導周圍空氣通過過濾器54a穿過冷凝器54,而便于來自第一制冷劑34的熱量傳遞至周圍環(huán) 境40。第二級26也依次包括第二壓縮機70、第二膨脹設備74、W及蒸發(fā)器78。蒸發(fā)器78 與箱體16的內(nèi)部16c(圖1)處于熱連通,W使得將熱量從內(nèi)部16c傳遞至蒸發(fā)器78,從而 冷卻內(nèi)部16c。熱交換器44與在第一膨脹設備58和第一壓縮機50之間的第一級24處于 流體連通。另外,熱交換器44與在第二壓縮機70和第二膨脹設備74之間的第二級26處 于流體連通。通常情況下,第一制冷劑34在冷凝器54中冷凝,并且保持液態(tài),直至它在某 個點處在熱交換器44內(nèi)蒸發(fā)。第一制冷劑的蒸汽在返回到冷凝器54之前由第一壓縮機50 壓縮。 陽061] 在運行中,第二制冷劑36通過蒸發(fā)器78從內(nèi)部16c接收熱量,并且通過導管90從 蒸發(fā)器78流至第二壓縮機70。收集器設備92與導管90處于流體連通,W將氣體形式的第 二制冷劑36傳給第二壓縮機70,同時收集多余的W液體形式的第二制冷劑,并且W受控的 速率將其饋送至第二壓縮機70。被壓縮的第二制冷劑36從第二壓縮機70流經(jīng)導管96,并 進入使第一和第二級24、26相互熱連通的熱交換器44。第二制冷劑36W氣體形式進入熱 交換器44,并且將熱量傳遞給第一制冷劑34,同時冷凝成液體形式。在運個方面,第一制冷 劑34的流動可W例如相對于第二制冷劑36是反向流動的,W使熱傳遞的速率最大化。在 一個特定的非限制性示例中,熱交換器44是W在臺座14(圖1)內(nèi)垂直取向的分流式銅針 焊板式熱交換器的形式,并且被設計成使在熱交換器44內(nèi)的第一和第二制冷劑34、36的素 流量最大化,運進而使從第二制冷劑36到第一制冷劑34的熱傳遞最大化。熱交換器也可 W采用其它類型或配置。
[0062] 繼續(xù)參照圖2-圖5,第二制冷劑36通過熱交換器44的出口 44aW液體形式離開 熱交換器44,并且流經(jīng)導管102、過濾器/干燥器單元103、第二膨脹設備74,然后回到第二 級26的蒸發(fā)器78,第二制冷劑36會在蒸發(fā)器78中蒸發(fā)成氣態(tài)形式,同時從箱體內(nèi)部16c 吸收熱量。該示例性實施例的第二級26還包括用于潤滑第二壓縮機70的油路104。具體 來說,油路104包括與導管96流體連通的油分離器106,W及引導油返回第二壓縮機70的 回油管路108。附加地,或可替換地,第二級26可W包括過熱降溫器設備110,其用于冷卻 第二制冷劑36的排放蒸汽,并且與位于熱交換器44上游的導管96處于流體連通。
[0063] 如上所述,第一制冷劑34流經(jīng)第一級24。具體來說,第一制冷劑34從流經(jīng)熱交換 器44的第二制冷劑36中接收熱量,通過熱交換器44的出口 44bW氣體形式離開熱交換器 44,并且沿著一對導管114、115流向第一壓縮機50。收集器設備116位于導管114與115 之間W將氣態(tài)形式的第一制冷劑34傳給第一壓縮機50,同時收集多余的W液體形式的第 一制冷劑,并W受控的速率將其饋送至第一壓縮機50。被壓縮的第一制冷劑34從第一壓縮 機50流經(jīng)導管118,并進入冷凝器54。冷凝器54中的第一制冷劑34因從氣態(tài)冷凝成液態(tài) 形式而將熱量傳遞給周圍環(huán)境40,在沿著導管122、123流動時,流經(jīng)過濾器/干燥器單元 126,并進入第一膨脹設備58,第一制冷劑34在第一膨脹設備58中經(jīng)歷壓力下降。第一制 冷劑34從第一膨脹設備58流經(jīng)導管127,W液態(tài)形式進入熱交換器44的方式回到熱交換 器44中。
[0064] 繼續(xù)參照圖2-5,在臺座14內(nèi)的示例性的隔熱外殼150包封上述部件中的一個或 多個,從而為運些部件提供足夠的隔熱,運進而相對于傳統(tǒng)制冷單元而言提高了單元20的 效率。具體來說,熱交換器44被支撐在隔熱外殼150內(nèi),并且由足夠數(shù)量的隔熱材料152 來包圍W使得熱交換器44實現(xiàn)期望的效率水平。此外,多個隔熱體154(諸如泡沫塊)防 止在外殼150內(nèi)的選定位置中的導管之間發(fā)生接觸,并且在使外殼150起泡時將導管和其 它部件定位。
