CN113834247B - 蒸气压缩系统及用于其的子系统 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种蒸气压缩系统及用于其的子系统，该蒸气压缩系统具有压缩机(14)和冷凝器(22)。子系统包括能与压缩机(14)的压缩机入口(14a)流体连通以用于制冷剂的流动的存储组件(46)。存储组件(46)配置成在存储配置中接收和存储制冷剂，以及在释放配置中将储存在其中的制冷剂释放到压缩机(14)的压缩机入口(14a)。子系统还包括与存储组件(46)流体连通以用于制冷剂的流动的导流组件(38)，导流组件(38)与冷凝器(22)的冷凝器入口(22a)和压缩机(14)的压缩机出口(14b)流体连通以用于制冷剂的流动。导流组件(38)配置成在第一流动配置中将制冷剂从压缩机出口(14b)引导至存储组件(46)，以及在第二流动配置中将制冷剂从压缩机出口(14b)引导至冷凝器入口(22a)中。

Description

蒸气压缩系统及用于其的子系统
本申请是申请号为201680042788.X、申请日为2016年7月18日、发明名称为“用于蒸汽压缩系统的子系统、蒸汽压缩系统和用于蒸汽压缩系统的方法”的PCT国际发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于蒸气压缩系统的子系统、蒸气压缩系统和用于蒸气压缩系统的方法。
本发明首先开发用于空调系统中，下面将参考该应用来描述本发明。然而，本发明不限于该应用，并且也适用于制冷系统。
背景技术
制冷和空调系统用于在封闭的环境中加热和/或冷却空气。
在一种形式中，制冷和空调系统利用由定速压缩机驱动的蒸气压缩循环。在该系统运行期间，定速压缩机在不需要时可以关闭，以降低系统的能耗。但是，当需要压缩机时，吸收大量的能量来重新启动压缩机，并进一步用于使制冷剂达到其最佳运行状态。此外，定速压缩机在运行期间不能升速或降速以允许更节能的轮廓。在另一种形式中，制冷和空调系统利用由变速压缩机驱动的蒸气压缩循环。尽管变速压缩机允许在运行期间加速或减速，但是即使在不需要的情况下关闭也是低效的并因此利用了能量。
考虑到能量的成本和需求，有必要减少压缩机驱动的制冷和空调系统的整体能耗。
发明目的
本发明的目的是至少解决上述需求，或者至少提供有用的替代方案。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供了一种用于蒸气压缩系统的子系统，所述蒸气压缩系统具有压缩机和冷凝器，所述子系统包括：
存储组件，其能与所述压缩机的压缩机入口流体连通以用于制冷剂的流动，所述存储组件配置成在存储配置中接收和存储制冷剂，以及在释放配置中将储存在其中的制冷剂释放到压缩机的压缩机入口；以及
导流组件，其与所述存储组件流体连通以用于制冷剂的流动，并且与所述冷凝器的冷凝器入口和所述压缩机的压缩机出口流体连通以用于制冷剂流动，所述导流组件配置成在第一流动配置中将制冷剂从压缩机出口引导到存储组件，以及在第二流动配置中将制冷剂从压缩机出口引导到冷凝器入口。
所述存储组件还可以配置成在压力平衡配置中将储存在其中的制冷剂释放到所述导流组件，并且所述导流组件还配置成在第三流动配置中将制冷剂从所述存储组件引导到冷凝器入口。
所述存储组件可以包括：
容器，其用于容纳压缩方制冷剂，所述容器具有容器端口，
第一存储端口，其与所述容器端口选择性地流体连通以用于制冷剂的流动，以及
第二存储端口，其与容器端口选择性地流体连通以用于制冷剂的流动，并且第二存储端口能与压缩机入口流体连通以用于制冷剂的流动。
所述导流组件可以包括：
第一流动端口，其能与所述压缩机的压缩机出口流体连通以用于制冷剂的流动，
第二流动端口，其与所述第一流动端口选择性流体连通以用于制冷剂的流动，并且所述第二流动端口能与所述冷凝器入口流体连通，以及
第三流动端口，其与所述第一流动端口和所述第二流动端口选择性地流体连通以用于制冷剂的流动，并且所述第三流动端口能与所述第一存储端口流体连通。
子系统还可以包括与所述存储组件和所述导流组件可操作地关联的控制器，所述控制器用于将所述存储组件配置成存储、释放和压力平衡配置中的至少一个，以及将所述导流组件配置成所述第一流动配置、第二流动配置、和第三流动配置中的至少一个。
当所述控制器将所述存储组件配置成所述存储配置时，所述控制器可以将所述导流组件配置成所述第一流动配置。
当所述控制器将所述存储组件配置成所述压力平衡配置时，所述控制器可以将所述导流组件配置成所述第三流动配置。
所述存储组件还可以包括：
第一存储阀，其能在打开位置和关闭位置之间致动，以分别允许和防止制冷剂在第一存储端口和容器端口之间流动；以及
第二存储阀，其能在打开位置和关闭位置之间致动，以分别允许和防止制冷剂在第二存储端口和容器端口之间流动。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述存储组件配置成所述存储配置或所述压力平衡配置：
第一存储阀致动到打开位置；以及
第二存储阀致动到关闭位置。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述存储组件配置成所述释放配置：
第一存储阀致动到关闭位置；以及
第二存储阀致动到打开位置。
子系统还可以包括吸入阀，所述吸入阀与所述控制器可操作地关联，并且能在打开位置和关闭位置之间致动，以分别允许和阻止制冷剂从其流过，所述第二存储端口能通过吸入阀与压缩机入口流体连通。
当所述控制器将所述存储组件配置成所述释放配置时，所述控制器可以将所述吸入阀致动到打开位置。
所述导流组件还可以包括：
第一流量阀，其能在打开位置和关闭位置之间致动，以分别允许和防止制冷剂在所述第一流动端口和所述第二流动端口之间流动；
第二流量阀，其能在打开位置和关闭位置之间致动，以分别允许和防止制冷剂在第一流动端口和第三流动端口之间流动；以及
第三流量阀，其能在打开位置和关闭位置之间致动，以分别允许和防止制冷剂在第三流动端口和第二流动端口之间流动。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述导流组件配置成所述第一流动配置：
第一流量阀致动到关闭位置；
第二流量阀致动到打开位置；以及
第三流量阀致动到关闭位置。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述导流组件配置成所述第二流动配置：
第一流量阀致动到打开位置；
第二流量阀致动到关闭位置；以及
第三流量阀致动到关闭位置。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述导流组件配置成所述第三流动配置：
第一流量阀致动到关闭位置；
第二流量阀致动到关闭位置；以及
第三流量阀致动到打开位置。
所述存储组件可以包括：
容器，其用于容纳压缩的制冷剂，所述容器具有容器端口，以及
存储端口，其与所述容器端口选择性地流体连通以用于制冷剂的流动，并且所述存储端口与压缩机入口流体连通以用于制冷剂的流动。
所述导流组件可以包括：
第一流动端口，其能与所述压缩机的压缩机出口流体连通以用于制冷剂的流动，
第二流动端口，其与所述第一流动端口选择性流体连通以用于制冷剂的流动，并且所述第二流动端口与所述冷凝器入口流体连通，以及
第三流动端口，其与所述第一流动端口和所述第二流动端口选择性地流体连通以用于制冷剂的流动，并且所述第三流动端口与所述存储端口流体连通。
