JP2003090660A - コンテナ用冷凍装置の制御方法およびコンテナ用冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷蔵して輸送する積荷の凍結を回避しつつ、
速やかに庫内温度を目標温度に導くことが可能なコンテ
ナ用冷凍装置の制御方法及びコンテナ用冷凍装置を提供
すること。 【解決手段】 ユーザが希望する目標温度Ｔｓｅｔと、
該目標温度Ｔｓｅｔよりも低い吹出下限温度Ｔｓｅｔ’
とをユーザが設定可能とし、吸込温度Ｔｒｅｔを目標温
度Ｔｓｅｔと比較し、さらに吹出温度Ｔｓｕｐを吹出下
限温度Ｔｓｅｔ’と比較して、吸込温度Ｔｒｅｔまたは
吹出温度Ｔｓｕｐのどちらか一方を、目標温度Ｔｓｅｔ
または吹出下限温度Ｔｓｅｔ’に達するように運転制御
する。吹出温度Ｔｓｕｐが吹出下限温度Ｔｓｅｔ’を上
回り、且つ吸込温度Ｔｒｅｔが目標温度Ｔｓｅｔを上回
る場合には、吸込温度Ｔｒｅｔが前記目標温度Ｔｓｅｔ
に達するように運転制御を行う制御方法とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積荷を搭載して船
舶等に輸送用として用いられて好適なコンテナ用冷凍装
置の制御方法及びコンテナ用冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のコンテナ用冷凍装置とし
て、例えば図７に示すように構成されたものが知られて
いる。一般的にコンテナ用冷凍装置５０は、直方体形状
からなるコンテナ１の一方の端壁２に組み付けられてい
る。そして、このコンテナ１は、図示しない他方の端壁
に設けられた扉から積荷等を庫内に収納し、端壁２に設
けられたコンテナ用冷凍装置５０を運転することによっ
て、このコンテナ１の庫内温度を−３０℃〜＋２５℃程
度の範囲で任意に設定された温度に維持しながら、船
舶、トラック、鉄道車両等に積載されて運搬されるよう
になされている。

【０００３】ここで、従来のコンテナ用冷凍装置５０を
備えたコンテナ１の内部構造について図８を用いて説明
する。図において、符号３はコンプレッサ、４はコンデ
ンサ、５はコンデンサファン用モータ、６はコンデンサ
ファン、７はエバポレータ、８はエバポレータファン用
モータ、９はエバポレータファン、１０は吸込温度セン
サ、１１は吹出温度センサ、ａ１は吹出通風路、ａ２は
吹出室、ａ３は吸込通風路、Ｓはコンテナ１の庫内、Ｆ
は積荷を示している。

【０００４】コンテナ用冷凍装置５０はコンテナ１の端
壁２に設けられ、仕切壁１２によって庫内Ｓと隔てられ
ている。仕切壁１２の端壁２側（図において左側）は、
吸込通風路ａ３と吹出通風路ａ１を形成し、エバポレー
タ７と、この上方にエバポレータファン用モータ８にて
回転駆動するエバポレータファン９が据え付けられてい
る。さらに、エバポレータファン９によって流入する空
気の上流側である吸込通風路ａ３には、吸込温度センサ
１０が設けられている。エバポレータ７の下方には、こ
こを流過した空気が再び庫内Ｓに向けて吹き出される吹
出通風路ａ１が形成され、コンテナ１の底面に設けられ
た吹出室ａ２に通じている。また、吹出室ａ２近傍の吹
出通風路ａ１には、吹出温度センサ１１が設けられてい
る。

【０００５】さらに、コンテナ用冷凍装置５０の外気と
接する端壁２には凹所が形成され、このほぼ中央部に平
板形状のコンデンサ４が設けられている。そして、コン
プレッサ３等の機器がコンデンサ４の下方に据え付けら
れ、コンデンサファン６及びこれを回転駆動させるコン
デンサファン用モータ５等の機器がコンデンサ４の上方
に据え付けられている。

【０００６】コンプレッサ３から圧縮されたガス冷媒
は、ここから吐出されて図示されない配管を流動してコ
ンデンサ４に入る。コンデンサファン用モータ５によっ
て回転するコンデンサファン６の排気作用により、外気
がコンデンサ４に形成されたフィンの間に吸引されて流
過し、この際にガス冷媒と外気との熱交換がなされてガ
ス冷媒は凝縮液化する。凝縮液化して得られた液冷媒
は、図示されない膨張弁等にて減圧膨張され、気液二相
の冷媒となる。この冷媒はエバポレータ７に入り、ここ
で庫内Ｓの空気を冷却することによって蒸発気化する。
そして、蒸発気化した冷媒（すなわちガス冷媒）は、ア
キュムレータ（図示せず）を経てコンプレッサ３に戻
る。

【０００７】庫内Ｓの空気は、エバポレータファン用モ
ータ８によって回転駆動するエバポレータファン９の吸
引作用により吸込通風路ａ３から入り、エバポレータ７
を通過する過程で冷却される。そして冷却された空気
は、吹出通風路ａ１から吹出室ａ２に入り、庫内Ｓの底
面に敷設された多数の隙間から吹き出される。吹き出さ
れた空気は、多数の積荷Ｆの隙間を通過して積荷Ｆを冷
却した後、再びコンテナ１の上部に位置した吸込通風路
ａ３から入り、再び上記説明した経路を循環する。

