CN101688708B - 用于均衡泵送制冷系统的方法和设备 - Google Patents

Abstract

提供一种冷却系统，包含：具有泵的制冷循环；热耦合到热源的蒸发器热交换器，该蒸发器连接在该循环中；连接在该循环中的冷凝热交换器和接收器；以及连接在该冷凝器的入口和该接收器之间且包含流量调节阀的均衡导管。

Description

用于均衡泵送制冷系统的方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年7月11日提交的美国临时专利申请No.60/949,218的利益以及2008年2月20日提交的序列号为12/034,477的美国非临时专利申请的利益和优先权，为了所有目的，此处以引证的方式并入以上申请的全部内容。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用。

附录参考

不适用。

技术领域

本发明主要涉及冷却系统，且更具体而言涉及用于高密度的热负载的冷却系统。

背景技术

诸如计算机机房或电信机房这样的重要空间中的电子设备需要房间温度、湿度和气流都受到精确可靠地控制。过多的热量或湿气可能损坏或伤害计算机系统和其他部件的工作。由于这一原因，精密冷却系统用于在这些情形下提供冷却。然而，当使用直接膨胀(DX)冷却系统冷却这种高密度的热负载时，可能会出现问题。用于高密度负载的现有DX系统监视空气温度和其他变量，以响应负载变化来控制系统的冷却能力。因而，现有DX系统需要相当复杂的控制、温度传感器和其他控制部件。而且，常规计算机机房空调系统为了管理高密度的热负载需要过多的房屋面积。因此，需要一种冷却系统，其响应于密度变化的热负载且需要对阀门和其他系统部件进行的控制较少。

此处公开和教导的发明涉及改善的泵送制冷系统(pumped refrigerantsystem)。

发明内容

本发明的一个方面包含一种冷却系统，其具有：具有泵的制冷循环；热耦合到热源的蒸发器热交换器，该蒸发器连接在该循环中；连接在该循环中的冷凝热交换器和接收器；以及连接在冷凝器的入口和接收器之间且包含流量调节阀的均衡导管。

附图说明

图1示意性说明根据本发明的某些教导的冷却系统的一个实施例。

图2示意性说明根据本发明的某些教导的冷却系统的另一实施例。

图3说明公开的冷却系统的循环图。

图4说明典型蒸汽压缩制冷系统的循环图。

图5说明图1中示出的实施例，其具有根据本发明的某些教导的均衡管线。

图6说明冷却系统的均衡管线的优选实施例，其中均衡管线中的阀关闭。

图7说明阀打开时的均衡管线的优选实施例。

具体实施方式

上述附图和以下对具体结构和功能的描述并不限制申请人的发明的范围或所附权利要求的范围。相反，提供这些附图和书面描述是为了教导本领域技术人员制造和使用本专利要求保护的发明。本领域技术人员将会理解，为了清楚起见和便于理解，本文并没有描述或图示出本发明的商业实施例的所有特征。本领域技术人员还将理解，结合了本发明各方面的实际商业实施例的开发需要众多与具体实现有关的决定，才能实现开发者对商业实施例的最终目标。这种与具体实现有关的决定可包括，但可能并不限于，服从与系统、商业、政府有关的限制和其它限制，这些限制可随具体实施方式、地点和时间而变。尽管开发者的努力在绝对意义上可能是复杂而耗时的，不过这种努力是已经从本公开内容中获利的那些本领域技术人员要进行的例行程序。必须理解，本文所公开和教导的发明可以进行多种不同的修改并可以有多种不同的替换形式。最后，对诸如但不限于“一个”这样的表示单数的术语的使用并不旨在限制物品的数量。同样，对诸如但不限于“顶上”、“底部”、“左”、“右”、“上部”、“下部”、“向下”、“向上”、“侧面”等表示关系的术语的使用，是为了在说明书中在参考具体附图时更清楚地进行描述，而并不旨在限制本发明或所附权利要求的范围。

