JP2001355757A - 温度制御弁、温度制御装置および輸送用冷凍庫の庫内温度制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吹出し空気温度の変動幅を小さくすることが
できる輸送用冷凍庫の庫内温度制御システムと、そのた
めに用いることができる温度制御弁および温度制御装置
を提供する。 【解決手段】 温度制御弁を、第１の感温部と、第２の
感温部が作動気体の圧力で発生する推力間の検知温度差
による推力差と、温度差設定ばねの反力のバランスした
位置で、弁部の連通部の開度が制御されるようにし、加
熱熱媒流体として車両走行用エンジンのクーラント（温
水）の一部を用い、上記温度制御弁により、庫内加熱器
の吹出し空気温度と吸込み空気温度との温度差に基づき
温水の庫内加熱器への供給量を制御するように輸送用冷
凍庫の庫内温度制御システムを構成し、庫内加熱器の庫
内への吹出し空気温度の変動幅を小さくできた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度制御用に用い
られる弁とそれを用いた温度制御装置、および輸送用冷
凍庫の庫内温度制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に、従来の冷凍トラックにおける、
車両走行用エンジンのクーラント（以下「温水」とい
う）による輸送用冷凍庫の庫内温度制御システムの構成
を示し説明する。

【０００３】図９において、１は車両走行用のエンジン
であり、２は車両のキャビンを暖房するためのキャビン
ヒータである。３は冷凍庫内への温水供給を制御する開
閉動作を行なう電磁弁であり、４は温水コイルへ温水ａ
を供給するポンプである。５は庫内を加熱するため温水
ａと空気との熱交換を行なう庫内加熱器としての温水コ
イルである。

【０００４】キャビンヒータ２と電磁弁３、ポンプ４、
温水コイル５は直列に接続されており、エンジン１、キ
ャビンヒータ２、電磁弁３、ポンプ４は冷凍庫の庫外に
設置され、温水コイル５は冷凍庫の庫内に収納されてい
る。

【０００５】エンジン１内の図示しないポンプにより吐
出された温水ａはキャビンヒータ２を通り、キャビンヒ
ータ２を出た温水ａは、再びエンジン１に吸入される循
環路６が形成されている。

【０００６】また、キャビンヒータ２の出口において温
水の循環路６に分岐部７が設けられ温水ａの一部は分岐
し、電磁弁３経由、ポンプ４により、温水コイル５へ送
られ温水コイル５の温水入口５ａから温水出口５ｂまで
通る間に空気を加熱し、温水コイル５から出た温水ａは
循環路６の前記分岐部７より下流側において、キャビン
ヒータ２から排出された温水ａと再び合流して循環路６
を通ってエンジン１に戻る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来技術
による輸送用冷凍庫の庫内温度制御システムには次のよ
うな欠点があった。

【０００８】エンジン１のクーラント温度、すなわち温
水温度は一般に８０°Ｃ程度に制御されている。従来の
庫内温度制御システムは図示しないサーモスタットによ
り、温水コイル５への温水ａの供給量を電磁弁３により
全開流量または閉止の２位置で制御しており、２位置に
よって温水コイル５の吸込み空気温度に対する吹出し空
気温度に大きな変動を生じていた。

【０００９】電磁弁３の開閉と、温水コイル５の吸込み
空気温度および吹出し空気温度との関係を、図１０に示
し説明する。図１０においては、電磁弁３が図示しない
サーモスタットにより開閉した時の、温水コイル５の吸
込み空気温度と吹出し空気温度の変化を模式的に示して
いる。

【００１０】電磁弁３が開放している状態では温水ａが
温水コイル５に供給され続けているため、吹出し空気温
度は８０°Ｃの温水ａにより加熱され、図１０に破線で
示すように急激に上昇する。サーモスタットにより電磁
弁３が閉止すると、温水ａによる加熱が停止するので、
吹出し空気温度は急激に低下する。

【００１１】以上のように、電磁弁３の開閉２位置制御
では吹出し空気温度の変動が大きくなる。そのため吹出
し空気にさらされる積み荷の温度変化も大きくなりその
品質の劣化のおそれがあり、例えばチョコレートを使っ
た食品ではチョコレートの溶融が起こり商品価値を失う
場合がある。

【００１２】本発明は、上述のような従来の輸送用冷凍
庫の庫内温度制御システムの問題を解消し、吹出し空気
温度の変動幅を小さくすることができる輸送用冷凍庫の
庫内温度制御システムを提供することを課題とするもの
であり、またそのために用いることができる温度制御弁
および温度制御装置を提供することを課題とするもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】（１） 本発明は、上記
の課題を解決するためになされたものであって、その第
１の手段として、第１の流路と第２の流路とを連通する
第１の連通部を有する弁部と、検知した温度に従って封
入された作動気体の圧力により第１の推力を前記弁部に
与える第１の感温部と、検知した温度に従って封入され
た作動気体の圧力により前記第１の推力と逆方向の第２
の推力を前記弁部に与える第２の感温部と、前記第２の
推力と同方向の反力を弁体に与える温度差設定ばねとを
有し、前記弁部は、前記第１の感温部の検知温度と前記
第２の感温部の検知温度との温度差が、第１の所定温度
差未満で第２の所定温度差以上のとき、前記第１の推力
と第２の推力の推力差と前記温度差設定ばねの反力との
バランスした位置で前記第１の連通部を開き、前記第１
の所定温度差以上のとき前記第１の連通部を閉じ、第２
の所定温度差未満のとき前記第１の連通部を全開するよ
うに設定されてなることを特徴とする温度制御弁を提供
するものである。

