CN102472546B

CN102472546B - 运输冷藏系统的相检测方法、设备以及系统

Info

Publication number: CN102472546B
Application number: CN201080037822.7A
Authority: CN
Inventors: G.B.霍夫斯达尔; H-J.哈夫
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2030-08-24
Also published as: WO2011028514A2; EP2470844A2; EP2470844A4; CN102472546A; SG178554A1; WO2011028514A3; HK1170800A1; US20120139470A1

Abstract

例如集装箱冷藏系统的运输冷藏系统能够以由外部电源提供的三相电力运转，例如在存储中由发电机系统供电时。如果冷藏系统装配有三相马达，如果这些马达的旋转方向与冷藏系统的运转密切相关，则必须向冷藏系统提供相检测与调节能力。根据本申请的实施例提供用于冷藏系统中的相检测系统与方法。

Description

运输冷藏系统的相检测方法、设备以及系统

相关申请的交叉引用

本申请要求了2009年8月25日申请的，序列号为61/236,766，标题为“运输冷藏系统的相检测方法、设备以及系统”的美国临时专利申请的优先权。该申请的内容通过整体引用而合并在此。

技术领域

本申请总体涉及运输冷藏系统及操作该运输冷藏系统的方法领域。

背景技术

运输冷藏系统，例如，集装箱冷藏系统能够以由不同电力系统供应的三相电运行，例如，在运输过程中，在目的地处，在储藏所中等。如果冷藏系统装配有三相马达，那么当这些马达的旋转方向与冷藏系统的运行相关时，就可以为运输冷藏系统提供相检测运输和/或调节能力。

发明内容

鉴于背景技术，因此本发明的目标在于提供一种运输冷藏系统、运输冷藏单元，以及操作它们的方法，该方法可以通过选择性地控制运输冷藏系统部件而检测、调节或控制至少一个马达的运行方向。

在另一实施例中，本发明包括一种用于冷藏系统的控制模块。控制模块包括一种用于控制冷藏系统的控制器，其可以基于至少一个感测的状态来检测马达的正确旋转方向。

在另一实施例中，本发明包括控制器，其可以提供一种用于运输冷藏系统中的马达的相检测，以产生用于马达的规定旋转方向。

在本发明的一个方面中，提供一种确定三相马达是否在运输冷藏单元中沿正确方向旋转的方法，包括为至少一个马达提供电能，以使其沿第一方向运转第一预先选择的时间周期，测量运输冷藏单元中的气流方向，当测量的气流表示正确方向时，沿第一方向运转运输冷藏单元中的马达，并且当测量的气流不表示正确方向时，沿第二相反方向运转马达。

在本发明的另一方面中，提供一种计算机程序产品，其包括计算机可使用的存储介质，以存储计算机可读程序，当在计算机上执行时，该程序使得计算机完成各种操作，以操作运输冷藏单元，所述操作包括为马达提供电能，以使其沿第一方向运转第一预先选择的时间周期，测量运输冷藏单元中的气流方向，当测量的气流表示正确方向时，沿第一方向运转运输冷藏单元中的马达，并且当测量的气流不表示正确方向时，沿第二相反方向运转马达。

在本发明的另一方面中，提供一种具有多个三相马达的类型的运输冷藏系统，这些马达被周期性地连接至不同电源，从而易受相关系连接的影响，使得使马达反向运转，包括至少一个靠近由马达驱动的风扇的测量装置，以当至少一个马达沿正向运转时测量气流的方向；控制器，以确定马达是否以相应于测量的气流的正确方向运转，并且当测量的气流表示不正确方向时，控制器沿反向运转马达，当测量的气流表示正确方向时，控制器沿正向运转马达。

附图说明

在权利要求中具体公开了作为本发明实施例特点的新颖性特征。结合附图，参照以下说明，可以在其组织和操作方法方面更好的理解本发明，其中：

图1为示出了根据本申请的运输冷藏系统的典型实施例的图示；

图2为示出了根据本申请的运输冷藏系统的实施例的图示；

图3为示出了根据本申请的运输冷藏系统的另一实施例的图示；

图4为示出了根据本申请的运输冷藏系统的附加实施例的图示；

图5为示出了操作根据本申请的运输冷藏系统的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

现对本申请的典型实施例作详细参考，该实施例的示例在附图中示出。只要可能，在所有附图中，相同的参考数字将用于表示相同或类似的部件。

图1为示出了运输冷藏系统的实施例的图示。如图1所示，输送冷藏系统100可以包括连接至集装箱12中的封闭空间的运输冷藏单元10。运输冷藏系统100可以是一般用于冷藏挂车的类型。如图1中所示，运输冷藏单元10配置成维持集装箱12（例如，封闭容积中的货物）中规定的热环境。

