JPH06193974A - 冷凍システム及びその制御方法 - Google Patents

冷凍システム及びその制御方法

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JPH06193974A
JPH06193974A JP2417505A JP41750590A JPH06193974A JP H06193974 A JPH06193974 A JP H06193974A JP 2417505 A JP2417505 A JP 2417505A JP 41750590 A JP41750590 A JP 41750590A JP H06193974 A JPH06193974 A JP H06193974A
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heating
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、吸入管調整弁５４を有する冷凍シ
ステムにコンプレッサー絞り弁を別設する必要性を省く
ものである。 【構成】 コンプレッサー原動機１１、１３が過負荷状
態になると、制御アルゴリズムが無視され、調整弁５４
の所定の負荷制御位置が選択される。タイマー１７４が
制御アルゴリズムへ切り換わるまでの所定の回復時間を
設定する。タイマーはまた始動と同時に調整弁の負荷制
御位置を選択する。周囲温度が所定値を超えると、周囲
温度センサー１３２が行うように、加熱または霜取りモ
ードが該モードの持続時間に亘って調整弁の負荷制御位
置を自動的に選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は冷凍システム、特に制御可能な吸入調整弁を利
用する冷凍システムに係わる。
【０００１】冷凍システムは、一般にコンプレッサー用
原動機の負荷を制限するため所定の設定圧力値にセット
されたコンプレッサー絞り弁を使用する。絞り弁は、高
温ガス霜取りモードにおいて起こる最悪条件に備えて圧
力及び原動機負荷を制限するようにセットされる。霜取
りセッティングは、絞り弁による吸入管の制限が常時存
在するため、冷凍システムの冷却能力を損なう。
【０００２】搭載するトラック、トレーラーまたはコン
テナが電源の近くに停車している時には電動機によって
駆動し、さもなければディーゼル・エンジンによって駆
動することができる輸送用冷凍システムのように、コン
プレッサーを２種類の原動機のいずれか一方によって駆
動する場合、２通りの出力定格のうちの小さい方に基づ
いて最悪条件を想定する。従って、絞り弁の圧力調節は
電動機の馬力に応じて設定され、ディーゼル・エンジン
から得られる大きい出力は考慮されない。
【０００３】本願の出願人に譲渡された米国特許第４，
８９９，５４９号は、吸入管調整弁及びその調整制御回
路を開示している。調整制御回路は、加熱及び冷却モー
ドにおいて設定温度の近傍では所定の制御アルゴリズム
に従って調整弁を制御して吸入管流量に制限を加える
が、その他の条件下では弁を開放状態のままとする。原
動機が過負荷状態になると調整制御回路が調整弁を制御
して吸入管流量を制限し、減圧して原動機の負荷を軽減
するから通常のコンプレッサー絞り弁を設ける必要はな
い。
【０００４】要約すると、本発明は吸入管調整弁を利用
してコンプレッサー絞り弁の機能を行わせる上記米国特
許第４，８９９，５４９号の改良である。本発明では、
制御リレーが給電を断たれた、フェイルセーフ位置を有
し、この位置において調整制御回路とは無関係に、調整
弁コイルを流れる電流を制御することによって調整弁を
所定位置まで閉じる回路を選択する。この所定位置は、
使用される冷媒のタイプ及び最悪条件下でコンプレッサ
ーを駆動する馬力に応じて選択される。既に述べたよう
に、最悪条件が発生するとすれば霜取りモードにおいて
であり、この場合、高温冷媒蒸気を利用して蒸発器コイ
ルを除霜し、コンプレッサーの駆動に電動機及びエンジ
ンが選択的に利用されるなら馬力は電動機の馬力であ
る。
【０００５】制御リレーは給電位置を占めると正規の調
整制御回路を選択する。吸入管に制限を加える理由がな
ければ、論理回路が制御リレーに給電し、制御アルゴリ
ズムが調整弁コイルを流れる電流量を制御できるように
する。コンプレッサー原動機を過負荷状態にしそうな条
件が発生すると、論理回路が制御リレーへの給電を断
ち、制御アルゴリズムを無視し、調整弁コイルの電流を
制御して吸入管に所定の制限を加える。
【０００６】タイマーは、冷凍システムの始動から所定
の時間に亘って制御リレーを給電遮断状態に維持するこ
とにより負荷及び冷却能力が増大するまでのウォーミン
グアップ時間を提供する。運転中の原動機が所定の過負
荷状態に達すると、論理回路が制御リレーへの給電を断
ち、調整弁を所定の制限位置にセットする。次いで、タ
イマーが所定時間に亘って制御リレーが給電位置に復帰
するのを阻止して過負荷のかかった原動機に回復時間を
与えると共に、所定の過負荷状態が過負荷信号を発生さ
せるしきい値を中心に変動する際起こり易い制御リレー
のショート・サイクリングをも防止する。
【０００７】論理回路は高温ガスによる加熱及び霜取り
サイクルまたはモードの開始に応答して、各モードの持
続時間に亘って制御リレーへの給電を断つ。外側周囲空
気温度もモニターする。外側周囲空気温度が所定値を超
えると、制御リレーはこの状態の持続時間にタイマーに
よって与えられる遅延時間を加えた時間に亘って給電を
断たれる。前記所定値は使用される特定の冷凍ユニット
の動作特性に応じて異なる。特定のデザインについて試
験した結果、このユニットは絞り弁がなければ周囲温度
約１０５°Ｆ（４０℃）を超えるまで負荷限界以内で冷
却モード動作を行うことが判明した。
【０００８】本発明の内容は、実施例を示す添付図面に
沿った以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【０００９】利用する冷凍制御回路の幾つかは公知のも
のでよく、米国特許第４，３２５，２２４号；第４，４
１９，８６６；及び第４，７１２，３８３号などに開示
されている。
【００１０】図１及び２には本発明のシステム８を示し
た。システム８は吸入管調整弁を有する冷凍システム１
０を含む。図２には吸入管調整弁５４を有するシステム
１０を詳細に示した。
