JP2541177B2 - 冷凍装置の運転制御装置 - Google Patents

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
置に関し、特に、デフロスト運転終了後の圧縮機容量制
御対策に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の冷凍装置には、特開昭
５９−１９７７６４号公報に開示されているように、圧
縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とが順に冷媒配管
によって接続されて構成されているものがある。そし
て、この冷凍装置において、タイマ等で蒸発器のフロス
トを検出し、ホットガスを蒸発器に流してデフロスト運
転を行う一方、圧縮機の吸入ガス温度が所定温度になる
と、上記デフロスト運転を終了し、このデフロスト運転
によって蒸発器のフロストを除去し、冷凍能力の低下を
防止するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した冷凍装置にお
いて、例えば、冷凍コンテナに設けた場合、図４に示す
ように、冷蔵運転時にデフロスト運転A1を行うと、庫内
温度が上昇するので、このデフロスト運転の終了後にプ
ルダウン運転A2を行い庫内温度を急速に冷却している。
そして、このプルダウン運転A2が終了すると、プルダウ
ン運転時間に基づいて圧縮機の容量を設定し、庫内温度
が設定温度に収束するようにしている。つまり、プルダ
ウン運転時間が長いと、該プルダウン運転後の圧縮機容
量を高容量に設定し、逆に、プルダウン運転時間が短い
と、該プルダウン運転後の圧縮機容量を低容量に設定し
ている。

【０００４】しかしながら、上記プルダウン運転は、吹
出空気温度が設定温度になると、終了するようにしてい
るため、この吹出空気温度は短時間で低下するので、プ
ルダウン運転が短時間で終了する場合が多く、このプル
ダウン運転後の次の圧縮機容量は低容量に設定される場
合が多くなる。この結果、冷却能力が小さく、吹出空気
温度が短時間で上昇し（図４A3参照）、その後、圧縮機
容量を段階的に大きくするので（図４A3，A4参照）、庫
内温度が安定するまで、長時間を要するという問題があ
った。

【０００５】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、プルダウン運転の終了から短時間で安定制御に移行
させることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、プルダウン運転後の圧縮
機容量をデフロスト運転前の容量に設定するようにした
ものである。

【０００７】具体的に、図１に示すように、請求項１記
載の発明が講じた手段は、先ず、容量可変の圧縮機（１
１）と、凝縮器（１２）と、膨張機構（ＥＶ）と、蒸発
器（１４）とが順に接続されて成る冷媒循環回路（１）
を備えた冷凍装置を前提としている。

【０００８】そして、上記蒸発器（１４）からの吹出空
気温度を検出する吹出温度検出手段（Ｔｈ４）と、該吹
出温度検出手段（Ｔｈ４）が出力する温度信号を受け
て、吹出空気温度が所定温度になるように圧縮機（１
１）の容量を制御して冷却運転を行う圧縮機容量制御手
段（２４）とが設けられている。更に、上記蒸発器（１
４）のフロスト時にデフロスト運転を行うデフロスト運
転制御手段（２１）と、該デフロスト運転制御手段（２
１）によるデフロスト運転前における圧縮機（１１）の
容量を記憶する圧縮機容量記憶手段（２３）とが設けら
れている。その上、上記デフロスト運転制御手段（２
１）のデフロスト運転終了時に上記圧縮機（１１）を最
大容量に設定してプルダウン運転を行うと共に、上記吹
出温度検出手段（Ｔｈ４）が検出する吹出空気温度が所
定温度になるとプルダウン運転を終了するプルダウン運
転制御手段（２２）が設けられている。加えて、該プル
ダウン運転制御手段（２２）のプルダウン運転終了時に
上記圧縮機容量記憶手段（２３）が記憶したデフロスト
運転前の圧縮機容量に圧縮機（１１）を設定した後、上
記圧縮機容量制御手段（２４）による圧縮機（１１）の
容量制御に移行させる圧縮機容量設定手段（２５）が設
けられている。

【０００９】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
冷媒は冷媒循環回路（１）を循環し、蒸発器（１４）に
おいて吸込んだ空気を冷却し、該冷却空気を吹出してい
る。そして、吹出温度検出手段（Ｔｈ４）が蒸発器（１
４）からの吹出空気温度を検出しており、この検出温度
に基づいて圧縮機容量制御手段（２４）は吹出空気温度
が設定温度になるように圧縮機（１１）の容量を制御し
て冷却運転を行っている。

【００１０】一方、上記蒸発器（１４）がフロストする
と、デフロスト運転制御手段（２１）がデフロスト運転
を制御し、フロストを除去する。また、このデフロスト
運転制御手段（２１）によるデフロスト運転前の圧縮機
（１１）の容量を圧縮機容量記憶手段（２３）が記憶す
る一方、上記デフロスト運転が終了すると、プルダウン
運転制御手段（２２）が圧縮機（１１）の容量を最大容
量に設定して吹出空気温度が設定温度になるまでプルダ
ウン運転を行い、急速冷却を行っている。

