CN114222894B - 用于容器的双冗余冷却系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于容器(500)的双冗余冷却系统(200，300)。双冗余冷却系统(200，300)包括第一冷却单元(200)和第二冷却单元(300)。第一冷却单元(200)定位在附接到容器(500)的第一机柜(110)中。第一冷却单元(200)包括第一控制器，该第一控制器操作第一冷却回路以冷却容器(500)的内部。第二冷却单元(300)定位在附接到容器(500)并且与第一机柜(110)相邻的第二机柜(120)中。第二冷却单元(300)包括第二控制器，该第二控制器操作第二冷却回路以冷却容器(500)的内部。第一冷却单元(200)和第一冷却回路与第二冷却单元(300)和第二冷却回路分开。第一控制器和第二控制器在彼此之间传送切换信号，使得第一冷却单元(200)是操作第一冷却回路的主冷却单元，或者第二冷却单元(300)是操作第二冷却回路的主冷却单元。切换信号切换主冷却单元。系统界面盒定位在第二机柜中，并且连接到第一冷却单元(200)和第二冷却单元(300)。系统界面盒具有第一开关和第二开关，该第一开关被适配成接通或关断第一冷却单元(200)，该第二开关被适配成接通或关断第二冷却单元(300)。

Description

用于容器的双冗余冷却系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年6月14日提交的美国专利申请号16/441,402的优先权。
技术领域
本发明涉及一种冷却系统，更具体地涉及一种用于容器的双冗余冷却系统。
背景技术
某些货物(比如药品)需要温控供应链，也称为冷链。例如，在储存和运输期间，冷链货物必须保持在所需的低温范围内。这对于制药或生物制药产品尤其重要，因为即使是很小的温度变化也会导致对产品责任的昂贵且耗时的评估，并且甚至导致产品完全损失。许多药品在到达它们的目的地时处于不可用状态。即使在冷链中的很小的温度变化也会在测试和浪费的供应品上花费数十万美元。
发明内容
提供了一种用于容器的双冗余冷却系统。该双冗余冷却系统包括第一冷却单元和第二冷却单元。第一冷却单元定位在附接到容器的第一机柜中。第一冷却单元包括第一控制器，该第一控制器操作第一冷却回路以冷却容器的内部。第二冷却单元定位在附接到容器并且与第一机柜相邻的第二机柜中。第二冷却单元包括第二控制器，该第二控制器操作第二冷却回路以冷却容器的内部。第一冷却单元和第一冷却回路与第二冷却单元和第二冷却回路分开。第一控制器和第二控制器在彼此之间传送切换信号，使得第一冷却单元是操作第一冷却回路的主冷却单元，或者第二冷却单元是操作第二冷却回路的主冷却单元。切换信号切换主冷却单元。系统界面盒定位在第二机柜中，并且连接到第一冷却单元和第二冷却单元。系统界面盒具有第一开关和第二开关，该第一开关被适配成接通或关断第一冷却单元，该第二开关被适配成接通或关断第二冷却单元。
附图说明
现在将参考附图以举例方式来描述本发明，在附图中：
图1是容器上的根据实施例的双冗余冷却系统的立体图；
图2是容器上的冷却系统的端视图；
图3是冷却系统的冷却单元的第一压缩机的立体图；
图4是冷却单元的第二压缩机的立体图；
图5是冷却单元的蒸发器的立体图；
图6是蒸发器的蒸发器盘管的立体图；
图7是冷却单元的单元控制盒的前视图；
图8是冷却系统的系统界面盒的前视图；
图9是冷却系统的框图；以及
图10是使用冷却系统的对容器的内部进行冷却的过程的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本发明的实施例，其中，相同的附图标记表示相同的元件。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了使被披露内容将本发明的构思传达给本领域技术人员。
图1和图2示出了根据实施例的双冗余冷却系统10。在整个说明书中，双冗余冷却系统10也可以被称为冷却系统10。冷却系统10总体上包括第一机柜110、第二机柜120、定位在第一机柜110中的第一冷却单元200、定位在第二机柜120中的第二冷却单元300、以及连接到冷却单元200、300的系统界面盒400。
