由混合式压缩/吸收制冷系统进行制冷的制冷壳体的制作方法与工艺

本发明涉及一种壳体，特别是由保温货柜组成的壳体，所述保温货柜特别是布置在机动车上和用于运输货物，这种壳体在货物运输全程通过混合类型的制冷部件保持制冷。

背景技术：
已知晓某些保温制冷货柜配有具有压缩机类型的制冷装置，称为制冷机组，在其中，通过布置在待冷却的货柜的壳体中的蒸发器中的制冷液体的蒸发进行制冷，气体继而在压缩机中进行压缩，以在布置在所述壳体外的冷凝器中进行冷凝。即便这类装置具有允许连续制冷的优点，但是这类装置具有显著的缺点。第一系列弊端在于这样的事实：这些装置应必须持续连接到压缩机运行所需的能量——特别是电能——的供给装置，能量供给装置通常由一交流发电机组成，所述交流发电机或者通过联接到货柜的热电机或者通过常见的电网被驱动。不过，由于其组成，这类装置具有组成持续性污染源的显著弊端，这既体现在声音方面也体现在环境方面。由此使得，自或者制冷壳体的运载机动车处于热电机被阻止运行的区域中，或者更为简单地出于许多原因，能量源显得是不可使用的时起，这类制冷部件显得是无效果的。这些制冷系统的第二系列弊端一方面是这些制冷系统的重量和体积尺寸和另一方面是其价格水平和维护等级。此外，知晓的是，出于特别是安全原因，常见地在运载机动车上使用这样的制冷系统，所述制冷系统的能力大于其严格所需的能力，以使得，在由于某些特定的和局部的原因，显得需要能量补充的假设中，所述系统能够保证其功能。不过，知晓的是，在某种意义上处于备用的这种潜在能量补充在硬件和维护的增加方面代表总体制冷投资的一个重要部分。此外还知晓热化学制冷系统，特别是通过申请人的专利申请FR10.04120和FR11.03209知晓热化学制冷系统，所述热化学制冷系统主要由两个元件组成，即容置有液相气体的蒸发器和容置有反应盐的反应器。这类热化学系统以两个不同的阶段进行运行，即制冷阶段和再生阶段。在制冷阶段或低压阶段时，在蒸发器中储存的氨发生蒸发，这产生所期望的制冷，这种气相氨在放热热化学反应的过程中在容置在反应器中的反应盐上固着。可以理解的是，在这类系统中，一旦容置在蒸发器中的液体氨的储备量耗尽，制冷阶段终结和系统从而应在称为再生阶段的过程中被再激活。在制冷阶段或高压阶段开始时，反应器容置有来自气体与反应盐结合的反应物。再生操作在于通过对容置在反应器中的反应物进行加热来释出该气体，一旦被释出，该气体在冷凝器中发生冷凝。自此，热化学系统对于新的制冷循环是重新可用的。这类热化学制冷系统具有这样的优点：通过在反应器中简单释出容置在蒸发器中的气体，能够以准瞬时的方式进行制冷。在这类系统允许以潜能的形式存储确定的较大数量的负大卡的范围内，这类系统也是特别有利的。不过可以知晓的是，热化学制冷系统的主要弊端在于热化学制冷系统不能以完全连续的方式进行运行，这是因为热化学制冷系统的制冷阶段应必须地跟随有再生阶段。此外，该再生阶段在高压和高温下进行，这对于热化学系统整体产生较高的机械限制，而这在热化学系统的重量和成本方面引起连锁反应。通过专利申请文献DE102005004397知晓机动车车舱的一种制冷和保温系统，在其中，电机的冷却管路包括散热器，使用在运行的过程中由散热器产生的热量来对机动车车舱的冷却系统进行再生处理。

技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种壳体，所述壳体包括制冷和保温系统，所述制冷和保温系统结合前述两种制冷技术的优点。本发明的目的也在于在再生阶段时降低压力，以减小热化学系统的元件所经受的机械应力。本发明的目的还在于提出这样的部件，所述部件允许使具有压缩机类型的制冷装置变完整，允许满足这些制冷装置的局部超功率需求，而不需要对此在技术规划方面给这些制冷装置留有余量。