JP2007168775A - Energy efficient capacity control for air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車の空調システムに関し、特に、大型トラックの寝台運転室または寝台区画のための空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system for automobiles, and more particularly to an air conditioning system for a large truck bed cab or bed section.
現在、自動車の空調システム、特に大型のトラックの寝台運転室の空調システムはエンジンによって駆動される空調システムを介して与えられている。しかしながら、大気及び騒音の両方の公害に対する関心は、場合によっては、トラックがそれの寝台運転室の空調を動作させるためにそれのエンジンをアイドリングさせることを許可しない状況を作り出している。公害に対する関心に加え、夜通しのアイドリングの燃料にかかる費用は毎年2,400ドルであり、また、保守にかかる費用は250ドルであると推定されている。大気汚染に対し、一台のトラックの一年間のアイドリングは113キログラムのCO、279キログラムのNOX、及び17トンのCO2を排出すると推定されている。 Currently, air conditioning systems for automobiles, particularly those for large truck bed cabs, are provided through an air conditioning system driven by an engine. However, interest in both atmospheric and noise pollution has in some cases created a situation that does not allow a truck to idle its engine to operate its sleeper cabin air conditioning. In addition to pollution concerns, the cost of overnight idling fuel is estimated at $ 2,400 annually and the maintenance cost is estimated at $ 250. To air pollution, it has been estimated that one year of idling single track of 113 kg CO, 279 kilograms of NO X, and 17 tons of CO 2 is discharged.
主エンジンのアイドリングの代わりとなり得る候補は以下のものを含む:ディーゼルエンジンが自動推進型のACコンプレッサー及び交流発電機(オルタネーター)DC/ACを回転させ、既存の運転室空調、及び既存の自動車用暖房、換気、及び冷房(HAVC)システムと接続して機能する補助電力装置;ディーゼルエンジンが自動車で使用されるAC電気を供給する発電機を駆動する発電設備(GENSET);トラックサービスエリアが電気を供給する120VのAC電気陸上電力;及び、寝台運転室のHVACシステムによって使用される付加的なバッテリーが自動車に搭載される補助バッテリー。 Possible alternatives to idling the main engine include the following: Diesel engine rotates self-propelled AC compressor and alternator DC / AC, existing cab air conditioning, and existing automobile Auxiliary power devices that function in conjunction with heating, ventilation, and cooling (HAVC) systems; power generation equipment (GENSET) that drives the generator that supplies the AC electricity used by the diesel engine; the truck service area A 120V AC electric terrestrial power supply; and an auxiliary battery mounted in the vehicle with an additional battery used by the sleeper cab HVAC system.
電気駆動式の気密状蒸気圧縮空調(A/C)システムは一般的であるが、自動車にはほとんど使用されていない。この信頼性のある空調供給手段が利用されていない大きな理由は利用可能な電力の不足である。特許文献1等は可変変移コンプレッサーを制御することによって効率を改善することを試みる蒸気圧縮A/Cシステムを開示している。 Electrically driven airtight vapor compression air conditioning (A / C) systems are common, but are rarely used in automobiles. A major reason why this reliable air-conditioning supply means is not used is the lack of available power. U.S. Pat. No. 6,057,096 discloses a vapor compression A / C system that attempts to improve efficiency by controlling a variable displacement compressor.
したがって、本発明の目的は空調システムの容量(または、能力)を寝台区画の冷却要求に対して最適化し、エネルギーの消費が最小化された空調システムの動作方法を提供することである。また、本発明のもう1つの目的は空調システムの容量(または、能力)を寝台区画の冷却要求に対して最適化し、エネルギーの消費を最小化することが可能な空調システムを提供することである。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of operating an air conditioning system that optimizes the capacity (or capacity) of the air conditioning system to the cooling requirements of the couch section and minimizes energy consumption. Another object of the present invention is to provide an air conditioning system capable of optimizing the capacity (or capacity) of the air conditioning system with respect to the cooling requirements of the bed section and minimizing energy consumption. .