图1中，在集装箱12的一端处连接运输冷藏单元10。可替换地，运输冷藏单元10可以连接至集装箱12的一侧或多侧上的规定位置。在一个实施例中，多个运输冷藏单元可以连接至单个集装箱12。可替换地，单个运输冷藏单元10可以连接至多个集装箱12。运输冷藏单元10可以操作，以第一温度引入空气，并且以第二温度排出空气。在一个实施例中，来自运输冷藏单元10的排出空气将比引入的空气更热，以使得使用运输冷藏单元10加热集装箱12中的空气。在一个实施例中，来自运输冷藏单元10的排出空气将比引入的空气更冷，以使得使用运输冷藏单元10冷却集装箱12中的空气。运输冷藏单元10可以从集装箱12引入具有回流温度Tr（例如，第一温度）的空气，并且将具有送风温度Ts（例如，第二温度）的空气排到集装箱12。

在一个实施例中，运输冷藏单元10可以包括一个或多个温度传感器，以连续或反复监控回流温度Tr和/或送风温度Ts。如图1所示，运输冷藏单元10的第一温度传感器可以提供送风温度Ts，并且运输冷藏单元10的第二温度传感器可以提供至运输冷藏单元10的回流温度Tr。可替换地，送风温度Ts与回流温度Tr可以使用远程传感器确定。

运输冷藏系统100可以将具有受控温度，湿度或/和物种浓度的空气提供至封闭腔室例如集装箱12，货物存储在该封闭腔室中。如本领域技术人员所知的，运输冷藏系统100（例如，控制器250）能够在有大量的各种各样的货物时且在所有类型的四周状态下，将多个环境参数或所有的环境参数控制在相应的范围内。

图2为示出了运输冷藏系统的实施例的图示。如图2中所示，运输冷藏系统200可以包括连接至集装箱212的冷藏模块210，其用于挂车、联合运输集装箱、火车轨道车、船舶等，用于需要温度控制环境的货物的运输或存储，例如，食品与药品（例如，易腐烂或冻结的）。集装箱212可以包括用于这种货物运输/存储的封闭容积214。这种封闭容积214可以是具有与集装箱212的外侧（例如，四周大气或状态）相隔离的内部大气的封闭空间。

定位冷藏模块210，以便将集装箱212的封闭容积214的温度保持在预定温度范围内。在一个实施例中，冷藏模块210可以包括压缩机222，冷凝器热交换器单元232、冷凝器风扇234、蒸发器热交换器单元242、蒸发器风扇244以及控制器250。

压缩机222可以由三相电源提供电力，并且可以例如以恒定或变速度运转。压缩机222可以是涡旋式压缩机、旋转式压缩机、往复式压缩机等。运输冷藏系统200需要来自电源单元（未示出）的电源，并且可以连接至电源单元（未示出），例如标准商业供电业务、外部发电系统（例如，船载）、发马达（例如，柴油发电机）等。

冷凝器热交换器单元232可以操作地连接至压缩机222的排放口。蒸发器热交换器单元242可以操作地连接至压缩机222的输入口。膨胀阀可以连接在冷凝器热交换器单元232的输出与蒸发器热交换器单元242的输入之间。

可以定位冷凝器风扇234，以将空气流引导到冷凝器热交换器单元232上。用于冷凝器风扇的马达230可以由三相电源提供电力。来自冷凝器风扇234的空气流可以允许热被从在冷凝器热交换器单元232中循环的冷却剂带走。

可以定位蒸发器风扇244，以将空气流引导到蒸发器热交换器单元242上。用于蒸发器风扇的马达240可以由三相电源提供电力。可以定位并且通过管道连通蒸发器风扇244，以便循环包含在集装箱212的封闭容积214中的空气。在一个实施例中，蒸发器风扇230可以引导空气流横穿蒸发器热交换器单元242的表面。从而，可以从空气中带走热，并且可以在集装箱212的封闭容积214中循环降低温度的空气，以降低封闭容积214的温度。

控制器250，例如由美国纽约锡拉库扎的Carrier公司提供的MicroLink™2i控制器可以电连接至压缩机222的马达220、冷凝器风扇234的马达230和/或蒸发器风扇244的马达240。控制器250可以配置成操作冷藏模块210，以维持集装箱212的封闭容积214中的预定环境（例如，热环境）。控制器250可以通过选择性地控制运输冷藏系统200的至少一个元件，例如压缩机222、冷凝器风扇234和/或蒸发器风扇244的运行而维持预定环境。冷藏模块210配置成维持马达220、230、240的正确旋转方向，以获得预定环境。

