運輸製冷系統、運輸製冷單元的功率節約設備及其方法
2023-11-10 22:13:47 2
專利名稱：運輸製冷系統、運輸製冷單元的功率節約設備及其方法
技術領域：
本發明一般地涉及運輸製冷系統及其操作方法的領域。
背景技術：
運輸易腐物品的一個具體困難是這樣的物品必須維持在一個溫度範圍內以減少或防止(取決於所述物品)腐爛或相反的凍壞。運輸製冷單元用於在運貨空間內維持合適的溫度。運輸製冷單元可以接受控制器的指揮。控制器保證運輸製冷單元在運貨空間內維持一定的環境(例如熱環境)。
發明內容
鑑於該背景，本申請的目的是提供能夠通過在降低功率消耗的情況下選擇性地控制運輸製冷系統部件來維持貨物質量的運輸製冷系統、運輸製冷單元及其操作方法。依據本申請的一個實施例可以包括用於運輸製冷系統的控制模塊。所述控制模塊包括用於控制運輸製冷系統以降低功率消耗的控制器。所述控制器可以控制運輸製冷單元的循環以節約功率，其中，後續循環時間基於先前循環時間。在本發明的一個方面，一種運輸製冷單元包括操作性耦接到封閉容積的製冷模塊，所述製冷模塊包括供應埠，用於以供應溫度向所述封閉容積輸出空氣；返回埠， 用於以返回溫度從所述封閉容積向所述製冷模塊返回空氣；至少一個部件，其構造成以第一冷卻模式和經濟模式操作；以及控制器，其基於所述經濟模式中所述至少一個部件的至少一個前間隔改變所述經濟模式中所述至少一個部件的後續間隔的長度。在本發明的一個方面，一種電腦程式產品包括用於存儲計算機可讀程序的計算機可用存儲介質，所述計算機可讀程序當在計算機上執行時，使所述計算機實施操作以操作運輸製冷單元，所述操作包括在功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達第一時段； 切換所述運輸製冷單元以在第一模式中操作；以及在所述功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達所述功率節約模式中的第二時段，所述功率節約模式中的第二時段具有與所述功率節約模式中的第一時段不同的長度，其中，所述第二時段的長度是所述第一時段的函數。在本發明的一個方面，一種操作運輸製冷單元的方法包括在功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達第一循環；切換所述運輸製冷單元以在第一模式中操作；以及在所述功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達所述功率節約模式中的第二循環，在所述功率節約模式中的第二循環具有與所述功率節約模式中的第一循環不同的長度，其中，所述第二循環的長度基於所述第一循環的長度。
作為本發明示範實施例的特性的新穎特徵在權利要求中具體闡釋。關於其結構和操作方法，本發明的實施例本身可參照以下說明並聯繫附圖而被更好地理解，附圖中
圖1是示出根據本申請的運輸製冷系統的實施例的圖； 圖2是示出根據本申請的運輸製冷系統的實施例的圖； 圖3是示出根據本申請的操作運輸製冷系統的方法的實施例的流程圖； 圖4是示出根據本申請的操作運輸製冷系統的方法的實施例的流程圖；並且圖5是示出根據本申請的操作運輸製冷系統的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式現將詳細給出本申請的示例性實施例的參考，其示例在附圖中示出。在任何可能的時候，將在遍及全部附圖中使用相同的附圖標記指代相同或類似的部分。圖1是示出運輸製冷系統實施例的圖。如圖1中所示，運輸製冷系統100可以包括耦接到貨櫃12內的封閉空間的運輸製冷單元10。運輸製冷系統100可以是在冷藏掛車上通常採用的類型。如圖1中所示，運輸製冷單元10構造成在貨櫃12 (例如，封閉容積內的貨物)內維持規定的熱環境。在圖1中，運輸製冷單元10連接在貨櫃12的一端。替代地，運輸製冷單元10可以耦接到貨櫃12的一側或多於一側上的規定位置。在一個實施例中，多個運輸製冷單元可以耦接到單個貨櫃12。替代地，單個運輸製冷單元10可以耦接到多個貨櫃12。運輸製冷單元10可操作成以第一溫度接納空氣並以第二溫度排出空氣。