用于运输制冷系统的共晶装置以及用于冷却和安装共晶装置的方法
用于运输制冷系统的共晶装置以及用于冷却和安装共晶装置的方法
【技术领域】
[0001]本公开大体涉及一种用于运输制冷系统(TRS)的共晶装置以及用于冷却和安装共晶装置的方法。
【背景技术】
[0002]现存的运输冷却系统用来冷却集装箱、拖车、轨道车或其它运输单元(TU)。温度控制的TU(通常称为“制冷运输单元”)通常用来运输诸如农产品和肉制品的易腐物品。在这样的情况下，TRS可以被用来调节TU的货舱内的空气，由此在运输或存储期间维持需要的温度和湿度。通常，运输制冷单元(TRU)附接至TU以有助于货舱空间内的空气与TU外部空气之间的热交换。
【发明内容】
[0003]本文描述的实施例大体涉及运输制冷系统(TRS)。特别地，本文描述的实施例涉及用于冷却制冷运输单元(TU)的货舱内的空气的运输制冷系统(TRS)的共晶装置和用于冷却及安装该共晶装置的方法。
[0004]特别地，本文描述的实施例涉及一种用于冷却TRS中的共晶装置的方法，该共晶装置容纳共晶介质并且具有制冷剂回路，该制冷剂回路设置为与所述共晶介质热接触。所述方法包括如下步骤:引导制冷剂流动通过所述共晶装置的制冷剂回路，通过将热量从所述共晶介质传递给流过制冷剂回路的制冷剂来冷冻所述共晶介质，并且然后通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂。
[0005]该制冷剂回路可以包括蒸发器旋管。该方法还可以包括如下步骤:在蒸发器旋管中，使制冷剂从液相转变为气相。
[0006]该方法还可以包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0007]该方法还可以包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0008]在该方法的一个实施例中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液态二氧化碳流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0009]在该方法的一个实施例中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液氮流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0010]用于将共晶装置安装至运输制冷系统的方法包括如下步骤:提供包含共晶介质和与该共晶介质热接触的制冷剂回路的共晶装置，其中流动通过所述制冷剂回路的制冷剂与所述共晶介质物理分隔开，以及将所述共晶装置连接至所述运输制冷系统。
[0011]用于安装共晶装置的方法还可以包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0012]用于安装共晶装置的方法还可以包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0013]—种用于控制运输单元中的制冷的运输制冷系统的实施例包括:包括流体入口和气体出口的制冷剂回路，该制冷剂回路被构造为将制冷剂从所述流体入口引导至所述气体出口，所述流体入口被构造为连接至制冷剂箱，用于引导制冷剂从所述制冷剂箱流动至所述流体入口并且然后流动通过所述制冷剂回路;在所述流体入口下游与制冷剂回路热接触的共晶装置，该共晶装置包含共晶介质，其中，所述热接触允许从所述共晶介质至流过制冷剂回路的制冷剂的热传递，以使所述制冷剂在制冷剂回路中从液相转变为气相，并且所述气体出口设置在所述共晶装置的下游，以允许处于气相的制冷剂离开所述制冷剂回路。
[0014]该运输制冷系统还可以包括背压调整器，该背压调整器在气体出口下游连接至制冷剂回路。
[0015]该运输制冷系统还可以包括温度传感器，该温度传感器在所述共晶装置下游连接至制冷剂回路，其中该温度传感器被构造为检测制冷剂回路中的制冷剂的温度。
[0016]在一个实施例中，制冷剂包括二氧化碳(C02)。
[0017]在一个实施例中，制冷剂为二氧化碳(C02)。
[0018]在另一个实施例中，制冷剂包括氮(N2)。
[0019]在另一个实施例中，制冷剂为氮(N2)。
【附图说明】
[0020]现在参见附图，在所有附图中，相似的附图标记表示相应的部件。
[0021]图1图示根据一个实施例的附接至牵引车的制冷运输单元的侧部剖视图。
[0022]图2图示根据一个实施例的TRS的共晶装置。
[0023]图3示出根据一个实施例的用于冷却容纳在TU中的共晶装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]本文描述的实施例涉及一种TRS。更具体地，所述实施例涉及一种TRS的共晶装置以及用于冷却和安装共晶装置的方法。
[0025]参照形成本文一部分的附图，在附图中，通过图示示出了其中本文描述的方法和系统可以实施的实施例。术语“制冷运输单元”一般指代例如受调节的拖车、集装箱、轨道车或其它类型的运输单元等。术语“运输制冷系统”或“TRS”指代用于控制制冷运输单元的空气调节空间的制冷的制冷系统。
