JPH03152373A - 冷凍装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍モードインレンジの一定時間毎に蒸発器
のデフロスト運転をするようにした冷凍装置の運転制御
装置に係り、特にデフロスト運転時間の短縮対策に関す
る。

（従来の技術） 従来より、例えば特開昭５９−１９７７６４号公報に開
示される如く、圧縮機、凝縮器を有する庫外ユニットと
、蒸発器を有する庫内ユニットとを備えた冷凍装置にお
いて、デフロストタイマにより、連続運転時間が一定値
に達すると、デフロスト指令信号を出力するとともに、
デフロスト指令信号を受けたときには、吸入ガス圧力値
が所定値に達するまでデフロスト運転をすることにより
、庫内の蒸発器の着霜を除去して冷凍能力の低下を防止
しようとするものは公知の技術である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来のコンテナ冷凍装置において、次の
ような問題がある。

すなわち、第５図に示すように、外気温度が高いときに
は比較的短時間にデフロスト運転が終了する（図中実線
の曲線における時刻Ｔ２参照）。

しかし、外気温度が低いときには、デフロスト運転が終
了したかどうかの検知を吸入ガス圧力が所定値以下にな
ったかどうかで検知すると、低外気温時は冷媒回路から
外気への放熱量が多いので、デフロストに使用される供
給熱量が減少し、吸入ガス温度の上昇速度が低下する。

したがって、デフロスト運転時間が必要以上に長くかか
ることになる（図中破線の曲線参照）。

一方、外気温度が低いときには、庫内の水分発生量が少
なくまた換気も行われないので、一般に着霜量は少ない
。ところが、上記のように長時間の間デフロスト運転が
行われると、デフロスト運転の際に放出される熱量は蒸
発器やドレンパン上の着霜を融解する以外にフレーム等
の温度上昇に消費され、温度上昇したフレーム等を再び
冷却するエネルギがさらに余分に必要となる。

上記のような問題は、特に冷凍モードのときに大きい。

すなわち、冷凍モードにおいては、通常、霜、氷の温度
やフレームの温度が低く、そのために、デフロスト運転
の終了を検知するデフロスト完了サーその設定温度と霜
温度等との温度差が大きいからである。

したがって、外気温度が低いときには、必要以上のデフ
ロスト運転により消費電力の増大を招くとともに、庫内
温度の過上昇によりカーゴ品温度の上昇を招く虞れがあ
った。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、庫内の＠霜量に影響する外気温度を圧縮機の冷凍
モードインレンジにおける精算稼働時間から推定し、そ
の結果に応じてデフロスト運転時間を短縮する手段を講
することにより、不必要なデフロスト運転時間を低減し
、もって、消費電力の節減とカーゴ品温度の過上昇の防
止とを図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、第１の解決手段は、第１Ａ図
に示すように、圧縮機（１）、凝縮器（３）、減圧機構
（５）及び蒸発器（６）を順次接続してなる冷凍回路（
９）を備えた冷凍装置を前提とする。

そして、冷凍装置の運転制御装置として、上記圧縮機（
１）への吸入ガスの温度を検出する吸入ガス温度検出手
段（Ｔｈ５）と、冷凍モードインレンジの一定時間毎に
デフロスト指令信号を出力する信号出力手段（５１）と
、該信号出力手段（５１）からのデフロスト指令信号を
受けたとき、上記吸入ガス温度検出手段（Ｔ　ｈ５）で
検出される吸入ガス温度が所定の設定温度以上になるま
での間、上記蒸発器（６）のデフロスト運転をするよう
制御する通常デフロスト運転制御手段（５２）とを設け
るものとする。

さらに、圧縮機（１）の冷凍モードインレンジにおける
実稼働時間を積算する積算手段（５３）と、上記デフロ
スト指令信号を受けたときに上記積算手段（５３）で積
算される圧縮機（１）の積算稼働時間が所定時間以下の
ときには、上記通常デフロスト運転制御手段（５２）の
制御を強制的に停止させるとともに、設定時間が経過し
かつ上記吸入ガス温度が０℃以上となるまでの間、デフ
ロスト運転をするよう制御する低外気デフロスト運転制
御手段（５４）とを設ける構成としたものである。

