加热和冷却系统及其热交换器技术方案

一种加热和冷却系统，包括用于在加热模式和冷却模式下在制冷剂和空气之间传递热的热交换部分。该热交换部分包括至少两个制冷剂通道。制冷剂在加热模式和冷却模式下沿着相同的方向被循环通过制冷剂通道，从而使得在加热模式以及冷却模式下，制冷剂通道和空气之间的总体流动取向都是逆流取向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热和冷却系统及其热交换器相关申请的交叉引用本申请要求2016年3月4日提交的美国临时专利申请No.62/303,433的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
蒸汽压缩系统通常用于冷却和/或空气调节和/或加热，以及其它用途。在典型的蒸汽压缩系统中，制冷剂(有时称为工作流体)被循环通过连续的热力循环，以将热能传递到温度和/或水汽含量受控的环境或从温度和/或水汽含量受控的环境传递热能，或将热能传递到不受控的周围环境或从不受控的周围环境传递热能。虽然这种蒸汽压缩系统的实施方式可以变化，但它们通常包括作为蒸发器操作的至少一个热交换器，以及作为冷凝器操作的至少一个另外的热交换器。在上述类型的系统中，制冷剂通常在热力学状态(即，压力和焓条件)下进入蒸发器，在蒸发器中，制冷剂是过冷液体，或是具有相对低蒸汽质量的部分蒸发两相流体。当热能行进通过蒸发器时，热能被引导到制冷剂中，使得制冷剂作为具有相对高蒸汽质量的部分蒸发两相流体或过热蒸汽离开蒸发器。在系统中的另一点处，制冷剂作为过热蒸汽通常在比蒸发器的操作压力高的压力下进入冷凝器。当制冷剂行进通过冷凝器时，热能从制冷剂中排出，使得制冷剂以至少部分冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在制冷剂流和空气流之间交换热的加热和冷却系统，当所述系统在加热模式下操作时，热交换的方向是从制冷剂到空气，当所述系统在冷却模式下操作时，所述热交换的方向是从空气到制冷剂，所述加热和冷却系统包括：第一多个流体管道，所述第一多个流体管道用于输送制冷剂流通过所述加热和冷却系统的热传递部分，通过所述热传递部分的空气流在制冷剂流通过所述第一多个流体管道时与所述制冷剂流交换热；第二多个流体管道，所述第二多个流体管道用于输送制冷剂流通过所述热传递部分，当所述系统在所述加热模式和所述冷却模式下操作时，所述第二多个流体管道关于所述制冷剂流被布置在所述第一多个流体管道的下游，通过所述热传递部分的空气流...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.04 US 62/303,4331.一种用于在制冷剂流和空气流之间交换热的加热和冷却系统，当所述系统在加热模式下操作时，热交换的方向是从制冷剂到空气，当所述系统在冷却模式下操作时，所述热交换的方向是从空气到制冷剂，所述加热和冷却系统包括：第一多个流体管道，所述第一多个流体管道用于输送制冷剂流通过所述加热和冷却系统的热传递部分，通过所述热传递部分的空气流在制冷剂流通过所述第一多个流体管道时与所述制冷剂流交换热；第二多个流体管道，所述第二多个流体管道用于输送制冷剂流通过所述热传递部分，当所述系统在所述加热模式和所述冷却模式下操作时，所述第二多个流体管道关于所述制冷剂流被布置在所述第一多个流体管道的下游，通过所述热传递部分的空气流在制冷剂流通过所述第二多个流体管道时与所述制冷剂流交换热，当所述系统在所述加热模式和所述冷却模式下操作时，所述第二多个流体管道关于所述空气流被布置在所述第一多个流体管道的上游；入口歧管，所述入口歧管被接合到所述第一多个流体管道的开口端，以将制冷剂流输送到所述第一多个流体管道；收集歧管，所述收集歧管被接合到所述第二多个流体管道的开口端，以接收来自所述第二多个流体管道的制冷剂流；压缩机，所述压缩机能操作以产生热的高压制冷剂流；和膨胀装置，所述膨胀装置能操作以产生冷的低压制冷剂流，其中当所述系统在所述加热模式下操作时，所述入口歧管在操作上连接到所述压缩机以接收来自所述压缩机的制冷剂，并且当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述入口歧管在操作上连接到所述膨胀装置，以接收来自所述膨胀装置的制冷剂，并且其中，当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述收集歧管在操作上连接到所述压缩机，以将制冷剂输送到所述压缩机，并且当所述系统在所述加热模式下操作时，所述收集歧管在操作上连接到所述膨胀装置，以将制冷剂输送到所述膨胀装置。