JP2009103394A - 陸上輸送用冷凍装置及び陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】区画毎に異なる設定温度の自由度やプルダウン特性等を向上させることにより、使い勝手のよいマルチタイプの陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法を提供すること。
【解決手段】車両走行用のエンジンで運転される圧縮機１１により冷媒を循環させる冷媒回路１０に複数のエバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂが並列に接続され、冷凍区画毎に異なる複数の輸送温度を創出可能な陸上輸送用冷凍装置１の運転制御方法において、運転要求のあるエバポレータユニットの全数同時運転を行う同時運転制御モードと、複数のエバポレータユニットに運転要求が出された場合、１台のエバポレータユニットにのみ運転許可を出し、運転するエバポレータユニットを順次切り替えて１台ずつ運転する切替運転制御モードとを備え、同時運転制御モード及び切替運転制御モードから運転状況に応じて有利ないずれか一方を選択して運転するモード切替制御が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラックの荷室等に適用される陸上輸送用冷凍装置及び陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法に関する。

トラックの荷室（バン）に設置されて内部を冷却する陸上輸送用冷凍装置には、冷媒圧縮用の圧縮機駆動に車両走行用エンジンの出力を利用するものがあり、一般的には直結式と呼ばれている。
従来、直結式の陸上輸送用冷凍装置においては、車両走行用エンジンにより駆動される１台の圧縮機に対し、複数台（通常２〜３台）のエバポレータユニットを接続して複数の区画毎に異なる輸送温度を創出できるようにしたものがある。このようなマルチタイプの陸上輸送用冷凍装置においては、運転要求のある全てのエバポレータユニットを同時に運転する同時運転方式と、運転するエバポレータユニットを１台にして、順次運転するユニットを切り替えて行く切替運転方式とが公知である。

また、冷凍庫内に二つのクーリングユニットを有する冷凍車の制御装置においては、簡易な方法で除霜を行うとともに、急速冷却を達成するため、庫内温度と庫内設定温度との偏差を求めるものがある。この場合、偏差が所定値以上の状況では、二つのクーリングユニットを稼働させて急速冷却が行われる。そして、偏差が所定値以下の状況では、両クーリングユニットの送風機がともに稼働されるとともに、二つのクーリングユニットを交互に運転することにより、庫内温度を維持したまま停止側エバポレータの除霜が行われる。
（たとえば、特許文献１参照）
特開平５−３４０４５号公報

しかしながら、上述したマルチタイプの陸上輸送用冷凍装置において、従来の同時運転方式では、設定温度が大きく異なる運転条件になると、設定温度の低い側のユニット能力が極端に小さくなることから、温度制御性の問題が指摘されている。
また、従来の切替運転方式では、切替運転によりユニット停止時間が発生するため、同時運転方式と比較してシステム全体の合計冷凍能力小さいという問題を有している。

このように、マルチタイプの陸上輸送用冷凍装置においては、区画毎に設定可能な庫内温度に制約を受けるという温度制御性や、同時運転による大能力でプルダウンを実施する際、プルダウン運転時間が長くなるという合計冷凍能力低下等のように、従来の運転制御方式が有する問題を解決して使い勝手を向上させることが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、区画毎に異なる設定温度の自由度やプルダウン特性等を向上させることにより、使い勝手のよいマルチタイプの陸上輸送用冷凍装置及び陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法は、車両走行用のエンジンを駆動源として運転される圧縮機により冷媒を循環させる冷媒回路に複数のエバポレータユニットが並列に接続され、前記複数のエバポレータユニットを分配設置した複数の冷凍区画毎に異なる複数の輸送温度を創出可能な陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法において、
運転要求のある全てのエバポレータユニットに運転許可を出して全数同時運転を行う同時運転制御モードと、複数のエバポレータユニットに運転要求が出された場合、１台のエバポレータユニットに対してのみ運転許可を出し、運転するエバポレータユニットを順次切り替えて１台ずつ運転する切替運転制御モードとを備え、前記同時運転制御モード及び前記切替運転制御モードから運転状況に応じて有利ないずれか一方を選択して運転するモード切替制御が設けられていることを特徴とするものである。