子系统还可以包括与所述存储组件和所述导流组件可操作地关联的控制器，所述控制器用于将所述存储组件配置成所述存储配置、释放配置和压力平衡配置中的至少一个，以及将所述导流组件配置成第一流动配置、第二流动配置和第三流动配置中的至少一个。
当所述控制器将所述存储组件配置成所述存储配置时，所述控制器可以将所述导流组件配置成所述第一流动配置。
当所述控制器将所述存储组件配置成所述压力平衡配置时，所述控制器可以将所述导流组件配置成所述第三流动配置。
所述存储组件还可以包括：
存储阀，其能在打开位置和关闭位置之间致动，以分别允许和阻止制冷剂在存储端口和容器端口之间流动。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述存储组件配置成所述存储配置、所述压力平衡配置或所述释放配置：
存储阀致动到打开位置。
子系统还可以包括吸入阀，所述吸入阀与所述控制器可操作地关联，并且能在打开位置和关闭位置之间致动以分别允许和阻止制冷剂从其流过，所述存储端口通过吸入阀与压缩机入口流体连通。
当所述控制器将所述存储组件配置成所述释放配置时，所述控制器可以将所述吸入阀致动到打开位置。
所述导流组件还可以包括：
流量阀，其能致动到第一流动位置、第二流动位置或第三流动位置，在所述第一流动位置中的所述流量阀允许制冷剂在第一流动端口和第三流动端口之间流动，在所述第二流动位置中的流量阀允许制冷剂在第一流动端口和第二流动端口之间流动，并且在第三流动位置中的流量阀允许制冷剂在第三流动端口和第二流动端口之间流动。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述导流组件配置成所述第一流动配置：
流量阀致动到第一流动位置。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述导流组件配置成所述第二流动配置：
流量阀致动到第二流动位置。
所述控制器可以通过至少以下的致动而将所述导流组件配置成所述第三流动配置：
流量阀致动到第三流动位置。
子系统还可以包括：
冷凝器传感器，其与所述控制器可操作地关联并且配置成测量所述冷凝器处或附近的温度和/或湿度；以及
蒸发器传感器，其与所述控制器可操作地关联并配置成测量所述蒸气压缩系统的蒸发器处或附近的温度和/或湿度。
所述系统还可以包括抽吸传感器，所述抽吸传感器与所述控制器可操作地关联并配置成测量所述吸入阀处或附近的温度和/或压力。
所述存储组件还可以包括容器传感器，所述容器传感器配置成测量所述容器端口处或所述容器内的温度和/或压力。
所述导流组件还可以包括第一压缩机传感器和第二压缩机传感器，所述第一压缩机传感器配置成测量在所述第一流动端口处或附近的温度和/或压力，所述第二压缩机传感器配置成测量在第二流动端口处或附近的温度和/或压力。
所述控制器可以响应于来自所述冷凝器传感器、所述蒸发器传感器、所述容器传感器、所述第一压缩机传感器，所述第二压缩机传感器和所述抽吸传感器中的至少一个的一个或多个测量，将存储组件配置成存储配置、释放配置和压力平衡配置中的至少一个。
所述控制器可以响应于来自所述冷凝器传感器、所述蒸发器传感器、所述容器传感器、所述第一压缩机传感器，所述第二压缩机传感器和所述抽吸传感器中的至少一个的一个或多个测量，将导流组件配置成第一流动配置、第二流动配置和第三流动配置中的至少一个。
所述第一存储阀在打开位置是可调整的，使得制冷剂可以通过其的流速能由所述控制器控制。
所述吸入阀在打开位置是可调整的，使得制冷剂可以通过其的流速能由所述控制器控制。
所述存储组件还可以包括用于冷凝流过其的制冷剂的存储冷凝器，所述容器端口经由所述存储冷凝器与所述第二存储端口选择性地流体连通。
所述容器可以是真空隔热的。
所述容器可以包括制冷剂能容纳其中的内腔室。所述存储组件可以配置成调整所述内腔室的容积。所述内腔室基本上由壁、第一端和第二端限定，其中所述第一端相对于所述第二端可移动。所述存储组件还可以包括与所述第一端可操作地连接以使所述第一端相对于所述第二端移动的马达。所述第一端可以包括与所述壁密封接合的活塞。根据本发明的另一方面，提供了一种蒸气压缩系统，包括：
具有冷凝器入口的冷凝器；
具有压缩机入口和压缩机出口的压缩机；
与所述压缩机入口流体连通以用于制冷剂的流动的存储组件，所述存储组件配置成在存储配置中接收和存储制冷剂，以及在释放配置中将存储在其中的制冷剂释放到所述压缩机的压缩机入口；以及
与所述存储组件、所述冷凝器入口和所述压缩机出口流体连通以用于制冷剂的流动的导流组件，所述导流组件配置成在第一流动配置中将制冷剂从所述压缩机出口引导至所述存储组件，以及在第二流动配置中将制冷剂从压缩机出口引导至冷凝器入口。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于蒸气压缩系统的方法，所述蒸气压缩系统具有压缩机和冷凝器，所述方法包括以下步骤：
将制冷剂从压缩机的压缩机出口引导至存储组件；
将从压缩机出口接收的制冷剂存储在存储组件中；以及
将存储在存储组件中的制冷剂释放到压缩机的压缩机入口。
该方法还可以包括以下步骤：释放存储在所述存储组件中的制冷剂，以及将从所述存储组件释放的制冷剂引导到所述冷凝器入口。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于蒸气压缩系统的子系统，所述子系统包括：
用于存储制冷剂的存储组件；以及
与所述存储组件流体连通的导流组件，
其中，所述导流组件适于将制冷剂从所述蒸气压缩系统引导至所述存储组件以存储在其中，并且其中，所述存储组件适于将存储在其中的制冷剂释放到蒸气压缩系统中。
所述存储组件可以包括具有内腔室的容器，制冷剂可储存在所述内腔室中。
所述容器可以是真空隔热的。
所述内腔室可以具有容积，并且所述存储组件配置成调整所述容积。
所述内腔室基本上由壁、第一端和第二端限定，其中所述第一端能相对于所述第二端移动。
所述存储组件还可以包括与所述第一端可操作地连接以使所述第一端相对于所述第二端移动的马达。
所述存储组件还可以包括液压系统，所述液压系统配置成使所述第一端相对于所述第二端移动。
所述第一端可以包括与所述壁密封接合的活塞。
还公开了一种如上所述的子系统和所述蒸气压缩系统的组合，其中，所述导流组件和所述存储组件与所述蒸气压缩系统流体连通。
所述蒸气压缩系统可以包括压缩机，当所述导流组件将制冷剂从所述蒸气压缩系统引导到所述存储组件时和/或当所述存储组件将存储在其中的制冷剂释放到蒸气压缩系统时，所述压缩机处于启动状态。
附图说明
下面将参考附图仅以举例的方式描述本发明的优选实施例，其中：
图1示出了蒸气压缩系统的第一实施例的示意图；
图2示出了蒸气压缩系统的第二实施例的存储组件的示意图；
图3示出了蒸气压缩系统的第三实施例的示意图；
图4示出了图3的蒸气压缩系统的容器的前视图；
图5是图4的沿线A-A截取的容器的横截面图；以及
图6是图4的容器的分解图。
具体实施方式
图1示出了空调系统形式的蒸气压缩系统10的第一实施例。系统10包括用于压缩制冷剂的定速压缩机14。压缩机14具有用于吸入制冷剂的压缩机入口14a和用于排出压缩的制冷剂的压缩机出口14b。压缩机14由系统10的主控制板16电致动到启动状态和关断状态，系统10的主控制板16由主电源20供电(例如，240V)。
