JP3712680B2 - コンテナ用冷凍装置およびその温度制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンテナ用冷凍装置に関し、特に青果物等生鮮食品の輸送用として好適な海上輸送コンテナ用冷凍装置およびその温度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
海上輸送で使用されるコンテナは、異なる周囲温度条件下で比較的長期間にわたって積荷の品質を保持する必要がある。特に青果物等生鮮食品は、輸送期間中常に0℃付近の温度を保持し、かつ凍結させないことが要求される。
従来、青果物等生鮮食品の海上輸送を行う冷凍コンテナは、図6に示すように圧縮機1、凝縮器2、絞り装置3、および蒸発器4から構成される冷凍ユニットを庫内の一つの壁面に取り付け、この冷凍ユニットの吸込空気6の温度を吸込空気温度検出器8で検出して温度制御器20によって前記圧縮機1を制御してコンテナ庫内の温度が積荷の保存に適した温度になるように前記冷凍ユニットを制御していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述の方法によって吸込空気温度制御を行っていると、図7に示すように時刻t70で運転を開始し、吸込空気温度が設定温度に到達する時刻t71までは冷凍ユニットがフル能力運転を続けるため、吹出空気温度が設定温度より低下してしまい、時刻t72では吹出部に近い場所にある積荷の温度が目標温度よりも著しく低下してしまうことにより、積荷に低温障害を与えるおそれがあるという課題があった。低温障害とは、生鮮食品が低温下に置かれることで生鮮食品を構成する組織が破壊、もしくは劣化して鮮度が急激に落ちることをいう。
【0004】
本発明はこのような背景の下になされたもので、吸込空気温度の制御手段と吹出空気温度の制御手段とを切り替えて制御することによって吹出部に近い位置にある積荷の低温障害を回避することができるコンテナ用冷凍装置およびその温度制御方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成のコンテナ用冷凍装置およびその温度制御方法を採用する。
請求項1記載のコンテナ用冷凍装置は、コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットと、該冷凍ユニットの吸込空気温度を検出する吸込空気温度検出器と、前記冷凍ユニットの吹出空気温度を検出する吹出空気温度検出器と、前記吸込空気温度検出器に検出された吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、前記吹出空気温度検出器に検出された吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備して前記庫内の空気温度制御を行い、前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程と、前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達する前に前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達した場合は、前記切替手段によって前記第2の制御手段に切り替えて前記吹出空気温度が前記第2の目標温度を維持するように前記冷凍ユニットを制御する第2の過程と、該第2の過程により前記冷凍ユニットを制御した時間が所定時間を経過したとき、または前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき、前記切替手段によって前記第1の制御手段に切り替えて前記冷凍ユニットを制御する第3の過程とを有することを特徴とする。
【0006】
請求項2記載のコンテナ用冷凍装置は、コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットと、該冷凍ユニットの吸込空気温度を検出する吸込空気温度検出器と、前記冷凍ユニットの吹出空気温度を検出する吹出空気温度検出器と、前記吸込空気温度検出器に検出された吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、前記吹出空気温度検出器に検出された吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備して前記庫内の空気温度制御を行い、前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程と、該第1の過程により前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達していない場合は、前記第1の過程により前記冷凍ユニットの制御を継続することを特徴とする。
【0008】
請求項4記載のコンテナ用冷凍装置の温度制御方法は、コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットの吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、前記冷凍ユニットの吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備して前記庫内の空気温度制御を行うコンテナ用冷凍装置の温度制御方法であって、
前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程と、
前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達する前に前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達した場合は、前記切替手段によって前記第2の制御手段に切り替えて前記吹出空気温度が前記第2の目標温度を維持するように前記冷凍ユニットを制御する第2の過程と、