このような陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法によれば、運転要求のある全てのエバポレータユニットに運転許可を出して全数同時運転を行う同時運転制御モードと、複数のエバポレータユニットに運転要求が出された場合、１台のエバポレータユニットに対してのみ運転許可を出し、運転するエバポレータユニットを順次切り替えて１台ずつ運転する切替運転制御モードとを備え、同時運転制御モード及び切替運転制御モードから運転状況に応じて有利ないずれか一方を選択して運転するモード切替制御が設けられているので、複数の冷凍区画に設定された輸送温度（庫内温度）等の運転状況に応じた最適の運転モードによる運転が可能となる。

上記の発明において、前記切替運転制御モードは、前記エバポレータユニットに出す運転許可を時間比率により切り替えることが好ましく、これにより、庫内温度の設定値に温度差があっても、エバポレータユニット毎に冷凍能力（運転時間）を意図的に配分する良好な温度制御が可能となる。

上記の発明において、前記切替運転制御モードは、前記エバポレータユニットに出す運転許可を前記輸送温度の低温側温度に応じて定めた運転周期により切り替えることが好ましく、これにより、庫内温度の設定値に温度差がある場合であっても、冷凍能力を必要としている冷凍区画のエバポレータユニットに大きな運転時間を配分することで良好な温度制御が可能となる。

本発明に係る陸上輸送用冷凍装置は、車両走行用のエンジンを駆動源として運転される圧縮機により冷媒を循環させる冷媒回路に複数のエバポレータユニットが並列に接続され、前記複数のエバポレータユニットを分配設置した複数の冷凍区画毎に異なる複数の輸送温度を創出可能な陸上輸送用冷凍装置において、
請求項１から３のいずれかに記載の運転制御方法により前記エバポレータユニットの運転制御を行う制御部が設けられていることを特徴とするものである。

このような陸上輸送用冷凍装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の運転制御方法により前記エバポレータユニットの運転制御を行う制御部が設けられているので、複数の冷凍区画に設定された輸送温度（庫内温度）等の運転状況に応じた最適の運転モードによる運転が可能となる。

上述した本発明によれば、マルチタイプの陸上輸送用冷凍装置において、区画毎に設定可能な庫内温度に制約を受けるという問題の解消により温度制御性が向上し、さらに、同時運転による大能力でプルダウンを実施する際、合計冷凍能力が低下してプルダウン運転時間が長くなるという問題も解決される。この結果、区画毎に異なる設定温度の自由度やプルダウン特性等が向上し、より一層使い勝手のよい陸上輸送用冷凍装置を提供することができる。

以下、本発明に係る陸上輸送用冷凍装置及び陸上輸送用冷凍装置の制御方法について、一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、陸上輸送用冷凍装置１の構成例を示す系統図である。この陸上輸送用冷凍装置１は、トラック等の車両荷台に搭載されている保冷バン（荷室）２に装備され、間仕切り３により複数の冷凍区画（図示の例ではＡ室及びＢ室）に分割された荷室内部を異なる温度に冷却可能なマルチ冷凍機である。

陸上輸送用冷凍装置１は、圧縮機１１から送出された冷媒が、熱交換器等を通過して状態変化を繰り返しながら閉回路を循環することにより、荷室内の冷凍区画を所望の温度まで冷却するように構成された冷媒回路１０を備えている。また、陸上輸送用冷凍装置１は、装置全体の運転制御を行うユニットコントローラ２０と、冷却温度の設定等を行う各種スイッチ類や温度表示部等を設けたキャビンコントローラ２１とを備えている。

