JP6729674B2 - コンテナ用冷凍装置 - Google Patents
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Description
実施形態1について図面に基づいて説明する。
図1〜図3に示すように、実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)は、海上輸送に用いられるコンテナ(11)の庫内を冷却するものである。コンテナ用冷凍装置(10)は、コンテナ(11)の側方の開口部(12)を閉塞する蓋体となるケーシング(20)と、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(40)を有する冷凍サイクルユニット(30)と、コントローラ(制御部)(80)と、GPS受信機(73)と、冷媒センサ(冷媒漏洩検出部)(74)と、電源ユニット(90)とを有している。
ケーシング(20)は、コンテナ外である庫外側と、コンテナ内である庫内側とを仕切るケーシング本体(21)と、ケーシング(20)の背面(庫内側)に設けられる仕切り板(27)とを備えている。
冷凍サイクルユニット(30)は、冷媒が循環することによって蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路(40)と、庫外ファン(34)と、庫内ファン(36)とを備えている。
図2に示すように、コンテナ(11)の庫外には、GPS受信機(73)が設けられている。GPS受信機(73)は、GPS衛星からの時刻や衛星の軌道等の情報を含む信号を受信し、受信時刻とGPS受信機(73)の位置(座標)とを求め、コンテナ(11)の位置情報としてコントローラ(80)に送信するように構成されている。詳細は後述するが、コントローラ(80)では、GPS受信機(73)から受信したコンテナ(11)の位置情報(移動距離、移動速度、移動時間)からコンテナ(11)に作用する衝撃値を求める。つまり、GPS受信機(73)は、コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定するための物理量を検出する検出部を構成している。
図1に示すように、上記コンテナ(11)の庫内には、冷媒回路(40)から庫内に漏れた冷媒を検出するための冷媒センサ(74)が設けられている。本実施形態1では、冷媒センサ(74)は、金属酸化物半導体の表面に吸着した酸素イオンが、冷媒と反応して表面から離脱することによってセンサ内部の自由電子が増加して抵抗値が低下するその変化を測定することで冷媒濃度を求めるものである。冷媒センサ(74)によって検出された冷媒濃度は、コントローラ(80)に送信される。本実施形態1では、冷媒センサ(74)は、蒸発器(35)の左右方向の両端下方に各1つと、膨出部(22)と仕切り板(27)との間の空気通路(S3)の下部に1つとの合計3つ設けられている。3つの冷媒センサ(74)は、冷媒回路(40)からの冷媒漏洩(本実施形態1では、冷媒濃度)を検出する冷媒漏洩検出部を構成している。なお、冷媒センサ(74)の個数は3つに限られない。冷媒センサ(74)は、1つ、2つ、又は4つ以上設けてもよい。
コンテナ用冷凍装置(10)には、冷媒回路(40)を制御するための制御部としてのコントローラ(80)が設けられている。即ち、コントローラ(80)は、上述した各種のセンサの検出信号に基づいて、例えば圧縮機(31)のモータの回転数、各ファン(34,36)のモータの回転数、各電磁弁(MV1,MV2)や膨張弁(37)の開度、各開閉弁(SV1,SV2,SV3)の開閉状態等を制御する。コントローラ(80)は、電装品ボックス(15)内に設けられている。
電源ユニット(90)は、コンテナの(11)庫外に設けられている。電源ユニット(90)は、第1電源(91)と第2電源(92)と第3電源(93)とを有している。
次に、コンテナ用冷凍装置(10)の運転動作について説明する。コンテナ用冷凍装置(10)は、通常運転として冷却運転を行うと共に、蒸発器(35)に付着した霜を融かすためのデフロスト運転を適宜行うように構成されている。また、コンテナ用冷凍装置(10)は、コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する衝撃判定と、コンテナ用冷凍装置(10)が異常状態であるか否かを診断する異常診断と、コンテナ用冷凍装置(10)の異常状態に対処するための所定の処理動作(本実施形態では冷媒排出動作)とを行うように構成されている。
冷却運転の基本的な運転動作について、図1及び図5を参照しながら説明する。
上述した冷却運転を継続して行うと、蒸発器(35)の伝熱管等の表面に霜が付着し、この霜が徐々に成長して肥大化していく。このため、コンテナ用冷凍装置(10)では、このような蒸発器(35)の除霜を行うためのデフロスト運転が通常運転(冷却運転)の合間に適宜実行される。
コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する衝撃判定は、コントローラ(80)の衝撃判定部(83)が行う。衝撃判定部(83)は、GPS受信機(73)の検出値に基づいてコンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する。
