JP2721742B2

JP2721742B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2721742B2
Application number: JP2219734A
Authority: JP
Inventors: 民夫杉元
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JPH04103969A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は冷凍庫等の陸上輸送用冷凍装置に好適な冷凍
装置に関する。

（従来の技術）従来のこの種冷凍装置においては車両走行用エンジン
とは別の冷凍装置駆動用エンジンによってコンプレッサ
を駆動し、冷凍庫内の温度が所定の温度に上昇したとき
このエンジンを自動的に起動し、冷凍庫内の温度が所定
の温度に低下したときこのエンジンを自動的に停止する
ことによって冷凍庫内の温度を一定範囲内に維持してい
た。

（発明が解決しようとする課題）上記従来の装置においては、冷凍庫外の温度が高いと
き等冷凍庫内への入熱量が多い場合にはエンジンの発・
停頻度が高くなり、これに伴ってエンジンを起動するた
めのスタータを消耗させてその寿命を低下させたり、エ
ンジン起動時の不完全燃焼等によるエンジンオイルの汚
れを加速する等の不具合があった。

（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に発明されたもので
あって、第１の発明の要旨とするところは、エンジンに
よりクラッチを介して駆動されるコンプレッサで圧縮さ
れた冷媒がコンデンサで凝縮し、膨張弁で絞られた後、
冷凍庫内に配設されたエバポレータで蒸発して上記コン
プレッサに循環する冷凍装置において、上記冷凍庫内の
温度を検知する庫内温度センサと、上記冷凍庫外の温度
を検知する庫外温度センサと、上記庫内温度センサによ
って検知された庫内温度が設定上限温度以上に上昇した
とき上記エンジンを運転し、設定下限温度以下に下降し
たとき上記エンジンを停止させるとともに上記庫内温度
センサによって検知された庫内温度と上記庫外温度セン
サによって検知された庫外温度との温度差が設定温度差
以下のとき上記エンジンを停止させ、設定温度差以上の
とき上記エンジンをアイドル運転させると同時に上記ク
ラッチをオフとする制御装置を設けたことを特徴とする
冷凍装置にある。

第２の発明の要旨とするところは、エンジンによりク
ラッチを介して駆動されるコンプレッサで圧縮された冷
媒がコンデンサで凝縮し、膨張弁で絞られた後、冷凍庫
内に配設されたエバポレータで蒸発して上記コンプレッ
サに循環する冷凍装置において、上記冷凍庫内の温度を
検知する庫内温度センサと、上記庫内温度センサによっ
て検知された庫内温度が設定上限温度以上に上昇したと
き、上記エンジンの運転指令を出力し、設定下限温度以
下に下降したとき上記エンジンの停止指令を出力し、上
記エンジンの停止指令が出力されてから運転指令が出力
されるまでの時間を積算し、この積算停止時間が設定時
間以上の場合には次回の停止指令が出力されたとき上記
エンジンを停止させ、設定時間以下の場合は次回の運転
指令が出力されたとき上記エンジンをアイドル運転させ
ると同時に上記クラッチをオフとする制御装置を設けた
ことを特徴とする冷凍装置にある。

（作用）第１の発明においては、庫内温度センサによって検知
された庫内温度が設定上限温度以上に上昇したときエン
ジンを運転し、設定下限温度以下に下降したときエンジ
ンを停止させるとともに庫内温度センサによって検知さ
れた庫内温度と庫外温度センサによって検知された庫外
温度との温度差が設定温度差以下のときエンジンを停止
させ、設定温度差以上のときエンジンをアイドル運転さ
せると同時にクラッチをオフとする。

第２の発明においては、庫内温度センサによって検知
された庫内温度が設定上限温度以上に上昇したとき、エ
ンジンの運転指令を出力し、設定下限温度以下に下降し
たときエンジンの停止指令を出力し、エンジンの停止指
令が出力されてから運転指令が出力されるまでの時間を
積算し、この積算停止時間が設定時間以上の場合には次
回の停止指令が出力されたときエンジンを停止させ、設
定時間以下の場合は次回の運転指令が出力されたときエ
ンジンをアイドル運転させると同時にクラッチをオフと
する。

