CN102483275A - 集装箱用制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集装箱用制冷系统。制冷装置控制部(31)计算制冷装置(11)的制冷负载,包含负载信息的负载信号(S)由通信装置(32)输出给发动机控制部(25),该负载信息表示该制冷负载的量。发动机控制部(25)根据负载信号(S)对发电用发动机(21)的转速进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种集装箱用制冷系统。
背景技术
迄今为止,冷却用来对冷冻食品等进行陆运或海运等的冷冻集装箱的制冷装置已为人所知。例如专利文献1所公开的那样,这种制冷装置包括压缩机和蒸发器等,已在蒸发器内被冷却的空气被供向集装箱内。制冷装置的压缩机利用柴油发电机所产生的电力驱动。该柴油发电机被发电用发动机驱动而发电。在该制冷装置中,对设置在压缩机的吸入侧管道上的吸入比例阀进行开度调节,由此控制制冷能力。
专利文献1:日本公开特许公报特开平1-167564号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
在上述制冷装置中,有能耗大的问题。具体而言,柴油发电机一般使用的是恒速型发动机。因此,即使例如制冷装置停止或其制冷负载减小,柴油发电机的发动机也会以较高的转速持续运转。其结果是,柴油发电机会产生无用的能耗,制冷系统整体的节能性会下降。
本发明正是鉴于上述问题而完成的。其目的在于:在由发动机驱动而发电,并且将该产生的电力供向制冷装置的集装箱用制冷系统中,提高节能性。
-用以解决技术问题的技术方案-
本发明以下述集装箱用制冷系统作对象,该集装箱用制冷系统包括发电用发动机21、制冷装置11、制冷装置控制部31、交直流转换器23以及直交流转换器24,该发电用发动机21驱动发电机22,该制冷装置11对集装箱C内进行冷却,该制冷装置控制部31对该制冷装置11的运转动作进行控制,该交直流转换器23将已由该发电机22产生的交流电转换成直流电,该直交流转换器24将该交直流转换器23的直流电转换成交流电,再经电源线35供向该制冷装置11。本发明提出下述解决方案。
也就是说,第一方面的发明的特征在于:所述集装箱用制冷系统还包括发动机控制部25,该发动机控制部25根据包含负载信息的信号S对所述发电用发动机21的转速进行控制,该负载信息表示所述制冷装置11的制冷负载量。
在第一方面的发明中,发电机22被发电用发动机21驱动而产生的电力(交流电)经交直流转换器23和直交流转换器24供向制冷装置11。由此,驱动制冷装置11的电动压缩机12等,对集装箱C内进行冷却。
在此,若包含负载信息的信号S输入给发动机控制部25,发动机控制部25就根据该信号S对发电用发动机21的转速进行控制,发电机22仅产生与制冷装置11的制冷负载相应的所需量的电力,上述负载信息是根据集装箱C的箱内气温或外部气温等计算出的,表示制冷装置11的制冷负载量。
也就是说,若制冷装置11的制冷负载增大,发电用发动机21的转速就增高,以让发电机22产生与该增大后的制冷负载相应的、更大的电力。另一方面,若制冷装置11的制冷负载减小,发电用发动机21的转速就下降,以让发电机22产生与该减小后的制冷负载相应的、较小的电力。
若构成为上述结构,就能够根据包含负载信息的信号S对发电用发动机21的转速进行控制,以与制冷负载相应的输出驱动发电用发动机21,所述负载信息表示制冷装置11的制冷负载量。也就是说,能够防止下述现象的发生,该现象是:尽管制冷装置11的制冷负载较低,还是以所需量以上的输出驱动发电用发动机21。由此,能够避免在发电用发动机21中无用地消耗额外的燃料,因而能够提高发电用发动机21的节能性。其结果是,系统整体的节能性得以提高。