該第2の過程により前記冷凍ユニットを制御した時間が所定時間を経過したとき、または前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき、前記切替手段によって前記第1の制御手段に切り替えて前記冷凍ユニットを制御する第3の過程とを有することを特徴とする。
【0009】
請求項5記載のコンテナ用冷凍装置の温度制御方法は、コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットの吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、前記冷凍ユニットの吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備して前記庫内の空気温度制御を行うコンテナ用冷凍装置の温度制御方法であって、
前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程を有し、
該第1の過程により前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達していない場合は、前記第1の過程により前記冷凍ユニットの制御を継続することを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、吸込空気温度を検出して冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、吹出空気温度を検出して冷凍ユニットを制御する第2の制御手段とを具備し、これら2つの制御手段を切り替えて冷凍ユニットを制御することによって、吹出空気温度のオーバシュートによる積荷の凍結障害を防止することができる。
【0011】
この発明によれば、吸込空気温度を検出する第1の制御手段によって冷凍ユニットの運転を開始し、吹出空気温度が第2の目標温度に到達したことを検出して吹出空気温度を検出する第2の制御手段に切り替えて第2の目標温度を維持するように冷凍ユニットを運転して所定時間が経過するか、または吸込空気温度が第1の目標温度に到達すると、吸込空気温度を検出する第1の制御手段に切り替えて第1の目標温度を維持するように冷凍ユニットを運転することによって、コンテナ庫内の空気温度を素早く低下させることができるとともに第2の目標温度より著しく低下することがなくなり、吹出空気温度のオーバシュートによる積荷の凍結障害を防止することができる。
【0012】
この発明によれば、吸込空気温度を検出する第1の制御手段によって冷凍ユニットの運転を開始し、吸込空気温度が第1の目標温度に到達したとき、吹出空気温度がまだ第2の目標温度に到達していなければ、第1の制御手段による冷凍ユニットの運転を継続することによってコンテナ庫内の空気温度を第1の目標温度と第2の目標温度の間の温度に保つことができる。この様な状態は、積荷の量が少ない場合に生じる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図1ないし図5を参照しながら説明する。
図1は海上輸送コンテナ用冷凍装置の構成を示すブロック図である。
この図の圧縮機1、凝縮器2、絞り装置3、および蒸発器4によって冷凍ユニットが構成され、コンテナ庫内の一つの壁面に設置される。この冷凍ユニットの吸込空気6の温度を吸込空気温度検出器8で検出して温度制御器10に取り込む。また、吹出空気7の温度を吹出温度検出器9で検出して温度制御器10に取り込む。
温度制御器10は取り込んだ温度データに基づいて、能力制御弁5の開度を制御する。
【0014】
図2は前記温度制御器10の内部構成を示すブロック図である。
この図において、符号81は前記吸込空気温度検出器8の検出データであり、この検出データと第1の目標温度101とを比較回路102で比較し、比較出力信号を第1の制御手段103に与えて吸込空気温度81と第1の目標温度101とが等しくなるような制御を行う。
また、符号91は前記吹出空気温度検出器9の検出データであり、この検出データと第2の目標温度とを比較回路202で比較し、比較出力信号を第2の制御手段203に与えて吸込空気温度91と第2の目標温度201とが等しくなるような制御を行う。
【0015】
第1の制御手段103および第2の制御手段203の出力は切替手段300に入力され、比較回路102の比較出力信号と比較回路202の比較出力信号とからどちらの制御手段の信号によって冷凍ユニットを制御するかを決定して、前記能力制御弁5を制御する。
【0016】
次に、図3から図5は上述の構成による海上輸送コンテナ用冷凍装置の動作を説明するための動作特性図であり、これらの図によって各動作モードについて説明する。
【0017】
[動作モード1]
図3において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度を示している。庫内温度のうち第1の目標温度は青果物等生鮮食品が長時間鮮度を保つことができる温度、通常0℃前後の温度が選定され、第2の目標温度は前記第1の目標温度よりも低く、かつ前記食品が凍結して低温障害を受けることのない温度、たとえば−1.5℃前後の温度が選定される。
【0018】
時刻t30において冷凍ユニットの運転を開始すると、まず第1の制御手段103による吸込空気温度制御によって能力制御弁5を駆動する(期間T30)。この期間は吸込空気温度81と第1の目標温度101との間の差が大きいので、能力制御弁5を最大能力付近で制御することになる。
そして吸込空気温度81が第1の目標温度101に到達する前に、吹出空気温度91が第2の目標温度201に到達した時刻t31において、切替手段300によって制御を第2の制御手段203による吹出空気温度制御に切り替えて吹出空気温度91を第2の目標温度201に維持するように能力制御弁5を制御する(期間T31)。
【0019】
さらに時刻t32において吸込空気温度81が第1の目標温度101に到達すると、切替手段300によって制御を第1の制御手段103に切り替えて吸込空気温度81が第1の目標温度101を維持するように能力制御弁5を制御する(期間32)。
