用于流动性应用的模块化空调系统技术方案

提供一种包括一个或更多个AC模块的模块化空调(AC)系统。AC模块可适用于单独地运行或者作为模块化系统的一部分来协同运行。AC模块可进一步适用于以各种有利的方式连接，促使其为各种下游应用领域供应经调整处理过的空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流动性应用的模块化空调系统
技术介绍
本专利技术大体上涉及供暖、通风、空调和制冷(HVACR)系统，且更特别地涉及HVACR系统。HVACR系统可以广泛应用于调控周围空气的温度和质量。例如，HVACR系统被用来提供通风、过滤空气，以及使建筑物、飞机等等保持期望的气压关系。这样，HVACR系统通常包括具有各种内部部件的制冷循环，这些内部部件可以协同运行以输出期望的空气流。不利的是，在许多传统的系统中，如果单个内部部件出现故障，则必须关闭整个HVACR系统直到排除该故障或者更换了损坏的部件。在某些行业中，由于故障产生的停机时间，会导致生产量损失。因此，就会需要能够克服如此缺陷的改良型HVACR系统。
技术实现思路
在一个实施例中，模块化空调(AC)系统包括AC模块。该AC模块包括适用于使制冷剂循环以产生经调整处理过的空气流的制冷系统。该AC模块适用于连接至至少一个另外的自相似AC模块，从而与一个另外的AC模块进行双向通信，并且有选择地与该另外的AC模块协同运行或者作为不具有另外的AC模块的独立装置运行。在另一个实施例中，模块化空调(AC)系统包括包含第一内部数据总线的第一AC模块，第一内部数据总线适用于双向地交换第一AC模块和中央控制电路之间的数据。第一AC模块适用于与一个或更多个另外的AC模块协同运行以产生经调整处理过的空气流。模块化的AC系统还包括包含第二内部数据总线连接的第二AC模块，第二内部数据总线连接适用于双向地交换第二AC模块和中央控制电路之间的数据。第二AC模块进一步适用于与第一AC模块协同运行以产生经调整处理过的空气流。在另一个实施例中，模块化空调(AC)系统包括包含第一制冷系统的第一AC模块，第一制冷系统适用于与至少一个另外的AC模块协同运行以产生经调整处理过的空气流。模块化空调系统还包括包含第二制冷系统的第二AC模块，第二制冷系统适用于与第一AC模块协同运行以产生经调整处理过的空气流。模块化AC系统还包括风机，该风机适用于吸收周围空气并且为第一AC模块和第二AC模块提供空气源。附图说明当阅读下文的详细说明并参考所附附图时，可以更好地理解本专利技术的这些和其它的特征、情况和优点，在所有的附图中，相同的符号表示相同的部件，其中：图1示出了根据本专利技术的AC模块示例，该AC模块适用于不仅可作为单独的装置运行而且可作为多模块系统中的模块运行，其中该多模块系统可以协同产生经调整处理过的空气；图2示出了根据本专利技术的包括热交换器的AC模块示例；图3示出了根据本专利技术的包括多个AC模块的模块化AC系统，该多个AC模块可以协同产生经调整处理过的空气；图4示出了根据本专利技术的包括多个AC模块的模块化AC系统，该多个AC模块使用单个风机；图5示出了根据本专利技术的具有多个AC模块的模块化AC系统，该多个AC模块以堆积配置的方式排列；图6是示出根据本专利技术的用于运行模块化AC系统的控制系统示例的简图；图7是示出根据本专利技术的用于运行模块化AC系统的另一控制系统示例的简图；以及图8示出了根据本专利技术的包括换向阀的AC模块示例，该换向阀用于实现热泵模式。具体实施方式正如以下详细描述的，提供了模块化空调系统的实施例。模块化AC系统可包括一个或更多个适用于如操作员所期望的那样单独或协同运行的AC模块。因此，当前期望的AC模块的实施例可被配置为在各种系统配置中共同运行。例如，AC模块可各自包括单独的风机，并且每个风机可用于输出经调整处理过的空气以使其进入到共同的集气管，该集气管用来为下游应用领域(downstreamapplication)提供单股经调整处理过的空气流，例如飞机在地面上时的制冷或供暖。更进一步的例子，AC系统可包括适用于支持多个AC模块的单个风机。再进一步，AC模块可被配置为简单堆积，从而模块化AC系统可用于具有空间限制的应用。事实上，与传统的非模块化AC系统相比，该公开的模块化AC系统的模块性(modularity)具有优势。例如，与非模块化AC系统相比，AC系统的模块性可提高系统的效率和响应，并且还可减少系统的停机时间。这样的模块性是以使用自相似模块为基础，自相似模块可以在各种组合中单独使用或者与另一模块相关联使用。这些组合可以提供冗余度，使适应暂时或长期转换能力的需求(更低或更高)，以及可允许随场所可变的配置，例如提供单股输出空气流，分散的空气流，或在不同的地点或时间同时提供这两种空气流，这些都取决于应用需求。由此产生的系统具有广泛的应用范围，尤其可很好得适用于暂时为飞机和其他非永久性设施提供经调整处理过的空气。这种设施可包括，例如，临时的、模块化的、或其它野外应用，例如野战医院、急救帐篷和建筑物、受灾现场(例如，在临时或毁坏的建筑物中)等等。尽管下面描述的模块化系统没有体现该系统具体包括自身专用的动力源，当可能时该系统可从电力网中汲取动力，但该系统还可从发电机(例如，发动机驱动的设备)和其他动力源获得动力，特别是在野外手术和灾难应变的情况下。