在一個實施例中，來自運輸製冷單元10的排出空氣將會比所接納的空氣更暖，使得運輸製冷系統10被用於加熱貨櫃12內的空氣。在一個實施例中，來自運輸製冷單元10的排出空氣將會比所接納的空氣更冷，使得運輸製冷單元10被用於冷卻貨櫃12內的空氣。運輸製冷單元10可從具有返回溫度Tr (例如，第一溫度)的貨櫃12接納空氣並向具有供應溫度Ts (例如，第二溫度)的貨櫃12排出空氣。在一個實施例中，運輸製冷單元10可以包括一個或多個溫度傳感器以連續地或反覆地監視返回溫度Tr和/或供應溫度Ts。如圖1中所示，運輸製冷單元10的第一溫度傳感器M和運輸製冷單元10的第二溫度傳感器22可分別向運輸製冷單元10提供供應溫度Ts和返回溫度Tr。替代地，供應溫度Ts和返回溫度Tr可以使用遠程傳感器來確定。運輸製冷系統100可以將具有受控溫度、溼度和/或組分濃度的空氣提供到儲藏貨物的封閉艙室(如貨櫃12)內。如本領域技術人員所知，在多種多樣貨物的情況下以及在各種外界條件下，運輸製冷系統100能夠將多個環境參數或所有環境參數控制在對應的範圍內。圖2是示出運輸製冷系統實施例的圖。如圖2中所示，運輸製冷系統200可以包括耦接到貨櫃212的製冷模塊210，所述貨櫃212可與拖車、聯運貨櫃、有軌列車或輪船等使用，用於輸送或儲存需要受控溫度環境的商品，諸如食物和藥品(例如，易腐壞的或冷凍的)。貨櫃212可以包括用於運輸/存儲這種商品的封閉容積214。封閉容積214可以是具有與貨櫃212外部(例如，外界環境或條件)隔絕的內部環境的封閉空間。製冷模塊210定位成將貨櫃212的封閉容積214的溫度維持在預定溫度範圍內。在一個實施例中，製冷模塊210可包括壓縮機218、冷凝器換熱器單元222、冷凝器風扇 224、蒸發換熱器單元226、蒸發風扇2 和控制器250。替代地，冷凝器222可以被實現為氣體冷卻器。壓縮機218可以由三相電源供電，並可例如以恆定速度操作。壓縮機218可以是渦旋式壓縮機，例如可從美國紐約Syracuse的Carrier Corporation獲得的渦旋式壓縮機。 運輸製冷系統200需要來自供電單元(未示出)的電力並可以連接到供電單元，所述供電單元例如是標準商業供電業務、外部發電系統(例如船上的)或發電機(例如柴油發電機)等。冷凝器換熱器單元222可以操作性耦接到壓縮機218的排放埠。蒸發器換熱器單元2 可以操作性耦接壓縮機218的輸入埠。膨脹閥230可以連接在冷凝器換熱器單元222的輸出和蒸發器換熱器單元226的輸入之間。冷凝器風扇2M可被定位成將空氣流引導到冷凝器換熱器單元222上。來自冷凝器風扇224的空氣流可以允許從冷凝器換熱器單元222內循環的冷卻劑移除熱。蒸發器風扇2 可被定位成將空氣流引導到蒸發器換熱器單元2 上。蒸發器風扇2 可被定位並用導管輸送以循環貨櫃212的封閉容積214內所含的空氣。在一個實施例中，蒸發器風扇230可以引導空氣流越過蒸發器換熱器單元226的表面。由此從空氣中移除熱，並且被降溫的空氣可以在貨櫃212的封閉容積214內循環以降低封閉容積214 的溫度。控制器250例如是可得自美國紐約Syracuse的Carrier Corporation的 MicroLink. TM 2i控制器，並且可電連接到壓縮機218、冷凝器風扇2 和/或蒸發器風扇 228。控制器250可以構造成操作製冷模塊210以在貨櫃212的封閉容積214內維持預定環境(例如熱環境)。控制器250可以通過選擇性地控制壓縮機218、冷凝器風扇2 和/ 或蒸發器風扇2 的操作來維持預定環境。例如，如果要求增強封閉容積214的冷卻，則控制器250可以提高至壓縮機218、冷凝器風扇2M和蒸發器風扇228的電功率。在一個實施例中，製冷模塊210的經濟操作模式可由控制器250控制。在另一個實施例中，製冷模塊 210的部件的可變速度可由控制器250調節。在另一個實施例中，製冷模塊210的部件的完全冷卻模式可由控制器250控制。在一個實施例中，電子控制器250可調節供應到壓縮機 218的冷卻劑流。在確定運輸製冷系統或運輸製冷模塊的總體擁有成本(TCO)時包括了製冷成本 (例如，功率成本)。