CN110520676B - 用于高层建筑的模块化冷却系统 - Google Patents

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CN110520676B CN201880025143.4A CN201880025143A CN110520676B CN 110520676 B CN110520676 B CN 110520676B CN 201880025143 A CN201880025143 A CN 201880025143A CN 110520676 B CN110520676 B CN 110520676B
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Abstract

一种用于高层建筑的空气调节系统包括:冷凝器单元;和压缩机,该压缩机与冷凝器单元分离并且与冷凝器单元流体连通。压缩机将位于在高层建筑的屋顶处的冷凝器单元的位置下方的、高层建筑的楼层处。系统还可以包括油分离器,该油分离器将油与制冷剂分离。油分离器处于从压缩机到冷凝器单元的制冷剂的路径中,其中,油分离器在冷凝器单元的远端和压缩机的近端。

Description

用于高层建筑的模块化冷却系统
技术领域
本公开总体涉及空气调节,并且更具体地,涉及用于高层建筑的冷却系统和方法。
背景技术
用于高层建筑的空气调节系统通常具有:压缩机/冷凝器单元,该压缩机/冷凝器单元位于建筑的屋顶上;和空气处理单元,这些空气处理单元具有位于屋顶下方和由系统空气调节的建筑的特定楼层处或附近的蒸发器。一些建筑由于对压缩机/冷凝器单元与蒸发器之间的最大垂直间隔的限制而具有位于建筑的较低楼层处的一些压缩机/冷凝器单元。例如,蒸发器单元与压缩机/冷凝器单元之间的垂直间隔通常限于大约200英尺。
通常,对高层建筑的压缩机/冷凝器单元与蒸发器单元之间的最大垂直距离的限制是润滑油进入冷却系统的制冷剂管线的结果。为了例示,润滑油通常用于润滑空气调节系统的压缩机。虽然润滑油旨在保持在压缩机中,但一些油可能在压缩机处进入制冷剂管线中,并连同制冷剂一起循环穿过系统。进入制冷剂管线的润滑油的路径包括从压缩机到空气处理单元的管道,压缩机通常连同冷凝器单元一起位于同一单元中的屋顶处或以其他方式定位,空气调节单元具有位于比压缩机和冷凝器单元低的高度处的蒸发器。制冷剂管线中的润滑油的重量可能限制蒸发器单元与压缩机之间的最大垂直间隔。为了例示,必须限制蒸发器单元与压缩机之间的最大垂直间隔,以避免蒸发器单元中的油的过多积累,该过多积累可能导致降低的效率和对空气调节系统的可能损坏。
将压缩机/冷凝器单元定位在高层建筑的屋顶处还可能由于所需的高压布线而提出与计费居住者/承租人单独相关的另外的挑战。进一步地,建筑的房东,而不是居住者/承租人,部分由于所述单元到居住者/承租人的不便定位而经常负责压缩机/冷凝器单元的适当操作与维护。另外,为了较低楼层的空气调节而将附加的压缩机/冷凝器单元定位在建筑的较低楼层处可能占用另外可以用于创收目的的大的面积。因此,期望一种使得能够高效且划算地为高层建筑提供空气调节的解决方案。
发明内容
本公开总体涉及空气调节,更具体地涉及用于高层建筑的冷却系统和方法。如这里使用的,“高层”建筑指代二十层高或更高的建筑。在示例实施方式中,一种用于高层建筑的空气调节系统包括:冷凝器单元;和压缩机,该压缩机与冷凝器单元分离并且与冷凝器单元流体连通。压缩机位于在高层建筑的屋顶处的冷凝器单元的位置下方的、高层建筑的楼层处。系统还可以包括油分离器,该油分离器将油与制冷剂分离。油分离器处于从压缩机到冷凝器单元的制冷剂的路径中,其中,油分离器在冷凝器单元的远端和压缩机的近端。
在另一个示例实施方式中,一种用于高层建筑的空气调节系统包括冷凝器单元,该冷凝器单元位于高层建筑的屋顶处。系统还包括压缩机,该压缩机位于高层建筑的楼层处,其中,楼层处于比屋顶低的立面处。系统还包括油分离器,该油分离器位于建筑的楼层处和从压缩机到冷凝器单元的制冷剂的路径中。油分离器被定位为将油与制冷剂分离。
在另一个示例实施方式中,一种为高层建筑提供空气调节系统的方法包括以下步骤:通过第一热气态制冷剂管将压缩机连接到油分离器。压缩机可以处于在高层建筑的屋顶下方的、高层建筑的第一楼层处。方法还包括以下步骤:通过第二热气态制冷剂管将油分离器连接到冷凝器单元,其中,冷凝器单元处于高层建筑的屋顶处。油分离器处于从压缩机到冷凝器单元的制冷剂的路径中,以将油与制冷剂分离。方法还包括以下步骤:通过液态制冷剂管将冷凝器单元连接到空气处理器。
这些和其他方面、目的、特征以及实施方式将从以下描述和所附权利要求显而易见。
附图说明
现在将对不是必须等比例绘制的附图进行参照,并且其中:
图1例示了根据示例实施方式的高层建筑的空气调节系统;
图2例示了根据示例实施方式的用于高层建筑的空气调节系统;
图3例示了根据另一个示例实施方式的用于高层建筑的空气调节系统;