[0026]应认识到，本文描述的实施例可以用于任何合适的运输单元，例如船上或轨道上集装箱、空运货舱、长途运输车货舱等。
[0027]图1图示了附接至牵引车11上的制冷运输单元10的侧视图。制冷运输单元10包括运输单元12和包括共晶装置16的TRS 14。运输单元12包括将共晶装置16与货舱18分隔开的隔离壁17。
[0028]TRS 14被构造为在货舱18与共晶装置16之间传递热量。共晶装置16与货舱18连通并且控制货舱18内的温度。图1示出了位于隔离壁17前面、靠近运输单元12的前壁定位的共晶装置16(例如，在运输单元12的前壁19与运输单元12中的隔离壁17之间)。图1示出了包括鼓风机20的TRS 14，该鼓风机20用于将由TRS 14冷却的空气吹向货舱18的后部。在其它实施例中，鼓风机20可以被定位为使得冷却空气被吹向货舱18的前部。例如，共晶装置16(或共晶装置16的板)可以连接至货舱18的天花板。例如，在该构造中，因为由共晶装置16冷却的空气将自然从货舱18的天花板向下流动，所以可以不需要鼓风机。
[0029]在图1中，共晶装置16被示出为冷板。然而，共晶装置16可以是一个或多个冷板、管或其组合。共晶装置16容纳共晶介质。当共晶介质被冷却(例如冷冻)时，其变为固体，然后吸收热量以转变为液体。共晶介质例如可以包括氯化钠溶液、氯化钙溶液等。
[0030]TRS 14可选地包括制冷剂箱22。制冷剂箱22连接至共晶装置16，以引导制冷剂从制冷剂箱22通过共晶装置16。制冷剂箱22可以连接至运输单元12或牵引车11，以使得制冷剂箱22可以将制冷剂提供给共晶装置16，用于在运送途中或在远离站点时根据需要或必要冷冻共晶介质。
[0031]在一个实施例中，共晶装置16不需要来自发电机组(下文称为“发电机组(genset)”)的电力来调节运输单元12的货舱18。因此，在共晶介质已经被冷冻后，具有共晶装置16的TRS 14可以在不产生任何实质的噪声或任何噪声的情况下冷却货舱18。因此，有利地，共晶装置16可以向该货舱18提供接近无声的冷却。此外，具有共晶装置16的TRS 14可以在不需要电力或需要非常少的电力(例如，用于使鼓风机20运行的少量电力)的情况下冷却货舱18。
[0032]因为TRS14可以在不需要运行机械制冷系统的情况下冷却货舱18，所以TRS 14的一个实施例不包括机械制冷系统。因此，显著降低了上述的与传统的机械制冷单元相关的成本、重量、产生的噪声、排放和/或能耗。
[0033]因为TRS14可以在不需要冷凝单元的情况下冷却货舱18，所以TRS 14的一个实施例不包括冷凝单元。
[0034]TRS 14的一个实施例既不包括机械制冷系统，也不包括冷凝单元。因此，显著降低了上述的与传统的机械制冷单元相关的产生的噪声、排放和能耗。
[0035]图2示出了共晶装置16的实施例。该共晶装置16在其中容纳共晶介质24。共晶介质24在被冷却(例如冷冻)时变为固体，然后吸收热量以转变为液相。
[0036]共晶装置16包括制冷剂回路26，用于引导制冷剂通过其中。制冷剂回路26具有制冷剂入口 28和气体出口 30。例如，制冷剂入口 28具有用于连接至制冷剂箱(例如图1中示出的制冷剂箱22)的连接器。
[0037]制冷剂回路26允许制冷剂能够在不与共晶介质24物理混合的情况下在共晶装置16中流动。制冷剂回路26允许制冷剂与共晶介质24热接触，以使得热量可以从共晶介质24传递至流过制冷剂回路26的制冷剂。当热量从共晶介质24被传递给制冷剂时，共晶介质24变为冷冻并且制冷剂从液相变为气相。
[0038]因此，当制冷剂通过制冷剂入口28被引入制冷剂回路26中时，制冷剂处于液相。当制冷剂通过气体出口 30离开制冷剂回路26时，制冷剂处于气相。气体出口 30设置在容器外面，以使得制冷剂气体不会进入货舱(例如图1中所示的货舱18)。制冷剂回路26包括蒸发器旋管，其中制冷剂从液相变为气相发生在蒸发器旋管处。
[0039]共晶装置16使用制冷剂冷冻共晶介质24。制冷剂的示例为(但不限于)二氧化碳(C02)和氮(N2)。因此，当制冷剂通过制冷剂入口 28被引入制冷剂回路26中时，制冷剂处于液相，例如液态二氧化碳或液态氮。当制冷剂通过气体出口 30离开制冷剂回路26时，制冷剂处于气相，例如二氧化碳气体或氮气。
[0040]然后，冷冻的共晶介质24将热量传递至共晶装置的板或柱上，其冷却容器的货舱内的空气。
[0041]制冷剂回路26还可以包括位于气体出口 30处的背压调整器32，其防止背压问题。例如，当制冷剂为C02时，背压调整器32阻止压力下降得太低，压力下 降得太低将导致形成干冰(C02的固相)。干冰可能阻塞制冷剂的流动并且停止冷却过程。当制冷剂为犯时，形成干冰的问题不会存在，所以背压调整器32不需要用于使用他作为制冷剂的实施例中。
[0042 ]制冷剂回路26还可以包括可以检测制冷剂回路26状态的传感器34，其中所述状态可以是(但不限于)温度。
[0043]在一些实施例中，共晶装置16可以在不需要压缩机单元和/或冷凝单元的情况下运行。术语冷凝单元在本文中用来描述与机械制冷系统的冷凝器分开且独立的装置。即，机械制冷系统包括冷凝器。冷凝单元是与该机械制冷系统分开且独立的装置。因此，在不需要冷凝单元的情况下就可以运行的共晶装置16不排除共晶装置16能够与机械制冷系统(其包括冷凝器)一起运行。在一个实施例中，制冷剂回路26不包括鼓风机。
