專利名稱：用于冷卻容器的制冷系統(tǒng)的制作方法
用于冷卻容器的制冷系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)，用于冷卻一可移動的冷卻室的內(nèi)部，例如，可以廣泛使用的容器，例如，在船上，卡車上，小型交通工具或是冷卻用旅行車上，該制冷系統(tǒng)屬于用于運輸冷凍產(chǎn)品的冷藏鏈上一部分。因而本發(fā)明涉及一種用于冷藏運輸?shù)闹评湎到y(tǒng)。對于上述的冷卻室，下文使用術(shù)語容器內(nèi)部，容器或冷卻容器進行表達。因此，術(shù)語容器冷卻系統(tǒng)表示上述可以被冷卻的移動冷卻室。在DE 202007008764中公開了船上使用的冷卻容器的基本結(jié)構(gòu)以及冷卻氣體的傳導(dǎo)。該容器的內(nèi)部由多個絕熱的側(cè)壁、一個頂部和基底圍成，其中，該基底內(nèi)部通常設(shè)置有氣體分配系統(tǒng)，例如，縱向筋板，形成冷卻氣體傳導(dǎo)的通道。該冷卻容器需要通過使用相關(guān)的運輸系統(tǒng)(冷藏掛車，海運冷藏車或軌道冷藏車)實現(xiàn)用于道路運輸、海上運輸或軌道運輸。在此情況下，容器內(nèi)部的有效溫度取決于需要冷卻的貨物。該冷卻容器必須可以實現(xiàn)冷藏或冷凍貨物的過程并且可以使貨物保持在一個預(yù)定的冷卻儲藏的溫度。對于同樣尺寸大小的冷藏容器，在冷藏或冷凍過程以及冷藏運輸儲藏過程的制冷能力明顯不同，其取決于物品的屬性和容器內(nèi)部的有效的溫度程度。在容器的冷藏運輸中，不同的氣候環(huán)境條件作用于該容器的外壁，該環(huán)境條件可能由于不同氣候地帶的區(qū)域造成的或僅僅由于溫度的日變化造成得，從而該散熱器的溫度發(fā)生變化，進而用于該容器冷卻系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)的冷凝溫度發(fā)生變化。因此，需要可以通過改變制冷能力和有效的溫度以及經(jīng)濟地操作和環(huán)保等方式，使得用于容器冷卻系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)可以在不同的冷凝溫度下不受限制地有效運行以及可以變化。配有制冷系統(tǒng)的冷卻容器可以在容器棧中使用，并且其使用區(qū)域可以根據(jù)需要冷卻的運輸產(chǎn)品各自進行調(diào)整。此外，移動制冷系統(tǒng)所需要的空間及其重量需要盡可能的小。現(xiàn)有技術(shù)中，用于容器冷卻系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)由單級或兩級的制冷系統(tǒng)制成，包括壓縮機，冷凝器，膨脹裝置以及蒸發(fā)器。 容器可以通過循環(huán)的制冷劑直接冷卻，從被冷卻的腔室中散發(fā)的熱量在蒸發(fā)器處被吸收。為了達到上述目的，該制冷劑在一個或多個壓縮機中被一級或多級壓縮至較高的壓力和高于散熱器(容器周圍)的冷凝溫度，進而在氣體冷卻器或冷凝器中通過將熱量擴散至外圍從而達到冷卻，然后在蒸發(fā)器中的壓力下再進行一級或多級膨脹，從而產(chǎn)生液體制冷劑并在制冷劑的較低蒸發(fā)溫度下快速蒸發(fā)。該結(jié)構(gòu)只能在單級或僅在多級中實施，因而該單級實施例中或是兩級實施例中的制冷系統(tǒng)都不能滿足需要大范圍內(nèi)使用的冷卻容器。US4730464中公開了使用氣體冷卻腔室的制冷系統(tǒng)，包括一壓縮機和一渦輪增壓器。然而，該制冷系統(tǒng)在冷藏能力和蒸發(fā)溫度的變化方面受到嚴(yán)重限制。