系统10还包括两个热交换器22、24。热交换器22位于外部区域，而热交换器24位于内部区域。图1中的线26划分了外部和内部区域。系统10还包括用于反转系统10中的制冷剂的流动方向的换向阀28，使得系统10冷却或加热内部区域。可以理解的是，根据由换向阀28引起的制冷剂的流动方向，每个热交换器22、24充当用于冷凝流过其的制冷剂的冷凝器或用于蒸发流过其的制冷剂的蒸发器。然而，如图1所示的换向阀28处于系统10正在冷却内部区域的构造中，热交换器22在下文中将被称为冷凝器，热交换器24在下文中将被称为蒸发器。
冷凝器22具有用于吸入制冷剂的冷凝器入口22a和用于排出冷凝和冷却的制冷剂的冷凝器出口22b。蒸发器24具有用于吸入制冷剂的蒸发器入口24a和用于排出蒸发和加热的制冷剂的蒸发器出口24b。冷凝器出口22b流体连接到蒸发器入口24a。换向阀28流体连接到蒸发器出口24b，使得从其排出的蒸发的制冷剂被引导到压缩机入口14a。换向阀28也流体连接到冷凝器入口22a，使得经由换向入口28a接收的任何制冷剂被引导到冷凝器入口22a。
系统10还包括位于冷凝器出口22b和蒸发器入口24a之间的连接中的两个膨胀阀30、32。每个膨胀阀30、32配置成突然减小从中通过的制冷剂的压力。膨胀阀30仅在系统10正在冷却内部区域时使用，并且当系统10正在加热内部区域时被旁路。相反，膨胀阀32仅在系统10正在加热内部区域时使用，并且当系统10正在冷却内部区域时被旁路。
系统10还包括两个风扇34,36。风扇34被配置成引起气流穿过冷凝器22，并且风扇36被配置成引起气流穿过蒸发器24。
系统10还包括用于引导制冷剂的导流组件38。导流组件38包括三个流动端口38a、38b、38c。每个流动端口38a、38b、38c被配置成用于制冷剂的通过。流动端口38a流体连接到流动端口38b、38c和压缩机出口14b。流动端口38b也流体连接到流动端口38c和换向入口28a。
导流组件38还包括三个流量阀40a,40b,40c。流量阀40a位于流量端口38a,38b之间的连接中。流量阀40a可在打开位置和关闭位置之间电致动以分别允许和防止制冷剂在流量端口38a,38b之间流动。流量阀40b位于流量端口38a,38c之间的连接中。流量阀40b可在打开位置和关闭位置之间电致动以分别允许和防止制冷剂在流量端口38a,38c之间流动。流量阀40c位于流量端口38b,38c之间的连接处。流量阀40c可在打开和关闭位置之间电致动，以分别允许和防止制冷剂在流量端口38b、38c之间流动。
在其它实施例中，应该理解的是，流量阀40a、40b、40c可以在其相应的打开和关闭位置之间气动致动。在其他实施例中，将认识到，流量阀40a、40b、40c可以被其他阀组合所取代以实现类似的流动路径。
在第一实施例中，导流组件38还包括两个压缩机传感器42、44。压缩机传感器42位于流动端口38a处或附近，并配置成测量流动端口38a处的制冷剂的温度和压力。压缩机传感器44位于流动端口38b处或附近，并配置成测量流动端口38b处的制冷剂的温度和压力。
系统10还包括用于储存和释放制冷剂的存储组件46。存储组件46包括两个存储端口46a,46b。每个存储端口46a,46b被配置用于制冷剂的通过。存储端口46a流体连接到流动端口38c，并且存储端口46b流体连接到压缩机入口14a。
存储组件46还包括用于容纳压缩的制冷剂的真空隔热容器48。容器48具有用于制冷剂通过的容器端口48a，并流体连接到存储端口46a、46b。存储组件46还包括用于冷凝流过其的制冷剂的存储冷凝器50。存储冷凝器50位于容器端口48a和存储端口46b之间的连接中。
在另一个实施例中，存储组件46不包括存储冷凝器50。相反，容器端口48a直接连接到存储端口46b。
在第一实施例中，存储组件46还包括两个存储阀52a、52b。存储阀52a位于容器端口48a和存储端口52a之间的连接中。存储阀52a可在打开位置和关闭位置之间电致动，以分别允许和防止制冷剂在容器端口48a和存储端口52a之间流动。存储阀52a采用计量电子阀的形式，使得存储阀52a在打开位置可电动调整，以调整通过其的制冷剂的流速。存储阀52b位于容器端口48a和存储端口46b之间的连接中。存储阀52b可在打开位置和关闭位置之间电致动，以分别允许和防止制冷剂在容器端口48a和存储端口46b之间流动。
存储组件46还包括位于容器端口48a处或附近的容器传感器54，其被配置成测量容器端口48a处的制冷剂的温度和压力。
系统10还包括吸入阀56，其将存储端口46b流体连接到压缩机入口14a。吸入阀56可在打开位置和关闭位置之间电致动，以分别允许和防止制冷剂在存储端口46b和压缩机入口14a之间流动。吸入阀56采用计量电子阀的形式，使得吸入阀56在打开位置可电动调整，以调整通过其的制冷剂的流速。
在另一个实施例中，系统10不包括吸入阀56。而是，存储端口46b直接连接到压缩机入口14a。
在第一实施例中，系统10还包括两个冷凝器传感器58a,58b、两个蒸发器传感器60a,60b以及抽吸传感器62。冷凝器传感器58a,58b位于冷凝器22处或附近，并被配置成测量通过冷凝器22的空气的温度和湿度。蒸发器传感器60a,60b位于蒸发器24附近，并被配置成测量通过蒸发器24的空气的温度和湿度。抽吸传感器62位于吸入阀56处或附近，并被配置成测量压缩机入口14a处的制冷剂的温度和压力。
在另一个实施例中，控制器64和主控制板16可以是单个集成部件。
系统10还包括电子控制模块形式的控制器64。控制器64与主控制板16、导流组件38、存储组件46、吸入阀56和传感器58a,58b,60a,60b,62电连接。控制器64配置成致动阀40a,40b,40c,52a,52b,56，并且还将阀52a,56调整到其打开位置。控制器64具有天线66以与计算机系统无线通信，以更新其软件和/或控制参数和/或使用细节。
在另一个实施例中，系统10还包括两个膨胀传感器(未示出)。膨胀传感器中的第一个位于膨胀阀30附近，并且被配置成紧接在膨胀阀30之后测量制冷剂的压力和/或温度。第二个膨胀传感器位于膨胀阀32附近，并被配置成紧接在膨胀阀32之后测量制冷剂的压力和/或温度。将意识到，与传感器58a,58b,60a,60b,62相似，控制器64将电连接到膨胀传感器。
现在将描述第一实施例的系统10将内部区域冷却到预定温度的示例性操作。
初始启动：
在用户启动系统10之后，主控制板16致动压缩机14到启动状态。同时，控制器64将吸入阀56致动到关闭位置并且通过以下方式将导流组件38配置成压缩机流动配置：
·将流量阀40a致动到打开位置；
·将流量阀40b致动到关闭位置；和
·将流量阀40c致动到关闭位置。
压缩机流动构造中的导流组件38将压缩的制冷剂从压缩机出口14b引导至冷凝器入口22a以用于系统10的正常操作(即，蒸气压缩循环)。
操作期间储存：
在系统10的操作期间，基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个，控制器64能够确定压缩机14何时产生比所需更多的冷却能力。在这种情况下，控制器64通过以下方式将导流组件38配置成存储流动配置：
·将流量阀40a致动到关闭位置；
·将流量阀40b致动到打开位置；和
·将流量阀40c致动到关闭位置。
存储流动配置中的导流组件38将压缩和加热的制冷剂从压缩机出口14b引导至存储端口46a。同时，控制器64通过以下方式将存储组件46配置成存储配置：
·将存储阀52a致动到打开位置；和
·将存储阀52b致动到关闭位置。