在製冷模塊和/或製冷貨櫃單元內考慮了功率節約，因為降低的功率消耗可以直接影響到運輸貨物的成本。功率節約的加強(例如經濟模式)可依賴於被運輸的貨物對於溫度波動的溫度敏感性或容限。例如，易凍傷的貨物或具有高呼吸負荷的貨物可能不允許使用選定的功率節約操作，例如選定的經濟模式。現在將要描述按照本申請的操作運輸製冷系統的方法的實施例。圖3中所示的方法實施例可以在圖2中所示運輸製冷系統實施例中實現並用其說明，不過，該方法實施例並不意味著受此限制。如圖3中所示，在過程開始後，可以確定運輸製冷系統200是否可以以功率節約模式操作(操作塊310)。切換到功率節約模式的確定可基於對系統200的一個或多個條件(例如，貨櫃212內的Ts、Tr)的探測。當滿足(一個或多個)條件時，選擇功率節約模式並且控制傳到操作塊330，否則控制傳到操作塊320。從操作塊330或操作塊320，可以確定製冷系統200是否正在操作(操作塊340)，並且控制可以跳回操作塊310或過程可以結束。例如，系統2000可以在操作塊340手動禁用。在一個實施例中，當操作者動作時或響應於感測到的評定標準，可以定期地、反覆地、連續地測試操作塊310中的(一個或多個)條件。如圖3中所示，作為操作塊310的示範條件，供應溫度Ts讀數可以與對應的期望或需要的溫度值或設定點溫度相比較。當供應溫度Ts小於或等於選定值時(操作塊310)， 可以確定當前功率節約模式操作間隔的長度並進入運輸製冷系統的功率節約模式達該時間長度(操作塊330)。否則，進入不是功率節約模式的操作模式，例如完全冷卻模式(操作塊 320)。按照本申請的實施例，當前功率節約模式操作間隔的長度(操作塊330)可以以各種方式確定。例如，當前功率節約模式操作間隔的長度可以基於至少一個先前功率節約模式操作間隔的長度。在一個實施例中，當前功率節約模式操作間隔的長度基於剛剛過去的先前功率節約模式操作間隔的長度。在一個實施例中，當前功率節約模式操作間隔的長度可以基於多個較早的功率節約模式操作間隔的長度。在一個實施例中，當前功率節約模式操作間隔的長度可以基於剛剛過去的設定數目(如5個)的在先功率節約模式操作間隔的長度(例如，移動平均)，其中，最近的在先功率節約模式間隔具有更大的影響(例如，加權移動平均)。在一個實施例中，當前功率節約模式操作間隔的長度基於至少一個先前功率節約模式操作間隔的長度以及貨櫃212或製冷模塊210內變化的條件(例如，在退出至少一個前功率節約模式操作間隔時)。在一個實施例中，當前功率節約模式操作間隔的長度可以基於設定數目(如3個)的選定的具有類似特性的在先功率節約模式操作間隔的長度，例如，經歷了類似製冷負荷或外界條件等的間隔。根據本申請示範實施例的功率節約模式的描述可以包括運輸製冷系統100、製冷模塊210或製冷模式210的部件或運輸製冷系統100的部件(例如，受控制器250控制)並且以各種方式描述於此。這樣的實施例不意圖限於特定或單一的功率節約操作模式(例如經濟操作模式)，而是意圖包括降低能量或功率消耗的模式，例如但不限於(i)僅操作蒸發器風扇2 並以降速操作蒸發器風扇228，(ii)以降速或低速操作蒸發器風扇228、冷凝器風扇2M和壓縮機218，(iii)以可變的速度單獨或組合地操作蒸發器風扇228、冷凝器風扇2M和壓縮機218 ； (iv)關閉製冷模塊210或關閉蒸發器風扇228、冷凝器風扇2M和壓縮機218中的一個或多個，(ν)用於易腐商品的經濟模式，(vi)用於冷凍商品的經濟模式， (vii)等等。現在將要描述根據本申請的操作運輸製冷系統的方法的實施例。圖4中所示的方法實施例可在圖2中所示的運輸製冷系統實施例中實現並用其說明，不過，該方法實施例並不意圖受此限制。圖4中所示的方法實施例可以被用於易腐商品。如圖4中所示，在過程開始後，製冷模塊210可以以冷卻模式操作(操作塊410)。 在一個實施例中，製冷模塊210可以在啟動時進入降溫冷卻模式或高冷卻模式。接下來，可以確定製冷模塊單元210是否能夠以經濟模式操作(操作塊420)。此確定可以基於對於一條件的探測，該條件指示以經濟模式操作是安全的。