【００１４】上記の第１の手段によれば、弁部には第１
の感温部が検知した温度と第２の感温部が検知した温度
との温度差に対応した両感温部の推力差が働き、その推
力差と温度差設定ばねの反力との釣り合いによって弁部
の第１の連通部の開度が制御されるので、電気的な制御
手段を用いず２検知温度の温度差に基づいて、弁の開度
を自動制御できる。

【００１５】（２）また、第２の手段として、第１の手
段の温度制御弁において、前記弁部は第３の流路と同第
３の流路と前記第１の流路とを連通する第２の連通部を
有し、前記第１の感温部の検知温度と前記第２の感温部
の検知温度との温度差が、前記第１の所定温度差未満で
前記第２の所定温度差以上のとき、前記第１の推力と前
記第２の推力の推力差と前記温度差設定ばねの反力との
バランスした位置で前記第２の連通部を開き、前記第１
の所定温度差以上のとき前記第２の連通部を全開し、前
記第２の所定温度差未満のとき前記第２の連通部を閉じ
るように設定されてなることを特徴とする温度制御弁を
提供する。

【００１６】第２の手段によれば、第１の手段の作用に
加えて、３方向弁として２方向分流の弁の開度を自動制
御できる。

【００１７】（３）第３の手段として、第１の手段また
は第２の手段の温度制御弁を備える温度制御装置であっ
て、前記第１の流路が加熱熱媒流体の供給側に接続さ
れ、前記第２の流路が同加熱熱媒流体を用いて空気の加
熱を行う加熱器に接続され、前記第１の感温部は同加熱
器の吹出し空気温度を検知し、前記第２の感温部は同加
熱器の吸込み空気温度を検知するように構成されてなる
ことを特徴とする温度制御装置を提供する。

【００１８】第３の手段によれば、第１の手段または第
２の手段の作用に加え、空気の加熱器の吹出し空気温度
と吸込み空気温度の温度差が、第２の所定温度差未満の
とき加熱器に加熱熱媒流体を全量供給し、第２の所定温
度差以上で第１の所定温度差未満のとき温度差が大きく
なるにつれて供給を低減し、第１の所定温度差以上のと
きは供給を停止するように、第２の流路を通り空気の加
熱器に供給される加熱熱媒流体の流量を制御できるの
で、加熱器の吹出し空気温度と吸込み空気温度の温度差
を抑制し、吹出し空気温度の変動幅を小さくすることが
できる。

【００１９】（４）第４の手段として、第１の流路と第
２の流路とを連通する第１の連通部を有する弁部と、検
知した温度に従って封入された作動気体の圧力により推
力を前記弁部に与える感温部と、前記推力と逆方向の反
力を前記弁部に与える温度設定ばねとを有し、前記弁部
は、前記感温部の検知温度と温度設定値との温度差が、
第１の所定温度差未満で第２の所定温度差以上のとき、
前記推力と前記温度設定ばねの反力とのバランスした位
置で前記第１の連通部を開き、前記第１の所定温度差以
上のとき前記第１の連通部を閉じ、前記第２の所定温度
差未満のとき前記第１の連通部を全開するように設定さ
れてなることを特徴とする温度制御弁を提供する。

【００２０】第４の手段によれば、弁部には感温部が検
知した温度に対応した感温部の推力が働き、その推力と
温度設定ばねの反力との釣り合いによって弁部の第１の
連通部の開度が制御されるので、電気的な制御手段を用
いず検知温度と温度設定値との温度差に基づいて、弁の
開度を自動制御できる。

【００２１】（５）第５の手段として、第４の手段の温
度制御弁において、前記弁部は第３の流路と同第３の流
路と前記第１の流路とを連通する第２の連通部を有し、
前記感温部の検知温度と前記温度設定値との温度差が、
前記第１の所定温度差未満で前記第２の所定温度差以上
のとき、前記推力と前記温度設定ばねの反力とのバラン
スした位置で前記第２の連通部を開き、前記第１の所定
温度差以上のとき前記第２の連通部を全開し、前記第２
の所定温度差未満のとき前記第２の連通部を閉じるよう
に設定されてなることを特徴とする温度制御弁を提供す
る。

【００２２】第５の手段によれば、第４の手段の作用に
加えて、３方向弁として２方向分流の弁の開度を自動制
御できる。

【００２３】（６）第６の手段として、第４の手段また
は第５の手段の温度制御弁を備える温度制御装置であっ
て、前記第１の流路が加熱熱媒流体の供給側に接続さ
れ、前記第２の流路が同加熱熱媒流体を用いて空気の加
熱を行う加熱器に接続され、前記感温部は同加熱器の吹
出し空気温度を検知するように構成されてなることを特
徴とする温度制御装置を提供する。

【００２４】第６の手段によれば、第４の手段または第
５の手段の作用に加え、空気の加熱器の吹出し空気温度
と温度設定値との温度差が、第２の所定温度差未満のと
き加熱器に加熱熱媒流体を全量供給し、第２の所定温度
差以上で第１の所定温度差未満のとき温度差が大きくな
るにつれて供給を低減し、第１の所定温度差以上のとき
は供給を停止するように、第２の流路を通り空気の加熱
器に供給される加熱熱媒流体の流量を制御できるので、
加熱器の吹出し空気温度と温度設定値の温度差を抑制
し、吹出し空気温度の変動幅を小さくすることができ
る。

