CN109386995A - 用于动力故障的二氧化碳系统的蓄热器 - Google Patents
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Abstract
一种系统，其包含高压侧热交换器，闪蒸罐，第一负荷，第二负荷，以及蓄热罐。所述高压侧热交换器被构造成从制冷剂移除热量。所述闪蒸罐被构造成储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂以及排出闪蒸气体。所述第一负荷被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第一负荷的第一空间移除热量。所述第二负荷被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第二负荷的第二空间移除热量。所述蓄热罐被构造成在确定要发生动力故障时接收来自所述闪蒸罐的闪蒸气体，以及从所述闪蒸气体移除热量。本发明还涉及一种包含使用来自闪蒸罐的制冷剂从接近于第一负荷的第一空间移除热量的方法。
Description
技术领域
本发明总体涉及一种冷却系统。
背景技术
冷却系统使制冷剂循环以使各个空间冷却。例如，制冷系统可使制冷剂循环以使制冷单元附近或周围的空间冷却。
发明内容
根据一个实施例，一种系统包含：高压侧热交换器，闪蒸罐，第一负荷，第二负荷，以及蓄热罐。所述高压侧热交换器被构造成从制冷剂移除热量。所述闪蒸罐被构造成储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂以及排出闪蒸气体。所述第一负荷被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第一负荷的第一空间移除热量。所述第二负荷被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第二负荷的第二空间移除热量。所述蓄热罐被构造成在确定要发生动力故障时接收来自所述闪蒸罐的闪蒸气体，以及从所述闪蒸气体移除热量。
根据另一个实施例，一种方法包含使用来自闪蒸罐的制冷剂从接近于第一负荷的第一空间移除热量。所述方法还包含使用来自所述闪蒸罐的制冷剂从接近于第二负荷的第二空间移除热量。所述方法进一步包含使用高压侧热交换器从制冷剂移除热量。所述方法还包含将来自所述高压侧热交换器的制冷剂储存于所述闪蒸罐中。所述方法进一步包含排出来自所述闪蒸罐的闪蒸气体。所述方法还包含在确定要发生动力故障时使用蓄热罐从所述闪蒸气体移除热量。
根据另一个实施例，一种系统包含：闪蒸罐，第一负荷，第二负荷，以及蓄热罐。所述闪蒸罐被构造成储存制冷剂以及排出闪蒸气体。所述第一负荷被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第一负荷的第一空间移除热量。所述第二负荷被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第二负荷的第二空间移除热量。所述蓄热罐被构造成在确定要发生动力故障时接收来自所述闪蒸罐的闪蒸气体以及从所述闪蒸气体移除热量。
某些实施例可提供一个或多个技术优势。例如，一个实施例可使用蓄热罐来在动力故障期间保持所述系统中的闪蒸气体以及制冷剂。结果，当所述系统没有动力时，所述蓄热罐可使来自所述冷却系统的制冷剂的损失最小化。在某些实施例中，当所述冷却系统具有动力时，所述冷却系统可从所述蓄热罐移除热量。某些实施例可不包含以上技术优势中的任何一个、包含以上技术优势中的某些或全部。通过本文中所包含的附图、描述、以及权利要求，对于本发明所属领域的技术人员而言，一个或多个其它的技术优势可容易地为显而易见的。
附图说明
为了对本发明的更完整的理解，现在结合附图参考以下描述，其中：
图1示出示例性冷却系统。
图2A示出根据某些实施例的包含有蓄热罐的示例性冷却系统；
图2B示出根据某些实施例的包含有蓄热罐的示例性冷却系统；
图3示出根据某些实施例的包含有蓄热罐的示例性冷却系统；
图4示出根据某些实施例的包含有蓄热罐的示例性冷却系统；
图5A示出根据某些实施例的包含有蓄热罐的示例性冷却系统；
图5B示出根据某些实施例的包含有蓄热罐的示例性冷却系统；
图6为示例说明操作图2A至图5B的示例性冷却系统的方法的流程图。
具体实施方式
通过参考附图的图1至3最好地理解本发明的实施例以及它的优势，相似的编号被用于各个图的相似的以及相对应的部件。
冷却系统可使制冷剂循环以使各个空间冷却。例如，制冷系统可使制冷剂循环以使制冷负荷附近或周围的空间冷却。在某些装置中，比如在例如杂货店处，制冷系统可包含不同类型的负荷。例如，杂货店可使用中温负荷以及低温负荷。中温负荷可用于农产品并且低温负荷可用于冷冻食品。用于这些负荷的压缩机可链接在一起。例如，用于低温负荷的低温压缩机的排出可被进给至中温压缩机(该中温压缩机还压缩来自中温负荷的制冷剂)中。中温压缩机的排出被接着进给至高压侧热交换器，其从所压缩的制冷剂移除热量。
