[發明專利]卡車拖車制冷系統

有效

• 申請號: 200980153193.1
• 申請日: 2009-12-14
• 公開（公告）號: CN102272541A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: N.S.奧瓦德;M.斯托克布里奇
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F25D19/00
• 分類號: F25D19/00;B60P3/20;F25D11/00;F04C28/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周春梅

相關申請的交叉引用

參考以下專利申請并且本申請主張以下專利申請的優先權和益處：在2008年12月29日提交并且名稱為“TRUCK?TRAILER?REFRIGERATION?SYSTEM”的美國臨時申請No.61/141,074。

技術領域

本發明大體而言涉及卡車拖車運輸制冷系統，且更特定而言，涉及減少操作電動卡車拖車制冷單元所需的發動機馬力和發電機功率。

背景技術

用于運輸易腐和冷凍貨物的卡車拖車包括拖在卡車駕駛室單元后面的制冷拖車。容納易腐或冷凍貨物的制冷拖車需要制冷單元來維持容器內部體積內的所需溫度環境。該制冷單元必須具有充分的制冷容量以在較寬的環境空氣溫度范圍和負載條件下維持儲存于拖車內的產品在所需溫度。這種類型的制冷拖車用于運輸很多種產品，從例如新鮮采摘的產品到深度冷凍的海鮮。產品可直接從野外(諸如新鮮采摘的水果和蔬菜)或從倉庫裝載到拖車單元內。

結合卡車拖車使用的一種類型的運輸制冷系統包括與拖車在操作上相關聯的電動制冷單元。該制冷單元包括經由適當制冷劑管線連接成閉合制冷劑回路的封閉的馬達驅動的往復式制冷劑壓縮機、冷凝器熱交換器單元、膨脹裝置(通常為電子或熱力膨脹閥(TXV))和蒸發器熱交換器單元；以及，發動機驅動的發電機。制冷單元、發電機和驅動該發電機的發動機包含于附連到卡車駕駛室后方的拖車前壁上的框架中使得在拖車內部體積內的空氣或氣體/空氣混合物或其它氣體可通過與蒸發器盤管相關聯的蒸發器風扇在蒸發器熱交換器單元的蒸發器盤管上循環，蒸發器盤管安置于拖車內部，通常安裝于制冷單元所附的前壁中的開口中。由柴油動力發動機驅動且適于產生選定電壓和頻率的交流電流的發電機向驅動往復式制冷壓縮機的壓縮機驅動馬達、至少一個冷凝器風扇馬達、至少一個蒸發器風扇馬達和與制冷單元相關聯的所有其它電動裝置供電。舉例而言，轉讓于Carrier?Corporation的美國專利6,223,546公開了一種運輸制冷單元，其被配置成安裝于制冷運輸拖車的前壁上。

需要卡車/拖車制冷單元在制冷容量需求的寬范圍上高效地操作。當新加載易腐產品時，其可在野外在環境溫度加載，制冷單元必須能在“下拉”期間提供充分的制冷劑容量以在有限的時間內降低拖車的貨箱內的溫度至所需儲存溫度。制冷劑單元必須也能提供充分的制冷劑容量以便即使在高環境溫度條件下都維持冷凍產品的低箱溫度(0℃(32℉))或者深冷凍產品的低箱溫度(-18℃(大約0℉))。制冷單元也應能以很低制冷容量高效操作，例如當運輸要在環境溫度或接近環境溫度儲存的產品時。

盡管電動拖車制冷單元展示出改進的可靠性，部分地是由于往復式壓縮機由馬達驅動而不是由皮帶驅動，當設計滿足制冷容量目標的系統時由于當前電動拖車制冷單元的所有電架構所致的電損失帶來了挑戰。可用的電力越多，所有電制冷單元就可能具有更高的制冷容量。為了補償電損失，通常增加發動機、電機、壓縮機、風扇和盤管大小以便滿足系統制冷容量要求，其對于系統成本、燃料效率、排放和可用的設計包線具有直接影響。在某些位置，制冷拖車設計是標準的且具有關于制冷單元能夠具有的大小的具體要求。這導致顯著的設計空間限制。

發明內容

在本發明的一方面，一種電動拖車制冷系統包括布置于主制冷劑回路中的經濟型渦旋壓縮機、冷凝器熱交換器單元、蒸發器膨脹裝置和蒸發器熱交換單元；發動機驅動的發電機以及經濟器回路。經濟型渦旋壓縮機具有排放端口、吸入端口和中間壓力級注入端口以及電驅動馬達。冷凝器熱交換器單元具有與壓縮機的排放端口聯接成制冷劑流動連通的制冷劑入口，制冷劑出口和具有至少一個電風扇馬達的冷凝器風扇組件。蒸發器熱交換器單元具有與壓縮機的吸入端口成制冷劑流動連通的制冷劑出口，與冷凝器熱交換器的制冷劑出口聯接成制冷劑流動連通的制冷劑入口，從而形成主制冷劑回路，以及，具有至少一個電風扇馬達的蒸發器風扇組件。蒸發器膨脹裝置安置于與該蒸發器在操作上相關聯的主制冷劑回路中。發動機驅動的發電機產生交流電流以向壓縮機驅動馬達、冷凝器風扇馬達和蒸發器風扇馬達供電。經濟器回路與經濟型渦旋壓縮機在操作上相關聯且與經濟型渦旋壓縮機的中間壓縮級注入端口成制冷劑流動連通。制冷系統還可包括控制器，其在對制冷系統的高制冷容量需求期間使經濟型渦旋壓縮機選擇性地以經濟型模式或非經濟型模式之一操作。