DE3943336A1 - Transport-kuehlaggregat mit verbesserter temperatur- und feuchtigkeitssteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Transport-Kühlaggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und im besonderen ein Transport- Kühlaggregat zur Klimatisierung von Frischwarenladungen, wie z.B. landwirtschaftliche Produkte und frisch geschnittene Blumen.

Seit Jahren klimatisieren die bekannten Transport-Kühl­ aggregate die Laderäume für Frischwaren, und die Hersteller solcher Aggregate haben bisher alle um das gleiche Ziel gekämpft: nämlich die Temperatur im Laderaum so nah wie mög­ lich an dem gewünschten Punkt zu halten und zwar so gleich­ mäßig, daß die Ladung keinen Schaden nimmt, und eine hohe relative Luftfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten.

Die im Handel erhältlichen Transport-Kühlaggregate halten die gewünschte Temperatur meist dadurch aufrecht, daß ständig zwischen Kühlung und Heizung umgeschaltet wird. Einige Aggregate weisen zwischen der Heiz- und Kühlfunktion eine Nullfunktion auf, wobei deren Dauer ein Antriebsmotor des Verdichters des Kühlaggregats abgeschaltet wird. Verdichter von Kühlaggregaten für Anhängefahrzeuge werden gewöhnlich von einem Dieselmotor angetrieben. Einige Anhänger-Kühlaggregate weisen zum Antrieb des Verdichters zusätzlich einen Elektro­ motor auf, der in Betrieb genommen wird, wenn der Anhänger in der Nähe einer Stromquelle geparkt ist. Kühlcontainer weisen üblicherweise nur einen Elektromotor auf, dessen Energiever­ sorgung, wenn der Container auf einem Lastkraftwagen ist, von einem Dieselmotor betriebenen Generator, und für den Fall, daß der Container auf einem Schiff oder einem Bahnhof ist, von einem elektrischen Versorgungsnetz übernommen wird.

Häufig ist in der Saugleitung des Kältemittelverdichters ein federbeaufschlagtes Drosselventil angeordnet, um den Ver­ dichter und den Antriebsmotor bei hohen Kältemitteldrücken vor Überlastung zu schützen. Das Drosselventil vermindert jedoch die thermische Leistung des Aggregats auch, wenn eine Überlastung nicht droht, und es ist bei Kühlaggregaten mit zwei Antriebsmotoren besonders unzulänglich, bei denen der Verdichter entweder direkt von einem Dieselmotor, oder direkt von einem Elektromotor angetrieben werden kann. Da der Elektromotor eine kleinere Leistung als der Dieselmotor hat, muß die Feder des Drosselventils so eingestellt werden, daß sie den Elektromotor vor Überlastung schützt, was eine verminderte thermische Leistung zur Folge hat, wenn der Dieselmotor arbeitet.

Die bekannten Dieselmotor betriebenen Verdichter arbeiten im Gegensatz zur Abschaltung des Dieselmotors bei Erreichen der gewünschten Temperatur kontinuierlich; sie wechseln ständig zwischen Kühl- und Heizmodus. Der Dieselmotor verfügt über eine genügend hohe Antriebsleistung und läuft gewöhnlich nur dann mit hoher Drehzahl, wie z.B. 2200 U/min, wenn die Temperatur des Laderaums schnell auf den vorbestimmten Wert gebracht werden soll, wobei die Drehzahl des Motors kurz vor Erreichen dieses Wertes gesenkt (z.B. auf 1400 U/min) wird. Der Dieselmotor wird dann während des sich einstellenden Hin- und Herwechselns zwischen Kühl- und Heizmodus gewöhnlich mit der niedrigeren Drehzahl laufen und nur dann zur höheren Drehzahl zurückkehren, wenn sehr hohe bzw. sehr niedrige Umgebungstemperaturen vorherrschen und die gewünschte Temperatur durch Kühlen bzw. Heizen gehalten werden soll.

Sogar bei den bekannten Kühlaggregaten mit Verdichterent­ lastung ist bei kontinuierlich arbeitenden Verdichtern der Temperaturunterschied zwischen Eintritts- und Austrittsluft des Verdampfers relativ hoch, da der Luft eine beträchtliche Feuchtigkeitsmenge durch Kondensation an den Verdampferwin­ dungen entzogen wird. Das typische thermische Verhalten bekannter Kühlaggregate verursacht Temperaturschwankungen um den gewünschten Wert, wodurch die durchschnittliche Temperatur des Laderaums, um das Gefrieren der Ladung zu ver­ hindern, höher gehalten werden muß, als im Optimalfall. Einige Containerkühlaggregate weisen ein geregeltes Modula­ tionsventil in der Saugleitung auf, das während des Kühlmodus die thermische Leistung während des Nähens an den gewünschten Punkt allmählich reduziert und bei Erreichen des Punktes den Elektromotor abschaltet und eine Nullfunktion einleitet.

Die optimale durchschnittliche Temperatur von Frischwaren und frisch geschnittenen Blumen soll so nah wie möglich am Ge­ frierpunkt liegen, ohne aber die Ware durch Gefrieren zu schädigen. Temperaturschwankungen, die auf der einen Seite den Gefrierpunkt erreichen und dann wieder durch einen sich einstellenden Heizzyklus hochgefahren werden, ergeben eine durchschnittliche Temperatur der Waren, die einige Grad ober­ halb des Gefrierpunkts liegt. Wenn die durchschnittliche Warentemperatur nahe des Gefrierpunkts ohne Schädigung der Ware gehalten werden und die relative Luftfeuchtigkeit des Laderaums auf einem hohen Niveau gehalten werden könnte, würde die Lagerbeständigkeit von Frischwaren möglicherweise bis zu 100% gesteigert werden, was enorme Vorteile für Verkäufer und Konsumenten bedeuten würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transport-Kühl­ aggregat zu schaffen, das ohne besagte Temperaturschwankungen die gewünschte Temperatur eines Laderaums hält.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Transport-Kühlsystem mit Verdichter dar, wobei dieser entweder von einem Dieselmotor, einem Elektromotor oder abwechselnd von beiden angetrieben werden kann. Bei der Erfindung liegen ohne jegliche nach­ teilige Beeinflussung der thermischen Leistung bei einer der beiden Antriebssysteme beide Antriebssysteme vor. Das erfin­ dungsgemäße Transport-Kühlsystem hält ohne typische Tempe­ raturschwankungen die tatsächliche Temperatur in engen Grenzen, da das Kühlaggregat selten heizt, um die gewünschte Temperatur bei Außentemperaturen überhalb des Gefrierpunktes zu halten.

Die Erfindung stellt insbesondere ein Transport-Kühlaggregat mit einem in der Saugleitung des Kältemittelverdichters ange­ brachten Modulationsventil dar, welches von einem Digital­ thermostat und einer Modulationsregelung gesteuert wird, wenn die Temperatur der Ladung während eines Kühl- oder Heizmodus innerhalb eines Temperaturbereichs oberhalb oder unterhalb des gewünschten Punktes liegt. Das Digitalthermostat reagiert auf einen einzigen Temperaturfühler, der die Temperatur der aus einem Laderaum zu einem Verdampfer zurückkehrenden Luft mißt. Ventilatoren zum Einziehen der Luft aus dem Laderaum in das Kühlaggregat schaffen ungeachtet der Drehzahl des Antriebsmotors einen konstanten Durchsatz gekühlter bzw. erwärmter Luft durch den Laderaum.

