JP2016003815A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】果実などのカーゴの輸送においてカーゴを低温処理する際に、ユーザーの煩雑な作業を省く。【解決手段】冷凍装置（１）は、蒸発器（１４）を含む冷媒回路（１０）を備え、庫内においてカーゴを予め定められた低温条件で処理する低温処理運転を行う。冷凍装置（１）は、蒸発器（１４）において冷却されて庫内に吹き出される空気の吹出温度を検知する吹出温度検知器（ＳＳ）と、カーゴの温度を検知するカーゴ温度検知器（ＣＳ）と、低温処理運転においてカーゴの温度が低温条件を満たすように、吹出温度検知器（ＳＳ）の検知温度及びカーゴ温度検知器（ＣＳ）の検知温度に基づいて庫内を冷却する制御を行う運転制御部（５１）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、カーゴを入れて輸送するコンテナ用の冷凍装置に関する。

従来、コンテナに用いられる冷凍装置が知られている（例えば特許文献１）。このようなコンテナにおいて、果実などのカーゴを輸送する場合、例えば地中海ミバエのような害虫が輸送果実とともに輸入国へ侵入するのを防ぐために、果実の温度が予め決められた期間、予め決められた低温条件を満たす低温処理を行って害虫を駆除する検疫規制（例えばＵＳＤＡ（米国農務省）、ＰＰＥＣＢ（南アフリカ農務省）など）が設けられている。

特開２００９−０８５５０１号公報

したがって、果実の輸送において、果実の温度が決められた期間、低温条件を満たしていないと、低温処理が無効とされて果実を輸入することができない。すなわち、果実の低温処理では、上記のような検疫規制において決められた期間、果実の温度が低温条件を確実に満たす必要がある。

このため、コンテナのユーザーは、庫内の温度とカーゴの温度を定期的に監視し又は常時監視し、低温処理が正常に実行されるように冷凍装置の設定温度をその都度手作業で調節するという煩雑な作業を行う必要がある。

例えば、ユーザーは、定期的な監視又は常時の監視において、カーゴの温度が低温条件の上限値又は下限値に近づく傾向にある場合には、冷凍装置の設定温度を下げる設定変更又は設定温度を上げる設定変更を手作業で行う必要がある。より具体的には、従来の冷凍装置では、吹出温度が設定温度に近づくように冷媒回路が自動で制御されて庫内が冷却される一方で、この自動制御においてはカーゴの温度変動は考慮されないので、ユーザーは、カーゴの温度を定期的に監視し又は常時監視して、低温処理が正常に実行されるように吹出温度の設定温度をその都度手作業で調節するという煩雑な作業を行う必要がある。

本発明の目的は、果実などのカーゴの輸送においてカーゴを低温処理する際に、ユーザーの煩雑な作業を省くことができるコンテナ用の冷凍装置を提供することである。

本発明の冷凍装置は、蒸発器（１４）を含む冷媒回路（１０）を備え、庫内においてカーゴを予め定められた低温条件で処理する低温処理運転を行う。前記冷凍装置は、吹出温度検知器（ＳＳ）と、カーゴ温度検知器（ＣＳ）と、運転制御部（５１）とを備える。前記吹出温度検知器（ＳＳ）は、前記蒸発器（１４）において冷却されて庫内に吹き出される空気の吹出温度を検知する。前記カーゴ温度検知器（ＣＳ）は、前記カーゴの温度を検知する。前記運転制御部（５１）は、前記低温処理運転において前記カーゴの温度が前記低温条件を満たすように、前記吹出温度検知器（ＳＳ）の検知温度及び前記カーゴ温度検知器（ＣＳ）の検知温度に基づいて前記庫内を冷却する制御を行う。

この構成では、低温処理運転においてカーゴの温度が低温条件を満たすように、吹出温度検知器（ＳＳ）の検知温度及びカーゴ温度検知器（ＣＳ）の検知温度に基づいて冷凍装置が運転制御部（５１）によって制御されて庫内が冷却されるので、カーゴの温度が低温条件を満たすように自動的に調節される。すなわち、この構成では、低温処理運転において運転制御部（５１）によって冷凍装置が自動で制御されるときには、吹出温度検知器（ＳＳ）の検知温度の変動が考慮されるだけでなく、カーゴ温度検知器（ＣＳ）の検知温度の変動も考慮される。したがって、この構成では、ユーザーは、従来のようにカーゴの温度の定期的な監視又は常時の監視において吹出温度の設定温度をその都度手作業で調節するという煩雑な作業を行う必要がない。これにより、果実などのカーゴの輸送時において低温処理を確実に実行することができるとともに、カーゴを低温処理する際のユーザーの煩雑な作業を省くことができる。

前記冷凍装置は、前記低温処理運転における前記吹出温度の制御目標値である第１設定温度（Ａ）と、前記低温処理運転における前記カーゴの温度の目標値であるカーゴ目標温度とを記憶する記憶部（５２）と、前記低温処理運転において前記カーゴを低温処理した処理時間を計測する時間計測部（５３）と、を備え、前記低温処理運転が開始されると、前記運転制御部（５１）は、前記吹出温度が前記第１設定温度（Ａ）に近づくように前記冷媒回路（１０）を制御し、前記時間計測部（５３）は、前記カーゴの温度が前記カーゴ目標温度を下回ると前記処理時間の計測を開始するのが好ましい。

この構成では、低温処理運転が開始されると、運転制御部（５１）は、吹出温度が第１設定温度（Ａ）に近づくように冷媒回路（１０）を制御する。そして、カーゴの温度がカーゴ目標温度を下回ると、時間計測部（５３）は、処理時間の計測を開始する。すなわち、この構成では、上記の開始条件（カーゴの温度がカーゴ目標温度を下回るという条件）が満たされると、時間計測部（５３）による処理時間の計測が自動的に開始される。したがって、この構成では、低温処理運転においてカーゴの温度がカーゴ目標温度を下回ったときにユーザーが手動で低温処理タイマのカウントを開始するという煩雑な作業を省くことができる。

前記冷凍装置は、前記低温処理運転における前記吹出温度の制御目標値を切り替える設定切替部（５４）を備え、前記記憶部（５２）は、前記低温処理運転における前記吹出温度の制御目標値であって前記第１設定温度（Ａ）よりも低い温度である第２設定温度（Ｂ）と、前記カーゴ目標温度よりも高い温度である切替基準温度と、を記憶しており、前記設定切替部（５４）は、前記時間計測部（５３）による前記処理時間の計測が開始された後に、前記カーゴの温度が前記切替基準温度に到達すると、前記吹出温度の制御目標値を前記第１設定温度（Ａ）から前記第２設定温度（Ｂ）に切り替えるのが好ましい。

この構成では、処理時間の計測が開始された後にカーゴの温度が切替基準温度に到達すると、吹出温度の制御目標値が第１設定温度（Ａ）から第２設定温度（Ｂ）に切り替えられるので、低温処理運転においてカーゴの温度が上昇する傾向にあるときに、庫内の冷却を強めることができる。これにより、低温処理運転において処理時間の計測が開始された後に、カーゴの温度上昇を抑制してカーゴの温度を適正な目標範囲に調節することができる。

前記冷凍装置において、前記設定切替部（５４）は、前記吹出温度の制御目標値を前記第１設定温度（Ａ）から前記第２設定温度（Ｂ）に切り替えるときに、前記第１設定温度（Ａ）から前記第２設定温度（Ｂ）まで段階的に前記吹出温度の制御目標値を下げるのが好ましい。

この構成では、吹出温度の制御目標値が段階的に下げられるので、庫内における急な温度降下を抑制することができる。これにより、庫内の温度の乱れを抑制することができるので、カーゴの温度を適正な目標範囲に調節するという目的をより達成しやすくなる。

前記冷凍装置において、前記設定切替部（５４）は、前記吹出温度の制御目標値を前記第２設定温度（Ｂ）に切り替えた後に、前記カーゴの温度が前記カーゴ目標温度に到達すると、前記吹出温度の制御目標値を前記第２設定温度（Ｂ）から前記第１設定温度（Ａ）に切り替えるのが好ましい。

この構成では、吹出温度の制御目標値が第２設定温度（Ｂ）に切り替えられて庫内の冷却が強められた後、カーゴの温度がカーゴ目標温度に到達すると、吹出温度の制御目標値が第１設定温度（Ａ）に戻されて庫内の冷却が弱められる。これにより、低温処理運転において、カーゴの温度の過度の降下を抑制してカーゴの温度を適正な目標範囲に調節するという目的をさらに達成しやすくなる。

前記冷凍装置において、前記設定切替部（５４）は、前記吹出温度の制御目標値を前記第２設定温度（Ｂ）から前記第１設定温度（Ａ）に切り替えるときに、前記第２設定温度（Ｂ）から前記第１設定温度（Ａ）まで段階的に前記吹出温度の制御目標値を上げるのが好ましい。