DE3620847公開了一種吸收型制冷系統(tǒng)，其增加了一熱交換管太陽能收集器。但是不能堆棧該冷卻容器使其不利于在船上使用。還有一些具有儲藏但不具有專用制冷而是間接冷藏的容器冷卻系統(tǒng)。此種情形下，該制冷媒介是在容器之外被冷卻然后被引入至容器上的多個槽之中。根據(jù)DE29722052，冰漿又稱為二元冰，用來冷卻容器壁。在該情形中，由通過水和添加劑而制成的冰來決定冷卻的溫度因而不能變化。一個獨立的容器不可能在不同溫度下進行冷卻而且其冷卻時間受到限制。此外，冰和液體不能在常用的豎直壁上均勻分布。DE9110982U1公開一種容器冷卻系統(tǒng)和通道系統(tǒng)，由冷卻容器上不具有熱交換器并直接與氯化烴接觸的冷水供給系統(tǒng)提供冷卻的水來達到目的。不利的是，該容器不可以獨立使用。用水作為制冷媒介，該專利適用于運輸冰點以上的產(chǎn)品。這也限制了冷卻容器的使用。在EP0664426中，該容器的壁上設(shè)置有管式熱交換器表面，通過其將熱交換器液體發(fā)生相變。該冷卻過程非常遲鈍，因而其不可能通過符合需求的方式達到冷卻效果。本發(fā)明的目的在于提供一種通用的用于冷卻容器內(nèi)部的制冷系統(tǒng)，其可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)整有效溫度從而符合冷卻產(chǎn)品的需求，從而可以在各自預(yù)定的溫度上進行冷藏或冷凍過程和產(chǎn)品的存儲。本發(fā)明的目的還在于提供一用于冷卻容器內(nèi)部的制冷系統(tǒng)，在冷藏或冷凍過程以及冷卻運輸儲藏中，可以調(diào)整該制冷系統(tǒng)的有效溫度和制冷能力。本發(fā)明的目的還包括在不同的氣候條件下，甚至是在容器堆棧中可以不受限制地運行該制冷系統(tǒng)。本發(fā)明的目的還包括一種用于容器冷卻系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)，可以通過調(diào)整有效溫度和制冷能力以滿足需求，經(jīng)濟地操作并且環(huán)保的方式而不受限制地在不同冷凝溫度下進行變化。根據(jù)本發(fā)明的制冷系統(tǒng)包括至少兩個調(diào)速壓縮機、一個氣體冷卻器，至少一個節(jié)流點，至少一個內(nèi)部熱交換器或一中間壓力液體分離器，一個蒸發(fā)器和多個具有開啟和關(guān)閉功能的可控的閥裝置，其改變壓縮機彼此之間的組合從而通過開啟和關(guān)閉改變制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán)。本發(fā)明的特征在于，第一可控的閥裝置安裝在第一壓縮機上，在吸收側(cè)和壓力側(cè)之間形成一可控制的旁路，第二可控的閥裝置安裝在第二壓縮機上，在吸收側(cè)和壓力側(cè)之間形成一可控制的旁路，第三個可控的閥裝置安裝在該第一壓縮機的壓力側(cè)和第二壓縮機的吸收側(cè)之間。本發(fā)明的特征在于，該第一可控的閥裝置的通信連接將第三可控的閥裝置后面(下游)的第一壓縮機的壓力側(cè)打開以及第二可控的閥裝置的通信連接將第三可控的閥裝置之前(上游)的第二壓縮機的吸入側(cè)分支。通過改變可控的閥裝置的打開和關(guān)閉的位置，該壓縮機可以選擇并行操作，例如，相同的排氣壓力或相同的反壓力下，或者相繼地，當(dāng)一個壓縮機在第一壓縮機階段(LP或低壓壓縮機)操作并且第二壓縮機在高壓下的第二壓縮機階段(HP或高壓壓縮機)進行操作。由于改變了可控的閥裝置的開啟和關(guān)閉以及通過改變壓縮機的速度，可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)整有效溫度，冷藏容量以及壓縮機的壓力率以滿足需求。