【００１１】説明の便宜上、本発明の用途として好まし
い輸送機関用冷凍システムとして以下に冷凍システム１
０を考察する。冷凍システム１０はトラック、トレーラ
ー、またはコンテナーの前壁１２に取付けられる。冷凍
システム１０は、継手１６を介してコンプレッサー１４
と連動する内燃機関１１、例えばディーゼル・エンジン
のような原動機及び／または電動機１３によって駆動さ
れる前記コンプレッサー１４を含む閉じた冷媒回路を有
する。コンプレッサー１４の吐出し口は、吐出し弁２０
及び高温ガス管２２を介して三方弁１８の吸込み口と接
続する。加熱及び冷却位置を有する三方弁１８の作用
は、必要に応じて別々の弁によって行わせてもよい。
【００１２】三方弁１８の吐出し口の１つは凝縮器コイ
ル２４の入口側と接続する。この吐出し口は三方弁１８
の冷却位置として利用され、コンプレッサー１４を第１
冷媒回路２５に接続する。凝縮器コイル２４の出口側
は、その出口側から受留器タンク２６の入口側への流体
の流れだけを可能にする一方凝縮器逆止弁ＣＶ１を介し
て前記受留器タンク２６の入口側と接続する。受留器タ
ンク２６の出口側に設けた出口弁２８は、脱水器３４を
含む送液管３２を介し熱交換器３０と接続する。
【００１３】送液管３２からの液状冷媒は、熱交換器３
０のコイル３６を通って膨脹弁３８に流入する。膨脹弁
３８の出口は、蒸発器コイル４２の入口側の入口に冷媒
を配分するディストリビューター４０と接続する。蒸発
器コイル４２の出口側は上述した制御可能な吸入管調整
弁５４及び熱交換器３０を介して閉アキュムレータータ
ンク４４の入口側と接続する。膨脹弁３８は、膨脹弁熱
量球４６及び均圧管４８によって制御される。アキュム
レータータンク４４内のガス状冷媒は、吸入管５０及び
吸入弁５２を介して該タンク４４の出口側からコンプレ
ッサー１４の吸込み口に導入される。調整弁５４を蒸発
器４２の出口に近く、かつ熱交換器３０及びアキュムレ
ーター４４の手前側に位置する吸入管５０の部分に配設
して、調整弁５４が被制御状態にある時に起こり易い液
状冷媒のサージをこれらの装置の容積で吸収することに
よりコンプレッサー１４を保護する。
【００１４】三方弁１８が加熱及び霜取り位置を占める
状態で、高温ガス管５６は三方弁１８の第２吐出し口か
ら蒸発器コイル４２の下方に配置された霜取りパンヒー
ター５８を介して蒸発器コイル４２の入口側に延びる。
高温ガス管５６からバイパス及び逆止弁６８、７０を介
して受留器タンク２６に至るバイパス管または与圧タッ
プ６６を延設する。
【００１５】導管７２は、常閉パイロットソレノイド弁
ＰＳを介して三方弁１８をコンプレッサー１４の吸入側
と接続する。ソレノイド作動弁ＰＳが閉じた状態で、三
方弁１８は冷却位置へばねにより付勢されており、コン
プレッサー１４から凝縮器コイル２４へ高温高圧ガスを
送る。凝縮器コイル２４はガスから熱を奪ってガスを低
圧液体に凝縮する。蒸発器４２が霜取りを要求すると
き、また、サーモスタットを調節すべき負荷の設定点に
維持するため加熱モードが必要な時、パイロットソレノ
イド弁ＰＳが冷凍制御部７４によって供給される電圧で
開放される。次いで低いコンプレッサー吸入圧によって
三方弁１８が加熱位置へ移行させられ、凝縮器２４への
高温ガス状冷媒流が遮断され、蒸発器４２への流入が可
能となる。ソレノイド弁ＰＳを作動するのに好適な制御
手段は上記特許に開示されている。
【００１６】三方弁１８が加熱位置に移行すると、コン
プレッサー１４からの高温高圧ガスが第１の、即ち、冷
却モード冷媒回路２５から、ディストリビューター４
０、霜取りパンヒーター５８及び蒸発器コイル４２を含
む第２の、即ち、加熱モード冷媒回路５９へ進路を変え
る。加熱モード中、膨脹弁３８は迂回される。もし加熱
モードが霜取りサイクルなら、（図示しない）蒸発器の
ファンまたは送風器は作動しない。サーモスタットを設
定温度に維持するのに必要な加熱サイクルなら蒸発器の
ファンは作動する。
【００１７】冷凍制御装置７４は、図示のように空気還
流路８８に、または必要なら空気放出路に温度センサー
８６を配置したサーモスタット８４を含む。矢印９０で
示す還流空気は冷凍空間９２から吸引され、次いで蒸発
器４２を通過することで空調された後、蒸発器の送風器
によって再び冷凍空間９２に放出される。空調された空
気を図中矢印９４で示した。サーモスタット８４は、シ
ステム１０が還流空気９０の温度を制御する所期の設定
温度を選択する設定温度セレクター手段９６を含む。
【００１８】サーモスタット８４は必要ならデジタル・
サーモスタットでもよく、このようなデジタル・サーモ
スタットは本願の出願人に譲渡された米国特許第４，８
１９，４４１号及び第４，９０３，４９８号に開示され
ている。
【００１９】サーモスタット８４の出力信号は、上記特
許に開示されているように冷凍制御装置７４に接点を有
する熱及び速度リレー１Ｋ、２Ｋを制御する。熱リレー
１Ｋはシステム１０が冷却モードでなければならない時
には給電を断たれ、システム１０が加熱モードでなけれ
ばならない時には給電される。速度リレー２Ｋはシステ
ム１０が原動機１６を低速で、例えば、１４００ＲＰＭ
で作動させねばならない時には給電を断たれ、高速で、
例えば、２２００ＲＰＭで作動させねばならない時には
給電される。
【００２０】原動機がエンジン１１である場合に使用で
きる制御アルゴリズムの実施例を図３に示す。還流空気
９０の温度が降下する時の動作は図の左側に沿って示し
たように上端からスタートし、還流空気９０の温度が上
昇する時の動作は図の右側に沿って示したように下端か
らスタートする。例えば、熱リレー１Ｋの接点は冷凍制
御装置７４と接続してパイロットソレノイド弁ＰＳへの
給電を断って冷却モードを、前記弁ＰＳに給電して加熱
モードをそれぞれ選択する。速度リレー２Ｋの接点は冷
却制御装置７４と接続してエンジン１１と連携する絞り
ソレノイド９８への給電を断って低速を、前記ソレノイ
ド９８に給電して高速をそれぞれ選択する。
【００２１】図３に示す制御アルゴリズムの実施例で
は、初期の温度降下と同時にシステム１０は冷凍空間の
温度または必要なら制御エラーが設定温度付近の所定値
またはゼロ制御エラーにそれぞれ達するまで高速冷却ノ
ット・イン・レンジ（ＨＳＣ−ＮＩＲ）で動作し、前記
所定値またはゼロ制御エラーに達すると、システムは低
速冷却ノット・イン・レンジ（ＬＳＣ−ＮＩＲ）に切り