【００２５】（７）そして、第７の手段として、第３の
手段または第６の手段の温度制御装置を備える輸送用冷
凍庫の庫内温度制御システムであって、前記加熱熱媒流
体は車両走行用エンジンから出て同車両走行用エンジン
に戻るクーラント循環路の分岐部から取り出されたクー
ラントの一部であり、前記第１の流路は同クーラント循
環路の分岐部に接続し、前記加熱器は前記輸送用冷凍庫
内に設けた庫内加熱器であって、同庫内加熱器の温水入
口は前記第２の流路に接続し、同庫内加熱器の温水出口
は前記クーラント循環路の前記分岐部より下流側に接続
されてなることを特徴とする輸送用冷凍庫の庫内温度制
御システムを提供するものである。

【００２６】第７の手段によれば、第３の手段または第
６の手段の作用に加え、車両走行用エンジンのクーラン
ト（温水）を加熱熱媒流体とする輸送用冷凍庫の庫内温
度制御システムにおいて、庫内加熱器の庫内への吹出し
空気温度の変動幅を小さくすることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第１形態にかかる
温度制御弁、温度制御装置および輸送用冷凍庫の庫内温
度制御システムを、図１から図４に基づき説明する。図
１は本発明の実施の第１形態に係る温度制御弁を用いた
温度制御装置および輸送用冷凍庫の庫内温度制御システ
ムの構成の説明図であり、図２は実施の第１形態に係る
温度制御弁の構造の説明図、図３は図２の温度制御弁の
作用の説明図、図４は本実施の形態の輸送用冷凍庫の庫
内温度制御システムにおける温水コイルの吸込み空気温
度と吹出し空気温度の変化の模式的説明図である。

【００２８】なお、図１において、前記した従来のもの
と同一部分については、図１においても同一の符号を付
して示し、相互の関連を明確にして本実施の形態の理解
を容易にするとともに、説明を省略する。

【００２９】本実施の形態においては、従来の輸送用冷
凍庫の庫内温度制御システムのポンプ４と温水コイル５
の間に、新たに吹出し空気温度と吸込み空気温度との温
度差により温水コイル５への温水ａの供給流量を制御す
る温度制御弁１１を設けている。

【００３０】温度制御弁１１は３方弁であり、ポンプ４
から流入した温水ａを温水コイル５の温水入口５ａに供
給する流れと、温水コイル５の温水出口５ｂにバイパス
するバイパス路８への流れに分割し、それぞれへの流量
割合を制御するものである。

【００３１】温度制御弁１１の構造例を図２に示し、そ
の構造を説明する。温度制御弁１１は、両端に配置した
１対の感温部２１ａ、２１ｂと、両感温部２１ａ、２１
ｂの間に接続して設けられ両感温部によって操作される
弁部２２と、弁部２２に備えられる温度差設定ばね２３
と、それらを備える本体２４とを有して構成される。

【００３２】図２において、第１の流路２９ａはポンプ
４、電磁弁３を経由して、温水の循環路６の分岐部７
に、第２の流路２９ｂは温水コイル５の温水入口５ａ
に、第３の流路２９ｃは温水コイルを通らず温水コイル
５の温水出口５ｂ側へバイパスするバイパス路８に接続
されているものとする。

【００３３】第１の感温部としての感温部２１ａと、第
２の感温部としての感温部２１ｂは同等の構造であり、
それぞれキャピラリチューブ２５ａ、２５ｂ、感温筒２
６ａ、２６ｂ、ベローズ２７ａ、２７ｂを気密接続し内
部に作動気体、例えばＲ１３４ａ等の飽和蒸気を密封し
てある。なお、作動気体は使用温度域に合わせ適宜のも
のでよく、その種類を限定するものではない。

【００３４】感温部２１ａは、感温筒２６ａにより温水
コイル５の吹出し空気温度を検出し、その温度に対応す
る作動気体、Ｒ１３４ａの飽和蒸気圧力をベローズ２７
ａ内部に発生し、ベローズ２７ａで発生した推力を第１
の推力として弁部２２に加える。

【００３５】感温部２１ｂは、感温筒２６ｂにより温水
コイル５の吸込み空気温度（通常、冷凍庫の庫内温度で
ある）を検出し、その温度に対応する作動気体、Ｒ１３
４ａの飽和蒸気圧力をベローズ２７ｂ内部に発生し、ベ
ローズ２７ｂで発生した推力を前記第１の推力と逆方向
の第２の推力として弁部２２に加える。

【００３６】弁部２２には感温部２１ａが発生した推力
を感温部２１ｂが発生した推力で相殺した後の推力差が
働くが、この推力差は両感温部２１ａ、２１ｂの検知温
度の差の因るものである。その推力差は第２の推力と同
方向の温度差設定ばね２３の反力と釣り合い、弁部２２
はその釣り合う位置に制御され、本体２４内で３方分岐
弁を構成し、上記の釣り合う位置に応じて２方向分流の
弁の開度が決まる。

【００３７】したがって、上記のように温度制御弁１１
の２つの感温部２１ａ、２１ｂにより、温水コイル５の
吹出し空気温度と吸込み空気温度の差ΔＴにしたがって
分岐弁の弁部２２の位置が決定され、電気的な制御手段
を用いず２検知温度の温度差に基づいて、２ヶ所への分
流割合が制御される。

【００３８】釣り合い状態では、温水コイル５の吹出し
空気温度が高くなり吸込み空気温度との差が増せば感温
部２１ａの推力が増し、弁部２２を押し下げ、流路２９
ａと温水コイル５への流路２９ｂとの第１の連通部１２
ａの開度は減少し、流路２９ａとバイパス路６への流路
２９ｃとの第２の連通部１２ｂの開度は増大する。その
逆では、第１の連通部の弁開度は増大し、第２の連通部
１２ｂの弁開度は減少する。