[0044]用于将共晶装置16安装至TRS14的方法的一个实施例包括:提供包含共晶介质24和制冷剂回路26的共晶装置16，然后将共晶装置16连接至TRS 14。特别地，该方法可以包括:在容器的一侧提供共晶装置16，以将共晶装置16与货舱分开。
[0045]可选地，该方法还可以包括:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂入口28，以将制冷剂提供给制冷剂回路26。该方法还可以包括:将可动的制冷剂箱(例如图1中示出的制冷剂箱22)连接至制冷剂入口 28，以将制冷剂提供给制冷剂回路26。
[0046]图3示出了用于冷却容纳在运输单元中的共晶装置的方法36的实施例。该方法36包括:将制冷剂38提供给共晶装置，例如通过将制冷剂回路连接至制冷剂箱(例如图1中所示的制冷剂箱22)，该制冷剂箱相对于运输单元是可动的并且与运输单元分开。该方法36包括:引导制冷剂40通过共晶装置的制冷剂回路。然后，将热量42从存储在共晶装置中的共晶介质传递至在制冷剂回路中流动的制冷剂，以使得共晶介质冷冻。该热传递导致制冷剂回路中的制冷剂的相变44一一从液相变为气相。然后，方法36包括:通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂46。
[0047]多个方面
[0048]应注意，方面1-6、7_9和10-14中的特征可以任意组合。
[0049]方面1:一种用于冷却运输制冷系统中的共晶装置的方法，该共晶装置容纳共晶介质并且具有制冷剂回路，该制冷剂回路设置为与所述共晶介质热接触，所述方法包括如下步骤:
[0050]引导制冷剂流动通过所述共晶装置的制冷剂回路；
[0051]通过将热量从所述共晶介质传递给流过制冷剂回路的制冷剂来冷却所述共晶介质;并且
[0052]通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂。
[0053]方面2:根据方面1所述的方法，还包括如下步骤:在制冷剂回路的蒸发器旋管中，使制冷剂从液相转变为气相。
[0054]方面3:根据方面1-2中任一项所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从固定的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0055]方面4:根据方面1-3中任一项所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从可动的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0056]方面5:根据方面1-4中任一项所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液态二氧化碳流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0057]方面6:根据方面1-5中任一项所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液氮流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0058]方面7:—种用于将共晶装置安装至运输制冷系统的方法，该方法包括如下步骤:
[0059]提供包含共晶介质和与该共晶介质热接触的制冷剂回路的共晶装置，其中流动通过所述制冷剂回路的制冷剂与所述共晶介质物理分隔开;并且
[0060]将所述共晶装置连接至所述运输制冷系统。
[0061]方面8:根据方面7所述的方法，还包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0062]方面9:根据方面7-8中任一项所述的方法，还包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0063]方面10:—种用于控制运输单元中的制冷的运输制冷系统，包括:
[0064]包括流体入口和气体出口的制冷剂回路，该制冷剂回路被构造为将制冷剂从所述流体入口引导至所述气体出口，所述流体入口被构造为连接至制冷剂箱，用于引导制冷剂从所述制冷剂箱流动至所述流体入口并且然后流动通过所述制冷剂回路；
[0065]与位于所述流体入口下游的制冷剂回路热接触的共晶装置，该共晶装置包含共晶介质；
[0066]其中，所述热接触允许从所述共晶介质至流过制冷剂回路的制冷剂的热传递，以使所述制冷剂在制冷剂回路中从液相转变为气相，并且
[0067]所述气体出口设置在所述共晶装置的下游，以允许处于气相的制冷剂离开所述制冷剂回路。
[0068]方面11:根据方面10所述的运输制冷系统，还包括背压调整器，该背压调整器连接至位于气体出口下游的制冷剂回路，其中所述背压调整器被构造为防止背压问题。
