JPS6294780A - 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】

（産業上の利用分野） 本発明は冷凍庫内の温度上昇を可及的に抑えて冷凍品の
品質保持をはかる温度制御機能を右し、特に海上用冷凍
コンテナに適する冷凍装置の構成に関する。 （従来の技術） 海上用冷凍コンテナぷこおける冷凍装置は、外気温度が
例えば５０℃乃至−４０℃と８度変動幅が広範な状態で
使用されることから、一般の陸上定置形冷凍装置とは異
なった運転制御が成されるものであり、特に外気温度が
一４０’Ｃ等の極低温域で運転する場合には以下述べる
如き特殊な運転制御を行って圧縮機への液戻りを起生さ
せないようにすることが必要であって、これは従来より
公知とされている。 すなわち、圧縮機、凝縮器、減圧器例えば膨張弁及び蒸
発器からなる公知の冷凍サイクルにおいて、凝縮器の出
口と蒸発器の入口とを連絡する液管（高圧、低土の両液
管を指す）の途中に腹側電磁弁を介設せしめる一万、低
圧ガス管に低圧々力を検出する圧力検知器を設けて、冷
凍運転中に冷凍庫内の温度が設定温度まで低下してきた
場合に、冷凍運転を中断するに先立って、圧縮機を駆動
したままで前記腹側電磁弁を閉弁させ低圧側の冷媒を吸
入して凝縮器側に送り、低圧側を真空に近い稀爾ガス状
態に保持した後、前記圧力検知器が低域の限界圧力を検
知し作動することによって圧縮ｍｌ停止せしめる運転を
行わせるようにしており、（ｍｆ−Ｌｋポンプダウン運
転と称してイル。 このようにポンプダウン運転を行うことによって・圧縮
機再起動時に液冷謀が吸入される不都合を解消させるこ
とが可能であるが、外気温度が極低温域の状態では、低
圧ガス管内の圧力が低いまま持続されて、例えば冷媒に
フロンＲ−１２ｉ使用しているときに水銀柱４００＋ｍ
ｎ（５０℃）の圧力状態が長く持続されて圧縮機が起動
可能な圧力状態例えば０．２獅に上昇するのに長時間を
要する結果、冷凍装置の運転中断時間が普通の場合とは
違って相当長くなるものである。 ところが、冷凍庫内では庫内雰囲気の温度平均化をはか
るために、モータと直結したファンを要素とする送風装
置は運転し続けたま＼であって、モータの全熱分が熱負
荷となり庫内温度が徐々に上昇してくることとなり、庫
内温度が設定温度よりも高くなってきて冷凍運転が必要
であるにもかかわらず圧縮機が再起動しなくて冷凍庫内
の温度変化幅が大きくなり、これが貯蔵品の品質に悪影
響を及ぼす問題につながるのであった。 （発明が解決しようとする問題点） そこで実開昭５５−１７２７７９号公報によっても開示
されてなる如く、一部のファンを除き他のファンは圧縮
ｍｌこ連動させて停止し、前記−邪のファンを間欠的に
発停するよう≦こしたものがあるが、これは熱負荷が減
じて庫内温度の上昇を抑制する点て目的は一応達成し得
るが、依然として熱負荷は存在していて温度上昇は避け
られなく、しかも平均循偏送風量が可成り減量してぐる
ので庫囚温ｉが不均一となるおそれもあって、万全な解
決策とは云い難かった。 このような問題点に鑑みて本発明は従来の装置が宥する
欠点を排除し得る冷凍装置を提供すべく成されたもので
あって、特に外気極低温時に、熱負荷の最大要素となる
送風装置の運転を必要最少限持続して、それ以外は全面
停止させることにより熱負荷の消失をはからせ、もって
冷凍庫内温度の安定維持ならびに省エネルギーの実現に
資せしめようとする点を特徴とする。 〔問題点全解決するための手段〕 本発明はその構成を明示する第１図によって明らかな如
く、圧縮ＰＡ　ｍ　＋　凝縮器（２ｊ、減圧器］３１．
冷凍庫囚を冷却させる蒸発器＋４１を有する冷凍サイク
ルと、前記冷凍サイクルの液管中に介設し、管路を開閉