Der Kältemittelverdichter wird kontinuierlich von einem Antriebsmotor angetrieben, d.h., daß der Antriebsmotor nicht abgeschaltet wird, wobei der Antriebsmotor zumindest ein Dieselmotor mit zwei wählbaren Drehzahlen, einer hohen und einer niedrigen, ist. Während der Kühlung um mehrere Grad läuft der Motor mit hoher Drehzahl und die Luft wird im Hochdrehzahl-Kühlmodus gekühlt. Wenn die aus dem Laderaum zum Verdampfer zurückkehrende Luft erstmals eine bezüglich der gewünschten Temperatur bestimmte Temperaturdifferenz unter­ schreitet, wird die Drehzahl des Motors gesenkt und die Luft in einem Niederdrehzahl-Kühlmodus weiter in Richtung der gewünschten Temperatur gekühlt, bis die zurückkehrende Luft eine zweite bestimmte Temperaturdifferenz zur gewünschten Temperatur aufweist. Jetzt wird ein steuerbares, im Normal­ fall offenes Modulationsventil in der Saugleitung von einem Modulationsregler entsprechend eines digitalen Signals vom Digitalthermostat gesteuert. Das Modulationsventil wird so gesteuert, daß es, während des Erreichens der gewünschten Temperatur allmählich schließt, wobei es vollständig geschlossen wird, wenn die entsprechende Temperatur erreicht ist. Eine Bypassöffnung im Modulationsventil ermöglicht weiterhin eine geringe Kühlung, wobei dem Verdichter und dem Antriebsmotor sehr geringe Leistungen abgefordert werden, so daß bei normalen Außentemperaturen das Kühlaggregat im Niedrigdrehzahl-Kühlmodus weiter arbeitet und die gewünschte Temperatur ohne nennenswerte Temperaturschwankung hält. So entsteht ein sehr kleiner Temperaturabfall im Verdampfer, und sehr wenig Feuchtigkeit kondensiert an den Verdampferwin­ dungen, so daß bei einer "atmenden" Ladung eine hohe relative Luftfeuchtigkeit aufrechtgehalten werden kann.

Falls die Temperatur der zum Verdampfer zurückkehrenden Luft beispeilsweise aus Gründen niedriger Außentemperatur leicht fallen sollte, wird das Aggregat in einen Heißgas-Heizmodus übergehen, in dem heißes Verdichtergas von einem Kondensator zum Verdampfer umgeleitet wird. Der Modulationsregler für die Verdichtersaugleitung beginnt, das Modultationsventil ent­ sprechend der Größenordnung der Temperaturdifferenz zwischen rückkehrender Luft und gewünschtem Punkt allmählich zu öffnen. So entsteht kein plötzliches Ansteigen oder Schwanken der Temperatur, wodurch die Laderaumtemperatur sehr nahe am gewünschten Punkt gehalten wird. Falls die Temperatur der zum Verdampfer zurückkehrenden Luft beispielsweise aus Gründen hoher Außentemperaturen über den gewünschten Punkt ansteigen sollte, wird der Modulationsregler das Modulationsventil ent­ sprechend der Temperaturdifferenz zwischen rückkehrender Luft und gewünschtem Punkt allmählich öffnen. Wenn die Temperatur der rückkehrenden Luft zu fallen beginnt, wird das Modu­ lationsventil wieder allmählich zugesteuert werden.

lm Gegensatz zur Verwendung eines Drosselventils, das, um eine Überlastung des Verdichters und/oder des Antriebsmotors zu verhindern, auf den Kältemitteldruck reagiert, macht die vorliegende Erfindung ein Drosselventil überflüssig und schützt direkt vor Überlastung. Ein am Dieselmotor und/oder Elektromotor angebrachter Sensor sendet bei hohen Belastungen ein Signal, und das Modulationsventil wird angesteuert, um den Druck in der Saugleitung zu drosseln. Der Sensor kann die Motoröltemperatur, Kühlwassertemperatur, Abgastemperatur, Motorwicklungstemperatur sowie den Motorstrom oder dgl. messen. Bei verschieden starken Belastungszuständen kann das Modulationsventil den jeweils genau entsprechenden Betrag der nötigen Entlastung des Kühlaggregats einstellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 teilweise ein Schemadiagramm und teilweise ein Blockdiagramm eines entsprechend der Erfindung ausge­ stalteten Transport-Kühlaggregats,

Fig. 2 ein Diagramm der grundsätzlichen Kühl- und Heizfunktionen, die durch ein Digitalthermostat und durch eine Modulationsregelung des Transport-Kühlaggregats der Fig. 1 bewirkt werden,

Fig. 3 den Zusammenhang der Ventilöffnung über dem Spulenstrom für ein steuerbares Modulationsventil, welches für ein Transport- Kühlaggregat der Fig. 1 verwendet werden kann,

Fig. 4 eine detaillierte schematische Darstellung einer Modulations­ regelung, die für die im Block­ diagramm der Fig. 1 dargestellte Regelfunktion geeignet ist,

Fig. 5 einen digitalen Algorithmus, nach dem die Modulationsregelung der Fig. 4 arbeitet, der die Kombi­ nationen von parallel geschalteten Wiederständen mit einer elektri­ schen Steuerspule des Modulations­ ventils zeigt, wobei die Kombi­ nationen den entsprechend der ver­ schiedenen Temperaturdifferenzen bezüglich der eingestellten Temperatur erforderlichen Spulen­ strom und somit die Ventilstellung bestimmen,

Fig. 6 den Temperaturverlauf einer Ladung Kopfsalat über der Zeit, wobei das Kühlaggregat auf herkömmliche Weise geregelt ist und sicherlich wichtige Temperaturmessungen auf­ zeigt,

Fig. 7 den Temperatur- und Spannungsver­ lauf über der Zeit und weitere wichtige Kennwerte des herkömm­ lichen Transport-Kühlaggregats der Fig. 6 aufzeigt,

Fig. 8 einen Temperaturverlauf ähnlich Fig. 6 einer Ladung Kopfsalat über der Zeit, wobei ein Transport- Kühlaggregat von einer erfindungs­ gemäßen Regelung geregelt ist,

Fig. 9 der Fig. 7 ähnliche Temperatur- und Spannungsverläufe über der Zeit, wobei weitere Kennwerte zu der in Fig. 8 gezeigten Unter­ suchung des Verhaltens eines erfindungsgemäßen Transport- Kühlaggregats aufgezeigt werden, und

Fig. 10 für verschiedene Frischwaren­ ladungen einen Vergleich der Ver­ läufe der relativen Luftfeuchtig­ keit über der Zeit zwischen einer Steuerung durch herkömmliche Transport-Kühlaggregate und einem erfindungsgemäßen Transport- Kühlaggregat.

Das in Fig. 1 gezeigte Transport-Kühlaggregat 10 ist an die Vorderwand 12 eines Lastkraftwagens oder Anhängers ange­ bracht. Es weist einen geschlossenen Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittelverdichter 14 auf, wobei der Verdichter 14 von einem Antriebsmotor 16, wie z.B. einem Verbrennungsmotor, z.B. einem Dieselmotor, und/oder einen Elektromotor ange­ trieben ist. Verteileröffnungen des Verdichters 14 sind über ein Überströmventil 20 und über eine Heißgasleitung 22 mit einer Eingangsöffnung eines Dreiwegeventils 18 verbunden. Die funktionen des Dreiwegeventils 18, das eine Heiz- und eine Kühlstellung aufweist, können wahlweise auch von separaten Ventilen übernommen werden.