以下将参考方法的框图和/或操作示图来描述本发明的特定实施例。应理解，框图和/或操作视图中的每个方框，以及框图和/或操作视图中的方框的组合，都可以用模拟和/或数字硬件，以及/或者计算机程序指令来实现。这种计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、ASIC、和/或其它可编程数据处理系统的处理器。执行指令可产生用于实现框图和/或操作视图中指定动作的结构和函数。在一些可替代实施方式中，图中提到的函数/动作/结构可以以与框图和/或操作视图中提到的顺序不同的顺序进行。例如，实际上，根据涉及的功能/动作/结构，被显示为按顺序发生的两个操作可以基本上同时执行，还可以以相反的顺序执行。

与本文公开的实施例一起使用或由这些实施例使用的计算机程序可以用面向对象编程语言、传统的过程式编程语言、或诸如汇编语言和/或微码的低级代码来编写。该程序作为独立的软件包或作为另一个软件包的一部分，可全部在单个处理器中执行和/或在多个处理器之间执行。

参考图1和2，公开的冷却系统10包括与第二循环14热连通的第一冷却循环12。公开的冷却系统10还包括控制系统100。第一和第二循环12和14均包括独立的工作流体。第一循环中的工作流体是适于用作常规制冷剂的任意挥发性流体，包括但不限于，氟氯化碳(CFC)、氢氯化碳(HFC)或含氢氯氟碳化合物(HCFCs)。在用于冷却计算机机房的常规系统中有时需要使用位于敏感装置上的水，而挥发性工作流体的使用消除了对于使用位于敏感装置上的水的需要。第一循环12包括一个或多个泵20、一个或多个第一热交换器(蒸发器)30、第二热交换器40以及互连第一循环12的各个部件的管道系统。第一循环12不是蒸汽压缩制冷系统。而是，第一循环12使用泵20而不是压缩机来使挥发性工作流体流通，以便从热负载移除热量。泵20优选地能够泵送挥发性工作流体，使其贯穿第一冷却循环12，且优选地由控制系统100控制。

第一热交换器30是空气-流体热交换器，其在第一工作流体经过第一热交换器30中的第一流体路径时将热负载(未示出)的热量移除到第一工作流体。例如，空气-流体热交换器30可以包括多个用于工作流体的管道，这些管道被布置为允许热空气在其间经过。应当意识到，现有技术中已知的很多空气-流体热交换器可以与公开的冷却系统10一起使用。流量调节器32可连接在管道系统22和蒸发器30的入口之间以调节流入到蒸发器30的工作流体的流量。流量调节器32可以是电磁阀(solenoid valve)或用于调节冷却系统10中的流量的其他类型装置。优选地，流量调节器32独立于在系统的操作压力范围之上的入口压力，维持恒定输出流量。在图1和2的实施例中，第一循环12包括连接到管道系统22的多个蒸发器30和流量调节器32。然而，公开的系统可以具有连接到管道系统22的一个或多个蒸发器30和流量调节器32。另外，一个或多个蒸发器可以备选地是流体-流体热交换器或甚至是流体-固体热交换器。

第二热交换器40是流体-流体热交换器，其将热量从第一工作流传递到第二循环40。应当意识到，本领域中已知的很多流体-流体热交换器可以与所公开的冷却系统10一起使用。例如，流体-流体热交换器40可以包括用于一种流体的多个管道，该多个管道定位于包含第二流体的腔或壳中。同轴(“套管式”)交换器也将是适用的。在某些实施例中，优选地使用板式热交换器。第一循环12还可以包括通过旁通管线(bypass line)52连接到第二热交换器40的出口管道46的接收器50。接收器50可以存储和聚集第一循环12中的工作流体，以为温度和热负载的变化留出余地。

在一个实施例中，空气-流体热交换器30可用于冷却容纳计算机装置的房间。例如，风扇34可以通过热交换器30从房间(热负载)抽取空气，在该热交换器30中，第一工作流体从空气吸收热量。在另一实施例中，通过将空气-流体热交换器30安装到产生热量的电子装置上或其附近，空气-流体热交换器30可用于直接从电子设备移除热量。例如，电子设备典型地包含在诸如计算机装置的外壳(未示出)内。热交换器30可安装到外壳，且风扇34可以通过热交换器30从外壳抽取空气。备选地，第一交换器30可直接与热源(例如，冷板)热接触，或可以冷却与热源直接接触的流体循环。本领域技术人员应当意识到，公开的冷却系统10的各部件的热传递速度、尺寸和其他设计变量取决于公开的冷却系统10的尺寸、被管理的热负载的幅度以及具体实施的其他细节。