當操作塊420中的此確定為肯定的，製冷模塊單元210可以進入第二模式或經濟模式(操作塊425)，否則控制返回到操作塊410。在一個實施例中，在操作者動作時或響應於感測到的評定標準，可以定期地、反覆地、連續地測試操作塊420中的條件。在一個實施例中，從冷卻模式進入經濟模式的確定可以使用製冷負荷探測邏輯以識別何時滿足進入經濟模式的先決條件。例如，進入經濟模式的先決條件可以是在以冷卻模式(例如，控制冷卻模式或高速蒸發器風扇)操作時返回溫度Tr和供應溫度Ts之間的差低於設定值。所以，先決條件可以是ITr-TsI < K容限，當其滿足時，將製冷模塊210轉換成經濟模式。例如，K容限可以是諸如3°C、1 °F、0. 5°C或0. 25 °F這樣的值。在一個實施例中，進入經濟模式的條件可以使用供應溫度Ts。例如，供應溫度Ts 讀數可以與對應的選定值或範圍相比較。在一個實施例中，當供應溫度Ts小於閾值(例如， 設定點溫度Tsp)時，該條件得到滿足(操作塊420)。在一個示範的經濟模式中，可以在操作塊430中使用蒸發器風扇2 的低速，這將會導致節約功率。在另一個實施例中，操作塊 420中的條件可以包括多個條件，例如Ts在規定的溫度範圍內，Ts彡T上限以及(Tr-Ts) 彡T設定限。如圖4所示，每次進入經濟模式可以是可變長度循環時間Te (操作塊430)。在一個實施例中，經濟模式的初始時段(例如，循環時間Te的長度)可以是預設的。在經濟模式中的循環時間Te完成時，控制傳到塊450，在那裡進入冷卻模式(例如，持續固定的或最小的時長)。接下來，可以基於至少一個先前經濟模式循環來確定經濟模式(例如下一個經濟模式)的循環時間Te (操作塊455)。在一個實施例中，循環時間Te是一個或多個先前循環時間的函數或者是(一個或多個)先前循環時間和可選附加條件的函數。然後，可以再次監視該條件以確定何時可以再次進入經濟模式(操作塊420)。如這裡所描述的，可以使用經濟模式中的先前循環的長度來確定經濟模式的下一循環的經計算的時間。在一個實施例中，可以在操作塊445中將供應溫度Ts與閾值相比較。例如，閾值或閾值溫度Tth可以是觀下。當在先前循環時間Te完成時供應溫度Ts小於Tth，可以在操作塊455中增加下一循環時間Te。當在先前循環時間Te完成時供應溫度 Ts大於Tth，可以在操作塊445中減少下一循環時間Te。在一個實施例中，下一經濟模式循環時間Te可以階梯式增加或減少(例如，2分鐘)。在另一實施例中，供應溫度Ts可以與溫度範圍相比較(操作塊455)。例如，在先前循環時間Te期間供應溫度Ts的增加可以與規定的或最大的溫度上升範圍相比較。供應溫度Ts的規定範圍與先前循環時間Te期間供應溫度Ts的實際上升的比率可以被用於確定下一循環時間Te的長度(例如，作為線性或非線性的乘數)。製冷負荷可以包括外界條件、貨物呼吸負荷、產生熱的製冷模塊210部件(例如， 蒸發器風扇228)和/或用於封閉容積214的替換空氣。製冷負荷中的大部分可以基本上與平均返回溫度和平均供應溫度讀數之差成比例。在一個實施例中，除了輔助性地修改(例如增加或減少)當前經濟模式循環的持續時間，還可以使用當前製冷負荷與在先經濟模式製冷負荷的比較。所以，經濟模式的當前循環時間Te的長度的經計算的時間也可以反映外界溫度條件的改變。在一個實施例中，可以在經濟模式的循環時間Te期間監視供應溫度Ts (操作塊 430)。供應溫度Ts可以與上閾值溫度(例如，T上限)相比較。可以基於貨物來設定上限溫度(T上限)。在經濟模式中這樣的溫度檢查可以減少封閉容積214內的溫度上升或貨物損壞的機會，或者防止出現封閉容積214內的溫度上升或貨物損壞。圖4中所示的過程可以繼續直到系統200被關閉或經濟模式使能特徵被關閉。經濟模式循環完成後可進入第一冷卻模式(例如，操作塊450)以提高確定貨櫃 12內的條件時的精度或改善例如供應溫度Ts、返回溫度Tr等測量的可靠性。操作塊450 中的預設時間的示範值可以包括十分鐘、五分鐘、三分鐘或一分鐘。在一個實施例中，可以在操作動作時或者直到兩次不同測量之間的條件變化小於閾值量時反覆地、間歇地、定期地進行操作塊450中的測量。