带有具有流量控制机构的分配器的制冷系统和控制这样的系统的方法技术方案

一种控制具有用于使制冷剂循环的闭合回路的制冷系统的方法，其中闭合回路具有：压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝器，用于接收并冷凝压缩后的制冷剂的至少一部分；蒸发器，用于接收并蒸发冷凝后的制冷剂；以及返回管道，用于使制冷剂从蒸发器返回到压缩机。蒸发器具有若干蒸发器部段，蒸发器部段具有对应管道，可以分别地控制对应管道，以便获得对应的分别的蒸发器部段的分别的制冷效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权声明 本申请以此要求在2011年I月7日提交的美国专利申请N0.61/430,656的优先权。
本专利技术涉及货物集装箱中的气候控制和用于控制货物集装箱中的气候的方法和装置。特别地，本专利技术涉及用于货物集装箱中的制冷系统的具有分配阀的蒸发器和操作这样的系统的方法。
技术介绍
在长时间内运输和储存温度敏感货物在装载货物的空间中需要受控制的气候。气候控制包括将货物温度控制在一定可接受范围内。控制温度包括使货物温度来到可接受范围内(通过制冷或通过加热)并且将温度维持在该范围内。气候控制也可以包括控制其它参数，例如湿度和气氛组成。制冷为从封闭空间或者从物质去除热量并且将热量移动到不会不适合的位置的过程。制冷的主要目的是为了降低封闭空间或物质的温度并且然后维持该较低温度。一种常用的制冷技术为蒸气压缩循环。蒸气压缩循环用在大部分家用冰箱中以及许多大型商业和工业制冷系统中。也被称为冷藏室的制冷集装箱为在包括铁路、船只和卡车的货物联合运输中使用的装运集装箱，其中将温度敏感货物制冷(冷藏或冷冻)。制冷集装箱将通常具有一体的制冷系统。制冷系统的可靠性是至关重要的。温度敏感货物的温度应保持在预先限定的限值内。一些货物必须维持冷冻，并且冷冻货物的任何部分的温度必须保持为低于预先限定的冷冻温度，预先限定的冷冻温度视货物而定，例如低于-18摄氏度或更低，而例如新鲜水果和蔬菜等商品应保持冷藏而非冷冻，以保持新鲜。对于冷藏的水果和蔬菜，存在最低可接受温度，低于这个温度商品将开始变坏并且失去其新鲜性。该温度对于每种水果是分别的。在制冷系统操作期间，水蒸气将在蒸发器上冷凝并且形成冰层，冰层将降低蒸发器和因此制冷系统的效率。通过运行除霜循环来除冰。传统上，根据预定安排以时间间隔来开始除霜循环，时间间隔可以取决于货物的性质和自从货物装载到集装箱中所经过的时间。货物当装载到集装箱中时，可以具有比期望在集装箱中维持的温度更高的温度，并且使用制冷来降低温度。在货物已经装载到集装箱中并且降低了货物温度后的制冷的初始阶段被称为降温。在降温期间，来自集装箱的返回空气与到集装箱的供应空气之间的温差是相对较高的，并且大量水蒸气将在蒸发器上冷凝，并且因此需要频繁地对蒸发器除霜。这是货物为例如新鲜水果或蔬菜等商品时的情况。当货物温度达到设定点温度时，蒸发将相对较低，并且除霜之间的间隔于是可以相应地更长。取决于货物，除霜传统上以通过经验确定的间隔遵循预先限定的安排。除霜通常通过停用制冷系统的压缩机并且启动与蒸发器相关联的加热器来进行，由此使蒸发器上的冰溶化。在除霜时段后，将加热器停用并且再次启用压缩机。湿度控制通常需要对空气除湿，但可能也需要将水蒸气注入到集装箱中。当期望除湿时，制冷系统的蒸发器将通常用于该目的，并且空气中的水蒸气将在蒸发器上冷凝，并且由此从空气去除冷凝后的水蒸气。当通过使制冷系统以其主要模式运行来对空气制冷而不能实现充分除湿时，蒸发器或其一部分能够以更高的制冷功率并且因此以更低的温度被操作，由此使更多的水蒸气在蒸发器上冷凝，从而实现更高的除湿。应用到蒸发器上的更高的制冷功率也将造成从制冷系统到货物的供应空气更冷。