CN115782527A - 具有反向旋转的风扇组件的运输制冷系统 - Google Patents

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Abstract

运输制冷系统的说明性示例实施例包括蒸发器空气管理系统，该蒸发器空气管理系统具有蒸发器热交换器和在蒸发器热交换器的下游的空气通道。在空气通道内的两级风扇组件包括：第一风扇级，其具有第一风扇转子；第一马达，其与第一风扇转子相关联以用于选择性地致使第一风扇转子围绕风扇轴线在第一方向上旋转；第二风扇级，其具有与第一风扇转子串联的第二风扇转子；和第二马达，其与第二风扇转子相关联以用于选择性地致使第二风扇围绕风扇轴线在第二相对方向上旋转。第一风扇级和第二风扇级将空气抽吸跨越蒸发器热交换器并且穿过空气通道。

Description

具有反向旋转的风扇组件的运输制冷系统
技术领域
本发明涉及一种运输制冷系统，更具体地涉及一种具有反向旋转的风扇组件的运输制冷系统。
背景技术
运输制冷系统许多年来已被使用以控制诸如卡车拖车的运输容器内的温度。当然，保持制冷隔室内的货物的期望温度是主要目标。实现该目标需要足够的空气流和压力性能，尤其是对于相对大的制冷空间。制冷系统将理想地为尽可能紧凑且轻量的，同时仍提供必要的输出以保持制冷空间内的期望的温度。另外，功率消耗将理想地被保持在最低水平。
发明内容
运输制冷系统的说明性示例实施例包括蒸发器空气管理系统，该蒸发器空气管理系统具有蒸发器热交换器和在蒸发器热交换器的下游的空气通道。在空气通道内的两级风扇组件包括：第一风扇级，其具有第一风扇转子；第一马达，其与第一风扇转子相关联以用于选择性地致使第一风扇转子围绕风扇轴线在第一方向上旋转；第二风扇级，其具有与第一风扇转子串联的第二风扇转子；和第二马达，其与第二风扇转子相关联以用于选择性地致使第二风扇围绕风扇轴线在第二相对方向上旋转。第一风扇级和第二风扇级将空气抽吸跨越蒸发器热交换器并且穿过空气通道。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，风扇轴线是竖直的。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，每个风扇转子具有处于300 mm至400 mm范围的末梢直径，并且每个风扇转子具有处于0.4至0.5范围的轮毂与末梢直径比。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，第一马达由在第一风扇转子的上游的径向支柱支撑，其中第二马达由在第二风扇转子的下游的径向支柱支撑。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，运输制冷系统包括控制器，控制器致使第一马达以第一速度旋转第一风扇转子，并且致使第二马达以第二速度旋转第二风扇转子。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，控制器改变风扇转子中的至少一者的旋转的速度。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，第一速度不同于第二速度。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，空气通道包括具有对应于第一风扇级的外部尺寸的内部尺寸的部分，并且空气通道包括出口，该出口具有比空气通道的部分的内部尺寸更大的内部尺寸。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，空气通道的部分平行于风扇轴线，风扇轴线是竖直的，并且出口在横向于风扇轴线的方向上引导空气流。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，蒸发器热交换器具有比空气通道的部分的内部尺寸更大的横截面面积。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，运输制冷系统包括空气分布系统，该空气分布系统包括多个通气口以将空气分布到拖车内的对应的多个不同位置。
除了上文描述的特征中的一个或多个之外，或作为备选方案，第一马达和第二马达各自是DC供电的设备。
根据以下详细的描述，至少一个公开的示例实施例的各种特征和优点对本领域技术人员将变得显而易见。伴随详细描述的附图可被简要描述如下。
附图说明
图1概略地示出了包括运输制冷系统的示例实施例的卡车和拖车。
图2示意性地示出了图1中示出的运输制冷系统的蒸发器空气管理系统的选择的特征。
图3是示意性地示出图1中示出的运输制冷系统中的反向旋转的风扇组件的选择的部分的部分剖视图。
图4示意性地示出了拖车内的空气分布的示例构造。
具体实施方式
图1示出了用于在容器22内保持期望的温度的运输制冷系统20。在示出的示例实施例中，容器22是卡车拖车并且运输制冷系统20安装在卡车拖车22的前端上。运输制冷系统20包括制冷回路并且在拖车22内提供冷却空气。