し得る腹側電磁弁（５）と、吋記蒸発器（４１に付設し
、モータにこよって付勢せしｆる送風装置（６）と、電
磁弁制御手段（７）と、圧縮機制御手段＋８１と、送風
装置制御手段（９）と≦こまって冷凍装置を構成せしめ
ている。 しかして前記電磁弁制御手段（７１は、前記冷凍庫の庫
内ｔＥＡ度を検出して、設定温度に制御するように前記
液側電磁弁１５）を開閉弁せしめる構成を有する。 一万、圧縮機制御手段（８）は、前記冷凍サイクルの低
圧々力を圧力検知器等により検出して、該検出圧力が上
昇する過程において設定圧力に達した際、発していた停
止出力を駆動出力に切換えて、劇記圧縮鳴１１＋を駆動
せしめ、前記検出圧力が下降する過程番こおいて前記設
定圧力よりもさらに低い限界圧力に達した際、発してい
た駆動出力を停止出力に切換れて、前記圧縮機ｉｌ＋を
停止せしめる構成を備えている。 また、送風装置制御手段１９＋は、前記圧縮機制御手段
（８１が停止出力を発している条件と、前記電磁弁制御
手段（７１が前記腹側電磁弁（５）を開弁じている条件
との論理積によって、前記送風装置（６）を強制的に停
止せしめる溝成を有する。 （作用） 本発明は液側電磁弁１５）と、電磁弁制御手段（７１に
おける閉弁出力への切換作動と、圧縮機制御手段（８）
ｌこおける停止出力への切換作動とによって冷凍運転自
助停止の際のポンプダウン運転が成されるので、再起動
時の液圧縮は未然に防止される。 さうｉこ本発明は外気温低下時に圧縮機Ｈ１を再起動可
能な低圧々力条件２こなるまで強制停止させている間に
おいて、庫内温度が設定温度から上昇しない間は送風装
置（６）を運転させて庫内温度分布平均化がはかられ、
庫内温度が上昇するおそれのある場合には送風装置（６
）を全面停止させて熱負荷を消失せしめ庫内温度の安定
的維持ならびに電力消費の節減が可能である。 （実施例） 以下、本発明の実施例について添付図面を参照しつつ詳
述する。 第２図は海上用冷凍コンテナに使用する冷凍装置回路図
であって、該図（こおいて、Ｉｌ＋は圧縮機、（２１は
送風機０３）を有する空冷式の凝縮器、（３１は減圧器
例えば膨張弁、（４１は冷凍庫（１０１を冷却するため
の蒸発器、［１２１はアキュムレータを夫々示し、それ
等各機器を記載順序のサイクリックに捉続して公知の冷
凍サイクルを形成している。 ［６）は前記蒸発器に付設して冷気を冷凍庫内に循環さ
せるための送風装置であって、モータ（６ＡＭ）。 （６ＢＭ）　ｆｊｒ：夫々直結した２基のファン（６Ａ
）　、　（６Ｂ）ｌこより形成されている。 １５）は前記冷凍サイクルの液管中、凝縮器［２＋出口
と膨張弁１３１人口とを訳続する高圧液管の途中に設け
て、この液管路を開閉路することが可能な液側電磁弁で
ある。 一万、圓は蒸発器（４）の空気汲込側に設けた温度検知
用のセンサで、冷凍庫（１０１囚の雰囲気温度を吸込空
気の温度で代表して測定するようになっている。 また、（１５）は圧縮機Ｉｌ＋の吸入口に接続する吸入
配管に対して感圧部を分岐層続せしめた低圧々方間１％
’［であって、例えば冷凍サイクルにフロン冷媒Ｒ−１
２を使用したものにおいては、低圧々力が上昇する過程
で設定圧力の０．２ζ（温度換算で一２１℃）に達した
際≦こ開放していた出力接点（停止出力に相当する）を
閉成させて（駆動出力に相当する）、この閉成状態を低
圧々力が下降して限界圧力の水銀柱４００　ｔｒｒｍ　
（温度換算で一５０℃）に達する直前まで保持して、限
界圧力に達することにより閉成中の出力接点を開放させ
るように作動するものであって、この出力接点の開閉に
よる電気信号はコントローラ１ｌｌｌｉこ制御信号とし
てインプットされるようになっている。 前記センサ（１４１の温度検知信号は、低圧々力量閉器
α５）と同じようにコントローラ＋１１１に制御信号と
