JPH02225957A - 輸送用冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は輸送用冷凍システム、特に野菜や切り花のよう
な生鮮貨物を空調する輸送用冷凍装置に係わる。

生鮮貨物に調節された空気を供給する輸送用冷凍装置は
既に何年も前から利用されており、この種のシステムの
メーカーはいずれも同じ目標にむかってしのぎを削って
いる。その目標とは荷積み空間の温度を所定の目標値に
できるだけ近い温度に維持すると共に積荷を劣化させな
いように温度を均一にし、しかも荷積み空間の相対湿度
を高く維持することである。

市販の輸送用冷凍装置は冷却及び加熱モードを絶えず交
代させて所定の目標値温度を維持するのが普通である。

システムによっては加熱モードと冷却モードの間にヌル
・モードを設定し、このヌル・モードにおいて冷媒コン
プレッサーの原動機が停止されるようにしたシステムも
ある。トレーラ−冷蔵ユニットは冷蔵コンプレッサーを
作動させる原動機としてディーゼル・エンジンを利用す
ることが多い、電源に近い場所に駐車する場合にコンプ
レッサーを作動させるために補助電動機を装備するトレ
ーラ−・システムもある。冷蔵コンテナーまたは“リー
ファ−（ｒｅｅｆａｒ）”が使用する電動機はコンテナ
ーがトラックに積載されている時にはディーゼル・エン
ジンによって駆動される発電機から給電され、コンテナ
ーが船上またはターミナルに置かれている時には送電本
線から給電される。

高圧冷媒を使用する場合、コンプレッサー及び原動機を
過負荷から保護するため、冷媒コンプレッサーの吸入管
にばね偏倚絞り弁を配設するのが普通である。しかし、
絞り弁は過負荷状態が存在しない時にもシステムの熱容
量を低下させ、特に、コンプレッサーをディーゼル・エ
ンジンから直接、または電動機から直接駆動することが
できる複式原動機システムにおいて非効率的である。

電動機にはディーゼル・エンジンはどの出力は望めず、
電動機を保護するように絞り弁のばねを設定しなければ
ならないから、ディーゼル・エンジンで作動する際には
熱容量が低下する。

目標値に達するとディーゼル・エンジンを停止させるの
ではなく、連続的に作動する公知のディーゼル・エンジ
ン駆動コンプレッサーは所期の目標値温度を維持するた
め、絶えず冷却及び加熱モード間を往復する。ディーゼ
ル・エンジンの駆動力は犬きく、冷却始動に際しては約
２２０ＯＲＰＭの高速で作動して荷積み空間の温度を目
標値よりは高い所定温度まで急速に冷却したのち、低速
、例えば１４００ＲＰＭにまで減速し、これに続く冷却
及び加熱モード間の往復時、ディーゼル・エンジンはこ
の低速で作動し、周囲温度が極めて高いか極めて低い場
合に対応する冷却モード及び加熱モードにおいてのみ高
速に戻って目標値温度を維持する。

熱容量については、コンプレッサーの負荷を軽減できる
ように構成された公知システムの場合でも、コンプレッ
サーを連続的に作動させると、蒸発器へ流入する空気と
蒸発器から流出する空気の温度差が比較的大きくなり、
蒸発器コイルにおける凝縮により、コンディショニング
された空気から多量の水分を奪うことになる。公知シス
テムの目標値付近での熱容量はかなりあるので温度変動
が発生し、従フて積み荷の凍結を防止するため荷積み空
間の平均温度を最適レベルよりも高く維持しなければな
らない、制御可能な吸入管調整弁を利用することによっ
て冷却モード中に熱容量を徐々に低下させて目標値に近
づけ、目標値に達したら電動機への給電を断りてヌル・
モードに移行するコンテナー・システムも公知である。

生鮮品や切り花に最適な平均積み荷温度は積み荷を劣化
させない範囲でできるだけ氷点に近い温度である。氷点
付近で温度変動が起こり、続く加熱サイクルにおいて温
度が上昇するので、平均積み荷温度は氷点よりも数置高
くなる。もし、積み荷を劣化させることなく平均積み荷
温度を氷点付近に維持でき、しかも荷積み空間の相対湿
度を高レベルに維持で診れば、生鮮品や切り花の保存期
間を１００％も延長させることができ、売り手にとって
も買い手にとっても極めて大きい節約となる。

要約すれば１本発明はディーゼル・エンジン、電動機ま
たはこの双方を含む複式駆動系によって駆動でき、いず
れの原動機を使用しても熱容量に悪影響を与えることの
ないコンプレッサーを装備した輸送用冷凍装置を提供す
る０本発明の輸送用冷凍装置は周囲温度が氷点以上の時
、目標値を維持するために加熱モードに移行することが
めったにないから、温度変動をほとんど伴なわずにほぼ
所期の目Ｗ４ｇ１１温度を維持する。

具体的には、本発明は冷却モードにおいても加熱モード
においても積荷温度が目標値を挟んだ所定の温度帯以内
ならディーゼル・エンジン及び調整制御手段によって制
御される調整弁を冷媒コンプレッサーの吸入管に配した
輸送用冷凍装置を提供する。ディーゼル・エンジン・サ
ーモスタットは荷積み空間から蒸発器に戻る空気の温度
を感知する単一の温度センサーに応答する。荷積み空間
から空気を引き出して蒸発器によってコンディジ日ニン
グさせる給気手段が原動機速度に関係なく荷積み空間に
一定流量のコンディショニングされた空気を供給する。

冷媒コンプレッサーは原動機によって連続駆動される。

即ち、原動機は停止せず、好ましくは高低両速度に切り
換え可能な少なくとも１つのディーゼル・エンジンを含
む、冷却始動の段階では高速冷却モードで空気を冷却し
、荷積み空間から蒸発器に還流する空気が目標温度に対
する３４１の所定差温度に達したら低速に切り換える。

