混合式温度控制系统及方法
混合式温度控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及一种控制制冷以冷却货舱内的空气的混合式温度控制系统，以及使用和/或配置该混合式温度控制系统的方法。
【背景技术】
[0002]现有的运输制冷系统用来冷却容器，拖车，轨道车或其他运输单元(“TU”)。温度控制τυ(通常称为“制冷的运输单元”)通常用于运输易变质物品，如农产品和肉类产品。在这种情况下，运输制冷系统(“TRS”)可以用来调节在TU的货舱内的空气，从而在运输或储存过程中保持所需要的温度和湿度。通常运输制冷单元(“TRU”)连接到该TU以有利于货舱内的空气和TU外面的空气之间的热交换。
【发明内容】
[0003]这里描述的实施例通常涉及TRS。本发明通常涉及一种控制制冷以冷却货舱内的空气的混合式温度控制系统，以及使用和配置该混合式温度控制系统的方法。
[0004]特别地，这里描述的实施例涉及使用至少与两个独立的冷却液回路连接的共晶装置来冷却货舱内的空气的设备和方法。该共晶装置可安装在TU的货舱内。
[0005]特别地，这里描述的实施例涉及在运输单元中控制制冷的TRS。用于对该运输单元制冷的TRS的一个实施例包括:包括共晶介质的共晶装置，制冷剂回路和冷却液回路，其中该制冷剂回路和该冷却液回路相互独立。该制冷剂回路连接到TRU以引导制冷剂流过该制冷剂回路，以冷却该运输单元的内部空气和该共晶介质。该冷却液回路与该共晶介质热连接，并将该冷却液引导到该共晶介质，其中在该冷却液回路的冷却液冷却该共晶介质。
[0006]在运输单元中控制制冷的TRS的一个实施例包括:包括共晶介质的共晶装置，以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，该冷却液回路用于引导该冷却液与共晶介质热接触；该实施例也包括制冷剂回路，该制冷剂回路连接到TRU，用于将制冷剂从TRU引导到共晶装置，以冷却共晶介质和运输单位内部的空气。
[0007]在该TRS的另一个实施例中，该冷却液回路包括在共晶介质上游的液体入口，和在共晶介质下游的气体出口。从共晶介质到在冷却液回路中流动的冷却液的热传递在冷却液回路中将冷却液从液相转变成气相，以及该气体出口将该气相从冷却液回路中移除。
[0008]在该TRS的另一个实施例中，一背压调节器与气体出口上游的冷却液回路连接。
[0009]该TRS的另一个实施例包括温度传感器，该温度传感器与共晶介质下游的冷却液回路连接，该温度传感器用于检测在冷却液回路中的冷却液的温度。
[0010]在该TRS的一个实施例中，一冷却液罐与液体入口连接。该冷却液罐可以是含有冷却液的固定罐。该冷却液罐可以是含有冷却液的移动罐。
[0011 ]在该TRS的另一个实施例中，该冷却液是冷却剂，并且流过该冷却液回路的冷却剂将该共晶介质冻结。在该TRS的一个实施例中，该冷却剂是二氧化碳(CO2)。在该TRS的另一个实施例中，该冷却剂是氮气(N2)。
[0012]—种在TRS中冷却共晶装置的实施方法，其中该共晶装置包含共晶介质，与该共晶介质热接触的冷却液回路，以及与该共晶介质接触热的制冷剂回路，该方法包括:引导冷却液流过该冷却液回路;通过将热从该共晶介质传递到流过冷却液回路的冷却液将该共晶介质冷却；以及引导制冷剂流过该制冷剂回路以冷却该共晶介质。
[0013]在该方法的另一个实施例中，该冷却剂回路包括蒸发器管，该方法包括:在该蒸发器管中将该冷却液从液相转变成气相。
[0014]在又一实施例中，该方法包括将移动冷却液罐中连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0015]在该方法的一个实施例中，引导该冷却液包括引导冷却剂，以及该方法还包括将该共晶介质冻结。
[0016]在该方法的一个实施例中，引导冷却剂包括引导液态二氧化碳(CO2)。在该方法的另一个实施例中，引导冷却剂包括引导液氮(Ns)。
[0017]在将共晶装置安装到具有TRU的TRS的方法的一个实施例包括:提供共晶装置，该共晶装置包括共晶介质以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，其中，流过冷却液回路的冷却液与该共晶介质物理隔离;将共晶装置连接到TRU的制冷剂回路形成共晶介质与制冷剂回路之间的热连接。
[0018]在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，该方法包括将冷却液罐连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0019]在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，该方法包括提供冷却液。
[0020]在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，供冷却液包括提供冷却剂。在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，提供冷却剂包括提供液态二氧化碳(CO2)。在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，提供冷却剂包括提供液氮(N2)。
【附图说明】
[0021]现在参见附图，在附图中同样的标号至始至终代表相应的部分。
[0022]图1展示了连接到牵引车的制冷的运输单元的一个实施例的侧剖视图。
[0023]图2展示了用于TRS的共晶装置的一个实施例。
【具体实施方式】
[0024]这里描述的实施例涉及TRS。尤其是这些实施例涉及控制制冷以冷却货舱内的空气的混合式温度控制系统。
