CN1795358A - 运输制冷系统 - Google Patents

Abstract

一种运输制冷系统，它包括限定密封容积的容器(12)和连接到所述容器的制冷模块(16)。制冷模块设置成调节密封容积中的温度并且包括：压缩机(18)，它具有排出端口(20)和吸入端口(22)；冷凝器热交换单元(24)，它工作时连接到排出端口；蒸发器热交换单元(26)，它工作时连接到吸入端口；冷凝器风扇(28)，它设置在冷凝器热交换单元附近；蒸发器风扇(30)，它设置在蒸发器热交换单元附近；以及连接到吸入端口的吸入调节阀(32)。运输制冷系统还包括连接到制冷模块的旁路模块(36)。旁路模块包括：具有正常工作位置和旁路工作位置的旁路方式开关；以及具有全冷却位置和仅风扇位置的工作方式开关。运输制冷系统还包括连接到旁路模块的电子控制器(50)。当旁路方式开关处于正常工作位置时，电子控制器调节制冷模块的工作。当旁路方式开关处于旁路工作位置时，根据工作方式开关的位置选择性地起动压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇和吸入调节阀。

Description

运输制冷系统

发明领域

本发明涉及运输制冷系统，更具体地说，涉及用于运输制冷系统的旁路开关。

相关技术说明

运输易腐烂物品的特别困难之处在于这些物品必需维持在很窄的温度范围之内，以防其腐败或相反因冷冻而损坏，这要视物品的性质而定。为了在运货空间中维持适当的温度，使用运输制冷装置。运输制冷装置通常受电子控制器的管理。电子控制器确保运输制冷装置维持运货空间中的某种热环境。电子控制器的失效会导致所需热环境的丢失及其中易腐烂物品的随后腐败变质。所以需要有一个旁路开关，在电子控制器失效的情况下，所述旁路开关使运输制冷装置可以继续工作。

按照惯例，通过将运输制冷系统的电子电路显露出来并安装电跳线来将失效的电子控制器旁路并恢复运输制冷系统的有限工作。安装电跳线会使安装跳线的人员有被电击的危险。所以，需要提供一种更安全的机制来旁路电子控制器。

发明概述

本发明的一个实施例包括用于调节密封容积中温度的制冷单元。制冷单元包括制冷模块。制冷模块包括压缩机，后者具有排出端口和吸入端口。制冷模块还包括冷凝器热交换单元，其工作时连接到排出端口。制冷模块还包括蒸发器热交换单元，其工作时连接到吸入端口。制冷模块还包括冷凝器风扇，它设置在冷凝器热交换单元附近。制冷模块还包括蒸发器风扇，它设置在蒸发器热交换单元附近，且吸入调节阀连接到吸入端口。制冷模块设置成调节密封容积中的温度。制冷单元还包括旁路模块，其工作时连接到制冷模块。旁路模块包括旁路方式开关和工作方式开关。旁路方式开关具有正常工作位置和旁路工作位置。工作方式开关具有全冷却位置和仅风扇位置。制冷单元还包括连接到旁路模块的电子控制器。当旁路方式开关处于正常工作位置时，电子控制器调整压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇和吸入调节阀的工作。当旁路方式开关处于旁路工作位置时，旁路模块选择性地起动压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇和吸入调节阀。这种选择性工作受工作方式开关的位置的控制。

在另一实施例中，本发明包括用于调节密封容积中温度的制冷单元。制冷单元包括连接到容器的制冷模块。制冷模块包括压缩机，它具有排出端口和吸入端口。制冷模块还包括冷凝器热交换单元，其工作时连接到排出端口。制冷模块还包括蒸发器热交换单元，其工作时连接到吸入端口。制冷模块还包括连接到吸入端口的吸入调节阀。制冷模块用于调节密封容积中的温度。制冷单元还包括旁路模块，其工作时连接到制冷模块。旁路模块包括旁路方式开关和工作方式开关。旁路方式开关具有正常工作位置和旁路工作位置。工作方式开关具有全冷却位置和仅蒸发器位置。制冷单元还包括连接到旁路模块的电子控制器。当旁路方式开关处于正常工作位置时，电子控制器调整压缩机、冷凝器热交换单元、蒸发器热交换单元和吸入调节阀的工作。当旁路方式开关处于旁路工作位置时，旁路模块选择性地起动压缩机、冷凝器热交换单元、蒸发器热交换单元和吸入调节阀，且这种选择性工作受工作方式开关的位置的控制。液体冷却剂循环通过压缩机、冷凝器热交换单元、蒸发器热交换单元和吸入调节阀。