還流空気温度が目標温度に対する第２の所定差温度に達
するまで荷積み空間の温度は低速冷却モードで低下し続
ける。目標値に達した時点で吸入管に設けられている制
御自在な常閉調整弁がデジタル・サーモスタットからの
デジタル信号に応答する調整制御手段によって制御され
る。調整弁は温度が目標値にむかって降下するのに従フ
て徐々に閉じ、目標値に達すると完全に閉じるように制
御される。調整弁の抽気口は、周囲温度が常温なら著し
い温度変動を伴なうことなく目標値を維持しながらシス
テムが低速冷却モードのままで動作するようにコンプレ
ッサー及び原動機にかかる負荷が非常に軽い時ある程度
の熱容量を提供する。従って、蒸発器における温度降下
は極めて小さく、蒸発器コイルに凝結する水分も極めて
少なく、呼吸する積み荷のために高い相対湿度を確保す
る。

周囲温度が低い場合のように還流空気の温度が降下傾向
を示すと、凝縮器から蒸発器へ高温のコンプレッサー吐
担出しガスが転流する高温ガス加熱モードに切り換わる
。コンプレッサーの吸入管の調整制御手段は還流空気温
度と目標温度の差の大きさに応じて調整弁を徐々に開放
し続ける。

従って、温度の急上昇は起こらないから荷積み空間の温
度はほぼ目標値に維持されるのが普通である。還流空気
の温度が、例えば周囲温度が高い場合に見られるように
目標値以上に上昇し始めると、還流空気温度と目標温度
の温度差に直接応答して調整制御手段が調整弁を徐々に
開放する。

還流空気温度が降下し始めると、調整弁は再び徐々に閉
じるように制御される。

冷媒圧に応答してコンプレッサー及び／または原動機を
過負荷から保護する絞り弁を使用せず、本発明は過負荷
を直接的に検出する。ディーゼル・エンジン及び／また
は電動機から高負荷状態を指示する信号を得るセンサー
を設け、調整弁を制御して吸い込み圧力を絞る。センサ
ーはエンジン・オイル温度、エンジン冷却液温度、エン
ジン排気温度、電動ｉ巻線温度、電動機電流などを感知
することがで討る。過負荷のレベルを感知することによ
り、必要な冷凍装置の負荷軽減量に合わせて調整弁を閉
じればよい。

本発明の内容は添付図面に沿って以下に述べる実施例の
詳細な説明からさらに明らかになるであろう。

利用する冷凍制御手段は公知のものでよく、例えば米国
特許３４４，７１２，３８３号：第４．４１９，８６６
号；３４４．３２５．２２４号に開示されている。これ
らの特許の内容は本願明細書中に引用する。

第１図には本発明の輸送用冷凍装置１０を示した。冷凍
装置１０はトラックまたはトレーラ−の前壁１２に取り
付けられる。冷凍装置１０は内燃機関、例えば、ディー
ゼル・エンジン及び／または電動機１６のような原動機
によって駆動される冷媒コンプレッサー１４を含む閉液
状冷媒回路を具備する。コンプレッサー１４の吐き出し
口は吐き出しサービス弁２０及び高温ガス管２２を介し
て三方弁１８の吸い込み口と接続する。加熱及び冷却位
置を有する三方弁１８の機能は必要ならば別々の弁によ
って行なわせることもできる。

三方弁１８の吐き出し口の１つは凝縮器コイル２４の流
入側と接続する。この吐き出し口は三方弁１８の冷却位
置として利用され、コンプレッサー１４を第１冷媒回路
に接続する。凝縮器コイル２４の吐き出し側は流体が前
記凝縮器コイル２４の吐き出し口から受水タンク２６の
流入側へだけ流れるようにする一方凝縮器チェック弁Ｃ
■１を介して受水タンク２６の流入側と接続する。

受水タンク２６の出口側に設けた吐き出し弁２８は除湿
器３４を含む輸液管３２を介して熱交換器３０と接続す
る。

輸液管３２からの液状冷媒が絶えず熱交換器３０のコイ
ル３６を通って膨張弁３８へ漬れる。

膨張弁３８の出口は蒸発器４２の流入側に設けた入口へ
冷媒を配分するディストリビニ−ター４０と接続する。

蒸発器コイル４２の出口側は制御自在な吸入管調整弁５
４及び熱交換器３０を介して閉アキエムレータ−・タン
ク４４の流入側と接続する。膨張弁３８は膨張弁熱球体
４６及び均圧管４８によって制御される。アキュムレー
ター・タンク４４内のガス状冷媒はその吐き出し側から
吸入管５０及び吸入管サービス弁５２を通ってコンプレ
ッサー１４の吸い込み口に送られる。調整弁５４は蒸発
器４２の出口に近くかつ熱交換器３０及びアキュムレー
ター４４よりも手前に位置する吸入管５０の部分に設け
られて、これらの部材の容積を利用して調整弁５４の制
御中に発生するかもしれない液状冷媒のサージを吸収す
ることによりコンプレッサー１４を保護する。

三方弁１８が加熱位置にある時、高温ガス管５６は三方
弁１８の第２吐き出し口から蒸発器コイル４２の下方に
配置された霜取りパン・ヒーター５８を通フて蒸発器コ
イル４２の入口側に至る。バイパス管または与圧タップ
６６は高温ガス管５６からバイパス及びサービス・チエ
ツク弁６８．７０を通りて受水タンク２６に達している
。

管７２は常閉パイロット・ソレノイド弁ＰＳを介して三
方弁１８をコンプレッサー１４の吸い込み側と接続する
。ソレノイド弁ＰＳが閉じると三方弁１８が冷却位置へ
ばね偏倚させられてコンプレッサー１４から凝縮器コイ
ル２４へ高温高圧ガスを送る。弁筺体に設けた抽気口に
より、コンプレッサー１４からの圧力が弁１８を冷却位
置に保持するのを助ける余分の力を作用させることがで
きる。凝縮器コイル２４はガスから熱を奪ってガスを低
圧液体に凝縮する。蒸発器４２が霜取りを必要とする時
や積み荷のサーモスタット設定温度を維持するために加
熱モードが必要な時には、冷凍制御機能７４によって供
給される電圧でパイロット・ソレノイド弁ＰＳが開放さ
れる。次いで三方弁１８が加熱位置に切り換わり、凝縮
器２４へ高温ガスの形で供給されている冷媒の流れが阻
止されて蒸発器４２へ流れるようになる。ソレノイド弁
ＰＳを操作する適当な制御手段７４は本願明細書に引用
した上記特許に開示されている。

