一种冷藏集装箱制冷系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种冷藏集装箱制冷系统，包括集装箱，所述集装箱内设置有蒸发器、压缩机、冷凝器、过冷器、融霜加热器、PLC控制器和触摸屏。其中所述冷凝器和过冷器的连接管路上设置有储液罐。所述PLC控制器通过第一变频器连接蒸发器，所述PLC控制器通过第二变频器连接压缩机，所述PLC控制器通过第三变频器连接冷凝器。该冷藏集装箱制冷系统中变频器的设置，可以通过对变频器输出频率的控制实现压缩机、冷凝器、蒸发器的转速控制，从而可以通过控制压缩机、冷凝器、蒸发器的低转速运行以避免压缩机、冷凝器、蒸发器频繁启动大大延长了冷藏集装箱制冷系统的使用寿命，在长期使用中，既安全可靠且高效节能。
【专利说明】一种冷藏集装箱制冷系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种冷库制冷系统，具体涉及一种冷藏集装箱制冷系统。
【背景技术】
[0002] 冷藏集装箱式一种具有良好隔热性能、气密性好，能够维持一定低温要求的特殊 集装箱，其主要适用于各类易腐食品的运送和储存。冷藏集装箱造价较高，运营费用也高， 其对制冷系统的要求则更为严格，同时在能源匮乏的当今，节能标准也是对冷藏集装箱制 冷系统的一项重要要求。
[0003] 目前我国远洋船舶冷藏集装箱制冷设备老化，在实际运行中，制冷系统95%以上 的运行时间处于部分负荷状态下，而制冷系统却多采用继电器的控制仍在满负荷状态下连 续长期工作，造成很大的能源浪费；控制系统也存在着机械触点多，接线复杂，可靠性低，通 用性及灵活性差等缺点，已远远不能满足我国远洋船舶发展的需要。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能有效实现压缩 机、冷凝器、蒸发器低转速运行以避免压缩机、冷凝器、蒸发器频繁启动的冷藏集装箱制冷 系统。
[0005] 本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种冷藏集装箱制冷系统，包括 集装箱，其特征在于：所述集装箱内设置有蒸发器、与所述蒸发器相连接的压缩机，与所述 压缩机相连接的冷凝器，与所述冷凝器和所述蒸发器分别连接的过冷器，连接于所述蒸发 器和冷凝器间的融霜加热器，分别与所述蒸发器、压缩机、冷凝器、过冷器和融霜加热器相 连接的PLC控制器，与所述PLC控制器相连接的触摸屏；
[0006] 其中所述冷凝器和过冷器的连接管路上设置有储液罐；
[0007] 所述PLC控制器通过第一变频器连接蒸发器，所述PLC控制器通过第二变频器连 接压缩机，所述PLC控制器通过第三变频器连接冷凝器。
[0008] 为了针对冷藏集装箱制冷系统进行及时有效的故障报警，方便操作和维修，该系 统还包括报警器，所述报警器连接于所述PLC控制器。
[0009] 为了保证电机的正常运行，还包括相序检测器，所述相序检测器分别与所述第一 变频器、第二变频器和第三变频器并联连接且连接于所述PLC控制器。
[0010] 为了保证冷藏集装箱制冷系统安全，所述压缩机上设置有高压继电器、低压继电 器和高温开关，所述高压继电器、低压继电器和高温开关分别连接于所述PLC控制器。
[0011] 为了方便实现触摸屏对冷藏集装箱制冷系统监控、通信和控制，所述PLC控制器 通过模拟量通信模块连接所述触摸屏。
[0012] 为了实时了解冷藏集装箱制冷系统的运行状态，所述集装箱内设置有环境温度传 感器；
[0013] 所述压缩机上设置有压缩机电机温度传感器，所述压缩机的入口处设置有回风温 度传感器和压缩机吸气压力传感器，所述压缩机的出口端设置有压缩机排出温度传感器和 压缩机排气压力传感器；
[0014] 所述冷凝器的入口端设置有冷凝器入口温度传感器，所述冷凝器的出口端设置有 冷凝器出口温度传感器；
