专利名称：冷藏集装箱冷机、冷藏集装箱及冷藏集装箱冷机控制方法
技术领域：
本发明涉及冷藏集装箱技术领域，尤其涉及一种冷藏集装箱冷机、具有该冷藏集装箱冷机的冷藏集装箱及所述冷藏集装箱冷机的控制方法。
背景技术：
随着冷藏运输市场和技术的发展，用户对冷藏集装箱箱内温度的均勻性要求越来越高，但是冷藏集装箱箱体的结构限制使其冷机(或称冷冻机)只能安装在箱体的前端 (不设置箱门的一端)；冷机的运行以及状态的控制，都是采用冷机的送风温度传感器、回风温度传感器采集的送风温度与回风温度信号来判断箱内的温度情况，通过控制冷机的负荷使得送风温度或回风温度与设定温度的差值保持在一合理范围。目前冷冻机控制箱内温度范围为-30°C 30°C，通常以-10°C为冷冻冷藏分界线，-10°c以上为冷藏，采用设定温度来判定运行状态属于冷冻还是冷藏。冷藏状态下，箱内温度的表征温度为送风温度(即用送风温度表示箱内温度)，默认蒸发风扇始终运行高风。送风温度接近设定温度后，转低风运转，实现节能。冷冻状态下，箱内温度的表征温度为回风温度(即用回风温度表示箱内温度)，默认蒸发风扇始终运行低风。会在与设定温度差较高，需要给货物快速降温时，蒸发风扇采用高速运转。对于冷机的控制，包括对于冷机的功率进行增加或者减小，也包括调整冷机的蒸发器的蒸发风扇的转速。现有技术的冷机，所述蒸发风扇的转速通常是两档，即高风档与普风档。在回风温度或送风温度接近设定温度时，说明冷藏箱内的温度条件已经达到设定的要求，即可控制冷机采用低功率和低风速运行。而当在回风温度或送风温度与设定温度相差较大时，说明冷藏集装箱内的温度条件还未达到设定的要求，需控制冷机采用高功率和高风速运行。然而，现有技术的冷机控制，没有引入远端的相关状态参数进行控制。容易造成箱内温度分布不均勻；例如在某种条件下，与冷机距离较远的门端的温度与冷机所在的前端的温度会具有一定的差距，假设箱内温度设定应为-10. 5摄氏度，此时门端温度为-5摄氏度，而前端温度已经降到-11摄氏度，此时冷机通过检测回风温度与设定温度的差值，做出的是采用低功率和低风速运行的控制方式，而此时的该控制方式并不能反映门端的需求， 使得门端的温度更无法达到设定要求，容易使货物受到损耗。除了与冷机最远的门端之外，集装箱内的其他与冷机具有不同距离的位置，也难以与冷藏集装箱前端同步达到设定的温度，因此也需要新的控制方式来实现冷藏集装箱内各位置的温度均勻。若冷机始终采用高风速送风，可以有效提高箱内温度的均勻性，但却增加冷机的功耗，不能达到节能的目的也不能取得良好的经济效益。除了温度均勻性之外，冷藏集装箱内的其他条件参数如湿度、空气成分等也具有均勻性的需求，也需要通过对冷机运行的调整来达到集装箱内各位置的均勻，现有技术中同样不具备该调整的条件。
发明内容
本发明的目的为提供一种冷藏集装箱冷机，以解决现有技术中冷藏集装箱冷机不能使集装箱内部的距离冷机不同距离处的箱内条件参数达到均勻的技术问题。本发明的第二个目的在于提供一种具有本发明冷藏集装箱冷机的冷藏集装箱，以解决现有技术中冷藏集装箱内部距离冷机不同距离处的箱内条件参数不均勻的技术问题。本发明的第三个目的在于提供一种本发明冷藏集装箱冷机的控制方法，以通过对冷藏集装箱冷机的控制，解决现有技术中冷藏集装箱内部距离冷机不同距离处的箱内条件参数不均勻的技术问题。为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种冷藏集装箱冷机，所述冷机具有一控制器，通过向所述冷机发出控制指令，控制所述冷机以使至少一个箱内条件参数维持在设定范围内；所述冷机还具有至少两个传感器，设置于所述冷机或所述冷藏集装箱内，且至少其中一个传感器设置于所述冷藏集装箱内，以感测所述冷藏集装箱内与所述冷机不同距离处的所述箱内条件参数；所述控制器还包括参数修正模块，接收各所述传感器的感测值，计算所述箱内条件参数在所述冷藏集装箱内的实时均勻度，在所述冷机按照所述控制指令运行使得所述箱内条件参数在一定程度上接近于所述设定范围时，开始发出一调整指令，叠加于所述控制指令控制所述冷机的功率与所述冷机的蒸发器风扇的转速以使所述实时均勻度达到设定均勻度。本发明的冷藏集装箱，具有前端和门端，其冷机设置于所述前端，所述冷机为本发明的冷藏集装箱冷机。一种本发明冷藏集装箱冷机的控制方法，包括步骤步骤Sl 所述控制器控制所述冷机以使至少一种箱内条件参数维持在一设定范围内。