【０００８】また、庫内Ｓの温度は、吹出通風路ａ１に
設けられた吹出温度センサ１１、あるいは吸込通風路ａ
３に設けられた吸込温度センサ１０から検出された各温
度に基づいてコンテナ用冷凍装置５０の運転制御が行わ
れることで調節される。吸込温度センサ１０は、吸込通
風路ａ３を流通する空気の温度、つまり吸込温度を検出
し、主に冷凍運転時にて使用される。また、吹出温度セ
ンサ１１は、エバポレータ７を通過して吹出通風路ａ１
を流通する空気の温度、つまりは吹出温度を検出し、主
に冷蔵運転にて使用される。

【０００９】コンテナ用冷凍装置５０の冷蔵運転は、冷
却する必要がある積荷Ｆに合わせて設定した目標温度に
向けて、吹出温度センサ１１によって検出された吹出温
度を常に確認して運転制御がなされる。吹出温度センサ
１１の吹出温度を用いて運転制御を行う理由は、例え
ば、目標温度が仮に凍結しない１℃と設定した場合であ
っても、吹き出される空気が０℃以下の低温とされてい
れば積荷Ｆを凍結させてしまうことになり、これを回避
するためである。従って、冷却されて吹き出される空気
の吹出温度が０℃以下とならないように運転を制御する
必要がある。これは通常吹出温度が吸込温度よりも低い
ため選択される。

【００１０】また、コンテナ用冷凍装置１の冷凍運転
は、吸込温度センサ１０によって検出された吸込温度
が、ユーザが設定した０℃以下の目標温度であることを
確認して運転制御がなされる。通常、吸込温度の方が吹
出温度よりも高いため、吸込温度センサ１０における吸
込温度を確認することで、庫内Ｓは常に０℃以下とな
り、積荷Ｆの冷凍を維持することができる。

【００１１】コンテナ用冷凍装置５０の運転制御は、図
９に示すように、冷蔵運転時では吹出温度センサ１１か
ら得られた吹出温度Ｔｓｕｐと目標温度Ｔｓｅｔとが比
較手段１５によって比較され、比較された温度差の結果
に基づきＰＩコントローラ１６（Proportional Integr
al Controller（コントローラ））にて比例演算された
制御値が出力されてコンテナ用冷凍装置５０の運転制御
がなされる。また、冷凍運転時では吸込温度センサ１０
から得られた吸込温度と目標温度とが比較され、温度差
の結果に基づきＰＩコントローラにて比例演算された制
御値が出力されてコンテナ用冷凍装置５０の運転制御が
なされる。

【００１２】コンテナ用冷凍装置５０の冷却能力の調整
は、主として冷媒の流量を制限する容量制御によってな
される。例えば、冷媒の流通量が少ない場合には冷却能
力が低下するので、吹き出される空気の温度は低下しな
いことになる。これらの容量制御は、コントローラから
出力される制御値によって変更される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように従来のコンテナ用冷凍装置５０の冷蔵運転では、
吹出温度センサ１１が吹出通風路ａ１の温度低下を庫内
Ｓ全体の温度低下よりも早期に判断してしまう。つま
り、エバポレータ７で冷却された空気の温度が吹出通風
路ａ１内で判断されるため、この吹き出された空気が庫
内Ｓを循環して次第に温度上昇しても、運転の判断基準
として判定されないからである。これによって、コンテ
ナ用冷凍装置５０は、庫内Ｓが目標温度到達前に冷却能
力を抑えて運転することとなっていた。これは、吹出温
度センサ１１が目標温度に達したと判断するためであ
る。庫内Ｓ一部の温度が目標温度に達していないにもか
かわらず、冷却能力が低下すると、庫内Ｓの冷気の循環
量は低下するので、温度状態が均一となるまでに多くの
時間が必要となる。特に、コンテナ１の庫内Ｓは長手方
向の寸法が１０ｍを越えるような大きな空間を有してい
るため、庫内Ｓの温度がほぼ均一になるまで冷却能力を
高く維持して運転を行うことが望ましい。

【００１４】特に、０℃付近に目標温度を設定した温度
域では、積荷Ｆの凍結を回避するように吹出温度が０℃
以上で運転制御が行われるため、庫内Ｓが目標温度に達
していなくても冷却能力は早期に抑えられ、庫内Ｓ全体
が目標温度に到達するまで多くの時間が費やされてい
た。

【００１５】また、吸込温度センサ１０における吸込温
度を目標温度と比較して運転制御する場合には、吸込温
度を目標温度に向けて制御するので、吸込温度よりも通
常温度が低い吹出温度は目標温度よりもさらに低くなっ
てしまうことが予想される。特に、目標温度が０℃近傍
に設定した場合は、吹き出し近傍の積荷が０℃以下の冷
気にさらされて凍結する恐れがあり、野菜等の積荷の品
質を低下させてしまう恐れがある。よって吸込温度にお
ける制御では、冷蔵運転に不向きとされている。

【００１６】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、冷蔵して輸送する積荷の凍結を回避しつつ、速や
かに庫内温度を目標温度に導くことが可能なコンテナ用
冷凍装置の制御方法及びコンテナ用冷凍装置を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用する。請求項１に記載の
コンテナ用冷凍装置の制御方法は、コンテナ庫内に設置
された吹出温度センサまたは吸込温度センサにて吹出温
度または吸込温度を検出し、コントローラを介して運転
制御するコンテナ用冷凍装置の制御方法において、ユー
ザが希望する目標温度と、該目標温度よりも低い吹出下
限温度とを設定し、前記吸込温度を前記目標温度と比較
し、さらに前記吹出温度を前記吹出下限温度と比較し
て、前記吸込温度を前記目標温度に達するように運転制
御する場合と、前記吹出温度を前記吹出下限温度に達す
るように運転制御する場合とのいずれかを選択すること
を特徴としている。

