專利名稱：可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本公開涉及可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
該部分提供與本公開有關的背景信息，其未必是現(xiàn)有技術。廣泛地表征用于冷卻房間空間的技術的一個方式是通常用于被人占用的住宅或辦公室空間的適度冷卻(comfort cooling),以及通常應用于包含產生大量熱的系統(tǒng)的房間空間的工業(yè)或電子器件冷卻。例如，電子數(shù)據中心可包括服務器機房、電信機房、或容納多個電子系統(tǒng)的其它空間。這樣的系統(tǒng)密集地布置有產生大量熱的電子設備。與傳統(tǒng)的住宅或辦公室空間中通常所需要的容量相比，對這些空間進行冷卻需要基本上更大的容量。用于諸如住宅或辦公室空間的適度冷卻應用的一個配置采用可變制冷劑流(Variable Refrigerant Flow, VRF)技術。傳統(tǒng)的VRF系統(tǒng)包括室外單元和多個室內單元。室外單元可包括壓縮機和冷凝器，而室內單元通常包括膨脹裝置、諸如微通道熱交換器的熱交換器、和風扇。壓縮機通常體現(xiàn)為可變容量壓縮機。使用各種技術根據室內單元的負載總和來控制壓縮機的總容量。使制冷劑流可變，以最小化壓縮機上的負載并且增加效率。通常不同地對冷卻單元進行配置，其中，該冷卻單元被配置成向具有高熱產生設備的房間空間提供冷卻。在各種配置中，冷卻系統(tǒng)可包括兩個有區(qū)別的電路，每個電路采用不同的制冷劑和機械部分。第一電路可為泵電路，該泵電路包含冗余循環(huán)泵、以及在各種配置中連同附隨的閥和管道一起的釬焊板式熱交換器。第二電路可以用雙直接膨脹電路(dual direct expansion circuit)來配置,該雙直接膨脹電路包含潤旋壓縮機、膨脹閥、釬焊板式熱交換器、和各種管道。釬焊板式熱交換器在兩個電路之間提供接口。通過使用連接到雙直接膨脹電路的冷凝器來完成排熱。在這樣的傳統(tǒng)的冷卻單元中，通過監(jiān)測泵電路中的制冷劑溫度以及如果溫度變得過低則引開雙直接膨脹電路中的壓縮機來實現(xiàn)露點(dew point)控制。這有效地減小雙直接膨脹電路的容量，以保持泵電路中的最小制冷劑溫度。在其它系統(tǒng)中，使用從電路移除熱的流體的流速來控制泵電路制冷劑的溫度。例如，各種系統(tǒng)對冷卻水閥進行調節(jié)以保持制冷劑的露點余量，其中，通過建筑物冷卻水系統(tǒng)對制冷劑進行冷卻。在各種配置中，針對高熱產生環(huán)境設計的冷卻系統(tǒng)對房間條件進行監(jiān)測，以及通過將抽吸到冷卻模塊的冷卻劑保持在露點以上的溫度來防止冷凝。在傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)中，蒸發(fā)器容納在對冷凝進行收集的外殼內并且將其抽吸到排水管。除了進行冷卻之外，這些單元還經常用來對空間進行除濕，在這種情況下，這些單元實際上被控制為運行于房間露點以下的溫度。這些單元還常常在地板上的區(qū)域中、或者在機械房間中，其中，冷凝不影響敏感的電子設備。在用于對電子設備的集中進行冷卻的一些應用中，蒸發(fā)器在位于容納電子設備的機架上方的冷卻模塊中。到這些冷卻模塊的管道位于電子設備上方。因為這個，需要將制冷劑溫度保持在房間露點溫度以上，從而防止管道和蒸發(fā)器上的冷凝。這樣的系統(tǒng)旨在用于等濕冷卻(sensible cooling)。至少由于這個原因,傳統(tǒng)的VRF系統(tǒng)通常因為涉及對冷凝進行控制的問題而沒有考慮到對高熱產生空間進行冷卻。
