JPH1047793A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンテナ用冷凍装置において、低外気時にあ
っても庫内温度を設定値に安定させ、コンテナ内の貯蔵
物の保存状態を良好に確保し、また、凍結に対するコン
テナの保護を良好に図る。 【解決手段】 圧縮機(1) ，凝縮器(2) ，膨張弁(4) 及
び蒸発器(5) を冷媒配管で接続して主冷媒回路(A) を構
成する。吐出管と蒸発器(5) の入口配管とを接続するホ
ットガスバイパス路(10)を設け、分岐点に三方比例弁(M
V1) を設ける。起動初期時及びデフロスト運転終了後の
再起動時、先ず、蒸発器(5) の吸込空気温度を目標温度
にするような制御動作を行う。この吸込空気温度が安定
した後に、蒸発器(5) の吹出空気温度を目標温度にする
ような制御動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコンテナ用
冷凍機などとして利用される冷凍装置に係り、特に、圧
縮機からの吐出冷媒の一部を蒸発器にバイパスして蒸発
器での熱交換量を調整するものの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷凍装置の１タイプとして、
例えば特開平６−３４７１４３号公報に開示されている
ように、圧縮機からの吐出冷媒の一部を蒸発器へバイパ
スし、このバイパス流量を調整することで庫内への吹出
空気温度を調整するコンテナ用のものが知られている。
また、この種の冷凍装置は、庫内温度を氷点付近、例え
ば１℃に調整する冷蔵運転や、氷点下、例えば−１０℃
に調整する冷凍運転などが行われる。

【０００３】この冷凍装置の冷媒回路について説明する
と、圧縮機、凝縮器、減圧機構、蒸発器が冷媒配管によ
り順次接続されて成る主冷媒回路と、この主冷媒回路の
圧縮機吐出側と蒸発器入口側とを接続するバイパス路
と、このバイパス路へのバイパス流量を調整する三方比
例弁とを備えている。そして、この冷凍装置の運転時に
は、圧縮機から吐出し、凝縮器で凝縮した冷媒を、減圧
機構で減圧し、蒸発器で庫内空気と熱交換を行って蒸発
した後、圧縮機に戻る冷媒循環動作が行われる。また、
この循環動作に伴って三方比例弁を制御することによ
り、バイパス路での冷媒バイパス流量を調整することで
蒸発器における冷媒と庫内空気との間の熱交換量を調整
して吹出空気温度を調整している。

【０００４】そして、特に、上記冷蔵運転の開始時にあ
っては、庫内温度が庫内設定温度よりも高い場合に、運
転開始後、短時間のうちに庫内温度を低下させる必要が
ある。このため、庫内温度が庫内設定温度になるように
急速に庫内を冷却するプルダウン運転が行われる。この
プルダウン運転では、上記三方比例弁の制御によりバイ
パス路には冷媒を流さないようにし、また、吹出空気温
度を検出しながら、庫内を急速に冷却する。そして、こ
のプルダウン運転によって吹出空気温度が設定温度付近
まで低下すると、三方比例弁を制御してバイパス路への
バイパス流量を調整し、庫内への吹出空気温度が庫内設
定温度に維持されるようにしている。このように、従来
の冷蔵運転にあっては、常に吹出空気温度が目標値とし
ての庫内設定温度になるように制御されている。このよ
うに吹出空気温度を直接検出して、この温度を制御する
理由は、庫内温度を目標値まで低下させる制御の応答性
を十分に確保するためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな冷蔵運転時に、庫外温度が低い（例えば−２０℃）
場合には、プルダウン運転時の吹出空気温度の単位時間
当りの変化量が極端に大きくなる。そして、この場合、
吹出空気温度が設定温度付近まで低下したことで三方比
例弁のバイパス路開放制御を行ったとしても、三方比例
弁の制御動作が吹出空気温度の変化速度に追従できず、
一時的に吹出空気温度が設定温度よりも低くなるオーバ
シュートが発生してしまう。このような場合、三方比例
弁はバイパス路のバイパス流量を増大して吹出空気温度
を上昇させるように制御されるが、これにより、逆に、
吹出空気温度が急上昇する可能性がある。このような吹
出空気温度の変動が繰り返された場合、図７(a) （庫外
温度が低い場合の吹出温度変化状態及び三方比例弁によ
るホットガスバイパス量変化状態を示す。）に示すよう
に、バイパス量が大きく変化する状態が繰り返される所
謂ハンチングが発生することによって、吹出温度を設定
値(SP)に安定させることができなくなる。このため、コ
ンテナ内の貯蔵物の品質に悪影響を与えてしまったり、
庫内温度の急激な低下によって庫内が凍結した場合に
は、コンテナ（箱体）自身の損傷を招く等といった不具
合がある。

【０００６】また、ホットガスバイパス量にハンチング
が発生しない場合であっても、図７(b) に示すように、
プルダウン運転から三方比例弁の制御運転に切換わる際
に、上記と同様に三方比例弁が吹出空気温度の変化速度
に追従できず、該吹出空気温度が一時的に設定温度より
も大幅に低下してしまい（図７(b) の点Ａ）、上記と同
様の不具合を招くことがある。