（実施例）本発明の１実施例が第１図及び第２図に示され、第１
図は冷凍装置の系統図、第２図はフローチャートであ
る。

第１図において、１はエンジン、２はエンジン１によ
り駆動されるコンプレッサ、３はコンデンサ、４はコン
デンサ３に外気を送風するためのファンで、モータ５に
よって駆動される。６は膨張弁、７は冷凍庫10内に配設
されたエバポレータ、８はエバポレータ７に庫内空気を
送風するためのファンで、モータ９によって駆動され
る。

11は冷凍庫10内の温度を検知するサーモセンサ、12は
冷凍庫10の外の温度を検知するサーモセンサ、13は制御
装置である。

コンプレッサ２から吐出された高温・高圧の冷媒ガス
はコンデンサ３に入り、ここでファン４によって送られ
る外気と熱交換することによって凝縮液化して低温・高
圧の液冷媒となる。この液冷媒は膨張弁６に入り、ここ
で絞られることにより断熱膨張して低温・低圧の気液二
相となる。次いで、この冷媒はエバポレータ７に入り、
ここでファン８によって送られる庫内空気を冷却するこ
とにより蒸発気化して低温・低圧の過熱冷媒ガスとな
る。そして、この冷媒ガスはコンプレッサ２に吸引され
て再び圧縮される。

サーモセンサ11により検出された庫内温度T_iは制御装
置13の比較手段14に入力され、ここで設定手段15から入
力された設定温度と比較される。比較結果は決定手段18
に出力され、ここで、庫内温度T_iが設定上限温度T₁以上
の場合にはエンジン１の運転が決定され、庫内温度T_iが
設定下限温度T₂以下の場合にはエンジン１の停止が決定
される。

また、上記サーモセンサ11により検出された庫内温度
T_i及びサーモセンサ12により検出された庫外温度T_oは制
御装置13の判別手段16に入力される。この判別手段16は
演算比較手段16aと設定手段16bとからなる。上記庫内温
度T_i及び庫外温度T_oが演算比較手段16aに入力される
と、ここで庫外温度T_oと庫内温度T_iとの温度差ΔＴが演
算されるとともにこの温度差ΔＴは設定手段16bから入
力された設定温度差ΔT_oと比較される。そして、温度差
ΔＴが設定温度差ΔT_o以上のときには冷凍装置を停止す
べき時間が短いと判別され、一方、温度差ΔＴが設定温
度差ΔT_o以下のときには冷凍装置を停止すべき時間が長
いと判別される。

なお、温度差ΔＴが大きいときには庫外から庫内への
入熱量が多くなるため庫内の温度上昇速度が大きく、従
って、冷凍装置を停止すべき時間は短くて足りる。

判別手段16の判別結果は決定手段18に入力され、ここ
で判別結果が長時間のときはエンジン１の停止が決定さ
れ、判別結果が短時間のときはエンジン１のアイドル運
転が決定される。決定された運転態様は出力手段19を経
てエンジン１及びその回転動力をコンプレッサ２に伝達
させる系路に介装されたクラッチ20並びにモータ５、９
に出力される。

エンジン１のアイドル運転時にはクラッチ20が切断さ
れるので、コンプレッサ２は停止し、かつ、モータ５、
９も停止する。遠心クラッチを用いた場合にはエンジン
１のアイドル運転によりクラッチは自動的に切断され
る。

上記制御装置13のフローチャートが第２図に示されて
いる。

まず、ステップ21で運転スイッチがONにされると、ス
テップ22で庫内温度T_iが設定上限温度T₁以上か否か、即
ち、運転指令が発せられたか否かが判別する。然りの場
合にはステップ23でエンジン１が起動され、ステップ24
でコンプレッサ２が駆動されるとともにモータ５及び９
が起動されて冷却運転が行われる。一方、ステップ22に
おいて否と判別されたときはステップ22に戻る。

冷却運転により冷凍庫10内の温度が低下して行くとス
テップ25で庫内温度T_iが設定下限温度T₂以下となったか
否か、即ち、停止指令が発せられたか否かが判定され
る。

否の場合には、ステップ24に戻って冷却運転が継続さ
れる。

然りの場合には、ステップ26で庫内温度T_iと庫外温度
T_oが読み取られる。次いで、ステップ27で庫外温度T_oと
庫内温度T_iとの温度差ΔＴが設定温度差ΔT_o以下か否か
が判定される。

然りの場合、即ち、冷凍装置を停止すべき時間が長時
間であると判別された場合には、ステップ28でエンジン
１が停止され、ステップ29でコンプレッサ２が停止され
るとともにモータ５及び９が停止して冷却運転が停止さ
れ、ステップ22に戻る。