在图1中示意的公开的冷却系统10的实施例中，第二循环14包括连接到第一循环12的流体-流体热交换器40的冷冻水循环60。具体而言，第二热交换器40具有彼此热连通的第一和第二部分或流体路径42和44。用于挥发性工作流体的第一路径42连接在第一热交换器30和泵之间。第二流体路径44连接到冷冻水循环60。冷冻水循环60可以类似于本领域中的已知的循环。冷冻水系统60包括第二工作流体，该第二工作流体从经过流体-流体热交换器40的第一工作流体吸收热量。然后通过本领域中已知的用于常规冷冻水循环的技术来冷冻第二工作流体。一般而言，第二工作流体可以是挥发性，也可以是非挥发性的。例如，在图1的实施例中，第二工作流体可以是水、酒精或其混合物。因此，图1中的第一循环12的实施例可以构建为容放泵20、空气-流体热交换器30以及流体-流体热交换器40的单独单元，且例如可以连接到在容纳待冷却装置的建筑物中可用的现有冷冻水服务系统中。另外，整个第一循环12或其任意部分可以容放在或安装到包含热负载的外壳内。

在图2中的公开的冷却系统10的实施例中，第一循环12基本与上面所描述的相同。不过，第二循环14包括蒸汽压缩制冷系统70，该蒸汽压缩制冷系统70连接到第一循环12的热交换器40的第二部分或流体路径44。不是像图1的实施例那样使用冷冻水来移除第一循环12的热量，图2中的制冷系统70直接连接到流体-流体热交换器40，或者就是流体-流体热交换器40的“另一半”。蒸汽压缩冷却系统70可以基本类似于本领域中已知的系统。示例性蒸汽压缩制冷系统70包括压缩机74、冷凝器76以及膨胀装置78。管道系统72使这些部件彼此连接，且将这些部件连接到热交换器40的第二流动路径44。

通过用第二工作流体从热交换器40吸收热量且将热量排放到环境(未示出)中，蒸汽压缩制冷系统70从流经第二热交换器40的第一工作流体移除热量。第二工作流体可以是挥发性或非挥发性的。例如，在图2的实施例中，第二工作流体可以是任意常规化学制冷剂，包括但不限于氟氯化碳(CFC)、氢氯化碳(HFC)或含氢氯氟碳化合物(HCFCs)。膨胀装置78可以是本领域技术人员已知的用于在流经的工作流体中产生压降的阀、孔或其他设备。压缩机74可以是本领域已知的适于制冷服务的任意类型的压缩机，诸如往复式压缩机(reciprocating compressor)、涡旋式压缩机(scrollcompressor)等。在图2示意的实施例中，冷却系统10是自备式的。例如，蒸汽压缩制冷系统70可以是也容放泵20和流体-流体热交换器30的单个单元的一部分。

在公开的系统的操作中，泵20使工作流体经由管道系统22移动到空气-流体热交换器30。泵送增加了工作流体的压力，而工作流体的焓维持基本不变(见图3中的循环图的路线80)。泵送的工作流体然后可以进入第一循环12的空气-流体热交换器或蒸发器30。风扇34可以通过热交换器30从热负载抽取空气。当来自热负载(未示出)的热空气进入空气-流体热交换器30时，挥发性工作流体吸收热量。当流体通过热交换器加热时，一些挥发性工作流体将蒸发(见图3中的循环图的路线82)。在满负荷系统10中，离开第一热交换器30的流体可以是饱和蒸汽。来自第一热交换器30的流体可以基本上是从蒸馏过冷却到饱和液体、到两相、到饱和蒸汽、到过热蒸汽的任何状态。然而优选地，离开第一热交换器30的流体将是两相或饱和蒸汽。

在任意情况下，蒸汽通过管道系统36从热交换器30流入到流体-流体热交换器40。在管道系统或回流管线(return line)36中，工作流体处于蒸汽状态，且在其焓保持恒定的同时流体的压力下降。(见图3中的循环图的线路84)。在流体-流体热交换器40中，第一流体路径42中的蒸汽通过传递热量到第二流体路径44中的第二循环12的第二更冷流体而冷凝。(见图3中的循环图的路线86)。冷凝的工作流体经由管道系统44离开热交换器40且进入泵20，在那里可以重复第一循环12。

