(57)【要約】冷凍ユニットを運転するための方法及びシステムが提供される。方法及びシステムは、冷凍ユニットの第１の特性を測定すること、測定済みの第１の特性に基づいて圧縮機中間段圧力を計算すること、第１の比較及び第２の比較が測定済みの第１の特性及び計算済みの圧縮機中間段圧力に基づいて満たされるかどうかを判定すること、及び、第１の比較及び第２の比較が満たされるとき、エコノマイザソレノイド弁を開口させることを含む。
2018536138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍ユニットを運転するための方法であって、
冷凍ユニットの第１の特性を測定すること、
前記測定済みの第１の特性に基づいて圧縮機中間段圧力を計算すること、
第１の比較及び第２の比較が前記測定済みの第１の特性及び前記計算済みの圧縮機中間段圧力に基づいて満たされるかどうかを判定すること、及び、
前記第１の比較及び前記第２の比較が満たされるとき、エコノマイザソレノイド弁を開口させることを含む、方法。
【請求項２】
前記第１の特性は複数の特性を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の特性は、フラッシュタンク圧力、圧縮機吸引圧力、及び吐出ポート圧力を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記圧縮機中間段圧力は、前記圧縮機吸引圧力及び前記吐出ポート圧力に基づいて、
【数４】
2018536138.tif 000006
として計算され、ここで、ｋ1、ｋ2、ｋ3は既知のパラメータである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の特性はフラッシュタンク圧力を含み、前記第１の比較は、前記計算済みの圧縮機中間段圧力を、第１の圧力定数によって修正された臨界圧力と比較することを含み、前記第２の比較は、前記フラッシュタンク圧力を前記臨界圧力と比較することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第２の特性をモニターすること、
第３の比較または第４の比較が前記第２の特性に基づいて満たされるかどうかを判定すること、及び、
前記第３の比較または前記第２の比較が満たされるとき、前記エコノマイザソレノイド弁を閉鎖することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の特性は、（ｉ）第１の圧力定数によって修正された臨界圧力をフラッシュタンク圧力が超える時間及び（ｉｉ）前記フラッシュタンク圧力の少なくとも一方である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第３の比較は、前記第１の圧力定数によって修正された前記臨界圧力を前記フラッシュタンク圧力が超える前記時間が、所定の時間を超える場合に満たされる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第４の比較は、前記フラッシュタンク圧力が、第２の圧力定数によって修正された前記臨界圧力を超える場合に満たされる、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記エコノマイザソレノイド弁を閉鎖した後、前記エコノマイザソレノイド弁が再び開口されるべきかどうかを判定することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
冷凍ユニットであって、
前記冷凍ユニットの第１の特性を測定するように構成される少なくとも１つのセンサと、
前記第１の特性に基づいて圧縮機中間段圧力を計算するように構成されるコントローラであって、第１の比較及び第２の比較が前記第１の特性及び前記計算済みの圧縮機中間段圧力に基づいて満たされるかどうかを判定するように更に構成される、コントローラと、
前記第１の比較及び前記第２の比較が満たされるとき、開口するように構成されるエコノマイザソレノイド弁とを備える、冷凍ユニット。
【請求項１２】
前記第１の特性は複数の特性を含む、請求項１１に記載の冷凍ユニット。
【請求項１３】