在另一实施例中，本发明包括运输制冷系统。运输制冷系统包括集装箱，所述集装箱限定密封容积。运输制冷系统还包括连接到集装箱的制冷模块。制冷模块用于调节密封容积中的温度。制冷模块包括压缩机，它具有排出端口和吸入端口。制冷模块还包括冷凝器热交换单元，其工作时连接到排出端口。制冷模块还包括蒸发器热交换单元，其工作时连接到吸入端口。制冷模块还包括冷凝器风扇，它设置在冷凝器热交换单元附近。制冷模块还包括蒸发器风扇，它设置在蒸发器热交换单元附近。制冷模块还包括连接到吸入端口的吸入调节阀。旁路模块包括旁路方式开关和工作方式开关。旁路方式开关具有正常工作位置和旁路工作位置。工作方式开关具有全冷却位置和仅风扇位置。运输制冷系统还包括连接到旁路模块的电子控制器。当旁路方式开关处于正常工作位置时，电子控制器调整压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇和吸入调节阀的工作。当旁路方式开关处于旁路工作位置时，旁路模块选择性地起动压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇和吸入调节阀。压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇和吸入调节阀的选择性工作受工作方式开关的位置的控制。

在另一实施例中，本发明包括用于制冷系统的控制模块。控制模块包括用于控制制冷系统的电子控制器以及连接到制冷系统和电子控制器的旁路模块。旁路模块具有多个开关，可以借助于所述多个开关将电子控制器与制冷系统隔开，同时维持制冷系统中选择的部件的工作。

附图简要说明

图1是本发明的制冷单元实施例的示意图；

图2是本发明的制冷单元实施例的示意图；

图3是本发明的运输制冷系统的示意图；以及

图4是本发明的旁路模块的电原理图。

优选实施例的详细说明

现详细参阅本发明的当前优选实施例，其实例示于附图。可能之处，在所有附图中相同的标号表示相同或类似的部分。本发明的实施例示于图1，并且总体上用标号10表示。

图1描绘以用于调节密封容积14的温度的制冷单元10体现的本发明。制冷单元10包括制冷模块16、旁路模块36和电子控制器50。电子控制器50连接到旁路模块36，旁路模块36又连接到制冷模块16。

制冷模块16包括压缩机18、冷凝器热交换器24、蒸发器热交换器26、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32。

压缩机18包括排出端口20和吸入端口22。压缩机18靠三相电功率工作，并以恒速运行。压缩机18可以是涡旋压缩机，例如可由Carrier Corporation of Syracuse，New York，USA购得的涡旋压缩机，或本专业技术人员已知的适用于制冷系统的任何类型的压缩机。制冷单元从例如标准电力网、船用发电系统或从柴油发电机得到电功率。

制冷模块16还包括吸入调节阀32。吸入调节阀32是大流量控制装置，位于蒸发器热交换单元26和压缩机18的吸入端口24之间的制冷回路34中。吸入调节阀32用于限制压缩机18所用的冷却剂数量，从而帮助调节由制冷模块16所提供的制冷量。通常，吸入调节阀32包括可变位置阀门(未示出)，其位置由步进电动电动机机控制(未示出)。