第２の解決手段は、第１Ｂ図に示すように、上記第１の
解決手段と同様の冷凍装置を前提とし、冷凍装置の運転
制御装置として、上記第１の解決手段における信号出力
手段（５１）と通常デフロスト運転制御手段（５２）と
を設けるものとする。

さらに、圧縮機（１）の冷凍モードインレンジにおける
実稼働時間を積算する積算手段（５３）と、上記デフロ
スト指令信号を受けたときに上記積算手段（５３）で積
算される圧縮機（１）の積算稼働時間が所定時間以下の
ときには、上記吸入ガス温度の設定温度を低（するよう
変更する変更手段（５５）とを設ける構成としたもので
ある。

（作用） 以上の構成により、請求項（１）の発明では、冷凍装置
の冷凍モードインレンジにおける運転中、定時間が経過
する毎に信号出力手段（５１）によりデフロスト運転指
令が出力され、通常デフロスト運転制御手段（５２）に
より、吸入ガス温度検出手段（Ｔ　ｈ３）により検出さ
れる吸入ガス温度が設定温度になるまでの間、蒸発器（
６）の着霜を除霜するデフロスト運転が行われる。

その場合、積算手段（５３）により、冷凍モードインレ
ンジにおける圧縮機（１）の実稼働時間が積算され、低
外気デフロスト運転制御手段（５４）により、圧縮機（
１）の積算稼働時間が所定時間以下のときには、所定の
設定時間が経過して吸入ガス温度が０℃以上になるまで
の間デフロスト運転を行うよう制御されるので、低外気
による水分量の減少や外気に対する放熱量の減少で、必
要以上の長時間に亘るデフロスト運転を招くことなく、
デフロスト運転が終了する。したがって、デフロスト運
転時間が短縮され、消費電力が節減されるとともに、不
必要なデフロスト運転の防止により、カーゴ品の過上昇
が防止されることになる。

請求項（２）の発明では、通常デフロスト運転制御手段
（５２）により、信号出力手段（５１）のデフロスト運
転指令信号に応じて、上記請求項（１）の発明と同様の
デフロスト運転制御が行われる。そして、積算手段（５
３）で積算される圧縮機（１）の冷凍モードインレンジ
における積算稼働時間が所定時間よりも低いときには、
変更手段（５５）により、デフロスト運転を終了する基
準となる設定温度を低くするよう変更されるので、デフ
ロスト運転時間が短縮され、消費電力の節減とカーゴ品
の過上昇の抑制とがなされる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第２図以下の図面に基
づき説明する。

第２図は本発明の実施例に係る冷凍コンテナ等に設けら
れる冷凍装置の冷媒配管系統を示し、（１）は圧縮機、
（３）はファン（３ａ）を付設してなる凝縮器、（４）
はレシーバ、（５）は冷媒を減圧する減圧機構としての
電子膨張弁、（６）はファン（６ａ）を付設してなる冷
凍庫内に配置される蒸発器、（７）は上記圧縮機（１）
への吸入冷媒中の液成分を除去するためのアキュムレー
タであって、上記各機器は冷媒配管（８）により冷媒の
循環可能に接続されていて、凝縮器（４）で庫外空気と
の熱交換により得た冷熱を移動させて蒸発器（６）で庫
内に放出するようにした冷凍回路（９）が構成されてい
る。

また、（２）は上記圧縮機（１）と凝縮器（３）との間
の冷媒配管（８）に介設された三方比例弁であり、（１
０）は一端が該三方比例弁（２）に接続され、他端が上
記凝縮器（３）、レシーバ（４）及び電子膨張弁（５）
をバイパスして蒸発器（６）の上流側の液ライン（８ａ
）に接続されたホットガスバイパス路であって、該ホッ
トガスバイパス路（１０）には、ドレンパンヒータ部（
１１）が設けられている。すなわち、蒸発器（６）の着
霜時、上記三方比例弁（２）の調節により圧縮機（１）
から吐出されるホットガスの一部をホットガスバイパス
路（１０）側にバイパスさせて、ドレンパンヒータ部（
１１）を加熱することにより、蒸発器（６）やドレンパ
ン（図示せず）の着霜を融解するようになされている。