フラッシュタンクを更に備え、前記第１の特性は、フラッシュタンク圧力、圧縮機吸引圧力、及び吐出ポート圧力を含む、請求項１２に記載の冷凍ユニット。
【請求項１４】
前記圧縮機中間段圧力は、前記圧縮機吸引圧力及び前記吐出ポート圧力に基づいて、
【数５】
2018536138.tif 000007
として計算され、ここで、ｋ1、ｋ2、ｋ3は既知のパラメータである、請求項１３に記載の冷凍ユニット。
【請求項１５】
フラッシュタンクを更に備え、前記第１の特性はフラッシュタンク圧力を含み、前記第１の比較は、前記計算済みの圧縮機中間段圧力を、第１の圧力定数によって修正された臨界圧力と比較することを含み、前記第２の比較は、前記フラッシュタンク圧力を前記臨界圧力と比較することを含む、請求項１１に記載の冷凍ユニット。
【請求項１６】
前記コントローラは、第３の比較または第４の比較が満たされるかどうかを判定するように構成され、前記エコノマイザソレノイド弁は、前記第３の比較または前記第２の比較が満たされるとき、閉鎖するように構成される、請求項１１に記載の冷凍ユニット。
【請求項１７】
前記コントローラは、第２の特性をモニターするように構成され、前記第２の特性は、（ｉ）第１の圧力定数によって修正された臨界圧力をフラッシュタンク圧力が超える時間及び（ｉｉ）前記フラッシュタンク圧力の少なくとも一方である、請求項１６に記載の冷凍ユニット。
【請求項１８】
前記第３の比較は、前記第１の圧力定数によって修正された前記臨界圧力を前記フラッシュタンク圧力が超える前記時間が所定の時間を超える場合に満たされる、請求項１７に記載の冷凍ユニット。
【請求項１９】
前記第４の比較は、前記フラッシュタンク圧力が第２の圧力定数によって修正された前記臨界圧力を超える場合に満たされる、請求項１７に記載の冷凍ユニット。
【請求項２０】
前記コントローラは、前記エコノマイザソレノイド弁を閉鎖した後、前記エコノマイザソレノイド弁が再び開口されるべきかどうかを判定するように更に構成される、請求項１６に記載の冷凍ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、一般に、冷凍システムに関し、より詳細には、冷凍システム用の経済化デバイス制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
腐敗性品目を輸送することの特別な問題は、品目に応じて、腐敗、または逆に凍結による損傷を低減または防止するため、こうした品目が或る温度範囲内に維持されなければならないことである。輸送冷凍ユニットが使用されて、輸送貨物空間内で適切な温度を維持する。輸送冷凍ユニットはコントローラの管理下にあり得る。コントローラは、輸送冷凍ユニットが輸送貨物空間内で特定の環境（例えば、熱環境）を維持することを保証する。
【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、冷凍ユニットを運転するための方法が提供される。方法は、冷凍ユニットの第１の特性を測定すること、測定済みの第１の特性に基づいて圧縮機中間段圧力を計算すること、第１の比較及び第２の比較が測定済みの第１の特性及び計算済みの圧縮機中間段圧力に基づいて満たされるかどうかを判定すること、及び、第１の比較及び第２の比較が満たされるとき、エコノマイザソレノイド弁を開口させることを含む。
【０００４】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、第１の特性が複数の特性を含むことを含んでもよい。
【０００５】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、第１の特性が、フラッシュタンク圧力、圧縮機吸引圧力、及び吐出ポート圧力を含むことを含んでもよい。
【０００６】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、圧縮機中間段圧力が、圧縮機吸引圧力及び吐出ポート圧力に基づいて、
【０００７】
【数１】
2018536138.tif 000003
【０００８】
として計算され、ここで、ｋ1、ｋ2、ｋ3は既知のパラメータであることを含んでもよい。
