(57)【要約】冷蔵システムからの冷媒の漏れを検出すること、蒸発器と蒸発器に流体連結された凝縮器との間の冷媒の流体の流れを抑制するために第１の弁を閉じること、及び冷媒の別の流体の流れを蒸発器から圧縮機に向けるように圧縮機を動作することを含む冷蔵システム内の冷媒の漏れを軽減する方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵システムであって、
動力源によって駆動される圧縮機であって、前記圧縮機が圧縮機出口及び圧縮機入口を有する、前記圧縮機と、
前記圧縮機出口に流体連結された凝縮器入口、及び凝縮器出口を有する凝縮器と、
開位置と閉位置の間で移動可能な第１の弁を通って前記凝縮器出口に流体連結された蒸発器入口、及び前記圧縮機入口に流体連結された蒸発器出口を有する蒸発器と、
冷媒を示す信号を提供するように配置された漏れセンサと、
前記第１の弁及び前記圧縮機と連通するコントローラであって、前記コントローラが前記信号を受信するように配置され、前記冷媒を示す前記信号に応答して、前記閉位置に向かって移動するように前記第１の弁に命令するようにプログラムされる、前記コントローラと、
を備える、冷蔵システム。
【請求項２】
前記コントローラは、ディスプレイがインジケータを出力するようにさらにプログラムされる、請求項１に記載の冷蔵システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記蒸発器内の冷媒が前記圧縮機に向けられるように前記圧縮機を動作するようにさらにプログラムされる、請求項１に記載の冷蔵システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記蒸発器出口と前記圧縮機出口との間の流体圧力が閾値圧力より小さいことに応答して、前記圧縮機に動作を停止するように命令するようにさらにプログラムされる、請求項３に記載の冷蔵システム。
【請求項５】
前記凝縮器出口に流体連結されるレシーバ入口を有するレシーバであって、前記レシーバが、前記凝縮器から前記冷媒を受け取るように配置される、前記レシーバをさらに備える、請求項３に記載の冷蔵システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記信号を受信するように配置され、前記冷媒の選択された濃度を示す前記信号に応答して、前記閉位置に向かって移動するように前記第１の弁に命令するようにプログラムされる、請求項１に記載の冷蔵システム。
【請求項７】
前記コントローラは、冷媒が検出されたときに蒸発器ファンを動作するようにさらにプログラムされている、請求項１に記載の冷蔵システム。
【請求項８】
前記蒸発器出口及び前記圧縮機入口を流体連結する第２の弁であって、前記第２の弁が、開位置と閉位置との間で移動可能である、前記第２の弁をさらに備える、請求項１に記載の冷蔵システム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記圧縮機の入口に近接する吸引圧力測定値が周囲圧力よりも小さくなるまで、前記蒸発器内の冷媒が前記圧縮機に向けられるように、前記圧縮機を動作するようにさらにプログラムされる、請求項８に記載の冷蔵システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記圧縮機の入口に近接する前記吸引圧力測定値が周囲圧力より小さいときに、前記閉位置に向かって移動するように前記第２の弁に命令するようにプログラムされる、請求項９に記載の冷蔵システム。
【請求項１１】
前記圧縮機出口及び前記凝縮器入口を流体連結する主熱弁であって、前記主熱弁が、開位置と閉位置の間で移動可能である、前記主熱弁をさらに備え、前記コントローラは、前記開位置に移動するように前記主熱弁に命令するようにプログラムされている、請求項１に記載の冷蔵システム。
【請求項１２】
前記圧縮機及び前記蒸発器入口を流体連結する高温ガス弁であって、前記高温ガス弁は、開位置と閉位置の間で移動可能である、前記高温ガス弁をさらに備え、前記コントローラは、前記閉位置に向かって移動するように前記第１の弁に命令する前に、前記閉位置に移動するように前記高温ガス弁に命令するようにプログラムされている、請求項１１に記載の冷蔵システム。
【請求項１３】
前記蒸発器及び前記漏れセンサは前記冷蔵システムの空調空間内に配置され、前記第１の弁及び前記第２の弁は前記空調空間の外部に配置される、請求項８に記載の冷蔵システム。
【請求項１４】
冷蔵システム内の冷媒漏れを軽減する方法であって、
冷蔵システムからの冷媒の漏れを検出することと、
蒸発器と前記蒸発器に流体連結された凝縮器との間の前記冷媒の流体の流れを抑制するため第１の弁を閉じることと、
前記冷媒の別の流体の流れを前記蒸発器から圧縮機へ向けるように前記圧縮機を動作することと、を含む、方法。
【請求項１５】
前記冷媒の前記流体の流れを前記圧縮機からレシーバへ向けることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記蒸発器に近接して配置されている蒸発器ファンを動作することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
蒸発器圧力が閾値圧力より小さいことに応答して、前記圧縮機の動作を停止することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記レシーバと前記凝縮器との間の前記冷媒の流体の流れを抑制するため第２の弁を閉じることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記蒸発器と前記圧縮機との間の前記冷媒の流体の流れを抑制するため第２の弁を閉じることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、前記圧縮機と前記凝縮器との間の前記冷媒の流体の流れを可能にするため主熱弁を開くことと、
前記圧縮機と前記蒸発器との間の前記冷媒の流体の流れを抑制するため高温ガス弁を閉じることと、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