例如，操作塊450可以運行直到兩個相繼記錄之間的供應溫度Ts的變化小於特定值(例如0. 5下)。現在將要描述根據本申請的操作運輸製冷系統的方法的實施例。圖5中所示的方法實施例可以在圖2中所示的運輸製冷系統實施例中實現並用其說明，不過，該方法實施例並不意圖受此限制。圖5中所示的方法可被用於冷凍商品。如圖5中所示，在過程開始後，製冷模塊210可以以冷卻模式操作(操作塊510)。 在冷卻模式中，運輸製冷系統200是運行的以降低封閉容積214的溫度，例如降低到設定點溫度。在一個實施例中，在操作塊510中，製冷模塊210可以在啟動時進入降溫冷卻模式或高冷卻模式。在冷卻模式中，可以通過監視選定條件確定運輸製冷系統200何時可以切換到經濟模式(操作塊520)。如圖5中所示，當返回溫度Tr小於閾值(例如，設定點溫度Tsp)時可以進入經濟模式。例如，設定點溫度Tsp可以在10下到30下之間。不過，設定點溫度Tsp 可以更高或更低。當選擇了經濟模式時，控制傳到操作塊530，否則控制返回操作塊510。在一個示範經濟模式中，可以關閉製冷模塊210內的風扇和壓縮機。當蒸發器風扇2 關閉時，返回和供應溫度Tr、Ts無效。在一個示範經濟模式中，只有蒸發器風扇2 可以以低速操作。經濟模式可以保持一段間隔或循環時間Te (操作塊530)。在經濟模式中的間隔時間Te結束時，可以進入穩定模式以探測製冷模塊210處的條件(例如，Ts、Tr)、封閉容積 214或貨櫃212內的條件，或估計當前製冷負荷(操作塊550)。在一個實施例中，穩定模式可以操作高速蒸發器風扇224，同時壓縮機218、冷凝器2 和冷凝器風扇2 關閉。在一個實施例中，在操作塊陽0中進入穩定模式達固定的時間。操作塊550可以與操作塊450類似的操作以提高用於設定下個間隔時間Te的測量的精度或改善其可靠性。然後，可以根據經濟模式中的至少一個先前間隔時間Te而以各種方式確定用於經濟模式的下個間隔時間Te (操作塊555)。然後，控制可以返回操作塊 520。圖5中所示的過程可以繼續直到被手動或自動地退出或者運輸製冷系統200被關閉。在操作塊555中，可基於與經濟模式中的先前時間Te的相關性來確定經濟模式中的期望或最優的下一時間Te。例如，下一經濟模式循環的估計的外界溫度讀數的時間加權平均值可以用在下一經濟模式循環的製冷負荷估計中。所估計的製冷負荷計算可以與先前經濟模式循環所經歷的製冷負荷相比較，以確定(例如，增加或降低)下一經濟模式循環的持續時間。例如，製冷負荷的所估計的變化可以用於線性地/非線性地增加/降低下一經濟模式循環時間Te。另外，當確定了經濟模式中的下一時間Te時，可以通過用設定數量(例如4個)的經濟模式中的實際的先前時間Te來平均經濟模式中的該下一時間Te而利用移動或加權平均，以達到經濟模式中的最終的下一時間Te。在一個實施例中，對於冷凍商品，製冷負荷可以近似與平均外界溫度和使用返回溫度Tr的設定點之差成比例。例如，當只有10 外界溫度上升不同於經濟模式中的先前循環時間Te以確定下一循環時間Te時，先前循環時間的長度可以被階梯式增加並可以在下一循環時間Te上使用。替代地，製冷負荷的估計的變化可被用於將先前循環時間Te修改(例如，作為乘數) 到下一循環時間I^e。為了在操作塊550中所示的冷卻模式中操作，必須啟動壓縮機218。不過，在選定的經濟模式中，至少壓縮機218和冷凝器風扇2M被關閉。為了安全地啟動壓縮機218，冷凝器風扇2M必須以第一低速或第二高速操作，所述第一低速和第二高速都比閾值或最小速度更快。為了確定冷凝器風扇2M是否高於閾值速度操作，可以使用製冷模塊210的特性(例如驅動冷凝器風扇2M的馬達M或冷凝器風扇2M的特性)來確定冷凝器風扇正在高於閾值速度操作。例如在感應馬達中，電流與馬達速度成比例地迅速下降到額定值。在冷凝器風扇2M中，馬達速度可以指示風扇速度。所以，在一個實施例中，可利用冷凝器馬達所取的電流。在冷凝器風扇2M的閾值速度時，冷凝器馬達所取的電流可以是上限電流 (例如，感應馬達的啟動電流)的分數(例如，1/2、1/5、1/6、1/10)或者非常低速(例如，每分鐘100轉)時所取的電流的分數。