图4例示了根据示例实施方式的、连接到电力计量装置的图3的空气调节系统;
图5例示了根据示例实施方式的、可以用于图1至图4的空气调节系统中的模块化冷凝器单元;以及
图6例示了根据示例实施方式的、安装用于高层建筑的空气调节系统的方法。
附图仅例示了示例实施方式,因此不被认为在范围上限制。附图所示的元件和特征不是必须为等比例,相反强调落于清楚例示示例实施方式的原理。另外,为了帮助视觉地传达这种原理,可以夸大特定维数或放置。在附图中,附图标记指定同样或对应但不是必须完全相同的元件。
具体实施方式
本公开总体涉及空气调节,并且更具体地,涉及用于高层建筑(诸如高层住宅建筑)的冷却系统和方法。使用包括位于比空气调节系统的冷凝器单元低的、高层建筑中的位置处的压缩机的空气调节系统,并且通过将润滑油与从压缩机向冷凝器单元流动的制冷剂分离,可以比传统系统和方法更高效且划算地向高层建筑的单元提供空气调节。
现在转到附图,图1例示了根据示例实施方式的高层建筑100的空气调节系统。如图1例示,建筑100具有屋顶116和几个楼层,这些楼层可以各包括独立单元,诸如公寓、办公空间、商店等。图1所示的建筑100的空气调节系统中的一个或多个空气调节系统可以用于为建筑100的公寓单元或另一个空间提供空气调节,特别是冷却。
在一些示例实施方式中,建筑100的各空气调节系统可以包括压缩机、冷凝器单元、油分离器以及空气处理器。在各空气调节系统中,压缩机可以位于建筑100的特定楼层处,冷凝器单元可以处于建筑100的屋顶116处,油分离器可以处于压缩机与冷凝器单元之间的制冷剂路径中,并且位于与压缩机相同的楼层处,并且空气处理器可以处于与压缩机相同的楼层处或在压缩机上方或下方的附近楼层处。
在一些示例实施方式中,建筑100的多个空气调节系统的压缩机可以位于建筑100的特定楼层处。例如,多个压缩机102可以位于建筑100的楼层122处。压缩机102可以位于占据楼层122处的有限空间的机械房中或楼层122处的另一个方便位置中。其他组的压缩机104-112可以类似地位于建筑100的其他楼层处。例如,多个压缩机104可以位于在压缩机102上方一些楼层的楼层130处,并且多个压缩机106可以位于多个压缩机104上方一些楼层。多个压缩机108可以位于多个压缩机106上方一些楼层,并且多个压缩机110可以位于多个压缩机108上方一些楼层。多个压缩机112可以位于多个压缩机110上方一些楼层。
两组压缩机之间(例如,压缩机112与压缩机110之间)的楼层数在不偏离本公开的范围的情况下可以多于或少于图1所示。例如,压缩机104可以多于或少于压缩机102上方六个楼层。在一些示例实施方式中,压缩机可以由相同数量的楼层分开。例如,可以建筑100的每第四个楼层定位压缩机。在一些替代实施方式中,两组压缩机之间的楼层数可以与另两组压缩机之间的楼层数不同。
在一些示例实施方式中,建筑100的多个空气调节系统的油分离器可以位于建筑100的与特定空气调节系统的压缩机相同的楼层处。例如,油分离器120可以位于压缩机102所位于的楼层122处。为了例示,空气调节系统可以包括压缩机102中的一个和油分离器120中的一个,并且压缩机和油分离器这两者可以位于楼层122处的机械房或机架间中。建筑100的其他空气调节系统的油分离器可以类似地位于与相应压缩机104-122相同的楼层处。
如图1例示,建筑100的空气调节系统的冷凝器单元114可以位于屋顶116上。在一些示例实施方式中,建筑100的空气调节系统的所有冷凝器单元可以位于屋顶116上。冷凝器单元114可以是模块化的,并且可以作为2个或更多个可堆叠模块的组安装,并且可以为了修理和维护而以对其他冷凝器单元最小中断或没有中断地独立进入。各冷凝器单元可以包括风扇、冷凝器线圈以及如具有本公开的权益的本领域普通技术人员可以理解的必要阀。因为操作各冷凝器单元的风扇所需的电力较低(例如,近似3安培的电流),所以较小的标准线(例如,14标准线)可以例如从相应压缩机延伸到屋顶114。
在一些示例实施方式中,建筑100的空气调节系统可以包括压缩机102中的一个、油分离器120中的一个以及冷凝器单元114中的一个(例如,冷凝器单元118)。油分离器被物理地定位为将油与从楼层122处的压缩机向屋顶116处的冷凝器单元流动的制冷剂分离和去除。通常,建筑100的空气调节系统中的油分离器位于相应压缩机的近端和相应冷凝器单元的远端。因为制冷剂在建筑100的各空气调节系统的压缩机与冷凝器单元之间为气态形式,所以多半没有通过油分离器的油的热气态制冷剂可以穿过压缩机与冷凝器单元之间的热气态制冷剂管线行进比低压制冷剂在典型空气调节系统的空气处理器与压缩机/冷凝器单元之间可以的远远更长的垂直距离。因为油分离器可以处于与压缩机相同的楼层处甚至可以处于相同房间中,所以热气态制冷剂行进到多半没有油的、屋顶处的冷凝器单元的垂直距离的很大部分或全部,油可能减小最大垂直间隔。
