FR2893400A1 - Systeme de controle de la temperature et procede d'utilisation de celui-ci. - Google Patents

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Abstract

Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien et procédé utilisant plusieurs circuits de réfrigération (46, 50, 54) et un contrôleur activant un ou plusieurs des circuits de réfrigération dans divers modes pour maintenir le contrôle de la température. Chaque circuit de réfrigération comprend un compresseur (58,74), un condensateur, et un évaporateur (62, 78, 94) tous en communication fluide pour former chaque circuit de réfrigération. De plus, des éléments de chauffage sont positionnés dans une cellule d'évaporateur (114) pour chauffer l'air de l'espace de chargement et/ou dégeler les bobines de l'évaporateur. Le système comprend également un pack de piles comprenant un transformateur et des chargeurs de pile pour charger les cellules de pile correspondantes en transformant l'énergie provenant d'une source extérieure.

Description

SYSTÈME DE CONTROLE DE LA TEMPÉRATURE ET PROCÉDÉ D'UTILISATION DE CELUI-CI
Cette demande revendique le bénéfice de la demande de brevet provisoire des Etats-Unis 60 722 269 déposée le 30 septembre 2005, dont le contenu complet est intégré à la présente description à titre de référence.
La présente invention concerne les systèmes de contrôle de la température et, plus particulièrement, un système de contrôle de la température pour les transports de fret et un procédé d'utilisation de celui-ci.
Certains modes de réalisation de la présente invention offrent un système de contrôle de la température pour conditionner l'air dans un espace de chargement. Le système de contrôle de la température peut comprendre un circuit de réfrigération s'étendant entre un compresseur, une bobine d'évaporateur, et un condensateur. Le système de contrôle de la température peut également comprendre un contrôleur programmé pour contrôler le fonctionnement du système de contrôle de la température et pour réguler la température de l'espace de chargement. Le contrôleur peut être 2
programmé pour utiliser le système de contrôle de la température dans un mode de refroidissement, un mode de chauffage, et un mode de dégel basés, au moins en partie, sur les données reçues d'un ou de plusieurs capteurs répartis le long du circuit de réfrigération et/ou positionnés dans l'espace de chargement. De plus, certains modes de réalisation de la présente invention comprennent une pile et un chargeur embarqué pour recharger la pile en utilisant une alimentation électrique externe. De plus, certains modes de réalisation de l'invention offrent un procédé pour contrôler le fonctionnement d'un système de contrôle de la température comprenant une pluralité de circuits de réfrigération, un pack de piles, et un câble électrique. Le procédé peut comprendre les étapes de détection d'une température dans un espace de chargement, et l'utilisation du système de contrôle de la température dans un mode de chauffage ou un mode de refroidissement basé, au moins en partie, sur la température détectée, alimentant le système de contrôle de la température avec l'énergie de la pile, et rechargeant la pile avec une source électrique externe. D'autres aspects de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée et des dessins joints. La figure 1 est une vue en perspective de face d'un dispositif de transport et d'un système de contrôle de la température selon certains modes de réalisation de la présente invention ; 3 la figure 2 est une vue en perspective de face du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 ; la figure 3 est une vue de dessus du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 ; la figure 4 est une vue de dessous du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 la figure 5 est une vue de face du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 la figure 6 est une vue arrière du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 la figure 7 est une vue du côté gauche du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 ; la figure 8 est une vue du côté droit du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 ; la figure 9 est une vue en perspective de face agrandie du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 avec une partie découpée ; la figure 10 est une illustration schématique du système de contrôle de la température illustré sur la figure 1 ; la figure 11 est une perspective arrière du pack 25 de piles illustré sur la figure 1 ; les figures 12A et 12B sont des organigrammes qui illustrent un procédé d'utilisation d'un système de contrôle de la température selon la présente invention. Avant l'explication détaillée des divers modes de 30 réalisation de la présente invention, il faut comprendre que l'invention n'est pas limitée dans son 4 application aux détails de construction et aux agencements des composants présentés dans la description qui suit ou illustrés sur les dessins. L'invention peut faire l'objet d'autres modes de réalisation et être mise en oeuvre ou réalisée de diverses façons. De même, il faut comprendre que la phraséologie et la terminologie utilisées ici en référence à l'orientation du dispositif ou de l'élément (tels que, par exemple, les termes "central," "supérieur," "inférieur," "avant," "arrière," et analogues) sont seulement utilisées pour simplifier la description de la présente invention, et n'indiquent ou n'impliquent pas que le dispositif ou l'élément mentionnés doivent avoir une orientation particulière.