【００１８】このような制御方法によれば、吹出温度と
吸込温度との両方の温度を、ユーザが設定した吹出下限
温度あるいは目標温度と比較して、コンテナ庫内の状態
を随時把握しつつ、コンテナ用冷凍装置の冷却能力を変
更する判断材料となってコンテナ用冷凍装置の運転を切
り替える動作を促す。

【００１９】請求項２に記載のコンテナ用冷凍装置の制
御方法は、請求項１記載のコンテナ用冷凍装置の制御方
法において、前記吹出温度が前記吹出下限温度を上回
り、且つ前記吸込温度が前記目標温度を上回る場合に
は、前記吸込温度が前記目標温度に達するように運転制
御を行うことを特徴としている。

【００２０】このような制御方法によれば、吹出温度が
吹出下限温度を上回り、且つ吸込温度が目標温度を上回
る場合、換言すると、庫内温度が目標温度よりも高い場
合には、吹出温度よりも通常高い温度の吸込温度を、目
標温度に達するように冷却能力が制御された運転が行わ
れる。また、上記以外の条件である吹出温度が吹出下限
温度を下回る場合や、吹出温度が吹出下限温度を上回
り、且つ吸込温度が目標温度を下回る場合には、吸込温
度よりも通常低い温度を吹き出す吹出温度を、吹出下限
温度に達するように冷却能力が制御された運転を行うこ
とが望ましい。つまり、庫内が積荷等の許容範囲である
吹出下限温度以上に保たれることになる。

【００２１】請求項３に記載のコンテナ用冷凍装置は、
コンテナと一体に設けられ、当該コンテナ内の温度を調
節するための吹出温度センサ、吸込温度センサ、及び運
転制御するコントローラとを備えたコンテナ用冷凍装置
において、ユーザが設定した目標温度と前記吸込温度セ
ンサで検出された吸込温度とを比較する第１比較手段
と、前記目標温度よりも低く設定された吹出下限温度と
前記吹出温度センサで検出された吹出温度とを比較する
第２比較手段と、前記第１比較手段及び前記第２比較手
段における結果を判定して前記目標温度または前記吹出
下限温度のどちらか一方の温度に向けて運転の選択を行
う切替手段とを備えてなることを特徴としている。

【００２２】このような構成によれば、目標温度と吸込
温度とが第１比較手段によって比較され、吸い込み側の
温度状態が確認される。さらに、吹出下限温度と吹出温
度とが第２比較手段によって比較され、吹き出し側の温
度状態が確認される。切替手段は、これら吸い込み側と
吹き出し側の温度状態を総合的に判断し、あらかじめ設
定された条件を基に、目標温度あるいは吹出下限温度の
どちらか一方の温度に吸込温度または吹出温度が達する
ようにコンテナ用冷凍装置の運転を切り替える役目を担
う。コンテナ用冷凍装置は切替手段によって、目標温度
または吹出下限温度のどちらかに向かって運転を行うこ
ととなる。

【００２３】請求項４に記載のコンテナ用冷凍装置は、
請求項３記載のコンテナ用冷凍装置において、前記コン
トローラは、前記吸込温度センサと前記吹出温度センサ
とにそれぞれ接続され、前記切替手段は、前記各コント
ローラ及び前記各比較手段の出力側に接続されているこ
とを特徴としている。

【００２４】このような構成によれば、切替手段には吸
込温度センサに接続されたコントローラからの制御値
と、吹出温度センサに接続されたコントローラからの制
御値と、第１比較手段からの出力値と、第２比較手段か
らの出力値とがそれぞれ入力される。そして、上記各出
力値及び制御値を入力した切替手段は、各比較手段から
の各出力値を総合的に判断し、どちらの一方の比較手段
に付随するコントローラの制御値を選択して出力する。
よって切換手段はコンテナ用冷凍装置の運転制御を切り
替える動作を担うこととなる。

【００２５】請求項５に記載のコンテナ用冷凍装置は、
請求項３記載のコンテナ用冷凍装置において、前記切替
手段は、前記各比較手段の出力側に接続され、前記コン
トローラは、前記切替手段の出力側に接続されているこ
とを特徴としている。

【００２６】このような構成によれば、第１比較手段と
第２比較手段とから出力された出力値は、切替手段にお
いて比較がなされる。そして、切替手段は各比較手段の
どちらか一方に付随する目標温度あるいは吹出下限温度
を選択し、選択された目標温度あるいは吹出下限温度の
どちらか一方がコントローラに接続されて、その温度に
達するように運転が制御されることとなる。

【００２７】請求項６に記載のコンテナ用冷凍装置は、
コンテナと一体に設けられ、当該コンテナ内の温度を調
節するための吹出温度を検出する吹出温度センサと、吸
込温度を検出する吸込温度センサと、運転制御する各コ
ントローラとを備えたコンテナ用冷凍装置において、前
記吸込温度を出力変換する第１コントローラと、前記吹
出温度と前記第１コントローラにて出力変換された温度
またはユーザが設定した吹出下限温度のどちらか一方を
出力変換する第２コントローラとが直列して接続されて
いることを特徴とする。