【０００７】以上のような状況は、冷蔵運転の開始初期
時に限らず、蒸発器が凍結した際に、その解凍を行うデ
フロスト運転の終了後においても同様に発生することに
なる。つまり、デフロスト運転の終了後には、冷凍機周
辺の庫内温度は比較的高くなっているため、上記と同様
のプルダウン運転を行うことになるが、この冷凍機周辺
以外の庫内温度は、設定温度近くの温度を維持している
ために、プルダウン時時間が比較的短いために、吹出空
気温度を設定値に安定させることができず、また、庫内
が急速に凍結してしまう可能性がある。

【０００８】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、低外気時にあっても吹出空気温度を
設定値に安定させ、コンテナ内の貯蔵物の保存状態を良
好に確保し、また、凍結に対するコンテナの保護を良好
に図ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の講じた手段は、プルダウン運転の終了後に
は、先ず、吸込空気温度が所定の吸込温度目標値となる
ような制御を行って、室内温度の収束性を高め、その
後、吹出空気温度が所定の吹出温度目標値となるような
制御を行って、室内温度の制御の応答性を高めるように
した。

【００１０】具体的に請求項１記載の発明は、図１に示
すように、圧縮機(1) 、凝縮器(2)、膨張機構(4) 及び
蒸発器(5) を冷媒配管により順次接続してなる主冷媒回
路(A) と、上記圧縮機(1) の吐出側と蒸発器(5) の液側
とを接続し、圧縮機(1) から吐出した冷媒を蒸発器(5)
にバイパス可能なバイパス路(10)とを設ける。また、バ
イパス路(10)のバイパス流量を調整する調整手段(MV1),
(MV3),(SV,MV4)を備えさせる。そして、圧縮機(1) から
の吐出冷媒を、凝縮器(2) において室外空気と熱交換さ
せて凝縮し、膨張機構(4) で減圧した後、蒸発器(5) に
おいて室内空気と熱交換して蒸発させるように主冷媒回
路(A) で冷媒を循環させると共に、バイパス路(10)へ冷
媒をバイパスさせないように調整手段(MV1),(MV3),(SV,
MV4)を制御して、蒸発器(5) を通過する室内空気を急速
に冷却する急冷運転を行う急冷手段(21)を設ける。更
に、急冷運転の後、上記主冷媒回路(A) での冷媒循環動
作を維持したまま、調整手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制
御して吐出冷媒の一部をバイパス路(10)により蒸発器
(5) にバイパスし、このバイパス流量を調整すること
で、蒸発器(5) における冷媒と室内空気との熱交換量を
調整する調整運転を行う調整手段(22)を設けた冷凍装置
を前提としている。

【００１１】そして、蒸発器(5) に流入する吸込空気の
温度を検出する吸込温度検出手段(Th-RS) と、冷媒と熱
交換して蒸発器(5) から流出する吹出空気の温度を検出
する吹出温度検出手段(Th-SS) と、室外空気の温度を検
出し、該温度が所定値以下であるときに検出信号を出力
する低外気検出手段(23)とを備えさせる。そして、上記
吸込温度検出手段(Th-RS) 、吹出温度検出手段(Th-SS)
及び低外気検出手段(23)の出力を受け、室外空気温度が
所定値以下であるときの調整手段(22)による調整運転
時、先ず、吸込空気温度が所定の吸込温度目標値となる
ように調整手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制御する第１調
整動作を行い、その後、この第１調整動作を解除して、
吹出空気温度が所定の吹出温度目標値となるように調整
手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制御する第２調整動作を行
うように上記調整手段(22)を制御する切換え手段(24)を
設けた構成としている。

【００１２】この発明の特定事項により、例えば、室内
温度と目標温度との差が大きい場合などには、急冷手段
(21)による急冷運転を行い、室内空気を急速に冷却す
る。そして、室内温度が目標温度に近付いた時点で、調
整手段(22)による調整運転を行う。この調整運転時にお
いて、室外空気温度が所定値以下である場合には、切換
え手段(24)により、以下の動作が行われる。

【００１３】先ず、吸込空気温度が所定の吸込温度目標
値となるように調整手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制御す
る第１調整動作が行われる。その後、この第１調整動作
を解除して、吹出空気温度が所定の吹出温度目標値とな
るように調整手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制御する第２
調整動作が行われる。つまり、調整運転の開始時には、
吸込温度設定値を目標値とすることで、室内温度の変動
を大きくすることなく、且つ収束性の高い制御動作を行
う。その後、吹出温度設定値を目標値とした応答性の高
い制御動作を行うことになる。このため、室内温度の変
動を抑制することができる。

【００１４】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の冷凍装置において、切換え手段(24)が、第１調整動作
時、吸込空気温度が吸込温度目標値近傍の所定範囲内に
ある状態が所定時間継続したときに第２調整動作に切換
えるようにしている。

【００１５】この発明の特定事項により、吸込空気温度
が安定した状態で、第１調整動作から第２調整動作へ移
行されることになる。つまり、室内温度が、第１調整動
作の目標温度に安定した後に第２調整動作に移ること
で、調整動作の切換え時における室内温度を安定して維
持できる。