Les éléments du système de contrôle de la température mentionnés dans la présente invention peuvent être installés et utilisés dans une orientation quelconque désirée. De plus, les termes tels que "premier," "second," et "troisième" sont utilisés ici aux fins de la description et ne sont pas conçus pour indiquer ou impliquer une importance ou une signification relatives. De même, l'utilisation de "comprenant" et de ses variantes couvre les articles listés après et leurs équivalents ainsi que les autres articles. Sauf indication ou limitation contraire, les termes "monté," "raccordé," "supporté," et "couplé" et leurs variantes sont utilisés généralement et couvrent à la fois les montages, raccordements, supporte, et couplages directs et indirects. En outre, "raccordé" et "couplé" ne sont pas limités aux raccordements ou aux couplages physiques ou mécaniques. La figure 1 illustre un dispositif de transport 10 et un système de contrôle de la température 14 selon certains modes de réalisation de la présente invention. Le dispositif de transport 10 du mode de réalisation illustré est un conteneur d'expédition et peut être monté sur un camion porteur, une semi-remorque, un autorail, un navire, un bateau, et/ou un avion. Ainsi que cela est illustré sur la figure 1, le dispositif de transport 10 comprend une paroi extérieure 18, qui définit au moins partiellement un espace de chargement 22 et qui supporte au moins partiellement le système de contrôle de la température 14. La paroi extérieure 18 comprend une porte de chargement 24, qui offre l'accès à l'espace de chargement 22 pour charger le chargement et décharger le chargement dans l'espace de chargement 22. Tel qu'il est utilisé ici, le terme "espace de chargement" comprend tout espace dont la température et/ou l'humidité doivent être contrôlées, comprenant les applications de transport et stationnaires pour la conservation des aliments, boissons, plantes, fleurs, et autres denrées périssables et le maintien d'une atmosphère désirée pour l'expédition des produits industriels. Dans certains modes de réalisation, le système de contrôle de la température 14 peut comprendre un logement 25, un pack de piles 26, et une chambre de stockage 30, Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le logement du système de contrôle de la 6
température 25, le pack de piles 26, et la chambre de stockage 30 sont placés adjacents à l'espace de chargement 22 dans les parties supérieure, centrale, et inférieure respectives du dispositif de transport 10, Dans d'autres modes de réalisation, le logement du système de contrôle de la température 25, le pack de piles 26, et la chambre de stockage 30 peuvent avoir d'autres orientations relatives (par exemple, un alignement horizontal ou vertical, ou un espacement dans l'ensemble du dispositif de transport 10) et d'autres emplacements dans le dispositif de transport 10 (par exemple, le logement du système de contrôle de la température 25 peut être placé dans une partie inférieure du dispositif de transport 10, le pack de piles 26 peut être placé dans une partie centrale du dispositif de transport 10, et la chambre de stockage 30 peut être placée dans une partie inférieure du dispositif de transport 10). Le système de contrôle de la température 14 du mode de réalisation illustré sur la figure 1 est utilisable pour conditionner l'air de l'espace de chargement et pour maintenir la température de l'air de l'espace de chargement et/ou l'humidité à l'intérieur d'une plage désirée entourant une température de valeur de consigne Tsp (par exemple, 5 C) et/ou une humidité de valeur de consigne Hsp (par exemple, 60 %). Dans certains modes de réalisation, le logement du système de contrôle de la température 25 supporte un évaporateur 34 et définit une entrée d'air 38 et une sortie d'air 42. Dans d'autres modes de réalisation, le logement du système de contrôle de la température 25 7
peut comprendre deux, trois, ou plusieurs entrées d'air 38 et/ou deux, trois, ou plus sorties d'air 42. Pendant le fonctionnement du système de contrôle de la température 14 et ainsi que cela est expliqué de façon plus détaillée ci-dessous, un ou plusieurs ventilateurs ou souffleurs 44 aspirent l'air de l'espace de chargement 22 dans l'évaporateur 34 au travers de l'entrée d'air 38, dirigent l'air de l'espace de chargement sur les bobines de l'évaporateur (décrit ci- dessous), et aérer l'air en retour dans l'espace de chargement 22 au travers de la sortie d'air 42. Dans certains modes de réalisation, l'air de l'espace de chargement est également ou autrement aéré à l'extérieur du dispositif de transport 10 pour aérer le CO2 ou les autres gaz d'échappement de l'espace de chargement 22 dans l'espace Dans le et pour maintenir la qualité de l'air de chargement 22. réfrigération réfrigération réfrigération figures 1 et 9, le la température 25 46, 50, 54. mode de réalisation illustré sur les logement du système de contrôle de supporte un premier circuit de un second circuit de et un troisième circuit de Dans d'autres modes de réalisation, le logement de contrôle de la température 25 peut au 25 moins partiellement supporter un, deux, quatre, ou plusieurs circuits de réfrigération. Dans certains modes de réalisation, tel que le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 10, le premier circuit de réfrigération 46 comprend et 30 raccorde de façon fluide un compresseur 58 (par exemple, un compresseur