JPH0545006A - 冷凍装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蒸発器の吹出空気温度の温度分布に起因する空
調対象空間の過冷を防止する。 【構成】圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３び蒸発器４を順
次接続してなる冷媒回路６を備えた冷凍装置において、
分流器１２からヘッダー１３に至る蒸発器４の各部位に
対応する空気吹出口の各部位に複数の温度センサＴｈ１
〜Ｔｈ５を配置する。センサ選択手段２１により、検出
値の最も低い温度センサＴｈ１〜Ｔｈ５を制御用センサ
として選択し、能力制御手段２０により、制御用センサ
の検出値に応じて、蒸発器４の能力を制御する。これに
より、常に吹出温度の最低値に応じて、吹出空気温度を
制御し、空調対象空間の過冷を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍装置の運転制御装
置に係り、特に蒸発器からの吹出空気温度を指標として
制御対象空間の温度を制御するようにしたものの改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭５９―１９７７
６４号公報に開示される如く、圧縮機、凝縮器、膨張弁
及び蒸発器を順次接続してなる冷媒回路を備えたコンテ
ナ用冷凍装置において、吹出空気の温度を検出する吹出
温度センサを蒸発器の分流器側端部に対応する吹出側の
所定部位に配置し、この吹出温度センサの検出値に基づ
き蒸発器の能力を制御、例えば膨張弁の開度や圧縮機の
容量、蒸発器ファンの風量などを制御することにより、
庫内温度を適正な温度に維持しようとするものは公知の
技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
もののように、冷凍装置の蒸発器の能力を吹出空気温度
に基づき制御する場合、温度センサは通常蒸発器の分流
器に対応する部位に取り付けられているのは、分流器側
は液管との接続位置であり、特に冷媒循環量が少ない状
態では、通常温度が最も低い部位に相当するからであ
る。

【０００４】しかるに、冷媒循環量が多くなると、蒸発
器の分流器側の部位よりも他の部位の吹出温度の方が低
下することがある。そのとき、上記従来のものように、
分流器側に設置された温度センサの検出値に応じて蒸発
器の能力を制御していると、実際の庫内温度よりも高い
温度を指標として制御することになり、例えば庫内を０
℃以上に制御しなければならないにも拘らず庫内温度が
０℃以下になってしまい、庫内の積み荷である果実等が
凍結して品質を損ねる虞れが生じていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すよう
に、圧縮機（１）、凝縮器（２）、膨張弁（３）及び蒸
発器ファン（４ａ）を付設した蒸発器（４）を順次接続
してなる冷媒回路（６）を備えた冷凍装置を前提とす
る。

【０００６】そして、冷凍装置の運転制御装置として、
上記蒸発器（４）の分流器（１２）側からヘッダー（１
３）側までの複数部位に対応する吹出側の部位に分散し
て配置され、蒸発器（４）の各部位からの吹出空気温度
を個別に検出する複数個の温度センサ（Ｔｈ１），（Ｔ
ｈ２），…と、冷凍装置の運転中、所定時間ごとに上記
各温度センサ（Ｔｈ１），（Ｔｈ２），…の検出値を相
互に比較し、少なくともいずれかの温度センサの検出値
が凍結開始温度付近の所定温度以下のとき、各温度セン
サ（Ｔｈ１），（Ｔｈ５），…のうち検出温度値が最も
低い温度センサを制御用センサとして選択するセンサ選
択手段（２１）と、該センサ選択手段（２１）により選
択された制御用センサで検出される吹出空気温度に基づ
き、蒸発器（４）の能力を制御する能力制御手段（２
０）とを設ける構成としたものである。

【０００７】請求項２の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明におけるセンサ選択手段（２１）を、運転開
始直後には、分流器（１２）に最も近い部位に対応する
吹出側の所定位置に配置された温度センサ（Ｔｈ１）を
制御用センサとして選択するように構成したものであ
る。

【０００８】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、冷凍
装置の運転中に、センサ選択手段（２１）により、蒸発
器（４）の吹出側に設置された複数個の温度センサ（Ｔ
ｈ１），（Ｔｈ２），…のうち最も低い温度を検出する
温度センサが制御用センサとして選択され、能力制御手
段（２０）により、制御用センサの検出値を設定温度に
収束させるよう蒸発器（４）の能力が調節される。

