JPH0477219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気調和装置、特に輸送すべき物品を
格納して冷凍または冷蔵状態のまま輸送するため
の冷凍コンテナの空気調和に適する空気調和装置
に関する。

従来の冷凍コンテナの空気調和装置の１例が第
１図に示され、１０は輸送すべき物品が格納され
る室で、室内空気は送風機１２を駆動することに
よつて図に白抜矢印６，７で示すように蒸発器４
およびヒータ１１を通つて循環せしめられる。１
は冷媒圧縮機で、この冷媒圧縮機１から吐出され
た高温高圧の冷媒ガスは凝縮器２に入つて、ここ
で冷却されて凝縮液化せしめられ、次いで絞り３
に入つてここで断熱膨脹し、次いで蒸発器４に入
つてここで室１０を循環する空気を冷却し、自身
は加熱されて蒸発しガス状となつて圧縮機１に戻
る。圧縮機１の運転中、弁５を開くことにより、
圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒ガスの１
部が凝縮器２および絞り３をバイパスして放熱す
ることなく蒸発器４に流入し、蒸発器４における
冷却能力を低減でき、また、弁５の開度を加減す
ることにより、冷却能力を無段階に制御すること
ができる。

なお、冷却能力の制御は、従来した所謂ホツト
ガスバイパス方式のほか、圧縮機の回転数制御方
式、圧縮機の圧縮ガスバイパス方式、圧縮機のス
トローク制御方式等の周知の方式のいずれも適用
可能である。８は室１０から戻り空気６の温度を
検出する温度検知器、９は蒸発器４、ヒータ１１
を通つて冷却または熱された吹き出し空気７の温
度を検出する温度検知器、１４は温度検知器選択
手段で温度設定手段１５で任意に設定された設定
温度が冷蔵条件のときはこの信号を受けて温度検
知器９で検出した吹出空気７の温度を制御に用い
ることを選択し、温度設定手段１５で設定された
設定温度が冷凍条件のときはこの信号を受けて温
度検知器８で検出した戻り空気６の温度及び温度
検知器９で検知した吹き出し空気７の温度を制御
に用いることを選択する。１６は偏差算出装置
で、温度検知器選択手段１４で選択された検出温
度と温度設定手段１５で設定された設定温度とを
対比して両者の偏差を演算し、これを運転指示装
置２５に出力する。１７はサーモスタツト選択手
段で、温度設定手段１５で設定された設定温度が
冷蔵条件のときはこの信号を受けて冷蔵用サーモ
スタツト２２を選択し、設定温度が冷凍条件のと
きはこの信号を受けて冷凍用サーモスタツト２４
を選択する。運転指示装置２５では偏差算出装置
１６から出力された偏差とサーモスタツト選択手
段１７から入力されるサーモスタツト２２または
２４に設定されている偏差とを対比し、これらサ
ーモスタツト２２または２４の動作パターンに従
つて所定の運転モードで圧縮機１、弁５、ヒータ
１１および送風機１２を運転する指冷を出す。

冷凍時、即ち室１０内に冷凍品を格納し、室温
を冷凍条件の所定温度以下に維持する場合、例え
ば温度設定手段１５に−18℃を設定すると、これ
からの信号により温度検知器選択手段１４は温度
検知器８を選択し、サーモスタツト選択手段１７
は冷凍用サーモスタツト２４を選択する。ここ
で、温度検知器８で検出した戻り空気６の検出温
度が温度設定手段１５により設定された設定温度
即ち−18℃より高い場合、この偏差が偏差算出装
置１６で算出されて運転指示装置２５に入力さ
れ、ここで冷凍用サーモスタツト２４に設定され
ている偏差と比較され、前者が後者以上である場
合は、運転指示装置２５からの指示により冷媒圧
縮機１、送風機１２を起動して、室１０内を循環
する空気を蒸発器４により冷却する。かくして、
室１０内空気温度が低下して戻り空気６の検出温
度と設定温度との偏差が冷凍用サーモスタツト２
４に設定されている偏差以下になると運転指示装
置２５からの指示により、冷媒圧縮機１は停止
し、以後上記の起動、停止を繰返すことにより室
１０内温度は温度設定手段１５で設定された−18
℃に維持される。