冷媒回路１０は、圧縮機１１と、コンデンサ１２と、第１エバポレータユニット１３Ａ及び第２エバポレータユニット１３Ｂとが冷媒配管１８により接続されたものであり、冷媒が循環する閉回路を形成している。この冷媒回路１０において、第１エバポレータユニット１３Ａ及び第２エバポレータユニット１３Ｂは並列に接続された構成とされる。
また、第１エバポレータユニット１３Ａは、第１電磁弁１４Ａ、第１膨張弁１５Ａ、第１エバポレータ１６Ａ及び第１庫内温度センサ１７Ａを具備して構成され、第２エバポレータユニット１３Ｂは、第２電磁弁１４Ｂ、第２膨張弁１５Ｂ、第２エバポレータ１６Ｂ及び第２庫内温度センサ１７Ｂを具備して構成される。
なお、第１エバポレータユニット１３ＡはＡ室内の上部適所に設置され、第２エバポレータユニット１３ＢはＢ室内の上部適所に設置されている。

上述した陸上輸送用冷凍装置１は、並列に接続された第１エバポレータユニット１３Ａ及び第２エバポレータユニット１３Ｂにより、荷室Ａ及び荷室Ｂよりなる二つの冷凍区画を異なる温度に冷却可能であり、荷室Ａ及び荷室Ｂを冷却する庫内温度は、キャビンコントロールユニット２１の操作により設定可能である。

圧縮機１１は、車両走行用エンジンを駆動源とし、エンジン出力の一部を利用して駆動される。このような陸上輸送用冷凍装置１は、直結方式と呼ばれている。直結方式の陸上輸送用冷凍装置１は、冷却能力に影響する圧縮機１１の運転が、車両の走行状態に応じて頻繁に回転数変動を生じる車両走行用エンジンの影響を受ける。なお、圧縮機１１は、車両走行用エンジンの近傍となる保冷バン２の外部に設置されている。
コンデンサ１２は、圧縮機１１から供給された高温高圧のガス冷媒を外気と熱交換させることにより、冷媒を凝縮させる熱交換器（放熱器）である。このコンデンサ１２は、保冷バン２の外部に設置されている。

第１電磁弁１４Ａ及び第２電磁弁１４Ｂは、開閉により冷媒の流れを停止し、第１エバポレータユニット１３Ａ及び第２エバポレータユニット１３ＢのＯＮ／ＯＦＦを行うものである。
第１膨張弁１５Ａは、第１エバポレータ１６Ａの上流側に配設される絞り機構であり、コンデンサ１２を通過して凝縮（液化）した高温高圧の冷媒を急速に断熱膨張させることで、冷媒の圧力及び温度を下げる機能を有している。また、第２膨張弁１５Ｂは、第２エバポレータ１６Ｂの上流側に配設される絞り機構であり、第１膨張弁１５Ａと同様の機能を有している。ここで使用する第１膨張弁１５Ａ及び第２膨張弁１５Ｂは、温度式膨張弁である。

第１エバポレータ１６Ａ及び第２エバポレータ１６Ｂは、液冷媒と荷室内の空気とを熱交換させることにより、冷媒を蒸発させる熱交換器（吸熱機）である。すなわち、冷媒が蒸発する際に気化熱を奪い、荷室内の空気を冷却する機能を有している。なお、第１エバポレータ１６Ａ及び第２エバポレータ１６Ｂは、荷室内の空気を流通させるため、図示しないファンを備えている。
第１庫内温度センサ１７Ａ及び第２庫内温度センサ１７Ｂは、それぞれＡ室及びＢ室内の適所に設置される温度センサである。第１庫内温度センサ１７Ａ及び第２庫内温度センサ１７Ｂは現状の庫内温度を検出し、その検出値はユニットコントローラ２０へ入力される。