この構成では、吹出温度の制御目標値が段階的に上げられるので、庫内における急な温度上昇を抑制することができる。これにより、庫内の温度の乱れを抑制することができるので、カーゴの温度を適正な目標範囲に調節するという目的をさらに達成しやすくなる。

前記冷凍装置は、ユーザーの入力による制御目標値の設定変更、及び通信手段を介した制御目標値の設定変更の少なくとも一方を受け付けて、受け付けた値に制御目標値を変更する設定変更部（５５）を備えているのが好ましい。

この構成では、設定変更部（５５）によって受け付けられた値に第２設定温度（Ｂ）が変更される。したがって、例えば吹出温度の制御目標値が第１設定温度（Ａ）から第２設定温度（Ｂ）に切り替えられた後であっても、カーゴの温度上昇を抑制する効果が十分に得られない場合には、ユーザーの入力及び通信手段の少なくとも一方によって第２設定温度（Ｂ）の設定値をより小さな値に変更することができる。これにより、カーゴの温度上昇を抑制する効果を高めることができる。

前記冷凍装置において、前記記憶部（５２）は、前記カーゴ目標温度よりも高い温度であるカーゴ上限温度を記憶しており、前記時間計測部（５３）は、前記処理時間の計測が開始された後に、前記カーゴの温度が前記カーゴ上限温度を上回ると、それまでに計測された前記処理時間をリセットするように構成されていてもよい。

この構成では、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回ると、処理時間がリセットされる。すなわち、この構成では、低温処理運転において、カーゴの温度が適正な目標範囲内にある場合に処理時間が自動的に計測される一方で、カーゴの温度が目標範囲外となってカーゴ上限温度を上回った場合には、それまでに計測された処理時間がリセットされるので、低温処理として不適切な時間が処理時間に対して加えられるのを防ぐことができる。したがって、この構成では、処理時間の計測を適正に且つ自動的に行うことができる。また、処理時間がリセットされた後、カーゴの温度がカーゴ目標温度を再び下回ると、時間計測部（５３）は処理時間の計測を最初から開始することができる。

前記冷凍装置において、前記カーゴの温度が前記カーゴ上限温度を上回ることを条件として含む警報条件が満たされると、警報を発報する警報発報部（５６）を備えているのが好ましい。

この構成では、警報条件が満たされると、警報発報部（５６）が発報するので、処理時間がリセットされたことをユーザーに迅速に知らせることができる。これにより、ユーザーは、カーゴの温度が適切な温度範囲内となるように冷凍装置に対して適切な処置を迅速に施すことができる。

前記冷凍装置において、前記記憶部（５２）は、前記カーゴ目標温度よりも高い温度であるカーゴ基準温度を記憶しており、前記時間計測部（５３）は、前記処理時間の計測が開始された後に、前記カーゴの温度が前記カーゴ基準温度を上回ると、前記カーゴを低温処理する時間を予め定められた時間だけ延長するのが好ましい。

この構成では、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回ると、カーゴを低温処理する時間が予め定められた時間だけ延長される。すなわち、この構成では、低温処理運転において、カーゴの温度が適正な目標範囲内にある場合に処理時間が自動的に計測される一方で、カーゴの温度が目標範囲外となってカーゴ基準温度を上回った場合には、カーゴに対して十分な低温処理を施すために、低温処理完了までの残り時間が自動的に延長される。

前記冷凍装置において、前記運転制御部（５１）は、前記低温処理運転が開始されると、前記吹出温度が制御目標値に近づくように前記冷媒回路（１０）を制御する第１制御を行い、予め定められた条件が満たされると、前記低温処理運転における前記カーゴの温度の目標値であるカーゴ目標温度が制御目標値とされて、前記カーゴの温度が前記カーゴ目標温度に近づくように前記冷媒回路（１０）を制御する第２制御に切り換えてもよい。

冷媒回路（１０）の制御に対するカーゴの温度低下の応答性（特に、果物などの固体の内部における温度低下の応答性）は、冷媒回路（１０）の制御に対する吹出温度の温度低下の応答性に比べて劣る傾向にある。仮に、低温処理運転が開始された初期段階において、応答性の良くないカーゴの温度の目標値が制御目標値とされると、庫内が必要以上に冷却され、その結果、カーゴの温度が過度に低下する可能性がある。したがって、この構成では、低温処理運転が開始された初期段階においては、応答性の良い吹出温度の目標値が制御目標値とされ、吹出温度が制御目標値に近づくように冷媒回路（１０）を制御する第１制御が行われる。

その一方で、予め定められた条件（例えば、カーゴの温度がカーゴ目標温度に達して安定した状態になったことを示す条件）が満たされると、カーゴの温度の応答性の低さに起因する上記のような弊害が生じにくくなる。このような条件が満たされた安定段階においては、カーゴの温度の目標値が制御目標値とされ、カーゴの温度が制御目標値（カーゴ目標温度）に近づくように冷媒回路（１０）を制御する第２制御に切り換えられる。この第２制御では、第１制御のようにカーゴの温度が吹出温度の調節を介して間接的に調節されるのではなく、カーゴの温度の検知結果に基づいてカーゴの温度がカーゴ目標温度に近づくように直接的に調節される。すなわち、第２制御では、吹出温度が考慮されず、カーゴの温度がカーゴ目標温度に近づくようにカーゴの温度の検知結果に基づいて冷媒回路（１０）が制御される。このように安定段階に行われる第２制御では、低温処理の対象であるカーゴの実際の温度変化に基づいて冷媒回路（１０）を制御できるので、カーゴの温度調節の精度を高めることができる。

前記冷凍装置において、前記運転制御部（５１）は、前記吹出温度が前記吹出温度の制御目標値よりも高いと、前記蒸発器（１４）へ流れる冷媒流量を増加させて冷却能力を上げるように前記冷媒回路（１０）を制御し、前記吹出温度が前記吹出温度の制御目標値よりも低いと、前記蒸発器（１４）へ流れる冷媒流量を減少させて冷却能力を下げるように前記冷媒回路（１０）を制御するのが好ましい。

この構成では、蒸発器（１４）へ流れる冷媒流量を調節することによって吹出温度を調節することができる。

前記冷凍装置において、前記冷媒流量の調節は、前記冷媒回路（１０）における圧縮機（１１）の運転容量を調節して前記圧縮機（１１）から吐出される冷媒流量を調節することによって行われてもよく、また、前記冷媒流量の調節は、前記冷媒回路（１０）における圧縮機（１１）の吸入側に設けられた吸入調整弁（３５）の開度を調節して前記圧縮機（１１）から吐出される冷媒流量を調節することによって行われてもよい。

前記冷凍装置は、前記低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出された一部のデータを表示する表示部（５７）を備えているのが好ましい。

この構成では、低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出された一部のデータが表示部（５７）によって表示されるので、ユーザーは、ユーザーが必要とするデータ、例えば、低温処理が正常に行われていること、低温処理において異常が発生していること、低温処理の処理時間、低温処理の残り時間などのデータを容易に把握することができる。なお、抽出されるデータの項目は、ユーザーが必要に応じて設定可能であってもよい。

本発明によれば、果実などのカーゴの輸送においてカーゴを低温処理する際に、ユーザーの煩雑な作業を省くことができる。

本発明の一実施形態に係る冷凍装置を示す断面図である。 前記実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 前記実施形態に係る冷凍装置の制御系及び主要機構の概略構成を示すブロック図である。 前記実施形態に係る冷凍装置における低温処理運転の制御例１を示すフローチャートである。 前記低温処理運転を行ったときのカーゴの温度及び吹出温度の経時変化の一例を示す説明図である。 前記実施形態に係る冷凍装置における低温処理運転の制御例２を示すフローチャートである。

［冷凍装置の構成］
以下、本発明の一実施形態に係る冷凍装置１について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る冷凍装置１は、例えば海上輸送等に用いられるコンテナ６の庫内Ｓ４の空気を冷却するように構成されている。冷凍装置１は、箱体に形成されたコンテナ６の前面開口部を塞ぐように取り付けられている。コンテナ６の庫内Ｓ４には、冷却対象である果実などのカーゴが積まれる。カーゴの種類は、果実に限定されるものではない。

本実施形態の冷凍装置１は、例えば地中海ミバエのような害虫が輸送果実とともに輸入国へ侵入するのを防ぐために、予め定められた低温処理条件を満たすように果実に対して低温処理を行って害虫を駆除する低温処理運転を自動で行うことができる。すなわち、冷凍装置１は、低温処理運転において、庫内Ｓ４の温度、カーゴの温度などを常時監視し、低温処理が正常に実行されるように庫内Ｓ４の温度、カーゴの温度を自動調節することができる。

