CN106969547A - 蒸发器冷媒流量分配控制方法和控制装置以及空调器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸发器冷媒流量分配控制方法,其中,蒸发器包括多个冷媒流路,该冷媒流量分配控制方法包括:分别检测当前工况下多个冷媒流路的冷媒出口温度;根据每个冷媒流路的冷媒出口温度和冷媒饱和温度计算每个冷媒流路的出口过热度;以及,根据每个冷媒流路的出口过热度分别调节多个冷媒流路的冷媒流量。该蒸发器冷媒流量分配控制方法,冷媒分配更加合理,可以提高当前工况下冷媒蒸发潜热的利用率。本发明还公开了一种蒸发器冷媒流量分配控制装置和空调器系统。
Description
技术领域
本发明属于电器制造技术领域,尤其涉及一种蒸发器冷媒流量分配控制方法,以及蒸发器冷媒流量分配控制装置和空调器系统。
背景技术
目前,热泵空调系统室内蒸发器一般有多条流路构成,而其各流路冷媒流量的分配特性对空调系统的性能、舒适性有很大影响。适宜的流路排布可以充分利用冷媒的潜热,提高制冷制热性能;较差的流路排布会引起各路流路的温度分布不均,可能导致冷媒流量较大的支路无法完全蒸发,而流量较小的支路冷媒过早完成蒸发,从而使得循环冷媒的潜热无法得到充分利用,降低空调性能。同时,由于空调厂家产品设计时,流路设计主要参考设计工况,因此,在设计工况下合理的流路在用户实际应用中可能并不合理。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明需要提出一种蒸发器冷媒流量分配控制方法,该分配控制方法,冷媒分配更加合理,可以提高当前工况下冷媒蒸发潜热的利用率。
本发明还公开一种蒸发器冷媒流量分配控制装置和空调器系统。
为了解决上述问题,本发明一方面的蒸发器冷媒流量分配控制方法,其中,蒸发器包括多个冷媒流路,所述冷媒流量分配控制方法包括:分别检测当前工况下所述多个冷媒流路的冷媒出口温度;根据每个冷媒流路的冷媒出口温度和冷媒饱和温度计算所述每个冷媒流路的出口过热度;以及,根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量。
本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制方法,根据当前工况下,每个冷媒流路的出口过热度来对冷媒流路的冷媒流量进行调节,冷媒流量分配更加合理,使得各个冷媒流路的冷媒出口温度均匀分布,充分利用冷媒蒸发潜热,提高制冷制热性能。
在本发明的一些实施例中,根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量,进一步包括:如果冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值,则增加所述冷媒流路的冷媒流量;如果所述冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值,则减少所述冷媒流路的冷媒流量。
在本发明的一些实施例中,该蒸发器冷媒流量控制方法还包括:检测所述蒸发器的中间温度,以作为所述冷媒饱和温度。
在本发明的一些实施例中,所述蒸发器包括第一冷媒流路和第二冷媒流路,在所述第一冷媒流路的冷媒出口设置有流量调节阀,所述根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量,进一步包括:当所述第一冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度小于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀增大开度;或者,当所述第一冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度大于或等于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀减小开度。
在本发明的一些实施例中,所述冷媒流路为铜管或铝管。
为了解决上述问题,本发明另一方面提出的蒸发器冷媒流量分配控制装置,其中,蒸发器包括多个冷媒流路,所述控制装置包括:第一温度检测模块,用于分别检测当前工况下所述多个冷媒流路的冷媒出口温度;计算模块,用于根据每个冷媒流路的冷媒出口温度和冷媒饱和温度计算所述每个冷媒流路的出口过热度;调节模块,用于根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量。
本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制装置,根据当前工况下,每个冷媒流路的出口过热度来对冷媒流路的冷媒流量进行调节,冷媒流量分配更加合理,使得各个冷媒流路的冷媒出口温度均匀分布,充分利用冷媒蒸发潜热,提高制冷制热性能。
在本发明的一些实施例中,所述调节模块进一步包括:减少单元,用于在冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值时,减少所述冷媒流路的冷媒流量;增加单元,用于在所述冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值时,增加所述冷媒流路的冷媒流量。
在本发明的一些实施例中,该控制装置还包括:第二温度检测模块,用于检测所述蒸发器的中间温度,以作为所述冷媒饱和温度。