ユニットコントローラ２０は、キャビンコントローラ２１から入力される設定温度等の各種設定信号、庫内温度センサ１７Ａ，１７Ｂで検出した庫内温度等の各種検出信号を受けることにより、圧縮機１１の運転や第１電磁弁１４Ａ及び第２電磁弁１４Ｂの開閉等のように、所定の制御プログラムに基づいて陸上輸送用冷凍装置１の各種運転制御を実施する制御部であり、保冷バン２の外部に設置されている。また、ユニットコントローラ２０は、現状の庫内温度等の情報をキャビンコントローラ２１に提供して表示できるようになっている。
キャビンコントローラ２１は、運転席の適所に設置される操作パネルであり、陸上輸送用冷凍装置のＯＮ／ＯＦＦや庫内温度設定の設定等を行うことができる。

このように構成された陸上輸送用冷凍装置１は、圧縮機１１が動作することにより、図中に示す矢印の方向へ冷媒が流れて冷媒回路１０内を循環する。以下、冷媒回路１０を構成する各機器の作用について、冷媒の流れとともに説明する。
圧縮機１１を運転することにより、低温低圧のガス冷媒を圧縮した高温高圧のガス冷媒がコンデンサ１２へ供給される。高温高圧のガス冷媒は、コンデンサ１２において外気と熱交換することにより凝縮する。

コンデンサ１２で凝縮した高温の冷媒は、第１エバポレータユニット１３Ａ及び第２エバポレータユニット１３Ｂへ供給される。このとき、第１電磁弁１４Ａまたは第２電磁弁１４Ｂが閉じているエバポレータユニットについては、冷媒の供給は行われない。
第１電磁弁１４Ａが開状態にあると、第１エバポレータユニット１３Ａにおいて、冷媒が第１膨張弁１５Ａを通過して絞られ、断熱膨張することで圧力及び温度が低下する。この冷媒が第１エバポレータ１６Ａへ供給されると、Ａ室の庫内空気と熱交換して気化することとなる。このとき、冷媒が庫内空気から気化熱を奪うため、Ａ室の庫内空気が冷却されて温度低下することとなる。この結果、保冷バン２のＡ室は庫内温度が低下し、冷媒は低温低圧のガス冷媒になって圧縮機１１へ吸引される。

同様に、第２電磁弁１４Ｂが開状態にあると、第２エバポレータユニット１３Ｂにおいて、第２膨張弁１５Ｂ及び第２エバポレータ１６Ｂが同様に作用するので、保冷バン２のＢ室は庫内温度が低下し、冷媒は低温低圧のガス冷媒になって圧縮機１１へ吸引される。
このように、圧縮機１１で圧縮された冷媒は、状態変化を繰り返しながら冷媒回路１０を循環し、第１電磁弁１４Ａ及び第２電磁弁１４Ｂが開となっている保冷バン２の冷凍区画を冷却する。

このように、車両走行用のエンジンを駆動源として運転される圧縮機１１により冷媒を循環させる冷媒回路１０にエバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂが並列に接続され、二つのエバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂを分配設置した冷凍区画のＡ室及びＢ室毎に異なる輸送温度（設定温度）を創出可能な陸上輸送用冷凍装置１は、装置全体の運転制御を行う制御部となるユニットコントローラ２０が、以下に説明するような「モード切替制御」を備えている。

すなわち、ユニットコントローラ２０の「モード切替制御」は、陸上輸送用冷凍装置２０を運転する際、「同時運転制御モード」及び「切替運転制御モード」の二つの運転制御モードから、運転状況に応じて有利ないずれか一方を選択して運転するための運転制御モードである。
「同時運転制御モード」は、運転要求（サーモＯＮ条件）のある全てのエバポレータユニットに運転許可を出して全数同時運転を行う運転制御モードである。上述した冷媒回路１０の構成では、エバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂの両方に運転要求がある場合、第１電磁弁１４Ａ及び第２電磁弁１４Ｂの両方を開き、二つの冷凍区画であるＡ室及びＢ室を同時に冷却する。

