冷藏運(yùn)輸集裝箱中的溫度控制的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了一種用于控制冷藏運(yùn)輸集裝箱（1）內(nèi)的溫度的系統(tǒng)和方法，該冷藏運(yùn)輸集裝箱（1）至少包括運(yùn)輸容積（45）、控制單元（7）和冷卻空間（41），一個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇（10）提供通過(guò)冷卻空間（41）的空氣流，其中，穿過(guò)冷卻空間的空氣至少經(jīng)過(guò)回流空氣溫度傳感器（5）、冷卻單元（16）和供給空氣溫度傳感器（25），其中，所述方法包括：使用兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)將運(yùn)輸容積（45）中的未測(cè)量溫度控制在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度或目標(biāo)溫度（Tset）的溫度范圍內(nèi)，其中，指標(biāo)至少基于測(cè)量到的供給空氣溫度和/或測(cè)量到的回流空氣溫度。以此方式，提供對(duì)運(yùn)輸容積中的未測(cè)量溫度的控制，使得能夠改善對(duì)裝載的易腐產(chǎn)品的溫度的控制，從而降低了運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品的品質(zhì)損失的速率。
【專利說(shuō)明】冷藏運(yùn)輸集裝箱中的溫度控制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)了一種用于控制冷藏運(yùn)輸集裝箱或其他冷藏存儲(chǔ)空間內(nèi)的溫度的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]冷藏運(yùn)輸集裝箱或其它種類的冷藏存儲(chǔ)空間中的溫度通常被控制至鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度或目標(biāo)溫度(以后稱作設(shè)定點(diǎn)溫度或設(shè)定點(diǎn))的溫度范圍內(nèi)。冷藏運(yùn)輸集裝箱可以例如包括被劃分成冷卻空間和運(yùn)輸容積的絕熱外殼。通常，運(yùn)輸容積裝載有易腐產(chǎn)品，如肉、蔬菜和水果等。然后，通常選定設(shè)定點(diǎn)溫度以減少易腐產(chǎn)品的品質(zhì)變劣。
[0003]冷卻空間例如可以通過(guò)面板而與運(yùn)輸容積分離，該面板配備有一個(gè)或更多個(gè)開(kāi)口以允許回流空氣從運(yùn)輸容積流入冷卻空間中以及允許供給空氣溫度從冷卻空間流入運(yùn)輸容積中。
[0004]通過(guò)冷卻空間的空氣流通常至少經(jīng)過(guò)回流溫度傳感器、用于降低經(jīng)過(guò)空氣的溫度的設(shè)備(例如冷卻單元或冷卻系統(tǒng))、以及供給空氣溫度傳感器。在該系統(tǒng)中，回流空氣溫度傳感器通常測(cè)量從運(yùn)輸容積返回的空氣的溫度，而供給空氣溫度傳感器測(cè)量供給至運(yùn)輸容積的空氣的溫度。
[0005]溫度控制方案可以選擇性地控制聯(lián)接至冷藏運(yùn)輸集裝箱的冷卻單元以便維持冷藏運(yùn)輸集裝箱內(nèi)部的設(shè)定點(diǎn)溫度。
[0006]在冷藏存儲(chǔ)運(yùn)輸集裝箱中所使用的一種典型類型的冷卻單元或制冷單元是基于所謂的蒸汽壓縮制冷循環(huán)。該循環(huán)至少包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹設(shè)備、蒸發(fā)器和容量調(diào)節(jié)設(shè)備。壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸收制冷劑蒸汽并且壓縮制冷劑蒸汽，該制冷劑蒸汽隨后流動(dòng)至處于高壓下的冷凝器。冷凝器在冷凝制冷劑蒸汽時(shí)將其熱量排出至冷藏運(yùn)輸集裝箱外側(cè)的介質(zhì)。然后，液化的制冷劑流動(dòng)至膨脹設(shè)備，在該膨脹設(shè)備中，制冷劑壓力下降。然后，低壓制冷劑流動(dòng)至蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中，制冷劑蒸發(fā)，同時(shí)從冷藏運(yùn)輸集裝箱抽取所需的熱量。
[0007]在冷藏運(yùn)輸集裝箱中所使用的其他典型的冷卻單元或制冷單元可以是不同的。
[0008]通常不測(cè)量運(yùn)輸容積中的溫度。在穩(wěn)定狀態(tài)操作中，測(cè)量到的供給空氣溫度通常可以相當(dāng)準(zhǔn)確地代表運(yùn)輸容積中的最冷溫度。在穩(wěn)定狀態(tài)操作中，測(cè)量的回流空氣溫度通?？梢院侠泶磉\(yùn)輸容積中的平均溫度。在穩(wěn)定狀態(tài)操作中，運(yùn)輸容積中的最熱溫度通常比回流空氣溫度高一點(diǎn)，但仍然是未知的并且例如取決于貨物在集裝箱內(nèi)部存放的方式。
[0009]對(duì)于通常以低于-10°C且常常大約-20°C的設(shè)定點(diǎn)運(yùn)輸?shù)睦鋬錾唐?，尤其重要的是，產(chǎn)品溫度并不遠(yuǎn)高于設(shè)定點(diǎn)。因此，對(duì)于低于-10°C的設(shè)定點(diǎn)，通常做法是將測(cè)量到的回流空氣溫度控制至接近設(shè)定點(diǎn)。
[0010]對(duì)于通常以高于-10°C的設(shè)定點(diǎn)運(yùn)輸?shù)睦洳厣唐?，過(guò)高和過(guò)低的產(chǎn)品溫度都是不合需要的。產(chǎn)品溫度在設(shè)定點(diǎn)以上過(guò)高的負(fù)面影響是相當(dāng)明顯的；這是為何應(yīng)用冷藏的主要原因。然而，產(chǎn)品溫度在設(shè)定點(diǎn)以下過(guò)低，冷藏商品實(shí)際上也會(huì)受損壞。一些冷藏商品易受冷害影響，例如像香蕉在家用冰箱中變成灰色。[0011]此外，許多冷藏商品易受凍害影響，當(dāng)敏感性商品(像葡萄)以剛好高于它們的凝固點(diǎn)的設(shè)定點(diǎn)運(yùn)輸時(shí)，凍害尤其成為問(wèn)題。
