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具有易燃制冷剂的加热、通空调和制冷HVACR系统或系统

阅读:64发布:2020-05-08

专利汇可以提供具有易燃制冷剂的加热、通空调和制冷HVACR系统或系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开一种具有易燃制冷剂的加热、通 风 、 空调 和制冷HVACR系统或系统,其包括制冷剂线路之间的一个或多个钎焊、 焊接 或机械连接。从HVACR系统去除制冷剂。去除的制冷剂是不易燃的制冷剂。在制冷剂线路之间的一个或多个钎焊、焊接或机械连接上安装 外壳 。制冷剂被添加到HVACR系统。添加的制冷剂具有比从HVACR系统去除的制冷剂的相对更低的 全球变暖 潜能值 (GWP)。添加的制冷剂具有比从HVACR系统去除的制冷剂相对更高的易燃性。,下面是具有易燃制冷剂的加热、通空调和制冷HVACR系统或系统专利的具体信息内容。

1.一种具有易燃制冷剂的加热、通空调和制冷HVACR系统,包括:
室内系统,所述室内系统包括:
一个或多个制冷剂线路;
钎焊、焊接或机械连接;和
外壳,所述外壳包括壳体,所述壳体封闭所述钎焊、焊接或机械连接,以及制冷剂回路,其中所述制冷剂回路中的制冷剂包括易燃制冷剂。
2.根据权利要求1所述的HVACR系统,还包括室外系统,所述室外系统包括压缩机冷凝器和冷凝器风扇。
3.根据权利要求1所述的HVACR系统,其特征在于,所述室内系统设置在建筑物的占用空间中。
4.根据权利要求3所述的HVACR系统,其特征在于,所述占用空间包括一个或多个通风口,所述一个或多个通风口设置在所述占用空间的壁和之一中。
5.根据权利要求3所述的HVACR系统,其特征在于,所述外壳包括警报器,所述警报器响应于制冷剂泄漏的检测而产生警报信号
6.根据权利要求5所述的HVACR系统,其特征在于,所述外壳包括制冷剂传感器,所述制冷剂传感器电连接到所述警报器,用于在检测到制冷剂泄漏时进行指示。
7.一种具有易燃制冷剂的系统,包括:
内部空间;以及
HVACR系统,所述HVACR系统包括室内系统和室外系统,所述室内系统设置在所述内部空间内,其中所述室内系统包括一个或多个制冷剂线路和钎焊、焊接或机械连接;外壳,其包括壳体,所述壳体封闭所述钎焊、焊接或机械连接;以及制冷剂回路,其中所述制冷剂回路中的制冷剂包括易燃制冷剂。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述HVACR系统包括室外系统,所述室外系统设置在所述内部空间的外部,所述室外系统包括压缩机、冷凝器和冷凝器风扇。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述内部空间包括一个或多个通风口,所述一个或多个通风口设置在所述内部空间的壁和门之一中。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述内部空间包括一个或多个制冷剂传感器,所述一个或多个制冷剂传感器设置在所述一个或多个通风口中的至少一个中。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述一个或多个制冷剂传感器是耗传感器。
12.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述外壳包括警报器,所述警报器响应于所述外壳的所述壳体内的制冷剂泄漏的检测而产生警报信号。
13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述外壳包括制冷剂传感器,所述制冷剂传感器电连接到所述警报器,用于在检测到制冷剂泄漏时进行指示。

