[发明专利]超临界冷却系统

说明书

一种超临界冷却系统和方法将冷却回路中的冷却流体的压力增加到高于冷却流体的超临界压力的压力。冷却流体在冷却回路暴露的温度下处于超临界状态。当冷却流体处于超临界状态时，冷却流体移动通过冷却回路。在冷却流体在冷却回路中移动时，使用处于超临界状态的冷却流体冷却机器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月22日提交的美国临时申请No.62/674,980的优先权，并且其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的主题涉及一种用于机器的冷却系统。

背景技术

各种类型的机器在操作时生成大量热量，并且可能需要冷却以允许机器继续操作。例如，由于在马达的操作期间马达的导电部件暴露在时变磁场中，电机(诸如马达)可能生成大量热量。这些导电部件可能需要冷却以允许马达继续操作。

用于这些类型的机器的一些冷却系统循环冷却剂，例如水，水-PG/EG或油。水或水-PG/EG混合物在操作温度使用方面受到限制，通常温度上限为100至120摄氏度。这些冷却剂在等于或高于此范围的温度下可能无法操作以冷却机器。另外，这些流体具有差的介电性能(例如，流体太导电)，除非流体处于非常纯的状态。另一方面，油具有更好的介电性质，但具有高粘度和导热性。因此，使用油作为冷却流体可能需要显著的泵送动力或显著地降低的冷却性能。

发明内容

在一个实施例中，一种方法包括增加冷却回路中的冷却流体的压力。冷却流体的压力增加到高于冷却流体的超临界压力。冷却流体在冷却回路暴露的温度下处于超临界状态。该方法还包括在冷却流体处于超临界状态时使冷却流体移动通过冷却回路，以及在冷却流体在冷却回路中移动时使用处于超临界状态的冷却流体冷却机器。

在一个实施例中，一种超临界状态冷却系统包括冷却回路和一个或多个泵，该冷却回路由设置在机器中或机器旁边的一个或多个导管形成，一个或多个泵与冷却回路流体联接。一个或多个泵构造成将冷却回路中的冷却流体的压力增加到高于冷却流体的超临界压力。冷却流体在冷却回路暴露的温度下处于超临界状态。一个或多个泵还构造成在冷却流体处于超临界状态时使冷却流体移动通过冷却回路，以在冷却流体在冷却回路中移动时使用处于超临界状态的冷却流体冷却机器。

在一个实施例中，一种超临界状态冷却系统包括：冷却回路，其由设置在机器中或机器旁边的一个或多个导管形成；一个或多个温度传感器，其构造成测量冷却回路中的冷却流体的温度；以及控制器，其被构造为监测冷却回路中的冷却流体的温度和冷却流体的压力。控制器构造成激活一个或多个泵，以响应冷却流体的温度增加到超过与冷却流体的超临界状态相关的超临界温度极限并且在冷却流体的温度增加到超过与冷却流体的超临界状态相关的超临界温度极限之后，将冷却流体的压力增加到超过超临界压力极限。控制器构造成控制一个或多个泵以将冷却流体的压力增加到高于冷却流体的超临界压力，以在冷却流体在冷却回路中移动以冷却机器时使冷却流体保持在超临界状态。

附图说明

参考附图，通过阅读以下对非限制性实施例的描述，将更好地理解本发明的主题，其中：

图1示出了冷却流体的相图的一个示例；

图2示意性地示出了超临界冷却系统的一个实施例；和

图3示出了用于使用超临界冷却剂冷却机器的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

本文描述的主题涉及使用超临界状态下的冷却流体来冷却动力系统的部件的冷却系统和方法。冷却的部件可包括电机，例如马达，变压器等。本文所述的冷却剂可以是超临界制冷剂，其具有优异的热传递性能(相对于其他已知的冷却剂)并且能够在高温(例如，高于135摄氏度的温度)下操作。在本文所述的一个或多个实施例中可用作超临界冷却剂的制冷剂的示例包括制冷剂R134A，二氧化碳和/或R1234yf。