[0012]傳統(tǒng)上，冷藏運(yùn)輸集裝箱用來(lái)填裝有已經(jīng)預(yù)先冷卻至接近設(shè)定點(diǎn)的溫度的產(chǎn)品，因此運(yùn)輸容積溫度總是差不多處于穩(wěn)定狀態(tài)情形。
[0013]然而，當(dāng)前的實(shí)際是，越來(lái)越多的集裝箱填裝有剛剛收獲后的溫?zé)岙a(chǎn)品，從而由集裝箱的冷卻單元將產(chǎn)品溫度從填裝溫度降低至鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度的溫度范圍。例如在香蕉貿(mào)易中，現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)的操作程序是將約25°C的未冷卻香蕉裝載在以約13.5°C的設(shè)定點(diǎn)操作的集裝箱中。在這些非穩(wěn)定狀態(tài)情形下，回流空氣溫度變成運(yùn)輸容積內(nèi)部的最熱溫度的較差指標(biāo)。
[0014]通常，最熱溫度比回流空氣溫度慢得多地收斂到鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度的溫度范圍。
[0015]鑒于帶熱填裝的集裝箱越來(lái)越多，存在下述需要:有效地且高效地操縱測(cè)量到的供給空氣溫度和回流空氣溫度以便確保實(shí)際運(yùn)輸容積溫度盡可能多且盡可能快地保持在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度的期望溫度范圍內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種比僅將回流空氣溫度或者供給空氣溫度控制至設(shè)定點(diǎn)更先進(jìn)的用于冷藏運(yùn)輸集裝箱的溫度控制裝置。該溫度控制確保了在較大部分運(yùn)輸時(shí)間內(nèi)、較大部分的運(yùn)輸容積溫度保持在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度的期望溫度范圍內(nèi)。
[0017]第一方面涉及一種控制冷藏運(yùn)輸集裝箱內(nèi)的溫度的方法，該冷藏運(yùn)輸集裝箱至少包括運(yùn)輸容積、控制單元和冷卻空間，一個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇提供通過(guò)冷卻空間的空氣流，其中，穿過(guò)冷卻空間的空氣至少經(jīng)過(guò)回流空氣溫度傳感器、冷卻單元和供給空氣溫度傳感器，其中，該方法包括:
[0018]-通過(guò)使用兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)將運(yùn)輸容積中的未測(cè)量溫度控制在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度或目標(biāo)溫度的溫度范圍內(nèi)，其中，指標(biāo)至少基于測(cè)量到的供給空氣溫度和/或測(cè)量到的回流空氣溫度。
[0019]由于運(yùn)輸容積內(nèi)的溫度梯度，冷藏運(yùn)輸容積內(nèi)的平均產(chǎn)品溫度大約處于供給空氣溫度與回流空氣溫度之上幾度之間。
[0020]將運(yùn)輸容積的未測(cè)量溫度——而不是僅供給空氣溫度或回流空氣溫度——控制在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度或目標(biāo)溫度(Tset)的溫度范圍內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)在于，這改善了對(duì)裝載的易腐產(chǎn)品的溫度的控制。
[0021]在冷藏集裝箱中運(yùn)輸易腐商品的動(dòng)機(jī)在于，易腐商品的品質(zhì)的損失取決于溫度。此外，品質(zhì)損失的速率在次優(yōu)溫度下變劣。
[0022]控制運(yùn)輸容積中的溫度有助于降低品質(zhì)損失的速率。尤其是出現(xiàn)在帶熱填裝的集裝箱中的溫度下跌情形下，優(yōu)點(diǎn)會(huì)是重大的，因?yàn)檫@種情況下產(chǎn)品溫度與或者供給空氣溫度或者回流空氣溫度之間的差是最大的。
[0023]在一個(gè)實(shí)施方式中，至少兩個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)是從下面選出的一個(gè)或更多個(gè):
[0024]-當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度，或其函數(shù)；
[0025]-當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度，或其函數(shù)；
[0026]-運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度的估計(jì)變量；[0027]-運(yùn)輸容積中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量，
[0028]其中，當(dāng)啟用控制器時(shí)(例如，當(dāng)冷卻單元通電時(shí))，估計(jì)變量使用下述值來(lái)初始化:
[0029]-當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度Tret和/或，
[0030]-當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度Tsup和/或，
[0031]-如果能夠獲得的話，較早的估計(jì)值和/或，
[0032]-在預(yù)定時(shí)間段(例如最近24小時(shí)左右)內(nèi)對(duì)冷卻單元供電的歷史記錄。
[0033]運(yùn)輸容積內(nèi)的溫度沒(méi)有進(jìn)行測(cè)量并且因此不能直接控制。與運(yùn)輸容積中的溫度相關(guān)的運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)的使用能夠有利地對(duì)運(yùn)輸容積中的溫度進(jìn)行間接控制，而不僅僅只是將回流空氣溫度或供給空氣溫度控制至設(shè)定點(diǎn)。