制冷模块16还包括冷凝器热交换单元24。冷凝器热交换器24工作时连接到压缩机18的排出端口20。

制冷模块16还包括蒸发器热交换单元26。蒸发器热交换单元26工作时连接到压缩机18的吸入端口22。

制冷模块16还包括冷凝器风扇28，它设置成将气流引导到冷凝器热交换单元24上，以便能将热量从在冷凝器热交换单元24中循环的冷却剂中带走。

制冷模块16还包括蒸发器风扇30，用于将气流引导到蒸发器热交换单元26。这样设置蒸发器风扇30和沿管道输送其气流，以便使容器12中密封容积14内所含的空气循环。蒸发器风扇30将气流吹过蒸发器热交换单元26的表面。从而从空气中消除热量，降低了容器12中密封容积14内循环空气的温度。

运输制冷系统100还包括旁路模块36和电子控制器50。电子控制器50连接到旁路模块36，旁路模块36再连接到制冷模块16。这样，通过旁路模块构成从电子控制器50到制冷模块16的电连接，以便使电子控制器50可以调节容器12的内部容积14的温度。

将电子控制器50(例如可由Carrier Corporation of Syracuse，New York，USA购得的MicroLink^TM2i控制器)电连接到压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32。电子控制器50配置成使制冷模块16的工作能维持容器12的密封容积14中的预定热环境。电子控制器50通过选择性地控制压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32的工作来维持所述预定的环境。例如，如果密封容积14需要增加冷却，则电子控制器50电功率提供向压缩机18、冷凝器风扇28和蒸发器风扇30提供电功率。此外，电子控制器50调节吸入调节阀32的位置，以增加提供到压缩机16的冷却剂数量。如果密封容积14需要减少冷却，则电子控制器50调节吸入调节阀32的位置，以减少提供到压缩机16的冷却剂流量。

旁路模块36包括旁路方式开关38。旁路方式开关38是手动机械开关，它有两个位置：正常工作位置40和旁路工作位置42。旁路方式开关38通常保持在正常工作位置40，仅在电子控制器50失效，且电子控制器50不再能控制制冷模块16的工作而危及储存在容器12中的易腐烂物品时，旁路方式开关38才转到旁路工作位置42。

当旁路方式开关38处于正常工作位置时，电子控制器50调整压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32的工作。

当旁路方式开关38处于旁路工作位置时，电子控制器50和制冷模块16之间的电连接被切断，所以，自动控制器50不再能控制制冷模块16的工作。将旁路方式开关38设置在旁路工作位置就将制冷模块16的控制从电子控制器50转移到旁路模块。旁路模块36根据旁路模块36的工作方式开关44的位置选择性地起动压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32。

工作方式开关44是多位置开关，它包括全冷却位置46和仅蒸发器风扇位置48。根据工作方式开关44的位置来选择性地控制压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32的工作。当工作方式开关44处于全冷却位置46时，吸入调节阀32开启到其最大设定值，电功率加到压缩机18、蒸发器风扇28和冷凝器风扇30。压缩机18、蒸发器风扇28和冷凝器风扇30工作，将最大冷却提供到密封容积14。最好，提供到蒸发器风扇28和冷凝器风扇30的电功率足以使蒸发器风扇28和冷凝器风扇30以它们各自的最大气流设定值工作。

在另一实施例中，制冷单元10还包括紧急除霜开关和加热器。

在图2所示的本发明制冷单元10的另一实施例中，冷凝器风扇30由第一循环液体热交换器102代替，蒸发器风扇28由第二循环液体热交换器104代替。第一循环液体热交换器102热连接到冷凝器热交换单元24，从冷却剂中带走热量并将热量转移到第二循环液体。第二循环液体热交换器104热连接到蒸发器热交换单元26，并将热量从第二循环液体热交换器104中的第三循环液体转移到蒸发器热交换单元26中的冷却剂。

在图3所示的本发明另一实施例中，本发明体现为运输制冷系统100，它包括容器12，例如拖车、联运集装箱、轨道机动车等，用于运输或储存需要温度受控环境的货物，例如食品或药物等。容器12包括储存所述货物的密封容积14。密封容积14可以是密封空间，它将内部大气与容器12的外部相隔离。

