JP2010091264A - 直接制御パージサイクルを備えた温度制御システム - Google Patents

直接制御パージサイクルを備えた温度制御システム Download PDF

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Abstract

【課題】輸送車両用の温度制御システムを提供する。
【解決手段】温度制御システムはコンプレッサ１４、コンデンサ１６、エバポレータ２２、及びアキュムレータ２４を有する。前記アキュムレータタンク２４に付随する液体レベルセンサ３２は、前記アキュムレータ内部の液体熱伝達レベルを示唆する信号を発生する。バルブ３０は、前記コンデンサと流体をやり取りし、かつ第1位置及び第2位置で動作可能である。前記第1位置は、前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記コンデンサへ案内する。前記第2位置は、第1熱交換器を通過することなく前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記エバポレータへ案内する。制御装置は、前記液体レベルセンサ及び前記バルブと電気的にやり取りし、かつ前記信号を受信して、該信号に基づいて前記バルブを前記1位置から前記2位置を移動させるように動作することが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は温度制御システムに関する。より詳細には本発明は輸送車両用の温度制御システムに関する。
一般的に輸送車両（たとえばストレートトラックやトラクタ-トレーラの結合車両）は、温度に敏感な貨物の品質を保持するため、輸送中に温度制御システムを用いることによって所定の条件に維持される温度にその貨物を輸送するのに用いられる。その貨物は輸送され、格納され、又は輸送車両の貨物空間内で支持される。
一部の輸送ユニットでは、温度制御システムが貨物空間の冷却及び加熱を行うことで所望の温度（つまり設定温度）を維持しなければならない。制御装置は、検知温度と前記設定温度との間の差に基づいて、加熱モードと冷却モードとの間で温度制御ユニットを切り換えることで、貨物空間の条件を制御する。典型的には温度制御システムは、相変化冷媒を利用する従来の冷蔵サイクルを操作して貨物空間を冷却することができる。冷媒は、コンプレッサによって圧縮され、貨物空間を冷却するためにその貨物空間と熱をやり取りする熱交換器内で液化及び気化される。加熱は一般的には、コンデンサを通り抜けて、かつ熱い状態で圧縮された冷媒を、貨物空間を加熱するためにその貨物空間と熱をやり取りする熱交換器へ直接送ることによって実現される。
本発明は輸送車両用の温度制御システムに関する。
一の実施例では、本発明は、伝熱流体を圧縮するコンプレッサ、該コンプレッサと熱をやり取りする第1熱交換器、前記コンプレッサ及び第1熱交換器と熱をやり取りする第2熱交換器、並びに前記第2熱交換器及びコンプレッサと熱をやり取りするアキュムレータを有する温度制御システムを供する。前記第1熱交換器は、前記コンプレッサから前記伝熱流体を受け取って、前記伝熱流体を冷却及び液化する。前記第2熱交換器は、温度制御された空間と熱をやり取りする。前記アキュムレータは、前記第2熱交換器から液体の伝熱流体と気体の伝熱流体の混合物を受け取って、前記伝熱流体の気体部分を前記コンプレッサへ案内する。液体レベルセンサは、前記アキュムレータタンクに付随して、前記のアキュムレータ内部の伝熱流体のレベルを示唆する信号を発生させるように動作できる。バルブは前記第1熱交換器、前記コンプレッサ、及び前記第2熱交換器と熱をやり取りする。前記バルブは第1位置及び第2位置で動作可能である。前記第1位置は前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記第1熱交換器へ案内するように動作可能であり、前記第2位置は、前記第1熱交換器を通過することなく、前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記第2熱交換器へ案内するように動作可能である。制御装置は前記液体レベルセンサ及びバルブと電気的にやり取りする。前記制御装置は、前記信号を受信して、該信号に基づいて前記バルブを前記第1位置から前記第2位置に動かすように動作することが可能である。
他の実施例では、本発明は温度制御システムの動作方法を供する。当該方法は、伝熱流体をコンプレッサで圧縮する工程、第1位置にあるバルブによって前記伝熱流体を前記コンプレッサから第1熱交換器へ案内する工程、前記第1熱交換器内において前記のコンプレッサからの伝熱流体を冷却及び液化する工程、前記第2熱交換器を備えている温度制御された空間と熱をやり取りする工程、前記第2熱交換器からアキュムレータへ流れる液体伝熱流体と気体伝熱流体の混合物を受け取る工程、前記のアキュムレータ内の伝熱流体の気体部分を前記コンプレッサへ案内する工程、前記のアキュムレータ内液体伝熱流体のレベルを示唆する信号を前記アキュムレータに付随する液体レベルセンサによって発生させる工程、前記信号を制御装置で受信する工程、前記制御装置によって前記バルブを前記第1位置から前記第2位置へ動かす工程、並びに前記第2位置である前記バルブによって前記第1熱交換器を通過することなく、前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記第2熱交換器へ案内する工程、を有する。
