特開 2022-120843 冷却システム、および冷却システムの運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022120843

(43)【公開日】2022-08-18

(54)【発明の名称】冷却システム、および冷却システムの運転方法

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20220810BHJP

   F25B 1/04 20060101ALI20220810BHJP

   F25B 41/20 20210101ALI20220810BHJP

   F04C 28/10 20060101ALI20220810BHJP

   F04C 29/12 20060101ALI20220810BHJP

【ＦＩ】

F25B1/00 361Z

F25B1/04 Y

F25B41/20 Z

F25B1/00 331E

F04C28/10

F04C29/12 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022016853

(22)【出願日】2022-02-07

(31)【優先権主張番号】63/146,309

(32)【優先日】2021-02-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】591003493

【氏名又は名称】キャリア コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＣＡＲＲＩＥＲ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】レイ センフ

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA02

3H129AA14

3H129AA32

3H129AB03

3H129BB42

3H129CC14

3H129CC24

(57)【要約】

【課題】 容量調節を備えたコンプレッサを有する冷却システムを提供する。
【解決手段】 冷却システムは、一次吸引ポート及び中間吸引ポートを有する高圧側スクロールコンプレッサと、入口及び出口を有する蒸発器と、蒸発器の出口を一次吸引ポート及び中間吸引ポートの両方と流体的に結合する一次コンプレッサ入口流路と、冷却システムの運転モードに応じて一次コンプレッサ入口流路に沿って移動する流体の流れを一次吸引ポート及び中間吸引ポートの少なくとも１つに向けるように動作可能な制御バルブと、を含む。一次吸引ポートに関連付けられたコンプレッサの容量は、中間吸引ポートに関連付けられたコンプレッサの容量よりも大きくなっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却システムであって、
一次吸引ポート及び中間吸引ポートを有する高圧側スクロールコンプレッサであって、前記一次吸引ポートに関連付けられた前記コンプレッサの容量が、前記中間吸引ポートに関連付けられた前記コンプレッサの容量よりも大きい、高圧側スクロールコンプレッサと、
入口と出口を有する蒸発器と、
前記蒸発器の前記出口を前記一次吸引ポート及び前記中間吸引ポートの両方と流体的に結合する一次コンプレッサ入口流路と、
前記冷却システムの運転モードに応じて、前記一次コンプレッサ入口流路に沿って移動する流体の流れを前記一次吸引ポート及び前記中間吸引ポートの少なくとも１つに向けるように動作可能な制御バルブと、を含む、前記冷却システム。

【請求項2】

第１のモードでの前記冷却システムの運転中、前記制御バルブが、第１の構成にあり、前記流体が前記一次吸引ポートに供給される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項3】

第２のモードでの前記冷却システムの運転中に、前記制御バルブが第２の構成にあり、前記一次コンプレッサ入口流路内の前記流体の少なくとも一部が、前記中間吸引ポートに提供される、請求項２に記載の冷却システム。

【請求項4】

前記制御バルブが前記第２の構成にあるとき、前記一次コンプレッサ入口流路内の前記流体のすべてが、前記中間吸引ポートに提供される、請求項３に記載の冷却システム。

【請求項5】

エコノマイザ熱交換器と、
前記エコノマイザ熱交換器を前記中間吸引ポートに流体的に結合する第２のコンプレッサ入口流路と、を含む、請求項３に記載の冷却システム。

【請求項6】

運転の第３のモードでは、前記流体が、前記二次コンプレッサ入口流路を介して前記中間吸引ポートに提供される、請求項５に記載の冷却システム。

【請求項7】

前記運転の第３のモードでは、前記流体はまた、前記一次コンプレッサ入口流路を介して前記一次吸引ポート及び前記中間吸引ポートのうちの少なくとも１つに提供される、請求項５に記載の冷却システム。

【請求項8】

前記冷却システムの前記運転のモードが、前記コンプレッサの容量に対する前記冷却システムの需要に応じて選択される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項9】