[0015] 所述过冷器和压缩机间连接有送风温度传感器；
[0016] 所述过冷器的入口端设置有过冷器入口温度传感器，所述过冷器的出口端设置有 过冷器出口温度传感器；
[0017] 所述蒸发器的入口端设置有蒸发器入口温度传感器，所述蒸发器的出口端设置有 蒸发器出口温度传感器；
[0018] 所述环境温度传感器、压缩机电机温度传感器、回风温度传感器、压缩机吸气压力 传感器、压缩机排出温度传感器、压缩机排气压力传感器、冷凝器入口温度传感器、冷凝器 出口温度传感器、送风温度传感器、过冷器入口温度传感器、过冷器出口温度传感器、蒸发 器入口温度传感器和蒸发器出口温度传感器分别与所述模拟量通信模块相连接。
[0019] 优选地，所述储液罐与所述过冷器间设置有干燥过滤器和视液镜。
[0020] 优选地，所述PLC控制器为型号为FX2N-48MR-001的PLC控制器。
[0021] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该冷藏集装箱制冷系统中变频器的设 置，可以通过对变频器输出频率的控制实现压缩机、冷凝器、蒸发器的转速控制，从而可以 通过控制压缩机、冷凝器、蒸发器的低转速运行以避免压缩机、冷凝器、蒸发器频繁启动，缩 短了控制系统的滞后时间，减小了系统控制误差。同时，变频器自身还具有过流、过载、缺 相、接地、短路等保护功能，大大延长了冷藏集装箱制冷系统的使用寿命，在长期使用中，既 安全可靠且高效节能。同时采用PLC和触摸屏，实现了冷藏集装箱制冷系统实时快捷的智 能控制，操作简单，可靠性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为本实用新型实施例中冷藏集装箱制冷系统的机构框图。
[0023] 图2为本实用新型实施例中冷藏集装箱制冷系统的主电路图。
【具体实施方式】
[0024] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0025] 如图1、图2所示，本实施例中的冷藏集装箱制冷系统，包括集装箱1，所述集装箱 1内设置有蒸发器22、与所述蒸发器2相连接的压缩机3,与所述压缩机3相连接的冷凝器 4,与所述冷凝器4和所述蒸发器2分别连接的过冷器5,连接于所述蒸发器2和冷凝器4间 的融霜加热器6,分别与所述蒸发器2、压缩机3、冷凝器4、过冷器5和融霜加热器6相连接 的型号为FX 2N-48MR-001的PLC控制器7,与所述PLC控制器7相连接的触摸屏8,为了方便 实现触摸屏8对冷藏集装箱制冷系统监控、通信和控制，所述PLC控制器7通过模拟量通信 模块71连接所述触摸屏8。
[0026] 其中所述冷凝器4和过冷器5的连接管路上设置有储液罐44,所述储液罐44与所 述过冷器5间设置有干燥过滤器45和视液镜46。
[0027] 所述PLC控制器7通过第一变频器21连接蒸发器2,所述PLC控制器7通过第二 变频器31连接压缩机3,所述PLC控制器7通过第三变频器41连接冷凝器4。
[0028] 为了针对冷藏集装箱制冷系统进行及时有效的故障报警，方便操作和维修，该系 统还包括报警器9,所述报警器9连接于所述PLC控制器7。
[0029] 为了保证电机的正常运行，冷藏集装箱制冷系统还包括相序检测器10,所述相序 检测器10分别与所述第一变频器21、第二变频器31和第三变频器41并联连接且连接于所 述PLC控制器7。当控制主电路的相序正确时，冷藏集装箱制冷系统正常运行，当冷藏集装 箱制冷系统控制主电路的相序错误时，主电路电源被切断，同时，PLC控制器7控制报警器9 进行报警，相应的，触摸屏8上显示相序错误报警信息。
[0030] 为了保证冷藏集装箱制冷系统安全，所述压缩机3上设置有高压继电器37、低压 继电器38和高温开关39,所述高压继电器37、低压继电器38和高温开关39分别连接于所 述PLC控制器7。
