BRPI0721189A2

BRPI0721189A2 - método para operar uma unidade de refrigeração de transporte

Info

Publication number: BRPI0721189A2
Application number: BRPI0721189-9A
Authority: BR
Inventors: Nader S Awwad; Thomas F Mallinson
Original assignee: Carrier Corp
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2013-01-01
Also published as: EP2118590A1; EP2118590B1; HK1137800A1; CN101600917A; US20100107661A1; CN101600917B; EP2118590A4; WO2008094158A1

Abstract

MéTODO PARA OPERAR UMA UNIDADE DE REFRIGERAçãO DE TRANSPORTE Uma unidade de refrigeração de transporte para refrigerar o interior de uma caixa de carga tendo múltiplos compartimentos de carga inclui um compressor de refrigerante, um evaporador principal associado com um primeiro compartimento do reboque e um evaporador remoto associado com um segundo compartimento da caixa de carga. Durante carregamento de produto em pelo menos um compartimento, um controlador determina o grau de superaquecimento (CSS) no refrigerante, compara o grau de superaquecimento de sucção (CSS) com um limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS), e continua operação da unidade de refrigerante em um modo de refrigeração se o grau de superaquecimento de sucção (CSS) for maior que o limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS); ou termina operação da unidade de refrigerante no modo de refrigeração se o grau de superaquecimento de sucção (CSS) não for maior que o limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) e inicia um descongelamento de pelo menos um dos evaporadores.

Description

"MÉTODO PARA OPERAR UMA UNIDADE DE REFRIGERAÇÃO DE

TRANSPORTE"

Campo da invenção

Esta invenção refere-se geralmente à refrigeração de transporte e, mais especificamente, à facilitação do descongelamento da serpentina de trocador de calor de um evaporador remoto durante o período quando produto está sendo carregado em um compartimento caixa de carga de um reboque de caminhão equipado com a unidade de refrigeração incluindo múltiplos evaporadores.

Fundamentos da Invenção

A caixa de carga refrigerada de um reboque de caminhão requer uma unidade de refrigeração para manter um ambiente de temperatura desejada dentro do volume interior da caixa de carga. Uma ampla variedade de produtos, variando, por exemplo, de produtos colhidos frescos até frutos de mar intensamente congelados, são comumente expedidos em reboques de caminhão refrigerados e outros contêineres de frete refrigerados. Para facilitar a expedição de uma variedade de produtos sob diferentes condições de temperatura, algumas caixas de carga de reboque de caminhão são em compartimentos em dois ou mais compartimentos de carga separados, cada dos quais tipicamente terá uma porta que se abre diretamente para o exterior do reboque. A caixa de carga pode ser em compartimentos em um par de compartimentos que se estendem axialmente lado a lado, ou em dois ou mais compartimentos costas com costas, ou uma combinação dos mesmos.

Unidades de refrigeração de transporte convencionais, usadas em conexão com caixas de carga refrigeradas em compartimentos de reboques de caminhão incluem um compressor de refrigerante, um condensador, um evaporador principal e um ou mais evaporadores remotos conectados através de linhas de refrigerante apropriadas em um circuito fechado de fluxo de fluxo de refrigerante. A unidade de refrigeração inclui uma carcaça montável no exterior da parede frontal da caixa de carga do reboque de caminhão, com o evaporador principal disposto no interior da parede frontal, de modo que o ar ou mistura de gás/ar ou outro gás dentro do volume interior do contêiner mais dianteiro pode ser circulado sobre a serpentina de evaporador por meio de uma ventoinha de evaporador associada com a serpentina de evaporador. A unidade de refrigeração pode também ser equipada com um economizador incorporado no circuito de refrigerante, se desejado. A unidade de refrigeração tem que ter suficiente capacidade de refrigeração para manter o produto perecível armazenado dentro dos vários compartimentos da caixa de carga nas particulares temperaturas de compartimento desejadas sobre uma ampla faixa de temperaturas do ambiente externo e condições de carga.

Em adição ao evaporador principal acima mencionado, um ou mais evaporadores remotos, tipicamente um para cada compartimento adicional atrás do compartimento mais dianteiro, são providos para refrigerar o ar ou outros gases dentro de cada dos compartimentos traseiros separados. Os evaporadores remotos podem ser montados no teto dos respectivos compartimentos ou uma das paredes divisórias do compartimento, quando desejado. Os evaporadores remotos são geralmente dispostos no circuito de circulação de refrigerante em paralelo com o evaporador principal. Tipicamente, uma válvula de corte operada a solenóide é disposta no circuito de circulação de refrigerante a montante de cada da remota em operação com um controlador de sistema de modo que cada evaporador remoto pode independentemente e seletivamente ser aberto e fechado para fluxo de refrigerante em resposta à demanda de refrigeração do respectivo compartimento com o qual o respectivo evaporador remoto é operativamente associado. Por exemplo, a Patente US N0 5.065.587 revela um sistema de refrigeração para um reboque de caminhão em compartimentos tendo um compartimento dianteiro e um compartimento traseiro remoto.