本发明的对象从而在于一种制冷壳体，所述制冷壳体被制冷和保持在确定的定值温度，所述制冷壳体包含制冷机组的蒸发器，其特征在于：－所述制冷壳体包括热化学系统，所述热化学系统的管路独立于所述制冷机组的管路，并且所述热化学系统包括：反应器，所述反应器容置有能够吸收气体的反应物；和布置在所述壳体中的冷凝器和蒸发器，反应物和气体使得，在反应物和气体互相都存在时，反应物和气体是具有通过反应物吸收气体的作用的反应的对象，相反地，反应物和气体是在反应物吸收了气体时在应用在反应物上的加热的作用下，解吸由反应物吸收的气体的解吸反应的对象，所述热化学系统具有两个运行阶段，即制冷阶段和再生阶段，－所述制冷壳体包括测量和控制部件，所述测量和控制部件仅仅在所述热化学系统的冷凝器的温度处于确定的阈值温度之下的条件下，允许所述热化学系统进入再生阶段，优选地，根据本发明的制冷壳体包括控制部件，只要所述制冷机组的运行不被中断，所述控制部件阻止所述热化学系统向其制冷阶段的过渡。对所述热化学系统的阻止可通过在所述热化学系统的再生阶段后保持所述反应器的加热部件运行来获得。优选地，所述反应器的加热部件与在所述热化学系统的再生阶段时所使用的加热部件是相同的。在根据本发明的制冷壳体中使用的热化学系统可有利地使用氨气和由氯化锰组成的反应物。在这类实施方式中，阈值温度可大约为5℃。此外，根据本发明的制冷壳体可包括控制部件，所述控制部件能够在所述制冷壳体的温度升高到确定的定值之上时激活所述热化学系统。本发明的对象还在于一种通过制冷机组和热化学系统制冷一壳体和使该壳体保持在确定的定值温度的制冷和保温方法，所述制冷机组的管路和热化学系统的管路相互独立，所述热化学系统包括：反应器，所述反应器容置有能够吸收气体的反应物；布置在所述壳体中的冷凝器和蒸发器，反应物和气体使得，在反应物和气体相互都存在时，反应物和气体是具有通过反应物吸收气体的作用的反应的对象，相反地，是在反应物吸收了气体时在应用在反应物上的加热的作用下，解吸由反应物吸收的气体的解吸反应的对象，所述热化学系统具有两个运行阶段，即制冷阶段和再生阶段，其特征在于，在所述热化学系统的冷凝器的温度处于确定的阈值温度之下的条件下，允许所述热化学系统进入再生阶段。根据本发明，只要所述制冷机组的运行不被中断，可阻止所述热化学系统向其制冷阶段过渡。根据本发明，还可控制所述制冷机组和所述热化学系统同时运行，特别是用以使所述热化学系统减轻对所述热化学系统所要求的冷却功率的负担。附图说明以下将参考附图描述作为非限定性示例的本发明的一实施方式，附图中：－图1是配有根据本发明的制冷和保温系统的机动车的示意图，－图2是在根据本发明的系统中实施的热化学系统的细部图，－图3a和图3b是示出分别地根据现有技术的和根据本发明的热化学系统的运行循环的线图。具体实施方式的说明在图1上示出送货卡车1，所述送货卡车配有制冷保温壳体3。卡车1配有常见类型的具有压缩机的制冷机组5，制冷机组的压缩机和冷凝器布置在机动车的顶部，并且卡车包括布置在制冷壳体3内部的蒸发器7。机动车1还配有热化学系统9，热化学系统如在图2上所示包括布置在壳体3外的反应器11、储容器13、以及布置在壳体内部的蒸发器15和冷凝器17。根据本发明，制冷机组5的管路和热化学系统9的管路是完全独立的，即制冷机组和热化学系统之间不通过任何连接件相连接。已知地，反应器11容置有反应物，在此情形下例如是能够吸收在储容器13中容置的特定气体——在此情形下是氨——的氯化锰。在热化学系统运行时，(制冷阶段)即储容器13打开时，在储容器中容置的气体在蒸发器15中蒸发，这产生所期望的制冷，并且在储容器中容置的气体根据放热的热化学反应与反应器的反应物相结合。一旦气体储备量耗尽，过渡到再生阶段，在再生阶段的过程中，加热在储容器13中形成的反应物，通过逆热化学反应所述反应物释出气相气体并且气体在冷凝器17中发生冷凝和在储容器13中进行回收。运行循环从而结束。根据本发明的壳体此外包括管理部件19，所述管理部件特别是通过微控制器进行管控和能够控制制冷机组5和热化学系统9的多个运行步骤。根据本发明，在开始时，即在壳体3处于接近外部温度的一温度时，管理部件19激活制冷机组5的运行，直到在壳体3内部的温度达到所期望的定值制冷温度。继而，在例如送货操作的过程中，或出于各种其它原因，例如为了避免声音或环境污染，制冷机组5的运行可被中断，和自此，管理部件19激活热化学系统9的运行，热化学系统接替制冷机组和保证制冷壳体3保持在定值温度Te。热化学系统还可被同时使用于制冷机组，这允许以相等的制冷功率使用功率较小的压缩机，从而成本非常低，或以等同的压缩机组成具有改进的制冷能力。