本発明の他の態様は詳細な説明及び添付の図面によって明らかとなる。
冷却モードを表す本発明の一実施例による温度制御システムの概略図である。 コンデンサ排気モードを表す図1の温度制御システムの概略図である。 加熱/解凍モードを表す図1の温度制御システムの概略図である。
本発明の実施例の詳細について説明する前に、本発明は、以降の記載によって説明され、又は添付の図面によって図示される設計及び部品の構成にその用途が限定されないことに留意して欲しい。本発明は、他の実施例も可能であり、かつ様々な方法での実行すなわち実施することも可能である。また本明細書において用いられている語句は説明目的であって限定するものと解されてはならないことに留意して欲しい。特定さもなければ限定されない限り、「マウントされる」、「接続する」、「支持される」、及び「結合される」並びにこれらの変化型は広義に用いられ、かつ直接的及び間接的なマウント、接続、支持、及び結合を包含する。さらに「接続する」及び「結合する」は物理的又は機械的な接続又は結合に限定されない。
図1-3は輸送車両用の温度制御システム10を図示している。温度制御システム10は、輸送車両の貨物空間を冷却及び加熱して所望の温度（つまり設定温度）を維持することが可能である。温度制御システム10は制御装置を有する。その制御装置は、検知温度と設定温度との差に基づいて温度制御システム10を加熱モードと冷却モードとの間で切り換えることで、貨物空間の条件を制御する。冷蔵システム10は、他の冷蔵用途に利用されて良く、かつ輸送用冷蔵用途に限定されないことに留意して欲しい。
温度制御システム10は、流体導管によって直列接続する、コンプレッサ14、第1熱交換器16、レシーバタンク18、拡張バルブ20、第2熱交換器22、及びアキュムレータ24を有する。第1熱交換器16は輸送車両外部の大気と熱のやり取りを行う。第2熱交換器22は輸送車両の貨物空間内部の大気と熱のやり取りを行う。他の設計では、貨物空間内部の大気と熱をやり取りする熱交換器が2つ以上存在して良い。当業者にとっては周知であるように、ディストリビュータ40が、冷媒を複数の第2熱交換器（図示されていない）へ分配するのに用いられて良い。温度制御システム10の第1部分44-第2熱交換器22を含む-は貨物空間内部に設けられていることが好ましい。温度制御システム10の第2部分46-第1熱交換器16を含む-は貨物空間外部に設けられていることが好ましい。
冷却モードでは、レシーバタンク18は、第1熱交換器16から加熱流体（たとえば冷媒）を受け取って、冷媒を第2熱交換器22へ案内する。拡張バルブ20は、第2熱交換器22の上流の冷媒の圧力を減少させる。アキュムレータ24は第2熱交換器22から冷媒の液体及び気体の混合物を受け取り、アキュムレータ24内での液体のレベルを検出する液体レベルセンサ32を有する。液体の冷媒はアキュムレータ24の底部に蓄積する。気体の冷媒は上部へ移動する。当業者には周知なように、アキュムレータ24は、アキュムレータ24の上部からコンプレッササクションラインへ気体冷媒を引き込むU字管42（つまりU字形状の管）を有する。液体レベルは、液体がコンプレッササクションラインへ入り込むのを防止するため、U字管42の吸入口より下に維持されていなければならない。液体レベルセンサ32はアキュムレータタンク内部の最適高さに設けられている。最適高さは、液体レベルがその最適高さ以下であれば、輸送車両の移動中及び温度制御システム10の動作中に液体がコンプレッサ14へ入り込まないように選ばれる。他の設計-たとえば非輸送用途-では、最適高さはU字管42の上部に近づく。その理由は、液体の移動は考えられないからである。さらに最適高さは、加熱/解凍モード中に適切な量の冷媒が得られることを保証する。これは以降で詳述する。
液体レベルセンサ32は、最適レベルより下の冷媒レベルを示唆する第1信号、及び最適レベル以上の冷媒レベルを示唆する第2信号を発生させる。他の実施例では、センサ32は、そのレベルが最適レベルより下であるときには出力を発生させて、そのレベルが最適レベル以上であるときには信号（つまり電圧）を発生させないようなものであっても良い。そのような実施例では、最適レベル以上の液体レベルを示唆するものとして制御装置12によって認識される出力が生じないということは、冷媒レベルを示唆する信号が発生したものと考えられる。液体レベルセンサは、浮遊装置、静水圧装置、ロードセル、磁気レベルゲージ、キャパシタンストランスミッタ、磁気抵抗レベルトランスミッタ、超音波レベルトランスミッタ、レーザーレベルトランスミッタ、レーダーレベルトランスミッタ等であって良い。
