CN113286974A - 用于器具的快速切换多蒸发器系统 - Google Patents

Abstract

提供用于器具的快速切换多蒸发器系统的各种实施例。在一个示例性方面，填充有制冷剂流体的密封系统包括单个压缩机(210)以及流体串联耦合的第一蒸发器和第二蒸发器(240，260)。闪蒸罐(270)定位在所述蒸发器(240，260)之间。一个或多个阀(280)与闪蒸罐(270)和第二蒸发器(260)流体耦合并定位在它们下游。阀(280)可操作为以一定频率选择性地在两个蒸发器(240，260)之间切换制冷剂流体的流动，使得蒸发器(240，260)中的温度升高可以忽略不计。在另一方面，填充有制冷剂流体的密封系统包括单个压缩机(310)以及流体并联耦合的第一蒸发器和第二蒸发器(340，360)。一个或多个阀(380，381，382)定位在蒸发器(340，360)上游，并且一个或多个阀(385，386，387)定位在蒸发器(340，360)下游，用于控制通过密封系统的制冷剂流。上述系统提高器具的能效。

Description

用于器具的快速切换多蒸发器系统

技术领域

本公开的主题总体上涉及一种用于器具的多蒸发器密封系统。

背景技术

一些器具包括用于调节封闭空间或腔室的密封蒸汽压缩系统。例如，某些冰箱器具包括用于冷却冰箱器具的冷却室的密封系统。密封系统通常包括在密封系统的操作期间压缩制冷剂的压缩机。经压缩的制冷剂流向蒸发器，在蒸发器处，冷却室和制冷剂之间的热交换冷却冷却室和位于其中的食物。

器具制造商继续推动更节能的器具。制造商采用的提高蒸汽压缩系统上运行的其器具的能量性能的主要途径是实施节能密封系统部件，包括例如，高级热交换器和压缩机。然而，这些高级密封系统部件正快速达到其效率极限。例如，家用冰箱的压缩机效率在能效比(EER)8左右达到峰值。因此，制造商已经转向利用多蒸发器系统(多级循环)来实现器具能效进一步提高的器具。

传统的多蒸发器密封系统可以包括以串联、并联或混合模式操作的多个蒸发器。在并联和混合模式下，蒸发器处于依序操作状态。换句话说，在切换到不同压力下的其他蒸发器之前，将流引导通过一个或多个蒸发器几分钟。同步操作一般不可行。利用两个单独蒸发压力的同时并行操作可能比上述依序方法具有更多的效率优势。然而，此类并行系统需要使用多个压缩机或者喷射器的复杂设计或者在压缩机吸入侧的一些其他压力平衡装置。在串联模式下，利用闪蒸罐的同时串联蒸发器操作也具有很高的效率和能力改进潜力。然而，此类系统还需要使用多个压缩机或能够进行蒸汽喷射的压缩机或者喷射器设计。

因此，解决上述挑战中的一个或多个的改进的用于器具的密封系统将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来了解。

在一个示例性实施例中，提供一种用于器具的密封系统。所述密封系统包括具有入口和出口的压缩机。所述密封系统还包括冷凝器，所述冷凝器与所述压缩机的所述出口流体耦合，并且可操作为从所述压缩机接收制冷剂流体。进一步地，所述密封系统包括：第一膨胀装置，与所述冷凝器的出口流体耦合；和第一蒸发器，与所述第一膨胀装置的出口流体耦合，并且可操作为以第一出口压力输出所述制冷剂流体。此外，所述密封系统包括第二蒸发器，所述第二蒸发器与所述第一蒸发器流体串联耦合，并且可操作为以不同于所述第一出口压力的第二出口压力输出所述制冷剂流体。此外，所述密封系统包括闪蒸罐，所述闪蒸罐与所述第一蒸发器和所述第二蒸发器流体耦合并且定位在它们之间，所述闪蒸罐具有蒸汽出口和液体出口，所述第二蒸发器定位在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口之间。第二膨胀装置定位在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述第二蒸发器之间并与它们流体耦合。进一步地，所述密封系统包括一个或多个阀，所述一个或多个阀可操作为选择性地在以下之间切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的流动：i)所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述压缩机的所述入口之间，以及ii)通过所述第二蒸发器在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口之间，其中所述一个或多个阀以一定频率选择性地切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的所述流动，使得在所述一个或多个阀的操作期间所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的温度升高可以忽略不计。

在另一示例性实施例中，提供一种用于器具的密封系统。所述密封系统包括：压缩机，具有入口和出口；和冷凝器，与所述压缩机的所述出口流体耦合，并且可操作为从所述压缩机接收制冷剂流体。进一步地，所述密封系统包括第一导管和第二导管。所述密封系统还包括第一膨胀装置，所述第一膨胀装置沿着所述第一导管定位并与所述冷凝器流体耦合。所述密封系统进一步包括第一蒸发器，所述第一蒸发器沿着所述第一导管定位在所述第一膨胀装置的下游，所述第一蒸发器可操作为以第一出口压力输出所述制冷剂流体。此外，所述密封系统包括第二膨胀装置，所述第二膨胀装置沿着所述第二导管定位并与所述冷凝器流体耦合。所述密封系统还包括第二蒸发器，所述第二蒸发器沿着所述第二导管定位在所述第二膨胀装置的下游，并且与所述第一蒸发器流体并联耦合，所述第二蒸发器可操作为以不同于所述第一出口压力的第二出口压力输出所述制冷剂流体。此外，所述密封系统包括一个或多个上游阀，所述一个或多个上游阀定位在所述冷凝器下游以及所述第一蒸发器和所述第二蒸发器上游，所述一个或多个上游阀可操作为选择性地允许所述制冷剂流体沿着i)所述第一导管和ii)所述第二导管中的至少一个流动。进一步地，所述密封系统包括一个或多个下游阀，所述一个或多个下游阀可操作为选择性地在以下之间切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的流动：i)所述第一导管和所述压缩机的所述入口之间，以及ii)所述第二导管和所述压缩机的所述入口之间，其中所述一个或多个下游阀和所述一个或多个上游阀协作地以一定频率选择性地切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的所述流动，使得在所述一个或多个下游阀和所述一个或多个上游阀的操作期间，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的温度升高可以忽略不计。

在再一示例性实施例中，提供一种用于操作器具的密封系统的方法。所述方法包括使制冷剂流体流过密封系统的制冷剂流体回路，所述密封系统具有流体串联耦合的压缩机、冷凝器、第一膨胀装置、第一蒸发器、闪蒸罐、第二膨胀装置和第二蒸发器。所述制冷剂流体回路具有第一供应导管和第二供应导管，所述第一供应导管将所述闪蒸罐的蒸汽出口与所述压缩机的入口流体耦合，所述第二供应导管通过所述第二蒸发器将所述闪蒸罐的液体出口与所述压缩机的所述入口流体耦合。所述第二膨胀装置和所述第二蒸发器沿着所述第二供应导管定位在所述闪蒸罐和所述压缩机之间，并且所述第一蒸发器沿着所述制冷剂流体回路定位在所述冷凝器和所述闪蒸罐之间。进一步地，所述方法包括：切换定位在所述闪蒸罐和所述压缩机之间的一个或多个阀，以在以下之间切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的流动：i)沿着所述第一供应导管在所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述压缩机的所述入口之间，以及ii)沿着所述第二供应导管在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口之间，其中所述一个或多个阀以至少部分地基于施加在所述第一蒸发器上的热负荷和施加在所述第二蒸发器上的热负荷的频率选择性地切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的所述流动。

参照下面的描述和所附权利要求，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参考附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整并且可行的公开，包括其最佳模式，其中：