前記低温処理条件は、低温処理を行う期間と温度条件（低温条件）とが含まれている。低温処理を行う期間としては、例えばＵＳＤＡ、ＰＰＥＣＢなどの検疫規制に定められた低温処理輸送の認可時間などを挙げることができ、低温条件としては、例えばＵＳＤＡ、ＰＰＥＣＢなどの検疫規制に定められた温度条件を挙げることができるが、これらに限られるものではなく、他の低温処理条件を採用することもできる。低温処理運転の詳細については後述する。

コンテナ６の前面開口部には、本体壁２と、隔壁５とが設けられている。本体壁２は、断熱材等で形成され、コンテナ６の前面開口部に固定されて開口部を塞いでいる。本体壁２は、上部３と下部４とを含み、下部４は、上部３よりも内側（庫内Ｓ４側）に凹んだ凹状部を構成している。隔壁５は、上下方向に延びる板状の部材であり、本体壁２より庫内Ｓ４側に設けられている。

本体壁２の下部４（凹状部４）は、庫内Ｓ４よりも外側に外側空間Ｓ１を形成している。また、本体壁２の上部３と隔壁５との間には、内側上部空間Ｓ２が形成されている。本体壁２の下部４と隔壁５との間には、内側下部空間Ｓ３が形成されている。外側空間Ｓ１には、圧縮機１１、凝縮器などの庫外熱交換器１２、庫外ファン１５などが配置されている。内側上部空間Ｓ２には、蒸発器１４、庫内ファン１６ａ，１６ｂ、吸込温度センサＲＳ（吸込温度検知器）などが配置されている。内側下部空間Ｓ３には、吹出温度センサＳＳ（吹出温度検知器）などが配置されている。庫内Ｓ４には、カーゴが収納される。庫内Ｓ４には、カーゴ温度センサＣＳ（カーゴ温度検知器）などが配置されている。

隔壁５の上部には、内側上部空間Ｓ２と庫内Ｓ４とを連通する吸込口５ａが設けられており、隔壁５の下部には、内側下部空間Ｓ３と庫内Ｓ４とを連通する吹出口５ｂが設けられている。庫内ファン１６ａ，１６ｂが運転されると、庫内Ｓ４の空気は、吸込口５ａを通って内側上部空間Ｓ２に流入し、蒸発器１４に送られる。蒸発器１４に送られた吸込空気は、蒸発器１４において冷媒と熱交換した後、内側下部空間Ｓ３を経由して吹出口５ｂを通って庫内Ｓ４に吹き出される。庫内Ｓ４に吹き出された吹出空気は、庫内Ｓ４を循環し、吸込口５ａを通って内側上部空間Ｓ２に再び流入する。図１には、庫内Ｓ４を循環する空気のおおまかな流れを矢印で示しているが、空気の流れは、この矢印に示す経路に限られるものではない。

吸込温度センサＲＳは、蒸発器１４に送られる庫内Ｓ４の空気の温度（吸込空気の温度）を検出するためのものである。すなわち、吸込温度センサＲＳは、庫内温度を検出することができる。吸込温度センサＲＳは、内側上部空間Ｓ２において蒸発器１４よりも空気の流れの上流側に設けられている。吸込温度センサＲＳは、内側上部空間Ｓ２において、例えば、吸込口５ａから蒸発器１４に至る空気の通路に設けられている。吸込温度センサＲＳは、１つ又は複数設けられている。

吹出温度センサＳＳは、庫内Ｓ４に吹き出される空気の温度（吹出温度）を検出するためのものである。吹出温度センサＳＳは、蒸発器１４よりも空気の流れの下流側に設けられている。吹出温度センサＳＳは、内側下部空間Ｓ３において、例えば、蒸発器１４から吹出口５ｂに至る空気の通路に設けられている。吹出温度センサＳＳは、１つ又は複数設けられている。

カーゴ温度センサＣＳは、カーゴの温度を検出するためのものである。カーゴ温度センサＣＳは、吸込温度センサＲＳ及び吹出温度センサＳＳとは別に設けられた温度センサである。カーゴ温度センサＣＳとしては、接触式の温度センサ、非接触式の温度センサなどが例示できる。カーゴ温度センサＣＳは、庫内Ｓ４においてカーゴの内部（例えば果物の内部）の温度を正確に測定するという観点で、カーゴ温度センサＣＳの温度検知部分をカーゴの内部に差し込んだ状態で用いられるのが好ましい。カーゴ温度センサＣＳは、１つ又は複数設けられている。

［冷媒回路の構成］
図２に示すように、冷凍装置１は冷媒回路１０を備えている。冷媒回路１０は、圧縮機１１と、庫外熱交換器１２と、膨張弁１３と、蒸発器（庫内熱交換器）１４と、これらを接続する配管とを備える。冷凍装置１では、冷媒回路１０において冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。冷凍装置１は、冷媒回路１０を制御する制御部５０を備える。

圧縮機１１は、例えば、圧縮機モータの回転速度が一定となる固定容量型の圧縮機であってもよく、インバーターによって圧縮機モータの回転速度を変えることができる容量可変型の圧縮機であってもよい。冷凍装置１には、複数の圧縮機１１が設けられていてもよい。

庫外熱交換器１２は、庫外熱交換器１２に流入した冷媒の熱を庫外の空気に放熱するためのものである。庫外熱交換器１２の近傍には、庫外熱交換器１２に向かう庫外空気の流れを形成するための庫外ファン１５が設けられている。庫外熱交換器１２では、庫外ファン１５によって庫外熱交換器１２に送られた外気と冷媒との間で熱交換が行われる。庫外熱交換器１２としては、例えば伝熱管と複数のフィンとを備えたクロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器を用いることができるが、これに限られない。庫外熱交換器１２は例えば凝縮器として機能する。

膨張弁１３は、庫外熱交換器１２において放熱した高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧になるまで減圧するためのものである。膨張弁１３は、例えば、開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。

蒸発器１４は、庫内Ｓ４から取り込んだ空気の熱を膨張弁１３から流出した冷媒に放熱させてその冷媒を蒸発させるとともに、取り込んだ空気を冷却するためのものである。蒸発器１４の近傍には、蒸発器１４に向かう庫内空気の流れを形成するための庫内ファン１６ａ，１６ｂが設けられている。蒸発器１４では、庫内ファン１６ａ，１６ｂによって蒸発器１４に送られた庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。蒸発器１４としては、例えば伝熱管と複数のフィンとを備えたクロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器を用いることができるが、これに限られない。なお、本実施形態の冷凍装置１には、庫内ファン１６ａ，１６ｂが２つ設けられているが、庫内ファンの数をこれに限定する趣旨ではなく、１台のみ設けられていてもよい。

圧縮機１１の吐出管２１は、逆止弁３１及び吐出圧力調整弁３２を介して庫外熱交換器１２の流入端と接続されている。庫外熱交換器１２の流出端は、レシーバ３３、液電磁弁４１、及びエコノマイザ熱交換器３４の高圧側流路３４ａを介して膨張弁１３と接続されている。圧縮機１１の吸入管２２は、吸入比例弁（吸入調整弁）３５を介して蒸発器１４の流出端と接続されている。蒸発器１４の流入端は、膨張弁１３と接続されている。

エコノマイザ熱交換器３４は、高圧側流路３４ａを流れる冷媒と低圧側流路３４ｂを流れる冷媒とを熱交換させるものである。低圧側流路３４ｂの流入端は、キャピラリーチューブ３６及びエコノマイザ電磁弁４２を介してレシーバ３３と液電磁弁４１との間の配管に接続されている。低圧側流路３４ｂの流出端は、圧縮機１１の中間吸入口１１ａと接続されている。中間吸入口１１ａは、圧縮機１１の圧縮機構において冷媒の圧縮途中（低圧寄り）の位置に連通されている。

吸入比例弁３５は、圧縮機１１に吸入する冷媒量を調節することにより冷媒回路１０における冷媒循環量を調節する流量調整弁を構成している。吸入比例弁３５は、後述のチルド運転、フローズン運転、低温処理運転などの冷却運転において、庫内Ｓ４に向けて吹出される吹出温度を制御目標値（設定温度）に対して、所定の範囲内（例えば±０．５℃の範囲内）に維持するように制御される。

吸入比例弁３５は、冷却運転時に、吹出温度が設定温度よりも低くなると、開度が小さくなるように調節され、圧縮機１１に吸入される冷媒流量を少なくする。その結果、圧縮機１１から吐出される冷媒流量が減少して蒸発器１４へ流れる冷媒流量が減少するので、蒸発器１４の冷却能力が低くなる。これにより、庫内Ｓ４が過度に冷却されることを回避することができる。一方、吸入比例弁３５は、冷却運転時に、吹出温度が設定温度よりも高くなると、開度が大きくなるように調節され、圧縮機１１に吸入される冷媒量を多くする。その結果、圧縮機１１から吐出される冷媒流量が増加して蒸発器１４へ流れる冷媒流量が増加するので、蒸発器１４の冷却能力が高くなる。これにより、庫内Ｓ４の冷却を促進することができる。