运输制冷系统100还包括连接到容器12的制冷模块16。制冷模块16用于将容器12的密封容积14的温度维持在预定的温度范围内。制冷模块16包括具有排出端口20和吸入端口22的压缩机18。压缩机由三相电功率供电，并以恒速工作。压缩机18可以是涡旋压缩机，例如可由Carrier Corporation of Syracuse，New York，USA购得的涡旋压缩机。制冷单元从例如标准电力网、船用发电机系统或从柴油发电机供电。

制冷模块16还包括冷凝器热交换单元24。冷凝器热交换器24工作时连接到压缩机18的排出端口20。

制冷模块16还包括蒸发器热交换单元26。蒸发器热交换单元26工作时连接到压缩机18的吸入端口22。

制冷模块16还包括冷凝器风扇28，后者设置成将气流引导到冷凝器热交换单元24，从而可以从在冷凝器热交换单元24中循环的冷却剂消除热量。

制冷模块16还包括蒸发器风扇30，用于将气流引导到蒸发器热交换单元26。这样设置蒸发器风扇30和沿管道输送其气流，以便使容器12中密封容积14内所含的空气循环。蒸发器风扇30将气流吹过蒸发器热交换单元26的表面。从而从空气中消除热量，降低了容器12中密封容积14内循环空气的温度。

制冷模块16还包括吸入调节阀32。吸入调节阀32是大流量控制装置，位于蒸发器热交换单元26和压缩机18的吸入端口24之间的制冷回路34中。吸入调节阀32用于限制压缩机18所用的冷却剂数量，从而帮助调节由制冷模块16所提供的制冷量。通常，吸入调节阀32包括可变位置阀门(未示出)，其位置由步进电动机控制(未示出)。

运输制冷系统100还包括旁路模块36和电子控制器50。电子控制器50连接到旁路模块36，旁路模块36再连接到制冷模块16。这样，通过旁路模块构成从电子控制器50到制冷模块16的电连接，以便使电子控制器50可以调节容器12的内部容积14的温度。

将电子控制器50(例如可由Carrier Corporation of Syracuse，New York，USA购得的MicroLink^TM2i控制器)电连接到压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32。电子控制器50配置成使制冷模块16的工作能维持容器12的密封容积14中的预定热环境。电子控制器50通过选择性地控制压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32的工作来维持所述预定的环境。例如，如果密封容积14需要增加冷却，则电子控制器50电功率提供向压缩机18、冷凝器风扇28和蒸发器风扇30提供电功率。此外，电子控制器50调节吸入调节阀32的位置，以增加提供到压缩机16的冷却剂数量。如果密封容积14需要减少冷却，则电子控制器50调节吸入调节阀32的位置，以减少提供到压缩机16的冷却剂流量。

旁路模块36包括旁路方式开关38。旁路方式开关38是手动机械开关，它有两个位置：正常工作位置40和旁路工作位置42。旁路方式开关38通常保持在正常工作位置40，仅在电子控制器50失效，且电子控制器50不再能控制制冷模块16的工作而危及储存在容器12中的易腐烂物品时，旁路方式开关38才转到旁路工作位置42。

当旁路方式开关38处于正常工作位置时，电子控制器50调整压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32的工作。

当旁路方式开关38处于旁路工作位置时，电子控制器50和制冷模块16之间的电连接被切断，所以，自动控制器50不再能控制制冷模块16的工作。将旁路方式开关38设置在旁路工作位置就将制冷模块16的控制从电子控制器50转移到旁路模块。旁路模块36根据旁路模块36的工作方式开关44的位置选择性地起动压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32。

工作方式开关44是多位置开关，它包括全冷却位置46和仅蒸发器风扇位置48。根据工作方式开关44的位置来选择性地控制压缩机18、冷凝器风扇28、蒸发器风扇30和吸入调节阀32的工作。当工作方式开关44处于全冷却位置46时，吸入调节阀32开启到其最大设定值，电功率加到压缩机18、蒸发器风扇28和冷凝器风扇30。压缩机18、蒸发器风扇28和冷凝器风扇30工作，将最大冷却提供到密封容积14。最好，提供到蒸发器风扇28和冷凝器风扇30的电功率足以使蒸发器风扇28和冷凝器风扇30以它们各自的最大气流设定值工作。