第二冷却循环14与第一循环12协同操作，以通过将第一工作流体的热量吸收到第二工作流体中，且将热量排放到环境(未示出)，来从第一循环12移除热量。如上所述，第二循环14可以包括如图1所示的冷冻水系统60或如图2所示的蒸汽压缩制冷系统70。在图1的冷冻水系统60的操作中，例如，第二工作流体可以流过热交换器40的第二流体路径44且可以在水塔(未示出)中冷却。在图2的制冷系统70的操作中，例如，第二工作流体经过流体-流体热交换器40的第二部分44，且从第一循环12的挥发性流体吸收热量。工作流体在行进中蒸发。(见图4中示意的典型蒸汽压缩制冷循环的路线92)。蒸汽行进到压缩机74，在压缩机74那里工作流体被压缩。(见图4中的制冷循环的路线90)。压缩机74可以是本领域中已知的往复式压缩机、涡旋式压缩机或其他类型的压缩机。在压缩之后，工作流体经过释放管线(discharge line)行进到冷凝器76，在冷凝器76那里来自工作流体的热量被释放到外部热沉，例如，室外环境(见图4中的制冷循环的路线96)。当离开冷凝器76时，制冷剂通过液体管线流到膨胀装置75。当制冷剂流经膨胀装置75时，第二工作流体经历压降。(见图4中的制冷循环的路线94)。当离开膨胀装置75时，工作流体流经用作制冷循环70的蒸发器的流体-流体热交换器40的第二流体路径。

用于计算机机房等的常规冷却系统占用宝贵的房屋面积(floor space)。然而本冷却系统10可以冷却高密度热负载而不消耗宝贵的房屋面积。而且，与用于诸如计算机机房之类的高密度负荷的常规类型冷却解决方案相比，冷却系统10节省了能量，因为泵送挥发性流体需要的能量比泵送诸如水的非挥发性流体需要的少。另外，泵送挥发性流体减小了所需要的泵的尺寸以及互连系统部件的管道系统的整体尺寸和成本。

公开的系统10有利地使用挥发性流体的相变来增加空间或房间的每平方英尺的冷却能力。另外，公开的系统10还消除了对安装在计算装置上的冷却装置中的水的需要，而安装在计算装置上的冷却装置中的水具有在泄漏的情况对计算装置造成损坏的一定风险。而且，因为系统被设计为仅移除可感知的热量，消除了移除冷凝物的需要。如本领域加中所已知，将空气冷却到低温的操作增加相对湿度，意味着容易发生冷凝。如果蒸发器安装在电子设备外壳内，例如，在外壳可能发生冷凝，这对电子设备造成很大的风险。在本系统中，装置周围的环境中的温度维持在露点之上以确保不发生冷凝。因为公开的冷却系统不执行潜在的冷凝，系统的所有冷却能力将用于冷却计算装置。

公开的系统10可以处理变化的热负载，而无需对常规直接膨胀系统进行复杂的控制。系统是自调节的，因为泵20向系统提供恒定流量的挥发性流体。流量调节器32操作以限制流入到每个热交换器30的最大流量。该行为均衡了到达每个热交换器30的流量，使得每个热交换器几乎获得相同的流体流量。如果热交换器处于“高”负荷，则和处于较低负荷的热交换器相比，挥发性流体将倾向以更高的速率释放。如果没有流量调节器32，则更多的流量将倾向于进入“较低”负荷热交换器，因为它是较冷地点且具有较低的流体压降。该行为将倾向于使得处于高负荷的热交换器“饿死”，这将不能适当地冷却负载。

用于维持所有可感知冷却的关键系统控制参数是被控制空间中的露点。公开的冷却系统10控制冷冻水或蒸汽压缩系统，使得流入上述热交换器30的流体总是处于被控制空间中的露点之上。保持在露点之上确保了不发生潜在的冷却。

