專利名稱：運輸制冷系統(tǒng)內(nèi)通過電流傳感的振動檢測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種使用電流傳感器的運輸制冷系統(tǒng)，該電流傳感器用于檢測不可接受的高程度的機械振動，該振動與一基于電動馬達來驅(qū)動軸的裝置相關(guān)，該裝置例如螺桿式壓縮機。
背景技術(shù)：
電流傳感器設(shè)置于通向運輸制冷產(chǎn)品內(nèi)的一系統(tǒng)部件的電源線上，該電流傳感器用來監(jiān)測該部件內(nèi)的電流。在現(xiàn)有技術(shù)的運輸制冷產(chǎn)品中，電流傳感器監(jiān)測電流，以確定系統(tǒng)運行狀態(tài)并執(zhí)行自診斷測試以確定系統(tǒng)元件是否正在正常工作。如果一元件工作不正?；虮魂P(guān)掉，這時系統(tǒng)電流要小于該元件正常工作或開啟時的系統(tǒng)電流。當電流傳感器檢測到此情況，電流數(shù)值顯示在一顯示器/鍵盤區(qū)的界面上，以將系統(tǒng)運行狀態(tài)指示給系統(tǒng)用戶。
壓縮機內(nèi)的振動表示壓縮機或整個制冷系統(tǒng)出現(xiàn)問題。當前，還沒有識別過度程度振動的簡單及有效的方法。舉例來說，壓縮機內(nèi)部的問題例如一斷裂的固定架可導致機械振動增加到很高的程度。如果出現(xiàn)這種程度，將發(fā)送一報警信號。
如上所提到的問題是特別需要在運輸制冷系統(tǒng)中及早檢測的。運輸制冷系統(tǒng)典型地用于運輸冷藏貨物的車輛，冷藏貨物例如運輸冷凍食品和易腐貨物。如果這個系統(tǒng)有一損壞的壓縮機，則全部貨物有可能壞掉。

發(fā)明內(nèi)容
申請者已認識到基于電動馬達來驅(qū)動軸的裝置內(nèi)的高振動將會導致可檢測到的電流峰值。本發(fā)明涉及一種使用電流傳感器的運輸制冷系統(tǒng)，該傳感器用來檢測一基于電動馬達來驅(qū)動軸的裝置的不可接受的高程度的機械振動，并且本發(fā)明尤其涉及一種作為運輸制冷系統(tǒng)的部件使用的壓縮機。
一電源向運輸制冷系統(tǒng)的壓縮機供電。一設(shè)置至少一個電源引線上的電流傳感器監(jiān)測與壓縮機相關(guān)的電流引入。壓縮機的振動在該壓縮機的電動馬達軸上施加力，從而直接影響了電流引入。當壓縮機中的振動增大，與壓縮機相關(guān)的電流引入也增加。通過監(jiān)測與壓縮機相關(guān)的電流引入，由壓縮機內(nèi)的問題產(chǎn)生的不可接受的高程度的機械振動可被檢測到，該問題比如斷裂的固定架。
由電流傳感器監(jiān)測到的電流值被一控制器接收。如果電流傳感器檢測到的電流值超過了門限電流值，該控制器就可指示出壓縮機正在承受過度的振動?；蛘?，當電流傳感器檢測到在一時幀內(nèi)多個電流峰值超過門限電流值，該控制器也可發(fā)出指示。隨后會產(chǎn)生一報警信號或校正動作。
因此，本發(fā)明提供了一種使用電流傳感器的運輸制冷系統(tǒng)，其電流傳感器用于檢測與壓縮機有關(guān)的不可接受的高程度的機械振動。優(yōu)選的是，該系統(tǒng)用于一使用在運輸制冷系統(tǒng)內(nèi)的螺桿式壓縮機。
本發(fā)明的這些和其它特征將通過下面的詳細描述及附圖將被最好地理解。


通過下面的當前優(yōu)選實施例的詳細描述，對于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員，本發(fā)明的各種特征及優(yōu)點是明顯的。結(jié)合詳細描述的附圖簡要地描述如下圖1示出一制冷劑循環(huán)的示意圖；圖2示出一在運輸制冷系統(tǒng)內(nèi)使用的螺桿式壓縮機的示意圖，該壓縮機包括一電流傳感器，以檢測與該螺桿式壓縮機相關(guān)的電流引入；圖3為電流值超過一預定電流值的圖；和圖4為在預定時幀內(nèi)預定數(shù)量的電流峰值超過預定電流值的圖。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了一制冷循環(huán)20。制冷循環(huán)20包括一壓縮機22、一散熱的熱交換器(冷凝器)24、一膨脹裝置26、和一吸熱的熱交換器(蒸發(fā)器)28。