コンテナ用冷凍装置(10)が異常状態であるか否かを診断する異常診断は、コントローラ(80)の異常診断部(84)が行う。異常診断は、衝撃判定部(83)によってコンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定されたときに行われる。なお、本実施形態では、異常診断は、衝撃判定部(83)がコンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定してから所定時間(例えば、3分)経過後に行われる。
コンテナ用冷凍装置(10)の異常状態に対処するための所定の処理動作は、コントローラ(80)の処理部(85)が行う。所定の処理動作は、異常診断部(84)によってコンテナ用冷凍装置(10)は異常状態であると診断された場合、即ち、異常フラグがONである場合に行われる。
本実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)は、冷媒回路(40)を有する冷凍サイクルユニット(30)と、該冷凍サイクルユニット(30)の動作を制御してコンテナ(11)の庫内空気の温度を所望の温度に調節するコントローラ(80)とを備えるものである。また、本実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)では、上記コントローラ(80)は、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する衝撃判定部(83)と、上記衝撃判定部(83)が、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定すると、上記コンテナ用冷凍装置(10)が異常状態であるか否かの異常診断を行う異常診断部(84)とを備えている。
実施形態2について図面に基づいて説明する。なお、実施形態2のコンテナ用冷凍装置(10)は、実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)において、異常診断部(84)による異常診断と処理部(85)による所定の処理動作とを変更したものである。ここでは、本実施形態のコンテナ用冷凍装置(10)について、実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)と異なる点を説明する。
コンテナ(11)に強い衝撃が作用すると、コンテナ(11)の開口部(12)とこれを閉塞するケーシング(20)との間に隙間が形成され、コンテナ(11)の気密性能が不十分となるおそれがある。この場合には、冷却運転中、コンテナ(11)の庫外の空気の熱が、コンテナ(11)の庫内に侵入し、冷凍サイクルユニット(30)は所望の能力を発揮しているにも拘わらず、庫内を効率よく冷却できない不具合が生じてしまう。
本実施形態2では、処理部(85)は、コンテナ(11)の異常状態に対処する所定の処理動作として、コンテナ(11)が異常状態である旨、音声アラーム又は表示アラームで報知する報知動作を行う。
本実施形態2のコンテナ用冷凍装置(10)は、冷媒回路(40)を有する冷凍サイクルユニット(30)と、該冷凍サイクルユニット(30)の動作を制御してコンテナ(11)の庫内空気の温度を所望の温度に調節するコントローラ(80)とを備えるものである。また、本実施形態2のコンテナ用冷凍装置(10)では、上記コントローラ(80)は、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する衝撃判定部(83)と、上記衝撃判定部(83)が、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定すると、上記コンテナ(11)が異常状態であるか否かの異常診断を行う異常診断部(84)とを備えている。
実施形態2の変形例1のコンテナ用冷凍装置(10)は、実施形態2のコンテナ用冷凍装置(10)において、異常診断部(84)による異常診断を変更したものである。
実施形態3について図面に基づいて説明する。なお、実施形態3のコンテナ用冷凍装置(10)は、実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)において、異常診断部(84)による異常診断と処理部(85)による所定の処理動作とを変更したものである。なお、処理部(85)による所定の処理動作は、実施形態2と同様であるため、以下では、異常診断部(84)による異常診断について説明する。
実施形態3においても、実施形態2と同様に、異常診断部(84)は、衝撃判定部(83)によってコンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定されたときに、冷凍サイクルユニット(30)の各構成機器を制御してコンテナ(11)の気密性能を診断するための診断運転を実行して気密性能が不十分か十分かを判定し、判定結果に基づいてコンテナ(11)が異常状態か否かを診断する異常診断を行うように構成されている。なお、診断運転と気密性能の判定手法は、実施形態2と異なる。
実施形態3の変形例1のコンテナ用冷凍装置(10)は、実施形態3のコンテナ用冷凍装置(10)において、異常診断部(84)による異常診断を変更したものである。
実施形態4について図面に基づいて説明する。なお、実施形態4のコンテナ用冷凍装置(10)は、実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)において、異常診断部(84)による異常診断と処理部(85)による所定の処理動作とを変更したものである。なお、処理部(85)による所定の処理動作は、実施形態2と同様であるため、以下では、異常診断部(84)による異常診断について説明する。