第二方面的发明,是在第一方面的发明中,所述发动机控制部25包括判断机构27,该判断机构27判断是否已从所述制冷装置控制部31发出能够在该发动机控制部25中读取的包含所述负载信息的信号S,所述发动机控制部25构成为:当所述判断机构27判断为已发出能够读取的所述信号S时,所述发动机控制部25根据该信号S对所述发电用发动机21的转速进行控制。
根据第二方面的发明,发动机控制部25包括判断机构27。该判断机构27判断是否已从制冷装置控制部31发出能够在发动机控制部25中读取的包含负载信息的信号S。
当判断机构27判断为已从制冷装置控制部31发出能够读取的信号S时,发动机控制部25根据该信号S对发电用发动机21的转速进行控制。
通过构成为上述结构,则能够根据已从制冷装置控制部31发来的能够读取的信号S对发电用发动机21的转速进行控制,由此能够以与制冷负载相应的输出驱动发电用发动机21。
具体而言,目标温度、箱内温度、外部气温或电动压缩机12的喷出管温度等输入给制冷装置控制部31,制冷装置控制部31根据所述温度信息计算制冷装置11的制冷负载。在此,若在制冷装置控制部31中设置有通信装置32,包含负载信息的信号S就被发送给发动机控制部25。当发动机控制部25能够从该信息S中读出负载信息时,判断机构27判断为已发出能够读取的信号S。然后,根据该信号S对发电用发动机21的转速进行控制,能够在发电机22中仅产生与制冷装置11的制冷负载相应的所需量的电力。
第三方面的发明,是在第二方面的发明中,所述发动机控制部25构成为:当所述判断机构27判断为未发出能够读取的所述信号S时,所述发动机控制部25根据所述直交流转换器24的输出功率对所述发电用发动机21的转速进行控制。
根据第三方面的发明,当判断机构27判断为未发出能够读取的信号S时,所述发动机控制部25根据直交流转换器24的输出功率对发电用发动机21的转速进行控制。
若构成为上述结构,则根据直交流转换器24的输出功率对发电用发动机21的转速进行控制,由此能够以与制冷负载相应的输出驱动发电用发动机21。
具体而言,当未在制冷装置控制部31中设置通信装置32,因而不能够向发动机控制部25发送信号S时,或者当虽然从制冷装置控制部31发出了信号S,但发动机控制部25未从该信号S中读出负载信息时,判断机构27判断为未发出能够读取的信号S。在这种情况下,通过将直交流转换器24的输出功率视为制冷装置11的制冷负载,则能够根据制冷负载对发电用发动机21的转速进行控制。
第四方面的发明,是在第一方面的发明中,所述发动机控制部25构成为:若接收到要让所述制冷装置11起动的要求就使所述发电用发动机21开始起动,并在经过规定的迟延时间后使该发电用发动机21开始向该制冷装置11供电。
根据第四方面的发明,发动机控制部25接收到要让制冷装置11起动的要求,使发电用发动机21开始起动。发动机控制部25在经过规定的迟延时间后使该发电用发动机21开始向制冷装置11供电。
通过构成为上述结构,则能够在发电用发动机21开始起动,发电机22所产生的电力成为稳定状态后,向制冷装置11供给稳定的电力。在此,迟延时间可以事先用计时器设定,此外也可以根据下述时间设定,该时间是:到输出电力成为目标电压的±5%以内的值为止的时间、或者到发电用发动机21的发动机转速成为目标转速的±5%以内的值为止的时间等。
第五方面的发明,是在第一方面的发明中,所述制冷装置11包括利用所述直交流转换器24的输出功率驱动的电动压缩机12,所述制冷装置控制部31构成为:在接收到要让所述制冷装置11起动的要求后,使所述电动压缩机12的运转频率逐渐增加。
根据第五方面的发明,制冷装置11包括利用直交流转换器24的输出功率驱动的电动压缩机12。制冷装置控制部31在接收到要让制冷装置11起动的要求后使电动压缩机12的运转频率逐渐增加。
通过构成为上述结构,则在从接收到要让制冷装置11起动的要求而使发电用发动机21开始起动时到发电机22所产生的电力成为稳定状态时为止的期间内,能够抑制着电动压缩机12的输出使制冷装置11运转。