图1提供根据本主题的示例性实施例的冰箱器具的前视图。

图2提供根据本主题的示例性实施例的用于器具的密封蒸汽压缩系统的示意图。

图3提供图2的密封蒸汽压缩系统的另一示意图，并且描绘沿着密封蒸汽压缩系统的制冷剂流体回路的第一流体回路流动的制冷剂流体。

图4提供图2的密封蒸汽压缩系统的再一示意图，并且描绘沿着密封蒸汽压缩系统的制冷剂流体回路的第二流体回路流动的制冷剂流体。

图5提供根据本主题的示例性实施例的描绘多路阀的位置随着时间变化的曲线图。

图6提供根据本主题的示例性实施例的空蒸发器的热惯性随着时间变化的图示。

图7提供根据本主题的示例性实施例的描绘在阀切换操作期间通过密封系统的压缩机的质量流量和蒸发器温度随着时间变化的图表。

图8提供根据本主题的示例性实施例的另一用于器具的密封蒸汽压缩系统的示意图。

图9提供根据本主题的示例性实施例的具有流体并联耦合的多个蒸发器的密封蒸汽压缩系统的示意图。

图10至图14提供根据本主题的示例性实施例的具有流体并联耦合的多个蒸发器的其他密封蒸汽压缩系统的示意图。

图15提供根据本主题的示例性实施例的用于操作器具的密封系统的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明的方式提供的，而不是对本发明的限制。事实上，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变化。

如本文所用，诸如“近似”、“基本上”或“大约”等近似术语是指在所述值的百分之十(10％)误差范围内。此外，如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个组件与另一个组件区分开来，并且不旨在表示各个组件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体的流来方向，“下游”是指流体流向的方向。

图1提供并入了密封蒸汽压缩系统200(图2)的冰箱器具100。应当理解，术语“冰箱器具”在本文中以一般意义使用，以涵盖任何类型的制冷器具，例如冰柜、冰箱/冰柜组合以及任何样式或冰箱型号。此外，应当理解，本主题不限于在制冷器具中使用。例如，本主题也可以用于其他类型的器具，例如，空调、热水器、热泵干燥机和采用密封蒸汽压缩系统的其他器具。

在图1所示的示例性实施例中，冰箱器具100被描绘为具有限定多个内部冷却室的箱体或外壳102的立式冰箱。特别地，冰箱器具100的外壳102限定由可旋转地安装到外壳102的门106封闭的新鲜食品室104。外壳102还限定由上部抽屉110和下部抽屉112封闭的冷冻室108。抽屉110、112可以是“拉出型”抽屉，因为它们可以通过合适的滑动机构手动移入和移出冷冻室108。

图2提供根据本主题的示例性实施例的密封蒸汽压缩系统200的示意图。例如，图2的密封蒸汽压缩系统200可用于图1的冰箱器具100中，用于冷却冰箱器具100内例如冷却室104、108内的空气。因此，在此类实施例中，密封蒸汽压缩系统200可以是密封制冷系统。例如，密封蒸汽压缩系统200的各个部件可以容纳在由冰箱器具100的外壳102(图1)限定的机械隔室内。此外，图2的示例性密封蒸汽压缩系统200可用于其他合适类型的器具，例如，空调、热水器、热泵干燥机和采用密封蒸汽压缩系统的其他器具。此外，本文描述的示例性密封系统不限于执行蒸汽压缩制冷循环，而是可以应用于其他类型的循环，例如，热泵循环。

如图2所示，密封系统200是可操作为执行蒸汽压缩循环的多蒸发器密封系统。通常，密封系统200包括多个导管，该多个导管流体耦合各个部件以形成填充有制冷剂流体的制冷剂流体回路202。特别地，密封系统200包括具有入口212和出口214的压缩机210。压缩机210可操作为压缩气态制冷剂流体，以例如增加制冷剂流体的压力。气态制冷剂流体的压缩也会升高其温度。压缩机210可以是任何合适类型的压缩机，例如线性或旋转式压缩机。对于本实施例，压缩机210是密封系统200的唯一压缩机。

密封系统200还包括与压缩机210的出口214流体耦合的冷凝器220。更具体地，对于本实施例，冷凝器220的入口流体耦合到压缩机210的出口214。冷凝器220可操作为从压缩机210接收制冷剂流体。更具体地，经压缩的制冷剂流体流入压缩机210，在压缩机中与环境空气进行热交换，以便冷却制冷剂并将制冷剂冷凝成液态。对于本实施例，冷凝器风扇222可操作为使空气移动穿过冷凝器220，从而为冷凝器220内的制冷剂和环境空气之间更快速且高效的热交换提供强制对流。增加穿过冷凝器220的空气流可以例如通过改善冷凝器中包含的制冷剂的冷却来提高冷凝器220的效率。

密封系统200还包括与冷凝器220流体耦合的第一膨胀装置230。特别地，第一膨胀装置230与冷凝器220的出口流体耦合。第一膨胀装置230可以是任何合适类型的膨胀装置，例如毛细管、膨胀阀等。对于图2所示的实施例，第一膨胀装置230是毛细管，其可操作为降低从冷凝器220向下游流动的制冷剂流体的压力，并且计量制冷剂流体的流量。

密封系统200还包括多个流体串联耦合的蒸发器，包括第一蒸发器240和第二蒸发器260。然而，在其他示例性实施例中，密封系统200可以包括多于两(2)个流体串联耦合的蒸发器。第一蒸发器240与冷凝器220流体耦合。更具体地，对于本实施例，第一蒸发器240与第一膨胀装置230的出口流体耦合，第一膨胀装置又与冷凝器220的出口流体耦合，如上所述。因此，第一膨胀装置230与冷凝器220和第一蒸发器240流体耦合并且定位在它们之间。第一蒸发器240具有入口侧242和出口侧244。第一蒸发器240可操作为在入口侧242接收制冷剂流体，并且可操作为以第一出口压力P1在出口侧244输出制冷剂流体。特别地，在离开第一膨胀装置230并且进入第一蒸发器240时，大致液态的制冷剂流体的压力和温度下降。由于制冷剂流体从大致液态到大致汽态的压降和相变，第一蒸发器240相对于待调节的空间例如冰箱器具100(图1)的冷却室104、108是冷的。如此，产生冷却的空气并对待调节的空间例如冰箱器具100的腔室104、108进行制冷。对于本实施例，第一蒸发器风扇246可操作为使空气移动穿过第一蒸发器240，从而提供强制对流以使经调节的空气更高效地移动进入例如冰箱器具的冷却室。因此，对于本实施例，第一蒸发器240是一种将来自经过第一蒸发器240的空气的热量传递到流经第一蒸发器240的制冷剂的热交换器。

密封系统200包括闪蒸室或闪蒸罐270，其与第一蒸发器240和第二蒸发器260流体耦合，并且定位在两者之间。闪蒸罐270具有入口272、蒸汽出口274和液体出口276。闪蒸罐270的入口272与第一蒸发器240的出口侧244流体耦合。以此种方式，制冷剂流体从第一蒸发器240的出口侧244流向闪蒸罐270的入口272。第一供应导管292流体耦合闪蒸罐270的蒸汽出口274和压缩机210的入口212。第二供应导管294流体耦合闪蒸罐270的液体出口276和压缩机210的入口212。通常，闪蒸罐270可操作为将制冷剂流体的相分离成主要汽相VP和主要液相LP。主要汽相VP可以上升到闪蒸罐270的顶部，并且主要液相LP可以沉淀在闪蒸罐270的底部。如图2所示，主要汽相VP可以经由第一供应导管292(取决于沿着第一供应导管292定位在闪蒸罐270下游的一个或多个阀的位置)流向压缩机210的入口212，并且主要液相LP可以经由第二供应导管294流向第二蒸发器260。

对于本实施例，多个部件沿着第二供应导管294定位。具体地，第二蒸发器260沿着第二供应导管294定位在闪蒸罐270的液体出口276和压缩机210的入口212之间，并且第二膨胀装置250沿着第二供应导管294定位在闪蒸罐270的液体出口276和第二蒸发器260之间。第二膨胀装置250与闪蒸罐270的液体出口276和第二蒸发器260流体耦合。如上所述，第二蒸发器260与第一蒸发器240流体串联耦合。第二蒸发器260具有入口侧262和出口侧264。第二蒸发器260可操作为在入口侧262接收制冷剂流体，并且可操作为以不同于第一蒸发器240输出的第一出口压力P1的第二出口压力P2在出口侧264输出制冷剂流体。特别地，对于本实施例，第二膨胀装置250计量制冷剂流体(处于主要液相LP)的流量，并且降低沿第二供应导管294从闪蒸罐270的液体出口276流向第二蒸发器260的入口侧262的制冷剂的压力。在离开第二膨胀装置250并且进入第二蒸发器260时，处于主要液相LP的制冷剂流体的压力和温度下降。由于制冷剂流体从大致液态到大致汽态的压降和相变，第二蒸发器260相对于待调节的空间例如冰箱器具100(图1)的冷却室104、108中的一个或两个是冷的。如此，产生冷却的空气并且对待调节的空间进行制冷。对于本实施例，第二蒸发器风扇266可操作为使空气移动穿过第二蒸发器260，从而提供强制对流以使经调节的空气更高效地移动进入例如冰箱器具的冷却室或封闭空间。因此，对于本实施例，第二蒸发器260是一种将来自经过第二蒸发器260的空气的热量传递到流经第二蒸发器260的制冷剂的热交换器。第二膨胀装置250可以是任何合适类型的膨胀装置，例如毛细管、膨胀阀等。对于图2所示的实施例，第二膨胀装置250是毛细管。