この動作モードは、コンテナ庫内への熱負荷が適度な量にあるときにあらわれ、吸込空気温度81は第1の目標温度を維持することができ、吹出空気温度91は第1の目標温度101と第2の目標温度201の中間の温度を維持することができる。
【0020】
[動作モード2]
図4において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度を示している。庫内温度のうち第1の目標温度は青果物等生鮮食品が長時間鮮度を保つことができる温度、通常0℃前後の温度が選定され、第2の目標温度は前記第1の目標温度よりも低く、かつ前記食品が凍結して低温障害を受けることのない温度、たとえば−1.5℃前後の温度が選定される。これらの温度設定は[動作モード1]と同一である。
【0021】
時刻t40において冷凍ユニットの運転を開始すると、まず第1の制御手段103による吸込空気温度制御によって能力制御弁5を制御する(期間T40)。この期間は吸込空気温度81と第1の目標温度101との間の差が大きいので、能力制御弁5を最大能力付近で制御することになる。
そして吸込空気温度81が第1の目標温度101に到達する前に、吹出空気温度91が第2の目標温度201に到達した時刻t41において、切替手段300によって制御を第2の制御手段203による吹出空気温度制御に切り替えて吹出空気温度91を第2の目標温度201に維持するように能力制御弁5を制御する(期間T41)。
【0022】
さらに所定時間(この図では30分)第2の制御手段による能力制御弁5の制御を続けても吸込空気温度81が第1の目標温度101に到達しなければ、時刻t42において切替手段300によって制御を第1の制御手段103に切り替えて吸込空気温度81が第1の目標温度101に到達するように能力制御弁5を制御する(期間T42)。
この動作モードは、コンテナ庫内への熱負荷が多い場合にあらわれ、時刻t42において制御を第1の制御手段103に切り替えたとき、吸込空気温度81を第1の目標温度に到達させるように動作し、期間T42では吹出空気温度91は第2の目標温度201より若干低い温度になる。
【0023】
[動作モード3]
図5において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度を示している。庫内温度のうち第1の目標温度は青果物等生鮮食品が長時間鮮度を保つことができる温度、通常0℃前後の温度が選定され、第2の目標温度は前記第1の目標温度よりも低く、かつ前記食品が凍結して低温障害を受けることのない温度、たとえば−1.5℃前後の温度が選定される。これらの温度設定は[動作モード1]、または[動作モード2]と同一である。
【0024】
時刻t50において冷凍ユニットの運転を開始すると、第1の制御手段103による吸込空気温度制御によって能力制御弁5を制御する(期間T50)。この期間は吸込空気温度81と第1の目標温度101との間の差が大きいので、能力制御弁5を最大能力付近で制御することになる。
そして時刻t51において吸込空気温度81が第1の目標温度101に到達したとき、吹出空気温度91はまだ第2の目標温度201に到達していない。従って続く期間T51においても第1の制御手段による制御を継続して庫内の空気温度制御を行う。
この動作モードは、コンテナ庫内への熱負荷が少ない場合にあらわれる。
【0025】
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。また、本実施形態においては海上輸送コンテナ用冷凍装置を例に本発明について説明したが、本発明のコンテナ用冷凍装置およびその温度制御方法は海上輸送用のコンテナへの利用を限定するものではなく、あらゆるコンテナに適用可能である。
【0026】
【発明の効果】
これまでに説明したように、本発明によれば、吸込空気温度を検出して冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、吹出空気温度を検出して冷凍ユニットを制御する第2の制御手段とを具備し、これら2つの制御手段を切り替えて冷凍ユニットを制御することによって、きめ細かにコンテナ庫内の空気温度制御を行うことができる。
【0027】
また、本発明によれば、吸込空気温度を検出する第1の制御手段によって冷凍ユニットの運転を開始し、吹出空気温度が第2の目標温度に到達したことを検出して吹出空気温度を検出する第2の制御手段に切り替えて第2の目標温度を維持するように冷凍ユニットを運転し、所定時間が経過するか、または吸込空気温度が第1の目標温度に到達すると、吸込空気温度を検出する第1の制御手段に切り替えて冷凍ユニットを運転することによって、コンテナ庫内の空気温度が素早く低下するとともに第2の目標温度より著しく低下することがなくなり、吹出空気温度のオーバシュートによる積荷の凍結障害を防止することができる。
【0028】
本発明によれば、吸込空気温度を検出する第1の制御手段によって冷凍ユニットの運転を行い、吸込空気温度が第1の目標温度に到達したとき、吹出空気温度が第2の目標温度に到達していなければ、第1の制御手段による冷凍ユニットの運転を継続することによってコンテナ庫内の空気温度を第1の目標温度と第2の目標温度の間の温度に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による海上輸送コンテナ用冷凍装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1の温度制御器10の内部構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明の一実施の形態による海上輸送コンテナ用冷凍装置の動作特性図(動作モード1)である。
【図4】 本発明の一実施の形態による海上輸送コンテナ用冷凍装置の動作特性図(動作モード2)である。
【図5】 本発明の一実施の形態による海上輸送コンテナ用冷凍装置の動作特性図(動作モード3)である。
【図6】 従来の技術による海上輸送コンテナ用冷凍装置の構成を示すブロック図である。