【００１６】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
の冷凍装置において、第１調整動作時に、吹出空気温度
と吹出温度目標値とを比較する比較手段(25)を備えさせ
る。そして、切換え手段(24)が、比較手段(25)の出力を
受け、吹出空気温度と吹出温度目標値との差が所定値以
下になったときに第２調整動作に切換えるようにしてい
る。

【００１７】この発明の特定事項では、第１調整動作時
に、第２調整動作時の制御対象である吹出空気温度を認
識し、この吹出空気温度が適切な値になった時点で調整
動作を切換える。このため、第１調整動作から第２調整
動作へ移行した後の吹出空気温度の大きな変動がより確
実に抑制されることになる。

【００１８】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の冷凍装置において、切換え手段(24)が、第１調整動作
時、吹出空気温度と吹出温度目標値との差が所定値以上
であるときには、吸込温度目標値を次第に低くする補正
を行うようにした。

【００１９】この発明の特定事項により、第１調整動作
から第２調整動作へ移行した際の吹出空気温度の収束性
を高く確保でき、該吹出空気温度を迅速に目標温度に安
定させることができる。

【００２０】請求項５記載の発明は、上記請求項４記載
の冷凍装置において、切換え手段(24)が、吹出空気温度
と吹出温度目標値との差が大きいほど吸込温度目標値の
単位時間当りの補正量を大きく設定するようにしてい
る。

【００２１】この発明の特定事項により、第１調整動作
時間の短縮化が図れ、第２調整動作への切換わりを早期
に設定でき、吹出空気温度を迅速に設定温度に安定させ
ることができる。

【００２２】請求項６記載の発明は、上記請求項１記載
の冷凍装置において、調整手段を、バイパス路(10)の圧
縮機(1) 吐出側に対する接続部分に設けられた三方比例
弁(MV1) とした構成としている。

【００２３】請求項７記載の発明は、上記請求項１記載
の冷凍装置において、調整手段を、バイパス路(10)の途
中に設けられた開度調整可能な制御弁(MV3) とした構成
としている。

【００２４】請求項８記載の発明は、上記請求項１記載
の冷凍装置において、調整手段を、バイパス路(10)の途
中に設けられた開閉自在な開閉弁(SV)と、圧縮機(1) の
吸入側に設けられた開度調整可能な制御弁(MV4) とで成
した構成としている。

【００２５】これら発明の特定事項により、調整手段の
構成を具体化でき、装置の実用性が向上できる。

【００２６】請求項９記載の発明は、上記請求項１〜８
のうち１つに記載の冷凍装置において、蒸発器(5) の着
霜時に圧縮機(1) からの吐出冷媒を蒸発器(5) に導入す
る除霜運転を行った後、急冷手段(21)及び調整手段(22)
が、急冷運転及び調整運転を夫々行うようにしている。

【００２７】この発明の特定事項では、除霜運転終了後
の急冷運転にあっても、上述した各発明と同様の作用が
得られる。つまり、調整運転の開始時には、室内温度の
変動を大きくすることなく、且つ収束性の高い制御動作
を行い、その後、応答性の高い制御動作が行われ、室内
温度の変動を抑制できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）次に、本発明の第１実施形態を図面に
基いて説明する。

【００２９】図２は、本実施形態に係るコンテナ用冷凍
装置の冷媒配管系統を示す。本冷凍装置を構成する主冷
媒回路(A) には、吸入した冷媒を高圧状態に圧縮して吐
出する圧縮機(1) と、庫外に配置され、圧縮機(1) から
吐出された吐出ガス冷媒を凝縮，液化する空冷凝縮器
(2) と、該空冷凝縮器(2) で凝縮された液冷媒を貯溜す
るとともに水冷凝縮器としても機能可能なレシーバ(3)
と、主冷媒回路(A) の液ラインの通路を開閉する液電磁
弁(LSV) と、吸入ガスラインに感温筒(4a)を配設してな
る感温式膨張弁(4) と、庫内に配置され、庫内空気との
熱交換により液冷媒を蒸発させる蒸発器(5) とが配置さ
れている。そして、上記各機器(1) 〜(5)が、冷媒配管
で順次接続され、冷媒が循環する閉回路に構成されてい
る。尚、空冷凝縮器(2) 及び蒸発器(5) には、それぞれ
１対の凝縮器ファン(CF,CF) 及び蒸発器ファン(EF,EF)
が付設されている。すなわち、空冷凝縮器(2) で庫外空
気との熱交換により得た冷熱を、蒸発器(5) で庫内空気
に付与することにより、庫内を所定の低温状態まで冷却
するようになされている。