Produto a ser expedido é carregado na caixa de carga do reboque de caminhão através de uma ou mais portas. Em uma caixa de carga em compartimentos, cada dos respectivos compartimentos de carga geralmente tem uma ou mais portas associadas, através das quais produto pode ser carregado diretamente aos vários compartimentos a partir do exterior do reboque de caminhão. Quando produto de carregamento em um compartimento do reboque de caminhão é costumeiro deixar a porta ou portas para o compartimento abertas, para facilitar a operação de carregamento. Com a porta ou portas abertas, ar ambiente portando umidade relativamente mais quente a partir do exterior do reboque de caminhão pode entrar no compartimento, tal como, por exemplo, quando frutas frescas e vegetais frescos são carregados diretamente a partir do campo. Simultaneamente, ar refrigerado relativamente mais frio pode passar para fora do compartimento. Adicionalmente, quando produto é carregado no contêiner "quente", isto é, em uma temperatura acima da desejada temperatura de armazenamento de produto, tal como, por exemplo, diretamente a partir do campo na temperatura externa do ambiente, uma substancial carga de refrigeração é imposta sobre a unidade de refrigeração de transporte ao puxar para baixo a temperatura do produto recentemente carregado da temperatura externa ambiente para a desejada temperatura de armazenamento de produto. O efeito líquido sendo elevar a temperatura e adicionar umidade ao ar residente dentro do compartimento, particularmente em regiões com condições ambientes quentes e úmidas.

No sistema de refrigeração de transporte em compartimentos, revelado na acima mencionada Patente US N0 5.065.587, o evaporador remoto é automaticamente desligado todas as vezes que a porta para o compartimento traseiro é aberta. Todavia, muitos operadores preferem operar a unidade de refrigeração de transporte durante a operação de carregamento de produto para opor-se ao impacto da infiltração do ar ambiente relativamente mais quente e à carga de calor adicionada, associada ao produto, e reduzir o tempo requerido para abaixar a temperatura da caixa de carga quando a operação de carregamento foi completada. Como um resultado da elevada umidade dentro do volume interior do compartimento ou compartimentos sendo carregados, gelo se formará sobre a serpentina de trocador de calor de evaporador disposta dentro do compartimento ou compartimentos sendo carregados e isto ocorrerá mais rapidamente que sob condições de operação de estado constante normal. Quando gelo se forma sobre a serpentina de trocador de calor de evaporador, a capacidade de refrigeração e o abaixamento de temperatura da unidade de refrigeração diminuem e o fluxo de ar através do evaporador afetado diminui.

Durante o processo de carregamento de produto, é prática convencional que o operador inicie manualmente um ciclo de descongelamento da serpentina de evaporador quando um operador julga apropriado. Todavia, alguns operadores podem esquecer-se de iniciar manualmente o ciclo de descongelamento até que a serpentina de trocador de calor de evaporador tenha se tornado excessivamente sobrecarregada com formação de gelo e a capacidade e desempenho de refrigeração da serpentina de trocador de calor de evaporador tenham substancialmente se deteriorado. Por conseguinte, seria desejável prover uma unidade de refrigeração de transporte em que um ciclo de descongelamento é iniciado automaticamente durante o procedimento de carregamento de produto todas as vezes que o desempenho de refrigeração da unidade de refrigeração se deteriorou abaixo de um nível aceitável. Sumário da invenção

A operação de uma unidade de refrigeração de transporte é controlada durante carregamento de produto em um compartimento de carga equipado com um evaporador remoto para descongelar automaticamente o evaporador remoto quando um parâmetro selecionado, indicativo do desempenho da unidade de refrigeração, ultrapassou um limiar de limite indicativo de deterioração de desempenho.

Um método é provido para operar uma unidade de refrigeração de transporte durante carregamento de produto em uma caixa de carga, por exemplo, em uma forma de construção, um reboque de caminhão, tendo pelo menos um primeiro e um segundo compartimentos. A unidade de refrigeração tem um circuito de fluxo de refrigerante incluindo um compressor de refrigerante tendo uma entrada de sucção, um evaporador principal disposto em um primeiro compartimento e um evaporador remoto disposto em um segundo compartimento, conectados em comunicação de fluxo de refrigerante. O método inclui as etapas de: determinar um grau de superaquecimento (CSS) no refrigerante na entrada de sucção para o compressor, comparar o grau de superaquecimento de sucção (CSS) com um limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) na entrada de sucção para o compressor, continuar operação da unidade de refrigerante em um modo de refrigeração se o grau de superaquecimento de sucção (CSS) for maior que o limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) e terminar operação da unidade de refrigerante no modo de refrigeração se o grau de superaquecimento de sucção (CSS) não for maior que o limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) e iniciar um descongelamento do evaporador remoto.