制冷劑通過封閉的制冷循環(huán)回路流動。制冷劑以高壓及高焓狀態(tài)離開壓縮機22。當制冷劑在高壓下流動通過冷凝器24時，其失去熱量及焓，以低焓及高壓狀態(tài)離開冷凝器24。當制冷劑經(jīng)過膨脹裝置26時，制冷劑的壓力下降。在膨脹之后，制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器28并以高焓及低壓狀態(tài)離開。在制冷劑經(jīng)過壓縮機22后，其又處在高壓及高焓下，從而完成了制冷循環(huán)20。如示意圖所示，制冷循環(huán)20作為運輸制冷系統(tǒng)的一部分被優(yōu)選地包括，例如通常用于冷卻一運輸?shù)睦洳刎浌?9。眾所周知，這種系統(tǒng)通常結(jié)合入由卡車、船只、鐵路、或其它方式來運送的貨柜中，以運輸容易腐爛的及冷凍的貨物，如冷凍食品。
如圖2示意性地所示，壓縮機22被一固定架30固定在運輸貨柜29上。雖然這里描述的是壓縮機22，但可理解的是任何基于電動馬達來驅(qū)動軸的裝置都可被使用。壓縮機22優(yōu)選為由一電源36所驅(qū)動的螺桿式壓縮機。三根電源引線38A、38B和38C向螺桿式壓縮機22提供來自電源36的“三相電”。雖然這里示例并描述的是三相電源，但可理解的是該發(fā)明可擴展為單相電源。
一電流傳感器40監(jiān)測電源引線38A中的電流。然而，可理解的是電源引線38A、38B和38C中的兩根或所有都可由電流傳感器40監(jiān)測。優(yōu)選的是，電流傳感器40包括一電阻器44和一內(nèi)部線圈42。然而，其它類型的電流傳感器40也可使用。
螺桿式壓縮機22相關(guān)的電流引入與壓縮機22內(nèi)的機械振動之間存在直接的關(guān)系。壓縮機22的外部或內(nèi)部的問題會在壓縮機22的電動馬達軸48上施加振動，以增加壓縮機22相關(guān)的電流引入。例如，一斷裂的固定架30可導致壓縮機22的軸48產(chǎn)生振動，以增加壓縮機22的電流。通過用一電流傳感器40監(jiān)測該電流引入，諸如一斷裂的固定架30等問題可被檢測到。
由電流傳感器40監(jiān)測到的電流值被控制器46接收。如圖3所示，如果電流傳感器40檢測到的電流值高于門限電流值X安培，控制器46將此指示給用戶，例如通過信號50來指示。如圖所示，控制器46在點1、2和3處指示過度振動。該門限電流值X取決于系統(tǒng)的要求。可替代的是，如圖4所示，如果電流傳感器40檢測到在時幀Y秒內(nèi)多個電流值高于門限電流值X安培，控制器46將此指示給用戶。在所示的實施例中，在Y秒內(nèi)6個讀數(shù)高于X安培作為過度振動的指示。該預定的電流值的量及強度取決于系統(tǒng)的要求。
包括一用于檢測振動的電流傳感器40的本發(fā)明的運輸制冷系統(tǒng)可用于任何運輸制冷系統(tǒng)，包括船只、火車、拖車和卡車。即使這里描述的是電流傳感器40檢測壓縮機22內(nèi)的電流并從而檢測壓縮機內(nèi)的振動，但可以理解的是，電流傳感器40也可檢測該運輸制冷系統(tǒng)內(nèi)其它部件的振動。電流傳感器40可用于任何基于電動馬達來驅(qū)動軸的裝置。此外，雖然這里識別振動的是電流，但可以理解的是，壓縮機運行中的其它特性也可表示振動，并且也會被檢測到并被利用，以識別依照本發(fā)明的精神所述的過度振動。
前面的描述僅為本發(fā)明的示范性的原理?；谏鲜鼍?，本發(fā)明的許多修改及變化是可能的。本發(fā)明的優(yōu)選實施例已被公開，然而，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可認識到在本發(fā)明的范圍內(nèi)可進行某些修改。由此，可理解的是，在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實行可與特定描述有所不同。因此，以下的權(quán)利要求應被研究以確定本發(fā)明的真實范圍及內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種制冷系統(tǒng)，其包括用于使制冷劑循環(huán)的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹裝置；和至少一個傳感器，其用于檢測至少一個代表所述制冷系統(tǒng)的一部件中的振動程度的系統(tǒng)數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機為螺桿式壓縮機。
3.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述部件為所述壓縮機。
4.如權(quán)利要求3所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)數(shù)值是輸送給所述壓縮機的馬達的電流值。
