用于运输制冷系统的除霜操作与设备技术方案

设备、运输制冷单元和用于操作所述设备与运输制冷单元的方法的实施例可控制制冷剂蒸汽压缩系统的除霜操作。实施例可提供用于将制冷剂蒸汽压缩系统转换成除霜模式和从除霜模式转换出来的控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
概括地说，本公开涉及制冷系统；更具体地说，涉及用于控制制冷剂蒸汽压缩系统的方法和设备。
技术介绍
传统的蒸汽压缩系统通常包括压缩机、排热热交换器、吸热热交换器和设置在吸热热交换器的上游的膨胀装置。有些系统还包括排热热交换器的下游的第二膨胀装置、诸如吸入调制阀。这些基本的系统部件通过呈闭合回路式的工作流体管线互连。取决于具体应用中使用的工作流体的特性，蒸汽压缩系统可以亚临界模式或跨临界模式操作。在以亚临界循环操作的蒸汽压缩系统中，蒸汽排热热交换器与吸热热交换器均以低于工作流体的临界压力的压力操作。因此，在亚临界模式下，蒸汽排热热交换器用作工作流体冷凝器，并且吸热热交换器用作工作流体蒸发器。然而，在以跨临界循环操作的制冷剂蒸汽压缩系统中，蒸汽排热热交换器以超过制冷剂的临界压力的制冷剂温度和压力操作，而吸热热交换器以在亚临界范围内的制冷剂温度和压力操作。因此，在跨临界模式下，蒸汽排热热交换器用作工作流体气体冷却器，并且吸热热交换器用作工作流体蒸发器。在通常称为制冷剂蒸汽压缩系统的用于制冷应用的蒸汽压缩系统中，工作流体为制冷剂。充有例如氟烃制冷剂等传统制冷剂的制冷剂蒸汽压缩系统通常以亚临界模式操作，所述氟烃制冷剂例如但不局限于诸如R22的氢氯氟烃(HCFC)以及更普遍地诸如R134a、R404A和R407A的氢氟烃(HFC)。代替HCFC或HFC制冷剂，诸如二氧化碳等“天然”制冷剂同样用于制冷剂蒸汽压缩系统。由于二氧化碳具有低的临界温度，所以充有作为制冷剂的二氧化碳的大部分制冷剂蒸汽压缩系统设计成以跨临界模式操作。由于制冷剂蒸汽压缩系统必须在其上操作以将载货空间内的产品维持在期望的温度的宽范围的操作负载条件与宽范围的室外周围条件，所以与运输制冷系统结合使用的制冷剂蒸汽压缩系统通常经受比在空调或商业制冷应用中更严苛的操作条件。货物需要被控制在的期望的温度同样可根据要保存的货物的性质而在宽的范围上变化。制冷剂蒸汽压缩系统必需不仅具有足够的容量以迅速使在周围温度下装载到载货空间中的产品的温度下降，而且当在运输期间维持稳定的产品温度时还以低的负载有效地操作。另外，运输制冷剂蒸汽压缩系统经受在操作模式与停止模式即空闲状态之间循环。
技术实现思路
根据一个方面，本公开可提供能控制除霜操作的制冷剂蒸汽压缩系统与方法。根据本公开的实施例可使用制冷剂蒸汽压缩系统或其部件的选择的控制，以改善压缩机可靠性、减少捕集的制冷剂或减少安全阀触发。根据本公开的实施例可进行除霜操作，以允许制冷剂在系统的内部容积的选择部分内流动。根据本公开的实施例可进行除霜操作，以监测压力。在一个实施例中，一种用于操作高压制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式的方法，主制冷剂回路包括制冷剂压缩装置、所述压缩装置的下游的制冷剂排热热交换器、所述制冷剂排热热交换器的下游的制冷剂吸热热交换器和设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂回路中的主膨胀装置；以及设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂储存器的上游的制冷剂回路中的次膨胀装置；所述主制冷剂回路具有相对于所述主膨胀装置的制冷剂流在上游的高压侧和相对于所述主膨胀装置的制冷剂流在下游的低压侧；所述方法能够包括关闭所 述吸热热交换器的下游的第三膨胀阀；稍微打开所述主膨胀装置；将所述第二膨胀装置打开至基本打开的位置；启动用于所述制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式；将吸热热交换器压力与第一预定极限比较，其中所述第一预定极限低于减压阀规定压力；起动对应于所述吸热热交换器的加热器，其可操作以为所述吸热热交换器除霜；以及判定所述吸热热交换器的除霜操作的完成。在一个实施例中，一种用于操作高压制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式的方法，主制冷剂回路包括制冷剂压缩装置、所述压缩装置的下游的制冷剂排热热交换器、所述制冷剂排热热交换器的下游的制冷剂吸热热交换器、设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂回路中的主膨胀装置；以及以可操作的方式联接至所述制冷剂吸热热交换器的下游与所述制冷剂压缩装置的上游的吸入调制阀；所述方法能够包括关闭所述吸入调制阀；稍微打开所述主膨胀装置阀；启动用于所述制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式；将吸热热交换器压力与第一预定极限比较，其中所述预定极限低于减压阀规定压力；起动对应于所述吸热热交换器的加热器，其可操作以为所述吸热热交换器除霜；以及当所述吸热热交换器压力高于所述第一预定极限时，判定所述吸热热交换器的除霜操作的第一完成或所述除霜操作的第二完成。