してインプットされるものであって、前記コントローラ
（１１）囚の温度制御部は、センサα引の温度検知信号
を受けると、例えば冷凍庫１１０１の庫内温度が上昇す
る過程で設定温度の上限値である一１７℃ニ達した際；
こＬレベル出力（閉弁出力に相当する）をＨレベル出力
（閉弁出力に相当する〕に切換えて、このＨレベル出力
金庫内温度が低下して設定温度の下限値である一１８℃
に達する直前まで保持して、この下限値に達すること番
こよりＨレベル出力ｉＬレベル出力に切換えるようにな
り、所謂フリップフロップ回路≦こ形成されるが、さら
に前記温度制御部はフリップフロップ回路とは別にスイ
ッチング回路を備えていて、庫内温度が前記上＠値（−
１７℃）を越えて上昇し、僅かに高い限界温度例えば−
１６℃になると、単独に発していたＨレベル出力をＬレ
ベル出力に切換えるよう（こ形成されていた。 しかして前記ｐントローラ（１１）を含み冷凍装置の運
転を掌る電気制御回路の概要は第３図に示しているが、
圧縮機ｆｉ＋のモータ〔ＩＭ〕及び送風機ｔ１３１のモ
ータ（１３Ｍ）はコイル（１７ｃ）、常開接点（１７ａ
）ヲ備えた主マグネツ）スイッチ（Ｉ７１の閉成によっ
て駆動せしめられ、前記各ファン（６Ａ）　、　（６Ｂ
）のモータ（６ＡＭ）　、　（６ＢＭ）は、コイル（１
８ＡＣ！　）を有する第１マグネツトスイツチ（１８Ａ
）、コイル（１８ＢＯ）−１，Ｈする第２マグネツトス
イツチ（１８Ｂ）の閉成によって駆動せしめられる。 前記コイル（１７ｃ）は低圧々力量閉器α５）の前記出
力接点全直列に介してコントローラ叶の出力端子≦こ接
続され、−万、コイル（１８Ａ（！　）、フィル（１８
ＢＯ〕及び腹側電磁弁１５）のソレノイド（５Ｓ）は夫
々、コントローラｆｌ１１の出力端子に接続されている
。 なお、第３図中、０６）は運転スイッチ、（１７ａ）は
低圧々力量閉器（１５）の出力接点の作動状態を間摺的
にコントローラ（１１１に伝えるための補助接点に用い
ており、また０９）は逓降形のトランスを示している。 次ｌこ第２図及び第３図ならびにコントローラ（１１１
の作動態様を示す第４図のフローチャートにもとづいて
冷凍装置の運転制御を説明する。 運転スイッチα印を投入した状態で低圧々カ開閉器（１
５）が出力接点を閉成しており〔低圧々カがｏ、　２町
以上のときである。〕、かつ冷凍庫（１０）内の温度が
一１７℃よりも高くてコントローラＦｉｌｌ囚の温度１
Ｉｉ１１倒邪がＨレベル出力を発していると、前記出方
塾、蛎の閉成２こよって主マグネツトスイッチαηが投
入され、また前記Ｈレベル出力≦こよってソレノイド（
５Ｓ〕が励磁して腹側電磁弁（５）が開弁する。 かぐして圧縮機１１１．送風機α３）が駆動し、同時に
２　基（７）　７７ン（６Ａ）　、　（６Ｂ）も１駆動
するので冷凍装置は定常運転にはいり庫内温度が低下し
てくる（ステップ（イ］）。 前記温度制御部≦こよって温度のチェックを行い〔ステ
ップ−ｊ〕、吸込空気温度（工、Ｔ）が設定温度の下限
値（Ｓ、Ｔ　＝−１８℃）に低下してくると、前記Ｈレ
ベル出力はＬレベル出力に切換ゎるのテ、腹側電磁弁（
５）を閉じさせる（ステップ四）。 このステップ（ハ）が電磁弁制御手段１７）の作動に相
当する。 かくして圧縮機Ｈ１は低圧冷媒を吸入し、圧縮して凝縮
器

【２）側に送り込むポンプダウン運転が成されること
により低圧々カは順次低下し、圧縮機＋１１吸入側が稀
薄ガス状態になって、低圧々力が水銀柱４００ｍｍの限
界圧力１こなると低圧々カ開閉器Ｑ５）の出力接点が開
放するので（ステップ〔−Ｊ〕、圧縮機ｉｌ＋は停止す
る〔ステップ（氷〕。 従ってポンプダウン運転が終了し腹側電磁弁（５）が閉
弁し、低圧々力が限界圧力を保った状態で冷凍装置は停
止するが、ファン（６Ａ）　、　（６Ｂ）　　は駆動し