換わる。この状態において調整弁は全開している。設定
温度またはゼロ制御エラーに近づくと、システムは調整
弁５４を閉じ始める。このモードを図中“ＬＳＣ−調
整”で示してある。冷凍空間の温度が設定温度に近けれ
ば、システムは調整下の低速冷却モードを続けるのが普
通である。しかし、周囲温度が低いと負荷空間９２の温
度が設定温度以下に降下する可能性があり、温度が降下
し続けると調整制御回路が弁５４を開放し、調整下の低
速加熱（ＬＳＨ）が始まる。さらに温度が降下し続ける
と調整弁が全開となり、低速加熱イン・レンジ（ＬＳＨ
−ＩＲ）、高速加熱イン・レンジ（ＨＳＨ−ＩＲ）及び
高速加熱ノット・イン・レンジ（ＨＳＨ−ＮＩＲ）モー
ドが始まる。ＨＳＨ−ＮＩＲからの温度上昇に伴ない、
調整下のＨＳＨ、調整下のＬＳＣ、ＬＳＣ−ＩＲ、ＬＳ
Ｃ−ＮＩＲ及びＨＳＣ−ＮＩＲが順次始まる。
【００２２】調整弁５４は制御コイルの電流に対する弁
の開口度または行程をインチまたはミリメートルで示す
ことによって表わされる一定の開閉特性を有する。調整
弁５４の制御コイルに電流が流れなければ弁５４は開放
状態となる。コイル電流がゼロから増大するに従って弁
はその閉特性に従って閉じ始め、一定の電流値に達する
と弁５４が完全に閉成される。逆にコイル電流が低下す
ると弁５４はその開特性曲線に従って開放される。
【００２３】サーモスタット８４は、もし図示の実施例
のようにデジタル式ならば、温度センサー８６によって
感知される温度、即ち、還流空気９０の温度と、設定温
度セレクター９６によって選択される設定温度との差に
応じた大きさの８ビット・デジタル信号を出力する。サ
ーモスタット８４からのこのデジタル信号は、調整制御
回路１０８によって所望の弁制御電流に変換される。調
整制御回路１０８に相当する回路は、上記米国特許第
４，８９９，５４９号に開示されている。
【００２４】図１に示すように、調整弁５４は単向電圧
源１１２と接続する制御コイルＭＣを含む。電圧源１１
２は、冷凍システム１０が任意の原動機で作動される時
に冷凍制御装置７４によって出力される真の信号“Ｅｎ
ｇｉｎｅ Ｒｕｎ”または真の信号“Ｍｏｔｏｒ Ｒｕ
ｎ”の形で供給することができる。電源１１４は、電圧
源１１２に応答して後述する本発明の論理回路を作動す
る制御電圧ＶＣＣを提供する。
【００２５】制御リレー１１６及び負荷制御論理手段１
１８は、調整弁５４のコイルＭＣが調整制御回路１０８
と接続しているか、接地抵抗器１２０を有する回路１１
９と接続しているかどうかを判断する。制御リレー１１
６は、電磁コイル１２２、常閉接点１２４、及び常開接
点１２６を含み、回路１１９は常閉接点１２４と、調整
制御回路１０８は常開接点１２６とそれぞれ接続してい
る。
【００２６】抵抗器１２０の値は、公知のコンプレッサ
ー絞り弁によって加えられる吸入管５０の流量制限に相
当する一定の部分閉成状態が得られるように選択され
る。従って、抵抗器１２０の抵抗値は、システム１０に
使用される冷媒の種類及び加熱または霜取りサイクル中
にコンプレッサーを駆動する最小馬力に応じて選択され
ることになる。制御リレー１１６が給電を断たれると、
調整コイルＭＣが公知の絞り弁と同じ制限を加え、万一
リレー１１６が故障した場合のフェールセーフ構成が得
られる。
【００２７】負荷制御論理回路１１８は、調整コイルＭ
Ｃを調整制御回路１０８をオーバーライド、即ち無視す
る回路１１９と接続すべきか、回路１１９を隔離する調
整制御回路と接続すべきかを決定する。この決定は、温
度センサー１２８、１３０、１３２からの入力、冷凍シ
ステム１０が設定温度維持のための加熱モードである時
に真であるサーモスタット８４からの信号ＨＴ、及び霜
取り加熱モードがリクエストされる時に真である霜取り
制御装置１３４からの信号ＤＦに基づいて行なわれる。
温度センサー１２８は電動機１３の温度を検知する。温
度センサー１３０は、ディーゼルエンジン１１の温度、
例えば排気、オイル、水またはブロックの温度を検知す
る。温度センサー１３２は外側または周囲空気の温度を
モニターする。
【００２８】図４は、負荷制御論理回路１１８の好まし
い実施例を示す詳細なダイヤグラムである。センサー１
２８、１３０、１３２の出力は、電動機、エンジン及び
周囲空気の温度の許容最高値とコンパレーター１３６、
１３８、１４０においてそれぞれ比較される。
【００２９】コンパレーターはいずれも同じ構成のもの
であるから、ここではコンパレーター１３６だけを説明
する。コンパレーター１３６、例えばＮａｔｉｏｎａｌ
´ｓＬＭ２３９は反転（−）及び非反転（＋）入力と、
出力１４２を有する。センサー電圧分圧器１４１は、Ｖ
ＣＣとアースの間に直列に接続されたセンサー１２８及
び抵抗器１４４から成り、接続点１４６がコンパレータ
ー１３６の非反転入力に接続している。プルアップ抵抗
器１４８が出力１４２をＶＣＣに接続し、フィードバッ
ク抵抗器１５０が出力１４２を非反転ヒステリシス入力
に接続する。ＶＣＣとアースの間に直列に接続された抵
抗器１５４及び１５６から成る基準電圧分圧器１５２
は、コンパレーター１３６の反転入力と接続する抵抗器
間に接続点１５８を有する。センサー１２８による感知
温度が基準電圧分圧器１５２によって設定された許容最
大値以下である限り、コンパレーター１３６の出力は高
レベルのままであるが、感知温度が基準温度を超える
と、コンパレーター１３６の出力は低レベルに切り換わ
る。
【００３０】コンパレーター１３６、１３８、１４０の
出力は、３入力ＡＮＤゲート１６０の入力と接続する。
ＡＮＤゲート１６０の出力は、３入力ＡＮＤゲート１６
２への入力となる。
【００３１】ＡＮＤゲート１６２への他の入力は、加熱
及び霜取り信号ＨＴ、ＤＦに応答する回路１６４から与
えられる。信号ＨＴ、ＤＦは、ダイオード１６８、１７
０を介して、また、信号ＨＴ、ＤＦのレベルをバッテリ
ーレベルから論理レベルに降下させる電圧レベル・シフ
ト回路１７２によってインバーター１６６の入力に結合
される。システム１０が加熱または霜取りモードでなけ
れば、信号ＨＴ、ＤＦはいずれも低レベルとなり、イン
バーター１６６の出力は高レベルとなる。信号ＨＴまた
はＤＦが真（高）なら、インバーター１６６はＡＮＤゲ
ート１６２に論理０を印加する。
【００３２】ＡＮＤゲート１６２への残りの入力はタイ
マー１７４によって供給される。タイマー１７４、例え
ばＬＭ４５４１ＢＣはピン＃６にリセット入力を有し、