冷却システムの運転方法であって、
前記冷却システムの需要、及び前記冷却システムのコンプレッサの容量に応じて運転のモードを選択することであって、前記コンプレッサが、一次吸引ポート及び中間吸引ポートを有する高圧側スクロールコンプレッサである、前記選択することと、
前記選択したモードに応じて、少なくとも１つのバルブの構成を制御することと、
前記一次吸引ポートと前記中間吸引ポートの両方に並列に流体的に結合された一次コンプレッサ入口流路を介して前記コンプレッサに流体の流れを提供することであって、運転の第１のモードでは、前記一次コンプレッサ入口流路からの前記流体の流れが、前記一次吸引ポートに提供され、運転の第２のモードでは、前記一次コンプレッサ入口流路からの前記流体の流れが、前記中間吸引ポートに提供される、前記流体の流れを提供することと、を含む、前記方法。

【請求項10】

前記第１のモード及び前記第２のモードのうちの少なくとも１つにおいて、前記流体の流れが、前記一次吸引ポート及び前記中間吸引ポートの両方に提供される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記運転の第１のモードにおいて、前記流体の流れが、前記一次吸引ポートにのみ提供される、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記運転の第２のモードにおいて、前記流体の流れが、前記中間吸引ポートにのみ提供される、請求項９に記載の方法。

【請求項13】

前記中間吸引ポートに流体的に結合された二次コンプレッサ入口流路を介して前記コンプレッサに前記流体の流れを提供することをさらに含む、請求項９に記載の方法。

【請求項14】

前記一次コンプレッサ入口流路を介して前記コンプレッサに前記流体の流れを提供することが、前記二次コンプレッサ入口流路を介して前記コンプレッサに前記流体の流れを提供することと同時に生じる、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記二次コンプレッサ入口流路内の前記流体の流れが、エコノマイザ熱交換器から提供される、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記吸引ポートに関連付けられた前記コンプレッサの容量が、前記中間吸引ポートに関連付けられた前記コンプレッサの容量よりも大きい、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される主題は、一般に、輸送用冷却ユニットに関し、より詳細には、高圧側スクロールコンプレッサを有する輸送用冷却ユニットの制御及び運転に関する。

【背景技術】

【0002】

スクロールコンプレッサは、冷却システムで広く使用されている。システム用スクロールコンプレッサは、必要となり得る最大の圧縮能力など、最も極限的な運転条件に基づいて選択される。しかしながら、これらの最も極限的な、または最悪ケースの条件での運転が生じることは稀である。結果として、コンプレッサは一般に低負荷状態で運転され、時には高い圧縮比で運転され、それによってコンプレッサの運転効率を制限し、従って冷却システムの運転効率を制限する。さらに、可変速度が輸送用冷却システムに組み込まれると、新たな課題が生じる。例えば、吸引ガスの密度は、システムの容量に応じて変化する。ガス密度の変動は、冷却及び温度制御に課題を課し、特に、圧縮流体が比較的大きな吸引ガス密度を有し、かつトレーラへの漏洩による熱増加が最小限である、より高い設定値条件において課題となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従って、通常の運転条件及び極端な運転条件の間に効率的に機能することができる可変容量コンプレッサが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一実施形態によれば、冷却システムは、一次吸引ポート及び中間吸引ポートを有する高圧側スクロールコンプレッサと、入口及び出口を有する蒸発器と、蒸発器の出口を一次吸引ポート及び中間吸引ポートの両方と流体的に結合する一次コンプレッサ入口流路と、冷却システムの運転モードに応じて一次コンプレッサ入口流路に沿って移動する流体の流れを一次吸引ポート及び中間吸引ポートの少なくとも１つに向けるように動作可能な制御バルブと、を含む。一次吸引ポートに関連付けられたコンプレッサの容量は、中間吸引ポートに関連付けられたコンプレッサの容量よりも大きくなっている。

【0005】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、第１のモードでの冷却システムの運転中のさらなる実施形態では、制御バルブは第１の構成にあり、流体が一次吸引ポートに提供される。

