CN114501921A - 用于冷却部件的蒸气循环系统及相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于冷却部件的蒸气循环系统，包括制冷回路，大量的制冷剂流过该制冷回路。制冷回路转而包括压缩机、第一冷凝器、串联或并联地流体联接到第一冷凝器的第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器。此外，该系统包括制冷剂填充控制设备，该制冷剂填充控制设备被配置为增大或减小流过制冷回路的制冷剂的质量。

Description

用于冷却部件的蒸气循环系统及相关方法
技术领域
本公开一般涉及用于冷却部件的系统和方法，尤其涉及一种用于冷却部件(例如一个或多个飞行器部件)的具有串联冷凝器的蒸气循环系统以及相关方法。
背景技术
近年来，飞行器内电子设备的数量和复杂性急剧增加。因此，由这种电子设备产生的热的功率消耗因而也显著增加。在这方面，空气冷却系统通常不能为飞行器的电子设备提供足够的冷却。因此，蒸气循环系统已被用于许多飞行器以满足飞行器电子设备的增加的冷却要求。
通常，蒸气循环系统有利于将热量同时或独立地排到多个热沉。例如，这种热沉可以是供应给飞行器发动机的燃料、冲压空气和/或飞行器发动机的旁通管道内的空气。然而，在航空器的操作期间，热沉的可用性可通过飞行包线或任务的不同区域而变化。也就是说，当一个热沉可用时，另一个热沉可能不可用。因此，存在于系统内的制冷剂的质量可对蒸气循环系统的操作具有不同的影响，这取决于使用哪个或哪些冷凝器来从电子设备排出热量。
因此，该技术中用于冷却部件(诸如飞行器部件)的改进的蒸气循环系统以及相关方法将是受欢迎的。
发明内容
本公开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，或者可以通过本文公开的实践来学习。
在一个方面，本主题涉及一种用于冷却部件的蒸气循环系统。该系统包括制冷回路，大量的制冷剂流过该制冷回路。制冷回路转而包括压缩机、第一冷凝器、与第一冷凝器串联或并联流体联接的第二冷凝器、膨胀阀以及蒸发器。此外，该系统包括制冷剂填充控制设备，该制冷剂填充控制设备被配置为增大或减小流过制冷回路的制冷剂的质量。
在另一方面，本主题涉及一种使用蒸气循环系统冷却部件的方法。蒸气循环系统包括制冷回路，大量的制冷剂流过该制冷回路。制冷回路转而包括第一冷凝器和流体地串联流体联接到第一冷凝器的第二冷凝器。另外，蒸气循环系统包括制冷剂填充控制设备，该制冷剂填充控制设备被配置为增加或减少流过制冷回路的制冷剂的质量。因此，该方法包括利用计算系统监测离开第二冷凝器的制冷剂的压力。此外，该方法包括利用计算系统监测离开第二冷凝器的制冷剂的温度。此外，该方法包括利用计算系统控制制冷剂填充控制设备的操作，以基于所监测的压力和所监测的温度来调节流过制冷回路的制冷剂的质量。
参考以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
附图说明
在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其涉及附图，附图中：
图1是飞行器的一个实施例的侧视图；
图2是飞行器的燃气涡轮发动机的一个实施例的示意性截面图；
图3是用于冷却部件的蒸气循环系统的一个实施例的示意图；
图4是用于冷却部件的蒸气循环系统的另一实施例的示意图；
图5是用于冷却部件的蒸气循环系统的另一实施例的示意图；
图6是用于冷却部件的蒸气循环系统的另一实施例的示意图；
图7是用于冷却部件的蒸气循环系统的另一实施例的示意图；
图8是用于冷却部件的蒸气循环系统的又一实施例的示意图；
图9是用于冷却部件的蒸气循环系统的又一实施例的示意图；
图10是用于冷却部件的蒸气循环系统的另一实施例的示意图；和
图11是使用蒸气循环系统冷却部件的方法的一个实施例的流程图。
在本说明书和附图中重复使用参考符号旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。
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。通过解释本发明而不是限制本发明来提供每个示例。事实上，对于本领域技术人员显而易见的是，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，本发明旨在涵盖在所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。
此外，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”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体流向其的方向。
此外，除非另有规定，术语“低”、“高”或其各自的比较度(例如，较低、较高，如适用)均指发动机内的相对速度。例如，“低压涡轮机”在通常低于“高压涡轮机”的压力下运行。可选地，除非另有规定，上述术语可理解为它们的最高程度。例如，“低压涡轮”可指涡轮区段内的最低最大压力涡轮，而“高压涡轮”可指涡轮区段内的最高最大压力涡轮。
大体上，本主题涉及一种用于冷却部件的蒸气循环系统和相关的方法。如下所述，在一些实施例中，所公开的蒸气循环系统可用于冷却飞行器的一个或多个部件或系统(例如，一个或多个电子设备)。在几个实施例中，蒸气循环系统包括压缩机、第一冷凝器、串联地流体联接到第一冷凝器的第二冷凝器、膨胀阀以及蒸发器。术语冷凝器通常用于描述有助于将热量从制冷剂传递至热沉的任何热交换器。除了冷凝器之外，这些热交换器可以被描述和/或用作过热器或过冷器。这样，大量的制冷剂流过蒸气循环系统以将热量从低温热源(例如，飞行器的一个或多个电子设备、机舱热量、环境控制系统等)传递到较高温度的热沉(例如，供应到飞行器的燃料、防冰表面、发动机旁通管道、冲压空气等)。具体地，在操作期间，制冷剂在流过蒸发器的同时从部件吸收热量，并且在流过冷凝器的同时将该热量排出到流体。
另外，蒸气循环系统包括制冷剂填充控制设备，该制冷剂填充控制设备被配置为增加或减少流过制冷回路的制冷剂的质量。具体地，当离开第二冷凝器的制冷剂的压力超过最大压力值时，制冷剂填充控制设备可以减小流过制冷回路的制冷剂的质量。此外，当离开第二冷凝器的制冷剂的确定过冷值降到低于最小过冷值时，制冷剂填充控制设备可增加流过制冷回路的制冷剂的质量。例如，在几个实施例中，制冷剂填充控制设备可包括与制冷回路并联的第一控制阀、箱体和第二控制阀。在这样的实施例中，为了减小制冷回路内的制冷剂的质量，打开第一阀以允许制冷剂的一部分从制冷回路流至箱体中。相反，在这样的实施例中，打开第二阀以允许制冷剂从箱体流至制冷回路，由此增加制冷回路内的制冷剂的质量。在其他实施例中，制冷剂填充控制设备包括允许制冷剂从制冷回路添加或移除的气缸或其他存储设备。
