[发明专利]蒸发器中的液位控制

说明书

发明背景

本文所公开的主题涉及供热、通风和空气调节(HVAC)系统。更具体地说，本文所公开的主题涉及用于HVAC系统的蒸发器。

HVAC系统(例如冷却器)使用蒸发器来促进蒸发器中的制冷剂和定位在蒸发器中的许多蒸发器管中流动的介质之间的热能交换。在满液式蒸发器中，这些管浸没在制冷剂池中。在满液式蒸发器系统中，压缩机导叶和系统计量工具控制通过该系统的制冷剂循环的总速率。维持池中的足够制冷剂液位的具体要求是通过仅维持注入液位或系统中制冷剂的总体积来实现。

用在冷却器系统中的另一类型的蒸发器是降膜蒸发器。在降膜蒸发器中，蒸发器管通常被定位在分配歧管的下方，制冷剂被从分配歧管迫出，在蒸发器管上形成“降膜”。降膜终止在降膜蒸发器底部的制冷剂池中。降膜蒸发器的一个优点通常是相比于满液式蒸发器系统使用较低量的制冷剂注入。然而，使用降膜蒸发器的一个挑战是维持制冷剂池中有足够的制冷剂液位，同时仍然实现节省所使用的制冷剂。

发明概要

在一个实施方案中，供热、通风和空气调节(HVAC)系统包括其中流动有制冷剂流的冷凝器以及与该冷凝器流动连通的降膜蒸发器。该降膜蒸发器包括多个蒸发器管，其中流动有一定体积的热能传递介质。分配系统将液体制冷剂流分配在该多个蒸发器管上。主要进给管道将制冷剂流递送到蒸发器，且至少一个辅助进给管道与主要进给管道流动连通。至少一个辅助阀被定位在辅助进给管道处，用于调节从主要进给管道进入蒸发器的流量。至少一个传感器感应蒸发器中的制冷剂池液位。该传感器可操作地连接至该至少一个辅助阀以控制其操作。

在另一个实施方案中，用于供热通风和空气调节(HVAC)系统的蒸发器系统包括多个蒸发器管，其中流动有一定体积的热能传递介质。分配系统将液体制冷剂流分配在该多个蒸发器管上。主要进给管道将制冷剂流递送到蒸发器，且至少一个辅助进给管道与主要进给管道流动连通。至少一个辅助阀被定位在辅助进给管道处，用于调节从主要进给管道进入分离器的流量且至少一个传感器感应蒸发器中的制冷剂池液位。该传感器可操作地连接至该至少一个辅助阀以控制其操作。

在又一个实施方案中，一种调节制冷剂流向用于供热通风和空气调节(HVAC)系统的蒸发器系统的方法包括使该制冷剂通过主要进给管道流向蒸发器系统。该制冷剂的至少一部分流入被配置成与该主要进给管道平行的辅助进给管道。蒸发器的制冷剂池中的制冷剂液位被感应，且根据感应到的制冷剂液位调节经由主要进给管道通过辅助进给管道并进入蒸发器的制冷剂流。

通过结合附图所进行的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加明显。

附图简述

在本说明书开始处的权利要求中具体指出和明确要求了被认为是本发明的主题。通过结合附图所进行的以下详细描述，本发明的上述和其它特征和优点是显而易见的，其中：

图1是供热、通风和空气调节系统的一个实施方案的示意图；

图2是用于HVAC系统的降膜蒸发器的一个实施方案的示意图；以及

图3是针对用于HVAC系统的降膜蒸发器的一个实施方案的液位控制示意图。

具体实施方式通过示例参照附图阐明了本发明的实施方案以及优点和特征。

具体实施方式

图1示出了供热、通风和空气调节(HVAC)单元(例如利用降膜蒸发器12的冷却器10)的一个实施方案的示意图。蒸气制冷剂流14被导引到压缩机16中，然后进入冷凝器18，其输出液体制冷剂流20至膨胀阀22。膨胀阀22输出蒸气和液体制冷剂混合物24至蒸发器12。通过多个蒸发器管26流入和流出蒸发器12的热传递介质流28与蒸气和液体制冷剂混合物24之间发生热能交换。当蒸气和液体制冷剂混合物24在蒸发器12中汽化时，蒸气制冷剂14被导引至压缩机16。

现在参照图2，如上所述，蒸发器12是降膜蒸发器。蒸发器12包括外壳52，蒸发器12组件至少部分布置在其中，包括分离器30，用来从蒸气和液体制冷剂混合物24分离液体制冷剂20和蒸气制冷剂14。蒸气制冷剂14通过吸入32从分离器30传送向压缩机16，而液体制冷剂20被传送向蒸发器12的分配系统34。分配系统34包括分配箱36，其具有沿分配箱36的底表面排列的多个滴孔38。尽管在图2的实施方案中分配箱36的横截面大体上是矩形，但是应该了解，分配箱36可以具有另一横截面形状，例如T形或椭圆形。分配箱36和滴孔38被配置成使液体制冷剂20滴在蒸发器管26上，并产生终止于蒸发器12底部的制冷剂池40中的降膜。进给管42从分离器30延伸到分配箱36中并终止于分配箱36。