JPS58200973A - 加熱及び冷却用冷凍装置の温度制御装置 - 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】 第１図に従来のコンテナ用加熱及び冷却用冷凍装置の冷
媒回路と、その温度制御方式の例を示す。

冷却運転の場合、温度制御器００１の指令により運転を
行なう圧縮機（１）により圧縮された高温高圧の冷媒ガ
スは、凝縮器（２）にて放熱し、凝縮液化して絞り装置
（３）に至る。ここで減圧された冷媒は、蒸発器（４）
に入り、同蒸発器（４）を流れる空気より熱を奪い、蒸
発、気化して圧縮機（１）に戻り冷凍サイクルを完了す
る。

（力となって庫内へ吹き出される。さて温度検知器（８
）により検出された冷凍装置への戻り空気（６）の温度
が設定温度に到達すると、温度制御器００）は圧縮機（
１）の運転を停止させ℃、冷却運転を中止する。

また外部よりの熱侵入等により庫内温度が上昇し、冷凍
装置への戻り空気（６）の温度が停止時とは別の設定温
度よりも高くなると、温度制御器００は再度圧縮機（１
）の運転を指令し、冷却運転を再開する。

加熱運転の場合は、冷凍サイクルは作動することがなく
、ヒータ０１）により加熱される。温度制御器（１０）
の指令によりヒータａυに通電されると、冷凍装置への
戻り空気（６）はヒー、夕０υにより加熱され、より高
い温度の吹き出し空気（力となって庫内へ吹き出される
。温度検出器（８）により検出された冷凍装置への戻り
空気（６）の温度が一定温度に到達すると、温度制御器
ＣＬＯ）はヒータ０υへの通電を停止させ、加熱運転を
中止する。外部への熱の流出により庫　　　□内温度が
下降し、冷凍装置への戻り空気（６）の温度が一定値以
上設定温度よりも低くなると、温度制御器００）は再度
ヒータａυへの通電を指令し、加熱運転を再開する。

この方式の加熱及び冷却用冷凍装置の制御方法は次のよ
うな欠点を有する。即ち、冷却運転の場合において、冷
凍装置への戻り空気（６）の温度と庫内への吹き出し空
気（７）の温度との差が、冷凍能力の差に見合うだけつ
くことになる。この冷凍能力は、外気温度が高い場合に
も能力不足とならないように設定されるため、戻り空気
（６）と吹き出し空気（力はある程度（通常２度以上）
の温度差を有する０ そのためフルーツやチルドビーフ等の凍結点ぎりぎりの
温度で管理することにより、より高い品質を保持しよう
とする物品を保管する場合、設定温度は吹き出し空気（
力の温度が物品の凍結点を下回らないように、温度差に
見合っただけ凍結点より高く設定されることになる。そ
して戻り空気温度がこの設定温度に到達した時点で冷却
運転は停止し、これより一定値（通常は１度以上）だけ
温り返すことになる。

そのため長期間保存の場合のように、より凍結点近くの
温度に保持しようとする時でもある程度の温度差はどう
してもつくこととなる。さらに加熱運転の場合にあって
は、吹き出し空気（力の温度の方が戻り空気（６）より
も高くなるため、その温度差（凍結点と保持温度の差）
はさらに大きくなる。

この欠点を補なうものをして第２図に示す方式が従来提
案されている。この第２図の方式の場合、冷蔵品のよう
な凍結を起こすことなく、かつ凍結点近傍で保存したい
場合は、庫内への吹き出し空気（７）中に設けられた温
度検知器（９）により温度側゛御が行なわれ、冷凍食品
等の十分な低温を必要とする食品の場合には、冷凍装置
への戻り空気（６）中に設けられた温度検知器（８）を
用いて温度制御を行なう。なお、温度検知器（８）を用
いての温度制御は第１図の場合と同じである。また温度
検知器（９）を用いての温度制御は次の如く行なわれる
。

冷却運転の場合、庫内への吹き出し空気（７）の温度が
設定温度よりも十分高い場合の冷凍サイクルは第１図の
場合と同じとなる。庫内温度が低下して庫内への吹き出
し空気（７）の温度が設定温度に近づくにつれ、温度制
御器ａＯは弁（５）の開度を大きくするように指令を出
す。この結果圧縮機（１）を出た高温、高圧の冷媒ガス
の一部は、放熱することなく蒸発器（４）に入るため、
蒸発器（４）において冷媒が周囲より奪う熱量は減少す
る。すなわち、冷凍能力は低下する。