例示的な実施形態は、冷蔵システムの技術に関する。より詳細には、輸送用冷蔵ユニットに関する。
【０００２】
製品は、コンテナ、トラック、トレーラなどの空調された空間内で出荷または貯蔵できる。これらの空調空間は、冷気を内部容積内に循環させる冷蔵ユニットを利用する。多くの場合、冷蔵ユニットは冷蔵サイクルを使用して空気を冷却する。冷蔵ユニットからの冷媒が空調空間内に漏れる可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一実施形態によれば、冷蔵システムが提供される。冷蔵システムには、圧縮機、凝縮器、蒸発器、漏れセンサ、及びコントローラが含まれる。圧縮機は動力源によって駆動され、圧縮機出口と圧縮機入口とを有する。凝縮器は、圧縮機出口及び凝縮器出口に流体連結された凝縮器入口を有する。蒸発器は、開位置と閉位置の間で移動可能な第１の弁を介して凝縮器出口に流体連結された蒸発器入口と、圧縮機入口に流体連結された蒸発器出口とを有する。漏れセンサは、冷媒を示す信号を提供するように配置されている。コントローラは、第１の弁及び圧縮機と通信する。コントローラは、信号を受信するように配置され、冷媒を示す信号に応答して、第１の弁が閉位置に向かって移動するように命令するようにプログラムされる。
【０００４】
上記の特徴の１つ以上に加えて、またはその代替として、さらなる実施形態は、ディスプレイがインジケータを出力するようにコントローラがさらにプログラムされることを含み得る。
【０００５】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、蒸発器内の冷媒が圧縮機に向けられるように圧縮機を動作させるようにコントローラがさらにプログラムされることを含み得る。
【０００６】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、蒸発器出口と圧縮機出口との間の流体圧力が閾値圧力より小さいことに応答して、圧縮機に動作を停止するように命令するようにコントローラがさらにプログラムされることを含み得る。
【０００７】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、凝縮器出口に流体連結されたレシーバ入口を有するレシーバを含み得、レシーバは、凝縮器から冷媒を受け取るように配置される。
【０００８】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、コントローラが信号を受信するように配置され、冷媒の選択された濃度を信号が示すことに応答して、第１の弁が、閉位置に向かって移動するように命令するようにプログラムされることを含み得る。
【０００９】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、冷媒が検出されたときに蒸発器ファンを作動させるようにコントローラがさらにプログラムされることを含み得る。
【００１０】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、第２の弁が、蒸発器出口及び圧縮機入口を流体連結することを含み得、第２の弁は、開位置と閉位置との間で移動可能である。
【００１１】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、圧縮機の入口に近接する吸引圧力測定値が、周囲圧力よりも小さくなるまで、蒸発器内の冷媒が圧縮機に向けられるように圧縮機を動作するようにコントローラがさらにプログラムされることを含み得る。
【００１２】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、圧縮機の入口に近接する吸引圧力測定値が周囲圧力より小さいときに、閉位置に向かって移動するように第２の弁に命令するようにコントローラがプログラムされることを含み得る。
【００１３】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、圧縮機出口及び凝縮器入口を流体連結する主熱弁を含み得、主熱弁は、開位置と閉位置との間で移動可能であり、コントローラは、主熱弁に命令して開位置に移動するようにプログラムされている。
【００１４】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、圧縮機と蒸発器入口を流体連結する高温ガス弁を含み得、高温ガス弁は、開位置と閉位置の間で移動可能であり、コントローラは、閉位置に向かって移動するように第１の弁に命令する前に、高温ガス弁に閉位置に移動するように命令するようにプログラムされている。
【００１５】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、蒸発器及び漏れセンサが冷蔵システムの空調空間内に配置されることを含み得、第１の弁及び第２の弁は空調空間の外部に配置される。
【００１６】
別の実施形態によれば、冷蔵システム内の冷媒漏れを軽減する方法が提供される。この方法には、冷蔵システムからの冷媒の漏れを検出すること、蒸発器と蒸発器に流体連結された凝縮器との間の冷媒の流体の流れを抑制するために第１の弁を閉じること、及び冷媒の別の流体の流れを蒸発器から圧縮機に向けるように圧縮機を動作することが含まれる。
【００１７】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、冷媒の流体の流れを圧縮機からレシーバに向けることを含み得る。
【００１８】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、蒸発器に近接して配置された蒸発器ファンを動作させることを含み得る。
【００１９】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、蒸発器圧力が閾値圧力より小さいことに応答して、圧縮機の動作を停止することを含み得る。
【００２０】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、第２の弁を閉じて、レシーバと凝縮器との間の冷媒の流体の流れを抑制することを含み得る。