hermétique), une bobine 8 d'évaporateur 62, et un condensateur 66 placés dans les parties supérieure, inférieure, et centrale respectives du logement du système de contrôle de la température 25. Plus particulièrement, dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 10 de la présente invention, le compresseur 58 est positionné sur un côté du logement du système de contrôle de la température 25, le condensateur 66 est positionné sur l'autre côté du logement du système de contrôle de la température 25, et la bobine d'évaporateur 62 s'étend au travers de l'évaporateur 34. Dans d'autres modes de réalisation, un ou plusieurs des compresseur 58, bobine d'évaporateur 62, et condensateur 66 peuvent avoir d'autres orientations relatives (par exemple, alignement horizontal ou vertical ou espacement dans l'ensemble du logement) et emplacements à l'intérieur du logement 25 (par exemple, le condensateur 66 peut être placé dans une partie supérieure du logement 25, le compresseur 58 peut être placé dans une partie centrale du logement 25, et la bobine d'évaporateur 62 peut être placée dans une partie inférieure du logement 25). Dans les modes de réalisation qui comprennent un second circuit de réfrigération 50, tel que le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 10, le second circuit de réfrigération 50 peut comprendre et raccorder de façon fluide un compresseur 74 (par exemple, un compresseur hermétique), une bobine d'évaporateur 78, et un condensateur 82 placés dans les parties supérieure, inférieure, et centrale respectives du logement du système de contrôle de la 9 température 25. Plus particulièrement, dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 10 de la présente invention, le compresseur 74 est positionné sur un côté du logement du système de contrôle de la température 25 adjacent au compresseur 58 du premier circuit de réfrigération 46, le condensateur 82 est positionné sur l'autre côté du logement du système de contrôle de la température 25 adjacent au condensateur 66 du premier circuit de réfrigération 46, et la bobine d'évaporateur 62 s'étend au travers de l'évaporateur 34 adjacent à la bobine d'évaporateur 62 du premier circuit de réfrigération 46. Dans d'autres modes de réalisation, un ou plusieurs des compresseur 74, bobine d'évaporateur 78, et condensateur 82 peuvent avoir d'autres orientations relatives et emplacements à l'intérieur du logement 25. Dans les modes de réalisation qui comprennent un troisième circuit de réfrigération 54, tel que le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 10, le troisième circuit de réfrigération 54 peut comprendre et raccorder de façon fluide un compresseur 90 (par exemple, un compresseur hermétique), une bobine d'évaporateur 94, et un condensateur 98 placés dans les parties supérieure, inférieure, et centrale respectives du logement du système de contrôle de la température 25. Plus particulièrement, dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 10 de la présente invention, le compresseur 90 est positionné sur un côté du logement du système de contrôle de la température 25 adjacent au compresseur 58 du premier circuit de réfrigération 46 et le compresseur 74 du 10 second circuit de réfrigération 50, le condensateur 98 est positionné sur l'autre côté du logement du système de contrôle de la température 25 adjacent au condensateur 66 du premier circuit de réfrigération 46 et le condensateur 82 du second circuit de réfrigération 50, et la bobine d'évaporateur 94 s'étend au travers de l'évaporateur 34 adjacent à la bobine d'évaporateur 62 du premier circuit de réfrigération 46 et la bobine d'évaporateur 78 du second circuit de réfrigération 50, Dans d'autres modes de réalisation, un ou plusieurs des compresseur 90, bobine d'évaporateur 94, et condensateur 98 peuvent avoir d'autres orientations relatives et emplacements à l'intérieur du logement 25.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 10, les compresseurs 58, 74, et 90 du premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 sont regroupés ensemble pour définir une cellule de compresseur. 106. Les condensateurs 66, 82, 98 du premier, second et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 sont regroupés ensemble pour définir une cellule de condensateur 110, Les évaporateurs 62, 78, et 94 du premier, second et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 sont regroupés ensemble et sont positionnés ensemble pour définir une cellule d'évaporateur 114. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 10, la cellule d'évaporateur 114 est positionnée dans le logement de l'évaporateur 25.
Dans certains modes de réalisation de la présente invention, le système de contrôle de la température 14 11 comprend un contrôleur 118 comprenant un microprocesseur 122 qui contrôle et coordonne le fonctionnement du système de contrôle de la température 14. Dans ces modes de réalisation, le contrôleur 118 est programmé pour utiliser le système de contrôle de la température 14 dans un mode de refroidissement, un mode de chauffage, un mode de dégel, et un mode nul, basé au moins en partie sur la température de valeur de consigne Tsr, l'humidité de valeur de consigne Hsp, la température ambiante, la température de l'espace de chargement, et/ou du chargement dans l'espace de chargement 22. Le système de contrôle de la température 14 peut comprendre un ou plusieurs capteurs de température 138.