三方弁１８が加熱位置に切り換わると、コンプレッサー
１４からの高温高圧ガスが第１の、即ち、冷却モード冷
媒回路から、デイストリビューター４０、霜取りパン・
ヒーター５８及び蒸発器コイル４２を含む第２の即ち、
加熱モード冷媒回路へ転流する。加熱モードにおいて膨
張弁３８は迂回される。もし加熱モードが霜取りサイク
ルなら、蒸発器ファンまたは送風機７６は作動しない、
サーモスタット目標値温度を維持するのに必要な加熱サ
イクル中であれば、送風機７６が作動する。この送風機
７６は凝縮器ファンまたは送風機８０をも含む給気手段
７８の一部である。

給気手段７８は例えば破線８２で示すように原動機１６
からベルト駆動すればよい。

冷凍制御手段フ４は還流空気通路８８内に温度センサー
８６を有するデジタル・サーモスタット８４を含み、通
温空気通路８８を通って荷積み空間９２から矢印９０の
方向に還流空気が引き出される。還流空気９０は蒸発器
４２を通過することによってコンディショニングされ、
蒸発器の送風機７６によって矢印９４で示すように荷積
み空間９２に放出される。デジタル・サーモスタット８
４はシステム１０が還流空気９０の温度を制御する基準
となる所期の目標温度を設定するための目標値設定手段
９６を含む。

本発明に利用できるデジタル・サーモスタットは１９８
８年　２月２７日付及び１９８８年　８月２６日付の米
国特許出願ｉ　９２０，２５９号及び第２３６．８７８
号“丁ａｍｐｅｒａｔｕｒｅ　　（：ｏｎｔｒｏｌｌｅ
ｒ　　Ｆｏｒ　　＾　ＴｒａｒｉｓｐｏｒｔＲｅずｒＩ
ｇｅｒａｔｆｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ”に開示されており、
両出願は共に本願と同じ譲受人に譲渡されている。これ
らの出願の内容も本願明細書中に引用した。

デジタル・サーモスタット８４からの信号は上記特許に
開示されているように冷凍制御回路）４中に接点を有す
る熱リレーＩＫ及び速度リレー２Ｋを制御する。熱リレ
ーＩＫはシステム１０が冷却モードとなる時に給電を断
たれ、システム１０が加熱モードとなる時に給電される
。速度リレー２にはシステム１０が原動機を低速、例え
ば１４００ＲＰＭで作動させる時には給電を断たれ、原
動機１６が高速、例えば２２００ＲＰＭで作動する時に
給電される。システム１０の基本的な冷却及び加熱モー
ドを示す第２図のチャートにおいて、リレー１Ｋ及び２
にの状態をチャートの横に示しである。上向き矢印は関
連のリレーが給電されていることを示し、下向き矢印は
関連のリレーが給電を断たれていることを示す、還流空
気９０の温度が降下する動作をチャート左側に沿って上
から下へ示し、還流空気９０の温度が上昇する動作をチ
ャート右側に沿って下から上へ示した１例えば、熱リレ
ー１にの接点を冷凍制御回路７４に接続することにより
、パイロット・ソレノイド弁ＰＳへの給電を断って冷却
モードを、パイロット・ソレノイド弁ＰＳに給電して加
熱モードをそれぞれ選択する。また、例えば、速度リレ
ー２にの接点を冷凍制御回路７４に接続することにより
、原動機１６と連携する絞りソレノイド９８への給電を
断って低速を、絞りソレノイド９８に給電して高速をそ
れぞれ選択する。速度リレー２にの接点を、給気手段７
８の送風機駆動機構１０２と連携する変速ユニット１０
０に対する制御信号を発生させるように接続することも
できる。送風機駆動機構１０２及び変速ユニット１００
は原動機１６の速度に関係なく荷詰み空間９２にほぼ一
定容積のコンディショニングされた空気９４を供給する
ように構成されている。換言すると、原動機１６が高速
から低速に切り換えられると１．変速ユニット１００が
作動して蒸発器の送風機７６をほぼ同じＲＰＭで回転さ
せる機能１００及び１０２を果たすように利用できる変
速ユニット付き送風機駆動機構はこれも本願と同じ譲受
人に譲渡されている一年一月日付米国特許出ＩＩ第　　
号　“Ａｌｒ　　ＤｅｌｉｖｅｒｙＳｙｓｔｅｍ　　Ｆ
ｏｒ　　＾　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　　Ｒｅｆｒｉｇｅｒ
ａｔｉｏｎ　　Ｕｎｉｔ’に開示されている。

調整弁５４としては弁開放量（インチ）と制御コイル電
流の関係を示すＭ３図のグラフに見られるような特性を
有するものを使用することができる。調整弁５４の制御
コイルに電流が流れていなければ弁５４が開放状態にあ
る。コイル電流がゼロから増大するに従って弁閉成特性
曲線１０４で示すように弁が閉じ、約１０００ミリアン
ペア（ｍａ）で完全に閉じる。逆にコイル電流が低下す
るのに従って開放特性曲線１０６に従フて弁５４が開放
される１図示の特性とは具なる開閉特性を有する調整弁
を使用してもよいことはいうまでもない。

デジタル・サーモスタット８４は温度センサー８６が感
知した温度、即ち、還流空気９０の温度と、目標値設定
手段９６が設定した目標温度との差に応答する大きさを
表わす８ビツト・デジタル信号を出力する。サーモスタ
ット８４からのこのデジタル信号は第１図にブロックで
示し、第４図に詳細な回路図で示す調整制御回路１０８
によって所要の弁制御電流に変換される。

第４図に示すように、調整弁５２は高速リレー１１６の
常閉接点１１４を介して単向電圧源１１２と接続する制
御コイル１１０を含む、高速リレー１１６は調整制御低
速冷却リレー１２０の常閉接点１１８を介してサーモス
タット８４からの真正信号Ｈ５によりて給電される。リ
レー１２０はソリッドステート・スイッチＱ１を介して
電源１１２とアースの間に接続される。システム１０が
高速モードに切り換わらねばならないことをサーモスタ
ット８４が指示すると、信号Ｈ３はｈｉｇｈとなり、も
しシステム１０が未だ低速冷却調整モードとなっていな
ければリレー１１６に給電する。高速リレー１１８がピ
ックアップすると、調整コイル１１０への給電は不可能
となり、調整弁５２は大きく開放される。