步骤S2 所述参数修正模块接收各所述传感器传来的集装箱内的与所述冷机不同距离处的所述箱内条件参数信号，计算实时均勻度；步骤S3，所述冷机按照所述控制指令运行使得所述箱内条件参数在一定程度上接近于所述设定范围时，所述参数修正模块开始发出调整指令，叠加于所述控制指令控制所述冷机的功率与所述冷机的蒸发器风扇的转速以使所述实时均勻度达到设定均勻度。本发明的有益效果在于，本发明的冷藏集装箱冷机、本发明的冷藏集装箱及所述冷藏集装箱冷机的控制方法，通过在集装箱内设置温度传感器或者感测其他箱内条件参数的传感器，采集其感测值并运算该条件参数的实时均勻度，并与设定均勻度进行比较，就比较结果采取不同的控制方式以使其达到设定均勻度，更好的判断、控制并维持了箱内温度或其他条件参数分布的均勻性，避免了由于某些参数的不均勻性所带来的对所存储货物的损耗，降低了冷机的功耗，也提升了冷藏集装箱的经济效益。
图1为本发明第一实施例的冷藏集装箱冷机的控制架构图。图2为本发明第一实施例的冷藏集装箱冷机的参数修正模块的示意图。图3为本发明第三实施例的冷藏集装箱的传感器布置示意图。
具体实施例方式体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。本发明实施例的冷藏集装箱，具有本发明的冷藏集装箱冷机。本发明实施例的冷藏集装箱，借助于本发明的冷藏集装箱冷机控制方法对冷机进行控制。本发明各实施例的冷藏集装箱，具有前端和门端，和现有技术一样，所述冷机设置于所述前端，所述冷藏集装箱冷机的控制器控制所述冷机以使所述送风温度或回风温度与设定温度的差值维持在一设定范围内；其送风温度、回风温度的采集及对冷机的控制方式， 与现有技术相同，不再赘述。以下基于不同的传感器布置、不同的箱内条件参数、不同的均勻度计算方式与不同的控制策略的多个实施例，详细的介绍本发明的冷藏集装箱冷机、冷藏集装箱及冷藏集装箱冷机的控制方法。第一实施例与现有技术不同的是，除在冷机或冷机附近装设的送风温度传感器和回风温度传感器之外，所述冷机还在门端的冷藏集装箱内设置一个温度传感器(简称为门端传感器)， 用于感测冷藏集装箱内靠近门端的储货区的门端温度，为了得到冷藏集装箱内温度的实时均勻度，除门端的温度传感器外，在冷藏模式中选择送风温度传感器所感测到的送风温度作为前端温度，在冷冻模式中选择回风温度传感器所感测到的回风温度作为前端温度，通过控制器的参数修正模块对冷藏箱内温度的均勻性进行控制。如图1和图2所示，本发明第一实施例中，以冷冻模式为例，参数修正模块包括信号处理单元、运算单元、比较单元、指令单元和执行单元。信号处理单元，接收门端传感器传来的门端温度信号、接收回风温度传感器传来的前端温度信号，均处理为温度数据；并由运算单元计算所述箱内温度的实时均勻度，所述实时均勻度用数值表示，例如门端温度为8 摄氏度，前端温度为4摄氏度的情况下，可用其差值4 (无单位)表示所述实时均勻度，数值越大，表示越不均勻，即均勻性越差。本实施例中，设定均勻度为0，即要求门端温度和前端温度完全相等，当然，在一些控制精度要求不高的场合，设定均勻度也可为0. 1,0. 5、1等数值。比较单元将实时均勻度与设定均勻度进行比较，得出比较结果后，即可由指令单元按照比较结果发出改变所述蒸发器风扇的转速的指令，即由低速档调整至高速档，并由执行单元向蒸发器风扇传送所述指令，并将风扇转速反馈到指令单元，以检测所述指令的执行，该指令一直执行到实时均勻度等于设定均勻度为止。而参数修正模块发出调整指令的时机，是在控制器控制回风温度向设定值靠近的过程中，例如回风温度与设定值的原差距是4摄氏度，则可在回风温度与设定值的原差距已接近到1摄氏度的时候发出调整指令，启动上述的调整过程。第二实施例本实施例所要调整的仍然是箱内温度。在进行上述的均勻度调整的过程中，均勻度的差距有时比较大，有时比较小，则可以采取不同的调整策略。例如门端温度与前段温度之差仅为1摄氏度时(也可以将温度差换算为均勻度之差)，仅调整所述冷机的蒸发器风扇的转速；例如门端温度与前段温度之差达到2摄氏度时，则同时调整冷机的功率及所述冷机的蒸发器风扇的转速以使所述实时均勻度达到设定均勻度。具体调整如表1所示表1
权利要求
1.一种冷藏集装箱冷机，其特征在于，所述冷机具有一控制器，通过向所述冷机发出控制指令，控制所述冷机以使至少一个箱内条件参数维持在设定范围内；所述冷机还具有至少两个传感器，设置于所述冷机或所述冷藏集装箱内，且至少其中一个传感器设置于所述冷藏集装箱内，以感测所述冷藏集装箱内与所述冷机不同距离处的所述箱内条件参数；所述控制器还包括参数修正模块，接收各所述传感器的感测值，计算所述箱内条件参数在所述冷藏集装箱内的实时均勻度，在所述冷机按照所述控制指令运行使得所述箱内条件参数在一定程度上接近于所述设定范围时，开始发出一调整指令，叠加于所述控制指令控制所述冷机的功率与所述冷机的蒸发器风扇的转速以使所述实时均勻度达到设定均勻度。