本発明の1つの特徴に従うと、トラックの寝台区画のための蒸気圧縮空調システムを動作させるための方法が提供され、前記空調システムは冷却剤の加圧のための可変速コンプレッサー、蒸発器、及び前記蒸発器を通る空気流を方向付けるための可変速送風機を含む。
本発明の方法は:
a)寝台区画の空気の温度を監視すること;
b)蒸発器からの空気流の温度を監視すること;
c)コンプレッサーの冷却剤排出圧力を監視すること;
d)冷却剤の過熱(状態)を監視すること;
e)ステップa、b、及びcの監視に基づいてコンプレッサーの速度を調節すること;及び、
f)ステップdの監視に基づいて送風機の速度を調節することのステップを含む。
According to one aspect of the present invention, there is provided a method for operating a vapor compression air conditioning system for a truck couch section, said air conditioning system comprising a variable speed compressor for refrigerant pressurization, an evaporator, and A variable speed blower for directing the air flow through the evaporator.
The method of the present invention is:
a) monitoring the temperature of the air in the sleeper compartment;
b) monitoring the temperature of the air stream from the evaporator;
c) monitoring the refrigerant discharge pressure of the compressor;
d) monitoring coolant overheating (condition);
e) adjusting the speed of the compressor based on the monitoring of steps a, b and c; and
f) adjusting the blower speed based on the monitoring of step d.
本発明の1つの特徴として、ステップeは可変速コンプレッサーへの電圧を調節することを含む。本発明の1つの特徴として、ステップfは可変速送風機への電圧を調節することを含む。本発明の1つの特徴に従うと、ステップeは蒸発器からの空気の温度を露点と比較することを含む。 As one feature of the present invention, step e includes adjusting the voltage to the variable speed compressor. As one feature of the present invention, step f includes adjusting the voltage to the variable speed blower. According to one characteristic of the invention, step e comprises comparing the temperature of the air from the evaporator with the dew point.
本発明の1つの特徴として、ステップeは寝台区画の温度を設定温度と比較することを含む。本発明のもう1つの特徴として、ステップeは蒸発器からの空気の温度を設定温度と比較することをさらに含む。本発明のもう1つの特徴として、ステップeは蒸発器からの空気の温度を露点と比較することをさらに含む。 As one feature of the present invention, step e includes comparing the temperature of the couch section with a set temperature. As another feature of the present invention, step e further includes comparing the temperature of the air from the evaporator with a set temperature. As another feature of the invention, step e further comprises comparing the temperature of the air from the evaporator with the dew point.
本発明の1つの特徴として、ステップfは冷却剤の過熱(状態)を照合値と比較することを含む。本発明の1つの特徴に従うと、ステップeは排出圧力を照合値を比較することを含む。
本発明の1つの特徴として、方法はさらに:
g)冷却剤の過冷(状態)を監視すること;及び、
h)ステップgの監視に基づいて凝縮器のファンの速度を調節することのステップを含む。
As one feature of the present invention, step f includes comparing the coolant overheating (state) with a reference value. According to one characteristic of the invention, step e comprises comparing the discharge pressure with a reference value.
As one feature of the present invention, the method further includes:
g) monitoring coolant overcooling (condition); and
h) adjusting the speed of the condenser fan based on the monitoring of step g.