發(fā)明內容該部分提供本公開的一般的發(fā)明內容，而不是其完整范圍或其全部特征的全面公開。可變流制冷劑系統(tǒng)被控制成對系統(tǒng)的露點溫度進行調節(jié)，以防止在要冷卻的房間空間中形成冷凝。在一個或多個吸氣管線上監(jiān)測系統(tǒng)的吸氣壓力。吸氣壓力對應于系統(tǒng)中的最低制冷劑溫度，并且將指示是否正接近房間露點。如果一個或更多個蒸發(fā)器上的負載增加，則輸出口過熱將增加，并且對應的膨脹閥將打開以允許更多的質量流(mass flow)通過對應的蒸發(fā)器。當膨脹閥打開時，吸氣壓力增加，并且可變壓縮機將通過增加容量來進行響應。如果一個或更多個蒸發(fā)器上的負載減少，則過熱也將減少，從而導致相應的膨脹閥閉合。當膨脹閥閉合時，吸氣壓力減小。如果吸氣壓力的減小使對應的飽和溫度降低到房間露點以下，則控制器將指示壓縮機去負載，以使吸氣壓力上升回到具有在露點以上的對應飽和溫度的值。一種可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，包括:壓縮機，其具有輸入口和輸出口，所述輸入口產生第一壓力，并且所述輸出口產生比所述第一壓力更高的第二壓力；冷凝器，其具有輸入口和輸出口，所述冷凝器的輸入口與所述壓縮機的輸出口相通，所述冷凝器接收由所述壓縮機的輸出口提供的流體并且從所述流體移除熱；膨脹閥，具有輸入口和輸出口，所述膨脹閥的輸入口與所述冷凝器的輸出口相通，所述膨脹閥使得所述流體能夠在其輸出口處膨脹并且在其輸入口和輸出口之間改變流體流；蒸發(fā)器，其具有輸入口和輸出口，所述蒸發(fā)器的輸入口與所述膨脹閥的輸出口相通，所述蒸發(fā)器在所述流體從其輸入口流轉到輸出口時將熱吸收到所述流體中；以及控制器，其監(jiān)測所述蒸發(fā)器的輸出口上的壓力并且根據監(jiān)測到的壓力改變所述壓縮機的輸出，其中，所述監(jiān)測到的壓力指示飽和溫度并且所述控制器將所述飽和溫度保持在露點溫度以上。一種可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，包括:壓縮機，其產生第一壓力和比所述第一壓力更高的第二壓力；冷凝器，其與所述第二壓力相通，所述冷凝器接收以所述第二壓力提供的流體，并且降低所述流體的溫度；液體管線，其與所述冷凝器相通，并且接收所述流體；膨脹閥，其與所述液體管線相通，所述膨脹閥使得所述流體能夠在所述液體管線中膨脹；蒸發(fā)器，其與所述膨脹閥輸出的流體相通，所述流體在其穿過所述蒸發(fā)器時吸收熱；蒸汽管線，其與所述蒸發(fā)器相通，并且使從所述蒸發(fā)器輸出的流體返回到所述壓縮機；以及控制器，其監(jiān)測所述蒸汽管線中的壓力，并且根據監(jiān)測到的壓力改變所述壓縮機的輸出，其中，所述監(jiān)測到的壓力指示所述蒸汽管線的飽和溫度，以及改變所述壓縮機的輸出以將所述飽和溫度保持在所述蒸汽管線的露點溫度以上。根據本文中提供的說明，其它的適用領域將變得明顯。本發(fā)明內容中的說明和具體示例旨在僅用于說明的目的，而不是旨在限制本公開的范圍。

本文中描述的附圖僅用于所選擇的實施例而非所有可能的實現(xiàn)的說明性的目的，而不是旨在限制本公開的范圍。圖1是根據各種實施例布置的多蒸發(fā)器VRF冷卻系統(tǒng)；圖2是根據各種實施例布置的多蒸發(fā)器VRF冷卻系統(tǒng)；圖3是根據各種實施例布置的多蒸發(fā)器VRF冷卻系統(tǒng)；圖4是根據各種實施例布置的多蒸發(fā)器VRF冷卻系統(tǒng)；圖5是根據各種實施例布置的多蒸發(fā)器VRF冷卻系統(tǒng)；以及圖6是詳述示例VRF冷卻系統(tǒng)的操作的示例含圖(enthalpy diagram);以及圖7是表示用于圖示VRF冷卻系統(tǒng)的控制的框圖。貫穿附圖的若干視圖，對應的附圖標記表示對應的部分。
具體實施方式
現(xiàn)在將參考附圖更完整地描述示例實施例。提供示例實施例，使得該公開將是詳盡的，并且將范圍完整地傳達給本領域中的普通技術人員。提出了大量的具體細節(jié)，例如具體組件、裝置和方法的示例，以提供對本公開的實施例的詳盡理解。對本領域·中的普通技術人員來說明顯的是，不需要采用具體的細節(jié)，示例實施例可以以許多不同的形式來體現(xiàn)，以及也不應當被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實施例中，沒有詳細地描述公知的處理、公知的裝置結構和公知的技術。本文中使用的術語僅是用于描述特定的示例實施例的目的，而不是旨在進行限制。