在诸如图1和2所示的冷却系统中，降低热负载时可能发生瞬时效果。被泵送的制冷剂(系统)压力可以下降，直到控制热交换器40的冷冻水阀可以适应于该降低的负载条件为止。当热负载降低时，系统压力降低，因此泵20的入口的制冷温度降低。诸如图1中的控制器100的控制系统可以通过减小热交换器40提供的冷却(诸如通过关闭冷冻水阀)，对降低的制冷温度作出响应。在该瞬间，因为进入泵的流体最初的的温度与热负载减小之前相同，但是因为系统压力的降低，流体处于较低的压力，使冷却剂(例如R134a)流通的泵20可能形成气穴。

这些因素对应于被泵送的制冷剂的过冷却(sub-cooling)较少，且相应地，对应于泵20入口的有效净正吸上压头(Net Positive Suction HeadAvailable，NPSHa)较小。如果在泵的特定工作点，NPSHa小于泵的必需净正吸上压头(NPSHr)，则泵将倾向于形成气穴，这可能导致从流体输出的略微减小到完全流量损失之间的任何可能情况。

为了解决这些问题，均衡管线可用于允许热交换器40回流管线36的压力较高的蒸汽增加泵20入口管线中的系统压力，这增加了泵的NPSHa。更进一步，均衡管线可以降低热交换器40两端的压降，这减慢了热交换器40中的流体运动，增加流体滞留时间，进而增加了冷凝液体传出的热量，这对应于从热交换器40流出更冷的流体，再次增加了泵20的NPSHa。

返回图1，例如，被泵送的制冷剂回流管线36连接(plumb)到冷凝热交换器40中，且使用从冷凝器到泵的旁通管线51从冷凝器40连接到接收器50。由于旁路连到泵20接合处的相对于接收器50入口的管道高度和路径，大部分制冷流体典型地经过旁管51。一部分流体还可以通过出口或填充管道54进入接收器50。当增加热负载时，回流制冷剂的数量超过泵20抽取的数量，所以，按照定义(by definition)，或者通过管道54从接收器50的顶部填充或者通过经由旁通管线51过滤到接收器50的底部，或者通过两种方式，接收器50接收制冷剂。

在这种布置中，接收器50基于离开冷凝器40的任何蒸汽、以及冷凝器40通过管道系统54将蒸汽抽出接收器50的任何趋势，和泄漏到接收器箱50内或泄漏到接收器箱外部的任何热量，来假设压力。

因为接收器箱50附近的旁管51最可能获得制冷流量的主要部分，且接收器50包含的制冷剂典型地比旁通管线51稍热，接收器50倾向于维持比旁通管线51中的液体的压力稍高的压力。

建议通过添加从制冷剂回流管线36到接收器50的另一旁路或均衡管线，来增大接收器50的平均压力和温度。该管线可以是或优选地定位为传递绝大部分蒸汽或全部蒸汽，且使得该蒸汽进入接收器50的蒸汽空间。这将具有增加接收器箱50中的平均蒸汽压力的效果，且因此，依赖于蒸汽传输到所包含的过冷却液体的热传送速率，增大泵20的过冷却。另外，均衡管线应使得流过冷凝器40的液体减速，增加冷凝器40中的液体水平，且减小冷凝器40两端的可得压降，因此增大了泵20的NPSHa。

如图5所示，诸如参考图1所述的冷却系统10可以具有均衡管线500。管线500的大小被调整成能在某些操作点具有某一流阻，或者根据开/关阀调节管线500的尺寸，或者管线500可以是具有手动控制阀的管线以便产生可变的流阻，或者管线500可以是具有可变流阻的电学阀、空气作用阀或机械控制阀的管线。管线500连接(plumb)在冷凝热交换器40的入口(例如来自热负载的冷却剂回流管线)和冷凝热交换器40的出口46(例如，向冷却剂流通泵提供冷凝液体的供应端)之间。备选地，管线500可以连接或者置于冷凝热交换器的入口和系统液体接收器50(例如，用于供应给冷却剂流通泵的冷凝液体的贮藏器)的蒸汽空间的入口之间。具有或不具有阀50的管线500的净阻抗(在设计中静态地或者在系统的操作中动态地)选择为使得整体系统最大化冷却性能，且维持系统泵20所需的NPSHa，以确保在包括瞬时负荷变化的所有时间处的可靠操作。