第六方面的发明,是在第一方面的发明中,所述制冷装置11包括对流经制冷剂回路5的制冷剂的循环量进行调节的比例控制阀18,所述制冷装置控制部31构成为:在接收到要让所述制冷装置11起动的要求后,通过对所述比例控制阀18的开度进行调节,来使制冷剂循环量逐渐增加。
根据第六方面的发明,制冷装置11包括对流经制冷剂回路5的制冷剂的循环量进行调节的比例控制阀18。制冷装置控制部31在接收到要让制冷装置11起动的要求后对比例控制阀18的开度进行调节。这么一来,制冷剂的循环量逐渐增加。
通过构成为上述结构,则在从接收到要让制冷装置11起动的要求而使发电用发动机21开始起动时到发电机22所产生的电力成为稳定状态时为止的期间内,能够抑制着流经制冷剂回路5的制冷剂的循环量使制冷装置11运转。
第七方面的发明,是在第一方面的发明中,所述制冷装置11包括利用所述直交流转换器24的输出功率驱动的电动压缩机12,所述制冷装置控制部31构成为:当所述直交流转换器24的输出功率比规定阈值高时,该制冷装置控制部31使所述电动压缩机12的运转频率下降。
根据第七方面的发明,制冷装置11包括利用直交流转换器24的输出功率驱动的电动压缩机12。当直交流转换器24的输出功率比规定阈值高时,制冷装置控制部31使该电动压缩机12的运转频率下降。
通过构成为上述结构,则即使发电用发动机21的输出由于高地运送或老化等而下降,也能够避免发电用发动机21的转速异常增高,以致于失速而停止。
具体而言,当在标高较高的地区(高地)运送集装箱时,发电用发动机21的输出会由于氧气不足而下降。还有,发电用发动机21的输出也会由于老化而下降。在上述情况下,发电用发动机21增高转速,以发挥规定的输出(即,为了让发电机22产生与制冷负载相应的电力)。当输出量在这种情况下仍然不足时,发电用发动机21则会开始失速(转速开始下降),甚至会停止。这么一来,会出现制冷装置11的运转停止的问题。
相对于此,在本发明中,当直交流转换器24的输出功率比规定阈值高时,使电动压缩机12的运转频率下降,由此使制冷装置11的制冷能力下降,使制冷负载减小。这么一来,发电机22需要产生的电力量减少,进而发电用发动机21需要输出的输出量减少,发电用发动机21的转速下降。因此,即使发电用发动机21的输出由于高地运送或老化等而下降,也能够避免发电用发动机21的转速异常增高,以致于失速而停止。
-发明的效果-
根据本发明,因为根据由制冷装置控制部31发出的能够读取的信号S对发电用发动机21的转速进行控制,所以能够以与制冷负载相应的输出驱动发电用发动机21。也就是说,能够防止下述现象的发生,该现象是:尽管制冷负载较低,还是以所需量以上的输出驱动发电用发动机21。由此,能够避免在发电用发动机21中无用地消耗额外的燃料,因而能够提高发电用发动机21的节能性。其结果是,系统整体的节能性得以提高。
附图说明
图1是设置有本发明的第一实施方式所涉及的集装箱用制冷系统的冷藏车的左视图。
图2是示出制冷装置的制冷剂回路的管道系统图。
图3是示出制冷系统的整体结构的概略系统图。
图4是示出制冷装置和发电用发动机的起动时刻的时序图。
图5是曲线图,示出发电用发动机的与各种负载相对应的燃料消耗特性。
图6是示出发电机的效率特性的曲线图。
图7是概略系统图,示出本第二实施方式所涉及的制冷系统的整体结构。
图8是示出制冷系统的其它整体结构的概略系统图。
-符号说明-
1-集装箱用制冷系统;5-制冷剂回路;11-制冷装置;12-电动压缩机;18-吸入比例阀(比例控制阀);21-发电用发动机;22-发电机;23-交直流转换器;24-直交流转换器;25-发动机控制部;27-判断部(判断机构);31-制冷装置控制部;35-电源线;C-集装箱;S-信号。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式加以说明。应予说明,以下对优选的实施方式所作的说明是本质上示例而已,没有意图对本发明、本发明的应用对象或其用途的范围加以限制。
