具有基于溫度的柴油機操作的電運輸制冷單元的制作方法
【專利說明】具有基于溫度的柴油機操作的電運輸制冷單元
本申請是2011年06月03日提交的申請?zhí)枮?01110170683.1的發(fā)明專利申請的分案申請，在此通過引用將原母案申請全部內(nèi)容結(jié)合到本申請中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及運輸制冷單元以及操作運輸制冷單元的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]卡車和牽引機-拖車組合經(jīng)常運輸必須在運輸期間保持于預定溫度(即，設定點溫度)或者保持在預定溫度范圍內(nèi)的貨物。運輸溫度敏感貨物的車輛通常具有一個或多個貨艙，該一個或多個貨艙被運輸制冷單元維持在所述預定溫度范圍內(nèi)，該運輸制冷單元具有電子控制器、壓縮機、冷凝器、流量控制閥、膨脹閥和蒸發(fā)器盤管。運輸制冷單元的操作通常被電子控制器控制和監(jiān)視。
[0003]通常，運輸制冷單元至少部分地取決于貨艙溫度和空調(diào)貨艙外部的環(huán)境溫度而以冷卻和加熱模式操作。當貨艙溫度高于設定點溫度時，運輸制冷單元以冷卻模式操作，以拉低(pulldown)貨艙中的溫度。在以冷卻模式操作期間，制冷劑被沿著制冷劑回路導引，所述制冷劑回路在壓縮機、流量控制閥、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器盤管之間延伸。貨艙空氣于是暴露于相對冷的蒸發(fā)器盤管。
[0004]當貨艙溫度低于設定點溫度時，運輸制冷單元以加熱模式操作。在以加熱模式操作期間，相對溫暖的制冷劑被導引通過加熱回路，所述加熱回路從壓縮機、流量控制閥和蒸發(fā)器盤管延伸。貨艙空氣于是暴露于相對溫暖的蒸發(fā)器盤管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個實施例中，本發(fā)明提供一種操作運輸制冷單元的方法，所述運輸制冷單元可操作以調(diào)節(jié)貨艙的溫度。所述方法包括:提供控制器；使用內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動所述運輸制冷單元的制冷劑壓縮機以壓縮制冷劑，限定所述運輸制冷單元的發(fā)動機操作狀態(tài)；并且使用電動機驅(qū)動所述運輸制冷單元的所述制冷劑壓縮機以壓縮所述制冷劑，限定所述運輸制冷單元的電動機操作狀態(tài)。所述方法進一步包括:感測所述貨艙的溫度；將指示所述貨艙的溫度的信號接收到所述控制器中；使用所述控制器確定所述貨艙的溫度；并且響應于所述控制器基于所述貨艙的溫度而產(chǎn)生的信號，在所述發(fā)動機操作狀態(tài)和所述電動機操作狀態(tài)之間切換。
[0006]在另一個實施例中，本發(fā)明提供一種能夠調(diào)節(jié)貨艙的溫度的運輸制冷單元。所述運輸制冷單元包括:傳感器，所述傳感器構(gòu)造成感測所述貨艙的溫度；控制器，所述控制器構(gòu)造成從所述傳感器接收指示所述溫度的信號并且構(gòu)造成確定所述溫度。所述運輸制冷單元進一步包括:制冷劑壓縮機，所述制冷劑壓縮機可操作以壓縮制冷劑；內(nèi)燃發(fā)動機，所述內(nèi)燃發(fā)動機構(gòu)造成驅(qū)動所述制冷劑壓縮機以壓縮所述制冷劑，限定所述運輸制冷單元的發(fā)動機操作狀態(tài)；以及電動機，所述電動機構(gòu)造成驅(qū)動所述制冷劑壓縮機以壓縮所述制冷劑，限定所述運輸制冷單元的電動機操作狀態(tài)。聯(lián)接器構(gòu)造成將所述內(nèi)燃發(fā)動機和所述電動機中的至少一個選擇性地聯(lián)接到所述制冷劑壓縮機以驅(qū)動所述制冷劑壓縮機，并且所述控制器構(gòu)造成響應于所述控制器基于所述貨艙的溫度而產(chǎn)生的信號，在所述發(fā)動機操作狀態(tài)和所述電動機操作狀態(tài)之間切換。
[0007]通過考慮詳細描述和附圖，本發(fā)明的其他方面將變得明顯。
【附圖說明】
[0008]圖1是車輛的部分剖面的側(cè)視圖，該車輛具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的運輸制冷單元。
[0009]圖2是圖1的運輸制冷單元的示意圖。
[0010]圖3是流程圖，示出了操作圖1的運輸制冷單元的方法。
