制冷系统以及操作制冷系统的方法与流程

1.本发明涉及一种包括蒸发器的制冷系统，并且涉及一种操作制冷系统的方法。


背景技术：

2.制冷系统用于各种各样的加热要求、冷却要求和环境调节，包括舒适和工业应用。不同系统可以适于不同目的，其中系统的部件被设计成提供所期望或预先确定的功能，并且在特定参数范围内操作或者服务于特定状况，例如特定温度范围。例如，用于制冰的制冷系统可能不适于对空间进行空气调节等等。
3.一些系统使用液体冷却剂并且例如通过使用包含添加剂的工作流体（例如水）而在负温度盐水条件下操作，所述添加剂允许所述工作流体在其冻结温度以下操作、而不会冻结（然后，温度相对于摄氏(
°
c)温标为负）。在负温度盐水条件下操作的制冷系统通常使用合适的热交换器，例如铜板热交换器(bphe)或直接膨胀(dx)蒸发器。然而，其可以替代地使用具有预先确定的横截面的热交换管束的蒸发器（例如溢流式蒸发器（flooded evaporator）），以便促进针对所期望的热传递维持足够湍流所需的所期望的流体速度。然而，预先确定的大小的管束的使用限制了制冷系统的功能，因为在不产生通过蒸发器的太大压力降的情况下，例如正温度盐水条件所需的较高流量是不可能的。


技术实现要素：

4.根据本发明的第一方面，提供一种包括蒸发器的制冷系统，所述蒸发器包括：在第二流体体积上游的第一流体体积，以及流体地连接所述第一流体体积和所述第二流体体积的多个通道；所述系统进一步包括流动限制器，所述流动限制器被布置成响应于所述第一流体体积与所述第二流体体积之间的压力差小于预先确定的阈值而防止流体流过所述多个通道中的至少第一通道，并且响应于所述压力差大于所述预先确定的阈值而准许流体流过所述第一通道。
5.因此，所述制冷系统可以按两种不同模式操作，一种具有通过蒸发器的较低总流动横截面，并且另一种具有通过蒸发器的较高总流动横截面。
6.流动限制器可以被布置成在第一通道关闭的第一构造与第一通道打开的第二构造之间移动或转换。因此，流动限制器可操作成通过关闭和/或打开第一通道来控制第一流体体积与第二流体体积之间的流。因此，流动限制器可操作成增加保持打开的通道中的流体速度，以便例如当流体粘度因较低盐水温度条件而增加时针对所期望的热传递维持足够湍流。流动限制器可以被布置成在第一模式中减小通过蒸发器的总流动横截面，并且在第二模式中增加通过蒸发器的总流动横截面。流动限制器可以被布置成确保第一流体体积之外的流动横截面与进入到第二流体体积中的流动横截面相同（例如在多程蒸发器中）。流动限制器可以被布置成使多个通道中的流体速度维持在预先确定的范围内。流动限制器可以被布置成响应于通过蒸发器的总流动体积小于总流体流动体积阈值而减小总流动横截面，并且从而使多个通道中的流体速度维持在流体速度阈值以上。流动限制器可以被布置成响
应于通过蒸发器的总流动体积大于总流体流动体积阈值而增加总流动横截面，并且从而使多个通道中的流体速度维持在流体速度阈值以上，同时使压力差维持在所期望或预先确定的水平以下。所述压力差可以是流体的流动速率、以及温度、以及其它系统条件和参数的函数。因此，流体流动体积阈值可以作为温度等等的函数而变化。所述压力差的预先确定的阈值可以是系统条件的函数。所述压力差可以是流动速率的函数。本文中论述的阈值可以针对给定（例如，固定）系统条件（例如针对给定温度、乙二醇百分比等等）。对于不同系统条件或应用，所述阈值可以不同。
7.所述系统可以按两种不同模式操作，例如防止通过第一通道的流的第一负盐水温度低流量模式，以及准许通过第一通道的流的第二正盐水温度高流量模式。因此，本发明可以提供一种能够例如针对负温度冷却水和正温度冷却水具有双重模式的制冷系统。流动限制器可以响应于第一流体体积与第二流体体积之间的压力差（例如跨越蒸发器的压力降）的变化自动调节通过蒸发器的流。此类变化可能由例如用户改变所期望的设置导致，例如通过递送更多冷却能力或温度的减小来针对正温度增加泵速（因此增加工作流体的粘度，随后针对给定流动速率增加压力降）。压力差的变化可能由任何合适系统或环境变化而导致。