如图2进一步所示，密封系统200包括一个或多个阀。对于本实施例，密封系统200的一个或多个阀包括单个多路阀280。更具体地，对于本示例性实施例，该一个或多个阀包括单个三路阀。如图所示，第一供应导管292流体耦合闪蒸罐270的蒸汽出口274和多路阀280，并且第二供应导管294流体耦合闪蒸罐270的液体出口276和多路阀280。输送导管296流体耦合多路阀280和压缩机210的入口212。

多路阀280可在多个位置之间切换。对于本实施例，多路阀280可在第一打开位置和第二打开位置之间切换。在一些实施例中，多路阀280可以另外切换到关闭位置或其他打开位置，例如使得其他蒸发器可以在其中将制冷剂流体流向压缩机210的其他供应导管。值得注意的是，密封系统200的一个或多个阀可操作为选择性地在以下之间切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流：i)闪蒸罐270的蒸汽出口274和压缩机210的入口212之间，以及ii)闪蒸罐270的液体出口276和压缩机210的入口212之间。更具体地，对于本实施例，多路阀280可操作为选择性地在以下之间切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流：i)闪蒸罐270的蒸汽出口274和压缩机210的入口212之间，以及ii)闪蒸罐270的液体出口276和压缩机210的入口212之间。

例如，如图3最佳所示，多路阀280可以移动或切换到第一打开位置，以允许制冷剂流体从闪蒸罐270的蒸汽出口274沿着第一供应导管292和输送导管296流向压缩机210的入口212。因此，制冷剂流体回路202具有第一流体回路204，制冷剂流体可以在第一流体回路中被传输通过密封系统200。当多路阀280处于第一打开位置时，压缩机210的入口212具有与第一蒸发器240输出的第一出口压力P1相关联的第一吸入压力SP1。

如图4最佳所示，多路阀280可以移动或切换到第二打开位置，以允许制冷剂流体从闪蒸罐270的液体出口276沿着第二供应导管294和输送导管296流向压缩机210的入口212。因此，制冷剂流体回路202具有第二流体回路206，制冷剂流体可以在第二流体回路中被传输通过密封系统200。当多路阀280处于第二打开位置时，压缩机210的入口212具有与第二蒸发器260输出的第二出口压力P2相关联的第二吸入压力SP2。如上所述，第二蒸发器260以第二出口压力P2输出制冷剂流体，第二出口压力不同于第一蒸发器240输出的第一出口压力P1。因此，压缩机210的入口212观察到不同的吸入压力(例如，SP1、SP2)，这取决于阀位置或流经多路阀280的制冷剂流量。

返回图2，密封系统200进一步包括控制器290，控制器与该一个或多个阀通信耦合并且特别是对于本实施例，与多路阀280通信耦合。控制器290可以通过任何合适的有线和/或无线连接与多路阀280通信耦合。控制器290可以与密封系统200的其他部件，包括压缩机210以及第一蒸发器风扇246和第二蒸发器风扇266(或可操作地耦合到第一蒸发器风扇246和第二蒸发器风扇266以用于驱动它们的马达)和冷凝器风扇222(或可操作地耦合到冷凝器风扇222以用于驱动它的马达)通信耦合。在一些实施例中，控制器290可以控制或启动第一蒸发器风扇246，以在压缩机210的整个操作过程中使空气连续移动穿过第一蒸发器240并且控制或启动第二蒸发器风扇266以使空气连续移动穿过第二蒸发器260。也就是说，只要压缩机210在运行，控制器290就可以在阀切换操作期间启动第一蒸发器风扇246和第二蒸发器风扇266，以使空气连续移动穿过其各自的第一蒸发器240和第二蒸发器260。

在一些实施例中，控制器290包括一个或多个处理器和一个或多个存储装置。控制器290的处理器可以是任何合适的处理装置，例如微处理器、微控制器、集成电路或其他合适的处理装置。控制器290的存储装置可以包括任何合适的计算系统或介质，包括但不限于非暂时性计算机可读介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器或其他存储装置。控制器的存储器可以存储可由控制器290的处理器访问的信息，包括可由控制器290的处理器执行的指令，以便向密封系统200提供功能。例如，控制器290可以执行一个或多个软件应用或控制逻辑用于某些功能操作。

例如，在一些实施例中，控制器290被配置成切换该一个或多个阀，以选择性地在以下之间切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流：i)闪蒸罐270的蒸汽出口274和压缩机210的入口212之间，以及ii)闪蒸罐270的液体出口276和压缩机210的入口212之间。特别地，对于本实施例，控制器290被配置成在压缩机210操作期间在第一打开位置和第二打开位置之间切换多路阀280，第一打开位置使制冷剂流体从闪蒸罐270的蒸汽出口274向压缩机210的入口212流动，第二打开位置使制冷剂流体从闪蒸罐270的液体出口276向压缩机210的入口212流动。如下文将进一步解释的，控制器290可以相对频繁地(例如，每隔两秒、数秒或若干秒，这取决于施加在密封系统上的热负荷)控制多路阀280在第一打开位置和第二打开位置(或附加打开位置)之间切换。在一些示例性实施例中，该一个或多个阀(例如，多路阀280)具有五百毫秒(500ms)或更短的响应时间。例如，在一些实施例中，当被命令这样做时(例如由控制器290命令)，多路阀280可以在五百毫秒(500ms)或更短的时间内在各位置之间移动。

图5提供根据本主题的示例性实施例的描述多路阀280的位置随着时间变化的曲线图。如图5所示，对于本示例性实施例，在压缩机210的操作期间，多路阀280每两(2)或三(3)秒在第一打开位置和第二打开位置之间切换。特别地，多路阀280被定位或切换到第一打开位置，以使制冷剂流体从闪蒸罐270的蒸汽出口274向压缩机210的入口212流动两(2)秒(例如，如图3所示)，然后切换到第二打开位置，以使制冷剂流体从闪蒸罐270的液体出口276向压缩机210的入口212流动三(3)秒(例如，如图4所示)。多路阀280然后在压缩机210的操作期间以相同或相似的方式在第一打开位置和第二打开位置之间来回切换。在一些实施例中，多路阀280可以在压缩机210的整个操作持续时间期间以相同或相似的方式在第一打开位置和第二打开位置之间来回切换。

多路阀280选择性地在第一位置和第二位置之间切换，以切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流，使得第一蒸发器240和第二蒸发器260中的温度升高是可以忽略不计的升高。温度升高可以忽略不计，这至少部分是由于来自第一蒸发器240和第二蒸发器260的蒸发器材料的热容量的热惯性，以及在“关”蒸发器中存在一些液体制冷剂。在一些实施例中，蒸发器的热响应可以通过蒸发器风扇使空气移动穿越“关”蒸发器来减缓。换句话说，当多路阀280切换流向压缩机210的流时，“关”蒸发器的热惯性或缓慢的热响应时间防止“关”蒸发器的温度升高。热惯性防止“关”蒸发器的温度升高，但只能持续相对短的时间。因此，根据本公开的示例性方面，先前“关”蒸发器被切换为“开”，并且先前“开”蒸发器被切换为“关”。除其他益处外，多路阀280的相对频繁的切换允许密封系统200在不同压力下使用多个蒸发器来提供冷却，同时使用单个压缩机以依序方式有效地操作。