如本文中所使用的，單數(shù)形式的“一個”和“該”還可旨在包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地給出不同的指示。術語“包括”、“包含”和“具有”是包容性的(inclusive)，所以指定說明的特征、整體、步驟、操作、部件和/或組件的存在，但是不排除一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、部件、組件和/或其組的存在或附加。本文中描述的方法步驟、處理和操作不應當被解釋為必需按照所討論或圖示的特定順序要求其性能，除非具體地被標識為性能的順序。還應當理解，可以采用附加的步驟或替選的步驟。當部件或層被表示為在另一部件或層“之上”、或者“接合到”、“連接到”或“耦合至IJ”另一部件或層時，其可以直接在另一部件或層之上、或者直接接合到、連接到或耦合到另一部件或層，或者可存在居間的部件或層。相反，當部件被表示為“直接在”另一部件或層“之上”、或者“直接接合到”、“直接連接到”、或“直接耦合到”另一部件或層時，可不存在居間的部件或層。應當以同樣的方式來解釋用于描述部件之間的關系的其它詞(例如，“在…之間”對“直接在…之間”，“鄰近”對“直接鄰近”等)。如本文中所使用的，術語“和/或”包括相關聯(lián)的列出的項中的一個或更多個中的任一個和全部組合。盡管在本文中可使用術語第一、第二、第三等來描述各種部件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些部件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語可僅用來將一個部件、組件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分相區(qū)分。諸如“第一”、“第二”和其它數(shù)字術語的術語在本文中使用時不是暗示次序或順序，除非上下文清楚地指示。因此，在不偏離示例實施例的教導的情況下，以下描述的第一部件、第一組件、第一區(qū)域、第一層或第一部分可被稱為第二部件、第二組件、第二區(qū)域、第二層或第二部分。[0028]為了描述的方便，空間相對的術語，例如“內部”、“外部”、“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…上方”、“上面的”等可在本文中用來描述圖中所示的一個部件或特征與其它部件(多個部件)或特征(多個特征)的關系。除了圖中圖示的取向之外，空間相對的術語還可旨在包括使用中或操作中的裝置的不同取向。例如，如果將圖中的裝置翻轉過來，則描述為在其它部件或特征“下方”或“之下”的部件將取向為在其它部件或特征“上方”。因此，示例術語“在…下方”可包括“在…上方”和“在…下方”的取向兩者。裝置可為其它取向(旋轉90度或以其它取向)，以及本文中使用的空間相對描述可相應地被解釋。根據圖1描述了根據各種實施例的多蒸發(fā)器VRF系統(tǒng)110。VRF系統(tǒng)110包括接近要冷卻的房間空間放置的室內單元112和遠離要冷卻的房間空間放置的冷凝器單元114。在各種實施例中，遠程單元114放置在容納要冷卻的空間的建筑物的外部。各種實施例中的室內單元112位于一排計算機服務器機架之中或上方?？刂茊卧?19包括壓縮機和控制電路。控制單元119位于室內。在各種實施例中，控制單元119可位于室外。在各種實施例中，可接近或遠離室內單元112或冷凝器單元114設置控制單元119。如圖1所示，室內單元112包括多個蒸發(fā)器電路，如圖1中示出的蒸發(fā)器電路116a、116b、…、116η_1、116η。每個蒸發(fā)器電路包括相應的膨脹閥118a、118b、…、118n_l、118η。膨脹閥118控制到相應的蒸發(fā)器120a、120b、…、120η_1、120η的冷卻流體的施加。膨脹閥118或者機械地運行為熱膨脹閥，或者經由專用的控制器被電氣上供電。膨脹閥118進行響應以控制蒸發(fā)器輸出口過熱。