【0006】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、第２のモードでの冷却システムの運転中のさらなる実施形態では、制御バルブは第２の構成にあり、一次コンプレッサ入口流路内の流体の少なくとも一部が、中間吸引ポートに提供される。

【0007】

上述の特徴の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、エコノマイザ熱交換器、及びエコノマイザ熱交換器を中間吸引ポートに流体結合する第２のコンプレッサ入口流路を含む。

【0008】

上述の特徴の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、エコノマイザ熱交換器、及びエコノマイザ熱交換器を中間吸引ポートに流体結合する第２のコンプレッサ入口流路を含む。

【0009】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、運転の第３のモードでのさらなる実施形態では、流体は、二次コンプレッサ入口流路を介して中間吸引ポートに提供される。

【0010】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、運転の第３のモードでのさらなる実施形態では、流体はまた、一次コンプレッサ入口流路を介して一次吸引ポート及び中間吸引ポートのうち少なくとも１つに供給されている。

【0011】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態では、冷却システムの運転のモードが、コンプレッサの容量に対する冷却システムの要求に応じて選択される。

【0012】

一実施形態によれば、冷却システムを運転する方法は、冷却システムに対する要求及び冷却システムのコンプレッサの容量に応じて運転モードを選択することを含む。コンプレッサは、一次吸引ポートと中間吸引ポートを有する高圧側スクロールコンプレッサである。本方法はさらに、選択されたモードに応答して少なくとも１つのバルブの構成を制御することと、一次吸引ポート及び中間吸引ポートの両方に並列に流体結合された一次コンプレッサ入口流路を介してコンプレッサに流体の流れを提供することと、を含む。第１の運転モードでは、一次コンプレッサ入口流路からの流体の流れが一次吸引ポートに提供され、第２の運転モードでは、一次コンプレッサ入口流路からの流体の流れが中間吸引ポートに提供される。

【0013】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、第１のモード及び第２のモードの少なくとも１つでのさらなる実施形態では、流体の流れは、一次吸引ポート及び中間吸引ポートの両方に提供される。

【0014】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、運転の第１のモードでのさらなる実施形態では、流体の流れは、一次吸引ポートにのみ提供される。

【0015】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、運転の第２のモードでのさらなる実施形態では、流体の流れは中間吸引ポートにのみ供給される。

【0016】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態では、中間吸引ポートに流体的に結合された二次コンプレッサ入口流路を介してコンプレッサに流体の流れを提供することを含む。

【0017】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態では、一次コンプレッサ入口流路を介してコンプレッサに流体の流れを提供することは、二次コンプレッサ入口流路を介してコンプレッサに流体の流れを提供することと同時に生じる。

【0018】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態では、二次コンプレッサ入口流路内の流体の流れは、エコノマイザ熱交換器から提供される。

【0019】

上述の特徴の１つ以上に加えて、または代替として、さらなる実施形態では、吸引ポートに関連付けられたコンプレッサの容量は、中間吸引ポートに関連付けられたコンプレッサの容量よりも大きい。

【0020】

以下の説明は、決して限定的なものと見なされるべきではない。添付の図面を参照すると、同様の要素には、同様の番号が付与されている。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態による高圧側スクロールコンプレッサの部分的破断図である。

【図2】一実施形態による高圧側スクロールコンプレッサを含む輸送用冷却ユニットの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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、限定としてではなく、例示として本明細書に提示される。

【0023】

ここで図１を参照すると、高圧側スクロールコンプレッサ２０の一例が示されている。本明細書で使用する場合、「高圧側スクロールコンプレッサ」という用語は、モータがシェルの吐出圧力領域（高圧領域）に配置されているスクロールコンプレッサを指すことを意図しており、以下でより詳細に説明する。