在一些实施例中，第一蒸发器240和第二蒸发器260中的温升中可以忽略不计的升高小于约十分之五华氏度(0.5℉)。在再一些其他实施例中，第一蒸发器240和第二蒸发器260中的温升中可以忽略不计的升高等于或小于约2华氏度(2℉)。

图6提供根据本主题的示例性实施例的空蒸发器的热惯性随着时间变化的图示。特别地，图6描绘根据本主题的示例性实施例，蒸发器温度变化十分之五华氏度(0.5℉)所需的时间随着时间的变化。如图6所示，蒸发器上的热负荷越大，蒸发器的温度变化0.5℉所需的时间就越短。相比之下，蒸发器上的热负荷越小，蒸发器的温度变化0.5℉所需的时间就越长。因此，为了保持第一蒸发器240和第二蒸发器260中可以忽略不计的升高，多路阀280以至少部分地基于施加在第一蒸发器240和第二蒸发器260上的热负荷的频率选择性地在第一位置和第二位置之间切换，从而选择性地切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流。

在一些实施例中，多路阀280在压缩机210的操作期间以至少每六(6)秒的频率选择性地切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流。也就是说，在压缩机210的操作期间，多路阀280每六(6)秒或更短的时间选择性地切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流。例如，在一个示例中，如果第一蒸发器240上的热负荷是40瓦(40W)，并且第二蒸发器260上的热负荷是40瓦(40W)，则多路阀280可以在压缩机210的操作期间以至少每六(6)秒的频率在第一位置和第二位置之间切换。以此种方式，第一蒸发器240和第二蒸发器260的温度升高均将不会超过可以忽略不计的升高(例如，其中可以忽略不计的升高对应于0.5℉的蒸发器温度变化。在再一些其他实施例中，多路阀280在压缩机210的操作期间以至少每十二(12)秒的频率选择性地切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流。

在另一示例中，如果第一蒸发器240上的热负荷是80瓦(80W)，而第二蒸发器260上的热负荷是120瓦(120W)，则多路阀280可以切换到第一位置，以在第二蒸发器260的温度升高0.5℉之前，使制冷剂从闪蒸罐270的蒸汽出口272流向压缩机210的入口约两(2)秒。为了防止第二蒸发器260的温度升高超过可以忽略不计的量(例如，0.5℉)，多路阀280被切换到第二位置，以使制冷剂从闪蒸罐270的液体出口274流经第二膨胀装置250和第二蒸发器260，并且流向压缩机210的入口。多路阀280在第一蒸发器240温度升高0.5℉之前保持在第二位置约三(3)秒。为了防止第一蒸发器240的温度升高超过可以忽略不计的量(例如，0.5℉)，多路阀280再次切换回第一位置。这种频繁的切换操作可以在压缩机210操作的持续时间期间连续不断地继续进行。以此种方式，第一蒸发器240或第二蒸发器260的温度升高均将不会超过可以忽略不计的升高(例如，其中可以忽略不计的升高对应于0.5℉的蒸发器温度变化，并且可以在密封系统200中实现更高的整体效率。

在一些实施例中，与控制器290通信的一个或多个传感器可以定位在待调节的空间，例如冰箱器具100的冷却室104、108内。传感器可以感测或测量指示待调节空间内的条件的各种参数。例如，该一个或多个传感器可以测量待调节空间的温度、湿度等。控制器290可以从该一个或多个传感器接收指示描述待调节空间内的条件的参数的信号。基于这些信号以及其他输入(例如，待调节空间的体积，这可能是已知的)，控制器290可以例如实时地计算第一蒸发器240和第二蒸发器260上的热负荷。因此，多路阀280的切换频率可以根据所计算的热负荷来调整。

图7提供根据本主题的示例性实施例的图表，该图表描绘在阀切换操作期间随着时间变化的通过压缩机210的质量流量和蒸发器温度。如图所示，标记为“EVAP 1”的第一蒸发器240的温度不受多路阀280的相对频繁切换和所造成的通过压缩机210的质量流量变化的影响。同样，标记为“EVAP 2”的第二蒸发器260的温度不受多路阀280的相对频繁切换和所造成的通过压缩机210的质量流量变化的影响。因此，密封系统200的快速且相对频繁的阀切换操作使得能够在具有单个压缩机且没有喷射器的系统上实施高级节能多级循环。事实上，此类系统可以在效率方面实现比传统系统提高十个百分比(10％)以上。这些多级循环的能量效率由各种因素引起，包括较高的蒸发温度、由于闪蒸罐270的应用而导致的第二蒸发器260的较高冷却能力、较低的循环损失以及由于过热较少而导致的比传统系统更高的压缩效率。对于冰箱器具，较高的蒸发温度可以在冷却室中提供较高的湿度水平，这可以改善食品保存。此外，同时多级循环允许通过调整蒸发器的冷却能力(例如通过调整多路阀280的切换定时)来匹配每个冷却室中的运行时间。此类系统可以进行微调以在冷却室中提供可以忽略不计的温度波动，尤其是当制冷器具具有多个具有不同温度设置的腔室时。此外，制冰机的冷却能力也可以提高，因为可以延长专用于冷却冷冻室的蒸发器的运行时间而不影响效率。因此，总的来说，密封系统200提供多级蒸汽压缩系统，该系统能够以多个低侧压力同时冷却多个蒸发器。

图8提供根据本主题的示例性实施例的用于器具的另一密封蒸汽压缩系统200的示意图。除了下面提供的以外，图8的密封系统200以与图2的密封系统基本上相同的方式运行和配置。

对于图8所示的实施例，密封系统200的一个或多个阀包括第一阀282和第二阀284。第一阀282沿着第一供应导管292定位。对于本实施例，第一阀282与闪蒸罐270的蒸汽出口272和压缩机210的入口212流体耦合。第二阀284沿着第二供应导管294定位。第二阀284与第二蒸发器260的出口侧264和压缩机210的入口212流体耦合。第一阀282和第二阀284各自可以是“开/关”阀，例如电磁阀。在一些实施例中，第一阀282和第二阀284可以各自是止回阀，例如喷嘴止回阀。

控制器290与第一阀282和第二阀284例如经由任何合适的有线或无线连接通信耦合。对于本实施例，控制器290被配置成在打开位置和关闭位置之间切换第一阀282，并且在打开位置和关闭位置之间切换第二阀284。特别地，控制器290被配置成在打开位置和关闭位置之间切换第一阀282，并且在打开位置和关闭位置之间切换第二阀284，使得当：i)第一阀282被切换到打开位置时，第二阀284被切换到关闭位置；以及ii)第一阀282被切换到关闭位置时，第二阀284被切换到打开位置。以此种方式，当第一阀282被切换到打开位置并且第二阀284被切换到关闭位置时，制冷剂流体可以在第一时间段(例如，两(2)秒)内从闪蒸罐270的蒸汽出口272流向压缩机210的入口212，并且在第一时间段内防止制冷剂流体从闪蒸罐270的液体出口274流向压缩机210的入口212。并且当第一阀282被切换到关闭位置并且第二阀284被切换到打开位置时，制冷剂流体可以在第二时间段(例如，三(3)秒)内从闪蒸罐270的液体出口274流向压缩机210的入口212，并且在第二时间段内防止制冷剂流体从闪蒸罐270的蒸汽出口272流向压缩机210的入口212。因此，第一阀282和第二阀284可以频繁地选择性地在它们各自的打开位置和关闭位置之间切换，使得制冷剂流体可以选择性地沿着第一流体回路204(参见图3)和第二流体回路206(参见图4)流动。第一阀282和第二阀284可以一定频率切换，使得第一蒸发器240和第二蒸发器260中的温度升高是可以忽略不计的升高(例如，低于2华氏度(2℉))。此外，第一阀282和第二阀284可以是快速切换阀。例如，在一些实施例中，当被命令这样做(例如由控制器290命令)时，第一阀282和第二阀284可以在五百毫秒(500ms)或更短时间内在它们各自的打开和关闭位置之间移动。

图9提供根据本主题的示例性实施例的具有流体并联耦合的多个蒸发器的密封蒸汽压缩系统300的示意图。除了下面提供的之外，图9的密封系统300以与上述具有多个流体串联耦合的蒸发器的密封系统相似的方式运行和配置。