Em uma forma de construção, a etapa de determinar um grau de superaquecimento (CSS) no refrigerante na entrada de sucção para o compressor compreende as etapas de detectar uma temperatura de refrigerante (CST) indicativa da temperatura de refrigerante na entrada de sucção para o compressor, detectar uma pressão de refrigerante (CSP) indicativa da pressão de refrigerante na entrada de sucção para o compressor, determinar uma temperatura de saturação de sucção (SST) com base na pressão de refrigerante detectada (CSP) indicativa da pressão de refrigerante na entrada de sucção para o compressor, e subtrair a temperatura de saturação de sucção (SST) a partir da temperatura de refrigerante detectada (CST) indicativa da temperatura de refrigerante na entrada de sucção para o compressor.

Em uma forma de construção, a etapa de iniciar um descongelamento do evaporador principal se produto estiver sendo carregado no primeiro compartimento e iniciar um descongelamento do evaporador remoto se produto estiver sendo carregado no segundo compartimento. Em uma forma de construção, a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um dos evaporadores compreende as etapas de: determinar se a porta para um compartimento está aberta, e iniciar um descongelamento do evaporador associado com aquele compartimento se a porta para a qual esse compartimento é determinado para estar aberta. Em uma forma de construção, a etapa de iniciar o descongelamento de um evaporador compreende iniciar um descongelamento elétrico do evaporador. Em uma forma de construção, a etapa de iniciar o descongelamento de um evaporador compreende iniciar um descongelamento elétrico do evaporador ou um período de tempo predeterminado. Breve Descrição dos Desenhos

Para uma melhor compreensão da invenção, referência será feita à seguinte descrição detalhada da invenção, que deve ser lida em conexão com o desenho acompanhante, onde:

a figura 1 é uma vista em perspectiva, parcialmente em seção, de um reboque de caminhão refrigerado tendo uma caixa de carga em compartimentos e equipado com uma unidade de refrigeração de transporte tendo múltiplos evaporadores; a figura 2 é uma representação esquemática de uma forma de

construção de exemplo de uma unidade de refrigeração de transporte com múltiplos evaporadores da invenção;

a figura 3 é um diagrama em blocos ilustrando uma forma de construção de exemplo do método for operação da unidade de refrigeração de transporte da figura 2 durante carregamento do contêiner de produto perecível refrigerado da figura 1; e

a figura 4 é um diagrama em blocos ilustrando uma forma de construção de exemplo da etapa de iniciar um modo de descongelamento durante carregamento do contêiner de produto perecível refrigerado da figura 1.

Descrição Detalhada da Invenção

Com referência agora às figuras 1 e 2, é mostrado um reboque de caminhão 100 tendo uma caixa de carga refrigerada 110 subdividida, isto é, em compartimentos, por paredes divisórias internas 104, 106 em um compartimento de carga dianteiro 112, um compartimento de carga central 114 e um compartimento de carga traseiro 116. Os compartimentos de carga 112, 114e 116 têm portas de acesso 113, 115 e 117, respectivamente, as quais se abrem diretamente para o exterior do reboque de caminhão para facilitar carregamento de produto nos respectivos compartimentos de carga 112, 114 e 116. O reboque de caminhão 100 é equipado com um sistema de refrigeração de transporte 10 para regular e manter dentro de cada dos respectivos compartimentos de carga 112, 114 e 116 uma desejada faixa de temperatura de armazenamento, selecionada para o produto perecível sendo expedido nos mesmos. Embora a invenção seja descrita aqui com referência aos três compartimentos, caixa de carga refrigerada, ilustrada na figura 1, deve ser entendido que a invenção pode ser também usada em conexão com reboques de caminhão tendo caixas de carga em compartimentos com os compartimentos de carga dispostos de outra maneira, e também em conexão com outros recipientes de transporte refrigerados, incluindo, por exemplo, caixa refrigerada de um caminhão, ou um contêiner de frete refrigerado de projeto em compartimentos para transportar produto perecível por navio, transporte por trilhos ou rodovias.

O sistema de refrigeração de transporte 10 inclui uma unidade de refrigeração 12 e uma fonte de potência 14. A unidade de refrigeração 12 inclui compressor 20, um condensador 30 e ventoinha(s) de condensador associada(s) 34, um evaporador principal 40 e ventoinha(s) de evaporador associada(s) 44, evaporadores remotos 50 e 60 e ventoinhas associadas 54 e 64, respectivamente, e dispositivos de expansão de evaporador 46, 56 e 66 dispostos em um ciclo de refrigeração convencional e conectados em um circuito de circulação de refrigerante incluindo linhas de refrigerante 2, 4, 6a, 6b, 6c e 8. Cada dos evaporadores 40, 50 e 60 pode compreender um convencional trocador de calor de serpentina de tubo aletado. O sistema de refrigeração de transporte 10 é montado, como na prática convencional, em uma parede exterior do reboque de caminhão 100, por exemplo na parede frontal 102 do mesmo, com o compressor 20 e o condensador 30, sua(s) ventoinha(s) de condensador associada(s) 34, dispostos externamente à caixa de carga refrigerada 110 em uma carcaça 16. O evaporador principal 40 é disposto sobre a parede 102 do