如果蒸發(fā)器120上的負載增加，則過熱將增加，并且膨脹閥118將通過打開以允許更多的制冷劑流來進行響應，這將使過熱返回到期望的水平。每個蒸發(fā)器120a、120b、…、120η連接到相應的吸氣管線122a、122b、…、122η_1、122η，吸氣管線122a、122b、…、122η-1、122η連接到中心吸氣管線124。根據各種實施例，以非限制示例的方式，使用傳統(tǒng)的翅片管式蒸發(fā)器(fin and tube evaporator)、或者作為蒸發(fā)盤管(evaporating coil)的微通道熱交換器來實現(xiàn)蒸發(fā)器120。微通道熱交換器提供改進的每單位體積的熱移除，從而提供空間節(jié)省。微通道熱交換器要求更少的內部體積，其由于需要更小的制冷劑體積，所以促進制冷劑加載(charge )管理。這使得能夠使用更小的貯液器和吸氣氣液分離器。中心吸氣管線124連接到吸氣氣液分離器126。吸氣氣液分離器126對液體制冷劑進行氣液分離。為了保持中心吸氣管線124上的吸氣，通過回路或吸氣輸入管線128將吸氣施加到吸氣氣液分離器126，其中，回路或吸氣輸入管線128連接到布置在VRF系統(tǒng)110的控制單元119中的諸如可變容量壓縮機的壓縮機132的輸入口 130。可變容量壓縮機132通過輸入軸134接收機械驅動。可變容量壓縮機132在吸氣輸入管線128上產生吸氣?？勺內萘繅嚎s機132還包括連接到排出管線138的輸出口 136。排出管線138將壓力流體提供到冷凝器140。VRF系統(tǒng)還包括經由信號線144與壓縮機132通信的控制器142。類似地，控制器142經由相應的信號線156a、156b、…、156η_1、156η與相應的蒸發(fā)器120a、120b、…、120n-l、120n中的每個通信。冷凝器140連接到輸出或液體管線150，其路由到吸氣氣液分離器126以進一步提供流經液體管線150的流體的冷卻。在吸氣氣液分離器126的輸出處，液體管線152連接到各個液體管線154a、154b、…、154η_1、154η中的每個。各個液體管線輸入到相應的蒸發(fā)器閥 118a、118b、…、118η_1、118η。VRF系統(tǒng)110被控制成將制冷劑溫度保持在房間露點溫度以上，以防止在要冷卻的房間空間中形成冷凝。在操作中，在吸氣管線122、中心吸氣管線124、或回路吸氣輸入管線128中的一個或任一個上監(jiān)測系統(tǒng)的吸氣壓力。吸氣壓力對應于系統(tǒng)中的最低制冷劑溫度，并且將指示是否正接近系統(tǒng)的露點。如果一個或更多個蒸發(fā)器120上的負載增加，則輸出口過熱將增加，并且相應的膨脹閥118將打開以允許更多的質量流經過該特定的蒸發(fā)器120。隨著膨脹閥打開，吸氣壓力將增加，并且可變容量壓縮機132將通過增加容量來進行響應。如果一個或更多個蒸發(fā)器120上的負載減小，則過熱也將減小，從而導致相應的膨脹閥118閉合。當相應的膨脹閥118閉合時，吸氣壓力將減小。如果吸氣壓力的減小使對應的飽和溫度降低到房間露點溫度以下，則控制器142將指示壓縮機132去負載，以將吸氣壓力上升回到具有露點以上的對應飽和溫度的值。在各種實施例中，可針對相應的蒸發(fā)器 120a、120b、…、120η_1、120η 中的每個，經由信號線 156a、156b、…、156η_1、156η 來監(jiān)測實際的蒸發(fā)器壓力。各種實施例中的控制器142可經由信號線144控制壓縮機132的去負載。因此，在各種實施例中，監(jiān)測吸氣壓力以保持電路中的制冷劑的最小壓力、以及作為結果的溫度。與圖1相類似地布置圖2，圖2具有本文中描述的修改。在整個描述中，將使用類似的附圖標記來表示圖中類似地配置的項。例如，圖1的項112將被表示為圖2中的項212。同樣地，例如，圖1的冷凝器140將被表示為圖2中的冷凝器240和圖3中的冷凝器340等。將不詳細描述與先前的圖相類似地配置的后續(xù)圖中的項，并且將不詳細描述類似地配置的項的操作。然而，將根據需要更詳細地描述不同的項或操作。圖2圖示VRF系統(tǒng)210。