储存配置中的储存组件46将通过存储端口46a接收的压缩的制冷剂引导到容器48中，以经由容器端口48a进行储存。
一旦控制器46基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个确定用于当前负载和条件的最佳运行容量被满足，则控制器64配置导流组件38进入压缩机配置，以用于如上所述的系统10的正常操作。同时，控制器64通过以下步骤将存储组件46配置成隔离配置：
·将存储阀52a致动到关闭位置；和
·将存储阀52b致动到关闭位置。
隔离配置中的存储组件46将压缩的制冷剂密封在容器48中。可以理解的是，因为容器48被真空隔热，储存在容器48中的压缩的制冷剂将基本保持其热和压力能量。
在该“操作期间存储”阶段，系统10中的制冷剂的减少使得来自压缩机14的机械负载将在启动状态时被减少，从而减少了不需要的能量消耗。
操作期间释放：
在系统10的操作期间，基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个，控制器64能够确定系统容量何时太低并且何时对于现在的情况不佳。在这种情况下，控制器64通过以下方式将存储组件46配置成释放配置：
·将存储阀52a致动到关闭位置；和
·将存储阀52b致动到打开位置。
释放配置中的存储组件46释放存储在容器48中的压缩的制冷剂，并使其通过在那里被冷凝的存储冷凝器50，并从存储端口46b流出。同时，控制器64将吸入阀56致动到打开位置，允许来自存储端口46b的制冷剂被容纳在压缩机入口14a中。控制器64还将吸入阀56调整到打开位置，使得其基于传感器62调整穿过其的制冷剂的流速。这确保了与来自蒸发器出口24b的制冷剂混合的制冷剂以最佳温度/压力返回到压缩机入口14a以减小机械负载。
一旦控制器64基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个确定用于当前负载和条件的最佳运行容量被满足，则控制器64配置存储器组件46进入隔离配置。
应该意识到，系统10将在“操作期间存储”和“操作期间释放”阶段之间循环，使得压缩机14能够以其最佳状态运行。而且，通过存储冷凝器50释放存储在容器48中的制冷剂可允许压缩机14产生少量的真空压力，而没有任何额外的机械负载，这是由于较薄的制冷剂被引入压缩机入口14a。这种轻微的真空效应可能导致在上述“操作期间存储”阶段和下述“关机”阶段中将制冷剂存储在容器48中所需的机械负载较少。
关机：
在系统10的操作期间，基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个，控制器64能够确定何时在内部区域中达到预定温度或者继续运转压缩机14是低效的。在这种情况下，控制器64将信号发送到主控制板16以保持压缩机14处于启动状态。同时，控制器64将导流组件38配置成存储流动配置并且将存储组件46配置成存储配置以用于将压缩的制冷剂存储在容器48中。将再次理解的是，当容器48被真空隔热时，储存在容器48中的压缩的制冷剂将基本保持其热和压力能量。
一旦传感器62指示系统10正在接近其低压设定点，则控制器64将信号发送到主控制板16以致动压缩机14到关断状态，将存储组件46配置成隔离配置并且通过以下方式将导流组件38配置成不流动配置：
·将流量阀40a致动到关闭位置；
·将流量阀40b致动到关闭位置；和
·将流量阀40c致动到关闭位置。
一旦存储组件46处于隔离配置并且导流组件38处于不流动配置，则控制器64将流量阀40a致动到打开位置，以便从压缩机头部释放压力。一旦传感器42指示压力已经释放，控制器64就将流量阀40a致动到关闭位置。
启动：
从关机时，当温度升高到内部区域中的预定温度以上时，系统10需要压缩机14基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个产生冷却能力，控制器64通过以下方式将导流组件38配置成存储压缩机流动配置：
·将流量阀40b致动到打开位置；和
·将流量阀40c致动到打开位置。
存储-压缩机流动配置中的导流组件38将制冷剂从流动端口38c经由流动端口38b引导至冷凝器入口22a。此外，控制器64通过以下方式将存储组件46配置成压力平衡配置：
·将存储阀52a致动到打开位置；和
·将存储阀52b致动到关闭位置。
压力平衡配置中的存储组件46释放存储在容器48中的压缩的制冷剂，以通过存储端口46a、流动端口38c和流动端口38b流动到冷凝器入口22a，使得存储的能量被释放到系统10。
一旦控制器64基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个确定足够的存储能量被释放到系统10中，则控制器64将信号发送到主控制板16以致动压缩机14到启动状态，将导流组件38配置成冷凝器流动配置，将存储组件46配置成释放配置并且将吸入阀56致动到打开位置。这允许存储在容器48中的制冷剂被释放到压缩机入口14a中。
一旦控制器64基于传感器42,44,54,58a,58b,60a,60b,62中的一个或多个确定容器48已经释放了足够的存储能量，则控制器64将存储组件46配置成隔离配置并将吸入阀56致动到关闭位置。
在该“启动”阶段，系统10由于存储的热和压力能量的引入而更快地达到最佳温度和压力，并且从而降低了压缩机14获得需要的冷却能力而需要的运行时间。因而压缩机14在关机/启动阶段循环期间开发的废弃的热和压力能量的存储和释放节省了能量。此外，“启动”阶段允许压缩机14通过减少回路中的气体和/或使具有释放的制冷剂的压缩机14的抽吸侧增压而利用较少的能量使用而启动到启动状态。
系统10的优点在于系统10的冷却能力可以在其运行时降低，减少能量使用，并且当这是最有效的选项时仍然能够关闭。
上述的系统10可以作为新的设备提供。备选地，通过改装将子系统(即，至少导流组件38、存储组件46和控制器64)安装到现有的蒸气压缩系统可以形成等同的系统。这种改装的蒸气压缩系统将提供与上述类似的优点。
图2示出了蒸气压缩系统(未示出)的第二实施例的存储组件68。除了存储组件68(将在下面详细描述)之外，应该理解的是，蒸气压缩系统的第二实施例与如上所述的蒸气压缩系统10的第一实施例基本类似。因此，用于表示蒸气压缩系统10的第一实施例的部件的附图标记也将用于表示蒸气压缩系统的第二实施例的类似部件。
如图2所示，在该实施例中，存储组件68包括容器70。容器70基本上是圆柱形的，并且由壁72真空隔热，以保持存储在其中的任何制冷剂的温度和压力(典型地，其中存储的制冷剂将是过热气体的形式)。存储组件68还包括位于容器70中的活塞74，使得容器70的壁72、活塞74和端部76限定内腔室78。应该理解，储存在容器70中的制冷剂将被容纳在内腔室78中。活塞74的尺寸设定为允许从容器70的端部76往复移动，并且通过密封件80与壁72密封地接合。可以理解的是，这样的移动将调整内腔室78的容积。容器70包括位于端部76处的容器端口70a，以允许制冷剂进出内腔室78。
存储组件68还包括低压(例如6V-24V DC)高扭矩电马达82、马达齿轮组84和螺纹连接杆86。如图2所示，连接杆86固定到活塞74，并通过容器70的端部89向外延伸。马达齿轮组84与连接杆86和马达82的螺纹可操作地啮合。应该理解的是，由于这种布置，当马达82通电时，活塞74将移动到容器70的端部76或从容器70的端部76移动。在该实施例中，控制器64电连接到马达82并控制其操作。还将意识到的是，在使用中，马达82消耗比压缩机14的能量显著更少的能量。