高速動作が要求されず、システム１０が低速冷却調整モ
ードであれば、スイッチＱ１が閉じ、リレー１２０が給
電され、高速リレー１１８の給電は不可能となる。従っ
て、電源１１２と接続することでコイル１１０は作用可
能となる。システム１０が低速加熱調整モードなら、リ
レー１２０が給電を断たれ、もし高速信号Ｈ５がｔｒｕ
ｅになると、接点１１４が開放されてコイル１１０を作
用不能にする。

ソリッドステート・スイッチＱ１はインバーター・ゲー
ト１２４を介してサーモスタット８４から信号ＨＴを受
信する入力を有するＡＮＤゲート１２２によって制御さ
れる。システム１０が加熱モードでなければならないこ
とをサーモスタット８４が指示すると信号ＨＴはｈｉｇ
ｈ、システム１０が冷却モードでなければならないこと
をサーモスタット８４が指示するとｌｏｗとなる。従っ
て、もし信号ＨＴがｈｉｇｈとなフて加熱モードを指示
すると、ソリッドステート・スイッチＱ１は低速冷却調
整リレー１２０に給電するＯＮ状態とはなり得ない。

ＡＮＤゲート１２２はダイオード１２６．１２８及びＮ
ＯＲゲート１３０を介してサーモスタット８４ｂ）らの
信号ＤＥＦ％ＣＳ及びＨＬＯに応答する入力を有する。

システム１０が霜取りモードなら信号ＤＥＦはｔｒｕｅ
　；システムｌＯが手動で連続作動モードからスタート
・ストップ・モードに切り換えられると信号Ｃ８がｔｒ
ｕｅとなる。スタート・ストップ・モードにおいて、シ
ステムがヌル・モードに６行できる状態になると原動機
１６が停止させられ、設定手段９６が設定した目標温度
が所定のヒート・ロックアウト温度以下であって、シス
テム１０が凍結した積み荷を空調中であることを示す場
合、信号ＨＬＯがｔｒｕｅとなる。これらの信号のいず
れかがｔｒｕｅなら、ＮＯＲゲート１３０は論理Ｏを出
力し、ＡＮＤゲート１２２は論理１を出力できず、ソリ
ッドステート・スイッチＱ１はＯＦＦとなる。後述する
ように、ＮＯＲゲート１３０は吸入管調整制御回路の残
りの部分に対する可能化信号を出力し、論理１を出力す
ると吸入管調整を可能にし、論理Ｏを出力するとかかる
調整を不能にする。

ＡＮＤゲート１２２はＯＲゲー１−１３２．Ａ　Ｎ　Ｄ
ゲート１３４及びインバーター・ゲート１３！ｉを介し
てサーモスタット８４からのデジタル信号の最上位ビッ
トＡ、Ｂ及びＣに応答する入力を有する。

第５図のデジタル・アルゴリズムに示すように、感知温
度が目標値以上なら最上位ビットＡは論理Ｏ１目標値ま
たはそれ以下なら論理１となる。

ビットＢ及びＣも目標値に達するまでワード・ナンバー
９６から論理１となる。ワード・ナンバー９６は第２図
に示す低速完全冷却モードの開始に対応する＋６．８°
Ｆ（÷３．７７℃）の温度差で現われる。即ち、還流空
気９０の温度が目標値に達するまでＡＮＤゲート１２２
は低速冷却の開始時から可能化される。ビットＡ、Ｂ及
びＣがＡＮＤゲート１２２を可能化すると、コンデンサ
ー１３８が充電され、ＡＮＤゲート１４０に対する入力
を供給する。

ＡＮＤゲート１４０への他の入力はディジタル・サーモ
スタット８４からのビットＥに応答する。

従って、万一目標値に達する前に還流空気９ｏの温度が
上昇し始めると装置１０は低速冷却モードに維持される
。ビットＥがｔｒｕｅであるワード１２０からワード１
２７までの期間は温度が目標値以下に降下すると低速加
熱調整モードとなり、次いで上昇し始める温度範囲に相
当する。この情況ではコンデンサー１３８は充電されな
いから、第５図に示すように、ワード１１９に達するま
では空気９０や温度が目標値以上に上昇するとシステム
は低速加熱調整モードのままとなる。

調整制御手段１０８は′ｓ２及び５図に示す調整モード
において、コイル１１０とアースの間の抵抗値をｉｌＪ
＃することによりコイルＩＩＱを流れる電ｆｌｉｔの犬
籾さを制御する。ソリッドステート・スイッチＱ２、Ｑ
３、Ｑ４、Ｑ５及びＱ６を介してコイル１１０とアース
の間に抵抗器Ｒ９、Ｒ８、Ｒ７、Ｒ６、及びＲ５をそれ
ぞれ互いに並列に接続する。

コイル１１０とアースの間にどの抵抗器が接続されるか
に関する以下の説明においては、ＮＯＲゲート１３０か
らのｈｉｇｈ出力によって調整が可能化されるものとす
る。

目標温度以上なら、デジタル・ワード１１２〜１２フの
期間において、デジタル・サーモスタット信号のビット
Ａが論理Ｏとなり、デジタル・サーモスタット信号のビ
ットＣ及びＤが論理１となるとこれに応答し、ソリッド
ステート・スイッチＱ２、ＯＲゲート１４２、ＡＮＤゲ
ートエ４４及び１４６、及びインバーター・ゲート１３
６を介してコイル１１０とアースの間に抵抗器Ｒ９が接
続される。

目標値及びそれ以下の温度においては、ワード１２８〜
１３５の期間に、ビットＡが論理１、ビットＤ及びＥが
論理Ｏとなるとこれに応答してＯＲゲート１４２、ＡＮ
Ｄゲート１４８及び１５０、及びＮＯＲゲート１５２を
介してコイル１１０　とアースの間に抵抗器Ｒ９が接続
される。