【００３０】また、上記主冷媒回路(A) の圧縮機(1) −
凝縮器(2) 間と、膨張弁(4) −蒸発器(5) 間（ここでは
蒸発器(5) の入口配管）との間には、吐出ガス冷媒を蒸
発器(5) の入口側までバイパスさせるホットガスバイパ
ス路(10)が設けられている。そして、このホットガスバ
イパス路(10)と圧縮機(1) の吐出ガスラインとの分岐点
には、調整手段としての三方比例弁(MV1) が配設されて
いる。この三方比例弁(MV1) は、全閉状態ではすべての
吐出ガス冷媒を主冷媒回路(A) の凝縮器(2) 側に流す一
方、全開状態ではすべての吐出ガス冷媒をホットガスバ
イパス路(10)側にバイパスさせるように構成されてい
る。そして、中間開度では、主冷媒回路(A) 側とホット
ガスバイパス路(10)側との流量比を可変に調整するよう
になされている。

【００３１】また、ホットガスバイパス路(10)には、ド
レンパンを加熱するためのドレンパンヒ−タ(11)が接続
されている。そして、このドレンパンヒ−タ(11)とホッ
トガスバイパス路(10)との分岐点には三方弁(MV2) が配
設されており、ホットガスバイパス路(10)を流れる冷媒
を、デフロスト時はドレンパンヒ−タ(11)を経て蒸発器
(5) へ導入し、冷凍運転時のホットガスバイパスを行う
ときはドレンパンヒ−タ(11)を流れることなしに蒸発器
(5) へ導くようになっている。

【００３２】さらに、主冷媒回路(A) のレシーバ(3) −
液電磁弁(LSV) 間の点Ｐと、吸入ラインにおける点Ｑと
の間には、液ラインの冷媒を吸入ラインに注入するため
のインジェクションバイパス路(15)が設けられている。
このインジェクションバイパス路(15)には、インジェク
ション電磁弁(ISV) 及びキャピラリチューブ(CP)が介設
されていて、該インジェクション電磁弁(ISV) は、吐出
管に取付けられた吐出管温度センサ(DCHS)の信号に応じ
て開閉されるものである。

【００３３】尚、図２における(16)は、レシーバ(3) を
水冷凝縮器として機能させる際に、レシーバ(3) 内の冷
媒と熱交換させるための水を流入する水配管である。

【００３４】また、本冷凍装置には、多くのセンサ類が
配置されている。(HPT) は、圧縮機(1) の吐出管に配置
され、冷媒回路(A) の高圧(Hp)を検出する高圧センサで
ある。(LPT) は、圧縮機(1) の吸入管に配置され、冷媒
回路(A) の低圧(Lp)を検出する低圧センサである。(DCH
S)は、圧縮機(1) の吐出管に配置され、吐出管温度(Td)
を検出する吐出管センサである。(EOS) は、蒸発器(5)
の出口側の冷媒配管に配置され、冷媒の蒸発器出口温度
(Teo) を検出する蒸発器出口センサである。(Th-SS)
は、蒸発器(5) の空気吹出口に配置され、庫内への吹出
空気温度(SS)を検出する吹出温度検出手段としての吹出
空気センサである。(Th-RS) は、蒸発器(5) の空気吸込
口に配置され、吸込空気温度(RS)を検出する吸込温度検
出手段としての吸込空気センサである。(HPS) は、高圧
(Hp)が上限値以上なると作動して、圧縮機(1) を異常停
止させる高圧スイッチである。(AMBS)は、空冷凝縮器
(2) の空気吸込側に配置され、コンテナが配置される周
囲の温度を検出する周囲温度センサである。また、図示
しないが、庫内には湿度を検出する湿度センサと、庫内
に収納される果物等の実際の内部温度を検出するための
芯温センサが配置されている。

【００３５】そして、本装置は、上記各センサの検出信
号を受信すると共に、上述した各電磁弁(LSV,ISV) の開
閉切換え、三方弁(MV2) の切換え、膨張弁(4) と三方比
例弁(MV1) の開度調整及び圧縮機(1) の容量等を制御す
るコントローラ(20)が備えられている。また、このコン
トローラ(20)には、急冷手段(21)、調整手段(22)、低外
気検出手段(23)、切換え手段(24)及び比較手段(25)が設
けられている。

【００３６】急冷手段(21)は、三方比例弁(MV1) を全閉
状態にした状態で圧縮機(1) を駆動させ、これにより、
圧縮機(1) からの吐出冷媒を、空冷凝縮器(2) において
庫外空気と熱交換させて凝縮し、膨張弁(4) で減圧した
後、蒸発器(5) において庫内空気と熱交換して蒸発させ
るように主冷媒回路(A) で冷媒を循環させるものであ
る。これにより、庫内空気を急速に冷却する急冷運転を
行う。

【００３７】調整手段(22)は、上記急冷運転の後、主冷
媒回路(A) での冷媒循環動作を維持したまま、三方比例
弁(MV1) を制御して吐出冷媒の一部をホットガスバイパ
ス路(10)へバイパスし、このバイパス流量を調整するこ
とで、蒸発器(5) における冷媒と該蒸発器(5) を通過す
る庫内空気との熱交換量を調整する調整運転を行う。こ
れにより、庫内温度を所定値に保つ。

【００３８】低外気検出手段(23)は、周囲温度センサ(A
MBS)の出力を受け、周囲温度（庫外温度）が所定値（例
えば−２０℃）以下であるときに検出信号を出力する。