冷藏模块210可以使用例如来自普通商业供电业务、船载发电系统的电力，或来自柴油发电机的电力。在冷藏模块210中，操作运输冷藏系统200的压缩机/风扇马达的电力可以由通过规定电源（例如，卡车发动机）驱动的发电机或交流发电机获得。然而，当在例如存储、装载/卸载、额外运输过程中断开规定的电源，可以通过例如处于远程位置的辅助电源、后备电源、外部电源或备用电源而提供电力。当冷藏模块210由发电机260（例如，规定电源）提供电力时，可以确保马达220、230、240的旋转方向。

如图3所示，当冷藏模块210或运输冷藏单元10不由发电机260（例如，存储中）提供电力，而由外部电源300操作时，根据本申请的实施例可以向冷藏模块210或运输冷藏单元10提供相检测与调节能力。

根据本申请的实施例可以提供用于运输冷藏系统中的三相马达的单个运转检测。在一个实施例中，马达220、230、240的相检测可以使用邻近冷藏模块210的部件的空气温度变化。在一个实施例中，马达220、230、240的相检测可以使用蒸发器热交换器244处（例如，附近、上游、下游）的空气温度变化。当散热热交换器处的风扇由三相马达驱动时，穿过散热热交换器的空气的温度变化可以用作相检测的指示。

如上所述，冷藏模块210可以包括温度传感器S1。当在上游（例如，进入）空气流中存在至少一个用于蒸发器风扇的温度传感器S1，并且在下游（例如，离开）空气流中存在至少一个用于蒸发器风扇的温度传感器S1‘时，可以沿任意方向操作（例如，启动）运输冷藏系统100、200，并且可以提供指示或决定马达220、230、240的方向是否正确。在一个实施例中，可以由控制器250作出决定。

在一个实施例中，可以执行使用散热蒸发器热交换器单元244处的空气温度变化的相检测。为了使用散热蒸发器热交换器单元244处的空气温度变化确定马达240方向是否正确，可以使用离开蒸发器热交换器单元244的空气流中的至少一个温度传感器S1‘，和进入蒸发器热交换器单元244的空气流中的至少一个温度传感器S1。操作冷藏模块210一段时间周期（例如，启动），并且当（名义）出口处的空气流的温度（例如，温度传感器S1’）增加时，方向是正确的。当散热热交换器的（名义）入口处的温度（例如，温度传感器S1）增加时，方向不正确，并且可以使用相反的马达方向。

在一个实施例中，可以执行使用吸热热交换器处的空气温度变化的相检测。为了使用吸热热交换器处的空气温度变化确定马达方向是否正确，可以使用离开吸热热交换器的空气流中的至少一个温度传感器S1，和进入吸热热交换器的空气流中的至少一个温度传感器S1。操作冷藏模块210一段时间周期（例如，启动），并且当（例如，下游）出口处的空气流的温度降低时，方向是正确的。可替换地，当吸热热交换器的（例如，上游）入口处的温度降低时，方向不正确，并且可以使用相反的马达方向。

在一个实施例中，用于冷藏模块（例如马达220、230、240）的相检测可以使用热交换器风扇（例如，部件、冷凝器风扇234、蒸发器风扇244）处的空气流方向。如图4中所示，例如一个或多个传感器S2的机构（例如，传感器）可以安装在至少一个热交换器风扇的空气流中，其可操作地检测空气流的方向。在一个实施例中，示例性的机构可以包括装配有应变计（或相似传感器）的可弯曲材料片，该应变计可以测量由空气流造成弯曲（例如，当风扇运转时）的材料片的弯曲方向。可替换地，可以使用铰接装置，其可以根据空气流的方向（例如，当风扇运转时）移动铰链。在一个实施例中，可移动的指示器可以安装在传感装置的通道中，以使得可移动的指示器的位置做出反应以确定空气流的方向。在一个实施例中，应变计（或相似传感器）可以安装于风扇处以测量运动，例如安装于风扇叶片，以在操作过程中测量风扇叶片的挠曲。

在一个实施例中，仅监控这些示例性的传感器或检测机构，或在相检测操作过程中对它们的状态进行评估。在一个实施例中，可以在确定读数（例如，传送至控制器250）之后重置这种空气流传感器或检测机构。可替换地，可以在重置这些示例性传感器或检测机构之后紧接着就进行相检测操作。在一个实施例中，可以在启动或初始化后便重置这些示例性的传感器或检测机构。