一方、「切替運転モード」は、複数のエバポレータユニットに運転要求（サーモＯＮ条件）が出された場合、１台のエバポレータユニットに対してのみ運転許可を出すとともに、運転要求のあるエバポレータユニットを所定の時間比率により順次切り替えて１台ずつ運転する運転制御モードである。上述した冷媒回路１０の構成では、エバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂの両方に運転要求がある場合、第１電磁弁１４Ａまたは第２電磁弁１４Ｂのいずれか一方を開いて対応する冷凍区画のみを冷却する。そして、二つの冷却区画であるＡ室及びＢ室は、第１電磁弁１４Ａまたは第２電磁弁１４Ｂの一方を所定の時間比率に応じて交互に開閉し、二つの冷凍区画であるＡ室及びＢ室を交互に冷却する。

ここで、上述した「モード切替制御」について、図２のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
最初に制御領域Ａから制御を開始するが、この制御領域Ａは、「同時運転制御モード」から運転開始するように制御モードの初期設定を行う領域である。すなわち、制御領域Ａの制御は、エネルギ効率に優れている「同時運転制御モード」を優先的に採用することを目的とするものであり、「同時運転制御モード」では低温に設置された冷凍区画側の設定温度に収束していかない場合にのみ、「モード切替制御」による運転制御を実行するという制御の基本方針に基づくものである。

ステップＳ１の「スタート」で制御が開始されると、次のステップＳ２では、「制御モード設定済」か否かの判断を行う。この結果、制御モードが設定済であるＹＥＳの場合には、次のステップＳ３に進んで「サーモＯＮ要求有」か否かを判断し、制御モードが設定されていないＮＯの場合には「同時運転制御モード」Ｍ２を選択する。

ステップＳ３において、サーモＯＮ要求が有るＹＥＳの場合には、次のステップである制御領域ＢのステップＳ４に進んで「複数サーモＯＮ要求有」か否かを判断し、サーモＯＮ要求が１つであるＮＯの場合には次のステップＳ１１に進んで「切替運転制御モード」か否かを判断する。
ステップＳ１１の判断において、「切替運転制御モード」に設定されているＹＥＳの場合には、「同時運転制御モード」Ｍ２を選択する。しかし、「切替運転制御モード」に設定されているＮＯの場合には、ステップＳ１０の「終了」に進んで制御を終了する。すなわち、制御モードの設定及びサーモＯＮ要求があり、しかも、「切替運転制御モード」が選択されていないということは、「同時運転制御モード」が選択されていることを意味するので、これ以上の「モード切替制御」は不要と判断して制御を終了する。

ステップＳ４が設けられた制御領域Ｂは、サーモＯＮ要求があるエバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂのユニット数を判断する領域である。この領域では、サーモＯＮ要求のあるユニット数が１台である場合、どちらの制御モードでも同一の動作をするため、制御モードはそのまま維持することとする。
ステップＳ４において、複数のサーモＯＮ要求があるＹＥＳの場合には、次の制御領域Ｃに設けられたステップＳ５に進むことで、「｜ＴsetＡ−ＴsetＢ｜＞α」の条件が満たされるか否かを判断する。しかし、ステップＳ４の判断がＮＯの場合には、サーモＯＮ要求のあるユニット数が１台であるから、現状の制御モードをそのまま維持するため、ステップＳ１０の「終了」に進んで制御を終了する。

ステップＳ５が設けられた制御領域Ｃは、二つの冷凍区画（Ａ室及びＢ室）の設定温度差を判断する領域である。すなわち、一方の冷凍区画であるＡ室の設定温度ＴsetＡと、他方の冷凍区画であるＢ室の設定温度ＴsetＢとの温度差（絶対値）が、所定値αより大きいか否かを判断するものであり、両冷凍区画の設定温度差が小さく所定値α以下となる
場合には、「同時運転制御モード」を選択する。
なお、ここで設定する所定値αについては、たとえばα＝５℃程度の一定値にしてもよいし、あるいは、設定温度差が同じ５℃でも能力のアンバランスに対する影響度が異なる場合もあることから、たとえば＋の３０℃／２５℃と−の３０℃／２５℃のような設置温度帯により変更してもよい。