【００３９】吹出し空気温度と吸込み空気温度の差ΔＴ
と、温度制御弁１１の流路２９ａと温水コイル５への流
路２９ｂとの第１の連通部１２ａの弁開度の関係を図３
に示し説明する。

【００４０】図３の例では、同温度差ΔＴが、第１の所
定温度差ΔＴａ＝４°Ｃと第２の所定温度差ΔＴｂ＝２
°Ｃの間で釣り合い状態となり、それ以外では各連通部
１２ａ、１２ｂは全開、または閉じるように設定したも
のである。

【００４１】図３において、同温度差ΔＴが０°Ｃ以上
で第２の所定温度差ΔＴｂ＝２°Ｃ未満では、温度差設
定ばね２３の反力が勝って第２の連通部１２ｂが閉じ、
第１の連通部１２ａの弁開度は１００％であり、ポンプ
４で供給される温水ａは全量が温水コイル５に流入し、
庫内を加熱する。

【００４２】同温度差ΔＴが第２の所定温度差ΔＴｂ＝
２°Ｃ以上で第１の所定温度差ΔＴａ＝４°Ｃ未満では
感温部２１ａと感温部２１ｂで発生する推力の推力差と
温度差設定ばね２３の反力が釣り合い、第１の連通部１
２ａの弁開度が同温度差ΔＴと反比例して減少する。す
なわち、温水コイル５の加熱能力が反比例して減少す
る。

【００４３】同温度差ΔＴが第１の所定温度差ΔＴａ＝
４°Ｃ以上では、感温部２１ａと感温部２１ｂとで発生
する推力の推力差が勝ち、第１の連通部１２ａの開度は
０％であり、第２の連通部１２ｂが全開し全ての温水ａ
が流路２９ｃから温水コイル５の出口にバイパスし、庫
内の加熱を行なわれない。

【００４４】以上のような本実施の形態の輸送用冷凍庫
の庫内温度制御システムの効果を図４に示し説明する。
図４は、従来の庫内温度制御システムの特性を示した図
１０と同様に電磁弁３の開閉に伴う温水コイル５の吸込
み空気温度、吹出し空気温度の変化を示している。

【００４５】図示しないサーモスタットにより電磁弁３
が開くと温水コイル５へ温水ａが流入し吹出し空気温度
は従来と同じ時間、温度変化率で上昇するが、吹出し空
気温度と吸込み空気温度の温度差ΔＴが第２の所定温度
差ΔＴｂ＝２°Ｃに達すると、温度制御弁１１が温水コ
イル５への温水ａの流量を絞り始めるため吹出し空気温
度の上昇率は低下し始め、温度差ΔＴが第１の所定温度
差ΔＴａ＝４°Ｃ以下の吹出し空気温度で、温度差ΔＴ
と流量がバランスする。

【００４６】その結果、温水コイル５での加熱熱量が減
少するため、電磁弁３の開弁時間は長くなるが、吹出し
空気温度が、吸込み空気温度＋第１の所定温度差ΔＴａ
（４°Ｃ）を越えることはなく、吹出し空気と吸込み空
気の温度差ΔＴを抑制し、吹出し空気温度の変動幅も小
さくなる。

【００４７】なお、本実施の形態では温度制御弁１１の
制御特性を、第１の所定温度差ΔＴａを４°Ｃとし、第
２の所定温度差ΔＴｂを２°Ｃとして説明したが、この
数値はあくまでも例として挙げたものであり、それに限
定されるものではなく、適宜設定されるものである。そ
れに合わせ第１の感温部２１ａ、第２の感温部２１ｂの
推力特性、温度差設定ばね２３の反力を設定し、あるい
は調整すればよい。

【００４８】また、本実施の形態では、電磁弁３、ポン
プ４、温度制御弁１１の順のレイアウトで説明したが、
それぞれの並び順に制約は無い。

【００４９】さらに、本実施の形態では３方弁の温度制
御弁１１で説明したが、温水コイル５のバイパス路８を
設けず、２方弁でも、上記と同様に感温部２１ａ、２１
ｂにより吹出し空気温度と吸込み空気温度の温度差ΔＴ
に基づき温水コイル５への温水ａ供給流量を制御し、吹
出し空気温度の変動幅を小さくすることが可能である。

【００５０】本発明の実施の第２形態にかかる温度制御
弁、温度制御装置および輸送用冷凍庫の庫内温度制御シ
ステムを、図５から図８に基づき説明する。図５は本発
明の実施の第２形態に係る温度制御弁を用いた温度制御
装置および輸送用冷凍庫の庫内温度制御システムの構成
の説明図であり、図６は実施の第２形態に係る温度制御
弁の構造の説明図、図７は図６の温度制御弁の作用の説
明図、図８は本実施の形態の輸送用冷凍庫の庫内温度制
御システムにおける温水コイルの吸込み空気温度と吹出
し空気温度の変化の模式的説明図である。

【００５１】図５に示すように、本実施の形態の輸送用
冷凍庫の庫内温度制御システムは、前述の実施の第１形
態の輸送用冷凍庫の庫内温度制御システムのおける吹出
し空気温度と吸込み空気温度との温度差により温水コイ
ル５への温水ａ供給流量を制御する温度制御弁１１に代
えて、吹出し空気温度と庫内温度設定値との温度差によ
り温水コイル５への温水ａ供給流量を制御する温度制御
弁３１を設けたものであり、他の構成は同様である。