【図7】 従来の技術による海上輸送コンテナ用冷凍装置の動作特性図である。
【符号の説明】
1 圧縮機
2 凝縮器
3 絞り装置
4 蒸発器
5 能力制御弁
6 吸込空気
7 吹出空気
8 吸込空気温度検出器
9 吹出空気温度検出器
10 温度制御器
20 温度制御器
81 吸込空気温度
91 吹出空気温度
101 第1の目標温度
102 比較回路
103 第1の制御手段
201 第2の目標温度
202 比較回路
203 第2の制御手段
300 切替手段
Claims (4)
- コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットと、
該冷凍ユニットの吸込空気温度を検出する吸込空気温度検出器と、
前記冷凍ユニットの吹出空気温度を検出する吹出空気温度検出器と、
前記吸込空気温度検出器に検出された吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、
前記吹出空気温度検出器に検出された吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、
前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備して前記庫内の空気温度制御を行い、
前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程と、
前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達する前に前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達した場合は、前記切替手段によって前記第2の制御手段に切り替えて前記吹出空気温度が前記第2の目標温度を維持するように前記冷凍ユニットを制御する第2の過程と、
該第2の過程により前記冷凍ユニットを制御した時間が所定時間を経過したとき、または前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき、前記切替手段によって前記第1の制御手段に切り替えて前記冷凍ユニットを制御する第3の過程とを有することを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットと、
該冷凍ユニットの吸込空気温度を検出する吸込空気温度検出器と、
前記冷凍ユニットの吹出空気温度を検出する吹出空気温度検出器と、
前記吸込空気温度検出器に検出された吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、
前記吹出空気温度検出器に検出された吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、
前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備して前記庫内の空気温度制御を行い、
前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程と、
該第1の過程により前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達していない場合は、前記第1の過程により前記冷凍ユニットの制御を継続することを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットの吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、前記冷凍ユニットの吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備するコンテナ用冷凍装置の温度制御方法であって、
前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程と、
前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達する前に前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達した場合は、前記切替手段によって前記第2の制御手段に切り替えて前記吹出空気温度が前記第2の目標温度を維持するように前記冷凍ユニットを制御する第2の過程と、
該第2の過程により前記冷凍ユニットを制御した時間が所定時間を経過したとき、または前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき、前記切替手段によって前記第1の制御手段に切り替えて前記冷凍ユニットを制御する第3の過程とを有することを特徴とするコンテナ用冷凍装置の温度制御方法。 - コンテナの庫内に設置した冷凍ユニットの吸込空気温度とユーザの設定した第1の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第1の制御手段と、前記冷凍ユニットの吹出空気温度と前記第1の目標温度より所定値だけ低い第2の目標温度とを比較し、両者が等しくなるように前記冷凍ユニットを制御する第2の制御手段と、前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とを切り替える切替手段とを具備するコンテナ用冷凍装置の温度制御方法であって、
前記第1の制御手段によって前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達するように前記冷凍ユニットを制御する第1の過程を有し、
該第1の過程により前記吸込空気温度が前記第1の目標温度に到達したとき前記吹出空気温度が前記第2の目標温度に到達していない場合は、前記第1の過程により前記冷凍ユニットの制御を継続することを特徴とするコンテナ用冷凍装置の温度制御方法。
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