(相对于外壳)。

图15示出部件602的部分末端视图。外部通道132可定位在中心通道134的两侧上。第二管束130示出管130a的一种分布，然而，管130a的数目和分布可以变化。部件602的顶面606能够在部件602上基本均匀地延伸，即，顶面606在部件602上可以是基本平面。外部通道132包括外壁603和底壁或较低的壁605。中心通道134包括壁622和底壁624。中心通道134的壁622形成了外部通道132的内壁。外部通道132的流量能够等于中心通道134的流量。部件602基本与外壳110相贴合从而减少冷凝器34中以覆盖入口604所需的液体制冷剂的量。

液体制冷剂可以通过板栅630流至定位在冷凝器34轴向中心附近的开口604。液体制冷剂通过开口604进入外部通道132并在外部通道132中以轴向相反的方向流至外部通道132的末端。一旦液体制冷剂到达外部通道132的末端，液体制冷剂即可以通过中心通道134的壁622中的过道或开口进入中心通道134。液体制冷剂然后在中心通道134中以轴向方向流至中心通道134的出口及冷凝器出口114。壁622中的通道可定位在壁622的相对末端。在另一个实施方案中，部件602可以包括端盖或集管(未示出)以提供外部通道132和内部通道134之间的流体连通。

在另一个实施方案中，对于每个外部通道132，部件602可以具有多于一个开口604。开口604可以定位在部件602中间附近或者在沿着部件602轴向长度的任何合适的位置，例如，部件602的末端。根据开口604的定位，可用一个或多个板栅630以覆盖开口604并向开口604提供多个通道。

应重点注意，在各种实施方案中所示的本申请的结构和布置仅是例示性的。尽管在本申请中仅详细描述了少量的实施方案，那些审查本申请的人将很轻易理解到许多修改是可行的(例如，大小、尺寸、结构、形状和各种元件的比例、参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、方向等的变化)，而无需实质上脱离本申请中所描述的新颖教导和主题内容的优点。例如，显示为一体形成的元件可以由多个零件或元件构成，可以颠倒或以其它方式改变元件的位置，可以改变或变化离散元件的特质或数目或位置。因此，所有这样的修改旨在被包含在本申请的范围内。任何过程的顺序、序列或方法步骤可根据替代方案而变化或重排序。在权利要求中，任何“装置加功能”条款旨在覆盖在此所描述的执行所列举的功能的结构，且不仅覆盖结构的等同物而且覆盖等同的结构。在实施方案的设计、运行状况和布置中会造成其它的替代、修改、变化和忽略，而不脱离本申请的范围。因此，本申请不限于具体的实施方案，而延伸至仍落在所附权利要求的范围内的各种修改。

此外，在提供实施方案的精确描述所做的努力中，可能没有描述实际实施方式的所有特征(即，那些无关于当前设想的执行发明的最佳方式，或那些无关于能够实现权利要求的发明)。应意识到在任何这样的实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，可制定众多实施方式的特定的决定。这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但仍然是那些受益于本公开内容的普通技术人员设计、制造、生产的例行任务，而无需过多实验。

Claims (29)

1.一种冷凝器，包括：

具有轴线的圆柱形外壳；

定位在所述外壳中的第一管束；

定位在所述外壳中在所述第一管束之下的过冷却器，所述过冷却器包括：

壳体，所述壳体具有定位在所述第一管束近旁的顶面；

第二管束，所述第二管束被封闭在所述壳体内；

至少两个入口，所述至少两个入口延伸通过所述壳体的所述顶面，以允许液体制冷剂进入所述壳体；以及

帽，所述帽定位在所述壳体上并覆盖所述至少两个入口，所述帽和所述壳体的所述顶面限定用于液体制冷剂流向所述至少两个入口的通路，所述帽具有向下延伸的外壁，所述壳体具有侧壁，至所述通路的进入口允许液体在所述外壁和所述侧壁之间流动。