8.流动限制器可以被布置成防止或准许流体流过多个通道中的多个。通常，蒸发器将具有在第一流体体积与第二流体体积之间提供多个通道的管束，并且流动限制器可以被布置成防止或准许流体流过多个通道中的多个（即，不仅通过第一流体通道）。流动限制器可以被布置成防止或准许流体流过多个通道中的多个（但非全部）。流动限制器可以被布置成仅防止流体流过多个通道中的一些（例如子集）。流动限制器可能不能够防止流体流过全部流体通道。流动限制器可以被布置成不防止或准许流体流过多个通道中的一些。因此，流动限制器可以被布置成防止或准许流体流过第一通道（或通过多个通道中的多个），并且始终准许流体流过多个通道中的其它通道。在两种模式中，可能存在通过蒸发器的一些流，例如在使用期间，可能始终存在通过蒸发器的流。
9.流动限制器可以被布置成控制（即，防止或准许）流体流过多个通道的约四分之一、或多个通道的约三分之一，或多个通道的约一半，或多个通道的约四分之三。因此，流动限制器对通过蒸发器的流可能具有显著影响。流动限制器可以被布置成控制通过多个通道的四分之一以上、一半以上或四分之三以上的流。
10.所述多个通道可以是热交换通道（例如管），并且因此，可以被布置成准许在其中流动的流体（例如从第一流体体积到第二流体体积）与所述通道外部的另一流体之间的热交换。因此，流动限制器可以被布置成通过根据需要增加或减少第一流体体积与第二流体体积之间的流体流来增加或减少热交换。所述系统可以被布置成使得第一和第二流体体积在使用期间接收冷却剂流体（例如水和防冻添加剂、盐水等等）。所述系统可以被布置成使得在使用中，制冷剂在所述第一和第二流体体积外部，并且在所述多个通道外部。所述系统可以被布置成使得在使用期间，冷却剂流体与制冷剂交换热。所述系统可以包括液体冷却剂循环，并且所述第一和第二流体体积以及所述多个通道可以形成所述液体冷却剂循环的一部分。蒸发器和流动限制器可以是所述液体冷却剂循环的一部分。所述系统可以被布置成使得所述液体冷却剂循环中的流体在使用期间始终是液体。所述系统可以被布置成使得在使用期间，制冷剂经历蒸汽压缩循环，并且例如在蒸发器内部使其状态改变为液体以及
从液体改变。所述系统可以被布置成使得在使用期间，通过蒸发器的循环中的冷却剂流体始终保持是液体（例如水或水性混合物）。即，所述系统可以被布置成使得蒸发器的第一和第二流体体积中的工作流体（例如冷却剂流体）在使用期间并且贯穿其循环可以始终是液体。因此，本发明可以涉及依赖于液体冷却剂的系统（并且不是仅使用例如制冷剂流体和空气的直接膨胀系统）。
11.第二流体体积可以在第一流体体积的下游，并且因此可以被布置成从第一流体体积接收流体流。从第一流体体积到第二流体体积的所有流体流都可以经由多个通道。第一通道可以仅载运第一流体体积与第二流体体积之间的流体流的一部分。在流动限制器控制通过多个流体通道中的多个的流的情况下，所述多个通道可以仅载运第一流体体积与第二流体体积之间的流的一部分（当其打开时）。
12.所述蒸发器可以是任何合适的蒸发器。所述蒸发器可以是溢流式蒸发器。所述蒸发器可以是任何合适的湿式蒸发器。所述蒸发器可以是降膜蒸发器等等。所述蒸发器可以是任何壳管式热交换器，其在管内部使用冷却剂（例如水或任何其它冷却剂流体），并且在壳中在管外部使用制冷剂。所述系统可以被布置成使得蒸发器在第一和第二流体体积中接收100%的液体冷却剂，并且使得冷却剂贯穿包括所述第一和第二流体体积的循环保持是液体。所述蒸发器可以是液体冷却器，或者可以是使用液体冷却剂作为热源的热泵。