【００１１】その後、プルダウン運転が終了すると、圧
縮機容量設定手段（２５）が上記圧縮機容量記憶手段
（２３）の圧縮機容量に圧縮機（１１）の容量を設定
し、この設定要領から圧縮機容量制御手段（２４）が圧
縮機（１１）の容量制御を再開して吹出温度を設定温度
に制御する。

【００１２】

【効果】従って、請求項１記載の発明によれば、プルダ
ウン運転を終了すると、圧縮機（１１）の容量をデフロ
スト運転前の容量に設定するようにしたために、上記プ
ルダウン運転終了直後の冷却能力をそれまで必要として
いたデフロスト運転前の能力に設定するので、冷却能力
を低く設定することを確実に防止することができる。

【００１３】この結果、プルダウン運転が終了してか
ら、設定温度に安定するまでの時間を短くすることがで
きるので、安定制御にスムーズに移行させることができ
る。

【００１４】また、吹出空気温度によって圧縮機（１
１）の容量を制御してので、プルダウン後の冷却能力を
正確に制御することができることから、能力制御の信頼
性を向上させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００１６】図２に示すように、（１）は冷凍コンテナ
に設けられる冷凍装置の冷媒循環回路であって、図示し
ないコンテナ本体の庫内を冷却するものである。

【００１７】該冷媒循環回路（１）は、容量を１００％
の最大容量と、６７％の中容量と、３３％の最低容量と
に可変な圧縮機（１１）と、凝縮器（１２）と、レシー
バ（１３）と、膨張機構である電動膨張弁（ＥＶ）と、
蒸発器（１４）と、アキュームレータ（１５）と、ブリ
ードポートを有する吸入電磁弁（ＳＶ）とが順に冷媒配
管（１６）によって接続されて閉回路に構成されてい
る。そして、上記凝縮器（１２）には庫外ファン（１２
ａ）が、蒸発器（１４）には庫内ファン（１４ａ）がそ
れぞれ付設される一方、上記圧縮機（１１）と凝縮器
（１２）との間には３方電磁弁（ＴＶ）が介設されてい
る。

【００１８】該３方電磁弁（ＴＶ）にはホットガスバイ
パス路（１７）の一端が接続され、該ホットガスバイパ
ス路（１７）は他端が上記電動膨張弁（ＥＶ）と蒸発器
（１４）との間に接続されると共に、ドレンパンヒータ
（１７ａ）が形成されている。そして、上記ホットガス
バイパス路（１７）はデフロスト運転時にホットガスを
圧縮機（１１）から蒸発器（１４）に供給し、該蒸発器
（１４）及びドレンパン（図示省略）のフロストを融解
するように構成されている。

【００１９】また、上記冷凍装置には各種のセンサが設
けられており、（ＨＰＳ）は圧縮機（１１）の吐出側の
高圧冷媒圧力を検出する高圧センサ、（Ｔｈ１）は蒸発
器（１４）の入口側の液管温度を検出する液管温度セン
サ、（Ｔｈ２）は蒸発器（１４）の出口側のガス管温度
を検出するガス管温度センサ、（Ｔｈ３）は蒸発器（１
４）の空気吸込側の吸込空気温度を検出する吸込温度セ
ンサ、（Ｔｈ４）は蒸発器（１４）の空気吹出側の吹出
空気温度を検出する吹出温度検出手段としての吹出温度
センサ、（Ｔｈ５）は圧縮機（１１）の吸入側の吸入ガ
ス温度を検出する吸入管温度センサである。

【００２０】そして、上記各センサ（ＨＰＳ），（Ｔｈ
１）〜（Ｔｈ５）の検出信号はコントローラ（２）に入
力される一方、該コントローラ（２）は上記圧縮機（１
１）、電動膨張弁（ＥＶ）、吸入電磁弁（ＳＶ）及び３
方電磁弁（ＴＶ）等を制御するように構成されている。
すなわち、上記コントローラ（２）は、電動膨張弁（Ｅ
Ｖ）を冷凍モード時には液管温度センサ（Ｔｈ１）とガ
ス管温度センサ（Ｔｈ２）との検出信号に基づく過熱度
によってＰＩＤ制御すると共に、冷蔵モード時には吹出
温度センサ（Ｔｈ４）の検出信号に基づく吹出空気温度
によってＰＩＤ制御する一方、吸入電磁弁（ＳＶ）を蒸
発温度が低下すると、例えば、電動膨張弁（ＥＶ）の所
定開度が一定時間継続すると閉動するように制御してい
る。

【００２１】また、上記コントローラ（２）には、デフ
ロスト運転制御手段（２１）及びプルダウン運転制御手
段（２２）が設けられると共に、圧縮機容量記憶手段
（２３）と、圧縮機容量制御手段（２４）と、圧縮機容
量設定手段（２５）とが設けられている。