冷蔵時、即ち、温度設定手段１５に設定された
設定温度が冷蔵条件例えば０℃の場合の制御は次
の通り行なわれる。温度検知器選択手段１４は、
温度検知器８及び９を選択し、サーモスタツト選
択手段１７は冷蔵用サーモスタツト２２を選択す
る。偏差算出手段１６において、温度検知器８の
検出温度と温度設定手段１５に設定された設定温
度、０℃との偏差が算出される一方、温度検知器
９の検出温度と温度検知器８の検出温度との差も
算出される。偏差算出手段１６にて算出された温
度検知器８の検出温度と設定温度０℃との偏差
が、冷蔵用サーモスタツト２２に設定されている
所定の偏差を上回る時、運転指示装置２５の指令
により圧縮機１が運転を開始し蒸発器４にて室１
０を循環する空気が冷却される。この冷却作用の
結果、温度検知器８の検出温度と、設定温度０℃
との差が、冷蔵用サーモスタツト２２に設定され
ている所定の偏差まで到達すると、運転指示装置
２５は弁５に対して開弁の指令を行ない蒸発器４
の冷却能力は削減される。その後は、偏差算出装
置１６にて算出される温度検知器９の検出温度と
温度検知器９の検出温度との差が所定の値となる
ように比例制御演算装置１８において演算が行な
われ、その結果が運転指示装置２５を介して弁５
に伝えられることにより弁５の開度調整が行なわ
れる。弁５の開度調整の結果、吹き出し空気７の
温度と戻り空気６の温度とが所定の温度差となる
よう蒸発器４の冷却能力が調整されて冷却運転が
行なわれる。この冷却運転の結果、室１０の温度
が更に降下し、温度検知器８の検出温度と設定温
度との偏差が、冷蔵用サーモスタツト２２に設定
されている値、例えば零となると、運転指示装置
２５は圧縮機１にその運転を停止するように指令
すると共に、弁５に対しては閉弁の指令を行な
う。この閉弁指令が出ている間は比例制御演算装
置１８における演算は停止される。この冷却作用
の停止の間において、送風機１２の作動のための
動力や、外部からの室１０内への熱侵入等により
室１０の温度が上昇し、温度検知器８の検出温度
と設定温度との偏差が、冷蔵用サーモスタツト２
２に設定されている偏差が上回ると、運転指示装
置２５は、圧縮機１に再度運転開始を指令すると
共に、弁５に対して開弁の指示を行ない、冷却運
転が再開され、比例制御演算装置１８における演
算も再開される。以上の作用の繰り返しにより、
室１０の温度はほぼ一定に保持されることとな
る。一方、外気温度が低下した場合等圧縮機１が
停止しているにも拘らず室１０の温度が低下する
ような時において温度検知器８の検出温度と設定
温度との偏差が、冷蔵用サーモスタツト２２に設
定されている負の偏差を下回り、更に負側となる
と、ヒータ１１への通電が開始され、ヒータ１１
への通電と送風機１２の運転による加熱運転が行
なわれる。この加熱運転の結果、温度検知器８の
検出温度と設定温度との偏差が、冷蔵用サーモス
タツト２２に設定されている所定の偏差を上回る
とヒータ１１への通電は停止される。以上の動作
の結果室１０はほぼ一定の温度に保持されること
となる。

