集装箱中ＣＯ２泄漏的探测制造技术

一种致冷集装箱，其具有使用ＣＯ２作为致冷剂的致冷系统，包括感测和警告系统，用于感测集装箱内的ＣＯ２浓度并且响应性地在显示模块中显示所感测的条件，从而使操作者将意识到可导致有害条件的过度水平的浓度，因而不应当进入集装箱直到该条件解除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及运输致冷系统，更具体地涉及用于探测集装箱(或称容器， container)内过度水平的CO2蒸汽并且向操作者提供其指示的方法和设备。
技术介绍
致冷车辆已经长时间地在多种应用中被采用，这些应用包括易腐败商品的存储和 销售，特别是生产诸如水果和蔬菜以及其他易腐败食品，包括经过处理并且冰冻或冷冻的 产品，例如冰淇淋等。本专利技术所构想的致冷车辆例如包括用于道路运输和背负式运输的卡 车拖车、轨道客车和用于陆地和海运服务的集装箱体等。因此，本专利技术包括适于在致冷空间 内接收货物的致冷集装箱或车辆的这一总体目标下的所有这种致冷集装箱。用于这种致冷集装箱的致冷系统通常使用闭环系统中的常规致冷剂，该闭环系统 包括用于冷却集装箱内空气的蒸发器。出于环境的考虑，诸如R-22的氯氟烃(HCFCS)已经 被放弃，而诸如R-134aheR-407C的氢氟碳化物(HFCS)已经取代了它们的地位。然而，由于 同样的环境考虑，希望将这些HFCS的使用代之以不会对大气产生负面作用的更加“良性” 的致冷剂。因此，目前对于致冷集装箱的蒸汽压缩系统而言，CO2的使用变得很有吸引力。二氧化碳作为致冷剂的一个特性是其具有低临界温度，从而大多数CO2致冷剂蒸 汽压缩系统被设计成工作在跨临界区。这要求它们工作在比利用常规致冷剂工作时充分更 高的压力下，并且为此目的需要设计特殊的压缩机。为了适应这些较高的压力，其他部件和 管道必须在它们的设计上牢固可靠。尽管如此，该系统中出现泄漏的可能性还是高于利用 常规致冷剂工作的低压系统。根据系统中何处可能出现泄漏，CO2可被释放到外部大气或释放到集装箱内部。如 果被释放到集装箱内部，则二氧化碳浓度可能产生对进入集装箱的人员潜在有害的环境。 虽然CO2的毒性并不是太有可能成为问题，但相应的可用氧气的减少可能对于进入集装箱 的人员有害。在这点上，OSHA已经指出了对于长时间独立暴露(shift-long exposure)而 言的最低可接受氧气浓度是19. 5%，这对应于二氧化碳浓度约为60，OOOppm(6% )。已经在致冷集装箱内使用了二氧化碳传感器，但却是用于不同的目的和方式。也 即，在所谓“受控环境”致冷集装箱系统中，集装箱内的氮气浓度被提高从而由此降低运输 和存储期间可能出现的氧化(即，催熟)。美国专利5，457，963中描述了这种系统。这样的 系统中存在一些类型的货物(例如芦笋、草莓、黑莓、甜瓜、新鲜辣椒)，其中，集装箱内CO2 的消耗对于货物是有害的。因此，已知的技术是用于感测CO2的百分比何时达到预定的较 低水平，从而响应性地从设置成用于该目的的加压容器将CO2注入集装箱。所需要的是一种方法和设备，用于确定CO2的含量何时达到不期望的较高水平并 且提供对此的指示，从而使操作者在这种条件下不进入集装箱。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，CO2传感器被设置在致冷集装箱内，用于确定CO2浓度何时达到预定较高阈值。然后，在显示器中提供对于该情况的指示，使得操作者将了解该情 况。在下文描述的附图中，说明了一个实施例；然而，在不偏离本专利技术精神和范围的情 况下，可对其作出各种其他修改和替代性构造。附图说明图1是根据现有技术的集装箱致冷系统的示意图。图2是根据本专利技术的致冷集装箱的示意图。图3是CO2浓度随集装箱装载量状态变化的曲线图。图4是其控制和显示部分的示意图。图5是根据本专利技术的感测和显示过程的流程图。具体实施例方式图1中以附图标记10示出了使用CO2作为致冷剂的典型致冷剂蒸汽压缩系统，其 包括压缩机11、排热换热器12、膨胀装置13和吸热换热器14，所有这些都以串联的流关系 连接在闭环致冷循环中。蒸汽压缩系统10还可包括以串联的流关系连接在排热换热器12 和膨胀装置13之间的过滤器/干燥器16和闪蒸罐接收器17。