目標値以上の温度では、ワード１２０〜１２７の期問に
おいて、ビットＡが論理Ｏ、ビットＣ，Ｄ及びＥが論理
１となるとこれに応答して、ソリッドステート・スイッ
チＱ３、インバーター・ゲート１５４及び１５６、ダイ
オード１５８、ＡＮＤゲート１６０．１４４及び１４６
、及びインバーター・ゲート１３６を介してコイル１１
０とアースの間に抵抗器Ｒ８が接続される。目標値及び
それ以下の温度では、ワード１２８及び１２９の期間に
おいて、ビットＡが論理１、ビットＤ、Ｅ％　Ｆ及びＧ
が論理０となるとこれに応答して、インバーター・ゲー
ト１５４及び１５６、ダイオード１６２、ＮＯＲゲート
１８４．インバーター・ゲート１６６、ＮＯＲゲート１
６８、インバーター・ゲート１７０、ＡＮＤゲート１４
８及び１５０、及びＮＯＲゲート１５２を介してコイル
１１０とアースの間に抵抗器Ｒ８が接続される。

目標値以上の温度では、ワード２１８〜１１９及びワー
ド】２４〜１２７の期間において、ビットＡが論理０．
ビットＣ，Ｄ及びＦが論理ｌとなるとこれに応答して、
ソリッドステート・スイッチＱ４、ＯＲゲート１７２、
ＡＮＤゲート１７４，１４４及び１４６．及びインバー
ター・ゲート１３６を介してコイル１１０とアースの間
に抵抗器Ｒフが接続される。目標値及びそれ以下の温度
では、ワード１２８〜１３１の期間において、ビットＡ
が論理１、ピッドＤＳ　Ｅ及びＦが論理０となるとこれ
に応答してコイル１１０とアースの間にソリッドステー
ト・スイッチＱ４、ＯＲゲート１７２、ＮＯＲゲート１
６８、インバーター・ゲート１７０、ＡＮＤゲート１４
８及び１５０、及びＮＯＲゲート１５２を介して抵抗器
Ｒ７が接続される。

目標値以上の温度では、ワード目４、ＩＸ５．１１８．
１１９．１２２．１２３．１２６及び１２７の期間にお
いて、ビットＡが論理Ｏ，ビットＣ，Ｄ及びＧが論理１
となるとこれに応答してソリッドステート・スイッチＱ
５、ＯＲゲート１７Ｂ、ＡＮＤゲート１．７８，１４４
及び１４Ｂ、及びインバーター・ゲート１３６を介して
コイル１１０とアースの間に抵抗器Ｒ６が接続される。

目標値及びそれ以下の温度では、ワード１２８及び１２
９の期間において、ビットＡが論理１、ビットＤ、Ｅ％
Ｆ及びＧが論理Ｏとなるのに応答して、ソリッドステー
ト・スイッチＱ５、オＲゲート１７６、ＮＯＲゲート１
６４、インバーター・ゲート１６１１、ＮＯＲゲートＩ
Ｈ、インバーター・ゲート１７０、ＡＮＤゲート１４８
及び１５０、及びＮＯＲゲート１５２を介してコイル１
１０とアースの間に抵抗器Ｒ６が接続される。

目標値以上の温度では、ワード１１３，１１５，１１７
．１１９．１２１．１２３．１２５、及び１２７におい
て、ビットＡが論理０１ビットＣ，Ｄ及びＨが論理１と
なるのに応答して、ソリッドステート・スイッチＱ６、
ＡＮＤゲート１８０．１４４及び１４６、及びインバー
ター・ゲート１３８を介して抵抗器Ｒ５がコイル１１０
のみに接続される。

温度変動をほとんど伴なわずに目標値を正確に維持する
だけでなく、調整弁５４を利用することによって、実際
の過負荷状態に応答して熱容量を制限することができる
が、これは実際の過負荷が存在しない時に熱容量を制限
することができ、ディーゼル・エンジン及びｔａ機を交
互に使用してコンプレッサー１４を駆動する場合に折衷
的な位置にセットしなければならない従来の吸い込み絞
り弁とは対照的である０作用する駆動手段に応じて、第
１図に示すセンサー１８２を利用することによって所定
のエンジンまたは電動機過負荷状態に応答して信号を出
力させるか、または複数のセンサーを利用することによ
ってエンジン及び電動機過負荷の双方を検知させればよ
い。過負荷検出手段１８４にはセンサー１８２からの信
号を供給すればよい、検出手段１８４は例えば検出すべ
き過負荷の段階数に応じて単一または複数のコンパレー
ターを含むことができ、コンパレーターの出力をデコー
ダーまたはマトリックス１８８によって復号することに
よフてコイル１１０とアースの間に接続される所定の抵
抗器Ｒ９乃至Ｒ６を選択するデジタル信号を形成し、検
出された過負荷のレベルに対応する所定位置まで弁５４
を閉じる０例えば２段階の過負荷を検出する場合には、
表■に従ってコンパレーターの出力を復号することによ
って過負荷状態における所定位置を求めることができる
。

表　　　　Ｉ ｔ　　　　　　ｉ　　　　　　　　　　ｉ　　　　　　
１　　　　　１　　　　　１　　　　　　ｉいずれのコ
ンパレーターも過負荷を検出しなければ、過負荷に対応
する機能は行なわれず、従って、デコーダー出力はすべ
て論理Ｏとなる。一方のコンパレーターが第１段階の過
負荷を検出すると、例えば、ｔ　ｒ　ｕ　ｅ　制御信号
ＣＲ９及びＣＲ８によって抵抗器Ｒ９及びＲ８をコイル
１１０とアースの間に並列接続することによって弁５４
を部分的に閉じればよい、双方のコンパレーターが過負
荷を検出すると、例えば、すべての抵抗器Ｒ５乃至Ｒ９
をコイル１１０とアースの間に並列接続することによっ
て弁５４を閉じればよい。

調整制御回路１０１１への制御信号ＣＲ９乃至ＣＲ５の
接続例を第４図に破線で示した。制御信号ＣＲ９をダイ
オード１９０を介してＮＯＲゲート１、３０に接続する
ことにより過負荷状態中は常態での吸入管調整をブロッ
クすることができる。制御信号ＣＲ９乃至ＣＲ５のそれ
ぞれは該当のＯＲゲートを介してソリッドステート・ス
イッチＱ２乃至Ｑ６にそれぞれ接続することかできる０
例えば、ＯＲゲート１４２　とソリッドステート・スイ
ッチＱ２の間にＯＲゲート１９２を設け、ＯＲゲート】
４２の出力をＯＲゲート１９２の一方の人力を接続し、
ＯＲゲート１９２の他方の入力に過負荷制御信号ＣＲ９
を接続する。残りの過負荷制御信号ＣＲ８乃至ＣＲ５も
同様に残りのソリッドステート・スイッチＱ２乃至Ｑ６
にそれぞれ接続することができる。