[第一实施方式]
如图1~图3所示,本第一实施方式所涉及的集装箱用制冷系统1包括制冷机组10和发动机发电机组20,该制冷机组10具有用来对集装箱C内(箱内)进行冷却的制冷装置11,该发动机发电机组20产生用来驱动制冷装置11的电力。制冷机组10和发动机发电机组20经电源线35彼此连接在一起。
如图1所示,所述制冷机组10用于对冷冻食品或新鲜食品等进行陆运的冷藏车。在该冷藏车中,作为驾驶车辆的牵引车TH以及作为装货车辆的挂车T可分开地联结在一起,在该牵引车TH中设置有驾驶室和行驶用发动机等,在该挂车T中设置有集装箱C。制冷机组10设置在集装箱C的前面一侧,在制冷机组10的前面一侧安装有发动机发电机组20。
如图2所示,所述制冷装置11包括构成封闭回路的制冷剂回路5。在该制冷剂回路5中,定排量型电动压缩机12、冷凝器13、电子膨胀阀14、蒸发器15以及吸入比例阀18依次通过管道连接在一起。在冷凝器13附近设置有冷凝器风扇16,在蒸发器15附近设置有蒸发器风扇17。
所述电动压缩机12是涡旋压缩机。在电动压缩机12的吸入侧管道上设置有吸入比例阀18,通过对该吸入比例阀18的开度进行调节,来对电动压缩机12吸入制冷剂的吸入量进行调节,控制制冷能力。冷凝器风扇16将集装箱C外部的空气(箱外空气)吸入冷凝器13内,蒸发器风扇17将集装箱C内的空气(箱内空气)吸入蒸发器15内。
所述制冷剂回路5构成为:制冷剂在该制冷剂回路5中循环,进行蒸气压缩式制冷循环。也就是说,在制冷剂回路5中,已从电动压缩机12中喷出的制冷剂在冷凝器13内与箱外空气进行热交换而冷凝,再流经电子膨胀阀14减压,然后在蒸发器15内与箱内空气进行热交换而蒸发。由此,集装箱C的箱内空气被冷却。
如图3所示,所述发动机发电机组20向制冷机组10供电,来驱动制冷装置11。发动机发电机组20包括发电用发动机21、发电机22、交直流转换器23以及直交流转换器24。
所述发电机22与发电用发动机21机械连接,利用发电用发动机21的动力发电。发电用发动机21与驾驶车辆的行驶用发动机分开另外设置,专门用于制冷装置11。通过对该发电用发动机21的油门开度进行调节,来对燃料供给量进行调节,对运转转速进行控制。
所述交直流转换器23与发电机22电连接。由发电机22产生的交流电输入给交直流转换器23,该交直流转换器23用来将交流电转换成直流电。直交流转换器24与交直流转换器23电连接。交直流转换器23向该直交流转换器24输入直流电,该直交流转换器24用来将直流电转换成交流电。直交流转换器24经电源线35向制冷装置11输出(供给)交流电(例如60Hz的功率)。在制冷装置11中,利用从直交流转换器24供来的功率驱动电动压缩机12等。也就是说,在本实施方式中,交直流转换器23和直交流转换器24构成功率转换装置。
如上所述,在所述发动机发电机组20中,因为将作为功率转换装置的交直流转换器23和直交流转换器24连接在发电机22和制冷装置11之间,所以能够对发电用发动机21的转速进行控制。其结果是,能够以最佳的效率驱动发电用发动机21。
所述发动机发电机组20包括转速检测部26和发动机控制部25,该转速检测部26用来检测发电用发动机21的运转转速,该发动机控制部25对发电用发动机21的运转进行控制,并对交直流转换器23和直交流转换器24的输出功率进行控制。
所述发动机控制部25根据由转速检测部26检测出的运转转速对发电用发动机21的驱动进行控制。而且,发动机控制部25根据包含负载信息的负载信号S对发电用发动机21的驱动进行控制,该负载信息表示制冷装置11的制冷负载量。在下文中详细说明这一点。
所述制冷机组10包括制冷装置11和制冷装置控制部31,该制冷装置11对集装箱C内进行冷却,该制冷装置控制部31对制冷装置11的运转动作进行控制。目标温度、箱内温度、外部气温或电动压缩机12的喷出管温度等输入给该制冷装置控制部31。制冷装置控制部31根据所述温度信息计算制冷装置11的制冷负载,生成包含负载信息的负载信号S,该负载信息表示该计算出的制冷负载量。
