冷凝器的製冷劑出口裝置的製作方法

2023-06-02 00:24:26

技術領域

本公開在此涉及供熱、通風和空氣調節(「HVAC」)系統，例如冷卻器，並且更具體涉及冷卻器系統的冷凝器。一般來說，描述了涉及冷卻器中的冷凝器的製冷劑出口裝置的方法、系統和設備。

背景技術：

HVAC系統，諸如冷卻器一般包括壓縮機、冷凝器、蒸發器和膨脹裝置。在HVAC系統的冷卻循環中，壓縮機可以壓縮製冷劑蒸汽，並且可以將壓縮的製冷劑蒸汽引導到冷凝器中，以冷凝成液態製冷劑。液態製冷劑然後可以通過膨脹裝置進行膨脹，並引導到蒸發器中。

HVAC系統的部件，諸如壓縮機會包括運動零件，並且因此會在運行期間需要潤滑。潤滑劑，諸如機油通常在HVAC系統中用來提供潤滑。

技術實現要素：

本文中提供的實施例涉及配置成在HVAC系統中幫助提供潤滑的方法、系統和設備。在一些HVAC系統中，液態製冷劑可以用來為例如移動零件，諸如壓縮機的軸承提供潤滑。在關閉循環期間，壓縮機關閉。運動零件上的液態製冷劑可以汽化，引起用於潤滑的液態製冷劑在隨後的啟動期間的潛在缺乏。由於缺少潤滑，這會引起運動零件上的不正常磨損，縮短運動零件的使用壽命。可以對HVAC系統作出改進，使得液態製冷劑可以在例如啟動期間相對快地提供給例如運動零件。

描述了配備有製冷劑出口的冷凝器，該製冷劑出口配置成例如在關閉循環期間接收和存儲液態製冷劑。在一些實施例中，製冷劑出口可以包括流出管和圍繞流出管的外壁。流出管的外表面和外壁界定圍繞流出管的環形堰堤。環形堰堤可以充當在例如關閉循環期間接收和存儲液態製冷劑的貯存器。在一些實施例中，在啟動之後，液態製冷劑可以在從流出管中流出之前引導到環形堰堤，使得液態製冷劑在環形堰堤中可獲得。

在一些實施例中，外壁可以包括與堰堤流體連通的埠。埠可以配置成將液態製冷劑從堰堤引導到例如運動零件用於潤滑。運動零件可以包括例如壓縮機的軸承。

在一些實施例中，堰堤可以定位成沿垂直方向在冷凝器的底部之下。液態製冷劑可以在從流出管的第一端中流出之前優先朝向堰堤引導。

在一些實施例中，流出管具有第一端和第二端，第一端配置成定位在冷凝器內部，並且第一端可以配置成沿垂直方向定位成高於堰堤的開口。

在一些實施例中，外壁的埠具有直徑，外壁和流出管的外表面在它們之間具有距離，並且該直徑與埠的直徑大約相同。

堰堤具有沿垂直方向的底部，埠沿垂直方向具有朝向堰堤的底部的最低點。在一些實施例中，埠的最低點可以定位成沿垂直方向高於堰堤的底部。

在一些實施例中，一種在HVAC系統的啟動期間提供液態製冷劑的方法可以包括：在關閉循環期間將液態製冷劑導出冷凝器；將液態製冷劑存儲在貯存器中；以及在HVAC系統啟動期間將存儲在貯存器中的液態製冷劑導出貯存器。在一些實施例中，一種在HVAC系統的啟動之後提供液態製冷劑的方法可以包括：在液態製冷劑從流出管流出之前優先朝向貯存器引導液態製冷劑，以及將液態製冷劑導出貯存器。在一些實施例中，液態製冷劑可以從冷凝器的積聚液態製冷劑的位置導出冷凝器。

通過以下詳細描述和附圖的考慮，流體管理方法的其它特徵和方面將會變得顯而易見。

附圖說明

現在參考附圖，其中相同的參考數字在全文中表示對應的零件。

圖1A至1C圖示了根據一個實施例的配備有製冷劑出口的冷凝器。圖1A圖示了冷凝器的包括製冷劑出口的部分。圖1B圖示了製冷劑出口的放大剖視圖。圖1C圖示了沿著圖1B中的線1C-1C的製冷劑出口的頂剖視圖。