[0069]方面12:根据方面10-11中任一项所述的运输制冷系统，还包括温度传感器，该温度传感器连接至位于所述共晶装置下游的制冷剂回路，其中该温度传感器被构造为检测制冷剂回路中的制冷剂的温度。
[0070]方面13:根据方面10-12中任一项所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括二氧化碳。
[0071]方面14:根据方面10-13中任一项所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括氮。
[0072]关于前述描述，应理解的是可以在不脱离本发明的范围的情况下，对细节作出改变，特别是对所采用的构成材料以及部件的形状、尺寸和设置方式作出改变。说明书和描述的实施例旨在仅视为示例，本发明的真实范围和实质将由权利要求的宽泛含义所指示。
【主权项】
1.一种用于冷却运输制冷系统中的共晶装置的方法，该共晶装置容纳共晶介质并且具有制冷剂回路，该制冷剂回路设置为与所述共晶介质热接触，所述方法包括如下步骤: 引导制冷剂流动通过所述共晶装置的制冷剂回路； 通过将热量从所述共晶介质传递给流过制冷剂回路的制冷剂来冷却所述共晶介质;并且 通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂。2.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤:在制冷剂回路的蒸发器旋管中，使制冷剂从液相转变为气相。3.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从固定的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。4.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从可动的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。5.根据权利要求4所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液态二氧化碳流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。6.根据权利要求4所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液氮流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。7.—种用于将共晶装置安装至运输制冷系统的方法，该方法包括如下步骤: 提供包含共晶介质和与该共晶介质热接触的制冷剂回路的共晶装置，其中流动通过所述制冷剂回路的制冷剂与所述共晶介质物理分隔开;并且 将所述共晶装置连接至所述运输制冷系统。8.根据权利要求7所述的方法，还包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。9.根据权利要求7所述的方法，还包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。10.—种用于控制运输单元中的制冷的运输制冷系统，包括: 包括流体入口和气体出口的制冷剂回路，该制冷剂回路被构造为将制冷剂从所述流体入口引导至所述气体出口，所述流体入口被构造为连接至制冷剂箱，用于引导制冷剂从所述制冷剂箱流动至所述流体入口并且然后流动通过所述制冷剂回路； 在所述流体入口下游与制冷剂回路热接触的共晶装置，该共晶装置包含共晶介质； 其中，所述热接触允许从所述共晶介质至流过制冷剂回路的制冷剂的热传递，以使所述制冷剂在制冷剂回路中从液相转变为气相，并且 所述气体出口设置在所述共晶装置的下游，以允许处于气相的制冷剂离开所述制冷剂回路。11.根据权利要求10所述的运输制冷系统，还包括背压调整器，该背压调整器在所述气体出口下游连接至所述制冷剂回路，其中所述背压调整器被构造为防止背压问题。12.根据权利要求10所述的运输制冷系统，还包括温度传感器，该温度传感器在所述共晶装置下游连接至所述制冷剂回路，其中该温度传感器被构造为检测制冷剂回路中的制冷剂的温度。13.根据权利要求10所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括二氧化碳。14.根据权利要求10所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括氮。
【专利摘要】用于通过冷冻共晶装置的共晶溶液来冷却货舱中的空气的装置和方法。该共晶装置安装在制冷运输单元的货舱中。制冷剂提供给连接至运输单元的共晶装置的制冷剂回路。然后制冷剂通过制冷剂回路循环，以将热量从共晶介质传递给制冷剂。该热传递冷冻共晶介质。被冷冻的共晶介质用来冷却运输单元的集装箱的货舱。
【IPC分类】B60P3/20, B60H1/32, B60H1/00
【公开号】CN105492251
【申请号】CN201480045498
【发明人】戴维·J·范德伍德, 赫尔曼·H·维格斯
【申请人】冷王公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年6月18日