【０００９】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、第１の特性がフラッシュタンク圧力を含み、第１の比較が、計算済みの圧縮機中間段圧力を、第１の圧力定数によって修正された臨界圧力と比較することを含み、第２の比較が、フラッシュタンク圧力を臨界圧力と比較することを含むことを含んでもよい。
【００１０】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、第２の特性をモニターすること、第３の比較または第４の比較が第２の特性に基づいて満たされるかどうかを判定すること、及び、第３の比較または第２の比較が満たされるとき、エコノマイザソレノイド弁を閉鎖することを含んでもよい。
【００１１】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、第２の特性が、（ｉ）第１の圧力定数によって修正された臨界圧力をフラッシュタンク圧力が超える時間及び（ｉｉ）フラッシュタンク圧力の少なくとも一方であることを含んでもよい。
【００１２】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、第１の圧力定数によって修正された臨界圧力をフラッシュタンク圧力が超える時間が所定の時間を超える場合に、第３の比較が満たされることを含んでもよい。
【００１３】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、フラッシュタンク圧力が第２の圧力定数によって修正された臨界圧力を超える場合に第４の比較が満たされることを含んでもよい。
【００１４】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、方法の更なる実施形態は、エコノマイザソレノイド弁を閉鎖した後、エコノマイザソレノイド弁が再び開口されるべきかどうかを判定することを含んでもよい。
【００１５】
別の実施形態によれば、冷凍ユニットが提供される。冷凍ユニットは、冷凍ユニットの第１の特性を測定するように構成される少なくとも１つのセンサと、第１の特性に基づいて圧縮機中間段圧力を計算するように構成されるコントローラであって、第１の比較及び第２の比較が第１の特性及び計算済みの圧縮機中間段圧力に基づいて満たされるかどうかを判定するように更に構成される、コントローラと、第１の比較及び第２の比較が満たされるとき、開口するように構成されるエコノマイザソレノイド弁とを含む。
【００１６】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、第１の特性が複数の特性を含むことを含んでもよい。
【００１７】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、フラッシュタンクを含んでもよく、第１の特性は、フラッシュタンク圧力、圧縮機吸引圧力、及び吐出ポート圧力を含む。
【００１８】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、圧縮機中間段圧力が、圧縮機吸引圧力及び吐出ポート圧力に基づいて、
【００１９】
【数２】
2018536138.tif 000004
【００２０】
として計算され、ここで、ｋ1、ｋ2、ｋ3は既知のパラメータであることを含んでもよい。
【００２１】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、フラッシュタンクを含んでもよく、第１の特性はフラッシュタンク圧力を含み、第１の比較は、計算済みの圧縮機中間段圧力を、第１の圧力定数によって修正された臨界圧力と比較することを含み、第２の比較は、フラッシュタンク圧力を臨界圧力と比較することを含む。
【００２２】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、コントローラが、第３の比較または第４の比較が満たされるかどうかを判定するように構成され、エコノマイザソレノイド弁が、第３の比較または第２の比較が満たされるとき、閉鎖するように構成されることを含んでもよい。