温度制御システム10はまたサクションライン熱交換器26及びパージバルブ28をも有する。サクションライン熱交換器26は、第2熱交換器22へ入り込む暖かい液体冷媒と第2熱交換器22を飛び出す冷たい気体冷媒との間で熱を輸送する外殻構造の管状熱交換器である。同一の結果を実現するのに他の種類の熱交換器が用いられても良いことに留意して欲しい。パージバルブ28は、サクションライン熱交換器26、拡張バルブ20、及び第2熱交換器22を迂回して、第1熱交換器16をアキュムレータ24と流体が流れるように接続する流体導管34と通じるソレノイドバルブである。
三方バルブ30は、冷媒がコンプレッサ14から第1熱交換器16へ案内される第1位置（図1及び図2）、及び冷媒がコンプレッサ14から第2熱交換器22へ案内される第2位置（図3）で動作可能である。第1位置では、冷蔵又は冷却回路が形成される。第2位置では、加熱/解凍回路が形成される。制御装置12は、当技術分野においてよく知られた方法でパイロットソレノイドバルブ36を開閉することによって三方バルブ30の位置を制御する。三方バルブ30は、パイロットソレノイドバルブ36を閉じたまま維持することによって、第1位置に保持される。パイロットソレノイドバルブ36を閉じたまま維持することで、そのバルブ30を保持する圧力が生じるからである。制御装置12がパイロットソレノイドバルブ36を開くとき、圧力が解放され、三方バルブ30は第1位置から第2位置へ移動する。制御装置12がパイロットソレノイドバルブ36を閉じるとき、圧力が生じて、三方バルブ30は第2位置から第1位置へ移動する。他の設計では、冷蔵回路と加熱/解凍回路との間でシステムを切り換える他の種類の切り替え機構が用いられて良い。
温度制御システム10は、冷却モード、コンデンサ排気モード、及び加熱/解凍モードで動作可能である。制御装置12はパイロットソレノイドバルブ36と通信することで、冷却モード及びコンデンサ排気モード中では三方バルブ30を第1位置に設置して、加熱/解凍モード中では三方バルブ30を第2位置に設置する。
図1に図示されているように冷却モード中では、三方バルブ30は高圧気体冷媒をコンプレッサから第1熱交換器16へ案内するため第1位置をとる。高圧気体冷媒は第1熱交換器16内で液化されて高圧液体冷媒となる。この高圧液体冷媒はレシーバタンク18へ案内される。レシーバタンク18は、液体冷媒しか第2熱交換器22へ向かうように案内されないことを保証する。高圧液体冷媒は、第2熱交換器22へ入り込む前に、サクションライン熱交換器26へ入り込んで、第2熱交換器22を飛び出す低圧冷媒によって事前に冷却される。続いて高圧液体冷媒は拡張バルブ20を通って冷媒の圧力を下げる。冷媒の少なくとも一部は第2熱交換器22内で気化することで、低圧液体と低圧気体の混合物が生成される。その混合物は第2熱交換器22を通って、貨物空間へ案内される大気から熱を吸収してその貨物空間を冷却する。続いてその混合物はサクションライン熱交換器26を通って、第2熱交換器22に接近する高圧液体冷媒と熱のやり取りを行う。その後その混合物はアキュムレータ24内で分離される。そのアキュムレータ24内では、低圧液体冷媒が底部で回収されて低圧気体冷媒が上部からU字管42を介してコンプレッササクションラインへ引き込まれる。冷却モード中、制御装置12は、パージバルブ28が、アキュムレータ24への高圧液体冷媒の入り込みを防止するように閉じられることを保証する。温度制御システム10は、加熱又は解凍モードが必要になるまで冷却モードのままである。加熱又は解凍モードが必要になるときには、制御装置はコンデンサ排気モードへ切り替わる。
コンデンサ排気モードは図2に図示されているように、冷却モードから加熱/解凍モードの間、加熱/解凍モードの間に用いるための最適量の冷媒を高圧側から低圧側へ移動させるように動作する。コンデンサ排気モードの間、三方バルブ30は第1位置にある。コンデンサ排気モードに入る際、制御装置12はパージバルブ28を開けて、高圧液体冷媒が、レシーバタンク18及び第1熱交換器16からアキュムレータ24へ流れることを可能にする。アキュムレータ24へ導入される冷媒は、加熱/解凍モードサイクルの間利用できるようになる。アキュムレータ24へ入り込む冷媒の量は、適切な加熱能力を供するのに十分でなければならないが、液体冷媒がコンプレッササクションラインへ入り込むほど多すぎてはならない。液体冷媒が入り込むことでコンプレッサが損傷する恐れがあるためである。液体レベルセンサ32は所定の最適高さでの液体の存在を検出する。最適高さが検出されるとき、液体レベルセンサ32は信号を制御装置12へ送る。制御装置12は、前記信号に応答して、当業者に周知の方法でパイロットソレノイドバルブ36を開くことによって三方バルブ30を第2位置へ切り換えて、加熱/解凍モードを起動する。三方バルブ30が第2位置に切り換えられるとき、高圧液体冷媒はもはや流体導管34及びパージバルブ28によってはアキュムレータ2へ入り込まない。パージバルブ28は、高圧液体冷媒がアキュムレータ24へ入り込まないことを保証するように閉じられていて良い。しかしパージバルブ28が開いていても良い。なぜならシステムが加熱/解凍モードに切り換えられるときにはアキュムレータ24内での圧力が増大するので、依然として高圧冷媒はアキュムレータ24へ入り込まないからである。
