JPH056109B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度制御装置、特に冷凍コンテナと呼
ばれる輪送すべき物品が格納された室内の空気の
温度制御に好適な温度制御装置に関する。

従来の冷凍コンテナの温度制御装置の一例が第
１図に示され、１０は輪送すべき物品が格納され
る室で、室内空気は送風機１２を駆動することに
よつて図に白抜矢印で示すように蒸発器４および
ヒータ１１を通つて循環せしめられる。１は冷凍
圧縮機で、この冷凍圧縮機１から吐出された高温
高圧の冷媒ガスは凝縮器２に入つてここで冷却さ
れて凝縮液化せしめられ、次いで絞り３に入つて
ここで断熱膨張し、次いで蒸発器４に入つてここ
で室１０を循環する空気を冷却し自身は加熱され
て蒸発して気化しガス状となつて圧縮機１に戻
る。圧縮機１の運転中弁５を開くことにより、圧
縮機１から吐出された高温高圧の冷媒ガスの１部
が凝縮器２および絞り３をバイパスして放熱する
ことなく蒸発器４に流入し、蒸発器４における冷
却能力を低減でき、また、弁５の開度を加減する
ことにより、冷却能力を無段階に制御することが
できる。８は戻り空気６の温度を検出する温度検
知器、９は吹き出し空気７の温度を検出する温度
検知器、１４は温度検知器選択手段で、温度設定
手段１５で任意に設定された設定温度が冷蔵条件
のときはこの信号を受けて温度検知器９で検出し
た吹出空気７の温度を制御に用いることを選択
し、温度設定手段１５で設定された設定温度が冷
凍条件のときはこの信号を受けて温度検知器８で
検出した戻り空気６の温度を制御に用いることを
選択する。１６は偏差算出装置で、温度検知選択
手段１４で選択された温度検知器８又は９の検出
温度と温度設定手段１５で設定された温度とを対
比して両者の偏差を演算し、これを運転指示装置
２０に出力する。１７はサーモスタツト選択手段
で、温度設定手段１５で設定された設定温度が冷
蔵条件のときはこの信号を受けて冷蔵用サーモス
タツト１８を選択し、設定温度が冷凍条件のとき
はこの信号を受けて冷凍用サーモスタツト１９を
選択する。運転指示装置２０では偏差算出装置１
６から出力された偏差とサーモスタツト選択手段
１７からの入力されるサーモスタツト１８または
１９に設定されている偏差とを対比し、これらサ
ーモスタツト１８または１９の動作パターンに従
つて所定の運転モードで圧縮機１、弁５、ヒータ
１１および送風機１２を運転する指令を出す。室
１０内に冷凍品を格納し、室温を所定温度以下に
維持する場合、例えば温度設定手段１５に−18℃
を設定すると、これからの信号により温度検知器
選択手段１４は温度検知器８を選択し、サーモス
タツト選択手段１７は冷凍用サーモスタツト１９
を選択する。温度検知器８で検出した戻り空気６
の検出温度が温度設定手段１５により設定された
設定温度即ち−18℃より高い場合、この偏差は偏
差算出装置１６を経て運転指示装置２０に入力さ
れ、ここで冷凍用サーモスタツト１９に設定され
ている偏差と比較され、前者が後者以上である場
合は、運転指示装置２０からの指示により冷媒圧
縮機１、送風機１２を起動して、室１０内を循環
する空気を蒸発器４により冷却する。空気温度が
低下して検出温度と設定温度との偏差が冷凍用サ
ーモスタツト１９に設定されている偏差以下にな
ると運転指示装置２０からの指示により冷媒圧縮
機１は停止し、以下上記の起動、停止を繰返すこ
とにより室１０内温度は温度設定手段１５で設定
された−18℃に維持される。また、室１０内に冷
蔵品を格納するため、温度設定手段１５に例えば
０℃を設定した場合、温度検知器選択手段１４は
温度検知器９を選択し、サーモスタツト選択手段
１７は冷蔵用サーモスタツト１８を選択する。温
度検知器９で検出した吹出し空気７の検出温度が
設定温度即ち０℃より高い場合においてこの偏差
が冷蔵用サーモスタツト１８に設定されている偏
差より大きいときは運転指示装置２０からの指示
により圧縮機１および送風機１２を駆動し、室１
０内温度が降下して、検出温度と設定温度との偏
差が冷蔵用サーモスタツト１８に設定されている
偏差以下になると、運転指示装置２０からの指示
により弁５が開弁し、蒸発器４の冷却能力を低減
する。以後、圧縮機１の運転を続けながら弁５の
開度を運転指示装置２０からの指示によつて調整
して蒸発器４の冷却能力を調整するが、室１０の
熱負荷が弁５による調整範囲を越えて下つた場合
には運転指示装置２０の指示によりヒータ１１を
通電させ室１０の熱負荷と蒸発器４の冷却能力と
の平衡を維持する。また、検出温度と設定温度と
の偏差が冷蔵用サーモスタツト１８で設定された
偏差以下の場合には、圧縮機１を起動せずにヒー
タ１１を送風機１２を起動してこれにより循環空
気を加熱し、室１０内温度が上昇して検出温度と
設定温度との偏差が冷蔵用サーモスタツト１８に
よる設定偏差以上に達した時点で圧縮機１を始動
する。