对于一些商品例如新鲜水果而言，供应空气的温度不应低于预先限定的设定点温度，并且为了避免供应空气的温度变得低于设定点温度，通常将启用加热器以补偿更高的制冷功率。这样的加热器通常将与蒸发器相关联，并且布置成靠近需要加热能量的位置并且其也可以用于除霜。供应到加热器的能量旨在补偿用于强制除湿的额外制冷能量。传统上，这样的加热器为将电能转换为热能的电加热元件，热能在集装箱的货舱中消散，并且必须通过制冷系统来去除从加热器消散的热能。在制冷系统中用于控制货物集装箱中的气候的蒸发器通常具有多个蒸发器部段，通过相应的注入管来向多个蒸发器部段分别地供应冷凝后的制冷剂。冷凝后的制冷剂供应到下面这样类型的分配器，其中，单个入口漏斗状地扩展并且连接到多个出口。自分配器的每个出口连接到蒸发器的注入管，并且因此对相对应的蒸发器部段进行进给。这种布置的目的在于确保制冷剂在整个蒸发器上的均匀分配，并且由此获得由分别的蒸发器部段提供的更均匀的制冷效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种制冷系统，其允许对该系统的蒸发器部段进行分别的控制，以获得分别的蒸发器部段的分别的制冷效果。这对于除湿是特别有用的。制冷系统还允许控制系统的蒸发器来更高效地执行蒸发器的除霜。本专利技术提供一种制冷系统，与传统系统相比减少了强制除湿模式中的外部供应能量。在本专利技术的系统中，可以分别地控制例如分别地接通或断开蒸发器部段，以允许补偿用于强制除湿的额外制冷能量。这通过以高制冷功率操作蒸发器的一个或多个部段以实现除湿并且使其它蒸发器部段断开来进行。当包括一个或多个但并非全部的蒸发器部段的第一子集以高制冷功率操作以用于除湿时，湿气将在那些蒸发器部段上冷凝并且可能形成冰层。传统上，这需要运行制冷系统的除霜循环，其涉及停用制冷系统一段时间并且加热蒸发器以溶化冰。本专利技术提供了操作制冷系统以从第一蒸发器部段子集转移到第二蒸发器部段子集的可能性，从而将允许第一蒸发器部段子集上的冰溶化，同时使用第二蒸发器部段子集来继续进行制冷和除湿。当制冷空间中的空气很湿或者货物产生大量湿气时，除湿需要相对应地较高的制冷功率，这可能造成空气温度变得不期望地低。传统上，这通过启用例如电加热器加热空气来避免。在实施例中，本专利技术的系统使用已由系统本身即由压缩机产生的热量来补偿用于强制除湿的额外制冷能量。这通过以高制冷功率操作蒸发器的部段以实现所期望的除湿并且通过将压缩后的即来自压缩机即绕开冷凝器的热制冷剂的一部分选择性地传导到蒸发器的其它部段来进行。由此，不再需要单独的加热元件，并且也不再需要用于加热的外部供应能量。补偿强制除湿所用的额外制冷功率所需的热能从离开压缩机的制冷剂取得。压缩后的制冷剂当离开压缩机时是“热的”，或者相对于进入压缩机的制冷剂和离开冷凝器的制冷剂的温度处于高温。传统上，来自压缩机的全部热的制冷剂在可以风扇辅助的冷凝器中或者在水冷式热交换器中冷凝并且冷却。在本专利技术的制冷系统中，传导至蒸发器的热的压缩后的制冷剂的部分不传导至冷凝器，并且因此降低了对于冷凝器的电力供应的需要。在该文献全文中，术语“包括”或“包含”不排除其它可能的元件或步骤。而且，对于例如“一”或“一个”等参考的提及不应解释为排除多个。【附图说明】将关于附图更详细地描述根据本专利技术的系统和方法。附图示出了实施本专利技术的一种方式，并且不应被解释为限制落入所附权利要求的范围内的其它可能的实施例。图1示出了可通过本专利技术的方法控制的一个制冷系统； 图2示出了例如图1所示制冷系统的制冷系统的具有流量控制机构的分配器和蒸发器的部段；以及 图3部分透视地表示具有流量控制机构的分配器的透视图。【具体实施方式】在图1中示出了具有压缩机20的制冷系统10，压缩机20在工作时压缩在制冷系统中使用的制冷剂。压缩机20可以为涡旋式压缩机，但也可以使用其它类型的压缩机。压缩后的热制冷剂从压缩机20通过管道21和31传导至冷凝器30，在冷凝器30中从制冷剂去除热能。