发明背景
本公开涉及运输制冷机组，并且更具体来说，涉及蒸发器除霜和关联的控制逻辑。
传统的冷藏货运卡车或冷藏牵引挂车(诸如用于通过海路、铁路或公路运输货物的那些)是总体上限定货舱并被改装成包括制冷系统的卡车、挂车或货物集装箱，所述制冷系统位于卡车、挂车或货物集装箱的一端处。制冷系统通常包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，根据已知的制冷剂蒸汽压缩循环通过制冷剂管线在闭合制冷剂回路中串联连接。诸如内燃机的动力机组驱动制冷机组的压缩机，并且可以是柴油动力的、天然气动力的或其它类型的发动机。在许多牵引挂车运输制冷系统中，压缩机由发动机轴通过皮带传动或者通过机械的轴-轴联动来驱动。在其它系统中，发动机驱动发电机产生电力，继而驱动压缩机。
在制冷过程中使用制冷机组的蒸发器来保持货舱内的适当温度。在冷却循环期间，货舱内空气中的湿气可能以冰的形式聚集在蒸发器上。持续的积冰会降低蒸发器的效率，因此除霜循环可由机组启动来除冰。冷藏卡车、挂车和/或货物集装箱组的制造商和运营商希望使制冷系统的整个工作循环的运行效率最大化。对于制冷系统的除霜能力可以有一个改进的地方。
发明概要
根据本公开的一个非限制性实施方案的运输制冷机组包括：专用内燃机系统，所述专用内燃机系统被构造和布置成在停机时耗散余热；蒸发器；以及除霜换热器，所述除霜换热器被构造和布置成在所述专用内燃机系统停机时使处于加热状态的发动机冷却剂流动以对所述蒸发器除霜。
除前述实施方案之外，所述运输制冷机组包括用于使处于所述加热状态的所述发动机冷却剂从所述内燃机流向所述除霜换热器的供给管和用于使处于冷却状态的所述发动机冷却剂从所述除霜换热器流向所述内燃机系统的回流管。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括被构造和布置成使所述发动机冷却剂在所述供给管和回流管中流动的泵。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括被构造和布置成控制在所述供给管和回流管中的流动的第一阀。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括设置在所述供给管中的用于使所述发动机冷却剂流向所述除霜换热器的泵；以及设置在所述回流管中的隔离阀。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括用于冷却所述发动机冷却剂的发动机换热器；以及用于控制流过所述发动机换热器的流动的第二阀。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括蒸发器风机，所述蒸发器风机被构造和布置成使空气流过所述除霜换热器和所述蒸发器，并且其中所述除霜换热器被设置在所述蒸发器下方。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述泵是电动泵。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括被配置成测量所述蒸发器上积冰的气压差换能器。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括与所述气压差换能器电通信的电子控制器，并且其中所述控制器被配置成启动多个冷却循环，在每个冷却循环后经由至少所述气压差换能器确定所述蒸发器上的积冰，并且相应地启动除霜循环，而不管所述专用内燃机系统是否运转。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述蒸发器、所述除霜换热器和所述蒸发器风机位于货舱中。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述内燃机系统包括内燃机、换热器和发动机泵，所述发动机泵用于至少在所述运输制冷机组不处于除霜循环时使所述发动机冷却剂流过所述发动机换热器。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述机组包括用于至少在所述内燃机不运转时使发动机冷却剂流过所述除霜换热器的除霜泵。
