用于與hvac/r系統一起使用的阻火器的制造方法
【專利說明】用于與HVAC/R系統_起使用的阻火器
[0001]相關申請的交叉引用
本申請涉及、請求享有2013年7月15日提交的美國臨時專利申請序列第61/846，272號的優先權權益。該申請的內容由此通過引用以其整體并入到本公開中。
技術領域
[0002]本公開實施例大體上涉及加熱、通風、空調和制冷(HVAC/R)系統，并且更具體地涉及用于與HVAC/R系統一起使用的阻火器。
【背景技術】
[0003]如在HVAC/R應用中使用的制冷系統利用閉環制冷劑回路來調節內部空間內的空氣。多年來，HVAC行業在使用具有消耗臭氧的氟氯化碳(CFC)和氯氟烴(HCFC)的制冷劑。由于蒙特利爾協儀，故消耗臭氧的制冷劑的使用被逐步淘汰出行業。
[0004]新的制冷劑被開發出，以符合關于全球變暖潛力(GWP)的環境法規。為了符合提出的GWP法規，具有各種可燃性水平的氟烴(HFC)和烴的制冷劑正被開發和制造。
[0005]在HVAC/R應用中使用的可燃制冷劑可泄漏并且迀移至HVAC/R系統附近的非合乎需要的區域。當在空氣或另一氧化劑存在的情況下可燃制冷劑暴露于點火源時，燃燒事件的潛在可能存在。因此，存在對HVAC/R系統的需要，該HVAC/R系統緩解火焰至其它附近可燃材料的擴散，緩解可引起有限空間中的顯著超壓和結構損壞的預混爆燃或爆炸的傳播，并且/或者抑制可對占據者造成風險的制冷劑-空氣混合物的點火。
【發明內容】
[0006]在一方面，提供了一種HVAC/R系統。HVAC/R系統包括構造成允許制冷劑流過其的HVAC構件、定位在供應空氣流內的至少一個供應阻火器，以及定位在返回空氣流內的至少一個返回阻火器。
[0007]在一個實施例中，制冷劑包括可燃制冷劑。在一個實施例中，可燃制冷劑可為二氟甲烷(R32)，并且在另一個實施例中，可燃制冷劑可為2，3，3，3 -四氟_1_丙烯(R1234yf)。
[0008]在一個實施例中，HVAC構件包括風扇盤管。在一個實施例中，風扇盤管包括設置在封殼內的蒸發器盤管、風扇，以及加熱元件。在一個實施例中，加熱元件包括電加熱元件。在一個實施例中，至少一個供應導管和至少一個回流導管可以可操作地聯接于HVAC構件。在一個實施例中，至少一個供應導管包括多個供應導管。在一個實施例中，至少一個供應阻火器通過將至少一個供應阻火器設置在至少一個供應導管內而定位在供應空氣流內。在一個實施例中，至少一個返回阻火器通過將至少一個返回阻火器設置在至少一個回流導管內而定位在返回空氣流內。
[0009]在另一個實施例中，HVAC構件包括可操作地聯接于爐的蒸發器盤管。在一個實施例中，爐包括設置在封殼內的風扇和加熱元件。在一個實施例中，加熱元件選自由火焰和電加熱元件構成的組。在一個實施例中，至少一個供應導管和至少一個回流導管可以可操作地聯接于HVAC構件。在一個實施例中，至少一個供應導管包括多個供應導管。在一個實施例中，至少一個供應阻火器通過將至少一個供應阻火器設置在至少一個供應導管內而定位在供應空氣流內。在一個實施例中，至少一個返回阻火器通過將至少一個返回阻火器設置在至少一個回流導管內而定位在返回空氣流內。
[0010]在另一個實施例中，HVAC構件包括制冷單元。在一個實施例中，制冷單元包括蒸發器盤管、至少一個返回進氣風扇、至少一個供應空氣通道，以及壓縮機。在一個實施例中，至少一個返回進氣風扇定位在返回空氣流內，并且至少一個供應空氣通道定位在供應空氣流內。在一個實施例中，至少一個供應阻火器通過將至少一個供應阻火器定位在至少一個供應空氣通道附近而定位在供應空氣流內。在一個實施例中，至少一個返回阻火器通過將至少一個阻火器定位在至少一個返回進氣風扇附近而定位在返回空氣流內。
[0011 ] 在一個實施例中，至少一個供應阻火器和至少一個返回阻火器中的一個或更多個包括大約0.1mm到5mm的網格間距。在一個實施例中，至少一個供應阻火器和至少一個返回阻火器中的一個或更多個包括大于60%的開放面積。在一個實施例中，至少一個供應阻火器和至少一個返回阻火器中的一個或更多個包括金屬網格。在另一個實施例中，至少一個供應阻火器和至少一個返回阻火器中的一個或更多個包括非可燃纖維。在另一個實施例中，至少一個供應阻火器和至少一個返回阻火器中的一個或更多個包括非可燃多孔材料。
【附圖說明】
[0012]通過參照連同附圖進行的本公開的各種示例性實施例的以下描述，本文中包含的實施例及其它特征、優點和公開，以及獲得它們的方式將變得顯而易見，并且本公開將更好理解，在該附圖中:
圖1為實施例中的HVAC/R系統的示意圖；
圖2為阻火器通道的實例的示意圖；