當(dāng)使用容器運輸新鮮產(chǎn)品時，例如，水果，蔬菜或其它肉類，由于有效溫度仍然位于冷凍點之上，因此可以在單級中進行制冷。為實現(xiàn)此目的，通過自身運行任意一個壓縮機以保持有效溫度，或者通過并行運行該兩個壓縮機使溫度從引入溫度降低至有效溫度。在此情形中，第一和第二可控的閥裝置開啟并且第三可控的閥裝置關(guān)閉。如果該兩個壓縮機并行運行，那么他們的吸入側(cè)和壓力側(cè)都保持同樣的壓力。這種運行方式稱之為NK運行方式。當(dāng)使用容器運輸冷凍產(chǎn)品時，例如，有效溫度明顯在冷凍點之下，需要在兩級中實現(xiàn)制冷。為達到此目的，第一和第二可控的閥裝置都關(guān)閉并且第三可控的閥裝置打開。這種運行方式稱之為TK運行方式。在TK運行方式中，第一壓縮機的吸入壓力，形成第一壓縮級并稱之為低壓力壓縮機或LP壓縮機，其大約等于蒸發(fā)壓力，并且該LP壓縮機的反壓力約等于第二壓縮機的吸入壓力，其形成第二壓縮級并稱之為高壓壓縮機或HP壓縮機。該兩個壓縮機的吸入側(cè)和壓力側(cè)的壓力值不同。該HP壓縮機的反壓力是制冷系統(tǒng)的最高壓力。當(dāng)壓力值小于制冷系統(tǒng)制冷回路中所使用的制冷劑的臨界壓力時，該壓縮機的壓力值等于冷凝壓力，或當(dāng)壓力值大于制冷系統(tǒng)制冷回路中所使用的制冷劑的臨界壓力時，由氣體冷卻器的出口溫度確定該壓力。在離開氣體冷卻器后，通過在LP壓縮機后膨脹壓力的部分制冷劑流使得位于高壓下的制冷劑在膨脹至LP壓縮機的壓力側(cè)之前在內(nèi)部熱交換器中被冷卻。該部分制冷劑流通過從位于高壓下的制冷劑中吸收到的熱量而蒸發(fā)。該蒸發(fā)的內(nèi)部熱交換器的部分制冷劑流提供給LP壓縮機的壓力側(cè)。然后在HP壓縮機的高壓下被轉(zhuǎn)化進入氣體冷卻器。LP壓縮機之后的壓力決定高壓下的制冷劑的冷卻速率。該壓力根據(jù)LP和HP壓縮機的容積流量比例而產(chǎn)生并且通過控制壓縮機的速度可以使用最經(jīng)濟的運行方法。合并NK和TK運行方式有利于存儲未冷凍產(chǎn)品，通過強制冷能力加速冷凍速率到一定的溫度。為達到此目的，首先使用NK運行模式知道達到預(yù)定的冷卻溫度。在此情況中，該控制閥按照上述的NK運行模式打開或關(guān)閉。兩個壓縮機的吸入側(cè)和壓力側(cè)的壓力相同。然后調(diào)整至TK運行模式，由于兩個壓縮機的壓力發(fā)生變化，因而，該制冷能力下降并且制冷效率增加。在此情況中，控制閥按照上述的TK運行模數(shù)打開或關(guān)閉。這兩中運行模式-NK和TK運行模式-的結(jié)合稱之為“冷卻”模式。即使不是“冷卻”模式而是在TK運行模式的開始階段中，盡管只有一個壓縮機投入運行，應(yīng)當(dāng)根據(jù)NK模式開啟或關(guān)閉控制閥。始終保持NK運行模式直至吸入壓力達到一個預(yù)定的幅度。然后根據(jù)TK運行模式操作三個控制閥的開啟或關(guān)閉，并且第二個壓縮機作為LP壓縮機投入運行。然后兩個壓縮機在不同的壓力下運行。在一優(yōu)選方式中，可以在制冷回路中使用自然制冷劑二氧化碳，其直接溫室效應(yīng)值為I并且其吸入的每立方蒸發(fā)量的蒸發(fā)的熱量大約大于R134a的10倍。因此，壓縮機和管道的橫截面積可以是很小的尺寸。用于移動的冷卻容器的制冷系統(tǒng)可以十分緊湊從而節(jié)省空間。內(nèi)部熱交換器或中間壓力液體分離器按照實施例中的方式進行安裝，并且使用二氧化碳制冷系統(tǒng)從而實現(xiàn)經(jīng)濟的運行方法。下面的例子用于說明控制閥如何改變制冷系統(tǒng)的功能。本發(fā)明的壓縮機還可以和其它已知的系統(tǒng)部件結(jié)合。這些系統(tǒng)實施例包括將一中間冷卻器，中間壓力液體分離器以及節(jié)流連接與壓縮機連接或者在該壓縮機之間設(shè)置中間壓力供給裝置。下述例子并不限制本發(fā)明的教導(dǎo)用于各種不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中。