[00化]在該示例性實施例中,熱交換器44通常垂直取向,且進一步地使得第一制冷劑34 通常W向上的方向流動,而第二制冷劑36通常W向下的方向流動。更具體來說,第一制冷 劑34在熱交換器44的下部附近進入熱交換器44,且在熱交換器44的上部附近離開熱交換 器44。類似地,第二制冷劑36在熱交換器44的上部附近進入熱交換器44,且在熱交換器 44的下部附近離開熱交換器44。如上所述,第一制冷劑34在熱交換器44中從液態(tài)蒸發(fā)成 氣態(tài)形式,而第二制冷劑36在熱交換器44中從氣態(tài)冷凝成液態(tài)形式。
[0066] 此外,在圖2-5的示例性實施例中,隔熱外殼150在其內(nèi)部支撐第一級24的第一 膨脹設備58。在該實施例中,第一膨脹設備58為毛細管的形式,盡管可W構(gòu)思它可W代替 采用其它的形式,諸如但非限制的膨脹閥(未示出)。除了第一膨脹設備58之外,第一級24 的收集器設備116也支撐在隔熱外殼150的內(nèi)部中,第二級26的過濾器/干燥器單元103 也是運樣。本領域技術(shù)人員將容易認識到,作為在所示實施例中位于外殼150內(nèi)的那些部 件的補充或替換,單元20的其它部件也可W位于隔熱外殼150內(nèi)。
[0067] 除了第一級24和第二級26之外,ULT10還可W包括或禪合到注入器系統(tǒng)160,或 者與注入器系統(tǒng)160處于連通,該注入器系統(tǒng)160用作第一級24和/或第二級26的備用。 具體地,注入器系統(tǒng)160可W與箱體內(nèi)部16c連通,并用于響應于箱體內(nèi)部16c的溫度過高 上升而將制冷劑注入箱體內(nèi)部16c。例如,當滿足或超出箱體內(nèi)部16c中的高溫闊值時,與 滿足或超出高溫闊值相關聯(lián)的事件可W由控制器130來宣布,并且注入器系統(tǒng)160可W將 一種或多種制冷劑Ri至R2直接注入到箱體內(nèi)部16c,W快速降低箱體內(nèi)部16c的溫度。
[0068] 在W下運些因素當中,本領域技術(shù)人員可W用于決定將哪些部件包含在外殼150 內(nèi)的是:在穩(wěn)態(tài)運行狀況下的特定部件的期望運行溫度、考慮到第一制冷劑34和第二制冷 劑36的沸點和其它特性、箱體內(nèi)部16c要維持的期望溫度、各種運行壓力及類似因素。例 如,在具有約為-86°C的期望的箱體溫度且具有某些常見制冷劑的ULT冷凍機中,期望熱交 換器44在穩(wěn)態(tài)狀況下在約-40°C處運行。適合當前描述的實施例的示例性制冷劑包括用 于第一制冷劑34的相應名稱為R404A的市售的制冷劑,W及用于第二制冷劑36的R290和 R508B的混合物。此外,在具體實施例中,第一和第二制冷劑可W與油相結(jié)合,W便于相應壓 縮機50、70的潤滑。例如且非限制性地,第一制冷劑34可W與MobilEALArtic32油相 結(jié)合,并且第二制冷劑36可W與Zerol150A化y化enzene油相結(jié)合。在本公開內(nèi)容的另一 方面,附圖中示出的部件的精確布置旨在僅是示例性而非限制性的。 W例參照圖6,控制化T10并收集與化T10相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的示例性控制器130包括至 少一個中央處理單元("CPU") 170,其與存儲器172禪合。通常利用設在一個或多個物理 集成電路設備或忍片上的電路邏輯W硬件的形式實現(xiàn)每個CPU170。每個CPU170可W是 一個或多個微處理器、微控制器、現(xiàn)場可編程口陣列、或ASIC,而存儲器172可W包括隨機 存取存儲器(RAM)、動態(tài)隨機存取存儲器值RAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、閃速存儲器 和/或其它數(shù)字存儲介質(zhì),且同樣通常利用設置在一個或多個物理集成電路設備或忍片上 的電路邏輯來實現(xiàn)。存儲器172本身可W被視為包括物理設置于化T10中其它地方的記憶 存儲器(例如在至少一個CPU170中的任意高速緩沖存儲器)、W及用作虛擬存儲器的任何 存儲容量,例如存儲在大容量存儲設備174(例如固定的存儲器,諸如硬盤驅(qū)動器或其它固 定存儲器,或者可拆卸式存儲器,諸如USB驅(qū)動器或SD存儲卡),借助至少一個網(wǎng)絡182通 過至少一個網(wǎng)絡接口 183A(被示出且在下文中稱做"網(wǎng)絡I/F"183A)禪合到控制器130的 另一計算系統(tǒng)176、網(wǎng)絡存儲設備178 (例如磁帶驅(qū)動器)、或另一網(wǎng)絡設備180 (在下文中 稱做"服務器"180)上。