【００２１】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、第２の弁を閉じて、蒸発器と圧縮機との間の冷媒の流体の流れを抑制することを含み得る。
【００２２】
上記の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態は、方法が、主熱弁を開いて、圧縮機と凝縮器との間の冷媒の流体の流れを可能にすること、及び高温ガス弁を閉じて、圧縮機と蒸発器の間の冷媒の流体の流れを抑制することをさらに含むことを含み得る。
【００２３】
以下の説明は、決して制限と見なされるべきではない。添付の図面を参照すると、同様の要素は同様に番号付けされる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】冷蔵システムの概略図である。
【図２】冷蔵システムの冷媒漏れ軽減の方法を示すフローチャートである。
【図３】冷蔵システムの概略図である。
【図４】冷蔵システムの冷媒漏れ軽減の方法を示すフローチャートである。
【図５】本開示の一実施形態による、１つの非限定的な冷蔵システムを有する輸送システムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
開示された装置及び方法の１つ以上の実施形態の詳細な説明が、図面を参照して、限定ではなく例証として本明細書に提示される。
【００２６】
図５を参照すると、本開示の輸送システム４２０が示されている。図示の実施形態では、輸送システム４２０は、トラクタまたは車両４２２、空調空間１２、１１２、及び冷蔵システム１０、１００を含み得る。空調空間１２、１１２は、車両４２２によって牽引されてもよい。本明細書に記載の実施形態は、鉄道、船舶、航空、または任意の他の適切なコンテナによって輸送される空調空間に適用され得、したがって、車両は、トラック、列車、船、飛行機、ヘリコプターなどであり得ることが理解される。
【００２７】
車両４２２は、運転席回りまたは運転室４２８及び車両モータ４４２を含み得る。車両２２は、運転室内に配置された運転者によって運転され、遠隔運転者によって運転され、自律的に運転され、半自律的に運転され、またはそれらの任意の組み合わせで運転され得る。車両モータ４４２は、可燃性燃料を動力源とする電気エンジンまたは燃焼エンジンであり得る。車両モータ４４２はまた、トレーラシステムのパワートレインまたは駆動システム（すなわち、空調空間１２、１１２）の一部であり得る。したがって、車両モータ４４２は、車両２２の車輪及び／または空調空間１２、１１２の車輪を推進するように構成される。車両モータ４４２は、車両４２２の車輪及び／または空調空間１２、１１２の車輪に機械的に連結され得る。
【００２８】
空調空間１２、１１２は、車両２２に結合され得、したがって、所望の目的地に牽引されるかまたは推進される。空調空間１２、１１２は、上壁４３０、上壁４３０に対向して間隔を置いて配置された下部壁４３２、互いに間隔を置いて互いに対向して配置された２つの側壁４３４、及び対向する前壁４３６及び後壁４３８を含み得、前壁４３６は、車両４２２に最も近い。空調空間１２、１１２は、後壁４３８または他の任意の壁にドア（図示せず）をさらに含み得る。壁４３０、４３２、４３４、４３６、４３８は一緒に冷蔵内部容積１４、１１４の境界を画定する。典型的には、輸送システム４２０は、例えば、生鮮食品及び環境感受性商品（本明細書では生鮮食品と呼ばれる）などの貨物を輸送及び流通するために使用される。生鮮食品には、果物、野菜、穀物、豆、ナッツ、卵、乳製品、種子、花、肉、鶏肉、魚、氷、血液、医薬品、またはコールドチェーン輸送を必要とするその他の適切な貨物が含まれ得るが、これらに限定されない。図示の実施形態では、冷蔵システム１０、１００は、空調空間１２、１１２に関連付けられて、例えば、温度、圧力、湿度、二酸化炭素、エチレン、オゾン、光曝露、振動曝露及び冷蔵内部容積１４、１１４に対する他の条件などの所望の環境パラメータを提供する。さらなる実施形態では、冷蔵システム１０、１００は、所望の温度及び湿度範囲を提供することができる冷蔵システムである。
【００２９】
図１を参照すると、空調空間１２は、調整された空気または冷却された空気を空調空間１２の内部容積１４に提供する冷蔵システム１０を備えてもよい。空調空間１２は、冷蔵トレーラ、冷蔵トラック、冷蔵空間、または冷蔵コンテナを含み得るが、これらに限定されない。冷蔵システム１０は、Ａ１、Ａ２、Ａ２Ｌ、Ａ３などを含む低地球温暖化係数冷媒などの冷媒を使用して動作するように適合され得る。場合によっては、冷媒が内部容積１４に漏れる可能性があり、内部容積１４内の漏れた冷媒の濃度が閾値レベルを超える場合、危険をもたらす可能性がある。閾値レベルは、冷媒の可燃下限界であり得る。蒸発器２４、蒸発器出口６２に近接する冷媒ライン６９の一部、及び蒸発器入口６０に近接する冷媒ライン６４ａの一部は、空調空間１２の内部容積１４内に配置され得、したがって、冷媒が内部容積１４に漏れる潜在源であり得る。
【００３０】
冷蔵システム１０は、輸送用冷蔵ユニットなどの輸送用冷蔵システムであり得る。冷蔵システム１０は、圧縮機２０、凝縮器２２、蒸発器２４、及び内部容積１４内の冷媒の存在を検出及び軽減するように配置された漏れ検出システム２６を含む。
【００３１】
圧縮機２０は、動力源３０によって動力を供給されるかまたは駆動される。動力源３０は、ベルトを介して圧縮機に電力を供給するように、または圧縮機２０及び冷蔵システム１０の他の構成要素に電力を供給するように配置された発電機を駆動する内燃機関であり得る。
【００３２】
圧縮機２０は、圧縮機入口４０を通って蒸発器２４から冷媒を受け取るように配置されている。圧縮機２０は、圧縮機出口４２を通ってレシーバ４６を通って凝縮器２２に冷媒を排出するように配置されている。
【００３３】
凝縮器２２は、圧縮機２０から凝縮器入口５０を通って冷媒の流体の流れを受け取るように配置され、凝縮器出口５２を通ってレシーバ４６に冷媒の流体の流れを排出するように配置される。凝縮器入口５０は、冷媒ライン５６を通って圧縮機出口４２に流体連結されている。
【００３４】
凝縮器ファン５８などのファンは、凝縮器２２に関連付けられ得る。凝縮器ファン５８は、凝縮器２２に近接して配置されている。