Eine der Ausströmöffnungen des Dreiwegeventils 18 ist mit dem Eingang von Kondensatorwindungen 24 verbunden. Ist diese Öffnung des Dreiwegeventils 18 freigegeben, so entspricht dies der Kühlstellung, wobei der Verdichter 14 an einen Kältemittelkreislauf angeschlossen ist. Der Ausgang der Kon­ densatorwindungen 24 ist über ein den Kondensator sicherndes Einwegventil CV 1 mit einem Sammelbehälter 26 verbunden, wobei das Ventil CV 1 nur eine Strömung vom Kondensator 24 zum Sammelbehälter 26 zuläßt. Ein am Ausgang des Sammelbehäl­ ters 26 angeordneter Auslaßschieber 28 ist über eine Flüssig­ leitung 32, welche einen Wasserabscheider 34 aufweist, der mit einem Wärmetauscher 30 verbunden ist.

Flüssiges Kältemittel fließt aus der Flüssigleitung 32 durch Windungen 36 des Wärmetauschers 30 zu einem Expansionsventil 38, wobei dessen Ausgang mit einem Verteiler 40 verbunden ist, der das Kältemittel auf die Eingänge der Eingangsseite einer Verdampferwindung 42 verteilt. Der Ausgang der Verdampferwindung 42 ist über ein steuerbares Saugleitungs- Modulationsventil 54 und dem Wärmetauscher 30 mit dem Eingang eines geschlossenen Zwischenspeicherbehälters 44 verbunden. Das Expansionsventil 38 wird von einem thermischen Steuer­ organ 46 und einer Ausgleichsleitung 48 gesteuert. Gas­ förmiges Kältemittel im Zwischenspeicher 44 wird von dessen Ausgang über eine Saugleitung 50 und ein Einströmventil 52 der Saugöffnung des Verdichters 14 zugeleitet. Das Modula­ tionsventil 54 ist in der Saugleitung 50 nach dem Verdampfer 42 und vor dem Wärmetauscher 30 und dem Zwischenspeicher 44 angeordnet, um den Verdichter 14 durch die volumenausglei­ chende Wirkung dieser Einrichtungen bei auftretenden Kühl­ flüssigkeitsstößen zu schützen, während das Modulationsventil entsprechend angesteuert wird.

In der Heizstellung des Dreiwegeventils 18 führt eine Heiß­ gasleitung 56 vom anderen Ausgang des Dreiwegeventils 18 über eine unterhalb der Verdampferwindung 42 angeordnete Abtauhei­ zung 58 zum Eingang der Verdampferwindung 42. Eine Bypassver­ bindung oder Überdruckleitung 66 führt von der Heißgasleitung 56 über ein Bypass- bzw. Überdruckventil 68 bzw. 70 zum Sammelbehälter 26.

Eine Leitung 72 verbindet das Dreiwegeventil 18 über ein normalerweise geschlossenes Magnetsteuerventil PS mit der Einlaßöffnung des Verdichters 14. Wenn das magnetisch betätigte Ventil PS geschlossen ist, ist das Dreiwege­ ventil 18 durch eine Feder in Kühlstellung geschaltet, wodurch heißes Gas mit hohem Druck vom Verdichter 14 zu den Kondensatorwindungen 24 geleitet wird. Eine Ausgleichsbohrung im Ventilgehäuse ermöglicht die Unterstützung der Auf­ rechterhaltung der Kühlstellung des Ventils 18 dadurch, daß durch den vom Verdichter 14 gelieferten Druck eine weitere Kraft aufgebaut wird. In den Kondensatorwindungen 24 konden­ siert das Gas unter Wärmeabgabe, wobei die entstehende Flüssigkeit einen geringeren Druck aufweist. Wenn der Ver­ dampfer 42 eine Ladung auftauen soll, und auch wenn ein Heiz­ modus erforderlich ist, um die eingestellte Temperatur der Ladung aufrechtzuerhalten, öffnet das Magnetsteuerventil PS durch eine von einem Kühlaggregatsregler 74 gelieferte ent­ sprechende elektrische Ansteuerung. Das Dreiwegeventil 18 wird dann in die Heizstellung umgeschaltet, wodurch die Strömung heißen Gases zum Kondensator 24 gestoppt und die Strömung zum Verdampfer 42 ermöglicht wird.

Durch die Heizstellung des Dreiwegeventils 18 wird das heiße, mit hohem Druck aus dem Verdichter 14 strömende Gas vom Kühl­ kreislauf in einen Heizkreislauf umgeleitet, welcher einen Verteiler 40, eine Abtauheizung 58 und Verdampferwindungen 42 aufweist. Während des Heizmodus wird das Expansionsventil 38 umströmt. Wenn der Heizmodus eine Abtaufunktion erfüllt, steht ein Verdampfergebläse 76 still, wohingegen das Ver­ dampfergebläse 76 arbeitet, wenn zum Aufrechterhalten der eingestellten Temperatur geheizt wird. Das Verdampferge­ bläse 76 ist Teil einer Gebläseeinheit 78, die ebenso ein Kondensatorgebläse 80 aufweist. Die Gebläseeinheit 78 kann beispielsweise über einen Riementrieb vom Antriebsmotor 16 entsprechend der strichpunktierten Linie 82 angetrieben werden.

Der Kühlaggregatsregler 74 weist einen Digitalthermostaten 84 mit einem Temperaturfühler 86 auf, wobei der Temperaturfühler in einem Rückströmbereich 88 angeordnet ist, wodurch die von einem Laderaum 92 zum Kühlaggregat zurückkehrende Luft 90 strömt. Die zurückkehrende Luft 90 umströmt dann die Ver­ dampferwindungen 42 und wird dadurch aufgeheizt bzw. gekühlt, und die aufgeheizte bzw. gekühlte Luft 94 wird dann mittels des Verdampfergebläses 76 in den Laderaum 92 zurückverteilt. Das Digitalthermostat 84 weist einen Temperaturwahlschal­ ter 96 auf, der zur Einstellung der gewünschten Temperatur dient, entsprechend welcher das Aggregat 10 die zurück kehrende Luft 90 regelt.

Vom Digitalthermostat 84 gelieferte Signale steuern Relais (1 K und 2 K) zur Schaltung des Heiz- bzw. Kühlmodus 1 K und zur Schaltung der Drehzahlen 2 K, welche mit dem Kühl­ aggregatsregler 74 verbunden sind. Das Modusrelais 1 K ist unbetätigt, wenn das Aggregat 10 in einem Kühlmodus arbeiten soll, und ist betätigt, wenn das Aggregat 10 in einem Heiz­ modus arbeiten soll. Das Drehzahlrelais 2 K ist unbetätigt, wenn der Antriebsmotor 16 mit niedriger Drehzahl, wie z.B. 1400 U/min, laufen soll, und betätigt, wenn der Antriebsmotor 16 mit hoher Drehzahl, wie z.B. 2200 U/min, laufen soll. Die verschiedenen grundsätzlichen Heiz- bzw. Kühlfunktionen des Aggregats 10 sind in dem Diagramm der Fig. 2 dargestellt, wobei die Schaltstellungen der Relais 1 K und 2 K an den Rändern des Diagramms dargestellt sind. Ein nach oben zeigender Pfeil bedeutet, daß das betreffende Relais betätigt, und ein nach unten zeigender Pfeil bedeutet, daß das betreffende Relais nicht betätigt ist. Auf der linken Seite des Diagramms ist oben beginnend die Wirkungsweise mit fallender Temperatur der zurückkehrenden Luft 90 dargestellt, und auf der rechten Seite unten beginnend die Wirkungsweise mit steigender Temperatur der zurückkehrenden Luft 90. Die Anschlüsse des Modusrelais 1 K beispielsweise sind mit dem Kühlaggregatsregler 74 verbunden, damit das Magnetsteuer­ ventil PS geöffnet bzw. geschlossen wird, um Heiz- bzw. Kühl­ modus zu wählen. Die Anschlüsse des Drehzahlrelais 2 K bei­ spielsweise sind mit dem Kühlaggregatsregler 24 verbunden, um einen dem Antriebsmotor 16 zugeordneten Drosselmagnetschal­ ter 98 hoher bzw. niedriger Drehzahl entsprechend zu betäti­ gen. Die Anschlüsse des Drehzahlrelais 2 K können ebenso mit einem dem Getriebe 102 der Gebläseeinheit 78 zugeordneten Drehzahlwechsler 100 verbunden sein. Drehzahlwechsler 100 und Getriebe 102 arbeiten auf eine solche Weise, daß unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors 16 ein im wesentlichen konstanter Volumenstrom erhitzter bzw. gekühlter Luft in den Laderaum 92 strömt. D.h., daß, wenn der Antriebsmotor 16 von hoher auf niedrige Drehzahl wechselt, wird der Drehzahl­ wechsler 100 so angesteuert und das Getriebe 102 entsprechend geschaltet, daß das Verdampfergebläse 76 eine im wesentlichen gleiche Drehzahl beibehält.