[0034]例如，在切斷電源或掉電之后，可以基于發(fā)生切斷電源或掉電之前剛剛做出的最后的估計(jì)值——例如考慮電源中斷的持續(xù)時(shí)間——來(lái)初始化或重新初始化估計(jì)變量。一個(gè)示例例如可以是，在電力再次提供之后的初始估計(jì)值等于切斷電源或掉電處的估計(jì)值加上系數(shù)(例如0.rc /h)乘以在沒(méi)有電力的時(shí)間段(h)的持續(xù)時(shí)間。
[0035]在一個(gè)實(shí)施方式中，運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度的估計(jì)變量基于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度、和運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值來(lái)估計(jì)運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度，和/或運(yùn)輸容積中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量基于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度、當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度和運(yùn)輸容積中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值來(lái)估計(jì)運(yùn)輸容積的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度。
[0036]運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度的估計(jì)變量例如可以是下述估計(jì)變量:該估計(jì)變量的變化基于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度和運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值的函數(shù)。
[0037]運(yùn)輸容積中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度的估計(jì)變量例如可以是下述估計(jì)變量:該估計(jì)變量的變化基于當(dāng)前/或最近的供給空氣溫度、當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度、與運(yùn)輸容積中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值的函數(shù)。
[0038]當(dāng)任何動(dòng)態(tài)過(guò)程的待控制狀態(tài)沒(méi)有被測(cè)量時(shí)，該狀態(tài)的估計(jì)變量的使用有利地提供了對(duì)這些狀態(tài)進(jìn)行一定程度的控制的可能性。雖然未測(cè)量運(yùn)輸容積中的溫度，但通過(guò)使用運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫(Tcold)的估計(jì)變量和運(yùn)輸容積中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量，一定程度的控制變得可能。估計(jì)變量例如可能是數(shù)學(xué)過(guò)濾器，該數(shù)學(xué)過(guò)濾器建立關(guān)于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度和當(dāng)前和/或最近的電力供給的可用信息、與運(yùn)輸容積中的最冷位置處和一個(gè)或更多個(gè)較熱位置處的溫度變化速率的映射。可以使用供給空氣溫度的軌跡、和運(yùn)輸容積中的最冷位置中和一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度的軌跡的先前收集的試驗(yàn)性測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)整這些過(guò)濾器。
[0039]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法包括:
[0040]-使用運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度的估計(jì)變量和運(yùn)輸容積的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量，并且將這些估計(jì)變量的加權(quán)平均值控制至溫度設(shè)定點(diǎn)(例如，加上偏差，其中偏差可以是零)。[0041]與僅將供給空氣溫度或回流空氣溫度控制至設(shè)定點(diǎn)相比，對(duì)運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度(Tcold)的估計(jì)變量和運(yùn)輸容積的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量的加權(quán)平均值進(jìn)行控制提供了重要優(yōu)點(diǎn):其將產(chǎn)品溫度的真實(shí)代表控制至設(shè)定點(diǎn)。
[0042]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法包括:
[0043]-將最冷位置中的溫度的估計(jì)變量限制至最小限界和/或最大限界。
[0044]包括最大限界和最小限界有利地有助于避免超過(guò)溫度極限，該溫度極限對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)至關(guān)重要。在冷藏模式中的極限或在冷凍模式中的極限尤其重要，低于冷藏模式中的極限則會(huì)遭受冷害或凍害，高于冷凍模式中的極限則商品會(huì)開(kāi)始解凍。冷害的已知的示例是存儲(chǔ)在家用冰箱中的香蕉的深灰色。凍害的風(fēng)險(xiǎn)尤其存在于以略高于其凝固點(diǎn)的溫度存儲(chǔ)的所有水果(例如，葡萄及其莖的淡棕色)。
[0045]在一個(gè)示例中，該方法包括:
[0046]-分別使用供給空氣溫度或其時(shí)間平均函數(shù)、和回流空氣溫度或其時(shí)間平均函數(shù)作為運(yùn)輸容積的最冷溫度和最熱溫度的指標(biāo)，以及
[0047]-將供給空氣溫度和回流空氣溫度的加權(quán)平均值控制至輸入控制單元中的溫度設(shè)定點(diǎn)(例如，加上偏差，其中偏差可以是零)。
[0048]在加權(quán)平均值的計(jì)算中，供給空氣溫度的權(quán)重可以不同于回流空氣溫度的權(quán)重。
[0049]與僅將供給空氣溫度或回流空氣溫度控制至設(shè)定點(diǎn)相比，控制運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度(Tcold)的估計(jì)值和最熱位置中的溫度(Twarm)的估計(jì)值的加權(quán)平均值提供了重要優(yōu)點(diǎn):其將產(chǎn)品溫度的真實(shí)代表控制至設(shè)定點(diǎn)。供給空氣溫度(Tsup)或其時(shí)間平均函數(shù)和回流空氣溫度(Tret)或其時(shí)間平均函數(shù)并非運(yùn)輸容積中的最冷溫度和最熱溫度的最先進(jìn)的估計(jì)變量，但是優(yōu)點(diǎn)在于它們?cè)谌魏卫洳剡\(yùn)輸集裝箱中都是直接可用的。
[0050]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法包括:
[0051]-將供給空氣溫度或其時(shí)間平均函數(shù)限制至最小限界和/或最大限界。
[0052]包括最大限界和最小限界有利地有助于避免超過(guò)溫度極限，如以上說(shuō)明的，該溫度極限對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)至關(guān)重要。
[0053]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法包括:
[0054]-由從控制器將供給空氣溫度或其時(shí)間平均函數(shù)控制至供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)，由主控制器將供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)作為溫度設(shè)定點(diǎn)和測(cè)量的回流空氣溫度的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0055]這在一定程度上是將供給空氣溫度和回流空氣溫度的加權(quán)平均值控制至溫度設(shè)定點(diǎn)的實(shí)施方式的、具有相似優(yōu)點(diǎn)的替代性實(shí)施方式。
[0056]使用主從理念的附加優(yōu)點(diǎn)在于，能夠使用主控制器使供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)成為當(dāng)前/或最近測(cè)量的回流空氣溫度的任何可能的函數(shù)，并且還能夠?qū)τ诠┙o空氣溫度對(duì)回流空氣溫度變化的響應(yīng)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0057]在一個(gè)實(shí)施方式中，主控制器調(diào)節(jié)供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)，使得供給空氣溫度與回流空氣溫度的加權(quán)平均值大致等于溫度設(shè)定點(diǎn)(例如，加上偏差，其中，偏差可以是零)
[0058]在加權(quán)平均值的計(jì)算中，供給空氣溫度的權(quán)重可以不同于回流空氣溫度的權(quán)重。
[0059]這有利地結(jié)合了如在前面的實(shí)施方式中所使用的主從理念所提供的優(yōu)點(diǎn)、以及對(duì)運(yùn)輸容積的最冷位置中的容易獲得的溫度(Tcold)估計(jì)值和一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的容易獲得的溫度(Twarm)估計(jì)值的加權(quán)平均值進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn)，所述控制將產(chǎn)品溫度的真實(shí)代表控制至設(shè)定點(diǎn)。
[0060]在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法包括:
[0061]-將通過(guò)主控制器調(diào)節(jié)的供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)限制至最小限界和/或最大限界。
[0062]包括最大限界和最小限界有利地有助于避免超過(guò)溫度極限，如以上所說(shuō)明的，該溫度極限對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)至關(guān)重要。
[0063]在一個(gè)實(shí)施方式中，最小限界和/或最大限界的值取決于溫度設(shè)定點(diǎn)和/或自控制器啟用后經(jīng)過(guò)的時(shí)間。
[0064]使最大限界和最小限界取決于溫度設(shè)定點(diǎn)和/或自控制器啟用后經(jīng)過(guò)的時(shí)間有利地提高了使限界適應(yīng)于實(shí)際需要的靈活性。在例如_20°C的設(shè)定點(diǎn)處，最大限界應(yīng)當(dāng)接近設(shè)定點(diǎn)，因?yàn)閷?duì)于冷凍商品而言，只有將產(chǎn)品溫度保持在特定水平以下才是重要的。在例如(TC的設(shè)定點(diǎn)處，最小限界應(yīng)當(dāng)接近設(shè)定點(diǎn)以避免凍害，而最大限界可能較寬松。自控制器啟用后經(jīng)過(guò)的時(shí)間與運(yùn)輸集裝箱中的最低溫度相關(guān)。因此，例如在剛剛通電啟用控制器之后、用葡萄進(jìn)行帶熱填裝的集裝箱中，比凝固點(diǎn)低若干攝氏度的供給空氣溫度將不會(huì)凍結(jié)葡萄，而后來(lái)該風(fēng)險(xiǎn)增大。因此，隨著時(shí)間的推移而收縮的最小限界可能是適當(dāng)?shù)摹?br> [0065]在一個(gè)實(shí)施方式中，冷藏運(yùn)輸集裝箱不是運(yùn)輸集裝箱而是與冷卻單元相結(jié)合的另一類型的冷藏空間。這例如可能是一件冷藏公路運(yùn)輸裝備、冷藏船或任何類型的固定冷存儲(chǔ)空間。