如图9所示，密封系统300包括具有入口312和出口314的压缩机310。密封系统300还包括冷凝器320，冷凝器与压缩机310的出口314流体耦合，并且可操作为从压缩机310接收经压缩的制冷剂流体。此外，对于本实施例，冷凝器风扇322可操作为使空气移动穿过冷凝器320，从而为冷凝器320内的制冷剂流体和环境空气之间更快速和高效的热交换提供强制对流。

密封系统300还包括第一导管392和第二导管394。第一蒸发器340与冷凝器320流体耦合，并且沿着第一导管392定位。第一膨胀装置330沿着第一导管392定位在第一蒸发器340的上游。第一蒸发器340与第一膨胀装置330的出口流体连接。第一蒸发器340具有入口侧342和出口侧344。第一蒸发器340可操作为在入口侧342接收制冷剂流体，并且可操作为以第一出口压力P1在出口侧344输出制冷剂流体。具体地，在离开第一膨胀装置330并且进入第一蒸发器340时，大致液态的制冷剂流体的压力和温度下降。由于制冷剂流体从大致液态到大致汽态的压降和相变，第一蒸发器340相对于待调节的空间例如冰箱器具100(图1)的冷却室104、108是冷的。如此，产生冷却的空气并且对待调节的空间进行制冷。对于本实施例，第一蒸发器风扇346可操作为使空气移动穿过第一蒸发器340，从而提供强制对流以使经调节的空气更高效地移动进入例如冰箱器具的冷却室。

如图9所示，第二蒸发器360沿着第二导管394定位，并且与第一蒸发器340并联流体耦合。此外，第二蒸发器360与冷凝器320流体耦合。第二膨胀装置350沿着第二导管394定位在第二蒸发器360的上游。第二蒸发器360与第二膨胀装置350的出口流体连接。第二蒸发器360具有入口侧362和出口侧364。第二蒸发器360可操作以在入口侧362接收制冷剂流体，并且可操作以不同于第一蒸发器340输出的第一出口压力P1的第二出口压力P2在出口侧364输出制冷剂流体。具体地，在离开第二膨胀装置350并且进入第二蒸发器360时，大致液态的制冷剂流体的压力和温度下降。由于制冷剂流体从大致液态到大致汽态的压降和相变，第二蒸发器360相对于待调节的空间例如冰箱器具100(图1)的冷却室104、108是冷的。如此，产生冷却的空气并且对待调节的空间进行制冷。对于本实施例，第二蒸发器风扇366可操作以使空气移动穿过第二蒸发器360，从而提供强制对流以使经调节的空气更高效地移动进入例如冰箱器具的冷却室。尽管在图9中示出两个蒸发器并联，但是在其他示例性实施例中，密封系统300可以包括多于两(2)个流体并联耦合的蒸发器。

如图9进一步所示，密封系统300包括一个或多个上游阀，该一个或多个上游阀定位在冷凝器320的下游以及第一蒸发器340和第二蒸发器360的上游。对于本实施例，该一个或多个上游阀包括与冷凝器320、第一导管392和第二导管394流体耦合的多路阀380。更具体地，多路阀380与冷凝器320的出口、通过第一导管392与第一膨胀装置330的入口以及与第二膨胀装置350的入口流体连接。多路阀380可在第一打开位置和第二打开位置之间移动或切换。在一些实施例中，多路阀380也可移动或切换到关闭位置。多路阀380可操作为选择性地允许制冷剂流沿着i)第一导管392和ii)第二导管394中的至少一个流动。例如，当多路阀380移动到第一打开位置时，多路阀380选择性地允许制冷剂流体从冷凝器320的出口流向第一导管392，并且防止制冷剂流体从冷凝器320的出口流向第二导管394。当多路阀380移动到第二打开位置时，多路阀380选择性地允许制冷剂流体从冷凝器320的出口流向第二导管394，并且防止制冷剂流体从冷凝器320的出口流向第一导管392。因此，多路阀380可操作为在第一导管392和第二导管394之间切换流经密封系统300的制冷剂流的流动。在密封系统300包括多于两(2)个流体并联耦合并且沿其各自导管定位的蒸发器的替代实施例中，多路阀380可操作为选择性地允许制冷剂流沿着i)第一导管392、ii)第二导管394和iii)其他蒸发器定位所沿循的其他导管中的至少一个流动。

密封系统300还包括定位在第一蒸发器340和第二蒸发器360下游以及压缩机310的入口312上游的一个或多个下游阀。对于本实施例，该一个或多个下游阀包括与第一导管392、第二导管394和压缩机310的入口312流体耦合的多路阀385。更具体地，多路阀385经由第一导管392与第一蒸发器340的出口侧344、与第二蒸发器360的出口侧364以及与压缩机310的入口312流体连接。多路阀385可在第一打开位置和第二打开位置之间移动或切换。在一些实施例中，多路阀385也可移动或切换到关闭位置。多路阀385可操作为选择性地在以下之间切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流：i)第一导管392和压缩机310的入口312之间，以及ii)第二导管394和压缩机320的入口312之间。例如，当多路阀385移动到第一打开位置时，多路阀385选择性地允许制冷剂流体从第一导管392流向压缩机310的入口312，并且防止制冷剂流体从第二导管394流向压缩机310的入口312。当多路阀385移动到第二打开位置时，多路阀385选择性地允许制冷剂流体从第二导管394流向压缩机310的入口312，并且防止制冷剂流体从第一导管392流向压缩机310的入口312。因此，多路阀380可操作为选择性地切换制冷剂流向压缩机310的流动。

控制器390与多路阀380和多路阀385例如经由任何合适的有线或无线连接通信耦合。对于本实施例，控制器390被配置成在第一打开位置和第二打开位置之间切换多路阀380，并且在第一打开位置和第二打开位置之间切换多路阀385。特别地，控制器390被配置成在第一打开位置和第二打开位置之间切换多路阀380，并且在第一打开位置和第二打开位置之间切换多路阀385，使得当：i)多路阀380被切换到第一打开位置时，多路阀385被切换到第一打开位置，以及ii)多路阀380被切换到第二打开位置时，多路阀385被切换到第二打开位置。控制器390可以根据上面的控制方案并以一定频率切换多路阀380、385，使得第一蒸发器340和第二蒸发器360中的温度升高可以是可以忽略不计的升高(例如，低于2华氏度(2℉))。在一些实施例中，多路阀385在压缩机310的操作期间以至少每十二(12)秒的频率选择性地切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流。在再一些其他实施例中，多路阀385在压缩机310的操作期间以至少每六(6)秒的频率选择性地切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流。此外，多路阀380、385可以是快速切换阀。例如，在一些实施例中，当被命令这样做(例如由控制器390命令)时，多路阀380、385可以在五百毫秒(500ms)或更短时间内在它们各自的打开位置之间移动。

在一些实施例中，多路阀380、385可以同时切换到其各自的打开位置。例如，多路阀380和多路阀385可以同时切换到其各自的第一位置，并且被控制保持打开持续第一预定时间(例如，两(2)秒)。这允许制冷剂流体从冷凝器320沿着第一导管392流经第一膨胀装置330和第一蒸发器340，并到达压缩机310的入口312。压缩机310的入口312观察到与在第一蒸发器340的出口侧346处输出的第一出口压力P1相关联的吸入压力。然后，多路阀380和多路阀385可以同时切换到其各自的第二位置，并且被控制保持打开持续第二预定时间(例如，三(3)秒)。这允许制冷剂流体从冷凝器320沿着第二导管394流经第二膨胀装置350和第二蒸发器360，并到达压缩机310的入口312。压缩机310的入口312观察到与在第二蒸发器360的出口侧366处输出的第二出口压力P2相关联的吸入压力。此切换操作可以在压缩机310操作的持续时间期间继续进行。因此，多路阀380和多路阀385可以在压缩机310的操作期间同时频繁地(例如，大约几秒钟)选择性切换到其各自的位置。