圖1以高度簡化的方式表明已知的利用制冷劑R314a的單級制冷回路，通過包括四個回路部件的制冷系統(tǒng)的一段壓力/焓圖(Ig P，h圖)示出。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的NK運行模式中的壓縮機的排列。此處的壓縮機包括液體過冷器(液體再冷器)在制冷系統(tǒng)中運行。除了包括吸氣連接，該壓縮機還包括第二連接，一節(jié)流連接，當(dāng)壓力達到足夠的幅度時，通過其液體可以進入工作腔室。從而可以運行多級制冷。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的TK運行模式中的壓縮機的排列，其適用于本發(fā)明的兩級安裝。該制冷系統(tǒng)包括一中間壓力液體分離器。圖4示出了包括一內(nèi)部熱交換器的制冷系統(tǒng)中根據(jù)本發(fā)明的TK運行模式中的壓縮機的安裝。圖5示出了NK運行模式的單級制冷回路方法，其中在散熱和有效溫度之間有一小的溫差(兩個壓縮機單級并行運行)。圖6示出了 TK運行模式的兩級制冷回路方法，在散熱和有效溫度之間有一個大的溫差(一個壓縮機是低壓壓縮機，另一個壓縮機是高壓壓縮機)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的包括一控制器的排列，示出了二者之中的一個運行模式(NK運行模式)。根據(jù)圖1，壓縮機I (活塞式壓縮機，渦輪式壓縮機或旋轉(zhuǎn)活塞式壓縮機類型)將壓力從蒸發(fā)壓力提升至冷凝壓力，其由散熱器和制冷劑的溫度確定。通過將熱量移至散熱器，例如到周圍，熱交換器2中的制冷劑液化并在節(jié)流點3膨脹至蒸發(fā)器4。在過程中，產(chǎn)生瞬間蒸發(fā)和液體。通過從容器內(nèi)部吸收熱量該液體蒸發(fā),從而冷卻容器內(nèi)部。通過該單級實施例中的容器冷卻系統(tǒng)不能滿足廣泛的需求。該兩級實施例也不能消除這種不利，因為該實施例有許多偏離廣泛需求的限制。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有自己的元件的制冷系統(tǒng)，所述元件允許替換制冷系統(tǒng)的單級和兩級操作用于容器冷卻系統(tǒng)，即，其可以在NK或TK運行模式下運行。NK運行模式通過粗線加以標(biāo)示。除了熱交換器2，其根據(jù)制冷劑的臨界溫度作為一冷凝器或氣體冷卻器使用，還示出了蒸發(fā)器4，壓縮機11和21，根據(jù)能量需求或根據(jù)運行條件，其以較高的較低的速度運行，還示出了第一可控的旁路13和第二可控的旁路23以及第一可控的閥裝置12，第二可控的閥裝置22和第三可控的閥裝置30。第一可控的閥裝置12安裝在第一壓縮機11上形成位于其吸入側(cè)和壓力側(cè)之間的第一可控的旁路13，第二可控的閥裝置22安裝在該第二壓縮機21上形成位于其吸入側(cè)和壓力側(cè)之間的可控的旁路23，以及一第三可控的閥裝置30安裝在該第一壓縮機11的壓力側(cè)和第二壓縮機21的吸入側(cè)之間。