[0066]第二方面涉及一種用于控制冷藏運(yùn)輸集裝箱內(nèi)的溫度的系統(tǒng)，該冷藏運(yùn)輸集裝箱至少包括運(yùn)輸容積和冷卻空間，一個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇提供通過(guò)冷卻空間的空氣流，其中，穿過(guò)冷卻空間的空氣至少經(jīng)過(guò)回流空氣溫度傳感器、冷卻單元和供給空氣溫度傳感器，其中，系統(tǒng)包括控制單元，該控制單元適于:
[0067]-使用兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)將運(yùn)輸容積中的未測(cè)量溫度控制在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度或目標(biāo)溫度的溫度范圍內(nèi)，其中，指標(biāo)至少基于測(cè)量到的供給空氣溫度和/或測(cè)量到的回流空氣溫度。
[0068]系統(tǒng)的實(shí)施方式對(duì)應(yīng)于方法的實(shí)施方式并且出于相同的原因具有相同的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0069]將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其中:
[0070]圖1示意性地圖示了呈冷藏運(yùn)輸集裝箱的形式的冷藏空間的簡(jiǎn)化的縱向橫截面圖；
[0071]圖2示意性地圖示了代表根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的所謂主從控制器的框圖；
[0072]圖3呈現(xiàn)了計(jì)算機(jī)模擬輸出，其示意性地圖示了輸入控制器中的設(shè)定點(diǎn)(Tset)、以及供給空氣流的溫度(Tsup)的溫度軌跡、回路空氣流的溫度(Tret)的溫度軌跡和在Tsup被控制至輸入的Tset的情形下運(yùn)輸容積中的最熱產(chǎn)品溫度(Twarm)的溫度軌跡；
[0073]圖4呈現(xiàn)了另一計(jì)算機(jī)模擬輸出，其示意性地圖示了輸入主控制器中的設(shè)定點(diǎn)(Tset)、以及供給空氣流的溫度(Tsup)的溫度軌跡、回路空氣流的溫度(Tret)的溫度軌跡、最熱產(chǎn)品溫度(Twarm)的溫度軌跡和由主控制器調(diào)節(jié)的從控制器的設(shè)定點(diǎn)(Tset_slave)的溫度軌跡；[0074]圖5示意性地圖示了在溫度如圖3中那樣控制的真正的運(yùn)輸集裝箱中收集的測(cè)量結(jié)果;
[0075]圖6示意性地圖示了在溫度如圖4中那樣控制的真正的運(yùn)輸集裝箱中收集的測(cè)量結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0076]圖1示意性地圖示了呈冷藏運(yùn)輸集裝箱形式的冷藏空間的簡(jiǎn)化的縱向橫截面圖。
[0077]示出了冷藏運(yùn)輸集裝箱I或另一類型的冷藏存儲(chǔ)空間的一個(gè)示例，其至少包括運(yùn)輸容積45、控制單元7和冷卻空間41。冷卻空間41可以位于運(yùn)輸集裝箱I的絕熱外殼內(nèi)部并且可以(如所示出的)通過(guò)面板等而與運(yùn)輸容積45分離，該面板等配備有一個(gè)或更多個(gè)開(kāi)口以允許回流空氣流50進(jìn)入冷卻空間41并允許供給空氣流55從冷卻空間41出來(lái)。
[0078]可以通過(guò)例如一個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇10或提供相似功能的一個(gè)或更多個(gè)其他單元來(lái)維持通過(guò)冷卻空間的空氣流。在空氣通過(guò)冷卻空間41的路上，空氣依次至少經(jīng)過(guò)回流空氣溫度傳感器5、一個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇10、降低經(jīng)過(guò)空氣的溫度的冷卻單元或系統(tǒng)16 (或具有相似功能的一個(gè)或更多個(gè)其他單元)、以及供給空氣溫度傳感器25。
[0079]在這種系統(tǒng)中，回流空氣溫度傳感器5 (RTS)測(cè)量從運(yùn)輸容積返回的空氣的溫度(以后表示為Tret)，而供給空氣溫度傳感器25 (STS)測(cè)量供給至運(yùn)輸容積的空氣的溫度(以后表示為Tsup)。
[0080]通過(guò)控制器(7)利用兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)將運(yùn)輸容積(45)中的未測(cè)量溫度控制成處于鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度(Tset)的溫度范圍內(nèi)，其中，指標(biāo)至少基于測(cè)量到的供給空氣溫度和/或測(cè)量到的回流空氣溫度。因此，該溫度控制比僅將供給空氣溫度或回流空氣溫度控制至設(shè)定點(diǎn)Tset (如在以傳統(tǒng)的冷藏與冷凍分別的模式操作中)更先進(jìn)。例如，可以暫時(shí)地允許供給空氣溫度Tsup的平均溫度低于設(shè)定點(diǎn)Tset以便加速運(yùn)輸容積中的產(chǎn)品溫度的下跌。
[0081]控制器(7)例如可以包括如結(jié)合圖2所說(shuō)明的那樣設(shè)定的主從控制器，或者可以以其它方式來(lái)設(shè)置其功能。
[0082]下面將進(jìn)一步說(shuō)明另外的方面和變體。
[0083]圖2示意性地圖示了表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的所謂的主從控制器的框圖。在該實(shí)施方式中，過(guò)程217代表冷藏運(yùn)輸集裝箱(例如參見(jiàn)圖1中的I)中的溫度動(dòng)態(tài)。盡管冷藏運(yùn)輸集裝箱中的每個(gè)位置均具有其自身的溫度219，但是僅測(cè)量了這些溫度中的兩個(gè)溫度:回流空氣溫度傳感器5測(cè)量回流空氣溫度Tret213，而供給空氣溫度傳感器25測(cè)量供給空氣溫度Tsup209。