2.根据权利要求1所述的冷凝器，其中所述帽包括基本平行于所述壳体的所述顶面的上表面以及从所述上表面的对置的边缘向所述顶面延伸的一对壁。

3.根据权利要求2所述的冷凝器，其中所述帽包括从所述上表面的对置的边缘远离所述第一管束延伸的一对帽侧壁，所述一对帽侧壁基本与所述一对壁垂直。

4.根据权利要求3所述的冷凝器，其中所述通路包括多个所述进入口，所述多个所述进入口中的每一个进入口定位在所述一对帽侧壁中的一个帽侧壁与所述壳体之间。

5.根据权利要求4所述的冷凝器，其中所述多个所述进入口定位在所述壳体的所述顶面之下。

6.根据权利要求4所述的冷凝器，其中所述帽的所述上表面具有的宽度大于所述壳体的所述顶面的宽度。

7.根据权利要求1所述的冷凝器，其中所述壳体包括中心通道和定位在所述中心通道的对置的侧上的至少两个外部通道。

8.根据权利要求7所述的冷凝器，其中所述至少两个入口中的每一个入口都定位在所述至少两个外部通道中的对应的外部通道之上，以允许液体制冷剂进入对应的外部通道。

9.根据权利要求8所述的冷凝器，其中所述至少两个外部通道与所述中心通道流体连通。

10.根据权利要求8所述的冷凝器，其中所述中心通道具有用于从所述过冷却器排出制冷剂液体的出口，所述出口定位在所述外壳的中间。

11.一种冷凝器，包括：

具有轴线的圆柱形外壳；

定位在所述外壳中的第一管束；

定位在所述外壳中在所述第一管束之下的过冷却器，所述过冷却器包括：

壳体，所述壳体具有定位在所述第一管束近旁的顶面；

第二管束，所述第二管束被封闭在所述壳体内；

至少一个入口，所述至少一个入口定位在所述壳体中以允许液体制冷剂进入所述壳体；以及

至少一个板栅，所述至少一个板栅定位在所述至少一个入口之上并被连接到所述壳体和所述外壳。

12.根据权利要求11所述的冷凝器，其中所述至少一个板栅包括与多个水平构件相互连接的多个轴向构件以形成多个通道。

13.根据权利要求12所述的冷凝器，其中所述多个水平构件被连接到所述壳体的所述顶面。

14.根据权利要求12所述的冷凝器，其中所述多个轴向构件垂直于所述多个水平构件。

15.根据权利要求12所述的冷凝器，其中所述多个轴向构件具有不等的高度。

16.根据权利要求15所述的冷凝器，其中所述多个轴向构件中定位在所述壳体近旁的轴向构件具有的高度大于所述多个轴向构件中定位在所述外壳近旁的轴向构件具有的高度。

17.根据权利要求11所述的冷凝器，其中所述壳体包括相对的侧面和相对于所述顶面的底面，所述至少一个入口定位在所述侧面或所述底面至少之一中。

18.根据权利要求17所述的冷凝器，其中所述壳体包括中心通道和定位在所述中心通道的对置的侧上的至少两个外部通道。

19.根据权利要求18所述的冷凝器，其中所述至少一个入口包括至少两个入口，所述至少两个入口中的每一个入口都与所述至少两个外部通道中的对应的外部通道流体连通，以允许液体制冷剂进入对应的外部通道。

20.根据权利要求19所述的冷凝器，其中所述至少一个板栅包括至少两个板栅，所述至少两个板栅中的每一个板栅定位在所述至少两个入口中的对应的入口之上，以引导液体制冷剂到对应的入口。

21.一种冷凝器，包括：

具有轴线的圆柱形外壳；

定位在所述外壳中的第一管束；

定位在所述外壳中在所述第一管束之下的过冷却器，所述过冷却器包括：

壳体，所述壳体具有定位在所述第一管束近旁的顶面；

第二管束，所述第二管束被封闭在所述壳体内；

至少两个入口，所述至少两个入口延伸通过所述壳体的所述顶面，以允许液体制冷剂进入所述壳体；以及

帽，所述帽定位在所述壳体上并覆盖所述至少两个入口，所述帽和所述壳体的所述顶面限定用于液体制冷剂流向所述至少两个入口的通路，所述帽具有从所述帽的上表面的对置的边缘向下延伸的一对帽侧壁，所述壳体具有一对壳体侧壁，至所述通路的至少一个进入口允许液体在所述一对帽侧壁中的至少一个帽侧壁和所述一对壳体侧壁中的至少一个壳体侧壁之间流动，其中所述一对帽侧壁从所述帽的所述上表面远离所述第一管束延伸，使得所述一对帽侧壁至少部分地与所述一对壳体侧壁重叠，其中所述帽包括从所述帽的所述上表面的对置的第二边缘向所述壳体的所述顶面延伸的一对凸缘，并且其中所述帽的所述一对凸缘之间的距离小于所述第二管束的管的长度。

22.根据权利要求21所述的冷凝器，其中所述帽的所述上表面基本平行于所述壳体的所述顶面。

23.根据权利要求22所述的冷凝器，其中所述一对帽侧壁基本垂直于所述一对凸缘。

24.根据权利要求21所述的冷凝器，其中所述至少一个进入口位于所述壳体的所述顶面之下。

25.根据权利要求21所述的冷凝器，其中所述帽的所述上表面具有的宽度大于所述壳体的所述顶面的宽度。

26.根据权利要求21所述的冷凝器，其中所述壳体包括中心通道和定位在所述中心通道的对置的侧上的至少两个外部通道。

27.根据权利要求26所述的冷凝器，其中所述至少两个入口中的每一个入口都定位在所述至少两个外部通道中的对应的外部通道之上，以允许液体制冷剂进入对应的外部通道。

28.根据权利要求27所述的冷凝器，其中所述至少两个外部通道与所述中心通道流体连通。

29.根据权利要求27所述的冷凝器，其中所述中心通道具有用于从所述过冷却器排出制冷剂液体的出口，所述出口定位在所述外壳的中间。