13.所述制冷系统可以是任何合适的热循环系统，例如制冷系统、热泵等等。所述制冷系统可以是液体冷却系统。所述制冷系统可以是任何依赖于液体冷却剂的系统。所述制冷系统可能不仅使用制冷剂流体和空气。所述制冷系统可操作成例如根据操作模式进行加热和/或冷却。例如，所述系统可以被布置成当流动限制器处于第一构造时进行冷却，并且可操作成当流动限制器处于第二构造时冷却更少（或加热）。所述系统可以是加热、通风和空气调节(hvac)系统。所述系统可以是加热、通风、空气调节和制冷(hvacr)系统。所述系统可以是加热、空气调节和制冷(hacr)系统。所述制冷系统可以是加热和制冷系统。
14.所述蒸发器可以例如是单程蒸发器，使得第一流体体积和第二流体体积在蒸发器的相对端部处。可替代地，所述蒸发器可以是多程蒸发器。所述蒸发器可以例如是双程蒸发器，使得第一流体体积和第二流体体积在蒸发器的相同侧上。
15.流动限制器可以是蒸发器的一部分，或者可以是制冷系统的一部分。流动限制器可以机械地耦接到蒸发器。流动限制器可以不控制蒸发器外部的流体流。
16.第一和第二流体体积可以彼此互斥，例如其可能不彼此重叠。第一和第二流体体积可以完全在蒸发器内。进入第二流体体积的所有流体可以来自第一流体体积（例如经由多个通道）。
17.流动限制器可以是电子设备。其可以包括例如一个或多个压力传感器，所述压力传感器被布置成检测第一流体体积和第二流体体积中的压力，并且可以被配置成响应于来自传感器的测量值在不同模式之间切换流动限制器。所述电子流动限制器可以包括以电子方式供能的致动器等等。所述电子流动限制器可操作成在例如制冷系统的用户的命令下控制通过至少第一流体通道的流体流。流动限制器可由电子控制器或命令电路（例如系统控制器等等）操作，所述系统控制器还可以被布置成控制制冷系统的其它部件。所述电子流动限制器可以响应于来自控制器的命令（例如信号）改变构造。所述电子流动限制器可以（至少部分）位于蒸发器外部。流动限制器可操作成控制通过第一流体通道的流，以例如在所述
系统在关于湍流的兼容条件下工作时受益于更多热传递表面。
18.流动限制器可以是机械的。流动限制器可以是完全机械的，并且可以响应于第一流体体积与第二流体体积之间的压力差操作。流动限制器可以是压力致动的，并且可以响应于压力差的变化而改变构造。因此，可以避免例如外部供能的致动器和/或电子控制器或命令电路控制流动限制器。
19.因此，流动限制器可以自动调整通过蒸发器的总流动横截面，并且因此可以自动调整多个通道中的流体流动速度。因此，流动限制器可以自动调整多个通道中的湍流，并且因此可以自动调整热交换效率。因此，流动限制器可以仅响应于压力差操作，并且例如不可以通过任何其它方式控制。可替代地，流动限制器可以包括手动超越控制件，用于准许或防止流体流过第一流体通道、而不管压力差如何。
20.流动限制器可以包括可在第一位置与第二位置之间移动的活塞，并且可以包括被布置成将所述活塞推动到所述第一位置的偏置机构。流动限制器可以被布置成使得当第一流体体积与第二流体体积之间的压力差小于预先确定的阈值时所述活塞由偏置机构推动到第一位置，并且使得当所述压力差大于预先确定的阈值时活塞抵抗偏置机构的动作移动到第二位置。因此，所述偏置机构可以确定流动限制器在其第一构造与第二构造之间改变的预先确定的阈值。因此，可以选择所述偏置机构，使得流动限制器在预先确定的阈值处改变构造（并且因此改变操作模式）。
21.所述偏置机构可以是任何合适的机械设备，并且可以例如是弹簧、盘簧、片簧、弹性构件、预先确定的配重等等。
22.流动限制器可以包括被布置成准许或防止流体流过第一通道的可致动翻片（flap）。所述可致动翻片可由活塞的移动致动，所述活塞可以由第一流体体积与第二流体体积之间的压力差致动。