【0024】

図示されるように、スクロールコンプレッサ２０は、実質的に円筒形の本体２４と、本体２４の上部及び下部にそれぞれ配置されたカバー２６、２８とを備えたハウジングまたはシェル２２を含み、ハウジング１２の密閉された内部容積３０を画定することができる。スクロールコンプレッサ２０は、さらに、ステータ３４及びロータ３６を含む電気モータ３２と、冷媒などの作動流体を圧縮するように動作可能な圧縮機構３８とを含むことができる。電気モータ３２は、駆動シャフト（図示せず）を介して圧縮機構３８に動作可能に結合され得る。ステータ３４は、ハウジング２２に固定され得、ロータ３６は、回転軸Ｘを中心に駆動シャフトを回転させるために使用され得る。

【0025】

例えば、潤滑油などの潤滑剤は、ハウジング２２内の内部容積の底部に配置されたサンプ４０に貯蔵され得る。一実施形態では、駆動シャフトの端部は、ハウジング２２の底部でサンプ４０内に浸漬されている。そのような実施形態では、駆動シャフトの回転によって生成された遠心力が、サンプ４０から駆動シャフトに形成された油路を通って上方に潤滑剤を引き出すために使用され得る。しかしながら、コンプレッサを通して潤滑剤をポンプ輸送するために駆動シャフトとは別のポンプデバイスが使用されている実施形態がまた、本明細書で企図される。

【0026】

圧縮機構３８は、例えば、ハウジング２２の一部に取り付けられた固定スクロール４２と、駆動シャフトに取り付けられ、固定スクロール４２にほぼ隣接して配置された可動スクロール４４とを含むことができる。コンプレッサ２０の運転中、可動スクロール４４は、固定スクロール４２と半径方向に係合し、そこに対して周回し、スクロール４２、４４の間に画定された複数の圧縮チャンバ４６を形成することができる。図１に示すように、作動油を受け入れるための第１の流体入口または一次吸引ポート４８が、ハウジング２２の上部カバー２６に、またはその近くに形成され得、圧縮作動流体を排出するための流体出口４９が、ハウジング２２の本体２４の一部に形成され得る。第２の流体入口または中間吸引ポート４７は、モータ３２と圧縮機構３８との間の位置で、ハウジング２２の周りに配置され得る。

【0027】

一次吸引ポート４８は、典型的には、固定スクロール４２に形成された吸引チャンバ５０との流体連通のために、圧縮機構３８の固定スクロール４２に接続されている。吸引チャンバ５０内の流体は、次いで圧縮機構３８の圧縮チャンバ４６に移動される。圧縮チャンバ４６から、高圧ガスは、固定スクロール４２の排出ポート５２から、例えば、ハウジング２２の底部とモータ３２との間などのハウジング２２の内部３０内の高圧空間に流れる。中間または第２の吸引ポート４７を含むコンプレッサ２０の実施形態では、そのような中間吸引ポートは、圧縮機構３８の圧縮チャンバ４６に流体を送達するように同様に構成され得る。しかしながら、中間吸引ポートを介して提供される流体は、一次吸引ポート４８を介して圧縮チャンバ４６に提供される流体と比較して、圧縮チャンバ４６の下流部分またはより多くの内部領域に提供され得る。結果として、中間吸引ポート４７を介して提供される流体は、一次吸引ポート４８を介して提供される流体よりも、圧縮機構３８での１回転あたりの有効変位が減少している。

【0028】

圧縮された高圧流体または排出ガスが圧縮機構３８の排出ポート５２から流体出口４９に流れるとき、ハウジング２２の内部３０内の高圧空間が排出ガスにさらされる。結果として、モータ３２によって生成された熱の少なくとも一部、及びいくつかの実施形態においては実質的にすべてが、排出ガスによって除去される。この冷却中、排出ガスはコンプレッサ２０内で最高温度にある。