第一可控的旁路13的通信連接將位于第三可控的閥裝置30之后的(下游的)第一壓縮機11的壓力側(cè)打開并且該地第二可控的旁路23的通信連接使位于第三可控的閥裝置30的第二壓縮機21的吸入側(cè)產(chǎn)生分支。通過改變可控的閥裝置12，22，30的開啟或關(guān)閉，可以實現(xiàn)并行運行壓縮機11，21，例如，相同的排氣壓力或相同的反壓力下，或者相繼地，當(dāng)?shù)谝粔嚎s機11在第一壓縮機階段(LP或低壓壓縮機)操作并且第二壓縮機21在高壓下的第二壓縮機階段(HP或高壓壓縮機)進行操作。圖2中，可控的閥裝置12和22開啟并且可控的閥裝置30關(guān)閉。在此運行模式，稱之為NK，該兩個壓縮機11和21并行運行。兩個壓縮機具有相同的吸入壓力和相同的反壓力并且單級壓縮運行。實施例涉及渦輪壓縮機的使用，其包括一中間壓力連接，稱之為一節(jié)流連接。該兩個壓縮機為形同類型，形同尺寸的具有相同使用限制的壓縮機。此處示出其在NK運行模式以及包括中間壓力供給的單級壓縮運行，離開熱交換器2后，制冷器在內(nèi)部熱交換器50中冷卻，然后在第一節(jié)流點52處膨脹。通過在節(jié)流點51處膨脹至中間壓力的部分制冷劑流實現(xiàn)冷卻。其增加了在單級壓縮機運行中制冷系統(tǒng)的效率。位于兩個壓縮機11和21的節(jié)流連接的上游的必要的閥門裝置在圖中并未標(biāo)示出。該壓縮機可以在相同的制冷系統(tǒng)中在TK運行模式中運行，用于實現(xiàn)容器運輸冷凍食品的不同的使用。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的具有自己的部件的制冷系統(tǒng)，所述部件可以實現(xiàn)容器冷卻系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)過的單級和兩級運行，例如，其可以在NK運行模式或TK運行模式中運行。用于運輸冷凍產(chǎn)品的容器的TK運行模式用粗線標(biāo)示。該制冷系統(tǒng)在兩級中實現(xiàn)。為達到此目的，第一可控的閥裝置12和第二可控的閥裝置22關(guān)閉并且第三可控的閥裝置30開啟。在該TK運行模式中，該第一壓縮機11的吸入壓力約等于蒸發(fā)壓力，并且其反壓力約等于該第二壓縮機21的吸入壓力。該兩個壓縮機的吸入側(cè)和壓力側(cè)在不同壓力下運行。該壓縮機21的反壓力是制冷系統(tǒng)的最高壓力。當(dāng)壓力值小于制冷系統(tǒng)制冷回路中的制冷劑的臨界壓力時，該壓縮機的壓力值等于冷凝壓力，或當(dāng)壓力值大于制冷系統(tǒng)制冷回路中的制冷劑的臨界壓力時，由氣體冷卻器的出口溫度確定該壓力。圖3中的制冷系統(tǒng)示出了一中間壓力液體分離器60，其使得在節(jié)流點61和62處實現(xiàn)兩級膨脹。在第一級膨脹后，在壓縮機11和21之間在中間壓力下產(chǎn)生液體和瞬間蒸發(fā)，通過改變壓縮機的速度可以獲得需要的值。這增加了制冷效率。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的不同的制冷系統(tǒng)，其部件允許容器冷卻系統(tǒng)的單級和兩級運行，例如，可以在NK或TK運行模式運行。該TK運行模式通過粗線加以標(biāo)示。根據(jù)圖4的制冷系統(tǒng)示出了，下游的熱交換器2，所述熱交換器根據(jù)與制冷劑的臨界溫度相關(guān)的溫度，作為冷凝器或氣體冷卻器運行，內(nèi)部熱交換器50，在所述內(nèi)部熱交換器中該制冷劑在節(jié)流點52處膨脹之前已冷卻至一中間溫度。為達到此目的，一部分制冷劑流在節(jié)流點51出膨脹至中間壓力，通過即21控制所需要的值。