本発明の1つの特徴に従うと、トラックの寝台区画を冷却するために使用するための空調システムが提供される。本発明のシステムは:冷却剤流路;冷却剤流路内の冷却剤を加圧するための可変速コンプレッサー;冷却剤流路のコンプレッサーより下流側に配置された凝縮器;冷却剤流路の凝縮器より下流側に配置された蒸発器;寝台区画を冷却するために蒸発器を通して空気流を方向付けるように構成された可変速送風機;寝台区画の空気の温度、蒸発器からの空気流の温度、コンプレッサーの冷却剤排出圧力;及び冷却剤流路内の冷却剤の過熱(状態)を監視するための複数のセンサー;及び、センサー、コンプレッサー、及び送風機に接続されたコントローラーであって、複数のセンサーから受信された信号に基づいてコンプレッサー及び送風機の速度を選択的に調節するように構成されたコントローラーを含む。 In accordance with one aspect of the present invention, an air conditioning system is provided for use to cool a truck couch section. The system of the present invention includes: a coolant channel; a variable speed compressor for pressurizing the coolant in the coolant channel; a condenser disposed downstream of the compressor in the coolant channel; a condensation of the coolant channel An evaporator located downstream from the oven; a variable speed blower configured to direct the air flow through the evaporator to cool the bed compartment; the temperature of the air in the bed compartment, the temperature of the air flow from the evaporator A refrigerant discharge pressure of the compressor; and a plurality of sensors for monitoring coolant overheating (condition) in the coolant flow path; and a controller connected to the sensors, the compressor, and the blower, the plurality of sensors A controller configured to selectively adjust the speed of the compressor and blower based on the signal received from the sensor.
本発明の1つの特徴として、コントローラーは寝台区画の空気の温度を示す信号に基づいてコンプレッサーの速度を調節するように構成されている。本発明の1つの特徴として、コントローラーは蒸発器から出る空気流の温度を示す信号に基づいてコンプレッサーの速度を調節するように構成されている。 As one feature of the present invention, the controller is configured to adjust the speed of the compressor based on a signal indicative of the temperature of the air in the couch section. As one aspect of the present invention, the controller is configured to adjust the speed of the compressor based on a signal indicative of the temperature of the air stream exiting the evaporator.
本発明の1つの特徴に従うと、コントローラーはコンプレッサーの排出圧力を示す信号に基づいてコンプレッサーの速度を調節するように構成されている。本発明の1つの特徴に従うと、コントローラーは寝台区画の空気の温度、蒸発器から出る空気流の温度、及びコンプレッサーの排出圧力を示す信号に基づいてコンプレッサーの速度を調節するように構成されている。 According to one aspect of the invention, the controller is configured to adjust the speed of the compressor based on a signal indicative of the compressor discharge pressure. In accordance with one aspect of the present invention, the controller is configured to adjust the speed of the compressor based on signals indicative of the temperature of the bunk compartment air, the temperature of the air flow exiting the evaporator, and the discharge pressure of the compressor. .
本発明の1つの特徴として、コントローラーは冷却剤の過熱(状態)を示す信号に基づいて送風機の速度を調節するように構成されている。本発明の1つの特徴として、システムは凝縮器を通して空気流を方向付けるために構成された可変速凝縮器ファンをさらに含み、コントローラーは冷却剤の過冷(状態)を示す信号に基づいてファンの速度を調節するように構成されている。 As one feature of the present invention, the controller is configured to adjust the speed of the blower based on a signal indicative of coolant overheating (state). In one aspect of the invention, the system further includes a variable speed condenser fan configured to direct the air flow through the condenser, and the controller is based on a signal indicative of coolant subcooling (condition). It is configured to adjust the speed.
本発明の1つの特徴に従うと、トラックの寝台区画のための蒸気圧縮空調システムを動作させるための方法が提供され、前記空調システムは冷却剤の加圧のための可変速コンプレッサー、蒸発器、及び前記蒸発器を通る空気流を方向付けるための可変速送風機を含む。
本発明の方法は:
a)蒸発器からの空気流の温度及びコンプレッサーからの冷却剤の排出圧力に基づいてコンプレッサーの速度を調節すること;及び、
b)冷却剤の過熱(状態)に基づいて送風機の速度を調節することのステップを含む。
According to one aspect of the present invention, a method is provided for operating a vapor compression air conditioning system for a truck couch section, the air conditioning system comprising a variable speed compressor for refrigerant pressurization, an evaporator, and A variable speed blower for directing the air flow through the evaporator.
The method of the invention is:
a) adjusting the speed of the compressor based on the temperature of the air stream from the evaporator and the discharge pressure of the coolant from the compressor; and
b) including adjusting the blower speed based on the coolant overheating (state).