圖2圖示了根據另一實施例的配備有製冷劑出口的冷凝器的剖視圖。

圖3圖示了製冷劑出口的另一實施例。

圖4圖示了製冷劑出口的又一實施例。

具體實施方式

HVAC系統，諸如冷卻器系統通常會包括具有運動零件，諸如壓縮機的軸承的部件。運動零件一般需要適當的潤滑。潤滑通常由潤滑劑，諸如機油來提供。在一些HVAC系統中，潤滑可以通過液態製冷劑來提供。這種HVAC系統有時稱為無機油系統。在無機油系統中，可以將液態製冷劑引導到運動零件的表面用於潤滑。運動零件上的液態製冷劑可以汽化，因為製冷劑具有相對低的沸點溫度。在關閉循環期間，例如，運動零件上的液態製冷劑可以汽化。當HVAC系統隨後自關閉循環啟動時，運動零件的表面可能會沒有足夠的液態製冷劑來提供潤滑，潛在地引起運動零件上的不正常磨損。可以作出改進，以當例如HVAC系統自關閉循環啟動時相對快地將液態製冷劑引導到運動零件。

本文中公開的實施例描述了涉及冷凝器的製冷劑出口的方法、系統和設備，該製冷劑出口可以在例如關閉循環期間接收和存儲液態製冷劑。在隨後的啟動期間，存儲的液態製冷劑可以相對快地引導到例如運動零件。製冷劑出口可以包括流出管和堰堤。在一些實施例中，堰堤可以是圍繞流出管的環形貯存器。在一些實施例中，製冷劑出口可以定位在冷凝器的底部之下，使得冷凝器中的液態製冷劑可以流到堰堤。堰堤可以包括埠，堰堤中的液態製冷劑可以通過該埠引導到例如冷卻器的運動零件。在一些實施例中，流出管可以相對於冷凝器的底部垂直地延伸。在一些實施例中，流出管的第一開口可以定位在冷凝器內部，並且可以定位成高於冷凝器的底部；而堰堤可以定位成低於冷凝器的底部。在一些實施例中，當冷卻器在關閉循環中時，冷凝器中的液態製冷劑可以流向並存儲在堰堤中。在隨後的啟動期間，堰堤中的液態製冷劑可以相對快地引導到冷卻器的運動零件。在一些實施例中，諸如在啟動之後和/或在關閉循環期間，在液態製冷劑從流出管中流出之前，液態製冷劑可以優先地引導到堰堤，使得液態製冷劑可以根據需要在堰堤中可用於例如潤滑。

參考形成其零件並且以實施例的圖示方式示出的附圖，其中實施例可以實施。術語「關閉循環」一般是指HVAC系統的壓縮機未運行。術語「啟動」一般是指HVAC從關閉循環開始運行。應理解，本文中使用的術語出於描述附圖和實施例的目的，並不應當認為對本申請的範圍進行限制。

圖1A至1C圖示了例如冷卻器系統(未示出)的冷凝器100的一部分。如圖1A所示，圖示的冷凝器100是殼管式冷凝器，該殼管式冷凝器通常可以在商用冷卻器系統中找到。在圖示的構造中，冷凝器100具有縱向方向L和垂直方向V。冷凝器100具有殼體102，殼體102界定內部空間105，內部空間105具有頂部110和底部120。冷凝器100可以配置成在空間105中將壓縮的製冷劑蒸汽冷凝成液態製冷劑。液態製冷劑通常積聚在冷凝器100的底部120上。

製冷劑出口130在底部120上附連到殼體102。在一些實施例中，製冷劑出口130可以在殼體102的最低點處附近沿垂直方向V附連到殼體102。

製冷劑出口130包括流出管135和圍繞流出管135的外壁136。流出管135的外壁136和外表面137(參見圖1B)界定圍繞流出管135的堰堤138。在所示的實施例中，堰堤138定位在冷凝器100的底部120之下。外壁136包括埠140，埠140形成與堰堤138的流體連通。堰堤138在底部120上具有開口142，堰堤138通過開口142形成與空間105的流體連通(參見圖1B)。

流出管135配置成沿垂直方向V延伸，並形成與空間105的流體連通。流出管135具有定位在空間105內部的第一開口135a和定位在空間105外部的第二開口135b。如圖1A所示，第一開口135a配置成沿垂直方向V高於冷凝器100的底部120，並且具有相對於冷凝器100的底部120沿垂直方向V的高度H1。在一些實施例中，高度H1可以為約1到約1.3英寸，並且如果期望和/或需要，可以略微更高或更低。高度H1可以配置成使得液體可以在從流出管135流出之前優先朝向堰堤138引導。

圖1B是冷凝器100的包括製冷劑出口130的部分的放大剖視圖。如圖所示，流出管135的外壁136和外表面137界定堰堤138。堰堤138獨立於流出管135與空間105流體連通。如圖所示，流出管135的外表面137和外壁136具有沿縱向方向L的距離D1。一般來說，距離D1越大，液態製冷劑流入堰堤138會越容易。距離D1可以配置成使得液態製冷劑可以相對容易地流入堰堤138，或距離D1不對流入堰堤138的液態製冷劑產生阻力。