【００３５】
蒸発器２４は、凝縮器２２から蒸発器入口６０を通って冷媒の流体の流れを受け取るように配置され、蒸発器出口６２を通って圧縮機２０に冷媒の流体の流れを排出するように配置されている。蒸発器入口６０は、第１の弁６６及び／または第１の弁とはレシーバ４６の反対側に配置された第２の弁７６を通って冷媒ライン６４ａ、ｂを経由してレシーバ４６を通って凝縮器出口５２に流体的に連結されている。蒸発器出口６２は、冷媒ライン６９を通って圧縮機入口４０に流体連結されている。
【００３６】
第１の弁６６は、電子膨張弁、可動弁、または熱膨張弁などの膨張弁であり得る。第１の弁６６は、開位置と閉位置との間で移動可能であり、蒸発器２４と凝縮器２２及びレシーバ４６の少なくとも一方との間の冷媒の流体の流れを選択的に抑制及び促進する。開位置は、レシーバ４６を介して蒸発器入口６０と凝縮器出口５２との間の冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、レシーバ４６を介して蒸発器入口６０と凝縮器出口５２との間の冷媒の流体の流れを抑制する他、レシーバ４６と蒸発器入口６０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。
【００３７】
蒸発器ファン６８などのファンは、蒸発器２４に関連付けられ得る。蒸発器ファン６８は、蒸発器２４に近接して配置されている。
【００３８】
レシーバ４６は、凝縮器２２及び蒸発器２４に流体連結され、第１の弁６６及び／または第２の弁７６のうちの少なくとも一方の位置に基づいて冷媒を受け取り、貯蔵するように配置される。レシーバ４６は、冷媒ライン６４ｂを経由して第１のレシーバ入口７０を通って凝縮器出口５２から冷媒を受け取るように配置されている。少なくとも１つの実施形態では、第２の弁７６は、凝縮器出口５２と第１のレシーバ入口７０との間の流体の流れを選択的に促進するように配置されている。第２の弁７６は、可動弁、電磁弁、液体サービス弁、熱膨張弁、または電子膨張弁であり得る。第２の弁７６は、開位置と閉位置との間で移動可能である。開位置は、凝縮器出口５２と第１のレシーバ入口７０との間の冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、凝縮器出口５２と第１のレシーバ入口７０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。レシーバ４６は、レシーバ出口７４を通って冷媒ライン６４ａを通って第１の弁６６を経由して蒸発器入口６０に冷媒の流体の流れを排出または提供するように配置されている。
【００３９】
第３の弁７７は、圧縮機出口４２と凝縮器入口５０との間の流体の流れを選択的に促進するように配置され得る。第３の弁７７は、可動弁、逆止弁、液体サービス弁、熱膨張弁、または電子膨張弁であり得る。第３の弁７７は、開位置と閉位置との間で移動可能である。開位置は、圧縮機出口４２と凝縮器入口５０との間の冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、圧縮機出口４２と凝縮器入口５０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。代替で、第３の弁７７を冷媒ライン６９に挿入することができる。
【００４０】
第４の弁７８は、蒸発器出口６２と圧縮機入口４０との間の流体の流れを選択的に促進するように配置され得る。第４の弁７８は、可動弁、逆止弁、液体サービス弁、熱膨張弁、または電子膨張弁であり得る。第４の弁７８は、開位置と閉位置との間で移動可能である。開位置は、蒸発器出口６２と圧縮機入口４０との間の冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、蒸発器出口６２と圧縮機入口４０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。
【００４１】
一実施形態では、第１の弁６６、第２の弁７６、第３の弁７７、及び第４の弁７８は、空調空間１２の外側に配置され得る。
【００４２】
前に述べたように、第１の弁６６の開位置は、レシーバ出口７４と蒸発器入口６０との間の冷媒の流体の流れを促進する。第１の弁６６の閉位置は、レシーバ出口７４と蒸発器入口６０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。
【００４３】
漏れ検出システム２６は、コントローラ８０及び漏れセンサ８２を含む。漏れセンサ８２は、冷媒を検出し、冷媒の選択された濃度を検出し、かつ／または冷媒の濃度を計算するように構成され得る。コントローラ８０は、輸送用冷蔵ユニットを備えたコントローラであってもよく、別個に提供されたコントローラであってもよい。
【００４４】
コントローラ８０は、例えば、圧縮機２０、動力源３０、凝縮器ファン５８、第１の弁６６、蒸発器ファン６８、第２の弁７６、圧力センサ９０、圧縮機吐出圧力センサ９２、及び漏れセンサ８２から情報、データ、または信号を受信するように配置された入力通信チャネルを備えている。コントローラ８０は、例えば、圧縮機２０、動力源３０、凝縮器ファン５８、第１の弁６６、蒸発器ファン６８、及び第２の弁７６にコマンド、信号、またはデータを提供するように配置された出力通信チャネルを備えている。コントローラ８０は、入力通信チャネルを介して提供される情報、データ、または信号、及び出力通信チャネルを介する出力コマンドに基づいて、漏れ検出及び／または漏れ軽減戦略を実行するようにプログラムされる少なくとも１つのプロセッサを備えている。
【００４５】
漏れセンサ８２は、内部容積１４内の冷媒の濃度、量、または存在を示す信号をコントローラ８０に提供するように配置されている。漏れセンサ８２は、蒸発器２４に近接して配置することができ、及び／または冷媒ライン６９または冷媒を空調空間１２に漏れさせる可能性のある任意の他の冷媒ラインもしくは構成要素に近接して配置することができる。漏れセンサ８２はまた、コンテナ１２の床の近くなど、冷媒が集まる可能性のある場所の近くに配置することができる。
【００４６】