輸送用冷凍装置１０の作用に関して以下に説明する。第
２図から明らかなように、冷却始動段階でシステムは弁
５４が広く開放した状態となる高速冷却モードで動作す
る。還流空気９０の温度が目標値を上回る所定の差温度
、例えば＋８．８　’　Ｆ（＋３．７７℃）に達すると
、装置１０は低速冷却モードに切り換わる。このモード
では調整弁５４は開放状態のままであり、原動機１６の
速度が低下すると給気手段７８が作動して蒸発器の送風
機７６をほぼ同じ速度に維持する。目標値に近づいて例
えば＋３゜４°Ｆ（−１，８９℃）の温度差になると、
装置１０は調整制御回路の作用下に低速冷却モードとな
る。デジタル・サーモスタット８４からの信号のビット
が変化するごとにコイル１１０とアースの間に抵抗の組
み合わせが挿入され始めてコイル電流を次第に増大させ
、調整弁５４を少しずつ閉じ、目標値のすぐ上のデジタ
ル・ワード１２７に達した時点でコイル電流は最大とな
り、調整弁５４が閉じ、抽気口だけがある程度の熱容量
を供給し続ける０周囲温度が氷点より高い場合には、還
流空気９０の温度は抽気口から得られる熱容量で目標値
付近に維持され、装置１０はほとんど負荷がかからない
状態で動作するから、加熱サイクルに移行しない限り燃
料や電力の消費はほとんどない。

還流空気温度が目標値またはそれ以下に降下すると、装
置１０は調整制御回路の作用下に低速加熱モードに切り
換わり、この際、還流空気９０が目標値よりもどの程度
低いかに応じて弁５４が制御されて開放される０周囲温
度がきびしい場合には、装置１０は調整低速加熱から調
整なしの低速加熱に移行し、この際、弁５４は全開とな
る。温度差が例えば−１，７°Ｆ（−０，９４℃）の場
合にこのような移行が起こる。温度差が−３，４’　Ｆ
（−１，８９℃）に達すると弁５４が全開した状態での
高速加熱モードに移行する。

装置１０が高速加熱モードに移行してから温度が上昇す
ると、システムは所定の温度差、例えば−１，７°Ｆ（
−（１，９４℃）において調整１１ｔｌＪ御下の低速加
熱モードに移行し、このモードでは目標温度に近づくに
つれて弁５４が徐々に閉じる。もし温度が目標値を趙え
て上昇し続けると装置１０が目標値との温度差が例えば
＋１．７　’　Ｆ（＋０．９４℃）に達するまで調整下
の低速加熱モードを続け、前記温度差に達した時点で調
整下の低速冷却に移行し、もし温度差が増大すれば、弁
５４が開放し始める。

還流空気温度が上昇して温度差が＋３．４　’　Ｆ（÷
１．８９℃）に達すると、装置１０は弁５４が全開した
低速冷却となり、還流空気９０の温度がさらに上昇して
例えば温度差＋８．５°Ｆ（÷４．７℃）に達すると、
装置１０は高速冷却に移行する。

公知システムに対する温度Ｉ＋ＩＪＩＩ及び湿度制御両
面における本発明の改善効果は以下に述べる実際の比較
テストに肌らしても顕著である。第６図は標準的な輸送
用冷凍システムによって積み荷のレタスを目標温度３４
°Ｆ（１，１１℃）に制御した場合の温度と時間の関係
を画いたグラフである。標準輸送用冷凍システムはコン
プレッサーの負荷軽減を伴なわず、また還流空気が変動
する状態で、この還流空気を感知しながら動作した。最
高最低積み荷温度を測定するため積み荷の方々に熱電対
を配置し、８５時間に亘ってテストを実施した０曲線１
９４は積み荷の最高温度、曲線１９Ｂは積み荷の最低温
度、曲線１９８は積み荷の平均温度、曲線２０Ｇは積み
荷の最高及び最低温度の差をそれぞれ示す。

第７図は第６図に示したテストに関するその他のデータ
を示すグラフである。第７図に示す測定値は第６図に示
したテストの最初の２４時間に亘って得られたものであ
り、残りの期間に関するものは示されていないが、その
理由は周囲温度と共に変化する凝縮器空気流入温度以外
は測定値がほとんど変わらないからである１曲線２０２
は凝縮器空気流入温度、曲線２０４は蒸発器空気流入温
度、曲線２０６は蒸発器空気流出温度、曲線２０８はパ
イロット・ソレノイドＰＳに供給される電圧をそれぞれ
示す、電圧を供給されると、パイロット・ソレノイドＰ
Ｓは加熱サイクルを指示し、絶えず冷却及び加熱サイク
ル間で切り換わることで目標値が保持され、これにより
、蒸発器空気流出温度（曲線２０６）が約２５’　Ｆ（
−３，８９’ｅ）の低温から約３８°Ｆ（−３）３℃）
の高温に変動する。

第８図は目標値を３５’　Ｆ（１，６７℃）とし、本発
明の輸送用冷凍装置を使用して積み荷のレタスに対して
実施したテスト結果を記録したものであることを除けば
第６図と同様のグラフである１曲線２１０は積み荷の最
高温度、曲線２１２は積み荷の平均温度、曲線２１４は
積み荷の最低温度、曲線２１６は積み荷の最高及び最低
温度の差をそれぞれ示す。

第９図は本発明の輸送用冷凍装置を使用した第８図のテ
ストに関するその他の測定データを示したものであるこ
とを除けば第７図のグラフとｒＭＪｍのグラフである０
曲線２１６は凝縮器空気流入温度または周囲温度を示す
、テストはそれぞれ異なる時間帯で開始されたので、第
７及び９図のグラフでは周囲温度が同じで・はない０曲
線２２０は蒸発器空気流入温度、曲線２２２は蒸発器空
気流出温度、曲線２２４は調整弁電圧、曲線２２６はパ
イロット・ロレノイド電圧をそれぞれ示す。