[0025]标号添加到附图中，附图形成这其中的一部分，并通过说明实施例的方式来示出，这里描述的方法和系统可以在这些实施例中实施。术语“冷藏的运输单元”一般指的是，例如，有空调的拖车，集装箱，轨道车或其他类型的运输单元，等等。术语“运输制冷系统”或“TRS”指的是控制的制冷的运输单元的空调空间的制冷的制冷系统。
[0026]应当注意的是，这里所描述的实施例可用于任何合适的运输单元，如船舶集装箱，航空货运舱，路货车驾驶室等。
[0027]图1示出了连接到牵引车11的制冷的运输单元10的侧视图。该制冷的运输单元10包括运输单元12和TRS14。该TRS14包括TRU16和共晶装置24，TRU16和共晶装置24用于产生从货舱18的前侧流到货舱18的后侧的调节的空气。该共晶装置24可定位在隔板20的前面，隔板20将该共晶装置24与货舱18的其他部分隔开。相应地，该共晶装置24可以定位在运输单元21的前壁21和隔板20之间。
[0028]在一些实施例中，共晶装置24能够工作而不需要压缩单元和/或冷凝单元。术语冷凝单元在这里用于描述与机械制冷系统的冷凝器分离和独立的装置。相应地，能够工作而不需要冷凝单元的共晶装置24没有排除使用机械制冷系统(其包括冷凝器)工作的共晶装置24。
[0029]TRU16容纳有各种制冷部件，如蒸发风机，冷凝风机，蒸发器管，冷凝器管等等，并提供了在货舱18的前侧(例如，冷凝器单元所在的一侧)和货舱18的后侧(例如，蒸发器单元所在的一侧)之间的热屏障。
[0030]TRS 14的鼓风机22可以提供用于冷却货舱18的额外的气流。鼓风机22可以被定位使得所冷却的空气吹向货舱18的后面。在其他实施例中，风机22可以被定位使得所冷却的空气吹向货舱18的前面。
[0031]共晶装置24可由TRU 16冷却。这种对共晶装置24的冷却可以通过TRU16的蒸发器管和共晶装置24之间的热接触和/或通过从TRU 16到共晶装置24的冷却制冷剂回路直接冷却；也可以通过用来自TRU 16的冷却的空气冷却该共晶装置24间接冷却，因为冷却的空气从TRUl 6越过共晶装置24流向货舱18的后侧。
[0032]TRS 14还用于在货舱18和共晶装置24之间进行热传递。共晶装置24用于控制货舱18中的温度。图1显示了共晶装置24定位靠近运输单元12的前壁21，在隔板20的前面(例如，在集装箱中前壁21和隔板20之间)。鼓风机22可以将由共晶装置24冷却的空气吹向货舱18的后面。
[0033]共晶装置24包括冷板25。然而，共晶装置24可以包括一个或多个冷板25，冷管，或其组合。共晶装置24包含共晶介质。当被冷却(例如，冻结)时，共晶介质可以变成固体，然后吸热转变成液体。当被冷却(例如，冻结)时，共晶介质可以变成固体，然后吸热转变成液体。共晶介质可以包括，例如，氯化钠溶液，氯化钙溶液等等。
[0034]图1显示了冷却液罐26。冷却液罐26可连接到共晶装置24，以将冷却液，如冷却剂，从冷却液罐26引导到共晶装置24。可选地，冷却液罐26可以连接到制冷的运输单元10(例如，运输单元12和/或牵引车11)，使得在运输或当远离车站时，当有需要时冷却液罐26可以将冷却液提供给共晶装置24以冷却共晶介质。在一个实施例中，冷却液罐26连接到制冷的运输单元10，使冷却液罐26随制冷的运输单元10移动。在另一个实施例中，冷却液罐26未连接到制冷的运输单元10，使得冷却液罐26不随制冷的运输单元10移动。
[0035]在共晶介质冻结后，TRS14可以冷却货舱18而不会产生任何大的噪声，或任何噪音。因此，有利地，共晶装置24可以给货舱18提供近乎无声的冷却。此外，具有共晶装置24的TRS 14可以在TRU16关闭时冷却货舱18，从而可以给货舱18提供无功率的冷却，或很小功率(如运行风机22的很少量的功率)的冷却。此外，与仅具有传统TRU的传统设备相比，具有共晶装置24的TRS 14可以更快地冷却货舱18。
[0036]图2显示了共晶装置24的实施例。共晶装置24包括制冷剂流体回路28和冷却液回路30。
[0037]共晶设备24中包含共晶介质32。共晶介质32在冷却时(例如，冻结)变成固体，然后吸收热量转变成液相。
[0038]共晶装置24的制冷剂流体回路28可以是，例如，连接到TRU的制冷剂流体回路的一部分，例如，将制冷剂流体从TRU引导到TRU的冷凝单元的蒸发器管。可选地，制冷剂流体回路28可以是与从TRU引出的蒸发器管分离的冷却线路，以用TRU冷却该共晶装置24。流过制冷剂流体回路28的制冷剂流体从共晶装置24(例如，从板或管和/或从共晶介质32)吸收热量以冷却和/或维持的共晶装置24的温度。
[0039]共晶设备24包括用于引导冷却液流过其中的冷却液回路30。该冷却液回路30具有冷却液入口 34和气体出口 36。例如，冷却液入口 34具有连接到冷却液罐(例如，如图1所示的26)的连接器。
[0040]冷却液回路30引导冷却液流过其中而不需要与共晶介质32物理混合。冷却液回路30允许冷却液与共晶介质32有热接触，使热可以从共晶介质32传递到流过冷却液回路30的冷却液。当热从共晶介质32传递到冷却液时，共晶介质32变成冻结的并且冷却液从液相转变成气相。[0041 ]因此，当冷却液通过冷却液入口 30引入冷却液回路34时，冷却液处于液相。当冷却液通过气体出口 36离开冷却液回路30时，冷却液处于气相。气体出口 36设置在集装箱外，以使冷却液气体不进入货舱(如图1所示的18)。
[0042]在一个实施例中，冷却液回路30包括蒸发器管，将冷却液从液相转变成冷却液的气相在该蒸发器管发生。
[0043]在一个实施例中，共晶装置24使用冷却剂作为冷却液来冻结共晶介质32。冷却剂的例子有，但不限于，二氧化碳(CO2)和氮气(N2)。因此，当冷却剂通过冷却液入口 34引入冷却液回路30时，制冷剂处于液相，如液态二氧化碳或液氮。当冷却剂通过气体出口 36离开冷却液回路30，冷却剂处于气相，如二氧化碳气体或氮气。