提高了制冷效率。圖5示出了，制冷劑二氧化碳在NK運行模式的單級制冷回路方法的壓力/焓圖，散熱溫度小于32°C并且有效溫度大于0°C。該圖對應(yīng)壓縮機在NK運行模式的運行。線72表示壓縮，線73表示伴隨二氧化碳的液化的散熱,線74表示節(jié)點膨脹以及通過線71表示從容器內(nèi)部吸收熱量在O攝氏度時蒸發(fā)?？捎行囟龋?2攝氏度可以用于運輸香蕉。線76表示二氧化碳臨界溫度的等溫線。圖6示出了根據(jù)圖3的制冷劑二氧化碳在TK運行模式的兩級制冷回路方法的壓力/焓圖，散熱溫度大于32攝氏度并且有效溫度大于_32°C。改圖對應(yīng)壓縮機在TK運行模式的運行。線72.1表示壓縮機11壓縮并且線72. 2表示壓縮機21壓縮，線73.1表示熱交換器2的散熱，從線74.1表示節(jié)點膨脹的第一階段至線73. 2表示的中間冷卻反應(yīng)的溫度25°C以及線74. 2表示節(jié)點膨脹的第二階段，線71表示在_30°C通過吸收容器內(nèi)部熱量的蒸發(fā)。有效溫度，例如_22°C可以用于凍肉。線76表示二氧化碳臨界溫度的等溫線。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括一控制器80以及重要的控制線，用于激活可以關(guān)閉的閥裝置12，22，30以及控制用于驅(qū)動壓縮機11，21的馬達86，88的速度，以及多個點，用于測量在溫度測量點92處的容器內(nèi)部溫度以及在溫度測量點94處的環(huán)境溫度，以及測量壓縮機上游的壓力測量點81出的壓力值以及在兩個壓縮機下游的壓力測量點97處的壓力值，以及在可控的閥裝置下游的測量點96的壓力值，該壓力在NK運行模式中的壓力等于第二壓縮機的吸入壓力，而在TK運行模式該壓力為第一和第二壓縮機之間的中間壓力。上述的測量變量是控制器80的輸入變量。該容器91的內(nèi)部溫度由溫度測量點92確定作為單一變量或作為由多個測量點(未示出)的平均值并且是控制器80的輸入93的輸入變量。通過控制器的運算確定NK或TK運行模式，該運算計算出在溫度測量點92處容器內(nèi)部的溫度以及在溫度測量點94的冷卻氣體的溫度，通過一測量線95將信號傳遞至控制器。在NK運行模式中，如圖所示，兩個壓縮機11和21并行運行?？煽氐拈y裝置12和22，其通過控制器80輸出信號，通過控制線83和84開啟，而控制閥裝置30通過并沒有通過控制線85從控制器80獲得任何信號并且保持無電流地關(guān)閉。通過控制器80可以改變第一和第二壓縮機11，22的驅(qū)動馬達86，88的速度，通過控制線87控制第一壓縮機并且通過控制線89控制第二壓縮機，取決于在壓力測量點81的需求/實際的壓力比，將該比值輸送至控制器的輸入82，并且在控制器80中預(yù)先設(shè)定需求值。該控制器還可以使用第二運算通過該需求/實際比值控制容器的內(nèi)部溫度。制冷系統(tǒng)的控制器可以在運行中切換NK運行模式和TK運行模式。這有利于存儲未冷凍的產(chǎn)品，通過強制冷能力縮短冷卻時間達到某一溫度并且能夠保證待冷凍的產(chǎn)品的質(zhì)量。為實現(xiàn)目的，首先運行NK運行模式直至該冷卻容器達到需求的溫度。在此情形中，控制閥裝置12，22，30按照上述的NK運行模式開啟或關(guān)閉。壓縮機11，21的吸入側(cè)和壓力側(cè)具有相等的壓力。然后調(diào)整至TK運行模式，由于壓縮機11，21的壓力發(fā)生變化，制冷能力下降并且制冷效率提高。在此情形中，可控的閥裝置按照上述的TK運行模式開啟或關(guān)閉。第一壓縮機的控制變量是上述的NK運行模式中的壓力測量點81的壓力。