图示的冷凝器30为风扇辅助的，并且冷凝后的冷制冷剂通过管道32离开冷凝器并且进入接收罐33。如果需要补充的冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作制冷系统的方法，包括：在压缩机中压缩制冷剂；在冷凝器中接收并冷凝压缩后的制冷剂的至少一部分；使冷凝后的制冷剂穿过具有多个出口的流量控制机构；控制所述流量控制机构以使冷凝后的制冷剂穿过多个分配器出口中的选定分配器出口，以选择性地并且同时地将冷凝后的制冷剂发送到多个蒸发器管道中的对应蒸发器管道；在所述多个蒸发器管道中的对应蒸发器管道中接收所述冷凝后的制冷剂；以及使所述制冷剂从所述蒸发器返回到所述压缩机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.07 US 61/4306561.一种操作制冷系统的方法，包括: 在压缩机中压缩制冷剂； 在冷凝器中接收并冷凝压缩后的制冷剂的至少一部分； 使冷凝后的制冷剂穿过具有多个出口的流量控制机构； 控制所述流量控制机构以使冷凝后的制冷剂穿过多个分配器出口中的选定分配器出口，以选择性地并且同时地将冷凝后的制冷剂发送到多个蒸发器管道中的对应蒸发器管道; 在所述多个蒸发器管道中的对应蒸发器管道中接收所述冷凝后的制冷剂；以及 使所述制冷剂从所述蒸发器返回到所述压缩机。2.根据权利要求1所述的方法，还包括: 控制所述流量控制机构，以使冷凝后的制冷剂到达所述蒸发器的第一管道子集，以获得所述第一管道子集的第一预定制冷效果；以及 控制所述流量控制机构，以使冷凝后的制冷剂到达所述蒸发器的第二管道子集，以获得所述第二管道子集的第二预定制冷效果，从而对经过所述蒸发器的空气除湿，并且将所述空气的温度保持在预定限值内。3.根据权利要求1所述的方法，还包括: 控制所述流量控制机构，以使`冷凝后的制冷剂到达第一蒸发器部段的第一管道子集，以获得所述第一管道子集的第一预定制冷效果；以及 在第二蒸发器部段中从所述压缩机接收压缩后的制冷剂的至少一部分并且使之绕开所述冷凝器，从而对经过所述蒸发器的空气除湿，并且将所述空气的温度保持在预定限值内。4.根据权利要求3所述的方法，还包括: 控制第二流量控制机构，以使来自所述压缩机并且绕开所述冷凝器的制冷剂到达所述第二蒸发器部段的第二管道子集，以获得所述第二管道子集的第一预定加热效果。5.根据权利要求1所述的方法，还包括: 控制所述流量控制机构持续第一时段，以使冷凝后的制冷剂到达所述蒸发器的第一蒸发器部段的第一管道子集，以获得所述第一管道子集的预定制冷效果；以及 控制第二流量控制机构持续第二时段，以使冷凝后的制冷剂到达所述蒸发器的第二蒸发器部段的第二管道子集，以获得所述第二管道子集的第二预定制冷效果。6.根据权利要求1所述的方法，还包括: 控制所述流量控制机构持续第一时段，以使冷凝后的制冷剂到达所述蒸发器的第一管道子集，以获得所述第一管道子集的预定制冷效果；以及 控制所述流量控制机构持续第二时段，所述第二时段并不与所述第一时段重叠，以使绕开了所述冷凝器的制冷剂到达所述蒸发器的第二管道子集，来将所述蒸发器除霜。7.根据权利要求6所述的方法，还包括: 在所述蒸发器的第二蒸发器部段中接收制冷剂，以获得所述第二蒸发器部段的第二预定制冷效果。8.一种制冷系统,包括: 压缩机，构造为压缩制冷剂；冷凝器，构造为将压缩后的制冷剂的至少一部分冷凝； 流量控制机构，具有多个分配器出口 ；以及 蒸发器，具有多个管道，所述管道构造为从所述多个分配器出口接收冷凝后的制冷剂， 其中所述流量控制机构是能够调节的，以使所述冷凝后的制冷剂穿过所述多个分配器出口中的选定分配器出口，并且穿过所述多个管道中的对应管道。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：O索格森，A戴尔摩斯，
申请(专利权)人：热之王公司，
类型：
国别省市：