[0044]冻结的共晶介质32之后将热传递给共晶装置的板或管，使集装箱的货舱内的空气冷却。
[0045]冷却液回路30还可以包括在气体出口 36的防止背压问题的背压调节器38的。例如，当冷却剂是C02，背压调节器38防止压力降得太低，压力降得太低会导致干冰(CO2的固相)的形成。干冰会阻断冷却剂流动和停止冷却过程。当冷却剂是犯时干冰形成的问题不存在，所以背压调节器38不需要用于冷却剂为犯的实施例。此外，冷却液回路30还可以包括传感器40，传感器可以检测冷却液回路30的条件，其中该条件可以，但不限于，温度。
[0046]在一个实施例中，冷却液回路30可以工作而不需要压缩单元和/或冷凝单元。在一个实施例中，冷却液回路30不包括鼓风机。
[0047]安装共晶装置24的方法的一个实施例包括提供含有共晶介质32的共晶装置24，和冷却液回路30，然后将该共晶装置24连接到TRU16。该方法可还包括将固定冷却液罐连接到冷却液入口 34，以提供冷却液到冷却液回路30 ο该方法可还包括将移动冷却液罐(例如，如图1所示的26)连接到冷却液入口34，以提供冷却液到冷却液回路30。
[0048]方面
[0049]要注意，方面1-8，9-14和15-20的特征可以结合。
[0050]方面1.一种在运输单元中控制制冷的运输制冷系统(TRS)，包括:
[0051]共晶装置，包括共晶介质，以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，该冷却液回路用于引导该冷却液与共晶介质热接触;和
[0052]制冷剂回路，连接到运输制冷单元(TRU)，用于将制冷剂从TRU引导到共晶装置，以冷却共晶介质和运输单位内的空气。
[0053]方面2.如方面I所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液回路包括在共晶介质上游的液体入口，和在共晶介质下游的气体出口，
[0054]从共晶介质到在冷却液回路中流动的冷却液的热传递在冷却液回路中将冷却液从液相转变成气相，以及该气体出口将该气相从冷却液回路中移除。
[0055]方面3.如方面1-2任一项所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括背压调节器，该背压调节器与气体出口上游的冷却液回路连接。
[0056]方面4.如方面1-3任一项所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括温度传感器，该温度传感器与共晶介质下游的冷却液回路连接，该温度传感器用于检测在冷却液回路中的冷却液的温度。
[0057]方面5.如方面1-4任一项所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括与液体入口连接的冷却液罐。
[0058]方面6.如方面1-5任一项所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液是冷却剂，并且流过该冷却液回路的冷却剂冻结该共晶介质。
[0059]方面7.如方面1-6任一项所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括二氧化碳(CO2)0
[0060]方面8.如方面1-7任一项所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括氮气(N2)0
[0061]方面9.一种在运输制冷系统(TRS)中冷却共晶装置的方法，该共晶装置包括共晶介质，与该共晶介质热接触的冷却液回路，以及与该共晶介质接触热的制冷剂回路，该方法包括:
[0062]引导冷却液流过该冷却液回路；
[0063]通过将热从该共晶介质传递到流过冷却液回路的冷却液将该共晶介质冷却；以及
[0064]引导制冷剂流过该制冷剂回路以冷却该共晶介质。
[0065]方面10.如方面9所述的方法，其中该冷却剂回路包括蒸发器管，该方法进一步包括:
[0066]在该蒸发器管中将该冷却液从液相转变成气相。
[0067]方面11.如方面9-10任一项所述的方法，进一步包括:
[0068]将冷却液从冷却液罐中引导到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0069]方面12.如方面9-11任一项所述的方法，其中引导冷却液包括引导冷却剂，该方法进一步包括将该共晶介质冻结。
[0070]方面13.如方面9-12任一项所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液态二氧化碳(CO2)0
[0071]方面14.如方面12所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液氮(Ns)。
[0072]方面15.—种将共晶装置安装到具有运输制冷单元(TRU)的运输制冷系统(TRS)的方法，包括:
[0073]提供共晶装置，该共晶装置包括共晶介质以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，其中，流过冷却液回路的冷却液与该共晶介质物理隔离；
[0074]将共晶装置连接到TRU的制冷剂回路形成共晶介质与制冷剂回路之间的热连接。
[0075]方面16.如方面15所述的方法，进一步包括:
[0076]将冷却液罐连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0077]方面17.如方面15-16任一项所述的方法，进一步包括:
[0078]提供冷却液。