应予说明,也可以利用被吸入电动压缩机12中的制冷剂的吸入温度与设定温度之差、供给电动压缩机12的电力值或电流值、蒸发器15的蒸发温度与目标蒸发温度之差、或者电动压缩机12的运转频率等作为用来计算所述制冷装置11的制冷负载的参数。
所述制冷装置控制部31包括通信装置32,该通信装置32与发动机发电机组20进行通信。该通信装置32用来向发动机发电机组20一侧输出负载信号S。具体而言,通信装置32与电源线35连接,从通信装置32输出的负载信号S经电源线35输入给设置在发动机发电机组20的发动机控制部25中的、位于输入一侧的通信装置33。
也就是说,所述电源线35发挥从直交流转换器24向制冷装置11供电的电力线的功能,并发挥从通信装置32向发动机控制部25发送负载信号S的信号线的功能。
应予说明,在本实施方式中说明的是以电源线35作负载信号S的通信介质的方式,但并不限于该方式,例如也可以利用无线通信发送负载信号S。
若包含表示制冷装置11的制冷负载量的负载信息的负载信号S输入给所述发动机控制部25,发动机控制部25就根据该负载信号S求使发电用发动机21的燃料消耗率成为最小值且发电机22的运转效率成为最大值的发动机转速。然后,对发电用发动机21的油门开度进行调节,来调节发电用发动机21的燃料供给量,以驱动发电用发动机21以求出的转速工作。
若构成为上述结构,就能够根据从制冷装置控制部31发来的负载信号S对发电用发动机21的转速进行控制,以与制冷负载相应的输出驱动发电用发动机21。也就是说,能够防止下述现象的发生,该现象是:尽管制冷装置11的制冷负载较低,还是以所需量以上的输出驱动发电用发动机21。由此,能够避免在发电用发动机21中无用地消耗额外的燃料,因而能够提高发电用发动机21的节能性。其结果是,系统整体的节能性得以提高。
所述制冷装置控制部31构成为:当输入给电动压缩机12的直交流转换器24输出功率比规定阈值高时,该制冷装置控制部31判断为发电用发动机21的负载异常。若作出这种异常判断,制冷装置控制部31就使制冷装置11的电动压缩机12的排量减少。也就是说,制冷装置控制部31使电动压缩机12的运转频率下降。应予说明,也可以根据情况停止电动压缩机12。
若构成为上述结构,则当直交流转换器24的输出功率比规定阈值高时,能够使制冷装置11的制冷能力下降,由此减小发电机22所需要的电力,进而减少发电用发动机21所需要输出的电力量,使发电用发动机21的转速下降。由此,即使发电用发动机21的输出由于高地运送或老化等而下降,也能够避免发电用发动机21的转速异常增高,以致于失速而停止。
在此,规定阈值可以根据发电用发动机21的油温设定。该油温为发电用发动机21的润滑油的温度。应予说明,在本实施方式中,也可以根据水温设定所述规定阈值,来代替根据所述油温设定所述规定阈值。该水温是发电用发动机21的冷却水的温度。此外,也可以根据发电用发动机21的累计运算时间设定规定阈值,来代替根据油温或水温设定所述规定阈值。在这种情况下,能够对由于发电用发动机21的老化而引起的输出量减小加以考虑进行运转。
-运转动作-
接着,对本第一实施方式中的发动机发电机组20的运转动作加以说明。如图4所示,首先发出要让制冷装置11起动的要求,发动机控制部25接收该起动要求使发电用发动机21开始起动。若驱动发电用发动机21,发电机22就利用该发电用发动机21的动力发电。所产生的交流电在交直流转换器23中被转换成直流电,并输出给直交流转换器24。在直交流转换器24中,转换直流电而使其再次成为交流电,再在经过规定迟延时间后开始向制冷装置11供电。
在发电用发动机21如上所述开始起动,发电机22所产生的电力成为稳定状态后,才能够向制冷装置11供给稳定的电力。在此,迟延时间可以事先用计时器设定,此外也可以根据下述时间设定,该时间是:到输出电力成为目标电压的±5%以内的值为止的时间、或者到发电用发动机21的发动机转速成为目标转速的±5%以内的值为止的时间等。