上述したステップＳ５の判断において、設定温度の温度差が所定値αより大きいＹＥＳの場合には、次のステップＳ６が設けられている制御領域Ｄに進んでプルダウン条件を判断する。しかし、設定温度の温度差が所定値α以下となるＮＯの場合には、「同時運転制御モード」Ｍ２を選択する。

制御領域Ｄは、プルダウン運転中に合計冷凍能力が大きい「同時運転制御モード」を無条件で選択するように運転制御を行うものである。この場合のプルダウン運転は、低温設定側の庫内温度が高温設定側の設定温度未満に下がるまでを意味している。なお、ここで使用する庫内温度は、第１庫内温度センサ１７Ａ及び第２庫内温度センサ１７Ｂで検出した温度であり、ＴairＡがＡ室の庫内温度、ＴairＢがＢ室の庫内温度である。
すなわち、ステップＳ６において「ＴsetＡ≦ＴsetＢ」であるか否かの判断を行い、この判断結果がＹＥＳの場合には、次のステップＳ７に進んで「ＴairＡ＜ＴsetＢ」であるか否かを判断する。一方、ステップＳ６の判断結果がＮＯの場合には、ステップＳ１２に進んで「ＴairＢ＜ＴsetＡ」であるか否かを判断する。

上述したステップＳ７及びステップＳ１２において、ＹＥＳと判断された場合には次の制御領域Ｅに進んで庫内温度の温度低下速度を判定する。しかし、ステップＳ７及びステップＳ１２の判断がＮＯである場合には、プルダウン運転中との判断により「同時運転制御モード」Ｍ２を選択する。

制御領域Ｅは、「同時運転制御モード」で複数のエバポレータユニットを同時運転している条件において、低温設定側の庫内温度低下速度ΔＴairが規定値β（℃／min.）以上か否かを判定し、規定値βより小さい場合は冷却能力不足と判断して「切替運転制御モード」に切り替える運転制御を行うものである。なお、ΔＴairＡはＡ室の庫内温度低下速度、ΔＴairＢはＢ室の庫内温度低下速度である。

従って、ステップＳ７でＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ８へ進んで現状の運転制御モードが「切替運転制御モード」であるか否かを判断する。同様に、ステップＳ１２でＹＥＳと判断された場合にも、ステップＳ１３へ進んで現状の運転制御モードが「切替運転制御モード」であるか否かを判断する。
この結果、現状の運転制御が「切替運転制御モード」に設定されているＹＥＳの場合には、現状の制御モードをそのまま維持するため、ステップＳ１０の「終了」に進んで制御を終了する。

一方、ステップＳ８でＮＯと判断された場合には、次のステップＳ９に進んで「ΔＴairＡ≧β」の判断を行うこととなる。すなわち、Ａ室の庫内温度低下速度ΔＴairＡが規定値β以上であるＹＥＳの場合は、Ａ室の冷却能力に不足がないと判断できることから、現状の制御モードをそのまま維持するため、ステップＳ１０の「終了」に進んで制御を終了する。
ステップＳ８と同様に、ステップＳ１３でＮＯと判断された場合には、次のステップＳ１４に進んで「ΔＴairＢ≧β」の判断が行われる。すなわち、Ｂ室の庫内温度低下速度ΔＴairＢが規定値β以上であるＹＥＳの場合は、Ｂ室の冷却能力に不足がないと判断できるので、現状の制御モードをそのまま維持するため、ステップＳ１０の「終了」に進んで制御を終了する。

しかし、ステップＳ９においてＡ室の庫内温度低下速度ΔＴairＡが規定値βより小さいＮＯの場合は、Ａ室の冷却能力が不足していると判断できるため、次の制御領域Ｆに進んで運転制御モードが切り替えられる。この場合の運転制御モード切替は、意図的な能力配分が可能となる「切替運転制御モード」Ｍ１を選択して切り替えられる。
同様に、ステップＳ１４においてＢ室の庫内温度低下速度ΔＴairＢが規定値βより小さいＮＯの場合は、Ｂ室の冷却能力が不足していると判断できるため、次の制御領域Ｆに進んで運転制御モードが「切替運転制御モード」Ｍ１に切り替えられる。
このような制御が完了すると、ステップＳ１０の「終了」に進んで「モード切替制御」は終了する。