通過控制器80加大或減小第二壓縮機的速度使得在壓力測量點96的壓力與根據(jù)當(dāng)前條件的兩個壓力測量點計算出的壓力值相等，其與“在壓力測量點81和在壓力測量點97的壓力乘積的平方根”相關(guān)。兩種運行模式一NK運行模式和TK運行模式的結(jié)合可以實現(xiàn)容器中的儲藏物質(zhì)迅速冷卻，稱之為“冷卻”模式。該冷卻模式先運行NK運行模式直至在壓力測量點達到預(yù)定的需求值，然后轉(zhuǎn)換至TK運行模式?？刂破?0的運算還可以有效地使得用于冷凍儲藏的制冷系統(tǒng)的兩個壓縮機轉(zhuǎn)換至TK運行模式，而不需要上述的開啟TK運行模式進行快速冷卻。根據(jù)需求的有效溫度值，保持NK運行模式直至達到需求的吸入壓力。然后才按照TK運行模式開啟或關(guān)閉控制閥裝置12，22，30，并且該壓縮機11，21具有不同的壓力。由于改變了控制閥裝置開啟和關(guān)閉位置以及因此在NK運行模式和TK運行模式之間的變換，并且通過改變壓縮機的速度，可以很寬的范圍內(nèi)調(diào)整容器內(nèi)部的可有效溫度，從而滿足冷凍產(chǎn)品的需求，可以分別滿足在預(yù)設(shè)的溫度下的冷凍過程和冷卻以及冷凍儲藏需求。通過選擇運行模式和容器的冷藏腔室里的有效溫度達到滿足冷卻運輸儲藏過程和變化冷凍的食品后的需求，從而有效使用該冷卻容器。并且，由于選擇的運行模式考慮到有效溫度和散熱溫度的溫度差別并加以克服，該容器還可以不受限制地在由于不同的氣候帶造成的不同的氣候條件下進行運輸。因此通過選擇最好的運行模式，該制冷系統(tǒng)在很寬的制冷能力和能量效率范圍中進行運行，以及減少運行成本。因此該冷卻容器可以在寬的使用范圍中變化使用。以最低的能量需求產(chǎn)生制冷能力。已知方案中的不利之處得以消除。使用的相關(guān)數(shù)字的列表
1壓縮機
2熱交換器
3節(jié)流點
4蒸發(fā)器
11第一壓縮機
12第一可控的閥裝置
13第一可控的旁路
21第二壓縮機
22第二可控的閥裝置
23第二可控的旁路 30 第三可控的閥裝置
50內(nèi)部熱交換器
51節(jié)流點
52節(jié)流點
60中間壓力液體分離器
61節(jié)流點
62節(jié)流點
71蒸發(fā)線
72單級壓縮線
72.1 第一壓縮階段線
72.2 第二壓縮階段線
73散熱線
73.1 散熱線
74單級節(jié)點膨脹線
74.1 第一節(jié)點膨脹線 74. 2 第二節(jié)點膨脹線76臨界溫度等溫線
80控制器
81壓力測量點
82輸入
83控制線
84控制線
85控制線
86驅(qū)動馬達，第一壓縮機
87控制線，第一壓縮機
88驅(qū)動馬達，第二壓縮機
89控制線，第二壓縮機
91容器
92溫度測量點
93輸入
94溫度測量點
95測量線
96壓力測量點
97壓力測量點。
權(quán)利要求
1.一種用于通過將溫度降低至有效溫度以及將熱量移除至散熱器從而冷卻可移動冷卻腔室，例如，一種冷卻容器，的內(nèi)部的制冷系統(tǒng)，，包括第一和第二調(diào)速壓縮機，一氣體冷卻器，至少一節(jié)流點，至少一個內(nèi)部熱交換器或一中間壓力液體分離器，一蒸發(fā)器和多個可控的閥裝置，其特征在于，所述第一壓縮機包括一第一旁路，從所述壓縮機的壓力側(cè)至壓縮機的吸入側(cè)建立流動連接并且其中安裝一具有開啟和關(guān)閉作用的第一可控的閥裝置，第二壓縮機包括第二旁路，從所述壓縮機的壓力側(cè)至所述壓縮機的吸入側(cè)建立流動連接并且安裝一具有開啟和關(guān)閉作用的第二可控的閥裝置，以及具有開啟和關(guān)閉作用的第三可控的閥裝置，安裝在第一壓縮機的壓力側(cè)和第二壓縮機的吸入側(cè