[发明专利]利用脉冲电热除霜的制冷剂蒸发器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年11月5日提交的第61/111,581号美国临时专利申请的优先权，其公开以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及制冷剂蒸发器领域。具体地，公开的制冷剂蒸发器适于脉冲电热除霜，并且具有允许高效热交换的高制冷剂管密度。

背景技术

期望使制冷剂蒸发器高效、小巧且轻便。然而，当小巧且轻便的蒸发器采用含有水分的空气时，水分往往在蒸发器上凝结一层冰或霜。不久之后，冰堵塞蒸发器且系统效率受到影响。

蒸发器的冷却线圈或翅片之间的空气通道越窄，这些通道积冰并变堵的速度就更快。当空气通道被堵塞时，通过蒸发器的气流受阻，并且包含蒸发器的制冷系统的效率也受到影响。

在我们以前公布的专利和申请中，已经表明，蒸发器的管可充当电阻加热器，通过这个电阻加热器的电流可用于从蒸发器的管和翅片中融化并除去冰。我们已经使用术语脉冲电热除霜(PETD)来描述脉冲中的电功率对蒸发器和其他设备进行除霜的应用，其中该电功率通常具有一分钟的持续时间并常常具有超过每平方米2千瓦的高功率密度。

在我们以前的工作中，由普通制冷剂管材(诸如铝和铜)直接形成的电阻加热器具有低电阻。向这种低电阻的电阻加热器提供合理的电功率需要笨重且昂贵的高电流配线和降压变压器。例如，我们具有这样的系统，其中，蒸发器的管自身充当次级降压变压器，该次级降压变压器与连接至交流电源的主降压变压器电感耦合。

期望增加蒸发器的电阻以允许使用更低电流和更高电压来融化并除去来自蒸发器的管的冰。更高电阻的优势在于，它允许使用更轻的配线和更廉价的开关装置和/或变压器。

我们以前还公开了在非导电或电绝缘的管上具有更高电阻的薄膜电阻涂层的蒸发器。这些实施方式的建造多少有些昂贵，因为这种薄膜涂层的沉积是昂贵的。

发明内容

一种脉冲电热除霜蒸发器系统，具有多个制冷剂管，这些制冷剂管由导电且导热的金属形成，并且并联连接以减少对制冷剂流动的阻力。然而，这些管串联地电连接以提供高电阻。一种控制器，能够检测冰的积累并且能够使串联管连接至电源，以在需要对管除冰时进行除冰。

在可选实施方式中，一种脉冲电热除霜蒸发器系统，具有长的、宽腔的制冷剂管，以同时提供适度低的对制冷剂流动的阻力和适度高的电阻。一种控制器，能够检测冰的积累并且能够使串联管连接至电源，以在需要对管除冰时进行除冰。

附图说明

图1是具有螺旋形状的制冷剂管和用于强制空气循环的轴流式风机的制冷剂蒸发器的立体图；

图2是在图1中点A-A处截取的图1的蒸发器的截面图；

图3示出了图1的蒸发器的单独的管；

图4是图1的实施方式的交替导电和绝缘的歧管的部分分解立体图；

图5是图1的实施方式的歧管的部分分解截面图；

图6是示出使用图4和图5歧管的、图1的实施方式的管的电串联的示意图；

图7是示出蒸发器通过控制器连接至电源的电学示意图；

图8是用于蒸发器中的折叠螺旋管的视图；

图9使用图8的管的蒸发器的立体图；

图10是用于蒸发器的双螺旋管的视图；

图11是一种蒸发器的视图，该蒸发器具有多个盘绕为同心圆柱的蒸发器管，蒸发器管为制冷剂并联，并且串联地电联接；

图12是具有直管和平板状歧管的蒸发器的视图，这些歧管具有与图4和图5的结构类似的成对导电且对间绝缘的结构；

图13是用在蒸发器中的蛇形管的视图；

图14是一种蒸发器的立体图，该蒸发器使用图13的管以及与图4和图5的歧管类似的歧管；

图15是一种蒸发器的立体图，该蒸发器具有三个部分，每个部分类似于图1的蒸发器；

图16是一种蒸发器系统的立体图，该蒸发器系统具有多个蒸发器部分，该多个蒸发器部分以串并联的方式联接在一起，并且其电连接不同于制冷剂流动的连接；

图17是一种蒸发器的图示，该蒸发器具有单根、长的、盘绕的制冷剂管；

图18是系统中图17的蒸发器的图示；

图19示出一种蒸发器，该蒸发器具有附接至传导管的蛇形传导翅片；以及

图20示出一种蒸发器，该蒸发器具有与图19类似的蛇形传导翅片并且在管中具有弯曲。

具体实施方式