通常,贯穿建筑100的各空气处理器连同相应压缩机、相应油分离器以及屋顶116处的冷凝器单元114中的相应冷凝器单元一起可以向建筑100的各种建筑单元和空间提供冷却。在一些示例实施方式中,建筑100的独立空气调节系统的空气处理器位于与特定空气调节系统的压缩机相同的楼层处或在特定空气调节系统的压缩机上方或下方的附近楼层处。例如,建筑100的各空气调节系统的空气处理器可以位于由特定空气调节系统空气调节的建筑单元内部(例如,公寓单元的公用储藏室中)。
为了例示,用于建筑100的楼层140处的特定建筑单元(例如,公寓单元或办公空间)的空气调节系统可以包括压缩机102中的一个、油分离器120中的一个、冷凝器单元114中的一个(例如,冷凝器单元118)以及也处于楼层140处的空气处理器124。也位于楼层140处的另一个空气处理器126可以处于另一个空气调节系统中,该另一个空气调节系统包括楼层122处的压缩机102中的另一个、楼层122处的油分离器120中的另一个以及屋顶116处的冷凝器单元114中的另一个。例如,包括空气处理器124的空气调节系统和包括空气处理器126的空气调节系统可以用于楼层140处的建筑100的两个分离建筑单元的空气调节。替代地,两个系统可以用于对处于楼层140处的同一单元进行空气调节。建筑100的其他空气调节系统可以各包括楼层122处的压缩机102中的又一个相应压缩机、楼层122处的油分离器120中的又一个相应油分离器、屋顶116处的冷凝器单元114中的又一个相应冷凝器单元、以及处于楼层122处或下方的又一个相应空气处理器。
在一些示例实施方式中,楼层130处的压缩机104下方的一个楼层的空气处理器128可以类似地包括在另一个空气调节系统中,该空气调节系统包括压缩机104中的一个、屋顶116处的相应冷凝器单元以及位于压缩机104附近的油分离器。处于楼层130处或下方且处于楼层122处或上方的其他空气处理器(诸如空气处理器142)可以是空气调节系统的一部分,这些空气调节系统包括压缩机104中剩余的压缩机和楼层130处的关联的油分离器、以及屋顶116处的冷凝器单元114中的相应冷凝器单元。
空气处理器132可以类似地包括在另一个空气调节系统中,该空气调节系统包括压缩机106中的一个、屋顶116处的相应冷凝器单元以及位于压缩机106附近的油分离器。处于压缩机106的位置处或下方且处于楼层130处或上方的其他空气处理器可以是空气调节系统的一部分,这些空气调节系统包括压缩机106中剩余的压缩机和关联的油分离器、以及屋顶116处的冷凝器单元114中的相应冷凝器单元。
空气处理器134可以类似地包括在另一个空气调节系统中,该空气调节系统包括压缩机108中的一个、屋顶116处的相应冷凝器单元以及位于压缩机108附近的油分离器。处于压缩机108的位置处或下方且处于压缩机106的位置处或上方的其他空气处理器可以是空气调节系统的一部分,这些空气调节系统包括压缩机108中剩余的压缩机和关联的油分离器、以及屋顶116处的冷凝器单元114中的相应冷凝器单元。
空气处理器136可以类似地包括在建筑100的另一个空气调节系统中,该空气调节系统包括压缩机110中的一个、屋顶116处的相应冷凝器单元以及位于压缩机110附近的油分离器。空气处理器138可以类似地包括在另一个空气调节系统中,该空气调节系统包括压缩机112中的一个、屋顶116处的相应冷凝器单元以及位于压缩机112附近的油分离器。
通过提供各空气调节系统的压缩机与冷凝器单元的垂直分离并通过将油与在压缩机与冷凝器单元之间的热气态制冷剂管中的气态制冷剂分离,图1所示的空气调节系统可以高效且划算地为诸如建筑100的高层建筑提供空气调节。因为压缩机不在建筑的屋顶上,所以不需要大的标准线路由到屋顶。代替传统空气调节系统在屋顶处通常需要的控制盒,接线盒足以支撑电连接。进一步地,也简化独立建筑单元的空气调节电力使用的计量。进一步地,因为屋顶不需要支撑压缩机,所以减小对屋顶的结构负担。
在一些示例实施方式中,系统的压缩机、油分离器以及空气处理器的位置在不偏离本公开的范围的情况下可以与图1所示的位置不同。在不偏离本公开的范围的情况下,在建筑100的空气调节系统中可以包括比所示更多或更少的压缩机、油分离器、空气处理器以及冷凝器单元。虽然建筑100被示出为具有特定数量的楼层,但在替代实施方式中,在不偏离本公开的范围的情况下,建筑可以具有更多或更少楼层,而且可以具有与所示不同的轮廓。虽然冷凝器单元114被示出在屋顶116的特定位置处,但在不偏离本公开的范围的情况下,冷凝器单元114可以位于不同的位置处(例如,机架间)。虽然在空气处理器与有关空气压缩机之间描述特定垂直关系,但在一些替代实施方式中,可以在不偏离本公开的范围的情况下修改关系。在一些示例实施方式中,图1所示的空气调节系统可以包括供暖系统,诸如无水箱热水器系统,这些供暖系统可以被分配给建筑100的独立建筑单元(例如,公寓单元)。