在传统的冷却系统中，当存在动力故障时，系统中的制冷剂从环境吸收热量。结果，系统中的制冷剂在压力方面增加。压力可继续增加直至阀释放来自冷却系统的制冷剂以释放系统中的压力。结果，当存在动力故障时，来自冷却系统的制冷剂可能损失。因此可能需要更换制冷剂。
本发明涉及对蓄热罐的使用，以在动力故障期间保持冷却系统中的制冷剂。当不存在动力故障时，所述系统可通过使已经存在于系统中的制冷剂循环通过蓄热罐将蓄热罐保持为冷的。
将使用图1至6更具体地描述所述系统。图1将描述现存的制冷系统。图2A至5B将描述具有蓄热罐的制冷系统。图6将描述一种操作图2A至5B的具有蓄热罐的制冷系统的方法。
图1示出示例性冷却系统100。如图1中所示，系统100包含：高压侧热交换器105，闪蒸罐110，中温负荷115，低温负荷120，中温压缩机130，以及低温压缩机135。
高压侧热交换器105可从制冷剂移除热量。当热量被从制冷剂移除时，制冷剂被冷却。本发明涉及被作为冷凝器、流体冷却器、和/或气体冷却器操作的高压侧热交换器105。当作为冷凝器运作时，高压侧热交换器105使制冷剂冷却，以使得制冷剂的状态从气体改变为液体。当作为流体冷却器运作时，高压侧热交换器105使液体制冷剂冷却并且制冷剂保持为液体。当作为气体冷却器运作时，高压侧热交换器105使气态制冷剂冷却并且制冷剂保持为气体。在某些构造中，高压侧热交换器105被设置成使得可将从制冷剂移除的热量排出至空气中。例如，高压侧热交换器105可设置于屋顶上，以使得可将从制冷剂移除的热量排出至空气中。作为另一个示例，高压侧热交换器105可设置于建筑物外部和/或建筑物的一侧上。
闪蒸罐110可储存从高压侧热交换器105所接收的制冷剂。本发明涉及储存呈任何状态(比如，例如，液体状态和/或气态状态)的制冷剂的闪蒸罐110。离开闪蒸罐110的制冷剂被进给至低温负荷120以及中温负荷115。在某些实施例中，闪蒸气体和/或气态制冷剂被从闪蒸罐110释放。通过释放闪蒸气体，可减小闪蒸罐110内的压力。当系统100失去动力时，系统100的制冷剂在温度方面增加。结果，闪蒸罐110中的压力增加。结果，当系统100失去动力时，闪蒸罐110释放额外的闪蒸气体和/或气态制冷剂。这在系统100失去动力时引起来自系统100的制冷剂的损失或减少。
系统100可包含低温部分以及中温部分。低温部分可在比中温部分低的温度下运作。在某些制冷系统中，低温部分可为冷冻机系统并且中温系统可为常规的制冷系统。在杂货店装置方面，低温部分可包含用来保持冷冻食品的冷冻机，并且中温部分可包含用来保持农产品的冷藏货架。制冷剂可从闪蒸罐110流动至制冷系统的低温部分以及中温部分两者。例如，制冷剂可流动至低温负荷120以及中温负荷115。当制冷剂到达低温负荷120或中温负荷115时，制冷剂从低温负荷120或中温负荷115周围的空气移除热量。结果，空气被冷却。接着例如可通过风扇使冷却的空气循环以使空间(例如，冷冻机和/或冷藏货架)冷却。当制冷剂通过低温负荷120以及中温负荷115时，制冷剂由于它吸收热量而可从液体状态改变为气态状态。
制冷剂可从低温负荷120以及中温负荷115流动至压缩机130和135。本发明涉及包含有任何数量的低温压缩机135以及中温压缩机130的系统100。低温压缩机135以及中温压缩机130可使制冷剂的压力增加。结果，制冷剂中的热量可变得集中并且制冷剂可变为高压气体。低温压缩机135可压缩来自低温负荷120的制冷剂并且将所压缩的制冷剂传送至中温压缩机130。中温压缩机130可压缩来自低温压缩机135以及中温负荷115的制冷剂。中温压缩机130可接着将所压缩的制冷剂传送至高压侧热交换器105。
如图1中所示，低温压缩机135的排出被进给至中温压缩机130。中温压缩机130因此压缩来自中温负荷115以及低温压缩机135的制冷剂。
当发生动力故障时，系统100中的制冷剂从环境吸收热量并且可从液体转变为气体。然而，系统100的构件由于动力故障可能不能够运作以从制冷剂移除该热量。结果，制冷剂的压力增加，这致使系统100中的压力增加。压力可能继续增加直至安全阀释放来自系统的制冷剂。结果，制冷剂从系统100损失，并且必须被更换。
图2A和2B示出具有蓄热罐250的示例性冷却系统200。图2A示出具有动力的系统200中的制冷剂的流动并且图2B示出不具有动力的系统200中的制冷剂的流动。如图2A和2B中所示，系统200包含：高压侧热交换器105，闪蒸罐110，第一负荷220，第二负荷215，第一压缩机225，第二压缩机230，以及蓄热罐250。系统200包含同样在系统100中的多个构件。这些构件可以以与它们在系统100中的运作方式相似的方式运作。然而，系统200的构件可被以与系统100中的构件不同的方式构造，以在动力故障期间减小制冷剂的损失。在系统200的某些实施例中，第一空间处于比第二空间低的温度下。