[0079]方面18.如方面15-17任一项所述的方法，其中提供冷却液包括提供冷却剂。
[0080]方面19.如方面15-18任一项8所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液态二氧化碳(C02)O
[0081 ]方面20.如方面15-19任一项所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液氮(N2)。
[0082]关于上述说明，要明白:可能在细节方面，特别是在使用的建筑材料和部件形状、大小和排列的问题上做出变化，而不脱离本发明的范围。在本发明的范围内，所使用的建筑材料和零件的形状、尺寸和布置等方面的变化可能会有所改变。其意图在于说明书和描述的实施例仅仅被认为是典范的，发明的真实的范围和精神由权利要求的广泛意思所表示。
【主权项】
1.一种在运输单元中控制制冷的运输制冷系统(TRS)，包括: 共晶装置，包括共晶介质，以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，该冷却液回路用于引导冷却液与该共晶介质进行热接触；以及 制冷剂回路，连接到运输制冷单元(TRU)，用于将制冷剂从TRU引导到该共晶装置，以冷却该共晶介质和运输单位内部的空气。2.如权利要求1所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液回路包括在共晶介质上游的液体入口，和在共晶介质下游的气体出口， 从该共晶介质到在冷却液回路中流动的冷却液的热传递在冷却液回路中将该冷却液从液相转变成气相，以及该气体出口将该气相从冷却液回路中移除。3.如权利要求2所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括背压调节器，该背压调节器与气体出口上游的冷却液回路连接。4.如权利要求2所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括温度传感器，该温度传感器与共晶介质下游的冷却液回路连接，该温度传感器用于检测在冷却液回路中的冷却液的温度。5.如权利要求2所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括与液体入口连接的冷却液罐。6.如权利要求5所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液是冷却剂，并且流过该冷却液回路的冷却剂将该共晶介质冻结。7.如权利要求6所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括二氧化碳(CO2)。8.如权利要求6所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括氮气(N2)。9.一种在运输制冷系统(TRS)中冷却共晶装置的方法，该共晶装置包括共晶介质，与该共晶介质热接触的冷却液回路，以及与该共晶介质接触热的制冷剂回路，该方法包括: 引导冷却液流过该冷却液回路； 通过将热从该共晶介质传递到流过冷却液回路的冷却液将该共晶介质冷却；以及 引导制冷剂流过该制冷剂回路以冷却该共晶介质。10.如权利要求9所述的方法，其中该冷却剂回路包括蒸发器管，该方法进一步包括: 在该蒸发器管中将该冷却液从液相转变成气相。11.如权利要求10所述的方法，进一步包括: 将冷却液从冷却液罐引导到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。12.如权利要求9所述的方法，其中引导冷却液包括引导冷却剂，该方法进一步包括将该共晶介质冻结。13.如权利要求12所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液态二氧化碳(C02)。14.如权利要求12所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液氮(Ns)。15.一种将共晶装置安装到具有运输制冷单元(TRU)的运输制冷系统(TRS)的方法，包括: 提供共晶装置，该共晶装置包括共晶介质以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，其中，流过冷却液回路的冷却液与该共晶介质物理隔离； 将共晶装置连接到TRU的制冷剂回路形成共晶介质与制冷剂回路之间的热连接。16.如权利要求15所述的方法，进一步包括: 将冷却液罐连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。17.如权利要求15所述的方法，进一步包括:提供冷却液。18.如权利要求17所述的方法，其中提供冷却液包括提供冷却剂。19.如权利要求18所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液态二氧化碳(CO2)。20.如权利要求18所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液氮(N2)。
【专利摘要】揭露了一种运输单元的用于制冷的运输制冷系统(TRS)。TRS包括：共晶装置，包括共晶介质，与制冷剂回路和冷却液回路连接。还揭露了一种使用共晶装置冷却的方法。包括共晶介质的共晶装置用冷却液回路和/或制冷剂回路的一者或两者冷却。该制冷剂回路从运输制冷单元引导制冷剂。
【IPC分类】B60H1/00, F25B1/00, B60P3/20
【公开号】CN105555604
【申请号】CN201480034710
【发明人】赫尔曼·H·维埃加斯, 萨维特·杜塔