图2和图3示出了运输制冷系统20的选择的部分。壳体24包围包括蒸发器热交换器26的蒸发器空气管理系统。诸如压缩机和冷凝器的制冷回路的其它部分未被示出。为蒸发器空气管理系统的部分的空气通道28包括在空气通道28的一端附近的入口30和在相对端附近的出口32。风扇组件40定位于空气通道28内。
如在图3中最佳看到的，风扇组件40是两级风扇组件。第一风扇级42包括在空气通道28内的第一风扇转子。与第一风扇级42相关联的第一马达44选择性地致使第一风扇转子围绕风扇轴线46在第一方向上旋转。包括第二风扇转子的第二风扇级48在空气通道28内定位成与第一风扇级42串联同轴对齐。第二马达50与第二风扇级48相关联以致使第二风扇转子围绕风扇轴线46在第二相对方向上旋转。
在示例实施例中，第一马达44和第二马达50各自是直流(DC)供电的设备。在一些实施例中，第一马达44和第二马达50各自是DC马达。在另一个实施例中，第一马达44或第二马达50中的至少一者是交流(AC)马达。
两级风扇组件40定位于蒸发器热交换器26的下游以将空气抽吸跨越蒸发器热交换器26、穿过空气通道28并离开出口32。移动穿过蒸发器空气管理系统的全部空气通过两级风扇组件40。同轴且串联的第一风扇级42和第二风扇级48的两级动作提供高压流动性能以用于如下目的：移动空气穿过蒸发器空气管理系统及使冷却的空气分布在诸如拖车22(图1)的内部的被调节空间内。通过在相对方向上旋转，第二风扇级48的转子有效地消除(或至少减少)在流动穿过空气通道28的空气中引起的涡流，该涡流是由第一风扇级42的转子的旋转导致的。这减少了对常用的整流导叶的需要。反向旋转的风扇转子还提供升高的空气压力，同时需要较少的功率。两个风扇级42、48的组合效果允许以比在使用单级风扇时原本需要的更低的风扇和马达速度实现期望的压力性能。
控制器52包括处理器和存储器，其配置成选择性地控制第一马达44和第二马达50的操作。控制器52致使马达44和马达50以一速度操作以实现期望的空气流和压力以用于将冷却的空气输送穿过出口32。控制器52在一些实施例中控制第一马达44以第一速度旋转以及控制第二马达50以第二速度旋转。第一速度可不同于第二速度。第一速度或第二速度中的一者可为变化的速度。在一些实施例中，第一速度和第二速度对于运输制冷系统20的大多数操作条件而言是固定的并且大致相等。
风扇组件40的反向旋转的风扇级42、48的一个方面是风扇是同轴的并且风扇轴线46是竖直的。出口32在横向于风扇轴线46的方向上输送空气流。在一些实施例中，空气通道28包括在空气通道28的竖直部分54和出口32之间的大致90°的弯部。在示出的布置中，风扇级42、48两者都在部分54内。反向旋转的第一风扇级42和第二风扇级48与它们相应的相关联的马达即使在出口32相对于风扇轴线46横向取向的情况下也能够致使空气以这样的方式移动穿过空气通道28，该方式产生穿过出口32的足够空气输送。在一些实施例中，蒸发器空气管理系统和空气通道28被设计成与公布的国际申请WO 2009/014514的教导一致。该申请的全部内容通过引用被并入。
如可从图3意识到的，空气通道28的部分54具有与风扇组件40的外部尺寸大致相同的内部尺寸PID。出口32包括比部分54的内部尺寸PID更大的内部尺寸OID。蒸发器26具有也比部分54的内部尺寸PID更大的横截面面积。第一风扇42和第二风扇48致使足够的空气流跨越蒸发器26并且穿过出口32，以在诸如拖车22的空间内提供足够的冷却。
使第一风扇42与第二风扇48串联并且使之围绕风扇轴线46彼此同轴对齐允许风扇组件40配合在空气通道28的部分54的相对较小的区域内。在一些实施例中，每个风扇转子具有处于300 mm至400 mm的范围的末梢直径，并且每个风扇转子具有处于0.4至0.5范围的轮毂与末梢直径比。
两级反向旋转的风扇40允许利用相对小的DC供电的设备作为风扇马达，其可由电池或其它功率系统供电。在示出的实施例中，第一马达44由在第一风扇转子的上游的径向支柱支撑，并且第二马达50由在第二风扇转子的下游的径向支柱支撑。
图4示意性地示出了拖车22内的空气分布系统60。如上文提到的，运输制冷系统20可连同需要被调节的环境的其它容器或储存器具(诸如航运容器)一起使用。如在图4中示出的，空气分布系统60配置成将冷却的空气输送到拖车22的内部内的不同部段或位置。例如，第一管道62包括第一通气口64以将冷却的空气提供到拖车22内部的前部段。第二管道66和第二通气口68定位成将冷却的空气输送到拖车22的中间部分。第三管道70和第三通气口72定位成将冷却的空气输送到拖车22内部的后部段。风扇组件40的投程(throw)在不引入显著涡流的情况下建立足够的压力以使足够的空气流和压力输送穿过出口32，从而通过通气口64、68和72中的每个充分提供冷却。第一马达44和第二马达50可相比于与单个风扇相关联的单个马达以相对更低的速度操作并且消耗相对更少的能量，并且风扇组件40在遍及拖车22的整个内部实现冷却的期望水平方面更有效。
前述描述本质上是示例性的而不是限制性的。对本领域技术人员来说，对公开的示例的变化和修改可变得显而易见，它们不一定脱离本发明的实质。赋予本发明的法律保护范围可仅通过学习以下的权利要求书来确定。