存储组件68还包括流体连接到容器端口70a、流动端口38c和压缩机入口14a的歧管88。歧管88包括调整从流动端口38c进入容器端口70a或离开容器端口70a到压缩机入口14a的制冷剂的一个或多个可变计量阀(未示出)。在该实施例中，歧管88由控制器64以与上文关于存储阀52a,52b所述类似的方式来控制。
在系统的第二实施例的示例性操作期间，当制冷剂被引导至存储组件68用于储存时，歧管88的阀允许制冷剂经由容器端口70a流入内腔室78以用于容纳。为了有助于制冷剂的流动，活塞74通过马达82移动以改变内腔室78的容积。特别地，活塞74远离容器70的端部76移动，以增加内腔室78的容积并由此在其中形成低压。这引起制冷剂被吸入内腔室78的抽吸效应。因此，可以理解的是，由于抽吸效应，当制冷剂被储存在容器70中时，压缩机14将具有减小的负载，并且因为马达82需要比压缩机14的动力显著更少的动力来操作，因而节省了能量。
当制冷剂储存在容器70内(即，储存组件68处于隔离配置)时，歧管88的阀密封容器70的内腔室78，并且内腔室78的容积变化以增加其中的制冷剂的压力。特别地，活塞74通过马达82缓慢地朝向容器70的端部76移动，以减小内腔室78的容积，从而对存储在其中的制冷剂施加压力。一旦在内腔室78中达到预定的压力(即比系统的其余部分更高的压力)，活塞74就停止。
当制冷剂从容器70释放(即，储存组件68处于释放配置)时，歧管88的阀允许制冷剂从内腔室78朝向压缩机入口14a和/或冷凝器入口22a流出。可以理解的是，压力差(即，在内腔室78中较高，而在系统的其余部分中较低)允许制冷剂容易地从内腔室78流出。当从内腔室78释放预定量的制冷剂时，或当内腔室78与系统的其余部分之间的压力平衡时，歧管88的阀密封容器70的内腔室78。
存储组件68的优点是在要求时，制冷剂可以容易地从压缩机14流出并且容易地流到压缩机14，原因在于内腔室78的可变容积可以产生压力差。
存储组件68的另一个优点是压缩机14在启动时经历的峰值负载可以减小。例如，只有预定量的储存的制冷剂可以被释放到压缩机入口14a，使得压缩机14能够以最小的头部压力以及减小的负载压力启动。然后，储存在内腔室78中的剩余制冷剂可以如上所述地加压到预定压力，并且可以释放另一预定量的制冷剂。这个过程可以重复，直到系统达到满容量。
存储组件68的另一个优点是系统能够以期望的/最佳的容量启动，而不是以满容量立即启动。
存储组件68的另一优点是内腔室78的容积可以调整以适合每个系统的容量。因此，对制备满足不同系统的多尺寸的存储组件68的需求降低。
此外，改变容器70的容积的能力允许通过在系统运行的同时在任何时间增加或减少系统中的制冷剂的量来降低或增加系统的容量。这是由于能够进行工作，以将已经处于储存过热状态的容器70中的气体的压力增加到高于操作系统压力的压力。这允许可能能量的高压到低压输送系统进入系统的排放。
另外，增大容器70的内部尺寸允许在去除过热制冷剂时生成低压抽吸(真空类状态)以用于存储。通过从系统中去除制冷剂，操作压力降低，因此系统的压缩机的机械负载减少。当系统由于环境条件而不需要全部容量时，这减少了电力负载并且节省了能量。当环境条件决定需要全部或更高容量时，储存的能量被重新引入到系统中。在这种情况下，系统压缩机不需要生成增加容量的工作，只需要维持重新引入的过热制冷剂(已经处于增加的压力和温度下)。
图3至图6示出了空调系统形式的蒸气压缩系统100的第三实施例。系统100包括用于压缩制冷剂的定速压缩机140。压缩机140具有用于吸入制冷剂的压缩机入口140a和用于排出压缩的制冷剂的压缩机出口140b。通过由主电源(例如，240V)供电的系统100的控制系统160，压缩机140可电致动到启动状态和关断状态。
系统100还包括两个热交换器220,240。热交换器220位于外部区域，而热交换器240位于内部区域。在该实施例中，热交换器220是冷凝器的形式并且热交换器240是蒸发器的形式。
冷凝器220具有用于吸入制冷剂的冷凝器入口220a和用于排出冷凝和冷却的制冷剂的冷凝器出口220b。蒸发器240具有用于吸入制冷剂的蒸发器入口240a和用于排出蒸发和加热的制冷剂的蒸发器出口240b。冷凝器出口220b流体连接到蒸发器入口240a，而蒸发器出口240b流体连接到压缩机入口140a。
系统100还包括位于冷凝器出口220b和蒸发器入口240a之间的连接中的膨胀阀300。膨胀阀300配置成突然减小通过其的制冷剂的压力。
系统100还包括两个风扇340,360。风扇340配置成引导空气流穿过冷凝器220，而风扇360配置成引导空气流穿过蒸发器240。
系统100还包括用于引导制冷剂的导流组件380。导流组件380包括三个流动端口380a,380b,380c。每个流动端口380a,380b,380c被配置成用于制冷剂的通过。流动端口380a流体连接到流动端口380b,380c和压缩机出口140b。流动端口380b也流体连接到流动端口380c和冷凝器入口220a。
导流组件380还包括被动阀400a和流量阀400b。被动阀400a紧跟在流动端口380a之后，并防止制冷剂回流到压缩机140。流量阀400b紧跟在被动阀400a之后，并且是三通电动球阀。流量阀400b能致动到第一打开流动位置、第二打开流动位置、第三打开流动位置和关闭位置。处于第一流动位置的流量阀400b允许制冷剂在流动端口380a,380c之间流动。处于第二流动位置的流量阀400b允许制冷剂在流动端口380a,380b之间流动。处于第三流动位置的流量阀400b允许制冷剂在流动端口380b,380c之间流动。可以理解的是，可以通过两个双向致动球阀或者通过使用三个单向致动电磁阀来实现类似的流动配置。将进一步认识到，致动可以通过诸如气动的其他手段来实现。
导流组件380还包括三个压缩机传感器420,440,540。压缩机传感器420位于流动端口380a处或附近，并被配置成测量流动端口380a处的制冷剂的温度和压力。压缩机传感器440位于流动端口380b处或附近，并被配置成测量流动端口380b处的制冷剂的温度和压力。压缩机传感器540位于流动端口380c处或附近，并配置成测量流动端口380c处的制冷剂的温度和压力。
系统100还包括用于储存和释放制冷剂的存储组件460。存储组件460包括配置用于制冷剂通过的存储端口460a。存储端口460a流体连接到流动端口380c。
存储组件460还包括用于容纳压缩的制冷剂的真空隔热容器480。参照图4至6，容器480基本上为圆柱形，并且由壁720真空隔热以保持存储在其中的任何制冷剂(典型地，储存在其中的制冷剂将为过热气体的形式)的温度和压力。存储组件460还包括位于容器480内的活塞740，使得容器480的壁720、活塞740和端部760限定内腔室780。而且，容器480的壁720、活塞740和端部765限定内部液压腔室785。在所示的实施例中，端部760,765是端板的形式。可以理解的是，储存在容器480中的制冷剂将被容纳在内腔室780中。活塞740的尺寸设定为允许从容器480的端部760移出以及移动到该端部760，并且通过密封件800与壁720密封地接合。应该理解的是，这样的移动将调整内腔室780的容积。容器480包括位于端部760处的容器端口480a，以允许制冷剂进出内腔室780。容器端口480a流体连接到存储端口460a。