閾値濃度を超える冷媒の濃度を示す漏れセンサ８２からの信号、または内部容積１４内の冷媒の存在を示す信号に応答して、コントローラ８０は、図２のフローチャートに示されるように、漏れ軽減を実行することができる。
【００４７】
引き続き図１を参照しながら図２を参照すると、本開示の実施形態に従って、冷蔵システム１０における漏れ検出の方法２００が示されている。一実施形態では、方法２００は、コントローラ８０によって実行され得る。ブロック２０１において、漏れセンサ８２が、冷媒の存在または閾値濃度を超える冷媒の濃度を検出しない場合、方法は終了及び／または継続的に定期的に冷媒の漏れをチェックすることができる。漏れセンサ８２が冷媒の存在を検出するか、または閾値濃度を超える冷媒の濃度を検出する場合、方法２００は、ブロック２０２へと継続し得る。ブロック２０２で、コントローラ８０は、漏れ及び漏れ軽減戦略に入ることをメモリに記録することができる。ブロック２０４で、コントローラ８０は、ディスプレイがインジケータを出力するようにプログラムされている。インジケータは、聴覚インジケータ、視覚インジケータなどであり得る。少なくとも１つの実施形態では、コントローラ８０は、漏れを示す情報またはデータを、ドライバ、オペレータ、リモートコンピューティングシステム、リモート監視システム、またはディスプレイに送信することができる。
【００４８】
コントローラ８０は、冷蔵システム１０の様々な構成要素の動作状態を、並行して、実質的に同時に、または順次に評価することができる。ブロック２１０で、コントローラ８０は、圧縮機２０がオンで動作可能（例えば、稼働中）であるかどうかを評価することができる。ブロック２１２で、コントローラ８０は、蒸発器ファン６８がオンで動作可能（例えば、稼働中）であるかどうかを評価することができる。ブロック２１４で、コントローラ８０は、第１の弁６６の位置を評価することができる。
【００４９】
圧縮機２０がブロック２１０で稼働していない場合、コントローラ８０は、圧縮機２０にブロック２２０で動作するように命令することができる。圧縮機がブロック２１０で稼働している場合、方法２００はブロック２３０へと継続することができる。
【００５０】
蒸発器ファン６８がブロック２１２で稼働していない場合、コントローラ８０は、蒸発器ファン６８にブロック２２２で動作するように命令することができる。蒸発器ファン６８の動作は、蒸発器２４に近接する冷媒の分配または希釈を促進し得る。蒸発器ファン６８の動作は、内部容積１４内から外部環境への冷媒の放出または排出を促進することができる。少なくとも１つの実施形態では、蒸発器ファン６８がブロック２１２で稼働していない場合、コントローラ８０は、蒸発器ファン６８の動作を抑制することができる。蒸発器ファン６８の動作の抑制は、冷媒が外部環境に放出または排出されるのを防ぐことができる。蒸発器ファン６８がブロック２１２で稼働している場合、方法２００はブロック２３０へと継続し得る。
【００５１】
第１の弁６６がブロック２１４で開いている場合、コントローラ８０は、第１の弁６６にブロック２２４で閉位置に向かって移動するように命令することができる。第１の弁６６の閉鎖は、レシーバ出口７４と蒸発器入口６０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。第１の弁６６の閉鎖は、本質的に、内部容積１４への冷媒漏れの原因となり得る蒸発器２４への冷媒の送達を抑制する。少なくとも第１の弁６６が閉位置にある場合、方法はブロック２３０を含み得る。
【００５２】
第１の弁６６を閉じることにより、圧縮機２０は、蒸発器２４を排気またはポンプダウンして、内部容積１４への冷媒の漏れを減速または停止することができる。圧縮機２０は、第１の弁６６が閉じている間に動作し、その結果、蒸発器２４からの冷媒の流体の流れが、蒸発器出口６２を通って冷媒ライン６９を経由して圧縮機入口４０に向けられる。蒸発器２４からの冷媒の除去は、蒸発器２４のポンプダウンと呼ばれ得る。圧縮機２０は、冷媒の流体の流れを、蒸発器２４から圧縮機出口２０を通って、凝縮器入口５０を通ってレシーバ４６に向け、凝縮器出口５２から第１のレシーバ入口７０に向けて、それにより冷媒がレシーバ４６内部に貯蔵されるようにする。第１の弁６６の閉鎖は、レシーバ４６内に存在する冷媒が蒸発器２４に送達されることを抑制する。少なくとも１つの実施形態では、第２の弁７６が閉じられた場合、圧縮機２０は蒸発器２４をポンプダウンし、冷媒の流体の流れを蒸発器２４から圧縮機２０を通って凝縮器２２に向けることができる。冷媒の流れは、凝縮器入口５０を通って凝縮器２２に向けられ、第２の弁７６が閉位置にあることによって、レシーバ４６に向かって流れるのが抑制される。圧縮機２０は、凝縮器２２によって受け取られた冷媒が保持されるか、または凝縮器２２内で受け取られるように、及び／または圧縮機２０との間で圧縮機出口４２を通って圧縮機入口４０に向かって逆流することができないように、逆流防止弁を備え得る。
【００５３】
方法２００は、ブロック２３０または２３１に移動することができる。ブロック２３０において、方法２００は、蒸発器２４と圧縮機２０との間に延びる冷媒ライン６９内に、周囲圧力よりも小さい吸引圧力などの吸引があるかどうかを評価することができる。そのような実施形態では、圧力センサ９０は、冷媒ライン６９内の圧力を検出し、検出された圧力をコントローラ８０に伝達するように構成される。ブロック２３０で、方法は、代替的に、蒸発器２４内の流体圧力（例えば、蒸発器圧力）を評価し、蒸発器２４内の流体圧力が閾値圧力よりも小さいかどうかを判定することができる。そのような実施形態では、圧力センサ９０は、蒸発器２４内に配置されるか、または蒸発器２４に近接して配置される。吸引圧力が周囲圧力よりも小さい場合、または蒸発器圧力が閾値圧力よりも小さい場合、方法２００はブロック２３２へと継続する。吸引圧力が周囲圧力よりも大きい場合、または蒸発器２４内の圧力が閾値圧力よりも大きい場合、方法は、ブロック２１０、ブロック２１２、及び／またはブロック２１４に戻ることができる。
【００５４】