如图2A中所示，当冷却系统200具有动力时，高压侧热交换器105可将制冷剂引导至闪蒸罐110。闪蒸罐110可将制冷剂引导至第一负荷220、第二负荷215、和/或蓄热罐250。制冷剂可从第一负荷220流动至第一压缩机225。第二压缩机230可接收来自第二负荷215、第一压缩机225、以及蓄热罐250的制冷剂。第二压缩机230可将制冷剂引导至高压侧热交换器105。结果，当系统200具有动力时，系统200可减小蓄热罐250在温度方面增加的程度。在某些实施例中，系统200可减小蓄热罐250在温度方面增加的程度而无需另外的硬件或控制件。
如图2B中所示，当系统200不具有动力时，闪蒸罐110中的制冷剂吸收热量并且变为闪蒸气体。闪蒸罐110将闪蒸气体释放至蓄热罐250。蓄热罐250从闪蒸气体移除热量并且在某些实施例中使闪蒸气体冷凝成液体。在某些实施例中，冷凝液体返回至闪蒸罐110。结果，当系统200不具有动力时，系统200可减小系统200的制冷剂在温度方面增加的、以及因此在压力方面增加的程度。制冷剂的压力增加的越小，安全阀释放来自系统200的制冷剂的可能性越小。结果，当系统200不具有动力时，系统200可减小来自系统200的制冷剂的损失。
如在系统100中，闪蒸罐110可储存从高压侧热交换器105所接收的制冷剂。本发明涉及储存呈任何状态(例如，液体状态和/或气态状态)的制冷剂的闪蒸罐110。闪蒸罐110可储存来自高压侧热交换器105的制冷剂以及排出闪蒸气体。在系统200中，离开闪蒸罐110的制冷剂可被引导至第一负荷220、第二负荷215、和/或蓄热罐250。在某些实施例中，闪蒸气体和/或气态制冷剂被从闪蒸罐110释放至蓄热罐250。
制冷剂可从第一负荷220以及第二负荷215流动至系统200的压缩机。本发明涉及包含有任何数量的压缩机的系统200。在某些实施例中，来自第一负荷220的制冷剂流动至第一压缩机225。来自第二负荷215以及第一压缩机225的制冷剂流动至第二压缩机230。如图2A中所示，当系统200具有动力时，制冷剂还可从蓄热罐250流动至第二压缩机230。第一压缩机225以及第二压缩机230可使制冷剂的压力增加。结果，制冷剂中的热量可变得集中并且制冷剂可变为高压气体。第一压缩机225可压缩来自第一负荷220的制冷剂并且将所压缩的制冷剂传送至第二压缩机230。第二压缩机230可压缩来自第一压缩机225以及第二负荷215的制冷剂。如图2A中所示，当系统200具有动力时，第二压缩机230还可压缩来自蓄热罐250的制冷剂。第二压缩机230可接着将所压缩的制冷剂传送至高压侧热交换器105。
如图2B中所示，当系统200不具有动力时，蓄热罐250可接收来自闪蒸罐110的闪蒸气体，从闪蒸气体移除热量，以及将闪蒸气体冷凝成液体。在某些实施例中，冷凝液体返回至闪蒸罐110。如图2A中所示，当系统200具有动力时，蓄热罐250可接收来自闪蒸罐110的制冷剂。从闪蒸罐110所接收的制冷剂可从蓄热罐250移除热量。蓄热罐250可将制冷剂引导至第二压缩机230。结果，在某些实施例中，蓄热罐250可在动力故障期间从冷却系统200的闪蒸气体移除热量以及在动力故障期间减小来自冷却系统200的制冷剂的损失。
本发明涉及包含有任何数量的构件的系统200。例如，系统200可包含任何数量的负荷215和/或220。作为另一个示例，系统200可包含任何数量的压缩机225和/或230。作为又一个示例，系统200可包含任何数量的蓄热罐250。作为再一个示例，系统200可包含任何数量的高压侧热交换器105以及闪蒸罐110。本发明还涉及使用任何适当的制冷剂的冷却系统200。例如，冷却系统200可使用二氧化碳制冷剂。
图3示出具有蓄热罐250的一个示例性冷却系统300。如图3中所示，系统300包含：高压侧热交换器105，闪蒸罐110，第一负荷220，第二负荷215，第一压缩机225，第二压缩机230，以及蓄热罐250。系统300包含同样在系统100中的多个构件。这些构件可以以与它们在系统100中的运作方式相似的方式运作。然而，系统300的构件可被以与系统100的构件不同的方式构造，以在动力故障期间减小制冷剂的损失。在系统300的某些实施例中，第一空间处于比第二空间低的温度下。当系统300具有动力时，制冷剂沿通过实线所代表的路径从闪蒸罐110流动至负荷220、蓄热罐250、以及接着至压缩机225。在某些实施例中，当系统300不具有动力时，制冷剂沿通过虚线所代表的路径从闪蒸罐110流动至蓄热罐250以及接着返回至闪蒸罐110。