【申请人】冷王公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年6月18日
【公告号】EP3010754A1, US20160144765, WO2014205051A1
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及一种控制制冷以冷却货舱内的空气的混合式温度控制系统，以及使用和/或配置该混合式温度控制系统的方法。
【背景技术】
[0002]现有的运输制冷系统用来冷却容器，拖车，轨道车或其他运输单元(“TU”)。温度控制τυ(通常称为“制冷的运输单元”)通常用于运输易变质物品，如农产品和肉类产品。在这种情况下，运输制冷系统(“TRS”)可以用来调节在TU的货舱内的空气，从而在运输或储存过程中保持所需要的温度和湿度。通常运输制冷单元(“TRU”)连接到该TU以有利于货舱内的空气和TU外面的空气之间的热交换。
【发明内容】
[0003]这里描述的实施例通常涉及TRS。本发明通常涉及一种控制制冷以冷却货舱内的空气的混合式温度控制系统，以及使用和配置该混合式温度控制系统的方法。
[0004]特别地，这里描述的实施例涉及使用至少与两个独立的冷却液回路连接的共晶装置来冷却货舱内的空气的设备和方法。该共晶装置可安装在TU的货舱内。
[0005]特别地，这里描述的实施例涉及在运输单元中控制制冷的TRS。用于对该运输单元制冷的TRS的一个实施例包括:包括共晶介质的共晶装置，制冷剂回路和冷却液回路，其中该制冷剂回路和该冷却液回路相互独立。该制冷剂回路连接到TRU以引导制冷剂流过该制冷剂回路，以冷却该运输单元的内部空气和该共晶介质。该冷却液回路与该共晶介质热连接，并将该冷却液引导到该共晶介质，其中在该冷却液回路的冷却液冷却该共晶介质。
[0006]在运输单元中控制制冷的TRS的一个实施例包括:包括共晶介质的共晶装置，以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，该冷却液回路用于引导该冷却液与共晶介质热接触；该实施例也包括制冷剂回路，该制冷剂回路连接到TRU，用于将制冷剂从TRU引导到共晶装置，以冷却共晶介质和运输单位内部的空气。
[0007]在该TRS的另一个实施例中，该冷却液回路包括在共晶介质上游的液体入口，和在共晶介质下游的气体出口。从共晶介质到在冷却液回路中流动的冷却液的热传递在冷却液回路中将冷却液从液相转变成气相，以及该气体出口将该气相从冷却液回路中移除。
[0008]在该TRS的另一个实施例中，一背压调节器与气体出口上游的冷却液回路连接。
[0009]该TRS的另一个实施例包括温度传感器，该温度传感器与共晶介质下游的冷却液回路连接，该温度传感器用于检测在冷却液回路中的冷却液的温度。
[0010]在该TRS的一个实施例中，一冷却液罐与液体入口连接。该冷却液罐可以是含有冷却液的固定罐。该冷却液罐可以是含有冷却液的移动罐。
[0011 ]在该TRS的另一个实施例中，该冷却液是冷却剂，并且流过该冷却液回路的冷却剂将该共晶介质冻结。在该TRS的一个实施例中，该冷却剂是二氧化碳(CO2)。在该TRS的另一个实施例中，该冷却剂是氮气(N2)。
[0012]—种在TRS中冷却共晶装置的实施方法，其中该共晶装置包含共晶介质，与该共晶介质热接触的冷却液回路，以及与该共晶介质接触热的制冷剂回路，该方法包括:引导冷却液流过该冷却液回路;通过将热从该共晶介质传递到流过冷却液回路的冷却液将该共晶介质冷却；以及引导制冷剂流过该制冷剂回路以冷却该共晶介质。
[0013]在该方法的另一个实施例中，该冷却剂回路包括蒸发器管，该方法包括:在该蒸发器管中将该冷却液从液相转变成气相。
[0014]在又一实施例中，该方法包括将移动冷却液罐中连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0015]在该方法的一个实施例中，引导该冷却液包括引导冷却剂，以及该方法还包括将该共晶介质冻结。
[0016]在该方法的一个实施例中，引导冷却剂包括引导液态二氧化碳(CO2)。在该方法的另一个实施例中，引导冷却剂包括引导液氮(Ns)。
[0017]在将共晶装置安装到具有TRU的TRS的方法的一个实施例包括:提供共晶装置，该共晶装置包括共晶介质以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，其中，流过冷却液回路的冷却液与该共晶介质物理隔离;将共晶装置连接到TRU的制冷剂回路形成共晶介质与制冷剂回路之间的热连接。
[0018]在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，该方法包括将冷却液罐连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0019]在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，该方法包括提供冷却液。
[0020]在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，供冷却液包括提供冷却剂。在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，提供冷却剂包括提供液态二氧化碳(CO2)。在安装该共晶介质的方法的另一个实施例中，提供冷却剂包括提供液氮(N2)。
【附图说明】
[0021]现在参见附图，在附图中同样的标号至始至终代表相应的部分。
[0022]图1展示了连接到牵引车的制冷的运输单元的一个实施例的侧剖视图。
[0023]图2展示了用于TRS的共晶装置的一个实施例。
【具体实施方式】