图2例示了根据示例实施方式的用于高层建筑的空气调节系统200。例如,系统200可以对应于图1所示的独立空气调节系统中的任意一个。参照图1和图2,在一些示例实施方式中,系统200包括压缩机202、冷凝器单元204、空气处理器206以及在压缩机202与冷凝器单元204之间的油分离器208。系统200包括连接到压缩机202和油分离器208的第一热气态制冷剂管210。系统200还包括第二热气态制冷剂管212,该第二热气态制冷剂管连接到油分离器208和冷凝器单元204并且被制冷剂224占据。压缩机202借助热气态制冷剂管210、212与冷凝器单元204流体连通。油分离器208位于压缩机202的近端和冷凝器单元204的远端,以将润滑油与在压缩机202与冷凝器单元204之间流动的热气态制冷剂分离并去除。
为了例示,冷凝器单元204可以位于诸如图1的高层建筑100的高层建筑的屋顶处。例如,冷凝器单元204可以是图1所示的冷凝器单元114中的一个。压缩机202可以是图1所示的压缩机中的任意一个,其位于在屋顶114下方的、建筑100的楼层处。例如,压缩机202可以是位于建筑100的楼层122处的压缩机102中的一个、压缩机104中的一个或压缩机112中的一个。
在一些示例实施方式中,油分离器208可以位于建筑的与压缩机202相同的楼层处甚至相同的房间(诸如机械房222)中。将油分离器208定位在压缩机202的近端使得多半没有超出油分离器208的油的热气态制冷剂能够比以其他方式更高地垂直行进。例如,压缩机202与冷凝器单元204之间的垂直间隔Vcc可以超过300英尺,但系统200可以在垂直间隔Vcc小于或多于300英尺的情况下操作。
在一些示例实施方式中,空气处理器206与冷凝器单元204和压缩机202流体连通。为了例示,系统200包括:液态制冷剂管214,该液态制冷剂管从冷凝器单元204向空气处理器206运送液态形式的系统200的制冷剂;和吸入管216,该吸入管将制冷剂从空气处理器206运送回到压缩机202。在一些示例实施方式中,热气态制冷剂管212可以在直径上稍大于吸入管216。
在一些示例实施方式中,空气处理器206可以位于比压缩机202低的楼层处或与压缩机202相同的楼层处。通过将空气处理器206定位为低于压缩机202,系统200可以能够支持比以其他方式更高的建筑。即,空气处理器206与冷凝器单元204之间的垂直间隔Vec可以大于垂直间隔Vcc。
作为非限制性示例,空气处理器206可以处于压缩机202下方近似70英尺,这使得系统200能够为比用单个空气调节系统以其他方式可以服务的高近似70英尺的建筑的单元(例如,公寓单元)提供空气调节。作为另一个非限制性示例,空气处理器206可以在压缩机202下方近似40英尺。即,吸入管216可以为近似40英尺。在一些替代实施方式中,在不偏离本公开的范围的情况下,空气处理器206可以位于比压缩机202高的楼层处。
在一些示例实施方式中,系统200包括返回管218,该返回管用于将与管210中的热气态制冷剂分离的润滑油返回到压缩机202。系统200还可以包括阀220,诸如螺线管阀,该阀控制润滑油到压缩机的返回,特别是在系统200的停止运转周期中。油分离器208还可以包括计量油到压缩机202的返回的孔口。
通过提供压缩机202与冷凝器单元204之间的垂直间隔Vcc并通过将油与热气态制冷剂管210中的气态制冷剂分离并去除,空气调节系统200可以高效并划算地为诸如图1的建筑100的高层建筑提供空气调节。在一些示例实施方式中,可以使用其所有冷凝器单元位于建筑的屋顶上的多个空气调节系统200来为建筑提供冷却,所述建筑超过了可以由传统空气调节系统空气调节的建筑的高度的两倍,传统空气调节系统的压缩机和冷凝器单元在屋顶上。
在一些示例实施方式中,系统200的各个制冷剂管可以包括多个段,并且可以由诸如干燥器、阀等的部件分开。进一步地,在不偏离本公开的范围的情况下,系统200可以包括除了图2所示的之外的部件(例如,阀等)。
图3例示了根据另一个示例实施方式的用于高层建筑的空气调节系统300。系统300包括压缩机202、冷凝器单元204、空气处理器206以及油分离器208,它们可以以与上面关于图2的空气调节系统200描述的相同方式来连接并操作。系统300的不同部件可以如上面关于图1的空气调节系统和图2的空气调节系统200描述的来定位。通常,下面的系统300的描述适用于系统200和图1的独立系统。
参照图1至图3,在一些示例实施方式中,冷凝器单元204包括线圈302和将热空气吹离线圈302的风扇304。冷凝器单元204可以安装为水平或垂直排气。冷凝器单元204还可以包括诸如一个或多个阀的其他部件。
在一些示例实施方式中,空气处理器206包括膨胀阀306,该膨胀阀控制到空气处理器206的蒸发器线圈308中的制冷剂流的量。空气处理器206还包括吹风机310,该吹风机将冷空气吹动穿过通向由系统200、300空气调节的区域的一个或多个管道。在一些替代实施方式中,在不偏离本公开的范围的情况下,膨胀阀306可以位于空气处理器206外部。