[0031] 为了实时了解冷藏集装箱制冷系统的运行状态，所述集装箱1内设置有环境温度 传感器11 ;
[0032] 所述压缩机3上设置有压缩机电机温度传感器32,所述压缩机3的入口处设置有 回风温度传感器33和压缩机吸气压力传感器35,所述压缩机3的出口端设置有压缩机排出 温度传感器34和压缩机排气压力传感器36。当压缩机吸气压力传感器35传送到模拟量通 信模块71的压力数据低于设定值时，模拟量通信模块71则传到报警信号到PLC控制器7 和触摸屏8, PLC控制器7控制报警器9进行报警、控制压缩机3进行相应的动作响应。同 时，触摸屏8上显示相应的报警内容。同理，在出现压缩机3排气压力过高、压缩机3排出 温度过高时，PLC控制器7控制报警器9进行报警、控制压缩机3进行相应的动作响应，同 时，触摸屏8上显示相应的报警内容。
[0033] 所述冷凝器4的入口端设置有冷凝器入口温度传感器42,所述冷凝器4的出口端 设置有冷凝器出口温度传感器43。
[0034] 所述过冷器5和压缩机3间连接有送风温度传感器51。
[0035] 所述过冷器5的入口端设置有过冷器入口温度传感器52,所述过冷器5的出口端 设置有过冷器出口温度传感器53。
[0036] 所述蒸发器2的入口端设置有蒸发器入口温度传感器22,所述蒸发器2的出口端 设置有蒸发器出口温度传感器23。
[0037] 所述环境温度传感器11、压缩机电机温度传感器32、回风温度传感器33、压缩机 吸气压力传感器35、压缩机排出温度传感器34、压缩机排气压力传感器36、冷凝器入口温 度传感器42、冷凝器出口温度传感器43、送风温度传感器51、过冷器入口温度传感器52、过 冷器出口温度传感器53、蒸发器入口温度传感器22和蒸发器出口温度传感器23分别与所 述模拟量通信模块71相连接。
[0038] 该冷藏集装箱制冷系统包括升温、降温和除霜三种工作模式，期中降温模式包括 速冻模式和冷藏模式。
[0039] 冷藏集装箱制冷系统在工作过程中，分别利用环境温度传感器11、压缩机电机温 度传感器32、回风温度传感器33、压缩机吸气压力传感器35、压缩机排出温度传感器34、压 缩机排气压力传感器36、冷凝器入口温度传感器42、冷凝器出口温度传感器43、送风温度 传感器51、过冷器入口温度传感器52、过冷器出口温度传感器53、蒸发器入口温度传感器 22和蒸发器出口温度传感器23对实时的工作数据进行采集。
[0040] 利用采集的数据与系统设定数据值进行比较，首先比较系统设定温度与回风温度 传感器33采集的回风温度，如果系统设定温度大于回风温度，则冷藏集装箱制冷系统进入 升温模式。如果系统设定温度不大于回风温度，则冷藏集装箱制冷系统进行降温模式。
[0041] 系统设定温度大于o°c，则为冷藏模式，系统设定温度小于o°c，则为冷冻模式。
[0042] 在进入冷冻模式时，通过触摸屏8操作，PLC控制器7控制进入冷冻模式，在相序 监测器监测到的相序正确时，相应的压缩机3、冷凝器4、过冷器5和蒸发器2在PLC控制器 7的控制下依据控制命令进行降温工作，其中，压缩机3、冷凝器4和蒸发器2的电机以低频 进行软启动，随着变频器的控制，频率不断升高至工频进行运行。各传感器分别将实时监测 的数据分别通过模拟量通信模块71传送到PLC控制器7和触摸屏8中并在触摸屏8中实 时显示。当回风温度下降至系统设定温度时，PLC控制压缩机3、冷凝器4、蒸发器2的电机 在变频器的控制下低速运转，同时，过冷器5的控制阀复位，过冷器5停止运行。
[0043] 同理，冷藏集装箱制冷系统在降温模式和升温模式时，当回风温度达到设定温度 条件后，PLC均控制压缩机3、冷凝器4、蒸发器2的电机在变频器的控制下低速运转，同时， 过冷器5的控制阀复位，过冷器5停止运行。