23.例如，当所述压力差增加超过预先确定的阈值时（例如当制冷系统转换到较高总流量模式、例如正盐水温度高流量操作时），压力差（即，通过蒸发器的压力降）可能由于较高流量而增加，并且从而可以致使活塞抵抗偏置机构的动作从其第一位置移动到其第二位置。活塞的移动可以致使（例如通过机械耦接件）可致动翻片移动（例如打开），并且从而准许流体流过第一通道。
24.当所述压力差减小到小于预先确定的阈值时（例如当系统转换到较低总流量模式、例如负盐水温度低流量操作时），所述偏置机构可以克服由所述压力差引起的力，并且致使活塞从其第二位置移动到其第一位置。活塞到其第一位置的移动可以致使（例如通过机械耦接件）可致动翻片移动（例如关闭），并且从而防止流体流过第一通道。
25.所述翻片可以通过机械耦接件耦接到活塞，并且可以通过所述耦接件移动。例如，杆可以将活塞连接到翻片。翻片可以由活塞通过任何合适的耦接件或连接件致动。
26.翻片可以例如通过覆盖第一通道的入口或出口来使其关闭。例如，翻片可以关闭从第一流体体积到第一通道的入口，或者可以关闭第一通道进入到第二流体体积中的出口。
27.流动限制器可以包括多个翻片。例如，流动限制器可以包括两个翻片，并且可以同时防止从第一流体体积进入到第一通道中的流，并且防止从第二通道出来并进入到第二流体体积中的流。这两个翻片可以始终同步移动，使得通过多个通道的流的横截面沿着其长
度始终均匀。
28.所述第一和第二流体体积在蒸发器的集管（header）中可以彼此相邻，例如所述蒸发器可以是双程蒸发器。所述蒸发器在集管中可以包括分隔件或分离件（例如壁），从而使第一流体体积与第二流体体积分离。所述多个通道可以来回流过蒸发器。所述多个通道可以循原路折回（例如u形转弯）。蒸发器可以在蒸发器的与第一集管相对的侧面上包括另一第二集管，并且所述多个通道可以包括用于将流从第一流体体积提供到第二集管的第一管束（例如通过蒸发器的一个行程），以及用于将流体流从第二集管提供到第二流体体积的第二管束（例如通过蒸发器的另一行程）。通过第二管束的流可以与通过第一管束的流平行并且相反。第二集管可以在第一流体体积的下游。离开第一流体体积的所有流体流都可以经由第一管束传递到第二集管。第二集管可以在第二流体体积的上游。离开第二集管的所有流体流动流都可以经由第二管束传递到第二流体体积。进入到第二集管中的所有流体流都可以来自第一流体体积，并且进入到第二流体体积中的所有流体流都可以来自第二集管。因此，第二集管可以将第一管束流体地连接到第二管束。
29.流动限制器可以在集管内。流动限制器可以完全在集管内。因此，流动限制器可以是蒸发器的一部分。流动限制器可以安置在分离第一和第二流体体积的分隔件（例如壁）内。因此，流动限制器可以在第一和第二流体体积内和/或在第一流体体积与第二流体体积之间。流动限制器可以部分在第一流体体积内，并且部分在第二流体体积内。通过将流动限制器定位在第一流体体积与第二流体体积中和之间，流动限制器可以简单地暴露至第一和第二流体体积内的压力，并且因此，可以如本文中所述自动调整通过蒸发器的流。
30.流动限制器可以在第一流体体积和第二流体体积外部。因此，蒸发器可以是单程蒸发器或多程蒸发器。所述第一和第二流体体积中的每一者可以被分成主要流体体积和辅助流体体积。所述系统可以包括进入到第一流体体积的辅助流体体积中的辅助入口，以及来自第二流体体积的辅助流体体积的辅助出口。流动限制器可以被布置成准许或防止通过辅助入口和/或辅助出口的流，从而准许或防止流体流过第一通道。翻片可以安置在辅助入口和/或辅助出口内。
31.所述系统可以包括到达流动限制器的第一压力管道和到达流动限制器的第二压力管道。所述第一和第二压力管道可以被布置成基于第一流体体积的主要体积与第二流体体积的主要体积之间的压力差来致动流动限制器（例如活塞）。