在制冷阶段或低压阶段时，热化学系统终止，在如将在下文所阐释的某些条件下，管理部件19控制热化学系统过渡到再生阶段。和对此通过例如在温度方面受控的加热套筒12加热反应器11。特别有利地和根据本发明，在热化学系统9的冷凝器17处于接近制冷壳体3的温度的一温度Tc时，即相对于外部温度而言相对较低的一温度——在该温度常见地根据现有技术执行再生——时，执行该再生阶段。实际上，冷凝器17位于制冷壳体内部，制冷壳体的温度例如为大约5℃，明显低于常见地执行冷凝的温度。在图3a和图3b上示出相同组成——即相同气体(氨)和相同反应物(氯化锰)——的两热化学系统的分别的运行循环，在其中，在再生阶段的过程中，一方面根据现有技术，以接近环境温度的一冷凝温度——即例如在某些运行条件中会处于大约64℃的一温度——进行冷凝，和另一方面根据本发明，以接近在壳体3中存在的温度的一温度——即5℃——进行冷凝。在这些曲线上可以观察到，在再生阶段或高压阶段时在热化学系统中的压力根据现有技术具有大约30hPa的值PHP，而根据本发明，该压力P'HP大约为5hPa。此外在这些相同曲线上可以观察到，热化学系统的反应器应经历以在该高压阶段时保证在热化学系统中的再生阶段的温度TH根据现有技术大约为180℃，而根据本发明的该温度T'H大约为118℃。本发明从而允许实施以明显小于根据现有技术的温度和压力的一温度和一压力实施热化学系统的再生阶段。本发明从而允许实施这样的热化学系统，所述热化学系统的机械强度质量小于常见的机械强度质量，从而允许为实施这些热化学系统而使用这样的材料，所述材料的机械特性不高，和/或组成件的厚度较小，这允许降低这些装置的生产成本。从而例如变得可实施这样的反应器和/或蒸发器/冷凝器，所述反应器和/或蒸发器/冷凝器特别是由合成材料组成，替代常见地使用的特别重和昂贵的不锈钢。本发明此外允许使用性能比根据已知技术所使用的反应盐较不良好的反应盐。为此，根据本发明的制冷和保温系统的管理部件19与这样的部件相关联，所述部件能够测量热化学系统的冷凝器17的温度Tc，如特别是测量探头14。因此，在过渡到热化学系统的再生阶段之前，管理部件19校验是否冷凝器17的温度Tc处于确定的阈值Ts之下(例如在通过图3b所示的示例中为5℃)，和如果不是这种情形，管理部件通过阻止加热套筒12的激活来阻止再生阶段的实施，这允许避免压力和温度超出基于其设计热化学系统的元件的机械强度的值。因此，例如，如果这些机械元件被设计以耐抗5hPa的压力(图3b的点A)和118℃的温度(图3b的点B)，根据本发明的系统的管理部件19仅仅在在本示例中冷凝器17的温度小于为5℃的值TM(图3b的点C)的条件下允许再生阶段。根据本发明的系统作为补充的负大卡供给部件是特别有利的。如在前文所述及的，在机动车上装载的制冷机组大部分时间在制冷能力上留有余量，以能够面对局部的和意外的附加制冷能量需求。根据本发明，保证制冷机组5和车载热化学系统9的运行的控制的管理部件19在特定程序中可在在壳体3内部的温度升高到确定的定值Te之上时控制热化学系统与制冷机组同时地起动，和在在壳体中重新达到定值温度时控制热化学系统的停止。本发明的这类实施方式是特别有利的，在于这类实施方式允许避免制冷机组的余量，这意味着在这些装置的体积尺寸和重量方面的增益和因此在成本方面的增益。本发明还是特别有利的，在于本发明允许在本发明的一实施方式中取消形成手动阀或电动阀的机械构件，所述手动阀或电动阀控制热化学系统的反应器从其再生阶段状态到其制冷阶段状态的过渡，反之亦然。因此，为了防止热化学系统过渡到制冷阶段，在再生阶段——在其过程中，在加热位置，通过加热套筒12加热反应器11，特别是到在本示例中为118℃的温度(图3b的点B)——后，从而将其平衡位置锁定在曲线3b的点D。因此，在对制冷机组和从而热化学系统的反应器的加热部件供给电流时，热化学系统到制冷阶段的过渡被阻止。相反地，自电流被中断起，反应器的加热突然中断，平衡点D向平衡点E移动。在达到该平衡点E时，热化学系统过渡到制冷阶段。从而可以理解，本发明允许——不使用机械切换装置，该机械切换装置的脆弱性以及成本是熟知的——以可靠的方式从再生阶段过渡到制冷阶段。