あるいは、吸引圧力ではなく圧縮機吐出圧力が利用される場合、方法はブロック２３１に移動することができる。例えば、第４の弁７８が冷蔵システム１０に存在しない場合、圧縮機吐出圧力を利用することができる。ブロック２３１において、方法２００は、圧縮機２０と凝縮器２２との間に延びる冷媒ライン５６内に、選択された圧力よりも高い圧縮機出口４２での吐出圧力があるかどうかを評価することができる。そのような実施形態では、圧縮機吐出圧力センサ９２は、冷媒ライン５６内の圧力を検出し、検出された圧力をコントローラ８０に伝達するように構成される。圧縮機吐出圧力が選択された圧力よりも大きい場合、方法２００はブロック２３２に継続することができる。圧縮機吐出圧力が選択された圧力よりも大きくない場合、方法は、ブロック２１０、ブロック２１２、及び／またはブロック２１４に戻ることができる。
【００５５】
ブロック２３２において、第２の弁７６が開位置にある場合、コントローラ８０は、第２の弁７６に、レシーバ４６内の冷媒がレシーバ４６から逃げて蒸発器２４及び／または凝縮器２２のいずれかに向かって流れるのを抑制するように閉じるように命令することができる。ブロック３３４で、冷蔵システム１１０がシャットダウンされる。
【００５６】
ポンプダウンプロセスを利用する漏れ軽減戦略は、内部容積１４の外側のレシーバ４６または凝縮器２２の少なくとも一方内で蒸発器２４からの冷媒を除去及び貯蔵することによって、冷媒が可燃性下限に達するリスクを大幅に低減する。漏れ軽減戦略はまた、空調空間１２の内部容積１４内に存在し得る冷媒を希釈または分散させ得る。冷媒漏れが内部容積１４にさらされていない領域にある場合、冷媒はそれ自体で放散する可能性がある。さらに、凝縮器ファン５８の動作は、凝縮器２２に近接する冷媒の分配または希釈を促進することができ、方法２００中いつでも利用することができる。
【００５７】
図３を参照すると、本開示の一実施形態による、高温ガスバイパス用のヒートライン１９２を有する冷蔵システム１１０が示されている。調整された空気または冷却された空気を空調空間１１２の内部容積１１４に提供する空調空間１１２が図３に示されている。空調空間１１２は、冷蔵トレーラ、冷蔵トラック、冷蔵空間、または冷蔵コンテナを含み得るが、これらに限定されない。冷蔵システム１１０は、Ａ１、Ａ２、Ａ２Ｌ、Ａ３などを含む低地球温暖化係数冷媒などの冷媒を使用して動作するように適合され得る。冷媒が内部容積１１４に漏れる場合において、内部容積１１４内の漏れた冷媒の濃度が閾値レベルを超える場合、危険をもたらす可能性がある。閾値レベルは、冷媒の可燃下限界であり得る。蒸発器１２４、蒸発器出口１６２に近接する冷媒ライン１６９の一部、及び蒸発器入口６０に近接する冷媒ライン１６４の一部は、空調空間１１２の内部容積１１４内に配置され得、したがって、冷媒が内部容積１１４に漏れる潜在源であり得る。
【００５８】
冷蔵システム１１０は、輸送用冷蔵ユニットなどの輸送用冷蔵システムであり得る。冷蔵システム１１０は、圧縮機１２０、凝縮器１２２、蒸発器１２４、及び内部容積１１４内の冷媒の存在を検出及び軽減するように配置された漏れ検出システム１２６を含む。
【００５９】
圧縮機１２０は、動力源１３０によって動力を供給されるか、または動力源１３０によって駆動される。動力源１３０は、圧縮機１２０及び冷蔵システム１１０の他の構成要素に電力を供給するように配置された発電機を駆動する内燃機関であり得る。
【００６０】
圧縮機１２０は、圧縮機入口１４０を通って蒸発器１２４から冷媒を受け取るように配置されている。圧縮機１２０は、圧縮機出口１４２を通って凝縮器１２２に冷媒を排出するように配置されている。
【００６１】
凝縮器１２２は、圧縮機１２０から凝縮器入口１５０を通って冷媒の流体の流れを受け取るように配置され、凝縮器出口１５２を通って蒸発器１２４に冷媒の流体の流れを排出するように配置されている。凝縮器入口１５０は、冷媒ライン１５６を通って圧縮機出口１４２に流体連結されている。
【００６２】
油分離器１８６は、圧縮機１２０と凝縮器１２２との間の冷媒ライン１５６内に配置されて、圧縮機出口１４２を出る冷媒から油を除去し、油を圧縮機１２０の回転構成要素に戻すことができる。
【００６３】
凝縮器ファン１５８などのファンは、凝縮器１２２に関連付けられ得る。凝縮器ファン１５８は、凝縮器１２２の近くに配置されている。
【００６４】
蒸発器１２４は、凝縮器１２２から蒸発器入口１６０を通って冷媒の流体の流れを受け取るように配置され、冷媒の流体の流れを蒸発器出口１６２を通って圧縮機１２０に排出するように配置されている。蒸発器入口１６０は、冷媒ライン１６４を通って凝縮器出口１５２に流体連結されている。蒸発器出口１６２は、冷媒ライン１６９を通って圧縮機入口１４０に流体連結されている。
【００６５】
第１の弁１６６は、凝縮器１２２と蒸発器１２４との間の冷媒ライン１６４内に配置され得る。少なくとも１つの実施形態では、第１の弁１６６は、凝縮器出口１５２と蒸発器入口１６０との間の流体の流れを選択的に促進するように配置されている。第１の弁１６６は、電子膨張弁、可動弁、電磁弁、または熱膨張弁などの膨張弁であり得る。第１の弁１６６は、開位置と閉位置との間で移動可能であり、蒸発器１２４と凝縮器１２２との間の冷媒の流体の流れを選択的に抑制及び促進する。開位置は、凝縮器出口１５２と蒸発器入口１６０との間の冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、冷媒ライン１６４を通る凝縮器出口１５２と蒸発器入口１６０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。
【００６６】
蒸発器ファン１６８などのファンは、蒸発器１２４に関連付けられ得る。蒸発器ファン１６８は、蒸発器１２４に近接して配置されている。
【００６７】
第２の弁１７６は、蒸発器１２４と圧縮機１２０との間の冷媒ライン１６９内に配置され得る。少なくとも１つの実施形態では、第２の弁１７６は、蒸発器出口１６２と圧縮機入口１４０との間の流体の流れを選択的に促進するように配置されている。第２の弁１７６は、可動弁、電磁弁、逆止弁、液体サービス弁、熱膨張弁、または電子膨張弁であり得る。第２の弁１７６は、開位置と閉位置との間で移動可能である。開位置は、蒸発器出口１６２と圧縮機入口１４０との間の冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、蒸発器出口１６２と圧縮機入口１４０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。代替の実施形態では、第２の弁１７６は、圧縮機出口１４２と凝縮器入口１５０との間に挿入され得る。