制冷剂填充控制设备提供一个或多个技术优点。具体地，所公开的蒸气循环系统包括串联的第一冷凝器和第二冷凝器。一般而言，在某些情况下一个冷凝器可排出来自制冷回路的热量，而在其他情况下另一个冷凝器可排出来自制冷回路的热量。然而，制冷回路正确运行所需的制冷剂的质量可根据使用哪一个冷凝器来排出来自制冷剂的热量而变化。因此，制冷剂填充控制设备增大和减小制冷回路内的制冷剂的质量(例如，基于离开第二冷凝器的制冷剂的温度和/或压力)以维持蒸气循环系统的正确运行。
现在参考附图，图1是飞行器10的一个实施例的侧视图。如图所示，在几个实施例中，飞行器10包括机身12和从机身12向外延伸的一对机翼14(示出一个)。在所示实施例中，燃气涡轮发动机100支撑在每个机翼上，以通过空气在飞行期间推动飞行器。另外，如图所示，飞行器10包括竖直稳定器16和一对水平稳定器18(图中示出一个)。然而，在可选可选实施例中，飞行器10可以包括任何其他合适的配置，例如任何其他合适数量或类型的发动机。
此外，飞行器可以包括用于冷却飞行器的一个或多个部件的蒸气循环系统200。具体地，在几个实施例中，蒸气循环系统200被配置为冷却飞行器的一个或多个电子设备，诸如一个或多个导航设备、通信设备、发动机控制器等。在这样的实施例中，蒸气循环系统200被配置为将热量从飞行器的电子设备传递到支持飞行器的操作的一种或多种流体。这样的流体充当热沉，并且可以包括供应到发动机100的燃料、冲压空气、流过飞行器的发动机旁通管道的空气、和/或用于对飞行器的机舱加压的空气。然而，在可选实施例中，蒸气循环系统200可被配置成在飞行器的任何其他部件和任何其他合适的流体之间传递热量。
上述和图1中所示的飞行器10的配置仅设置为将本主题放置在示例性使用领域中。因此，本主题可以易于适用于任何方式的飞行器。
图2是燃气涡轮发动机100的一个实施例的示意性截面图。在所示实施例中，发动机100被配置为高旁路涡轮风扇发动机。然而，在可选实施例中，发动机100可以配置为螺旋桨式发动机、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴燃气涡轮发动机或任何其他合适类型的燃气涡轮发动机。
一般来说，发动机100沿着轴向中心线102延伸，并且包括至少部分地由环形机舱110包围的风扇104、低压(LP)线轴106和高压(HP)线轴108。具体地，风扇104可以包括风扇转子112和联接到风扇转子112的多个风扇叶片114(示出一个)。在这方面，风扇叶片114周向间隔开并且从风扇转子112径向向外延伸。此外，LP和HP线轴106、108沿着轴向中心线102定位在风扇104的下游。如图所示，LP线轴106可旋转地联接到风扇转子112，从而允许LP线轴106旋转风扇114。另外，多个出口导向轮叶或支柱116彼此周向间隔开，并在围绕LP和HP线轴106、108和机舱110的外壳体118之间径向延伸。这样，支柱116相对于外壳体118支撑机舱110，使得外壳体118和机舱110限定位于其间的旁路气流通道120。
外壳体118一般以串联流动顺序包围或围绕压缩机区段122、燃烧区段124、涡轮区段126和排气区段128。例如，在一些实施例中，压缩机区段122可以包括LP线轴106的低压(LP)压缩机130和HP线轴108的高压(HP)压缩机132，其沿着轴向中心线102定位在LP压缩机130的下游。每个压缩机130、132可转而包括与一排或多排压缩机转子叶片136交错的一排或多排定子轮叶134。此外，在一些实施例中，涡轮区段126包括HP线轴108的高压(HP)涡轮138和LP线轴106的低压(LP)涡轮140，其沿着轴向中心线102定位在HP涡轮138的下游。每个涡轮138、140可转而包括与一排或多排涡轮转子叶片144交错的一排或多排定子轮叶142。
另外，LP线轴106包括低压(LP)轴146，HP线轴108包括围绕LP轴146同心地定位的高压(HP)轴148。在这样的实施例中，HP轴148可旋转地联接HP涡轮138的转子叶片144和HP压缩机132的转子叶片136，使得HP涡轮转子叶片144的旋转可旋转地驱动HP压缩机转子叶片136。如图所示，LP轴146直接联接到LP涡轮140的转子叶片144和LP压缩机130的转子叶片136。此外，LP轴146经由齿轮箱150联接到风扇104。在这方面，LP涡轮转子叶片144的旋转可旋转地驱动LP压缩机转子叶片136和风扇叶片114。
在几个实施例中，发动机100可产生推力以推进飞行器。更具体地，在操作期间，空气(由箭头152指示)进入发动机100的入口部分154。风扇104将空气152的第一部分(箭头156所示)供给到旁路气流通道120，并将空气152的第二部分(箭头158所示)供给到压缩机区段122。空气152的第二部分158首先流过LP压缩机130，其中转子叶片136逐渐压缩空气152的第二部分158。接着，空气152的第二部分158流过HP压缩机132，其中转子叶片136继续逐渐压缩空气152的第二部分158。空气152的压缩的第二部分158随后被输送到燃烧区段124。在燃烧区段124中，空气152的第二部分158与燃料混合并燃烧以产生高温高压燃烧气体160。此后，燃烧气体160流过HP涡轮138，其中HP涡轮转子叶片144从中提取第一部分动能和/或热能。该能量提取使HP轴148旋转，从而驱动HP压缩机132。然后燃烧气体160流过LP涡轮140，其中LP涡轮转子叶片144从中提取第二部分动力和/或热能。该能量提取使LP轴146旋转，从而经由齿轮箱150驱动LP压缩机130和风扇104。然后燃烧气体160通过排气区段128离开发动机100。
上述和图2中所示的燃气涡轮发动机100的配置仅设置为将本主题放置在示例性使用领域中。因此，本主题可以容易地适应任何方式的燃气涡轮发动机配置，包括其他类型的航空用的燃气涡轮发动机、船舶用的燃气涡轮发动机和/或陆用/工业的燃气涡轮发动机。