如图3中所示，当冷却系统300具有动力时，高压侧热交换器105可将制冷剂引导至闪蒸罐110。闪蒸罐110可将制冷剂引导至第一负荷220和/或第二负荷215。第一负荷220可将制冷剂发送至蓄热罐250。蓄热罐250可接着将制冷剂引导至第一压缩机225。第二压缩机230可接收来自第二负荷215以及第一压缩机225的制冷剂。第二压缩机230可将制冷剂引导至高压侧热交换器105。结果，当系统300具有动力时，系统300可减小蓄热罐250在温度方面增加的程度。在某些实施例中，系统300可减小蓄热罐250在温度方面增加的程度而无需另外的硬件或控制件。
如图3中所示，当系统300不具有动力时，闪蒸罐110中的制冷剂吸收热量并且变为闪蒸气体。闪蒸罐110将闪蒸气体释放至蓄热罐250。蓄热罐250从闪蒸气体移除热量。在蓄热罐250从闪蒸气体移除热量并且将闪蒸气体冷凝成液体之后，在某些实施例中，冷凝液体返回至闪蒸罐110。结果，当系统300不具有动力时，系统300可减小系统300的制冷剂在温度方面增加的程度、以及因此可减小在压力方面增加的程度。制冷剂的压力增加的越小，安全阀释放来自系统300的制冷剂的可能性越小。结果，当系统300不具有动力时，系统300可减小来自系统300的制冷剂的损失。
如在系统100中，闪蒸罐110可储存从高压侧热交换器105所接收的制冷剂。在某些实施例中，当确定要发生动力故障时，闪蒸罐110还储存来自蓄热罐250的冷凝液体。本发明涉及储存呈任何状态(例如，液体状态和/或气态状态)的制冷剂的闪蒸罐110。在系统300中，当系统300具有动力时，离开闪蒸罐110的制冷剂被进给至第一负荷220和/或第二负荷215。当系统300不具有动力时，来自闪蒸罐110的制冷剂被进给至第一负荷220，第二负荷215和/或蓄热罐250。如在系统100中，闪蒸罐110可储存来自高压侧热交换器105的制冷剂以及排出闪蒸气体。
制冷剂可从第二负荷215和/或蓄热罐250流动至系统300的压缩机。本发明涉及包含有任何数量的压缩机的系统300。在某些实施例中，来自第二负荷215以及蓄热罐250的制冷剂可被引导至第一压缩机225和/或第二压缩机230。第一压缩机225以及第二压缩机230可使制冷剂的压力增加。结果，制冷剂中的热量可变得集中并且制冷剂可变为高压气体。第一压缩机225可压缩来自蓄热罐250的制冷剂并且将所压缩的制冷剂传送至第二压缩机230。第二压缩机230可压缩来自第一压缩机225以及第二负荷215的制冷剂。第二压缩机230可接着将所压缩的制冷剂传送至高压侧热交换器105。
如图3中所示，当系统300不具有动力时，蓄热罐250可接收来自闪蒸罐110的闪蒸气体，从闪蒸气体移除热量，以及使闪蒸气体冷凝成液体。在某些实施例中，冷凝液体返回至闪蒸罐110。如在图3中进一步示出的，当系统300具有动力时，蓄热罐250可接收来自第一负荷220的制冷剂。来自第一负荷220的制冷剂可从蓄热罐250移除热量。蓄热罐250可接着将制冷剂引导至第一压缩机225。结果，在某些实施例中，蓄热罐250可在动力故障期间从冷却系统300的闪蒸气体移除热量以及在动力故障期间减少来自冷却系统300的制冷剂的损失。
本发明涉及包含有任何数量的构件的系统300。例如，系统300可包含任何数量的第一负荷220和/或第二负荷225。作为另一个示例，系统300可包含任何数量的压缩机225和/或230。作为又一个示例，系统300可包含任何数量的蓄热罐250。作为再一个示例，系统300可包含任何数量的高压侧热交换器105以及闪蒸罐110。本发明还涉及使用任何适当的制冷剂的冷却系统300。例如，冷却系统300可使用二氧化碳制冷剂。
图4示出具有蓄热罐250的示例性冷却系统400。如图4中所示，系统400包含：高压侧热交换器105，闪蒸罐110，第一负荷220，第二负荷215，第一压缩机225，第二压缩机230，蓄热罐250，以及阀260。系统400包含同样在系统100中的多个构件。这些构件可以以与它们在系统100中的运作方式相似的方式运作。然而，系统400的构件可被以与系统100的构件不同的方式构造，以在动力故障期间减小制冷剂的损失。在某些实施例中，第一空间处于比第二空间低的温度下。当系统400具有动力时，制冷剂沿通过实线所代表的路径从闪蒸罐110流动至负荷220，流动通过阀260，流动至蓄热罐250，以及接着流动至压缩机225。在某些实施例中，当系统400不具有动力时，制冷剂沿通过虚线所代表的路径从闪蒸罐110流动至蓄热罐250以及接着返回至闪蒸罐110。
如图4中所示，当系统400具有动力时，高压侧热交换器105可将制冷剂引导至闪蒸罐110。闪蒸罐110可将制冷剂引导至第一负荷220和/或第二负荷215。第一负荷220可将制冷剂引导至第一压缩机225和/或蓄热罐250。蓄热罐250可将制冷剂引导至第一压缩机225。第二压缩机230可接收来自第一压缩机225以及第二负荷215的制冷剂。第二压缩机230可将制冷剂引导至高压侧热交换器105。结果，当系统400具有动力时，系统400可减小蓄热罐250在温度方面增加的程度。在某些实施例中，系统400可减小蓄热罐250在温度方面增加的程度而无需另外的硬件或控制件。