また、装置にはセンサ類が配置されていて、（ＨＰＳ）
は高圧側圧力を検出する高圧センサ、（Ｔ　ｈｌ）は蒸
発器（６）の液管温度を検出する液管センサ、（Ｔ　ｈ
２）は蒸発器（６）のガス管温度を検出するガス管セン
サ、（Ｔ　ｈａ）は蒸発器（６）の空気吸込口に配置さ
れ、吸込空気温度を検出する吸込部センサ、（Ｔ　ｈ４
）は蒸発器（６）の空気吹出口に配置され、庫内への吹
出空気温度を検出する吹出温センサ、（Ｔｈ５）は吸入
管に配置され、吸入ガス温度ｔを検出する吸入ガス温度
検出手段としての吸入管センサであって、上記各センサ
類の信号はコントローラ（２０）に信号線で接続されて
いて、該コントローラ（２０）により、冷凍装置の運転
が制御されるようになされている。

ここで、請求項（１）の発明に係るコントローラ（２０
）の制御例について、第３図のフローチャートに基づき
説明する。第３図は冷凍モードインレンジにおける制御
内容を示し、ステップＳ１で冷凍モードインレンジにお
ける圧縮機（１）の実稼働時間のｖＬ′ｓを行つて、ス
テップＳ２でデフロストタイマ（図示せず）から出力さ
れるデフロスト運転指令信号を受けると、ステップＳ３
でデフロスト運転を開始して、ステップＳ４で、圧縮機
（１）の積算稼働時間Ｔ１が所定の設定時間α（例えば
３時間程度の時間）よりも大きいか否かを判別する。そ
して、Ｔｌ　＞αであれば、ステップＳＳに進んで、上
記吸入管センサ（Ｔ　ｈ５）で検出される吸入ガス温度
ｔを入力し、ステップＳ６で吸入ガス温度ｔがデフロス
ト完了サーモ（図示せず）の設定温度１＋　　（例えば
４０℃程度の温度）以上になるまで待って、ｔ１以上に
なると、ステップＳ７でデフロスト運転を終了する。

一方、上記ステップＳ４における判別で、圧縮機（１）
の積算稼働時間Ｔ、が設定時間αよりも大きいときには
、ステップＳ８に移行して、所定の設定時間Ｔｓを有す
るデフロスト運転タイマ（図示せず）のカウントを開始
し、ステップＳ９で吸入ガス温度ｔを入力して、ステッ
プＳ、、、Ｓ１１で吸入ガス温度ｔが０℃以上になり、
かつデフロスト運転タイマがカウントアツプすると、ス
テップＳ１２でデフロスト運転を終了する。

上記フローにおいて、ステップＳ２により、冷凍モード
インレンジの一定時間毎にデフロスト信号を出力する信
号出力手段（５１）が構成され、ステップ８３〜Ｓ７の
制御により、上記信号出力手段（５１）からのデフロス
ト指令を受けたとき、吸入ガス温度ｔが所定の設定温度
ｔ１になるまでの間、蒸発器（６）のデフロスト運転を
行うよう制御する通常デフロスト運転制御手段（５２）
が構成されている。

また、ステップＳ１により、圧縮機（１）の冷凍モード
インレンジにおける実稼働時間を積算する積算手段（５
３）が構成され、ステップｓ３゜Ｓ４からステップ８８
〜Ｓ１２の制御により、上記積算手段（５３）で積算さ
れる圧縮機（１）の積算稼働時間Ｔ１が所定時間α以下
のときには、上記通常デフロスト運転制御手段（５２）
の制御を強制的に停止させるとともに、設定時間Ｔｓが
経過し、かつ吸入ガス温度ｔが０℃以上になるまでの間
、デフロスト運転をするよう制御する低外気デフロスト
運転制御手段（５４）が構成されている。

したがって、請求項（１）の発明では、冷凍装置の冷凍
モードインレンジにおける運転中、一定時間が経過する
毎に信号出力手段（５１）によりデフロスト運転指令が
出力され、通常デフロスト運転制御手段（５２）により
、吸入管センサ（吸入ガス温度検出手段）　　（Ｔｈｅ
）により検出される吸入ガス温度ｔが設定温度ｔ１にな
るまでの間、上記三方比例弁（２）の開度を調節して圧
縮機（１）から吐出されるホットガスの一部をホットガ
スバイパス路（１０）のドレンパンヒータ部（１１）に
バイパスさせて、蒸発器（６）の着霜を除霜するデフロ
スト運転が行われる。