埠140具有直徑D2。在一些實施例中，距離D1與直徑D2大約相同。

如圖1B所示，埠140定位成高於堰堤138的底部139。埠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高於底部139。當堰堤138含有液態製冷劑時，液態製冷劑中的沉澱物會積聚在堰堤138的底部139上。將埠140的最低部分145定位成高於底部139可以幫助沉澱物自埠140從堰堤138中流出。

圖1C是沿著圖1B中的線1C-1C的製冷劑出口130的頂剖視圖。如圖所示，流出管135和外壁136一般具有圓形輪廓，應理解外壁136和/或流出管135可以具有其它形狀的輪廓。在圖示的實施例中，流出管135和外壁136一般是同心的，並且限定圍繞流出管135的環形堰堤138。

參考圖1A至1C，在運行時，液態製冷劑可以積聚在冷凝器100的底部120處，並且可以流到堰堤138。可以從埠140將積聚在堰堤138中的液態製冷劑導出堰堤138並引導到例如壓縮機(未示出)，以潤滑壓縮機的運動埠，諸如壓縮機的軸承。

流出管135配置成將液態製冷劑導出冷凝器100。而且，可以朝向例如蒸發器或節能裝置(未示出)引導製冷劑。液態製冷劑可以從流出管135的第一端135a流向第二端135b。因為流出管135的第一端135a定位成高於底部120(例如高度H1在圖1A中約為1英寸)，而堰堤138定位成沿垂直方向V低於底部120，在液態製冷劑可以從流出管135流出冷凝器100之前，堰堤138可以包含有液態製冷劑。在啟動之後，例如，在液態製冷劑從流出管135流出之前可以優先朝向堰堤138引導液態製冷劑，使得堰堤138一般可以具有例如可用於為系統的有需要的區域提供潤滑的液態製冷劑。

當HVAC系統處於關閉循環時，例如，液態製冷劑可以從流出管135排空。冷凝器100一般仍然會具有在關閉循環期間冷凝的一些液態製冷劑。因為堰堤138定位在底部120之下，堰堤138可以接收並存儲在關閉循環期間留在冷凝器100中的液態製冷劑。當HVAC系統隨後啟動時，堰堤138可以提供在關閉循環期間存儲的液態製冷劑。在關閉循環期間，堰堤138可以用作液態製冷劑貯存器。在正常運行條件下，堰堤138一般可以接收來自冷凝器的液態製冷劑並存儲液態製冷劑。

應意識到，製冷劑出口130可以與除殼管式冷凝器之外的其它類型的冷凝器一起使用。一般來說，製冷劑出口130可以附連到冷凝器在關閉循環期間可以積聚或具有液態製冷劑的位置。在一些實施例中，在啟動期間相對迅速地提供潤滑的液態製冷劑的方法可以包括：在關閉循環期間將液態製冷劑導出冷凝器；將液態製冷劑存儲在貯存器(諸如圖1A中的堰堤138)中；以及在隨後的啟動期間將存儲的液態製冷劑導出貯存器。

應意識到，HVAC系統的除冷凝器之外的可以在特定運行條件下和/或在關閉循環期間能夠匯集液態製冷劑的部件可以潛在地用作液態製冷劑的來源，用於提供潤滑的液態製冷劑。製冷劑出口130可以配置成適當地應用於這種部件、例如蒸發器或其它熱交換器。

如圖1A和1B所示，製冷劑出口130可以是冷凝器100的殼體102的集成部件。這是示例性的。圖2圖示了附連到冷凝器200的製冷劑出口230的另一實施例。冷凝器200具有出口埠222。製冷劑出口230的外壁236經由例如螺紋260可拆卸地聯接到出口埠222。圖2還圖示了流出管235的外表面237到外壁236之間的直徑D1a可以小於埠240的直徑D2a，這可以幫助在流出管235的外壁236與外表面237之間更快地匯集製冷劑。應意識到，本文中示出和描述的直徑和距離可以適當地應用於圖1至4中示出和描述的任何一個實施例、構造。

如圖1C所示，埠140可以大體上沿著外壁136的圓形輪廓的直徑D5延伸。即，埠140的中心線C2一般延伸通過外壁136的圓形輪廓的中心C1。這是示例性的。圖3圖示了製冷劑出口330的另一實施例。外壁336可以不與流出管335同心。在圖3所示的取向中，外壁336的埠340朝向不同於流出管335的側面相對於外壁336的中心C3沿縱向方向L3定位，使得流出管335和外壁336可以偏心地布置，其中埠340沿縱向方向L3相對於流出管335的中心C4偏移。