32.流动限制器可以被构造成例如通过响应于压力差的变化改变模式来自动限制第一流体体积与第二流体体积之间的压力降。因此，流动限制器可以自动调整通过多个通道的流体速度，并且因此可以自动调整其中的湍流（因为湍流取决于流体速度）。因此，流动限制器可以在比无流动限制器的情况下可能的操作参数范围更宽广的操作参数范围内针对高效热交换确保多个通道中的足够湍流。因此，流动限制器可以被构造成保证热交换流体流的所需雷诺数。
33.根据本发明的第二方面，提供一种操作制冷系统以从第一操作模式转换到第二操作模式的方法，所述制冷系统包括蒸发器，所述蒸发器包括在第二流体体积上游的第一流体体积以及流体地连接所述第一流体体积和所述第二流体体积的多个通道；所述方法包括基于所述第一流体体积与所述第二流体体积之间的压力差准许或防止流体流过所述多个通道中的第一通道。
34.所述方法可以包括响应于所述压力差超过预先确定的阈值而（例如使用流动限制器）准许流体流过所述第一通道。所述方法可以包括在所述压力差超过预先确定的阈值时增加通过蒸发器的总流动横截面。所述方法可以包括防止跨越蒸发器的压力降超过预先确定的量。
35.所述方法可以包括响应于所述压力差下降到所述预先确定的阈值以下而（例如使用流动限制器）防止流体流过所述第一通道。所述方法可以包括在所述压力差小于预先确定的阈值时减小通过蒸发器的总流动横截面。
36.所述方法可以包括响应于第一流体体积与第二流体体积之间的压力差的变化来改变通过蒸发器的流动横截面。从而，所述方法可以包括例如针对所期望的热传递使多个通道中的流体速度维持在预先确定的范围内。
37.第一模式可以是负盐水温度较低流量模式。第二模式可以是正盐水温度较高流量模式。所述方法可以包括使蒸发器从正盐水温度较高流量模式转换到负盐水温度较低流量模式，并且可以进一步包括使蒸发器从负盐水温度模式转换到正盐水温度模式。
38.所述方法可以包括响应于所述压力差超过所述预先确定的阈值而自动准许通过第一通道的流；和/或响应于所述压力差下降到所述预先确定的阈值以下而自动防止通过第一通道的流。即，除压力差的变化以外，可能不需要额外输入。
39.所述方法可以包括通过例如使用流动限制器关闭和/或打开多个通道中的至少第一通道来自动调整通过所述多个通道的流。所述方法可以包括通过例如使用流动限制器关闭和/或打开多个通道中的多个来调整流。
40.所述方法可以包括通过增加和/或减少流体流过的通道的数目来调整所述多个通道内的流体速度。所述方法可以包括通过增加和/或减少流体流过的通道的数目（例如通过使用流动限制器打开和/或关闭通道）来自动调整所述多个通道内的流体速度。
41.所述方法可以包括使所述多个通道中的湍流维持在预先确定的范围内。所述方法可以包括通过关闭第一通道来减小总流动横截面，并且从而增加通过多个通道中的打开通道的流体速度以维持湍流。所述方法可以包括通过打开第一通道来增加总流动横截面。
42.所述方法可以包括通过准许流体流过第一通道来限制跨越蒸发器的压力降。所述方法可以包括自动限制所述压力降。所述方法可以包括将流动限制器构造成通过打开第一通道并且准许流体从其中流过来自动限制第一流体体积与第二流体体积之间的压力降。所述方法可以包括相应地选择流动限制器的偏置机构。
43.所述方法可以包括防止或准许通过多个通道中的多个的流。其可以包括始终准许通过多个通道中的至少一者的流。
44.所述方法可以包括控制第一流体体积与第二流体体积之间的压力降，并且从而可以包括控制通过通道的流体速度，并且从而可以包括控制多个流体通道中的湍流。因此，所述方法可以包括控制所述多个通道中的湍流以确保足够的热交换。所述方法可以包括确保热交换效率并不下降到预先确定的水平以下。