【００５２】したがって、図５において、前記した従来
のもの、または実施の第１形態と同一部分については、
図５においても同一の符号を付して示し、相互の関連を
明確にして本実施の形態の理解を容易にするとともに、
説明を省略する。

【００５３】温度制御弁３１は３方弁であり、ポンプ４
から流入した温水ａを温水コイル５の温水入口５ａに供
給する流れと、温水コイル５の温水出口５ｂにバイパス
するバイパス路８への流れに分割し、それぞれへの流量
割合を制御するものである。

【００５４】温度制御弁３１の構造例を図６に示し、そ
の構造を説明する。温度制御弁３１は、その一端に設け
られた感温部４１と、感温部４１に接続し他端に温度設
定ばね４３を備え、感温部４１と温度設定ばね４３によ
って操作される弁部４２と、それらを備える本体４４と
を有して構成される。

【００５５】図６において、第１の流路４９ａはポンプ
４、電磁弁３を経由して、温水ａの循環路６の分岐部７
に、第２の流路４９ｂは温水コイル５の温水入口５ａ
に、第３の流路４９ｃは温水コイル５の温水出口６ｂ側
へバイパスするバイパス路８に接続されているものとす
る。

【００５６】感温部４１は、キャピラリチューブ４５、
感温筒４６、ベローズ４７を気密接続し内部に作動気
体、例えばＲ１３４ａ等の飽和蒸気を密封してある。な
お、作動気体は使用温度域に合わせ適宜のものでよく、
その種類を限定するものではない。

【００５７】感温部４１は、感温筒４６により温水コイ
ル５の吹き出し空気温度を検出し、その温度に対応する
作動気体、Ｒ１３４ａの飽和蒸気圧力をベローズ４７内
部に発生し、ベローズ４７で発生した推力を感温部推力
として弁部４２に加える。

【００５８】弁部４２の他端にある温度設定ばね４３
は、感温部４１の発生する感温部推力と逆向きの反力を
有するように設定されており、その反力との釣り合いで
弁部４２の位置が制御される。

【００５９】温度制御弁３１は弁部４２により本体４４
内で３方分岐弁を構成し、上記の釣り合う位置に応じて
２方向分流の弁の開度が決まる。

【００６０】釣り合い状態では、たとえば、温水コイル
５の吹出し空気温度が高くなれば感温部４１の推力が増
し、弁部４２を押し下げ、流路４９ａと温水コイル５へ
の流路４９ａとの第１の連通部３２ａの弁開度は減少
し、流路４９ａとバイパス路６への流路４９ｃとの第２
の連通部３２ｂの弁開度は増大する。その逆では、第１
の連通部３２ａの弁開度は増大し、第２の連通部３２ｂ
の弁開度は減少する。

【００６１】したがって、上記のように温度制御弁３１
の感温部４１の検知した温水コイル５の吹出し空気温度
にしたがって弁部４２の位置が決定され、電気的な制御
手段を用いず１検知温度に基づいて、温水コイル５への
温水ａの流入割合が制御される。

【００６２】温水コイル５の吹出し空気温度から温度制
御弁３１に設定された庫内温度設定値を引いた温度差Δ
Ｔ’と、温度制御弁３１の流路４９ａと温水コイル５へ
の流路４９ｂとの第１の連通部３２ａの弁開度の関係を
図７に示し説明する。

【００６３】図７の例では、上記温度差ΔＴ’が第１の
所定温度差ΔＴ’ａ＝４°Ｃと第２の所定温度差ΔＴ’
ｂ＝２°Ｃの間で釣り合い状態となり、それ以外では各
連通部３２ａ、３２ｂは全開、または閉じるように設定
したものである。

【００６４】図７において、同温度差ΔＴ’が０°Ｃ以
上で第２の所定温度差ΔＴｂ＝２°Ｃ未満では、温度設
定ばね４３の反力が勝って第２の連通部３２ｂが閉じ、
第１の連通部３２ａの弁開度は１００％であり、ポンプ
４で供給される温水ａは全量が温水コイル５に流入し、
庫内を加熱する。

【００６５】同温度差ΔＴ’が、第２の所定温度差Δ
Ｔ’ｂ＝２°Ｃ以上で第１の所定温度差ΔＴ’ａ＝４°
Ｃ未満では感温部４１で発生した感温部推力と温度設定
ばね４３の反力が釣り合い、第１の連通部３２ａの弁開
度が同温度差ΔＴ’と反比例して減少する。すなわち、
温水コイル５の加熱能力が反比例して減少する。

【００６６】同温度差ΔＴ’が第１の所定温度差ΔＴ’
ａ＝４°Ｃ以上では、感温部４１のベローズ４７で発生
した感温部推力が温度設定ばね４３の反力に勝って、第
１の連通部３２ａの開度は０％であり、第２の連通部３
２ｂが全開し全ての温水ａが流路４９ｃから温水コイル
５の出口にバイパスし、庫内の加熱を行なわれない。

【００６７】本実施の形態の輸送用冷凍庫の庫内温度制
御システムにおける効果を図８に示し説明する。図８は
電磁弁３の開閉に伴う温水コイル５の吸込み空気温度と
吹出し空気温度の変化を示すものである。