Dans certains modes de réalisation, un capteur de température 138 est positionné dans l'espace de chargement 22 pour enregistrer la température de l'espace de chargement. Dans d'autres modes de réalisation, un capteur de température 138 est positionné dans l'entrée d'air 38. Dans d'autres modes de réalisation, un capteur de température 138 est positionné dans la sortie d'air 42. Le système de contrôle de la température 14 peut également ou autrement comprendre des capteurs de température et/ou de pression répartis le long d'un ou de plusieurs des premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 pour détecter la température et/ou la pression du réfrigérant dans un ou plusieurs des premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54. Dans ces modes de 12 réalisation, les données enregistrées par les capteurs 138 sont transmises au contrôleur 118. Ainsi que cela est illustré sur les figures 2 à 10, le système de contrôle de la température 14 peut comprendre un ou plusieurs éléments de chauffage (par exemple, bobines de chauffage, dispositifs de chauffage, chaudières à propane, et analogues) positionnés dans l'évaporateur 34 pour chauffer l'air de l'espace de chargement et/ou dégeler les bobines de l'évaporateur 62, 78, 94. Dans d'autres modes de réalisation, le réfrigérant chaud peut être dirigé au travers des bobines de l'évaporateur 62, 78, 94 pour chauffer l'air de l'espace de chargement, ou en variante, pour dégeler les bobines de l'évaporateur 62, 78, 94 pendant le fonctionnement dans le mode de dégel. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 10, le premier et le second éléments de chauffage 130, 134 sont positionnés dans l'évaporateur 34 adjacent aux bobines de l'évaporateur 62, 78, 94. Ainsi que cela est mentionné ci-dessus, le système de contrôle de la température 14 peut comprendre un pack de piles 26. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 11, le pack de piles 26 comprend un logement de pile 139 supporté dans une ouverture dans la paroi extérieure 18 adjacente au logement du système de contrôle de la température 25. Le pack de piles 26 du mode de réalisation illustré comprend une première et une seconde cellules de pile 140a, 140b. Dans d'autres modes de réalisation, le pack de piles 26 peut comprendre une, deux, quatre, 13 ou plus cellules de pile 140, Chacune des cellules de pile 140 est utilisable pour stocker une charge électrique et pour alimenter le système de contrôle de la température 14.
Pendant le fonctionnement normal du système de contrôle de la température 14, les cellules de pile 140a, 140b fournissent l'énergie aux éléments du système de contrôle de la température 14. De cette manière, le système de contrôle de la température 14 peut fonctionner indépendamment pendant des durées prolongées (par exemple, entre environ vingt et environ quarante heures) sans nécessiter d'alimentation électrique externe. Plus particulièrement, le système de contrôle de la température 14 et le dispositif de transport 10 de la présente invention peuvent être chargés dans des avions et d'autres véhicules et peuvent être éloignés des alimentations électriques externes pendant des durées prolongées. Le pack de piles 26 supporte également un transformateur 141 et un premier et un second chargeurs de pile 142a, 142b pour charger les cellules de pile 140a, 140b correspondantes. Quand la charge électrique dans une ou plusieurs des cellules de pile 140a, 140b est basse et/ou quand le système de contrôle de la température 14 et le dispositif de transport 10 sont placés près d'une alimentation électrique externe (par exemple, dans un dépôt ou sur une plate-forme de chargement), l'énergie électrique peut être transférée de l'alimentation électrique externe aux chargeurs de pile 142a, 142b pour charger les cellules de pile 140a, 140b et pour alimenter les 14 éléments du système de contrôle de la température 14. Dans certains modes de réalisation, l'énergie électrique est dirigée au travers du transformateur 141, qui transforme l'énergie électrique de la source électrique externe dans une forme qui peut être stockée par les piles (par exemple, le transformateur convertit l'énergie électrique de courant alternatif en courant continu). Dans d'autres modes de réalisation, le transformateur 141 et/ou les chargeurs de pile 142a, 142b convertissent l'énergie d'une première tension à une seconde tension (par exemple, de 24 volts à 12 volts). Dans certains modes de réalisation, tel que le mode de réalisation illustré sur la figure 1, un câble électrique 143 est stocké dans la chambre de stockage 30, Dans ces modes de réalisation, un opérateur peut utiliser le câble électrique 143 pour raccorder électriquement un ou plusieurs des chargeurs de pile 142a, 142b et le transformateur 141 à la source électrique externe. De plus, dans certains modes de réalisation, plusieurs prises ou adaptateurs 144 sont logés dans la chambre de stockage 30, Chacun des adaptateurs 144 a une configuration différente et peut être accouplé à une source électrique externe différente. Les figures 12A et 12B illustrent un procédé de fonctionnement d'un système de contrôle de la température 14 selon la présente invention. Plus particulièrement, les figures 12A et 12B présentent un algorithme sous la forme d'un programme informatique 15
qui peut être utilisé pour réaliser la présente invention. Chaque fois que le système de contrôle de la température 14 contrôleur 118 autres choses, est activé (c'est à dire amorcé), le lance une routine de démarrage. Entre la routine de démarrage détermine si le système de contrôle de la température 14 fonctionne correctement et cherche des erreurs dans les défaillances de programmation et mécaniques du contrôleur dans le système de contrôle de la température 14. Si une erreur est détectée, le contrôleur 118 peut être programmé pour activer une alarme pour alerter un opérateur. A la suite du démarrage, le(s) capteur(s) de température 138 enregistre(nt) une température T et transmet(tent) les données de température au contrôleur 118 à l'étape 146. Ainsi que cela est expliqué ci-dessus, les capteurs de température 138 peuvent être positionnés dans l'ensemble de l'espace de chargement 22 et le système de contrôle de la température 14. Par conséquent, dans certains modes de réalisation de la présente invention, la température T enregistrée par les capteurs 138 peut être la température de l'air dans l'espace de chargement 22, la température de l'air qui pénètre dans l'évaporateur 34, la température de l'air dans l'entrée d'air 38, la température de l'air sortant de l'évaporateur 34, la température de l'air dans la sortie d'air 42, et/ou la température de réfrigérant sortant des bobines de l'évaporateur 62, 78, 94 des premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54. 16