如圖1A和1B所示，流出管135是具有相對一致直徑的直管。這是示例性的。如圖4中所示，製冷劑出口430的流出管435可以包括兩個區段435a和435b，這兩個區段435a和435b分別具有不同的直徑D3和D4。在一些實施例中，直徑D3可以大於D4。在一些實施例中，直徑D3可以小於D4，或它們可以約為相同的直徑。

方面

方面1至6中的任何一個都可以與方面7-17中的任何一個相組合。方面7-15中的任何一個都可以與方面16、17中的任何一個相組合。

方面1.一種熱交換器的製冷劑出口，包括：

流出管；

圍繞所述流出管的外壁，所述流出管的外表面和所述外壁界定圍繞所述流出管的環形堰堤；以及

所述外壁上的埠，所述埠與所述堰堤流體連通；

其中，所述流出管具有第一端和第二端，所述堰堤具有開口，

並且所述第一端配置成：當所述製冷劑出口安裝在所述熱交換器上時，定位成高於所述堰堤的所述開口。

方面2.根據方面1所述的製冷劑出口，其中所述外壁的所述埠具有直徑，所述外壁和所述流出管的所述外表面在它們之間具有距離，並且所述距離與所述直徑大約相同。

方面3.根據方面1-2所述的製冷劑出口，其中所述堰堤具有底部，所述埠具有最低點，並且所述最低點定位成當所述製冷劑出口安裝到所述冷凝器時高於所述堰堤的所述底部。

方面4.根據方面1-3所述的製冷劑出口，其中所述製冷劑流出管具有帶有第一直徑的第一區段和帶有第二直徑的第二區段，並且所述第一直徑不同於第二直徑。

方面5.根據方面1-4所述的製冷劑出口，其中所述外壁和所述流出管具有圓形輪廓，並且所述外壁的圓形輪廓和所述流出管的圓形輪廓同心地定位。

方面6.根據方面1-5所述的製冷劑出口，其中所述外壁和所述流出管具有圓形輪廓，並且所述外壁的圓形輪廓和所述流出管的圓形輪廓偏心地定位。

方面7.一種熱交換器，包括：

殼體，所述殼體具有底部，所述殼體界定空間；以及

製冷劑出口，所述製冷劑出口安裝在所述殼體的所述底部上；

其中所述製冷劑出口包括流出管；

外壁，所述外壁圍繞所述流出管，所述流出管和所述外壁的外表面界定圍繞所述流出管的環形堰堤；

所述外壁上的埠，所述埠與所述堰堤流體連通；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殼體內部；所述堰堤具有與所述空間流體連通的開口；以及所述第一端配置成定位高於所述堰堤的所述開口。

方面8.根據方面7所述的熱交換器，其中所述外壁的所述埠具有直徑，所述外壁和所述流出管的所述外表面在它們之間具有距離，並且所述距離與所述直徑大約相同。

方面9.根據方面7-8所述的熱交換器，其中所述堰堤具有底部，所述埠具有最低點，並且所述最低點定位成高於所述堰堤的所述底部。

方面10.根據方面7-9所述的熱交換器，其中所述製冷劑流出管具有帶有第一直徑的第一區段和帶有第二直徑的第二區段，並且所述第一直徑不同於第二直徑。

方面11.根據方面7-10所述的熱交換器，其中所述外壁和所述流出管具有圓形輪廓，並且所述外壁的圓形輪廓和所述流出管的圓形輪廓同心地定位。

方面12.根據方面7-11所述的熱交換器，其中所述外壁和所述流出管具有圓形輪廓，並且所述外壁的圓形輪廓和所述流出管的圓形輪廓偏心地定位。

方面13.根據方面7-12所述的熱交換器，其中所述流出管具有帶有第一直徑的第一區段和帶有第二直徑的第二區段，並且所述第一直徑不同於第二直徑。

方面14.根據方面13所述的熱交換器，其中所述第一直徑大於所述第二直徑。

方面15.根據方面13-14所述的熱交換器，其中所述第一區段定位在所述熱交換器的所述殼體內部。

方面16.一種在HVAC系統中提供液態製冷劑的方法，包括：

在關閉循環期間將液態製冷劑從冷凝器中引導到貯存器；

將所述液態製冷劑存儲在所述貯存器中；以及

將存儲在所述貯存器中的所述液態製冷劑導出所述貯存器，用於在所述HVAC系統啟動期間的潤滑。

方面17.根據方面16所述的在HVAC系統中提供液態製冷劑的方法，進一步包括：

在啟動之後，在所述液態製冷劑流出所述冷凝器之前，優先朝向所述貯存器引導所述液態製冷劑。

關於上述描述，應理解，在不偏離本發明的範圍的情況下可以詳細地進行改變。意圖是，說明書和描述的實施例僅認為是示例性的，本發明的實際範圍和精神通過寬泛意義的權利要求指出。