在本发明的一些实施例中,所述蒸发器包括第一冷媒流路和第二冷媒流路,在所述第一冷媒流路的冷媒出口设置有流量调节阀;所述调节模块还用于,在所述第一冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度小于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀增大开度,或者,在所述第一冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度大于或等于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀减小开度。
在本发明的一些实施例中,所述冷媒流路为铜管或铝管。
基于上述方面的控制方法和控制装置,本发明再一方面提出的空调器系统,包括:分流器和蒸发器,所述蒸发器包括多个冷媒流路,所述分流器将冷媒分为多路,所述多路冷媒分别流入所述多个冷媒流路;以及如上所述的蒸发器冷媒流量分配控制装置。
根据本发明实施例的空调器系统,对于多流路蒸发器,蒸发器冷媒流量控制装置100根据实时工况下的各个流路的出口过热度自动调节个流路冷媒流量,使得各个冷媒流路的冷媒出口温度均匀分布,充分利用冷媒蒸发潜热,提高制冷制热性能,并提高变化工况运行的适应能力。
附图说明
图1是根据本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制方法的流程图;
图2是根据本发明的一个实施例的蒸发器结构的示意图;
图3是根据本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制装置的框图;
图4是根据本发明的一个实施例的蒸发器冷媒流量分配控制装置的框图;以及
图5是根据本发明实施例的空调器系统的框图。
附图标记:
空调器系统1000;
蒸发器200、分流器300和蒸发器冷媒流量分配控制装置100;
第一温度检测模块10、计算模块20和调节模块30,第二温度检测模块40,
减少单元31和增加单元32;
第一冷媒流路01和第二冷媒流路02,流量调节阀03,第一出口感温包011,冷媒出口管022,第二出口感温包021,蒸发器入口管05,分流三通06,翅片07。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,对于蒸发器为分流多路形式的空调系统例如热泵空调系统,压缩机频率一定和吸气口状态一定时,空调冷媒循环量基本确定,而蒸发器冷媒出口最优条件一般为出口温度略有过热。但是,由于空调室内机送风系统影响,导致各流路换热能力有差异,进而影响蒸发器各流路流量及出口状态。
本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制方法,根据空调器实时运行工况进行自动调节室内蒸发器各流路冷媒流量,以期实现变工况下空调系统的最优运行,提高能力能效和舒适性。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的蒸发器冷媒流量分配控制方法,其中,蒸发器即室内换热器包括多个冷媒流路,例如,通过分流器将冷媒进行分流,分流后的冷媒分别流入蒸发器的多个冷媒流路。
图1是根据本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制方法的流程图,如图1所示,该冷媒流量分配控制方法,包括:
S1,分别检测当前工况下蒸发器的多个冷媒流路的冷媒出口温度。
例如,在蒸发器的各个冷媒流路的出口处设置感温包,检测对应流路的冷媒出口温度。
S2,根据每个冷媒流路的冷媒出口温度和冷媒饱和温度计算每个冷媒流路的出口过热度。
通常地,制冷循环中相同蒸发压力下冷媒的过热温度与饱和温度之差即为过热度。在本发明的实施例中,可以将冷媒出口温度超出冷媒饱和温度的程度看作该流路的出口过热度。
S3,根据每个冷媒流路的出口过热度分别调节多个冷媒流路的冷媒流量。
通常地,蒸发器的冷媒出口的较优条件为冷媒出口温度略有过热,如果出口过热度超过阈值,则认为该流路的冷媒流量过大,而造成出口温度过高;如果出口过热度过低,则认为该流路的冷媒流量过小,而造成出口温度过低,从而使得多个冷媒流路的冷媒流量分布不均匀。
本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制方法,根据当前工况下,每个冷媒流路的出口过热度来对冷媒流路的冷媒流量进行调节,冷媒流量分配更加合理,使得各个冷媒流路的冷媒出口温度均匀分布,充分利用冷媒蒸发潜热,提高制冷制热性能。
具体来说,如果冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值,说明该冷媒流路的冷媒流量比较小,在冷媒循环量基本确定的情况下,则另外的某个或某些个的流路可能流量较大,造成多个流路的流量分布不均以及出口状态存在差异,此时,则增加该冷媒流路的冷媒流量,相应地其他流路的流量对应有所减少,进而,可以使得多个冷媒流路的流量均匀分布,各个冷媒流路的出口温度接近,达到充分利用冷媒蒸发潜热的效果,提高制冷制热功能。
如果冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值,说明该冷媒流路的冷媒流量比较大,在冷媒循环量基本确定的情况下,则另外的某个或某些个的流路可能流量较小,造成多个流路的流量分布不均以及出口状态存在差异,此时,则减少所述冷媒流路的冷媒流量,相应地其他流路的流量对应有所增加,进而,可以使得多个冷媒流路的流量均匀分布,各个冷媒流路的出口温度接近,达到充分利用冷媒蒸发潜热的效果,提高制冷制热功能。