【００３９】切換え手段(24)は、上記吸込空気センサ(T
h-RS) 、吹出空気センサ(Th-SS) 及び低外気検出手段(2
3)の出力を受け、庫外温度が所定値以下であるときの調
整手段(22)による調整運転時、先ず、吸込空気温度が所
定の吸込温度目標値となるように三方比例弁(MV1) を制
御する第１調整動作を行い、その後、この第１調整動作
を解除して、吹出空気温度が所定の吹出温度目標値とな
るように三方比例弁(MV1) を制御する第２調整動作を行
うように上記調整手段(22)を制御する。

【００４０】比較手段(25)は、第１調整動作時に、吹出
空気温度(SS)と吹出温度設定値(SPs) とを比較し、切換
え手段(24)に比較信号を送信するようになっている。そ
して、この比較信号を受けた切換え手段(24)は、吹出空
気温度(SS)と吹出温度設定値(SPs) との差が所定値以下
になった時に調整手段(22)による運転状態を上記第２調
整動作へ切換えることを許容する。

【００４１】−運転開始時制御− 次に、本冷凍装置の運転開始初期時の動作について図３
のフローチャートに沿って説明する。特に、本制御は、
庫内温度を氷点付近（例えば１℃）に冷却する冷蔵運転
に適用される。

【００４２】本装置の運転が開始されると、先ず、ステ
ップST１において、周囲温度センサ(AMBS)が検出する庫
外温度が所定値（例えば−２０℃）以下であるか、つま
り低外気状態であるか否かを判定する。ここで、所定値
よりも高いNOである場合には、ステップST２において、
予め設定された吹出温度設定値(SPs) を目標値として吹
出空気温度(SS)を制御する運転動作を行う。

【００４３】一方、庫外温度が所定値よりも低いYES の
場合には、ステップST３〜８の本発明でいう第１調整動
作に移る。この動作では、先ず、ステップST３におい
て、上記吹出温度設定値(SPs) に７deg を加算し、これ
を吸込温度設定値(SPr) とする。つまり、目標温度(SP
r) を比較的高めに設定しておく。この状態で、急冷手
段(21)による急冷運転（プルダウン運転）が行われる。
つまり、三方比例弁(MV1)を閉鎖して主冷媒回路(A) の
みに冷媒を流すことで庫内を急速に冷却する。

【００４４】この急冷運転により、吸込空気温度(RS)
が、吸込温度設定値(SPr) に１deg を加算した温度まで
低下したか否かをステップST４で判定し、この判定がYE
S になると、ステップST５に移る。このステップST５で
は、吸込空気温度(RS)が吸込温度設定値(SPr) に対して
上下１deg の範囲内にある状態が５分間継続されたか否
かを判定し、この判定がYES になるとステップST６に移
る。このステップST６では、吹出空気センサ(Th-SS) で
吹出空気温度(SS)を検出し、この吹出空気温度(SS)と吹
出温度設定値(SPs) との温度差を算出し、これを吹出温
度差（ΔSS) とする。そして、ステップST７で、この吹
出温度差（ΔSS) が１deg よりも小さくなったか否かを
判定し、未だ、この吹出温度差（ΔSS) が１deg 以上で
ある場合には、ステップST８に移る。このステップST８
では、吹出温度差（ΔSS) が１．５deg よりも大きいと
きには、吸込温度設定値(SPr) を１deg だけ下げるよう
に補正し、新たな吸込温度設定値(SPr) を設定する。一
方、吹出温度差（ΔSS) が１．５deg 以下（つまり、吹
出温度差（ΔSS) が１deg 以上、１．５deg 以下）であ
るときには、吸込温度設定値(SPr) を０．５℃だけ下げ
るように補正し、新たな吸込温度設定値(SPr) を設定す
る。つまり、吹出空気温度(SS)と吹出温度設定値(SPs)
との差が大きいほど吸込温度設定値(SPr) の単位時間当
りの補正量を大きく設定することで、吹出空気温度(SS)
と吹出温度設定値(SPs) との差を迅速に小さくするよう
にしている。

【００４５】このようにして新たな吸込温度設定値(SP
r) を設定した後、ステップST５に戻り、ステップST７
においてYES に判定されるまで上述の動作を繰り返す。
つまり、吸込温度設定値(SPr) を順次下げていくこと
で、吹出空気温度(SS)を吹出温度設定値(SPs) に近付け
ていき、吹出温度差（ΔSS) が１deg よりも小さくなる
と、ステップST９に移る。

【００４６】このステップST９では、上述した吸込空気
温度(RS)に基づく調整手段(22)による調整運転を解除
し、第２調整動作として、吹出温度設定値(SPs) を目標
値とした三方比例弁(MV1) の開度制御を行う。この際、
既に、吹出空気温度(SS)は吹出温度設定値(SPs) に近付
づいているので、この第２調整動作では吹出空気温度(S
S)が迅速に吹出温度設定値(SPs) に収束されることにな
る。このようにして、吹出空気温度(SS)に基づいた制御
を行った場合、吸込空気温度(RS)に基づいた制御を行う
場合に比べて制御の応答性が良好になり、庫内温度を目
標温度に確実に維持できることになる。