说明书全文

具有易燃制冷剂的加热、通空调和制冷HVACR系统或系统

技术领域

[0001] 本公开大体上涉及加热、通风、空调和制冷(HVACR)系统。更具体地,本公开涉及改进HVACR系统中的设备以利用更环境友好的制冷剂。

背景技术

[0002] HVACR系统大体上包括压缩机冷凝器、膨胀装置和蒸发器,其流体地连接以形成制冷剂回路。为制冷剂回路提供制冷剂。制冷剂可以是例如R-410A或不易燃的类似制冷剂。实用新型内容
[0003] 本公开大体上涉及加热、通风、空调和制冷(HVACR)系统。更具体地,本公开涉及在HVACR系统中改进设备以利用更环境友好的制冷剂。
[0004] 在实施例中,HVACR系统可以利用R-410A作为其制冷剂。在实施例中, R-410A制冷剂可以用备用制冷剂代替。在实施例中,备用制冷剂可以是具有比 R-410A低的全球变暖潜能值(GWP)的环境友好的制冷剂。在实施例中,HVACR 系统可以利用另一制冷剂,例如但不限于R-22、R-404A、R-134A等。
[0005] 合适的备用制冷剂包括但不限于DR-55。在实施例中,DR55可以或者称为 R-452B。在实施例中,备用制冷剂可以或者为例如R-32、R-454B等。
[0006] 在实施例中,HVACR系统包括设置在建筑物内的占用(或可能占用)空间内的至少一部分设备。在实施例中,HVACR系统包括在HVACR设备外部的占用空间中具有钎焊、焊接或其他机械连接的设备。在实施例中,为了用环保制冷剂改进HVACR系统,可以在钎焊、焊接或其他机械连接上安装密封外壳。在实施例中,密封外壳可包括通风口。在实施例中,HVACR系统可以被改进以包括一个或多个警报器或其他故障安全特征,其将防止在没有适当安装的外壳的情况下HVACR系统的操作和/或提供制冷剂泄漏的指示。
[0007] 在实施例中,一种改进方法包括去除现有制冷剂并更换或修改系统中的膨胀装置。
[0008] 在实施例中,可以将被去除的现有制冷剂回收、再循环和/或重新配制成较低GWP的制冷剂。
[0009] 公开一种改进加热、通风、空调和制冷系统(HVACR)的方法,该HVACR 系统包括制冷剂线路之间的一个或多个钎焊、焊接或机械连接。该方法包括从 HVACR系统去除制冷剂。去除的制冷剂是不易燃的制冷剂。在制冷剂线路之间的一个或多个钎焊、焊接或机械连接上安装外壳。制冷剂被添加到HVACR系统。添加的制冷剂具有比从HVACR系统去除的制冷剂相对低的全球变暖潜能值 (GWP)。添加的制冷剂具有比从HVACR系统去除的制冷剂相对更高的易燃性。
[0010] 公开一种加热、通风、空调和制冷(HVACR)系统。HVACR系统包括室内系统。室内系统包括一个或多个制冷剂线路;钎焊、焊接或机械连接;以及外壳。外壳包括壳体,所述壳体封闭钎焊、焊接或机械连接。HVACR系统的制冷剂回路包括为易燃制冷剂的制冷剂。
[0011] 公开了一种系统。该系统包括内部空间和HVACR系统。HVACR系统包括室内系统和室外系统。室内系统设置在内部空间内。室内系统包括一个或多个制冷剂线路和钎焊、焊接或机械连接;外壳,其包括壳体,所述壳体封闭钎焊、焊接或机械连接;以及制冷剂回路。制冷剂回路中的制冷剂包括易燃制冷剂。附图说明
[0012] 参考形成本公开的一部分的附图,并且附图示出了可以实践本说明书中描述的系统和方法的实施例。
[0013] 图1是根据实施例的制冷回路的示意图。
[0014] 图2是根据实施例的加热、通风、空调和制冷(HVACR)系统的示意图。
[0015] 图3是根据实施例的密封外壳的示意图。
[0016] 图4是根据实施例的密封外壳的示意图。
[0017] 图5A和5B是根据实施例的制冷剂传感器的示意图。
[0018] 相同的参考标号始终表示相同的部分。