在本发明的一个实施例中,检测蒸发器的中间温度,以作为冷媒饱和温度。
参照图2所示,为根据本发明的一个实施例的蒸发器的示意图,其中,蒸发器200包括第一冷媒流路01和第二冷媒流路02,在第一冷媒流路01的冷媒出口管012上设置第一出口感温包011和有流量控制阀03,在第二冷媒流路02的冷媒出口管022上设置第二出口感温包021,感温包04用于检测蒸发器的中间温度;从蒸发器入口管05流入的冷媒通过分流三通06进行分流,分为两路分别流入第一冷媒流路01和第二冷媒流路02,还包括翅片07。
其中,当第一冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值时,即言,第一冷媒流路存在过热,第二冷媒流路无过热时,控制流量调节阀增大开度,即增大第一路内冷媒流量,减小第二冷媒流路内冷媒量,充分利用冷媒蒸发潜热;或者,当第一冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值时,即言,第一冷媒流路无过热,第二冷媒流路有过热时,控制流量调节阀减小开度,即增大第二冷媒流路内冷媒流量,减小第一冷媒流路内冷媒流量,充分利用冷媒蒸发潜热。
在本发明的一些实施例中,冷媒流路为铜管或铝管,即蒸发器为铜管或铝管蒸发器,第一冷媒流路可以采用半圆管流路,第二冷媒流路可以采用铜管流路。通过控制流量调节阀的开度,可以使得两路流路的冷媒出口温度接近,保证各个流路的冷媒蒸发潜热得到充分利用,提高制冷制热性能。
本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制方法,根据实时运行工况自动进行蒸发器的各个流路冷媒流量的调节,不仅可以提高空调器系统制冷制热的能力能效和舒适性,还可以提高空调变工况运行的适应能力。
下面参照附图描述根据本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制装置。其中,蒸发器包括多个冷媒流路。
如图3所示,为根据本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制装置的框图,如图3所示,该蒸发器冷媒分配控制装置100包括第一温度检测模块10、计算模块20和调节模块30。
其中,第一温度检测模块10用于分别检测当前工况下多个冷媒流路的冷媒出口温度;计算模块20用于根据每个冷媒流路的冷媒出口温度和冷媒饱和温度计算每个冷媒流路的出口过热度;调节模块30用于根据每个冷媒流路的出口过热度分别调节多个冷媒流路的冷媒流量。
本发明实施例的蒸发器冷媒流量分配控制装置100,根据当前工况下,每个冷媒流路的出口过热度来对冷媒流路的冷媒流量进行调节,冷媒流量分配更加合理,使得各个冷媒流路的冷媒出口温度均匀分布,充分利用冷媒蒸发潜热,提高制冷制热性能。
进一步地,如图4所示,调节模块30进一步包括减少单元31和增加单元32。其中,减少单元31用于在冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值时,说明该冷媒流路的冷媒流量比较大,在冷媒循环量基本确定的情况下,则另外的某个或某些个的流路可能流量较小,造成多个流路的流量分布不均以及出口状态存在差异,此时,减少该冷媒流路的冷媒流量,相应地其他流路的流量对应有所增加,进而,可以使得多个冷媒流路的流量均匀分布,各个冷媒流路的出口温度接近,达到充分利用冷媒蒸发潜热的效果,提高制冷制热功能;增加单元32用于在冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值时,说明该冷媒流路的冷媒流量比较小,在冷媒循环量基本确定的情况下,则另外的某个或某些个的流路可能流量较大,造成多个流路的流量分布不均以及出口状态存在差异,此时,增加该冷媒流路的冷媒流量,相应地其他流路的流量对应有所减少,进而,可以使得多个冷媒流路的流量均匀分布,各个冷媒流路的出口温度接近,达到充分利用冷媒蒸发潜热的效果,提高制冷制热功能。
如图4所示,该流量分配控制装置100还包括第二温度检测模块40,第二温度检测模块40用于检测蒸发器的中间温度,以作为冷媒饱和温度。
参照图2所示,蒸发器200包括第一冷媒流路01和第二冷媒流路02,在第一冷媒流路01的冷媒出口设置有流量调节阀03;调节模块30还用于,在第一冷媒流路01的出口过热度大于或等于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值时,控制流量调节阀03增大开度,或者,在第一冷媒流路01的出口过热度小于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值时,控制流量调节阀03减小开度,以充分利用冷媒蒸发潜热。
在本发明的一些实施例中,冷媒流路为铜管或铝管,第一冷媒流路01可以采用半圆管流路,第二冷媒流路02可以采用铜管流路。调节模块30通过控制流量调节阀的开度,可以使得两路流路的冷媒出口温度接近,保证各个流路的冷媒蒸发潜热得到充分利用,提高制冷制热性能。
基于上述方面实施例的蒸发器冷媒流量分配控制方法和控制装置的说明,下面参照附图描述根据本发明再一方面实施例提出的空调器系统。
如图5所示为根据本发明实施例的空调器系统的框图,如图5所示,该空调器系统1000包括蒸发器200、分流器300和蒸发器冷媒流量分配控制装置100。