【００４７】−デフロスト終了後制御− 次に、本冷凍装置のデフロスト運転の終了後の動作につ
いて図４のフローチャートに沿って説明する。つまり、
本装置では、蒸発器(5) が凍結した場合、この蒸発器
(5) を除霜するために、三方比例弁(MV1) を全開状態に
して、ホットガスを蒸発器(5) に流すデフロスト運転が
行われる。そして、このデフロスト運転の終了時には、
機器周辺の庫内温度が設定温度よりも高くなっているの
で、この際にもプルダウン運転を行うことになる。以下
に、このデフロスト運転動作及びその終了後の運転動作
について図４のフローチャートに沿って説明する。

【００４８】先ず、ステップST１１では、デフロスト運
転の開始前の吸込空気温度(RS)を基準吸込温度設定値(S
Pr0)として設定する。その後、ステップST１２で蒸発器
(5)に着霜が発生したか否かが判定され、着霜が発生し
ていない場合にはステップST１１に戻る。一方、着霜が
発生した場合にはステップST１３でデフロスト運転を開
始する。これにより、基準吸込温度設定値(SPr0)はデフ
ロスト運転開始直前の吸込空気温度(RS)に一致した値に
設定される。この状態で、ステップST１４において着霜
が融解した場合にはデフロスト運転を終了する。その
後、以下のステップST１５〜２０のような第１調整動作
が行われる。つまり、ステップST１５に移って上記基準
吸込温度設定値(SPr0)に２deg を加算し、これを吸込温
度設定値(SPr) とする。

【００４９】その後、上述した運転開始初期時の制御動
作におけるステップST４〜ステップST７と同様の動作が
ステップST１６〜ステップST１９において行われる。そ
して、このステップST１９で、吹出温度差（ΔSS) が１
deg 以上である場合には、ステップST２０に移る。この
ステップST２０では、吸込温度設定値(SPr) を０．５℃
だけ下げるように補正し、新たな吸込温度設定値(SPr)
を設定した後、ステップST１７に戻り、ステップST１９
においてYES に判定されるまで上述と同様の動作を繰り
返す。つまり、吸込温度設定値(SPr) を順次下げていく
ことで、吹出空気温度(SS)を吹出温度設定値(SPs) に近
付けていき、吹出温度差（ΔSS) が１deg よりも小さく
なると、ステップST２１に移る。

【００５０】このステップST２１では、上述した吸込空
気温度(RS)に基づく調整手段(22)による調整運転（第１
調整動作）を解除し、吹出温度設定値(SPs) を目標値と
して三方比例弁(MV1) の開度制御（第２調整動作）を行
う。

【００５１】以上説明してきたように、本形態では、装
置の冷蔵運転開始時やデフロスト運転終了後における運
転時に、先ず、プルダウン運転後、吸込温度設定値(SP
r) を目標値として三方比例弁(MV1) を制御する第１調
整動作を行い、この吸込空気温度が安定し、且つ吹出空
気温度が適切な値になった後に、吹出温度設定値(SPs)
を目標値として三方比例弁(MV1) を制御する第２調整動
作を行うようにした。このため、調整運転の開始時に
は、収束性の高い制御動作を行うことで、室内温度の大
きな変動を抑制でき、また、その後には、応答性の高い
制御動作を行うことができる。このため、庫外温度が低
い場合であっても、庫内温度を設定値に安定させること
ができ、コンテナ内の貯蔵物の品質に悪影響を与えた
り、庫内温度の急激な低下によって庫内が凍結したりす
ることが回避され、装置の信頼性の向上を図ることがで
きる。

【００５２】尚、本形態では、装置の運転開始時には、
吹出温度設定値(SPs) に７deg を加算し、これを吸込温
度設定値(SPr) としたが、この加算値は任意に設定可能
である。例えば、吸込空気温度(RS)と吹出空気温度(SS)
とを検知し、その温度差を加算値として設定するように
してもよい。

【００５３】また、デフロスト運転終了後の制御動作で
は、基準吸込温度設定値(SPr0)に２deg を加算し、これ
を吸込温度設定値(SPr) としたが、この加算値も任意に
設定可能である。例えば、加算値を０に設定するように
してもよい。つまり、基準吸込温度設定値(SPr0)をその
まま吸込温度設定値(SPr) としてもよい。

【００５４】また、吸込温度設定値(SPr) を次第に低下
させていく際の下げ幅も任意に設定可能である。この場
合、下げ幅を大きくし過ぎると、制御の収束性に支障を
招く可能性があるので、このような状況が生じない範囲
で設定する必要がある。

【００５５】また、本形態では、吸込空気温度(RS)が吸
込温度設定値(SPr) に収束し、且つ吹出温度差（ΔSS)
が所定値まで小さくなったときに、第１調整動作から第
２調整動作に切換えるようにしたが、この２つの条件の
うち一方が成立した時点で調整動作を切換えるようにし
てもよい。

【００５６】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態について説明する。本形態は、バイパス路(10)への
バイパス流量を調整する調整手段の変形例であって、そ
の他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。従
って、ここでは調整手段の構成についてのみ説明する。