なお、冷媒流量の調節は、上述したような吸入比例弁３５を用いずに、圧縮機１１の運転容量を調節することによって行ってもよい。圧縮機１１の運転容量を調節する場合には、冷媒回路１０において吸入比例弁３５を省略することができる。ただし、冷媒流量の調節は、圧縮機１１の運転容量を調節することと、吸入比例弁３５の開度調節することとを併用することによって行われてもよい。

具体的には、圧縮機１１は、冷却運転時に、吹出温度が設定温度よりも低くなると、運転容量が小さくなるように制御される。その結果、圧縮機１１から吐出される冷媒流量が減少して蒸発器１４へ流れる冷媒流量が減少するので、蒸発器１４の冷却能力が低くなる。これにより、庫内Ｓ４が過度に冷却されることを回避することができる。一方、圧縮機１１は、冷却運転時に、吹出温度が設定温度よりも高くなると、運転容量が大きくなるように制御される。その結果、圧縮機１１から吐出される冷媒流量が増加して蒸発器１４へ流れる冷媒流量が増加するので、蒸発器１４の冷却能力が高くなる。これにより、庫内Ｓ４の冷却を促進することができる。

圧縮機１１の運転容量を調節する具体的手段、すなわち圧縮機１１を用いて冷媒の容量制御を行う具体的手段は、例えば次の通りである。

例えば圧縮機１１がインバーターによる容量可変型の圧縮機である場合には、圧縮機１１のモータの周波数（回転数）を調整することによって、圧縮機１１の運転容量を制御することができる。すなわち、圧縮機１１のモータには、図略のインバーターを介して電力が供給される。インバーターからモータへ供給される交流の周波数（すなわち、圧縮機１１の運転周波数）を変化させると、モータの回転速度が変化し、その結果、圧縮機１１の運転容量が変化する。また、例えば圧縮機１１がモータの回転速度一定の固定容量型の圧縮機である場合には、圧縮機１１のモータを間欠的に動作させることによって、圧縮機１１の運転容量を制御することができる。

冷媒回路１０には、第１デフロスト管２３、第２デフロスト管２４、吐出ガスバイパス管２５、及び液インジェクション管２６が接続されている。第１デフロスト管２３及び第２デフロスト管２４は、圧縮機１１の吐出管２１から分岐するように接続され、圧縮機１１から吐出された冷媒を蒸発器１４に導入し、蒸発器１４に付着した霜を融解させるデフロスト運転用の配管である。第１デフロスト管２３及び第２デフロスト管２４は、それぞれの一端が逆止弁３１と吐出圧力調整弁３２との間に接続され、それぞれの他端が膨張弁１３と蒸発器１４との間に接続されている。

第１デフロスト管２３には、デフロスト運転時に開放されるホットガス電磁弁４３が設けられている。第２デフロスト管２４には、デフロスト運転時に開放されるデフロスト電磁弁４４及びドレンパンヒータ３７が設けられている。ドレンパンヒータ３７は、蒸発器１４の表面から剥離した霜や結露水を受けるための図略のドレンパン内に設置されている。このため、デフロスト運転時に圧縮機１１から吐出された冷媒がドレンパンヒータ３７を流通すると、ドレンパン内に回収された霜や結露水の氷塊は、圧縮機１１から吐出された冷媒から吸熱して融解する。

吐出ガスバイパス管２５は、蒸発器１４の冷却能力が過剰となる場合等に、圧縮機１１から吐出される冷媒の一部を圧縮機１１の吸入側に戻すための配管である。また、吐出ガスバイパス管２５は、圧縮機１１から吐出された冷媒中の冷凍機油を、圧縮機１１の吸入側に戻すための油戻し配管として兼用されている。吐出ガスバイパス管２５は、一端が逆止弁３１とデフロスト電磁弁４４との間に接続され、他端が蒸発器１４と吸入比例弁３５との間に接続されている。吐出ガスバイパス管２５には、冷却運転時に、所定の運転条件に応じて適宜開放される吐出ガスバイパス電磁弁４５が設けられている。

液インジェクション管２６は、庫外熱交換器１２で凝縮した液冷媒を圧縮機１１の吸入側に返送するいわゆる液インジェクション用の配管である。液インジェクション管２６は、一端がレシーバ３３と液電磁弁４１との間に接続され、他端が吸入比例弁３５と圧縮機１１との間に接続されている。液インジェクション管２６には、例えば、冷却運転時に、所定の運転条件に応じて適宜開放されるインジェクション電磁弁４６が設けられている。

また、冷凍装置１には、上述した吸込温度センサＲＳ及び吹出温度センサＳＳの他にも、各種センサが設けられている。蒸発器１４の入口側には、蒸発器入口の冷媒の温度を検出する蒸発器入口温度センサＥＩＳが設けられ、蒸発器１４の出口側には、蒸発器出口の冷媒の温度を検出する蒸発器出口温度センサＥＯＳが設けられている。また、庫外熱交換器１２の近傍には、外気温を検出する外気温センサＥＳが設けられている。

圧縮機１１の吐出管２１には、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度を検出する吐出温度センサＤＣＨＳと、圧縮機１１から吐出された冷媒の圧力を検出する高圧圧力センサＨＰＴが設けられている。圧縮機１１の吸入管２２には、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧圧力センサＬＰＴが設けられている。

図３は、冷凍装置１の制御系及び主要機構の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御部５０は、各種センサにおいて検知された温度、圧力などに基づいて、圧縮機１１、膨張弁１３、庫外ファン１５、庫内ファン１６ａ，１６ｂ、吸入比例弁（吸入調整弁）３５、電磁弁４１〜４６などの制御を行う。

制御部５０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ（記憶部５２）とを備えたマイクロコンピュータなどによって構成されている。本実施形態では、制御部５０は、例えば、運転制御部５１、記憶部５２、時間計測部５３、設定切替部５４、設定変更部５５、警報発報部５６及び表示部５７を機能として備える。

本実施形態では、例えば運転制御部５１、時間計測部５３、設定切替部５４、設定変更部５５、警報発報部５６及び表示部５７として機能する各種制御プログラムが記憶部５２に記憶されており、各種制御プログラムをＣＰＵによって実行することによって各機構の動作制御を行う。これにより、冷凍装置１において冷媒回路１０が制御される。

運転制御部５１は、冷媒回路１０において、フローズン運転、チルド運転、デフロスト運転、低温処理運転などの種々の運転を切り替えるとともに、各運転の制御を行う。運転制御部５１は、例えば、制御目標値としての設定温度が所定の温度（例えば−１０℃）よりも高い温度（例えば、１０℃）の場合にチルド運転を行う。運転制御部５１は、設定温度が所定の温度（例えば−１０℃）よりも低い温度（例えば、−２０℃）の場合は、フローズン運転を行う。また、運転制御部５１は、予め定められた条件が満たされると、上述したようなデフロスト運転を行う。また、運転制御部５１は、例えばユーザーの入力による指示、通信手段を介した指示などのユーザーによる指示に基づいて後述する低温処理運転を行う。

記憶部５２は、低温処理運転における吹出温度の制御目標値である複数の設定温度と、低温処理運転におけるカーゴの温度の目標値であるカーゴ目標温度とを記憶している。時間計測部５３は、低温処理運転においてカーゴを低温処理した処理時間を計測する。設定切替部５４は、低温処理運転における吹出温度の制御目標値を切り替える。

設定変更部５５は、ユーザーからの冷凍装置１の運転に係る各種指示入力を受け付ける。また、設定変更部５５は、低温処理運転において、ユーザーの入力による制御目標値の設定変更、及び通信手段を介した制御目標値の設定変更の少なくとも一方を受け付けて、受け付けた値に制御目標値を変更することができる。

警報発報部５６は、カーゴの温度が予め定められた条件を満たした場合に、警報を発報する。具体的に、警報発報部５６は、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回ると、警報を発報してもよい。警報発報部５６は、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回った状態が所定時間続くと、警報を発報してもよい。警報発報部５６は、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回ると、警報を発報してもよい。警報発報部５６は、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回った状態が所定時間続くと、警報を発報してもよい。

表示部５７は、低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出された一部のデータを表示する。低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出された一部のデータが表示部５７によって表示されることにより、ユーザーは、ユーザーが必要とするデータ、例えば、低温処理が正常に行われていること、低温処理において異常が発生していること、低温処理が正常に終了したこと、低温処理の処理時間（経過時間や残り時間など）、低温処理の残り時間などのデータを容易に把握することができる。抽出されるデータの項目は、ユーザーが必要に応じて設定可能であってもよい。