compartimento dianteiro 112 da caixa de carga refrigerada 110. O dispositivo de expansão 46, o qual, como na forma de construção representada, pode ser uma válvula de expansão eletrônica, é disposto na linha de refrigerante 6a a montante com respeito ao fluxo de refrigerante do evaporador principal 40 para dosar o fluxo de refrigerante através do evaporador em resposta ao grau de superaquecimento no refrigerante na saída do evaporador 40, como na prática convencional. Um sensor de temperatura 41 e um sensor de pressão 43 são montados na linha de refrigerante 6a estreitamente a jusante da saída do evaporador 40 para monitorar a temperatura e pressão do refrigerante na saída de evaporador. A válvula de expansão eletrônica 46 recebe sinais indicativos de temperatura e pressão de saída de evaporador a partir dos sensores 41 e 43, respectivamente, e determina a partir dos mesmos o grau de superaquecimento no refrigerante na saída de evaporador, como na prática convencional. O evaporador remoto 50 é disposto sobre a parede divisória 104 da caixa de carga refrigerada 110 dentro do compartimento central 114. Uma válvula de corte operada a solenóide 58 é disposta na linha de refrigerante 6b a montante com respeito ao fluxo de refrigerante da válvula de expansão 56, a qual, como na forma de construção de exemplo representada, pode ser uma válvula de expansão estática termoestática operativamente associada com um elemento de detecção de temperatura de saída de evaporador 57, por exemplo uma ampola de detecção de temperatura, montada na linha de refrigerante 6b a jusante com respeito ao fluxo de refrigerante do evaporador 50 para detectar a temperatura de refrigerante na saída de evaporador, que reflete o grau de superaquecimento do refrigerante na saída de evaporador. Como na prática convencional, a válvula de expansão 56 medo fluxo de refrigerante através do evaporador remoto 50. Uma linha de equalizador externa 59 pode também ser provida em associação com a válvula de expansão 56.

O evaporador remoto 60 é disposto no teto da caixa de carga 110 dentro do compartimento traseiro 116. Uma válvula de corte operada a solenóide 68 é disposta na linha de refrigerante 6c a montante com respeito ao fluxo de refrigerante da válvula de expansão 66, a qual, como na forma de construção de exemplo representada, pode ser uma válvula de expansão estática termo estática operativamente associada com um elemento de detecção de temperatura de saída de evaporador 67, por exemplo uma ampola de detecção de temperatura, montada na linha de refrigerante 6c a jusante com respeito ao fluxo de refrigerante do evaporador 60 para detectar a temperatura de refrigerante na saída de evaporador, que reflete o grau de superaquecimento do refrigerante na saída de evaporador. Como na prática convencional, a válvula de expansão 66 medo fluxo de refrigerante através do evaporador remoto 60. Uma linha de equalizador externa 69 pode também ser provida em associação com a válvula de expansão 66. Como na prática convencional, quando a unidade de refrigeração 10 está em operação, vapor de refrigerante, de baixa temperatura, baixa pressão, é comprimido pelo compressor 20 para um vapor de refrigerante de alta pressão, alta temperatura, e passado da saída de descarga da saída de descarga do compressor 20 para dentro da linha de refrigerante 2. O refrigerante circula através do circuito de refrigerante através da linha de refrigerante 2 para e através da serpentina de trocador de calor do condensador 30, em que o vapor de refrigerante se condensa em um líquido, e o sub-resfriador 32, daí, através da linha de refrigerante 4 através do trocador de calor de refrigerante-para-refrigerante 35, daí através de linha de refrigerante 6a através do evaporador principal 40, e através de linhas de refrigerante 6b e 6c e do respectivo evaporador remoto 50 e 60, se as válvulas de corte de fluxo, operadas a solenóide, associadas, 58 e 68 estiverem abertas. O refrigerante evapora quando ele passa através dos evaporadores em relação de troca de calor o ar dentro dos respectivos compartimentos de carga. O vapor de refrigerante deixando os evaporadores então passa através da linha de refrigerante 8, através do trocador de calor de refrigerante-para-refrigerante e da válvula de modulação de sucção 22 para retornar para a entrada de sucção do compressor 20. No trocador de calor de refrigerante-para- refrigerante 35, o refrigerante líquido quente, a alta pressão, passando através da linha de refrigerante 4 passa em relação de troca de calor com o refrigerante em vapor, a menor temperatura, menor pressão, passando através de linha de refrigerante 8. Em adição, um receptor 16 e um filtro/secador 18 podem ser incluídos no circuito de refrigerante, como na prática convencional. Um circuito de economizador (não mostrado) incorporado no circuito de refrigerante em uma maneira convencional, bem conhecida na arte.