图3是用于冷却部件的蒸气循环系统200的一个实施例的示意图。通常，蒸气循环系统200包括制冷回路202和制冷剂填充控制设备204。更具体地，大量的制冷剂流过制冷回路202以将热量从一个或多个部件传递到一个或多个流体，从而冷却这些部件。如下所述，制冷剂填充控制设备204调节制冷回路202内的制冷剂的质量以保持蒸气循环系统200的正确运行。
蒸气循环系统200可用于将热量从任何合适的部件传递到任何合适的流体。例如，在几个实施例中，蒸气循环系统200可被配置成将热量从飞行器10的一个或多个部件(例如，一个或多个电子设备)传递到支持飞行器10的操作的一个或多个流体(例如，供应到发动机100的燃料和/或冲压空气)。然而，在可选实施例中，蒸气循环系统200可被配置成将热量从飞行器的任何其他合适的部件传递到支持飞行器的操作的任何合适的流体。此外，在进一步的实施例中，蒸气循环系统200可被配置成将热量从任何合适的非飞行器/航空部件传递到任何合适的非飞行器/航空流体。
制冷回路202可以包括被配置为吸收热量并随后排出该热量的任何合适的部件。在几个实施例中，制冷回路202包括一个或多个蒸发器206、208；压缩机210；多个串联或并联的冷凝器212、214；和一个或多个膨胀阀216、218。具体地，如图所示，在所示实施例中，制冷回路202包括彼此并联的第一蒸发器206和第二蒸发器208以及流体地联接到蒸发器206、208并与蒸发器串联的压缩机210。此外，在所示实施例中，制冷回路202包括流体地联接到压缩机210并与压缩机210串联的第一冷凝器212以及流体地联接到第一冷凝器并与第一冷凝器212串联的第二冷凝器214。另外，在所示实施例中，制冷回路202包括彼此并联且与第二冷凝器214串联的第一膨胀阀216和第二膨胀阀218。此外，制冷回路202包括合适的管道、软管、管或其他导管，以流体联接回路202的上述部件。然而，在可选实施例中，制冷回路202可以具有任何其他合适的配置。例如，制冷回路202可以包括彼此串联的三个或更多个冷凝器。此外，制冷回路202可包括一个或三个或更多个蒸发器和一个或三个或更多个膨胀阀。
在操作中，大量的制冷剂流过制冷回路202以将热量从一个或多个部件传递到一个或多个流体，从而冷却这些部件。更具体地说，在所示的实施例中，制冷剂在流过蒸发器206、208的同时从部件吸收热量。这种热吸收使制冷剂蒸发。然后，压缩机210对气态制冷剂加压，并将加压的气态制冷剂供应给冷凝器212、214。冷凝器212、214转而将由蒸发器206、208中的制冷剂吸收的热量传递给流体，从而排出来自制冷回路202的热量。这种热排出使制冷剂液化。此后，制冷剂流过膨胀阀216、218，在膨胀阀216、218中制冷剂被节流，这降低了压力和相关的饱和温度，使得可以通过蒸发器206、208中的制冷剂的蒸发来吸收热量。在离开蒸发器206、208之后，制冷剂作为低温低压气体行进到压缩机210。
在某些情况下，第一冷凝器212可排出来自制冷回路202的热量，而在其他情况下，第二冷凝器214可排出来自制冷回路202的热量。更具体地，在几个实施例中，第一冷凝器212可被配置成将热量从制冷剂传递到供应到飞行器10的发动机100的燃料。此外，在这些实施例中，第二冷凝器214可配置成将热量从制冷剂传递到发动机旁通管道中的空气。例如，当飞行器的发动机100在高负载下操作时(例如，当以超音速行进时)，风扇旁通管道空气可能太热而不能从制冷剂向其传递热量。然而，在这种情况下，发动机100供应的大量燃料允许第一冷凝器212提供热排出。相反，当飞行器在高海拔和较低速度下巡航时，供应给发动机100的燃料的量可能太小而不能提供热排出。然而，在这种情况下，风扇旁通管道空气温度可允许第二冷凝器214提供热排出。然而，在可选实施例中，第一冷凝器212和第二冷凝器214可以配置成将热量从制冷剂传递到任何其他合适的流体或热沉，并且可以同时操作。
任何合适的制冷剂可流过制冷回路202以支持其操作。例如，在一些实施例中，制冷剂可以是1，1，1，2-四氟乙烷，通常称为R-134a。
如上所述，蒸气循环系统200包括用于调节流过制冷回路202的制冷剂的质量的制冷剂填充控制设备204。更具体地，支撑制冷回路200的正确运行的制冷剂的质量可根据使用哪个冷凝器212、214来排出来自制冷回路200的热量而变化。如下所述，在离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)之后的制冷剂的温度和/或压力取决于使用哪个冷凝器212、214来排出来自制冷回路202的热量。在这方面，基于离开第二冷凝器214之后的制冷剂的温度和/或压力，制冷剂填充控制设备204可以从制冷回路202添加或移除制冷剂。
如图所示，在若干实施例中，制冷剂填充控制设备204包括第一控制阀220、箱体222和第二控制阀224。更具体地，在这样的实施例中，制冷剂填充控制设备204流体地联接至制冷回路202，使得制冷剂填充控制设备204与第一膨胀阀216并联。在这方面，第一控制阀220在第二冷凝器214的出口(未示出)和膨胀阀216、218之间的位置处流体地联接至制冷回路202。此外，箱体222与第一控制阀220流体联接并与第一控制阀220串联。此外，第二控制阀224与箱体222流体联接并与箱体222串联。因此，为了减少制冷回路202内的制冷剂的质量，打开第一控制阀220，关闭第二控制阀224。第二控制阀224可以放置在排液位置，以更好地促进制冷剂迁移到箱体222中。在这种情况下，制冷剂的一部分从制冷回路202通过第一控制阀220流入箱体222，从而减小制冷回路202内存在的制冷剂的质量。相反，为了增加制冷回路202内的制冷剂的质量，关闭第一控制阀220，打开第二控制阀224。在这种情况下，储存在箱体222内的制冷剂通过第二控制阀224流入制冷回路202，从而增加制冷回路202内的制冷剂的质量。
在一些实施例中，制冷剂填充控制设备204不需要泵来从制冷回路202移除制冷剂或向制冷回路202添加制冷剂。具体地，当第一控制阀220打开且第二控制阀224关闭时，制冷回路202内的制冷剂的压力使得部分制冷剂流过第一控制阀220并进入箱体222。类似地，当第一控制阀220关闭并且第二控制阀224打开时，箱体222内的制冷剂的压力使得制冷剂的一部分流过第二控制阀224并进入制冷回路202。
另外，在几个实施例中，蒸气循环系统200包括压力传感器226。通常，压力传感器226被配置成捕获指示离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的压力的数据。因此，压力传感器226可以与第二冷凝器214的出口(未示出)相邻地流体联接到制冷回路202。压力传感器226可对应于用于捕获指示制冷剂的压力的数据的任何合适的装置，诸如压阻应变计、电磁压力传感器等。