具体实施方式

[0019] 本公开大体上涉及加热、通风、空调和制冷(HVACR)系统。更具体地,本公开涉及改进HVACR系统中的设备以利用更环境友好的制冷剂。
[0020] HVACR系统的大约60-80%的市场份额涉及改进现有设备,例如,以利用更环境友好的制冷剂。相对于现有制冷剂,更环境友好的制冷剂可具有增加的易燃性。改进HVACR系统以利用更环境友好的易燃制冷剂可以为HVACR设备所有者提供比完全更换HVACR系统更低成本的选择。然而,由于替换制冷剂是易燃的,因此可能需要对HVACR系统进行修改以安全地利用易燃制冷剂。
[0021] 当制冷剂的100年直接全球变暖潜能值(GWP)小于二的148倍时,可认为制冷剂是环境友好的。与作为参考的二氧化碳相比较,GWP是温室气体在大气中捕获多少热量的相对量度。GWP是在特定时间间隔内计算的,通常为 20年、100年或480年。GWP表示为二氧化碳因子(二氧化碳的GWP标准化为1)。制冷剂的较高的GWP潜能值导致更大可能促进全球气候变化。
[0022] 有时,当配制被认为是环境友好的制冷剂时,例如但不限于DR-55、R-454B 或R-32,可能增加制冷剂的易燃性。例如,DR-55具有比R-410A相对低的GWP。然而,DR-55具有比R-410A相对更高的易燃性。因此,当用DR-55来改进利用 R-410A作为制冷剂的HVACR系统时,可能对于导致易燃性增加而为HVACR 系统的设备做出另外的修改。
[0023] 图1是根据实施例的制冷剂回路10的示意图。制冷剂回路10通常包括压缩机12、冷凝器14、膨胀装置16(例如,膨胀)和蒸发器18。制冷剂回路 10是示例并且可以修改为包括另外的部件。例如,在实施例中,制冷剂回路10 可以包括其他部件,例如但不限于省热交换器、一个或多个流量控制装置、接收罐、干燥器、吸液式热交换器等等。
[0024] 制冷剂回路10通常可以应用于用于控制空间(通常称为空调空间)中的环境条件(例如,温度、湿度、空气质量等)的各种系统中。这种系统的示例包括但不限于HVACR系统,运输制冷系统等等。
[0025] 压缩机12、冷凝器14、膨胀装置16和蒸发器18通过制冷剂线路19、26 和28流体地连接。在实施例中,制冷剂线路19、26和28可以或者称为制冷剂管道19、26和28等等。
[0026] 在实施例中,制冷剂回路10可以配置成能够以冷却模式操作的冷却系统(例如,空调系统)。在实施例中,制冷剂回路10可以配置成系统,所述热泵系统可以在冷却模式和加热/除霜模式两者中操作。
[0027] 制冷剂回路10可以根据通常已知的原理操作。制冷剂回路10可配置成加热或冷却气态过程流体(例如,传热介质或流体,例如但不限于空气等),在这种情况下,制冷剂回路10通常可代表空调或热泵。
[0028] 在操作中,压缩机12将工作流体(例如,诸如制冷剂等的传热流体)从相对较低压的气体压缩到相对较高压力的气体。相对较高压力的气体也处于相对较高的温度,其从压缩机12排出并流过制冷剂线路19到冷凝器14。工作流体流过冷凝器10并将热量排放到过程流体(例如,、空气等),从而冷却工作流体。现在呈液态的冷却工作流体经由制冷剂线路26流到膨胀装置16。膨胀装置16降低工作流体的压力。结果,一部分工作流体转换成气态。现在处于混合液体和气体形式的工作流体经由制冷剂线路26的其余部分流到蒸发器18。工作流体流过蒸发器18并从过程流体(例如,水、空气等)吸热,加热工作流体,并将其转换成气态。然后,气态工作流体经由制冷剂线路28返回压缩机12。在制冷剂回路例如在冷却模式(例如,在启动压缩机12时)中操作时继续上述过程。
[0029] 图2是根据实施例的HVACR系统20的示意图。HVACR系统20包括室内系统20A和室外系统20B。室内系统20A设置在内部空间22内,而室外系统 20B位于内部空间22的外部。在实施例中,室外系统20B可以位于形成内部空间22的壁的相对侧。在实施例中,室外系统20B可或者位于内部空间22内,使得HVACR系统20包括室内系统20A和室外系统20B。根据实施例,HVACR 系统20可以代表住宅式HVACR系统。