具体例を挙げると、表示部５７は、後述する低温処理運転において、低温処理タイマのカウント開始とリンクして、ユーザーが特に必要とするデータを低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出して、画面に表示したり、画面において部分的に強調表示したり、プリントアウトしたりすることができる。例えば、表示部５７は、低温処理運転におけるカーゴの温度の経時変化、吹出温度の経時変化、カーゴ目標温度、吹出温度の制御目標値（設定温度）、低温処理タイマのカウント開始のポイント、低温処理の完了ポイントなどを、低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出することができる。

チルド運転、フローズン運転、低温処理運転などの冷却運転が行われる場合、圧縮機１１で圧縮された冷媒は、吐出管２１を経由して庫外熱交換器１２へ流入する。庫外熱交換器１２では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。その後、冷媒は、レシーバ３３を経由してエコノマイザ熱交換器３４の高圧側流路３４ａを通過する。液冷媒は、その後、膨張弁１３を通過する際に減圧されてから蒸発器１４へ流入する。蒸発器１４では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。これによって、庫内Ｓ４が冷却される。蒸発器１４で蒸発した冷媒は、吸入比例弁３５を通過した後に圧縮機１１に吸入される。

［低温処理運転］
次に、低温処理運転の一例について具体的に説明する。低温処理運転は、例えば、ユーザーの入力による指示、通信手段を介した指示などのユーザーによる指示に基づいて開始される。冷凍装置１は、予め定められた低温処理条件を満たすように果実などのカーゴに対して低温処理を行って害虫を駆除する低温処理運転を自動で行う。

上述したように、前記低温処理条件は、低温処理を行う期間と、温度条件（低温条件）とが含まれている。低温処理を行う期間は、例えば検疫規制に定められた低温処理輸送の認可時間であり、低温条件は、例えば検疫規制に定められたカーゴの温度条件である。低温処理運転では、運転制御部５１は、カーゴの温度が低温条件を満たすように、吹出温度センサＳＳの検知温度及びカーゴ温度センサＣＳの検知温度に基づいて庫内Ｓ４を冷却する制御を行う。具体的には、運転制御部５１は、吹出温度センサＳＳの検知温度に基づいて冷媒回路１０を制御したり、カーゴ温度センサＣＳの検知温度に基づいて処理時間の計測を開始したり、カーゴ温度センサＣＳの検知温度に基づいて吹出温度の制御目標値を第１設定温度から第２設定温度に切り替えたりする制御を行う。これにより、カーゴの温度は低温条件を満たすように自動的に制御される。

低温処理運転では、前記低温処理条件を満たすために、庫内Ｓ４のカーゴの温度が、例えばカーゴ基準温度以下に調節される。そして、カーゴの温度がカーゴ基準温度以下である状態が予め定められた期間維持される。カーゴの温度低下に起因してカーゴの品質に悪影響が及ぶのを抑制するために、カーゴの温度は、カーゴ目標温度よりも予め定められた温度だけ低いカーゴ下限温度以上であるのが好ましい。カーゴの温度は、カーゴ目標温度を基準とした目標範囲内に調節されるのが好ましい。

本実施形態では、低温処理運転においては、カーゴの温度は、カーゴ基準温度よりも低い温度であるカーゴ目標温度に近づくように調節される。そして、カーゴの温度をカーゴ目標温度に調節するために、運転制御部５１は、吹出温度が予め定められた制御目標値に調節されるように冷媒回路１０を制御する。

低温処理運転において、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回った場合には、カーゴを低温処理する時間を予め定められた時間だけ延長する（すなわち低温処理タイマを延長する）。また、低温処理運転において、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回った場合には、それまでに計測された処理時間をリセットする（それまでの低温処理を無効とし、低温タイマをクリアする）。そして、低温処理運転において、カーゴの温度がカーゴ基準温度以下である状態に維持された時間が前記予め定められた期間経過すると、低温処理運転が終了する。

以上が低温処理運転の概要であるが、以下では、低温処理運転の具体的な制御例について説明する。

［制御例１］
図４は、本実施形態に係る冷凍装置１における低温処理運転の制御例１を示すフローチャートである。図５は、低温処理運転を行ったときのカーゴの温度及び吹出温度の経時変化の一例を示す説明図である。

図４に示す制御例１では、吹出温度の制御目標値として、複数の設定温度が予め定められており、カーゴの温度を評価する基準として、カーゴ目標温度、カーゴ基準温度、カーゴ上限温度、切替基準温度などが予め定められている。これらの値は、記憶部５２に記憶されている。

カーゴ目標温度は、低温処理運転においてカーゴの温度として理想的な温度（例えば−１．０℃）である。

切替基準温度は、吹出温度の制御目標値を切り替えるときの判断条件として用いられる。切替基準温度は、カーゴの温度が上昇傾向にあってカーゴ基準温度を上回る可能性があることを事前に判断するための条件に用いられる値である。したがって、切替基準温度は、カーゴ基準温度よりも予め定められた値だけ低い温度である。切替基準温度は、カーゴ目標温度より大きくカーゴ基準温度より小さい値である。

制御例１では、複数の設定温度は、第１設定温度としての設定温度Ａと、第２設定温度としての設定温度Ｂと、第３設定温度としての設定温度Ｃとを含む。複数の設定温度は、予め定められた値であってもよく、必要に応じてユーザーによって設定変更された値であってもよい。制御例１では、設定温度Ａは、吹出温度の制御目標値の上限温度として設定された値（例えば−１．５℃）であり、設定温度Ｂは、吹出温度の制御目標値の下限温度として設定された値（例えば−２．０℃）である。なお、図５に示す設定温度Ｂ１は、後述するように、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回ることを防止するために、下限温度としての設定温度Ｂをさらに低い値に設定変更したものである。

制御例１において、低温処理運転の開始時点では、吹出温度の制御目標値として設定温度Ａが用いられる。すなわち、低温処理運転の開始時点では、運転制御部５１は、吹出温度が設定温度Ａに近づくように冷媒回路１０を制御する。設定温度Ａは、庫内Ｓ４のカーゴの温度がカーゴ目標温度に近くなるように、例えば過去の輸送実績や実験などに基づいて決定された値である。

制御例１では、カーゴの温度が満たすべき低温条件は、カーゴ基準温度（例えば−０．３℃）以下であることという条件に設定されているが、これに限られない。また、制御例１では、カーゴの低温処理を行う期間は、例えば２４日に設定されているが、これに限られない。制御例１では、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回った場合には、カーゴを低温処理する時間を例えば８時間延長するように設定されているが、これに限られない。

図４及び図５に示すように、低温処理運転が開始されると（図５における時間ｔ０）、運転制御部５１は、吹出温度が設定温度Ａに近づくように冷媒回路１０を制御する。そして、冷媒回路１０が制御されることによって、吹出温度が低下して設定温度Ａに近づく。これに伴って、カーゴの温度も低下してカーゴ目標温度に近づく。

カーゴの温度がカーゴ目標温度以上である場合には（図４におけるステップＳ１；ＮＯ）、低温処理タイマのカウントは開始されず、カーゴの温度がカーゴ目標温度を下回ると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、時間計測部５３は、低温処理タイマのカウントを開始する（図４におけるステップＳ２，図５における時間ｔ１）。

吹出温度が制御目標値（例えば設定温度Ａ）付近において安定し、カーゴの温度がカーゴ目標温度を下回った場合であっても、カーゴから放出されるガスの影響、外気温度の影響などによってカーゴの温度が再び上昇することもある（例えば図５における時間ｔ１〜ｔ２）。カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回ること、及びカーゴの温度がカーゴ上限温度を上回ることを防ぐために、運転制御部５１は、吹出温度及びカーゴの温度を継続して監視する。

具体的に、運転制御部５１は、吹出温度の制御目標値の切替条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ３）。切替条件が満たされていない場合には（ステップＳ３；ＮＯ）、運転制御部５１は、ステップＳ５の制御に移行する。切替条件が満たされている場合には（ステップＳ３；ＹＥＳ）、設定切替部５４は、吹出温度の制御目標値を切り替える（ステップＳ４）。ステップＳ４において制御目標値を切り替えるいくつかの具体例を挙げると以下の通りである。

（切替例１）
制御目標値の切り替えは、例えば切替基準温度に基づいて行われる。設定切替部５４は、切替基準温度に基づいて、吹出温度の制御目標値が小さくなるように制御目標値を切り替える。具体的には、例えば図５における時間ｔ１から時間ｔ２までの間の温度変化に示されているように、カーゴの温度が上昇傾向にあり、カーゴの温度が切替基準温度に到達すると、設定切替部５４は、吹出温度の制御目標値を、例えば設定温度Ａから設定温度Ａよりも小さな設定温度（例えば設定温度Ｂ）に切り替える。その結果、図５における時間ｔ２から時間ｔ３までの間の温度変化に示されているように、カーゴの温度は、再び降下傾向になり、カーゴ基準温度を上回ることが抑制される。