上記従来の装置においては、冷凍時には圧縮機
１の運転・停止を繰返して温度を制御するが、冷
蔵時には弁５の開度を無段階に増減して冷却能力
を無段階に減増し、室温の変動巾を可能な限り小
さくなるよう制御している。従つて、工業製品の
冷蔵時等さ程厳しい温度管理を要しない場合にも
常時時圧縮機１を運転しているため圧縮機１を駆
動するためのエネルギーが消費されるので、エネ
ルギー消費効率が極めて悪いという不具合があつ
た。

本発明は、上記不具合に対処するため、圧縮機
を連続運転しながら冷却能力を無段階に調整して
温度制御を行なう容量制御機能を具備すると共
に、圧縮機をオン・オフ運転して温度制御を行な
うオン・オフ制御機能を具備した冷却装置と加熱
装置とを備え、両装置により室内の温度を冷凍条
件から冷蔵条件にわたる広範囲の温度範囲の中で
設定温度に制御する温度制御装置において、設定
温度が冷蔵条件のとき、前記冷蔵装置の能力を、
熱負荷に応じて圧縮機を連続運転しながら、容量
制御により無段階に調整して高精度に温度制御す
る制御方法と、前記冷却装置及び加熱装置をオ
ン・オフ運転して省エネルギー化を図りつつ温度
制御する制御方法とのいずれかを選択可能な温度
制御方法選択手段を有することを特徴とする温度
制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

以下、本発明を第２図に示す１実施例を参照し
ながら具体的に説明する。第２図におては、２３
は第２冷蔵用サーモスタツト、２７は制御方法選
択スイツチで、フイルム、電気製品等の工業製品
を室１０内に格納するときはこれを操作して省エ
ネ制御を選択し、果実、チルドビーフ等の農産物
を格納するときには精密制御を選択する。省エネ
制御を選択したときは、これからの信号を受けて
サーモスタツト選択手段１７は第２冷蔵用サーモ
スタツト２３を選択すると同時に温度検知器選択
手段１４は温度検知器８および９の双方の検出温
度を選択する。精密制御を選択したときは、これ
からの信号を受けてサーモスタツト選択手段１７
は冷蔵用サーモスタツト１８を選択すると同時に
温度検知器選択手段１４は温度検知器９を選択す
る。他の構成、機能は第１図に示す従来のものと
同様であり、同一の機能を果す部品には第１図の
符号と同一の符号を付し、その説明は省略する。
従つて、冷凍品の貯蔵品及び農産品を室１０内に
格納して０℃近辺にて冷蔵保管する場合で、温度
設定手段１５で設定温度０℃が設定され、制御方
法選択スイツチ２７で精密制御を選択した時の機
能は第１図に例示したものと同じであり、その説
明は省略する。