【０００９】その場合、冷媒循環量が少ないとき、つま
り過熱度が大きいときには蒸発器（４）の分流器（１
２）付近の温度が最も低いが、冷媒循環量が多く湿り気
味のときには、蒸発器（４）における温度分布が変化
し、必ずしも分流器（１２）付近の吹出空気温度が最低
温度とは限らない。したがって、常に分流器（１２）付
近に設置された温度センサの検出値に基づいて制御を行
っていると、見掛上吹出空気温度を設定値付近に維持し
ていても、他の部位からの吹出空気温度がそれよりも低
い温度になることがあり、制御対象空間の過冷を招く虞
れがあるが、上記のように複数箇所に設置された温度セ
ンサ（Ｔｈ１），（Ｔｈ２），…のうち検出値が最も低
い温度センサの検出値に基づき蒸発器（４）の能力が調
節されるので、実際の吹出空気温度と制御温度とのずれ
が解消され、制御対象空間の過冷が防止されることにな
る。

【００１０】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、センサ選択手段（２１）により、分流器（１
２）に最も近い温度センサ（Ｔｈ１）が制御用センサと
して選択される。すなわち、運転開始時には冷媒循環量
が少なく、過熱気味であることから、分流器（１２）付
近からの吹出空気温度が最も低いことが多いので、この
ような制御用センサの選択により、制御が簡略になると
ともに、過冷防止効果が得られることになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図１及び図
２に基づき説明する。図１は、本発明に係るコンテナ用
冷凍装置の冷媒配管系統を示し、（１）は圧縮機、
（２）は凝縮器、（３）は電動膨張弁、（４）は庫内に
設置され、４個の蒸発器ファン（４ａ），（４ａ），…
を付設した蒸発器であって、上記各機器（１）〜（４）
は冷媒配管（５）により順次接続され、冷媒が循環する
閉回路の冷媒回路（６）が構成されている。すなわち、
上記冷媒回路（６）において、圧縮機（１）から吐出さ
れた冷媒が凝縮器（２）で凝縮，液化され、電動膨張弁
（３）で膨張し、蒸発器（４）で蒸発した後圧縮機
（１）に戻るよう循環することにより、凝縮器（２）で
庫外空気（又は冷却水）との熱交換により得た冷熱が蒸
発器（４）で庫内空気に付与されるようにしている。

【００１２】また、圧縮機（１）の吐出管から蒸発器
（４）の入口液管までホットガスをバイパスするホット
ガスバイパス路（１０）が設けられていて、該ホットガ
スバイパス路（１０）には、蒸発器（４）を加熱するた
めのドレンパンヒ−タ（１１）が介設されている。さら
に、吐出管とホットガスバイパス路（１０）との分岐部
には、流量調節機能を有する三方弁（９）が配設されて
いて、蒸発器（４）の着霜時等には、三方弁（９）を開
いてホットガスバイパス路（１０）側に吐出冷媒をバイ
パスさせ、蒸発器（４）を加熱することにより、着霜を
融解するようになされている。

【００１３】ここで、蒸発器（４）下方の吹出側である
ドレンパン（８）において、蒸発器（４）の分流器（１
２）からヘッダー（１３）までの各部に対応する複数の
部位には、各々蒸発器（４）の各部を通過する吹出空気
を個別に検出する５個の第１〜第５温度センサ（Ｔｈ
１）〜（Ｔｈ５）が配置されていて、該各温度センサ
（Ｔｈ１）〜（Ｔｈ５）の出力はコンテナ用冷凍装置の
運転を制御するコントローラ（２０）に入力可能に接続
されている。

【００１４】図２は、上記コントローラ（２０）による
制御用センサの選択制御の内容を示し、起動後、ステッ
プＳＴ１で、蒸発器（４）の能力制御をするための制御
用センサ（Ｔｈｃ）として、上記各温度センサ（Ｔｈ
１）〜（Ｔｈ５）のうち分流器（１２）に最も近い部位
に配置された第１温度センサ（Ｔｈ１）を選択し、ステ
ップＳＴ２で、各温度センサ（Ｔｈ１）〜（Ｔｈ５）の
うちいずれかの温度センサの検出値Ｔｒｎ（ｎ＝１〜
５）が凍結開始温度付近の所定値０．５（℃）以下か否
かを判別し、Ｔｒｎ≦０．５（℃）でなければ、どの温
度センサを制御用センサとしてもよいと判断して、第１
温度センサ（Ｔｈ１）を制御用センサとしておく。一
方、ステップＳＴ２の判別でＴｒｎ≦０．５（℃）にな
ると、凍結の虞れが生じたと判断して、ステップＳＴ３
に進み、最低温度を示す温度センサの選択のための制御
を行う。すなわち、ステップＳＴ３で、現在選択されて
いる温度センサ（起動時はＴｈ１）を除く他の温度セン
サ（起動時はＴｈ２〜Ｔｈ５）のうち最も低い検出値を
示す温度センサを比較用センサ（Ｔｈｍ）として決定
し、ステップＳＴ４で、該比較用温度センサ（Ｔｈｍ）
の検出値Ｔｒｍが上記制御用センサ（Ｔｈｃ）の検出値
Ｔｒｃよりも０．５（℃）以上低いか否か、つまりＴｒ
ｃ＞Ｔｒｍ＋０．５（℃）か否かを判別し、Ｔｒｃ＞Ｔ
ｒｍ＋０．５（℃）でなければ、制御用センサ（Ｔｈ
ｃ）の変更を行うことなく、ステップＳＴ３に戻って、
上記ステップＳＴ３及びＳＴ４の制御を繰り返す。