[0024]这里描述的实施例涉及TRS。尤其是这些实施例涉及控制制冷以冷却货舱内的空气的混合式温度控制系统。
[0025]标号添加到附图中，附图形成这其中的一部分，并通过说明实施例的方式来示出，这里描述的方法和系统可以在这些实施例中实施。术语“冷藏的运输单元”一般指的是，例如，有空调的拖车，集装箱，轨道车或其他类型的运输单元，等等。术语“运输制冷系统”或“TRS”指的是控制的制冷的运输单元的空调空间的制冷的制冷系统。
[0026]应当注意的是，这里所描述的实施例可用于任何合适的运输单元，如船舶集装箱，航空货运舱，路货车驾驶室等。
[0027]图1示出了连接到牵引车11的制冷的运输单元10的侧视图。该制冷的运输单元10包括运输单元12和TRS14。该TRS14包括TRU16和共晶装置24，TRU16和共晶装置24用于产生从货舱18的前侧流到货舱18的后侧的调节的空气。该共晶装置24可定位在隔板20的前面，隔板20将该共晶装置24与货舱18的其他部分隔开。相应地，该共晶装置24可以定位在运输单元21的前壁21和隔板20之间。
[0028]在一些实施例中，共晶装置24能够工作而不需要压缩单元和/或冷凝单元。术语冷凝单元在这里用于描述与机械制冷系统的冷凝器分离和独立的装置。相应地，能够工作而不需要冷凝单元的共晶装置24没有排除使用机械制冷系统(其包括冷凝器)工作的共晶装置24。
[0029]TRU16容纳有各种制冷部件，如蒸发风机，冷凝风机，蒸发器管，冷凝器管等等，并提供了在货舱18的前侧(例如，冷凝器单元所在的一侧)和货舱18的后侧(例如，蒸发器单元所在的一侧)之间的热屏障。
[0030]TRS 14的鼓风机22可以提供用于冷却货舱18的额外的气流。鼓风机22可以被定位使得所冷却的空气吹向货舱18的后面。在其他实施例中，风机22可以被定位使得所冷却的空气吹向货舱18的前面。
[0031]共晶装置24可由TRU 16冷却。这种对共晶装置24的冷却可以通过TRU16的蒸发器管和共晶装置24之间的热接触和/或通过从TRU 16到共晶装置24的冷却制冷剂回路直接冷却；也可以通过用来自TRU 16的冷却的空气冷却该共晶装置24间接冷却，因为冷却的空气从TRUl 6越过共晶装置24流向货舱18的后侧。
[0032]TRS 14还用于在货舱18和共晶装置24之间进行热传递。共晶装置24用于控制货舱18中的温度。图1显示了共晶装置24定位靠近运输单元12的前壁21，在隔板20的前面(例如，在集装箱中前壁21和隔板20之间)。鼓风机22可以将由共晶装置24冷却的空气吹向货舱18的后面。
[0033]共晶装置24包括冷板25。然而，共晶装置24可以包括一个或多个冷板25，冷管，或其组合。共晶装置24包含共晶介质。当被冷却(例如，冻结)时，共晶介质可以变成固体，然后吸热转变成液体。当被冷却(例如，冻结)时，共晶介质可以变成固体，然后吸热转变成液体。共晶介质可以包括，例如，氯化钠溶液，氯化钙溶液等等。
[0034]图1显示了冷却液罐26。冷却液罐26可连接到共晶装置24，以将冷却液，如冷却剂，从冷却液罐26引导到共晶装置24。可选地，冷却液罐26可以连接到制冷的运输单元10(例如，运输单元12和/或牵引车11)，使得在运输或当远离车站时，当有需要时冷却液罐26可以将冷却液提供给共晶装置24以冷却共晶介质。在一个实施例中，冷却液罐26连接到制冷的运输单元10，使冷却液罐26随制冷的运输单元10移动。在另一个实施例中，冷却液罐26未连接到制冷的运输单元10，使得冷却液罐26不随制冷的运输单元10移动。
[0035]在共晶介质冻结后，TRS14可以冷却货舱18而不会产生任何大的噪声，或任何噪音。因此，有利地，共晶装置24可以给货舱18提供近乎无声的冷却。此外，具有共晶装置24的TRS 14可以在TRU16关闭时冷却货舱18，从而可以给货舱18提供无功率的冷却，或很小功率(如运行风机22的很少量的功率)的冷却。此外，与仅具有传统TRU的传统设备相比，具有共晶装置24的TRS 14可以更快地冷却货舱18。
[0036]图2显示了共晶装置24的实施例。共晶装置24包括制冷剂流体回路28和冷却液回路30。
[0037]共晶设备24中包含共晶介质32。共晶介质32在冷却时(例如，冻结)变成固体，然后吸收热量转变成液相。
[0038]共晶装置24的制冷剂流体回路28可以是，例如，连接到TRU的制冷剂流体回路的一部分，例如，将制冷剂流体从TRU引导到TRU的冷凝单元的蒸发器管。可选地，制冷剂流体回路28可以是与从TRU引出的蒸发器管分离的冷却线路，以用TRU冷却该共晶装置24。流过制冷剂流体回路28的制冷剂流体从共晶装置24(例如，从板或管和/或从共晶介质32)吸收热量以冷却和/或维持的共晶装置24的温度。
[0039]共晶设备24包括用于引导冷却液流过其中的冷却液回路30。该冷却液回路30具有冷却液入口 34和气体出口 36。例如，冷却液入口 34具有连接到冷却液罐(例如，如图1所示的26)的连接器。
[0040]冷却液回路30引导冷却液流过其中而不需要与共晶介质32物理混合。冷却液回路30允许冷却液与共晶介质32有热接触，使热可以从共晶介质32传递到流过冷却液回路30的冷却液。当热从共晶介质32传递到冷却液时，共晶介质32变成冻结的并且冷却液从液相转变成气相。[0041 ]因此，当冷却液通过冷却液入口 30引入冷却液回路34时，冷却液处于液相。当冷却液通过气体出口 36离开冷却液回路30时，冷却液处于气相。气体出口 36设置在集装箱外，以使冷却液气体不进入货舱(如图1所示的18)。
[0042]在一个实施例中，冷却液回路30包括蒸发器管，将冷却液从液相转变成冷却液的气相在该蒸发器管发生。