続いて、上述した「切替運転制御モード」について、二つの冷凍区画であるＡ室及びＢ室の運転切替を具体的に説明する。
この制御モードでは、Ａ室及びＢ室のいずれか一方を運転する運転切替について、以下に説明する２種類の方法がある。すなわち、エバポレータユニットに出す運転許可を時間比率により切り替える「運転時間比制御」と、エバポレータユニットに出す運転許可を輸送温度の低温側温度に応じて定めた運転周期により切り替える「切替周期制御」の２種類の方式がある。

最初に、「運転時間比制御」について、図３に基づいて説明する。この制御方式は、規定の切替運転周期θの中で、複数のエバポレータユニットを運転する時間比率を可変制御するものである。すなわち、上述した実施形態の構成では、二つのエバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂを規定の運転周期θ内で運転する時間配分を可変制御するものである。
図３に示すタイムチャートにおいて、「切替運転制御モード」の切替運転周期θは、Ａ室を冷却する第１エバポレータユニット１３Ａの運転時間ａと、Ｂ室を冷却する第２エバポレータユニット１３Ｂの運転時間ｂとに分配される。すなわち、切替運転周期θにおいて、第１エバポレータユニット１３Ａを時間ａだけ運転した後、第２エバポレータユニット１３Ｂを時間ｂだけ運転するというように、運転時間比ａ／ｂで二つのエバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂを交互に運転する運転切替を行い、このような運転周期θが繰り返される。

上述した運転時間比ａ／ｂは、たとえば下記のようなパラメータにより決められる。
第１のパラメータとしては、冷凍区画毎の設定温度と庫内温度との温度差の比があり、下記のような数式で表される。なお、ＴairＡはＡ室の庫内温度、ＴsetＡはＡ室の設定温度、ＴairＢはＢ室の庫内温度、ＴsetＢはＢ室の設定温度である。
ａ：ｂ＝（ＴairＡ−ＴsetＡ）：（ＴairＢ−ＴsetＢ）
すなわち、現状の庫内温度と設定温度との差が大きい冷凍区画に設置されたエバポレータユニットに対し、大きな運転時間を配分して冷却を促進するものである。

上述した運転時間比ａ／ｂは、Ａ室及びＢ室のどちらか一方の冷凍区画のみにサーモ発停が繰り返される「サーモ発停偏り」の現象を生じることがあるので、実際の運転時間比ａ／ｂには「サーモ発停偏り」を考慮した補正を加えることが望ましい。
また、上述した運転時間比ａ／ｂについては、冷凍区画毎の設定温度と庫内温度との温度差の比に加えて、庫内温度変化速度が遅い側の運転比率を高めるように運転時間比を補正してもよい。

続いて、「切替周期制御」について説明する。この制御方式は、庫内温度の設定を低温にすればするほど冷凍能力が低下し外部からの侵入熱も増加するため、冷却に必要となる運転時間比率が高くなる。従って、冷凍区画間の設定温度差ΔＴsetが大きい場合には、切替運転周期θを長く設定して運転時間比率を大きくとれるようにする。すなわち、上述した「運転時間比制御」の切替運転周期θを設定温度差ΔＴsetに応じて変化させ、切替運転周期θの時間を長く設定することで運転時間比（ａ：ｂ）を大きな値に設定することが可能になる。