在一些替代实施例中，多路阀380、385可以在偏移时间下切换。例如，为了使制冷剂流体沿着第一导管392流向压缩机310，多路阀380可以在第一时间切换到第一打开位置，并且多路阀385可以在晚于第一时间的第二时间切换到第一打开位置。然后，为了使制冷剂流体沿着第二导管394流向压缩机310，多路阀380可以在第一时间切换到第二打开位置，并且多路阀385可以在晚于第一时间的第二时间切换到第二打开位置。多路阀380、385打开到其各自的打开位置之间的定时偏移可以取决于所使用的压缩机、所使用的制冷剂的类型、密封系统300的流体导管的长度以及影响制冷剂流体通过密封系统300的质量流速的其他参数。

将多路阀380定位在第一蒸发器340和第二蒸发器360的上游提供优于在流体耦合的第一蒸发器340和第二蒸发器360的上游不包括此类控制装置的密封系统的许多优点。例如，将多路阀380定位在第一蒸发器340和第二蒸发器360的上游可以防止制冷剂流体通过“开”蒸发器和压缩机310的质量流量减少，并且因此不会遭受没有一个或多个阀定位在第一蒸发器340和第二蒸发器360上游的系统所经历的效率损失。换句话说，如果密封系统300不包括位于第一蒸发器340和第二蒸发器360上游的多路阀380，那么制冷剂流体将从冷凝器320流入第一导管392和第二导管394以及第一蒸发器340和第二蒸发器360，而不管定位在第一蒸发器340和第二蒸发器360下游的多路阀385的位置如何。如此，制冷剂流体通过“开”蒸发器以及压缩机310的质量流量将会更少。因此，没有一个或多个定位在蒸发器上游的阀的密封系统降低了制冷剂流体通过“开”蒸发器和压缩机的质量流速，并且因此，“开”蒸发器具有较小的冷却能力，并且整个密封系统整体效率较低。

图10至图14提供根据本主题的示例性实施例的具有流体并联耦合的多个蒸发器的其他密封蒸汽压缩系统300的示意图。除了下面提供的以外，图10至图14所示的密封系统300以与图9所示的密封系统基本上相同的方式运行和配置。

如图10所示，在一些实施例中，代替多路阀385(图9)，密封系统300的一个或多个下游阀可以包括沿着第一导管392定位在第一蒸发器340下游的第一下游阀386。第一下游阀386可以是“开/关”阀，例如电磁阀。在一些实施例中，第一下游阀386可以是止回阀，例如喷嘴止回阀。

第一下游阀386可以与多路阀380协作选择性地切换(例如由控制器390切换)，以选择性地在以下之间切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流：i)第一导管392和压缩机310的入口312之间，以及ii)第二导管394和压缩机310的入口312之间，其中多路阀380和第一下游阀386协作地以一定频率选择性地切换制冷剂流体向压缩机310的入口312的流动，使得在第一下游阀386和上游多路阀380的切换操作期间，第一蒸发器340和第二蒸发器360中的温度升高可以忽略不计。在一些替代实施例中，代替多路阀385(图9)，密封系统300的一个或多个下游阀可以包括沿着第二导管394定位在第二蒸发器360下游的第二下游阀(未示出)。

如图11所示，在一些实施例中，代替多路阀385(图9)，密封系统300的一个或多个下游阀可以包括沿着第一导管392定位在第一蒸发器340下游的第一下游阀386和沿着第二导管394定位在第二蒸发器360下游的第二下游阀387。第一下游阀386和第二下游阀387都可以是“开/关”阀，例如电磁阀。在一些实施例中，第一下游阀386和第二下游阀387可以是止回阀，例如喷嘴止回阀。

第一下游阀386和第二下游阀387可以与多路阀380协作选择性地切换(例如由控制器390切换)，以选择性地在以下之间切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流：i)第一导管392和压缩机310的入口312之间，以及ii)第二导管394和压缩机310的入口312之间。在此类实施例中，多路阀380、第一下游阀386和第二下游阀387协作地以一定频率选择性地切换制冷剂流体向压缩机310的入口312的流动，使得在第一下游阀386和上游多路阀380的切换操作期间，第一蒸发器340和第二蒸发器360中的温度升高可以忽略不计。

如图12所示，在一些实施例中，代替多路阀380(图9)，密封系统300的一个或多个上游阀可以包括第一上游阀381和第二上游阀382。第一上游阀381沿着第一导管392定位在第一蒸发器340的上游，并且第二上游阀382沿着第二导管394定位在第二蒸发器360的上游。进一步地，密封系统300的一个或多个下游阀可以包括与第一导管392、第二导管394和压缩机310的入口312流体耦合的多路阀385。第一上游阀381和第二上游阀382都可以是“开/关”阀，例如电磁阀。

第一上游阀381和第二上游阀382可以与多路阀385协作选择性地切换(例如由控制器390切换)，以选择性地在以下之间切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流：i)第一导管392和压缩机310的入口312之间，以及ii)第二导管394和压缩机310的入口312之间。在此类实施例中，第一上游阀381、第二上游阀382和多路阀385协作地可以一定频率选择性地切换制冷剂流体向压缩机310的入口312的流动，使得在第一上游阀381、第二上游阀382和下游多路阀385的切换操作期间，第一蒸发器340和第二蒸发器360中的温度升高可以忽略不计。

如图13所示，在一些实施例中，代替多路阀380(图9)，密封系统300的一个或多个上游阀可以包括沿着第二导管394定位在第二蒸发器360上游的第二上游阀382。进一步地，代替多路阀385(图9)，该一个或多个下游阀可以包括沿着第一导管392定位在第一蒸发器340下游的第一下游阀386。

第二上游阀382可以与第一下游阀386协作选择性地切换(例如由控制器390切换)，以选择性地在以下之间切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流：i)第一导管392和压缩机310的入口312之间，以及ii)第二导管394和压缩机310的入口312之间。当第二上游阀382切换到打开位置时，第一下游阀386切换到关闭位置，使得第二蒸发器360是“开”蒸发器，而第一蒸发器340是“关”蒸发器。相反，当第二上游阀382切换到关闭位置时，第一下游阀386切换到打开位置，使得第二蒸发器360是“关”蒸发器，而第一蒸发器340是“开”蒸发器。在此类实施例中，第二上游阀382和第一下游阀386协作地可以一定频率在不同的蒸发器之间选择性地切换制冷剂流体向压缩机310的入口312的流动，使得在第二上游阀382和第一下游阀386的切换操作期间，第一蒸发器340和第二蒸发器360中的温度升高可以忽略不计。

在一些替代实施例中，尽管未示出，但是代替多路阀380(图9)，密封系统300的一个或多个上游阀可以包括沿着第一导管392定位在第一蒸发器340上游的第一上游阀381。进一步地，代替多路阀385(图9)，该一个或多个下游阀可以包括沿着第二导管394定位在第二蒸发器360下游的第二下游阀387。

如图14所示，在一些实施例中，代替多路阀380(图9)，密封系统300的一个或多个上游阀可以包括第一上游阀381和第二上游阀382。第一上游阀381沿着第一导管392定位在第一蒸发器340的上游，并且第二上游阀382沿着第二导管394定位在第二蒸发器360的上游。进一步地，在此类实施例中，代替多路阀385(图9)，密封系统300的一个或多个下游阀可以包括沿着第一导管392定位在第一蒸发器340下游的第一下游阀386和沿着第二导管394定位在第二蒸发器360下游的第二下游阀387。每个阀都可以是“开/关”阀，例如电磁阀。在一些实施例中，下游阀386、387可以是止回阀，例如喷嘴止回阀。

第一上游阀381和第二上游阀382可以与第一下游阀386和第二下游阀387协作选择性地切换(例如由控制器390切换)，以选择性地在以下之间切换流向压缩机310的入口312的制冷剂流：i)第一导管392和压缩机310的入口312之间，以及ii)第二导管394和压缩机310的入口312之间。在此类实施例中，第一上游阀381、第二上游阀382、第一下游阀386和第二下游阀387协作地可以一定频率选择性地切换制冷剂流体向压缩机310的入口312的流动，使得在这些阀的切换操作期间，第一蒸发器340和第二蒸发器360中的温度升高可以忽略不计(例如，温度升高低于3华氏度(3℉))。

图15提供用于操作器具的密封系统的示例性方法(400)的流程图。例如，方法(400)可用于操作本文所述的用于任何合适器具(例如冰箱器具)的密封系统200。此外，出于说明和讨论的目的，图15描绘以特定顺序执行的步骤。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，本文公开的任何方法的各种步骤可以以各种方式进行修改、改编、扩展、重新排列和/或省略。