[0084]該框圖代表了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的所謂的主從控制器200，其中，通常在主控制器203中首先處理輸入的設(shè)定點(diǎn)Tset201，該主控制器203基于Tset201和Tret203操縱或?qū)С龅诙O(shè)定點(diǎn)或修改的設(shè)定點(diǎn)Tset_slave205。然后，通過(guò)從控制器207來(lái)接收修改的設(shè)定點(diǎn)Tset_slave205與供給空氣溫度Tsup209之差，然后從控制器207旨在使該差最小化，從而通過(guò)調(diào)節(jié)由冷藏運(yùn)輸集裝箱的冷卻空間中的冷卻單元(例如參見(jiàn)圖1中的16)所吸收的熱量而將Tsup209有效地控制至修改的設(shè)定點(diǎn)Tset_slave205，該過(guò)程在該示意圖中可以看作過(guò)程217的一部分。[0085]在本實(shí)施方式中，使用者的設(shè)定點(diǎn)Tset201被作為主控制器203的設(shè)定點(diǎn)，其中，該主控制器203操縱從設(shè)定點(diǎn)Tset_slave205。然后，從控制器207將供給空氣溫度Tsup209控制至從設(shè)定點(diǎn)Tset_slave205。從設(shè)定點(diǎn)Tset_slave205有意偏離主設(shè)定點(diǎn)Tset201，目的在于將Tsup209與Tret213的平均值控制至設(shè)定點(diǎn)Tset201。通過(guò)允許平均Tsup209低于Tset201而不是將平均Tsup209控制至Tset，集裝箱中的大部分溫度219——包括產(chǎn)品溫度——將處于鄰近設(shè)定點(diǎn)Tset201的溫度范圍中并且將更快。
[0086]當(dāng)控制器(例如參見(jiàn)圖1中的7)初始化時(shí)，例如當(dāng)單元通電時(shí)，可將Tset_slave205 初始化為 Tset201 和 Tret213 的函數(shù),例如根據(jù) Tset_slave=Tset_0.5 X (Tret 一Tset)來(lái)初始化。在該具體事例中，這將修改的或有效的供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)降低了回流空氣的溫度與正常設(shè)定點(diǎn)之差的一半。將理解的是，可以使用其他合適的初始值。重要的是，修改的或有效的供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)Tsetjiave最初以與回流空氣溫度與設(shè)定點(diǎn)Tset之差成比例的方式降低。
[0087]在該初始化之后，可以在每個(gè)隨后的循環(huán)開(kāi)始時(shí)通過(guò)主控制器203例如根據(jù)下述等式來(lái)更新該Tset_slave205:
[0088]
【權(quán)利要求】
1.一種控制冷藏運(yùn)輸集裝箱(1)內(nèi)的溫度的方法，所述冷藏運(yùn)輸集裝箱(1)至少包括運(yùn)輸容積(45)、控制單元(7)和冷卻空間(41)，一個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇(10)提供通過(guò)所述冷卻空間(41)的空氣流，其中，穿過(guò)所述冷卻空間的空氣至少經(jīng)過(guò)回流空氣溫度傳感器(5)、冷卻單元(16)和供給空氣溫度傳感器(25)，其中，所述方法包括: -通過(guò)使用兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)將所述運(yùn)輸容積(45)中的未測(cè)量溫度控制在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度或目標(biāo)溫度(Tset)的溫度范圍內(nèi)，其中，所述指標(biāo)至少基于測(cè)量到的供給空氣溫度和/或測(cè)量到的回流空氣溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少兩個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)是從包括以下各項(xiàng)的組中選出的一個(gè)或更多個(gè): -當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)，或所述當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)的函數(shù)， -當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度(Tret)，或所述當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度(Tret)的函數(shù)， -所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的溫度(Tcold)的估計(jì)變量， -所述運(yùn)輸容積(45)中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量， 其中，當(dāng)啟用所述控制器(7)時(shí)，所述估計(jì)變量使用下述值來(lái)初始化: -當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度Tret和/或， -當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度Tsup和/或， -如果能夠獲得的話，較早的估計(jì)值和/或， -在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)對(duì)所述冷卻單元供電的歷史記錄。