Das Modulationsventil 54 kann beispielsweise eine durch die Kurve der Fig. 3 dargestellte Charakteristik aufweisen, wobei in Fig. 3 die Ventilöffnung oder der Ventilhub über dem Strom der Steuerspule aufgetragen ist. Wenn durch eine Steuerspule eines Modulationsventils 54 kein Strom fließt, ist das Ventil 54 offen. Wird der Spulenstrom von Null beginnend gesteigert, ergibt sich eine Ventilschließ-Charakteristik entsprechend der Kurve 104, wobei das Ventil 54 bei einem Strom von ungefähr 1000 mA vollständig geschlossen ist. Durch eine Verminderung des Spulenstroms wird das Ventil 54 geöffnet, wobei die Kurve 106 maßgeblich ist. Selbstverständlich können Modulationsventile mit anderen Öffnungs- und Schließ­ charakteristiken verwendet werden.

Das Digitalthermostat 84 liefert ein digitales Acht-Bit- Signal, das je nach Größe der Temperaturdifferenz zwischen der vom Temperaturfühler 86 gemessenen Temperatur, d.h. der Temperatur der zurückkehrenden Luft 90, und der durch den Temperaturwahlschalter 96 eingestellten Temperatur ausfällt. Dieses vom Thermostat 84 gelieferte digitale Signal wird von einem Modulationsregler 108 in den gewünschten Steuerventil­ strom umgewandelt. Der Modulationsregler 108 ist als Blackbox in Fig. 1 und dessen Schaltplan schematisch in Fig. 4 darge­ stellt.

Wie in Fig. 4 dargestellt, weist das Modulationsventil 52 eine Steuerspule 110 auf, die über normalerweise offene Kontakte 114 eines Hochdrehzahlrelais 116 mit einer Gleich­ stromquelle 112 verbunden ist. Das Hochdrehzahlrelais 116 zieht bei einem vom Thermostat 84 über normalerweise geschlossene Kontakte 118 eines Modulationsregler-Niedrig­ drehzahlrelais 120 gesendeten Richtsignal HS an. Das Relais 120 ist auf der einen Seite mit der Stromquelle 112 und auf der anderen Seite mit einem Halbleiterschalt­ element Q 1 verbunden. Wenn also das Thermostat 84 anzeigt, daß das Aggregat 10 mit hoher Drehzahl laufen sollte, sendet es das Signal HS aus, wodurch das Relais 116 betätigt wird, wenn das Aggregat 10 gegenwärtig nicht in einem Niederdreh­ zahl-Kühlmodus ist. Wenn das Hochdrehzahlrelais 116 anzieht, kann die Modulationsspule 110 nicht angesteuert werden, und das Modulationsventil 52 bleibt ganz offen.

Wenn eine Arbeitsweise mit hoher Drehzahl nicht erforderlich ist, und das Aggregat 10 in einem Niedrigdrehzahl-Kühlmodus ist, wird das Halbleiterschaltelement Q 1 geschlossen, das Relais 120 betätigt werden, und das Hochdrehzahlrelais 116 kann nicht betätigt werden. Dann ist also die Spule 110 mit der Stromquelle 112 verbunden. Wenn das Aggregat 10 in einem Niederdrehzahl-Heizmodus ist, schließt das Relais 120 den Schalter 118 wieder, und sollte das Hochdrehzahlsignal HS auftreten, wird der Schalter 114 geöffnet und die Stromver­ sorgung der Spule 110 unterbrochen werden.

Das Halbleiterschaltelement Q 1 wird von einer UND-Ver­ knüpfung 122 gesteuert, wobei ein Eingang der UND-Verknüpfung so verdrahtet ist, daß er ein Signal HT vom Thermostat 84 über einen Inverter 124 empfangen kann. Daß Signal HT ent­ spricht einer logischen 1, wenn das Thermostat 84 erkennt, daß das Aggregat 10 im Heizmodus sein sollte, und einer logischen 0, wenn das Thermostat 84 erkennt, daß das Aggregat 10 im Kühlmodus sein sollte. Wenn also das Signal HT den Wert 1 hat und den Heizmodus anzeigt, kann das Halb­ leiterschaltelement Q 1 nicht eingeschaltet und das Nieder­ drehzahlmodulationsrelais 120 nicht betätigt werden.

Der zweite Eingang der UND-Verknüpfung 122 empfängt über Dioden 126 und 128 und eine NOR-Verknüpfung 130 vom Thermo­ stat 84 gesendeten Signale DEF, CS und HLO. Das Signal DEF ist 1, wenn das Aggregat 10 in einem Auftaumodus ist; das Signal CS springt auf 1, wenn das Aggregat manuell von kontinuierlicher Arbeitsweise in diskontinuierliche umge­ schaltet wird. Bei der diskontinuierlichen Arbeitsweise wird der Antriebsmotor abgeschaltet, wenn die entsprechende Temperatur erreicht ist, und das Signal HLO springt auf 1, wenn die durch den Temperaturwahlschalter 96 eingestellte Temperatur niedriger als eine bestimmte Grenztemperatur ist, was dem Aggregat 10 anzeigt, daß es sich um eine gefrorene Ladung handelt. Wenn alle dieser Signale 1 sind, liegt am Ausgang der NOR-Verknüpfung 130 eine logische 0 an und die UND-Verknüpfung 122 kann keine logische 1 liefern, wodurch das Halbleiterschaltelement Q 1 ausgeschaltet wird bzw. bleibt. Wie nachfolgend noch beschrieben wird, liefert die NOR-Verknüpfung 130 auch ein Freigabesignal für den verblei­ benden Bereich der Saugleitungs-Modulationsregelung, wobei die Modulationsregelung bei logischer 1 am Ausgang ermöglicht und bei logischer 0 nicht ermöglicht wird.