按照惯例，使用三相电源来驱动压缩机18。在使用三相电源来驱动压缩机18时，旁路模块包括相位检测电路66。相位检测电路66连接到三相电源线68并确定三相输入电源的相序。待检测的所述三相相序为ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB。相位检测电路66将三相相序发送到控制逻辑电路68。然后，控制逻辑电路68接通适当的电触点(未示出)，以便将具有正确相序的电功率提供到压缩机18。

当工作方式开关44处于仅风扇位置48时，断开压缩机18和冷凝器风扇28，并且把吸入调节阀32激励到全闭合位置。而且，电功率提供到蒸发器风扇30，蒸发器风扇30以其最大气流量设定值运行。这样，当工作方式开关44处于仅风扇位置48时，密封容积14中的空气在容器12的密封容积14中不断反复循环。

在本发明运输制冷系统100的一个实施例中，运输制冷系统100包括旁路模块36，所述旁路模块包括H桥式驱动器电路52。H桥式驱动器电路52控制可逆步进电动机54的工作，所述可逆步进电动机控制吸入调节阀32的定位。H桥式驱动器电路52的示意图示于图3。

在本发明运输制冷系统100的另一实施例中，运输制冷系统100包括容器12、制冷模块16、旁路模块36和电子控制器50。

制冷模块16包括具有排出端口20和吸入端口22的压缩机18。制冷模块16还包括吸入调节阀32，吸入调节阀32连接到压缩机18的吸入端口22。

显然，对于本专业的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下可以对本发明作各种修改和变化。所以，本发明应覆盖在所附权利要求书及其等效条款范围内对本发明的各种修改和变化。

Claims (14)

1.一种用于调制密封容器温度的制冷单元，所述制冷单元包括：

制冷模块，所述制冷模块包括：

    压缩机，它具有排出端口和吸入端口；

    冷凝器热交换单元，它工作时连接到所述排出端口；

    蒸发器热交换单元，它工作时连接到所述吸入端口；

    冷凝器风扇，它设置在所述冷凝器热交换单元附近；

    蒸发器风扇，它设置在所述蒸发器热交换单元附近；以及

    连接到所述吸入端口的吸入调节阀；

旁路模块，它连接到所述制冷模块，所述旁路模块包括：

    旁路方式开关，所述旁路方式开关具有正常工作位置和旁路工作位置；以及

    工作方式开关，所述工作方式开关具有全冷却位置和仅风扇位置，以及

连接到所述旁路模块的电子控制器；

其中，当所述旁路方式开关处于正常工作位置时，所述电子控制器调节所述压缩机、所述冷凝器风扇、所述蒸发器风扇和所述吸入调节阀的工作；

其中，当所述旁路方式开关处于旁路工作位置时，所述旁路模块选择性地起动所述压缩机、所述冷凝器风扇、所述蒸发器风扇和所述吸入调节阀，其中所述选择性起动受所述工作方式开关的位置的控制。

2.一种用于调节密封容器温度的制冷单元，所述制冷单元包括：

连接到所述容器的制冷模块，所述制冷模块包括：

    压缩机，它具有排出端口和吸入端口；

    冷凝器热交换单元，它工作时连接到所述排出端口；

    蒸发器热交换单元，它工作时连接到所述吸入端口；以及

    连接到所述吸入端口的吸入调节阀；

    其中所述制冷模块设置成调节所述密封容积的温度；

连接到所述制冷模块的旁路模块，所述旁路模块包括：

    旁路方式开关，所述旁路方式开关具有正常工作位置和旁路工作位置；以及

    工作方式开关，所述工作方式开关具有全冷却位置和仅蒸发器位置，以及

连接到所述旁路模块的电子控制器；

其中，当所述旁路方式开关处于正常工作位置时，所述电子控制器调节所述压缩机、所述冷凝器热交换单元、所述蒸发器热交换单元和所述吸入调节阀的工作；

其中，当所述旁路方式开关处于旁路工作位置时，所述旁路模块选择性地起动所述压缩机、所述冷凝器热交换单元、所述蒸发器热交换单元和所述吸入调节阀，其中所述选择性起动受所述工作方式开关的位置的控制；以及