【００２３】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、コントローラが、第２の特性をモニターするように構成され、第２の特性が、（ｉ）第１の圧力定数によって修正された臨界圧力をフラッシュタンク圧力が超える時間及び（ｉｉ）フラッシュタンク圧力の少なくとも一方であることを含んでもよい。
【００２４】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、第１の圧力定数によって修正された臨界圧力をフラッシュタンク圧力が超える時間が所定の時間を超える場合に第３の比較が満たされることを含んでもよい。
【００２５】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、フラッシュタンク圧力が第２の圧力定数によって修正された臨界圧力を超える場合に第４の比較が満たされることを含んでもよい。
【００２６】
上述した特徴の１つまたは複数に加えてあるいは代替法として、冷凍ユニットの更なる実施形態は、コントローラが、エコノマイザソレノイド弁を閉鎖した後、エコノマイザソレノイド弁が再び開口されるべきかどうかを判定するように更に構成されることを含んでもよい。
【００２７】
本開示の実施形態の技術的効果は、冷凍ユニットの経済化モードの使用を改善するため冷凍ユニットを制御する方法を含む。更なる技術的効果は、冷凍ユニットの経済化モードの使用を改善するように構成される冷凍ユニットを含む。更なる技術的効果は、圧縮機中間段圧力を計算すること、及び、こうした計算済みの圧縮機中間段圧力を使用することであって、それにより、冷凍ユニットを経済化モードで運転するときを決定する、使用することを含む。
【００２８】
先の特徴及び要素は、別途明示的に指示されない限り、排他性なしで、種々の組合せで組合されてもよい。これらの特徴及び要素ならびにその動作は、以下の説明及び添付図面を考慮してより明らかになるであろう。しかし、以下の説明及び図面が、本質的に例示的かつ説明的であり、非制限的であることを意図されることが理解されるべきである。
【００２９】
本主題は、本明細書の結論部において、特定して指摘され顕著性を持って特許請求される。本開示の先のまた他の特徴及び利点は、添付図面に関連して考えられる以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】冷凍ユニット及び貨物室を有するトラクタトレーラシステムの例示的な実施形態の略図である。
【図１Ｂ】図１Ａのトラクタトレーラシステムの貨物室用の冷凍ユニットの例示的な実施形態の略図である。
【図２】本開示の実施形態による冷凍ユニットの略図である。
【図３】本開示の非制限的な実施形態による冷凍ユニットを運転する方法のフロープロセスである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本明細書で示し述べるように、本開示の種々の特徴が提示される。種々の実施形態は、同じまたは同様な特徴を有してもよく、したがって、同じまたは同様な特徴は、同じ参照数字でラベル付けされるが、特徴がそれに対して示される図を示す異なる第１数によって先行される場合がある。そのため、例えば、図Ｘに示す要素「ａ」は、「Ｘａ」とラベル付けされる場合があり、図Ｚの同様な特徴は、「Ｚａ」とラベル付けされる場合がある。同様な参照数字が一般的な意味で使用される場合があるが、種々の実施形態が述べられることになり、また、種々の特徴は、当業者によって、明示的に述べられようが、その他の方法で認識される場合があろうが、当業者によって認識されるように、変更、代替、修正等を含む場合がある。
【００３２】
図１Ａには、トラクタトレーラシステム１００の実施形態の略図が示される。トラクタトレーラシステム１００は、運転手の室またはキャブ１０４を含み、また同様に、トラクタトレーラシステム１００の駆動システムとして働くエンジンを含むトラクタ１０２を含む。トレーラ１０６はトラクタ１０２に結合される。トレーラ１０６は、冷凍式トレーラ１０６であり、上部壁１０８、直接対向する下部壁１１０、対向する側壁１１２、及び前壁１１４を含み、前壁１１４はトラクタ１０２に最も近い。トレーラ１０６は、前壁１１４に対向する後壁１１６に１つまたは複数のドア（図示せず）を更に含む。トレーラ１０６の壁は、貨物室を画定する。トレーラ１０６は、貨物室の内部に位置する貨物１１８を、トレーラ１０６上にまたはトレーラ１０６の近くに位置する冷凍ユニット１２０の使用によって選択済みの温度に維持するように構成される。図１Ａに示す冷凍ユニット１２０は、前壁１１４に位置する、または、前壁１１４に取付けられる。