一方、ステップ27において、否と判定された場合、即
ち、冷凍装置を停止すべき時間が短時間であると判別さ
れた場合にはステップ30でエンジン１がアイドル運転さ
れ、ステップ31でコンプレッサ２が停止されるとともに
モータ５及び９が停止されて冷却運転が停止される。次
いで、ステップ32で庫内温度T_iと庫外温度T_oが読み取ら
れた後、ステップ33で、庫外温度T_oと庫内温度T_iとの温
度差ΔＴが設定温度差ΔT_o以下か否かが判定される。然
りの場合にはステップ28に戻り、エンジン１は停止す
る。なお、冷却運転が停止すると、庫外からの熱侵入に
より庫内温度T_iが上昇して温度差ΔＴは増加するが、庫
内温度T_iの上昇以上に庫外温度T_oが低下して温度差ΔＴ
が減少する場合もあるので、ステップ33で判別が行な
う。

一方、ステップ33で否と判別されたときにはステップ
34で庫内温度T_iが設定上限温度T_I以上か否か、即ち、運
転指令が発せられたか否かが判定される。然りのときは
ステップ35でエンジン１の回転数が上昇せしめられてス
テップ24に移行し、冷却運転が行われるが否と判定され
たときはステップ30に移行してエンジン１のアイドル運
転が継続される。

以上の如く庫内温度T_iが設定下限温度T₂以下になり冷
凍装置の運転を停止する際、停止すべき時間が判別手段
16により長時間であると判別されたときにはエンジン１
が停止されるので、燃料の浪費が回避される。

一方、冷凍装置の運転を停止すべき時間が短時間であ
ると判別されたときにはエンジン１は停止されることな
くアイドル運転されるのでエンジン１の頻繁な発・停が
なくなり、エンジン１を始動するスタータの消耗が抑制
され、その寿命の低下が防止される。

第３図には第２の実施例が示されている。

第３図において、サーモセンサ11により検出された庫
内温度T_iは制御装置41の比較手段42に入力され、ここで
設定手段43から入力された設定温度と比較され、比較結
果は決定手段44に送られる。決定手段42では庫内温度T_i
が設定上限温度T₁以上となったときは冷凍装置の運転を
決定し、庫内温度T_iが設定下限温度T₂以下となったとき
は冷凍装置の停止が決定される。この決定は出力手段46
を経て出力され、冷凍装置の運転時にはエンジン１、モ
ータ５、９が起動され、冷凍装置の停止時にはエンジン
１、モータ５、９が停止される。

また、上記比較手段42の比較結果は判別手段45に入力
される。この判別手段45は時間積算手段45aと比較手段4
5bと設定手段45cと記憶手段45dからなる。時間積算手段
45aは比較手段42から停止指令信号が入力されると、時
間の積算を開始し、その後運転指令信号が入力されるま
での停止時間を積算する。時間積算手段45aにより積算
された停止時間は比較手段45bに入力され、ここで設定
手段45cから入力された設定時間と比較される。そして
この停止時間が設定時間以上のときは次回の冷凍装置の
停止時間が長時間であると判別され、また、停止時間が
設定時間以下のときは次回の冷凍装置の停止時間が短時
間であると判別される、この判別結果は記憶手段45dに
出力され、記憶手段45dはこの判別結果を一時記憶し
て、比較手段42から次回の冷凍装置の停止指令が決定手
段44に出力されたとき、上記判別結果を決定手段44に出
力するようになっている。

かくして、決定手段44においては、比較手段42から冷
凍装置の停止指令信号が入力された場合には記憶手段45
からの判別結果が入力され、この判別結果による停止時
間が長時間であるときはエンジン１の停止を決定し、ま
た上記判別結果による停止時間が端時間であるときはエ
ンジン１のアイドル運転を決定する。この決定結果は出
力手段46を経てエンジン１及びモータ５及び９へ出力さ
れ、これによって冷凍装置の運転が停止される。

一方、比較手段42から冷凍装置の運転信号が決定手段
44に入力された場合には決定手段44はエンジン１の起動
もしくはエンジン１のアイドル運転から定常運転への切
換えを決定し、この決定結果は出力手段46を経てエンジ
ン１及びモータ５及び９へ出力され、冷凍装置の冷却運
転が開始される。