該入力はインバーター１７６を介してＡＮＤゲート１６
０の出力に応答する。ピン＃６への入力が低レベルなら
ば、タイマー１７４は発振機１７８からのカウントを累
積することができ、ピン＃６への入力が高レベルなら、
タイマーがリセットされる。タイマー１７４のピン＃８
は出力ピンである。ピン＃８はタイマーがリセットされ
るかまたはカウント累積中なら低レベルとなり、一定の
カウントが累積される、即ち、タイマーが“タイムアウ
ト”すると高レベルに切り換わる。
【００３３】ＡＮＤゲート１６２への入力がすべて高な
らば、ＡＮＤゲート１６２の出力も高レベルとなり、こ
の高レベル出力がソリッドステートスイッチ１８０、例
えばＩＡＦＤ２２０を導通させる。このスイッチは常開
スイッチであり、電源電圧に対する正ゲートによって導
通される。制御リレー１１６のコイル１２２はドレンＤ
と接続し、電源Ｓは接地する。
【００３４】負荷制御論理回路１１８の動作に関して、
まずシステム８が始動されたばかりで冷凍システム１０
が冷却モードにあり、稼働原動機の温度が基準温度以下
であり、外側または周囲空気温度が基準温度以下である
と仮定する。この状態ではＡＮＤゲート１６０の入力は
すべて論理１となり、ＡＮＤゲート１６０は論理１を出
力する。ＡＮＤゲート１６２は２つの論理１入力と、タ
イマー１７４からの論理０入力を持つ。ＡＮＤゲート１
６０からの高出力はインバーター１７６によって反転さ
せられ、タイマー１７４がスタートする。制御リレー１
１６は給電されないから、調整コイルＭＣは回路１１９
と接続し、その結果、調整弁５４は公知のコンプレッサ
ー絞り弁によって加えられる制限と等価の制限を吸入管
５０に加える。従って、タイマー１７４の作用下でシス
テム８は部分的無負荷状態で起動し、ウォーミングアッ
プされるまでこの状態のままに維持される。タイマー１
７４の典型的なタイムアウト値は３乃至５分間程度であ
る。タイマー１７４がタイムアウトすると、ＡＮＤゲー
ト１６２は３つの高レベル入力を持ち、その出力も高レ
ベルに切り換わり、スイッチ１８０を導通させる。制御
リレー１２２が正常なら、調整コイルＭＣを調整制御回
路１０８に接続して図３の制御アルゴリズムに基づく調
整を可能にする。リレー１１６が故障すると、システム
１０はコンプレッサー絞り弁を採用する公知システムと
同程度の作用しかできなくなる。
【００３５】温度センサー１２８、１３０、１３２のい
ずれかがそれぞれに設定されている基準温度を超える
と、連携のコンパレーターの出力が低レベルに切り換わ
り、ＡＮＤゲート１６０の出力が低レベルとなり、タイ
マー１７４がリセットされ、このリセット・モードに維
持されてピン＃８から低レベル出力を供給し、ＡＮＤゲ
ート１６２の出力が低レベルとなり、ソリッドステート
スイッチ１８０が遮断状態となり、制御リレー１２２が
給電を断たれる。その結果、調整コイルＭＣが回路１１
９と接続してコンプレッサー圧力を低下させ、稼働原動
機のコンプレッサー負荷を軽減させる。基準値を超えた
温度が基準以下に降下し、フィードバック抵抗器１５０
によるヒステリシスも軽減されると、ＡＮＤゲート１６
０が論理１を出力し、これがタイマー１７４を再スター
トさせる。タイマー１７４がタイムアウトすると制御リ
レー１１６が再び給電され、調整コイルＭＣの制御を調
整制御回路１０８に戻す。
【００３６】冷凍システム１０が加熱モードに移行する
か、または霜取り制御装置１３４が霜取りサイクルを要
求して冷凍システム１０が加熱モードに移行すると、イ
ンバーター１６６が加熱または霜取りサイクルの持続時
間に亘ってＡＮＤゲート１６２に論理１を入力する。こ
の時間に亘って制御リレー１１６が給電を断たれ、稼動
中の原動機の負荷を除く。加熱または霜取りサイクルが
終わると直ちに制御は調整制御回路１０８に戻される。
稼動原動機は回復時間を必要とせず、また、制御リレー
１１６はショート・サイクル保護を必要としないからで
ある。
【００３７】要約すれば、本発明は吸入管調整弁５４を
有する冷凍システムにコンプレッサー絞り弁を別設する
必要性を省くものであり、コンプレッサー１４の負荷を
除く必要が生ずると負荷制御論理回路１１８が調整制御
回路１０８を無視し、かつその代役を果たす。従って、
公知の絞り弁によって行われるような連続的な制限は不
要であり、冷却モードにおいて従来よりも高い性能が得
られ、システム１０が電動機１３でも駆動できるタイプ
であれば、ディーゼルエンジン１１からの高い馬力を利
用することができる。本発明では、部分的無負荷状態か
らシステム１０を始動させ、稼動原動機に最大負荷が加
わるまでシステムがウォームアップできる時間に亘って
この部分的無負荷状態を維持する。システムの動作特性
に従って選択された所定値以上に外側周囲空気の温度が
上昇すると、本発明では自動的にコンプレッサー１４が
負荷を除かれ、冷却モード中の稼動原動機が保護され
る。冷凍システムが加熱または霜取りに切り換わっても
コンプレッサー１４は自動的に負荷を除かれ、原動機が
保護される。稼動原動機の温度が一定の安全運転値を超
えた場合にも、コンプレッサー１４は温度が安全運転値
に降下し、さらにタイマー１７４による設定時間が経過
するまで自動的に負荷を除かれ、稼動原動機による完全
回復が可能になる。タイマー１７４は、調整コイルＭＣ
を調整制御回路１０８による制御と調整弁５４の所定の
制限状態を設定するプリセット回路１１９による制御と
の間で切り換える制御リレー１１６のショート・サイク
リングを防止する機能をも果たす。タイマー１７４はま
た、周囲温度が所定の最大値以下に戻った後、制御が調
整制御回路１０８に戻されるのを遅延させるのにも利用
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の冷凍システムを一部簡略化し
て示すブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本発明の冷凍システム実施例の詳細な
配管図である。
【図３】図３は、本発明の冷凍システムに使用される吸
入管調整弁を制御する制御アルゴリズムの一例を示すダ
イヤグラムである。
【図４】図４は、図１および３にブロックダイヤグラム
で示した機能を行う負荷制御論理回路を示す詳細な回路
図である。
【符号の説明】
１０ 冷凍システム １１、１３ 原動機 １４ コンプレッサー ２４ 凝縮器 ２５ 冷凍回路 ５４ 調整弁 １７４ タイマー