【００３３】
ここで図１Ｂを参照すると、冷凍ユニット１２０がより詳細に示される。冷凍ユニット１２０は、圧縮機１２２、凝縮器１２４、拡張弁１２６、蒸発器１２８、及び蒸発器ファン１３０を含む。圧縮機１２２は、圧縮機１２２を駆動する冷凍エンジン１３２に動作可能に接続される。冷凍エンジン１３２は、直接シャフト駆動、ベルト駆動、１つまたは複数のクラッチ、及び／または発電機を介して等、幾つかの方法のうちの１つの方法で圧縮機に接続される。冷媒ライン１２３は、冷凍ユニット１２０の構成要素に流体接続する。
【００３４】
空気流は、冷凍ユニット１２０によって、トレーラ１０６の貨物室内にかつ貨物室を通して循環される。戻り空気流１３４は、トレーラ１０６の貨物室から冷凍ユニット入口１３６を通り、蒸発器ファン１３０を介して蒸発器１２８を横切って冷凍ユニット１２０に流入し、したがって、戻り空気流１３４を、選択済みのまたは所定の温度まで冷却する。ここで供給空気流１３８と呼ぶ冷却済み戻り空気流１３４は、冷凍ユニット出口１４０を通してトレーラ１０６の貨物室に供給され、冷凍ユニット出口１４０は、幾つかの実施形態において、トレーラ１０６の上部壁１０８の近くに位置する。供給空気流１３８は、トレーラ１０６の貨物室内の貨物１１８を冷却する。例えば外部温度が非常に低いとき、冷凍ユニット１２０がトレーラ１０６を温めるために逆に更に運転され得ることが認識される。
【００３５】
冷凍ユニット１２０は、フレーム１４２内に位置決めされ、アクセス可能ハウジング１４４内に含まれ、フレーム１４２及び／またはハウジング１４４は、冷凍ユニット１２０が図１Ａに示すように前壁１１４とトラクタ１０２との間に位置決めされるように、前壁１１４の外側に留められる。
【００３６】
図１Ａ及び１Ｂのシステム及び構成が、例示に過ぎず、例証及び説明のためにだけ提供されることが当業者によって認識されるであろう。本発明は、それにより制限されない。例えば、トラクタトレーラ構成が示されるが、システムは、他のトレーラ構成で、種々のトラック構成で、ならびに／または他のシステム及び構成で使用されてもよい。
【００３７】
ここで図２を参照すると、本開示の非制限的な実施形態による冷凍ユニット２２０が示される。冷凍ユニット２２０は、スクロール圧縮機であってもよい圧縮機２２２を含む。しかし、往復動またはスクリュー圧縮機等の他の圧縮機が、本開示の範囲を制限することなく考えられる。モータ（図示せず）が、圧縮機２２２を駆動するために使用され得る。例えば、モータは、同期発電機、商用電力サービス、外部発電システム（例えば、船上の）、発電機、または同様なものによって駆動される一体型電気駆動モータであり得る。圧縮機２２２は、多段圧縮デバイスであり得る。
【００３８】
運転時、圧縮機２２２を出る高温高圧冷媒蒸気は、凝縮器２２４に送られ、凝縮器２２４は、凝縮器ファンによって通常吹き付けられる空気を受取る複数の凝縮器コイルフィン及びチューブを含み得る。図示するように、凝縮器２２４は、インタークーラ２２３及びガスクーラ２２５を含んでもよい。凝縮器２２４を通して熱を取除くことによって、冷媒は、高圧／低温状態に変化する。
【００３９】
冷媒は、凝縮器２２４のガスクーラ２２５からフラッシュタンク２４６まで流れてもよい。高圧拡張デバイス２４８は、ガスクーラ２２５とフラッシュタンク２４６との間に位置してもよい。フラッシュタンク２４６は、蒸発器２２８に、また、圧縮機２２２の一部分に流体接続されてもよい。電気蒸発器拡張弁２５０は、フラッシュタンク２４６と蒸発器２２８との間に位置してもよい。冷媒は、その後、蒸発器２２８から圧縮機２２２に戻るように流れて、完全な冷媒回路を形成してもよい。
【００４０】