容器480还包括在端部765中的液压流体容器端口480b，用于使液压流体进出内部液压腔室785。存储组件460还包括液压流体箱H2和液压泵H1，它们流体连接到液压流体容器端口480b。可以理解的是，活塞740将通过将液压流体引入和释放到内腔室785中而移动进出容器480的端部760。在该实施例中，存储组件460包括两个液压阀520b,520c。液压阀520b位于容器端口480b和液压泵H1之间的连接中。液压阀520b可在打开位置和关闭位置之间电致动，以便分别允许和防止液压流体在容器端口480b和液压泵H1之间流动。液压阀520c位于控制口480b和液压流体箱H2之间的连接中。液压阀520c可在打开位置和关闭位置之间电动致动，以分别允许和防止液压流体在容器端口480b和液压流体箱H2之间流动。
将会理解，存储组件460的操作将是基本上类似于蒸气压缩系统的第二实施例的存储组件68。然而，存储组件460将利用液压流体来移动活塞740，与机械地连接到活塞740的马达相反。
存储组件460还包括存储阀520a。存储阀520a位于容器端口480a和存储端口460a之间的连接中。存储阀520a可在打开位置和关闭位置之间电致动，以分别允许和防止制冷剂在存储端口460a和容器端口480a之间流动。
存储组件460还包括四个传感器540a,540b,540c,540d。第一容器传感器540a位于内腔室780处或附近，并配置成测量储存在容器480内的制冷剂的温度和压力。第二容器传感器540b位于内腔室785处或附近，并配置成测量储存在容器480内的液压流体的温度和压力。第三容器传感器540c位于容器480的真空环上或其附近，并被配置成测量真空环内的压力。箱传感器540d位于液压流体箱H2处或附近，并配置成测量液压流体箱H2内的液压流体的压力。应该理解的是，箱传感器540d可以用于确定容器480内的活塞740的位置。
系统100还包括吸入阀560，其将存储端口460a流体连接到压缩机入口140a。吸入阀560可在打开位置和关闭位置之间电致动，以分别允许和防止制冷剂在存储端口460a和压缩机端口140a之间流动。此外，吸入阀560允许系统100将被压力平衡。
系统100还包括两个冷凝器传感器580a,580b、两个蒸发器传感器600a,600b以及抽吸传感器620。冷凝器传感器580a,580b位于冷凝器220处或附近，并被配置成测量通过冷凝器220的空气的温度和湿度。蒸发器传感器600a,600b位于蒸发器240附近，并被配置成测量通过蒸发器240的空气的温度和湿度。抽吸传感器620位于压缩机入口140a处或附近，并被配置成测量压缩机入口140a处的制冷剂的温度和压力。系统100还包括两个或更多个压力/温度传感器ES1,ES2。这些传感器ES1,ES2分别配置成测量膨胀阀300的入口和出口处的制冷剂的温度和压力。
控制系统160电连接到导流组件380、存储组件460、吸入阀560和传感器580a,580b,600a,600b,620,ESI,ES2。控制系统160配置成致动阀400a,400b,520a,520b,520c,560。控制系统160具有天线660以与计算机系统无线通信以更新其软件和/或控制参数和使用细节。
现在将描述系统100将内部区域冷却到预定温度的示例性操作。
当系统100运行时，压缩机140处于启动状态。而且，控制系统160已经：将吸入阀560致动到关闭位置；并通过将流量阀400b致动到第二流动位置而将导流组件380配置成压缩机-冷凝器流动配置。压缩机-冷凝器流动配置中的导流组件380将压缩的制冷剂从压缩机出口140b引导至冷凝器入口220a以用于系统100的正常操作(即，蒸气压缩循环)。
操作期间储存：
在系统100的操作期间，基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个，控制系统160能够确定压缩机140何时产生比所需更多的冷却能力。在这种情况下，控制系统160通过致动400b到第一流动位置来将导流组件380配置成存储流动配置。同时，控制系统160通过将存储阀520a致动到打开位置来将存储容器480配置成存储配置。另外，控制系统160将液压阀520b和520c致动到打开位置。这导致制冷剂被引导到低压内腔室780中。活塞760将缩回以允许来自压缩机出口140b的压缩和加热的制冷剂的存储，并且同时液压流体将通过端口480b和液压阀520c返回到液压流体箱H2。
一旦控制系统160基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个确定满足用于当前负载和条件的最佳运行容量，控制系统160将导流组件380配置成压缩机-冷凝器配置，用于如上所述的系统100的正常操作。同时，控制系统160通过将存储阀520a致动到关闭位置来将存储组件460配置成隔离配置。另外，控制系统160致动液压阀520b至关闭位置。
隔离配置中的存储组件460密封容器480中的压缩的制冷剂。可以理解的是，当容器480真空隔热并且存储阀520a和液压阀520b关闭时，储存在容器480中的压缩的制冷剂将基本保持其热和压力能量。还将理解的是，该“操作期间储存”可以根据需要连续多次执行以继续降低系统100的冷却能力(通过减少系统制冷剂)。
在该“操作期间储存”中，通过在启动状态时减少系统制冷剂并因而减少系统压力，来自压缩机140的机械负载被减少，从而减少了不需要的能量消耗。
操作期间释放：
在系统100的操作期间，基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个，控制系统160能够确定系统100的容量何时对于当前条件来说太低和/或不是最佳的。在这种情况下，控制系统160将液压泵Hl致动到打开状态，并且将液压阀520b致动到打开位置。在这种状态下，容器480的内腔室780中的制冷剂被压缩，直到基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个，控制系统160确定所存储的制冷剂处于比压缩机入口140a处的压力更高的压力。然后，控制系统160通过致动存储阀520a到打开位置来将存储组件460配置成释放配置。同时，控制系统160将吸入阀560致动到打开位置。在储存组件460的这种释放配置中，较高压力的制冷剂被释放到压缩机入口140a中。在此过程中，液压泵H1将容器480的压力保持在压缩机入口140a的压力之上。
一旦控制系统160基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个确定用于当前负载和条件的最佳运行容量被满足，则控制系统100配置存储器组件460进入隔离配置。
将意识到，系统100将在“操作期间存储”和“操作期间释放”阶段之间循环，使得压缩机140能够以其最佳状态运行。
关机：
在系统100的操作期间，基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个，控制系统160能够确定何时在内部区域达到预定温度或继续运行效率低下。在这种情况下，控制系统160配置导流组件380成存储流动配置；和配置存储组件460成存储配置。可以理解的是，储存在容器480中的压缩的制冷剂将基本上保持其热和压力能量，因为容器480真空隔热并且阀520a,520b一旦填充就保持关闭。应该理解，通过将容器480的压力降低到低于压缩机出口140b的压力来捕获气体将减少储存阶段期间的压缩机能量使用。