VRF系統(tǒng)210包括布置在液體管線250中的貯液器260，其中，液體管線250被示出為到貯液器260的輸入管線250’和在貯液器260的輸出處的輸出管線250”。輸出管線250”連接到吸氣氣液分離器226的輸入。在圖2中，用吸氣管線氣液分離器226和貯液器260來管理制冷劑加載。作為高壓和高溫管線的液體管線250通過吸氣氣液分離器226進行路由，以加熱和蒸發(fā)可在氣液分離器中的任何液體。貯液器260提供對冷卻流體進行氣液分離的儲存器。圖3圖示根據本發(fā)明的另一實施例布置的VRF系統(tǒng)310。在圖3中，去除了相應的圖1和圖2中的吸氣氣液分離器126、226，以及中心吸氣管線324形成了到壓縮機332的輸入330的連續(xù)回路。在圖3中，經由貯液器360來管理制冷劑加載。在圖3中，從貯液器360輸出的液體管線350”與吸氣管線324熱接觸，以加熱中心吸氣管線324中的蒸汽，從而蒸發(fā)可在中心吸氣管線324中的任何液體。這減少可到達壓縮機332的輸入330的液體。圖4圖不根據另一實施例布置的VRF系統(tǒng)410。在圖4中，用吸氣氣液分離器426和貯液器460來管理制冷劑加 載。貯液器460具有直接到液體管線452的輸出。以這種方式，貯液器460不具有連接到吸氣氣液分離器426的熱交換器的輸入的輸出。從貯液器460輸出的液體不提供用于吸氣氣液分離器426的熱交換功能。在各種實施例中，吸氣氣液分離器426可包括在回路管線424中的液體到達預定水平時可操作的補充加熱器462，例如捆綁式(strap-on)加熱器。圖5圖示根據另一實施例布置的VRF系統(tǒng)510。在圖5的實施例中，僅使用貯液器560來管理制冷劑加載。吸氣管線524與壓縮機532的輸入530相通，并且直接施加到壓縮機532的輸入530。在圖5的實施例中，沒有不出任何吸氣氣液分離器,這不同于圖1-2和圖4的實施例。以這種方式，只有貯液器260管理制冷劑加載。圖6圖示用于說明本文中描述的各種實施例的示例性操作的焓圖的一個實例。從圖6中可以看出，飽和曲線670可用來說明制冷劑的狀態(tài)。可以看出，如飽和液體線672所示，因為吸氣壓力對應于系統(tǒng)中的最低制冷劑溫度，所以該吸氣壓力被監(jiān)測。如果蒸發(fā)器上的負載增加，則膨脹閥將打開以允許更多的質量流經過蒸發(fā)器。隨著膨脹閥打開，吸氣壓力將增加，并且壓縮機將通過增加容量來進行響應。圖7圖示用于控制與圖1有關的VRF冷卻系統(tǒng)的操作的框圖780?？刂崎_始于起始框782，并且前進到框784?？?84監(jiān)測吸氣壓力。然后，控制前進到框786。在框786，控制根據吸氣壓力而前進。如果吸氣壓力被確定為高，則控制前進到框788，框788增加壓縮機輸出以補償高吸氣壓力。然后，控制前進到框784。如果吸氣壓力在框786被確定為低，則控制前進到框790，框790減小壓縮機輸出。然后，控制前進到框784。返回到框786，如果吸氣壓力沒有改變，則控制返回到框784。返回到框790，吸氣壓力的減小可使對應的飽和溫度降低到房間露點溫度以下。在各種實施例中，使飽和溫度在露點溫度以下會產生不期望的冷凝。相應地，吸氣壓力被監(jiān)測并且與對應的飽和溫度相關聯(lián)。如果吸氣壓力的值表示對應的飽和溫度在房間露點溫度以下，則減小壓縮機輸出以保持吸氣壓力，使得對應的飽和溫度停留在房間露點溫度以上。為了說明和描述的目的提供了實施例的前述說明。這不是旨在窮舉或限制本公開。即使沒有具體地示出或描述，特定實施例的各個部件或特征一般也不限于該特定實施例，而是在可應用的地方可交換并且可使用在所選擇的實施例中。還可以以各種方式對相同的部分進行變型。這樣的變型不應被視為與本公開的偏離，并且所有這樣的修改旨在包括在本公開的范圍之內。