在一些示例实施方式中,系统300还可以包括阀320,诸如螺线管阀,该阀控制从冷凝器单元204到空气处理器206的制冷剂流。例如,阀320可以位于空气处理器206的近端,以使膨胀阀306免于损坏,特别是在系统300的停止运转周期期间。为了例示,在冷凝器单元204离空气处理器206的垂直间隔超过阈值距离时,系统300可以包括阀320,其中,管214中的液态制冷剂的重量在停止运转周期期间可能损坏膨胀阀306。
在一些示例实施方式中,油分离器208还可以包括浮子312,该浮子控制从油分离器208到压缩机202的油流。压缩机202可以包括用于向系统300添加制冷剂和从系统去除制冷剂的装料口314和排泄口316。在一些替代实施方式中,在不偏离本公开的范围的情况下,装料口314和排泄口316可以位于与所示不同的位置处。
图4例示了根据示例实施方式的、连接到电力计量装置的图3的空气调节系统300。参照图1至图4,在一些示例实施方式中,系统300可以电连接到建筑单元(例如,建筑100的公寓单元)的断路器402。为了例示,断路器402可以连接到电力计量装置420,该电力计量装置计量由连接到断路器402的电气部件消耗的电力。计量装置420可以连接到供电线422,该供电线向由系统300空气调节的建筑单元供电(例如,以120VAC)。
在一些示例实施方式中,电线404将断路器402连接到压缩机202。电线212可以从压缩机202路由到冷凝器单元204,特别地,路由到在建筑的屋顶处的冷凝器单元204的风扇304。电力可以使用在压缩机202中安装的继电器或使用压缩机接触器提供给冷凝器单元204。电线412可以为比通常路由到屋顶以向传统空气调节系统的压缩机供电的高标准线相对更低的标准线(例如,14标准线)。在一些示例实施方式中,电线412可以连同制冷剂管212一起从压缩机202路由到冷凝器单元204。
在一些示例实施方式中,电线406将断路器402连接到空气处理器206,以例如为空气处理器206的吹风机310以及需要电力的空气处理器206的任意其他部件供电。断路器402还可以连接到阀320(存在时)。替代地,阀320可以连接到电线406或另一个连接到断路器402的实用的电线。
在一些示例实施方式中,恒温器416可以电耦接到空气处理器206,以控制系统300的操作。例如,恒温器416以及空气处理器206可以位于建筑单元(诸如建筑100的公寓单元)内部。空气处理器206可以基于恒温器416的设置借助空气管道414向建筑单元提供冷空气。
在一些示例实施方式中,用于对同一建筑单元进行空气调节的另一个空气调节系统300可以经由电连接410连接到断路器402。例如,建筑中的公寓单元或办公空间可能太大而不能使用单个空气调节系统来有效地空气调节,这需要多个空气调节系统300。
因为与建筑单元一起使用的一个或多个空气调节系统300的所有部件可以电连接到借助电力计量装置420接收电力的断路器402,所以建筑单元可以对于系统300的电力使用独立计费。
虽然冷凝器单元204被描述为位于建筑的屋顶处,但在建筑极高的一些示例实施方式中,一些冷凝器单元可以位于除了屋顶之外的建筑的楼层处,同时维持如上所述的系统300的部件的相对位置。通常,上面的系统300的描述适用于图2的系统200和图1的独立系统。
图5例示了根据示例实施方式的、可以用于图1至图4的空气调节系统中的冷凝器单元的组500。在一些示例实施方式中,组500包括安装在机架504上的冷凝器单元502。各冷凝器单元502连接到相应热气态制冷剂管506和相应液态制冷剂管508。例如,各冷凝器单元502可以对应于上述冷凝器单元204。冷凝器单元502可以安装在机架504上,使得各冷凝器单元502可以在不影响其他冷凝器单元502的操作的情况下独立维护和更换。
在一些示例实施方式中,冷凝器单元的组500可以可堆叠。进一步地,冷凝器单元502可以定向为水平或垂直排气。虽然组500被示出为具有六个冷凝器单元502,但在一些替代实施方式中,在不偏离本公开的范围的情况下,组500可以包括更少或更多个冷凝器单元502。
图6例示了根据示例实施方式的、安装用于高层建筑的空气调节系统的方法600。参照图1至图6,在一些示例实施方式中,方法600包括:在步骤602处由第一热气态制冷剂管将压缩机连接到油分离器。压缩机可以处于在高层建筑的屋顶下方的、高层建筑的第一楼层处。例如,压缩机102中的一个可以由热气态制冷剂管连接到楼层122处的油分离器120中的一个。作为另一个示例,压缩机202可以由管210连接到油分离器208。
在步骤604处,方法可以包括:由第二热气态制冷剂管将油分离器连接到冷凝器单元,其中,冷凝器单元处于高层建筑的屋顶处。例如,楼层122处的油分离器120中的一个可以连接到在图1所示的建筑100的屋顶116处的冷凝器单元114中的一个。作为另一个示例,油分离器208可以连接到可以位于高层建筑的屋顶处的冷凝器单元204。如图2至图4更清楚例示的,油分离器处于从压缩机到冷凝器单元的制冷剂的路径中,以将油与系统的制冷剂分离。