吹き出し空気（７）の温度がさらに設定温度に近づくに
つれ、温度制御器（ｌ匂は弁（５）の開度をさらに大き
くするように指令を出す。この結果、安定条件において
吹き出し空気（力の温度は設定温度に一致し、この時の
冷凍能力は、冷凍負荷と一致する。

この時戻り空気（６）の温度は冷凍負荷を、循環空気を
物品の凍結点の極めて近傍に設けることが可能となる。

しかしながら加熱運転の場合はこれと異なって来る。こ
の時は冷凍サイクルの作動は必ずしも必要ではなく、ヒ
ータ０１）により加熱される場合につき説明する。温度
制御器００）の指令によりヒータαυに通電されると、
冷凍装置への戻り空気（６）はヒータ（１１）により加
熱され、より高い温度の吹き出し空気（力となって庫内
へ吹き出される。

また温度検出器（９）によって検出された吹き出し空気
（７）の温度が一定温度に到達すると、温度制御器００
）はヒータθ１）への通電を停止させ、加熱運転を中止
する。外部への熱の流出により庫内温度が下降し、吹き
出し空気（７）の温度が、一定値以上設定温度よりも低
くな乞と、温１度制御器（Ｉｆ）は再度ヒータ０１）へ
の通電を指令し、加熱運転を再開する。

この場合冷凍装置への戻り空気（６）の温度が吹き出し
空気（７）の温度よりも低くなるため、設定温度が物品
の凍結点の近くに設けられている時は、戻り空気（６）
の温度は凍結点を下回ってしまい、物品の凍結につなが
ることともなる。そのため第２図の方式の場合も結局設
定温度を物品の凍結点近傍に設けることはできないとい
う欠点を有する。

本発明は前記従来の欠点を解消するために提案されたも
ので、冷凍装置への戻り空気の温度と、吹き出し空気の
温度の両方を検出すると共に、両者を比較した上でコン
トロールすべき温度を選択することにより、より高い品
質の庫内温度を一定に保持することができる加熱及び冷
却用冷凍装置の温度制御装置を提供せんとするものであ
る。

以下本考案の実施例を図面について説明すると、第３図
に本考案の実施例を示す加熱及び冷却用冷凍装置の温度
制御装置を示す。なお、この例においては、冷媒回路に
おいてドライヤ等、制御回路においても電源等の本発明
に影響しないものは省略しである。また第１図、第２図
と同一の部分は同一の符号で示しである。図において（
１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３）は絞り装置、（
４）は蒸発器、（５）は弁、（６）は冷凍装置への戻り
空気、（７）は庫内への吹き出し空気、（８）は温度検
知器、（９）は温“度検知器、（１〔は温度制御器、Ｏ
Ｉ）はヒータであり、これらは第１図及び第２図と同じ
である。また０のは比較器である。

さて冷蔵品のような凍結を起こすことなく、かつ凍結点
近傍で保存したい場合は、２つの温度検知器（８）及び
（９）のうち、より低い方の温度が設定温度になるよう
に冷凍装置が制御され、冷凍食品等の十分な低温を必要
とする食品の場合には、温度検知器（８）及び（９）の
うち高い方の温度が設定温度になるように冷凍装置を制
御する。

また冷却運転の場合は、当然のことながら冷凍装置への
戻り空気（６）の温度よりも庫内への吹き出し空気（７
）の温度の方が低くなる。従って冷蔵品の貯蔵時は、庫
内への吹き出し空気（７）中に設けられた温度検知器（
９）の方の温度が比較器ａ３により選択され、この温度
が設定温度になるように冷凍装置は制御される。冷凍品
の貯蔵時は、冷凍装置への戻り空気（６）中に設けられ
た温度検知器（８）の方の温度が比較器０２により選択
され、この温度が設定温度になるように冷凍装置は制御
される。

次に加熱運転の場合は、冷凍装置への戻り空気（６）の
温度の方が、庫内への吹き出し空気（７）の温度よりも
低くなる。従って冷蔵品の貯蔵時は、冷凍装置への戻り
空気（６）中に設けられた温度検知器（８）の方の温度
が比較器０２により選択され、この温度が設定温度にな
るように冷凍装置は制御される。

さて冷凍サイクルの作動がない場合の制御は次のように
行なわれる。温度制御器００の指令によりヒータ０１）
に通電されると、冷凍装置への戻り空気（６）は、ヒー
タαυにより加熱され、より高い温度の庫内への吹き出
し空気（７）となって庫内へ吹き出される。この場合光
に述べたとおり、温度検知器（８）と（９）の検知した
温度は、比較器ａのにより比較され、この場合は戻り空
気（６）中に設けられた温度検知器（８）により検出さ
れた温度が選択され、この温度が設定された温度まで上
昇した時、温度制御器（１０）はヒータαυへの通゛電
を停止させる。