如图1和图2所示，冷却系统10定位在容器500的一端上。冷却系统10用于控制容器500内部的温度，如下面更详细描述的。在实施例中，容器500是隔热的运输容器。在其他实施例中，容器500可以不隔热，并且可以是用于存储或运输货物的任何类型的容器。
如图1和图2所示，第一机柜110和第二机柜120在容器500的端部上彼此上下布置。第一机柜110和第二机柜120被固定在容器500的端部上的适当位置，并且分别容纳第一冷却单元200和第二冷却单元300的元件。
第一冷却单元200和第二冷却单元300是分开的，但是各自具有功能相同的相同部件。如将在以下描述中变得清楚的，第一冷却单元200和第二冷却单元300的相同部件具有相似的附图标记；第一冷却单元200和第二冷却单元300之间的相同部件的附图标记共用最后两位相同的数字。这些相同部件将在一些附图和说明书的一部分中一起描述和引用，其中，多个相似的附图标记指代相同的部件，以指示相同的部件存在于第一冷却单元200和第二冷却单元300中。在第一冷却单元200和第二冷却单元300的相同部件被单独引用的情况下，第一冷却单元200的部件可以被标记为“第一”，并且第二冷却单元300的部件可以被标记为“第二”。
如图1、图2、图5和图6所示，第一冷却单元200和第二冷却单元300中的每一者具有冷凝器210、310、高压缩机220、320和低压缩机230、330、连接到冷凝器210、310的蒸发器240、340、以及单元控制盒260、360，该单元控制盒连接到冷凝器210、310、高压缩机220、320和低压缩机230、330和蒸发器240、340并控制它们。
如图2至图4所示，每个冷凝器210、310具有冷凝器盘管212、312、被适配成将空气吹过冷凝器盘管212、312的冷凝器风扇214、314、以及被适配成驱动冷凝器风扇214、314的冷凝器马达216、316。冷凝器盘管212、312连接到高压缩机220、320和低压缩机230、330并且接收来自其的制冷剂。在冷凝器盘管212、312处接收的制冷剂处于高温高压的气态。冷凝器风扇214、314将空气吹过冷凝器盘管212、312，从而冷却冷凝器盘管212、312中的制冷剂并将制冷剂变成液态。
如图2所示，第一冷却单元200的冷凝器210大致定位在第一机柜110的中央，并且第二冷却单元200的冷凝器310大致定位在第二机柜120的中央。冷凝器风扇214、314背向容器500，并且将空气吹送到冷却系统10外部的区域。
如图3和图4所示，每个冷凝器210、310包括多个冷凝器盘管212、312，该多个冷凝器盘管分别接收来自高压缩机220、320的第一制冷剂和来自低压缩机230、330的第二制冷剂。冷凝器风扇214、314将空气吹过所有冷凝器盘管212、312，并且将第一制冷剂和第二制冷剂冷却成液态。在实施例中，第一制冷剂是R134a制冷剂，并且第二制冷剂是R23制冷剂。
如图2和图3所示，每个高压缩机220、320具有一对高压缩机单元222、322、设置在高压缩机单元222、322处的一对高压缩机传感器224、324、连接到高压缩机单元222、322的高压换能器226、326、连接到高压缩机单元222、322的低压换能器227、327、以及环境温度传感器228、328。每个高压缩机单元222、322接收来自蒸发器240、340的处于气态的第一制冷剂，并且压缩第一制冷剂，从而提高第一制冷剂的温度和压力。第一制冷剂以气态从高压缩机单元222、322输出。高压换能器226、326控制高压缩机单元222、322中第一制冷剂的高压，并且低压换能器227、327控制高压缩机单元222、322中第一制冷剂的低压。高压缩机传感器224、324分别感测每个高压缩机单元222、322的温度。环境温度传感器228、328感测包含高压缩机220、320的机柜110、120的部分中的环境温度。
如图2和图4所示，每个低压缩机230、330具有低压缩机单元232、332、设置在低压缩机单元232、332处的低压缩机传感器234、334、连接到低压缩机单元232、332的高压换能器236、336、连接到低压缩机单元232、332的低压换能器237、337、以及连接到低压缩机单元232、332的热气电磁阀238、338。如图1所示，压缩机门231通过铰链附接到第一机柜110的一侧，并且可围绕铰链旋转，以盖住或露出第一冷却单元200的第一低压缩机230。