【００２８】このような構成によれば、吸込温度が一旦
第１コントローラにて変換されて出力され、この出力値
が吹出下限温度と比較されて高い値が選択される。そし
て高い値として選択された温度数値は、吹出温度と比較
され、比較された数値が第２コントローラで出力変換さ
れてコンテナ用冷凍装置の運転制御がなされることとな
る。つまり、吸込温度を一旦確認して、この結果を基に
再度吹出温度の確認を行って総合的に運転を制御するも
のである。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。 ［第１の実施形態］図１〜図３は第１の実施形態におけ
るコンテナ用冷凍装置２０の構成を説明する図であっ
て、図１は正面図、図２は図１のＤ−Ｄ断面に沿う縦断
面図、図３は図２のＦ−Ｆ断面に沿う横断面図である。
また、図４は本実施形態に係るコンテナ用冷凍装置２０
の制御方法を示した制御回路図である。

【００３０】図１において、符号１００はコンテナ、２
１はコンプレッサ、２２は空冷コンデンサ、２３は水冷
コンデンサ、２６は電子膨張弁、２８はアキュムレー
タ、３２は吹出通風路、３４はコンデンサファン、３８
はドレンポート、４０はコントロールボックス、４１，
４２は各電源用プラグ、４３は電源トランス、４９は換
気装置を示している。また、図２において、符号１００
ａはコンテナ１００の端壁、２７はエバポレータ、２８
はエバポレータファン用モータ、２９はエバポレータフ
ァン、３０は吸込口、３１ａはエバポレータセクショ
ン、３１ｂはコンデンサセクション、３２は吹出通風
路、３３はコンデンサファン用モータ、３５は吹出室、
３６はドレンパン、３９は仕切壁、Ｓはコンテナ１００
の庫内を示している。さらに、図３において、符号３７
はドレンホース、４４は吸込温度センサ、４５は吹出温
度センサ、４６はエバポレータ２７の冷媒出口温度を検
出するための出口温度センサを示している。

【００３１】図において、空冷コンデンサ２２と水冷コ
ンデンサ２３とは上下方向に並置され、端壁１００ａに
形成された凹所であるコンデンサセクション３１ｂのほ
ぼ中央部に据え付けられる。空冷コンデンサ２２を挟ん
で下方には、コンプレッサ２１、アキュムレータ２８、
各電源プラグ４１，４２、電源トランス４３、ドライヤ
２４、ストレーナ２５等の機器が据え付けられている。
また、空冷コンデンサ２２を挟んで上方には、コントロ
ーラボックス４０、コンデンサファン３４、コンデンサ
ファン用モータ３３等の機器が据え付けられている。さ
らに、コンデンサファン３４の上方には換気装置４９が
設けられている。

【００３２】また、エバポレータ２７は、仕切壁３９と
端壁１００ａとの間を塞ぐようにコンデンサセクション
３１ｂよりも上方に位置して設けられ、さらにエバポレ
ータ２７の上方には、エバポレータファン用モータ２８
によって回転駆動するエバポレータファン２９が設けら
れている。エバポレータファン２９は、回転することに
よってコンテナ１００内の上部にある吸込口３０から空
気を吸引し、上方から下方に流通させてエバポレータ２
７に空気を吹き付けている。エバポレータ２７の下方に
は、ドレンパン３６が設けられ、エバポレータ２７から
滴下するドレンを受ける役目を担っている。吹出通風路
３２は、エバポレータ２７の下方に位置し、仕切壁３９
と端壁１００ａとの間に形成される。また、吹出通風路
３２は、コンテナ１００の底部で吹出室３５につながっ
ている。吸込温度センサ４４は、エバポレータファン２
９よりも空気の流れにおける上流側に設置され、吹出温
度センサ４５は吹出通風路３２内に設置されている。こ
れら各温度センサ４４，４５はコントロールボックス４
０につながれている。なお、エバポレータセクション３
１ａは庫内Ｓの空気を吸い込む吸込通風路の機能をなす
ものである。

【００３３】コンプレッサ２１から吐出された冷媒ガス
は、空冷コンデンサ２２及びまたは水冷コンデンサ２３
に入り凝縮液化される。この凝縮液化して得られた液冷
媒は、ドライヤ２４、ストレーナ２５を経て電子膨張弁
９に入り、ここで絞られることにより断熱膨張して気液
二相の冷媒となる。この冷媒はエバポレータ２７に入
り、ここで庫内Ｓの空気を冷却することによって蒸発気
化する。そして、蒸発気化した冷媒（すなわちガス冷
媒）は、アキュムレータ２８を経てコンプレッサ２１に
戻る。

【００３４】コンテナ１００の庫内空気は、実線で示す
ように、吸込口３０からエバポレータセクション３１ａ
に入る。流入した空気は、エバポレータファン用モータ
２８にて駆動されるエバポレータファン２９によって付
勢され、エバポレータ２７を流過する過程で冷却された
後、吹出通風路３２、吹出室３５に送られる。そして、
吹出室３５の冷却された空気は、コンテナ１００の底面
に敷設されたＴ字状の多数設置された通風レール３５ａ
同士の隙間から吹き出される。

【００３５】エバポレータ２７に結露したドレンは、ド
レンパン３６に滴下し、ドレンホース３７を経てドレン
ポート３８（図１参照）からコンテナ１００の庫外に排
出される。

【００３６】仕切壁３９は断熱材からなり、その全周に
形成されたフランジによりコンテナ１００の端壁１００
ａに締結される。この仕切壁３９の外側下方には吹出通
風路３２を挟んでコンデンサセクション３１ａが形成さ
れ、仕切壁３９の外側上方にはエバポレータセクション
３１ａがそれぞれ形成される。

【００３７】このエバポレータセクション３１ａ内に
は、ここに吸い込まれる空気の温度を検出する吸込温度
センサ４４や、エバポレータ２７、エバポレータファン
２９等の機器が据え付けられている。コンデンサセクシ
ョン３１ｂ内には、コンプレッサ２１、空冷コンデンサ
２２、水冷コンデンサ２３、コンデンサファン３４等の
機器が据え付けられている。また、吹出通風路３２に
は、ここを流動する空気の温度を検出する吹出温度セン
サ４５が設けられている。