替代地，在冷凝器風扇224的閾值速度時所取的電流可以小於規定量例如2安培，小於1. 5安培，或小於1安培。如本領域技術人員所知，這樣的示範值可以隨壓縮機類型或冷凝器馬達類型等變化。在一個實施例中，當探測到由冷凝器馬達所取的單元電流小於或等於1. 5安培時，滿足所監視的條件(操作塊M0)並且可以開始壓縮機操作(例如，壓縮機接觸器被激勵)。根據實施例，壓縮機馬達可以在不等待固定的定時器逝去的情況下啟動，這可以減少或消除這種等待時間期間浪費的冷凝器風扇功率(例如，額定550W)。雖然使用構造成驅動冷凝器風扇的示範冷凝器馬達進行描述，但本申請的實施例並不意圖受此限制。例如，根據本申請的實施例，為了給相應馬達提供足夠時間(例如最長時間延遲方案)來啟動或達到額定速度而被啟動達固定時間段的運輸製冷系統的任何(一個或多個)部件(例如，蒸發器風扇)都可根據馬達的受監視的特性(例如，所取電流)而將該固定時間減少或改變為減少的間隔。因此，可減少運輸製冷系統的功率消耗。根據本申請的實施例，如這裡所描述的，後續經濟模式間隔的長度可以基於至少一個先前經濟模式間隔的長度和可選的附加評定標準。按照本申請的實施例，經濟模式中的後續循環時間的長度可以基於經濟模式中的先前循環時間Te的長度、剛剛過去的先前循環Te、多個先前循環時間、至少一個先前循環時間Te和製冷負荷條件、或具有類似外界條件的多個選定的先前循環時間。在一個實施例中，在退出剛剛過去的先前經濟操作模式間隔時，下一循環時間的長度基於剛剛過去的先前循環時間Te的長度和貨櫃12中的條件(例如製冷負荷)或製冷模塊210中的條件(例如Ts)。隨著燃料成本的增加，日益要求在不危害貨物質量的情況下降低或最小化功率消耗。經濟模式循環的可變長度可允許運輸製冷系統的實施例及其操作方法降低燃料用量同時保持貨物質量。在一個示範實施例中，在退出經濟模式後，在冷卻模式中操作後確定下一經濟模式的循環時間Te (例如操作塊455);不過，實施例不意圖限制於此。例如，這樣的確定可以出現在不同時間，例如剛剛在進入或離開經濟模式前(例如操作塊430)。
在一個實施例中，從冷卻模式進入經濟模式的確定可以使用製冷負荷探測邏輯以識別何時滿足進入經濟模式的條件。不過，也可使用其他條件或過程用以選擇性地進入經濟模式。這裡已參照熱蒸髮型換熱器說明了本發明的實施例。但是，本申請的實施例不意圖受此限制。例如，本申請的實施例可以構造成使用熱吸收型換熱器。本申請的實施例可以相對於固定長度的經濟模式改善運輸製冷模塊的運輸條件及其方法。在製冷模塊10 (例如，如圖2中所示)的一個實施例中，冷凝器風扇2 可被第一循環流體換熱器替代而蒸發器風扇2 可被第二循環流體換熱器代替。第一循環流體換熱器可以被熱耦接到冷凝器換熱器單元222以從冷卻劑移除熱並將熱傳遞到第二循環流體。 第二循環流體換熱器可以熱耦接到蒸發器換熱單元226以將熱從第二循環流體換熱器內的第三循環流體傳遞到蒸發器換熱單元226中的冷卻劑。圖1中示出的貨櫃12可以由半掛車(semi-truck)拖動以便進行道路運輸。不過，本領域普通技術人員將會理解依照本申請實施例的示例性貨櫃不限於這種拖車並且可以包括(僅作為示例而非限制)適於背負使用的拖車、有軌電車以及用於海陸服務的貨櫃體。按照本申請的實施例可以使用遠程傳感器以分別測量貨櫃12內的環境，例如返回空氣溫度Tr和供應空氣溫度Ts。如本領域技術人員所知，遠程傳感器可以通過有線或無線通信與控制器(例如運輸製冷單元10)通信。例如，無線通信可以包括一個或多個無線電收發器，例如802. 11無線電收發器、藍牙無線電收發器、GSM/GPS無線電收發器或WIMAX (802. 16)無線電收發器中的一個或多個。(一個或多個)遠程傳感器所收集的信息可以被用作控制器的輸入參數以控制運輸製冷系統內的各種部件。在一個實施例中，遠程傳感器可以監視另外的標準，諸如溼度或組分濃度等。儘管已參照幾個具體實施例描述了本發明，但將會理解的是，應當僅參照可由本說明書支持的權利要求書來確定本發明的真實精神和範圍。另外，儘管在本文的多個例子中描述了系統、裝置和方法具有一定數量的元件，但將會理解的是，這種系統、裝置和方法可在少於所述一定數量元件的情況下實施。而且，儘管已闡釋了幾個具體實施例，但將會理解的是，已參照每個具體實施例描述的特徵和方面也可與每個其餘的具體闡釋的實施例一起使用。