【００５７】図５に示すように、本形態の調整手段は、
上述した第１実施形態の三方比例弁(MV1) に代えて、ホ
ットガスバイパス路(10)に設けられた開度調整自在な制
御弁(MV3) で成る。そして、調整運転時には、この制御
弁(MV3) の開度を調整することによって蒸発器(5) への
バイパス量を調整するようになっている。

【００５８】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態について説明する。本形態も調整手段の変形例であ
るので、その構成についてのみ説明する。

【００５９】図６に示すように、本形態の調整手段は、
上述した第１実施形態の三方比例弁(MV1) に代えて、ホ
ットガスバイパス路(10)に設けられた開閉自在な電磁弁
(SV)と、吸入ガスラインに設けられた開度調整自在な制
御弁(MV4) とで成る。そして、これら弁の開度を調整す
ることによって蒸発器(5) へのバイパス量を調整するよ
うになっている。

【００６０】尚、上述した各実施形態では、冷蔵運転時
に本発明に係る制御動作を行った場合について説明した
が、冷凍運転時にも同様の動作を行うようにしてもよ
い。

【００６１】また、冷凍装置をコンテナ用のものとして
適用した場合について説明したが、本発明は、これに限
らず、冷凍装置を利用したその他の機器にも適用可能で
ある。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下に述べるような効果が発揮される。請求項１の発明
によれば、圧縮機からの吐出冷媒の一部を蒸発器へバイ
パスし、このバイパス流量を調整手段により調整するこ
とで室内への吹出空気温度を調整する運転を行うように
した冷凍装置に対し、室外空気温度が所定値以下である
ときには、先ず、吸込空気温度が所定の吸込温度目標値
となるように調整手段を制御する第１調整動作を行い、
その後、この第１調整動作を解除して、吹出空気温度が
所定の吹出温度目標値となるように調整手段を制御する
第２調整動作を行うようにした。このため、調整運転の
開始時には、吹出空気温度の変動を大きくすることな
く、且つ収束性の高い制御動作を行うことができ、その
後、応答性の高い制御動作を行うことができる。従っ
て、室外空気温度が低い場合であっても、吹出空気温度
の大幅な変動を招くことなしに設定値に安定させること
ができる。これにより、例えば、コンテナ用の冷凍装置
として利用した場合には、コンテナ内の貯蔵物の品質を
良好に確保でき、また、庫内温度の急激な低下によって
庫内が凍結することが回避され、装置の信頼性の向上を
図ることができる。

【００６３】請求項２記載の発明によれば、第１調整動
作時、吸込空気温度が吸込温度目標値近傍の所定範囲内
にある状態が所定時間継続した時に第２調整動作に切換
えるようにした。つまり、吸込空気温度が安定した状態
で、第１調整動作から第２調整動作へ移行するようにし
た。このため、調整動作の切換え時における吹出空気温
度を安定して維持でき、室内の環境状態を長時間に亘っ
て良好に維持できる。

【００６４】請求項３記載の発明では、第１調整動作時
に、吹出空気温度と吹出温度目標値とを比較し、吹出空
気温度と吹出温度目標値との差が所定値以下になった時
に第２調整動作に切換えるようにした。つまり、第１調
整動作時に、第２調整動作時の制御対象である吹出空気
温度を認識し、この吹出空気温度が適切に値になった時
点で調整動作を切換えるようにしている。このため、第
１調整動作から第２調整動作へ移行した後の吹出空気温
度の変動がより確実に抑制されることになり、動作切換
え時に室内温度が急変するといった挙動が回避できる。

【００６５】請求項４記載の発明では、第１調整動作
時、吹出空気温度と吹出温度目標値との差が所定値以上
であるときには、吸込温度目標値が低くなる補正を行う
ようにした。これにより、吹出空気温度を収束性を高く
確保できる適切な値に調整でき、該吹出空気温度を迅速
に目標温度に安定させる動作を確実に行うことができ
る。

【００６６】請求項５記載の発明では、吹出空気温度と
吹出温度目標値との差が大きいほど吸込温度目標値の補
正量を大きく設定するようにしたために、第１調整動作
時間の短縮化を図ることができる。従って、第２調整動
作への切換わりを早期に設定でき、装置の起動後、短時
間のうちに室内環境を良好な状態に設定することができ
る。

【００６７】請求項６〜８記載の発明では、調整手段の
構成を具体化したことで、装置の実用性が向上でき、ま
た、調整手段を弁体によってなしたことで、その制御の
信頼性を確保することができる。

【００６８】請求項９記載の発明では、除霜運転終了後
にあっても、上述した各発明と同様の効果が得られ、調
整運転の開始時に、室内温度の収束性を高く制御し、そ
の後、応答性の高い制御動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施形態に係る冷凍装置の配管系統図であ
る。