[0030] 室内系统20A通常包括HVACR设备24。在所示实施例中,HVACR设备 24可以代表空气处理单元。这样,HVACR设备24可以被称为空气处理单元24。空气处理单元24包括鼓风机30。鼓风机30配置成促使空气穿过制冷剂回路(例如,图1中的制冷剂回路10)的蒸发器18。
蒸发器18可设置在空气供应管道32内。吹过蒸发器18的空气与制冷剂回路10中的制冷剂交换热量,以控制供应到HVACR系统20的一个或多个空调空间的空气的温度。空气供应管道32 将温度受控的空气提供给各种空调空间。将理解的是,空气供应管道32将连接到HVACR系统
20中的管道网络,以将温度受控的空气供应到各种空调空间。返回空气管道34接收来自一个或多个空调空间的空气,并将空气提供给鼓风机 30。在提供给鼓风机30之前,通过过滤器36过滤返回空气。
[0031] 室外系统20B通常包括设置在壳体37内的压缩机12和冷凝器14。壳体37 有时可以称为柜等。可以包括冷凝器风扇38以将空气汲取穿过冷凝器14,使得制冷剂回路10的制冷剂与空气进行热交换。
[0032] 制冷剂回路10包括室内系统20A中的特征和室外系统20B中的特征。制冷剂线路26、28以流体连通来连接。在HVACR系统20是空调单元的实施例中,制冷剂线路26、28中的一个可用于将制冷剂从室外系统20B运送到室内系统 20A,并且制冷剂线路26、28中的另一个可以用于将制冷剂从室内系统20A运送到室外系统20B。在HVACR系统20是热泵单元的实施例中,制冷剂通过制冷剂线路26、28的流动方向可以基于热泵是以加热模式还是以冷却模式操作。制冷剂线路26、28可以具有设置在室内系统20A内的部分,其包括在空气处理单元
24外部的钎焊、焊接或机械制冷剂接头54(下面根据图3进一步详细描述)。在用例如比R410A更环境友好的制冷剂来改进HVACR系统20的实施例中,可以进一步密封接头以防止可能易燃的替换制冷剂泄漏到室内系统20A设置其中的空间中。在实施例中,可以将被去除的现有制冷剂回收,再循环和/或重新配制成较低GWP的制冷剂。
[0033] 图3是根据实施例的用于制冷剂线路26、28的接头54(图2)的外壳48 的示意图。接头54可以包括钎焊、焊接或机械固定的接头,以将制冷剂线路26、 28连接到空气处理单元24。例如在接头54中的一个形成泄漏的情况下,外壳 48可以包含从其泄漏的制冷剂并将制冷剂(例如,通过下面图4中的通风口孔 70)排放到空气处理单元24,使得泄漏的制冷剂可以与空气混合并稀释到安全水平。在实施例中,空气处理单元24可以将包括空气和制冷剂的稀释混合物排放到建筑物内的空间。
[0034] 外壳48包括壳体50。内部空间50A形成在壳体50中。制冷剂线路26和 28延伸穿过外壳48,使得接头54设置在壳体50的内部空间50A内。出于描述的目的,壳体的外部空间被识别为空间52。制冷剂传感器56固定到壳体50。制冷剂传感器56可以检测内部空间50A中的制冷剂泄漏。可以包括多个垫圈 58以密封制冷剂线路26、28和壳体50之间的连接位置。在实施例中,壳体可以通过例如钎焊或焊接连接来固定到制冷剂线路26、28,在这种情况下,可以不包括垫圈58。多个固件60(例如但不限于螺栓、螺钉、铆钉、它们的组合等)将外壳50固定到空气处理单元24。在实施例中,垫圈60可设置在连接中以提供另外的密封。警报器
64可以设置在外壳48的各部分之间,使得如果在外壳48没有固定的情况下导通空气处理单元24,则产生警报信号。在实施例中,警报信号可以是听觉信号,防止HVACR系统20的操作的电子信号,其组合等。
[0035] 图4是根据实施例的外壳48的示意图。图4示出了通风口孔70和设置在外壳48中的制冷剂线路孔72、74。通风口孔70流体地连接到空气处理单元24,使得如果在外壳48内部在接头54(图3)处的制冷剂从制冷剂线路26、28泄漏,制冷剂可以通过空气处理单元24排放。鼓风机30能够提供用于稀释泄漏的制冷剂的气流。制冷剂线路孔72、74的尺寸适于容纳穿过其中的制冷剂线路 26、28。根据上面关于图3的描述,可以在制冷剂线路26、28和制冷剂线路孔 72、74之间包括垫圈或密封件,使得外壳48内的区域与外壳48外部的区域流体地密封。