權利要求
1.一種用於調節封閉容積的溫度的運輸製冷單元，所述運輸製冷單元包括操作性耦接到所述封閉容積的製冷模塊，所述製冷模塊包括供應埠，用於以供應溫度向所述封閉容積輸出空氣；返回埠，用於以返回溫度從所述封閉容積向所述製冷模塊返回空氣；至少一個部件，其構造成以第一冷卻模式和經濟模式操作；以及控制器，其基於所述經濟模式中的所述至少一個部件的至少一個先前間隔改變所述經濟模式中的所述至少一個部件的後續間隔的長度。
2.如權利要求1所述的運輸製冷單元，在退出所述經濟模式中的第一間隔後所述供應溫度高於規定閾值時，所述控制器設定所述經濟模式中的第二間隔小於所述第一間隔；並且在退出所述經濟模式中的所述第一間隔後所述供應溫度低於所述規定溫度時，所述控制器設定所述經濟模式中的所述第二間隔大於所述第一間隔。
3.如權利要求1所述的運輸製冷單元，在退出所述經濟模式中的當前(η)間隔後所述供應溫度高於規定閾值時，所述控制器設定所述經濟模式中的下一(η+1)間隔等於以下之一當前(η)間隔的90%、所述當前(η)間隔減去規定時段、或所述當前(η)間隔減去5分鐘； 在退出所述經濟模式中的當前(η)間隔後所述供應溫度低於所述規定溫度時，所述控制器設定所述經濟模式中的所述下一(η+1)間隔等於以下之一所述當前(η)間隔的110%、所述當前(η)間隔加上所述規定時段、或所述當前(η)間隔加上5分鐘。
4.如權利要求3所述的運輸製冷單元，所述控制器通過對經濟模式中的m個先前間隔進行平均來設定所述經濟模式中的平均的下一(n+1)間隔，其中，所述經濟模式中的平均的下一(η+1)間隔等於((經濟模式中的所述下一(η+1)間隔+所述經濟模式中的所述當前(η) 間隔+…+所述經濟模式中的所述第m個先前(n+1-m)間隔)/m)。
5.如權利要求3所述的運輸製冷單元，所述控制器通過對經濟模式中的m個先前間隔進行加權平均來設定所述經濟模式中的平均的(n+1)間隔，其中，所述經濟模式中的所述平均的(η+1)間隔等於(((wl* (η+1)間隔)+ (w2* (η)間隔)+...+ (wm* (n+l-m)間隔))/ m)，其中，wl、w2、...wm 為力口權因子且 wl > w2 >...> w (m-1) > wm0
6.如權利要求1所述的運輸製冷單元，所述控制器將出現在所述經濟模式中的第一間隔期間的所述供應溫度的增長確定為規定增長範圍的百分數，其中，所述百分數的倒數被用於修改所述第一間隔的長度以確定所述經濟模式中的第二間隔的長度。
7.如權利要求1所述的運輸製冷系統，所述控制器將出現在所述經濟模式中的第一間隔期間的所述供應溫度的增長確定為規定增長範圍的百分數，其中，所述百分數是所述第一間隔的長度的線性乘數、非線性乘數或線性函數以設定所述經濟模式中的第二間隔的長度。
8.如權利要求1所述的運輸製冷單元，所述控制器在退出所述經濟模式中的第一間隔後在所述第一冷卻模式中確定規定溫度或所述供應溫度和所述規定溫度之間的溫度差，所述控制器在退出所述經濟模式中的第一間隔規定時間後、間歇地在退出所述第一間隔後、 反覆地在退出所述第一間隔後或者定期地在退出所述第一間隔後確定所述溫度差，當所述溫度差低於規定閾值時，所述控制器設定所述經濟模式中的第二間隔的長度大於所述第一間隔，當所述溫度差高於所述規定閾值時，所述控制器設定所述經濟模式中所述第二間隔小於所述第一間隔。
9.如權利要求1所述的運輸製冷單元，所述控制器基於(i)所述部件在經濟模式中的一個或多個選定先前操作間隔的經確定的長度，和(ii)在一個先前操作間隔中離開所述經濟模式後所述第一冷卻模式中所確定的所述供應溫度和所述返回溫度之間的溫度差，或 (iii)經確定的製冷負荷而為所述部件確定所述經濟模式中的下一間隔的長度。
10.如權利要求9所述的運輸製冷單元，其中，所述經確定的長度是所述部件在所述經濟模式中的第一組剛剛過去的先前操作間隔的每一個的平均長度、具有類似外界特性的第二組選定先前操作間隔的每一個的平均長度、或所述部件在所述經濟模式中的第三組選定先前操作間隔的每一個的平均長度。