45.所述方法可以包括使用如本文中参考本发明的第一方面所述的制冷系统。如本文中参考本发明的第一方面所述的制冷系统可以被构造成实施如本文中参考本发明的第二方面所述的方法。
46.根据本发明的另一方面，提供一种包括热交换器的系统，所述热交换器包括多个
通道以及可操作成打开和关闭所述多个通道中的一些通道的流动限制器。所述热交换器可以是蒸发器。所述热交换器形成液体冷却剂循环的一部分。所述系统可以包括本文中参考本发明的第一方面所述的任何特征，和/或可以被构造成实施如本文中参考本发明的第二方面所述的方法。
附图说明
47.下文将仅通过示例并且参考附图描述本发明的某些优选实施例，其中：图1示出在流动限制器处于第一构造的情况下蒸发器的一部分的示意图；图2示出在流动限制器处于第二构造的情况下图1的蒸发器的所述部分；图3示出在流动限制器处于第一构造的情况下蒸发器的一部分的示意图；并且图4示出在流动限制器处于第二构造的情况下图3的蒸发器的所述部分。
具体实施方式
48.图1示出多程热交换器、具体来说制冷系统的双程溢流式蒸发器100的一部分的示意图，所述溢流式蒸发器包括第一流体体积110和第二流体体积120。呈管束形式的多个通道130将第一流体体积110流体地连接到第二流体体积120，使得从第一流体体积110到第二流体体积120的所有流体流都经由多个通道130。通道130的布置仅由图1的左侧上的箭头示意性地示出。
49.蒸发器100还包括第一流体体积110和第二流体体积120限定在其内的集管140（或水箱）。集管140可以是任何合适的形状。集管140内的分隔件或壁142使第一流体体积110与第二流体体积120分离。蒸发器入口112紧接在第一流体体积110的上游并且在使用中向其提供流体流，并且蒸发器出口122紧接在第二流体体积120的下游并且在使用中从其接收流体流。因此，在使用中，流体经由第一流体体积110、多个通道130并且然后经由第二流体体积120从蒸发器入口112流到蒸发器出口122。
50.在图1中，示出多个通道130的入口132，所述入口132从第一流体体积110接收流体流。因此，流体经由邻近第一流体体积110的入口132进入多个通道130。还示出多个通道130的出口134，出口134向第二流体体积120提供流。入口132和出口134可以由管片等等限定。因此，入口132可以是多个通道130的第一管束的入口132（例如在图中从右向左流动），并且出口134可以是多个通道130的第二管束的出口134（例如在图中从左向右流动）。每一管束可以是蒸发器的一个行程。
51.虽然示意性地示出多个通道130，但是多个通道130在入口132与出口134之间可以具有任何合适的几何形状。进一步，虽然未示出，但是溢流式蒸发器100可以在蒸发器100的与集管140相对的侧面上包括第二集管（例如代替图中最左侧的竖直箭头）。所述第二集管可以从入口132和多个通道130中的对应通道（例如从第一管束）接收流体流，并且可以经由多个通道130中的对应通道（例如第二管束）向出口134提供流体流。即，入口132与出口134之间的流体流可以经由第二集管。
52.多个流体通道130彼此流体隔离，除了在第一流体体积110和第二流体体积120处（并且在设置第二集管的第二集管处）以外。即，流体可以仅在集管140中（并且在使用其的第二集管中）在多个通道130中的每一者之间流动。因此，流体无法直接在多个通道130中的
通道之间流动。
53.流动限制器150位于壁142内，并且从而部分安置在第一流体体积110中，并且部分安置在第二流体体积120中。因此，流动限制器150经受第一流体体积110与第二流体体积120之间的压力差170（取决于通过蒸发器的压力降）。流动限制器150包括活塞152和弹簧154。活塞152可在弹簧154完全延伸的第一位置与弹簧154压缩的第二位置之间移动。因此，弹簧154被布置成例如抵抗来自压力差170的力而使活塞152偏置到第一位置。
