用于冷藏集裝箱的貨物溫度監(jiān)測(cè)和控制的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于冷藏集裝箱的貨物溫度監(jiān)測(cè)和控制
[0001]發(fā)明背景
[0002]本文公開(kāi)的主題涉及制冷系統(tǒng)。更明確地說(shuō)，本文公開(kāi)的主題涉及用來(lái)存儲(chǔ)和運(yùn)輸貨物的集裝箱的制冷。
[0003]典型的冷藏貨物集裝箱(例如用來(lái)經(jīng)由海洋、鐵路或公路運(yùn)輸貨物的冷藏貨物集裝箱)是一種被改進(jìn)成包括位于集裝箱一端的制冷單元的集裝箱。制冷單元包括壓縮器、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器盤(pán)管，其全部位于集裝箱端部。大量制冷劑貫穿制冷單元循環(huán)，且制冷單元的一個(gè)或多個(gè)蒸發(fā)器風(fēng)扇將空氣流吹過(guò)蒸發(fā)器盤(pán)管，從而冷卻空氣并迫使其進(jìn)入集裝箱。
[0004]典型的集裝箱系統(tǒng)中的冷卻空氣被迫排出制冷單元且沿著集裝箱的底板。隨著冷卻空氣行進(jìn)離開(kāi)制冷單元，其溫度升高且其在集裝箱中上升，并最終返回到制冷單元。這股返回空氣的溫度在制冷單元處感測(cè)。這個(gè)感測(cè)的供應(yīng)空氣溫度被制冷單元控制系統(tǒng)用來(lái)確定制冷單元的各種設(shè)置，包括開(kāi)通或關(guān)斷壓縮機(jī)、將風(fēng)扇速度設(shè)置成高或低或關(guān)斷，或確定流出制冷單元到集裝箱中的空氣溫度的其它設(shè)置。
[0005]使用供應(yīng)空氣溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷單元的操作在維持所需貨物溫度的情況中是不準(zhǔn)確的，尤其是在對(duì)溫度特別敏感的貨物(例如香蕉或其它水果等)的情況中。在大多數(shù)情況下，空氣溫度可大大不同于實(shí)際貨物溫度，使得難以維持所需貨物溫度。另外，本發(fā)明的方法無(wú)法確定集裝箱中是否存在局部熱點(diǎn)(或冷點(diǎn))，其會(huì)造成貨物的某些部分損壞。
發(fā)明概要
[0006]在一個(gè)實(shí)施方案中，一種監(jiān)控和控制冷藏運(yùn)輸貨物集裝箱中的貨物的溫度的方法包括通過(guò)指向貨物的多個(gè)部分的多個(gè)溫度傳感器來(lái)測(cè)量位于貨物集裝箱中的貨物的所述部分的溫度。一個(gè)或多個(gè)測(cè)量的貨物溫度與預(yù)選定貨物溫度閾值相比較。與所述多個(gè)溫度傳感器可操作地連通的布置在所述貨物集裝箱處的制冷單元的操作基于所述比較結(jié)果而改變。
[0007]在另一實(shí)施方案中，一種運(yùn)輸貨物集裝箱制冷系統(tǒng)包括多個(gè)貨物溫度傳感器，其被構(gòu)造成確定貨物的至少部分的溫度。系統(tǒng)還包括制冷單元和控制器，其可操作地連接到制冷單元和多個(gè)非接觸貨物溫度傳感器以基于從多個(gè)貨物溫度傳感器接收的數(shù)據(jù)來(lái)控制制冷單元的操作。
[0008]在又一實(shí)施方案中，冷藏運(yùn)輸貨物集裝箱包括運(yùn)輸貨物集裝箱和被構(gòu)造成冷卻貨物集裝箱的制冷單元。多個(gè)貨物溫度傳感器位于貨物集裝箱中以確定貨物的溫度。控制器可操作地連接到制冷單元和多個(gè)非接觸貨物溫度傳感器以基于從多個(gè)貨物溫度傳感器接收的數(shù)據(jù)來(lái)控制制冷單元的操作。
[0009]將從下文結(jié)合附圖的描述更顯而易知這些和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征。
[0010]附圖簡(jiǎn)述
[0011]在說(shuō)明書(shū)的開(kāi)始部分的權(quán)利要求書(shū)中特別指明和清楚要求被視為本發(fā)明的主題。將從下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述顯而易知本發(fā)明的前述和其它特征以及優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0012]圖1是冷藏貨物集裝箱的實(shí)施方案的剖視圖；和