本発明の1つの特徴として、ステップaは寝台区画の空気の温度に基づいてコンプレッサーの速度を調節することをさらに含む。本発明の1つの特徴として、方法は冷却剤の過冷(状態)に基づいて可変速凝縮器の速度を調節するステップをさらに含む。 As one feature of the present invention, step a further includes adjusting the speed of the compressor based on the temperature of the air in the couch section. As one aspect of the present invention, the method further includes adjusting the speed of the variable speed condenser based on the coolant subcooling (state).
本発明の1つの特徴に従うと、トラックの寝台区画を冷却するために使用するための空調システムが提供される。本発明のシステムは:冷却剤流路;冷却剤流路内の冷却剤を加圧するための可変速コンプレッサー;冷却剤流路のコンプレッサーより下流側に配置された凝縮器;冷却剤流路の凝縮器より下流側に配置された蒸発器;寝台区画を冷却するために蒸発器を通して空気流を方向付けるように構成された可変速送風機;蒸発器からの空気流の温度、コンプレッサーからの冷却剤の排出圧力、及び冷却剤の過熱(状態)を示す信号に基づいてコンプレッサー及び送風機の速度を選択的に調節するように構成されているコントローラーを備える。 In accordance with one aspect of the present invention, an air conditioning system is provided for use to cool a truck couch section. The system of the present invention includes: a coolant channel; a variable speed compressor for pressurizing the coolant in the coolant channel; a condenser disposed downstream of the compressor in the coolant channel; a condensation of the coolant channel An evaporator located downstream of the oven; a variable speed blower configured to direct the air flow through the evaporator to cool the bed section; the temperature of the air flow from the evaporator, the coolant from the compressor A controller is provided that is configured to selectively adjust the speed of the compressor and blower based on the discharge pressure and a signal indicative of coolant overheating (state).
本発明の1つの特徴として、システムは凝縮器を通して空気流を方向付けるために構成された可変速凝縮器ファンをさらに含み、コントローラーは冷却剤の過冷(状態)を示す信号に基づいてファンの速度を調節するように構成されている。 In one aspect of the invention, the system further includes a variable speed condenser fan configured to direct the air flow through the condenser, and the controller is based on a signal indicative of coolant subcooling (condition). It is configured to adjust the speed.
本発明の他の目的、特徴、及び長所は以下の詳細な説明、請求の範囲、及び図面から明らかになるだろう。 Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.
図1及び2に示されているように、本発明は電気駆動式の気密状蒸気圧縮空調A/Cシステム10を提供する。本発明の気密状蒸気圧縮空調A/Cシステム10は冷却出力を効果的に冷却要求に一致させる電子制御機構またはコントローラー14を利用することによって、主エンジンを動作させずに、自動車12内の快適な温度を維持するだろう。
As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention provides an electrically driven hermetic vapor compression air conditioning A /
典型的なクラスHの寝台運転室16に対する冷却要求を決定するために寝台運転室16に対して風洞試験及びいくつかの付加的なコンピューター計算を実施した。この結果は図3に示されている。好まれるものとして、本発明に従ったシステム10はA/Cシステム10を最も効率の良い様式で動作させるために冷却出力を冷却要求に正確に一致させる、または一致されることを試みる。