A l'étape 150, le contrôleur 118 compare la température T enregistrée par le(s) capteur(s) 138 à la température de valeur de consigne TsP. Si la température T est supérieure à la température de valeur de consigne TsP ("NON" à l'étape 150), le contrôleur 118 est programmé pour utiliser le système de contrôle de la température 14 dans un mode de refroidissement (décrit ci-dessous). En variante, si la température T est inférieure à ou égale à la température de valeur de consigne TsP("OUI" à l'étape 150), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 154. A l'étape 154, le contrôleur 118 peut être programmé pour déterminer si la température T est 15 supérieure ou égale au total de la température de valeur de consigne Tsp moins une constante de température To (par exemple, entre environ 0,2 C et environ 0,3 C). Si la température T est supérieure ou égale au total de la température de valeur de consigne 20 TsP moins la constante de température To ("OUI" à l'étape 154), le contrôleur 118 est programmé pour revenir à l'étape 146. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 118 peut être programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre 25 l'étape 154 et l'étape 146 Si la température T est inférieure au total de la température de valeur de consigne TsP moins la constante de température To ("NON" à l'étape 154), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 156.
30 A l'étape 156, le contrôleur 118 est programmé pour déterminer si la température T est inférieure ou 17 égale au total de la température de valeur de consigne TsP moins une constante de température T1 (par exemple, entre environ 0,5 C et environ 0,6 C). Si la température T est inférieure ou égale au total de la température de valeur de consigne TSP moins la température T1 ("OUI" à l'étape 156), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 158 et pour activer le premier et le second dispositifs de chauffage 130, 134 et le ventilateur 44 pour chauffer l'air de l'espace de chargement. Le contrôleur 118 revient alors à l'étape 146. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 118 peut être programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 158 et l'étape 146. Si la température T est supérieure au total de la température de valeur de consigne TsP moins la constante de température T1 ("NON" à l'étape 156), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 162. A l'étape 162, le contrôleur 118 est programmé pour déterminer si la température T est inférieure ou égale au total de la température de valeur de consigne TsP moins une constante de température T2 (par exemple, entre environ 0,4 C et environ 0,5 C). Si la température T est inférieure au total de la température de valeur de consigne Tsp moins la constante de température T2 ("OUI" à l'étape 162), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 166 et pour activer le premier dispositif de chauffage 130 et le ventilateur 44 pour chauffer l'air de l'espace de chargement. Le contrôleur 118 revient alors à l'étape 146. Dans certains modes de réalisation, le 18 contrôleur 118 peut être programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 166 et l'étape 146. Si la température T est supérieure au total de la température de valeur de consigne TSP moins la constante de température T2 ("NON" à l'étape 162), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 170, A l'étape 170, le contrôleur 118 est programmé pour désactiver le premier et le second dispositifs de chauffage 130, 134 et le ventilateur 44 et pour activer le système de contrôle de la température 14 en mode nul. Dans certains modes de réalisation le contrôleur 118 est programmé pour utiliser le système de contrôle de la température 14 dans le mode nul pour une durée prédéterminée puis revenir à l'étape 146. Dans d'autres modes de réalisation, le contrôleur 118 est programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 170 et l'étape 146. Ainsi que cela est mentionné ci-dessus, le contrôleur 118 est programmé pour utiliser le système de contrôle de la température 14 dans un mode de refroidissement si la température T est supérieure à la température de valeur de consigne TSP ("NON" à l'étape 150). Ainsi que cela est illustré sur la figure 12B, le contrôleur 118 est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne TSP et une constante de température T3 (par exemple, entre environ 1,5 C et environ 1,2 C). Si la température T est supérieure à la somme de la température de valeur de consigne TSP et la constante de température T3 ("OUI" 19 à l'étape 172), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 174 et pour activer les compresseurs 58, 74, 90 du premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 à GRANDE vitesse et activer le ventilateur 44 pour diriger l'air de l'espace de chargement dans les bobines de l'évaporateur 62, 78, 94 du premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 pour refroidir l'air de l'espace de chargement. Le contrôleur 118 revient alorsà l'étape 146. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 118 peut être programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 174 et l'étape 146. Si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T3 ("NON" à l'étape 172), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 178. A l'étape 178, le contrôleur 118 est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T4 (par exemple, entre environ 1,1 C et environ 1,2 C). Si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T4 ("OUI" à l'étape 178), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 182 et pour activer les compresseurs 58, 74, 90 du premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 à vitesse LENTE et pour activer le ventilateur 44 pour diriger l'air de l'espace de chargement dans les bobines de 20 l'évaporateur 62, 78, 94 du premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 pour refroidir l'air de l'espace de chargement. Le contrôleur 118 revient alors à l'étape 146. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 118 peut être programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 182 et l'étape 146. Si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne TSP et la constante de température T4 ("NON" à l'étape 178), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 186. A l'étape 186, le contrôleur 118 est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne TSP et une constante de température T5 (par exemple, entre environ 0,7 C et 0,8 C). Si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne TSP et la constante de température T5 ("OUI" à l'étape 186), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 190 et pour activer les compresseurs 58 et 74 du premier et du second circuits de réfrigération 46 et 50 à vitesse LENTE et activer le ventilateur 44 pour diriger l'air de l'espace de chargement dans la première et la seconde bobines de l'évaporateur 62 et 78 pour refroidir l'air de l'espace de chargement. Le contrôleur 118 revient alors à l'étape 146. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 118 peut être programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 190 et l'étape 146. Si la température T est inférieure à la somme de la 21 température de valeur de consigne TSP et la constante de température T5 ("NON" à l'étape 186), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 194. A l'étape 194, le contrôleur 118 est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne TSP et une constante de température T6 (par exemple, entre environ 0,3 C et environ 0,4 C). Si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne TSP et la constante de température T6 ("OUI" à l'étape 194), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 198 et pour activer le compresseur 58 du premier circuit de réfrigération 46 à vitesse LENTE et activer le ventilateur 44 pour diriger l'air de l'espace de chargement sur la bobine d'évaporateur 62 du premier circuit de réfrigération 46 pour refroidir l'air de l'espace de chargement. Le contrôleur 118 revient alors à l'étape 146. Dans certains modes de réalisation, le contrôleur 118 peut être programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 198 et l'étape 146. Si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T6 ("NON" à l'étape 194), le contrôleur 118 est programmé pour passer à l'étape 202. A l'étape 202, le contrôleur 118 est programmé pour désactiver les compresseurs 58, 74, 90 du premier, second, et troisième circuits de réfrigération 46, 50, 54 et le ventilateur 44 et pour activer le système de contrôle de la température 14 dans le mode nul. Dans certains modes de réalisation le 22 contrôleur 118 est programmé pour utiliser le système de contrôle de la température 14 dans le mode nul pour un durée prédéterminée puis revenir à l'étape 146. Dans d'autres modes de réalisation, le contrôleur 118 est programmé pour comprendre un retard (par exemple, 2 minutes) entre l'étape 202 et l'étape 146. Les modes de réalisation décrits ci-dessus et illustrés sur les figures sont présentés à titre d'exemple seulement et ne sont pas conçus pour être une limitation des concepts et des principes de la présente invention. En tant que tels, il sera apprécié par un homme du métier que diverses modifications dans les éléments et leur configuration et leur agencement sont possibles sans se départir de l'esprit et de la portée de la présente invention. Par exemple, bien qu'il soit fait référence ici à un système de contrôle de la température 14 comprenant les capteurs de température 138 et à un procédé d'utilisation d'un système de contrôle de la température basé, au moins en partie, sur les données de température, dans d'autres modes de réalisation de la présente invention, le système de contrôle de la température 14 peut comprendre un ou plusieurs capteurs de pression et le système de contrôle de la température 14 peut être contrôlé et/ou activé en utilisant les données de pression enregistrées par les capteurs de pression.

Claims (20)

REVENDICATIONS
1. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien utilisant de multiples circuits de réfrigération (46, 50, 54) caractérisé en ce qu'il comprend : une cellule de compresseur (106) comprenant deux compresseurs (58, 74) ou plus ; une cellule de condensateur (110) comprenant deux condensateurs (66, 82, 98) ou plus, chacun desdits condensateurs (66, 82, 98) étant connecté de façon fluide à un compresseur (58,74) correspondant ; une cellule d'évaporateur (114) comprenant deux évaporateurs (62, 78, 94) ou plus, chacun desdits évaporateurs (62, 78, 94) étant connecté de façon fluide à un condensateur correspondant (66, 82, 98) et connecté de façon fluide à un compresseur correspondant (58,74) formant ainsi deux circuits de réfrigération (46, 50, 54) ou plus ; et un contrôleur (118) destiné à déterminer le fonctionnement et l'écoulement du fluide de réfrigération dans chacun des circuits de réfrigération (46, 50, 54) sur la base d'une valeur mesurée de la température.
2. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôleur (118) est capable d'utiliser sélectivement un ou plusieurs des circuits de réfrigération (46, 50, 54) selon la différence entre la valeur mesurée de la température et une valeur de température de valeur de consigne. 24
3. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend trois circuits de réfrigération (46, 50, 54), chacun des circuits comprenant un compresseur (58,74), un condensateur (66, 82, 98) et un évaporateur (62, 78, 94) connectés de façon fluide et utilisés et contrôlés individuellement par le contrôleur (118).
4. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également un ou plusieurs éléments de chauffage (130, 134) positionnés dans la cellule d'évaporateur (62, 78, 94) (114) pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22) ou dégeler les bobines de l'évaporateur (62, 78, 94).
5. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système est doté d'un pack de piles (26) pour alimenter le système.
6. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit pack de piles (26) est doté d'un transformateur (141) et de chargeurs de pile pour charger les cellules de pile correspondantes en transformant l'énergie électrique en provenance d'une source d'énergie électrique extérieure.
7. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôleur (118) est programmé pour utiliser le système dans un mode derefroidissement, un mode de chauffage, un mode de dégel ou un mode nul, basé sur une combinaison quelconque de la température de valeur de consigne, l'humidité de valeur de consigne, la température ambiante, la température de l'espace de chargement (22) et du chargement dans le conteneur.
8. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien caractérisé en ce qu'il comprend : plusieurs circuits de réfrigération (46, 50, 54), chaque circuit utilisant une cellule de compresseur (58,74) (106) comprenant deux compresseurs (58, 74) ou plus, une cellule de condensateur (66, 82, 98) (110) comprenant deux condensateurs (66, 82, 98) ou plus et une cellule d'évaporateur (62, 78, 94) (114) comprenant deux évaporateurs (62, 78, 94) ou plus dans lesquels chacun des circuits de réfrigération (46, 50, 54) comprend un compresseur (58,74), un condensateur (66, 82, 98) et un évaporateur (62, 78, 94), connectés de façon fluide les uns aux autres pour former un circuit de réfrigération (46, 50, 54) individuel ; un contrôleur (118) pour contrôler le fonctionnement et l'écoulement du fluide de réfrigération dans chacun des circuits de réfrigération (46, 50, 54) en utilisant sélectivement un ou plusieurs des circuits de réfrigération (46, 50, 54) selon une différence de température entre la valeur mesurée de la température et une valeur de température de valeur de consigne ; 26 un ou plusieurs éléments de chauffage (130, 134) positionnés dans la cellule d'évaporateur (62, 78, 94) (114) pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22) et/ou dégeler les bobines de l'évaporateur (62, 78, 94) ; un pack de piles (26) pour alimenter le système de contrôle de la température (14) dans lequel le pack de piles (26) comprend un transformateur (141) et des chargeurs de pile (142a, 142b) pour charger les cellules de pile (140a, 140b) correspondantes en transformant l'énergie électrique en provenance d'une source d'énergie électrique extérieure ; et un contrôleur (118) programmé pour utiliser le système dans un mode de refroidissement, un mode de chauffage, un mode de dégel ou un mode nul, basé au moins en partie sur la température de valeur de consigne, l'humidité de valeur de consigne, la température ambiante, la température de l'espace de chargement (22) et/ou du chargement dans le conteneur.
9. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système peut être utilisé avec une combinaison quelconque des circuits de réfrigération (46, 50, 54) utilisés en refroidissement à vitesse lente, en refroidissement à grande vitesse, mode nul, mode de dégel, ou mode de chauffage.
10. Système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien selon la revendication 9, caractérisé en ce que le contrôleur (118) compare la température enregistrée par un capteur (138) à la température de valeur de consigne et si la température 27 enregistrée par ce capteur (138) est supérieure à la température de valeur de consigne selon une valeur prédéterminée, le contrôleur (118) est programmé pour utiliser le système de contrôle de la température (14) en mode de refroidissement utilisant une combinaison quelconque des circuits de réfrigération (46, 50, 54) à grande vitesse, vitesse lente, ou en mode nul selon au moins partiellement la différence entre la température enregistrée par le capteur (138) et la température de valeur de consigne.
11. Procédé d'utilisation d'un système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien utilisant de multiples circuits de réfrigération (46, 50, 54), chaque circuit comprenant un compresseur (58,74), un condensateur (66, 82, 98) et un évaporateur (62, 78, 94) en communication fluide les uns avec les autres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : lancement d'une routine de démarrage pour déterminer si le système de contrôle de la température (14) fonctionne correctement ; détection de la température pour enregistrer une température T et transmettre les données de température à un contrôleur (118) du système ; comparaison de la température T enregistrée par le capteur (138) à une température de valeur de consigne T5p et si la température T est supérieure à la température de valeur de consigne T5p, le contrôleur (118) est programmé pour calculer la différence entre T et T5p et déterminer s'il faut continuer en mode nul ou utiliser le système decontrôle de la température (14) dans un mode de refroidissement ; et si la température T est inférieure à ou égale à la température de valeur de consigne Tsp, le contrôleur (118) est programmé pour calculer la différence entre T et Tsp et déterminer s'il faut fonctionner en mode nul ou activer les éléments du dispositif de chauffage pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le contrôleur (118) est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T3 et si la température T est supérieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T3, le contrôleur (118) commence à utiliser tous les compresseurs (58, 74) et les circuits de réfrigération (46, 50, 54) à grande vitesse et utiliser un ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans les bobines de l'évaporateur (62, 78, 94) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22).
13. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T3, le contrôleur (118) est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de températureT9 et si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T4, le contrôleur (118) commence à activer les compresseurs (58, 74) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) à vitesse lente et activer le ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans les bobines de l'évaporateur (62, 78, 94) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22).