上記従来の装置にあつては、弁５に対する開弁
の指令が出ている時は、常に比例制御演算装置１
８における演算が実行される。その一方で、冷蔵
時に圧縮機１が停止している間比例制御演算装置
１８の演算は停止され、従つて戻り空気６の温度
と吹き出し空気７の温度との差は所定値に維持さ
れることはなく、むしろ、送風機１２の所要動力
に相当する分だけ、吹き出し空気７の温度の方が
高くなる。圧縮機１の停止を続けた結果温度検知
器８の検出温度が上昇し、その検出温度と設定温
度との偏差が、冷蔵用サーモスタツト２２に設定
されている所定の偏差を上回ると、運転指示装置
２５が、圧縮機１に再度運転開始を指令すると共
に、弁５に対して開弁を指示するが、この時点に
おいては、温度検知器８及び９の検出温度の差
は、目標とする所定の温度差とは大きく相違する
こととなる。従つて、圧縮機１の運転を再開し、
弁５の開弁指令が出てから、温度検知器８及び９
の検出温度の差が目標とする所定の温度差に到達
するまでの間常に、比例制御演算装置１８は弁５
の弁開度を縮減する方向への演算が行なわれ続け
ることとなり、温度検知器８及び９の検出温度の
差が所定の目標温度差に到達した後も更に両検出
温度の温度差が拡大、即ちオーバシユートした状
態が惹起される。また、検知器８と９の検出温度
の差がこの目標とする温度差に到達するまでの間
においても、冷却作用は行なわれることとなるた
め、累積した目標温度差との偏差を解消する以前
に温度検知器８の検出温度が温度設定手段１５で
設定された設定温度に到達してしまうことがあ
り、これが重なる場合は、目標温度差での運転は
殆んど不可能となつてしまうという不具合があつ
た。

本発明は上記不具合を解消するために発明され
たものであつて、その要旨とするところは、冷却
能力調整手段を備えた冷却装置によつて冷却され
る室内の空気温度を検出するための温度検出器を
少なくとも２以上具え、上記温度検出器からの代
表出力を２以上取り出すとともに上記冷却装置の
運転・停止に用いる代表出力と上記冷却装置の冷
却能力調整手段の制御に用いる代表出力とを別個
のものとした空気調和装置において、前記代表出
力の１つにより停止された前記冷却装置が同代表
出力により運転を開始してからの所定期間他の代
表出力の１つによる前記冷却装置の冷却能力調整
手段の制御のための少なくとも積分操作量の演算
を停止する遅延手段を備えたことを特徴とする空
気調和装置にある。

本発明においては、上記構成を具えているので
冷却装置が運転が開始してから所定の期間、この
冷却装置の冷却能力の制御のための少くとも積分
操作量の演算を停止することによつて、冷却装置
の冷却能力が大きな状態で起動されることを阻止
し、極めて大きな偏差の累積を防止して、速やか
にかつ、大巾かつ長時間のオーバシユートするこ
となく所定の室内温度を得ることができる。

以下、本発明の１実施例を第２図を参照しなが
ら具体的に説明する。第２図において、１９はタ
イマ等の遅延手段で、運転指示装置２５が弁５に
開弁の指令を出すとこの指令を受けて所定の期間
比例制御演算手段１８に対し少くとも積分操作量
の演算を停止することを指令する。他の構成は第
１図に示す従来のものと同様で、対応する部材に
は同じ符号が付されている。

冷凍時、即ち、温度設定手段１５に設定された
設定温度が冷凍条件の場合は、第１図に示す従来
のものと同様に、温度検知器８の検出温度と設定
温度との偏差が冷凍用サーモスタツト２４に設定
されている設定偏差と対比され、この比較結果に
応じて運転支持装置２５から圧縮機１の運転およ
び停止が指示される。