低压缩机单元232、332接收来自蒸发器240、340的处于气态的第二制冷剂，并且压缩第二制冷剂，从而提高第二制冷剂的温度和压力。第二制冷剂以气态从低压缩机单元232、332输出。高压换能器236、336控制低压缩机单元232、332中第二制冷剂的高压，并且低压换能器237、337控制低压缩机单元232、332中第二制冷剂的低压。低压缩机传感器234、334感测低压缩机单元232、332的温度。热气电磁阀238、338被适配成可控地转移由低压缩机单元232、332产生的热气。在实施例中，高压缩机220、320被适配成去除低压缩机230、330的热量。
如图5和图6所示，每个蒸发器240、340具有蒸发器壳体242、342、设置在蒸发器壳体242、342中的蒸发器风扇244、344、被适配成驱动蒸发器风扇244、344的蒸发器马达246、346、以及蒸发器盘管248、348。每个蒸发器240、340定位在图1和图2所示的容器500的内部，并且连接到冷凝器210、310的输出。图6所示的蒸发器盘管248、348定位在图5所示的蒸发器壳体242、342内。蒸发器盘管248、348接收来自冷凝器210、310的处于低温低压液态的第一制冷剂和第二制冷剂。第一制冷剂和第二制冷剂吸收容器500内部的热量，并且在蒸发器盘管248、348中蒸发。蒸发器风扇244、344将空气吹过蒸发器盘管248、348，并且帮助吸收热量。
如图5和图6所示，每个蒸发器240、340具有多个传感器，这些传感器被适配成检测蒸发器240、340内和周围的温度。蒸发器马达传感器250、350设置在蒸发器马达246、346处，并且被适配成检测蒸发器马达246、346的温度。供应空气传感器252、352设置在蒸发器风扇244、344的出口处，并且被适配成检测从蒸发器240、340输出到容器500内部中的供应空气的温度。返回空气传感器254、354设置在蒸发器240、340的入口处，并且被适配成检测从容器500内部进入蒸发器240、340中的返回空气的温度。
蒸发器盘管248、348连接到低压缩机230、330的热气电磁阀238、338的输出。热气电磁阀238、338可以被控制以将由低压缩机单元232、332产生的热气转移到蒸发器盘管248、348，以对蒸发器盘管248、348进行加热，比如对蒸发器盘管248、348进行除霜。如图6所示，每个蒸发器240、340具有除霜传感器256、356，该除霜传感器设置在蒸发器盘管248、348处并且被适配成检测该蒸发器盘管的温度。
如图1和图2所示，每个单元控制盒260、360通过铰链附接到机柜110、120的一侧，并且可围绕铰链旋转，以盖住或露出相应的高压缩机220、320。如图7所示，每个单元控制盒260、360具有盒门261、361，该盒门可围绕铰链旋转，以盖住或露出包含在单元控制盒260、360内的控制器262、362和多个电气部件268、368。
如图1和图2所示，系统界面盒400通过铰链附接到第二机柜120的一侧，并且可围绕铰链旋转，以盖住或露出第二冷却单元300的低压缩机330。如图8所示，系统界面盒400具有接口，该接口对应于第一冷却单元200和第二冷却单元300中的每一者。
对于第一冷却单元200，如图8和图9所示，系统界面盒400具有：第一用户界面410，该第一用户界面连接到第一冷却单元200的第一控制器262；第一报警器430，该第一报警器连接到第一用户界面410；以及第一开关450，该第一开关被适配成接通或关断第一冷却单元200。第一用户界面410具有第一显示器412和第一输入部414。在所示实施例中，第一输入部414是键盘。在其他实施例中，第一输入部414可以是任何其他类型的计算机输入部。
对于第二冷却单元300，如图8和图9所示，系统界面盒400具有：第二用户界面420，该第二用户界面连接到第二冷却单元300的第二控制器362；第二报警器440，该第二报警器连接到第二用户界面420；以及第二开关460，该第二开关被适配成接通或关断第二冷却单元300。第二用户界面420具有第二显示器422和第二输入部424。在所示实施例中，第二输入部424是键盘。在其他实施例中，第二输入部424可以是任何其他类型的计算机输入部。