【００３８】上述した吸込温度センサ４４、吹出温度セ
ンサ４５等を含むセンサ類は、コントロールボックス４
０（図１参照）に接続されており、内部のコントローラ
回路でコンテナ用冷凍装置２０の運転制御が行われる。

【００３９】このようなコンテナ用冷凍装置２０の運転
における制御方法は、図４に示す切替手段９０に入力さ
れる各入力値にて判定され、この結果に基づいて各コン
トローラ８０，８１による制御が実行される。各コント
ローラ８０，８１による運転制御は、吸込温度Ｔｒｅｔ
と目標温度Ｔｓｅｔとを比較する第１比較手段７１から
の出力値を入力し、比例変換して出力するＰＩコントロ
ーラＲＥＴ８０（コントローラ）と、吹出温度Ｔｓｕｐ
と吹出温度下限Ｔｓｅｔ‘とを比較する第２比較手段７
２からの出力値を入力し、比例変換して出力するＰＩコ
ントローラＳＵＰ（コントローラ）との２パターンに分
かれる。

【００４０】まずユーザは、コンテナ１００庫内Ｓの目
標温度Ｔｓｅｔを設定する。さらに、目標温度Ｔｓｅｔ
よりも低い吹出下限温度Ｔｓｅｔ’を設定する。この吹
出下限温度Ｔｓｅｔ’は、庫内Ｓに収容される積荷が目
標温度Ｔｓｅｔ以下となっても支障ない許容温度として
設定されるものである。

【００４１】吸込温度センサ４４にて検出された吸込温
度Ｔｒｅｔと、目標温度Ｔｓｅｔとの温度差ΔＴｒｅｔ
を第１比較手段７１にて求める。そして、第１比較手段
７１はΔＴｒｅｔを切替手段９０に出力し、この切替手
段９０にて吸込温度Ｔｒｅｔから目標温度Ｔｓｅｔを差
し引いた値が正または負であるかが判定される。なお、
この判定は第１比較手段７１にて行うこととしてもよ
い。これと同時に、ΔＴｒｅｔはＰＩコントローラＲＥ
Ｔ８０に出力され、運転を行う上での制御値に比例変換
されて切替手段９０に出力される。

【００４２】吸い込み側の温度を検出するのと同時に、
吹出温度センサ４５にて検出された吹出温度Ｔｓｕｐ
と、吹出下限温度Ｔｓｅｔ’との温度差ΔＴｓｕｐを第
２比較手段７２にて求める。そして、第２比較手段７２
はΔＴｓｕｐを切替手段９０に出力し、この切替手段９
０にて吹出温度Ｔｓｕｐから吹出下限温度Ｔｓｅｔ’を
差し引いた値が正または負であるかが判定される。な
お、この判定は第２比較手段７２にて行うこととしても
よい。これと同時に、ΔＴｓｕｐはＰＩコントローラＳ
ＵＰ８１に出力され、運転を行う上での制御値に比例変
換されて切替手段９０に出力される。

【００４３】切替手段９０は、下記に示すΔＴｓｕｐ
と、ΔＴｒｅｔとの切替判定基準に照らし合わせ、どち
らか一方のＰＩコントローラ８０，８１から入力された
制御値を運転実施するモードとして選択し、コンテナ用
冷凍装置２０の運転命令を出力することになる。ΔＴｓ
ｕｐと、ΔＴｒｅｔとの切替判定基準は以下に示す。 ΔＴｓｕｐ＞０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＞０ ＝ＰＩコ
ントローラＲＥＴ選択 ΔＴｓｕｐ＞０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＜０ ＝ＰＩコ
ントローラＲＥＴ選択 ΔＴｓｕｐ＜０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＜０ ＝ＰＩコ
ントローラＲＥＴ選択 ΔＴｓｕｐ＜０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＞０ ＝ＰＩコ
ントローラＳＵＰ選択

【００４４】このような運転制御の選択がなされ、例え
ばＰＩコントローラＳＵＰ８１が選択されると、コンテ
ナ用冷凍装置２０の運転目標は吹出温度Ｔｓｕｐが吹出
下限温度Ｔｓｅｔ’に達するように運転制御が行われ
る。また、反対にＰＩコントローラＲＥＴ８０が選択さ
れると、コンテナ用冷凍装置２０の運転目標は吸込温度
Ｔｒｅｔが目標温度Ｔｓｅｔに達するように運転制御が
行われる。