附記:( I) 一種可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，包括:壓縮機，其具有輸入口和輸出口，所述輸入口產生第一壓力，并且所述輸出口產生比所述第一壓力更高的第二壓力；冷凝器，其具有輸入口和輸出口，所述冷凝器的輸入口與所述壓縮機的輸出口相通，所述冷凝器接收由所述壓縮機的輸出口提供的流體并且從所述流體移除熱；膨脹閥，其具有輸入口和輸出口，所述膨脹閥的輸入口與所述冷凝器的輸出口相通，所述膨脹閥使得所述液體能夠在其輸出口處膨脹并且在其輸入口和輸出口之間改變液體流；蒸發(fā)器，其具有輸入口和輸出口，所述蒸發(fā)器的輸入口與所述膨脹閥的輸出口相通，所述蒸發(fā)器在所述流體從其輸入口流轉到輸出口時將熱吸收到所述流體中；以及[0051 ] 控制器，其監(jiān)測所述蒸發(fā)器的輸出口上的壓力并且根據監(jiān)測到的壓力改變所述壓縮機的輸出，其中，所述監(jiān)測到的壓力指示飽和溫度并且所述控制器將所述飽和溫度保持在露點溫度以上。(2)如(I)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述膨脹閥能夠響應于所述蒸發(fā)器的過熱。(3)如(I)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:吸氣管線，其針對在所述蒸發(fā)器的輸出口與所述壓縮機的輸入口之間的流體流，在第一端與所述蒸發(fā)器的輸出口相通，以及在第二端與所述壓縮機的輸入口相通。(4)如(3)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:氣液分離器，其插入在所述蒸發(fā)器和所述壓縮機之間的所述吸氣管線中。(5)如(4)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，從所述冷凝器的輸出口流動到所述膨脹閥的輸入口的流體穿過所述氣液分離器，以降低從所述氣液分離器流過的所述液體的溫度。(6)如(I)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:貯液器，其具有輸入口和輸出口，所述貯液器的輸入口與所述冷凝器的輸出口相通，以及所述貯液器的輸出口與所述膨脹閥相通。(7)如(6)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述貯液器的輸出口與將所述蒸發(fā)器的輸出與所述壓縮機的輸入相互連接的吸氣管線熱相通，由此在由所述貯液器輸出的液體輸入到所述膨脹閥之前冷卻由所述貯液器輸出的液體。(8)如(I)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:多個膨脹閥，每個膨脹閥具有輸入口和輸出口，所述每個膨脹閥的輸入口與所述冷凝器的輸出口相通，每個膨脹閥使得所述液體能夠在其輸出口處膨脹，并且在其輸入口與輸出口之間改變液體流；以及多個蒸發(fā)器，每個蒸發(fā)器具有輸入口和輸出口，每個蒸發(fā)器的輸入口與所述膨脹閥的相應的輸出口相通，每個蒸發(fā)器在所述流體從其輸入口流轉到輸出口時將熱吸收到所述流體中。(9) 一種可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，包括:壓縮機，其產生第一壓力和比所述第一壓力更高的第二壓力；冷凝器，其與所述第二壓力相通，所述冷凝器接收以所述第二壓力提供的流體，并且降低所述流體的溫度；液體管線，其與所述冷凝器相通，并且接收所述液體；膨脹閥，其與所述液體管線相通，所述膨脹閥使得所述流體能夠在所述液體管線中膨脹；蒸發(fā)器，其與所述膨脹閥輸出的流體相通，所述流體在其穿過所述蒸發(fā)器時吸收
執(zhí).[0067]蒸汽管線，其與所述蒸發(fā)器相通，并且使從所述蒸發(fā)器輸出的流體返回到所述壓縮機；以及控制器，其監(jiān)測所述蒸汽管線中的壓力，并且根據監(jiān)測到的壓力改變所述壓縮機的輸出，其中，所述監(jiān)測到的壓力指示所述蒸汽管線的飽和溫度，以及改變所述壓縮機的輸出以將所述飽和溫度保持在所述蒸汽管線的露點溫度以上。(10)如(9)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述膨脹閥能夠響應所述蒸發(fā)器的過熱。(11)如(9)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:氣液分離器，其插入在所述蒸發(fā)器與所述壓縮機之間的所述蒸汽管線中。