【００６８】
一実施形態では、第１の弁１６６及び第２の弁１７６は、空調空間１１２の外側に配置され得る。
【００６９】
主加熱弁１９６は、圧縮機１２０と凝縮器１２２との間の冷媒ライン１５６内に配置され得る。少なくとも１つの実施形態では、主加熱弁１９６は、圧縮機出口１４２と凝縮器入口１５０との間の流体の流れを選択的に促進するように配置されている。主加熱弁１９６は、可動弁、液体サービス弁、熱膨張弁、または電子膨張弁であり得る。主加熱弁１９６は、開位置と閉位置との間で移動可能である。開位置は、圧縮機出口１４２と凝縮器入口１５０との間の冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、圧縮機出口１４２と凝縮器入口１５０との間の冷媒の流体の流れを抑制する。
【００７０】
ヒートライン１９２は、圧縮機１２０と、蒸発器入口１６０に近接する冷媒ライン１６４とを流体連結することができる。冷蔵システム１１０の加熱モードの間、ヒートライン１９２は、圧縮機１２０から蒸発器入口１６０に高温ガスを送達することができ、蒸発器を除霜し、及び／または内部容積１１４を加熱するのに役立ち得る。
【００７１】
高温ガス弁１９４は、圧縮機１２０と蒸発器１２４との間のヒートライン１９２内に配置され得る。少なくとも１つの実施形態では、高温ガス弁１９４は、圧縮機出口１５６と蒸発器入口１６０との間の流体の流れを選択的に促進するように配置されている。高温ガス弁１９４は、可動弁、液体サービス弁、熱膨張弁、または電子膨張弁であり得る。高温ガス弁１９４は、開位置と閉位置との間で移動可能である。開位置は、圧縮機出口１５６と蒸発器入口１６０との間の高温ガス冷媒の流体の流れを促進する。閉位置は、圧縮機出口１５６と蒸発器入口１６０との間の高温ガス冷媒の流体の流れを抑制する。
【００７２】
冷蔵システム１１０は、図３に示されるように、第１の弁１６６と蒸発器１６０との間の冷媒ライン１６４内に配置された逆止弁１２８を含み得る。冷蔵システム１１０はまた、図３に示されるように、逆止弁１２８と蒸発器１６０との間の冷媒ライン１６４内に配置された膨張弁１８４を含み得る。冷蔵システム１１０は、蒸発器１２４と圧縮機入口１４０との間に挿入された冷媒ライン１６９内に配置された圧力センサ１９０をさらに含み得る。
【００７３】
漏れ検出システム１２６は、コントローラ１８０及び漏れセンサ１８２を含む。漏れセンサ８２は、冷媒を検出し、冷媒の選択された濃度を検出し、及び／または冷媒の濃度を計算するように構成され得る。漏れセンサ１８２は、空調空間１１２内に配置され得る。コントローラ１８０は、輸送用冷蔵ユニットを備えたコントローラであり得るか、または別個に提供されたコントローラであり得る。
【００７４】
コントローラ１８０は、例えば、圧縮機１２０、動力源１３０、凝縮器ファン１５８、第１の弁１６６、蒸発器ファン１６８、第２の弁１７６、及び漏れセンサ１８２のうちの少なくとも１つから情報、データ、または信号を受信するように配置された入力通信チャネルを備えている。コントローラ１８０は、例えば、圧縮機１２０、動力源１３０、凝縮器ファン１５８、第１の弁１６６、蒸発器ファン１６８、圧力センサ１９０、及び第２の弁１７６にコマンド、信号、またはデータを提供するように配置された出力通信チャネルを備えている。コントローラ１８０は、入力通信チャネルを介して提供される情報、データ、または信号、及び出力通信チャネルを介する出力コマンドに基づいて、漏れ検出及び／または漏れ軽減戦略を実行するようにプログラムされる少なくとも１つのプロセッサを備えている。
【００７５】
漏れセンサ１８２は、内部容積１１４内の冷媒の濃度、量、または存在を示す信号をコントローラ１８０に提供するように配置されている。漏れセンサ１８２は、蒸発器１２４に近接して配置することができ、及び／または冷媒ライン１６９または空調空間１１２に冷媒を漏れさせる可能性がある他の任意の冷媒ラインもしくは構成要素に近接して配置することができる。漏れセンサ１８２はまた、空調空間１１２の床の近くなど、冷媒が集まる可能性のある場所の近くに配置することができる。
【００７６】
閾値濃度を超える冷媒の濃度を示す漏れセンサ１８２からの信号、または内部容積１１４内の冷媒の存在を示す信号に応答して、コントローラ１８０は、図４のフローチャートに示されるように、漏れ軽減を実行することができる。
【００７７】
図３を参照しながら図４を参照すると、本開示の実施形態に従って、冷蔵システム１１０における漏れ検出の方法３００が示されている。一実施形態では、方法３００は、コントローラ１８０によって実行され得る。ブロック３０１で、漏れセンサ１８２が冷媒の存在または閾値濃度を超える冷媒の濃度を検出しない場合、方法３００は、終了及び／または継続的に定期的に冷媒の漏れをチェックすることができる。漏れセンサ１８２が冷媒の存在を検出するか、または閾値濃度を超える冷媒の濃度を検出する場合、方法３００は、ブロック３０２へと継続し得る。ブロック３０２で、コントローラ１８０は、漏れ及び漏れ軽減戦略に入ることをメモリに記録することができる。ブロック３０４で、コントローラ１８０は、ディスプレイがインジケータを出力するようにプログラムされている。インジケータは、聴覚インジケータ、視覚インジケータなどであり得る。少なくとも１つの実施形態では、コントローラ１８０は、漏れを示す情報またはデータを、ドライバ、オペレータ、リモートコンピューティングシステム、リモート監視システム、またはディスプレイに送信することができる。
【００７８】