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et T4, le contrôleur (118) est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T5 et si la température T est supérieure ou égale à la somme de Tsp et T5, le contrôleur (118) commence à activer les compresseurs (58, 74) du premier et du second circuits de réfrigération (46, 50, 54) à vitesse lente et activer le ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans la première et la seconde bobines de l'évaporateur (62, 78, 94) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22).
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et T5, le contrôleur (118) est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T6 et si la température T est supérieure 30 ou égale à la somme de Tsp et T6, le contrôleur (118) commence à utiliser le compresseur (58,74) du premier circuit de réfrigération (46, 50, 54) à vitesse lente et activer le ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans la première bobine d'évaporateur (62, 78, 94) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22).
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T6, mais supérieure à Tsp, le contrôleur (118) est programmé pour désactiver les compresseurs (58, 74) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) et activer le système de contrôle de la température (14) en mode nul.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que si la température T est inférieure à Tsp moins une constante de température T1r le contrôleur (118) est programmé pour activer le premier et le second dispositifs de chauffage et le ventilateur pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22).
18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que si la température T est supérieure au total de Tsp moins T, mais inférieure à Tsp moins T2, le contrôleur (118) est programmé pour activer le premier dispositif de chauffage et le ventilateur pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22).
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que si la température T est inférieure à Tsp mais est supérieure à Tsp moins T2, le contrôleur (118) est programmé pour désactiver les dispositifs de chauffage 31 et les compresseurs (58, 74), et activer le système de contrôle de la température (14) en mode nul.
20. Procédé d'utilisation d'un système de contrôle de la température (14) d'un conteneur de fret aérien utilisant de multiples circuits de réfrigération (46, 50, 54), chaque circuit comprenant un compresseur (58,74), un condensateur (66, 82, 98) et un évaporateur (62, 78, 94) en communication fluide les uns avec les autres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : lancement d'une routine de démarrage pour déterminer si le système de contrôle de la température (14) fonctionne correctement ; détection de la température pour enregistrer une 15 température T et transmettre les données de température à un contrôleur (118) du système ; comparaison de la température T enregistrée par le capteur (138) à une température de valeur de consigne Tsp et si la température T est supérieure à la 20 température de valeur de consigne Tsp le contrôleur (118) est programmé pour calculer la différence et déterminer s'il faut continuer en mode nul ou utiliser le système de contrôle de la température (14) dans un mode de refroidissement ; 25 si la température T est inférieure ou égale à la température de valeur de consigne Tsp, le contrôleur (118) est programmé pour calculer la différence entre T et Tsp et déterminer s'il faut continuer en mode nul ou activer les éléments du 30 dispositif de chauffage pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22) ; 32 si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T3, le contrôleur (118) commence à utiliser tous les compresseurs (58, 74) et les circuits de réfrigération (46, 50, 54) à grande vitesse et utiliser un ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans les bobines de l'évaporateur (62, 78, 94) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22) ; si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T3 le contrôleur (118) est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T4 et si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T4 le contrôleur (118) commence à activer les compresseurs (58, 74) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) à vitesse lente et activer le ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans les bobines de l'évaporateur (62, 78, 94) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22) ; si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et T4, le contrôleur (118) est programmé pour déterminer si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constantede température T5 et si la température T est supérieure ou égale à la somme de Tsp et T5, le contrôleur (118) commence à activer les compresseurs (58, 74) du premier et du second circuits de réfrigération (46, 50, 54) à vitesse lente et activer le ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans la première et la seconde bobines de l'évaporateur (62, 78, 94) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22) ; si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T5, et si la température T est supérieure ou égale à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et la constante de température T6 le contrôleur {118) commence à utiliser le compresseur (58,74) du premier circuit de réfrigération (46, 50, 54) à vitesse lente et activer le ventilateur pour diriger l'air de l'espace de chargement (22) dans la première bobine d'évaporateur (62, 78, 94) pour refroidir l'air de l'espace de chargement (22) ; si la température T est inférieure à la somme de la température de valeur de consigne Tsp et une constante de température T6 mais supérieure à Tsp, le contrôleur (118) est programmé pour désactiver les compresseurs (58, 74) de tous les circuits de réfrigération (46, 50, 54) et activer le système de contrôle de la température (14) en mode nul ; si la température T est inférieure à Tsp moins une constante de température T1r le contrôleur (118) est programmé pour activer le premier et le seconddispositifs de chauffage et le ventilateur pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22) ; si la température T est supérieure au total de Tsp moins T1 mais inférieure à Tsp moins une constante de température T2, le contrôleur (118) est programmé pour activer le premier dispositif de chauffage et le ventilateur pour chauffer l'air de l'espace de chargement (22) ; et si la température T est inférieure à Tsp mais est supérieure à Tsp moins T2, le contrôleur (118) est programmé pour désactiver les dispositifs de chauffage et les compresseurs (58, 74), et activer le système de contrôle de la température (14) en mode nul.
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