在步骤606处,方法600包括:由液态制冷剂管将冷凝器单元连接到空气处理器,其中,空气处理器位于比压缩机所位于的第一楼层低的第二楼层处。例如,图1的冷凝器单元114的冷凝器单元118可以连接到空气处理器124,该空气处理器位于比位于更高楼层(即,楼层122)处的压缩机102中的相应压缩机更低的楼层(即,楼层140)处。作为另一个示例,在空气调节系统200和300中,冷凝器单元204可以连接到空气处理器206,该空气处理器位于或将位于比位于或将位于建筑的屋顶处的冷凝器单元204更低的建筑的楼层处。
在一些示例实施方式中,方法600还包括以下步骤:与图4所示的接线类似地将恒温器接线到空气处理器206。方法600还可以包括以下步骤:在冷凝器单元(例如,冷凝器单元204)与空气处理器(例如,空气处理器206)之间连接阀(例如,螺线管阀,诸如阀320)。在一些示例实施方式中,方法600可以包括以下步骤:连接其他部件,诸如其他阀等。方法600还可以包括以下步骤:向空气调节系统装载制冷剂,并且对于适当操作测试系统。
虽然这里已经详细描述了特定实施方式,但描述以示例的方式进行。这里描述的实施方式的特征是代表性的,并且在替代实施方式中,可以添加或省略特定特征、元件和/或步骤。另外,在不偏离以下权利要求的精神和范围的情况下,本领域技术人员可以进行对这里描述的实施方式的方面的修改,权利要求的范围符合最广解释,以便包含修改和等同结构。

Claims (16)

1.一种用于建筑的空气调节系统,所述空气调节系统包括:
冷凝器单元;
压缩机,该压缩机与所述冷凝器单元分离并且与所述冷凝器单元流体连通,所述压缩机位于建筑的第一楼层处,所述第一楼层在所述建筑的第二楼层处的所述冷凝器单元的位置下方200英尺以上;
空气处理器,该空气处理器与所述冷凝器单元和所述压缩机流体连通,其中,所述空气处理器位于所述建筑的在所述第一楼层下方的第三楼层处;
膨胀阀,该膨胀阀与所述冷凝器单元和所述空气处理器流体连通;
螺线管阀,该螺线管阀与所述冷凝器单元和所述空气处理器流体连通,其中,所述螺线管阀配置成用于控制制冷剂从所述冷凝器单元到所述膨胀阀的流动,所述螺线管阀还配置成与所述空气调节系统的断路器电连通,其中,当所述断路器打开时,所述螺线管阀配置成关闭,以保护所述膨胀阀在所述空气调节系统的停止周期期间免受损坏;以及
油分离器,所述油分离器配置成位于所述冷凝器单元的位置下方,并且所述油分离器处于从所述压缩机到所述冷凝器单元的制冷剂的路径中,并且其中,所述油分离器在所述冷凝器单元的远端和所述压缩机的近端,其中,所述油分离器与所述压缩机和所述冷凝器单元流体连接,以在所述第一楼层处将油与所述制冷剂分离。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统,其中,吸入管线在所述空气处理器与所述压缩机之间延伸。
3.根据权利要求1所述的空气调节系统,其中,液态制冷剂管提供从所述冷凝器单元到所述空气处理器的液态气体制冷剂流动路径。
4.根据权利要求1所述的空气调节系统,还包括恒温器,该恒温器电耦接到述空气处理器,以控制所述空气调节系统的操作。
5.根据权利要求1所述的空气调节系统,还包括返回管,该返回管提供所述油分离器与所述压缩机之间的流动路径,以便由所述油分离器分离的所述油返回到所述压缩机。
6.根据权利要求5所述的空气调节系统,其中,所述油分离器还包括用于控制当油通过所述返回管返回到所述压缩机时由所述油分离器分离的油的返回的螺线管阀。
7.根据权利要求5所述的空气调节系统,其中,所述油分离器还包括孔,所述孔用于计量当油通过所述返回管返回到所述压缩机时由所述油分离器分离的油的返回。
8.根据权利要求1所述的空气调节系统,其中,热气态制冷剂管在所述油分离器与所述冷凝器单元之间延伸,以提供热气态制冷剂流动路径,用于所述制冷剂从所述油分离器到所述冷凝器单元的竖向流动。
9.根据权利要求1所述的空气调节系统,其中,所述压缩机比所述冷凝器单元低至少300英尺。
10.根据权利要求1所述的空气调节系统,还包括:
第一电线,该第一电线在断路器与所述压缩机之间延伸;和
第二电线,该第二电线在所述压缩机与所述冷凝器单元之间延伸,其中,所述第二电线是比所述第一电线低的标准线。
11.一种用于建筑的空气调节系统,所述空气调节系统包括:
冷凝器单元,该冷凝器单元位于建筑的更高楼层处;
压缩机,该压缩机位于所述建筑的更低楼层处,其中,所述更低楼层处于比所述更高楼层低200英尺以上的立面处;
空气处理器,该空气处理器与所述冷凝器单元和所述压缩机流体连通,其中,所述空气处理器将位于所述建筑的低于所述更低楼层的第三楼层处;
膨胀阀,该膨胀阀与所述冷凝器单元和所述空气处理器流体连通;
螺线管阀,该螺线管阀与所述冷凝器单元和所述空气处理器流体连通,其中,所述螺线管阀配置成用于控制制冷剂从所述冷凝器单元到所述膨胀阀的流动,所述螺线管阀还配置成与所述空气调节系统的断路器电连通,其中,当所述断路器打开时,所述螺线管阀配置成关闭,以保护所述膨胀阀在所述空气调节系统的停止周期期间免受损坏;以及