[0043]在一个实施例中，共晶装置24使用冷却剂作为冷却液来冻结共晶介质32。冷却剂的例子有，但不限于，二氧化碳(CO2)和氮气(N2)。因此，当冷却剂通过冷却液入口 34引入冷却液回路30时，制冷剂处于液相，如液态二氧化碳或液氮。当冷却剂通过气体出口 36离开冷却液回路30，冷却剂处于气相，如二氧化碳气体或氮气。
[0044]冻结的共晶介质32之后将热传递给共晶装置的板或管，使集装箱的货舱内的空气冷却。
[0045]冷却液回路30还可以包括在气体出口 36的防止背压问题的背压调节器38的。例如，当冷却剂是C02，背压调节器38防止压力降得太低，压力降得太低会导致干冰(CO2的固相)的形成。干冰会阻断冷却剂流动和停止冷却过程。当冷却剂是犯时干冰形成的问题不存在，所以背压调节器38不需要用于冷却剂为犯的实施例。此外，冷却液回路30还可以包括传感器40，传感器可以检测冷却液回路30的条件，其中该条件可以，但不限于，温度。
[0046]在一个实施例中，冷却液回路30可以工作而不需要压缩单元和/或冷凝单元。在一个实施例中，冷却液回路30不包括鼓风机。
[0047]安装共晶装置24的方法的一个实施例包括提供含有共晶介质32的共晶装置24，和冷却液回路30，然后将该共晶装置24连接到TRU16。该方法可还包括将固定冷却液罐连接到冷却液入口 34，以提供冷却液到冷却液回路30 ο该方法可还包括将移动冷却液罐(例如，如图1所示的26)连接到冷却液入口34，以提供冷却液到冷却液回路30。
[0048]方面
[0049]要注意，方面1-8，9-14和15-20的特征可以结合。
[0050]方面1.一种在运输单元中控制制冷的运输制冷系统(TRS)，包括:
[0051]共晶装置，包括共晶介质，以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，该冷却液回路用于引导该冷却液与共晶介质热接触;和
[0052]制冷剂回路，连接到运输制冷单元(TRU)，用于将制冷剂从TRU引导到共晶装置，以冷却共晶介质和运输单位内的空气。
[0053]方面2.如方面I所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液回路包括在共晶介质上游的液体入口，和在共晶介质下游的气体出口，
[0054]从共晶介质到在冷却液回路中流动的冷却液的热传递在冷却液回路中将冷却液从液相转变成气相，以及该气体出口将该气相从冷却液回路中移除。
[0055]方面3.如方面1-2任一项所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括背压调节器，该背压调节器与气体出口上游的冷却液回路连接。
[0056]方面4.如方面1-3任一项所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括温度传感器，该温度传感器与共晶介质下游的冷却液回路连接，该温度传感器用于检测在冷却液回路中的冷却液的温度。
[0057]方面5.如方面1-4任一项所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括与液体入口连接的冷却液罐。
[0058]方面6.如方面1-5任一项所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液是冷却剂，并且流过该冷却液回路的冷却剂冻结该共晶介质。
[0059]方面7.如方面1-6任一项所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括二氧化碳(CO2)0
[0060]方面8.如方面1-7任一项所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括氮气(N2)0
[0061]方面9.一种在运输制冷系统(TRS)中冷却共晶装置的方法，该共晶装置包括共晶介质，与该共晶介质热接触的冷却液回路，以及与该共晶介质接触热的制冷剂回路，该方法包括:
[0062]引导冷却液流过该冷却液回路；
[0063]通过将热从该共晶介质传递到流过冷却液回路的冷却液将该共晶介质冷却；以及
[0064]引导制冷剂流过该制冷剂回路以冷却该共晶介质。
[0065]方面10.如方面9所述的方法，其中该冷却剂回路包括蒸发器管，该方法进一步包括:
[0066]在该蒸发器管中将该冷却液从液相转变成气相。
[0067]方面11.如方面9-10任一项所述的方法，进一步包括:
[0068]将冷却液从冷却液罐中引导到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0069]方面12.如方面9-11任一项所述的方法，其中引导冷却液包括引导冷却剂，该方法进一步包括将该共晶介质冻结。
[0070]方面13.如方面9-12任一项所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液态二氧化碳(CO2)0
[0071]方面14.如方面12所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液氮(Ns)。
[0072]方面15.—种将共晶装置安装到具有运输制冷单元(TRU)的运输制冷系统(TRS)的方法，包括:
[0073]提供共晶装置，该共晶装置包括共晶介质以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，其中，流过冷却液回路的冷却液与该共晶介质物理隔离；
[0074]将共晶装置连接到TRU的制冷剂回路形成共晶介质与制冷剂回路之间的热连接。
[0075]方面16.如方面15所述的方法，进一步包括:
[0076]将冷却液罐连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。