此外，在几个实施例中，蒸气循环系统200包括温度传感器228。通常，温度传感器228被配置为捕获指示离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的温度的数据。因此，温度传感器228可以与第二冷凝器214的出口(未示出)相邻地流体地联接到制冷回路202。温度传感器228可对应于用于捕获指示制冷剂的温度的数据的任何合适的装置，例如热敏电阻、热电偶等。
此外，在几个实施例中，蒸气循环系统200包括计算系统230，计算系统230通信地联接到蒸气循环系统200的一个或多个部件以允许计算系统230电子地或自动地控制这些部件的操作。例如，计算系统230可以经由通信链路232通信地联接到压力和温度传感器226、228。在这方面，计算系统230可被配置成接收指示离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的温度和/或压力的数据。此外，计算系统230可以经由通信链路232通信地联接到第一控制阀220和第二控制阀224。这样，计算系统230可被配置成基于所接收的压力和/或温度传感器数据来控制第一阀220和第二阀224的操作以调节制冷回路202内的制冷剂的质量。另外，计算系统230可以经由通信链路232通信地联接到蒸气循环系统的任何其他适当部件。
一般来说，计算系统230可以包括一个或多个基于处理器的设备，例如给定控制器或计算设备或控制器或计算设备的任何适当组合。因此，在几个实施例中，计算系统230可以包括一个或多个处理器234和配置成执行各种计算机实现的功能的相关联的存储器设备236。如本文所使用的，术语“处理器”不仅指本领域中指包括在计算机中的集成电路，还指控制器、微控制器、微计算机、可编程逻辑电路(PLC)、专用集成电路和其他可编程电路。另外，计算系统230的存储器设备236通常可以包括存储器元件，该存储器元件包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储RAM)、计算机可读非易失性介质(例如，闪存)、软盘、只读光盘(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其他合适的存储器元件。这种存储器设备236通常可以被配置成存储适当的计算机可读指令，当由处理器234实现时，所述计算机可读指令将计算系统230配置成执行各种计算机实现的功能，例如本文将描述的方法和算法的一个或多个方面。此外，计算系统230还可以包括各种其他合适的组件，诸如通信电路或模块、一个或多个输入/输出信道、数据/控制总线等。
计算系统230的各种功能可以由基于单个处理器的设备执行，或者可以分布在任意数量的基于处理器的设备上。在这种情况下，这种基于处理器的设备可以形成计算系统230的一部分。例如，计算系统230的功能可以分布在多个特定应用的控制器上，例如发动机控制器、导航控制器、通信控制器等。
在几个实施例中，计算系统230被配置成监测离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的压力和/或温度。更具体地，在蒸气循环系统200的操作期间，计算系统230被配置为接收由压力和/或温度传感器226、228捕获的数据(例如，经由通信链路232)。计算系统230被配置成处理/分析所接收的传感器数据以确定离开第二冷凝器214的制冷剂的压力和/或温度。例如，计算系统230可以包括存储在其存储器设备112内的适当查找表，该查找表将所接收的压力和温度数据分别与离开第二冷凝器214的制冷剂的压力和/或温度相关联。
此外，在几个实施例中，计算系统230被配置成基于所监测的温度和压力来确定离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的过冷值。一般而言，过冷值是所监测的温度低于制冷剂的饱和温度的度数。这样，计算系统230可以包括存储在其存储器设备112内的适当查找表或数学公式，该查找表或数学公式将所监测的温度和压力与过冷值相关联。
另外，在几个实施例中，计算系统230被配置为基于所监测的压力来控制制冷剂填充控制设备204的操作以调节流过制冷回路230的制冷剂的质量。更具体地，当离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的压力变得太高时，压缩机210可能经历高磨损、损坏或失速。在这种情况下，使用当前排出来自制冷回路202的热量的冷凝器212、214可能需要制冷回路202内有较小质量的制冷剂来正确地运行。在这方面，计算系统230可被配置为将所监测的压力与最大压力值进行比较。此后，当监测到的压力超过最大压力值时(由此指示制冷回路202内的制冷剂的压力过高)，计算系统230控制制冷剂填充控制设备204的操作，使得制冷回路202内的制冷剂的质量减小。例如，在这种情况下，计算系统230可以被配置成控制制冷剂填充控制设备204的操作，使得第一控制阀220打开，第二控制阀224关闭或放置在漏液位置(weeping position)内。如上所述，当第一控制阀220打开而第二控制阀224关闭时，制冷剂的一部分从制冷回路202流入箱体222，从而减小制冷回路202内的制冷剂的质量。
此外，在几个实施例中，计算系统230被配置为基于所监测的温度和压力来控制制冷剂填充控制设备204的操作以调节流过制冷回路230的制冷剂的质量。更具体地，当离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的过冷值变得太低时，蒸发的制冷剂可以流过膨胀阀216、218，从而导致阀216、218捕捉或变得过度受限。在这种情况下，使用当前排出来自制冷回路202的热量的冷凝器212、214可能需要制冷回路202内有较大质量的制冷剂来正确地运行。在这方面，计算系统230可以被配置为将所确定的过冷值与最小过冷值进行比较。此后，当所确定的过冷值超过最小过冷值时(由此指示制冷回路202内的制冷剂的过冷值太低)，计算系统230控制制冷剂填充控制设备204的操作，使得制冷回路202内的制冷剂的质量增加。例如，在这种情况下，计算系统230可以被配置成控制制冷剂填充控制设备204的操作，使得第一控制阀220关闭并且第二控制阀224打开。如上所述，当第一控制阀220关闭并且第二控制阀224打开时，制冷剂的一部分从箱体222流入制冷回路202，由此增加制冷回路202内的制冷剂的质量。