圖3為另一個實施例中的HVAC/R系統的示意圖；以及圖4為另一個實施例中的HVAC/R系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]出于促進本公開的原理的理解的目的，現在將參照附圖中所示的實施例，并且特定語言將用于描述該實施例。然而，將理解的是，由此不意圖限制本公開的范圍。
[0014]圖1示出了大體上以10指示的本公開的實施例中的加熱、通風、空調和制冷(HVAC/R)系統的示意圖。以水平構造描繪的HVAC/R系統10包括構造成允許制冷劑流過其的HVAC構件12，定位在供應空氣流內的至少一個供應阻火器18a，以及定位在返回空氣流內的至少一個返回阻火器18b。在一個實施例中，制冷劑可為可燃制冷劑，使得制冷劑具有在空氣存在的情況下點燃和/或傳播火焰的能力。制冷劑的可燃性在美國檢驗與材料學會(ASTM)E681中規定的測試條件下確定。制冷劑的成分在特定環境條件下評估，該特定環境條件包括但不限于如由美國加熱、制冷、空調工程師協會(ASHRAE)標準34指定的初始溫度、濕度以及壓力。在一個實施例中，可燃制冷劑包括二氟甲烷(R32)，并且在另一個實施例中，可燃制冷劑包括2，3，3，3-四氟-1-丙烯(R1234yf)。將認識到的是，其它可燃制冷劑可在HVAC/R系統10內使用。
[0015]在所示的非限制性實施例中，HVAC構件12為包含蒸發器盤管20、風扇22以及加熱元件24的風扇盤管。在一個實施例中，加熱元件24為電加熱元件。在一個實施例中，至少一個供應導管14和至少一個回流導管16可以可操作地聯接于HVAC構件12。在一個實施例中，至少一個供應阻火器18a可通過將至少一個供應阻火器18a設置在至少一個供應導管14內而定位在供應空氣流內。在一個實施例中，至少一個返回阻火器18b可通過將至少一個返回阻火器18b設置在至少一個回流導管16內而定位在返回空氣流內。為了調節內部空間19，HVAC/R系統10的壓縮機(未示出)流體地聯接于蒸發器盤管20。壓縮的制冷劑構造成經由制冷劑供應管線26進入蒸發器盤管20，并且構造成經由制冷劑返回管線28離開蒸發器盤管20。當制冷劑流過蒸發器盤管20時，風扇22操作成使調節的空氣循環穿過供應導管14至內部空間19。如果需要輔助加熱，則加熱元件24激勵，并且風扇22操作成使空氣循環穿過供應導管14至內部空間19。來自內部空間19的空氣可經由回流導管16進入HVAC構件12。將認識到的是，HVAC構件12可為蒸發器盤管和爐的組合。
[0016]在制冷劑將從蒸發器盤管20泄漏的情況下，制冷劑可取決于HVAC構件12的定向和/或如果風扇22在泄漏期間操作，迀移到供應導管14和回流導管16中的一個或兩者中。就此而言，點火源可來自除加熱元件24之外的器件。為了抑制在制冷劑點燃的情況下的火焰的傳播，至少一個供應阻火器18a可設置在至少一個供應導管14內，并且至少一個返回阻火器18b可設置在至少一個回流導管16內。
[0017]阻火器18大體上通過迫使火焰鋒穿過過窄而不容許火焰經由各種機構的繼續(包括熱損失和活性自由基種類的破壞)的通道而起作用。將認識到的是，通道可由金屬線網、窄管束和/或具有形成在其中的孔口的一片金屬板形成，以列舉少許非限制性實例。開放面積或自由流動面積是表達為至少一個阻火器18的整個表面面積Atotaj^分數的至少一個阻火器18的所有通道的累積面積，并且由以下公式限定:
Aopen/ Atotal= (1 -(線直徑-網格間距)2 )
在一個實施例中，至少一個供應阻火器18a包括大于60%的開放面積。在一個實施例中，至少一個返回阻火器18b包括大于60%的開放面積。
[0018]靜壓為在空氣移動穿過物體像管道機件(work)時產生的以英寸水柱測得的阻力的量。在靜壓或阻力增大時，使空氣移動穿過物體所需的能量類似地增大。結果，HVAC/R系統10的風扇22的馬力也必須增大以克服阻力的該增大。包括具有大于60%的開放面積的一個或更多個阻火器18a，18b大體上減小了 HVAC/R系統10上的總體靜壓降。
[0019]現在參照圖2，阻火器18的網格間距30為如由以下公式限定的各個通道的尺寸: 網格間距=(網格間隔-線直徑)=(s - d)
在一個實施例中，至少一個供應阻火器18a包括大約0.1mm到5mm的網格間距30。在一個實施例中，至少一個返回阻火器18b包括大約0.1mm到5mm的網格間距30。
[0020]至少一個阻火器18的網格間距30可取決于制冷劑的可燃性性質、湍流水平、存在的燃料和空氣的比例，以及阻火器18放置成離點火源的距離而變化。例如，具有大約8x16英寸的截面和大約30英