如图2和图3所示,在所述制冷装置11中,所供给的交流电输出给电动压缩机12和风扇16、17。利用该交流电驱动电动压缩机12和各个风扇16、17,在制冷剂回路5中进行蒸气压缩式制冷循环。
在上述运转状态下,制冷装置控制部31对制冷装置11的电动压缩机12和各个风扇16、17进行控制。另一方面,发电用发动机21的转速由发动机控制部25控制。
具体而言,以与制冷装置控制部31所求出的需要制冷能力(制冷负载量)相应的转速分别驱动电动压缩机12和各个风扇16、17。此时,包含表示制冷负载量的负载信息的负载信号S经电源线35输出给发动机控制部25。
应予说明,当使所述制冷装置11进行冷藏运转时,也可以在集装箱C的箱内温度降到冷藏区间温度以下的值时切断(OFF)制冷装置11的起动要求,来暂时使制冷装置11的运转停止。这么一来,能够提高制冷系统整体的节能性。
在所述发动机控制部25中,根据负载信号S计算出其负载率,按照图5所示的曲线图计算在该负载状态下使燃料消耗率最低的发动机转速。
例如,在以额定输出状态(1700rpm、10kW)进行制冷控制的状态下,若大幅度降低箱内温度的目标温度,就进行以下动作。即,因为箱内温度和目标温度的差较大,所以制冷装置控制部31向直交流转换器24发出指令,以发挥最大制冷能力。其结果是,功耗增大,交直流转换器23从发电机22得到电力,以供给与增大后的功耗量相应的电力。其结果是,发电用发动机21的负载转矩增大。此时,若不改变燃料供给量,发动机转速就会下降,因而发动机控制部25增加燃料供给量,以维持发动机转速。
例如,当所述负载为6kW,相当于60%的负载率时,能够在图5中读出1700rpm和负载率60%的负载线相交的那一点上的燃料消耗率(大约1.04)。在此,着眼于负载率60%的线则得知,其燃料消耗率最低的是转速在1500rpm以下的时候,约为1.03。因此,发动机控制部25作为发动机转速指令发出让发动机转速成为1500rpm的指令。其结果是,能够期待燃料消耗率下降0.01。
当对箱内充分进行了冷却,热量负载只有从外部经壁面等传来的热量而已时,电动压缩机12和风扇16、17所需要的电力减少。可以看出,在这种负载率较低的情况下,燃料消耗率在发动机转速较低时较好,与上述情况一样。因此,在这种情况下,通过将发动机转速设定得较低,则能够谋求降低燃料消耗率。但是,因为发动机转速受限制而具有下限值,所以在受该限制的范围内使发电用发动机21运转。这么一来,能够在节能性最高的状态下驱动发电用发动机21。
而且,所述发动机控制部25根据负载信号S计算出其负载率,根据图6所示的曲线图计算在该负载状态下使发电机22的效率最高的转速。图6表示相对于发电机22的转速和负载率的发电机效率。由该图可知,转速越高,发电机22的效率就越好。
如果只考虑所述发电用发动机21,则当负载率较低时,通过尽量降低发动机转速,就能够提高效率,但是如上所述有转速越低该发电机22的效率特性就越恶化的倾向。因为发电用发动机21和发电机22直接联结、或者通过带或齿轮等连接,所以彼此的转速之间成比例关系。鉴于此,显而易见,在考虑到值越小越好的燃料消耗率和值越大越好的发电机效率这两方面的因素的情况下,只要求让下述算式中的总效率系数成为极大值的转速即可求出在某负载率下从发电用发动机21到发电机22的输出为止的效率最佳的点,该算式为:
总效率系数=发电机效率÷燃料消耗率。
若发出让该总效率系数达到极大值的转速指令,就能够使发电系统进行燃料消耗率最佳的运转。
当在标高较高的地区即高地等运送集装箱C时,因为气压较低,所以发电用发动机21的输出就会减小。在这种情况下,发电机22的输出电压会上升到所需量以上的值。当输入给制冷装置11的发电机22输出电力比规定阈值高时,制冷装置控制部31判断为发电用发动机21的负载异常。若作出该异常判断,制冷装置控制部31就使电动压缩机12的运转频率下降。这么一来,就好像制冷装置11的制冷负载下降一样。之后,表示制冷负载已下降的负载信号S输出给发动机控制部25,发动机控制部25使发电用发动机21的转速下降。因此,能够防止发电用发动机21的燃料消耗率恶化。