（切替例２）
制御目標値の切り替えは、例えばカーゴ目標温度に基づいて行われてもよい。設定切替部５４は、カーゴ目標温度に基づいて、吹出温度の制御目標値が大きくなるように制御目標値を切り替える。具体的には、例えば図５における時間ｔ２から時間ｔ３までの間の温度変化に示されているように、制御目標値を設定温度Ｂに切り替えた後に、カーゴの温度が降下してカーゴ目標温度に到達すると、設定切替部５４は、吹出温度の制御目標値を、例えば設定温度Ｂから設定温度Ｂよりも大きな設定温度に切り替える。

この場合、設定切替部５４は、吹出温度の制御目標値を設定温度Ｂから設定温度Ａに直接切り替えてもよいが、制御例１では制御目標値を設定温度Ｂから設定温度Ａまで段階的に切り替えている。例えば図５に示すように、吹出温度の制御目標値を設定温度Ｂから設定温度Ｃに切り替え（図５における時間ｔ３）、その後、制御目標値を設定温度Ｃから設定温度Ａに切り替えている（図５における時間ｔ４）。

制御目標値を設定温度Ｃから設定温度Ａに切り替える条件としては、例えば、制御目標値が設定温度Ｂから設定温度Ｃに切り替えられたとき（図５における時間ｔ３）からの経過時間に基づいた条件を挙げることができる。この場合、設定切替部５４は、時間ｔ３からの経過時間が予め定められた時間ｔａ（図５に示す制御例の場合、時間ｔ３から時間ｔ４までの時間ｔａ）だけ経過すると、吹出温度の制御目標値を設定温度Ｃから設定温度Ａに切り替える。

（切替例３）
上述したように低温処理タイマのカウントが開始された当初の時期（初期段階）には、カーゴの温度が切替基準温度に到達すると、設定切替部５４は、吹出温度の制御目標値を、設定温度Ａから設定温度Ｂに直接切り替える制御を行ったが（図５における時間ｔ２）、切替基準温度に基づいて行われる制御目標値の切り替えは、このような制御に限られない。

例えば、図５における時間ｔ４から時間ｔ６までの間の時期（初期段階を終えた時期；例えば安定段階）の温度変化に示されているように、設定切替部５４は、吹出温度の制御目標値を設定温度Ａから設定温度Ｂまで段階的に切り替えてもよい。具体的に、設定切替部５４は、吹出温度の制御目標値を設定温度Ａから設定温度Ｃに切り替え（図５における時間ｔ５）、その後、制御目標値を設定温度Ｃから設定温度Ｂに切り替えている（図５における時間ｔ６）。

また、図５に示す制御例１では、設定切替部５４は、カーゴの温度が切替基準温度に到達し、且つ、カーゴの温度が切替基準温度以上である時間が予め定められた時間ｔｂだけ経過すると、吹出温度の制御目標値を設定温度Ａから設定温度Ｂまで段階的に切り替えている（図５における時間ｔ５）が、このような制御に限られない。

例えば、設定切替部５４は、カーゴの温度が切替基準温度に到達すると、吹出温度の制御目標値を設定温度Ａから設定温度Ｂまで段階的に切り替えてもよい。

また、制御目標値を設定温度Ｃから設定温度Ｂに切り替える条件としては、例えば、制御目標値が設定温度Ａから設定温度Ｃに切り替えられたとき（図５における時間ｔ５）からの経過時間に基づいた条件を挙げることができる。この場合、設定切替部５４は、時間ｔ５からの経過時間ｔｂが予め定められた時間ｔｃ（図５に示す制御例の場合、時間ｔ５から時間ｔ６までの時間ｔｃ）だけ経過すると、吹出温度の制御目標値を設定温度Ｃから設定温度Ｂに切り替える。

図４に示すステップＳ３及びステップＳ４において制御目標値を切り替える具体例は、以上の通りであるが、吹出温度の制御目標値を切り替える条件は、上記の具体例に限られない。

次に、運転制御部５１は、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回っているか否かを判断する（ステップＳ５）。カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回った場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、運転制御部５１は、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回っているか否かを判断する（ステップＳ６）。カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回った場合には（ステップＳ６；ＹＥＳ）、時間計測部５３は、低温処理タイマのカウントをリセットする（ステップＳ７）。カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回っていない場合には（ステップＳ６；ＮＯ）、時間計測部５３は、低温処理の残り時間を予め定められた時間（例えば８時間）延長する（ステップＳ８）。

上述したように、ステップＳ４において、例えば吹出温度の制御目標値が下限温度としての設定温度Ｂに切り替えられると（図５における時間ｔ６）、この切り替えに伴ってカーゴの温度が低下してカーゴ目標温度に近づく場合がある一方で、そのようにならない場合もある。例えば図５における時間ｔ６から時間ｔ７の間の温度変化に示されているように、吹出温度の制御目標値が設定温度Ｂに切り替えられたにもかかわらず、例えばカーゴから放出されるガスの影響、外気温度の影響などによってカーゴの温度が十分に低下しない場合がある。

図５における時間ｔ６から時間ｔ７の間の温度変化の一例では、カーゴの温度は、次第に上昇し、時間ｔｄにおいてカーゴ基準温度を上回っているので、時間計測部５３は、低温処理の残り時間を例えば８時間延長する（ステップＳ８）。このような場合、制御例１では、カーゴの温度がさらに上昇してカーゴ上限温度を上回ることを防止するために、下限温度としての設定温度Ｂがより小さな値に設定変更されるのが好ましい。

この設定変更は、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回ると、例えば設定変更部５５が自動的に行うように構成されていてもよい。この場合、設定変更部５５は、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回ると（ステップＳ９；ＹＥＳ）、設定温度Ｂをより小さな値（例えば設定温度Ｂ１）に変更する（ステップＳ１０）。

また、この設定変更は、ユーザーの指示に基づいて行うように構成されていてもよい。この場合、設定変更部５５は、ユーザーの入力による設定温度Ｂの設定変更、通信手段を介した設定温度Ｂの設定変更などを受け付けて（ステップＳ９；ＹＥＳ）、設定温度Ｂを、受け付けた値に変更する（ステップＳ１０）。図５に示す制御例１では、設定変更部５５は、制御目標値の下限温度である設定温度Ｂを、ユーザーによって指示された設定温度Ｂ１に変更する（ステップＳ１０）。設定温度Ｂ１は、設定温度Ｂよりも小さな値である。

また、ユーザーは、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回っていることを次のようにして認識することができる。ユーザーは、例えば表示部５７によって画面に表示されるカーゴの温度の推移を目視することによってカーゴの温度がカーゴ基準温度を上回っていることを認識することができる。また、ユーザーは、例えばカーゴの温度がカーゴ基準温度を上回った場合に警報発報部５６が警報を発することによってその状況を認識することができる。

次に、運転制御部５１は、低温処理運転の終了条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ１１）。低温処理運転の終了条件が満たされている場合には（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、運転制御部５１は、低温処理運転を終了し（図５における時間ｔ８）、例えばチルド運転、フローズン運転などの通常運転に移行する制御を行う。低温処理運転の終了条件が満たされていない場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、運転制御部５１は、上述した一連の低温処理運転を継続するように冷媒回路１０を制御する。

低温処理運転の終了条件としては、カーゴが低温処理される期間、すなわち処理完了時間（例えば２４日）に基づく条件を例示することができる。前記処理完了時間は、予め定められた値である。したがって、運転制御部５１は、低温処理運転の処理時間が処理完了時間に達すると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、低温処理運転を終了し、低温処理運転の処理時間が処理完了時間に達していない場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、低温処理運転を継続する。

［制御例２］
図６は、本実施形態に係る冷凍装置１における低温処理運転の制御例２を示すフローチャートである。制御例２は次の点で制御例１と異なっている。すなわち、制御例１では、吹出温度の目標値が制御目標値とされ、吹出温度が制御目標値に近づくように冷媒回路１０を制御する。一方、以下に説明する制御例２では、低温処理運転が開始された初期段階においては制御例１と同様の制御を行うが、予め定められた条件が満たされると、カーゴの温度の目標値が制御目標値とされ、カーゴ目標温度が制御目標値とされて、カーゴの温度がカーゴ目標温度に近づくように冷媒回路１０を制御する。

図６に示すように、低温処理運転が開始されると、運転制御部５１は、第１制御を行う（ステップＳ２１）。第１制御は、吹出温度の目標値が制御目標値とされ、吹出温度が制御目標値に近づくように冷媒回路１０を制御するものであり、図４及び図５に示した制御例１と同様の制御である。したがって、第１制御の詳細な説明は省略する。