2.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，还包括：第一流量控制装置，当所述系统在所述加热模式下操作时，所述第一流量控制装置能操作以允许制冷剂在所述入口歧管和所述压缩机之间流动，并且当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述第一流量控制装置能操作以阻止制冷剂在所述入口歧管和所述压缩机之间流动；第二流量控制装置，当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述第二流量控制装置能操作以允许制冷剂在所述入口歧管和所述膨胀装置之间流动，并且当所述系统在所述加热模式下操作时，所述第二流量控制装置能操作以阻止制冷剂在所述入口歧管和所述膨胀装置之间流动；第三流量控制装置，当所述系统在所述加热模式下操作时，所述第三流量控制装置能操作以允许制冷剂在所述收集歧管和所述膨胀装置之间流动，并且当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述第三流量控制装置能操作以阻止制冷剂在所述收集歧管和所述膨胀装置之间流动；和第四流量控制装置，当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述第四流量控制装置能操作以允许制冷剂在所述收集歧管和所述压缩机之间流动，并且当所述系统在所述加热模式下操作时，所述第四流量控制装置能操作以阻止所述制冷剂在所述收集歧管和所述压缩机之间流动。3.根据权利要求1所述的加热和冷却系统，还包括：换向阀，所述换向阀具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口在操作上连接到所述压缩机的入口，所述第二端口在操作上连接到所述压缩机的出口，其中，当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述换向阀提供在所述第一端口和所述第三端口之间的内部流体流动路径，并且当所述系统在所述加热模式下操作时，所述换向阀提供在所述第二端口和所述第三端口之间的内部流体流动路径；和制冷剂回路，所述制冷剂回路在所述膨胀装置和所述换向阀的第三端口之间延伸，其中，所述第一多个流体管道和所述第二多个流体管道沿着所述制冷剂回路布置。4.根据权利要求3所述的加热和冷却系统，其中，所述制冷剂回路包括：第一分支点；第二分支点；所述制冷剂回路的第一部分，所述第一部分在所述膨胀装置和所述第一分支点之间延伸；所述制冷剂回路的第二部分，所述第二部分在所述第二分支点和所述换向阀的第三端口之间延伸；和所述制冷剂回路的第三部分，所述第三部分在所述第一分支点和所述第二分支点之间延伸，所述第三部分包括在所述第一分支点和所述第二分支点之间延伸的第一分支以及在所述第一分支点和所述第二分支点之间延伸的第二分支，其中，所述第二分支与所述第一分支部分地同延。5.根据权利要求4所述的加热和冷却系统，其中，所述第一多个流体管道和所述第二多个流体管道沿着所述制冷剂回路的第三部分的所述第一分支和所述第二分支的同延部分布置。6.根据权利要求5所述的加热和冷却系统，其中，当所述系统在所述冷却模式下操作时，所述制冷剂流过所述第一分支，而当所述系统在所述加热模式下操作时，所述制冷剂流过所述第二分支。7.根据权利要求5所述的加热和冷却系统，还包括：第一流量控制装置，所述第一流量控制装置沿着所述第一分支位于所述第一分支点和所述入口歧管之间；第二流量控制装置，所述第二流量控制装置沿着所述第一分支位于所述第二分支点和所述收集歧管之间；第三流量控制装置，所述第三流量控制装置沿着所述第二分支位于所述第二分支点和所述入口歧管之间；和第四流量控制装置，所述第四流量控制装置沿着所述第二分支位于所述第一分支点和所述收集歧管之间。8.根据权利要求7所述的加热和冷却系统，其中：当所述第一分支点和所述入口歧管之间的压差为正时，所述第一流量控制装置允许制冷剂流过所述第一流量控制装置，并且当该压力为负时，所述第一流量控制装置阻止制冷剂流过所述第一流量控制装置；当所述收集歧管和所述第二分支点之间的压差为正时，所述第二流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·A·贝克，格雷戈里·T·科勒，雅各布·帕赫尼亚克，马克·W·约翰逊，
申请(专利权)人：摩丁制造公司，
类型：发明
国别省市：美国,US