加熱/解凍モードの間では、図3に図示されているように、三方バルブ30は第2位置にある。第2位置では、冷媒は第1熱交換器16を迂回し、熱い気体冷媒がコンプレッサ14から第2熱交換器22へ案内されることで、貨物空間が加熱され、又は第2熱交換器コイルが解凍される。圧力制御装置38（たとえば差圧制御(DPR)バルブ）がコンプレッサ14と第2熱交換器22との間に設けられている。冷媒は、拡張バルブ20を迂回して、コンプレッサ14から圧力制御装置38を通って第2熱交換器22へ案内される。冷媒は第2熱交換器コイル22を通り抜ける。その際に冷媒は冷却及び/又は部分的に液化される。冷媒が第2熱交換器22を通過することで、その冷媒は、第2熱交換器22の外側表面上に生成された氷、及び/又は貨物空間内へ案内される大気へ熱を放出する。その冷媒は、液化した冷媒が気体冷媒から分離されるアキュムレータ24へ入り込む。気体冷媒はU字管42によってコンプレッサへ戻され、高圧高温気体に圧縮されて、かつサイクルが繰り返される。冷却が必要な場合には、制御装置12は、三方バルブ30を第1位置に切り換えてパージバルブ28を閉じることによって、冷蔵モードへ切り換える。
よって本発明はとりわけ、制御装置12を有する温度制御システム10を供する。当該制御装置12は、液体冷媒の最適レベルがアキュムレータ24内で積算されたことを示す液体レベルセンサ32からの信号に応答して、当該システムを冷却回路から加熱/解凍回路へ切り換えるように動作することができる。本発明の様々な特徴及び利点は以降の特許請求の範囲の請求項に記載される。
10 温度制御システム
12 制御装置
14 コンプレッサ
16 第1熱交換器
18 レシーバタンク
20 拡張バルブ
22 第2熱交換器
24 アキュムレータ
26 サクションライン熱交換器
28 パージバルブ
30 三方バルブ
32 液体レベルセンサ
34 流体導管
36 パイロットソレノイドバルブ
38 圧力制御装置
40 ディストリビュータ
42 U字管

Claims (20)

  1. 伝熱流体を圧縮するコンプレッサ；
    該コンプレッサと熱をやり取りする第1熱交換器であって、前記コンプレッサから前記伝熱流体を受け取って、前記伝熱流体を冷却及び液化する第1熱交換器；
    前記コンプレッサ及び第1熱交換器と熱をやり取りする第2熱交換器であって、温度制御された空間と熱のやり取りを行う第2熱交換器；
    前記第2熱交換器及びコンプレッサと熱をやり取りするアキュムレータであって、前記第2熱交換器から液体の伝熱流体と気体の伝熱流体の混合物を受け取って、前記伝熱流体の気体部分を前記コンプレッサへ案内するアキュムレータ；
    前記アキュムレータタンクに付随する液体レベルセンサであって、前記のアキュムレータ内部の伝熱流体のレベルを示唆する信号を発生させるように動作できる液体レベルセンサ；
    前記第1熱交換器、前記コンプレッサ、及び前記第2熱交換器と熱をやり取りするバルブであって、
    該バルブは第1位置及び第2位置で動作可能で、
    前記第1位置は前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記第1熱交換器へ案内するように動作可能であり、
    前記第2位置は、前記第1熱交換器を通過することなく、前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記第2熱交換器へ案内するように動作可能である、
    バルブ；並びに
    前記液体レベルセンサ及びバルブと電気的にやり取りする制御装置であって、前記信号を受信して、該信号に基づいて前記バルブを前記第1位置から前記第2位置に動かすように動作することが可能な制御装置；
    を有する温度制御システム。
  2. 前記第1位置が当該温度制御システムの冷却モードに対応し、かつ
    前記第2位置が当該温度制御システムの加熱モードに対応する、
    請求項1に記載の温度制御システム。
  3. 前記冷却モードが前記温度制御された空間を冷却する冷却回路を定義し、かつ
    該冷却回路は、流体が流れるように直列に接続する前記コンプレッサ、前記第1熱交換器、前記第2熱交換器、及び前記アキュムレータを有する、
    請求項2に記載の温度制御システム。
  4. 前記加熱モードが、前記第2熱交換器の解凍及び前記温度制御された空間の加熱のうちの少なくとも1つを行う加熱回路を定義し、かつ
    該加熱回路は、流体が流れるように直列に接続する前記コンプレッサ、前記第1熱交換器、前記第2熱交換器、及び前記アキュムレータを迂回する、
    請求項3に記載の温度制御システム。
  5. 前記液体レベルセンサが、前記アキュムレータ内部での液体伝熱流体の最適レベルを示す信号を発生するように動作することが可能で、かつ
    前記制御装置は、前記の最適レベルを示す信号を受信して、前記バルブを前記第2位置へ動かすように動作することが可能である、
    請求項4に記載の温度制御システム。
  6. 前記最適レベルが前記加熱モード中に加熱能力を供するレベルの冷媒を有し、かつ
    前記最適レベル以上の液体伝熱流体は前記コンプレッサへ入り込まない、
    請求項5に記載の温度制御システム。