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原動機によって駆動されるコンプレッサ
    ーと、コンプレッサーへの冷媒流量を制御できる位置に
    配設され、電流が遮断されると開放する制御可能な調整
    弁とを有する冷凍システムの制御方法であって、設定温
    度近傍の所定範囲において該範囲外では調整弁を開放状
    態のままとする所定の制御アルゴリズムに従って調整弁
    を制御し、コンプレッサーが始動してから所定の時間に
    亘って制御アルゴリズムに関係なく調整弁を介してコン
    プレッサーへの冷媒流量に所定の制限を加え、原動機の
    所定の過負荷状態に応答して過負荷信号を発生させ、過
    負荷信号に応答して制御アルゴリズムに関係なく調整弁
    によりコンプレッサーへの冷媒流量に前記所定の制限を
    加えるステップより成ることを特徴とする冷凍システム
    の制御方法。
  2. 【請求項２】 制限が過負荷信号発生の結果として行わ
    れる場合、所定の制限を少なくとも前記所定の時間に亘
    って維持するステップを含むことを特徴とする請求項第
    １項に記載の方法。
  3. 【請求項３】 周囲温度が所定値を超えると温度信号を
    発生させ、温度信号に応答して、制御アルゴリズムに関
    係なく調整弁によりコンプレッサーへの冷媒流量に所定
    の制限を加えるステップを含むことを特徴とする請求項
    第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】 制限が温度信号発生ステップの結果とし
    て行われる場合、所定の制限を少なくとも前記所定の時
    間に亘って維持するステップを含むことを特徴とする請
    求項第３項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 冷凍システムが加熱及び冷却モードによ
    り積荷空間の温度を制御する場合、冷凍システムが加熱
    モードに移行すると加熱信号を発生させ、加熱信号の持
    続時間に亘って、制御アルゴリズムに関係なく調整弁に
    よりコンプレッサーへの冷媒流量に所定の制限を加える
    ステップを含むことを特徴とする請求項第１項に記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 冷凍システムが加熱及び冷却モードによ
    って積荷空間の温度を制御し、冷凍システムが霜取りの
    必要が発生すると加熱モードを開始させる霜取り制御装
    置を含む場合、冷凍システムが設定温度を維持するため
    加熱モードに移行する時、及び冷凍システムが霜取り制
    御装置に応答して加熱モードに移行するとき、加熱信号
    を発生させ、制御アルゴリズムに関係なく、調整弁によ
    り加熱信号の持続時間に亘ってコンプレッサーへの冷媒
    流量に所定の制限を加えるステップを含むことを特徴と
    する請求項第１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 原動機によって駆動されるコンプレッサ
    ー、凝縮器及び蒸発器を含む冷凍回路、開放位置から閉
    成位置の方へ作動されるとコンプレッサーへの冷媒を制
    限するように冷媒回路中に配置した調整弁、及び設定温
    度近傍の所定範囲においてコンプレッサーへの冷媒流量
    を制限し、前記範囲外では調整弁を開放状態のままとす
    る所定の制御アルゴリズムに従って調整弁を制御する調
    整制御回路を含み、加熱及び冷却モードによって積荷空
    間の温度を制御する冷凍システムであって、調整弁がコ
    ンプレッサーへの冷媒流量に所定の制限を加えるように
    回路に調整弁を接続する第１位置と、調整弁を調整制御
    回路に接続する第２位置を有する制御手段と、原動機の
    所定の負荷状態に応答して過負荷信号を出力するセンサ
    ー手段とより成り、前記制御手段が前記過負荷信号に応
    答してもし前記過負荷信号の出力時に前記第２位置にあ
    れば前記第２位置から前記第１位置に切り換わることを
    特徴とする冷凍システム。
  8. 【請求項８】 過負荷信号に応答して第１位置に切り換
    わった後、制御手段を所定時間に亘って第１位置に維持
    するタイマー手段を含むことを特徴とする請求項第７項
    に記載の冷凍システム。
  9. 【請求項９】 コンプレッサーが始動してから所定時間
    に亘って制御手段を第１位置に維持するタイマー手段を
    含むことを特徴とする請求項第７項に記載の冷凍システ
    ム。
  10. 【請求項１０】 冷凍システムが加熱モードにある時加
    熱信号を出力する手段を含み、前記加熱信号が出力され
    る時に前記第２位置にあれば前記制御手段がこの加熱信
    号に応答して前記第２位置から前記第１位置に切り換わ
    り、所定の条件に応答して前記加熱信号が停止すると前
    記制御手段が再び第２位置に切り換わることを特徴とす
    る請求項第７項に記載の冷凍システム。
  11. 【請求項１１】 冷凍システムを強制的に加熱モードへ
    移行させる霜取り信号を出力する霜取り手段を含み、制
    御手段がもし前記霜取り信号の出力時に前記第２位置に
    あれば前記霜取り信号に応答して前記第２位置から前記
    第１位置に切り換わり、所定の条件に応答して前記霜取
    り信号が停止すると前記制御手段が再び第２位置に切り
    換わることを特徴とする請求項第７項に記載の冷凍シス
    テム。
  12. 【請求項１２】 周囲温度が所定値を超えると温度信号
    を出力する周囲温度センサー手段を含み、制御手段がも
    し温度信号を出力時に第２位置にあれば前記温度信号に
    応答して第２位置から第１位置に切り換わり、前記温度
    信号の持続時間に亘って、冷却モードのコンプレッサー
    への冷媒流量を制限することを特徴とする請求項第７項
    に記載の冷凍システム。
  13. 【請求項１３】 制御手段が制御リレーであり、第１位
    置が給電停止位置であり、第２位置が給電位置であり、
