用于制冷系統(tǒng)的制冷劑液位監(jiān)控的制作方法
【專利說明】用于制冷系統(tǒng)的制冷劑液位監(jiān)控
[0001 ]發(fā)明背景
[0002]本文中公開的標(biāo)的涉及制冷系統(tǒng)。更具體地，本文中公開的標(biāo)的涉及制冷系統(tǒng)中的制冷劑液位的確定和監(jiān)控。
[0003]水果、蔬菜和其它易腐壞物品(包括肉、禽肉和魚(新鮮或冷凍的))通常在卡車或掛車的貨柜中或在聯(lián)運(yùn)集裝箱中運(yùn)輸。相應(yīng)地，通常提供一種用于冷卻貨柜內(nèi)的大氣的與貨柜可操作地相關(guān)的運(yùn)輸制冷系統(tǒng)。運(yùn)輸制冷系統(tǒng)包括制冷劑蒸汽壓縮系統(tǒng)(也被稱作運(yùn)輸制冷單元)和機(jī)載動力單元。制冷劑蒸汽壓縮系統(tǒng)通常包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器，其根據(jù)已知的制冷劑蒸汽壓縮循環(huán)通過閉合制冷劑回路中的制冷劑管線串聯(lián)連接。動力單元包括發(fā)動機(jī)(通常是柴油驅(qū)動的)。
[0004]系統(tǒng)充注有選擇體積的制冷劑，其容納在接收器中或儲液罐中，其足以允許寬范圍的操作溫度內(nèi)的期望制冷量。在典型系統(tǒng)中，接收器包括一個或多個視鏡以允許操作者視覺上評估接收器中存在的制冷劑充注液位。當(dāng)在現(xiàn)場添加制冷劑時(當(dāng)系統(tǒng)中的制冷劑充注無法稱重時)，視鏡用于驗(yàn)證添加至接收器的正確數(shù)量的制冷劑以得到接收器中的可接受制冷劑液位。視鏡也用于周期性地確定系統(tǒng)是過度充注或充注不足。經(jīng)由視鏡確定制冷劑充注液位的準(zhǔn)確性可能不可靠，因?yàn)榉椒ㄒ罁?jù)檢查制冷劑液位時系統(tǒng)運(yùn)行的條件。在特定運(yùn)行條件下，系統(tǒng)基于視鏡觀測可能看似充注不足或過度充注，但實(shí)際上可能是適當(dāng)充注的。
發(fā)明概要
[0005]在一個實(shí)施方案中，一種制冷系統(tǒng)包括制冷劑蒸汽壓縮單元，其包括壓縮機(jī)和用于確定總體系統(tǒng)電流消耗的一個或多個電流傳感器。一個或多個壓力傳感器被定位來確定所述制冷劑蒸汽壓縮單元中的制冷劑壓力。控制器將所述系統(tǒng)上的電流消耗和制冷劑壓力與所選擇的可接受范圍進(jìn)行比較并且確定所述制冷劑蒸汽壓縮單元中的制冷劑充注液位。
[0006]在另一個實(shí)施方案中，一種確定制冷系統(tǒng)中的制冷劑充注液位的方法包括測量制冷系統(tǒng)中的制冷劑壓力和感測制冷系統(tǒng)的電流消耗。從所述制冷劑壓力和所述電流消耗計(jì)算所述制冷系統(tǒng)中的制冷劑充注液位。
[0007]這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特征將從結(jié)合附圖進(jìn)行的下列描述變得更明顯。
[0008]附圖簡述
[0009]被視為本發(fā)明的標(biāo)的在說明書結(jié)尾的權(quán)利要求中特別指出并且明確要求。從結(jié)合附圖進(jìn)行的下文詳細(xì)描述中了解本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0010]圖1是運(yùn)輸制冷系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意圖；
[0011]圖2是運(yùn)輸制冷系統(tǒng)的另一個實(shí)施方案的示意圖；和
[0012]圖3是運(yùn)輸制冷系統(tǒng)的接收器的實(shí)施方案的示意圖。
[0013]詳細(xì)描述通過參考圖舉例來說明本發(fā)明的實(shí)施方案以及優(yōu)點(diǎn)和特征。