  7. 前記第1熱交換器及びアキュムレータと流体をやり取りする第2バルブをさらに有する温度制御システムであって、
    前記第2バルブは開いた位置及び閉じた位置にて動作可能で、
    前記開いた位置は、前記の液化した伝熱流体の少なくとも一部を、前記第2熱交換器を通過することなく、前記第1熱交換器から前記アキュムレータへ案内するように動作することが可能で、かつ
    前記制御装置は前記第2バルブと電気的にやり取りして、前記第2バルブを開いた位置と閉じた位置の間で動かすように動作することが可能な、
    請求項4に記載の温度制御システム。
  8. 前記開いた位置が当該温度制御システムのコンデンサ排気モードに対応する、請求項7に記載の温度制御システム。
  9. 前記コンデンサ排気モードは、前記液化した伝熱流体の少なくとも一部が、前記第2熱交換器を迂回して前記第1熱交換器から前記アキュムレータへ入り込むことを可能にする排気回路を定義し、かつ
    前記排気回路は、流体が流れるように直列に接続する前記コンプレッサ、前記コンデンサ、及び前記アキュムレータを有する、
    請求項8に記載の温度制御システム。
  10. 前記冷却モードを脱した後であって前記加熱モードに入る前に前記コンデンサ排気モードに入る、請求項9に記載の温度制御システム。
  11. 温度制御システムの動作方法であって：
    伝熱流体をコンプレッサで圧縮する工程；
    第1位置にあるバルブによって前記伝熱流体を前記コンプレッサから第1熱交換器へ案内する工程；
    前記第1熱交換器内において前記のコンプレッサからの伝熱流体を冷却及び液化する工程；
    前記第2熱交換器を備えている温度制御された空間と熱をやり取りする工程；
    前記第2熱交換器からアキュムレータへ流れる液体伝熱流体と気体伝熱流体の混合物を受け取る工程；
    前記のアキュムレータ内の伝熱流体の気体部分を前記コンプレッサへ案内する工程；
    前記のアキュムレータ内液体伝熱流体のレベルを示唆する信号を前記アキュムレータに付随する液体レベルセンサによって発生させる工程；
    前記信号を制御装置で受信する工程；
    前記制御装置によって前記バルブを前記第1位置から前記第2位置へ動かす工程；並びに
    前記第2位置である前記バルブによって前記第1熱交換器を通過することなく、前記伝熱流体を前記コンプレッサから前記第2熱交換器へ案内する工程；
    を有する方法。
  12. 前記バルブが前記第1位置にあるときには当該温度制御システムを冷却モードで動作させる工程；及び
    前記バルブが前記第2位置にあるときには当該温度制御システムを加熱モードで動作させる工程；
    をさらに有する、請求項11に記載の方法。
  13. 前記冷却モードで動作するときに、前記コンプレッサ、前記第1熱交換器、前記第2熱交換器、及び前記アキュムレータを含む冷却回路を流体が流れるように直列に接続する工程；並びに
    前記冷却モードで動作するときに、前記温度制御された空間を冷却する工程；
    をさらに有する、請求項12に記載の方法。
  14. 前記加熱モードで動作するときに、前記コンプレッサ、前記第2熱交換器、及び前記アキュムレータを含む加熱回路を流体が流れるように直列に接続する工程；
    前記加熱モードで動作するときに、前記第1熱交換器を迂回する工程；並びに
    前記加熱モードで動作するときに、前記第2熱交換器の解凍及び前記温度制御された空間の加熱のうちの少なくとも1つを行う工程；
    をさらに有する、請求項13に記載の方法。
  15. 前記アキュムレータ内部での液体伝熱流体の最適レベルを示す信号を発生させる工程；
    前記制御装置によって前記の最適レベルを示す信号を受信する工程；及び
    前記の最適レベルを示す信号に基づいて前記制御装置によって前記バルブを前記第1位置から前記第2位置へ動かす工程；
    をさらに有する、請求項14に記載の温度制御システム。
  16. 前記加熱モードを起動する工程；
    前記加熱モードが前記アキュムレータ内において前記最適レベルの冷媒を備えた状態で起動するとき、前記加熱モードに加熱能力を供する工程；及び
    前記加熱モードが前記アキュムレータ内において前記最適レベルの冷媒を備えた状態で起動するとき、前記加熱モードに液体伝熱流体が前記コンプレッサへ入り込むのを抑制する工程；
    をさらに有する、請求項15に記載の温度制御システム。
  17. 開いた状態にある第2バルブによって、前記の液化した伝熱流体の少なくとも一部を、前記第2熱交換器を通過することなく、前記第1熱交換器から前記アキュムレータへ案内する工程をさらに有する、請求項14に記載の温度制御システム。
  18. 前記第2バルブが前記開いた位置にあるとき、当該温度制御システムをコンデンサ排気モードで動作させる工程をさらに有する、請求項17に記載の方法。
  19. 前記制御装置によって前記第2バルブを前記閉じた位置から前記開いた位置に動かす工程；
    前記コンデンサ排気モードで動作するとき、前記コンプレッサ、前記第1加熱交換器、及び前記アキュムレータを含む前記排気回路を流体が流れるように直列に接続する工程；