11.如權利要求1所述的運輸製冷單元，所述製冷模塊包括具有輸入和輸出的壓縮機；操作性耦接到所述輸出的冷凝器換熱器單元；操作性耦接到所述輸入的蒸發器換熱器單元；布置成鄰近所述冷凝器換熱器單元的冷凝器風扇；以及布置成鄰近所述蒸發器換熱器單元的蒸發器風扇，所述控制器調節所述壓縮機、所述冷凝器風扇和所述蒸發器的操作，所述部件是所述壓縮機、所述冷凝器風扇或所述蒸發器風扇中的至少一個，所述控制器確定在退出所述經濟模式中的第一間隔後所述第一模式中的所述供應溫度和所述返回溫度之間的溫度差。
12.如權利要求1所述的運輸製冷單元，其中，所述經濟模式是所述部件關閉的第一功率節約模式或所述部件以低速模式操作的第二功率節約模式，並且所述第一模式是運轉模式或完全冷卻模式。
13.如權利要求12所述的運輸製冷單元，其中，在退出所述第一功率節約模式時，換熱器風扇單元的馬達的特徵受到監視，並且其中，基於所監視的特性啟動壓縮機。
14.如權利要求13所述的運輸製冷單元，其中，所監視的特性是所述馬達所取的電流， 其中，所述馬達是冷凝器風扇馬達，並且其中，當所取的電流小於規定值，小於2安培、小於 1. 5安培或小於1安培時啟動所述壓縮機。
15.如權利要求1所述的運輸製冷單元，所述控制器以所述第一模式操作所述部件直到感測到的溫度小於第一感測值，並且當感測到的溫度不小於第二選定值時退出所述經濟模式。
16.如權利要求1所述的運輸製冷單元，當Ts< Tcl時，其中Ts是供應溫度而Tcl是設定值，或者當Tr < Tc2時，其中Tr是返回溫度而Tc2是設定值，所述控制器選擇性地以所述經濟模式操作所述製冷模塊。
17.一種電腦程式產品，包括存儲計算機可讀程序的計算機可用存儲介質，所述計算機可讀程序當在計算機上執行時，使所述計算機實施操作以操作運輸製冷單元，所述操作包括在功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達第一時段；切換所述運輸製冷單元以在第一模式中操作；以及在所述功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達所述功率節約模式中的第二時段，所述功率節約模式中的第二時段具有與所述功率節約模式中的第一時段不同的長度，其中， 所述第二時段的長度是所述第一時段的函數。
18.如權利要求17所述的電腦程式產品，其中，所述計算機可讀程序當在所述計算機上執行時使所述計算機實施操作，所述操作包括在退出所述功率節約模式中的所述第一時段後所述供應溫度高於規定閾值時，設定所述功率節約模式中的所述第二時段小於所述第一時段；在退出所述功率節約模式中的所述第一時段後所述供應溫度低於所述規定溫度時，設定所述功率節約模式中的所述第二時段大於所述第一時段。
19.一種操作運輸製冷單元的方法，包括在功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達第一循環； 切換所述運輸製冷單元到以在第一模式中操作；以及在所述功率節約模式中操作所述運輸製冷單元達所述功率節約模式中的第二循環，所述功率節約模式中的第二循環具有與所述功率節約模式中的第一循環不同的長度，其中， 所述第二循環的長度基於所述第一循環的長度。
全文摘要
系統、設備和/或方法的實施例可控制一些條件，例如運輸製冷系統的貨櫃內的溫度。實施例可包括控制器，用於控制運輸製冷系統以降低功率消耗。系統、設備和/或用於作業系統、設備的方法的實施例可控制運輸製冷單元的循環以節省功率，其中，功率節約模式中的後續循環時間基於至少一個先前循環時間。另外，可基於所監視的條件來啟動部件，以減少功率消耗。
文檔編號F25B49/02GK102472545SQ201080035588
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月6日 優先權日2009年8月10日
發明者克雷斯威爾 K., 杜賴薩米 S. 申請人:開利公司