図示し、また先に述べたように、圧縮機２２２は、多段圧縮機であってもよい。図２に示すように、圧縮機２２２は、第１段２５２及び第２段２５４を含む。冷凍ユニット２２０は、フラッシュタンク２４６と圧縮機２２２の第２段２５４との間に位置するエコノマイザソレノイド弁２５８を含み得る。エコノマイザソレノイド弁２５８は、アクティブであるとき、開口して、冷媒が、フラッシュタンク２４６を通過して、圧縮機の第２段２５４に入ることを可能にし得る。エコノマイザソレノイド弁２５８は、フラッシュタンク２４６の圧力及び本明細書で述べる計算済みの中間段圧力に応答して制御され得る。計算済みの中間段圧力は、圧縮機２２２の第２段２５４の上流にあるエコノマイザライン２５６内の圧力であってもよい。エコノマイザソレノイド弁２５８は、エコノマイザライン２５６上に位置し、エコノマイザライン２５６を通る流体流を制御してもよい。図示するように、インタークーラ２２３からの出力は、エコノマイザソレノイド弁２５８の出力に接続されてもよい。
【００４１】
冷凍ユニット２２０内のポイントの多くは、コントローラ２６０、及び、冷凍ユニット２２０全体を通して位置する種々の関連するセンサ（図示せず）によってモニターされ制御され得る。コントローラ２６０は、マイクロプロセッサ及び関連するメモリを含み得る。コントローラ２６０のメモリは、限定はしないが、冷凍ユニット２２０内の種々の場所についての温度設定点、圧力制限、電流制限、エンジン速度制限、及び、冷凍ユニット２２０に関する任意の種々の他の所望の運転パラメータまたは制限を含む、冷凍ユニット２２０内の種々の運転パラメータについての運転手及び／または所有者の事前選択済みで所望の値を含み得る。一実施形態において、コントローラ２６０は、マイクロプロセッサ及びメモリを含むマイクロプロセッサボード、アナログ・デジタル変換器を含み得る入力／出力（Ｉ／Ｏ）ボードを含み得る。Ｉ／Ｏボードは、システム内の種々のポイントから、すなわち、種々のセンサ、ＡＣ電流入力、ＤＣ電流入力、電圧入力、及び湿度レベル入力から温度入力及び圧力入力を受信し得る。更に、Ｉ／Ｏボードは、駆動回路または電界効果トランジスタ（「ＦＥＴ」）及びリレーを含んで、コントローラ２６０から信号または電流を受信し、次に、冷凍ユニット２２０内の種々の外部または周辺デバイスを制御し得る。
【００４２】
コントローラ２６０によってモニターされる例示的なセンサ及び／または変換器の中で、蒸発器戻り空気温度に従って、可変抵抗器の値をコントローラ２６０に入力するのは、戻り空気温度センサとし得る。周囲空気温度センサは、周囲空気温度値（例えば、凝縮器２２４の前でまたはその上流で決定される）をコントローラ２６０に提供し得る。圧縮機吸引温度センサは、圧縮機吸引温度に従って可変抵抗器の値をコントローラ２６０に入力し得る。圧縮機吐出温度センサは、圧縮機２２２の内部の圧縮機吐出温度を検出し得る。蒸発器出口温度センサ及び蒸発器出口圧力変換器は、蒸発器２２８の出口温度値及び蒸発器出口圧力を検出し得る。圧縮機吸引圧力変換器は、圧縮機２２２の圧縮機吸引値に従って可変電圧をコントローラ２６０に提供し得る。圧縮機吐出圧力変換器は、圧縮機２２２の圧縮機吐出値に従って可変電圧をコントローラ２６０に提供し得る。更に、直流電流センサ及び交流電流センサは、圧縮機２２２によって引出される電流を検出し得る。センサは、フラッシュタンク２４６上の圧力を読取るように構成されてもよい。
【００４３】
コントローラ２６０の１つの機能は、エコノマイザソレノイド弁２５８を制御する、例えば、開口及び／または閉鎖することであってもよい。コントローラ２６０は、エコノマイザソレノイド弁２５８を制御して、可能であるときはいつでも冷凍ユニット２２０が経済化モードで運転することを可能にし、それにより、冷凍ユニット２２０から能力及び効率の増加を獲得してもよい。最適化された経済化モード運転を保証する１つの解決策は、エコノマイザソレノイド弁２５８を開口することによってシステムを経済化モードに強制的にする専用かつ特定のスイッチロジックを適用することである。しかし、この解決策は、システムの構成要素に有害である場合がある高密度冷媒を圧縮機２２２に注入するリスクを生じる場合がある。
【００４４】