在(402)处，方法(400)包括使制冷剂流体流过密封系统的制冷剂流体回路，该密封系统具有流体串联耦合的压缩机、冷凝器、第一膨胀装置、第一蒸发器、闪蒸罐、第二膨胀装置和第二蒸发器，其中制冷剂流体回路具有将闪蒸罐的蒸汽出口与压缩机的入口流体耦合的第一供应导管和通过第二蒸发器将闪蒸罐的液体出口与压缩机的入口流体耦合的第二供应导管，其中第二膨胀装置和第二蒸发器沿着第二供应导管定位在闪蒸罐和压缩机之间，并且第一蒸发器沿着制冷剂流体回路定位在冷凝器和闪蒸罐之间。

例如，制冷剂流体回路可以是图2或图8的密封系统200的流体制冷剂回路202。压缩机可以是压缩机210，冷凝器可以是冷凝器220，第一膨胀装置可以是第一膨胀装置230，第一蒸发器可以是第一蒸发器240，闪蒸罐可以是闪蒸罐270，第二膨胀装置可以是第二膨胀装置250，并且第二蒸发器可以是第二蒸发器260。如图2或图8所示，密封系统200的各种部件可以被布置成串联流体连通。此外，如图2和图8的密封系统200的实施例所示，制冷剂流体回路202具有第一供应导管292，其将闪蒸罐270的蒸汽出口274与压缩机210的入口212流体耦合。此外，制冷剂流体回路202具有第二供应导管294，其将闪蒸罐270的液体出口276与压缩机210的入口212流体耦合。第二膨胀装置250和第二蒸发器260沿着第二供应导管294定位。更具体地，第二膨胀装置250沿着第二供应导管294定位在第二蒸发器260的上游。第一蒸发器240沿着制冷剂流体回路202定位在冷凝器220和闪蒸罐270之间。压缩机210可操作为使制冷剂流体流经制冷剂流体回路202。

在一些实施方式中，采用密封系统200，并且冰箱器具具有新鲜食品室和冷冻室。例如，密封系统200可以用于图1的冰箱器具100。在此类实施方式中，第一蒸发器240可以与冷却新鲜食品室104相关联，并且第二蒸发器260可以与冷却冷冻室108相关联。如下文将进一步解释的，方法(400)提供使用单个压缩机同时冷却第一蒸发器240和第二蒸发器260的手段。

在(404)处，方法(400)包括：切换定位在闪蒸罐和压缩机之间的一个或多个阀，以在以下之间切换制冷剂流体向压缩机的入口的流动：i)沿着第一供应导管在闪蒸罐的蒸汽出口和压缩机的入口之间，以及ii)沿着第二供应导管在闪蒸罐的液体出口和压缩机的入口之间，其中该一个或多个阀以至少部分地基于施加在第一蒸发器上的热负荷和施加在第二蒸发器上的热负荷的频率选择性地切换制冷剂流体向压缩机的入口的流动。

例如，如图2和图8所示，该一个或多个阀可以包括定位在闪蒸罐270和压缩机210之间的单个多路阀280。此外，多路阀280沿着制冷剂流体回路202定位在第二蒸发器260的下游。在压缩机210的操作期间，控制器290可以控制多路阀280，以相对频繁地(例如大约几秒钟)在不同蒸发器之间切换流向压缩机210的入口212的制冷剂流体的流动。也就是说，制冷剂流被切换，使得压缩机210在第一时间段内观察到与第一蒸发器240输出的第一出口压力P1相关联的吸入压力SP1，然后当多路阀280被切换时，压缩机210在第二时间段内观察到与第二蒸发器260输出的第二出口压力P2相关联的吸入压力SP2，并且切换操作在压缩机210操作的持续时间期间继续进行。

更具体地，当多路阀280被切换到第一位置(例如使得第一蒸发器240是“开”蒸发器，而第二蒸发器260是“关”蒸发器)时，主要汽相的制冷剂流体离开闪蒸罐270的蒸汽出口274，并且沿着第一供应导管292流动，并通过多路阀280到达压缩机210的入口。当多路阀280切换到第二位置时(例如，使得第一蒸发器240是“关”蒸发器，而第二蒸发器260是“开”蒸发器)时，主要液相的制冷剂流体离开闪蒸罐270的液体出口276，并沿着第二供应导管294流动。主要液相的制冷剂流体通过第二膨胀装置250膨胀，然后向下游行进至第二蒸发器260以提供冷却。现在主要汽相的制冷剂流体离开第二蒸发器260，并且继续沿着第二供应导管294流动，在那儿该流通过多路阀280到达压缩机210的入口212。控制器290使多路阀280以至少部分地基于施加在第一蒸发器240上的热负荷和施加在第二蒸发器260上的热负荷的频率选择性地切换制冷剂流体向压缩机210的入口212的流动。控制器290还可以使多路阀280以该频率选择性地切换制冷剂流体向压缩机210的入口212的流动，使得在多路阀280的操作期间，第一蒸发器240和第二蒸发器260中的温度升高可以忽略不计。

例如，参考图5，如果第一蒸发器240上的热负荷为60瓦(60W)，并且第二蒸发器上的热负荷为120瓦(120W)，则控制器290确定多路阀280必须至少每四(4)秒切换到第一位置，并且至少每两(2)秒切换到第二位置，以防止蒸发器的温度升高十分之五华氏度(0.5℉)，在本示例中，这被认为是超过可以忽略不计的温度升高。因此，多路阀280可以在第一位置和第二位置之间来回切换，以防止在压缩机210的操作期间蒸发器240、260中的温度升高。应当理解，在以上示例中提供的多路阀280仅是示例，并且其他阀配置和阀控制方案也是可能的，例如，图8所示的阀配置。有利地，方法(400)中描述的阀的相对频繁的切换允许具有流体串联耦合的多个蒸发器的密封系统同时冷却蒸发器，同时使用单个压缩机以依序方式有效地操作。

此书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本发明的可取得专利权的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例包括与权利要求的文字语言没有不同的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的文字语言无实质性差异的等效结构元素，则它们旨在处于权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种用于器具的密封系统，包括：

压缩机，具有入口和出口；

冷凝器，与所述压缩机的所述出口流体耦合，并且可操作为从所述压缩机接收制冷剂流体；

第一膨胀装置，与所述冷凝器的出口流体耦合；

第一蒸发器，与所述第一膨胀装置的出口流体耦合，并且可操作为以第一出口压力输出所述制冷剂流体；

第二蒸发器，与所述第一蒸发器流体串联耦合，并且可操作为以不同于所述第一出口压力的第二出口压力输出所述制冷剂流体；

闪蒸罐，与所述第一蒸发器和所述第二蒸发器流体耦合并且定位在它们之间，所述闪蒸罐具有蒸汽出口和液体出口，所述第二蒸发器定位在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口之间；

第二膨胀装置，定位在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述第二蒸发器之间并与它们流体耦合；和

一个或多个阀，可操作为选择性地在以下之间切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的流动：i)在所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述压缩机的所述入口之间，以及ii)通过所述第二蒸发器在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口之间，其中所述一个或多个阀以一定频率选择性地切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的所述流动，使得在所述一个或多个阀的操作期间所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的温度升高可以忽略不计。

2.根据权利要求1所述的密封系统，其中在所述温度升高小于或等于约2华氏度(2℉)的情况下，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的所述温度升高可以忽略不计。

3.根据权利要求1所述的密封系统，其中在所述温度升高小于或等于约十分之五华氏度(0.5℉)的情况下，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的所述温度升高可以忽略不计。

4.根据权利要求1所述的密封系统，其中在所述压缩机的操作期间，所述一个或多个阀每十二(12)秒或更短时间选择性地切换流向所述压缩机的所述入口的制冷剂流。

5.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述一个或多个阀以至少部分地基于施加在所述第一蒸发器上的热负荷和施加在所述第二蒸发器上的热负荷的所述频率，选择性地切换流向所述压缩机的所述入口的制冷剂流。