-第一实施方式的效果-
如上所述,根据本发明的第一实施方式所涉及的集装箱用制冷系统1,因为根据由制冷装置控制部31计算出的包含负载信息的负载信号S对发电用发动机21的转速进行控制,该负载信息表示制冷装置11的制冷负载量,所以能够以与制冷负载相应的输出驱动发电用发动机21。也就是说,能够防止下述现象的发生,该现象是:尽管制冷负载较低,还是以所需量以上的输出驱动发电用发动机21。由此,能够避免在发电用发动机21中无用地消耗额外的燃料,因而能够提高发电用发动机21的节能性。其结果是,发动机发电机组20整体的节能性得以提高。
[第二实施方式]
图7是概略系统图,示出本第二实施方式所涉及的制冷系统的整体结构。本第二实施方式和上述第一实施方式的区别在于在发动机控制部25中设置有判断部27这一点。以下,用相同的符号表示与第一实施方式相同的部分,仅对与第一实施方式不同之处加以说明。
如图7所示,所述制冷装置控制部31包括通信装置32,该通信装置32与发动机发电机组20进行通信。该通信装置32用来向发动机发电机组20一侧输出负载信号S。具体而言,通信装置32与电源线35连接,从通信装置32输出的负载信号S经电源线35输入给设置在发动机发电机组20的发动机控制部25中的、位于输入一侧的通信装置33。
所述发动机控制部25的通信装置33包括判断部27。该判断部27判断是否已从制冷装置控制部31发出能够在发动机控制部25中读取的包含负载信息的负载信号S。
具体而言,若负载信号S已输入给所述判断部27并且能够从该负载信号S中读取负载信息,该判断部27就判断为已从制冷装置控制部31发出能够读取的负载信号S。
所述发动机控制部25根据负载信号S计算发电用发动机21的燃料消耗率成为最小值且发电机22的运转效率成为最大值的发动机转速。然后,对发电用发动机21的油门开度进行调节,来调节发电用发动机21的燃料供给量,以驱动发电用发动机21以计算出的转速工作。
另一方面,在下述情况下判断为未从制冷装置控制部31发出能够读取的负载信号S,该情况是:尽管负载信号S已输入给所述判断部27,还是无法在发动机控制部25中从该负载信号S中读取负载信息,或者如图8所示,在制冷装置控制部31中未设置通信装置32等等。
在上述情况下,所述发动机控制部25根据直交流转换器24的输出功率计算发电用发动机21的燃料消耗率成为最小值且发电机22的运转效率成为最大值的发动机转速。然后,对发电用发动机21的油门开度进行调节,来调节发电用发动机21的燃料供给量,以驱动发电用发动机21以计算出的转速工作。也就是说,当判断为未发出能够读取的负载信号S时,将直交流转换器24的输出功率视为制冷装置11的制冷负载。其结果是,发动机控制部25根据制冷装置11的制冷负载量对发电用发动机21的转速进行控制。
-第二实施方式的效果-
如上所述,在本发明的第二实施方式所涉及的集装箱用制冷系统1中,判断部27判断是否已从制冷装置控制部31发出能够在发动机控制部25中读取的包含负载信息的负载信号S。当已发出能够读取的负载信号S时,根据该负载信号S对发电用发动机21的转速进行控制。而当未发出能够读取的负载信号S时,根据直交流转换器24的输出功率推测制冷负载,再根据该推测结果对发电用发动机21的转速进行控制。这么一来,能够以与制冷负载相应的输出驱动发电用发动机21。
由此,能够防止下述现象的发生,该现象是:尽管制冷装置11的制冷负载较低,还是以所需量以上的输出驱动发电用发动机21。因为能够避免在发电用发动机21中无用地消耗额外的燃料,所以能够提高发电用发动机21的节能性。其结果是,系统整体的节能性得以提高。
[其它实施方式]
上述实施方式也可以构成为以下结构。