如图4中所示，当冷却系统400不具有动力时，闪蒸罐110中的制冷剂吸收热量并且变为闪蒸气体。闪蒸罐110将闪蒸气体释放至蓄热罐250。蓄热罐250从闪蒸气体移除热量并且使闪蒸气体冷凝成液体。在某些实施例中，冷凝液体返回至闪蒸罐110。结果，当系统400不具有动力时，系统400可减小系统400的制冷剂在温度方面增加的程度、以及因此在压力方面增加的程度。制冷剂的压力增加的越小，安全阀释放来自系统400的制冷剂的可能性越小。结果，当系统400不具有动力时，系统400可减小来自系统400的制冷剂的损失。
如在系统100中那样，闪蒸罐110可储存从高压侧热交换器105所接收的制冷剂。在某些实施例中，当确定要发生动力故障时，闪蒸罐110还储存来自蓄热罐250的冷凝液体。本发明涉及储存呈任何状态(例如，液体状态和/或气态状态)的制冷剂的闪蒸罐110。在系统400中，离开闪蒸罐110的制冷剂可被引导至第一负荷220和/或第二负荷215。在某些实施例中，当系统400不具有动力时，来自闪蒸罐110的闪蒸气体被引导至蓄热罐250。如在系统100中，闪蒸罐110可储存来自高压侧热交换器105的制冷剂以及排出闪蒸气体。
制冷剂可从第一负荷220和/或第二负荷215流动至系统400的压缩机。本发明涉及包含有任何数量的压缩机的系统400。在某些实施例中，来自第一负荷220的制冷剂行进至蓄热罐250和/或第一压缩机225。第一压缩机225以及第二压缩机230可使制冷剂的压力增加。结果，制冷剂中的热量可变得集中并且制冷剂可变为高压气体。第一压缩机225可压缩来自第一负荷220和/或蓄热罐250的制冷剂并且将所压缩的制冷剂传送至第二压缩机230。第二压缩机230可压缩来自第一压缩机225以及第二负荷215的制冷剂。第二压缩机230可接着将所压缩的制冷剂传送至高压侧热交换器105。
如图4中所示，当系统400不具有动力时，蓄热罐250可接收来自闪蒸罐110的闪蒸气体，从闪蒸气体移除热量，以及使闪蒸气体冷凝成液体。在某些实施例中，冷凝液体可返回至闪蒸罐110。当系统400具有动力时，蓄热罐250可接收来自第一负荷220的制冷剂。第一负荷220可从蓄热罐250移除热量。蓄热罐250可接着将制冷剂引导至第一压缩机225。结果，在某些实施例中，蓄热罐250可在动力故障期间减少来自冷却系统400的制冷剂的损失。
在某些实施例中，系统400包含阀260。当确定不会发生动力故障时，阀260可将来自第一负荷220的制冷剂引导至第一压缩机225。当确定要发生动力故障时，阀260可将来自第一负荷220的制冷剂的至少一部分引导至蓄热罐250。
本发明涉及包含有任何数量的构件的系统400。例如，系统400可包含任何数量的负荷215和/或220。作为另一个示例，系统400可包含任何数量的压缩机225和/或230。作为又一个示例，系统400可包含任何数量的蓄热罐250。作为再一个示例，系统400可包含任何数量的高压侧热交换器105以及闪蒸罐110。本发明还涉及使用任何适当的制冷剂的冷却系统400。例如，冷却系统400可使用二氧化碳制冷剂。
图5A和5B示出具有蓄热罐250的示例性冷却系统500。图5A示出系统500中的制冷剂在存在动力时的流动，而图5B示出系统500中的制冷剂在不具有动力的情况下的流动。如图5A和5B中所示，系统500包含：高压侧热交换器105，闪蒸器110，第一负荷220，第二负荷215，第一压缩机225，第二压缩机230以及蓄热罐250。系统500包含同样在系统100中的多个构件。这些构件可以以与它们在系统100中的运作方式相似的方式运作。然而，系统500的构件可被以与系统100的构件不同的方式构造，以在动力故障期间防止制冷剂的损失。在系统500的某些实施例中，第一空间处于比第二空间低的温度下。
如图5A中所示，当系统500具有动力时，闪蒸罐110将制冷剂引导至第一负荷220，第二负荷215和/或蓄热罐250。来自闪蒸罐110的制冷剂从蓄热罐250移除热量。蓄热罐250接着将制冷剂引导至第二压缩机230。
如图5B中所示，当系统500不具有动力时，闪蒸罐110中的制冷剂吸收热量并且变为闪蒸气体。闪蒸罐110将闪蒸气体释放至蓄热罐250。蓄热罐250从闪蒸气体移除热量并且使闪蒸气体冷凝成液体。在某些实施例中，冷凝液体返回至闪蒸罐110。结果，当系统500不具有动力时，系统500可减小系统500的制冷剂在温度方面增加的程度以及因此可减小在压力方面增加的程度。制冷剂的压力增加的越小，安全阀释放来自系统500的制冷剂的可能性越小。结果，当系统500不具有动力时，系统500可减小来自系统500的制冷剂的损失。