制御例２では、上述した第１制御を行いつつ、運転制御部５１は、第１制御から第２制御に切り換える条件が満たされているか否かについて判断する（ステップＳ２２）。具体的には、図６に示すステップＳ２２の判断は、図４に示す第１制御における何れかのステップの後に行われる。すなわち、ステップＳ２２の判断は、図４に示す第１制御におけるステップＳ１〜ステップＳ１１のうちの何れかのステップの後に行われる。第１制御から第２制御に切り換える条件が満たされていない場合には（ステップＳ２２；ＮＯ）、運転制御部５１は、第１制御を継続する。第１制御から第２制御に切り換える条件が満たされている場合には（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、運転制御部５１は、第１制御から第２制御に切り換える（ステップＳ２３）。

第１制御から第２制御に切り換える条件（予め定められた条件）は、特に限定されるものではないが、例えば次の具体例を挙げることができる。

第１制御から第２制御に切り換える条件は、例えば、カーゴの温度がカーゴ目標温度に達して安定した状態になったことを示す条件であるのが好ましい。このような安定段階においては、カーゴの温度の応答性の低さに起因する上述のような弊害が生じにくくなる。低温処理運転において、安定段階に入ったことを判断する条件としては、例えば低温処理運転が開始された時点からの経過時間が予め定められた時間に達したという条件を例示できる。また、安定段階に入ったことを判断する条件としては、例えば低温処理タイマのカウントが開始された時点からの経過時間が予め定められた時間に達したという条件を例示することもできる。また、安定段階に入ったことを判断する条件としては、例えばカーゴの温度が予め定められた温度範囲内に入っている状態が、予め定められた時間だけ継続しているという条件を挙げることもできる。

次に、運転制御部５１は、低温処理運転の終了条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ２４）。低温処理運転の終了条件が満たされている場合には（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、運転制御部５１は、低温処理運転を終了し、例えばチルド運転、フローズン運転などの通常運転に移行する制御を行う。低温処理運転の終了条件が満たされていない場合には（ステップＳ２４；ＮＯ）、運転制御部５１は、第２制御を継続するように冷媒回路１０を制御する。低温処理運転の終了条件は、制御例１と同様であるので、説明を省略する。

［実施形態のまとめ］
本実施形態では、低温処理運転においてカーゴの温度が低温条件を満たすように、吹出温度検知器ＳＳの検知温度及びカーゴ温度センサＣＳの検知温度に基づいて冷凍装置が運転制御部５１によって制御されて庫内が冷却されるので、カーゴの温度が低温条件を満たすように自動的に調節される。これにより、カーゴを低温処理する際に、低温処理の失敗を防止して低温処理を確実に実行するとともに、ユーザーの煩雑な作業を省くことができる。

本実施形態では、低温処理運転が開始されると、運転制御部５１は、吹出温度が設定温度Ａに近づくように冷媒回路１０を制御する。そして、カーゴの温度がカーゴ目標温度を下回ると、時間計測部５３は、処理時間の計測を開始する。すなわち、本実施形態では、上記の開始条件（カーゴの温度がカーゴ目標温度を下回るという条件）が満たされると、時間計測部５３による処理時間の計測が自動的に開始される。したがって、本実施形態では、低温処理運転においてカーゴの温度がカーゴ目標温度を下回ったときにユーザーが手動で低温処理タイマのカウントを開始するという煩雑な作業を省くことができる。

本実施形態では、処理時間の計測が開始された後にカーゴの温度が切替基準温度に到達すると、吹出温度の制御目標値が設定温度Ａから設定温度Ｂに切り替えられるので、低温処理運転においてカーゴの温度が上昇する傾向にあるときに、庫内Ｓ４の冷却を強めることができる。これにより、低温処理運転において処理時間の計測が開始された後に、カーゴの温度上昇を抑制してカーゴの温度を適正な目標範囲に調節することができる。

本実施形態では、吹出温度の制御目標値を設定温度Ａから設定温度Ｂに切り替えるときに、吹出温度の制御目標値が段階的に下げられるので、庫内Ｓ４における急な温度降下を抑制することができる。これにより、庫内Ｓ４の温度の乱れを抑制することができるので、カーゴの温度を適正な目標範囲に調節するという目的をより達成しやすくなる。

本実施形態では、吹出温度の制御目標値が設定温度Ｂに切り替えられて庫内Ｓ４の冷却が強められた後、カーゴの温度がカーゴ目標温度に到達すると、吹出温度の制御目標値が設定温度Ａに戻されて庫内Ｓ４の冷却が弱められる。これにより、低温処理運転において、カーゴの温度の過度の降下を抑制してカーゴの温度を適正な目標範囲に調節するという目的をさらに達成しやすくなる。

本実施形態では、吹出温度の制御目標値を設定温度Ｂから設定温度Ａに切り替えるときに、吹出温度の制御目標値が段階的に上げられるので、庫内Ｓ４における急な温度上昇を抑制することができる。これにより、庫内Ｓ４の温度の乱れを抑制することができるので、カーゴの温度を適正な目標範囲に調節するという目的をさらに達成しやすくなる。

本実施形態では、ユーザーの入力による制御目標値の設定変更、及び通信手段を介した制御目標値の設定変更の少なくとも一方を受け付けて、受け付けた値に制御目標値を変更する設定変更部５５を備えている。そして、設定変更部５５によって受け付けられた値に設定温度Ｂが変更される。したがって、例えば吹出温度の制御目標値が設定温度Ａから設定温度Ｂに切り替えられた後であっても、カーゴの温度上昇を抑制する効果が十分に得られない場合には、ユーザーの入力及び通信手段の少なくとも一方によって設定温度Ｂの設定値をより小さな値に変更することができる。これにより、カーゴの温度上昇を抑制する効果を高めることができる。

本実施形態では、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回ると、処理時間がリセットされる。すなわち、本実施形態では、低温処理運転において、カーゴの温度が適正な目標範囲内にある場合に処理時間が自動的に計測される一方で、カーゴの温度が目標範囲外となってカーゴ上限温度を上回った場合には、それまでに計測された処理時間がリセットされるので、低温処理として不適切な時間が処理時間に対して加えられるのを防ぐことができる。したがって、本実施形態では、処理時間の計測を適正に且つ自動的に行うことができる。また、処理時間がリセットされた後、カーゴの温度がカーゴ目標温度を再び下回ると、時間計測部５３は処理時間の計測を最初から開始することができる。

本実施形態では、カーゴの温度がカーゴ上限温度を上回ることを条件として含む警報条件が満たされると、警報発報部５６が発報するので、処理時間がリセットされたことをユーザーに迅速に知らせることができる。これにより、ユーザーは、カーゴの温度が適切な温度範囲内となるように冷凍装置に対して適切な処置を迅速に施すことができる。

本実施形態では、カーゴの温度がカーゴ基準温度を上回ると、カーゴを低温処理する時間が予め定められた時間だけ延長される。すなわち、本実施形態では、低温処理運転において、カーゴの温度が適正な目標範囲内にある場合に処理時間が自動的に計測される一方で、カーゴの温度が目標範囲外となってカーゴ基準温度を上回った場合には、カーゴに対して十分な低温処理を施すために、低温処理完了までの残り時間が自動的に延長される。

本実施形態の制御例２では、運転制御部５１は、低温処理運転が開始されると、吹出温度の目標値が制御目標値とされ、吹出温度が制御目標値に近づくように冷媒回路１０を制御する第１制御を行い、予め定められた条件が満たされると、カーゴの温度の目標値が制御目標値とされ、カーゴ目標温度が制御目標値とされて、カーゴの温度がカーゴ目標温度に近づくように冷媒回路１０を制御する第２制御に切り換えてもよい。

冷媒回路１０の制御に対するカーゴの温度低下の応答性（特に、果物などの固体の内部における温度低下の応答性）は、冷媒回路１０の制御に対する吹出温度の温度低下の応答性に比べて劣る傾向にある。仮に、低温処理運転が開始された初期段階において、応答性の良くないカーゴの温度の目標値が制御目標値とされると、庫内Ｓ４が必要以上に冷却され、その結果、カーゴの温度が過度に低下する可能性がある。したがって、この構成では、低温処理運転が開始された初期段階においては、応答性の良い吹出温度の目標値が制御目標値とされ、吹出温度が制御目標値に近づくように冷媒回路１０を制御する第１制御が行われる。

その一方で、予め定められた条件（例えば、カーゴの温度がカーゴ目標温度に達して安定した状態になったことを示す条件）が満たされると、カーゴの温度の応答性の低さに起因する上記のような弊害が生じにくくなる。このような条件が満たされた安定段階においては、カーゴの温度の目標値が制御目標値とされ、カーゴ目標温度が制御目標値とされる第２制御に切り換えられる。この第２制御では、第１制御のようにカーゴの温度が吹出温度の調節を介して間接的に調節されるのではなく、カーゴの温度の検知結果に基づいてカーゴの温度がカーゴ目標温度に近づくように直接的に調節される。このように安定段階に行われる第２制御では、低温処理の対象であるカーゴの実際の温度変化に基づいて冷媒回路１０を制御できるので、カーゴの温度調節の精度を高めることができる。