【0029】

ここで図２を参照すると、輸送用冷却ユニット１１０の例の概略図が示されている。図示されるように、輸送用冷却ユニット１１０は、コンプレッサ１２０を含む。一実施形態では、コンプレッサ１２０は、上述のコンプレッサ２０などの高圧側スクロールコンプレッサである。排出ガスなどの高温高圧冷媒蒸気は、コンプレッサ１２０の排出ポート１２２を出て、熱除去熱交換器１２４、例えば、コンデンサまたはガス冷却器への１つ以上の導管の１つを介して提供される。一実施形態では、熱除去熱交換器１２４は、通常、別の熱除去熱交換器（図示せず）によって吹き付けられる空気を受け入れる複数のコンデンサコイルフィン及びチューブを含む。このステップで潜熱を除去することにより、冷媒蒸気は高圧／高温の液体に凝縮する。熱除去熱交換器１２４の出口で、冷媒は、ユニット１１０の低温運転中に過剰な液体冷媒のための貯蔵を提供するように動作可能な受容器１２６に流れるように構成される。受容器１２６から、冷媒はサブクーラー１２８に流れ、これが冷媒のサブクーリングを増加させる。サブクーラー１２８は、熱除去熱交換器１２４の近くに、または直接隣接して配置され得、サブクーラー１２８内の冷媒が、熱除去熱交換器ファン（図示せず）からの空気流によって冷却されるようになっている。しかしながら、別の供給源からの流体によって冷却されるサブクーラー１２８もまた、本明細書で企図される。

【0030】

図示される非限定的な実施形態では、ユニット１１０は、冷媒をエコノマイザ熱交換器１３２の第１の冷媒流路Ｆ１に供給する前に、冷媒を洗浄及び乾燥するように構成されたフィルタ乾燥機１３０を含む。第１の冷媒流路Ｆ１内では、冷媒の過冷却が増加する。一実施形態では、エコノマイザ熱交換器１３２は、プレート型熱交換器であり、以下でより詳細に説明する第１の冷媒流路Ｆ１と第２の冷媒流路Ｆ２との間で冷媒から冷媒への熱交換をもたらす。

【0031】

第１の冷媒流路Ｆ１から、冷媒は、エコノマイザ熱交換器１３２から蒸発器膨張装置１３４に流れる。蒸発器膨張装置１３４は、本明細書では蒸発器とも呼ばれる蒸発器熱交換器１３６に関連付けられ、蒸発器１３６への冷媒の流れを制御するように動作可能である。蒸発器膨張装置１３４は、蒸発器出口温度センサー１３８及び／または蒸発器出口圧力センサー１４０からの信号に応答して、ＭＭで概略的に示されているコントローラによって制御され得る。蒸発器ファン（図示せず）は、輸送用冷却ユニット２０に関連するコンパートメント内の空気を調整するために使用される蒸発器１３６上に空気を引き出しまたは押し出すように動作可能である。蒸発器１３６の出口は、導管１４３を介してコンプレッサ１２０の一次吸引ポート１４２に流体的に接続されて、一次コンプレッサ入口流路の第１の部分を画定する。

【0032】

図示した非限定的な実施形態では、例えば、コンプレッサ吸引調節バルブ（または電磁バルブ）などのバルブ１４４が、蒸発器熱交換器１３６の下流、かつ一次吸引ポート１４２から上流にある一次コンプレッサ入口流路に沿って配置されている。バルブ１４４は、電子コントローラＭＭに動作可能に結合され得る。従って、電子コントローラＭＭは、運転モードまたはユニット１１０の１つ以上の運転条件に基づいてバルブ１４４を所望の構成に移動させるように命令する１つ以上の信号を生成することができる。当業者によって理解されるように、輸送用冷却ユニット１１０は、単純化のために示されていない、熱膨張バルブ及び／または他の構成要素などの追加の特徴及び構成要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、蒸発器膨張バルブ１３４は、コンプレッサ吸引調節バルブ１４４と交換または置換されて、蒸発器熱交換器１３６を通る流れを制御することができる。あるいは、いくつかの実施形態では、輸送用冷却ユニット２０は、蒸発器膨張バルブ１３４、吸引調節バルブ（複数可）１４４、及び／または当技術分野で知られている他のバルブを含むことができる。