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中， -所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的溫度(Tcold)的所述估計(jì)變量基于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)、和所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的所述溫度(Tcold)的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值來(lái)估計(jì)所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的溫度(Tcold)， 和/或 -所述運(yùn)輸容積(45)中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的所述一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量基于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)、當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度(Tret)、和所述運(yùn)輸容積(45)中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值來(lái)估計(jì)所述運(yùn)輸容積(45)的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法包括: -使用所述運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度(Tcold)的估計(jì)變量和所述運(yùn)輸容積(45)的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量，并且將這些估計(jì)變量的加權(quán)平均值控制至所述溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述方法包括: -將所述最冷位置中的溫度(Tcold)的所述估計(jì)變量限制至最小限界和/或最大限界。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法包括: -分別使用供給空氣溫度(Tsup)或所述供給空氣溫度(Tsup)的時(shí)間平均函數(shù)、和回流空氣溫度(Tret)或所述回流空氣溫度(Tret)的時(shí)間平均函數(shù)作為所述運(yùn)輸容積中的最冷溫度和最熱溫度的指標(biāo)，以及 -將所述供給空氣溫度和所述回流空氣溫度的加權(quán)平均值控制至輸入所述控制單元中的所述溫度設(shè)定點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述方法包括: -將所述供給空氣溫度或所述供給空氣溫度的時(shí)間平均函數(shù)限制至最小限界和/或最大限界。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法包括: -由從控制器將所述供給空氣溫度或所述供給空氣溫度的時(shí)間平均函數(shù)控制至供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset_slave)，并且由主控制器(203)將所述供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset_slave)作為溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset)和測(cè)量到的回流空氣溫度的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，對(duì)所述供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行所述調(diào)節(jié)，使得所述供給空氣溫度和所述回流空氣溫度的加權(quán)平均值大致等于所述溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述方法包括: -將所述供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)(Tselslave)限制至最小限界和/或最大限界。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述最小限界和/或所述最大限界的值取決于所述溫度設(shè)定點(diǎn)和/或自所述控制器(7)啟用后經(jīng)過(guò)的時(shí)間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述冷藏運(yùn)輸集裝箱不是運(yùn)輸集裝箱，而是與冷卻單元相結(jié)合的另一類型的冷藏空間。
13.一種用于控制冷藏運(yùn)輸集裝箱(1)內(nèi)的溫度的系統(tǒng)，所述冷藏運(yùn)輸集裝箱(1)至少包括運(yùn)輸容積(45)和冷卻空間(41)，一個(gè)或更多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇(10)提供通過(guò)所述冷卻空間(41)的空氣流，其中，穿過(guò)所述冷卻空間的空氣至少經(jīng)過(guò)回流空氣溫度傳感器(5)、冷卻單元(16)和供給空氣溫度傳感器(25)，其中，所述系統(tǒng)包括控制單元(7)，所述控制單元(7)適于: -通過(guò)使用兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)將所述運(yùn)輸容積(45)中的未測(cè)量溫度控制在鄰近設(shè)定點(diǎn)溫度或目標(biāo)溫度(Tset)的溫度范圍內(nèi)，其中，所述指標(biāo)至少基于測(cè)量到的供給空氣溫度和/或測(cè)量到的回流空氣溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述至少兩個(gè)運(yùn)輸容積溫度指標(biāo)是從包括以下各項(xiàng)的組中選出的一個(gè)或更多個(gè): -當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)，或所述當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)的函數(shù)， -當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度(Tret)，或所述當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度(Tret)的函數(shù)， -所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的溫度(Tcold)的估計(jì)變量， -所述運(yùn)輸容積(45)中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量， 