现在回到附图，图1示出了示例的AC模块10，该模块适用于既可单独运行以产生经调整处理过的空气，又可作为多模块系统中的装置连接至另外的空调模块，其中该多模块系统可以协同运行以产生冷气。因此，应该注意的是，模块10可连接至任意数量的适用于作为单个系统并能协同运行的模块。这样，该空调模块10包括用户界面12，当模块10被单独(inisolation)使用时该用户界面可被激活。当该模块是多模块系统的一部分时，同样的界面可以依然是激活的，或者该用户界面可被去激活(deactivated)或被配置来使该模块在系统中作为主模式或从模式。通过用户界面12，操作员可输入期望的设置，打开和关闭该模块，等等。此外，如果该模块作为多模块AC系统的一部分来使用，则用户界面12可包括控制器，控制器使得操作员能够促进模块间的协作以及对位于每个模块上的用户界面有选择地进行激活或去激活(deactivate)。AC模块10还包括控制电路14，该控制电路可促进模块10内部部件的运行，并且在适当的情况下，该控制电路还可与一个或更多个另外的模块的控制电路相连并相互配合工作来确保模块10与系统中其它模块协同运行。再进一步，AC模块10包括适用于产生经调整处理过的空气的制冷系统16。在该实施例中，制冷系统16使用蒸汽-压缩循环来产生经调整处理过的空气。然而，应该注意的是，制冷系统16可使用各种合适的制冷系统或者本领域公知的技术来产生经调整处理过的空气。在该实施例中，制冷系统16包括压缩机18、冷凝器20、冷却风扇22、膨胀阀24、蒸发器26、风机28和(可选的)中间冷却器30，这些部件相互连接来实现制冷循环。在运行中，制冷剂流经制冷系统16，该制冷系统产生从AC模块10流出的经调整处理过的空气(如箭头32所示)。例如，通过图1中的箭头来显示一个示例的制冷过程。在这样的过程中，气态制冷剂进入压缩机18，气态制冷剂在该压缩机18中以通常的等熵(constantentropy)模式被压缩形成压缩的气态制冷剂。由此产生的制冷剂进入冷凝器20，该冷凝器20可进行除去热量并且将气态制冷剂凝结为液态。然后液态制冷剂进入膨胀阀24，该膨胀阀24可以减少液态制冷剂的压力。然后该制冷剂流经蒸发器26的线圈。当流经蒸发器26时，该制冷剂是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.05 US 61/184,470;2010.03.31 US 12/751,9321.一种模块化空调系统，包括：空调模块，所述空调模块包括适用于使制冷剂循环以产生经调整处理过的空气流的制冷系统，其中所述空调模块被配置为以堆积排列的方式连接至至少一个另外的自相似空调模块，与所述至少一个另外的自相似空调模块进行双向通信，并且有选择地与所述至少一个另外的自相似空调模块协同运行或者作为不具有所述至少一个另外的自相似空调模块的独立装置运行；其中所述模块化空调系统包括共同的集气管以及单个共同风机，并且其中所述共同的集气管被配置成使得从单个共同风机吹动空气流穿过每个空调模块并且每个空调模块都将经调整处理过的空气输出到所述共同的集气管中。2.根据权利要求1所述的模块化空调系统，其中所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、冷却风扇和风机。3.根据权利要求1所述的模块化空调系统，其中所述空调模块包括控制电路，所述控制电路被配置为在所述空调模块作为独立装置运行时控制所述空调模块的运行，以及在所述空调模块和所述至少一个另外的自相似空调模块协同运行时控制所述空调模块和所述至少一个另外的自相似空调模块的运行。4.根据权利要求1所述的模块化空调系统，其中所述空调模块包括热交换器，所述热交换器被配置为作为从液态至气态的热交换设备运行。5.根据权利要求4所述的模块化空调系统，其中所述热交换器用于交换从蒸发器流出的冷的气态制冷剂和从冷凝器流出的暖的液态制冷剂之间的能量。6.根据权利要求5所述的模块化空调系统，其中所述蒸发器被布置在所述共同的集气管中以使得来自于所述单个共同风机的空气流被引导穿过所述蒸发器。7.根据权利要求6所述的模块化空调系统，其中所述至少一个另外的自相似空调模块包括第二蒸发器，所述第二蒸发器被布置在所述共同的集气管中，以使得来自所述单个共同风机的空气流被引导穿过所述共同的集气管中的蒸发器和第二蒸发器。8.根据权利要求1所述的模块化空调系统，其中所述共同的集气管不包含所述单个共同风机。9.根据权利要求1所述的模块化空调系统，其中所述空调模块通过控制器区域网络通信与所述至少一个另外的自相似空调模块进行通信。10.一种模块化空调系统，包括：包含第一内部数据总线的第一空调模块，所述第一内部数据总线被配置为在所述第一空调模块和中央控制电路之间双向地交换数据；包含一个或多个另外的内部数据总线连接的一个或多个另外的空调模块，所述一个或多个另外的内部数据总线连接被配置为在所述一个或多个另外的空调模块和所述中央控制电路之间双向地交换数据，其中所述一个或多个另外的空调模块被配置为与所述第一空调模块协同运行以产生经调整处理过的空气流；以及单个风机，其被定制为具有足够的能力来支持所述第一空调模块和所述一个或多个另外的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·L··汉森，本杰明·艾瑞克·纽厄尔，泰·艾伦·纽厄尔，亚历山大·耶马·隆，
申请(专利权)人：霍伯特兄弟公司，
类型：发明
国别省市：