【００６８】図示しないサーモスタットにより電磁弁３
が開くと温水コイル５へ温水ａが流入し、吹出し空気温
度は従来と同じ時間、温度変化率で上昇するが、吹出し
空気温度が、庫内温度設定値＋第２の所定温度差ΔＴ’
ｂ（２°Ｃ）まで上昇すると温度制御弁３１が温水流量
を絞り始めるため吹出し空気温度の上昇率は低下し始
め、吹出し空気温度が、庫内温度設定値と、庫内温度設
定値＋第１の所定温度差（４°Ｃ）との間でバランスす
る。

【００６９】その結果、温水コイル５での加熱量が減る
ため、従来よりも電磁弁３の開弁時間は長くなるが吹出
し空気温度が、庫内温度設定値＋第１の所定温度差（４
°Ｃ）を越えることはなく、吹出し空気温度と庫内温度
設定値と差ΔＴ’を抑制し、吹出し空気温度の変動幅も
小さくなる。

【００７０】なお、本実施の形態では温度制御弁１１の
制御特性を、第１の所定温度差ΔＴ’ａを４°Ｃとし、
第２の所定温度差ΔＴ’ｂを２°Ｃとして説明したが、
この数値はあくまでも例として挙げたものであり、それ
に限定されるものではなく、適宜設定されるものであ
る。それに合わせ感温部４１の推力特性、温度設定ばね
４３の反力を設定し、あるいは調整すればよい。

【００７１】また、本実施の形態では、電磁弁３、ポン
プ４、温度制御弁３１の順のレイアウトで説明したが、
それぞれの並び順に制約は無い。

【００７２】さらに、本実施の形態では３方弁の温度制
御弁３１で説明したが、温水コイル５のバイパス路８を
設けず、２方弁でも、上記と同様に感温部４１により吹
出し空気温度と庫内温度設定値との温度差ΔＴ’に基づ
き温水コイル５への温水ａ供給流量を制御し、吹出し空
気温度の変動幅を小さくすることが可能である。

【００７３】以上本発明の実施の形態を説明したが、上
記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲
内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことは言
うまでもない。

【００７４】

【発明の効果】（１） 以上のように、請求項１の発明
によれば、温度制御弁を、第１の流路と第２の流路とを
連通する第１の連通部を有する弁部と、検知した温度に
従って封入された作動気体の圧力により第１の推力を前
記弁部に与える第１の感温部と、検知した温度に従って
封入された作動気体の圧力により前記第１の推力と逆方
向の第２の推力を前記弁部に与える第２の感温部と、前
記第２の推力と同方向の反力を弁体に与える温度差設定
ばねとを有し、前記弁部は、前記第１の感温部の検知温
度と前記第２の感温部の検知温度との温度差が、第１の
所定温度差未満で第２の所定温度差以上のとき、前記第
１の推力と第２の推力の推力差と前記温度差設定ばねの
反力とのバランスした位置で前記第１の連通部を開き、
前記第１の所定温度差以上のとき前記第１の連通部を閉
じ、第２の所定温度差未満のとき前記第１の連通部を全
開するように設定されてなるように構成したので、弁部
には第１の感温部が検知した温度と第２の感温部が検知
した温度との温度差に対応した両感温部の推力差が働
き、その推力差と温度差設定ばねの反力との釣り合いに
よって弁部の第１の連通部の開度が制御されるため、電
気的な制御手段を用いず２検知温度の温度差に基づい
て、弁の開度を自動制御でき、熱媒流体の流量制御に用
いれば温度制御装置の要素として有用である。

【００７５】（２）また、請求項２の発明によれば、請
求項１に記載の温度制御弁において、前記弁部は第３の
流路と同第３の流路と前記第１の流路とを連通する第２
の連通部を有し、前記第１の感温部の検知温度と前記第
２の感温部の検知温度との温度差が、前記第１の所定温
度差未満で前記第２の所定温度差以上のとき、前記第１
の推力と前記第２の推力の推力差と前記温度差設定ばね
の反力とのバランスした位置で前記第２の連通部を開
き、前記第１の所定温度差以上のとき前記第２の連通部
を全開し、前記第２の所定温度差未満のとき前記第２の
連通部を閉じるように設定されてなるように構成したの
で、請求項１の効果に加えて、３方向弁として２方向分
流の弁の開度を自動制御でき、熱媒流体の流量制御に用
いれば温度制御装置の要素として有用である。

【００７６】（３）請求項３の発明によれば、温度制御
装置を、請求項１または請求項２に記載の温度制御弁を
備える温度制御装置であって、前記第１の流路が加熱熱
媒流体の供給側に接続され、前記第２の流路が同加熱熱
媒流体を用いて空気の加熱を行う加熱器に接続され、前
記第１の感温部は同加熱器の吹出し空気温度を検知し、
前記第２の感温部は同加熱器の吸込み空気温度を検知す
るように構成されてなるようにしたので、請求項１また
は請求項２の発明の効果に加え、空気の加熱器の吹出し
空気温度と吸込み空気温度の温度差が、第２の所定温度
差未満のとき加熱器に加熱熱媒流体を全量供給し、第２
の所定温度差以上で第１の所定温度差未満のとき温度差
が大きくなるにつれて供給を低減し、第１の所定温度差
以上のときは供給を停止するように、第２の流路を通り
空気の加熱器に供給される加熱熱媒流体の流量を制御で
きるため、加熱器の吹出し空気温度と吸込み空気温度の
温度差を抑制し、吹出し空気温度の変動幅を小さくする
ことができ、温水による空気加熱に用いれば輸送用冷凍
庫の庫内温度制御システム等の要素として有用である。