【００４５】実際に温度を加えて説明する。例えば、目
標温度Ｔｓｅｔを５℃、冷えすぎてはいけない吹出下限
温度Ｔｓｅｔ’を１℃とする。この際の外気の環境は夏
期を想定し、僅かながらの熱がコンテナ１００内に入る
と仮定する。コンテナ用冷凍装置２０の運転を開始した
際は、庫内温度がもちろん目標温度Ｔｓｅｔよりも高い
ので冷却能力を最大限にして運転を行う必要がある。こ
の時の吸込温度Ｔｒｅｔは１８℃、吹出温度Ｔｓｕｐが
５℃と仮定してみる。吸込温度Ｔｒｅｔと目標温度Ｔｓ
ｅｔとの差であるΔＴｒｅｔは、１８−５＝＋１３℃と
なるので正と判定される。そして、吹出温度Ｔｓｕｐと
吹出下限温度Ｔｓｅｔ’との差であるΔＴｓｕｐは、５
−１＝＋４℃となり正である。よって、ΔＴｓｕｐ及び
ΔＴｒｅｔが共に正であるので、切替手段９０はＰＩコ
ントローラＲＥＴ８０を選択し、吸込温度Ｔｒｅｔが目
標温度Ｔｓｅｔに達するように運転がなされる。つま
り、吹出温度Ｔｓｕｐよりも温度が通常高い吸込温度Ｔ
ｒｅｔで運転制御がなされるため、庫内Ｓ全体が目標温
度Ｔｓｅｔ以下となるまで冷却能力を高く維持した運転
が行われる。但し、冷却能力が高い運転のために吹出温
度Ｔｓｕｐが吹出下限温度Ｔｓｅｔ’以下となった場合
には、即座にΔＴｓｕｐが負と判定されて、ＰＩコント
ローラＲＥＴ８０からＰＩコントローラＳＵＰ８１に制
御が切り替えられて、吹出温度Ｔｓｕｐを吹出下限温度
Ｔｓｅｔ’の１℃に向けて運転を行う。

【００４６】また、コンテナ庫内Ｓの温度が冷え込み、
目標温度Ｔｓｅｔに達した場合を再度仮定してみる。吸
込温度Ｔｒｅｔは目標温度Ｔｓｅｔの５℃を下回った時
点で、ΔＴｒｅｔは負となってＴｒｅｔが制御され吹出
下限温度Ｔｓｅｔ’である１℃以上になっている。つま
り、ＰＩコントローラＲＥＴ８０が選択され、庫内Ｓの
冷えすぎを抑える運転が行われる。これは外気が目標温
度Ｔｓｅｔよりも低い温度の場合に想定されるものであ
る。

【００４７】本実施形態によれば、運転開始時における
冷却が目標温度Ｔｓｅｔ近くに達しても冷却能力を低下
させずに運転させることができるので、庫内Ｓを設定し
た目標温度Ｔｓｅｔに素早く、且つ均一温度に到達させ
ることが可能となり、積荷の許容とする下限温度以上に
安定して維持することができる。これによって、積荷の
鮮度を確保して安定した冷蔵輸送が可能となる。

【００４８】［第２の実施形態］図５は第２の実施形態
に係るコンテナ用冷凍装置２０の制御方法を示した制御
回路図である。なお、コンテナ用冷凍装置２０の構成は
第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略す
る。図５において、符号９１は切替手段を示し、この出
力側は切替スイッチ９２と接続される。また、切替スイ
ッチ９２の出力側には、１つのＰＩコントローラ８２
（コントローラ）が接続される。

【００４９】コンテナ用冷凍装置２０の運転における本
実施形態の制御方法は、第１の実施形態と同様にユーザ
が目標温度Ｔｓｅｔと吹出下限温度Ｔｓｅｔ’とを設定
し、目標温度Ｔｓｅｔと吸込温度Ｔｒｅｔ、及び吹出下
限温度Ｔｓｅｔ’と吹出温度Ｔｓｕｐとをそれぞれ比較
することによってなされる。吸込温度センサ４４にて検
出された吸込温度Ｔｒｅｔと、目標温度Ｔｓｅｔとの温
度差ΔＴｒｅｔを第１比較手段７３にて求める。そし
て、第１比較手段７３はΔＴｒｅｔを切替手段９１に出
力し、この切替手段９１で吸込温度Ｔｒｅｔから目標温
度Ｔｓｅｔを差し引いた値が正または負であるかが判定
される。なお、この判定は第１比較手段７３で行うこと
としてもよい。これと同時に、ΔＴｒｅｔは、２つの入
力部Ａ，Ｂを備える切替スイッチ９２の一入力部Ａに出
力される。なお、この時点では後述するＰＩコントロー
ラ８２につながっていない。

【００５０】吸い込み側の温度を検出するのと同時に、
吹出温度センサ４５にて検出された吹出温度Ｔｓｕｐ
と、吹出下限温度Ｔｓｅｔ’との温度差ΔＴｓｕｐを第
２比較手段７４にて求める。そして、第２比較手段７４
はΔＴｓｕｐを上述した切替手段９１に出力し、この切
替手段９１で吹出温度Ｔｓｕｐから吹出下限温度Ｔｓｅ
ｔ’を差し引いた値が正または負であるかが判定され
る。なお、この判定は第２比較手段７４で行うこととし
てもよい。これと同時に、ΔＴｓｕｐは、２つの入力部
Ａ，Ｂを備える切替スイッチ９２の他の入力部Ｂに出力
される。こちらも同様に後述するＰＩコントローラ８２
にこの段階ではつながっていない。

【００５１】切替手段９１は、第１の実施形態と同様に
ΔＴｓｕｐと、ΔＴｒｅｔとの切替判定基準に照らし合
わせ、どちらか一方の温度検出値を選択して切替スイッ
チ９２を入力部のＡ側またはＢ側に動作させる。 ΔＴｓｕｐ＞０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＞０ ＝ 切換ス
イッチのＡ側を接続 ΔＴｓｕｐ＞０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＜０ ＝ 切換ス
イッチのＡ側を接続 ΔＴｓｕｐ＜０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＜０ ＝ 切換ス
イッチのＡ側を接続 ΔＴｓｕｐ＜０ ａｎｄ ΔＴｒｅｔ＞０ ＝ 切換ス
イッチのＢ側を接続 切替手段９１及び切替スイッチ９２によって入力部Ａ，
Ｂどちらか一方とつながる温度数値は、切替スイッチ９
２の出力側に接続されたＰＩコントローラ８２に出力さ
れ、さらに比例変換されてコンテナ用冷凍装置２０の運
転命令を出力することになる。