根据另一非限制性实施方案的操作运输制冷机组的方法包括当所述机组的内燃机不运转时初始化除霜循环；传导来自所述内燃机的余热并将其传导至发动机冷却剂；并使处于加热状态的发动机冷却剂流过除霜换热器。
除了前述实施方案之外，所述方法还包括运行冷却循环；并且在至少所述冷却循环期间运转所述内燃机，并且通过来自所述运转的内燃机的传导加热所述发动机冷却剂。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述方法包括在所述除霜循环期间由控制器确定冷却剂温度低于预编程的设定点；并在所述除霜循环期间起动发动机。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述方法包括通过控制器将跨所述蒸发器测量的气压差和所述蒸发器的温度与预编程的位图进行比较，以确定是否应该初始化除霜循环。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述方法包括打开阀以使冷却剂流过所述除霜换热器。
替代地或另外地，在前述实施方案中，所述方法包括初始化电动泵以使冷却剂流过所述除霜换热器并流过所述阀。
上述特征和元素可以各种组合方式组合而没有排他性，除非另外明确指明。根据以下描述和附图，这些特征和元素及其操作将变得更加明显。然而，应理解的是以下描述和附图旨在本质上是示例性的并且是非限制性的。
附图简述
从所公开的非限制性实施方案的以下具体实施方式中，各个特征对于本领域的那些技术人员将变得明显。结合具体实施方式的附图可被如下简述：
图1是作为本公开的一个非限制性示例性实施方案的具有运输制冷机组的牵引挂车系统的侧视图；
图2是运输制冷机组的示意图；
图3是运输制冷机组的示意图；和
图4是运输制冷机组的操作方法的流程图。
具体实施方式
参考图1，示出了本公开的牵引挂车系统20的一个非限制性实施方案。牵引挂车系统20可以包括牵引车22、挂车24和运输制冷机组26。牵引车22可以包括驾驶舱或驾驶室28和作为牵引车22的动力传动系统或驱动系统的一部分的发动机(未示出)。挂车24可以连接到牵引车22，并因此被拉动或推进到期望的目的地。挂车可以包括顶壁30，与顶壁30相对并且与顶壁30隔开的底壁32，彼此间隔开且彼此相对的两个侧壁34，以及相对的前壁36和后壁38，其中前壁36最靠近牵引车22。挂车24还可以包括在后壁38处的门(未示出)或任何其它壁。壁30、32、34、36、38一起限定货舱40的边界。
参考图1和图2，挂车24通常被构造成将货物42储存在舱40中。制冷机组26通常集成到挂车24中并且可以靠近前壁36。货物42通过经由制冷机组26冷却舱40而保持在期望的温度，制冷机组26使气流循环进入并穿过挂车24的货舱40。制冷机组26可以包括压缩机44、冷凝器46、膨胀阀48、蒸发器50和蒸发器风机52。压缩机44可以由发动机系统56驱动的发电机54供电。
在制冷机组26的冷却循环期间，返回气流58从挂车24的货舱40通过制冷机组入口60流入制冷机组26，并经由蒸发器风机52流过蒸发器50，从而冷却返回气流58。一旦冷却，返回气流58就成为供给气流62，并通过机组26的出口64供给到货舱40。出口64可以位于顶壁30附近并且通常在入口60上方间隔开。
参考图3，发动机系统56可以包括内燃机66，发动机冷却剂换热器68，冷却剂供给和回流管70、72以及通常可以位于供给管70中的发动机驱动的冷却剂泵74。在运行期间，处于加热状态的发动机冷却剂从发动机66流出，通过供给管70(经由泵74)，经过冷却剂被冷却到冷却状态的换热器68，并且经由回流管72流回到发动机66。
制冷机组26包括除霜系统76，无论内燃机66是否运转，所述除霜系统76都能够使蒸发器50除霜。当内燃机66不运转时，除霜系统76利用冷却剂中的余热和冷却发动机机体产生的任何余热来使蒸发器50除霜。除霜系统76可以包括通常位于蒸发器风机52和蒸发器50之间的除霜换热器78，用于流动转向的发动机冷却剂的供给和回流管80、82，可以是电动的冷却剂泵84，在发动机系统56的供给管70中(即，在泵74的下游)的第一隔离阀86，以及在蒸发器系统76的回流管82中的第二隔离阀88。进一步设想和理解的是，除霜换热器78的冷却剂管(未示出)可以在蒸发器50中交错。