如图9所示，每个冷却单元200、300的控制器262、362具有处理器264、364和连接到处理器264、364的存储器266、366。存储器266、366是能够在其上存储数据和指令的非暂时性计算机可读介质，这些数据和指令可由处理器264、364执行以执行本文描述的控制器262、362的功能。在各种实施例中，存储器266、366可以是只读存储器、随机存取存储器、数据库或本领域普通技术人员已知的任何其他类型的非暂时性计算机可读介质。
如图9所示，第一冷却单元200的第一控制器262通过执行第一处理器264与第一用户界面410通信。第二冷却单元300的第二控制器362同样通过执行第二处理器364与第二用户界面420通信。控制器262、362与用户界面410、420交换数据和控制指令，如下面更详细描述的。
如图9所示，每个冷却单元200、300的控制器262、362与相应冷却单元200、300的冷凝器210、310、蒸发器240、340、高压缩机220、320和低压缩机230、330连接，并且与这些元件交换数据和控制指令。控制器262、362连接到冷凝器210、310的冷凝器盘管212、312和冷凝器马达216、316，并且与它们交换数据和控制指令。控制器262、362连接到蒸发器240、340的蒸发器马达246、346、蒸发器盘管248、348、蒸发器马达传感器250、350、供应空气传感器252、352、返回空气传感器254、354和除霜传感器256、356，并且与它们交换数据和控制指令。控制器262、362连接到高压缩机220、320的高压缩机单元222、322、高压缩机传感器224、324、高压换能器226、326、低压换能器227、327和环境温度传感器228、328，并且与它们交换数据和控制指令。控制器262、362连接到低压缩机230、330的低压缩机单元232、332、低压缩机传感器234、334、高压换能器236、336、低压换能器237、337和热气电磁阀238、338，并且与它们交换数据和控制指令。
现在将主要参考图10更详细地描述使用双冗余冷却系统10来冷却容器500的内部的过程600。
在过程600的步骤610中，启动第一冷却单元200和第二冷却单元300。为了启动冷却单元200、300，用户将第一开关450和第二开关460从关断状态切换到接通状态。第一开关450激活对第一冷却单元200的供电，并且第二开关460激活对第二冷却单元300的供电。
在过程600的下一步骤620中确定第一冷却单元200和第二冷却单元300的主冷却单元。用户界面410、420接收来自开关450、460的激活信号，并且确定何时激活对第一冷却单元200和第二冷却单元300的供电。在实施例中，主冷却单元由开启第一冷却单元200和第二冷却单元300的相对时间确定。在实施例中，如果来自开关450、460的激活信号指示第一冷却单元200和第二冷却单元300在彼此1.5分钟内被开启，则第一冷却单元200被确定为主冷却单元，并且第二冷却单元300被确定为辅助冷却单元。如果第一冷却单元200在第二冷却单元300之后被开启超过1.5分钟，则第二冷却单元300被确定为主冷却单元，并且第一冷却单元200被确定为辅助冷却单元。在另一个实施例中，系统界面盒400可以具有主开关，通过该主开关，用户可以选择第一冷却单元200和第二冷却单元300中的哪一个是主冷却单元。
为了在下面参考图10的描述中清楚起见，第一冷却单元200将被认为是初始主冷却单元，并且第二冷却单元300将被认为是在步骤620确定的初始辅助冷却单元。然而，如本领域普通技术人员将理解的，如果第二冷却单元300是初始主冷却单元，并且第一冷却单元200是初始辅助冷却单元，则参考图10的相同描述将类似地适用。
在下一步骤630中，如图10所示，在主冷却单元200上执行功能测试。功能测试确定来自主冷却单元200的多个不同元件的工作安培数据是否落在适当的范围内。第一控制器262将从每个元件接收的工作安培数据与为第一存储器266上的每个元件存储的工作安培数据范围进行比较。如果接收到的每个元件的工作安培数据落在存储的工作安培数据范围内，则第一控制器262确定主冷却单元200已经通过功能测试。如果接收到的任何元件的工作安培数据落在对应存储的工作安培数据范围之外，则第一控制器262确定主冷却单元200没有通过功能测试。第一控制器262向第一用户界面410发送测试通过消息或测试失败消息，以在第一显示器412上输出。
