在先前的调节阶段期间通过吸收制冷剂冷凝的热被加热之后，容器120已经在正常调节模式期间通过接收所述冷却水被加热。在容器120中，液体在制冷剂流过E-0RIT 110之后通过储存在容器中的热量蒸发。热气体旁通阀140确保到压缩机150的流处于4.9bar的压力，这是在该示例中压缩机150可以安全允许的最大输入压力。当到HGBV的感测管路检测到压缩机的输入压力小于4.9bar时，热气体旁通阀(“HGBV”)140被提示提供气体。当负载ESC 100达到设定温度时，温度传感器160发送信号到控制器170，然后控制器170关闭阀1?并且打开阀3S。，从而在较高温度下将系统转换为调节模式。阀2Se保持打开，直到从负载ESC 100出现的所有液体通过E-ORIT 110流过容器120。此后，阀4S。打开且阀2Se关闭。减温器(“DSV”) 180按需要冷却压缩机输入。在所有连接到HGBV 140和DSV180两者之后，接收器190被布置在管路中。接收器190向DSV 180提供液态制冷剂。
[0036]2.加工期间的调节模式:
[0037]在关闭1S￡且使用应用到负载ESC 100的RF能量进行加工接着在阀2S ε被关闭且阀3S。被打开之后，系统作为使用由E-0RIT 110提供的主温度控制的先进的TDSF操作。通过E-0RIT 110的操作，制冷被降低到最小，其中E-0RIT 110降低压缩机输入处的压力，直到ESC的制冷需要被制冷环路的输出平衡。如果在ESC 100低于15°C的温度下发生调节，那么电磁阀7S。被允许打开。这种操作允许冷却水将冷凝器冷却到50°C。这种操作被需要，以保护压缩机150:低至1.7bar的输入压力只能被安全地压缩至4.9bar。
[0038]3.等待模式:
[0039]就在倾斜上升之后可以存在一种情况，其中当ESC处于调节模式时，热必须提供至负载ESC 100。如果ESC被保持在等待模式中且没有RF能提供至ESC，这可以发生。在这种情况下，温度传感器160将ESC 100冷却至低于期望的调节温度的信号提供至控制器170。然后，控制器170将这种信号提供至温度控制器200，然后温度控制器200提供脉冲至阀1S￡，以便将适当热量提供至ESC 100。每当系统处于调节模式且未提供足够的RF能量以保持ESC100在其设定温度时，这种操作将会发生。如所提到的，当ESC加工处于等待模式时，这将逐渐发生。
[0040]4.倾斜下降模式:
[0041]在高温度下调节之后，仅通过将E-0RIT 110调整到较低温度，就开始倾斜下降。通过E-0RIT阀的动作，调节跟随斜坡下降。如果期望的低温度低于15°C，则需要一些对设定的系统的进一步修改。阀6S。需要被关闭，并且这个动作允许热气体旁通阀210使制冷剂的温度达到0°C，这对于R134在绝对2.93bar下发生。1.7bar计量器的设定允许在ESC100和压缩机150输入之间的一些压力降。冷却水阀在50°C下必须被允许控制。通常，从0°C到大于70°C，压缩机不能压缩R134A。
[0042]图6示出本文讨论的对于基本TR系统的改进。如图所示，被安装的容器220在顶部具有入口并且在底部具有出口。在循环的斜坡上升阶段期间，容器220收集从0RIT阀返回的流体。液体热敏电阻230被布置在0RIT阀的出口处，以检测0RIT 110的输出管路中液体的存在。当调节模式被唤醒时，热敏电阻230阻止阀4S。打开。当容器220中存在流体时，流体流过0RIT阀110，并且穿过压力阀240到达容器120。当液体从容器120中完全清空时，所述阀4S。被允许打开。当管道接收最大流时，新ΔΡ阀240被设定为大于包括阀4S。的所述管道两端的压力降。
[0043]图7示出使用图6的改进的整体受控斜坡系统。该系统的优点是其保持制冷剂流过加热到较高温度的静电吸盘100，以便在整个操作过程中可以保持迅速加热。在静电吸盘100从0°C加热到70°C之后，本发明收集大约2.5公升制冷剂。这可以产生质量处理的问题，因为液体不能连续地沸腾。进行质量处理是因为ORIT 110阀在加热期间不会被打开，直到两相制冷剂加热达到设定温度和压力，在设定温度和压力下ORIT被编程以打开。