【００５２】本実施形態によれば、第１の実施形態の効
果に加え、１つのＰＩコントローラ８２で吸い込み側と
吹き出し側の温度を確認して制御することができ、且つ
ＰＩコントローラの設置個数を削減することができるの
で、回路構成の簡略化を図ることができる。

【００５３】［第３の実施形態］図６は第３の実施形態
に係るコンテナ用冷凍装置２０の制御方法を示した制御
回路図である。なお、コンテナ用冷凍装置２０の構成は
第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略す
る。図において、符号９３は入力される数値の高い方を
選択する選択器を示し、７５は吸込温度Ｔｒｅｔと目標
温度Ｔｓｅｔとを比較する第１比較手段を示し、７６は
ＰＩコントローラＲＥＴ（第１コントローラ）にて比例
変換された吸い込み側の温度差ΔＴｒｅｔと目標温度Ｔ
ｓｅｔを比較する第１比較手段を示している。なお、共
に吸い込み側の温度を目標温度Ｔｓｅｔと比較するため
第１比較手段と示したが、説明の都合上、符号７５を第
１−１比較手段、７６を第１−２比較手段として説明す
る。また、符号８３はＰＩコントローラＲＥＴ（第１コ
ントローラ）、８４はＰＩコントローラＳＵＰ（第２コ
ントローラ）を示し、これら各ＰＩコントローラ８３，
８４は回路上直列に接続される。

【００５４】コンテナ用冷凍装置２０の運転における本
実施形態の制御方法を、図６を参照しながら順を追って
説明する。吸込温度センサ４４にて検出された吸込温度
Ｔｒｅｔと、目標温度Ｔｓｅｔとを第１−１比較手段７
５にて比較する。この結果ΔＴｒｅｔはＰＩコントロー
ラＲＥＴ８３を介して、第１−２比較手段７６に出力さ
れる。また、ＰＩコントローラＲＥＴ８３から出力され
た出力値と、目標温度Ｔｓｅｔとが第１−２比較手段に
て比較される。つまり、目標温度ＴｓｅｔからＰＩコン
トローラＲＥＴ８３の出力値が減算され、この温度を仮
吹出目標温度Ｔｆとして選択器９３に出力される。一
方、選択器９３には、上述した仮吹出目標温度Ｔｆと吹
出下限温度Ｔｓｅｔ’とが入力される。そして選択器９
３は、どちらか高い温度を選択して第２比較手段７７に
出力する。さらに第２比較手段７７において、選択器９
３から出力された温度と、吹出温度Ｔｓｕｐとが比較さ
れ、この比較結果がＰＩコントローラＳＵＰ８４に出力
される。ＰＩコントローラＳＵＰ８４は、第２比較手段
７７からの出力を制御値に比例変換し、最終的に運転制
御を行うこととなる。

【００５５】よって、選択器９３にて仮吹出目標温度Ｔ
ｆが吹出下限温度Ｔｓｅｔ’よりも高い場合には、吸込
温度Ｔｒｅｔが目標温度Ｔｓｅｔに達するように運転が
行われ、仮吹出目標温度Ｔｆが吹出下限温度Ｔｓｅｔ’
よりも低い場合には、吹出温度Ｔｓｕｐが吹出下限温度
Ｔｓｅｔ’に達するように運転が行われる。

【００５６】本実施形態によれば、一系統の回路にて吸
い込み側と吹き出し側の温度を確認して制御することが
できる。また、ＰＩコントローラを２個直列に結合し、
応答の遅いＴｓｕｐを下流ＰＩＵコントローラで制御
し、応答の遅いＴｒｅｔを上流ＰＩコントローラで制御
する方法は一般にカスケード制御とよばれ、制御応答性
は１個のコントローラで切換え制御するより良いという
長所がある。

【００５７】

【発明の効果】以上説明した本発明のコンテナ用冷凍装
置の制御方法及びコンテナ用冷凍装置においては以下の
効果を奏する。請求項１記載の発明は、吸込温度を目標
温度と比較し、さらに吹出温度を吹出下限温度と比較し
て、この結果に基づいて吸込温度または吹出温度のどち
らか一方を目標温度あるいは吹出下限温度に達するよう
に運転制御することとされているので、吸い込み側と吹
き出し側との両方の空気温度を確認して庫内の冷却状態
を最適化し、積荷等の凍結を防止しつつ速やかに庫内の
温度を希望する温度に均一に導くことができる。

【００５８】請求項２記載の発明は、吹出温度が吹出下
限温度を上回り、且つ吸込温度が目標温度を上回る場合
には、吸込温度が目標温度に達するように運転制御を行
うこととされているので、運転開始時における冷却が目
標温度近くに達しても冷却能力を低下させずに運転させ
ることができ、庫内全体を設定した目標温度Ｔｓｅｔに
素早く、且つ均一温度に到達させることが可能となり、
積荷の許容とする下限温度以上に安定して維持すること
ができる。これによって、積荷の鮮度を確保して安定し
た冷蔵輸送が可能となる。

【００５９】請求項３記載の発明は、ユーザが設定した
目標温度と吸込温度とを比較する第１比較手段と、吹出
下限温度と吸込温度とを比較する第２比較手段と、第１
比較手段及び第２比較手段における結果を判定して目標
温度または吹出下限温度のどちらか一方の温度に向けて
運転の選択を行う切替手段とを備えているので、積荷等
の凍結を回避しつつ、庫内を目標温度に速やかに到達さ
せることが可能なコンテナ用冷凍装置を提供することが
できる。