冷蔵時、即ち、温度設定手段に設定された設定
温度が冷蔵条件例えば０℃の場合の制御は次の通
り行なわれる。温度検知器選択手段１４は、温度
検知器８および９を選択し、サーモスタツト選択
手段１７は冷蔵用サーモスタツト２２を選択す
る。偏差算出装置１６にては、温度検知器８の検
出温度と温度設定手段１５に設定された設定温
度、０℃との偏差が算出される一方、温度検知器
９の検出温度と温度検知器８の検出温度との差も
算出される。温度検知器８の検出温度と設定温度
との偏差は、冷却装置の運転・停止用の代表出力
であり、温度検知器９の検出温度と温度検知器８
の検出温度との差は冷却装置の能力制御に用いる
ための代表出力のである。偏差算出装置１６にて
算出された温度検知器８の検出温度と設定温度０
℃との偏差が、冷蔵用サーモスタツト２２に設定
されている所定の偏差を上回る時、運転指示装置
２５の指令により圧縮機１が運転を開始し蒸発器
４にて室１０を循環する空気が冷却される。この
冷却作用の結果、温度検知器８の検出温度と、設
定温度０℃との偏差が、冷蔵用サーモスタツト２
２に設定されている所定の偏差まで到達すると、
運転指示装置２５は、弁５に対して開弁の指令を
出す。弁５に対する開弁の指令が出されると同時
に、この指令を受けてタイマ１９はカウントを開
始する。タイマ１９のカウント中の所定時間は、
弁５の開度は、あたかも温度検知器８及び９の検
出温度の温度差と目標とする所定値との偏差が零
であるが如く、予め設定された値、即ち、初期値
に維持されることとなる。これは偏差が零として
扱われることにより比例操作量演算装置１８ｂ
は、比例分がないものとして演算装置１８ａに演
算結果を与え、積分操作量演算装置１８ｃは積分
操作量の変化がないものとして演算装置１８ａに
演算結果を与え、演算装置１８ａは両者の和を演
算することにより弁５の開度を演算するが、上述
のとおり、比例分もなく、積分操作量の変化もな
いため、弁５の開度は初期値に維持されるもので
ある。タイマ１９は所定時間の経過を待つて、比
例制御演算装置１８に対して、演算開始の指令を
行なう。これを受けて比例制御演算装置１８は温
度検知器９の検出温度と、温度検知器８の検出温
度との差が所定の目標温度差となるように弁５の
開度を演算し、その結果が運転指示装置２５を介
して弁５に指示され、この開度で運転が行なわれ
る。この状態での運転が継続され、温度検知器９
の検出温度と温度検知器８の検出温度との差が所
定の目標温度差を維持しながら冷却運転が行なわ
れることにより、室１０の温度が更に降下し、温
度検知器８の検出温度と温度設定手段１５に設定
された設定温度との偏差が、冷蔵用サーモスタツ
ト２２に設定されている所定の偏差と一致し、両
者の差が零となると、運転指示装置２５は圧縮機
１にその運転を停止するように指令すると共に、
弁５に対しては閉弁の指令を行なう。この閉弁指
令の出ている間は、比例制御演算装置１８におけ
る演算は停止される。この冷却作用の停止の間に
おいて、送風機１２の作動のための動力や、外部
からの室１０内への熱侵入等により室１０の温度
が上昇し、温度検知器８の検出温度と設定温度と
の偏差が、冷蔵用サーモスタツト２２に設定され
ている偏差を上回ると、運転指示装置２５は、圧
縮機１に再度運転開始を指令すると共に、弁５に
対して開弁の指示を行ない、冷却運転が再開され
タイマ１９のカウントも開始される。今回のタイ
マ１９のカウント中の弁５の開度は、温度検知器
８及び９の検出温度の差と目標温度差との間の偏
差に拘わらず、先に開弁中であつた時の最終状態
における偏差が零時の開度を継続する。そして、
タイマ１９がカウントアツプした後は、タイマ１
９の指令を受けて比例制御演算装置１８は演算を
再開し、目標温度差へ向けて、弁５の開度調整が
行なわれることとなる。

以上の作用の繰り返しにより、室１０の温度は
ほぼ一定に保持されることとなる。一方、外気温
度の低下した場合等圧縮機１が停止しているにも
拘らず室１０の温度が低下するような時におい
て、温度検知器８の検出温度と設定温度との偏差
が、冷蔵用サーモスタツト２２に設定されている
負の偏差を下回り、更に負側となると、ヒータ１
１への通電が開始され、ヒータ１１への通電と送
風機１２の運転による加熱運転が行なわれる。こ
の加熱運転の結果、温度検知器８の検出温度と設
定温度との偏差が、冷蔵用サーモスタツト２２に
設定されている所定の偏差を上回るとヒータ１１
への通電は停止される。以上の動作の結果室１０
はほぼ一定の温度に保持されることとなる。