実施形態4においても、実施形態2と同様に、異常診断部(84)は、衝撃判定部(83)によってコンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定されたときに、コンテナ(11)が異常状態か否かを診断する異常診断を行うように構成されている。なお、実施形態4では、異常診断において、冷凍サイクルユニット(30)の各構成機器を制御してコンテナ(11)の気密性能及び断熱性能を診断するための診断運転を実行し、気密性能が不十分か十分かの気密性能判定と、断熱性能が不十分か十分かの断熱性能判定とを行い、各判定結果に基づいてコンテナ(11)が異常状態か否かを診断するように構成されている。
上記各実施形態及び変形例では、コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定するための物理量を検出する検出部としてGPS受信機(73)を用いていたが、上記検出部はこれに限られない。図12に示すように、GPS受信機(73)の代わりに衝撃センサ(75)を設けてもよい。
11 コンテナ
12 開口部
20 ケーシング
29 ベンチレータ(換気装置)
30 冷凍サイクルユニット
31 圧縮機
32 放熱器
35 蒸発器
36 庫内ファン
40 冷媒回路
73 GPS受信機
74 冷媒センサ(冷媒漏洩検出部)
75 衝撃センサ
80 コントローラ(制御部)
83 衝撃判定部
84 異常診断部
85 処理部
91 第1電源
92 第2電源
Claims (9)
- 冷媒回路(40)を有する冷凍サイクルユニット(30)と、該冷凍サイクルユニット(30)の動作を制御してコンテナ(11)の庫内空気の温度を所望の温度に調節する制御部(80)とを備えたコンテナ用冷凍装置であって、
上記制御部(80)は、
上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する衝撃判定部(83)と、
上記衝撃判定部(83)が、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定すると、上記コンテナ(11)及び上記コンテナ用冷凍装置(10)の少なくとも一方について異常状態であるか否かの異常診断を行う異常診断部(84)とを備え、
上記衝撃判定部(83)が上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定するための物理量を検出し、上記制御部(80)に送信する検出部(73,75)と、
上記冷凍サイクルユニット(30)の各構成機器に接続されて電力を供給する第1電源(91)と、
上記制御部(80)と上記検出部(73,75)とに電力を供給する上記第1電源(91)とは異なる第3電源(93)とを備えている
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 請求項1において、
上記コンテナ(11)内には、上記冷媒回路(40)からの冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(74)が設けられ、
上記異常診断部(84)は、上記異常診断において、上記冷媒漏洩検出部(74)の検出値に基づいて上記冷媒回路(40)から冷媒が漏洩したか否かを判定し、上記冷媒回路(40)から冷媒が漏洩したと判定した場合、上記コンテナ用冷凍装置(10)は異常状態であると診断する
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 冷媒回路(40)を有する冷凍サイクルユニット(30)と、該冷凍サイクルユニット(30)の動作を制御してコンテナ(11)の庫内空気の温度を所望の温度に調節する制御部(80)とを備えたコンテナ用冷凍装置であって、
上記制御部(80)は、
上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する衝撃判定部(83)と、
上記衝撃判定部(83)が、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定すると、上記コンテナ(11)及び上記コンテナ用冷凍装置(10)の少なくとも一方について異常状態であるか否かの異常診断を行う異常診断部(84)と、
上記冷凍サイクルユニット(30)の各構成機器に接続されて電力を供給する第1電源(91)と、
上記第1電源(91)とは異なる第2電源(92)とを備え、
上記コンテナ(11)内には、上記第1電源(91)と上記第2電源(92)とに接続され、上記冷媒回路(40)からの冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出部(74)が設けられ、
上記異常診断部(84)は、上記異常診断において、上記冷媒漏洩検出部(74)の検出値に基づいて上記冷媒回路(40)から冷媒が漏洩したか否かを判定し、上記冷媒回路(40)から冷媒が漏洩したと判定した場合、上記コンテナ用冷凍装置(10)は異常状態であると診断し、
上記制御部(80)は、
上記第1電源(91)が電力を供給可能な電源ON状態の際に、上記衝撃判定部(83)が上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定した場合には、上記第1電源(91)によって上記冷媒漏洩検出部(74)に電力を供給して該冷媒漏洩検出部(74)に上記冷媒回路(40)からの冷媒漏洩を検出させ、