フイルム、電気製品等の工業製品を室１０内に
格納して例えば20℃近辺で冷蔵保管する場合、温
度設定手段１５で設定温度20℃が設定され、制御
方法選択スイツチ２７で省エネ制御を選択する。
すると、これからの信号により温度検知器選択手
段１４は温度検知器８および９を選択し、サーモ
スタツト選択手段１７は第２冷蔵用サーモスタツ
ト２３を選択する。偏差算出装置１６では温度検
知器８の検出温度と設定温度即ち20℃との偏差が
算出される一方、温度検知器８の検出温度と温度
検知器９の検出温度との差も算出される。偏差算
出装置１６にて算出された温度検知器８の検出温
度と設定温度20℃との偏差が第二冷蔵用サーモス
タツト２３に設定されている所定の偏差を上回る
時運転指示装置２５の指示により圧縮機１が運転
を開始し、蒸発器４にて室１０を循環する空気が
冷却されることは上記従来のものと同じである。
この冷却作用の結果、温度検知器８の検出温度と
設定温度２０℃との偏差が、冷蔵用サーモスタツ
ト１８に設定されている所定の偏差まで降下する
と運転指示装置２５は弁５に対して開弁の指令を
行ない冷却能力が削減される。弁５の開度は運転
指示装置２５により、偏差算出装置１６にて算出
される温度検知器９の検出温度と、温度検知器８
の検出温度との差が所定の値となるように比例制
御が行なわれる。かくして、熱負荷の代小によら
ず削減された所定の冷却能力で運転が行なわれる
室１０の温度は更に降下する。その結果、温度検
知器８の検出温度と設定温度20℃との偏差が第二
冷蔵用サーモスタツト２３に設定されている値、
例えば零となると、運転指示装置２５は圧縮器１
の運転を停止するように指令すると共に、弁５に
対しては閉弁の指令を行なう。この圧縮機１の停
止の間において送風機１２の作動のための動力
や、外部からの室１０内への熱浸入等により室１
０の温度が上昇し、温度検知器８の検出温度と設
定温度２０℃との偏差が第二冷蔵用サーモスタツ
ト２３に設定されている偏差を上回ると運転指示
装置２５は圧縮機１に再度運転開始を指令すると
共に、弁５に対して開弁の指示を行ない、削減さ
れた所定の冷却能力での冷却運転が再開される。
以上の作用の繰り返しにより室１０の温度はほぼ
一定に保持されることとなる。一方、外気温度が
低下した場合など圧縮機１の停止しているのに更
に室１０の温度が低下するような時で温度検知器
８の検出温度と設定温度20℃との偏差が第二冷蔵
用サーモスタツト２３に設定されている負の偏差
を下回り更に負側となる場合には、ヒータ１１へ
通電が開始され、ヒータ１１への通電と送風機１
２の運転による加熱運転が行なわれる。この加熱
運転の結果、温度検知器８の検出温度と設定温度
20℃との偏差が、第二冷蔵用サーモスタツト２３
に設定されている所定の偏差を上回るとヒータ１
１への通電は停止される。以上の動作の結果室１
０はほぼ一定の温度に保持されることとなる。

しかして、上記実施例においては、制御方法選
択スイツチにより冷蔵時には精密制御の他に省エ
ネ制御を選択できるようにし、精密制御を選択し
たときは圧縮機の運転を継続しながら弁の開度を
熱負荷即ち検出温度と設定温度との偏差に応じて
無段階に調整し室温を目標温度に近接した極めて
狭い温度変動巾に維持し高精度の温度制御ができ
る。一方、省エネ制御を選択したとき、圧縮機の
運転・停止を繰返し、圧縮機の運転中は熱負荷の
大小によらずして弁の開度を吹き出し空気温度と
戻り空気温度との差が一定となるよう即ち削減さ
れた所定の冷却能力になるように調節して省エネ
ルギーの温度制御をすることができる。