在一个实施例中，可以评估例如安装于空气流中的传感器S2的机械传感器，以确定是否将传感器S2中的致动器移动至第一位置（例如，关闭的位置），传感器S2中的致动器的第一位置表示正确的空气流方向（例如，部件或马达的运转方向）。可替换地，传感器S2中的致动器可以具有至少两个位置，至第一位置的运动表示正确的空气流方向，并且至第二位置的运动表示不正确的空气流方向。而且，可以在多个单向或单个位置传感器52之间进行检测，以确定空气流方向是否正确。

在一个实施例中，光传感器可用于传感器S2。例如，可安装光传感器，以检测反射光的不对称图案，该图案根据风扇沿正向旋转或沿反向旋转而变化。这种光传感器可以安装在风扇的前面或后面。可替换地，光传感器可以测量定位于空气流中的传感器的振幅或图案，测量的振幅或相应的检测的图案指示空气流（例如，正确的风扇方向）。

在一个实施例中，压力传感器可用于传感器S2。例如，可安装压力传感器，以检测横跨例如蒸发器的元件的不对称空气压力，以确定马达（例如，蒸发器风扇的马达）是否沿正确方向转动。例如，当马达沿正确方向运转时，压力在通过蒸发器时可以变化（例如，下降）。然而，如果马达沿不正确方向运转时，蒸发器盘管顶部处的压力将等于或不高于蒸发器盘管底部处的压力。

现在将说明用于操作运输冷藏系统，以检测三相电源的电源旋转方向的方法的实施例。如图5中所示，在至少一个部件沿第一操作方向操作之后，可以从运输冷藏模块210中选择的马达从第一操作方向（例如，正向）与第二操作方向（例如，反向）中选择正确方向。

如图5中所示，在程序启动之后，外部电源连接至马达220、230、240（程序框510）。随后，可以沿第一方向操作系统一段时间周期。可替换地，例如一个马达（例如蒸发器风扇马达220）的至少一个部件，可以被沿第一方向操作一段时间周期（程序框520）。此时，执行马达220的操作方向的测量检测（程序框530）。在一个实施例中，评估安装于热交换器风扇的正确侧面（例如，下游侧）上的传感器S2（例如，铰链检测器），以确定传感器S2中的操作器是否被移动至第一位置（例如，关闭的位置），其中，传感器S2中的操作器的第一位置表示蒸发器风扇的正确操作方向（程序框530）。在一个实施例中，监控温度传感器S1，以确定规定时间内的温度变化（程序框530）。

当程序框530中的决定为肯定时，沿第一方向操作马达（程序框550）。当程序框530中的决定为否定时，马达220、230、240的正确方向可以是第二方向，并且沿第二方向操作马达（程序框540）。从程序框540与程序框550，控制继续至任选程序框560，在该程序框处，可以重置或禁用传感器（例如，52）。从程序框560，程序可以结束。

在一个实施例中，可以启用用于操作器的指示器以通知正确马达方向和/或通知马达正沿正确方向运转（程序框560）。在一个实施例中，可以将相应马达的开关熔接至正确方向，以降低沿不正确方向运转的可能性或防止后续的沿不正确方向运转。

在一个实施例中，马达相检测的示例性传感器（例如，传感器S2）作为机械传感器描述。然而，根据本申请的实施例并不旨在受到这种限制。例如，可以使用压力传感器，其压力变化表示冷藏模块210的正确操作。

根据本申请的实施例，此处描述的相检测可以用作冷藏模块210的初次决定或二次（例如，后备）决定。

图1中示例的集装箱12可以由用于道路运输的半挂车牵引。然而，本领域普通技术人员应该认识到，本发明的集装箱并不限于这种挂车，并且可以包括，仅作为例子，而不作为限制，适合于背载式用途的挂车、有轨电车以及计划用于水陆业务的集装箱体，包括联合运输集装箱。此处使用的集装箱还可以指卡车货舱。

在冷藏模块10的一个实施例中（例如，如图2中所示），冷凝器风扇234可以由第一循环流体热交换器替代，蒸发器风扇244可以由第二循环流体热交换器替代。第一循环流体热交换器可以热连接至冷凝器热交换器单元232，以从冷却剂带走热，并且将热传递至第二循环流体。第二循环流体热交换器可以热连接至蒸发器热交换器单元242，以将热从第二循环流体热交换器中的第三循环流体传递至蒸发器热交换单元242中的冷却剂。