第一控制阀220和第二控制阀224可以以任何适当的方式进行控制，以如上所述增加和/或减少制冷回路202内的制冷剂的质量。例如，在一个实施例中，当从制冷回路202移除制冷剂时，第二控制阀224可初始打开以使箱体222内的压力最小化。此后，关闭第二控制阀224，随后打开第一控制阀220，以允许制冷剂从制冷回路202流入箱体222。在打开第一控制阀220之前降低箱体222内的压力通常可以促进制冷剂从制冷回路202更好地迁移到箱体222中。
图4是用于冷却部件的蒸气循环系统200的另一实施例的示意图。类似于图3所示的蒸气循环系统200的实施例，图4所示的蒸气循环系统200包括具有第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷回路202；压缩机210；第一冷凝器214；与第一冷凝器214串联的第二冷凝器216；以及第一和第二膨胀阀216、218。此外，与图3所示的蒸气循环系统200的实施例类似，图4所示的蒸气循环系统200还包括制冷剂填充控制设备204，该制冷剂填充控制设备204具有第一阀220、箱体224和第二阀226。
然而，与图3所示的实施例不同，图4所示的蒸气循环系统200包括热气体注入管线237。通常，热气体注入管线237将已经由压缩机210压缩的热气态制冷剂(并且在这种制冷剂已经被压缩之前)供应到箱体222。在此方面，当第二控制阀224打开且第一控制阀220关闭时(即，当制冷回路202中的制冷剂的质量增加时)，热气态制冷剂有助于将储存在箱体222中的制冷剂转移到制冷回路202。具体地，当制冷剂填充控制设备204内的压力太低时，热气态制冷剂迫使制冷剂离开箱体222。因此，热气体注入管线237从制冷回路202延伸到箱体222。
图5是用于冷却部件的蒸气循环系统200的另一实施例的示意图。类似于图3和4中所示的蒸气循环系统200的实施例，图5所示的蒸气循环系统200包括具有第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷回路202；压缩机210；第一冷凝器214；与第一冷凝器214串联的第二冷凝器216；以及第一膨胀阀和第二膨胀阀216、218。此外，与图3和4中所示的蒸气循环系统200的实施例类似，图5所示的蒸气循环系统200还包括制冷剂填充控制设备204，该制冷剂填充控制设备204具有第一阀220、箱体224和第二阀226以及热气注入管线237。
然而，与图3和4中所示的实施例不同，图5所示的蒸气循环系统200中，制冷剂填充控制设备204与制冷回路202联接，使得从箱体222添加到制冷回路202的制冷剂绕过蒸发器206、208。即，当第二控制阀224打开并且第一控制阀220关闭时，来自箱体222的制冷剂进入蒸发器206、208下游和压缩机210上游的制冷回路202。图5中所示的蒸气循环系统200的实施例比图3和4中所示的蒸气循环系统200的实施例效率低，因为允许所添加的制冷剂绕过蒸发器206、208，所以增加了压缩机210必须压缩的制冷剂的质量。然而，与图3和4中所示的蒸气循环系统200的实施例相比，图5中所示的蒸气循环系统200的实施例为压缩机210提供了更好的保护，因为允许添加的制冷剂绕过蒸发器206、208会冷却进入压缩机210的制冷剂。
图6是用于冷却部件的蒸气循环系统200的另一实施例的示意图。类似于图3-5中所示的蒸气循环系统200的实施例，图6所示的蒸气循环系统200包括具有第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷回路202；压缩机210；第一冷凝器214；与第一冷凝器214串联的第二冷凝器216；以及第一和第二膨胀阀216、218。此外，与图3-5中所示的蒸气循环系统200的实施例类似，图6所示的蒸气循环系统200还包括制冷剂填充控制设备204，该制冷剂填充控制设备204具有第一阀220、箱体224和第二阀226。
然而，与图3-5中所示的实施例不同，图6所示的蒸气循环系统200包括吸入管线热交换器238。通常，吸入管线热交换器238被配置成将热量从离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂传递到进入压缩机210的制冷剂。在这方面，如图6所示，吸入管线热交换器238位于制冷回路202内，使得离开第二冷凝器214的制冷剂在到达制冷剂填充控制设备204和膨胀阀216、218之前流过吸入管线热交换器238。此外，如图6所示，吸入管线热交换器238位于制冷回路202内，使得离开第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷剂在到达压缩机210之前流过吸入管线热交换器238。
图7是用于冷却部件的蒸气循环系统200的另一实施例的示意图。类似于图3-6中所示的蒸气循环系统200的实施例，图7所示的蒸气循环系统200包括具有第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷回路202；压缩机210；第一冷凝器214；与第一冷凝器214串联的第二冷凝器216；以及第一和第二膨胀阀216、218。此外，与图3-6中所示的蒸气循环系统200的实施例类似，蒸气循环系统200还包括制冷剂填充控制设备204，该制冷剂填充控制设备204具有第一阀220、箱体224和第二阀226。
然而，与图3-6中所示的实施例不同，图7所示的蒸气循环系统200包括与制冷回路202流体连通的旁路回路240。通常，旁路回路240被配置成允许离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的一部分绕过膨胀阀216、218和蒸发器206、208并直接流向压缩机210。此外，如图所示，旁路回路240包括节能热交换器242和第三控制阀244，第三控制阀244被配置成控制来自制冷回路202的制冷剂流入旁路回路240。这样，在运行中，离开第二冷凝器214的制冷剂流过节能热交换器242。第三控制阀244可以打开(例如，基于从计算系统230经由通信链路232传送到阀224的控制信号)以允许离开节能热交换器242的制冷剂的一部分流入旁路回路240。然后，旁路回路240内的制冷剂通过节能热交换器242回流，使得热量从离开第二冷凝器214的制冷剂传递到流过旁路回路240的制冷剂。此后，旁路回路240内的制冷剂流向压缩机210。