またこの圧縮機１の発停を伴なう温度管理を行
なう場合でも吹き出し空気７の温度の管理も行な
われることとなり室１０の局所的な冷えすぎや、
温度ばらつきが大きくなることを防止できる一
方、圧縮機１の発停頻度を抑えることができ、圧
縮機１の寿命の増大にも効果がある。

なお、上記実施例においては第二冷蔵用サーモ
スタツト２２の使用時において弁５の開度は、温
度検知器８及び９の検出温度の差が一定となるよ
う比例制御したが、これは必ずしも一定の温度差
である必要はなく、圧縮機１の発停及び弁５の開
閉の指示は戻り空気６の温度を検知する温度検知
器８の検出温度を用いて行ない、冷却装置の冷却
能力の制御にあたつては吹き出し空気７の温度を
検知する温度検知器９の検出温度が、設定温度よ
りも所定温度だけ低くなるように弁５の開度の調
整を行なつてもよく、単に、局所的な冷えすぎや
温度ばらつきを抑え、圧縮機１の発停頻度をも抑
えるのみであれば弁５の開度を一定の値とするこ
とも可能である。更に言えば、冷却能力制御を必
ずしも必要とするわけではないこともあり、この
時は弁５に対し開弁の指令が行なわれなくてもよ
い。

また、上記実施例においては温度制御に用いる
温度検知器の検出温度を常に一方のみとしたが、
これは温度検知器８及び９の検出温度の比較演算
結果、例えば高い方の値とか低い方の値、更にま
た両者の平均値等を用いることも可能であり単に
一方のみを温度制御に用いるのとの併用も可能で
ある。

また、上記実施例では冷却装置の冷却能力制御
を行なう例として、ホツトガスのバイパス量を制
御する例を示したが、これに代えて蒸発器４と圧
縮機１の間に弁を設けたり、絞り装置を可変とし
て循環冷媒量の制御を行なつて冷却能力を制御し
てもよく、また、圧縮機１そのものの容量制御を
行なつてもよい。

更に、上記実施例では冷凍時と省エネ冷蔵時の
制御動作が互いに異なる例を示したが、同じ制御
動作であつても構わない。

更に、上記実施例では弁５を１つだけ用いた例
を示したが２つ以上の弁を設け、使い分けするこ
とも可能である。

また、上記実施例では冷蔵時の制御動作を２通
りとしたが、必ずしも２通りである必要はなく更
に多くの制御動作をさせても良く、また冷凍時に
ついても複数の制御動作をさせてもよい。

更に、上記実施例では物品を格納する室内空気
の温度を制御したがこれに限らず本発明は加熱装
置または冷却装置によつて加熱または冷却される
客体温度制御に広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍コンテナーの温度制御装置
の１例を示す系統図、第２図は本発明を冷凍コン
テナーの温度制御装置に適用した場合の１実施例
を示す系統図である。 冷却加熱装置……１，２，３，４，５，１１、
客体……６，７、温度制御方法選択手段……２
７。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機を連続運転しながら冷却能力を無段階
   に調整して温度制御を行なう容量制御機能を具備
   すると共に、圧縮機をオン・オフ運転して温度制
   御を行なうオン・オフ制御機能を具備した冷却装
   置と加熱装置とを備え、両装置により室内の温度
   を冷凍条件から冷蔵条件にわたる広範囲の温度範
   囲の中で設定温度に制御する温度制御装置におい
   て、設定温度が冷蔵条件のとき、前記冷却装置の
   能力を、熱負荷に応じて圧縮機を連続運転しなが
   ら、定量制御により無段階に調整して高精度に温
   度制御する制御方法と、前記冷却装置及び加熱装
   置をオン・オフ運転して省エネルギー化を図りつ
   つ温度制御する制御方法とのいずれかを選択可能
   な温度制御方法選択手段を有することを特徴とす
   る温度制御装置。