在实施例中，如图9所示，在步骤630中，主冷却单元200的第一控制器262从冷凝器马达216、蒸发器马达246、高压缩机单元222、低压缩机单元232和热气电磁阀238中的每一者中接收工作安培数据，并且将这些数据中的每一个与对应存储的工作安培数据范围进行比较。在实施例中，存储的工作安培数据范围可以从0.5A到12A，并且对于每个元件可以是不同的。
如果第一控制器262确定主冷却单元200没有通过功能测试，则过程进行到报警条件，如图10中的步骤640所示。在报警条件下，主冷却单元200的第一控制器262向第一用户界面410发送报警信号。报警信号包括存储在第一存储器266上与确定的条件相对应的报警消息和报警代码。例如，如果接收到的任何元件的工作安培数据低于对应存储的工作安培数据范围，则报警信号可以包括“自动测试错误，安培过低”的报警消息和对应字母、数字或一系列字母和数字的报警代码。本领域普通技术人员将理解，报警消息和对应的报警代码将基于确定的条件而变化。
在报警条件步骤640中，首先，用户界面410接收报警信号，并且在第一显示器412上为用户显示报警消息和/或报警代码。第一用户界面410还在第一报警器430处输出报警信号。在所示实施例中，报警器430是在报警条件下点亮的灯。用户可以使用输入部414来确认显示器412上的报警信号。在实施例中，报警器430保持点亮，直到确定的条件被解决为止。将在下面更详细地描述报警条件步骤640之后的步骤660。
如果第一控制器262确定主冷却单元200已经通过功能测试，则在图10所示的步骤650中，该过程继续进行主冷却单元200的正常操作，以冷却容器500的内部。在正常操作中，主冷却单元200在图9所示的第一冷却回路270中冷却容器500的内部。
第一控制器262控制第一制冷剂和第二制冷剂流动通过第一冷却回路270。在冷凝器210处，第一控制器262控制冷凝器马达216将空气吹过冷凝器盘管212至冷却系统10外部的区域，从而将从压缩机220、230接收的制冷剂转变成温度较低的液态，并且将热空气排出至冷却系统10的外部。
第一制冷剂和第二制冷剂然后进入蒸发器240，其中，第一控制器262控制蒸发器马达246将从容器500内部接收的空气吹过蒸发器盘管248，该蒸发器盘管包含温度较低的液体制冷剂。蒸发器盘管248中的液态制冷剂从通过的空气中吸收热量，并且蒸发器马达246将较冷的空气吹送回到容器500的内部中，从而使容器500的内部冷却。如上所述，蒸发器盘管248中的液态制冷剂在吸收热量时在蒸发器盘管248中蒸发。
第一控制器262控制高压缩机单元222、高压换能器226、低压换能器227、低压缩机单元232、高压换能器236和低压换能器237，以压缩从蒸发器240接收的蒸发的液体制冷剂。高压缩机220和低压缩机230由第一控制器262控制，以输出具有较高温度和较高压力的处于气态的第一制冷剂和第二制冷剂。此输出在冷凝器210处被接收，从而重新启动第一冷却回路270。
第一控制器262在步骤650中操作第一冷却回路270，以将容器500的内部冷却到预定的设定点温度。设定点温度可以由用户使用用户界面410处的输入部414来设定。第一控制器262从返回空气传感器254接收来自容器500内部的返回空气的温度。在正常操作中，如果返回空气传感器254处的返回空气温度比设定点温度高1℃或更多，则第一控制器262操作第一冷却回路270。在实施例中，当返回空气温度达到设定点温度时，第一控制器262继续运行第一冷却回路270达到十五分钟的较长时段。如果返回空气传感器254处的返回空气温度比设定点温度低2℃或更多，则第一控制器262停止运行第一冷却回路270，并且在实施例中，在再次运行第一冷却回路270之前等待最少十分钟。在实施例中，第一冷却回路270能够将容器500内部的温度保持在0至-65℃的范围内。
在步骤650的正常操作期间，第一控制器262监控存储在第一存储器266中的附加报警条件。报警条件包括例如温度传感器的检测温度落在存储在第一存储器266中的对应温度范围之外、以及压力换能器的检测压力落在存储在第一存储器266中的对应压力范围之外。