【図３】起動初期時の制御動作を示すフローチャート図
である。

【図４】デフロスト終了後の制御動作を示すフローチャ
ート図である。

【図５】第２実施形態に係る冷凍装置の配管系統図であ
る。

【図６】第３実施形態に係る冷凍装置の配管系統図であ
る。

【図７】従来の制御動作における吹出空気温度及びホッ
トガスバイパス量の変化状態を示す図である。

【符号の説明】

(A) 主冷媒回路 (1) 圧縮機 (2) 空冷凝縮器 (4) 感温式膨張弁（膨張機構） (5) 蒸発器 (10) ホットガスバイパス路 (21) 急冷手段 (22) 調整手段 (23) 低外気検出手段 (24) 切換え手段 (25) 比較手段 (A) 主冷媒回路 (MV1) 三方比例弁（調整手段） (MV3,MV4) 制御弁（調整手段） (SV) 開閉弁（調整手段） (Th-RS) 吸込空気センサ（吸込温度検出手段） (Th-SS) 吹出空気センサ（吹出温度検出手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(1) 、凝縮器(2) 、膨張機構(4)
   及び蒸発器(5) を冷媒配管により順次接続してなる主冷
   媒回路(A) と、 上記圧縮機(1) の吐出側と蒸発器(5) の液側とを接続
   し、圧縮機(1) から吐出した冷媒を蒸発器(5) にバイパ
   ス可能なバイパス路(10)と、 該バイパス路(10)のバイパス流量を調整する調整手段(M
   V1),(MV3),(SV,MV4)と、 圧縮機(1) からの吐出冷媒を、凝縮器(2) において室外
   空気と熱交換させて凝縮し、膨張機構(4) で減圧した
   後、蒸発器(5) において室内空気と熱交換して蒸発させ
   るように主冷媒回路(A) で冷媒を循環させると共に、バ
   イパス路(10)へ冷媒をバイパスさせないように調整手段
   (MV1),(MV3),(SV,MV4)を制御して、蒸発器(5) を通過す
   る室内空気を急速に冷却する急冷運転を行う急冷手段(2
   1)と、 この急冷運転の後、上記主冷媒回路(A) での冷媒循環動
   作を維持したまま、調整手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制
   御して吐出冷媒の一部をバイパス路(10)により蒸発器
   (5) にバイパスし、このバイパス流量を調整すること
   で、蒸発器(5) における冷媒と室内空気との熱交換量を
   調整する調整運転を行う調整手段(22)とを備えた冷凍装
   置において、 蒸発器(5) に流入する吸込空気の温度を検出する吸込温
   度検出手段(Th-RS) と、 冷媒と熱交換して蒸発器(5) から流出する吹出空気の温
   度を検出する吹出温度検出手段(Th-SS) と、 室外空気の温度を検出し、該温度が所定値以下であると
   きに検出信号を出力する低外気検出手段(23)と、 上記吸込温度検出手段(Th-RS) 、吹出温度検出手段(Th-
   SS) 及び低外気検出手段(23)の出力を受け、室外空気温
   度が所定値以下であるときの調整手段(22)による調整運
   転時、先ず、吸込空気温度が所定の吸込温度目標値とな
   るように調整手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制御する第１
   調整動作を行い、その後、この第１調整動作を解除し
   て、吹出空気温度が所定の吹出温度目標値となるように
   調整手段(MV1),(MV3),(SV,MV4)を制御する第２調整動作
   を行うように上記調整手段(22)を制御する切換え手段(2
   4)とが設けられていることを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置において、 切換え手段(24)は、第１調整動作時、吸込空気温度が吸
   込温度目標値近傍の所定範囲内にある状態が所定時間継
   続したときに第２調整動作に切換えることを特徴とする
   冷凍装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の冷凍装置において、 第１調整動作時に、吹出空気温度と吹出温度目標値とを
   比較する比較手段(25)を備え、切換え手段(24)は、比較
   手段(25)の出力を受け、吹出空気温度と吹出温度目標値
   との差が所定値以下になったときに第２調整動作に切換
   えることを特徴とする冷凍装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の冷凍装置において、 切換え手段(24)は、第１調整動作時、吹出空気温度と吹
   出温度目標値との差が所定値以上であるときには、吸込
   温度目標値を次第に低くするように補正していくことを
   特徴とする冷凍装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の冷凍装置において、 切換え手段(24)は、吹出空気温度と吹出温度目標値との
   差が大きいほど吸込温度目標値の単位時間当りの補正量
   を大きく設定することを特徴とする冷凍装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の冷凍装置において、 調整手段は、バイパス路(10)の圧縮機(1) 吐出側に対す
   る接続部分に設けられた三方比例弁(MV1) であることを
   特徴とする冷凍装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の冷凍装置において、 調整手段は、バイパス路(10)の途中に設けられた開度調
   整可能な制御弁(MV3)であることを特徴とする冷凍装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の冷凍装置において、 調整手段は、バイパス路(10)の途中に設けられた開閉自
   在な開閉弁(SV)と、圧縮機(1) の吸入側に設けられた開
   度調整可能な制御弁(MV4) とであることを特徴とする冷
   凍装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のうち１つに記載の冷凍装
   置において、 蒸発器(5) の着霜時に圧縮機(1) からの吐出冷媒を蒸発
   器(5) に導入する除霜運転を行った後、急冷手段(21)及
   び調整手段(22)は、急冷運転及び調整運転を夫々行うこ
   とを特徴とする冷凍装置。