具体例を示すと、ΔＴset＞Ｔ１の場合に切替周期をθ１とし、Ｔ２＜ΔＴset≦Ｔ１の場合に切替周期をθ２とし、さらに、ΔＴset≦Ｔ３の場合に切替周期をθ３とするマップを用いた制御を行うことが可能である。この場合、設定温度差ΔＴsetはＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３となり、切替周期θはθ１＞θ２＞θ３となる。このように制御すれば、設定温度差ΔＴsetがＴ１より大きい場合には、切替周期をθ１長く設定することでエバポレータユニット１３Ａ，１３Ｂに配分する運転時間の比を大きくし、設定温度Ｔsetが低温側で負荷の大きいエバポレータユニットの運転時間を長くすることができる。なお、ここに示したマップ例については、これに限定されるものではなく、諸条件に応じて適宜作成したマップを用いればよい。
また、このような「切替周期制御」を行う場合、運転開始から十分な冷却能力が得られるまで相当の時間を要するため、最短運転時間を設定することが望ましい。

このように、上述した本発明の陸上輸送用冷凍装置及びその制御方法によれば、マルチタイプの陸上輸送用冷凍装置において、冷凍区画毎に設定可能な庫内温度の制約が低減されるため、温度制御性が向上する。また、同時運転による大能力でプルダウンを実施する場合には、合計冷凍能力の低下を防止または抑制できるので、プルダウン運転時間が長くなるという従来の運転制御方式が有していた問題を解決することができる。従って、陸上輸送用冷凍装置及びその制御方法は、温度制御特性の向上や合計冷凍能力の有効利用を可能にするので、換言すれば、冷凍区画毎に異なる設定温度の自由度やプルダウン特性等を向上させることができるので、より一層使い勝手のよいものとなる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、たとえば冷凍区画が３以上の場合にも適用可能であるなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

本発明に係る陸上輸送用冷凍装置の一実施形態を示す系統図である。 「モード切替制御」を示すフローチャートである。 「切替運転制御モード」の「運転時間比率制御」を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 陸上輸送用冷凍装置
２ 保冷バン
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ コンデンサ
１３Ａ 第１エバポレータユニット
１３Ｂ 第２エバポレータユニット
１４Ａ 第１電磁弁
１４Ｂ 第２電磁弁
１５Ａ 第１膨張弁
１５Ｂ 第２膨張弁
１６Ａ 第１エバポレータ
１６Ｂ 第２エバポレータ
１７Ａ 第１庫内温度センサ
１７Ｂ 第２庫内温度センサ
１８ 冷媒配管
２０ ユニットコントローラ（制御部）
２１ キャビンコントローラ

Claims (4)

1. 車両走行用のエンジンを駆動源として運転される圧縮機により冷媒を循環させる冷媒回路に複数のエバポレータユニットが並列に接続され、前記複数のエバポレータユニットを分配設置した複数の冷凍区画毎に異なる複数の輸送温度を創出可能な陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法において、
   運転要求のある全てのエバポレータユニットに運転許可を出して全数同時運転を行う同時運転制御モードと、
   複数のエバポレータユニットに運転要求が出された場合、１台のエバポレータユニットに対してのみ運転許可を出し、運転するエバポレータユニットを順次切り替えて１台ずつ運転する切替運転制御モードとを備え、
   前記同時運転制御モード及び前記切替運転制御モードから運転状況に応じて有利ないずれか一方を選択して運転するモード切替制御が設けられていることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法。
2. 前記切替運転制御モードが、前記エバポレータユニットに出す運転許可を時間比率により切り替えることを特徴とする請求項１に記載の陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法。
3. 前記切替運転制御モードが、前記エバポレータユニットに出す運転許可を前記輸送温度の低温側温度に応じて定めた運転周期により切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の陸上輸送用冷凍装置の運転制御方法。
4. 車両走行用のエンジンを駆動源として運転される圧縮機により冷媒を循環させる冷媒回路に複数のエバポレータユニットが並列に接続され、前記複数のエバポレータユニットを分配設置した複数の冷凍区画毎に異なる複数の輸送温度を創出可能な陸上輸送用冷凍装置において、
   請求項１から３のいずれかに記載の運転制御方法により前記エバポレータユニットの運転制御を行う制御部が設けられていることを特徴とする陸上輸送用冷凍装置。

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