    従って、第１位置が調整弁によってコンプレッサーへの
    冷媒流量に所定の制限を加えるフェイルセーフ位置であ
    ることを特徴とする請求項第７項に記載の冷凍システ
    ム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4903253A (en) * 1986-10-22 1990-02-20 Eta Sa Fabriques D'ebauches Means for attaching a band to a watch case

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5123252A (en) * 1991-07-11 1992-06-23 Thermo King Corporation Method of operating a transport refrigeration unit
US5140826A (en) * 1991-07-11 1992-08-25 Thermo King Corporation Method of operating a transport refrigeration unit
US5161383A (en) * 1991-07-11 1992-11-10 Thermo King Corporation Method of operating a transport refrigeration unit
US5201186A (en) * 1991-07-11 1993-04-13 Thermo King Corporation Method of operating a transport refrigeration unit
US5197670A (en) * 1991-10-24 1993-03-30 Thermo King Corporation Method of operating a transport refrigeration unit
US5152152A (en) * 1992-02-10 1992-10-06 Thermo King Corporation Method of determining refrigerant charge
US5189883A (en) * 1992-04-13 1993-03-02 Natkin & Company Economical refrigeration retrofit systems
US5228301A (en) * 1992-07-27 1993-07-20 Thermo King Corporation Methods and apparatus for operating a refrigeration system
US5275011A (en) * 1992-12-16 1994-01-04 Thermo King Corporation Method of operating a refrigeration system
US5303562A (en) * 1993-01-25 1994-04-19 Copeland Corporation Control system for heat pump/air-conditioning system for improved cyclic performance
US5291745A (en) * 1993-02-25 1994-03-08 Thermo King Corporation Method of improving temperature uniformity of a space conditioned by a refrigeration unit
US5284024A (en) * 1993-02-25 1994-02-08 Thermo King Corporation Method of detecting short cycling of air discharged by a refrigeration unit
US5572879A (en) * 1995-05-25 1996-11-12 Thermo King Corporation Methods of operating a refrigeration unit in predetermined high and low ambient temperatures
FR2755645B1 (fr) * 1996-11-12 1999-01-15 Valeo Climatisation Dispositif de climatisation de vehicule avec boucle de chauffage comprenant un compresseur a cylindree variable
US6058729A (en) * 1998-07-02 2000-05-09 Carrier Corporation Method of optimizing cooling capacity, energy efficiency and reliability of a refrigeration system during temperature pull down
US6112534A (en) * 1998-07-31 2000-09-05 Carrier Corporation Refrigeration and heating cycle system and method
US6138467A (en) * 1998-08-20 2000-10-31 Carrier Corporation Steady state operation of a refrigeration system to achieve optimum capacity
US6196012B1 (en) 1999-03-26 2001-03-06 Carrier Corporation Generator power management
US6148627A (en) * 1999-03-26 2000-11-21 Carrier Corp High engine coolant temperature control
US6360553B1 (en) * 2000-03-31 2002-03-26 Computer Process Controls, Inc. Method and apparatus for refrigeration system control having electronic evaporator pressure regulators