O compressor 20 pode compreender um compressor de estágio único ou de estágios múltiplos, tal como, por exemplo, um compressor de movimento alternativo ou um ou um compressor de voluta, embora o tipo particular de compressor usado não seja pertinente ou limitativo da invenção. Na forma de construção de exemplo representada na figura 2, o compressor é um compressor de movimento alternativo, tal como, por exemplo, um compressor de movimento alternativo, modelo 06D, fabricado por Carrier Corporation ou uma variante do mesmo, tendo um mecanismo de compressão, um motor de compressor elétrico, interno, e um eixo de acionamento de interconexão que são, todos, vedados dentro de uma carcaça comum do compressor 20. A fonte de potência 14 aciona totalmente o motor elétrico interno do compressor. Em uma forma de construção, a fonte de potência 14 gera suficiente energia elétrica para acionar totalmente o motor elétrico do compressor 20 e também para prover toda outra energia elétrica requerida pelas ventoinhas 34, 44, 54, 64 e outras partes do sistema de refrigeração 10. Em uma forma de construção acionada eletricamente do sistema de refrigeração de transporte 10, a fonte de potência 14 compreende um único gerador síncrono acionado por motor interno, configurado para seletivamente produzir pelo menos uma tensão de CA em uma ou mais freqüências. Um sistema de refrigeração de transporte, acionado eletricamente, apropriado para uso em veículos de transporte com reboque de caminhão é conhecido na Pat. US No. 6.223.546, cedida ao cessionário do presente pedido, cuja exposição inteira é aqui incorporada para referência.

A unidade de refrigeração também inclui um controlador eletrônico 70 que é configurado para operar a unidade de refrigeração 10 para manter um ambiente térmico predeterminado dentro dos compartimentos 112, 114 e 116 definidos dentro da caixa de carga 110 na qual o produto é armazenado durante transporte. O controlador eletrônico 70 mantém o ambiente predeterminado por seletivamente acionar e controlar a operação do compressor 20, da(s) ventoinha(s) de condensador 34 associadas ao condensador 30, das ventoinhas de evaporador 44, 54 e 64 associadas aos evaporadores 40, 50 e 60, respectivamente, e da válvula de modulação de sucção 12. Quando refrigeração do ambiente dentro dos compartimentos 112, 114e 116 da caixa de carga 110 é requerida, o controlador eletrônico 70 ativa o compressor 20, a(s) ventoinha(s) de condensador 34 e a ventoinha de evaporador 44, 54 e 64, quando apropriado. Adicionalmente, o controlador eletrônico 70 ajusta a posição da válvula de modulação de sucção 12 para aumentar ou diminuir o fluxo de refrigerante fornecido para o compressor 20, quando apropriado, para controlar e estabilizar as temperaturas dentro dos respectivos compartimentos 112, 114 e 116 no interior da caixa de carga nas respectivas temperaturas de ponto de ajuste, que correspondem às desejadas temperaturas de armazenamento de produto para os produtos particulares armazenados dentro dos respectivos compartimentos 112, 114e 116 da caixa de carga 110. Uma discussão mais detalhada da operação da unidade de refrigeração de transporte 100 sob carga de estado constante normal é provida na acima mencionada Patente US 6.223.546. Em uma forma de construção, o controlador eletrônico 70

inclui um microprocessador e uma memória associada. A memória do controlador 70 pode ser programada para conter valores pré-selecionados pelo operador ou valores desejados pelo proprietário para vários parâmetros de operação dentro do sistema, incluindo, mas não limitados a, pontos de ajuste de temperatura, para vários locais dentro do circuito de refrigerante e/ou dos compartimentos 112, 114 e 116 da caixa de carga 110, limites de pressão, limites de corrente, limites de velocidade de motor, e qualquer variedade de outros parâmetros ou limites de operação desejados dentro do sistema. A programação do controlador é do conhecimento comum na arte. O controlador 70 pode incluir uma placa de microprocessador que inclui o microprocessador, uma memória associada, e uma placa de entrada/saída que contém um conversor de analógico-para-digital que recebe entradas de temperatura e entradas de pressão a partir de uma pluralidade de sensores posicionados em vários pontos por todo o circuito de refrigerante e a caixa de carga refrigerada, entradas de corrente, entradas de tensão, e níveis de umidade. A placa de entrada/saída pode também incluir circuitos de acionamento ou transistores de efeito de campo e relês que recebem sinais ou corrente a partir do controlador 70 e, por vez, controlam vários dispositivos externos ou periféricos associado com o sistema de refrigeração de transporte. Em uma forma de construção, o controlador 70 pode compreender o controlador MicroLink™ disponível de Carrier Corporation, a cessionária deste pedido. Todavia, o tipo e projeto particulares do controlador 70 estão dentro da discrição de uma pessoa de conhecimento comum na arte a selecionar, e não são limitativos da invenção.

Quando o sistema de unidade de refrigeração 10 está em operação, ar dentro do compartimento dianteiro 112 da caixa de carga refrigerada 110 é circulado pela(s) ventoinha(s) de evaporador 44 através do evaporador 40 e de volta para o volume interior do compartimento dianteiro refrigerado 112 da caixa de carga 110. Adicionalmente, se a válvula de corte operada a solenóide 58 é aberta, ar dentro o compartimento central 114 da caixa de carga refrigerada 110 é circulado pela(s) ventoinha(s) de evaporador através do evaporador 50 e de volta para o volume interior do compartimento dianteiro refrigerado 114 da caixa de carga 110. Se a válvula de corte operada a solenóide 68 é aberta, ar dentro do compartimento traseiro 116 da caixa de carga refrigerada 110 é circulado pela(s) ventoinha(s) de evaporador 64 através do evaporador 60 e de volta para dentro do volume interior do compartimento traseiro refrigerado 116 da caixa de carga 110. Como na prática convencional, o ar passando através dos evaporadores 40, 50 e 60 é refrigerado quando ele passa em relação de troca de calor com refrigerante circulado através dos tubos das serpentinas de transferência de calor aletadas dos respectivos evaporadores 40, 50 e 60.