たま＼で庫内空気の温度分布の均一化を行っている。 なお、ステップ（に）、（ホ）が圧縮機制御手段＋８１
の作動に相当する。 前記コントローラ（１１）の温度制御部は、温度のチェ
ンクを行い（ステップ（Ｎ）、吸込空気温度（工、Ｔ）
が設定温度の上限値（Ｓ、Ｔ　＋　１℃＝−１７℃）に
上昇してくると、前記Ｌレベル出力はＨレベル出力（こ
切換わるので、腹側電磁弁１５）を開かせる（ステップ
（ト））。 このステップ（ト）は電磁弁制御手段（７１の作動に相
当する。 次いで、低圧々力量閉器（Ｉ５）の出力接、蛎が圧力上
昇によって閉成に切り換っているかどうかのチェックに
行い（ステップ〔ヂ〕、閉成に切り換っていると圧縮機
（１１を１屯動させて初めの定常運転に戻させ再び冷凍
運転を開始する（ステップ（イ〕）。 このステップ（ｆｌとステップ（イ）における圧縮機＋
１１の駆動とが圧縮機制御手段（８）の作動≦こ相当す
る。 −万、外気温度が極端に低下して一４０℃程度になって
おり、低圧々力が下ったま＼の状態であると、前記温度
制御部によって庫内温度のチェック（ステップ団〕を行
わせて、吸込空気温度（工、Ｔ）が設定温度の上限値よ
りも高い限界温度（Ｓ、Ｔ十り℃＝−１６℃〕に達して
いなければ圧縮機１１１は停止させ、かつ、前記両ファ
ン（６Ａ）　、　（６Ｂ）は運転させたま＼にしておく
が、限界温度に達していると、前記両ファン（６Ａ）　
、　（６Ｂ）を停止せしめる（ステップ（支）〕。 コノようにこして庫内温度がファン（６Ａ）　、　（６
Ｂ）運転による熱負荷で上昇してきて、しかも外気温度
が極端≦こ低ぐて熱侵入が無い状態で圧縮機［１１が再
起動しない条件のもとでは、ファン（６Ａ）　、　（６
Ｂ）ｔ”全面停止させることによって冷凍負荷をなくさ
せ、温度の上昇を抑えるＣとができる。 なお、ステップ（ヂ〜図が送風装置制御手段（９）の作
動に相当している。 その後、ステップ（男のチェックを反復させて低圧々力
量閉器α５）の出力塾点が閉成した状態ｆこなると、圧
縮機（１１が駆動し、同時に両７アン（６Ａ）　、　（
６Ｂ〕が駆動して定常運転にこ戻される（ステップ（イ
））。 以上説明した実施例は、送風装置制御手段（９１におけ
る限界温度（−１６℃〕のチェックを温度検知用のセン
サによって検出するようにしたものであるが、次に第５
図に示す他の実施例は前記センサに替えてタイマを限界
温度チェック用の発信器に利用したものを示している。 本実施例における制御態様を説明すると、ステップ〔イ
］乃至ステップ（ト］については前掲した実施例と同様
であり、ステップ【ト】≦こおいて腹側電磁弁］６）を
開かせるのに対応して前記タイマを計時作動させる（ス
テップυす〕。 とＣろで前記タイマは設定時限を冷凍装置の設計時点で
決めるものであって、この冷凍装置の運転が行われる地
域の最低外気温度と、冷凍庫（１０１の庫壁における断
熱性能とファン（６Ａ）　、　（６Ｂ）の熱負荷等との
条件から、腹側電磁弁１５）が開いたときの１Ｍ度（−
１７℃〕から庫内が１℃上昇するに要する時間を計算に
より求めて、これをタイマの設定時限とするものである
。 しかして、タイマの計時作動後、低圧々力量閉器α５）
の出力接点の状態のチェックを行い（ステップ（ヂ）、
閉成に切り換っているとミタイー＝ｒｆリセット作動さ
せる（ステップ（〕）と同時に、圧縮機Ｈ１を駆動させ
て初めの定常運転２こ戻させる（ステップ（イ］）。 一万、外気温度が極端に低下していて、低圧々力が下っ
たま＼の状態であると、前記タイマがカウントアツプす
るまで現状態を保たせ、タイマのカウントアツプ（ステ
ップ（’７１　）　！こよって両ファン（６Ａ）　、　
（６Ｂ）を停止せしめる（ステップ（ヌ）。 その後、ステップ（ヂのチェックを反復させテ低圧々カ