幾つかの冷凍システムにおいて、システムが経済化モードで動作することを可能にする２つの条件が存在する場合がある。２つの条件とは、（ｉ）圧縮機中間段圧力が、冷媒の臨界圧力より低くあるべきであること、及び、（ｉｉ）高圧拡張デバイス２４８及び電子蒸発器拡張弁２５０が、フラッシュタンク２４６内の圧力をエコノマイザライン２５６内の圧力に等しい圧力に維持することが可能であることである。これらの２つの条件に基づいて、本明細書で述べる実施形態は、経済化ソレノイド弁等のエコノマイザソレノイド弁制御プロセスを提供する。制御プロセスは、システム内の種々の圧力の測定値を取得すること、圧縮機中間段圧力を計算または予測すること、及び、経済化ソレノイド弁が開口または閉鎖し、したがって、経済化モードで動作することを決定する基準を規定することを含む。
【００４５】
ここで図３を参照すると、本開示の非制限的な実施形態による、冷凍ユニットを制御するフロープロセスが示される。フロープロセス３００は、フラッシュタンクを有する冷凍ユニットによって使用されてもよく、また幾つかの実施形態において、先に示し述べたように構成される。フロープロセス３００は、プロセッサまたは他の処理デバイスによって実行されてもよいオペレーティングルーチンあるいは他のプログラムまたはプログラミングであってもよい。フロープロセス３００は、冷凍ユニット内の種々の位置または場所における圧力の読取りまたは測定を組込み、また、プロセッサまたは他のデバイス上で処理されてもよい計算を更に含む。
【００４６】
フロープロセス３００の始めにおいて、ブロック３０２にて、エコノマイザソレノイド弁は閉鎖状態にあってもよい。運転時、ブロック３０４にて、１回または複数回の読取りまたは測定が、冷凍ユニット内で行われてもよい。例えば、フラッシュタンク内の圧力Ｐft、圧縮機吸引圧力Ｐsuc、吐出ポートの圧力Ｐdisが測定されてもよい。その値は、プロセッサあるいは他の制御デバイスまたはコントローラに伝達されてもよいまたはそれによって読取られてもよい。
【００４７】
ブロック３０６にて、コントローラは、その後、圧縮機の中間段圧力Ｐmidを予測してもよい。中間段の圧力Ｐmidは、圧縮機吸引圧力Ｐsuc及び吐出圧力Ｐdisに基づいてもよい。計算は、冷凍ユニットの設計及び構成に部分的に基づいてもよく、また幾つかの実施形態において、圧縮機の設計及び／または構成に基づいてもよい。例えば、非制限的な実施形態において、幾つかの定数及び／または既知のパラメータ（例えば、ｋ1、ｋ2、ｋ3）が与えられると、中間段圧力Ｐmidは、以下の式：
【００４８】
【数３】
2018536138.tif 000005
【００４９】
によって計算されてもよい。
【００５０】
次に、ブロック３０８にて、コントローラは、種々の既知の／計算済みの値の比較を行って、冷凍ユニットが経済化モードで運転されるべきかどうかを判定してもよい。例えば、計算済みの中間段圧力Ｐmidは、経済化モードでの冷凍ユニットの運転を可能にするように構成される既知の及び／または所定の値と比較されてもよい。更に、フラッシュタンク圧力Ｐftは、既知の及び／または所定の値と比較されてもよい。
【００５１】
例えば、図３のブロック３０８に示すように、中間段圧力Ｐmidは、冷媒の臨界圧力Ｐcritである値と比較されてもよい。更に、フラッシュタンク圧力Ｐftは、同様に、冷媒の臨界圧力Ｐcritである値と比較されてもよい。幾つかの実施形態において、図示するように、中間段圧力Ｐmidの比較は、冷媒の臨界圧力Ｐcritが第１の圧力定数ｄＰ1によって修正されることを必要としてもよい。そのため、図３の例示的な実施形態において、ブロック３０８にて、コントローラは、以下の比較：第１の比較Ｃ1：Ｐmid＜（Ｐcrit−ｄＰ1）及び第２の比較Ｃ2：Ｐft＜Ｐcritを行ってもよい。第１の比較Ｃ1または第２の比較Ｃ2が満たされないと判定される場合、エコノマイザソレノイド弁は、閉鎖したままであることになり、経済化モードに入らないことになる。これが事実である場合、プロセス３００は、開始３０２に戻ることになり、ブロック３０４〜３０８は、循環または反復されて、第１の比較Ｃ1と第２の比較Ｃ2が共に満たされるときをモニターすることになる。
【００５２】