Dem dritten Eingang der UND-Verknüpfung 122 werden die drei signifikantesten Bits A, B und C des digitalen Signals vom Thermostat 84 über eine ODER-Verknüpfung 132, eine UND-Ver­ knüpfung 134 und einen Inverter 136 zugeführt. Wie im digitalen Algorithmus der Fig. 5 gezeigt, hat das signi­ fikanteste Bit A den Wert 0, wenn die gemessene Temperatur oberhalb der eingestellten Temperatur ist, und den Wert 1, wenn sie gleich oder unterhalb der eingestellten Temperatur liegt. Die Bits B und C nehmen beginnend bei der Wort­ nummer 96 den Wert 1 an, bis die eingestellte Temperatur erreicht ist. Die Wortnummer 96 erscheint bei einer Temperaturdifferenz von +6,80 F (+3,77°C), wo der in Fig. 2 gezeigte Niedrigdrehzahl-Vollkühlmodus beginnt. Es wird also die UND-Verknüpfung 122 vom Beginn des Kühlens mit langsamer Drehzahl an bis die Temperatur der zurückkehrenden Luft 90 den eingestellten Wert erreicht freigegeben sein. Wenn einmal die Bits A, B und C die UND-Verknüpfung 122 freigegeben haben, wird ein Kondensator 138 geladen, der mit einem Eingang einer UND-Verknüpfung 140 verbunden ist. Am verbleibenden Eingang der UND-Verknüpfung 140 liegt das vom Thermostat 84 gesendete Bit E an. Es bewirkt, daß das Aggregat 10 im Niedrigdrehzahl-Kühlmodus verbleibt, wenn die Temperatur der zurückkehrenden Luft 90 vor Erreichen des eingestellten Wertes steigen sollte. Die Wortnummern 120 bis 127 umfassen einen Bereich, in dem das Bit E den Wert 1 hat, und einen Temperaturbereich, bei welchem ein Niedrigdrehzahl- Heizmodus vorherrscht, wenn die Temperatur unter den einge­ stellten Wert gesenkt wurde und dann zu steigen beginnt. Da der Kondensator 138 in diesem Fall nicht geladen ist, wird das Aggregat im Niedrigdrehzahl-Heizmodus verbleiben, bis die Temperatur der Luft 90 über den eingestellten Wert steigt und die Wortnummer 119 erreicht ist, wie Fig. 5 veranschaulicht.

Der Modulationsregler 108 steuert die Größe des elektrischen Stroms, der während der in den Fig. 2 und 5 gezeigten ver­ schiedenen Kühl- und Heizfunktionen durch die Spule 110 fließt, in dem er die Größe des Widerstandes zwischen Spule 110 und Erde steuert. Die Widerstände R 9, R 8, R 7, R 6 und R 5 liegen zueinander parallel zwischen der Spule 110 und Erde, und zwar über die Halbleiterschaltelemente Q 2, Q 3, Q 4, Q 5 und Q 6. Die nachfolgende Erörterung der Widerstände geht von der Annahme aus, daß die Modulation durch eine logische 1 am Ausgang der NOR-Verknüpfung 130 erfolgt.

Liegt die Temperatur oberhalb des eingestellten Wertes, so liegt für den Bereich der digitalen Wörter mit den Nummern 112 bis 127 der Widerstand R 9, weil das Bit A des digitalen Thermostatsignals I ist und die Bits C und D jeweils 1 sind, zwischen der Spule 110 und Erde, nämlich über das Halbleiterschaltelement Q 2, die ODER-Verknüpfung 142, die UND-Verknüpfungen 144 und 146 und den Inverter 136. Ist die Temperatur gleich oder liegt unter dem eingestellten Wert, so liegt der Widerstand R 9 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 128 und 135, weil das Bit A den Wert 1 hat und die Bits D und E jeweils 0 sind, zwischen Spule 110 und Erde, nämlich über die ODER-Verknüpfung 142, die UND-Ver­ knüpfungen 148 und 150 und eine NOR-Verknüpfung 152.

Liegt die Temperatur oberhalb des eingestellten Wertes, so liegt der Widerstand R 8 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 120 bis 127, weil das Bit A den Wert 0 hat und die Bits C, D und E jeweils 1 sind, zwischen der Spule 110 und Erde, nämlich über das Halbleiterschaltelement Q 3, die Inverterverknüpfungen 154 und 156, die Diode 158, die UND- Verknüpfungen 160, 144 und 146 und den Innverter 136. Ist die Temperatur gleich oder liegt sie unterhalb des eingestellten Wertes, so liegt der Widerstand R 8 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 128 und 129, weil das Bit A den Wert 1 hat und die Bits D, E, F und G jeweils 0 sind zwischen der Spule 110 und Erde, nämlich über die Inverter 145 und 156, die Diode 162, die NOR-Verknüpfung 164, den Inverter 166, die NOR-Verknüpfung 168, den Inverter 170, die UND-Ver­ knüpfungen 148 und 150 und die NOR-Verknüpfung 152.

Liegt die Temperatur oberhalb des eingestellten Wertes, so liegt der Widerstand R 7 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 116 bis 119 und 124 bis 127, weil das Bit A den Wert 0 hat und die Bits C, D und F jeweils 1 sind zwischen der Spule 110 und Erde, nämlich über das Halbleiterschalt­ element Q 4, die ODER-Verknüpfung 172, die UND-Ver­ knüpfungen 174, 144 und 146 und den Inverter 136. Ist die Temperatur gleich oder liegt sie unterhalb des eingestellten Wertes, so liegt der Widerstand R 7 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 128 bis 131, weil das Bit A den Wert 1 und die Bits D, E und F jeweils 0 sind, zwischen der Spule 110 und Erde, nämlich über das Halbleiterschaltelement Q 4, die ODER-Verknüpfung 172, die NOR-Verknüpfung 168, den Inver­ ter 170, UND-Verknüpfungen 148 und 150 und die NOR-Ver­ knüpfung 152.

Liegt die Temperatur oberhalb des eingestellten Wertes, so liegt der Widerstand R 6 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 114, 115, 118, 119, 122, 123, 126 und 128, weil das Bit A den Wert 0 hat und die Bits C, D und G jeweils 1 sind zwischen der Spule 110 und Erde, nämlich über das Halbleiter­ schaltelement Q 5, die ODER-Verknüpfung 176, die UND-Ver­ knüpfungen 178, 144 und 146 und den Inverter 136. Ist die Temperatur gleich oder liegt sie unterhalb des eingestellten Wertes, so liegt der Widerstand R 6 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 128 und 129, weil das Bit A den Wert 1 hat und die Bits D, E, F und G jeweils 0 sind zwischen Spule 110 und Erde, nämlich über Halbleiterschaltelement Q 5, die ODER- Verknüpfung 176, die NOR-Verknüpfung 164, den Inverter 166, die NOR-Verknüpfung 168, den Inverter 170, die UND-Ver­ knüpfungen 148 und 150 und die NOR-Verknüpfung 152.

Der Widerstand R 5 ist mit der Spule 110 für den Bereich der Wörter mit den Nummern 113, 115, 117, 119, 121, 123, 125 und 127, weil das Bit A den Wert 0 hat und die Bits C, D und H jeweils 1 sind, nur dann verbunden, wenn die Temperatur oberhalb des eingestellten Punktes liegt, nämlich über das Halbleiterschaltelement Q 6, die UND-Verknüpfungen 180, 144 und 146 und den lnverter 136.