在实施例中，在步骤650的正常操作期间，第一控制器262接收来自高压缩机传感器224、环境温度传感器228、低压缩机传感器234、蒸发器马达传感器250、供应传感器252、返回空气传感器254和除霜传感器256的检测温度。第一控制器262将来自每个传感器的检测温度与对应的第一存储范围进行比较，以确定传感器是否正常工作。第一控制器262还将来自高压缩机传感器224、低压缩机传感器234和蒸发器马达传感器250的检测温度与对应的第二存储范围进行比较，以确定感测元件是否过热。在实施例中，第一控制器262还从高压换能器226、低压换能器227、高压换能器236和低压换能器237接收检测到的压力。第一控制器262将来自每个传感器的检测压力与对应的第一存储范围进行比较，以确定传感器是否正常工作，并且将来自每个传感器的检测压力与对应的第二存储范围进行比较，以确定感测元件是否正常工作。本领域普通技术人员将理解，在冷却系统10中可以使用附加的和/或其他类型的传感器来确定其他报警条件。
如果在步骤650中确定了报警条件，则过程进行到图10中的步骤640。如上所述，在报警条件步骤640中，报警信号被发送到第一用户界面410，第一用户界面410在第一显示器412上显示报警消息和/或报警代码，并且点亮第一报警器430。
如果在步骤650中在正常操作期间没有确定报警条件，则过程进行到图10所示的步骤660中的初始除霜。在正常操作的时段之后，需要主冷却单元200的除霜操作，以确保第一冷却回路270适当地冷却容器500的内部。在除霜操作中，第一控制器262控制热气电磁阀238，以将低压缩机单元232产生的热气转移到蒸发器盘管248。转移到蒸发器盘管248的热气体对蒸发器盘管248进行加热，通过融化蒸发器盘管248上积聚的任何霜来对蒸发器盘管248除霜，这些霜会削弱蒸发器盘管248的吸热，并且对应地削弱容器500内部的冷却。第一控制器262继续将热气转移到蒸发器盘管248，直到从除霜传感器256接收的除霜温度上升了预设极限为止。在实施例中，除霜温度的预设极限是增加5-30℃。
用户在第一用户界面410的第一输入部414处设置除霜定时，并且除霜定时被传输到存储器266并存储在其中。对于步骤660中的初始除霜，或者在主冷却单元200被开启之后的第一次除霜，第一控制器262在第一冷却回路270的操作期间除霜定时的预定部分已经过去之后执行除霜操作。在实施例中，预定部分是除霜定时中设置的时段的四分之一；除霜定时被设置为24小时，并且第一冷却回路270的正常操作在初始除霜之前运行6小时。主冷却单元200和辅助冷却单元300保持相同，并且在主冷却单元200的初始除霜期间不被切换。
在步骤660的初始除霜之后，过程在步骤670进行到正常操作。步骤670的正常操作与步骤650的正常操作相同；第一冷却回路270和报警条件的确定如上文步骤650所述发生。
如果在步骤670的正常操作期间没有确定报警条件，则过程进行到图10所示的步骤680中的第二次除霜。第二次除霜由第一控制器262通过以下各项中的至少一项来启动：在第一输入部414处设置的除霜定时的结束、在输入部414处由用户启动的除霜的手动启动、以及相对温度的确定。在确定相对温度的实施例中，第一控制器262将由供应空气传感器252感测到的供应空气温度与由返回空气传感器254感测到的返回空气温度进行比较；如果供应空气温度比返回空气温度低10℃以上，则第一控制器262启动第二次除霜。在确定相对温度的另一个实施例中，第一控制器262将返回空气温度和由除霜传感器256感测的除霜温度进行比较；如果除霜温度比返回空气温度低15℃以上，则第一控制器262启动第二次除霜。步骤680中的第二次除霜的除霜操作与上述步骤660的初始除霜中的除霜操作相同。
如图10所示，在步骤640的报警条件之后或在步骤680的第二次除霜启动之后，过程进行到步骤690。在步骤690中，参考以上第一冷却单元200以举例方式描述的主冷却单元被切换到辅助冷却单元，并且参考以上第二冷却单元300以举例方式描述的辅助冷却单元被切换到主冷却单元。在步骤690中，在报警条件确定时或在第二次除霜启动时，先前的主第一冷却单元200的第一控制器262向先前的辅助第二冷却单元300的第二控制器362发送切换信号。第一冷却单元200然后从正常操作状态进入待机状态。第二冷却单元300从待机状态切换到正常操作状态，并且当循环回到步骤620时，第二冷却单元300变成主冷却单元300，并且第一冷却单元200变成辅助冷却单元200。