即ち、加熱運転を中止する。外部への熱の流出により庫
内温度が下降し、冷凍装置への戻り空気（６）の温度が
設定値まで降下すると、温度制御器０〔は再度ヒータα
υへの通電を指令し、加熱運転を再開する。

次に冷凍サイクルの作動がある場合の制御は次のように
行なわれる。この冷凍サイクルの作動を伴なう加熱運転
は、冷却運転の条件から外気が下がる等により加熱運転
が必要となった場合等であり、はとんど加熱能力を必要
としない場合となる。

ここではヒータαＤも通電している場合につき例を示す
。

′圧縮機（１）により圧縮された高温、高圧の冷媒ガス
は、その一部が凝縮器（２）にて放熱し、凝縮液化して
絞り装置（３）に至り、減圧される。圧縮機（１）によ
り圧縮された高温、高圧の冷媒ガスの一部は、温度制御
器００によりその開度を調節された弁（５）を経て、高
温のまま減圧され、絞り装置（３）を経た冷媒と共に蒸
発器（４）に入る。

この弁（５）の開度は、蒸発器（４）にて冷媒が蒸発器
（４）を流れる空気より奪う熱量を、ヒータ０υにより
加えられた熱量から差し引いたものが、外部へ流出する
熱量と一致するように温度制御器Ｑｌにより調節される
。蒸発器（４）を出た冷媒は、圧縮機（１）に戻り、冷
凍サイクルを完了する。

外気温度が変動した場合、例えば、外気が上昇した場合
、所要加熱能力は減少するので、冷凍すイクルの冷凍能
力が増大するように、温度制御器θ０）は弁（５）の開
度を／トさくするように指令を出す。

更に外気温度が上昇して、加熱が不用となり冷却を必要
とするようになれば、戻り空気（６）の温度よりも吹き
出し空気（７）の温度が低くなるため、比較器０２は温
度検知器（９）を選択することになる。

また外気が低下した場合は、所要加熱能力が増大するの
で、冷凍サイクルの冷凍能力が減少するように、温度制
御器００）は弁（５）の開度を大きくするように指令を
出し、負荷と冷凍装置の加熱能力とが一致するように調
節される。

冷凍品の貯蔵の場合は、一般には加熱をしてまで一定の
温度で保持する必要のあることはない。

また設定温度に対して空気温度がかなり低くなった場合
であっても、貯蔵品に対して有害となることはない。従
ってヒータ０１）に通電される必要はなく、また弁（５
）も閉のままでよし、）。即ち、加熱運転は不用であり
、考慮する必要はない。

前記実施例では、冷凍サイクルにおけるその冷凍能力の
減少方法として、ホットガスバイパスの例を示したが、
これは必ずしもホットガスバイパスである必要はなく、
例えば温度制御器００）の指令により圧縮機（１）の回
転速度を変化させてもよいし、弁（５）を蒸発器（１）
と圧縮機（１）の間に設けて、冷媒循環量を調整する方
法を用いてもよい。

また前記実施例では、負荷に見合う冷凍能力を得る方法
さして、冷凍サイクルにより得られる冷凍能力を制御す
る例を示したが、これはヒータ０１）に対する入力を制
御することによってもその目的は達成される。この場合
、冷凍サイクルは一定の冷凍能力を有しておればよいの
で、弁（５）のような外部よりその開度が調整される弁
は不要である。

以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
本発明における冷凍装置の制御装置を用いた場合、従来
の欠点であった加熱運転により冷蔵品の温度を一定に保
持する場合に、制御している部分の空気温度、よりも低
い温度の空気が存在してしまうという欠点を除去するこ
とが可能となり、冷蔵品の貯蔵時の制御する温度をさら
に物品の凍結点近傍に設けることが可能となり、その品
質保持により有効となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々従来の冷凍装置の温度制御装置
の回路図、第８図は本発明の実施例を、１、す加熱及び
冷却用冷凍装置の温度制御装置の回路図である。 図の主要部分の説明 ■・・・圧縮機　　　　　２・・・凝縮器４・・・蒸発
器 ６・・・冷凍装置への戻り空気 ７・・・庫内への吹き出し空気 ８．９・・・温度検知器　１０・・・温度制御器１２・
・・比較器 特許　出願人　三菱重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 庫内空気の冷凍装置への戻り空気温度と、庫内への吹き
   出し空気温度を各々検出する手段を有し、設定温度に応
   じて前記２つの温度の何れか高い方、又は何れか低い方
   の温度を制御することを特徴とする加熱及び冷却用冷凍
   装置の温度制御装置。