图8是用于冷却部件的蒸气循环系统200的又一实施例的示意图。类似于图3-7中所示的蒸气循环系统200的实施例，图8所示的蒸气循环系统200包括具有第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷回路202；压缩机210；第一冷凝器214；与第一冷凝器214串联的第二冷凝器216；以及第一和第二膨胀阀216、218。此外，与图3-7中所示的蒸气循环系统200的实施例类似，图8所示的蒸气循环系统200也包括制冷剂填充控制设备204。
然而，与图3-7中所示的实施例不同，图8所示的制冷剂填充控制设备204对应于与制冷回路202串联的流体联接的控制阀246。具体地，如图8所示，在所示的实施例中，控制阀246被定位成使得离开压缩机210的制冷剂在进入第一冷凝器212(或者在离开压缩机210之后制冷剂流过的第一个冷凝器)之前流过控制阀246。另外，控制阀246可以通信地联接到计算系统230(例如，经由通信链路232)，使得计算系统230能够控制控制阀246的操作。然而，在可选实施例中，第二冷凝器214可经由控制阀246旁路。
此外，在图8所示的实施例中，蒸气循环系统200包括与制冷回路202流体连通的旁路回路248。通常，旁路回路248被配置成允许制冷剂绕过第一冷凝器212。因此，旁路回路248可以流体地联接到控制阀246并从控制阀246延伸到制冷回路202上第一冷凝器212和第二冷凝器214之间的位置。在这样的实施例中，控制阀246被配置成选择性地允许来自制冷回路202的制冷剂流入旁路回路248。在这方面，当控制阀248处于第一位置时，控制阀248可将制冷剂流通过制冷回路202引导至第一冷凝器212中，并阻断制冷剂流至旁路回路248中。相反，当控制阀248位于第二位置时，控制阀248可将制冷剂流通过制冷回路202引导到旁路回路248中，并阻断制冷剂流到第一冷凝器212中。
在几个实施例中，控制阀246用于调节流过制冷回路202的制冷剂的质量。更具体地，如上所述，可以基于离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的压力和/或温度来调节流过制冷回路202的制冷剂的质量。在这方面，当监测到的制冷剂的压力超过最大压力值时(并且第一冷凝器212未被用于排出来自制冷回路202的热量)，计算系统230可被配置为控制控制阀246的操作，使得控制阀246移动到第二位置。在这种情况下，制冷回路202内的制冷剂流入旁路回路248。一旦制冷剂绕过第一冷凝器212并重新进入制冷回路202，制冷剂的一部分回流到第一冷凝器212的出口(未示出)，从而回填第一冷凝器212。这种回填减少了流过第二冷凝器214、膨胀阀216、218、蒸发器206、208以及压缩机210的制冷剂的质量。为了有效地回填，可能需要向第一冷凝器212提供少量的热沉以液化制冷剂的滞留质量。相反，当所确定的制冷剂的过冷值低于最小过冷值时，计算系统230可被配置为控制控制阀246的操作，使得控制阀246移动到第一位置。在这种情况下，离开压缩机210的制冷剂流入第一冷凝器212的入口(未示出)并被阻止进入旁路回路248。制冷剂流过第一冷凝器212导致由于回填而存储在第一冷凝器212内的任何制冷剂离开第一冷凝器212并流入第二冷凝器214。这又增加了流过第二冷凝器214、膨胀阀216、218、蒸发器206、208以及压缩机210的的制冷剂的质量。
此外，在一些实施例中，蒸气循环系统200包括附加流量控制阀。具体地，在这些实施例中，附加流量控制阀流体地联接至附加旁通管道，其中附加旁通管道出口位于第一冷凝器出口和止回阀之间，而管道入口位于第二冷凝器214的直接出口处。因此，与流动止回阀结合的附加流动控制阀可用于调节填充第一冷凝器212的制冷剂的量。
图9是用于冷却部件的蒸气循环系统200的又一实施例的示意图。类似于图3-8中所示的蒸气循环系统200的实施例，图9所示的蒸气循环系统200包括具有第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷回路202；压缩机210；第一冷凝器214；与第一冷凝器214串联的第二冷凝器216；以及第一和第二膨胀阀216、218。此外，与图3-8中所示的蒸气循环系统200的实施例类似，图9所示的蒸气循环系统200也包括制冷剂填充控制设备204。
然而，与图3-8中所示的实施例不同，图9所示的制冷剂填充控制设备204对应于存储设备250。具体地，如图9所示，在所示实施例中，存储设备250包括限定第一腔室254和第二腔室256的气缸252。此外，存储设备250包括活塞或隔膜258，活塞或隔膜258定位在气缸252内以分离第一腔室254和第二腔室256。活塞258又可在气缸252内移动，使得第一腔室254和第二腔室256的尺寸可改变。此外，第一腔室254与制冷回路202串联，使得离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂在到达膨胀阀216、218之前流过第一腔室254。另外，第二腔室256填充有预定压力(例如，压缩空气、液压油等)下的流体。然而，在可选实施例中，存储设备250可对应于用于存储制冷剂的任何其他合适的装置，诸如囊、焊接的波纹管、活塞等。
在操作中，图9所示的存储设备250被动地控制流过制冷回路202的制冷剂的质量。更具体地，如上所述，气缸252的第二腔室256填充有预定压力下的流体。在此方面，当离开第二冷凝器214的制冷剂的压力大于第二腔室256内的流体的压力时(由此表明制冷回路202内的制冷剂的压力太高)，活塞258在气缸252内移动，使得第一腔室254的尺寸增大而第二腔室256的尺寸减小。第一腔室254的尺寸的这种增大允许更多的制冷剂存储在第一腔室254内，由此减小流过制冷回路202(即冷凝器212、214；膨胀阀216、218；蒸发器206、208；以及压缩机210)的制冷剂的质量。相反，当离开第二冷凝器214的制冷剂的压力小于第二腔室256内的流体的压力时(由此表明制冷回路202内的制冷剂的压力太低)，活塞258在气缸252内移动，使得第一腔室254的尺寸减小而第二腔室256的尺寸增大。第一腔室254的尺寸减小允许较少的制冷剂存储在第一腔室254内，由此增加流过制冷回路202(即冷凝器212、214；膨胀阀216、218；蒸发器206、208；以及压缩机210)的制冷剂的质量。