【0033】

図示されるように、コンプレッサ１２０は、第２のまたは中間の吸引ポート１４６を有し得る。中間吸引ポート１４６は、一次吸引ポート１４２とコンプレッサ排出ポート１２２との間の圧縮経路に沿った中間位置に配置されることができる。さらに一実施形態では、バイパス導管１４８は、導管１４３を中間吸引部分１４６に結合する。バイパス導管１４８は、一次コンプレッサ入口流路の第２の部分を画定し、第２の部分は、一次コンプレッサ入口流路の第１の部分と並列に配置される。従って、一次コンプレッサ入口流路は、蒸発器熱交換器１３６からコンプレッサまで延在し、最終的に一次吸引ポート１４２と中間吸引ポート１４６のうちの１つに冷媒を送達するように構成されている。一実施形態では、バイパス導管１４８は、バルブ１４４から上流の位置で導管１４３に結合され、バルブ１４４の構成が制御され、一次コンプレッサ入口流路内の流体流をユニット１１０の要求に基づいて一次吸引ポート１４２と中間吸引ポート１４６の一方または両方に選択的に向けることができるようになっている。

【0034】

図示した非限定的な実施形態では、輸送用冷却ユニット１１０は、エコノマイザ熱交換器１３２を通る第２の冷媒流路Ｆ２をさらに含む。図示されるように、第２の冷媒流路Ｆ２は、第１の冷媒流路Ｆ１とコンプレッサ１２０の中間吸引ポート１４６との間に延びる。エコノマイザ膨張デバイス１５０は、エコノマイザ熱交換器１３２の上流の第２の冷媒流路Ｆ２内に配置されている。エコノマイザ膨張デバイス１５０は、コントローラＭＭによって制御される電子エコノマイザ膨張デバイスであり得る。エコノマイザ熱交換器１３２がアクティブであるとき、コントローラＭＭは、エコノマイザ膨張デバイス１５０を制御して、冷媒が第２の冷媒流路Ｆ２を通過し、エコノマイザ熱交換器１３２を通過し、中間吸引ポート１４６に到達することを選択的に可能にする。従って、第２の冷媒流路は、二次コンプレッサ入口流路の少なくとも一部を画定する。エコノマイザ膨張デバイス１５０は、エコノマイザ向流熱交換器１３２に進む冷媒を膨張及び冷却するように機能し、それにより、蒸発器膨張デバイス１３４に進む第１の冷媒流路Ｆ１内の液体冷媒を過冷却する。

【0035】

当業者は、図２に示される概略図及び構成が、輸送用冷却ユニット１１０の単なる一例であり、限定することを意図するものではないことを理解するであろう。例えば、本開示の範囲から逸脱して、他の構成要素または構成が可能である。例えば、冷却システムは、コントローラ、受容器、フィルタ、乾燥機、追加的バルブ、熱交換器、センサー、インジケータなどを、本開示の範囲から逸脱することなく含み得る。

【0036】

輸送用冷却ユニット１１０は、複数のモードで運転可能である。ユニット１１０は、所望の製品貯蔵温度に等しい安定した温度を維持するためにコンプレッサ１２０の中間容量が必要とされるときなど、ユニット１１０の通常の負荷状態の間に、第１のモードで運転するように構成される。従って、この運転の第１のモードは、通常、可変コンプレッサの所望の速度がコンプレッサの最大速度よりも低いが、コンプレッサの最小速度よりも高い場合に使用される。この速度は、トレーラの設定点をトレーラの所望の温度と比較することによって判定される温度誤差に部分的に基づいて選択されることができる。

【0037】

第１の標準運転モードの間、エコノマイザ膨張デバイス１５０は閉位置にある。エコノマイザ膨張デバイス１５０が閉じた状態では、例えば、冷媒の約２％または１％未満などの冷媒は、第２の冷媒流路Ｆ２を通ってほとんど流れない。むしろ、例えば、冷媒の 少なくとも約９８％などのほぼすべての冷媒は、第１の冷媒流路Ｆ１を通って蒸発器膨張デバイス１３４に流れ、また、一次コンプレッサ入口流路を介して蒸発器熱交換器１３６からコンプレッサ１２０に流れる。運転の第１のモードでは、コンプレッサ吸引調節バルブ１４４は、第１の構成にあり、一次コンプレッサ入口流路内の冷媒が一次吸引ポート１４２に提供されるようになっている。一実施形態では、バイパス導管１４８によって画定される一次コンプレッサ入口流路の第２の部分を通る流れは、バルブ１４４が第１の構成にあるときに遮断される。しかしながら、バルブ１４４が第１の構成にあるときに冷媒流の一部が中間吸引ポート１４６に提供される実施形態もまた、本明細書で企図されている。