【００７７】（４）請求項４の発明によれば、温度制御
弁を、第１の流路と第２の流路とを連通する第１の連通
部を有する弁部と、検知した温度に従って封入された作
動気体の圧力により推力を前記弁部に与える感温部と、
前記推力と逆方向の反力を前記弁部に与える温度設定ば
ねとを有し、前記弁部は、前記感温部の検知温度と温度
設定値との温度差が、第１の所定温度差未満で第２の所
定温度差以上のとき、前記推力と前記温度設定ばねの反
力とのバランスした位置で前記第１の連通部を開き、前
記第１の所定温度差以上のとき前記第１の連通部を閉
じ、前記第２の所定温度差未満のとき前記第１の連通部
を全開するように設定されてなるように構成したので、
弁部には感温部が検知した温度に対応した感温部の推力
が働き、その推力と温度設定ばねの反力との釣り合いに
よって弁部の第１の連通部の開度が制御されるため、電
気的な制御手段を用いず検知温度と温度設定値との温度
差に基づいて、弁の開度を自動制御でき、熱媒流体の流
量制御に用いれば温度制御装置の要素として有用であ
る。

【００７８】（５）請求項５の発明によれば、請求項４
に記載の温度制御弁において、前記弁部は第３の流路と
同第３の流路と前記第１の流路とを連通する第２の連通
部を有し、前記感温部の検知温度と前記温度設定値との
温度差が、前記第１の所定温度差未満で前記第２の所定
温度差以上のとき、前記推力と前記温度設定ばねの反力
とのバランスした位置で前記第２の連通部を開き、前記
第１の所定温度差以上のとき前記第２の連通部を全開
し、前記第２の所定温度差未満のとき前記第２の連通部
を閉じるように設定されてなるように構成したので、請
求項４の発明の効果に加え、３方向弁として２方向分流
の弁の開度を自動制御でき、熱媒流体の流量制御に用い
れば温度制御装置の要素として有用である。

【００７９】（６）請求項６の発明によれば、温度制御
装置を、請求項４または請求項５に記載の温度制御弁を
備える温度制御装置であって、前記第１の流路が加熱熱
媒流体の供給側に接続され、前記第２の流路が同加熱熱
媒流体を用いて空気の加熱を行う加熱器に接続され、前
記感温部は同加熱器の吹出し空気温度を検知するように
構成されてなるようにしたので、請求項４または請求項
５の発明の効果に加え、空気の加熱器の吹出し空気温度
と温度設定値との温度差が、第２の所定温度差未満のと
き加熱器に加熱熱媒流体を全量供給し、第２の所定温度
差以上で第１の所定温度差未満のとき温度差が大きくな
るにつれて供給を低減し、第１の所定温度差以上のとき
は供給を停止するように、第２の流路を通り空気の加熱
器に供給される加熱熱媒流体の流量を制御できるので、
加熱器の吹出し空気温度と温度設定値の温度差を抑制
し、吹出し空気温度の変動幅を小さくすることができ、
温水による空気加熱に用いれば輸送用冷凍庫の庫内温度
制御システム等の要素として有用である。

【００８０】（７）請求項７の発明によれば、輸送用冷
凍庫の庫内温度制御システムを、請求項３または請求項
６に記載の温度制御装置を備える輸送用冷凍庫の庫内温
度制御システムであって、前記加熱熱媒流体は車両走行
用エンジンから出て同車両走行用エンジンに戻るクーラ
ント循環路の分岐部から取り出されたクーラントの一部
であり、前記第１の流路は同クーラント循環路の分岐部
に接続し、前記加熱器は前記輸送用冷凍庫内に設けた庫
内加熱器であって、同庫内加熱器の温水入口は前記第２
の流路に接続し、同庫内加熱器の温水出口は前記クーラ
ント循環路の前記分岐部より下流側に接続されてなるよ
うに構成したので、請求項３または請求項６の発明の効
果に加え、車両走行用エンジンのクーラント（温水）を
加熱熱媒流体とする輸送用冷凍庫の庫内温度制御システ
ムにおいて、庫内加熱器の庫内への吹出し空気温度の変
動幅を小さくすることができ、従来問題とされた吹出し
空気温度の変動による積み荷の温度変化による品質劣
化、商品価値の損失等を防止する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る温度制御弁を用
いた温度制御装置および輸送用冷凍庫の庫内温度制御シ
ステムの構成の説明図である。