    前記コンデンサ排気モードで動作するとき、前記液化した伝熱流体の少なくとも一部が、前記第1熱交換器から前記アキュムレータへ入り込むことを可能にする工程；並びに
    前記第2熱交換器を迂回する工程；
    を有する、請求項18に記載の温度制御システム。
  20. 当該温度制御システムが前記冷却モードを脱した後であって前記加熱モードに入る前に、前記コンデンサ排気モードに入る工程をさらに有する、請求項19に記載の温度制御システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108534381A (zh) * 2018-04-13 2018-09-14 宁波得晴电器科技有限公司 制冷装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012012491A2 (en) 2010-07-23 2012-01-26 Carrier Corporation Ejector cycle refrigerant separator
WO2012153610A1 (ja) * 2011-05-11 2012-11-15 株式会社ヴァレオジャパン 車両用空調装置
US8522564B2 (en) * 2011-06-07 2013-09-03 Thermo King Corporation Temperature control system with refrigerant recovery arrangement
JP2014520244A (ja) * 2011-06-17 2014-08-21 アイス エナジー テクノロジーズ インコーポレーテッド 液体−吸入の熱交換による熱エネルギー貯蔵のためのシステム及び方法
US9970696B2 (en) 2011-07-20 2018-05-15 Thermo King Corporation Defrost for transcritical vapor compression system
US9234685B2 (en) * 2012-08-01 2016-01-12 Thermo King Corporation Methods and systems to increase evaporator capacity
CA2952828C (en) * 2014-07-01 2023-05-16 Evapco, Inc. Evaporator liquid preheater for reducing refrigerant charge
US20170016659A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Nortek Global Hvac Llc Refrigerant charge and control method for heat pump systems

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63294468A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 三菱電機株式会社 ヒ−トポンプ装置
JPH0240463A (ja) * 1988-07-29 1990-02-09 Sanki Eng Co Ltd 三管式水冷ヒートポンプユニット
JPH03107323U (ja) * 1990-02-22 1991-11-05
JPH05133634A (ja) * 1991-02-21 1993-05-28 Thermo King Corp 輸送機関用冷凍装置及びその加熱能力を向上させる方法
JPH0835725A (ja) * 1994-07-21 1996-02-06 Mitsubishi Electric Corp 非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置
JP2001248932A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両用空気調和装置
JP2007010286A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Valeo Thermal Systems Japan Corp 冷媒サイクル

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB727629A (en) * 1952-09-30 1955-04-06 Carrier Engineering Co Ltd Improvements in or relating to refrigeration systems
US4045977A (en) * 1976-09-09 1977-09-06 Dunham-Bush, Inc. Self operating excess refrigerant storage system for a heat pump
AU581569B2 (en) * 1986-06-06 1989-02-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Multiroom air conditioner
