[发明专利]冰蓄热的盘管系统和方法

说明书

                  有关申请的相互参照

本申请要求美国临时申请系列号60/086,490(1998年5月22日提出)的优先权。

                       发明领域

本发明通常涉及利用与其它蓄热方法不同的“冰-盘管”(IOC)蓄热技术的设备和方法，特别是涉及用于“冰-盘管”设施中的冰蓄热盘管系统和方法。

                    背景技术

目前“冰-盘管”(IOC)蓄热方法采用由塑料管制成的的盘管或者成束组件的镀锌钢管。IOC蓄热系统的主要供应商包括：马里兰州Jessup的Baltimore Aircoil公司，马里兰州Westminster的Evapco公司(钢管)，新泽西州Englewood的Calmac制造公司，以及加里福尼亚州Redwood City的Fafco公司(塑料管)。每个公司的技术涉及到把盘管组件作成环路的方法，以充分达到均匀的结冰和融化过程，并在甘醇注入和排出过程中尽量排除空气。但是，每个方法具有主要的缺点，当用于较大容量系统时难以经济地管理，此时许多组件平行连接或装在深槽中，希望尽量减少包含盘管组件的注水贮槽的占地面积。这些当前技术的系统需要在冰贮槽水线之下具有大量的焊接管路和管道，用于对叠放组件的每一个组件作管路连接，并且作出返回管布置，以便在向盘管内注入甘醇-水致冷剂时成功地排除空气。

图1是目前技术或先前技术的典型蛇形管的“冰-盘管”系统的一个例子。如图1所示，蛇形盘管组件的宽度至少为它们高度的两倍。在这些先前盘管技术的实际应用中，每个组件的蛇形管通常达到7＇高和21＇宽。有些甚至小于7＇高和21＇宽，在先前技术的较小盘管组件中，设备通常4＇高和12＇宽。

先有技术通常采用叠放2到6个深盘管组件，为了在实际上提供一个充分的空间来完成管路安装，以便具有适当出入空间使焊接设备能向下深入到盘管组件之间的槽中，在建造时提出了许多问题。这个用于焊接出入和损失的管路空间还要求槽作得比需要的大。本发明消除了在深槽中焊接管道连接点和管路的工作空间紧的主要问题，并且对同样的总蓄热容量要求可采用较小的槽。

先有技术中用于盘管的钢管通常是当它们由薄钢板条滚压成形时在生产主线上焊接。然后当它们作成蛇形管时把这些管子成形成约180度的U形弯头，然后把蛇形管叠放在一个空间框架中，形成一个完整的盘管组件，再在管端处焊接到钻孔或冲孔的集流室板上。然后用焊接的槽钢封闭集流室板，以形成一个用于盘管组件的出入口连接的封闭管道。盘管在现场的管路或集流室连接点比在其它任何地方更容易泄漏，甚至在镀锌之后。本发明提供了一种易接近的管子方式，把少到仅把两个管子隔离在顶部，如果在管路中发生泄漏，结冰能力没有任何明显的损失。

一般说，本发明与先有技术的区别在于一个冰-盘管(IOC)蓄热的盘管系统和方法，它利用了“深槽”技术和盘管高度与盘管宽度尺寸关系，其中盘管的蛇形管高度(垂直管尺寸)大于宽度(水平尺寸)，并且所有管道和集流室连接点均在槽的水面之上，或正好在它下面，对维护、装配、检漏或修复易于观察和接近。本发明的冰-盘管(IOC)蓄热的盘管系统和方法的另一个方面是：在某些实施例中，沿整个盘管高度上冰盘管永远不是水平的，而代之以采用垂直管或向上方倾斜的“接近水平”的倾斜管，便于在向盘管注入混合冷却剂时排除空气。

发明概述

因而本发明的一个目的是提供一种“冰-盘管”(IOC)蓄热的盘管系统和方法，它可用于需要极小占地面积的任何大或小的空气调节或生产过程冷却系统，最适用于目前冰-盘管叠放在较深槽中的地方，如用于采取蓄热方式的较大办公楼空调系统的设施，或者用于需要用冰蓄热方式进行空调的“地区冷却”蓄热系统或其它大型建筑物的设施。

本发明的另一个目的是提供一种“冰-盘管”(IOC)蓄热的盘管系统和方法，它利用了“深槽”技术和盘管高度与盘管宽度尺寸关系，其中盘管的蛇形管高度(垂直尺寸)大于宽度(水平尺寸)，在一些设施中，至少为U形弯头之间管路宽度的两倍。

本发明的另一个目的是提供一种“冰-盘管”(IOC)蓄热的盘管系统和方法，它利用了“深槽”技术和盘管高度与盘管宽度尺寸关系，其中盘管的蛇形管组件高度和宽度被设计成适应于常规的镀锌槽和标准尺寸的运输卡车车身。