其中，當(dāng)啟用所述控制器(7)時(shí)，所述估計(jì)變量使用下述值來(lái)初始化: -當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度Tret和/或， -當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度Tsup和/或， -如果能夠獲得的話，較早的估計(jì)值和/或，-在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)對(duì)所述冷卻單元供電的歷史記錄。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中， -所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的溫度(Tcold)的所述估計(jì)變量基于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)、和所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的所述溫度(Tcold)的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值來(lái)估計(jì)所述運(yùn)輸容積(45)的最冷位置中的溫度(Tcold)，和/或 -所述運(yùn)輸容積(45)中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的所述一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量基于當(dāng)前和/或最近的供給空氣溫度(Tsup)、當(dāng)前和/或最近的回流空氣溫度(Tret)、和所述運(yùn)輸容積(45)中的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)以前的估計(jì)值來(lái)估計(jì)所述運(yùn)輸容積(45)的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(7)適于: -使用所述運(yùn)輸容積的最冷位置中的溫度(Tcold)的估計(jì)變量和所述運(yùn)輸容積(45)的一個(gè)或更多個(gè)較熱位置中的溫度(Twarm)的一個(gè)或更多個(gè)估計(jì)變量，并且將這些估計(jì)變量的加權(quán)平均值控制至所述溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(7)適于: -將所述最冷位置中的溫度(Tcold)的所述估計(jì)變量限制至最小限界和/或最大限界。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(7)適于: -分別使用供給空氣溫度(Tsup)或所述供給空氣溫度(Tsup)的時(shí)間平均函數(shù)、和回流空氣溫度(Tret)或所述回流空氣溫度(Tret)的時(shí)間平均函數(shù)作為所述運(yùn)輸容積中的最冷溫度和最熱溫度的指標(biāo)，以及 -將所述供給空氣溫度和所述回流空氣溫度的加權(quán)平均值控制至輸入所述控制單元中的所述溫度設(shè)定點(diǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(7)適于: -將所述供給空氣溫度或所述供給空氣溫度的時(shí)間平均函數(shù)限制至最小限界和/或最大限界。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(7)適于: -由從控制器將所述供給空氣溫度或所述供給空氣溫度的時(shí)間平均函數(shù)控制至供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset_slave)，并且由主控制器(203)將所述供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset_slave)作為溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset)和測(cè)量到的回流空氣溫度的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)所述供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行所述調(diào)節(jié)，使得所述供給空氣溫度和所述回流空氣溫度的加權(quán)平均值大致等于所述溫度設(shè)定點(diǎn)(Tset)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器(7)適于: -將所述供給空氣溫度設(shè)定點(diǎn)(Tselslave)限制至最小限界和/或最大限界。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所 述的系統(tǒng)，其中，所述最小限界和/或所述最大限界的值取決于所述溫度設(shè)定點(diǎn)和/或自所述控制器(7)啟用后經(jīng)過(guò)的時(shí)間。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述冷藏運(yùn)輸集裝箱不是運(yùn)輸集裝箱，而是與冷卻單元相結(jié)合的另一類型的冷藏空間。
【文檔編號(hào)】F25D11/00GK103814262SQ201280034370
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月12日
【發(fā)明者】雷恩·約翰內(nèi)斯·謝蘭普·盧卡斯, 雅納克·安米·德克拉默-庫(kù)盆 申請(qǐng)人:A·P·默勒-馬士基公司