【００６０】請求項４記載の発明は、コントローラが吸
込温度センサと吹出温度センサとにそれぞれ接続され、
切替手段が各コントローラ及び各比較手段の出力側に接
続されているので、吸い込み側の温度と吹き出し側の温
度とを同時に判断することができ、即座にコントローラ
からの制御値を運転制御に用いることができる。よっ
て、積荷等への的確な冷却を行うことができる。

【００６１】請求項５記載の発明は、切替手段が各比較
手段の出力側に接続され、コントローラが切替手段の出
力側に接続されているので、コントローラの個数を削減
してコストを抑えると共に、回路の効率化がなされる。

【００６２】請求項６記載の発明は、吸込温度を出力変
換する第１コントローラと、吹出温度と第１コントロー
ラにて変換された仮吹出温度とのどちらか一方を出力変
換する第２コントローラとが直列して接続されているの
で、一系統の回路にて吸い込み側と吹き出し側の温度を
確認して制御することができ、制御回路の統合による的
確なコンテナ用冷凍装置の運転制御を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るコンテナ用冷凍装置の正面図で
ある。

【図２】 本発明に係るコンテナ用冷凍装置の縦断面図
である。

【図３】 本発明に係るコンテナ用冷凍装置の横断面図
である。

【図４】 本発明の第１の実施形態によるコンテナ用冷
凍装置の制御方法を示す制御回路図である。

【図５】 本発明の第２の実施形態によるコンテナ用冷
凍装置の制御方法を示す制御回路図である。

【図６】 本発明の第３の実施形態によるコンテナ用冷
凍装置の制御方法を示す制御回路図である。

【図７】 従来のコンテナ用冷凍装置を示すの斜視図で
ある。

【図８】 従来のコンテナ用冷凍装置を備えたコンテナ
の内部構造を説明する断面図である。

【図９】 従来のコンテナ用冷凍装置の制御方法を示す
制御回路図である。

【符号の説明】

７１ 第１比較手段 ７２ 第２比較手段 ８０ ＰＩコントローラＲＥＴ（コントローラ） ８１ ＰＩコントローラＳＵＰ（コントローラ） ８２ ＰＩコントローラ（コントローラ） ８３ ＰＩコントローラＲＥＴ（第１コントローラ） ８４ ＰＩコントローラＳＵＰ（第２コントローラ） ９０，９１ 切替手段 ９２ 切替スイッチ ９３ 選択器 Ｔｓｅｔ 目標温度 Ｔｓｅｔ’ 吹出下限温度

フロントページの続き (72)発明者 伊東 政美 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内 (72)発明者 田中 孝史 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内 (72)発明者 赤澤 公雄 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3L045 AA02 BA02 CA02 DA02 EA01 LA04 MA03 NA00 PA02 PA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンテナ庫内に設置された吹出温度セン
   サまたは吸込温度センサにて吹出温度または吸込温度を
   検出し、コントローラを介して運転制御するコンテナ用
   冷凍装置の制御方法において、 ユーザが希望する目標温度と、該目標温度よりも低い吹
   出下限温度とを設定し、 前記吸込温度を前記目標温度と比較し、さらに前記吹出
   温度を前記吹出下限温度と比較して、 前記吸込温度を前記目標温度に達するように運転制御す
   る場合と、前記吹出温度を前記吹出下限温度に達するよ
   うに運転制御する場合とのいずれかを選択することを特
   徴とするコンテナ用冷凍装置の制御方法。
2. 【請求項２】 前記吹出温度が前記吹出下限温度を上回
   り、且つ前記吸込温度が前記目標温度を上回る場合に
   は、前記吸込温度が前記目標温度に達するように運転制
   御を行うことを特徴とする請求項１記載のコンテナ用冷
   凍装置の制御方法。
3. 【請求項３】 コンテナと一体に設けられ、当該コンテ
   ナ内の温度を調節するための吹出温度センサ、吸込温度
   センサ、及び運転制御するコントローラとを備えたコン
   テナ用冷凍装置において、 ユーザが設定した目標温度と前記吸込温度センサで検出
   された吸込温度とを比較する第１比較手段と、 前記目標温度よりも低く設定された吹出下限温度と前記
   吹出温度センサで検出された吹出温度とを比較する第２
   比較手段と、 前記第１比較手段及び前記第２比較手段における結果を
   判定して前記目標温度または前記吹出下限温度のどちら
   か一方の温度に向けて運転の選択を行う切替手段とを備
   えてなることを特徴とするコンテナ用冷凍装置。
4. 【請求項４】 前記コントローラは、前記吸込温度セン
   サと前記吹出温度センサとにそれぞれ接続され、 前記切替手段は、前記各コントローラ及び前記各比較手
   段の出力側に接続されていることを特徴とする請求項３
   記載のコンテナ用冷凍装置。
5. 【請求項５】 前記切替手段は、前記各比較手段の出力
   側に接続され、前記コントローラは、前記切替手段の出
   力側に接続されていることを特徴とする請求項３記載の
   コンテナ用冷凍装置。
6. 【請求項６】 コンテナと一体に設けられ、当該コンテ
   ナ内の温度を調節するための吹出温度を検出する吹出温
   度センサと、吸込温度を検出する吸込温度センサと、運
   転制御する各コントローラとを備えたコンテナ用冷凍装
   置において、 前記吸込温度を出力変換する第１コントローラと、 前記吹出温度と前記第１コントローラにて出力変換され
   た温度またはユーザが設定した吹出下限温度のどちらか
   一方を出力変換する第２コントローラとが直列して接続
   されていることを特徴とするコンテナ用冷凍装置。