本実施形態では、運転制御部５１は、吹出温度が吹出温度の制御目標値よりも高いと、蒸発器１４へ流れる冷媒流量を増加させて冷却能力を上げるように冷媒回路１０を制御し、吹出温度が吹出温度の制御目標値よりも低いと、蒸発器１４へ流れる冷媒流量を減少させて冷却能力を下げるように冷媒回路１０を制御する。このように蒸発器１４へ流れる冷媒流量を調節することによって吹出温度を調節することができる。

本実施形態では、冷媒流量の調節は、冷媒回路１０における圧縮機１１の運転容量を調節して圧縮機１１から吐出される冷媒流量を調節することによって行われてもよく、また、冷媒流量の調節は、冷媒回路１０における圧縮機１１の吸入側に設けられた調整弁３５の開度を調節して圧縮機１１から吐出される冷媒流量を調節することによって行われてもよい。

本実施形態では、低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出された一部のデータが表示部５７によって表示されるので、ユーザーは、ユーザーが必要とするデータ、例えば、低温処理が正常に行われていること、低温処理において異常が発生していること、低温処理の処理時間、低温処理の残り時間などのデータを容易に把握することができる。なお、抽出されるデータの項目は、ユーザーが必要に応じて設定可能であってもよい。

［他の変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。

例えば、前記実施形態では、制御部５０が、運転制御部５１、記憶部５２、時間計測部５３、設定切替部５４、設定変更部５５、警報発報部５６及び表示部５７を機能として備える場合を例示したが、これに限られない。制御部５０では、例えば設定切替部５４、設定変更部５５、警報発報部５６及び表示部５７の一部又は全部を省略することもできる。

前記実施形態では、冷凍装置１が海上輸送等に用いられるコンテナの庫内を冷却する場合を例に挙げて説明したが、冷凍装置１の用途は、海上輸送等に用いられるコンテナに限られない。冷凍装置１は、例えば倉庫などの庫内を冷却する場合にも用いることができる。

１ 冷凍装置
６ コンテナ
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 庫外熱交換器
１３ 膨張弁
１４ 蒸発器
１５ 庫外ファン
１６ａ 庫内ファン
３５ 吸入比例弁（吸入調整弁）
５０ 制御部
５１ 運転制御部
５２ 記憶部
５３ 時間計測部
５４ 設定切替部
５５ 設定変更部
５６ 警報発報部
５７ 表示部
Ａ，Ｂ，Ｂ１，Ｃ 設定温度（制御目標値）
ＣＳ カーゴ温度センサ（カーゴ温度検知器）
ＲＳ 吸込温度センサ（吸込温度検知器）
Ｓ４ 庫内（荷室）
ＳＳ 吹出温度センサ（吹出温度検知器）

Claims (15)

1. 蒸発器（１４）を含む冷媒回路（１０）を備え、庫内においてカーゴを予め定められた低温条件で処理する低温処理運転を行う冷凍装置であって、
   前記蒸発器（１４）において冷却されて前記庫内に吹き出される空気の吹出温度を検知する吹出温度検知器（ＳＳ）と、
   前記カーゴの温度を検知するカーゴ温度検知器（ＣＳ）と、
   前記低温処理運転において前記カーゴの温度が前記低温条件を満たすように、前記吹出温度検知器（ＳＳ）の検知温度及び前記カーゴ温度検知器（ＣＳ）の検知温度に基づいて前記庫内を冷却する制御を行う運転制御部（５１）と、を備える冷凍装置。
2. 前記低温処理運転における前記吹出温度の制御目標値である第１設定温度（Ａ）と、前記低温処理運転における前記カーゴの温度の目標値であるカーゴ目標温度とを記憶する記憶部（５２）と、
   前記低温処理運転において前記カーゴを低温処理した処理時間を計測する時間計測部（５３）と、を備え、
   前記低温処理運転が開始されると、前記運転制御部（５１）は、前記吹出温度が前記第１設定温度（Ａ）に近づくように前記冷媒回路（１０）を制御し、前記時間計測部（５３）は、前記カーゴの温度が前記カーゴ目標温度を下回ると前記処理時間の計測を開始する、請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記低温処理運転における前記吹出温度の制御目標値を切り替える設定切替部（５４）を備え、
   前記記憶部（５２）は、
   前記低温処理運転における前記吹出温度の制御目標値であって前記第１設定温度（Ａ）よりも低い温度である第２設定温度（Ｂ）と、
   前記カーゴ目標温度よりも高い温度である切替基準温度と、を記憶しており、
   前記設定切替部（５４）は、前記時間計測部（５３）による前記処理時間の計測が開始された後に、前記カーゴの温度が前記切替基準温度に到達すると、前記吹出温度の制御目標値を前記第１設定温度（Ａ）から前記第２設定温度（Ｂ）に切り替える、請求項２に記載の冷凍装置。
4. 前記設定切替部（５４）は、前記吹出温度の制御目標値を前記第１設定温度（Ａ）から前記第２設定温度（Ｂ）に切り替えるときに、前記第１設定温度（Ａ）から前記第２設定温度（Ｂ）まで段階的に前記吹出温度の制御目標値を下げる、請求項３に記載の冷凍装置。
5. 前記設定切替部（５４）は、前記吹出温度の制御目標値を前記第２設定温度（Ｂ）に切り替えた後に、前記カーゴの温度が前記カーゴ目標温度に到達すると、前記吹出温度の制御目標値を前記第２設定温度（Ｂ）から前記第１設定温度（Ａ）に切り替える、請求項３又は４に記載の冷凍装置。
6. 前記設定切替部（５４）は、前記吹出温度の制御目標値を前記第２設定温度（Ｂ）から前記第１設定温度（Ａ）に切り替えるときに、前記第２設定温度（Ｂ）から前記第１設定温度（Ａ）まで段階的に前記吹出温度の制御目標値を上げる、請求項５に記載の冷凍装置。
7. ユーザーの入力による制御目標値の設定変更、及び通信手段を介した制御目標値の設定変更の少なくとも一方を受け付けて、受け付けた値に制御目標値を変更する設定変更部（５５）を備える、請求項３〜６の何れか１項に記載の冷凍装置。
8. 前記記憶部（５２）は、前記カーゴ目標温度よりも高い温度であるカーゴ上限温度を記憶しており、
   前記時間計測部（５３）は、前記処理時間の計測が開始された後に、前記カーゴの温度が前記カーゴ上限温度を上回ると、それまでに計測された前記処理時間をリセットする、請求項２〜７の何れか１項に記載の冷凍装置。
9. 前記カーゴの温度が前記カーゴ上限温度を上回ることを条件として含む警報条件が満たされると、警報を発報する警報発報部（５６）を備える、請求項８に記載の冷凍装置。
10. 前記記憶部（５２）は、前記カーゴ目標温度よりも高い温度であるカーゴ基準温度を記憶しており、
    前記時間計測部（５３）は、前記処理時間の計測が開始された後に、前記カーゴの温度が前記カーゴ基準温度を上回ると、前記カーゴを低温処理する時間を予め定められた時間だけ延長する、請求項２〜９の何れか１項に記載の冷凍装置。
11. 前記運転制御部（５１）は、
    前記低温処理運転が開始されると、前記吹出温度が制御目標値に近づくように前記冷媒回路（１０）を制御する第１制御を行い、
    予め定められた条件が満たされると、前記低温処理運転における前記カーゴの温度の目標値であるカーゴ目標温度が制御目標値とされて、前記カーゴの温度が前記カーゴ目標温度に近づくように前記冷媒回路（１０）を制御する第２制御に切り換える、請求項１〜１０の何れか１項に記載の冷凍装置。
12. 前記運転制御部（５１）は、
    前記吹出温度が前記吹出温度の制御目標値よりも高いと、前記蒸発器（１４）へ流れる冷媒流量を増加させて冷却能力を上げるように前記冷媒回路（１０）を制御し、
    前記吹出温度が前記吹出温度の制御目標値よりも低いと、前記蒸発器（１４）へ流れる冷媒流量を減少させて冷却能力を下げるように前記冷媒回路（１０）を制御する、請求項１〜１１の何れか１項に記載の冷凍装置。
13. 前記冷媒流量の調節は、前記冷媒回路（１０）における圧縮機（１１）の運転容量を調節して前記圧縮機（１１）から吐出される冷媒流量を調節することによって行われる、請求項１２に記載の冷凍装置。
14. 前記冷媒流量の調節は、前記冷媒回路（１０）における圧縮機（１１）の吸入側に設けられた吸入調整弁（３５）の開度を調節して前記圧縮機（１１）から吐出される冷媒流量を調節することによって行われる、請求項１２又は１３に記載の冷凍装置。
15. 前記低温処理運転に関する蓄積されたデータから抽出された一部のデータを表示する表示部（５７）を備える、請求項１〜１４の何れか１項に記載の冷凍装置。

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