コントローラ１８０は、冷蔵システム１１０の様々な構成要素の動作状態を、並行して、実質的に同時に、または順次に評価することができる。ブロック３４２で、コントローラ１８０は、主加熱弁１９６が開いているかどうかを評価することができる。ブロック３４２で、主加熱弁１９６が開いていない場合、コントローラ１８０は、ブロック３５４で主加熱弁１９６を開く。ブロック３４４で、コントローラ１８０は、高温ガス弁１９４が開いているかどうかを評価することができる。ブロック３４４で、高温ガス弁１９４が開いている場合、コントローラ１８０は、ブロック３５６で高温ガス弁１９４を閉じる。ブロック３４６で、コントローラ１８０は、凝縮器ファン１５８がオンで動作している（例えば、実行中）かどうかを評価することができる。ブロック３４６で、凝縮器ファン１５８が稼働していない場合、コントローラ１８０は、凝縮器ファン１５８にブロック３５８で稼働するように命令することができる。凝縮器ファン１５８の動作は、冷蔵システム１１０の凝縮器側で漏れが発生した場合、凝縮器１２２に近接する冷媒の分配または希釈を促進することができる。ブロック３４８で、コントローラ１８０は、蒸発器ファン１６８がオンで動作中（例えば、稼働中）であるかどうかを評価することができる。ブロック３４８で、蒸発器ファン１６８が稼働していない場合、コントローラ１８０は、蒸発器ファン１６８にブロック３６０で稼働するように命令することができる。蒸発器ファン１６８の動作は、蒸発器１２４に近接する冷媒の分配または希釈を促進し得る。ブロック３５０で、コントローラ１８０は、第１の弁１６６が開いているかどうかを評価することができる。ブロック３５０で、第１の弁１６６が開いている場合、コントローラ１８０は、ブロック３６２で第１の弁１６６を閉じる。ブロック３５２で、コントローラ１８０は、第２の弁１７６が開いているかどうかを評価することができる。ブロック３５２で、第２の弁１７６が閉じている場合、コントローラ１８０は、ブロック３６４で第２の弁１７６を開く。
【００７９】
ブロック３６６で、コントローラ１８０は、圧縮機１２０がオンで動作可能（例えば、稼働中）であるかどうかを評価することができる。ブロック３６６で、圧縮機１８０がオンでなく動作可能でない場合、コントローラ１８０は圧縮機１８０を稼働して、その後ブロック３７０へ移動する。ブロック３７０で、コントローラ１８０は、蒸発器１２４と圧縮機１２０との間に延びる冷媒ライン１６９内に、周囲圧力よりも小さい吸引圧力などの吸引圧力があるかどうかを評価することができる。そのような実施形態では、圧力センサ１９０は、冷媒ライン１６９内の圧力を検出し、検出された圧力をコントローラ１８０に伝達するように構成される。ブロック３７０で、方法は、代替的に、蒸発器１２４内の流体圧力（例えば、蒸発器圧力）を評価し、蒸発器１２４内の流体圧力が閾値圧力よりも小さいかどうかを判定することができる。そのような実施形態では、圧力センサ１９０は、蒸発器１２４内に配置されるか、または蒸発器１２４に近接して配置される。吸引圧力が周囲圧力よりも小さい場合、または蒸発器圧力が閾値圧力よりも小さい場合、方法３００はブロック３７２へと継続する。吸引圧力が周囲圧力よりも大きい場合、または蒸発器１２４内の圧力が閾値圧力よりも大きい場合、方法３００は、ブロック３６６に戻ることができる。
【００８０】
ブロック３７２で、コントローラ１８０は、第２の弁１７６が開いているかどうかを評価することができる。ブロック３７２で、第２の弁１７６が開いている場合、コントローラ１８０は、ブロック３７４で第２の弁１７６を閉じて、その後ブロック３７６に移動する。ブロック３７６で、冷蔵システム１１０がシャットダウンされる。ポンプダウンプロセスを利用する漏れ軽減戦略は、凝縮器１２２内で蒸発器１２４からの冷媒を除去及び貯蔵することによって、冷媒が可燃性下限に達するリスクを大幅に低減する。漏れ軽減戦略はまた、空調空間１１２の内部容積１１４内に存在し得る冷媒を希釈または分散させ得る。冷媒漏れが内部容積１１４にさらされていない領域にある場合、冷媒はそれ自体で、または凝縮器ファンの助けを借りて放散してもよい。
【００８１】
「約」という用語は、出願時に利用可能な機器に基づく特定の量の測定値に関連する誤差の程度を含むことを意図している。
【００８２】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のみであり、本開示を限定するようには意図されていない。本明細書で使用されるように、単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が別段に明確に示さない限り、複数形も含むことが意図されている。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び／または「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書で使用されるとき、述べられる特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／または構成要素の存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素及び／またはそれらのグループの存在もしくは追加を排除する訳ではないことがさらに理解されよう。
【００８３】
本開示は例示の１つまたは複数の実施形態を参照して説明されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、種々の変更が行われてもよく、また均等物がその要素の代わりをする場合もあることは当業者によって理解されるであろう。加えて、本開示の必須の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本開示の教示に適合させるために多くの修正が行われる場合もある。したがって、本開示は、本開示を実施するために企図された最適な態様として開示される特定の実施形態に限定されるのではなく、本開示は、特許請求の範囲内に収まる全ての実施形態を含むことが意図されている。
【図１】
2021535349.tif 000003
【図２】
2021535349.tif 000004
【図３】
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【図４】
2021535349.tif 000006
【図５】
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【国際調査報告】
2021535349.tif 000008
2021535349.tif 000009