(12)如(11)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，液體管線穿過所述氣液分離器，以降低從所述氣液分離器流過的所述流體的溫度。(13)如(9)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:貯液器，其插入在所述液體管線中。(14)如(13)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述貯液器的輸出與所述蒸汽管線熱相通，由此在由所述貯液器輸出的液體輸入到所述膨脹閥之前冷卻由所述貯液器輸出的液體。( 15)如(9)所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:多個膨脹閥，其與所述液體管線相通，每個膨脹閥使得所述流體能夠在所述液體管線中膨脹；以及多個蒸發(fā)器，其與相應的膨脹閥輸出的所述流體相通，所述流體在其穿過所述蒸發(fā)器時吸收熱。(16) 一種用于控制冷卻系統(tǒng)中的壓縮機的輸出的方法，包括:設置蒸發(fā)器；監(jiān)測所述蒸發(fā)器的輸出處的吸氣壓力；將所述吸氣壓力與預定閾值進行比較，其中，所述預定閾值根據所述蒸發(fā)器輸出的流體的飽和溫度來確定；以及如果所述吸氣壓力在所述預定閾值以下，則減少所述壓縮機的輸出。(17)如(16)所述的方法，還包括:如果所述吸氣壓力在預定閾值以上，則增加所述壓縮機的輸出。(18)如(17)所述的方法，還包括:如果所述吸氣壓力等于所述預定閾值，則保持所述吸氣壓力不變。(19)如(16)所述的方法，還包括:如果所述吸氣壓力等于所述預定閾值，則保持所述吸氣壓力不變。
權利要求1.一種可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，包括: 壓縮機，其具有輸入口和輸出口，所述輸入口產生第一壓力，并且所述輸出口產生比所述第一壓力更高的第二壓力； 冷凝器，其具有輸入口和輸出口，所述冷凝器的輸入口與所述壓縮機的輸出口相通，所述冷凝器接收由所述壓縮機的輸出口提供的流體并且從所述流體移除熱； 膨脹閥，其具有輸入口和輸出口，所述膨脹閥的輸入口與所述冷凝器的輸出口相通，所述膨脹閥使得所述流體能夠在其輸出口處膨脹并且在其輸入口和輸出口之間改變流體流； 蒸發(fā)器，其具有輸入口和輸出口，所述蒸發(fā)器的輸入口與所述膨脹閥的輸出口相通，所述蒸發(fā)器在所述流體從其輸入口流轉到輸出口時將熱吸收到所述流體中；以及 控制器，其監(jiān)測所述蒸發(fā)器的輸出口上的壓力并且根據監(jiān)測到的壓力改變所述壓縮機的輸出，其中，所述監(jiān)測到的壓力指示飽和溫度并且所述控制器將所述飽和溫度保持在露點溫度以上。
2.如權利要求1所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述膨脹閥能夠響應于所述蒸發(fā)器的過熱。
3.如權利要求1所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:吸氣管線，其針對在所述蒸發(fā)器的輸出口與所述壓縮機的輸入口之間的流體流，在第一端與所述蒸發(fā)器的輸出口相通，以及在第二端與所述壓縮機的輸入口相通。
4.如權利要求3所述 的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:氣液分離器，其插入在所述蒸發(fā)器和所述壓縮機之間的所述吸氣管線中。
5.如權利要求4所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，從所述冷凝器的輸出口流動到所述膨脹閥的輸入口的流體穿過所述氣液分離器，以降低從所述氣液分離器流過的所述流體的溫度。
6.如權利要求1所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:貯液器，其具有輸入口和輸出口，所述貯液器的輸入口與所述冷凝器的輸出口相通，以及所述貯液器的輸出口與所述膨脹閥相通。