[0011]在詳細說明本發(fā)明的任何實施例之前，應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于以下詳細描述所闡明的或者附圖所示出的結(jié)構(gòu)細節(jié)和部件的布置。本發(fā)明能夠具有其他實施例并且能夠以各種方式實施或?qū)崿F(xiàn)。
【具體實施方式】
[0012]圖1示出了運輸制冷單元(“TRU”) 10。TRUlO特別適合于用在運輸應用中并且可安裝在集裝箱、卡車、拖車等上。圖1示出了 TRUlO安裝在具有貨艙16的拖車14上。拖車14被牽引機18拖動。在其他結(jié)構(gòu)(未示出)中，TRUlO可安裝在存儲集裝箱或例如卡車的另一車輛上。此外，雖然單元10被稱為是制冷單元，但如下面將更詳細描述的，TRUlO不限于以冷卻模式使用，并且TRU也可以以加熱模式使用。
[0013]如本文和權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語“制冷劑”包括任何常規(guī)制冷流體，例如含氯氟烴(CFC)、碳氫化合物、冷劑(例如COjPN2)等。另外，如本文和權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語“制冷劑”指的是還通常用于加熱和除霜目的的流體。
[0014]TRUlO將貨艙16的溫度控制或調(diào)節(jié)到鄰近預定設定點溫度(“SP”)的特定溫度范圍。更具體地，TRUlO將貨艙16的溫度維持在設定點溫度SP周圍的范圍(例如，SP±5°F)內(nèi)。如圖2所示，TRUlO具有閉合的制冷劑回路或流動路徑20，其包括被原動機裝置24驅(qū)動的制冷劑壓縮機22。原動機裝置24包括內(nèi)燃發(fā)動機26和電動機24。在一個實施例中，內(nèi)燃發(fā)動機26是柴油發(fā)動機。
TRUlO進一步包括離合器或聯(lián)接器30。聯(lián)接器30構(gòu)造成選擇性地用發(fā)動機26或電動機28來驅(qū)動壓縮機22。因此，如下面將更詳細討論的，當聯(lián)接器處于第一構(gòu)造時，制冷劑壓縮機22可被發(fā)動機26驅(qū)動，并且當聯(lián)接器30處于第二構(gòu)造時，壓縮機22可被電動機28驅(qū)動。
[0015]繼續(xù)參見圖2，TRUlO進一步包括排放閥34和排放線路36，排放線路36將壓縮機22連接到三路閥38。排放壓力換能器40沿著排放線路36定位，在三路閥38上游，以測量經(jīng)壓縮的制冷劑的排放壓力。三路閥38包括第一出口端口 42和第二出口端口 44。當TRUlO以冷卻模式操作時，三路閥38被調(diào)整以引導來自壓縮機22的制冷劑通過第一出口端口 42并沿著第一回路或流動路徑(由箭頭48表示)。當TRUlO以加熱或除霜模式操作時，三路閥38被調(diào)整以引導制冷劑通過第二出口端口 44并沿著第二回路或流動路徑(由箭頭50表示)。
[0016]第一流動路徑48從壓縮機22延伸通過三路閥38的第一出口端口 42、冷凝器盤管52、單路冷凝器止回閥54、接收器56、液體線路58、制冷劑干燥器60、換熱器62、膨脹閥64、制冷劑分配器66、蒸發(fā)器盤管68、電子節(jié)流閥70、抽吸壓力換能器72、通過換熱器62的第二路徑74、蓄積器(accumulator) 76、抽吸線路78，并通過抽吸端口 80回到壓縮機22。膨脹閥64被測溫筒82和均衡線路84控制。
[0017]第二流動路徑50繞過制冷劑回路86的一部分(包括冷凝器盤管52和膨脹閥64)，并且經(jīng)由熱氣線路88和除霜盤加熱器90將壓縮機的熱氣輸出連接到制冷劑分配器66。第二流動路徑50繼續(xù)從制冷劑分配器66通過蒸發(fā)器盤管68、節(jié)流閥70、抽吸壓力換能器72、通過換熱器62的第二路徑74、以及蓄積器76，并經(jīng)由抽吸線路78和抽吸端口 80回到壓縮機22。
[0018]熱氣旁通螺線管閥92布置成在以冷卻模式操作期間將熱氣注入熱氣線路88。旁通或加壓線路96經(jīng)由止回閥98將熱氣線路88連接到接收器56，以在加熱和除霜模式操作期間促使來自接收器56的制冷劑進入第二流動路徑50。
[0019]線路100經(jīng)由常閉的操縱螺線管閥102將三路閥38連接到壓縮機22的低壓側(cè)。當螺線管閥102關(guān)閉時，三路閥38被偏置(例如彈簧偏置)以選擇三路閥38