【００１５】一方、ステップＳＴ４の判別でＴｒｃ＞Ｔ
ｒｍ＋０．５（℃）となり、さらにステップＳＴ５の判
別でその状態が１０分以上継続すると、ステップＳＴ６
に進んで、当該比較用センサ（Ｔｈｍ）を制御用センサ
（Ｔｈｃ）とするよう切換え、さらにステップＳＴ７
で、Ｔｒｎ≦０．５（℃）か否かを再び判別して、Ｔｒ
ｎ≦０．５（℃）でなければ、ステップＳＴ６の制御で
切換えた温度センサをそのまま制御用センサ（Ｔｈｃ）
とし、Ｔｒｎ≦０．５（℃）であれば、ステップＳＴ３
に戻って、上記制御用センサ（Ｔｈｃ）の選択，切換制
御を実行する。なお、上記フローでは省略したが、デフ
ロスト運転終了直後には、デフロスト運転開始前に制御
用センサであった温度センサを、そのまま制御用センサ
として選択する。

【００１６】そして、コントローラ（２０）により、上
記の制御により選択された制御用センサ（Ｔｈｃ）の検
出値Ｔｒｃを設定温度Ｔｓと比較して、電動膨張弁
（３）の開度や蒸発器ファン（４ａ），（４ａ），…の
風量等を制御するようになされており、コントローラ
（２０）は請求項１及び２の発明にいう能力制御手段と
して機能するものである。

【００１７】また、上記フローに示される各ステップＳ
Ｔ１〜ＳＴ５の制御により、請求項１及び２の発明にい
うセンサ選択手段（２１）が構成されている。

【００１８】したがって、上記実施例では、冷凍装置の
運転中に、センサ選択手段（２１）により、蒸発器
（４）の吹出側に設置された複数個の温度センサ（Ｔｈ
１）〜（Ｔｈ５）のうち最も低い温度を検出する温度セ
ンサが制御用センサ（Ｔｈｃ）として選択され、コント
ローラ（能力制御手段）（２０）により、制御用センサ
（Ｔｈｃ）の検出値Ｔｒｃを設定温度Ｔｓと比較して、
ホットガスバイパス等による蒸発器（４）の能力が調節
される。

【００１９】ここで、一般に行われるごとく、分流器
（１２）に対応する部位に取り付けられた温度センサで
検出される吹出空気温度に基づき蒸発器（４）の能力を
制御するようにした場合、冷媒循環量が少ないとき、つ
まり過熱度が大きいときには蒸発器（４）の分流器（１
２）付近の温度が最も低いので差し支えがないが、冷媒
循環量が多く湿り気味のときには、蒸発器（４）におけ
る温度分布が変化し、必ずしも分流器（１２）付近の吹
出空気温度が最低温度とは限らない。したがって、見掛
上吹出空気温度を設定値付近に維持していても、他の部
位からの吹出空気温度が凍結開始温度以下になることが
あり、その場合、果実等では凍結により品質が損なわれ
ることになる。

【００２０】しかし、上記実施例では、複数箇所に設置
された温度センサ（Ｔｈ１）〜（Ｔｈ５）のうち検出値
が最も低いものを制御用センサ（Ｔｈｃ）とし、この制
御用センサ（Ｔｈｃ）の検出値に基づき蒸発器（４）の
能力が調節されるので、吹出空気温度が凍結温度以下に
低下することはなく、積み荷の品質が良好に維持される
ことになる。