一旦传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个向控制系统160指示系统100是接近压力设定点时，控制系统160致动压缩机140到关断状态，将存储组件460配置成隔离配置，并且通过致动流量阀400b到关闭位置将导流组件380配置成非流动配置。
一旦存储组件460处于隔离配置并且导流组件380处于不流动配置，则控制系统160将吸入阀560致动到打开位置并且将导流组件380致动到存储配置，以便减轻压缩机头部的压力。一旦传感器420指示压力已经被释放，控制系统160就将吸入阀560致动到关闭位置并且将导流组件380致动到不流动配置。
启动：
从关机，当温度上升到内部区域中的预定温度以上并且蒸气压缩系统需要压缩机140产生冷却能力时，控制系统160通过致动流量阀400b到第三流动位置将导流组件380配置成存储-压缩机流动配置。同时，控制系统160将液压泵H1致动到启动状态，将控制阀520b致动到打开位置，并且将液压阀520c致动到关闭位置。存储压缩机流动配置中的导流组件380允许制冷剂经由流动端口380b从流动端口380c流动到冷凝器入口220a。此外，控制系统160通过将存储阀520a致动到打开位置来将存储组件460配置成压力平衡配置。同时，控制系统160将吸入阀560致动到关闭位置。处于压力平衡配置中的存储组件460释放存储在容器480中的压缩的制冷剂，以通过存储端口460a、流动端口380c和流动端口380b流到冷凝器入口220a。
一旦控制系统160基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个确定系统100准备好重启，控制系统160致动压缩机140到启动状态。在压力平衡过程期间，控制系统160致动液压泵H1、液压阀520b和液压阀520c，以将存储的制冷剂压力保持在压缩机出口140a压力以上。控制系统160还可基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ESI,ES2中的一个或多个来选择以将导流组件380配置成压缩机-冷凝器流动配置，并且将吸入阀560致动到打开位置以将存储的制冷剂释放到压缩机入口140a中。
一旦控制系统160已经基于传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ES1,ES2中的一个或多个确定容器480已释放所需要的存储的制冷剂，控制系统160将存储组件460配置成隔离配置，并且将吸入阀560致动到关闭位置并且将流动引导阀400b致动到压缩机-冷凝器配置。
在另一个实施例中，膨胀阀300具有可调尺寸的孔。在该实施例中，系统100还包括位于膨胀阀300中并配置成测量孔尺寸的孔传感器。控制系统160电连接到膨胀阀300的孔，并且能够在系统100的操作期间基于孔传感器和/或传感器420,440,540,540a,540b,540c,540d,580a,580b,600a,600b,620,ESI,ES2中的一个或多个来调整膨胀阀300的孔的尺寸。可以理解的是，膨胀阀300的孔尺寸的调整将调整穿过其的制冷剂的膨胀，并且可以促进在操作的上述操作阶段中的任一个阶段(例如，“启动”阶段，“操作期间储存”阶段等)期间的制冷剂流动。
在该“启动”阶段中，由于存储的热和压力能量的引入，系统100更快到达最佳温度和压力，从而减少了压缩机140达到所需冷却能力所需的运行时间。因而压缩机140在关机/启动阶段循环期间开发的废弃的热和压力能量的存储和释放节省了能量。此外，启动程序的优化允许压缩机通过减少回路中的气体、使具有释放的制冷剂的压缩机14的抽吸侧增压或者在启动时发起回路中制冷剂的流动而利用较少的能量使用而启动到启动状态。
系统100的优点在于可以在系统100操作时、基于所需要的容量优化能量使用时有效地修改系统100的冷却容量，同时在是最有效选项时，也可以在关机时修改。
上述的系统100可以作为新的设备提供。备选地，通过改装将子系统(即，至少导流组件380、存储组件460和控制系统160)安装到现有的蒸气压缩系统可以形成等同的系统。这种改装的蒸气压缩系统将提供与上述类似的优点。
尽管已经参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，本发明可以以许多其他形式来体现。例如，在另一个实施例中，蒸气压缩系统10,100可以是制冷系统的形式。此外，在另一个实施例中，压缩机14,140可以是变速压缩机。另外，在另一个实施例中，导流组件38,380可以在蒸气压缩回路的其他位置处(例如，在冷凝器和蒸发器之间，或在蒸发器和压缩机之间)流体连接并执行如上所述类似的操作。

Claims (20)

1.一种用于蒸气压缩系统(10)的子系统，其特征在于，所述子系统包括：
存储组件(68)，所述存储组件包括：具有用于存储制冷剂的内腔室(78)的容器(70)；和具有一个或多个阀以调节所述内腔室(78)中的制冷剂的存储或释放的歧管(88)；
导流组件(38)，所述导流组件配置成在第一流动配置中将制冷剂的流动从所述蒸气压缩系统(10)引导至所述存储组件(68)以存储在所述内腔室(78)中，在第二流动配置中防止制冷剂的流动以便存储在所述内腔室(78)中以及将制冷剂的流动引导至蒸气压缩系统以便其正常操作，以及在第三流动配置中将制冷剂的流动从所述存储组件(68)引导至所述蒸气压缩系统，
其中，所述存储组件(68)配置成调整所述内腔室(78)的容积，并且
其中，所述存储组件(68)还配置成在压力平衡配置中将存储在所述内腔室(78)中的制冷剂释放到所述导流组件(38)中。
2.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，所述导流组件包括三个流量阀(40a,40b,40c)，该三个流量阀能致动到流动位置以在存储组件(68)和蒸气压缩系统(10)之间引导制冷剂的流动，使得流量阀(40b)致动到流动位置和流量阀(40a和40c)致动到非流动位置将导流组件(38)配置成流动配置。
3.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，所述子系统还包括电子连接到所述导流组件(38)的控制器(64)，其中：
所述导流组件(38)包括流动端口(38c)、能被所述控制器(64)致动的一个或多个流量阀(40a,40b,40c)以及测量所述流动端口(38a)处的制冷剂的温度或压力的一个或多个传感器(42,44)，
所述歧管(88)流体连接至所述容器(70)的容器端口(70a)以及所述导流组件(38)的流动端口(38a)，并且所述歧管的一个或多个阀能被所述控制器致动以调整制冷剂从流动端口(38c)进入容器端口(70a)以存储在内腔室(78)中或者调整制冷剂离开容器端口(70a)，并且
基于所述导流组件(38)的一个或多个传感器(42,44)：
所述一个或多个流量阀(40a,40b,40c)能被所述控制器(64)致动到流动位置以在所述存储组件(68)和蒸气压缩系统(10)之间引导制冷剂的流动，使得所述一个或多个流量阀(40a,40b,40c)致动到流动位置将所述导流组件(38)配置成所述第一流动配置，并且