图10所示的过程然后执行与上述相同的步骤630-690，其中第二冷却单元300作为主冷却单元300。在步骤630中，在主冷却单元300上执行功能测试；如果主冷却单元300未通过功能测试，则在步骤640中确定报警条件，并且如果主冷却单元300通过功能测试，则在步骤650中主冷却单元300进入正常操作。相同的操作适用于作为主冷却单元的第二冷却单元300，如以上关于作为主冷却单元的第一冷却单元200所描述的，其中，第二冷却单元300的类似的附图标记和元件执行与第一冷却单元200中的对应部分相同的功能。第二冷却单元300在正常操作期间运行图9所示的第二冷却回路370，以冷却容器500的内部。作为主冷却单元300的第二冷却单元300在步骤650中进行正常操作，在步骤660中经历初始除霜，并且在步骤670中再次执行正常操作。在待机状态下，用作辅助冷却单元200的第一冷却单元200不运行第一冷却回路270。第一冷却回路270或第二冷却回路370在给定时间操作。
当第二冷却单元300作为主冷却单元300在步骤640达到报警条件或在步骤680达到第二次除霜时，如果辅助冷却单元200中的任何报警已经被解决，则该过程再次对主冷却单元和辅助冷却单元进行切换。
图10所示的过程继续循环，基于报警条件或非初始除霜的存在，在第一冷却单元200与第二冷却单元300之间对负责冷却容器500内部的主冷却单元进行切换。双冗余冷却系统10由此避免使用故障冷却单元200、300来冷却容器500的内部。因此，双冗余冷却系统10还通过在第一冷却单元除霜时使用另一个冷却单元来冷却容器500的内部，从而避免了在非初始除霜操作期间由于升高容器500内部的温度而产生的热量。双冗余冷却系统10因此避免了储存或运输期间甚至很小的温度变化，同时将容器500的内部保持在预定的设定点温度。
前面说明了实施本发明的一些可能性。在本发明的范围和精神内，许多其他实施例是可能的。因此，前面的描述旨在被认为是说明性的而不是限制性的，并且本发明的范围由所附权利要求及其等同物的全部范围给出。

Claims (25)

1.一种用于容器的双冗余冷却系统，所述双冗余冷却系统包括：
第一冷却单元，所述第一冷却单元定位在附接到所述容器的第一机柜中，所述第一冷却单元具有第一控制器，所述第一控制器操作第一冷却回路以冷却所述容器的内部；
第二冷却单元，所述第二冷却单元定位在附接到所述容器并且与所述第一机柜相邻的第二机柜中，所述第二冷却单元具有第二控制器，所述第二控制器操作第二冷却回路以冷却所述容器的内部，所述第一冷却单元和所述第一冷却回路与所述第二冷却单元和所述第二冷却回路分开，所述第一控制器和所述第二控制器在彼此之间传送切换信号，使得所述第一冷却单元是操作所述第一冷却回路的主冷却单元，或者所述第二冷却单元是操作所述第二冷却回路的主冷却单元，所述切换信号切换所述主冷却单元；以及
系统界面盒，所述系统界面盒定位在所述第二机柜中并且连接到所述第一冷却单元和所述第二冷却单元，所述系统界面盒具有第一开关和第二开关，所述第一开关被适配成接通或关断所述第一冷却单元，所述第二开关被适配成接通或关断所述第二冷却单元，
其中所述主冷却单元和辅助冷却单元由来自所述第一开关的激活信号和来自所述第二开关的激活信号的相对时间确定。
2.如权利要求1所述的双冗余冷却系统，其中，所述第一冷却单元和所述第二冷却单元各自具有功能相同的相同部件。
3.如权利要求1所述的双冗余冷却系统，其中，所述第一冷却单元或所述第二冷却单元中不作为所述主冷却单元的是辅助冷却单元，所述辅助冷却单元处于待机状态，在所述待机状态中，所述辅助冷却单元的冷却回路不被操作。
4.如权利要求1所述的双冗余冷却系统，其中，所述主冷却单元在初始除霜操作之前以及在所述初始除霜操作与第二次除霜操作之间操作所述第一冷却回路或所述第二冷却回路。
5.如权利要求4所述的双冗余冷却系统，其中，在所述主冷却单元进入所述第二次除霜操作时传输所述切换信号。
6.如权利要求5所述的双冗余冷却系统，其中，所述第一冷却单元的所述第一冷却回路和所述第二冷却单元的所述第二冷却回路各自具有冷凝器、连接到所述冷凝器的蒸发器、以及连接在所述蒸发器与所述冷凝器之间的高压缩机和低压缩机。
7.如权利要求6所述的双冗余冷却系统，其中，在所述初始除霜操作和所述第二次除霜操作中，所述主冷却单元的所述第一控制器或所述第二控制器控制所述低压缩机的热气电磁阀，以将热气从所述低压缩机转移到所述蒸发器的蒸发器盘管。