Wind tunnel tests and some additional computer calculations were performed on the sleeper cab 16 to determine the cooling requirements for a typical Class H sleeper cab 16. The result is shown in FIG. As preferred, the
システム10は電力消費を最小に抑えながら必要に応じた冷却容量(または、冷却能力)を供給するために制御することができる選択された空調構成要素及びセンサーを備える。好まれるものとして、システム10はコンプレッサー20、コンプレッサーコントローラー21、凝縮器ファン22、及び蒸発器送風機24を含み、それらの全ては連続的な可変速度で動作する。システム10はさらに、好まれるものとして、凝縮器26、拡張弁、温度自動調節拡張弁、オリフィス管、及び好まれるものとして電子制御式拡張弁等の減圧装置28、並びに蒸発器30を含み、それらの全てはコンプレッサー20とともに冷却剤流路32で直列に接続される。図1には制御操作を決定するために使用される複数のセンサーが示されており、それらはコンプレッサーの排出温度T1及びコンプレッサーの排出圧力P1を監視するためのセンサー34及び36、コンプレッサーの吸入温度T2及びコンプレッサーの吸入圧力P2を監視するためのセンサー38及び40、拡張弁入口温度T3を監視するためのセンサー42、拡張弁出口温度T4を監視するためのセンサー44、蒸発器空気出口温度T5を監視するためのセンサー46、及び好まれるものとして自動車の寝台区画の内部温度である自動車内部温度T6を監視するためのセンサー47を含む。
The
図1にはまた、周囲の乾球温度計及び周囲の相対湿度を監視するためのセンサー48及び49が示されている。図1にはまた、オペレータ制御部50が示されており、それは上述のセンサーと同様にコントローラー14に接続されている。コントローラー14は好まれるものとして、後で説明する制御アルゴリズムを有するプリント回路板を含む。好まれるものとして、図2に示されているように、システム10は非アイドリングモードのときにバッテリーパック52によって電力供給され、アイドリングモードのときに自動車交流発電機54、バッテリー56、及び充電器/変換器58によって電力供給される。好まれるものとして、充電器/変換器58はユニット及び補助バッテリーの充電のために120ボルトACを24ボルトDCに変換する。
Also shown in FIG. 1 are
図2に示されているように、システムコントローラー14が好まれるものとして、12ボルトDCで動作するのに対し、可変速コンプレッサー20、凝縮器ファン22、及び蒸発器送風機24は24ボルトDCで動作する。さらに、図示されていないが、電子制御式拡張弁28がコンプレッサー20、凝縮器ファン22、及び蒸発器送風機24と同様な様式で電子制御機構に接続されてもよい。
As shown in FIG. 2,
図4は電子コントローラーによって使用されるシステムアルゴリズム図を示している。ここで、示されている多様な照合パラメーターの値が特定のシステムに対する現時点での最適な予想値であり、他の特定の用途に対するシステム及び制御機構を最適化するためにこれらの値が変化されてもよいことは理解されなければならない。したがって、寝台温度及び蒸発器出力温度に対する設定温度への調節のための値、蒸発器出力温度対露点比較に対する露点への調節のための値、コンプレッサー排出圧力(P1)に対する照合圧力値、過冷(SC)に対する照合値、及び過熱(SH)に対する照合値が全て、特定のシステムに関連した特定の構成要素及びパラメーターに依存して特定のシステムを最適化するために調節されてもよいことは理解されなければならない。 FIG. 4 shows a system algorithm diagram used by the electronic controller. Here, the various verification parameter values shown are the currently best predicted values for a particular system, and these values can be varied to optimize the system and control mechanism for other specific applications. It must be understood that it may be. Therefore, a value for adjustment to the set temperature with respect to the bed temperature and the evaporator output temperature, a value for adjustment to the dew point for the evaporator output temperature vs. dew point comparison, a reference pressure value for the compressor discharge pressure (P1), supercooling That the match value for (SC) and the match value for superheat (SH) may all be adjusted to optimize a particular system depending on the particular components and parameters associated with the particular system. Must be understood.