他の構成、作用は第１図に示す第１の実施例と同様で
あり、対応する部材に同じ符号を付してその説明を省略
する。

（発明の効果）請求項１記載の第１の発明においては、庫内温度セン
サによって検知された庫内温度が設定上限温度以上に上
昇したときエンジンを運転し、設定下限温度以下に下降
したときエンジンを停止するので、冷凍庫内の温度を設
定上限温度と設定下限温度との範囲内に維持することが
できる。

また、庫内温度センサによって検知された庫内温度と
庫外温度センサによって検知された庫外温度との温度差
が設定温度差以下のとき、即ち、エンジンを長時間停止
すべきときにはエンジンを停止するので、燃料の浪費を
回避できる。

そして、庫内温度と庫外温度との温度差が設定温度差
以上のときはエンジンがアイドル運転されると同時にク
ラッチがオフとされるので、エンジンの頻繁な発停がな
くなり、スタータの消耗やエンジンオイルの汚れを抑制
できる。

そして、クラッチがオフとされることによってコンプ
レッサへの動力伝達がなくなるので、エンジンのアイド
ル運転速度を低くすることができるとともにコンプレッ
サが停止するので庫内温度が更に低下するのを抑制でき
る。

第２の発明においては、庫内温度センサによって検知
された庫内温度が設定上限温度以上に上昇したとき、エ
ンジンの運転指令を出力してエンジンを運転し、設定下
限温度以下に下降したときエンジンの停止指令を出力し
てエンジンを停止するので、冷凍庫内の温度を設定上限
温度と設定下限温度との範囲内に維持することができ
る。

また、エンジンの停止指令が出力されてから運転指令
が出力されるまでの時間を積算し、この積算停止時間が
設定時間以上の場合、即ち、エンジンを長時間停止する
場合には次回の停止指令が出力されたときエンジンを停
止するので、燃料の浪費を回避できる。

そして、積算停止時間が設定時間以下の場合は次回の
停止指令が出力されたときエンジンをアイドル運転させ
ると同時にクラッチをオフとするので、エンジンの頻繁
な発停を防止できるとともにエンジンのアイドル運転速
度を低くすることができ、かつ、庫内温度が更に低下す
るのを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は冷凍装置の系統図、第２図は制御フローチャートであ
る。第３図は本発明の第２実施例に係わる冷凍装置の系
統図である。エンジン……１、コンプレッサ……２、制御装置……1
3、判別手段……16、決定手段……18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンによりクラッチを介して駆動され
るコンプレッサで圧縮された冷媒がコンデンサで凝縮
し、膨張弁で絞られた後、冷凍庫内に配設されたエバポ
レータで蒸発して上記コンプレッサに循環する冷凍装置
において、上記冷凍庫内の温度を検知する庫内温度センサと、上記
冷凍庫外の温度を検知する庫外温度センサと、上記庫内
温度センサによって検知された庫内温度が設定上限温度
以上に上昇したとき上記エンジンを運転し、設定下限温
度以下に下降したとき上記エンジンを停止させるととも
に上記庫内温度センサによって検知された庫内温度と上
記庫外温度センサによって検知された庫外温度との温度
差が設定温度差以下のとき上記エンジンを停止させ、設
定温度差以上のとき上記エンジンをアイドル運転させる
と同時に上記クラッチをオフとする制御装置を設けたこ
とを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】エンジンによりクラッチを介して駆動され
るコンプレッサで圧縮された冷媒がコンデンサで凝縮
し、膨張弁で絞られた後、冷凍庫内に配設されたエバポ
レータで蒸発して上記コンプレッサに循環する冷凍装置
において、上記冷凍庫内の温度を検知する庫内温度センサと、上記
庫内温度センサによって検知された庫内温度が設定上限
温度以上に上昇したとき、上記エンジンの運転指令を出
力し、設定下限温度以下に下降したとき上記エンジンの
停止指令を出力し、上記エンジンの停止指令が出力され
てから運転指令が出力されるまでの時間を積算し、この
積算停止時間が設定時間以上の場合には次回の停止指令
が出力されたとき上記エンジンを停止させ、設定時間以
下の場合は次回の運転指令が出力されたとき上記エンジ
ンをアイドル運転させると同時に上記クラッチをオフと
する制御装置を設けたことを特徴とする冷凍装置。