其中，一种液体冷却剂处在通过所述压缩机、所述冷凝器热交换单元、所述蒸发器热交换单元和所述吸入调节阀的循环状态中。

3.如权利要求2所述的制冷单元，其中所述冷凝器热交换单元包括第一循环液体热交换器；

其中所述蒸发器热交换单元包括第二循环液体热交换器；

其中所述第一循环液体热交换器将热量从所述液体冷却剂转移到第二循环液体；

其中所述第二循环液体热交换器将热量从第三循环液体转移的所述液体冷却剂。

4.如权利要求3所述的制冷单元，其中所述第一循环液体热交换器包括水套，并且其中所述第二循环液体热交换器包括水套。

5.如权利要求2所述的制冷单元，其中还包括：

冷凝器风扇，它设置在所述冷凝器热交换单元附近；以及

蒸发器风扇，它设置在所述蒸发器热交换单元附近。

6.一种运输制冷系统，它包括：

容器，所述容器限定密封容积；

连接到所述容器的制冷模块，所述制冷模块包括：

    压缩机，它具有排出端口和吸入端口；

    冷凝器热交换单元，它工作时连接到所述排出端口；

    蒸发器热交换单元，它工作时连接到所述吸入端口；

    冷凝器风扇，它设置在所述冷凝器热交换单元附近；

    蒸发器风扇，它它设置在所述蒸发器热交换单元附近；以及

    连接到所述吸入端口的吸入调节阀；

    其中所述制冷模块设置成调节所述密封容积的温度；

连接到所述制冷模块的旁路模块，所述旁路模块包括：

    旁路方式开关，所述旁路方式开关具有正常工作位置和旁路工作位置；以及

    工作方式开关，所述工作方式开关具有全冷却位置和仅蒸发器位置，以及

连接到所述旁路模块的电子控制器；

其中，当所述旁路方式开关处于正常工作位置时，所述电子控制器调节所述压缩机、所述冷凝器风扇、所述蒸发器风扇和所述吸入调节阀的工作；

其中，当所述旁路方式开关处于旁路工作位置时，所述旁路模块选择性地起所述压缩机、所述冷凝器风扇、所述蒸发器风扇和所述吸入调节阀动，其中所述选择性起动受所述工作方式开关的位置的控制。

7.如权利要求6所述的运输制冷系统，其中当所述旁路方式开关处于旁路工作位置并且所述工作方式开关处于全冷却位置时，把电功率提供给所述压缩机、所述冷凝器风扇和所述蒸发器风扇，并且将所述吸入调节阀置于全开启位置。

8.如权利要求6所述的运输制冷系统，其中当所述旁路方式开关处于旁路工作位置并且所述工作方式开关处于仅风扇位置时，把电功率提供给所述蒸发器风扇，并且所述蒸发器风扇以满载容量工作。

9.如权利要求6所述的运输制冷系统，其中当所述旁路方式开关处于旁路工作位置并且所述工作方式开关处于仅风扇位置时，把电功率提供给所述蒸发器风扇，并且所述蒸发器风扇以未满载容量工作。

10.如权利要求6所述的运输制冷系统，其中所述旁路模块还包括相位检测电路。

11.如权利要求10所述的运输制冷系统，其中所述旁路模块还包括H桥式驱动器。

12.如权利要求11所述的运输制冷系统，其中所述旁路模块还包括控制电路。

13.如权利要求6所述的运输制冷系统，其中所述制冷模块还包括液体注入阀。

14.一种用于制冷系统的控制模块，所述控制模块包括：

用于控制所述制冷系统的电子控制器；以及

连接到所述制冷系统和所述电子控制器的旁路模块；

其中，所述旁路模块包括多个开关，可以借助于所述多个开关使所述电子控制器与所述制冷系统隔离，而同时维持所述制冷系统的选择的部件的工作。

Images