【具體實(shí)施方式】
[0014]首先參考圖1和圖2，描繪運(yùn)輸制冷系統(tǒng)的示例性實(shí)施方案，其用于冷卻卡車、掛車、集裝箱、聯(lián)運(yùn)集裝箱或類似貨物運(yùn)輸單元的貨柜內(nèi)的大氣。運(yùn)輸制冷系統(tǒng)10包括運(yùn)輸制冷單元12，所述運(yùn)輸制冷單元12包括壓縮機(jī)14、制冷劑排熱熱交換器16(例如，冷凝器或氣體冷卻器)、膨脹裝置18、制冷劑蒸發(fā)熱交換器20和吸入調(diào)節(jié)閥22，其連接在包括制冷劑管線24、26和28且配置在傳統(tǒng)的制冷循環(huán)中的閉環(huán)冷卻回路中。運(yùn)輸制冷系統(tǒng)10還包括電子系統(tǒng)控制器30、柴油發(fā)動機(jī)32和發(fā)動機(jī)控制器34。運(yùn)輸制冷系統(tǒng)10如在傳統(tǒng)做法中安裝至卡車、掛車或集裝箱的外壁，具有壓縮機(jī)14和排熱熱交換器16，其中它的相關(guān)冷凝器風(fēng)扇(未不出)和柴油發(fā)動機(jī)32安置在制冷貨柜的外部。
[0015]如在傳統(tǒng)做法中，當(dāng)運(yùn)輸制冷單元12在冷卻模式中運(yùn)行時，通過壓縮機(jī)14將低溫、低壓制冷劑蒸汽壓縮為高壓、高溫制冷劑蒸汽并且將其從壓縮機(jī)14的排放出口傳遞至制冷管線24。制冷劑經(jīng)由制冷劑管線24循環(huán)穿過制冷劑回路并且穿過排熱熱交換器16的熱交換盤管或管簇，其中制冷劑蒸汽冷凝為液體，因此穿過提供過量液體制冷劑的存儲的接收器36，并且因此穿過熱交換器的再冷卻盤管38。經(jīng)再冷卻液體制冷劑接著經(jīng)過制冷劑間熱交換器40的第一制冷劑行程穿過制冷劑管線24，并且因此在穿過蒸發(fā)器熱交換器20之前橫穿膨脹裝置18。在橫穿膨脹裝置18(其可為如在圖1中描繪的電子膨脹閥(EXV)或如在圖2中描繪的機(jī)械恒溫膨脹閥(TXV))時，液體制冷劑在傳遞至制冷劑熱交換20之前膨脹至更低溫度和更低壓力。
[0016]在流動穿過蒸發(fā)器熱交換器20的熱交換盤管或管簇時，制冷劑蒸發(fā)且通常被過度加熱，因?yàn)樗┻^從經(jīng)過蒸發(fā)器熱交換器20的空氣側(cè)行程的貨柜吸取的熱交換關(guān)系回流空氣。制冷劑蒸汽因此穿過制冷劑管線26，制冷劑蒸汽橫穿與經(jīng)過其第一制冷劑行程的液體制冷劑成熱交換關(guān)系的制冷劑間熱交換器40的第二制冷劑行程。在進(jìn)入壓縮機(jī)14的吸入進(jìn)口之前，制冷劑蒸汽穿過被安置在相對于制冷劑間熱交換器40的制冷劑流量的下游和相對于壓縮機(jī)14的制冷劑流量的上游的制冷劑管線26中的吸入調(diào)節(jié)閥22。通過選擇性地減小穿過吸入調(diào)節(jié)閥22的開放過流面積，控制器30可選擇性地限制供應(yīng)至壓縮機(jī)14的制冷劑蒸汽的流量，由此減小運(yùn)輸制冷單元12的容量輸出并且接著減小強(qiáng)加在發(fā)動機(jī)32上的動力需求。
[0017]通過與蒸發(fā)器熱交換器20相關(guān)的蒸發(fā)器風(fēng)扇(未示出)從貨柜內(nèi)吸取的空氣經(jīng)過蒸發(fā)器熱交換器20的熱交換盤管或管簇的外部熱轉(zhuǎn)移表面并且循環(huán)返回至貨柜的內(nèi)部空間中。從貨柜中吸取的空氣被稱作“回流空氣”，且循環(huán)回至貨柜中的空氣被稱作“供應(yīng)空氣”。將了解，如在本文中使用的術(shù)語“空氣”包括空氣和其它氣體的混合物，諸如，例如但不限于氮?dú)饣蚨趸迹溆袝r被引入至經(jīng)制冷貨柜中用于易腐壞產(chǎn)品(諸如農(nóng)產(chǎn)品)的運(yùn)輸。
[0018]雖然所使用的特定類型的蒸發(fā)器熱交