在上述实施方式中,也可以是这样的,即:在接收到要让制冷装置11起动的要求后,制冷装置控制部31通过逐渐增加电动压缩机12的运转频率或者对吸入比例阀18的开度进行调节,从而逐渐增加制冷剂循环量。这么一来,在从接收到要让制冷装置11起动的要求而使发电用发动机21开始起动时到发电机22所产生的电力成为稳定状态时为止的期间内,能够抑制着电动压缩机12的输出或流经制冷剂回路5的制冷剂循环量使制冷装置11运转。
在上述实施方式中说明的是,将包括制冷机组10和发动机发电机组20的集装箱用制冷系统1应用于对集装箱C进行陆运的挂车T的结构,但并不限于此。例如,本发明能够与上述一样地应用于对集装箱C进行陆运的铁路用车辆或卡车等。
所述制冷机组10和发动机发电机组20可以是彼此未构成为一体的机组,也可以一起构成一体型机组。
-产业实用性-
综上所述,本发明对由发动机驱动而发电并且将产生的电力供给制冷装置的集装箱用制冷系统很有用。
Claims (7)
1.一种集装箱用制冷系统,包括发电用发动机(21)、制冷装置(11)、制冷装置控制部(31)、交直流转换器(23)以及直交流转换器(24),该发电用发动机(21)驱动发电机(22),该制冷装置(11)对集装箱(C)内进行冷却,该制冷装置控制部(31)对该制冷装置(11)的运转动作进行控制,该交直流转换器(23)将已由该发电机(22)产生的交流电转换成直流电,该直交流转换器(24)将该交直流转换器(23)的直流电转换成交流电,再经电源线(35)供向该制冷装置(11),其特征在于:
所述集装箱用制冷系统还包括发动机控制部(25),该发动机控制部(25)根据包含负载信息的信号(S)对所述发电用发动机(21)的转速进行控制,该负载信息表示所述制冷装置(11)的制冷负载量。
2.根据权利要求1所述的集装箱用制冷系统,其特征在于:
所述发动机控制部(25)包括判断机构(27),该判断机构(27)判断是否已从所述制冷装置控制部(31)发出能够在该发动机控制部(25)中读取的包含所述负载信息的信号(S);
所述发动机控制部(25)构成为:当所述判断机构(27)判断为已发出能够读取的所述信号(S)时,所述发动机控制部(25)根据该信号(S)对所述发电用发动机(21)的转速进行控制。
3.根据权利要求2所述的集装箱用制冷系统,其特征在于:
所述发动机控制部(25)构成为:当所述判断机构(27)判断为未发出能够读取的所述信号(S)时,所述发动机控制部(25)根据所述直交流转换器(24)的输出功率对所述发电用发动机(21)的转速进行控制。
4.根据权利要求1所述的集装箱用制冷系统,其特征在于:
所述发动机控制部(25)构成为:若接收到要让所述制冷装置(11)起动的要求就使所述发电用发动机(21)开始起动,并在经过规定的迟延时间后使该发电用发动机(21)开始向该制冷装置(11)供电。
5.根据权利要求1所述的集装箱用制冷系统,其特征在于:
所述制冷装置(11)包括利用所述直交流转换器(24)的输出功率驱动的电动压缩机(12);
所述制冷装置控制部(31)构成为:在接收到要让所述制冷装置(11)起动的要求后,使所述电动压缩机(12)的运转频率逐渐增加。
6.根据权利要求1所述的集装箱用制冷系统,其特征在于:
所述制冷装置(11)包括对流经制冷剂回路(5)的制冷剂的循环量进行调节的比例控制阀(18);
所述制冷装置控制部(31)构成为:在接收到要让所述制冷装置(11)起动的要求后,通过对所述比例控制阀(18)的开度进行调节,来使制冷剂循环量逐渐增加。
7.根据权利要求1所述的集装箱用制冷系统,其特征在于:
所述制冷装置(11)包括利用所述直交流转换器(24)的输出功率驱动的电动压缩机(12);
所述制冷装置控制部(31)构成为:当所述直交流转换器(24)的输出功率比规定阈值高时,该制冷装置控制部(31)使所述电动压缩机(12)的运转频率下降。
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