その場合、第５図に示すように、外気温度が高いときに
は吸入ガス温度ｔの上昇も速く、デフロスト運転の開始
時刻”ｒ□から比較的短時間（例えば３０分間程度の時
間）が経過した時刻Ｔ２でデフロスト運転が終了する（
図中実線の曲線参照）が、外気温度が低い時には凝縮器
（３）における外気への放熱量が多いため、蒸発器（６
）の除霜のために供給される熱量が減少し、吸入ガス温
度ｔの上昇が少なくなるので、デフロスト運転時間が非
常に長くなる虞れを生じる（例えば９０分間程度の時間
、図中破線の曲線参照）。一方、外気温度が低いときに
は、庫内の水分量が比較的少なく、本来それほど長時間
のデフロスト運転を行う必要はない。したがって、余分
なデフロスト運転により、蒸発器（６）やドレンパンヒ
ータ部（１１）の着霜を融解するだけでなく、フレーム
等の温度を上昇させ、余分な熱量の供給により、消費電
力量の増大を招く虞れもある。

それに対して、本発明では、積算手段（５３）により、
冷凍モードインレンジにおける圧縮機（１）の実稼働時
間が積算され、低外気デフロスト運転制御手段（５４）
により、圧縮機（１）の積算稼働時間Ｔ１が所定時間α
以下のときには、所定の設定時間Ｔｓが経過して吸入ガ
ス温度ｔが０℃以上になるまでの間デフロスト運転を行
うよう制御される。すなわち、第５図に示すように、設
定時間Ｔｓが経過したときにデフロスト運転が終了する
ことになり、デフロスト運転の短縮を図ることができ、
消費電力の節減を図ることができるとともに、そのよう
な無駄なデフロスト運転を防止することで、庫内温度の
過上昇っまりカーゴ品温度の過上昇を防止することがで
きるのである。

なお、低外気デフロスト運転制御手段（５４）によるデ
フロスト運転において、デフロスト運転開始後設定時間
が経過しても、吸入ガス温度ｔが０℃に達しないうちは
デフロスト運転が継続されるので、蒸発器（６）が除霜
されていないのにデフロスト運転が終了するようなこと
はない。

次に、請求項（２）の発明に係るコントローラ（２０）
の制御例について、第４図のフローチャートに基づき説
明するに、ステップＲ１〜Ｒ３で上記第３図のステップ
Ｓ１〜Ｓ３と同様の制御を行って、ステップＲ４で圧縮
機（１）の冷凍モードインレンジにおける積算稼働時間
ＴＩが所定値αよりも大きいか否かを判別して、大きけ
ればステップＲ５で、デフロスト完了サーモ（図示せず
）の設定温度ｔ１を標準値（例えば４０℃程度の値）に
設定する一方、ステップＲ４の判別でＴ１〉αでないと
きには、ステップＲ６に移行して、上記設定温度ｔ１を
所定の変更値（例えば２０℃程度の値）に変更する。そ
の後、それぞれステップＲ７に進んで吸入ガス温度ｔを
入力し、ステップＲ８の判別で吸入ガス温度ｔが設定値
ｔ１以上になると、ステップＲ９でデフロスト運転を終
了する。

上記制御のフローにおいて、ステップＲ６により、圧縮
機（１）の精算稼働時間Ｔ１が所定時間α以下のときに
は、デフロスト運転を行う吸入ガス温度ｔの設定値を低
くするよう変更する変更手段（５５）が構成されている
。

したがって、請求項（２）の発明では、通常デフロスト
運転制御手段（５２）により、上記請求項（１）の発明
と同様のデフロスト運転制御が行われる。

そして、積算手段（５３）で積算される圧縮機（１）の
冷凍モードインレンジにおける積算稼働時間Ｔ１が所定
時間α以下のときには、変更手段（５５）により、デフ
ロスト運転を終了する基準となる設定温度ｔ１を低くす
るよう変更されるので、デフロスト運転時間が短縮され
、上記請求項（１）の発明と同様の効果を得ることがで
きる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、冷
凍装置において、冷凍モードインレンジにおける一定時
間ごとにデフロスト運転を行う場合、通常は吸入ガス温
度が所定の設定温度になるまでデフロスト運転を行う一
方、圧縮機の冷凍モードインレンジにおける積算稼働時
間が所定時間以下のときには、設定時間が経過し、かつ
吸入ガス温度が０℃以上になるまでの間、デフロスト運
転を行うようにしたので、デフロスト運転時間の短縮に
よる消費電力の節減を図ることができるとともに、不必
要なデフロスト運転の防止により、カーゴ品温度の過上
昇を防止することができる。