図4に示されているように、コントローラー14は寝台区画16内の空気の温度、蒸発器30から出力される空気流の温度、コンプレッサー20の排出圧力P1、冷却剤の過冷(状態)、及び冷却剤の過熱(状態)に依存してコンプレッサー20、ファン22、及び送風機24の速度を変化させるように構成されている。さらに詳細に述べると、コントローラーは好まれるものとして、設定温度と比較したときの寝台の温度、設定温度と比較したときの蒸発器30からの空気流の温度、露点と比較したときの蒸発器30からの空気流の温度、照合圧力と比較したときのコンプレッサー20からの排出圧力P1に基づいて、コンプレッサー20への電圧の増大または減少を介してコンプレッサー20の速度を調節する。コントローラー14はまた、照合値と比較したときの冷却剤の過熱に基づいて、送風機24への電圧の増大または減少を介して送風機24の速度を調節し、照合値と比較したときの冷却剤の過冷に基づいて、ファン22への電圧の増大または減少を介してファン22の速度を調節する。
As shown in FIG. 4, the
ここで、特定のシステム構成要素の制御が電力消費の最小化の目的のために(他のシステム構成要素よりの制御よりも)重要であることは理解されなければならない。例えば、コンプレッサーの電圧の制御は電力消費に対して最も重要な影響を有し、送風機の電圧の制御はその次に重要であり、さらに、ファンの電圧の制御はその次に重要であるだろう。この点に関して述べると、いくつかのシステムにおいては、例えば、ファンの電圧の制御等の、優先的でない構成要素を制御しないことが望まれてもよい。そのような場合、アルゴリズムは単に、過冷(SC)の照合、及びファンの電圧を増大または減少させるための関連する命令を排除することによって変更されてもよい。 Here, it should be understood that control of certain system components is more important (rather than control than other system components) for the purpose of minimizing power consumption. For example, compressor voltage control will have the most important impact on power consumption, blower voltage control will be the next most important, and fan voltage control will be the next most important . In this regard, in some systems it may be desirable not to control non-priority components such as, for example, control of fan voltage. In such a case, the algorithm may simply be modified by eliminating supercooling (SC) verification and associated instructions to increase or decrease the fan voltage.
本発明に従って構築及び制御されるシステムは試験台自動車に設置され、その特性は風洞内で試験された。図5に示されているように、試験自動車はクラス8の重いトラックであり、壁内に断熱材を有さず、2.0メートルの運転室の幅、2.4メートルの寝台の幅、0.63平方メートルのフロントガラス領域、0.31平方メートルの寝台の窓、及び1.8メートル長×2.0メートル幅×3.0メートル高の寝台車体を有していた。試験ユニットは連続的に可変なコンプレッサー20、凝縮器ファン22、及び蒸発器送風機24を含んでいた。また、電子制御式拡張弁ではなく、手動制御式拡張弁28を使用した。試験システム10は61cm幅×61cm高×41cm深のモジュールとして構築され、寝台ベッドの下側に設置された。システム構成要素の重量は図7に示されている。
A system constructed and controlled according to the present invention was installed in a test bench vehicle and its characteristics were tested in a wind tunnel. As shown in FIG. 5, the test car is a
図3には、少なくとも部分的に、試験自動車の風洞試験によって生成された自動車冷却負荷要求が示されており、エンジンのアイドリングの終了後の夜通しの冷却に対する結果が図6に示されている。冷却要求のピークは非アイドリングの初期の時期中に運転室及び寝台の内部を加熱する(エンジンオイルの温度及びラジエーターのタンク上部の温度によって表されている)エンジンの熱の結果によるものである。この試験の結果はコンピューターモデルシミュレーションに組み込まれ、それによりシミュレーション結果と試験結果の間の正確な比較が生成された。 FIG. 3 shows the vehicle cooling load requirements generated, at least in part, by a test vehicle wind tunnel test, and the results for overnight cooling after the end of engine idling are shown in FIG. The peak cooling demand is the result of engine heat (represented by the temperature of the engine oil and the temperature at the top of the radiator tank) that heats the interior of the cab and bed during the early periods of non-idling. The results of this test were incorporated into a computer model simulation, which produced an accurate comparison between the simulation results and the test results.