Claims (12)

1. 一种运输制冷系统，其包括：
蒸发器空气管理系统，其包括蒸发器热交换器和在所述蒸发器热交换器的下游的空气通道；和
在所述空气通道内的两级风扇组件，所述两级风扇组件包括：第一风扇级，其具有第一风扇转子；第一马达，其与所述第一风扇转子相关联以用于选择性地致使所述第一风扇转子围绕风扇轴线在第一方向上旋转；第二风扇级，其具有与所述第一风扇转子串联的第二风扇转子；和第二马达，其与所述第二风扇转子相关联以用于选择性地致使所述第二风扇围绕所述风扇轴线在第二相对方向上旋转，所述第一风扇级和所述第二风扇级将空气抽吸跨越所述蒸发器热交换器并且穿过所述空气通道。
2.根据权利要求1所述的运输制冷系统，其中，所述风扇轴线是竖直的。
3. 根据权利要求2所述的运输制冷系统，其中，每个风扇转子具有处于300 mm 至400mm的范围的末梢直径，并且每个风扇转子具有处于0.4至0.5的范围的轮毂与末梢直径比。
4.根据权利要求2所述的运输制冷系统，其中，所述第一马达由在所述第一风扇转子的上游的径向支柱支撑，其中第二马达由在所述第二风扇转子的下游的径向支柱支撑。
5.根据权利要求1所述的运输制冷系统，包括控制器，所述控制器致使所述第一马达以第一速度旋转所述第一风扇转子，并且致使所述第二马达以第二速度旋转所述第二风扇转子。
6.根据权利要求5所述的运输制冷系统，其中，所述控制器改变所述风扇转子中的至少一者的旋转的速度。
7.根据权利要求5所述的运输制冷系统，其中，所述第一速度不同于所述第二速度。
8. 根据权利要求1所述的运输制冷系统，其中，
所述空气通道包括具有对应于所述第一风扇级的外部尺寸的内部尺寸的部分；并且
所述空气通道包括出口，所述出口具有比所述空气通道的所述部分的所述内部尺寸更大的内部尺寸。
9.根据权利要求8所述的运输制冷系统，其中，
所述空气通道的所述部分平行于所述风扇轴线；
所述风扇轴线是竖直的；并且
所述出口在横向于所述风扇轴线的方向上引导空气流。
10.根据权利要求8所述的运输制冷系统，其中，所述蒸发器热交换器具有比所述空气通道的所述部分的所述内部尺寸更大的横截面面积。
11.根据权利要求1所述的运输制冷系统，包括空气分布系统，所述空气分布系统包括多个通气口以将空气分布到拖车内的对应的多个不同位置。
12.根据权利要求1所述的运输制冷系统，其中，所述第一马达和所述第二马达各自是DC供电的设备。
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