【公告号】EP3010755A1, US20160144763, WO2014205050A1
【技术领域】
[0001]本公开大体涉及一种用于运输制冷系统(TRS)的共晶装置以及用于冷却和安装共晶装置的方法。
【背景技术】
[0002]现存的运输冷却系统用来冷却集装箱、拖车、轨道车或其它运输单元(TU)。温度控制的TU(通常称为“制冷运输单元”)通常用来运输诸如农产品和肉制品的易腐物品。在这样的情况下，TRS可以被用来调节TU的货舱内的空气，由此在运输或存储期间维持需要的温度和湿度。通常，运输制冷单元(TRU)附接至TU以有助于货舱空间内的空气与TU外部空气之间的热交换。
【发明内容】
[0003]本文描述的实施例大体涉及运输制冷系统(TRS)。特别地，本文描述的实施例涉及用于冷却制冷运输单元(TU)的货舱内的空气的运输制冷系统(TRS)的共晶装置和用于冷却及安装该共晶装置的方法。
[0004]特别地，本文描述的实施例涉及一种用于冷却TRS中的共晶装置的方法，该共晶装置容纳共晶介质并且具有制冷剂回路，该制冷剂回路设置为与所述共晶介质热接触。所述方法包括如下步骤:引导制冷剂流动通过所述共晶装置的制冷剂回路，通过将热量从所述共晶介质传递给流过制冷剂回路的制冷剂来冷冻所述共晶介质，并且然后通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂。
[0005]该制冷剂回路可以包括蒸发器旋管。该方法还可以包括如下步骤:在蒸发器旋管中，使制冷剂从液相转变为气相。
[0006]该方法还可以包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0007]该方法还可以包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0008]在该方法的一个实施例中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液态二氧化碳流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0009]在该方法的一个实施例中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液氮流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0010]用于将共晶装置安装至运输制冷系统的方法包括如下步骤:提供包含共晶介质和与该共晶介质热接触的制冷剂回路的共晶装置，其中流动通过所述制冷剂回路的制冷剂与所述共晶介质物理分隔开，以及将所述共晶装置连接至所述运输制冷系统。
[0011]用于安装共晶装置的方法还可以包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0012]用于安装共晶装置的方法还可以包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0013]—种用于控制运输单元中的制冷的运输制冷系统的实施例包括:包括流体入口和气体出口的制冷剂回路，该制冷剂回路被构造为将制冷剂从所述流体入口引导至所述气体出口，所述流体入口被构造为连接至制冷剂箱，用于引导制冷剂从所述制冷剂箱流动至所述流体入口并且然后流动通过所述制冷剂回路;在所述流体入口下游与制冷剂回路热接触的共晶装置，该共晶装置包含共晶介质，其中，所述热接触允许从所述共晶介质至流过制冷剂回路的制冷剂的热传递，以使所述制冷剂在制冷剂回路中从液相转变为气相，并且所述气体出口设置在所述共晶装置的下游，以允许处于气相的制冷剂离开所述制冷剂回路。
[0014]该运输制冷系统还可以包括背压调整器，该背压调整器在气体出口下游连接至制冷剂回路。
[0015]该运输制冷系统还可以包括温度传感器，该温度传感器在所述共晶装置下游连接至制冷剂回路，其中该温度传感器被构造为检测制冷剂回路中的制冷剂的温度。
[0016]在一个实施例中，制冷剂包括二氧化碳(C02)。
[0017]在一个实施例中，制冷剂为二氧化碳(C02)。
[0018]在另一个实施例中，制冷剂包括氮(N2)。
[0019]在另一个实施例中，制冷剂为氮(N2)。
【附图说明】
[0020]现在参见附图，在所有附图中，相似的附图标记表示相应的部件。
[0021]图1图示根据一个实施例的附接至牵引车的制冷运输单元的侧部剖视图。
[0022]图2图示根据一个实施例的TRS的共晶装置。
[0023]图3示出根据一个实施例的用于冷却容纳在TU中的共晶装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]本文描述的实施例涉及一种TRS。更具体地，所述实施例涉及一种TRS的共晶装置以及用于冷却和安装共晶装置的方法。
[0025]参照形成本文一部分的附图，在附图中，通过图示示出了其中本文描述的方法和系统可以实施的实施例。术语“制冷运输单元”一般指代例如受调节的拖车、集装箱、轨道车或其它类型的运输单元等。术语“运输制冷系统”或“TRS”指代用于控制制冷运输单元的空气调节空间的制冷的制冷系统。