予備的な試験は要求される冷却容量(または、冷却能力)が最小の電気入力によって達成されたことを示した。この試験は外部の周囲の気温が32°C/90°Fの状態で寝台区画を21°C/70°Fの温度でほぼ8時間維持する能力を示し、8時間の期間にわたって2500ワット(電気)を必要とした。中間設定の第1の生成ユニットは12ボルトDC100アンペア時バッテリーを使用し、6時間の電力(2000ワット電気)を生成した。中間設定の第2の生成ユニットは12ボルトDC125アンペア時バッテリーを使用し、ほぼ8時間の運転を生成した。
Preliminary tests showed that the required cooling capacity (or cooling capacity) was achieved with minimal electrical input. This test demonstrates the ability to maintain the couch section at 21 ° C / 70 ° F for approximately 8 hours with an ambient ambient temperature of 32 ° C / 90 ° F and 2500 watts (electrical) over an 8 hour period. ) Was required. The first generation unit in the middle setting used a 12
付加的な電圧及び精錬された(または、精密な)制御機構及び冷却剤成分により、延長された寿命を達成することができるだろう。図8は30°C(90°F)の周囲の外気温度及び40%の相対湿度における非アイドリングHVACモジュールの夜通しの動作の試験結果を示しているグラフである。 With an additional voltage and a refined (or precise) control mechanism and coolant component, an extended lifetime could be achieved. FIG. 8 is a graph showing test results for overnight operation of a non-idling HVAC module at an ambient temperature of 30 ° C. (90 ° F.) and a relative humidity of 40%.
図9及び10はこのシステムに対する最も効果的な動作点の決定のためになされた初期の試験の結果を示している。さらに、図11は容量に対するコンプレッサーの圧縮比の影響を示しており、図12は圧力比とアンペア、過熱、コンプレッサー20の吸入圧力、及びコンプレッサー20の排出圧力とのを関係付けている表であり、より良好なバッテリー寿命を達成するためのシステム10の制御方法に対する指標を与える。
Figures 9 and 10 show the results of initial tests made to determine the most effective operating point for this system. Further, FIG. 11 shows the influence of the compression ratio of the compressor on the capacity, and FIG. 12 is a table relating the pressure ratio and amperage, overheating, the suction pressure of the
上述及び他の試験の結果は無数に可変なコンプレッサー20及び無数に可変なファン22及び送風機のモーター24とともに、システム10が現在の製造構成要素によるものよりも効果的に動作することができることを示している。
The results of the above and other tests show that with the myriad
本発明の長所は制御可能な構成要素の適当な選択、及び電力消費を最小にするためにシステムの出力を要求に効果的に一致させる制御を含む。 Advantages of the present invention include appropriate selection of controllable components and control that effectively matches the output of the system to the requirements to minimize power consumption.
10 本発明の空調システム
12 自動車
14 システムコントローラー
16 寝台区画
20 可変速コンプレッサー
21 コンプレッサーコントローラー
22 可変速凝縮器ファン
24 可変速蒸発器送風機
26 凝縮器
28 拡張弁
30 蒸発器
32 冷却剤流路
34−49 センサー
50 オペレータ制御部
52 バッテリーパック
54 自動車交流発電機
56 バッテリー
58 充電器/変換器
P1 コンプレッサー排出圧力
P2 コンプレッサー吸入圧力
T1 コンプレッサー排出温度
T2 コンプレッサー吸入温度
T3 拡張弁入口温度
T4 拡張弁出口温度
T5 蒸発器空気出口温度
T6 自動車内部温度
DESCRIPTION OF
Claims (22)
a)前記寝台区画の空気の温度を監視すること;
b)前記蒸発器からの空気流の温度を監視すること;
c)前記コンプレッサーの冷却剤排出圧力を監視すること;
d)冷却剤の過熱を監視すること;
e)ステップa、b、及びcの監視に基づいて前記コンプレッサーの速度を調節すること;及び、
f)ステップdの監視に基づいて前記送風機の速度を調節することのステップを含む方法。 A method for operating a vapor compression air conditioning system for a truck bed section, wherein the air conditioning system directs a variable speed compressor for refrigerant pressurization, an evaporator, and an air flow through the evaporator Includes variable speed blower for attaching:
a) monitoring the temperature of the air in the sleeper compartment;
b) monitoring the temperature of the air stream from the evaporator;
c) monitoring the refrigerant discharge pressure of the compressor;
d) monitoring coolant overheating;
e) adjusting the speed of the compressor based on the monitoring of steps a, b and c; and
f) A method comprising the step of adjusting the speed of the blower based on the monitoring of step d.
h)ステップgの監視に基づいて凝縮器ファンの速度を調節することをさらに含む、請求項1に記載の方法。 g) monitoring coolant subcooling; and
The method of claim 1, further comprising: h) adjusting the speed of the condenser fan based on the monitoring of step g.