US6560978B2 (en) 2000-12-29 2003-05-13 Thermo King Corporation Transport temperature control system having an increased heating capacity and a method of providing the same
US7032395B2 (en) * 2002-04-29 2006-04-25 Thermo King Corporation Transport temperature control unit and methods of defrosting an evaporator coil of the same
US6996997B2 (en) * 2003-03-05 2006-02-14 Thermo King Corporation Pre-trip diagnostic methods for a temperature control unit
US6910341B2 (en) * 2003-09-26 2005-06-28 Thermo King Corporation Temperature control apparatus and method of operating the same
WO2005065355A2 (en) 2003-12-30 2005-07-21 Copeland Corporation Compressor protection and diagnostic system
JP2005224075A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Sanyo Electric Co Ltd インバータ装置
US7412842B2 (en) 2004-04-27 2008-08-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor diagnostic and protection system
DE102004032276A1 (de) * 2004-07-02 2006-01-19 Behr Gmbh & Co. Kg Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
US7275377B2 (en) 2004-08-11 2007-10-02 Lawrence Kates Method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US8590325B2 (en) 2006-07-19 2013-11-26 Emerson Climate Technologies, Inc. Protection and diagnostic module for a refrigeration system
US20080216494A1 (en) 2006-09-07 2008-09-11 Pham Hung M Compressor data module
US20090037142A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Lawrence Kates Portable method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US8393169B2 (en) 2007-09-19 2013-03-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigeration monitoring system and method
US9140728B2 (en) 2007-11-02 2015-09-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
US8160827B2 (en) 2007-11-02 2012-04-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
US8037709B2 (en) * 2008-10-16 2011-10-18 Garrett Strunk Heat pump with pressure reducer
WO2012047499A2 (en) 2010-09-28 2012-04-12 Carrier Corporation Operation of transport refrigeration systems to prevent engine stall and overload
EP2681497A4 (en) 2011-02-28 2017-05-31 Emerson Electric Co. Residential solutions hvac monitoring and diagnosis
US8964338B2 (en) 2012-01-11 2015-02-24 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for compressor motor protection
US9480177B2 (en) 2012-07-27 2016-10-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor protection module
US9310439B2 (en) 2012-09-25 2016-04-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having a control and diagnostic module
PH12013000019A1 (en) * 2013-01-17 2014-09-22 Dela Cruz Moises A method of improving energy usage with positive net savings at end of life of existing installed air conditioning and refrigeration systems