当运输配置机组26要求除霜循环并且在内燃机66运转的情况下，除霜系统76被配置成将隔离阀86从大约打开位置重新定位到关闭位置，将隔离阀88从关闭位置重新定位到打开位置，并启动电动泵84的运行。处于热状态的发动机冷却剂然后可以流过供给管80，通过除霜换热器78并且以冷却状态经由回流管82流回到发动机66。如果制冷系统26在除霜循环期间要求发动机66停机，则来自发动机和冷却剂的余热仍然可以经由电动泵84和除霜换热器78流动以继续除霜循环。类似地，除霜循环可以在发动机不运转的情况下启动，并且使用来自发动机66的过去运行时间的任何余热来使蒸发器50除霜。系统76还可被配置成如果除霜循环尚未完成并且冷却剂中的任何余热变得无效，和/或货舱40内的温度需要增加温度，则启动发动机66的运转(例如，空转)。
运输制冷机组26的除霜系统76还可以包括电子控制器88，各种有线和/或无线信号路径90，压差换能器92和两个温度传感器94、96。在操作中，控制器可以向各个部件发起电信号以启动上述的除霜系统操作。更具体地，控制器88可以利用来自压差换能器92的电信号，所述压差换能器92在蒸发器风机52运转时测量跨蒸发器50的气压差。这个压差是蒸发器上积冰的指示器(即，压差越高，积冰越严重)。这样的压差测量可以由控制器88朝向除霜循环的预测结束进行处理。当采取时，控制器88可以自动确定何时应该延长除霜循环或在完成时终止除霜循环。控制器88还可以利用来自被配置成测量货舱气温的温度传感器94的温度信号和来自被配置成测量流过蒸发器的空气的温度的温度传感器96的温度信号。由控制器88存储的感测温度和差值可以与校准值的预编程位图进行比较，以确定蒸发器50上积冰的量。
参考图4，示出了除霜系统76的控制逻辑的一个非限制性示例。在该逻辑内，控制器88(如同步骤100)来确定是否达到设定点。该设定点可以是由温度传感器94感测到的货舱40的温度值。如同条件102并且如果未达到设定点，则制冷机组26可以继续正常操作(即，冷却该舱)，如果达到设定点，则控制器移动到步骤104。步骤104是由控制器88确定由温度传感器96测量的蒸发器温度是否已经降低到预设值(例如，大约32华氏度(0℃))以及跨蒸发器的气流压差是否高于预先建立的位图值。如同条件106并且如果对于每个值均为“否”，则机组26继续正常操作。如同步骤108并且如果步骤104中提出的两个值/条件均为″是″，则控制器88可打开阀门88并关闭阀门86。如同步骤110，控制器88然后可起动泵84；并且如同步骤112，控制器可以停止发动机66。在发动机66不运转并且机组26处于除霜循环中的情况下，控制器88(如同步骤114)然后可以利用上述类似的一系列事件来确定除霜循环是否完成。如同条件116并且如果除霜循环完成，则制冷机组26自行重新配置并继续正常的冷却循环。如同步骤118并且如果除霜循环未完成且冷却剂温度高于设定值(例如，高于40华氏度(4.4℃))，则除霜循环如所配置的那样继续。如果冷却剂温度低于规定的设定点，则控制器88可起动发动机66以向过程增加热量。
当与更传统的系统相比时，除霜系统76实现更少的用于除霜的发动机运转时间和更少的引入货舱40的不必要/过量除霜热量。改进的从蒸发器50的除冰提高了运输制冷机组26的冷却效率。
进一步设想和理解的是，可以建立许多其它的阀和泵配置以利用来自发动机66的余热作为除霜过程的一部分。例如，如果发动机泵74是电动泵，那么在适当的阀布置中可能不需要泵84。而且，对于单个泵的情况，阀86、88可以用单个分流阀代替。还可以想到的是，一个或两个阀可以是控制阀，并且冷却剂流可以按照机组26的需要在换热器68、78之间分开。
尽管参照示例性实施方案描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变并且可以替换等同物。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以应用各种修改以使本公开的教导适应特定情况、应用和/或材料。因此，本公开不限于本文公开的具体示例，而是包括落入所附权利要求的范围内的全部实施方案。