在又一实施例中，一种制冷剂蒸汽压缩系统，能够包括压缩机，其压缩制冷剂，所述压缩机具有入口端口和排出端口 ；制冷剂排热热交换器，其以可操作的方式联接至所述压缩机的所述排出端口的下游；制冷剂吸热热交换器，其以可操作的方式联接至所述制冷剂排热热交换器的下游；主流量控制装置，其设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂回路中；制冷剂储存器，其在所述排热热交换器与所述吸热热交换器之间；次流量控制装置，其设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂储存器的上游的制冷剂回路中；压缩机入口管线，其将所述制冷剂吸热热交换器连接至所述压缩机的所述入口端口 ；第三膨胀装置，其以可操作的方式联接至所述入口管线；传感器，其以可操作的方式联接至所述制冷剂吸热热交换器，以测量所述制冷剂吸热热交换器的条件；以及控制器，其与所述传感器通信，所述控制器构造成以第一模式和第二模式操作所述制冷剂蒸汽压缩系统，其中在所述第二模式下，所述控制器可操作以将所述主流量控制装置设定成接近关闭的设定，将所述第二流量控制装置设定成基本打开的设定，并将所述第三流量控制装置设定成关闭的设定。附图说明为了本专利技术的进一步理解，将对要结合附图阅读的本专利技术的以下的详细说明作出参考，其中 图I示意性地图示根据本申请的制冷剂蒸汽压缩系统的实施例； 图2示意性地图示图I的运输制冷单元的示例性实施例； 图3示意性地图示图I的运输制冷单元的示例性实施例；以及 图4是图示操作根据本申请的运输制冷系统的方法的实施例的流程图。具体实施例方式参考图1，制冷剂蒸汽压缩系统2可包括联接至容器6内的封闭空间的运输制冷单元4。容器6可以是温度受控的环境，诸如冷藏运输卡车、拖车或集装箱的货箱或者商号中的陈列柜、商品柜、冷冻柜、冷室或其它易腐/冷冻产品储存区或者住宅、办公楼、医院、学校、饭店或其它设施内的气候受控舒适区。在公开的示例中，制冷剂蒸汽压缩系统2是用于冷藏运输卡车上的类型。如图I所示，运输制冷单元4构造成维持容器6内的程序化热环境。在图I中，运输制冷单元4安装在容器6的一端处。然而，运输制冷单元4还可安装至容器6的一个或更多侧面。在一个实施例中，可将多个运输制冷单元4安装至单个容器6。替代性地，可将单个运输制冷单元4安装至多个容器6或单个容器内的多个封闭空间。运输制冷单元4通常操作以吸入第一温度的空气和排出第二温度的空气。在一个实施例中，来自运输制冷单元4的排出空气比进入空气暖，使得运输制冷单元4用于使容器6中的空气变暖。在另一实施例中，来自运输制冷单元4的排出空气比进入空气凉，使得运输制冷单元4用于冷却容器6中的空气。在一个实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.08 US 61/3116121.一种用于操作高压运输制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式的方法，主制冷剂回路包括制冷剂压缩装置、所述压缩装置的下游的制冷剂排热热交换器、所述制冷剂排热热交换器的下游的制冷剂吸热热交换器和设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂回路中的主膨胀装置；以及设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂储存器的上游的制冷剂回路中的次膨胀装置；所述主制冷剂回路具有相对于所述主膨胀装置的制冷剂流在上游的高压侧和相对于所述主膨胀装置的制冷剂流在下游的低压侧；所述方法包括 关闭所述吸热热交换器的下游的第三膨胀阀； 稍微打开所述主膨胀装置； 将所述次膨胀装置打开至基本打开的位置； 启动用于所述运输制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式； 将吸热热交换器压力与第一预定极限比较，其中所述第一预定极限低于减压阀规定压力； 起动对应于所述吸热热交换器的加热器，其可操作以为所述吸热热交换器除霜；以及 判定所述吸热热交换器的除霜操作的完成。2.根据权利要求I所述的方法，其中所述判定所述吸热热交换器的所述除霜操作的完成包括经过规定时间间隔、所述吸热热交换器的监测状态指示除霜完成或检测到故障。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述检测到故障包括 将所述吸热热交换器的条件与阈值条件比较；以及 在所述吸热热交换器的条件高出所述阈值条件时，通过中断所述除霜操作识别所述除霜操作的中断的完成。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述条件是所述制冷剂吸热热交换器中的制冷剂的压力，并且其中所述阈值条件是比用于所述运输制冷剂蒸汽压缩系统的安全阀压力值低的制冷剂压力值。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述除霜操作的所述中断的完成包括 起动排热热交换器风扇，以降低温度； 禁用所述加热器；以及 进行除霜操作状态检查。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述除霜操作状态检查包括判定经过所述吸热热交换器的温度降低，其中当所判定的经过所述吸热热交换器的温度降低低于规定值时，所述除霜操作状态检查是肯定的，并且当所判定的经过所述吸热热交换器的温度降低不低于所述规定值时，所述除霜操作状态检查是否定的。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述判定的温度降低是所述运输制冷剂蒸汽压缩系统的返回空气温度减去供应空气温度。8.根据权利要求3所述的方法，还包括在所述除霜模式的完成或间断完成时进行增量温度检查。9.根据权利要求2所述的方法，其中所述检测到故障包括监测在所述吸热热交换器的出口处的压力或监测在所述运输制冷剂蒸汽压缩系统的低压侧处的压力。10.根据权利要求I所述的方法，包括启用所述制冷剂回路中的节热器。11.一种用于操作高压制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式的方法，主制冷剂回路包括制冷剂压缩装置、...

【专利技术属性】
技术研发人员：LY柳，S杜雷萨米，GB霍夫斯达尔，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：