Zusätzlich zum genauen Einhalten der eingestellten Temperatur mit kleinen Temperaturschwingungen kann das Modulationsven­ til 54 zur Verminderung der thermischen Leistung bei tat­ sächlicher Überlastung eingesetzt werden, im Gegensatz zu bekannten Saugleitungsdrosselventilen, welche die thermische Leistung, auch wenn keine wirkliche Überlastung vorliegt, vermindern, und welche bei abwechselnder Verwendung von Diesel- und Elektromotor zum Antrieb des Verdichters 14 in eine Kompromißweise Zwischenstellung gebracht werden. In Fig. 1 ist ein Fühler 182 gezeigt, der beispielsweise bei einem bestimmten Grad der Diesel- bzw. Elektromotorüberlastung ein Signal aussendet, oder es können verschiedene Fühler angebracht sein, die den Überlastungsgrad des Dieselmotors und Elektromotors messen, je nachdem, welcher Motor im Einsatz ist. Das vom Fühler 182 gelieferte Signal kann einem Überlastregler 184 zugeführt werden. Der Überlastregler 184 kann beispielsweise einen oder mehrere Vergleicher je nach Anzahl der Stufen der zu messenden Überlastung aufweisen, wobei die Ausgänge der Vergleicher mit einem Decoder 188 verbunden sind, wobei der Decoder 188 die Vergleichersignale entschlüsselt und ein digitales Signal liefert, welches bestimmte Widerstände R 9 bis R 6 mit der Spule 110 und Erde verbindet, damit das Ventil 54 entsprechend des Grades der gemessenen Überlastung um ein bestimmtes Maß geschlossen wird. Wenn beispielsweise zwei Überlastungsstufen zu messen sind, können die Vergleichersignale, um während der Überlastung bestimmte Ventilstellungen zu erreichen, entsprechend der Tabelle 1 decodiert werden.

Wenn kein Vergleicher eine Überlastung anzeigt, weist der Überlastregler an seinem Ausgang lauter Nullen und somit keine Steuerwirkung auf. Wenn ein Vergleicher eine erste Überlastungsstufe anzeigt, können beispielsweise die Wider­ stände R 9 und R 8 zwischen der Spule 110 und Erde durch die Steuersignale CR 9 und CR 8 parallel angelegt werden, um eine teilweise Schließung des Ventils 54 zu bewirken. Wenn beide Vergleicher eine Überlastung anzeigen, können beispielsweise alle Widerstände R 5 bis R 9 parallel zwischen der Spule 110 und Erde eingeschaltet werden, um das Ventil 54 ganz zu schließen.

Beispielsweise Verbindungen der Steuersignale CR 9 bis CR 5 mit dem Modulationsregler 108 sind in Fig. 4 gestrichelt ange­ deutet. Das Steuersignal CR 9 kann mit der NOR-Verknüpfung 130 über eine Diode 190 verbunden sein, um die normale Sauglei­ tungsmodulation während einer Überlastung zu verhindern. Jedes der Steuersignale CR 9 bis CR 5 können mit den Halb­ leiterschaltelementen Q 2 bis Q 6 über die geeignete oder Ver­ knüpfungen entsprechend verbunden sein. Z.B. kann eine ODER- Verknüpfung 192 zwischen der ODER-Verknüpfung 142 und den Halbleiterschaltelement Q 2 angeordnet sein, wobei das Ausgangssignal der ODER-Verknüpfung 142 dem einen Eingang der ODER-Verknüpfung 192 und das Überlast-Steuersignal CR 9 dem anderen Eingang der ODER-Verknüpfung 192 zugeführt wird. Die übrigen Überlast-Steuersignale CR 8 bis CR 5 können in ähnlicher Weise den übrigen Halbleiterschaltelementen Q 2 bis Q 6 entsprechend zugeführt werden.

Die Arbeitsweise des Transport-Kühlaggregats 10 ist im Diagramm der Fig. 2 dargestellt.

Während des anfänglichen Abkühlens der Ladung um mehrere Grad arbeitet das Aggregat im Hochdrehzahl-Kühlmodus, wobei das Ventil 54 ganz offen ist. Wenn die Temperatur der zurück­ kehrenden Luft 90 um einen bestimmten Wert oberhalb der eingestellten Temperatur liegt, wie z.B. ++6,8°F (+3,77°C), schaltet das Aggregat 10 in einen Niedrigdrehzahl- Kühlmodus um. Das Modulationsventil 54 bleibt dabei offen und da die Drehzahl des Antriebsmotors 16 reduziert ist, ändert die Gebläseeinheit 78 die Getriebeübersetzung, so daß das Verdampfergebläse 76 mit im wesentlichen konstanter Drehzahl weiterläuft. Bei weiterer Näherung an die eingestellte Temperatur wie z.B. bei einem Temperaturunterschied von +3,4°F (+1,89°C), schaltet das Aggregat 10 auf Niedrig­ drehzahl-Kühlung mit Modulationsregelung um. Jede Änderung eines Bits des Signals vom Digitalthermostats 84 verändert die Kombination der zwischen der Spule 110 und Erde anliegenden Widerstände, wodurch der Spulenstrom allmählich erhöht und das Modulationsventil 54 allmählich geschlossen wird, bis das digitale Wort mit der Nummer 127, was einer Temperatur knapp oberhalb des eingestellten Wertes entspricht, erreicht wird, wobei an diesem Punkt der Spulenstrom maximal und das Modulationsventil mit der Ausnahme einer Bypassöffnung ganz geschlossen ist, welche weiterhin eine gewisse thermische Leistung ermöglicht. Wenn die Außentemperatur oberhalb des Gefrierpunktes liegt, kann die Temperatur der zurückkehrenden Luft 90 möglicherweise mit der durch die Bypassöffnung ermöglichte thermische Leistung nahe des eingestellten Wertes gehalten werden, und das Aggregat 10 arbeitet, ohne in den Heizmodus umzuschalten, mit geringer Belastung und deswegen geringem Brennstoff- bzw. Stromverbrauch.

Wenn die Temperatur der zurückkehrenden Luft 90 bis auf den eingestellten Wert oder darunter fallen sollte, schaltet das Aggregat 10 in den Niedrigdrehzahl-Heizmodus mit Modulation um wobei das Ventil 54 entsprechend der Temperaturabweichung der zurückkehrenden Luft 90 vom eingestellten Wert allmählich aufgesteuert wird. Bei extrem niedrigen Außentemperaturen schaltet das Aggregat 10 beispielsweise bei einem Temperatur­ unterschied von -1,7°F (-0,94°C) aus dem Niedrigdrehzahl- Heizmodus mit Modulation in einen Niedrigdrehzahl-Heizmodus ohne Modulation um, wobei das Ventil 54 völlig offen ist, und bei beispielsweise einer Temperaturdifferenz von -3,4°F (-1,89°C) in den Hochdrehzahl-Heizmodus, wobei das Ventil 54 völlig offen ist.

Wenn sich das Aggregat im Hochdrehzahl-Heizmodus befindet und die Temperatur der Ladung steigt, schaltet das Aggregat 10 bei einer bestimmten Temperaturdifferenz wie z.B. -1,7°F (-0,94°C), in den Niedrigdrehzahl-Heizmodus mit Modulation um, wobei, bis der eingestellte Wert erreicht ist, das Ventil 54 zunehmend geschlossen wird. Sollte die Temperatur weiter und überhalb den eingestellten Wert ansteigen, ver­ bleibt das Aggregat 10 im Niedrigdrehzahl-Heizmodus mit Modulation, bis die Temperaturdifferenz beispielsweise +1,7°F (+0,94°C) beträgt, wobei bei diesem Punkt in den Niedrigdrehzahl-Kühlmodus mit Modulation umgeschaltet wird, wobei das Ventil 54 geöffnet wird, wenn sich die Temperatur­ differenz vergrößern sollte. Bei einer Temperaturdifferenz von +3,4°F (+1,89°C) und ansteigender Temperatur der zurückkehrenden Luft 90 schaltet das Aggregat 10 in den Niedrigdrehzahl-Kühlmodus mit völlig offenem Ventil 54 um, und bei weiter steigender Temperatur der zurückkehrenden Luft 90 schaltet das System 10 beispielsweise bei einer Temperaturdifferenz von +8,5°F (+4,7°C) in den Hochdreh­ zahl-Kühlmodus um.