[0026]应认识到，本文描述的实施例可以用于任何合适的运输单元，例如船上或轨道上集装箱、空运货舱、长途运输车货舱等。
[0027]图1图示了附接至牵引车11上的制冷运输单元10的侧视图。制冷运输单元10包括运输单元12和包括共晶装置16的TRS 14。运输单元12包括将共晶装置16与货舱18分隔开的隔离壁17。
[0028]TRS 14被构造为在货舱18与共晶装置16之间传递热量。共晶装置16与货舱18连通并且控制货舱18内的温度。图1示出了位于隔离壁17前面、靠近运输单元12的前壁定位的共晶装置16(例如，在运输单元12的前壁19与运输单元12中的隔离壁17之间)。图1示出了包括鼓风机20的TRS 14，该鼓风机20用于将由TRS 14冷却的空气吹向货舱18的后部。在其它实施例中，鼓风机20可以被定位为使得冷却空气被吹向货舱18的前部。例如，共晶装置16(或共晶装置16的板)可以连接至货舱18的天花板。例如，在该构造中，因为由共晶装置16冷却的空气将自然从货舱18的天花板向下流动，所以可以不需要鼓风机。
[0029]在图1中，共晶装置16被示出为冷板。然而，共晶装置16可以是一个或多个冷板、管或其组合。共晶装置16容纳共晶介质。当共晶介质被冷却(例如冷冻)时，其变为固体，然后吸收热量以转变为液体。共晶介质例如可以包括氯化钠溶液、氯化钙溶液等。
[0030]TRS 14可选地包括制冷剂箱22。制冷剂箱22连接至共晶装置16，以引导制冷剂从制冷剂箱22通过共晶装置16。制冷剂箱22可以连接至运输单元12或牵引车11，以使得制冷剂箱22可以将制冷剂提供给共晶装置16，用于在运送途中或在远离站点时根据需要或必要冷冻共晶介质。
[0031]在一个实施例中，共晶装置16不需要来自发电机组(下文称为“发电机组(genset)”)的电力来调节运输单元12的货舱18。因此，在共晶介质已经被冷冻后，具有共晶装置16的TRS 14可以在不产生任何实质的噪声或任何噪声的情况下冷却货舱18。因此，有利地，共晶装置16可以向该货舱18提供接近无声的冷却。此外，具有共晶装置16的TRS 14可以在不需要电力或需要非常少的电力(例如，用于使鼓风机20运行的少量电力)的情况下冷却货舱18。
[0032]因为TRS14可以在不需要运行机械制冷系统的情况下冷却货舱18，所以TRS 14的一个实施例不包括机械制冷系统。因此，显著降低了上述的与传统的机械制冷单元相关的成本、重量、产生的噪声、排放和/或能耗。
[0033]因为TRS14可以在不需要冷凝单元的情况下冷却货舱18，所以TRS 14的一个实施例不包括冷凝单元。
[0034]TRS 14的一个实施例既不包括机械制冷系统，也不包括冷凝单元。因此，显著降低了上述的与传统的机械制冷单元相关的产生的噪声、排放和能耗。
[0035]图2示出了共晶装置16的实施例。该共晶装置16在其中容纳共晶介质24。共晶介质24在被冷却(例如冷冻)时变为固体，然后吸收热量以转变为液相。
[0036]共晶装置16包括制冷剂回路26，用于引导制冷剂通过其中。制冷剂回路26具有制冷剂入口 28和气体出口 30。例如，制冷剂入口 28具有用于连接至制冷剂箱(例如图1中示出的制冷剂箱22)的连接器。
[0037]制冷剂回路26允许制冷剂能够在不与共晶介质24物理混合的情况下在共晶装置16中流动。制冷剂回路26允许制冷剂与共晶介质24热接触，以使得热量可以从共晶介质24传递至流过制冷剂回路26的制冷剂。当热量从共晶介质24被传递给制冷剂时，共晶介质24变为冷冻并且制冷剂从液相变为气相。
[0038]因此，当制冷剂通过制冷剂入口28被引入制冷剂回路26中时，制冷剂处于液相。当制冷剂通过气体出口 30离开制冷剂回路26时，制冷剂处于气相。气体出口 30设置在容器外面，以使得制冷剂气体不会进入货舱(例如图1中所示的货舱18)。制冷剂回路26包括蒸发器旋管，其中制冷剂从液相变为气相发生在蒸发器旋管处。
[0039]共晶装置16使用制冷剂冷冻共晶介质24。制冷剂的示例为(但不限于)二氧化碳(C02)和氮(N2)。因此，当制冷剂通过制冷剂入口 28被引入制冷剂回路26中时，制冷剂处于液相，例如液态二氧化碳或液态氮。当制冷剂通过气体出口 30离开制冷剂回路26时，制冷剂处于气相，例如二氧化碳气体或氮气。
[0040]然后，冷冻的共晶介质24将热量传递至共晶装置的板或柱上，其冷却容器的货舱内的空气。
[0041]制冷剂回路26还可以包括位于气体出口 30处的背压调整器32，其防止背压问题。例如，当制冷剂为C02时，背压调整器32阻止压力下降得太低，压力下 降得太低将导致形成干冰(C02的固相)。干冰可能阻塞制冷剂的流动并且停止冷却过程。当制冷剂为犯时，形成干冰的问题不会存在，所以背压调整器32不需要用于使用他作为制冷剂的实施例中。
[0042 ]制冷剂回路26还可以包括可以检测制冷剂回路26状态的传感器34，其中所述状态可以是(但不限于)温度。
[0043]在一些实施例中，共晶装置16可以在不需要压缩机单元和/或冷凝单元的情况下运行。术语冷凝单元在本文中用来描述与机械制冷系统的冷凝器分开且独立的装置。即，机械制冷系统包括冷凝器。冷凝单元是与该机械制冷系统分开且独立的装置。因此，在不需要冷凝单元的情况下就可以运行的共晶装置16不排除共晶装置16能够与机械制冷系统(其包括冷凝器)一起运行。在一个实施例中，制冷剂回路26不包括鼓风机。