曲線１９４及び２１０を比較すれば明らかなように、公
知の冷凍ユニットではテスト期間に亘って積み荷の最高
温度が約３９°Ｆ（３，８９℃）から約４６’　Ｆ（−
７，７８℃）　まで上昇し続けたのに対して、本発明の
ユニットではテストの全期間に亘って積み荷の最高温度
が約３９°Ｆ（３，８９℃）に維持された。

曲線１９８及び２１２の比較から明らかなように、公知
のユニットでは積み荷の平均温度が３７°Ｆ乃至３９°
Ｆ　（２，７８℃乃至３．Ｈｔ　）の間で変動したが、
本発明のユニットでは３６°Ｆまたは３７゛Ｆ（２，２
２℃または２．７８℃）にほぼ維持された。

曲線１９８及び２！４の比較から明らかなように、公知
のユニットでは積み荷の最低温度は目標値３４°Ｆ（１
，１１℃）を挟んで上下に変動したが、本発明のユニッ
トでは積み荷の最低温度は目標値３５°Ｆ　（１，６７
℃）に近く、ただし常にこの目標値以上に維持された。

曲線２２０及び２１６を比較すれば明らかなように、公
知ユニットでは最高及び最低温度の差は約５”　Ｆ（２
，７７℃）から約１１℃Ｆ（６，１’Ｃ）　　まで定常
的に上昇した。これに反して本発明のユニットで空調さ
れた積み荷の差温度は約４°Ｆまたは５°Ｆ（２，２２
℃または２．７７℃）にほぼ安定した。

曲線２０４及び２２０の比較から明らかなように、公知
ユニットの蒸発器空気流入温度は約３６°Ｆ（２，２２
℃）と４０″″Ｆまたは４１’　Ｆ（４，４４℃または
５．０℃）の間を絶えず往復したが、本発明二二ットの
蒸発器空気湾入温度は約３６°Ｆ及び３８°Ｆ（２，２
２℃乃至３．３３℃）の間で変動し、比較的フラットで
あった。

曲線２０６及び２２２の比較から明らかなように、公知
ユニット（曲線２０６）では蒸発器空気流出温度が約２
５”　Ｆ（−３，８９ｔ）　　と約３７°Ｆまたは３８
°Ｆ（２，７８℃乃至３．３３℃）の間で大きく変動し
たが、本発明ユニット（曲線２２２）では蒸発器空気流
出温度は３３＃Ｆと３４’　Ｆ　（０，５６℃乃至１０
１１℃）の間で変動する比較的フラットな動向を示した
。

曲線２０８及び２２６の比較から明らかなように、公知
ユニットは絶えず冷却モードと加熱モードの間で切り換
わるのに対して、本発明ユニットは周囲温度が低い場合
に一度だけ加熱モードに移行して目標値を維持した。

曲線２２４に示す調整弁電圧から明らかなように、いっ
たん調整モードに入ると、システムはこの調整モードの
ままとなった。

装置１０がめったに加熱モードに移行しないこと、蒸発
器の空気流入温度及び流出温度の差が小さいことから、
公知ユニットによって空調される積み荷と本発明ユニッ
トによって空調される積み荷との間では相対温度に大き
い差が生ずる。

第１０図は公知の輸送用冷凍ユニットによフて空調され
る種々の積み荷と以下に“調整ユニット″と呼称する本
発明の輸送用冷凍ユニットによって空調される種々の積
み荷を積載したトレーラ−における相対湿度を比較した
ものである。

曲線２２８及び２３０は公知ユニット（曲線２３０）に
よって空調されたカンタローブ（メロンの−ｆりの平均
相対湿度８２．４％と、調整ユニット（曲線２２８）に
よフて空調されたカンタローブの平均相対湿度９０．６
％を比較している。

曲線２３２及び２３４は公知ユニット（曲線２３４）に
よって空調された桃の平均相対湿度８１．１％と、調整
ユニット（曲線２３２）によって空調された桃の平均相
対湿度８８．０％を比較している。

曲線２３６及び２３８は公知ユニット（曲線２３８）に
よって空調されたストロベリーの平均相対湿度Ｂ２，７
％と、空調ユニット（曲線２３８）によって空調された
ストロベリーの平均相対湿度９０．１％を比較している
。