[0013]圖2是監(jiān)控和控制集裝箱中的貨物溫度的方法的實(shí)施方案的方框圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】通過(guò)參考附圖舉例的方式說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方案以及優(yōu)點(diǎn)和特征。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1中示出冷藏貨物集裝箱10的實(shí)施方案。貨物集裝箱10被配置成通過(guò)使用位于集裝箱10處的制冷單元14而使位于貨物集裝箱10內(nèi)部的貨物12維持在所選溫度。貨物集裝箱10可移動(dòng)并用于通過(guò)(例如)卡車(chē)、火車(chē)或輪船運(yùn)輸貨物12。制冷單元14包括(如圖1中示意性地示出)壓縮機(jī)16、冷凝器18、膨脹閥20、蒸發(fā)器22和蒸發(fā)器風(fēng)扇24，其(例如)位于集裝箱10的第一端26。制冷單元14通過(guò)蒸發(fā)器風(fēng)扇24使返回空氣流28流動(dòng)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器22，因此將空氣流28冷卻到所選溫度，并促使冷卻的返回空氣流28通過(guò)制冷單元出口 30進(jìn)入集裝箱10來(lái)冷卻貨物12。返回空氣流28還可以被補(bǔ)充通過(guò)新鮮空氣入口 34引入到制冷單元14的新鮮空氣流32。集裝箱10還包括與第一端26相對(duì)定位的第二端36，和位于第一端26與第二端36之間的兩個(gè)側(cè)壁38、底板40和頂部44。
[0016]制冷單元14的操作由控制器46控制，其將制冷單元14的這些功能指示為開(kāi)通或關(guān)斷壓縮機(jī)16、蒸發(fā)器風(fēng)扇24的操作和速度，和用來(lái)將新鮮空氣引入制冷單元14的新鮮空氣風(fēng)扇(未示出)的操作和速度?？刂破?6操作制冷單元14來(lái)維持貨物12的所選貨物溫度。一個(gè)或多個(gè)貨物溫度傳感器50位于集裝箱10中來(lái)精確地確定實(shí)際貨物溫度。如圖1中所示，多個(gè)貨物溫度傳感器50可貫穿于集裝箱10中以確定貨物12的不同局部部分的溫度。任何合適的貨物溫度傳感器50可被用來(lái)確定貨物12的溫度。在一些實(shí)施方案中，貨物溫度傳感器50可以是非接觸傳感器，例如熱成像攝像機(jī)、激光溫度傳感器等。在其它實(shí)施方案中，貨物溫度傳感器50可以是放置在貨物12上的溫度傳感器或接觸傳感器，例如熱電偶。貨物溫度傳感器50用于確定貨物溫度，而不是在集裝箱10中的空氣流的溫度，因此制冷單元14可由控制器46更精確且有利地管理。
[0017]舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在參考圖2，在步驟52中，多個(gè)貨物溫度傳感器50各自感測(cè)貨物溫度。在步驟54中，這些貨物溫度被傳送到控制器46，多個(gè)貨物溫度傳感器50可操作地連接到控制器46。在步驟56中，控制器46或控制器46的處理器可操縱由貨物溫度傳感器50提供的數(shù)據(jù)，舉例來(lái)說(shuō)，由貨物溫度傳感器50提供的貨物溫度可被平均化，得到平均貨物溫度。在步驟58中，平均貨物溫度與所選平均貨物溫度或“設(shè)置點(diǎn)”相比較。這個(gè)設(shè)置點(diǎn)是貨物12為了最小化對(duì)貨物12的不期望影響(例如解凍、損壞等)所需的溫度。設(shè)置點(diǎn)可包括設(shè)置點(diǎn)左右的閾值帶，例如大于和/或小于設(shè)置點(diǎn)的一定度數(shù)。在步驟60中，如果平均貨物溫度不同于設(shè)置點(diǎn)，或者超過(guò)閾值帶，那么控制器46采取的行動(dòng)是改變制冷單元14的操作。這些改變可包括:如果平均貨物溫度高于閾值允許的范圍，那么開(kāi)通壓縮機(jī)16 ;或者，如果平均貨物溫度低于閾值，那么關(guān)閉壓縮機(jī)16和/或引入更大量的新鮮空氣流32。當(dāng)多個(gè)貨物溫度傳感器50持續(xù)監(jiān)控貨物溫度時(shí)，連續(xù)重復(fù)這一過(guò)程。
[0018]除了保持所選平均貨物溫度，制冷單元14和貨物溫度傳感器50針對(duì)貨物溫度的局部變化監(jiān)控貨物，局部變化被稱(chēng)為“熱點(diǎn)”或“