請求項（２）の発明によれば、冷凍装置において、通常
は吸入ガス温度が設定温度以下になるまでデフロスト運
転を行う一方、冷凍モードインレンジにおける圧縮機の
積算稼働時間が所定時間以下のときには、デフロスト運
転を終了する基準となる吸入ガス温度の設定温度を標準
の値よりも低い値に変更するようにしたので、上記請求
項（１）の発明と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は請求項（１）の発明の構成を示すブロック図
、第１Ｂ図は請求項（２の発明の構成を示すブロック図
である。第２図以下は本発明の実施例を示し、第２図は
冷凍装置の構成を示す冷媒配管系統図、第３図は請求項
（１）の発明に係る制御内容を示すフローチャート図、
第４図は請求項（２）の発明に係る制御内容を示すフロ
ーチャート図、第５図は本発明の効果を示す説明図であ
る。 １　　圧縮機 ３　　凝縮器 ５　　電子膨張弁 （減圧機構） ６　　蒸発器 ９　　冷凍回路 ５１　信号出力手段 ５２　通常デフロスト運転制御手段 ５３　積算手段 ５４　低外気デフロスト運転制御手段 ５５　変更手段 Ｔｈ５　　吸入管センサ （吸入ガス温度検出手段） 第４図 咳＜ト区門四− ロ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）、凝縮器（３）、減圧機構（５）及
   び蒸発器（６）を順次接続してなる冷凍回路（９）を備
   えた冷凍装置において、 上記圧縮機（１）への吸入ガスの温度を検出する吸入ガ
   ス温度検出手段（Ｔｈ５）と、冷凍モードインレンジの
   一定時間毎にデフロスト指令信号を出力する信号出力手
   段（５１）と、該信号出力手段（５１）からのデフロス
   ト指令信号を受けたとき、上記吸入ガス温度検出手段（
   Ｔｈ５）で検出される吸入ガス温度が所定の設定温度以
   上になるまでの間、上記蒸発器（６）のデフロスト運転
   をするよう制御する通常デフロスト運転制御手段（５２
   ）とを備えるとともに、圧縮機（１）の冷凍モードイン
   レンジにおける実稼働時間を積算する積算手段（５３）
   と、上記デフロスト指令信号を受けたときに上記積算手
   段（５３）で積算される圧縮機（１）の積算稼働時間が
   所定時間以下のときには、上記通常デフロスト運転制御
   手段（５２）の制御を強制的に停止させるとともに、設
   定時間が経過しかつ上記吸入ガス温度が０℃以上となる
   までの間、デフロスト運転をするよう制御する低外気デ
   フロスト運転制御手段（５４）とを備えたことを特徴と
   する冷凍装置の運転制御装置。
2. （２）圧縮機（１）、凝縮器（３）、減圧機構（５）及
   び蒸発器（６）を順次接続してなる冷凍回路（９）を備
   えた冷凍装置において、 上記圧縮機（１）への吸入ガスの温度を検出する吸入ガ
   ス温度検出手段（Ｔｈ５）と、冷凍モードインレンジの
   一定時間毎にデフロスト指令信号を出力する信号出力手
   段（５１）と、該信号出力手段（５１）からのデフロス
   ト指令信号を受けたときに、上記吸入ガス温度検出手段
   （Ｔｈ５）で検出される吸入ガス温度が所定の設定温度
   以上になるまでの間、上記蒸発器（６）のデフロスト運
   転をするよう制御するデフロスト運転制御手段（５２）
   とを備えるとともに、圧縮機（１）の冷凍モードインレ
   ンジにおける実稼働時間を積算する積算手段（５３）と
   、上記デフロスト指令信号を受けたときに上記積算手段
   （５３）で積算される圧縮機（１）の積算稼働時間が所
   定時間以下のときには、上記吸入ガス温度の設定温度を
   低くするよう変更する変更手段（５５）とを備えたこと
   を特徴とする冷凍装置の運転制御装置。