US4912933A (en) * 1989-04-14 1990-04-03 Thermo King Corporation Transport refrigeration system having means for enhancing the capacity of a heating cycle
US5136855A (en) * 1991-03-05 1992-08-11 Ontario Hydro Heat pump having an accumulator with refrigerant level sensor
US5626026A (en) * 1994-07-21 1997-05-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Control-information detecting apparatus for a refrigeration air-conditioner using a non-azeotrope refrigerant
JP3610402B2 (ja) * 1994-08-08 2005-01-12 ヤマハ発動機株式会社 熱ポンプ装置
JPH09196478A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Nippon Soken Inc 冷凍サイクル
US5845502A (en) * 1996-07-22 1998-12-08 Lockheed Martin Energy Research Corporation Heat pump having improved defrost system
US5937670A (en) * 1997-10-09 1999-08-17 International Comfort Products Corporation (Usa) Charge balance device
US6192695B1 (en) * 1997-11-14 2001-02-27 Tgk Co., Ltd. Refrigerating cycle
JP3985394B2 (ja) * 1999-07-30 2007-10-03 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
DE10062948C2 (de) * 2000-12-16 2002-11-14 Eaton Fluid Power Gmbh Kältemaschine mit kontrollierter Kältemittelphase vor dem Verdichter
US6560978B2 (en) * 2000-12-29 2003-05-13 Thermo King Corporation Transport temperature control system having an increased heating capacity and a method of providing the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63294468A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 三菱電機株式会社 ヒ−トポンプ装置
JPH0240463A (ja) * 1988-07-29 1990-02-09 Sanki Eng Co Ltd 三管式水冷ヒートポンプユニット
JPH03107323U (ja) * 1990-02-22 1991-11-05
JPH05133634A (ja) * 1991-02-21 1993-05-28 Thermo King Corp 輸送機関用冷凍装置及びその加熱能力を向上させる方法
JPH0835725A (ja) * 1994-07-21 1996-02-06 Mitsubishi Electric Corp 非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置
JP2001248932A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両用空気調和装置
JP2007010286A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Valeo Thermal Systems Japan Corp 冷媒サイクル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108534381A (zh) * 2018-04-13 2018-09-14 宁波得晴电器科技有限公司 制冷装置

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Publication number Publication date
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