5.如權(quán)利要求4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機通過一固定架安裝到一柜式單元上，當所述固定架斷裂時，至少一個所述電流傳感器檢測至少一個所述電流值與所述振動程度的增加。
6.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其還包括一控制器，該控制器接收至少一個所述系統(tǒng)數(shù)值，并且所述系統(tǒng)數(shù)值是電流值。
7.如權(quán)利要求6所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，當至少一個所述電流值超過一門限電流值時，所述的控制器發(fā)出指示。
8.如權(quán)利要求6所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，在一時幀內(nèi)，當至少一個所述電流值中的多個值超過一門限電流值時，所述控制器發(fā)出指示。
9.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)結(jié)合入一運輸制冷單元內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述部件為一基于電動馬達來驅(qū)動軸的裝置。
11.一種運輸制冷系統(tǒng)，其包括將制冷劑壓縮到高壓的壓縮機，所述壓縮機被供應電流以驅(qū)動所述壓縮機的馬達；用于冷卻所述制冷劑的散熱的熱交換器；用于使所述制冷劑降到低壓的膨脹裝置；用于蒸發(fā)所述制冷劑的吸熱的熱交換器；由所述吸熱的熱交換器冷卻的冷柜；和至少一個電流傳感器，其檢測至少一個被輸送到所述壓縮機馬達的代表振動程度的電流。
12.如權(quán)利要求11所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機為一螺桿式壓縮機。
13.如權(quán)利要求11所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，至少一個所述電流值為與所述壓縮機相關(guān)的電流引入。
14.如權(quán)利要求11所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機通過一固定架安裝到一柜式單元上，當所述固定架斷裂時，至少一個所述電流傳感器檢測至少一個所述電流值與所述振動程度的增加。
15.如權(quán)利要求11所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其還包括一接收所述電流值的控制器。
16.如權(quán)利要求15所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，當至少一個所述電流值超過一門限電流值時，所述控制器發(fā)出指示。
17.如權(quán)利要求15所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，在一時幀內(nèi)，當至少一個所述電流值中的多個值超過一門限電流值時，所述控制器發(fā)出指示。
18.如權(quán)利要求11所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述部件為一基于電動馬達來驅(qū)動軸的裝置。
19.一種用于監(jiān)測制冷系統(tǒng)的運行的方法，其包括如下步驟(1)提供一包括一壓縮機、一散熱的熱交換器、一膨脹裝置、和一吸熱的熱交換器的制冷循環(huán)，向一用于驅(qū)動所述壓縮機的馬達供應電流；(2)監(jiān)測所述壓縮機馬達的電流引入，并且當所述電流引入超過預定條件時進行檢測；和(3)當所監(jiān)測的電流超過步驟(2)中的所述預定數(shù)值時，識別到所述壓縮機內(nèi)的過度振動。
全文摘要
一設(shè)置于電源線上的電流傳感器監(jiān)測與一裝置相關(guān)的電流引入，該裝置基于電動馬達來驅(qū)動軸，例如一螺桿式壓縮機。螺桿式壓縮機內(nèi)的機械振動施加壓力于該螺桿式壓縮機的電動馬達軸上，從而直接影響了其電流引入。通過監(jiān)測電流引入，由壓縮機內(nèi)的問題引起的振動例如一斷裂的固定架可被檢測到。一控制器接收該電流值，并且如果一電流值超過門限電流值或者多個電流值超過門限值，該控制器發(fā)出指示。
文檔編號F25D11/00GK1410746SQ02143770
公開日2003年4月16日 申請日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者D·W·蘇利范 申請人:卡利爾公司