應當認識到,該至少一個網(wǎng)絡182可W包括至少一個私人通信網(wǎng)絡 (例如,內(nèi)聯(lián)網(wǎng))和/或至少一個公共通信網(wǎng)絡(例如,因特網(wǎng))。在具體實施例中,計算系 統(tǒng)176或服務器180為計算機、計算機系統(tǒng)、計算設備、服務器、磁盤陣列、或者可編程設備, 諸如多用戶計算機、單一用戶計算機、手持式計算設備、聯(lián)網(wǎng)設備(包括處于群集配置下的 計算機)、移動電訊設備、電子游戲機(或其它游戲系統(tǒng))等。除了網(wǎng)絡I/F183A之外,控 制器還包括至少一個串行接口 183B(被示出且在下文中稱做"串行I/F"183B)W與外部 設備(諸如計算系統(tǒng)176和/或服務器180)進行串行通信。在可替換實施例中,串行I/F 183B被配置成與便攜式存儲器進行通信,諸如傳遞和/或接收數(shù)據(jù)的USB存儲設備(未示 出)或者閃存卡(未示出)。
[0070]控制器130通過輸入/輸出設備接口 184(被示出且在下文中稱做"I/OI/F"184) 禪合到用戶界面18。控制器130還通過I/OI/F184禪合到化T10的各種其它部件,包括 傳感器Si至S18,該傳感器Si至SIS可W包括溫度傳感器(例如,用于箱體內(nèi)部16c、用于第 一級24、用于第二級26化及用于化T10的環(huán)境的周圍溫度)、W及事件傳感器(例如,用于 功率損耗事件、功率恢復事件、n開啟事件、n關閉事件、部件故障事件W及注入進程事件) ("傳感器"在186處說明性示出)。此外,控制器130通過I/OI/F184禪合到第一級24 的部件、第二級26的部件W及注入器系統(tǒng)160。 陽071]控制器130通常是在運行系統(tǒng)188的控制之下,且執(zhí)行或W其它方式依賴符合本 發(fā)明實施例的各種計算機軟件應用、運行序列、部件、程序、文件、目標、模塊等。在具體實施 例中,控制器130執(zhí)行或W其它方式依賴至少一種應用程序190W控制化T10,收集與化T 10相關聯(lián)的信息,并生成符合本發(fā)明實施例的用戶界面屏幕。 陽07引此外,控制器130被配置成管理供應給化T10的至少一部分的功率。ULT10可W包括主電源192 (例如,AC電源)和備用電源194 (例如,至少一個能量存儲設備,諸如至少 一個電池或超級電容器),且控制器130可W禪合到該主電源192和該備用電源194。當主 電源192出現(xiàn)故障時,ULT10的至少一部分可W利用來自備用電源194的功率來運行。W 運種方式,ULT10的位于箱體內(nèi)部16c中的容納物被保持在大約設定溫度。當主電源192 恢復時,控制器130用于將從備用電源194向化T10的至少一部分供應的功率切換到主電 源 192。
[007引另外,控制器130被配置成檢測與化T 10相關聯(lián)的事件。例如且非限制性地,控 制器130被配置成確定通電事件、斷電事件、功率故障事件、功率恢復事件、n開啟事件、n 關閉事件、部件故障事件、注入進程事件、界面鎖定事件(例如、觸摸屏18被鎖定)、用戶管 理事件(例如、已增加用戶,已對用戶進行編輯、和/或已刪除用戶)、維護事件、界面解鎖 事件(例如、觸摸屏18被解鎖)、連接性事件(例如、控制器130已建立、丟失和/或終止 與網(wǎng)絡182和/或另一計算機176、178和/或180的連接)、溫度事件(例如、高溫闊值或 低溫闊值已達到或超出,或者運行溫度已達到)、和/或用戶識別輸入事件。在具體實施例 中,控制器130能夠W多種方式中的一種來檢測和指示溫度事件,諸如高溫闊值(另外稱做 "報警溫度")已經(jīng)達到或超出。在一些實施例中,控制器130可W檢測到高溫闊值已達到, 并且立即宣布運種溫度事件(例如、高溫闊值事件、高溫事件或"報警溫度"事件)。在可替 換實施例中,控制器130可W檢測到高溫闊值已達到,并且只在高溫闊值已滿足或超出預 定時間量(例如且非限制性地,為30秒)時宣布高溫闊值事件。在又一可替換實施例中, 控制器130可W檢測到高溫闊值已經(jīng)達到,并且只在高溫闊值已經(jīng)達到或超出且化T10在 預定時間量(例如且非限制性地,為30秒)內(nèi)未恢復成特定溫度(例如,偏移或主要偏移 溫度)時宣布高溫闊值事件。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明的實施例,圖7-圖34示出了多個屏幕,其可W通過控制器130顯示在 用戶界面18上,或者可替換地,顯示在與化T10通信的計算系統(tǒng)(諸如包括應