蒸发器200包括多个冷媒流路,分流器300例如图2中的分流三通,将冷媒分为多路,多路冷媒分别流入多个冷媒流路,以进行换热;对于压缩机频率一定和吸气口状态一定时,空调冷媒循环量基本确定,而蒸发器冷媒出口较优条件为出口温度略有过热,但是,由于空调室内机送风系统等因素的影响,往往导致各流路换热能力有差异,进而影响蒸发器各流路流量及出口状态。蒸发器冷媒流量分配控制装置100根据实时工况下的各个流路的出口过热度自动调节个流路冷媒流量,实现变工况下空调器系统的较佳运行,充分利用冷媒蒸发潜热,提高制冷制热能效,对于蒸发器冷媒流量分配控制装置100的控制过程参照上述实施例描述,在此不再赘述。
根据本发明实施例的空调器系统1000,对于多流路蒸发器,蒸发器冷媒流量控制装置100根据实时工况下的各个流路的出口过热度自动调节个流路冷媒流量,使得各个冷媒流路的冷媒出口温度均匀分布,充分利用冷媒蒸发潜热,提高制冷制热性能,并提高变化工况运行的适应能力。
需要说明的是,在本说明书的描述中,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种蒸发器冷媒流量分配控制方法,其特征在于,蒸发器包括多个冷媒流路,所述冷媒流量分配控制方法包括:
分别检测当前工况下所述多个冷媒流路的冷媒出口温度;
根据每个冷媒流路的冷媒出口温度和冷媒饱和温度计算所述每个冷媒流路的出口过热度;以及
根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量。
2.如权利要求1所述的蒸发器冷媒流量分配控制方法,其特征在于,根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量,进一步包括:
如果冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值,则增加所述冷媒流路的冷媒流量;
如果所述冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值,则减少所述冷媒流路的冷媒流量。
3.如权利要求1所述的蒸发器冷媒流量分配控制方法,其特征在于,还包括:
检测所述蒸发器的中间温度,以作为所述冷媒饱和温度。
4.如权利要求1所述的蒸发器冷媒流量分配控制方法,其特征在于,所述蒸发器包括第一冷媒流路和第二冷媒流路,在所述第一冷媒流路的冷媒出口设置有流量调节阀,所述根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量,进一步包括:
当所述第一冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度小于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀增大开度;或者,
当所述第一冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度大于或等于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀减小开度。
5.如权利要求1-4任一项所述的蒸发器冷媒流量分配控制方法,其特征在于,所述冷媒流路为铜管或铝管。
6.一种蒸发器冷媒流量分配控制装置,其特征在于,蒸发器包括多个冷媒流路,所述控制装置包括:
第一温度检测模块,用于分别检测当前工况下所述多个冷媒流路的冷媒出口温度;
计算模块,用于根据每个冷媒流路的冷媒出口温度和冷媒饱和温度计算所述每个冷媒流路的出口过热度;和
调节模块,用于根据所述每个冷媒流路的出口过热度分别调节所述多个冷媒流路的冷媒流量。
7.如权利要求6所述的蒸发器冷媒流量分配控制装置,其特征在于,所述调节模块进一步包括:
减少单元,用于在冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值时,减少所述冷媒流路的冷媒流量;
增加单元,用于在所述冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值时,增加所述冷媒流路的冷媒流量。
8.如权利要求6所述的蒸发器冷媒流量分配控制装置,其特征在于,还包括:
第二温度检测模块,用于检测所述蒸发器的中间温度,以作为所述冷媒饱和温度。
9.如权利要求6所述的蒸发器冷媒流量分配控制装置,其特征在于,
所述蒸发器包括第一冷媒流路和第二冷媒流路,在所述第一冷媒流路的冷媒出口设置有流量调节阀;
所述调节模块还用于,在所述第一冷媒流路的出口过热度大于或等于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度小于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀增大开度,或者,在所述第一冷媒流路的出口过热度小于过热度阈值且第二冷媒流路的出口过热度大于或等于所述过热度阈值时,控制所述流量调节阀减小开度。
10.如权利要求6-9任一项所述的蒸发器冷媒流量分配控制装置,其特征在于,所述冷媒流路为铜管或铝管。
11.一种空调器系统,其特征在于,包括:
分流器和蒸发器,所述蒸发器包括多个冷媒流路,所述分流器将冷媒分为多路,所述多路冷媒分别流入所述多个冷媒流路;和
如权利要求6-10任一项所述的蒸发器冷媒流量分配控制装置。
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