【図２】実施の第１形態に係る温度制御弁の構造の説明
図である。

【図３】図２の温度制御弁の作用の説明図である。

【図４】実施の第１形態の輸送用冷凍庫の庫内温度制御
システムにおける温水コイルの吸込み空気温度と吹出し
空気温度の変化の模式的説明図である。

【図５】本発明の実施の第２形態に係る温度制御弁を用
いた温度制御装置および輸送用冷凍庫の庫内温度制御シ
ステムの構成の説明図である。

【図６】実施の第２形態に係る温度制御弁の構造の説明
図である。

【図７】図６の温度制御弁の作用の説明図である。

【図８】実施の第２形態の輸送用冷凍庫の庫内温度制御
システムにおける温水コイルの吸込み空気温度と吹出し
空気温度の変化の模式的説明図である。

【図９】従来の温度制御装置および輸送用冷凍庫の庫内
温度制御システムの構成の説明図である。

【図１０】図９の従来の輸送用冷凍庫の庫内温度制御シ
ステムにおける温水コイルの吸込み空気温度と吹出し空
気温度の変化の模式的説明図である。

【符号の説明】 １ エンジン ２ キャビンヒータ ３ 電磁弁 ４ ポンプ ５ 温水コイル ５ａ 温水入口 ５ｂ 温水出口 ６ 循環路 ７ 分岐部 ８ バイパス路 １１ 温度制御弁 １２ａ 第１の連通部 １２ｂ 第２の連通部 ２１ａ、２１ｂ 感温部 ２２ 弁部 ２３ 温度差設定ばね ２４ 本体 ２５ａ、２５ｂ キャピラリチューブ ２６ａ、２６ｂ 感温筒 ２７ａ、２７ｂ ベローズ ２９ａ、２９ｂ、２９ｃ 流路 ３１ 温度制御弁 ４１ 感温部 ４２ 弁部 ４３ 温度設定ばね ４４ 本体 ４５ キャピラリチューブ ４６ 感温筒 ４７ ベローズ ４９ａ、４９ｂ、４９ｃ 流路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H057 AA12 BB02 BB06 CC11 DD28 EE05 FA12 FA23 FC05 HH05 HH16 3L045 AA01 AA06 BA02 CA02 FA02 JA15 KA11 PA01 PA04 PA05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の流路と第２の流路とを連通する第
   １の連通部を有する弁部と、検知した温度に従って封入
   された作動気体の圧力により第１の推力を前記弁部に与
   える第１の感温部と、検知した温度に従って封入された
   作動気体の圧力により前記第１の推力と逆方向の第２の
   推力を前記弁部に与える第２の感温部と、前記第２の推
   力と同方向の反力を弁体に与える温度差設定ばねとを有
   し、前記弁部は、前記第１の感温部の検知温度と前記第
   ２の感温部の検知温度との温度差が、第１の所定温度差
   未満で第２の所定温度差以上のとき、前記第１の推力と
   第２の推力の推力差と前記温度差設定ばねの反力とのバ
   ランスした位置で前記第１の連通部を開き、前記第１の
   所定温度差以上のとき前記第１の連通部を閉じ、第２の
   所定温度差未満のとき前記第１の連通部を全開するよう
   に設定されてなることを特徴とする温度制御弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の温度制御弁において、
   前記弁部は第３の流路と同第３の流路と前記第１の流路
   とを連通する第２の連通部を有し、前記第１の感温部の
   検知温度と前記第２の感温部の検知温度との温度差が、
   前記第１の所定温度差未満で前記第２の所定温度差以上
   のとき、前記第１の推力と前記第２の推力の推力差と前
   記温度差設定ばねの反力とのバランスした位置で前記第
   ２の連通部を開き、前記第１の所定温度差以上のとき前
   記第２の連通部を全開し、前記第２の所定温度差未満の
   とき前記第２の連通部を閉じるように設定されてなるこ
   とを特徴とする温度制御弁。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の温度制
   御弁を備える温度制御装置であって、前記第１の流路が
   加熱熱媒流体の供給側に接続され、前記第２の流路が同
   加熱熱媒流体を用いて空気の加熱を行う加熱器に接続さ
   れ、前記第１の感温部は同加熱器の吹出し空気温度を検
   知し、前記第２の感温部は同加熱器の吸込み空気温度を
   検知するように構成されてなることを特徴とする温度制
   御装置。
4. 【請求項４】 第１の流路と第２の流路とを連通する第
   １の連通部を有する弁部と、検知した温度に従って封入
   された作動気体の圧力により推力を前記弁部に与える感
   温部と、前記推力と逆方向の反力を前記弁部に与える温
   度設定ばねとを有し、前記弁部は、前記感温部の検知温
   度と温度設定値との温度差が、第１の所定温度差未満で
   第２の所定温度差以上のとき、前記推力と前記温度設定
   ばねの反力とのバランスした位置で前記第１の連通部を
   開き、前記第１の所定温度差以上のとき前記第１の連通
   部を閉じ、前記第２の所定温度差未満のとき前記第１の
   連通部を全開するように設定されてなることを特徴とす
   る温度制御弁。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の温度制御弁において、
   前記弁部は第３の流路と同第３の流路と前記第１の流路
   とを連通する第２の連通部を有し、前記感温部の検知温
   度と前記温度設定値との温度差が、前記第１の所定温度
   差未満で前記第２の所定温度差以上のとき、前記推力と
   前記温度設定ばねの反力とのバランスした位置で前記第
   ２の連通部を開き、前記第１の所定温度差以上のとき前
   記第２の連通部を全開し、前記第２の所定温度差未満の
   とき前記第２の連通部を閉じるように設定されてなるこ
   とを特徴とする温度制御弁。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載の温度制
   御弁を備える温度制御装置であって、前記第１の流路が
   加熱熱媒流体の供給側に接続され、前記第２の流路が同
   加熱熱媒流体を用いて空気の加熱を行う加熱器に接続さ
   れ、前記感温部は同加熱器の吹出し空気温度を検知する
   ように構成されてなることを特徴とする温度制御装置。
7. 【請求項７】 請求項３または請求項６に記載の温度制
   御装置を備える輸送用冷凍庫の庫内温度制御システムで
   あって、前記加熱熱媒流体は車両走行用エンジンから出
   て同車両走行用エンジンに戻るクーラント循環路の分岐
   部から取り出されたクーラントの一部であり、前記第１
   の流路は同クーラント循環路の分岐部に接続し、前記加
   熱器は前記輸送用冷凍庫内に設けた庫内加熱器であっ
   て、同庫内加熱器の温水入口は前記第２の流路に接続
   し、同庫内加熱器の温水出口は前記クーラント循環路の
   前記分岐部より下流側に接続されてなることを特徴とす
   る輸送用冷凍庫の庫内温度制御システム。