Produto perecível é carregado nos compartimentos 112, 114, 116 da caixa de carga refrigerada 110 do reboque 100 através das portas 113, 115, 117, respectivamente. Quando do carregamento de produto, é costumeiro deixar as portas abertas para facilitar a operação de carregamento. Com as portas abertas, ar ambiente portando umidade, relativamente quente, a partir de externamente à caixa de carga 110, pode entrar em qualquer dos compartimentos 112, 114 e 116 cuja respectiva porta ou respectivas portas estão abertas. Ar refrigerado relativamente mais frio pode simultaneamente passar para fora do volume interior de qualquer dos compartimentos cuja porta ou portas estão abertas. O efeito líquido sendo a elevação da temperatura do, e adição de umidade no, ar residente dentro do volume interior daqueles compartimentos abertos, particularmente em regiões com condições ambientais quentes e úmidas.

Consequentemente, muitos operadores escolhem operar o sistema de refrigeração de transporte 10 durante a operação de carregamento de produto para reagir ao impacto da infiltração de ar ambiente relativamente mais quente e para reduzir o tempo requerido para abaixar a temperatura do volume interior do(s) compartimento(s) e a temperatura do produto fresco adicionado no(s) compartimento(s) quando a operação de carregamento foi completada. Como um resultado da umidade elevada dentro do volume interior dos compartimentos da caixa de carga 110 sendo carregada, gelo se formará sobre a serpentina de tubos aletados do trocador de calor do evaporador principal 40 se o compartimento 112 está sendo carregado e a serpentina de tubos aletados dos trocadores de calor do evaporadores remotos 50 e 60 se o compartimentos 114 e 116, respectivamente, estão sendo carreados, e isto ocorrerá assim mais rapidamente que sob condições de operação de estado constante normal. Quando gelo se forma sobre as serpentinas dos trocadores de calor dos respectivos evaporadores, a capacidade de refrigeração e a capacidade de abaixar a temperatura da unidade de refrigeração 12 diminuem e fluxo de ar através do evaporador afetado diminui. O controlador 70 é configurado para determinar o grau de superaquecimento no refrigerante passando através da linha de refrigerante 8 que conecta as respectivas linhas de refrigerante 6a, 6b e 6c a jusante das respectivas saídas das serpentinas de trocador de calor dos evaporadores 40, 50 e 60 em comunicação de fluxo de refrigerante com a entrada de sucção do compressor 20. O controlador 70 compara os graus determinados de superaquecimento, comumente referido como superaquecimento de sucção (SSV), com um baixo limiar de superaquecimento de sucção (LSS). Se o determinado superaquecimento de sucção (SSV) for menor que o baixo limiar de superaquecimento (LSS) durante a operação de carregamento, o controlador 60 interromperá operação da unidade de refrigeração 12 no modo de refrigeração e iniciará um ciclo de descongelamento elétrico para liberar a serpentina de trocador de calor do evaporador ou evaporadores afetados dos evaporadores 40, 50 e 60 com relação à formação de gelo sobre os mesmos.

Em uma forma de construção, o controlador 70 usa a temperatura de sucção de refrigerante e a pressão de sucção de refrigerante para calcular o grau de superaquecimento na entrada de sucção. Um sensor de temperatura 72 operativamente associado com linha de refrigerante 8 monitora a temperatura do refrigerante a montante da entrada de sucção (CST) do compressor 20 e um sensor de pressão 74 operativamente associado com o compressor 20 monitora a pressão do refrigerante na entrada de sucção (CSP) do compressor 20. Na forma de construção de exemplo representada na figura 2, o sensor de temperatura 72 compreende um termopar, termistor ou outro dispositivo termostático convencional montado na linha de refrigerante 8 em um local a jusante com respeito ao fluxo de refrigerante da válvula de modulação de sucção. Na forma de construção de exemplo representada na figura 2, o sensor de pressão 74 compreende um transdutor de pressão convencional montado em associação operativa com o lado de entrada de sucção da câmara de compressão do compressor 20 para detectar a pressão do vapor de refrigerante na entrada de sucção.

