[发明专利]用于制冷剂系统的闭环除湿回路

说明书

技术领域

本发明涉及制冷剂系统，其中，闭环除湿回路包括到系统原理图中。

背景技术

制冷剂系统用于控制要调节的各种室内环境内的空气的温度和湿度。在以冷却模式操作的典型的制冷剂系统中，制冷剂在压缩机内被压缩并且被输送到冷凝器(或在此情况中室外的热交换器)。在冷凝器中，热量在外部环境空气和制冷剂之间交换。制冷剂从冷凝器传送到膨胀设备，制冷剂在膨胀设备处膨胀到更低的压力和温度，并且随后到达蒸发器(或在此情况中室内的热交换器)。在蒸发器中，热量在制冷剂和室内空气之间交换，以调节室内空气。当制冷剂系统操作时，蒸发器冷却正在被供应到室内环境的空气。另外，由于室内空气的温度降低，湿气通常也被从空气取出。以此方式，也能够控制室内空气的湿度水平。

在一些情况中，为了在调节的空间内提供舒适度使得空气达到的温度水平可能需要高于提供理想的湿度水平的温度。这向制冷剂系统设计者提出挑战。解决这样的挑战的一个方法为利用包括再加热线圈的各种原理。在许多情况中，放置在蒸发器后面的室内空气流内的再加热线圈用于在供应到调节的空间的空气已经在蒸发器内被冷却并且湿气已经被移除之后再加热供应到调节的空间的空气。

将这些再加热回路集成到制冷剂系统内的一个挑战为，再加热回路需要连接到与特定的流量控制设备关联的主制冷剂环路。诸如三通阀、止回阀或其它阀系统的流量控制设备可以需要附加的控制功能性并且经常存在可靠性和制冷剂迁移问题。例如，如已知的，制冷剂将迁移到制冷剂系统内的最冷的地点。最冷的地点将根据操作模式改变。在传统的冷却模式中，制冷剂将自然地迁移到未发挥作用的再加热线圈，并且在再加热模式中，典型地将发生相反的现象。在制冷剂系统内的此制冷剂再分布影响流动通过主制冷剂环路的制冷剂的量，这又可以导致严重的系统故障和可靠性问题。另外，因为再加热环路接近地联结到主制冷剂回路，用于再加热功能和传统的冷却的系统控制变得比希望的更加复杂。换句话说，此复杂性起因于制冷剂实质上在主制冷剂环路和再加热回路之间分享的事实。与利用主回路制冷剂的再加热构思相关的另一个问题与制冷剂系统的操作灵活性受到损害的事实关联。因此，满足宽范围的操作和环境状况和潜在的应用变得特别困难。

在过去，分开的闭环制冷剂回路已经用于各种目的，然而，它们不曾结合制冷剂系统使用并且提供除湿。从而，需要具有分离的制冷剂回路的可靠的制冷剂系统以满足市场需要并且提供操作灵活性。

发明内容

在本发明中，闭环再加热回路结合主制冷剂系统使用。闭环再加热回路包括一对热交换器，其中，再加热热交换器通过放置在已经经过蒸发器的空气流的至少一部分的路径内提供有效的再加热功能。如已知的，此再加热热交换器将趋向于再加热空气，使得在蒸发器内能够将空气冷却到低于其希望的舒适的温度，以移除足够的量的湿气，并且从而提供舒适的湿度水平。空气随后经过再加热热交换器，在那里空气的温度增加以获得通过要调节的环境的占据者设定的希望的温度。如已知的，在再加热热交换器中，热量从制冷剂传递到空气以再加热空气。

另一个热交换器为辅助热交换器，其中，由于热传递相互作用，闭环再加热回路内的制冷剂冷却主制冷剂回路内的制冷剂。换句话说，在辅助热交换器中，热量从主回路制冷剂传递到循环通过再加热环路的制冷剂。因此，加热闭环再加热回路内的制冷剂，同时主制冷剂回路内的制冷剂将在其到达蒸发器时具有增加的冷却能力。闭环再加热回路内的制冷剂离开辅助热交换器并且返回再加热热交换器。

在一个披露的实施例中，包括液体泵以驱动制冷剂通过闭环再加热回路。更进一步地，液体泵可以提供有能够用于获得再加热热交换器内的可变的制冷剂流量并且从而获得可变的容量的变速驱动器或诸如可调的阀的外部流量控制设备。

在另一个实施例中，本发明可以与围绕冷凝器旁路制冷剂的至少一部分以获得蒸发器内的可变的冷却能力的选择一起使用。此控制特征可以与变速液体泵或/和与可调的再加热回路阀分开地或结合地使用。

在再一个实施例中，与通过主回路循环的制冷剂不同的制冷剂用于闭环再加热回路。更进一步地，再加热回路内的制冷剂成分能够配制为遍及回路维持液相或在再加热热交换器内从气相变为液相并且在辅助热交换器内从液相回到气相。

在再一个实施例中，代替通过液体泵的强制流体流动，使用自然对流或热虹吸循环制冷剂通过再加热回路。明显地，在此实施例中，将需要制冷剂相改变。

能够通过下面的说明书和附图最佳地理解本发明的这些和其它特征，下面是简要描述。

附图说明

图1A示出了本发明的第一原理图。