[0044]用于将共晶装置16安装至TRS14的方法的一个实施例包括:提供包含共晶介质24和制冷剂回路26的共晶装置16，然后将共晶装置16连接至TRS 14。特别地，该方法可以包括:在容器的一侧提供共晶装置16，以将共晶装置16与货舱分开。
[0045]可选地，该方法还可以包括:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂入口28，以将制冷剂提供给制冷剂回路26。该方法还可以包括:将可动的制冷剂箱(例如图1中示出的制冷剂箱22)连接至制冷剂入口 28，以将制冷剂提供给制冷剂回路26。
[0046]图3示出了用于冷却容纳在运输单元中的共晶装置的方法36的实施例。该方法36包括:将制冷剂38提供给共晶装置，例如通过将制冷剂回路连接至制冷剂箱(例如图1中所示的制冷剂箱22)，该制冷剂箱相对于运输单元是可动的并且与运输单元分开。该方法36包括:引导制冷剂40通过共晶装置的制冷剂回路。然后，将热量42从存储在共晶装置中的共晶介质传递至在制冷剂回路中流动的制冷剂，以使得共晶介质冷冻。该热传递导致制冷剂回路中的制冷剂的相变44一一从液相变为气相。然后，方法36包括:通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂46。
[0047]多个方面
[0048]应注意，方面1-6、7_9和10-14中的特征可以任意组合。
[0049]方面1:一种用于冷却运输制冷系统中的共晶装置的方法，该共晶装置容纳共晶介质并且具有制冷剂回路，该制冷剂回路设置为与所述共晶介质热接触，所述方法包括如下步骤:
[0050]引导制冷剂流动通过所述共晶装置的制冷剂回路；
[0051]通过将热量从所述共晶介质传递给流过制冷剂回路的制冷剂来冷却所述共晶介质;并且
[0052]通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂。
[0053]方面2:根据方面1所述的方法，还包括如下步骤:在制冷剂回路的蒸发器旋管中，使制冷剂从液相转变为气相。
[0054]方面3:根据方面1-2中任一项所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从固定的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0055]方面4:根据方面1-3中任一项所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从可动的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0056]方面5:根据方面1-4中任一项所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液态二氧化碳流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0057]方面6:根据方面1-5中任一项所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液氮流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。
[0058]方面7:—种用于将共晶装置安装至运输制冷系统的方法，该方法包括如下步骤:
[0059]提供包含共晶介质和与该共晶介质热接触的制冷剂回路的共晶装置，其中流动通过所述制冷剂回路的制冷剂与所述共晶介质物理分隔开;并且
[0060]将所述共晶装置连接至所述运输制冷系统。
[0061]方面8:根据方面7所述的方法，还包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0062]方面9:根据方面7-8中任一项所述的方法，还包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。
[0063]方面10:—种用于控制运输单元中的制冷的运输制冷系统，包括:
[0064]包括流体入口和气体出口的制冷剂回路，该制冷剂回路被构造为将制冷剂从所述流体入口引导至所述气体出口，所述流体入口被构造为连接至制冷剂箱，用于引导制冷剂从所述制冷剂箱流动至所述流体入口并且然后流动通过所述制冷剂回路；
[0065]与位于所述流体入口下游的制冷剂回路热接触的共晶装置，该共晶装置包含共晶介质；
[0066]其中，所述热接触允许从所述共晶介质至流过制冷剂回路的制冷剂的热传递，以使所述制冷剂在制冷剂回路中从液相转变为气相，并且
[0067]所述气体出口设置在所述共晶装置的下游，以允许处于气相的制冷剂离开所述制冷剂回路。
[0068]方面11:根据方面10所述的运输制冷系统，还包括背压调整器，该背压调整器连接至位于气体出口下游的制冷剂回路，其中所述背压调整器被构造为防止背压问题。