所述歧管(88)的一个或多个阀能被所述控制器(64)致动以将制冷剂从导流组件(38)引导至内腔室(78)以将存储在所述内腔室(78)中的制冷剂存储或释放到所述蒸气压缩系统(10)。
4.根据权利要求3所述的子系统，其特征在于，响应于所述控制器(64)基于所述导流组件(38)的多个传感器(42,44)中的一个传感器确定所述蒸气压缩系统的压缩机(14)正在生成比所要求的冷却能力更大的冷却能力，所述控制器(64)：
通过致动一个或多个流量阀(40a,40b,40c)以将制冷剂从所述蒸气压缩系统(10)引导到存储组件(68)将导流组件(38)配置成所述流动配置，以及
通过致动所述歧管(88)的一个或多个阀以将制冷剂从所述导流组件(38)到内腔室(78)以进行存储来配置存储组件(68)。
5.根据权利要求3所述的子系统，其特征在于，响应于所述控制器(64)基于所述导流组件(38)的一个或多个传感器(42,44)确定所述蒸气压缩系统(10)的容量过低或不是最佳的，所述控制器(64)：
通过致动所述歧管(88)的一个或多个阀以将存储在内腔室(78)中的制冷剂释放到所述蒸气压缩系统(10)来配置存储组件(68)，直到所述控制器(64)基于所述导流组件(38)的一个或多个传感器(42,44)确定蒸气压缩系统(10)处于最佳运行容量。
6.根据权利要求3所述的子系统，其特征在于，响应于所述控制器(64)确定所述蒸气压缩系统(10)处于最佳运行容量，所述控制器(64)：
通过致动所述歧管(88)的一个或多个阀释放所述容器(48)中的制冷剂将所述存储组件(68)配置成隔离配置。
7.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，所述容器(70)是真空隔热的。
8.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，所述内腔室(78)由壁(72)、第一端和第二端限定，其中，所述第一端相对于所述第二端能移动。
9.根据权利要求8所述的子系统，其特征在于，所述存储组件(68)还包括与所述第一端可操作地连接以使所述第一端相对于所述第二端移动的马达(82)。
10.根据权利要求9所述的子系统，其特征在于，所述存储组件(68)还包括液压系统，所述液压系统配置成使所述第一端相对于所述第二端移动。
11.一种用于蒸气压缩系统(10)的子系统，所述子系统包括：
存储组件(68)，所述存储组件包括：具有用于存储制冷剂的内腔室(78)的容器(70)；和
与所述存储组件(68)流体连通的导流组件(38)，所述导流组件配置用于制冷剂的流动，并且能与所述蒸气压缩系统(10)流体连通以用于制冷剂的流动；
电子连接到所述导流组件(38)的控制器(64)，其中，所述导流组件(38)由所述控制器配置以在流动配置中将制冷剂从蒸气压缩系统(10)引导到存储组件(68)以存储在所述内腔室(78)中，
其中，所述存储组件(68)由所述控制器配置以调整所述内腔室(78)的容积，
其中，所述存储组件(68)进一步由所述控制器配置以将存储在所述内腔室(78)中的制冷剂释放到所述导流组件(38)中，
其特征在于，
所述导流组件(38)包括流动端口(38c)、一个或多个流量阀(40a,40b,40c)以及测量所述流动端口(38a)处的制冷剂的温度或压力的一个或多个传感器(42,44)，
所述存储组件(68)包括歧管(88)，所述歧管流体连接至所述容器(70)的容器端口(70a)以及所述导流组件(38)的流动端口(38a)，所述歧管(88)具有一个或多个阀以调整制冷剂从流动端口(38c)进入容器端口(70a)以存储在内腔室(78)中或者调整制冷剂离开容器端口(70a)，并且
基于所述导流组件的一个或多个传感器(42,44)：
所述一个或多个流量阀(40a,40b,40c)能被所述控制器(64)致动到流动位置以在所述存储组件(68)和蒸气压缩系统(10)之间引导制冷剂的流动，使得所述一个或多个流量阀(40a,40b,40c)致动到流动位置将所述导流组件(38)配置成第一流动配置，并且
所述歧管(88)的一个或多个阀能被所述控制器(64)致动以将制冷剂从导流组件(38)引导至内腔室(78)以将存储在所述内腔室(78)中的制冷剂存储或释放到所述蒸气压缩系统(10)。
12.一种包括根据权利要求1或11所述的子系统的蒸气压缩系统。
13.根据权利要求12所述的蒸气压缩系统，其特征在于，所述蒸气压缩系统还包括：
压缩机；以及
蒸发器，
其中，所述子系统流体连接在所述蒸发器和所述压缩机之间。
14.根据权利要求12所述的蒸气压缩系统，其特征在于，所述蒸气压缩系统还包括：
冷凝器；以及
蒸发器，
其中，所述子系统流体连接在所述冷凝器和所述蒸发器之间。
15.根据权利要求14所述的蒸气压缩系统，其特征在于，所述导流组件(38)配置成：
在第一流动配置中将制冷剂从所述冷凝器引导至所述存储组件(68)，以及
在第二流动配置中将制冷剂从所述冷凝器引导至计量装置(30)，以及
在第三流动配置中将制冷剂从所述存储组件(68)引导至所述蒸发器。
16.一种用于蒸气压缩系统(10)的子系统，所述蒸气压缩系统(10)包括冷凝器(22)和蒸发器(24)，所述冷凝器具有冷凝器入口(22a)和冷凝器出口(22b)，所述蒸发器具有蒸发器入口(24a)和蒸发器出口(24b)，所述子系统包括：
存储组件(68)，所述存储组件包括：具有用于存储制冷剂的内腔室(78)的容器(70)；和具有一个或多个阀以调节所述内腔室(78)中的制冷剂的存储或释放的歧管(88)；
导流组件(38)，所述导流组件与所述存储组件(68)流体连通以用于制冷剂的流动，并且能与所述蒸气压缩系统(10)流体连通以用于制冷剂的流动；以及
其中，所述歧管(88)能流体连接至所述冷凝器出口(22b)；
其中，所述导流组件(38)配置成在流动配置中将制冷剂从蒸气压缩系统(10)引导至存储组件(68)以存储在内腔室(78)中，
其中，所述存储组件(68)配置成调整所述内腔室(78)的容积，
其中，所述存储组件(68)还配置成将存储在所述内腔室(78)中的制冷剂释放到所述导流组件(38)中，
其特征在于，所述导流组件(38)配置成：
在第一流动配置中将制冷剂从所述冷凝器出口(22b)引导至所述存储组件(68)，以及
在第二流动配置中将制冷剂从所述冷凝器出口(22b)引导至计量装置(30)，以及
其中，所述存储组件(68)还配置成在压力平衡配置中将存储在其中的制冷剂释放到所述导流组件(38)中，以及所述导流组件(38)还配置成在第三流动配置中将制冷剂从所述存储组件(68)引导到蒸发器入口(24a)。
17.根据权利要求16所述的子系统，其特征在于，所述导流组件包括三个流量阀(40a,40b,40c)，该三个流量阀能致动到流动位置以在存储组件(68)和蒸气压缩系统(10)之间引导制冷剂的流动，使得流量阀(40b)致动到流动位置和流量阀(40a和40c)致动到非流动位置将导流组件(38)配置成流动配置。
18.根据权利要求16所述的子系统，其特征在于，所述容器(70)是真空隔热的。
19.根据权利要求16所述的子系统，其特征在于，所述内腔室(78)由壁(72)、第一端和第二端限定，其中，所述第一端能相对于所述第二端移动。
20.根据权利要求19所述的子系统，其特征在于，所述存储组件(68)还包括与所述第一端可操作地连接以使所述第一端相对于所述第二端移动的马达(82)。
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