O modo de controle de descongelamento do controlador 70 durante o período no qual o sistema de refrigeração de transporte 10 está funcionando, enquanto produto está sendo carregado ao interior da caixa de carga 110 é apresentado esquematicamente no diagrama de blocos da figura 3. No bloco 202, o sensor de temperatura 72 detecta a temperatura de sucção de compressor (CST) e transmite um sinal indicativo da CST para o módulo de entrada/saída do controlador 70. No bloco 204, o sensor de pressão 74 detecta a pressão de sucção de compressor (CSP) e transmite um sinal indicativo da CSP para a placa de entrada/saída do controlador 70. Os sinais de entrada analógicos recebidos dos sensores 72 e 74 são convertidos em sinais digitais por meio de um conversor de analógico-para-digital associado com o módulo de entrada/saída. Se os sensores 72 e 74 são de um tipo que gera e transmite sinais digitais, ao invés de sinais analógicos, esta conversão não é necessária.

O controlador 70 usa a CST detectada e a CSP detectada para determinar os graus de superaquecimento no refrigerante na entrada de sucção (CSS) nas condições de operação correntes da unidade de refrigerante de transporte 12. Em uma forma de construção, no bloco 206, o controlador 70 determina o grau de superaquecimento através de referência a uma tabela de verificação de temperatura saturada de sucção (SST) versus pressão saturada (igual à C SP) para o refrigerante com o qual a unidade de refrigerante 12 é carregada e então, no bloco 208, subtrai esta temperatura saturada de sucção (SST) a partir da temperatura de sucção de compressor detectada (CST) para determinar os graus de superaquecimento (CSS) na entrada de sucção do compressor.

Tendo sido determinados os graus atuais de superaquecimento do refrigerante na entrada de sucção (CSS) na entrada de sucção de compressor, no bloco 210, o controlador 70 compara o CSS com uma válvula de limiar representativa do limite inferior permissível para os graus de superaquecimento do refrigerante na entrada de sucção (LSS) para o compressor 20 e indicativo de inaceitável formação de gelo sobre uma ou mais das respectivas serpentinas de trocador de calor do evaporador principal 40 e do evaporadores remotos 50 e 60.

Se os graus atuais do superaquecimento do refrigerante na entrada de sucção (CSS) forem iguais ou menores que o limite inferior permissível para os graus de superaquecimento do refrigerante na entrada de sucção (LSS), o controlador 70, no bloco 212, interrompe a operação da unidade de refrigeração 12 no modo de refrigeração e ativa os elementos de descongelamento elétrico 80 e desativa ventoinha ou ventoinhas 44, 54 e 64, quando apropriado, para iniciar um descongelamento elétrico da serpentina congelada dos trocadores de calor dos respectivos evaporadores 40, 50 e 60. Depois de um retardo de tempo pré-programado em seguida ao início do ciclo de descongelamento elétrico, cuja extensão está dentro do conhecimento comum na arte para selecionar a serpentina particular do trocador de calor de evaporadores no uso, o controlador 70 desativará os elementos de descongelamento elétrico 80 para terminar o ciclo de descongelamento elétrico e reativar a ventoinha ou as ventoinhas 44, 54 e 64, quando apropriado, retornar a unidade de refrigeração de transporte 12 para a operação no modo de refrigeração, no bloco 214. Se, todavia, o atual grau de superaquecimento do refrigerante na entrada de sucção (CSS) for maior que o limite inferior permissível para os graus de superaquecimento do refrigerante na entrada de sucção (LSS), o controlador 70 continua operação da unidade de refrigeração 12 no modo de refrigeração.

Em uma forma de construção, a etapa de iniciar o modo de descongelamento pode compreender iniciar um descongelamento do evaporador principal se produto estiver sendo carregado no primeiro compartimento e/ou iniciar um descongelamento do evaporador remoto se produto estiver sendo carregado no segundo compartimento. Com referência agora à figura 4, o controlador 70 executará a etapa 212 por primeiro determinar quais das portas 113, 115 e 117, associadas respectivamente aos compartimentos 112, 114 e 116, e então iniciando um ciclo de descongelamento do evaporador principal 40 se, e somente se, a porta 113 para o compartimento dianteiro 112 é aberta, iniciando um descongelamento do evaporador remoto 50 se, e somente se, a porta 115 para o compartimento central 114 é aberta, e iniciar um descongelamento do evaporador remoto 60 se, e somente se, a porta 117 para o compartimento traseiro 116 é aberta. Para facilitar a determinação de qual das portas de compartimento é aberta durante carregamento de produto, um sensor de porta (não instalado) pode ser instalado, como na prática convencional, em associação operativa com cada das portas de compartimento para detectar se sua porta associada está aberta ou fechada e transmitir um sinal para o controlador 70 indicando que aquela porta está aberta.

Embora a presente invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referência ao modo preferido, como ilustrado no desenho, será entendido por uma pessoa versada na arte que várias alterações em detalhe podem ser efetuadas aqui sem fugir do espírito e escopo da invenção como definida pelas reivindicações.

