[发明专利]运输制冷系统和操作方法

说明书

相关申请的交叉参考

对本申请作出参考且本申请要求2011年4月4日申请且标题为TRANSPORT REFRIGERATION SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING的美国临时申请第61/471,463号的优先权和权利，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

发明背景

本发明大致涉及运输制冷系统，且更特定地涉及将电力供应到运输制冷单元的所有电力需求负载，同时减少发动机燃料消耗。

冷藏卡车和拖车通常用于运输易腐货物，如(例如)农产品、肉类、家禽、鱼、奶制品、鲜切花和其它新鲜或冷冻的易腐产品。运输制冷系统与界定在卡车或拖车内的货舱操作相关地安装到卡车或拖车，以在货舱内维持受控的温度环境。

照常规，结合冷藏卡车和冷藏拖车一起使用的运输制冷系统包括具有制冷剂压缩机的运输制冷单元，具有一个或多个相关的冷凝器风扇的冷凝器，膨胀装置和具有一个或多个相关的蒸发器风扇的蒸发器，其经由闭合制冷剂流动回路中的适当制冷剂管线而连接。空气或空气/气体混合物借助于与蒸发器相关的蒸发器风扇而汲取自货舱的内部容积，经过与制冷剂处于热交换关系的蒸发器的空气侧，由此制冷剂从空气吸收热，从而冷却空气。冷却的空气接着被供应回到货舱。

结合冷藏卡车和冷藏拖车一起使用的市售运输制冷系统、压缩机和运输制冷单元的通常的其它组件必须在运输期间由原动机供电。在冷藏拖车的情况中，原动机通常包括运输制冷系统上携带的且被视为运输制冷系统的一部分的柴油发动机。在机械驱动的运输制冷系统中，压缩机由柴油发动机通过直接机械耦合或皮带驱动和其它组件来驱动，如冷凝器和蒸发器风扇是皮带驱动的。

冷藏拖车应用的全电动运输制冷系统也可通过总部设在美国康涅狄格州法明顿市的Carrier Corporation购得。在全电动运输制冷系统中，在运输制冷系统上携带并被视作运输制冷系统的一部分的原动机(最常见的是柴油发动机)驱动产生AC电力的AC同步发电机。产生的AC电力用于对电动压缩机电动机供电以驱动运输制冷单元的制冷剂压缩机，并且还对电动AC风扇电动机供电以驱动冷凝器和蒸发器电动机和与蒸发器相关的电加热器。例如，美国专利第6,223,546号公开了一种全电动运输制冷系统。

在常规实践中，安装在冷藏卡车或拖车上的运输制冷单元以温度拉低模式、温度维持模式或静止模式中的一个来操作。在温度拉低模式中，制冷剂压缩机、冷凝器风扇和蒸发器风扇在操作，其中制冷剂压缩机通常满负荷操作以将货舱内的温度尽可能快地降低到对于存放在货舱中的特定货物而言适当的期望设定点温度。在温度维持模式中，制冷剂压缩机、冷凝器风扇和蒸发器风扇仍然在操作，但是制冷剂压缩机操作于明显较低负荷以便将货舱中的温度维持在期望设定点温度的特定范围内，并且避免过冷。在温度维持模式中，与蒸发器相关的加热器也可以按需要被激活以增暖通过蒸发器风扇而经过蒸发器的空气以防止过冷。在静止模式中，制冷剂压缩机和冷凝器和蒸发器风扇被关闭。

在运输制冷系统上使用为原动机的柴油发动机一般具有两个运行速度，即高RPM速度(如2200RPM)和低RPM速度(如1400RPM)。在运行中，柴油发动机在温度拉低期间以高速运行且在温度维持模式期间以低速运行。在静止期间，柴油发动机通常以低速空转。柴油发动机一般被设计来在以最大负荷运行的期间满足运输制冷系统的功率需求，如在温度拉低模式期间具有有效的燃料消耗。因此，在温度维持模式和静止模式期间，柴油发动机以低效率运行且燃料消耗增加。

发明概要

通过减少发动机运行的时间和/或减小发动机的尺寸而减少运输制冷系统中的总燃料消耗将是期望的。还期望的是(尤其在居住区的夜间)以降低噪音产生而操作运输制冷单元的能力。