[0044]解决上述问题的方案是对0RIT的设定编程，使得0RIT被操作的压力以可预见的方式被移动。例如，对于在时间零处的R134A，操作压力可以在0°C (2.93bar或28.4psig)，并且以线性方式倾斜经过下一个25秒达到70°C压力(21.17bar或296.5psig)。以此方式，受控斜坡系统在倾斜上升和倾斜下降两者期间可以以稳定状态方便地操作，并且因此在任意模式中没有质量将会累积。
[0045]当制冷剂以液体形式被累积时，其在液体未被累积时的那些循环部分期间必须以气态形式储存在系统内，涉及的体积是巨大的，并且允许该体积在可用系统内是不切实际的。在基本热力学角度中，基本TDSF系统能够使用压缩机的全部性能迅速地移动热负载使其温度上升和下降。在稳定状态温度加工期间，在没有负面影响的情况下也可以只使用一小部分压缩机的性能。这种组合潜力是TDSF系统的基本优势。这些基本特性被用于在基本TR系统中发挥优势。本公开回避了在受控斜坡系统的加热阶段期间累积液体的问题。
[0046]倾斜的0RIT控制(S0C)系统在温度变化到较高温度期间有益于获得迅速且可预测的斜率。在负载处不会冷凝和收集制冷剂，从而产生障碍物，并且流动可以以可预测的方式继续。只有在压力和温度先于0RIT到达设计的最终高温度和压力之后，才发生流通过0RIT 阀。
[0047]虽然在上面已经示出或描述各种改进和修改，但是本发明不限于此，而是包括在所附的权利要求的范围内的所有概念和手段。
【主权项】
1.一种温度控制系统，其应用两相制冷剂和压缩机/冷凝器回路，所述压缩机/冷凝器回路具有用于在可控温度下循环制冷剂至具有输入终端和输出终端的负载蒸发器并且循环来自所述负载蒸发器的所述制冷剂的输入和输出，并且具有已知热容量，所述温度控制系统包括用于增强所述系统的性能的子流环路，包含: 子热交换器，其耦接在来自所述压缩机/冷凝器回路的所述输出的所述流和所述负载蒸发器输入之间，所述子热交换器具有第一流动路径，所述第一流动路径包括接收来自所述压缩机/冷凝器回路的流的输入和从所述压缩机/冷凝器回路耦接到所述蒸发器输入的输出，所述子热交换器还包括沿所述第一流动路径的长度成平行热交换关系的第二流动路径，并且来自所述子热交换器的输出被耦接至所述压缩机输入； 所述系统还包括:热膨胀阀，其被设置在所述第一流动路径内，所述第一流动路径在所述子热交换器和所述负载蒸发器的所述输入之间；流体感测装置，其在所述热膨胀阀的出口处，用于感测通过所述热膨胀阀的流；容器，其用于收集所述热膨胀阀上游的冷凝流体；以及 其中制冷剂在所述负载中冷凝，直到所述热膨胀阀同时允许制冷剂流过所述热膨胀阀并且在所述热膨胀阀之前调节所述制冷剂在其两相状态中的温度，并且其中只有在所述热膨胀阀的上游的压力和温度达到最终温度和压力之后，才能发生流通过所述膨胀阀。2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中所述热膨胀阀是在入口温度上升时打开的阀。3.根据权利要求1所述的温度控制系统，还包括:压力阀，其在所述负载和所述压缩机之间，其中所述压力阀与电磁线圈平行，并且所述压力阀在大于最大流通过所述电磁线圈时所述电磁线圈两端的压力降的压力下打开。
【专利摘要】本申请公开温度控制系统，其应用两相制冷剂和压缩机/冷凝器回路，其中两相制冷剂冷凝在负载中，该系统包括热膨胀阀，热膨胀阀同时允许制冷剂流通过热膨胀阀以及在热膨胀阀之前调节制冷剂在其两相状态中的温度，并且其中只有在热膨胀阀上游的压力和温度达到最终温度和压力之后，才发生流通过热膨胀阀。
【IPC分类】F25B41/00
【公开号】CN105378399
【申请号】CN201480039888
【发明人】K·W·科万斯
【申请人】Be航天公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年7月10日
【公告号】CA2917593A1, EP3019799A1, US20150013366, WO2015006608A1