【0038】

輸送用冷却ユニット１１０は、例えば、所望の製品貯蔵温度に等しい安定した温度を維持するためにコンプレッサ１２０の低減した容量が必要とされる場合、第２のモードでさらに運転可能である。一実施形態では、輸送用冷却ユニット１１０は、運転条件が最小の冷却能力を必要とする場合、第２のモードで運転可能である。このような運転条件には、周囲温度と設定点温度との温度差が小さい場合、及びトレーラに非呼吸貨物または医薬品タイプの積荷が含まれている場合が含まれるが、これらに限定されない。さらに、コンプレッサが最小許容回転速度にあり、過剰な冷却能力が依然として存在する場合、ユニット１１０は第２のモードで運転され得る。

【0039】

第２のモードでのユニット１１０の運転は、第１のモードでの運転と実質的に同様であり得る。しかしながら、第２のモードでは、バルブ１４４は第２の構成にある。第２の構成では、蒸発熱交換器１３６から一次圧縮入口流路に出力される流体の少なくとも一部は、バイパス導管１４８に向けられ、中間吸引ポート１４６に提供される。運転の第２のモードでは、バルブ１４４が第２の構成にあるとき、一次圧縮入口流路からの流れの一部はまた、一次吸引ポート１４２に供給され得、流れが一次吸引ポート１４２と中間吸込口１４６の両方に同時に提供されるようになっている。しかしながら、他の実施形態では、第２の構成では、バルブ１４４は、一次吸引ポート１４２への冷媒の流れを遮断するように動作可能であり得る。

【0040】

輸送用冷却ユニット１１０が大容量で運転しているとき、例えば、容器の温度が所望の製品貯蔵温度を超えているとき、輸送用冷却ユニット１１０は、第３の運転モードで運転可能である。第３の運転モードでは、コントローラＭＭは、エコノマイザ膨張デバイス１５０を開位置に変換し、それにより、冷媒が第１の冷媒流路Ｆ１と第２の冷媒流路Ｆ２の両方を通って流れることを可能にする。第１の冷媒流路Ｆ１内の冷媒は、一次吸引ポート１４２の１つに戻される前に、エコノマイザ熱交換器１３２及び蒸発器１３６を通って流れる。同時に、第２の冷媒流路Ｆ２内の冷媒は、二次コンプレッサ入口流路を介してエコノマイザ熱交換器１３２から中間吸引ポート１４６に直接通過し、それにより、蒸発器膨張デバイス１３４及び蒸発器熱交換器１３６をバイパスする。

【0041】

本明細書に記載の高圧側コンプレッサを含む輸送用冷却ユニット１１０は、吸引ポート１４２、１４６または吸引ポートの組み合わせのうちどれが、圧縮される流れを受け入れるように構成されているかに基づいて容量の著しい低減を可能にすることでコンプレッサ１２０の最適な動作を可能にする。この容量の低減により、より良い温度制御が可能になる。また、高圧側コンプレッサを使用することにより、コンプレッサの潤滑に影響を与えることなく、容量調整が達成され得る。さらに、高圧側スクロールコンプレッサ内の油の流路は、冷媒が中間吸引ポート１４６の一次吸引ポート１４２に供給されるかどうかに関係なく、実質的にすべての油を、例えば、特定の場合には少なくとも約９８％のオイルをサンプに戻すことを可能にする。

【0042】

「約」という用語は、出願時に利用可能である器具に基づいた特定の量の測定値に関連付けられた誤差の程度を含むことが意図されている。

【0043】

本明細書で使用される専門用語は、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つ以上の他の特徴、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また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。

【0044】

本開示は一例示的な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、添付の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】

【図2】