图10是用于冷却部件的蒸气循环系统200的另一实施例的示意图。与图9所示的蒸气循环系统200的实施例类似，图10所示的蒸气循环系统200包括具有第一蒸发器206和第二蒸发器208的制冷回路202；压缩机210；第一冷凝器214；与第一冷凝器214串联的第二冷凝器216；以及第一和第二膨胀阀216、218。此外，与图9所示的蒸气循环系统200的实施例类似，图10所示的蒸气循环系统200还包括具有存储设备250的制冷剂填充控制设备204。存储设备250转而包括气缸252，气缸252限定由活塞或隔膜258分隔开的第一腔室254和第二腔室256。
然而，与图9所示的实施例不同，图10所示的制冷剂填充控制设备204还包括压力源260(例如，泵、增压室等)和控制阀262。更具体地，如图所示，压力源260和控制阀262与第二腔室256流体连通。因此，压力源260被配置成产生和/或存储加压流体(例如，空气、液压油、燃料等)。此外，控制阀262被配置成控制从压力源260到第二腔室256的加压流体的流动。此外，控制阀262可允许流体从第二腔室256移除并转移到储存器(未示出)。另外，在一些实施例中，控制阀262可以通信地联接到计算系统230(例如，经由通信链路232)，使得计算系统230能够控制控制阀262的操作。
在操作中，图10所示的制冷剂填充控制设备204主动地控制流过制冷回路202的制冷剂的质量。更具体地，如上所述，可以基于离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的压力和/或温度来调节制冷回路202内的制冷剂的质量。在这方面，当监测到的制冷剂压力超过最大压力值时，计算系统230可配置成控制控制阀262的操作，使得控制阀262允许流体离开第二腔室256并流向储存器(未示出)。在这种情况下，第一腔室254的尺寸增大，第二腔室256的尺寸减小。第一腔室254的尺寸的这种增大允许更多的制冷剂存储在第一腔室254内，由此减小流过制冷回路202(即冷凝器212、214；膨胀阀216、218；蒸发器206、208；以及压缩机210)的制冷剂的质量。相反，当所确定的制冷剂的过冷值低于最小过冷值时，计算系统230可配置成控制控制阀262的操作，使得控制阀262打开以允许来自压力源的加压流体流入气缸252的第二腔室256。在这种情况下，第一腔室254的尺寸减小，第二腔室256的尺寸增大。第一腔室254的尺寸减小允许更少的制冷剂存储在第一腔室254内，由此增加流过制冷回路202(即冷凝器212、214；膨胀阀216、218；蒸发器206、208；以及压缩机210)的制冷剂的质量。
图11是用于使用蒸气循环系统冷却部件的方法300的一个实施例的流程图。一般而言，将参照上述并在图3-10中示出的系统200来描述方法300。然而，所公开的方法300可以在具有任何其他适当系统配置的任何系统内实现。另外，尽管为了说明和讨论的目的，图11描绘了以特定顺序执行的步骤，但是本文讨论的方法不限于任何特定顺序或布置。本领域技术人员将理解，使用本文提供的公开内容，可以以各种方式省略、重新布置、组合和/或适配本文公开的方法的各种步骤，而不偏离本公开的范围。
如图11所示，在(302)中，方法300包括利用计算系统监测离开蒸气循环系统的制冷回路的第二冷凝器的制冷剂的压力。例如，如上所述，计算系统230可配置成基于由压力传感器226捕获的数据来监测离开蒸气循环系统200的制冷回路202的第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的压力。
另外，在(304)中，方法300可包括利用计算系统监测离开第二冷凝器的制冷剂的温度。例如，如上所述，计算系统230可被配置成基于由温度传感器228捕获的数据来监测离开第二冷凝器214(或在到达膨胀阀216、218之前制冷剂流过的最后一个冷凝器)的制冷剂的温度。
此外，如图11所示，在(306)中，方法300可包括利用计算系统基于所监测的压力和所监测的温度控制制冷剂填充控制设备的操作，以调节流过制冷回路的制冷剂的质量。例如，如上所述，计算系统230可被配置成基于所监测的压力和所监测的温度控制蒸气循环系统200的制冷剂填充控制设备204的操作，以调节流过制冷回路202的制冷剂的质量。
该书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域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结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求书的文字语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言具有不大区别的等效结构元件，则这些其他示例旨在在权利要求书的范围内。
本发明的其他方面由以下条项的主题提供：
一种用于冷却部件的蒸气循环系统，该系统包括：制冷回路，大量的制冷剂流过制冷回路，该制冷回路包括：压缩机；第一冷凝器；第二冷凝器，第二冷凝器流体串联或并联地联接到第一冷凝器；膨胀阀；以及蒸发器；和制冷剂填充控制设备，制冷剂填充控制设备被配置成增加或减少流过制冷回路的制冷剂的质量。
这些条项中的一个或多个的系统，其中，制冷剂填充控制设备与膨胀阀并联。
这些条项中的一个或多个的系统，其中，制冷剂填充控制设备包括控制阀。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中：控制阀对应于第一控制阀；制冷剂填充控制设备进一步包括与第一控制阀串联的箱体和与箱体串联的第二控制阀；当第一控制阀打开时，制冷剂的一部分从制冷回路流入箱体；和当第二控制阀打开时，制冷剂的一部分从箱体流入制冷回路。
这些条项中的一个或多个的系统，其中，当第二控制阀打开时，制冷剂的一部分被动地从箱体流入制冷回路。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中，制冷回路进一步包括吸入管线热交换器，吸入管线热交换器被配置成在从第二冷凝器流至膨胀阀的制冷剂的一部分与从蒸发器流至压缩机的制冷剂的一部分之间传递热量。
这些条项中的一个或多个条项的系统，进一步包括：与制冷回路流体连通的旁路回路，旁路回路被配置成允许离开第二冷凝器的制冷剂的一部分绕过膨胀阀和蒸发器并直接流至压缩机，旁路回路包括节能热交换器和第三控制膨胀阀，第三控制膨胀阀被配置成控制制冷剂从制冷回路流入旁路回路。