54.流动限制器150包括耦接到活塞152的相对端部的机械耦接件或杆156。可致动翻片160耦接到杆156的与活塞152相对的相应端部。可致动翻片160各自可枢转地耦接到限定多个通道130的入口132和出口134的管片。翻片160被布置成覆盖一些入口132和一些出口134。因此，所述翻片被布置成减少从第一流体体积110接收流的入口132的数目，并且减少准许流体流入第二流体体积120的出口134的数目。
55.图1示出在制冷系统的负盐水温度操作期间处于第一构造的溢流式蒸发器100和流动限制器150布置。在此构造中，需要较低流体流量，但是需要促进通过蒸发器和通道130的流体速度以便针对高效热传递在其中确保足够的湍流。
56.在图1中，第一流体体积110与第二流体体积120之间的压力差170小于抵抗弹簧154的偏置动作移动活塞152所需的预先确定的阈值。照此，第一流体体积中的可致动翻片160处于关闭位置，从而覆盖多个通道130的一些（但非全部）入口132，并且从而防止流体流过通道130中的对应通道。第二流体体积120中的可致动翻片160也处于关闭位置，从而覆盖多个通道130的一些（但非全部）出口134，从而防止流体流过通道130中的对应通道。
57.由于流动限制器150防止流体流过多个通道130中的多个，并且因此准许流体仅流过多个通道130中的一些，因此通过蒸发器100的总流动横截面减小，并且所述流的流体速度增加。照此，湍流维持在足够水平以确保高效热传递。
58.图2示出在制冷系统的正盐水温度操作期间处于第二构造的图1的溢流式蒸发器100。在此类条件下，需要较高流动速率，但是不期望跨越蒸发器100的压力降的增加。
59.在图2中，第一流体体积110与第二流体体积120之间的压力差170已经增加超过预先确定的阈值，并且因此活塞152已经通过压力差170抵抗弹簧154的偏置动作移动到其第二位置中。因此，杆156也已经使可致动翻片160移动到其打开位置，使得不再覆盖多个通道130的被覆盖的入口132和出口134。照此，通过翻片160的移动准许通过对应通道130的流体流。
60.由于流动限制器150准许流体流过所有多个通道130，因此通过蒸发器的总流动横截面增加。因此，实现通过蒸发器的较高流动速率，并且可以控制压力降。
61.因此，溢流式蒸发器100和流动限制器150使得制冷系统能够按两种模式操作，每一模式需要通过蒸发器100的大致不同流动特性。在需要较少流体流过蒸发器100的第一模式（例如负温度盐水模式）中，流动限制器150被布置成防止通过多个通道130中的一些的流，并且从而减小通过蒸发器100的总流动横截面。在此模式期间可接受减小的热传递表面（即，较少通道130载运用于热传递的流体），因为在较低温度下从制冷循环递送较小冷却能力。减小的横截面使流体流动速度维持在足够高水平，以在通道130中维持所期望的湍流，并且因此维持高效热传递。在需要更多流体流过蒸发器100的第二模式（例如正温度盐水模式）中，流动限制器150被布置成准许通过多个通道（例如通过所有多个通道130）的流，并且
从而增加通过蒸发器150的总流动横截面。在此模式中，由于制冷循环递送较高冷却能力而需要增加的热传递表面（即，更多通道130载运用于热传递的流体）。增加的横截面允许增加的总流体流量，而不使跨越蒸发器的压力降太大。
62.此外，流动限制器150响应于第一流体体积110与第二流体体积120之间的压力差170在不同构造之间自动转换。因此，其可操作成自动限制第一流体体积110与第二流体体积120之间的压力降，从而确保制冷系统的高效操作。弹簧154可以被构造成（例如装配期间）例如根据系统的参数（例如流体物理性质、加热/冷却要求等等）在所期望的时间提供模式转换。
