[发明专利]用于运输制冷系统的除霜操作与设备

说明书

相关申请的交叉引用

 本申请要求2010年3月8日提交的名称为“Defrost Operations and Apparatus for a Transport Refrigeration System（用于运输制冷系统的除霜操作与设备）”的美国临时专利申请序列号61/311,612的优先权，该美国临时专利申请的内容在此以参考的方式全文并入。

技术领域

概括地说，本公开涉及制冷系统；更具体地说，涉及用于控制制冷剂蒸汽压缩系统的方法和设备。

背景技术

传统的蒸汽压缩系统通常包括压缩机、排热热交换器、吸热热交换器和设置在吸热热交换器的上游的膨胀装置。有些系统还包括排热热交换器的下游的第二膨胀装置、诸如吸入调制阀。这些基本的系统部件通过呈闭合回路式的工作流体管线互连。

取决于具体应用中使用的工作流体的特性，蒸汽压缩系统可以亚临界模式或跨临界模式操作。在以亚临界循环操作的蒸汽压缩系统中，蒸汽排热热交换器与吸热热交换器均以低于工作流体的临界压力的压力操作。因此，在亚临界模式下，蒸汽排热热交换器用作工作流体冷凝器，并且吸热热交换器用作工作流体蒸发器。

然而，在以跨临界循环操作的制冷剂蒸汽压缩系统中，蒸汽排热热交换器以超过制冷剂的临界压力的制冷剂温度和压力操作，而吸热热交换器以在亚临界范围内的制冷剂温度和压力操作。因此，在跨临界模式下，蒸汽排热热交换器用作工作流体气体冷却器，并且吸热热交换器用作工作流体蒸发器。

在通常称为制冷剂蒸汽压缩系统的用于制冷应用的蒸汽压缩系统中，工作流体为制冷剂。充有例如氟烃制冷剂等传统制冷剂的制冷剂蒸汽压缩系统通常以亚临界模式操作，所述氟烃制冷剂例如但不局限于诸如R22的氢氯氟烃（HCFC）以及更普遍地诸如R134a、R404A和R407A的氢氟烃（HFC）。代替HCFC或HFC制冷剂，诸如二氧化碳等“天然”制冷剂同样用于制冷剂蒸汽压缩系统。由于二氧化碳具有低的临界温度，所以充有作为制冷剂的二氧化碳的大部分制冷剂蒸汽压缩系统设计成以跨临界模式操作。

由于制冷剂蒸汽压缩系统必须在其上操作以将载货空间内的产品维持在期望的温度的宽范围的操作负载条件与宽范围的室外周围条件，所以与运输制冷系统结合使用的制冷剂蒸汽压缩系统通常经受比在空调或商业制冷应用中更严苛的操作条件。货物需要被控制在的期望的温度同样可根据要保存的货物的性质而在宽的范围上变化。制冷剂蒸汽压缩系统必需不仅具有足够的容量以迅速使在周围温度下装载到载货空间中的产品的温度下降，而且当在运输期间维持稳定的产品温度时还以低的负载有效地操作。另外，运输制冷剂蒸汽压缩系统经受在操作模式与停止模式即空闲状态之间循环。

发明内容

根据一个方面，本公开可提供能控制除霜操作的制冷剂蒸汽压缩系统与方法。根据本公开的实施例可使用制冷剂蒸汽压缩系统或其部件的选择的控制，以改善压缩机可靠性、减少捕集的制冷剂或减少安全阀触发。根据本公开的实施例可进行除霜操作，以允许制冷剂在系统的内部容积的选择部分内流动。根据本公开的实施例可进行除霜操作，以监测压力。

在一个实施例中，一种用于操作高压制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式的方法，主制冷剂回路包括制冷剂压缩装置、所述压缩装置的下游的制冷剂排热热交换器、所述制冷剂排热热交换器的下游的制冷剂吸热热交换器和设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂回路中的主膨胀装置；以及设置在所述制冷剂排热热交换器的下游与所述制冷剂吸热热交换器的上游的制冷剂储存器的上游的制冷剂回路中的次膨胀装置；所述主制冷剂回路具有相对于所述主膨胀装置的制冷剂流在上游的高压侧和相对于所述主膨胀装置的制冷剂流在下游的低压侧；所述方法能够包括：关闭所述吸热热交换器的下游的第三膨胀阀；稍微打开所述主膨胀装置；将所述第二膨胀装置打开至基本打开的位置；启动用于所述制冷剂蒸汽压缩系统的除霜模式；将吸热热交换器压力与第一预定极限比较，其中所述第一预定极限低于减压阀规定压力；起动对应于所述吸热热交换器的加热器，其可操作以为所述吸热热交换器除霜；以及判定所述吸热热交换器的除霜操作的完成。