如在系统100中那样，闪蒸罐110可储存从高压侧热交换器105所接收的制冷剂。在某些实施例中，当确定要发生动力故障时，闪蒸罐110还储存来自蓄热罐250的冷凝液体。本发明涉及储存呈任何状态(例如，液体状态和/或气态状态)的制冷剂的闪蒸罐110。离开闪蒸罐110的制冷剂可被进给至第一负荷220、第二负荷215和/或蓄热罐250。如图5B中所示，当确定要发生动力故障时，闪蒸罐110可将闪蒸气体释放至蓄热罐250。如图5A中所示，当确定不会发生动力故障时，闪蒸罐110可将制冷剂释放至第一负荷220、第二负荷215、和/或蓄热罐250。在这样的实施例中，闪蒸罐110可将制冷剂释放至第二压缩机230。如在系统100中那样，闪蒸罐110可储存来自高压侧热交换器105的制冷剂以及排出闪蒸气体。
制冷剂可从第一负荷220以及第二负荷215流动至系统500的压缩机。本发明涉及包含有任何数量的压缩机的系统500。在某些实施例中，来自第一负荷220、第二负荷215、蓄热罐250、和/或闪蒸罐110的制冷剂被引导至第一压缩机225和/或第二压缩机230。第一压缩机225以及第二压缩机230可使制冷剂的压力增加。结果，制冷剂中的热量可变得集中并且制冷剂可变为高压气体。来自第一负荷220的制冷剂可流动至第一压缩机225。第一压缩机225可压缩来自第一负荷220的制冷剂。如图5A中所示，当系统500具有动力时，第二压缩机230可接收来自第二负荷215、第一压缩机225、闪蒸罐110、以及蓄热罐250的热量。
如图5B中所示，当系统500不具有动力时，蓄热罐250可接收来自闪蒸罐110的闪蒸气体，从闪蒸气体移除热量，以及使闪蒸气体冷凝成液体。在某些实施例中，冷凝液体返回至闪蒸罐110。如图5A中所示，当确定不会发生动力故障时，蓄热罐250可接收来自闪蒸罐110的制冷剂。从闪蒸罐110所接收的制冷剂可从蓄热罐250移除热量。蓄热罐250可将制冷剂引导至第二压缩机230。结果，在某些实施例中，蓄热罐250可在动力故障期间从冷却系统500的闪蒸气体移除热量以及在动力故障期间减小来自冷却系统500的制冷剂的损失。
蓄热罐250可具有任何尺寸、形状或者材料，其能适合于在确定要发生动力故障时从闪蒸气体移除热量和/或在确定不会发生动力故障时将热量释放至系统200、300、400和/或500的制冷剂。在某些实施例中，蓄热罐250可具有任何尺寸、形状、或者材料，其能适合于在系统200、300、400和/或500不具有动力时从闪蒸气体移除热量达六个小时的时间段而不存在来自系统200、300、400、和/或500的制冷剂的损失。例如，在某些实施例中，蓄热罐250可具有两立方英尺的尺寸。作为另一个示例，蓄热罐250可具有为冷却系统的总容量的3.3％的蓄热能力。作为又一个示例，蓄热罐250可具有储存300kbtu/h的能力。
本发明涉及包含有任何数量的构件的系统500。例如，系统500可包含任何数量的负荷215和/或220。作为另一个示例，系统500可包含任何数量的压缩机225和/或230。作为又一个示例，系统500可包含任何数量的蓄热罐250。作为再一个示例，系统500可包含任何数量的高压侧热交换器105以及闪蒸罐110。本发明还涉及使用任何适当的制冷剂的冷却系统500。例如，冷却系统500可使用二氧化碳制冷剂。
图6为示例说明操作图2A至5B的示例性冷却系统200、300、400以及500的方法600的流程图。冷却系统200、300、400以及500的各个构件执行方法600的步骤。在某些实施例中，当正在发生动力故障时，执行方法600可减小来自冷却系统200、300、400以及500的制冷剂的损失。
在步骤605中，第一负荷220可通过使用来自闪蒸罐110的制冷剂从接近于第一负荷220的第一空间移除热量而开始。在步骤610中，第二负荷215可使用来自闪蒸罐110的制冷剂从接近于第二负荷215的第二空间移除热量。在步骤615中，高压侧热交换器105可从制冷剂移除热量。在步骤625中，闪蒸罐110可储存来自高压侧热交换器105的制冷剂。在步骤630中，闪蒸罐110可排出闪蒸气体。在步骤635中，当确定要发生动力故障时，蓄热罐250可从从闪蒸罐110所排出的闪蒸气体移除热量。在方法600的某些实施例中，第一空间处于比第二空间低的温度下。
可对图6中所示的方法600做出修改、添加或者省略。方法600可包含更多的、更少的、或者其它的步骤。例如，可并行地或者以任何合适的顺序执行所述步骤。虽然被讨论成冷却系统600的各个构件执行所述步骤，但是系统600的任何合适的构件或者构件的组合可执行所述方法的一个或多个步骤。
虽然本发明包含多个实施例，但是可对本发明所属领域的技术人员建议大量的改变、变形、替代、转变、以及修改，并且本发明包含落入所附权利要求的范围内的这样的改变、变形、替代、转变、以及修改。
Claims (21)
1.一种系统，包括：