[0069]方面12:根据方面10-11中任一项所述的运输制冷系统，还包括温度传感器，该温度传感器连接至位于所述共晶装置下游的制冷剂回路，其中该温度传感器被构造为检测制冷剂回路中的制冷剂的温度。
[0070]方面13:根据方面10-12中任一项所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括二氧化碳。
[0071]方面14:根据方面10-13中任一项所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括氮。
[0072]关于前述描述，应理解的是可以在不脱离本发明的范围的情况下，对细节作出改变，特别是对所采用的构成材料以及部件的形状、尺寸和设置方式作出改变。说明书和描述的实施例旨在仅视为示例，本发明的真实范围和实质将由权利要求的宽泛含义所指示。
【主权项】
1.一种用于冷却运输制冷系统中的共晶装置的方法，该共晶装置容纳共晶介质并且具有制冷剂回路，该制冷剂回路设置为与所述共晶介质热接触，所述方法包括如下步骤: 引导制冷剂流动通过所述共晶装置的制冷剂回路； 通过将热量从所述共晶介质传递给流过制冷剂回路的制冷剂来冷却所述共晶介质;并且 通过制冷剂回路的气体出口去除处于气相的制冷剂。2.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤:在制冷剂回路的蒸发器旋管中，使制冷剂从液相转变为气相。3.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从固定的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。4.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤:将制冷剂从可动的制冷剂箱引导至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。5.根据权利要求4所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液态二氧化碳流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。6.根据权利要求4所述的方法，其中，引导制冷剂流动的步骤包括引导液氮流动通过所述共晶装置的制冷剂回路。7.—种用于将共晶装置安装至运输制冷系统的方法，该方法包括如下步骤: 提供包含共晶介质和与该共晶介质热接触的制冷剂回路的共晶装置，其中流动通过所述制冷剂回路的制冷剂与所述共晶介质物理分隔开;并且 将所述共晶装置连接至所述运输制冷系统。8.根据权利要求7所述的方法，还包括如下步骤:将固定的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。9.根据权利要求7所述的方法，还包括如下步骤:将可动的制冷剂箱连接至制冷剂回路的入口，以将制冷剂提供给制冷剂回路。10.—种用于控制运输单元中的制冷的运输制冷系统，包括: 包括流体入口和气体出口的制冷剂回路，该制冷剂回路被构造为将制冷剂从所述流体入口引导至所述气体出口，所述流体入口被构造为连接至制冷剂箱，用于引导制冷剂从所述制冷剂箱流动至所述流体入口并且然后流动通过所述制冷剂回路； 在所述流体入口下游与制冷剂回路热接触的共晶装置，该共晶装置包含共晶介质； 其中，所述热接触允许从所述共晶介质至流过制冷剂回路的制冷剂的热传递，以使所述制冷剂在制冷剂回路中从液相转变为气相，并且 所述气体出口设置在所述共晶装置的下游，以允许处于气相的制冷剂离开所述制冷剂回路。11.根据权利要求10所述的运输制冷系统，还包括背压调整器，该背压调整器在所述气体出口下游连接至所述制冷剂回路，其中所述背压调整器被构造为防止背压问题。12.根据权利要求10所述的运输制冷系统，还包括温度传感器，该温度传感器在所述共晶装置下游连接至所述制冷剂回路，其中该温度传感器被构造为检测制冷剂回路中的制冷剂的温度。13.根据权利要求10所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括二氧化碳。14.根据权利要求10所述的运输制冷系统，其中制冷剂包括氮。
【专利摘要】用于通过冷冻共晶装置的共晶溶液来冷却货舱中的空气的装置和方法。该共晶装置安装在制冷运输单元的货舱中。制冷剂提供给连接至运输单元的共晶装置的制冷剂回路。然后制冷剂通过制冷剂回路循环，以将热量从共晶介质传递给制冷剂。该热传递冷冻共晶介质。被冷冻的共晶介质用来冷却运输单元的集装箱的货舱。
【IPC分类】B60P3/20, B60H1/32, B60H1/00
【公开号】CN105492251
【申请号】CN201480045498
【发明人】戴维·J·范德伍德, 赫尔曼·H·维格斯
【申请人】冷王公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年6月18日
【公告号】EP3010755A1, US20160144763, WO2014205050A1
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