根据本申请的实施例可以使用传感器分别测量例如光学图案（例如，通过风扇旋转）、运输冷藏系统100中的空气流方向或空气流温度的系统特征。这种传感器可以为远程传感器，如本领域技术人员所知的，可以通过有线或无线通讯与控制器（例如，运输冷藏单元10）相通讯。例如，无线通讯可以包括一个或多个无线电收发信机，例如一个或多个802.11的无线电收发信机、蓝牙无线电收发信机、GSM/GPS无线电收发信机或WIMAX（802.16）无线电收发信机。由远程传感器采集的信息可以用作控制器的输入参数，以控制运输冷藏系统中的各种部件。

尽管已经参照多个具体实施例对本发明作了说明，但应该理解的是，本发明的真实精神与范围仅由权利要求所确定，权利要求可以由本说明书支持。进一步，尽管此处许多情况中的系统、设备以及方法描述为具有一定数量的元件，但应该理解的是，这种系统、设备以及方法能够以少于以上提及的一定数量的元件实现。而且，尽管已经提出了许多特定实施例，但应该理解的是，已经根据每个特定实施例描述的特征与方面可以与每个其余的特定公开的实施例一起使用。

Claims

1.一种确定在运输冷藏单元中三相马达是否沿正确方向旋转的方法，包括：

为至少一个马达供能，以使其沿第一方向运转第一预先选择的时间周期；

测量所述运输冷藏单元中的空气流方向；

当所述测量的空气流表示正确方向时，沿所述第一方向运转所述运输冷藏单元中的马达；和

当所述测量的空气流不表示正确方向时，沿第二相反方向运转所述马达，

其中，通过机械传感器装置执行所述测量空气流的方向，所述机械传感器装置设置在马达之外并且设置在空气流中，

其中，所述机械传感器装置包括应变计、铰链连接的装置以及通道中的浮动装置中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述马达为运输冷藏单元中的驱动马达。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述马达为蒸发器风扇驱动马达。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述马达为冷凝器风扇驱动马达。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述马达为压缩机马达。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述应变计为风扇上的应变计或可弯曲材料上的应变计。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机械传感器装置可往复移动至表示所述空气流的规定方向的至少一个位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述马达处于运输冷藏单元中，其易受到以相反相关系被连接到电源的影响。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量运输冷藏单元中的空气流方向包括下列中的至少一个：在为所述马达供能之后，测量所述冷凝器风扇的下游侧的空气流方向；在为所述马达供能之后，测量所述冷凝器风扇的上游侧的空气流方向；在为所述马达供能之后，测量所述蒸发器风扇的下游侧的空气流方向；或在为所述马达供能之后，测量所述蒸发器风扇的上游侧的空气流方向。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运输冷藏单元包括：

压缩机，具有第一口与第二口；

冷凝器热交换器单元，操作性地连接至所述第一口；

蒸发器热交换器单元，操作性地连接至所述第二口；

冷凝器风扇，设置于所述冷凝器热交换器单元附近；以及

蒸发器风扇，设置于所述蒸发器热交换器单元附近。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，还通过光传感器装置执行所述测量空气流的方向。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述马达沿第一方向运转时，所述光传感器装置检测相应风扇上的不对称图案。

13.具有多个三相马达的类型的运输冷藏系统，所述马达周期性地连接至不同电源，以至于易受以相关系连接的影响，使得造成所述马达沿反向运转，包括：

至少一个靠近由所述马达驱动的风扇的测量装置，以当至少一个所述马达沿正向运转时，测量空气流的方向；

控制器，以确定所述马达是否以对应于所述测量的空气流的正确方向运转；以及

当所述测量的空气流表示不正确方向时，所述控制器沿反向运转所述马达，当所述测量的空气流表示正确方向时，所述控制器沿正向运转所述马达，

所述测量装置包括机械传感器装置，所述机械传感器装置包括应变计、铰链连接的装置以及通道中的浮动装置中的至少一个。

14.根据权利要求13所述的运输冷藏系统，其中，一个所述马达为蒸发器风扇驱动马达或冷凝器风扇驱动马达。

15.根据权利要求13所述的运输冷藏系统，其中，所述应变计为风扇上的应变计或可弯曲材料上的应变计。

16.根据权利要求13所述的运输冷藏系统，其中，所述机械传感器装置能可重置地移动至表示空气流的规定方向的至少一个位置。

17.根据权利要求13所述的运输冷藏系统，其中，所述测量装置还包括光传感器装置，其中，所述光传感器装置检测相应风扇上的不对称图案。