7.如權利要求6所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述貯液器的輸出口與將所述蒸發(fā)器的輸出與所述壓縮機的輸入相互連接的吸氣管線熱相通，由此在由所述貯液器輸出的流體輸入到所述膨脹閥之前冷卻由所述貯液器輸出的流體。
8.如權利要求1所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括: 多個膨脹閥，每個膨脹閥具有輸入口和輸出口，所述每個膨脹閥的輸入口與所述冷凝器的輸出口相通，每個膨脹閥使得所述流體能夠在其輸出口處膨脹，并且在其輸入口與輸出口之間改變流體流；以及 多個蒸發(fā)器，每個蒸發(fā)器具有輸入口和輸出口，每個蒸發(fā)器的輸入口與所述膨脹閥的相應的輸出口相通，每個蒸發(fā)器在所述流體從其輸入口流轉到輸出口時將熱吸收到所述流體中。
9.一種可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，包括: 壓縮機，其產生第一壓力和比所述第一壓力更高的第二壓力； 冷凝器，其與所述第二壓力相通，所述冷凝器接收以所述第二壓力提供的流體，并且降低所述流體的溫度； 液體管線，其與所述冷凝器相通，并且接收所述流體； 膨脹閥，其與所述液體管線相通，所述膨脹閥使得所述流體能夠在所述液體管線中膨脹； 蒸發(fā)器，其與所述膨脹閥輸出的流體相通，所述流體在其穿過所述蒸發(fā)器時吸收熱； 蒸汽管線，其與所述蒸發(fā)器相通，并且使從所述蒸發(fā)器輸出的流體返回到所述壓縮機；以及 控制器，其監(jiān)測所述蒸汽管線中的壓力，并且根據監(jiān)測到的壓力改變所述壓縮機的輸出，其中，所述監(jiān)測到的壓力指示所述蒸汽管線的飽和溫度，以及改變所述壓縮機的輸出以將所述飽和溫度保持在所述蒸汽管線的露點溫度以上。
10.如權利要求9所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述膨脹閥能夠響應所述蒸發(fā)器的過熱。
11.如權利要求9所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:氣液分離器，其插入在所述蒸發(fā)器與所述壓縮機之間的所述蒸汽管線中。
12.如權利要求11所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，液體管線穿過所述氣液分離器，以降低從所述氣液分離器流過的所述流體的溫度。
13.如權利要求9所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括:貯液器，其插入在所述液體管線中。
14.如權利要求13所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其中，所述貯液器的輸出與所述蒸汽管線熱相通，由此在由所述貯液器輸出的流體輸入到所述膨脹閥之前冷卻由所述貯液器輸出的流體。
15.如權利要求9所述的可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，還包括: 多個膨脹閥，其與所述液體管線相通，每個膨脹閥使得所述流體能夠在所述液體管線中膨脹；以及 多個蒸發(fā)器，其與相應的膨脹閥輸出的所述流體相通，所述流體在其穿過所述蒸發(fā)器時吸收熱。
專利摘要一種可變制冷劑流冷卻系統(tǒng)，其具有壓縮機和一個或多個蒸發(fā)器。針對到壓縮機的輸入，在一個或多個蒸發(fā)器上監(jiān)測吸氣，并且該吸氣一般對應于制冷劑的最小壓力。壓力與溫度相關聯(lián)，并且被控制為始終在房間的露點溫度以上。
文檔編號F25B43/00GK202973639SQ201220146908
公開日2013年6月5日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權日2011年4月7日
發(fā)明者斯蒂芬·西拉托, 蒂莫西·J·施拉德爾, 盧·莫尼耶, 約翰·F·朱奇 申請人:力博特公司