对于电学、空气作用或机械控制的阀502，来自诸如控制器100的系统的控制信号用于设置阀位置。一般而言，在减小系统热负载期间打开阀帮助抵消系统压力和NPSHa减小的趋势，且一般而言，在增加系统热负载期间关闭阀帮助抵消系统压力和NPSHa增加的趋势。阀优选地定位在满足系统泵的NPSHr的最佳点，同时通过将阀关闭/打开到泵入口处的NPSHa等于或稍微超过NPSHr的点，来在给定释放冷却剂温度处最大化系统冷却能力。因而，控制器100控制泵20的速度和泵20处的有效净正吸上压头(NPSHa)。控制器100因此可以监控冷凝热交换器40两端的压降和/或泵20的入口压力。控制器100可以备选地或附加地监控与泵20相关的任何其他相关变量的任何组合，这些相关变量诸如是泵20的入口温度、泵20相对于测量流的功耗、指示泵20或者泵20的入口线中的气穴现象、部分气穴现象或者没有气穴现象的声音和/或振动或者关于NPSHa和/或气穴现象的任何合适的变量。

本发明允许增加泵送制冷系统可用的过冷却的方式，这增加了系统泵的NPSHa，改善了在低热负载和/或瞬时负荷减小期间泵的可靠性和泵的性能。通过初始地或者在操作期间调节阀位置，从热交换器释放的冷却剂的过冷却可以被调节和/或被优化，以最大化低负荷和瞬时负荷变化期间泵的可靠性，同时维持最小过冷却，使得热交换器和泵送制冷系统的整体冷却能力不受损害。

图6和7说明均衡管线600的优选形式，该均衡管线600包含诸如的开/关阀602，和/或施克拉德(Schrader)阀604，和/或诸如上面所述的手动或自动调节阀606，以及/或窥镜608和/或诸如球阀的另一开/关阀610。球阀602、610允许均衡管线600的隔离。与施克拉德阀604一起，它们允许均衡管线600被排空，以便进行配置、维护，以及/或者调节阀606的替换。窥镜608提供对通过均衡管线600的流量的视觉确认。因而，在优选实施例中，均衡管线600中唯一必需的部件是调节阀606。然而，在一些实施例中，均衡管线600的精细尺寸调整可以使得不必要有调节阀606。

如上所述，线600连接在冷凝热交换器612的入口和接收器614的入口之间。在某些实施例中，冷凝器612两端的压降可以被监控，且该信息用于调节流经均衡管线600的流量。备选地，泵616入口压力、泵616入口流体湍流或其他泵参数可以被监控，且该信息用于控制经过均衡管线600的制冷剂流量。

图6和7还示出系统10的选择部件的优选物理关系。具体而言，冷凝器621优选地位于接收器614上方，该接收器614优选地位于泵616上方。图6示出当调节阀606基本全关时接收器614和旁通管线51中的示例性流体水平基本相等。这是由于接收器614和旁通管线51均暴露于基本相同的压力，即，冷凝器612的出口的压力。然而，如图7所示，当调节阀606基本全开时，由于接收器614通过均衡管线600暴露于冷凝器612的入口的压力，接收器614中的示例性流体水平被预期为远低于旁通管线51的流体水平。应当注意，此处所述的水平或水平中的差异被预期为根据调节阀606打开或关闭的程度以及诸如整体系统和制冷剂的压力和温度之类的参数而变化。

下面列出了从使用此处所述的均衡管线的冷冻水冷却的泵送制冷剂冷却系统得出的测试结果。

日期/时间	事件类型	通道ID	描述
				2005年8月15日星期一，上午8:41:19	开始	0	测试开始——立即
2005年8月15日星期一，上午8:41:20	用户	0	设置用于接收器均衡管线测试的条件：240V；所有风扇全速；30kW热负载
				2005年8月15日星期一，上午8:56:14	用户	0	在该具体时刻打开的接收器均衡管线阀
2005年8月15日星期一，上午9:24:41	用户	0	关闭的接收器均衡管线阀
				2005年8月15日星期一，上午9:41:43	用户	0	打开的接收器均衡管线阀
2005年8月15日星期一，上午10:11:18	用户	0	关闭的接收器均衡管线阀
				2005年8月15日星期一，上午10:42:58	用户	0	打开接收器均衡管线阀一半
2005年8月15日星期一，上午11:00:11	用户	0	结束测试
				2005年8月15日星期一，上午11:00:23	停止	0	测试通过用户终止

