[发明专利]结合微通道热交换器的制冷剂系统的压力尖峰减小

说明书

相关申请

本申请要求在2009年11月3日提交的美国临时专利申请No. 61/257,586的优先权。

技术领域

本公开的发明涉及控制器，其可在瞬态状况下操作以减小在结合微通道热交换器的制冷剂回路中的压力尖峰。特别地，所公开的发明涉及控制器，其可在瞬态状况下操作以减小结合微通道冷凝器或气体冷却器的制冷剂回路中的压力尖峰。

背景技术

近年来，许多关注和设计工作集中在制冷剂系统中热交换器的高效且持久操作。热交换器技术中的一个相对较近的进步是发展和应用平行流或所谓的微通道或迷你通道，热交换器(这些术语贯穿全文可互换地使用)，作为室内和/或室外热交换器。

这些微通道热交换器设有多个平行热交换管，通常具有非圆形的形状，制冷剂在这些平行热交换管之间以平行方式分布和流动。热交换管通常结合多个通道且大体上基本垂直于入口、中间和出口歧管中制冷剂流动方向定向，入口、中间和出口歧管与热交换管成流连通。传热增强翅片通常安置于热交换管之间且刚性地附连到热交换管。采用微通道热交换器的主要原因涉及其优良的性能，高度紧凑型，结构刚度，减小的制冷剂充注量和增强的抗腐蚀性。

微通道热交换器提供有益结果，至少部分地是因为其内部流通道具有相当小的水力直径。但是，与常规类型的热交换器相比，也存在与微通道热交换器相关联的挑战，这些挑战涉及微通道热交换器的小水力直径和内部体积的显著减小。一个挑战在于微通道冷凝器或气体冷却器易于受启动或其它瞬态状况（诸如操作模式变化）下的压力尖峰的影响。

当在此制冷剂系统中出现压力尖峰时，它们可导致有害的停机且最终导致不能控制待调节空间中的环境参数，诸如温度和湿度。

发明内容

制冷剂系统包括至少一个压缩机，其压缩制冷剂且将制冷剂向下游递送到散热热交换器。散热热交换器为微通道热交换器。制冷剂从散热热交换器向下游传递到膨胀装置，从膨胀装置通过蒸发器且从蒸发器回到该至少一个压缩机。控制器操作至少一个压缩机和/或膨胀装置以减小在瞬态状况下的压力尖峰。还公开了操作这样的系统的方法。

通过下文的说明书和附图，本发明的这些和其它特征能被最好地理解，下面为附图的简要描述。

附图说明

图1A示出了结合本发明的回路。

图1B示出了本发明的另一实施例。

图2A示出了示例性微通道热交换器。

图2B为示例性微通道热交换器的另一视图。

图3为关于膨胀阀的本发明的另一实施例。

图4示出了根据本发明的压力尖峰减小的曲线图。

具体实施方式

在图1A中示出了制冷剂系统50，其结合压缩机组52，压缩机组52被示出具有串轴压缩机54和56。应了解图1所示的制冷剂系统50为基本制冷剂系统，且结合本领域技术人员已知的各种选择和特征的制冷剂系统同样受益于本发明。尽管示出了串轴压缩机，具有单个压缩机的制冷剂系统也在本发明的范围内。同样，可采用多于两个串轴压缩机。压缩机54和56可为能在若干速度操作的压缩机或可结合其它的卸载装置。控制器58通过操作来控制压缩机54和56。作为实例，两个压缩机都可为双速压缩机或多速压缩机，诸如具有电子控制马达的压缩机，其可由脉冲宽度调制或其它技术来提供动力和控制以在若干不同速度操作。另一方面，两个压缩机中的仅一个可设有这样的速度控制。

由压缩机组52压缩的制冷剂递送到散热热交换器26。散热热交换器26为微通道冷凝器或气体冷却器，如将在下文中更好地描述的那样。在散热热交换器26的下游，制冷剂穿过膨胀装置60。膨胀装置60可为电子膨胀装置，其能被控制以在接收到来自控制器58的命令之后打开到任意数量的变化位置。

膨胀装置60也可为热力膨胀装置，而不是电子膨胀装置。旁通管线62可绕开膨胀装置以提供绕膨胀装置60的制冷剂路径。在系统停机时，旁通管线62可允许在膨胀装置60两侧之间的压力均衡，这能减小在启动或操作模式变化时的压力尖峰。但是，旁通管线62也可设有阀，诸如电磁阀64，其可受到控制移动以打开旁通管线。

在膨胀装置60的下游为蒸发器66且制冷剂从蒸发器66返回到压缩机组52。