压缩机11的功能是压缩CO2致冷剂并且使CO2致冷剂在致冷剂回路中循环，并且 可以是单一的多级式压缩机，其至少具有第一低压压缩级和第二高压压缩级，例如涡旋式 压缩机或往复式压缩机。压缩机11也可包括一对压缩机，例如一对往复式压缩机或涡旋式 压缩机，这一对压缩机具有将第一压缩机的排出口与第二压缩机的吸入端以致冷剂流关系 连接的致冷剂管道。在单一的多级式压缩机的情况下，每个压缩级将由单一电机驱动，该单 一电机以被连接以驱动两个级，而在一对压缩机的情况下，每个压缩机将独立地由其自身 专用的电机驱动。致冷剂蒸汽压缩系统10被设计成以亚临界循环工作。因此，致冷剂排热换热器12 被设计成作为致冷剂冷凝换热器工作，从压缩装置11排出的热的高压CO2蒸汽穿过致冷剂 排热换热器13与冷却介质处于换热关系以将穿过致冷剂排热换热器13的致冷剂从致冷剂 蒸汽冷凝到致冷剂液体。致冷剂冷凝换热器12 (其在本文中也可称为冷凝器)可包括翅片 管换热器，例如翅片和圆管换热线圈或者翅片和扁平小型通道管换热器。在运输致冷系统 应用中，典型的冷却介质是穿过冷凝器12借助与冷凝器12可操作地关联的风扇18而与致 冷剂处于换热关系的周围环境空气。吸热换热器14可称为蒸发器并且可以是常规翅片管换热器，例如翅片和圆管热 线圈或者翅片和小型通道扁平管换热器，已经通过了膨胀装置13的被膨胀的致冷剂穿过 蒸发器14与被加热流体处于换热关系，由此，致冷剂被蒸发并且通常是过热的。在蒸发器 14中穿过与致冷剂处于换热关系的加热流体可以是借助与蒸发器14可操作地关联的风扇 19而通过蒸发器14的空气，该空气将被冷却且通常被除湿并且然后被供应到气候受控环 境21，该气候受控环境包含易腐败货物，例如被致冷的或冰冻的食品。闪蒸罐接收器17通常利用布置在其内的液体致冷剂和蒸汽致冷剂工作。也即，来 自冷凝器12的液体致冷剂进入闪蒸罐接收器17并且下沉到罐的底部。由于液体将出于饱和温度，致冷剂蒸汽将填充罐内未被液体致冷剂填充的空间。膨胀装置13控制流向蒸发器 14的致冷剂流，使液体致冷剂定量计量地流出罐17。随着亚临界致冷剂蒸汽压缩系统的工 作条件变化，系统的充填要求(charge requirements)将改变并且接收器罐内的液面位置 将适当地升高或降低以建立新的平衡液面位置。现在参见图2，示出了货物集装箱22，该货物集装箱22被设计成容纳存储在气候 受控环境21中的货物23，用于使货物23保持新鲜和处于致冷条件下。为此目的，如图所 示，包含了蒸汽压缩系统10的致冷系统24可操作地连接到货物集装箱22的一端。因此，如 箭头所示的，气候受控环境21内的空气流入致冷系统24并且借助风扇10穿过蒸发器14， 在蒸发器14处空气被冷却，而后空气穿过通道26回到货物集装箱22的下部中并且向上运 动经过货物23，从而完成循环。现在考虑如图1所示的蒸汽压缩系统10，其包含的CO2蒸汽处于膨胀装置13和冷 凝器12之间的回路部分中，并且蒸汽处于高至2250psi (15. 5MPa)的相对高压力，因此必须 意识到从回路的那个部分将有可能出现泄漏。根据何处出现泄漏，如果CO2蒸汽从图2的致 冷系统24的左侧流出，则其可被释放到大气中；如果CO2蒸汽从致冷系统24的右侧流出， 则其可被释放到气候受控环境中。如果CO2蒸汽流向大气，则除了可能需要补充失去的致冷 剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致冷集装箱系统，包括：致冷系统，所述致冷系统包括致冷回路，所述致冷回路具有呈串行流关系的压缩机、排热换热器、膨胀装置和吸热换热器，所述压缩机用于压缩作为致冷剂的ＣＯ↓［２］蒸汽；致冷集装箱，使所述吸热换热器布置成与在所述致冷集装箱内循环的空气流处于换热关系；ＣＯ↓［２］传感器，所述ＣＯ↓［２］传感器位于所述空气流内，用于感测其内的ＣＯ↓［２］浓度何时达到预定的较高水平，以便产生其代表性信号；和控制器，所述控制器用于接收所述代表性信号并且响应性地产生所感测条件的视觉显示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：Z阿斯普罗夫斯基，S杜雷萨米，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]