上記第1電源(91)が電力を供給不能な電源OFF状態の際に、上記衝撃判定部(83)が上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定した場合には、上記第2電源(92)によって上記冷媒漏洩検出部(74)に電力を供給して該冷媒漏洩検出部(74)に上記冷媒回路(40)からの冷媒漏洩を検出させる
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 請求項2において、
上記第1電源(91)とは異なる第2電源(92)を備え、
上記冷媒漏洩検出部(74)は、上記第1電源(91)と上記第2電源(92)とに接続され、
上記制御部(80)は、
上記第1電源(91)が電力を供給可能な電源ON状態の際に、上記衝撃判定部(83)が上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定した場合には、上記第1電源(91)によって上記冷媒漏洩検出部(74)に電力を供給して該冷媒漏洩検出部(74)に上記冷媒回路(40)からの冷媒漏洩を検出させ、
上記第1電源(91)が電力を供給不能な電源OFF状態の際に、上記衝撃判定部(83)が上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定した場合には、上記第2電源(92)によって上記冷媒漏洩検出部(74)に電力を供給して該冷媒漏洩検出部(74)に上記冷媒回路(40)からの冷媒漏洩を検出させる
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 請求項3又は4において、
上記冷凍サイクルユニット(30)は、上記コンテナ(11)の庫内に設けられて庫内空気を循環させる庫内ファン(36)と、上記コンテナ(11)の庫内と庫外とを連通させて庫内の換気を行う換気装置(29)とを有し、
上記制御部(80)は、
上記第1電源(91)が上記電源ON状態の際に、上記異常診断部(84)が上記コンテナ用冷凍装置(10)は異常状態であると診断すると、上記庫内ファン(36)を運転させると共に上記換気装置(29)を作動させて漏洩した冷媒を庫内空気と共に排出する冷媒排出動作を行い、
上記第1電源(91)が上記電源OFF状態の際に、上記異常診断部(84)が上記コンテナ用冷凍装置(10)は異常状態であると診断すると、上記第1電源(91)が上記電源OFF状態から上記電源ON状態へ切り換わった後に、上記冷媒排出動作を行う処理部(85)を備えている
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 冷媒回路(40)を有する冷凍サイクルユニット(30)と、該冷凍サイクルユニット(30)の動作を制御してコンテナ(11)の庫内空気の温度を所望の温度に調節する制御部(80)とを備えたコンテナ用冷凍装置であって、
上記制御部(80)は、
上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したか否かを判定する衝撃判定部(83)と、
上記衝撃判定部(83)が、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定すると、上記コンテナ(11)及び上記コンテナ用冷凍装置(10)の少なくとも一方について異常状態であるか否かの異常診断を行う異常診断部(84)と、
上記コンテナ(11)の位置情報を検出するGPS受信機(73)とを備え、
上記衝撃判定部(83)は、上記GPS受信機(73)によって検出された上記コンテナ(11)の位置情報の変化に基づいて上記コンテナ(11)に作用する衝撃値を算出し、算出した上記衝撃値が所定値以上の場合、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定する
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、
上記コンテナ(11)の位置情報を検出するGPS受信機(73)を備え、
上記衝撃判定部(83)は、上記GPS受信機(73)によって検出された上記コンテナ(11)の位置情報の変化に基づいて上記コンテナ(11)に作用する衝撃値を算出し、算出した上記衝撃値が所定値以上の場合、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定する
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、
上記コンテナ用冷凍装置(10)に設けられて加速度を検出する衝撃センサ(75)を備え、
上記衝撃判定部(83)は、上記衝撃センサ(75)の検出値が所定値以上の場合、上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定する
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。 - 請求項1乃至8のいずれか1つにおいて、
上記異常診断部(84)は、上記衝撃判定部(83)が上記コンテナ(11)に強い衝撃が作用したと判定してから所定時間経過後に、上記異常診断を行う
ことを特徴とするコンテナ用冷凍装置。
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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