開閉器α５）の出力接、Ｗが閉成した状態になると、Ｂ
Ｊ１ａｌｌ＋７５Ｅ駆動し、同時にファン（５Ａ）　、
　（６Ｂ）が駆動して定常運転番こ戻される〔ステップ
（イ］〕。 なお、前記タイマを電子的タイマ回路により形成して外
気温度をパラメータとし外気温度が低いときには設定時
限を長くし、逆に高いときには短くするよう自動調節機
能を持たせることも可能であり、定設定時陽形、可変設
定時限形のいずれかを随時選択すればよい。 以上述べた実施例は、送風装置制御手段【９）における
送風装置（６）の強制停止条件として、腹側電磁弁１５
）を開弁させるための前記設定温度上限値よりも僅かに
こ高い限界温度に庫内が上昇することを挙げているが・
本発明は送風装置（６）の強制停止を腹側電磁弁（５）
の開弁に連動させるようにしたものであってもよく、こ
の場合にも、当然のことであるが、圧縮機制御手段（８
）が駆動出力を発して圧縮機Ｉ１１が駆動すると同時り
こ、前記送風装置（６）を駆動せしめるよう番こするも
のである。 （発明の効果） 本発明は以上の説明≦こよって明らかなように・外気温
度低下の際に、圧縮機Ｈ１を再起動可能な低圧々力条件
になるまで強制停止させている状態で、−冷凍庫の温度
が設定温度以上ｇこ上昇してきた場合には、運転させて
いた送風装置（６）を全面停止させるよう２こしている
ので、温度上昇につながる熱負荷を消失せしめて庫内温
度の安定維持がはかれるトトモに、ランニングコストの
低減が可能であり、庫内貯蔵品の品質保持と運転経済面
の改善との一石二鳥の効果が奏される。 また、本発明は従来のポンプダウン制御を可能とした冷
凍装置において、庫内温度を検出する検知器に対して送
風装置（６）を電気的≦こ連繋させるだけでよいので、
改良に要するコストは低置であって汎用的価値にも冨む
ところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するブロック線図、第２図
は本発明の１実施例に係る装置回路図、第３図は同じく
電気回路図、第４図及び第５図は本発明の各実施例にお
ける運転制御態様を示すフローチャートである。 Ｈｌ・・・圧縮機、Ｃ２１・・・凝縮器、【３１・・・
減圧器。 ＋４１．、、蒸発器、］５）・・・腹側電磁弁。 （６）・・・送風装置、（７）・・・電磁弁制御手段。 （８）・・・圧縮機制御手段、（９１・・・送風装置制
御手段。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機（１）、凝縮器（２）、減圧器（３）、冷凍
   庫用の蒸発器（４）を有する冷凍サイクルと、 前記冷凍サイクルの液管中に介設し、管路を開閉し得る
   液側電磁弁（５）と、 前記蒸発器（４）に付設し、モータによつて付勢せしめ
   る送風装置（６）と、 前記冷凍庫の庫内温度を検出し、設定温度に制御するよ
   うに前記液側電磁弁（５）を開閉弁せしめる電磁弁制御
   手段（７）と、 前記冷凍サイクルの低圧々力を検出して、該検出圧力が
   上昇する過程において設定圧力に達した際、発していた
   停止出力を駆動出力に切換えて、前記圧縮機（１）を駆
   動せしめる一方、前記検出圧力が下降する過程において
   前記設定圧力よりもさらに低い限界圧力に達した際、発
   していた駆動出力を停止出力に切換えて、前記圧縮機（
   １）を停止せしめる圧縮機制御手段（８）と、 前記圧縮機制御手段（８）が停止出力を発している条件
   と、前記電磁弁制御手段（７）が前記液側電磁弁（５）
   を開弁させる作動になつている条件との論理積によつて
   、前記送風装置（６）を強制的に停止せしめる送風装置
   制御手段（９）とからなることを特徴とする冷凍装置。