Claims

1. Método para operar uma unidade de refrigeração de transporte durante carregamento de produto em um caixa de carga em compartimentos, uma caixa de carga tendo pelo menos um primeiro compartimento tendo uma porta e um segundo compartimento tendo uma porta, a unidade de refrigeração tendo um circuito de fluxo de refrigerante incluindo um compressor de refrigerante tendo uma entrada de sucção, um evaporador principal operativamente associado com o primeiro compartimento e um evaporador remoto operativamente associado com o segundo compartimento, conectado em comunicação de fluxo de refrigerante em um circuito de refrigeração, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: determinar um grau de superaquecimento (CSS) no refrigerante na entrada de sucção para o compressor; comparar dito grau de superaquecimento de sucção (CSS) com um limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) na entrada de sucção para o compressor; continuar operação de dita unidade de refrigerante em um modo de refrigeração se dito grau de superaquecimento de sucção (CSS) é maior que dito limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS); e terminar operação de dita unidade de refrigerante no modo de refrigeração se dito grau de superaquecimento de sucção (CSS) não for maior que dito limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) e iniciar um descongelamento de pelo menos um do primeiro e segundo evaporadores.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar um grau de superaquecimento (CSS) no refrigerante na entrada de sucção para o compressor compreende as etapas de: detectar uma temperatura de refrigerante (CST) indicativa da temperatura de refrigerante na entrada de sucção para o compressor; detectar uma pressão de refrigerante (CSP) indicativa da pressão de refrigerante na entrada de sucção para o compressor; determinar uma temperatura de saturação de sucção (SST) com base na pressão de refrigerante detectada (CSP) indicativa da pressão de refrigerante na entrada de sucção para o compressor; e subtrair a temperatura de saturação de sucção (SST) a partir da temperatura de refrigerante detectada (CST) indicativa da temperatura de refrigerante na entrada de sucção para o compressor.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento de dito evaporador remoto.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento de dito evaporador principal se produto estiver sendo carregado no primeiro compartimento e iniciar um descongelamento de dito evaporador remoto se produto estiver sendo carregado no dito segundo compartimento.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende as etapas de: determinar se a porta para o segundo compartimento está aberta; e iniciar um descongelamento de dito evaporador remoto se a porta para o segundo compartimento é determinada para estar aberta.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende as etapas de: determinar se a porta para o primeiro compartimento está aberta; e iniciar um descongelamento de dito evaporador principal se a porta para o primeiro compartimento é determinada para estar aberta.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento elétrico de pelo menos um de ditos evaporadores.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento elétrico de pelo menos um de ditos evaporadores por um período de tempo predeterminado.

9. Método para operar uma unidade de refrigeração de transporte para refrigerar o interior de um reboque de caminhão em compartimentos durante carregamento de produto no reboque de caminhão em compartimentos, o reboque de caminhão tendo pelo menos um primeiro compartimento tendo uma porta e um segundo compartimento tendo uma porta, a unidade de refrigeração tendo um circuito de fluxo de refrigerante incluindo um compressor de refrigerante tendo uma entrada de sucção, um evaporador principal operativamente associado com o primeiro compartimento e um evaporador remoto operativamente associado com o segundo compartimento, conectado em comunicação de fluxo de refrigerante em um circuito de refrigeração, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: determinar um grau de superaquecimento (CSS) no refrigerante na entrada de sucção para o compressor; comparar dito grau de superaquecimento de sucção (CSS) com um limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) na entrada de sucção para o compressor; continuar operação de dita unidade de refrigerante em um modo de refrigeração se dito grau de superaquecimento de sucção (CSS) é maior que dito limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS); e terminar operação de dita unidade de refrigerante no modo de refrigeração se dito grau de superaquecimento de sucção (CSS) não for maior que dito limite inferior para o grau de superaquecimento (LSS) e iniciar um descongelamento de pelo menos um do primeiro e segundo evaporadores.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar um grau de superaquecimento (CSS) no refrigerante na entrada de sucção para o compressor compreende as etapas de: detectar uma temperatura de refrigerante (CST) indicativa da temperatura de refrigerante na entrada de sucção para o compressor; detectar uma pressão de refrigerante (CSP) indicativa da pressão de refrigerante na entrada de sucção para o compressor; determinar uma temperatura de saturação de sucção (SST) com base na pressão de refrigerante detectada (CSP) indicativa da pressão de refrigerante na entrada de sucção para o compressor; e subtrair a temperatura de saturação de sucção (SST) a partir da temperatura de refrigerante detectada (CST) indicativa da temperatura de refrigerante na entrada de sucção para o compressor.

11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento de dito evaporador remoto.

12. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento de dito evaporador principal se produto estiver sendo carregado no primeiro compartimento e iniciar um descongelamento de dito evaporador remoto se produto estiver sendo carregado no dito segundo compartimento.

13. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende as etapas de; determinar se a porta para o segundo compartimento está aberta; e iniciar um descongelamento de dito evaporador remoto se a porta para o segundo compartimento é determinada para estar aberta.

14. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende as etapas de; determinar se a porta para o primeiro compartimento está aberta; e iniciar um descongelamento de dito evaporador principal se a porta para o primeiro compartimento é determinada para estar aberta.

15. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento elétrico de pelo menos um de ditos evaporadores.

16. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de iniciar um descongelamento de pelo menos um de ditos evaporadores compreende iniciar um descongelamento elétrico de pelo menos um de ditos evaporadores por um período de tempo predeterminado.