6.根据权利要求1所述的密封系统，进一步包括：

控制器，与所述一个或多个阀通信耦合，所述控制器被配置成：

切换所述一个或多个阀，以便以所述频率选择性地在以下之间切换流向所述压缩机的所述入口的制冷剂流：i)在所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述压缩机的所述入口之间，以及ii)通过所述第二蒸发器在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口之间，使得在所述一个或多个阀的操作期间所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的所述温度升高可以忽略不计。

7.根据权利要求1所述的密封系统，进一步包括：

第一蒸发器风扇，可操作为使空气移动穿过所述第一蒸发器；和

第二蒸发器风扇，可操作为使空气移动穿过所述第二蒸发器，并且

其中在所述压缩机的整个操作过程中，所述第一蒸发器风扇使空气连续移动穿过所述第一蒸发器，并且所述第二蒸发器使空气连续移动穿过所述第二蒸发器风扇。

8.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述一个或多个阀具有五百毫秒(500ms)或更短的响应时间。

9.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述一个或多个阀包括多路阀，并且其中所述密封系统进一步包括：

第一供应导管，流体耦合所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述多路阀；

第二供应导管，流体耦合所述闪蒸罐的所述液体出口和所述多路阀；和

输送导管，将所述多路阀与所述压缩机的所述入口流体耦合。

10.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述一个或多个阀包括第一阀和第二阀，并且其中所述密封系统进一步包括：

第一供应导管，流体耦合所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述压缩机的所述入口，所述第一阀沿着所述第一供应导管定位；

第二供应导管，通过所述第二蒸发器流体耦合所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口。

11.根据权利要求10所述的密封系统，进一步包括：

控制器，与所述第一阀和所述第二阀通信耦合，所述控制器被配置成：

在打开位置和关闭位置之间切换所述第一阀，并且在打开位置和关闭位置之间切换所述第二阀，并且

其中所述控制器被配置成在所述打开位置和所述关闭位置之间切换所述第一阀，并且在所述打开位置和所述关闭位置之间切换所述第二阀，使得当：

i)所述第一阀被切换到所述打开位置时，所述第二阀被切换到所述关闭位置；以及ii)所述第一阀被切换到所述关闭位置时，所述第二阀被切换到所述打开位置。

12.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述压缩机是所述密封系统的唯一压缩机。

13.根据权利要求1所述的密封系统，进一步包括：

第一供应导管，流体耦合所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述压缩机的所述入口；

第二供应导管，流体耦合所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口，并且

其中所述第二蒸发器沿着所述第二供应导管定位，并且其中所述闪蒸罐可操作为将所述制冷剂流体的相分离成主要汽相和主要液相，并且其中所述主要汽相经由所述第一供应导管流向所述压缩机的所述入口，并且所述主要液相经由所述第二供应导管流向所述第二蒸发器。

14.一种用于器具的密封系统，包括：

压缩机，具有入口和出口；

冷凝器，与所述压缩机的所述出口流体耦合，并且可操作为从所述压缩机接收制冷剂流体；

第一导管；

第二导管；

第一膨胀装置，沿着所述第一导管定位并与所述冷凝器流体耦合；

第一蒸发器，沿着所述第一导管定位在所述第一膨胀装置的下游，所述第一蒸发器可操作为以第一出口压力输出所述制冷剂流体；

第二膨胀装置，沿着所述第二导管定位并与所述冷凝器流体耦合；

第二蒸发器，沿着所述第二导管定位在所述第二膨胀装置的下游，并且与所述第一蒸发器流体并联耦合，所述第二蒸发器可操作为以不同于所述第一出口压力的第二出口压力输出所述制冷剂流体；

一个或多个上游阀，定位在所述冷凝器下游以及所述第一蒸发器和所述第二蒸发器上游，所述一个或多个上游阀可操作为选择性地允许所述制冷剂流体沿着i)所述第一导管和ii)所述第二导管中的至少一个流动；和

一个或多个下游阀，可操作为选择性地在以下之间切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的流动：i)所述第一导管和所述压缩机的所述入口之间，以及ii)所述第二导管和所述压缩机的所述入口之间，其中所述一个或多个下游阀和所述一个或多个上游阀协作地以一定频率选择性地切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的所述流动，使得在所述一个或多个下游阀和所述一个或多个上游阀的操作期间，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器中的温度升高可以忽略不计。

15.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个上游阀包括与所述冷凝器、所述第一导管和所述第二导管流体耦合的多路阀，并且其中所述一个或多个下游阀包括与所述第一导管、所述第二导管和所述压缩机的所述入口流体耦合的多路阀。

16.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个上游阀包括与所述冷凝器、所述第一导管和所述第二导管流体耦合的多路阀，并且其中所述一个或多个下游阀包括沿着所述第一导管定位在所述第一蒸发器下游的第一下游阀。

17.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个上游阀包括与所述冷凝器、所述第一导管和所述第二导管流体耦合的多路阀，并且其中所述一个或多个下游阀包括第一下游阀和第二下游阀，其中所述第一下游阀沿着所述第一导管定位在所述第一蒸发器的下游，并且所述第二下游阀沿着所述第二导管定位在所述第二蒸发器的下游。

18.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个上游阀包括第一上游阀和第二上游阀，其中所述第一上游阀沿着所述第一导管定位在所述第一蒸发器的上游，并且所述第二上游阀沿着所述第二导管定位在所述第二蒸发器的上游，并且其中所述一个或多个下游阀包括与所述第一导管、所述第二导管和所述压缩机的所述入口流体耦合的多路阀。

19.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个上游阀包括第二上游阀，其中所述第二上游阀沿着所述第二导管定位在所述第二蒸发器的上游，并且其中所述一个或多个下游阀包括第一下游阀，其中所述第一下游阀沿着所述第一导管定位在所述第一蒸发器的下游。

20.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个上游阀包括第一上游阀和第二上游阀，其中所述第一上游阀沿着所述第一导管定位在所述第一蒸发器的上游，并且所述第二上游阀沿着所述第二导管定位在所述第二蒸发器的上游，并且其中所述一个或多个下游阀包括第一下游阀和第二下游阀，其中所述第一下游阀沿着所述第一导管定位在所述第一蒸发器的下游，并且所述第二下游阀沿着所述第二导管定位在所述第二蒸发器的下游。

21.根据权利要求14所述的密封系统，其中在所述压缩机的操作期间，所述一个或多个下游阀每十二(12)秒或更短时间选择性地切换流向所述压缩机的所述入口的制冷剂流。

22.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个下游阀以至少部分地基于施加在所述第一蒸发器上的热负荷和施加在所述第二蒸发器上的热负荷的所述频率，选择性地切换流向所述压缩机的所述入口的制冷剂流。

23.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述一个或多个上游阀和所述一个或多个下游阀具有五百毫秒(500ms)或更短的响应时间。

24.一种用于操作器具的密封系统的方法，所述方法包括：

使制冷剂流体流过所述密封系统的制冷剂流体回路，所述密封系统具有流体串联耦合的压缩机、冷凝器、第一膨胀装置、第一蒸发器、闪蒸罐、第二膨胀装置和第二蒸发器，其中所述制冷剂流体回路具有第一供应导管和第二供应导管，所述第一供应导管将所述闪蒸罐的蒸汽出口与所述压缩机的入口流体耦合，所述第二供应导管通过所述第二蒸发器将所述闪蒸罐的液体出口与所述压缩机的所述入口流体耦合，其中所述第二膨胀装置和所述第二蒸发器沿着所述第二供应导管定位在所述闪蒸罐和所述压缩机之间，并且所述第一蒸发器沿着所述制冷剂流体回路定位在所述冷凝器和所述闪蒸罐之间；以及

切换定位在所述闪蒸罐和所述压缩机之间的一个或多个阀，以在以下之间切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的流动：i)沿着所述第一供应导管在所述闪蒸罐的所述蒸汽出口和所述压缩机的所述入口之间，以及ii)沿着所述第二供应导管在所述闪蒸罐的所述液体出口和所述压缩机的所述入口之间，其中所述一个或多个阀以至少部分地基于施加在所述第一蒸发器上的热负荷和施加在所述第二蒸发器上的热负荷的频率选择性地切换所述制冷剂流体向所述压缩机的所述入口的所述流动。

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