油分离器,所述油分离器配置成位于所述建筑的所述更低楼层处,并且所述油分离器处于从位于所述更低楼层处的所述压缩机到位于所述更高楼层处的所述冷凝器单元的制冷剂的路径中,其中,所述油分离器与所述压缩机和所述冷凝器单元流体连接,以在所述更低楼层处将油与所述制冷剂分离,其中,在所述更低楼层处将油与所述制冷剂分离使得所述制冷剂能够到达位于所述更高楼层处的所述冷凝器单元。
12.根据权利要求11所述的空气调节系统,还包括恒温器,该恒温器电耦接到述空气处理器,以控制所述空气调节系统的操作。
13.根据权利要求11所述的空气调节系统,其中,液态制冷剂管提供从所述冷凝器单元到所述空气处理器的液态气体制冷剂流动路径。
14.根据权利要求11所述的空气调节系统,还包括:
第一电线,该第一电线在断路器与所述压缩机之间延伸;和
第二电线,该第二电线在所述压缩机与所述冷凝器单元之间延伸,其中,所述第二电线是比所述第一电线低的标准线。
15.根据权利要求11所述的空气调节系统,其中,所述压缩机比所述冷凝器单元低至少300英尺。
16.一种为建筑提供空气调节系统的方法,所述方法包括:
通过第一热气态制冷剂管将压缩机连接到油分离器,其中,所述压缩机处于在建筑的第一楼层处,所述第一楼层比所述建筑的第二楼层低200英尺以上;
通过第二热气态制冷剂管将所述油分离器连接到冷凝器单元,其中,所述冷凝器单元处于所述建筑的所述第二楼层处,并且其中,所述油分离器从所述压缩机到所述冷凝器单元的制冷剂路径中,并且其中,所述油分离器处于所述压缩机的竖向近端和所述冷凝器单元的竖向远端,并且所述油分离器用于将油与所述制冷剂分离,使得所述制冷剂能够到达位于所述第二楼层处的所述冷凝器单元;
通过第一液态制冷剂管将所述冷凝器单元连接到螺线管阀;
通过第二液态制冷剂管将所述螺线管阀连接到膨胀阀,并且通过电连接将所述螺线管阀连接到断路器;
通过第三液态制冷剂管将所述膨胀阀连接到空气处理器;其中所述螺线管阀当制冷剂从所述冷凝器单元到所述空气处理器时用于控制所述制冷剂的流动;并且
其中,当所述断路器打开时,所述螺线管阀配置成关闭,以保护所述膨胀阀在所述空气调节系统的停止周期期间免受损坏。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10180270B2 (en) * 2017-03-17 2019-01-15 Rheem Manufacturing Company Modular cooling system for high-rise building

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6125648A (en) * 1997-10-10 2000-10-03 Hill; Herbert L. Multi-riser refrigeration system with oil return means
CN101561208A (zh) * 2009-05-15 2009-10-21 宁波奥克斯电气有限公司 空调器的回油控制方法
CN103154637A (zh) * 2010-09-30 2013-06-12 三菱电机株式会社 空调装置
CN103759346A (zh) * 2014-01-09 2014-04-30 山西省第二建筑工程公司 多联机空调冷媒配管方法
CN104508400A (zh) * 2012-03-22 2015-04-08 特灵国际有限公司 采用壳管式蒸发器润滑剂回流的电子元件冷却
CN105865071A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 Tcl空调器(中山)有限公司 空调系统
WO2016166988A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Daikin Industries, Ltd. Compressor unit, heat source unit, and air conditioner

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3070977A (en) * 1961-03-31 1963-01-01 Heat X Inc Refrigeration system, including oil separator and muffler unit and oil return arrangement
AT251301B (de) * 1962-09-27 1966-12-27 Nat Smelting Co Ltd Verfahren zur Raffination von unreinem Zink