かくして、上記実施例においては、圧縮機１の
発停の間において、弁５に対する開弁指令が出て
からの所定時間は、温度検知器８と９の検出温度
の差と、目標温度差との偏差に拘わらず、あたか
もその偏差が零であるかの如く扱い、その間の、
実際の温度差が目標値とずれていても、その偏差
や、偏差の累積、即ち積分操作量による弁開度の
修正は行なわれることなく、先に弁５が開弁中で
あつたときの最終状態を継続することとなるた
め、圧縮機１が駆動され、弁５が開となつてから
の所定時間における極めて大きな偏差の累積を防
止することが可能となる。そして、冷却運転時の
目標温度差への到達時間には大きなばらつきはな
いため、速やかに、かつ大巾・長時間のオーバシ
ユートすることなく所定の温度差が得られること
となる。

なお、上記実施例においては、温度検知器８と
９の検出温度の差が一定となるように冷却能力の
制御を行なう一方で、圧縮機１の発停を温度検知
器８の検出温度を用いて行なう例を示したが、温
度検知器９の検出温度と設定温度との差が一定と
なるように冷却能力の制御を行なう一方で、圧縮
機１の発停を温度検知器８の検出温度を用いて行
なうというように、冷却装置の運転停止に用いる
代表出力と、冷却能力の制御に用いるための代表
出力とを別個のものとしたものにも本発明を適用
することができる。また、代表出力は、複数の温
度検知器の検出温度と設定温度を用いて比較演算
されたものでよい。また、上記実施例において
は、弁５に開弁指令が出されてからの所定時間
は、あたかも偏差が零であるが如き制御を行なつ
たが、必ずしも偏差そのものを零とするが如き制
御の必要はなく、演算された偏差を用いての比例
操作量はそのまま演算し、積分操作量の演算を少
なくともほぼ停止することにより、積分操作量演
算装置１８ｃは積分操作量の変化がないものとし
つづけるため、所定時間内における当然発生する
目標値と被制御量とのずれの累積を防止すること
も可能である。

更に上記実施例においては、所定時間の決定を
タイマ１９を用いて行なつたが、所定時間は必ず
しも一定の時間である必要はなく、例えば、演算
された偏差が目標値に到達するまでの期間であつ
てもよい。また、上記実施例においては、圧縮機
１に対する運転指令が出る時点で直ちに弁５に対
する開弁指令が出るものとしたが、これは、圧縮
機１に対する運転指令が出てから所定の期間経過
後に弁５に対する開弁指令を出してもよい。

なお、冷却能力の制御は、上記した所謂ホツト
ガスバイパス方式のほか、圧縮機の回転数制御方
式、圧縮機の圧縮ガスバイパス方式、圧縮機のス
トローク制御方式等の周知の方式のいずれも適用
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍コンテナの空気調和装置の
制御系統図、第２図は本発明の１実施例を示す制
御系統図、第３図は比例制御演算装置の構成図で
ある。 冷却装置…４、冷却能力調整手段…５、室…１
０、温度検知器…８，９、遅延手段…１９。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却能力調整手段を備えた冷却装置によつて
   冷却される室内の空気温度を検出するための温度
   検出器を少なくとも２以上具え、その１つを室内
   から冷却装置への戻り空気路中に、他の１つを冷
   却装置から室内への吹出し空気路中に配設すると
   共に、これら２以上の温度検出器から少なくとも
   ２以上の出力を取出し、その１つを前記冷却装置
   の運転・停止制御に用い、他の１つを前記冷却能
   力調整手段の制御に用いて冷却装置及び冷却能力
   調整手段を制御する制御手段を具備してなる空気
   調和装置において、前記制御手段が冷却能力調整
   手段の制御に用いる前記出力の１つと制御目標値
   との偏差が所定値になるよう冷却能力調整手段の
   制御値を演算する比例制御演算手段を備えると共
   に、前記出力の１つにより停止された冷却装置が
   同出力により運転を開始してから所定期間、前記
   比例制御演算手段における前記偏差の累積である
   積分操作量の累積演算を停止する遅延手段を備え
   てなることを特徴とする空気調和装置。