[0044] 进入除霜模式时，通过触摸屏8操作，可以进行定时除霜或者手动除霜操作。除霜 模式开启后，PLC控制器7控制蒸发器2和融霜加热器6进行工作，到达设定时间后，PLC控 制器7控制蒸发器2电机低速运转，融霜加热器6停止工作，则除霜过程结束。
【权利要求】
1. 一种冷藏集装箱制冷系统，包括集装箱（1)，其特征在于：所述集装箱（1)内设置 有蒸发器（2)、与所述蒸发器（2)相连接的压缩机（3)，与所述压缩机（3)相连接的冷凝器 (4) ，与所述冷凝器（4)和所述蒸发器（2)分别连接的过冷器（5)，连接于所述蒸发器（2) 和冷凝器（4)间的融霜加热器（6)，分别与所述蒸发器（2)、压缩机（3)、冷凝器（4)、过冷器 (5) 和融霜加热器（6)相连接的PLC控制器（7)，与所述PLC控制器（7)相连接的触摸屏 ⑶； 其中所述冷凝器（4)和过冷器（5)的连接管路上设置有储液罐（44); 所述PLC控制器（7)通过第一变频器（21)连接蒸发器（2)，所述PLC控制器（7)通过 第二变频器（31)连接压缩机（3)，所述PLC控制器（7)通过第三变频器（41)连接冷凝器 ⑷。
2. 根据权利要求1所述的冷藏集装箱制冷系统，其特征在于：还包括报警器（9)，所述 报警器（9)连接于所述PLC控制器（7)。
3. 根据权利要求2所述的冷藏集装箱制冷系统，其特征在于：还包括相序检测器（10)， 所述相序检测器（10)分别与所述第一变频器（21)、第二变频器（31)和第三变频器（41)并 联连接且连接于所述PLC控制器（7)。
4. 根据权利要求2所述的冷藏集装箱制冷系统，其特征在于：所述压缩机（3)上设置 有高压继电器（37)、低压继电器（38)和高温开关（39)，所述高压继电器（37)、低压继电器 (38)和高温开关（39)分别连接于所述PLC控制器（7)。
5. 根据权利要求1所述的冷藏集装箱制冷系统，其特征在于：所述PLC控制器（7)通 过模拟量通信模块（71)连接所述触摸屏（8)。
6. 根据权利要求5所述的冷藏集装箱制冷系统，其特征在于：所述集装箱（1)内设置 有环境温度传感器（11); 所述压缩机上（3)设置有压缩机电机温度传感器（32)，所述压缩机（3)的入口处设置 有回风温度传感器（33)和压缩机吸气压力传感器（35)，所述压缩机（3)的出口端设置有压 缩机排出温度传感器（34)和压缩机排气压力传感器（36); 所述冷凝器（4)的入口端设置有冷凝器入口温度传感器（42)，所述冷凝器（4)的出口 端设置有冷凝器出口温度传感器（43); 所述过冷器（5)和压缩机（3)间连接有送风温度传感器（51); 所述过冷器（5)的入口端设置有过冷器入口温度传感器（52)，所述过冷器（5)的出口 端设置有过冷器出口温度传感器（53); 所述蒸发器（2)的入口端设置有蒸发器入口温度传感器（22)，所述蒸发器（2)的出口 端设置有蒸发器出口温度传感器（23); 所述环境温度传感器（11)、压缩机电机温度传感器（32)、回风温度传感器（33)、压缩 机吸气压力传感器（35)、压缩机排出温度传感器（34)、压缩机排气压力传感器（36)、冷凝 器入口温度传感器（42)、冷凝器出口温度传感器（43)、送风温度传感器（51)、过冷器入口 温度传感器（52)、过冷器出口温度传感器（53)、蒸发器入口温度传感器（22)和蒸发器出口 温度传感器（23)分别与所述模拟量通信模块（71)相连接。
7. 根据权利要求1所述的冷藏集装箱制冷系统，其特征在于：所述储液罐（44)与所述 过冷器（5)间设置有干燥过滤器（45)和视液镜（46)。
8.根据权利要求1?7任一权利要求所述的冷藏集装箱制冷系统，其特征在于：所述 PLC控制器（7)为型号为FX2N-48MR-001的PLC控制器。
【文档编号】F25B49/02GK203908151SQ201420227613
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】周东柳, 张阳, 单海校 申请人:浙江海洋学院