[0077]方面17.如方面15-16任一项所述的方法，进一步包括:
[0078]提供冷却液。
[0079]方面18.如方面15-17任一项所述的方法，其中提供冷却液包括提供冷却剂。
[0080]方面19.如方面15-18任一项8所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液态二氧化碳(C02)O
[0081 ]方面20.如方面15-19任一项所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液氮(N2)。
[0082]关于上述说明，要明白:可能在细节方面，特别是在使用的建筑材料和部件形状、大小和排列的问题上做出变化，而不脱离本发明的范围。在本发明的范围内，所使用的建筑材料和零件的形状、尺寸和布置等方面的变化可能会有所改变。其意图在于说明书和描述的实施例仅仅被认为是典范的，发明的真实的范围和精神由权利要求的广泛意思所表示。
【主权项】
1.一种在运输单元中控制制冷的运输制冷系统(TRS)，包括: 共晶装置，包括共晶介质，以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，该冷却液回路用于引导冷却液与该共晶介质进行热接触；以及 制冷剂回路，连接到运输制冷单元(TRU)，用于将制冷剂从TRU引导到该共晶装置，以冷却该共晶介质和运输单位内部的空气。2.如权利要求1所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液回路包括在共晶介质上游的液体入口，和在共晶介质下游的气体出口， 从该共晶介质到在冷却液回路中流动的冷却液的热传递在冷却液回路中将该冷却液从液相转变成气相，以及该气体出口将该气相从冷却液回路中移除。3.如权利要求2所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括背压调节器，该背压调节器与气体出口上游的冷却液回路连接。4.如权利要求2所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括温度传感器，该温度传感器与共晶介质下游的冷却液回路连接，该温度传感器用于检测在冷却液回路中的冷却液的温度。5.如权利要求2所述的运输制冷系统(TRS)，进一步包括与液体入口连接的冷却液罐。6.如权利要求5所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却液是冷却剂，并且流过该冷却液回路的冷却剂将该共晶介质冻结。7.如权利要求6所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括二氧化碳(CO2)。8.如权利要求6所述的运输制冷系统(TRS)，其中该冷却剂包括氮气(N2)。9.一种在运输制冷系统(TRS)中冷却共晶装置的方法，该共晶装置包括共晶介质，与该共晶介质热接触的冷却液回路，以及与该共晶介质接触热的制冷剂回路，该方法包括: 引导冷却液流过该冷却液回路； 通过将热从该共晶介质传递到流过冷却液回路的冷却液将该共晶介质冷却；以及 引导制冷剂流过该制冷剂回路以冷却该共晶介质。10.如权利要求9所述的方法，其中该冷却剂回路包括蒸发器管，该方法进一步包括: 在该蒸发器管中将该冷却液从液相转变成气相。11.如权利要求10所述的方法，进一步包括: 将冷却液从冷却液罐引导到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。12.如权利要求9所述的方法，其中引导冷却液包括引导冷却剂，该方法进一步包括将该共晶介质冻结。13.如权利要求12所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液态二氧化碳(C02)。14.如权利要求12所述的方法，其中引导冷却剂包括引导液氮(Ns)。15.一种将共晶装置安装到具有运输制冷单元(TRU)的运输制冷系统(TRS)的方法，包括: 提供共晶装置，该共晶装置包括共晶介质以及与该共晶介质热接触的冷却液回路，其中，流过冷却液回路的冷却液与该共晶介质物理隔离； 将共晶装置连接到TRU的制冷剂回路形成共晶介质与制冷剂回路之间的热连接。16.如权利要求15所述的方法，进一步包括: 将冷却液罐连接到冷却液回路的入口，以将冷却液提供给冷却液回路。17.如权利要求15所述的方法，进一步包括:提供冷却液。18.如权利要求17所述的方法，其中提供冷却液包括提供冷却剂。19.如权利要求18所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液态二氧化碳(CO2)。20.如权利要求18所述的方法，其中提供冷却剂包括提供液氮(N2)。
【专利摘要】揭露了一种运输单元的用于制冷的运输制冷系统(TRS)。TRS包括：共晶装置，包括共晶介质，与制冷剂回路和冷却液回路连接。还揭露了一种使用共晶装置冷却的方法。包括共晶介质的共晶装置用冷却液回路和/或制冷剂回路的一者或两者冷却。该制冷剂回路从运输制冷单元引导制冷剂。
【IPC分类】B60H1/00, F25B1/00, B60P3/20
【公开号】CN105555604
【申请号】CN201480034710
【发明人】赫尔曼·H·维埃加斯, 萨维特·杜塔
【申请人】冷王公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年6月18日
【公告号】EP3010754A1, US20160144765, WO2014205051A1
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