高压侧热交换器，其被构造成从制冷剂移除热量；
闪蒸罐，其被构造成：
储存来自所述高压侧热交换器的制冷剂；以及
排出闪蒸气体；
第一负荷，其被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第一负荷的第一空间移除热量；
第二负荷，其被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第二负荷的第二空间移除热量；以及
蓄热罐，其被构造成在确定要发生动力故障时：
接收来自所述闪蒸罐的闪蒸气体；以及
从所述闪蒸气体移除热量。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
第一压缩机，其被构造成压缩来自所述第一负荷的制冷剂；以及
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被进一步构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述闪蒸罐的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第二压缩机。
3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
第一压缩机；以及
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被进一步构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述第一负荷的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第一压缩机，所述第一压缩机被构造成压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
第一压缩机，其被构造成压缩来自所述第一负荷的制冷剂；以及
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被进一步构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述第一负荷的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第一压缩机，所述第一压缩机被进一步构造成压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
第一压缩机，其被构造成压缩来自所述第一负荷的制冷剂；
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被进一步构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述闪蒸罐的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第二压缩机，所述第二压缩机被进一步构造成压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一空间处于比所述第二空间低的温度下。
7.根据权利要求4所述的系统，进一步包括阀，该阀被构造成在确定不会发生动力故障时将来自所述第一负荷的制冷剂引导至所述第一压缩机。
8.一种方法，包括：
使用来自闪蒸罐的制冷剂从接近于第一负荷的第一空间移除热量；
使用来自所述闪蒸罐的制冷剂从接近于第二负荷的第二空间移除热量；
使用高压侧热交换器从所述制冷剂移除热量；
将来自所述高压侧热交换器的制冷剂储存于所述闪蒸罐中；
从所述闪蒸罐排出闪蒸气体；
在确定要发生动力故障时，使用蓄热罐从所述闪蒸气体移除热量。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
使用第一压缩机压缩来自所述第一负荷的制冷剂；
使用第二压缩机压缩来自所述第二负荷的制冷剂；
在确定不会发生动力故障时：
将来自所述闪蒸罐的制冷剂引导至所述蓄热罐；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将来自所述蓄热罐的制冷剂引导至所述第二压缩机。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
使用第一压缩机压缩来自所述蓄热罐的制冷剂；
使用第二压缩机压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；
在确定不会发生动力故障时：
将来自所述第一负荷的制冷剂引导至所述蓄热罐；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；