接收器均衡管线打开/关闭测试

2005年8月15日星期一，上午8:41:19

在不偏离申请人发明的精神的情况下，可以设计出利用上述的本发明的一个或更多方面的其他或进一步实施例。单数元件的讨论可以包括多个元件，且反之亦然。

除非明确限定，否则步骤的顺序可以以各种序列发生。此处描述的各种步骤可以与其他步骤组合、与所述步骤交织和/或分成多个步骤。类似地，元件已被功能地描述，且可以实施为单独的部件，或可以组合为具有多个功能的部件。

以优选和其他实施例的语境描述了本发明且并没有描述本发明的每一个实施例。本领域技术人员可以想到对所描述的实施例进行明显的修改并且所描述的实施例可以有替换形式。公开和未公开的实施例并不旨在限制或约束申请人持有的本发明的范围或应用性，而是，遵照专利法，申请人旨在完全保护落在权利要求的等价物的范围中的所有这些修改和改进。

Claims (15)

1.一种冷却系统，包含：

具有泵的制冷回路；

热耦合到热源的蒸发器热交换器，所述蒸发器热交换器连接在所述制冷回路中；

冷凝热交换器和接收器，所述冷凝热交换器和接收器被连接在所述制冷回路中；以及

连接在所述冷凝热交换器的入口和所述接收器之间的均衡导管，其被配置成维持所述泵的入口压力。

2.根据权利要求1所述的系统，所述均衡导管还包含响应于所述泵的入口压力被打开和关闭的调节阀。

3.根据权利要求1所述的系统，所述均衡导管还包含为维持所述泵的入口压力被打开和关闭的调节阀。

4.根据权利要求1所述的系统，所述均衡导管还包含响应于所述冷凝热交换器两端的压降被打开和关闭的调节阀。

5.根据权利要求1所述的系统，还包含控制器，所述控制器能够控制所述泵的速度，以确保足够的制冷剂流通过所述制冷回路以充分地冷却所述热源，并且所述均衡导管还包含调节阀，且其中所述控制器进一步能够控制所述调节阀以维持所述泵的入口压力，以确保所述泵不形成气穴。

6.根据权利要求1所述的系统，所述均衡导管还包含在减小热负载期间打开且在增加热负载期间关闭的调节阀。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸发器热交换器维持在露点之上，以确保不发生冷凝。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述热源是计算机装置且所述蒸发器热交换器安装在用于所述计算机装置的外壳内。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸发器热交换器是气体-流体热交换器，所述冷凝热交换器是流体-流体热交换器，且挥发性流体在其间流通。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸发器热交换器是流体-流体热交换器，所述冷凝热交换器是流体-流体热交换器，且挥发性流体在其间流通。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸发器热交换器是固体-流体热交换器，所述冷凝热交换器是流体-流体热交换器，且挥发性流体在其间流通。

12.根据权利要求2-4中任一所述的系统，其中所述调节阀是压力调节阀。

13.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述泵使挥发性流体流通；

所述蒸发器热交换器安装在外壳内，以提取来自所述外壳内的计算机装置的热量；

所述均衡导管包括为维持所述泵的入口压力而打开和关闭的调节阀；并且

所述系统还包括控制器，所述控制器能够控制所述泵的速度以确保足够的制冷剂流通过所述制冷回路以充分地冷却所述计算机装置，并且所述控制器能够控制所述调节阀以通过在减小热负载期间开所述阀且在增加热负载期间关闭所述阀来维持所述泵的入口压力，以确保所述泵不形成气穴，且其中所述控制器使用选自以下参数中的至少一个输入来控制所述阀，所述参数包括：所述冷凝热交换器两端的压降、所述泵的入口压力、所述泵的入口温度、所述泵的功耗、通过所述泵的流速、相对于通过所述泵的流速的所述泵的功耗、从所述泵发出的声音、所述泵的振动、所述泵的入口管道系统的振动。

14.根据权利要求1所述的系统，所述均衡导管包括被配置成维持所述泵的入口过冷却的阀。

15.根据权利要求1所述的系统，其中均衡导管被定位为传递绝大部分蒸汽或全部蒸汽。

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