したがって、第１の比較Ｃ1と第２の比較Ｃ2が共に満たされると判定されると、フロープロセス３００は、引き続きブロック３１０に進むことになり、エコノマイザソレノイド弁は、開口することになる。図示するように、エコノマイザソレノイド弁は経済化ソレノイド弁と呼ばれるが、他のエコノマイザソレノイド弁が、本開示の範囲から逸脱することなく使用されてもよいことを当業者は認識するであろう。
【００５３】
次に、ブロック３１２にて、エコノマイザソレノイド弁が、或る期間の間、開口する場合、フラッシュタンク圧力Ｐftが所定の値より大きい場合、エコノマイザソレノイド弁は閉鎖することになる。そのため、ブロック３１２にて、コントローラは、以下の比較：第３の比較Ｃ3：ｔ[Ｐft＞（Ｐcrit−ｄＰ1）]＞ｔ1及び第４の比較Ｃ4：Ｐft＞（Ｐcrit＋ｄＰ2）を行うことになる。
【００５４】
第３の比較Ｃ3において、コントローラは、フラッシュタンク圧力Ｐftが、冷媒の臨界圧力Ｐcritに基づく圧力値より大きい時間を追跡し、その時間を所定の時間ｔ1と比較する。第４の比較Ｃ4において、コントローラは、フラッシュタンク圧力Ｐftをモニターし、フラッシュタンク内の圧力Ｐftが、第２の圧力定数ｄＰ2によって修正された冷媒の臨界圧力Ｐcritに基づく圧力値を超えないことを保証する。
【００５５】
第３の比較Ｃ3も第４の比較Ｃ4も満たされないと判定される場合、経済化モードは、維持されることになり、エコノマイザソレノイド弁は開口したままになることになる。しかし、第３の比較Ｃ3または第４の比較Ｃ4が満たされると判定される場合、プロセス３００は、引き続きブロック３１４に進み、エコノマイザソレノイド弁は閉鎖することになる。エコノマイザソレノイド弁が閉鎖し、経済化モードを出ると、プロセス３００は、ブロック３０２にて再び始まることになり、圧力Ｐft、ＰSUC、及びＰdisが測定されることになり、中間段圧力Ｐmidが計算されることになり（ブロック３０４、３０６）、ブロック３０８にて、値が、第１の比較Ｃ1及び第２の比較Ｃ2において比較されることになる。
【００５６】
有利には、本明細書で述べる実施形態は、改善された経済化モード運転及び／または使用を有する冷凍ユニットを提供する。例えば、有利には、種々の実施形態によれば、改善された経済化ソレノイド弁制御は、予測済みのまたは計算済みの圧縮機中間段圧力を、エコノマイザソレノイド弁を開閉するときを決定するための基準に導入することによって提供される。本明細書で提供されるエコノマイザソレノイド弁制御は、システムが、そうすべきときに経済化モードで運転することを可能にし、また、特別なスイッチロジックの使用を更になくす。更に、有利には、本明細書で述べる実施形態は、冷凍ユニットの圧縮機を損傷するリスクを回避する。更に、本明細書で提供される実施形態は、冷凍ユニットまたはシステムが、最適化された能力及び／または効率で運転することになることを保証してもよい。
【００５７】
本開示は、制限された数の実施形態だけに関連して詳細に述べられたが、本開示が、こうして開示された実施形態に限定されないことが容易に理解されるべきである。むしろ、本開示は、これまで述べていないが、本開示の範囲に相応する、任意の数の変形、代替、置換、組合せ、部分組合せ、または等価な配置構成を組込むように修正され得る。更に、本開示の種々の実施形態が述べられたが、本開示の態様が、述べた実施形態の一部だけを含んでもよいことが理解される。
【００５８】
例えば、本明細書で述べる種々の実施形態は、特定の構成要素及び／または構成要素の配置構成を含むが、他の構成要素及び／または他の構成要素の置換は、本開示の範囲から逸脱することなく、使用されてもよい。更に、プロセスが、本明細書で特定のステップの順序で述べられるが、プロセスが更なる及び／または代替的なステップを含んでもよく、また更に、ステップが、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の順序で及び／または同時に実施されてもよいことを当業者は認識するであろう。
【００５９】
したがって、本開示は、先の説明によって制限されるものと見なされるのではなく、添付特許請求項の範囲によって規定されるだけである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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