2.如权利要求1所述的冷藏集装箱冷机，其特征在于，所述箱内条件参数为箱内温度， 所述传感器为三个，包括设置于门端的一温度传感器、设置于冷机的一送风温度传感器及一回风温度传感器，所述参数修正模块包括信号处理单元，接收各所述传感器传来的温度信号并处理为温度数据； 运算单元，接收所述信号处理单元传来的所述温度数据，计算所述实时均勻度； 比较单元，比较所述实时均勻度与设定均勻度，得出比较结果； 指令单元，按照所述比较单元的比较结果发出改变所述冷机的蒸发器风扇的转速，或同时改变所述冷机的功率与所述冷机的蒸发器风扇的转速的所述调整指令；执行单元，将所述调整指令叠加于所述控制指令以对所述冷机的负荷与所述蒸发器风扇的转速进行控制。
3.一种冷藏集装箱，具有前端和门端，其冷机设置于所述前端，其特征在于，所述冷机为权利要求1或2所述的冷藏集装箱冷机。
4.如权利要求3所述的冷藏集装箱，其特征在于，所述传感器共三对，分别设置于所述门端的两对角处、箱体纵向中部的顶板中央位置与底侧板中央位置、箱体的前端的上部中间位置与下部中间位置。
5.如权利要求4所述的冷藏集装箱，其特征在于，设置于所述冷藏集装箱内的所述传感器与所述冷机的连接缆线预先埋设于所述冷藏集装箱的发泡层中。
6.一种权利要求1所述冷藏集装箱冷机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括步骤步骤Sl 所述控制器控制所述冷机以使至少一种箱内条件参数维持在一设定范围内。 步骤S2 所述参数修正模块接收各所述传感器传来的集装箱内的与所述冷机不同距离处的所述箱内条件参数信号，计算实时均勻度；步骤S3，所述冷机按照所述控制指令运行使得所述箱内条件参数在一定程度上接近于所述设定范围时，所述参数修正模块开始发出调整指令，叠加于所述控制指令控制所述冷机的功率与所述冷机的蒸发器风扇的转速以使所述实时均勻度达到设定均勻度。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述箱内条件参数为箱内温度，所述传感器为三个，包括设置于门端的一温度传感器、设置于冷机的一送风温度传感器及一回风温度传感器，在所述冷机处于冷藏模式时，所述控制器在步骤Sl中控制送风温度在一第一设定范围内，在所述冷机处于冷冻模式时，所述控制器在步骤Sl中控制回风温度在一第二设定范围内。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在步骤S3中如果实时均勻度与设定均勻度之差仅达到一第一设定差值时，仅调整所述冷机的蒸发器风扇的转速；如果实时均勻度与设定均勻度之差达到一第二设定差值时，且第二设定差值大于第一设定差值，则同时调整冷机的功率及所述冷机的蒸发器风扇的转速以使所述实时均勻度达到设定均勻度。
9.如权利要求6或8所述的控制方法，其特征在于，在步骤Sl中，取所述冷藏集装箱内与所述冷机同一距离但不同位置处的多个传感器的去除不合理值之后的平均值作为该位置处的所述箱内条件参数。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述箱内条件参数为温度、湿度或空气成分。
全文摘要
本发明公开了一种冷藏集装箱冷机、具有该冷藏集装箱冷机的冷藏集装箱及该冷藏集装箱冷机的控制方法，该冷藏集装箱冷机具有一控制器，控制冷机以使至少一个箱内条件参数维持在设定范围内；冷机还具有至少两个传感器，以感测冷藏集装箱内与冷机不同距离处的箱内条件参数；控制器还包括参数修正模块，接收各传感器的感测值，计算箱内条件参数在冷藏集装箱内的实时均匀度，在冷机按照控制指令运行使得箱内条件参数在一定程度上接近于设定范围时，开始发出一调整指令，叠加于控制指令控制冷机的功率与冷机的蒸发器风扇的转速以使实时均匀度达到设定均匀度。本发明可更好的判断、控制并维持箱内温度分布的均匀性，并降低冷机的功耗。
文档编号F25B49/02GK102464166SQ20101053523
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者王世魁, 蒋云雨, 黄国浩 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 青岛中集冷藏箱制造有限公司, 青岛中集特种冷藏设备有限公司