Die Verbesserungen der Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung gegenüber den bekannten Systemen sind prägnant, wie aus den nachfolgend beschriebenen durchgeführten Vergleichstests er­ sichtlich ist. Fig. 6 zeigt den zeitlichen Temperaturverlauf einer herkömmlichen Transport-Kühlaggregats einer einge­ stellten Temperatur von 34°F (1,11°C) für eine Ladung Kopfsalat. Das herkömmliche Aggregat arbeitet mit Temperatur­ messung der zurückkehrenden Luft, aber ohne Verdichterent­ lastung und ohne konstanten Luftdurchsatz. Dazu sind Thermo­ elemente quer über die Ladung verteilt, um die maximale und minimale Temperatur der Ladung zu erfassen. Der Test dauerte 85 Stunden. Die Kurve 194 zeigt die maximale Ladungstempera­ tur, die Kurve 196 die minimale Ladungstemperatur, die Kurve 198 die durchschnittliche Ladungstemperatur und die Kurve 200 die Differenz zwischen maximaler und minimaler Ladungstempe­ ratur an.

Aus dem Diagramm der Fig. 7 können weitere Informationen bezüglich des in Fig. 6 dargestellten Tests entnommen werden, nämlich für den Zeitraum der ersten 24 Stunden des in Fig. 6 dargestellten Tests. Die Kurve 202 zeigt die Temperatur der Eintrittsluft des Kondensators, die Kurve 204 die Temperatur der Eintrittsluft des Verdampfers, die Kurve 206 die Tempe­ ratur der Austrittsluft des Verdampfers und die Kurve 208 die am Magnetsteuerventil PS anliegende Spannung an. Wenn am Magnetsteuerventil PS eine Spannung anliegt, so bedeutet das, daß geheizt wird, und man kann feststellen, daß die einge­ stellte Temperatur durch ständiges Hin- und Herschalten zwischen Heiz- und Kühlmodus gehalten wird, was zur Folge hat, daß die Temperatur der Austrittsluft des Verdampfers 206 zwischen einer unteren Grenze von ungefähr 25°F (-3,89°C) und einer oberen Grenze von ungefähr 38°F (+3,33°C) schwankt.

Die in Fig. 8 dargestellten Kurven entsprechen mit der Aus­ nahme, daß der Versuch mit einem erfindungsgemäßen Transport- Kühlaggregat durchgeführt und bezüglich einer Temperatur von 35°F (1,67°C) geregelt wurde, denen der Fig. 6. Die Kurve 210 zeigt die maximale Ladungstemperatur, die Kurve 212 die durchschnittliche Ladungstemperatur, die Kurve 214 die minimale Ladungstemperatur und die Kurve 216 die Differenz zwischen maximaler und minimaler Ladungstemperatur an.

Die in Fig. 9 dargestellten Kurven entsprechen mit der Aus­ nahme, daß sie sich auf den in Fig. 8 dargestellten Versuch mit einem erfindungsgemäßen Transport-Kühlaggregat beziehen, denen der Fig. 7. Die Kurve 218 zeigt die Temperatur der Ein­ trittsluft des Kondensators oder die Außentemperatur an. Die Verläufe der Außentemperaturen von Fig. 7 und 9 sind nicht die gleichen, da die Versuche nicht gleichzeitig durchgeführt wurden. Die Kurve 220 zeigt die Temperatur der Eintrittsluft des Verdampfers, die Kurve 222 die Temperatur der Austritts­ luft des Verdampfers, die Kurve 224 die Spannung am Modula­ tionsventil und die Kurve 226 die am Magnetsteuerventil an­ liegende Spannung an.

Vergleicht man die Kurven 194 (Fig. 6) und 210 (Fig. 8), so stellt man fest, daß bei bekannten Kühlaggregaten die maximale Ladungstemperatur über den Zeitraum des Versuchs bei 39°F (3,89°C) beginnend ständig bis auf 46°F (7,78°C) ständig steigt, wohingegen die maximale Ladungstemperatur mit einem erfindungsgemäßen Kühlaggregat auf etwa 39°F (3,89°C) während des ganzen Versuchs konstant gehalten wird.

Vergleicht man die Kurven 198 (Fig. 6) und 221 (Fig. 8), so stellt man fest, daß die durchschnittliche Ladungstempe­ raturen bei bekannten Aggregaten zwischen 37°F (2,78°C) und 39°F (3,89°C) schwankt, wohingegen mit einem erfindungs­ gemäßen Aggregat die durchschnittliche Ladungstemperatur relativ konstant zwischen 36°F (2,22°C) und 37°F (2,78°C) verbleibt.

Vergleicht man die Kurven 196 (Fig. 6) und 214 (Fig. 8), so stellt man fest, daß die minimale Ladungstemperatur mit dem bekannten Aggregat nach beiden Seiten vom auf 34°F (1,11°C) eingestellten Temperaturwert abweicht. Die minimale Ladungs­ temperatur mit dem erfindungsgemäßen Aggregat bleibt nahe, jedoch immer oberhalb der eingestellten 35°F (1,67°C).

Vergleicht man die Kurven 200 (Fig. 6) und 216 (Fig. 8), so stellt man fest, daß die Differenz zwischen maximaler und minimaler Ladungstemperatur bei dem bekannten Aggregat bei etwa 5°F (2,77°C) beginnend ständig steigt, und ungefähr 11°F (6,1°C) erreicht. Auf der anderen Seite bleibt diese Differenz bei dem erfindungsgemäßen Aggregat innerhalb etwa 4°F (2,22°C) und 5°F (2,77°C) ungefähr konstant.

Vergleicht man die Kurven 204 (Fig. 7) und 220 (Fig. 9), so stellt man fest, daß bei dem bekannten Aggregat die Tempe­ ratur der Eintrittsluft des Verdampfers ständig zwischen un­ gefähr 36°F (2,22°C) und 40°F (4,44°C) oder 41°F (5,0°C) hin- und herschwankt, wobei die entsprechende Temperatur bei einem erfindungsgemäßen Aggregat relativ flach verläuft und zwischen ungefähr 36°F (2,22°C) und 38°F (3,33°C) schwankt.

Vergleicht man die Kurven 206 (Fig. 7) und 222 (Fig. 9), so stellt man fest, daß die Temperatur der Austrittsluft des Verdampfers bei dem bekannten Aggregat in weiten Grenzen zwischen ungefähr 25°F (-3,89°C) und 37°F (2,78°C) oder 38°F (3,33°C) schwankt, wobei der entsprechende Temperatur­ verlauf bei einem erfindungsgemäßen Aggregat relativ flach verläuft und zwischen 33°F (0,56°C) und 34°F (1,11°C) schwankt.

Vergleicht man die Kurven 208 (Fig. 7) und 226 (Fig. 9), so stellt man fest, daß das bekannte Aggregat ständig zwischen Kühl- und Heizmodus hin- und herschaltet, wohingegen das erfindungsgemäße Aggregat nur einmal in den Heizmodus um­ schaltet, um den eingestellten Wert zu halten, wobei niedrige Außentemperaturen vorherrschen.