8.如权利要求7所述的双冗余冷却系统，其中，在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路的操作期间，在除霜定时的预定部分已经过去之后，所述初始除霜操作被启动。
9.如权利要求8所述的双冗余冷却系统，其中，在整个除霜定时已经过去之后或在手动启动时，所述第二次除霜操作启动。
10.如权利要求7所述的双冗余冷却系统，其中，所述第一冷却单元的所述第一冷却回路和所述第二冷却单元的所述第二冷却回路各自具有：供应空气传感器，所述供应空气传感器被适配成检测从所述蒸发器输出的供应空气的温度；返回空气传感器，所述返回空气传感器被适配成检测从所述容器的内部进入所述蒸发器中的返回空气的温度；以及除霜传感器，所述除霜传感器被适配成检测所述蒸发器盘管的温度。
11.如权利要求10所述的双冗余冷却系统，其中，如果所述供应空气的温度低于返回空气的温度10℃以上，或者如果所述蒸发器盘管的温度低于返回空气的温度15℃以上，则启动所述第二次除霜操作。
12.如权利要求1所述的双冗余冷却系统，其中，在所述主冷却单元具有报警条件时传输所述切换信号。
13.如权利要求12所述的双冗余冷却系统，其中，所述主冷却单元的所述第一控制器或所述第二控制器在操作所述第一冷却回路或所述第二冷却回路之前执行功能测试，所述功能测试的失败使所述报警条件启动。
14.如权利要求13所述的双冗余冷却系统，其中，在所述功能测试中，所述第一控制器或所述第二控制器将来自所述主冷却单元的多个不同元件的工作安培数据与在所述第一控制器或所述第二控制器的存储器上为每个不同元件存储的工作安培数据范围进行比较。
15.如权利要求12所述的双冗余冷却系统，其中，所述主冷却单元的所述第一控制器或所述第二控制器在所述第一冷却回路或所述第二冷却回路的操作期间确定所述报警条件。
16.如权利要求15所述的双冗余冷却系统，其中，如果所述主冷却单元的温度传感器的检测温度落在所述第一控制器或所述第二控制器的存储器上存储的温度范围之外，和/或如果所述主冷却单元的压力传感器的检测压力落在所述存储器上存储的温度范围之外，则所述主冷却单元的所述第一控制器或所述第二控制器启动所述报警条件。
17.如权利要求12所述的双冗余冷却系统，其中，所述系统界面盒具有与所述第一冷却单元相对应的第一报警器以及与所述第二冷却单元相对应的第二报警器，所述第一报警器或所述第二报警器在所述报警条件下被激活。
18.如权利要求1所述的双冗余冷却系统，其中，所述主冷却单元的所述第一控制器或所述第二控制器控制所述第一冷却回路或所述第二冷却回路，以将所述容器的内部冷却到预定的设定点温度。
19.如权利要求18所述的双冗余冷却系统，其中，所述系统界面盒具有第一用户界面和第二用户界面，所述第一用户界面连接到所述第一冷却单元的第一控制器，所述第二用户界面连接到所述第二冷却单元的第二控制器。
20.如权利要求18所述的双冗余冷却系统，其中，所述第一冷却单元的所述第一冷却回路和所述第二冷却单元的所述第二冷却回路各自具有冷凝器、连接到所述冷凝器的蒸发器、以及连接在所述蒸发器与所述冷凝器之间的高压缩机和低压缩机。
21.如权利要求20所述的双冗余冷却系统，其中，所述高压缩机压缩第一制冷剂并且所述低压缩机压缩第二制冷剂。
22.如权利要求20所述的双冗余冷却系统，其中，所述第一冷却单元的所述第一冷却回路和所述第二冷却单元的所述第二冷却回路均具有返回空气传感器，所述返回空气传感器被适配成检测从所述容器的内部进入所述蒸发器中的返回空气的温度。
23.如权利要求22所述的双冗余冷却系统，其中，如果所述返回空气的温度高于所述预定的设定点温度1℃或更多，则使所述主冷却单元的所述第一冷却回路或所述第二冷却回路运行。
24.如权利要求23所述的双冗余冷却系统，其中，当所述返回空气的温度达到所述预定的设定点温度时，所述主冷却单元的所述第一控制器或所述第二控制器继续运行所述第一冷却回路或所述第二冷却回路达到十五分钟的较长时段。
25.如权利要求24所述的双冗余冷却系统，其中，如果所述返回空气的温度低于所述预定的设定点温度2℃或更多，则所述主冷却单元的所述第一控制器或所述第二控制器停止运行所述第一冷却回路或所述第二冷却回路。
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