)之間的流動連接上，還包括用于啟動上述閥裝置的裝置，其中，包括一控制器，至少包括至少一個有效溫度和環(huán)境溫度的輸入和啟動上述閥裝置的輸出以及分別改變所述兩個壓縮機的速度的輸出，并且所述控制器包括運算單元，用于該制冷系統(tǒng)的不同運行方式中對所述三個可控的閥裝置不同的啟動以及根據(jù)使用和環(huán)境溫度改變所述第一和所述第二壓縮機的速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一旁路的通信連接使所述第三可控的閥裝置后的(下游的)第一壓縮機的壓力側(cè)進行分支以及所述第二旁路的通信連接使所述第三可控的閥裝置前(上游的)的第二壓縮機的吸入側(cè)進行分支。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)的單級運行方法的NK運行模式，其特征在于，在第一和第二可控的旁路中的可控的閥裝置均開啟并且第三可控閥裝置關(guān)閉的方式設(shè)置開啟和關(guān)閉位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)的兩級運行方法的TK運行模式，其特征在于，在所述第一和第二可控旁路中的可控的閥裝置均關(guān)閉并且第三可控的閥開啟的方式設(shè)置開啟和關(guān)閉位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二壓縮機為相同類型和相同尺寸的壓縮機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)，其特征在于，在制冷回路中使用二氧化碳制冷劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)，其特征在于，在所述制冷系統(tǒng)的啟動過程中相繼運行NK運行模式和TK運行模式形成一個序列用于快速冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求4和7所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)，其特征在于，在TK運行模式中，通過改變所述第二壓縮機的速度，將所述第一壓縮機和第二壓縮機之間的壓力設(shè)置為需求值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的用于冷卻容器的內(nèi)部冷卻的制冷系統(tǒng)，其特征在于，在NK運行模式中的散熱溫度和可有效溫度之間的小的差值而在TK運行模式中的散熱溫度和有效溫度的較大的差值存儲在所述運算單元中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)，用于冷卻一可移動的制冷空間的內(nèi)部，例如，一制冷容器，包括兩個調(diào)速壓縮機，通過每個壓縮機的可控的旁路和位于每個壓縮機的吸入側(cè)和壓力側(cè)之間的可控的閥裝置，所述調(diào)速壓縮機可以單級并行運行或在在兩級中相繼運行。該控制閥裝置從一具有運算單元的控制器出接收信號，提供可有效溫度和環(huán)境溫度作為目標(biāo)值或測量值。通過該容器制冷系統(tǒng)的必要的構(gòu)造獲得最有能效運行模式和壓縮機旋轉(zhuǎn)速度。
文檔編號F25B1/00GK103038146SQ201180033734
公開日2013年4月10日 申請日期2011年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ど５驴颂貭? 迪特爾·莫斯曼 申請人:德國基依埃制冷股份有限公司