63.图3示出替代的溢流式蒸发器100和流动限制器150。其中，第一流体体积110被划分成主要流体体积114和辅助流体体积116。主要流体体积114从蒸发器入口112接收流体流、而不管流动限制器150的构造如何（例如在使用期间，始终从蒸发器入口112接收流）。辅助流体体积116仅在流动限制器150准许此流时才从蒸发器入口112接收流体流。多个通道130的入口132在主要流体体积114与辅助流体体积116之间划分，并且因此仅从一者或另一者接收流体。
64.第二流体体积120也包括主要流体体积124和辅助流体体积126。多个通道130的出口134在主要流体体积124与辅助流体体积126之间划分。因此，主要流体体积114、124在集管140内与其相应辅助流体体积116、126流体隔离。
65.流动限制器150还包括将活塞152的一侧流体地连接到蒸发器入口112处的压力的第一压力管道180，以及将活塞152的另一侧流体地连接到蒸发器出口122处的压力的第二压力管道182。因此，第一压力管道180和第二压力管道182确保活塞152对第一流体体积110的主要流体体积114与第二流体体积120的主要流体体积124之间的压力差170做出响应。流动限制器150包括可致动翻片160，可致动翻片160可操作成打开和关闭辅助入口118和辅助出口128，并且从而准许或防止流体流过与辅助流体体积116、126连通的多个通道130中的一些。辅助入口118向辅助流体体积116提供流体流，并且辅助出口128从辅助流体体积126接收流体流。
66.因此，与图1和图2的蒸发器100和流动限制器150类似，图3的蒸发器100和流动限制器150实现制冷系统的操作是两种不同模式。在图3中所示的第一模式中，蒸发器入口112与蒸发器出口122之间的压力170低于预先确定的阈值，并且制冷系统处于第一模式（例如负盐水温度模式）。通过可致动翻片160处于其关闭位置来防止通过多个通道130中的一些（但非全部）的流体流，从而防止流体流过辅助入口118和辅助出口128，并且因此防止通过多个通道130中的相关联通道的流。
67.图4示出当制冷系统按其第二模式（例如正盐水温度模式）操作时图3的蒸发器100和流动限制器150。在所描绘的情况下，压力差170超过预先确定的阈值，并且可致动翻片160移动到其打开位置，从而准许流体流过辅助入口118和辅助出口128，从而准许流体流过多个通道130中的对应通道。
68.可以根据需要来选择多个通道130中由流动限制器150控制的通道的比例。此外，可以根据需要来选择弹簧154的强度，使得蒸发器在预先确定的条件下改变模式。进一步，由于流动限制器150在集管140外部，因此可以为用户提供手动超越控制件（未示出）以手动控制可致动翻片160，例如在增加系统的泵速之后将其手动打开，或者在减小系统的泵速之
后将其手动关闭。
69.虽然图3和图4中的蒸发器是双程蒸发器，但是由于流动限制器150在集管140外部，因此其也可以与单程热交换器或任何多程热交换器一起使用。
70.流动限制器150可以被布置成使得其控制与出口134相同数目的入口132，从而帮助使流体在其中流动的多个通道130中的流体速度均匀化。可替代地，可以基于蒸发器100的每一行程之间的温度差来选择每一管束中由流动限制器150控制的通道130的数目。
71.虽然图3和图4示出机械流动限制器150，但是可以替代地使用电子流动限制器。例如，压力管道180和182可以由压力换能器代替，并且可致动翻片160可以由电磁阀或马达驱动阀代替。然后，可以提供电子控制器以响应于由压力换能器测量的压力来打开和关闭阀。如果需要，压力换能器也可以由电子控制器超越控制。