这些条项中的一个或多个的系统，还包括与制冷回路流体连通的旁路回路，旁路回路被配置成允许制冷剂绕过第一冷凝器或第二冷凝器，其中控制阀被配置成选择性地允许来自制冷回路的制冷剂流入旁路回路。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中，第一冷凝器被配置成被绕过第一冷凝器的制冷剂的一部分回填。
这些条项中的一个或多个的系统，其中，制冷剂填充控制设备包括存储设备。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中，存储设备被配置成被动地控制流过制冷回路的制冷剂的质量。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中存储设备被配置成主动地控制流过制冷回路的制冷剂的质量。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中存储设备包括：气缸，气缸限定第一腔室和第二腔室；和活塞，活塞分离第一腔室和第二腔室
这些条项中的一个或多个的系统，其中，存储设备与制冷回路串联。
这些条项中的一个或多个条项的系统，进一步包括：压力传感器，压力传感器被配置成捕获指示离开第二冷凝器的制冷剂的压力的数据；温度传感器，温度传感器被配置成捕获指示离开第二冷凝器的制冷剂的温度的数据；计算系统，计算系统通信地联接到压力传感器和温度传感器，计算系统被配置成：基于由压力传感器捕获的数据，监测离开第二冷凝器的制冷剂的压力；基于由温度传感器捕获的数据，监测离开第二冷凝器的制冷剂的温度；和基于所监测的压力和所监测的温度控制制冷剂填充控制设备的操作，以调节流过制冷回路的制冷剂的质量。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中，当控制制冷剂填充控制设备的操作时，计算系统进一步被配置成：将所监测的压力与最大压力值进行比较；和当所监测的压力超过最大压力值时，控制制冷剂填充控制设备的操作，使得流过制冷回路的制冷剂的质量减少。
这些条项中的一个或多个条项的系统，其中，当控制制冷剂填充控制设备的操作时，计算系统进一步被配置成：基于所监测的温度，确定离开第二冷凝器的制冷剂的过冷值；将所确定的过冷值与最小过冷值进行比较；和当所确定的过冷值低于最小过冷值时，控制制冷剂填充控制设备的操作，使得流过制冷回路的制冷剂的质量增加。
一种使用蒸气循环系统冷却部件的方法，蒸气循环系统包括制冷回路，大量的制冷剂流过制冷回路，制冷回路包括第一冷凝器和流体串联联接至第一冷凝器的第二冷凝器，蒸气循环系统进一步包括制冷剂填充控制设备，制冷剂填充控制设备被配置成增加或减少流过制冷回路的制冷剂的质量，该方法包括：利用计算系统监测离开第二冷凝器的制冷剂的压力；利用计算系统监测离开第二冷凝器的制冷剂的温度；和利用计算系统基于所监测的压力和所监测的温度控制制冷剂填充控制设备的操作，以调节流过制冷回路的制冷剂的质量。
根据条项18所述的方法，其中，控制制冷剂填充控制设备的操作包括：利用计算系统，将所监测的压力与最大压力值进行比较；和当所监测的压力超过最大压力值时，利用计算系统控制制冷剂填充控制设备的操作，使得流过制冷回路的制冷剂的质量减少。
根据条项18所述的系统，其中，控制制冷剂填充控制设备的操作包括：利用计算系统，基于所监测的温度确定离开第二冷凝器的制冷剂的过冷值；利用计算系统，将所确定的过冷值与最小过冷值；和当所确定的过冷值低于最小过冷值时，利用计算系统控制制冷剂填充控制设备的操作，使得流过制冷回路的制冷剂的质量增加。

Claims (10)

1.一种用于冷却部件的蒸气循环系统，其特征在于，所述系统包括：
制冷回路，大量的制冷剂流过所述制冷回路，所述制冷回路包括：
压缩机；
第一冷凝器；
第二冷凝器，所述第二冷凝器流体串联或并联地联接到所述第一冷凝器；
膨胀阀；和
蒸发器；和
制冷剂填充控制设备，所述制冷剂填充控制设备被配置成增加或减少流过所述制冷回路的所述制冷剂的质量。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制冷剂填充控制设备与所述膨胀阀并联。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制冷剂填充控制设备包括控制阀。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：
所述控制阀对应于第一控制阀；
所述制冷剂填充控制设备进一步包括与所述第一控制阀串联的箱体和与所述箱体串联的第二控制阀；
当所述第一控制阀打开时，所述制冷剂的一部分从所述制冷回路流入所述箱体；并且
当所述第二控制阀打开时，所述制冷剂的一部分从所述箱体流入所述制冷回路。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述第二控制阀打开时，所述制冷剂的所述一部分被动地从所述箱体流入所述制冷回路。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述制冷回路进一步包括吸入管线热交换器，所述吸入管线热交换器被配置成在从所述第二冷凝器流至所述膨胀阀的所述制冷剂的一部分与从所述蒸发器流至所述压缩机的所述制冷剂的一部分之间传递热量。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，进一步包括：
与所述制冷回路流体连通的旁路回路，所述旁路回路被配置成允许离开所述第二冷凝器的所述制冷剂的一部分绕过所述膨胀阀和所述蒸发器并直接流至所述压缩机，所述旁路回路包括节能热交换器和第三控制膨胀阀，所述第三控制膨胀阀被配置成控制所述制冷剂从所述制冷回路流入所述旁路回路。
8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，进一步包括：
与所述制冷回路流体连通的旁路回路，所述旁路回路被配置成允许所述制冷剂绕过所述第一冷凝器或所述第二冷凝器，其中所述控制阀被配置成选择性地允许来自所述制冷回路的所述制冷剂流入所述旁路回路。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一冷凝器被配置成被绕过所述第一冷凝器的所述制冷剂的一部分回填。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制冷剂填充控制设备包括存储设备。
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