将来自所述蓄热罐的制冷剂引导至所述第一压缩机。
11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
使用第一压缩机压缩来自所述第一负荷以及所述蓄热罐的制冷剂；
使用第二压缩机压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；
在确定不会发生动力故障时：
将来自所述第一负荷的制冷剂引导至所述蓄热罐；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将来自所述蓄热罐的制冷剂引导至所述第一压缩机；以及
使用所述第一压缩机压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
使用第一压缩机压缩来自所述第一负荷的制冷剂；
使用第二压缩机压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；
在确定不会发生动力故障时：
将来自所述闪蒸罐的制冷剂引导至所述蓄热罐；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将来自所述蓄热罐的制冷剂引导至所述第二压缩机；以及
使用所述第二压缩机压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一空间处于比所述第二空间低的温度下。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括，在确定不会发生动力故障时，将来自所述第一负荷的制冷剂引导至所述第一压缩机。
15.一种系统，包括：
闪蒸罐，其被构造成：
储存制冷剂；以及
排出闪蒸气体；
第一负荷，其被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第一负荷的第一空间移除热量；
第二负荷，其被构造成使用来自所述闪蒸罐的制冷剂来从接近于所述第二负荷的第二空间移除热量；以及
蓄热罐，其被构造成在确定要发生动力故障时：
接收来自所述闪蒸罐的闪蒸气体；以及
从所述闪蒸气体移除热量。
16.根据权利要求15所述的系统，进一步包括：
第一压缩机，其被构造成压缩来自所述第一负荷的制冷剂；以及
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述闪蒸罐的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第二压缩机。
17.根据权利要求15所述的系统，进一步包括：
第一压缩机，其被构造成压缩来自所述蓄热罐的制冷剂；以及
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述第一负荷的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第一压缩机，所述第一压缩机被进一步构造成压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
18.根据权利要求15所述的系统，进一步包括：
第一压缩机，其被构造成压缩来自所述第一负荷以及所述蓄热罐的制冷剂；以及
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被进一步构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述第一负荷的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第一压缩机，所述第一压缩机被进一步构造成压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
19.根据权利要求15所述的系统，进一步包括：
第一压缩机，其被构造成压缩来自所述第一负荷的制冷剂；以及
第二压缩机，其被构造成压缩来自所述第二负荷以及所述第一压缩机的制冷剂；以及
其中，所述蓄热罐被进一步构造成在确定不会发生动力故障时：
接收来自所述闪蒸罐的制冷剂；
将来自所述蓄热罐的热量传递至所述制冷剂；以及
将所述制冷剂引导至所述第二压缩机，所述第二压缩机被进一步构造成压缩来自所述蓄热罐的制冷剂。
20.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一空间处于比所述第二空间低的温度下。
21.根据权利要求18所述的系统，进一步包括阀，该阀被构造成在确定不会发生动力故障时将来自所述第一负荷的制冷剂引导至所述第一压缩机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190226 |