[0036] 在实施例中,通风口孔70的面积通常大于每个制冷剂线路孔72、74的面积。例如,在实施例中,通风口孔70的面积可以是制冷剂线路孔72、74之一的面积的1.5倍或约1.5倍至4倍或约4倍。在实施例中,通风口孔70的面积可以是制冷剂线路孔72、74之一的面积的2倍或约2倍。要理解的是,图4未按比例绘制。
[0037] 图5A和图5B是根据实施例的内部空间22内的制冷剂传感器100的示意图。图5A示出了包括室内系统20A(图2)的内部空间22的壁22A中的通风口102。制冷剂传感器100可以包括在通风口102的位置中。在实施例中,制冷剂传感器100可以设置在通风口102的底部附近的位置中。在实施例中,制冷剂传感器100可以放置在通风口102的不同位置中。在实施例中,通风口102可包括多个制冷剂传感器100。制冷剂传感器100可以是例如氧耗传感器,其在内部空间22中的氧气量耗尽而发生制冷剂泄漏时进行指示。在实施例中,制冷剂传感器100可以电连接到例如HVACR系统20的控制器。在这样的实施例中,如果制冷剂传感器100检测到制冷剂泄漏,则HVACR系统20可以产生警报信号;启动鼓风机30;启动内部空间22中的另一风扇;其组合;等等。在实施例中,通风口102可以已经存在于内部空间22中。在实施例中,通风口102可以添加到内部空间22中。在实施例中,多个通风口102可以存在于内部空间
22中,并且,一个或多个可以配置成包括制冷剂传感器100。
[0038] 图5B示出了包括室内系统20A(图2)的内部空间22的104中的通风口 106。类似于在图5A中的壁22A中的通风口102中的制冷剂传感器100的放置,制冷剂传感器100可以放置在门104内的通风口106的底部附近的位置中。在实施例中,制冷剂传感器100可以放置在通风口106的不同位置中。在实施例中,多个制冷剂传感器100可以包括在通风口106中。将理解的是,根据实施例,通风口106可以存在于门104中,而在另一实施例中,通风口106可以在门104中新形成。在另一实施例中,制冷剂传感器108可以放置在门104的底部边缘上。在实施例中,制冷剂传感器108可以放置在门104的底部边缘上,并且制冷剂传感器100可以放置在通风口106中。将理解的是,在实施例中,制冷剂传感器100可以放置在通风口106中,而另一制冷剂传感器100可以放置在通风口102(图5A)中。
[0039] 制冷剂传感器108可以与制冷剂传感器100相同或相似。例如,制冷剂传感器108可以是氧耗传感器,其在内部空间22中的氧气量耗尽而发生制冷剂泄漏时进行指示。在实施例中,制冷剂传感器108可以电连接到例如HVACR系统 20的控制器。在这样的实施例中,如果制冷剂传感器100检测到制冷剂泄漏,则HVACR系统20可以产生警报信号;启动鼓风机30;启动内部空间22中的另一风扇;其组合;等等。
[0040] 方面:
[0041] 方面1-5中的任一项可以与方面6-11或12-18中的任一项组合。方面6-11 中的任一项可以与方面12-18中的任一项组合。
[0042] 方面1、一种改进加热、通风、空调和制冷系统(HVACR)的方法,包括制冷剂线路之间的一个或多个钎焊、焊接或机械连接,所述方法包括:
[0043] 从HVACR系统中去除制冷剂,该制冷剂是不易燃的制冷剂;
[0044] 在制冷剂线路之间的一个或多个钎焊、焊接或机械连接上安装外壳;
[0045] 将制冷剂添加到HVACR系统中,添加的制冷剂具有比从HVACR系统去除的制冷剂的相对更低的全球变暖潜能值(GWP),并且所添加的制冷剂具有比从 HVACR系统去除的制冷剂相对更高的易燃性。
[0046] 方面2、根据方面1所述的方法,还包括:
[0047] 通过将一个或多个通风口安装到其中设置HVACR系统的空间的壁或者将一个或多个通风口安装到其中设置HVACR系统的空间的门之一来对房间添加通风。
[0048] 方面3、根据方面1或2中任一项所述的方法,还包括:
[0049] 在设置HVACR系统的空间中安装一个或多个制冷剂传感器。
[0050] 方面4、根据方面1-3中任一项所述的方法,还包括:
[0051] 替换膨胀装置。
[0052] 方面5、根据方面1-4中任一项所述的方法,还包括:
[0053] 捕获已去除的制冷剂以重新利用。
[0054] 方面6、一种加热、通风、空调和制冷(HVACR)系统,包括:
[0055] 室内系统,该室内系统包括:
[0056] 一个或多个制冷剂线路;
[0057] 钎焊、焊接或机械连接;和
[0058] 外壳,该外壳包括壳体,所述壳体封闭钎焊、焊接或机械连接,以及
[0059] 制冷剂回路,其中制冷剂回路中的制冷剂包括易燃制冷剂。
[0060] 方面7、根据方面6所述的HVACR系统,还包括室外系统,所述室外系统包括压缩机、冷凝器和冷凝器风扇。
[0061] 方面8、根据方面6或7中任一项所述的HVACR系统,其中室内系统设置在建筑物的占用空间中。
[0062] 方面9、根据方面8所述的HVACR系统,其中所述占用空间包括一个或多个通风口,所述一个或多个通风口设置在所述占用空间的壁和门之一中。
[0063] 方面10、根据方面8所述的HVACR系统,其中所述外壳包括警报器,所述警报器响应于制冷剂泄漏的检测而产生警报信号。
[0064] 方面11、根据方面10所述的HVACR系统,其中所述外壳包括制冷剂传感器,所述制冷剂传感器电连接到所述警报器,用于在检测到制冷剂泄漏时进行指示。
[0065] 方面12、一种系统,包括:
[0066] 内部空间;以及
[0067] HVACR系统,HVACR系统包括室内系统和室外系统,室内系统设置在内部空间内,其中室内系统包括一个或多个制冷剂线路和钎焊、焊接或机械连接;外壳,其包括壳体,所述壳体封闭钎焊、焊接或机械连接;以及制冷剂回路,其中制冷剂回路中的制冷剂包括易燃制冷剂。
[0068] 方面13、根据方面12所述的系统,其中所述HVACR系统包括室外系统,所述室外系统设置在所述内部空间的外部,所述室外系统包括压缩机、冷凝器和冷凝器风扇。
[0069] 方面14、根据方面12或13中任一项所述的系统,其中所述内部空间包括一个或多个通风口,所述一个或多个通风口设置在所述内部空间的壁和门之一中。
[0070] 方面15、根据方面14所述的系统,其中所述内部空间包括一个或多个制冷剂传感器,所述一个或多个制冷剂传感器设置在所述一个或多个通风口中的至少一个中。
[0071] 方面16、根据方面15所述的系统,其中所述一个或多个制冷剂传感器是氧耗传感器。
[0072] 方面17、根据方面12-16中任一项所述的系统,其中所述外壳包括警报器,所述警报器响应于所述外壳的壳体内的制冷剂泄漏的检测而产生警报信号。
[0073] 方面18、根据方面17所述的系统,其中所述外壳包括制冷剂传感器,所述制冷剂传感器电连接到所述警报器,用于在检测到制冷剂泄漏时进行指示。
[0074] 本说明书中使用的术语旨在描述特定实施例,而不是限制性的。除非另有明确说明,否则术语“一”、“一个”和“该”也包括复数形式。术语“包括”和/或“包含”在使用时表示存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件。
[0075] 关于前面的描述,应该理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可以进行详细的改变,尤其是在所采用的结构材料和部件的形状、尺寸和布置方面。词语“实施例”可以但不一定指代相同的实施例。实施例和公开仅是示例。在不脱离本实用新型的基本范围的情况下,可以设计出其他和进一步的实施例,本公开的真实范围和精神由所附权利要求指示。
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