US4286437A (en) * 1979-07-13 1981-09-01 Tyler Refrigeration Corporation Energy saving refrigeration system
US4625523A (en) * 1982-05-07 1986-12-02 Toub Samuel G Oil collection/recirculation for vapor-compression refrigeration system
US4534182A (en) * 1982-05-07 1985-08-13 Toub Samuel G Oil collection/recirculation for vapor-compression refrigeration system
US5378123A (en) * 1990-02-02 1995-01-03 Carmelo J. Scuderi Apparatus for recovering refrigerant with offset cam
US5029455A (en) * 1990-05-02 1991-07-09 Carrier Corporation Oil return system for oil separator
CN101086397A (zh) * 2006-06-06 2007-12-12 乐金电子(天津)电器有限公司 空调器的冷媒转换装置控制方法
KR101340725B1 (ko) 2006-10-17 2013-12-12 엘지전자 주식회사 수냉식 공기조화기
KR20090067740A (ko) * 2007-12-21 2009-06-25 엘지전자 주식회사 공기조화장치의 전력분배시스템
US10119719B2 (en) * 2013-08-30 2018-11-06 James Leych Lau Energy saving controller
CA2897710C (en) * 2014-07-22 2018-11-06 Johnson Controls Technology Company System and method for continuously removing a particular type of gas molecules from a gas stream
WO2016033633A1 (en) * 2014-09-01 2016-03-10 Smac Technologies Pty Ltd Direct expansion air conditioning system
US10180270B2 (en) * 2017-03-17 2019-01-15 Rheem Manufacturing Company Modular cooling system for high-rise building

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6125648A (en) * 1997-10-10 2000-10-03 Hill; Herbert L. Multi-riser refrigeration system with oil return means
CN101561208A (zh) * 2009-05-15 2009-10-21 宁波奥克斯电气有限公司 空调器的回油控制方法
CN103154637A (zh) * 2010-09-30 2013-06-12 三菱电机株式会社 空调装置
CN104508400A (zh) * 2012-03-22 2015-04-08 特灵国际有限公司 采用壳管式蒸发器润滑剂回流的电子元件冷却
CN103759346A (zh) * 2014-01-09 2014-04-30 山西省第二建筑工程公司 多联机空调冷媒配管方法
CN105865071A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 Tcl空调器(中山)有限公司 空调系统
WO2016166988A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Daikin Industries, Ltd. Compressor unit, heat source unit, and air conditioner

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Publication number Publication date
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US10180270B2 (en) 2019-01-15
CA3056412A1 (en) 2018-09-20

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