US9551504B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Emerson Electric Co. HVAC system remote monitoring and diagnosis
US9803902B2 (en) 2013-03-15 2017-10-31 Emerson Climate Technologies, Inc. System for refrigerant charge verification using two condenser coil temperatures
CA2904734C (en) 2013-03-15 2018-01-02 Emerson Electric Co. Hvac system remote monitoring and diagnosis
WO2014165731A1 (en) 2013-04-05 2014-10-09 Emerson Electric Co. Heat-pump system with refrigerant charge diagnostics
US20170191716A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Thermo King Corporation Controlling temperature using an unloader manifold
US12050041B2 (en) 2019-07-15 2024-07-30 Tyco Fire & Security Gmbh Alternative defrost mode of HVAC system
US11221155B2 (en) 2019-07-15 2022-01-11 Johnson Controls Technology Company Alternative feedback usage for HVAC system
EP4082811A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-02 Thermo King Corporation Prime mover load control on multi-speed generator set

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973618A (en) * 1974-12-24 1976-08-10 Westinghouse Electric Corporation Electronic capacity control or direct expansion refrigeration of air conditioning systems
US4045973A (en) * 1975-12-29 1977-09-06 Heil-Quaker Corporation Air conditioner control
US4689967A (en) * 1985-11-21 1987-09-01 American Standard Inc. Control and method for modulating the capacity of a temperature conditioning system
US4325224A (en) * 1980-04-29 1982-04-20 Thermo King Corp. Method and apparatus for transport refrigeration system control
US4419866A (en) * 1982-06-09 1983-12-13 Thermo King Corporation Transport refrigeration system control
JPS60142140A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
US4663725A (en) * 1985-02-15 1987-05-05 Thermo King Corporation Microprocessor based control system and method providing better performance and better operation of a shipping container refrigeration system
US4742689A (en) * 1986-03-18 1988-05-10 Mydax, Inc. Constant temperature maintaining refrigeration system using proportional flow throttling valve and controlled bypass loop
US4712383A (en) * 1986-10-06 1987-12-15 Thermo King Corporation Compartmentalized transport refrigeration system
US4819441A (en) * 1987-02-27 1989-04-11 Thermo King Corporation Temperature controller for a transport refrigeration system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4903253A (en) * 1986-10-22 1990-02-20 Eta Sa Fabriques D'ebauches Means for attaching a band to a watch case

Also Published As

Publication number Publication date
JP2761812B2 (ja) 1998-06-04
US4977751A (en) 1990-12-18
EP0435487A3 (en) 1992-03-04
CA2030413A1 (en) 1991-06-29
EP0435487A2 (en) 1991-07-03
DE69008685D1 (de) 1994-06-09
EP0435487B1 (en) 1994-05-04

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