Der durch die Kurve 224 (Fig. 9) angezeigte Spannungsverlauf des Modulationsventils zeigt, daß, wenn das Aggregat einmal im Modulationsmodus ist, in diesem auch eine Zeitlang verbleibt. Die Tatsache, daß das Aggregat selten in einen Heizmodus umschaltet und die geringe Differenz zwischen Eintritts- und Austrittslufttemperatur des Verdampfers bewirkt einen prägnanten Unterschied der relativen Luftfeuchtigkeit zwischen einem von einem bekannten Aggregat klimatisierten Laderaum und einem Laderaum, der von einem erfindungsgemäßen Aggregat klimatisiert ist. In Fig. 10 werden die relativen Luftfeuchtigkeiten in Anhängern mit verschiedenen Ladungen verglichen, welche bei einem bekannten Transport-Kühlaggregat und einem erfindungsgemäßen Aggregat, was nachstehend als "Modulationsaggregat" bezeichnet wird, vorherrschen. Die Kurven 228 und 230 (Fig. 10A) stellen die Verläufe der relativen Luftfeuchtigkeiten bei einer Honigmelonenladung für beide Aggregate dar, wobei bei einem bekannten Aggregat (Kurve 230) die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit bei 82,4% und bei dem Modulationsaggregat (Kurve 228) die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit bei 90,6% liegt.

Bei einer Pfirsichladung (Fig. 10B) liegt die durchschnitt­ liche Luftfeuchtigkeit mit einem bekannten Aggregat (Kurve 234) bei 81,1% und die beim Modulationsaggregat (Kurve 232) bei 86,0%.

Bei einer Erdbeerladung (Fig. 10C) liegt die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit mit einem bekannten Aggregat (Kurve 238) bei 82,7% und die beim Modulationsaggregat (Kurve 236) bei 90,1%.

Bei einer Ladung Melonen (Fig. 10D) liegt die relative Luft­ feuchtigkeit mit einem bekannten Aggregat (Kurve 242) bei 80,1% und die beim Modulationsaggregat (Kurve 240) bei 87,9%.

Claims (12)

1. Transport-Kühlaggregat (10) mit einem einen Ver­ dichter (14) mit Verteiler- und Ansaugöffnungen aufweisenden Kältemittelkreislauf, einem Kondensator (24) einem Ver­ dampfer (42), einer Flüssigleitung (32) zwischen Konden­ sator (24) und Verdampfer (42), einem Expansionselement (38) in der Flüssigleitung (32), einer Saugleitung (50) zwischen Verdampfer (42) und Ansaugöffnung des Verdichters (14), einer Heißgasleitung (22) und mit einem Ventil (18), das die Heiß­ gasleitung (22) an der Verteileröffnung des Verdichters (14) wahlweise mit dem Kondensator (24) oder mit dem Ver­ dampfer (42) verbindet und dadurch Kühl- bzw. Heißgas-Heiz­ funktionen schaltet, und desweiteren mit einer dem Ver­ dampfer (42) zugeordneten Gebläseeinheit (78), die die Luft vom Laderaum (92) zum Zwecke des Aufheizens bzw. Abkühlens durch den Verdampfer (42) ansaugt, und die aufgeheizte bzw. abgekühlte Luft (94) in den Laderaum (92) zurückbläst, sowie mit einem Antriebsmotor (16) für den Verdichter (14), dadurch gekennzeichnet, daß
ein Thermostat (84) mit einem Temperaturfühler (86) zur Messung der Temperatur der aus dem Ladraum (92) zum Ver­ dampfer (42) zurückkehrenden Luft (90) angeordnet ist, wobei das Thermostat (84) ein der Differenz zwischen gemessener Lufttemperatur und gewünschtem, eingestelltem Temperaturwert entsprechendes digitales Signal liefert,
ein Modulationsventil (54) in der Saugleitung (50) angeordnet ist, und
ein Modulationsregler (108) entsprechend des vom Thermo­ stat (84) gelieferten digitalen Signals das Modulations­ ventil (54) innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs oberhalb und unterhalb des gewünschten, eingestellten Tempe­ raturwertes während sowohl Kühl- als auch Heißgas-Heiz­ funktion kontinuierlich steuert.

2. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antriebsmotor (16) des Verdichters (14) ein Dieselmotor mit wahlweise (98) hoher und niedriger Drehzahl ist, und die Gebläseeinheit (78) zur Lieferung eines im wesentlichen konstanten und von der Drehzahl des Dieselmotors unabhängigen Volumenstromes gekühlter bzw. erhitzter Luft (94) eine Drehzahlwechseleinrichtung (100) aufweist.

3. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Modulationsventil (54) eine Bypassbohrung aufweist, wobei, wenn der Modulationsregler (108) während einer Kühlfunktion mit fallender gemessener Temperatur das Modulationsventil (54) allmählich schließt und bei Erreichen des eingestellten Temperaturwertes das Modulationsventil (54) vollständig schließt, der Antriebsmotor (16) den Verdich­ ter (14) weiterhin antreibt und über die Bypassbohrung Kälte­ mittel fließt und somit thermische Arbeit geleistet wird.

4. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Temperaturabfall unterhalb den einge­ stellten Temperaturwerts eine Heißgas-Heizfunktion hervor­ ruft, und der Modulationsregler (108) als Reaktion auf eine wachsende Differenz zwischen gemessener Temperatur und ein­ gestellter Temperatur das Modulationsventil (54) allmählich öffnet.

5. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Modulationsregler (108) als Reaktion auf ein Ansteigen der gemessenen Temperatur während einer Heiß­ gas-Heizfunktion das Modulationsventil (54) allmählich schließt, wenn die gemessene Temperatur unter dem einge­ stellten Wert liegt und das Modulationsventil (54) als Reaktion auf ein Steigen der gemessenen Temperatur über den eingestellten Wert hinweg allmählich öffnet.

6. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kältemittelkreislauf kein Drosselventil aufweist, wobei das Modulationsventil (54) die Überwachungs­ funktion über die Förderleistung des Verdichters übernimmt.

7. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Überlastsensor (182, 184) auf einen bestimmten Grad der Überlastung des Antriebsmotors (16) reagiert, wobei der Modulationsregler (108) das Modulations­ ventil entsprechend des Überlastsensors (182, 184) steuert, wenn eine Überlastung des Antriebsmotors festgestellt wird.

8. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Modulationsregler (108) das Modulations­ ventil (54) bei einem bestimmten Grad der Überlastung des Antriebsmotors als Reaktion auf den Überlastsensor (182, 184) entsprechend weit schließt.

9. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Modulationsventil (54) eine elektrische Spule (110) aufweist, und der Modulationsregler (108) mehrere Widerstände (R 5 bis R 9) aufweist, welche zur Steuerung des Spulenstromes als Reaktion auf das digitale Thermostatsignal in bestimmten Kombinationen mit der elektrischen Spule (110) verbindbar sind.

10. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Modulationsventil (54) völlig offen ist, wenn der Spulenstrom 0 ist, und daß elektronische Ver­ knüpfungen (130) vorliegen, die in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen den Spulenstrom sperren.

11. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Zwischenspeicherbehälter (44) in der Saug­ leitung (50) angeordnet ist, wobei das Modulationsventil (54) zwischen Verdichter (42) und Zwischenspeicherbehälter (44) angeordnet ist.

12. Transport-Kühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Wärmetauscher (30) und der Zwischen­ speicherbehälter (44) in der Saugleitung (50) angeordnet sind und das Modulationsventil (54) nahe am Verdichter (42) in der Saugleitung angebracht ist, und wobei der Wärmetauscher (30) und der Zwischenspeicherbehälter (44) den Verdichter (14) gegen Flüssigkeitsstöße vom Modulationsventil schützen.