冷却剤流路;
前記冷却剤流路内の冷却剤を加圧するための可変速コンプレッサー;
前記冷却剤流路の前記コンプレッサーより下流側に配置された凝縮器;
前記冷却剤流路の前記凝縮器より下流側に配置された蒸発器;
前記寝台区画を冷却するために前記蒸発器を通して空気流を方向付けるように構成された可変速送風機;
前記寝台区画の空気の温度、前記蒸発器からの空気流の温度、前記コンプレッサーの冷却剤排出圧力;及び前記冷却剤流路内の冷却剤の過熱を監視するための複数のセンサー;及び、
前記センサー、前記コンプレッサー、及び前記送風機に接続されたコントローラーであって、複数の前記センサーから受信された信号に基づいて前記コンプレッサー及び前記送風機の速度を選択的に調節するように構成されたコントローラーを備えるシステム。 An air conditioning system for use in cooling a truck sleeper compartment:
Coolant flow path;
A variable speed compressor for pressurizing the coolant in the coolant flow path;
A condenser disposed downstream of the compressor in the coolant channel;
An evaporator disposed downstream of the condenser in the coolant channel;
A variable speed blower configured to direct an air flow through the evaporator to cool the bed section;
A temperature of the bed compartment air, a temperature of the air flow from the evaporator, a coolant discharge pressure of the compressor; and a plurality of sensors for monitoring coolant overheating in the coolant flow path; and
A controller connected to the sensor, the compressor, and the blower, the controller configured to selectively adjust the speed of the compressor and the blower based on signals received from the plurality of sensors; A system with.
a)前記蒸発器からの空気流の温度及び前記コンプレッサーからの冷却剤の排出圧力に基づいて前記コンプレッサーの速度を調節すること;及び、
b)冷却剤の過熱に基づいて前記送風機の速度を調節することのステップを含む方法。 A method for operating a vapor compression air conditioning system for a truck bed section, wherein the air conditioning system directs a variable speed compressor for refrigerant pressurization, an evaporator, and an air flow through the evaporator With variable speed blower for attaching:
a) adjusting the speed of the compressor based on the temperature of the air stream from the evaporator and the discharge pressure of the coolant from the compressor; and
b) A method comprising adjusting the speed of the blower based on coolant overheating.
冷却剤流路;
前記冷却剤流路内の冷却剤を加圧するための可変速コンプレッサー;
前記冷却剤流路の前記コンプレッサーより下流側に配置された凝縮器;
前記冷却剤流路の前記凝縮器より下流側に配置された蒸発器;
前記寝台区画を冷却するために前記蒸発器を通して空気流を方向付けるように構成された可変速送風機;及び、
前記蒸発器からの空気流の温度、前記コンプレッサーからの冷却剤の排出圧力、及び冷却剤の過熱を示す信号に基づいて前記コンプレッサー及び前記送風機の速度を選択的に調節するように構成されているコントローラーを備えるシステム。 An air conditioning system for use in cooling a truck sleeper compartment:
Coolant flow path;
A variable speed compressor for pressurizing the coolant in the coolant flow path;
A condenser disposed downstream of the compressor in the coolant channel;
An evaporator disposed downstream of the condenser in the coolant channel;
A variable speed blower configured to direct an air flow through the evaporator to cool the bed section; and
The speed of the compressor and the blower is selectively adjusted based on the temperature of the air flow from the evaporator, the discharge pressure of the coolant from the compressor, and a signal indicating the overheating of the coolant. A system with a controller.
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