曲線２４０及び２４２は公知ユニット（曲線２４２）に
よフて空調されたメロンの平均相対湿度８０．１％と、
調整ユニット（曲線２４２）によって空調されたメロン
のい平均相対湿度８７．９％を比較している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の輸送用冷凍装置を一部ブロックダイヤ
グラムで示す簡略図である。 第２図は第ｉ図に示した輸送用冷凍装置のデジタル・サ
ーモスタット及び冷凍／調整制御手段によって行なわれ
る基本的な冷却及び加熱モードを示すダイヤグラムであ
る。 第３図は第１図に示した輸送用冷凍装置に使用できる制
御可能な調整弁に関する弁開放とコイル電流の関係を示
すグラフである。 第４図は第１図にブロックで示した調整制御機能を行な
う調整制御手段の詳細な構成図でおる６゜第５図は目標
値に対する種々の温度差に対応して必要なコイル電流及
び弁位置が得られるように調整弁の制御回路に接続した
並列抵抗器の組み合わせを示す、第４図の調整制御手段
によって行なわれるデジタル。アルゴリズムである。 第６図は公知の輸送用冷凍ユニットによって制御される
積み荷であるレタスの重要な温度測定値を示す温度／時
間グラフである。 第７図はＮ６図に示した公知の輸送用冷凍ユニットに関
連するその他の重要なパラメーターを示す温度及び電圧
／時間グラフである。 第８図は積み荷であるレタスを本発明の輸送用冷凍装置
によって制御した場合の第６図と同様の温度／時間グラ
フである。 第９図は本発明の輸送用冷凍装置を使用した第８図図示
のテストに関連する他のパラメーターを示す第７図と同
様の温度及び電圧／時間グラフである。 第１０図は異種の生鮮品積み荷について、公知の輸送用
冷凍装置によって制御される荷積み空間における相対湿
度と、本発明の輸送用冷凍装置によって制御されつ荷積
み空間における相対湿度を比較するグラフである。 １０・・・・冷凍装置 １４・・・・コンプレッサー １６・・・・原動機 ４２・・・・蒸発器 ５０・・・・吸入管 ５４・・・・調整弁 ７８・・・・給気手段 ８４・・・・デジタル・サーモスタット９２・・・・荷
積み空間 １０８・・・・調整制御手段 出　願　人：サーモ・キング・コーポレーション化　理
　人：加藤　紘一部（ばか１名）ＦＩＧ、　２ １（ＶＥ（ＩＰＦｌｌｌｌｌＧ−５ｒＲＯＫＥｆｌ１１
．１ＴＥ）ｌＰＥＲＡＴｔｌＲＥｉＯＥＧ　Ｆｌ丁ＥＮ
ＰＥＩＩＡＴｔｌｌｌε１１）ＥＧＦｌＲＥＬＡＴＩＶ
ＥＮＬＩＩＩＩＯＩＴＶ−”／ａＲＥＬＡＴＩＶＥ　８
１１Ｍ１０１丁Ｙ　−’ｔ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）　吐き出し口及び吸い込み口を有するコンプレッ
   サー、凝縮器、蒸発器、凝縮器と蒸発器を結ぶ給液管、
   給液管に設けた膨張手段、蒸発器とコンプレッサーの吸
   い込み口を結ぶ吸入管、高温ガス管、高温ガス管をコン
   プレッサーの吐き出し口から選択的に凝縮器または蒸発
   器に接続することにより冷却及び高温ガス加熱サイクル
   をそれぞれ開始させる弁手段、蒸発器によって調節し、
   調節された空気を荷積み空間に還流させるため荷積み空
   間から空気を回収する蒸発器への給気手段及びコンプレ
   ッサーのための原動機を含む冷凍回路を有する輸送用冷
   凍装置であって、 荷積み空間から蒸発器に還流する空気の温度を感知する
   温度センサーを有するサーモスタットと； 前記サーモスタットが空気の感知温度と所期の目標値温
   度の差に応答してデジタル信号を出力することと； 吸入管に設けた調整弁と； 冷却及び高温ガス加熱サイクルにおいて、前記サーモス
   タットからのデジタル信号に応答して所期の目標値温度
   の上下一定の温度範囲内で前記調整弁を連続的に制御す
   る調整制御手段と； 生鮮品が荷積みされている時には主として冷却サイクル
   によって荷積み空間の温度を目標値付近に維持すると共
   に蒸発器における温度降下を最小限に抑え、調節された
   空気からの脱湿を極力抑制し、荷積み空間の相対温度を
   高く維持し、積み荷を劣化させることなく目標値を氷点
   付近に設定できること を特徴とする輸送用冷凍装置。
2. （２）　コンプレッサーのための原動機が高低の速度を
   選択できるディーゼル・エンジンであり、給気手段が前
   記ディーゼル・エンジンの速度に関係なくほぼ一定容積
   の調節された空気を供給する手段を含むことを特徴とす
   る請求項第（１）項に記載の輸送用冷凍装置。
3. （３）　調整弁が抽気口を含み、冷却サイクル中に感知
   温度が降下するにつれて調整制御手段が調整弁を徐々に
   閉ざし、目標値温度に達するとほぼ完全に閉ざし、その
   間原動機がコンプレッサーを作動させ続け、抽気口を介
   して熱容量を供給することを特徴とする請求項第（１）
   項に記載の輸送用冷凍装置。
4. （４）　温度が目標値以下に降下し続けると高温ガス加
   熱サイクルが開始され、感知温度と目標値温度の差が増
   大するのに応答して調整制御手段が調整弁を徐々に開放
   させることを特徴とする請求項第（３）項に記載の輸送
   用冷凍装置。
5. （５）　高温ガス加熱サイクル中に感知温度が上昇する
   とこれに応答し、感知温度が目標値以下になると調整制
   御手段が徐々に調整弁を閉ざし、感知温度が目標値以上
   に上昇し続けるとこれに応答して調整弁を徐々に開放す
   ることを特徴とする請求項第（４）項に記載の輸送用冷
   凍装置。
6. （６）　冷凍回路が絞り弁を含まず、調整弁がコンプレ
   ッサーのポンピング能力を制御する機能を有することを
   特徴とする請求項第（１）項に記載の輸送用冷凍装置。
7. （７）　原動機の所定過負荷状態に応答する過負荷セン
   サーを含み、過負荷センサーが原動機過負荷を検知する
   とこれに応答して調整制御手段が調整弁を制御すること
   を特徴とする請求項第（６）項に記載の輸送用冷凍装置
   。
8. （８）　過負荷センサーが所定の原動機過負荷状態を検
   知するとこれに応答して調整制御手段が調整弁を閉鎖方
   向に作動させることを特徴とする請求項第（７）項に記
   載の輸送用冷凍装置。
9. （９）　調整弁が電気コイルを含み、調整制御手段がサ
   ーモスタットからのデジタル信号の値に応じて所定の組
   み合わせで前記電気コイルと選択的に接続することによ
   りコイル電流の大きさを制御する複数の抵抗器を含むこ
   とを特徴とする請求項第（１）項に記載の輸送用冷凍装
   置。
10. （１０）　コイル電流がゼロになると調整弁が全開する
    ことと、所定の状態に応答して電気コイルを流れる電流
    をゼロにする手段をも含むことを特徴とする請求項第（
    ９）項に記載の輸送用冷凍装置。
11. （１１）　吸入管にアキュムレーターを設け、アキュム
    レーターが調整弁を介する液体サージから保護できるよ
    うに蒸発器とアキュムレーターの間に調整弁を配置した
    ことを特徴とする請求項第（１）項に記載の輸送用冷凍
    装置。
12. （１２）　吸入管に熱交換器及びアキュムレーターを設
    け、蒸発器に接近させて吸入管に調整弁を配置し、熱交
    換器及びアキュムレーターが調整弁を介する液体サージ
    からコンプレッサーを保護するように構成したことを特
    徴とする請求項第（１）項に記載の輸送用冷凍装置。