【００２１】また、上記実施例では、運転開始直後には
分流器（１２）に最も近い部位に配置された第１温度セ
ンサ（Ｔｈ１）を制御用センサとしたが、本発明は斯か
る実施例に限定されるものではなく、運転開始時やいず
れの温度センサの検出値も０．５（℃）以下でないとき
には各温度センサ（Ｔｈ１）〜（Ｔｈ５）の検出値の平
均値を使用するようにしてもよい。ただし、運転開始時
には冷媒循環量が少なく、過熱気味であることから、分
流器（１２）付近からの吹出空気温度が最も低いことが
多いので、上記実施例のごとく第１温度センサ（Ｔｈ
１）を制御用センサ（Ｔｈｃ）とすることにより、制御
が簡略になるだけでなく凍結防止効果をも有効に発揮す
ることができる。

【００２２】さらに、上記実施例のごとく、現在の制御
用センサ（Ｔｈｃ）よりも一定温度（上記実施例では
０．５℃）だけ低い温度を連続して所定時間（上記実施
例では１０分間）以上検出する他の温度センサ（上記実
施例では比較用センサ（Ｔｈｍ））がある時に、当該他
の温度センサ（Ｔｈｍ）を制御用センサ（Ｔｈｃ）とす
るよう切換えることにより、適度な安定性を保持しなが
ら、制御用センサ（Ｔｈｃ）の選択，切換えを行うこと
ができる。

【００２３】なお、上記実施例では、複数個の温度セン
サとして５個の（Ｔｈ１）〜（Ｔｈ５）を設けたが、本
発明は斯かる実施例に限定されるものではなく、２〜４
個あるいは６個以上であってもよいことはいうまでもな
い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を順次接続
してなる冷媒回路を備えた冷凍装置の運転制御装置とし
て、蒸発器の分流器からヘッダに対応する部位に複数の
温度センサを設置し、各温度センサのうち検出温度値が
最も低い温度センサを制御用センサとし、この制御用セ
ンサで検出される吹出空気温度に基づき、蒸発器の能力
を制御するようにしたので、運転の進行に応じて蒸発器
の最低温度位置が変化しても、実際の吹出温度と温度セ
ンサの検出値とのずれに起因する制御対象空間の過冷を
有効に防止することができる。

【００２５】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
発明において、運転開始直後には、分流器に最も近い位
置に配置された温度センサを制御用センサとして選択す
るようにしたので、冷媒循環量の少ない運転開始直後の
最低温度位置に配置された温度センサにより吹出空気温
度の制御をすることができ、よって、著効を発揮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る冷凍装置の冷媒配管系統図であ
る。

【図２】実施例に係るコントローラの制御内容を示すフ
ロ―チャ―ト図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 電動膨張弁 ４ 蒸発器 ４ａ 蒸発器ファン ６ 冷媒回路 １２ 分流器 １３ ヘッダー ２０ コントローラ（能力制御手段） ２１ センサ選択手段 Ｔｈ１〜Ｔｈ５ 温度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（１）、凝縮器（２）、膨張弁
   （３）及び蒸発器ファン（４ａ）を付設した蒸発器
   （４）を順次接続してなる冷媒回路（６）を備えた冷凍
   装置において、 上記蒸発器（４）の分流器（１２）側からヘッダー（１
   ３）側までの複数部位に対応する吹出側の部位に分散し
   て配置され、蒸発器（４）の各部位からの吹出空気温度
   を個別に検出する複数個の温度センサ（Ｔｈ１），（Ｔ
   ｈ２），…と、冷凍装置の運転中、所定時間ごとに上記
   各温度センサ（Ｔｈ１），（Ｔｈ２），…の検出値を相
   互に比較し、少なくともいずれかの温度センサの検出値
   が凍結開始温度付近の所定温度以下のとき、各温度セン
   サ（Ｔｈ１），（Ｔｈ２），…のうち検出温度値が最も
   低い温度センサを制御用センサとして選択するセンサ選
   択手段（２１）と、該センサ選択手段（２１）により選
   択された制御用センサで検出される吹出空気温度に基づ
   き、蒸発器（４）の能力を制御する能力制御手段（２
   ０）とを備えたことを特徴とする冷凍装置の運転制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置の運転制御装置
   において、 センサ選択手段（２１）は、運転開始直後には、分流器
   （１２）に最も近い部位に対応する吹出側の所定位置に
   配置された温度センサ（Ｔｈ１）を制御用センサとして
   選択することを特徴とする冷凍装置の運転制御装置。