【００２２】該デフロスト運転制御手段（２１）は、タ
イマ等で蒸発器（１４）のフロストを検出すると、３方
電磁弁（ＴＶ）を切換え、ホットガスをホットガスバイ
パス路（１７）を介して蒸発器（１４）に供給し、デフ
ロスト運転を制御するように構成されている。また、上
記プルダウン運転制御手段（２２）は、デフロスト運転
制御手段（２１）がデフロスト運転を終了すると、上記
３方電磁弁（ＴＶ）を切換えて冷媒循環回路（１）を定
常運転にすると共に、圧縮機（１１）を最大容量に設定
して庫内を急速に冷却するように構成されている。更
に、上記プルダウン運転制御手段（２２）は、上記吹出
温度センサ（Ｔｈ４）の温度信号を受けて吹出空気温度
が設定温度になるとプルダウン運転を終了するように構
成されている。

【００２３】一方、上記圧縮機容量記憶手段（２３）
は、デフロスト運転制御手段（２１）によるデフロスト
運転前の圧縮機（１１）の容量を記憶するように構成さ
れている。また、上記圧縮機容量制御手段（２４）は、
冷凍モード時において、庫内温度、つまり、吸込温度セ
ンサ（Ｔｈ３）が検出する吸込空気温度が設定温度にな
るように圧縮機（１１）をＯＮ・ＯＦＦ制御する一方、
冷蔵モード時において、吹出温度センサ（Ｔｈ４）が検
出する吹出空気温度が設定温度になるように圧縮機（１
１）の容量を制御するように構成されている。更に、該
圧縮機容量設定手段（２５）は、プルダウン運転制御手
段（２２）のプルダウン運転が終了すると、上記圧縮機
容量記憶手段（２３）が記憶したデフロスト運転前の容
量に圧縮機（１１）を設定するように構成されている。

【００２４】次に、上記冷凍装置における冷蔵モードの
運転動作について図３の制御フローに基づき説明する。

【００２５】先ず、ステップＳＴ１において、定常の冷
蔵運転を行い、圧縮機（１１）より吐出した冷媒は凝縮
器（１２）で凝縮し、電動膨張弁（ＥＶ）で膨張した
後、蒸発器（１４）で蒸発して圧縮機（１１）に戻り、
庫内を冷却している。そして、圧縮機容量制御手段（２
４）は吹出空気温度に基づき該吹出空気温度が設定温度
になるように圧縮機（１１）の容量を制御している。例
えば、図４のA5において、圧縮機（１１）の容量を中容
量（６７％）に設定して庫内温度を設定温度に制御して
いる。

【００２６】その後、ステップＳＴ２に移り、蒸発器
（１４）がフロストすると、デフロスト運転制御手段
（２１）がデフロスト運転を行い、３方電磁弁（ＴＶ）
を切換え、ホットガスを圧縮機（１１）からホットガス
バイパス路（１７）に流し、蒸発器（１４）に供給して
デフロストを行う（図４A1参照）。また、このデフロス
ト運転を行う際、圧縮機容量記憶手段（２３）がデフロ
スト運転前の圧縮機（１１）の容量を記憶する。例え
ば、６７％の圧縮機容量を記憶する。

【００２７】続いて、ステップＳＴ３に移り、ガス管温
度センサ（Ｔｈ２）の検出温度に基づいて蒸発器（１
４）の出口側のガス管温度が所定温度になると、デフロ
スト運転制御手段（２１）がデフロスト運転を終了し、
ステップＳＴ４に移り、プルダウン運転制御手段（２
２）がプルダウン運転を行う。つまり、上記３方電磁弁
（ＴＶ）を切換え、冷媒を圧縮機（１１）から凝縮機
（１２）に供給して定常運転を行うと共に、圧縮機（１
１）の容量を１００％の最大容量に設定して庫内を急速
冷却する（図４A2参照）。

【００２８】次いで、ステップＳＴ４からステップＳＴ
５に移り、吹出温度センサ（Ｔｈ４）が検出する吹出空
気温度が設定温度になったか否かを判定し、該吹出空気
温度が設定温度になるまでステップＳＴ５に待機し、プ
ルダウン運転を継続する。

【００２９】そして、吹出空気温度が設定温度になる
と、上記ステップＳＴ５からステップＳＴ６に移り、プ
ルダウン運転制御手段（２２）がプルダウン運転を終了
すると共に、圧縮機容量設定手段（２５）がプルダウン
運転終了直後の圧縮機（１１）の容量を圧縮機容量記憶
手段（２３）が記憶したデフロスト運転前の容量に設定
する。例えば、圧縮機（１１）の容量を６７％の中容量
に設定する。その後、上記圧縮機容量制御手段（２４）
は中容量から通常の冷蔵運転における圧縮機（１１）の
容量制御を行うことになる。

【００３０】従って、上記プルダウン運転を終了する
と、圧縮機（１１）の容量をデフロスト運転前の容量に
設定するようにしたために、プルダウン運転終了直後の
冷却能力をそれまで必要としていたデフロスト運転前の
能力に設定することができる。これにより、圧縮機容量
をプルダウン運転時間と無関係に設定することから、プ
ルダウン運転が吹出空気温度により短時間で終了しても
冷却能力を低く設定することがない。

【００３１】この結果、プルダウン運転が終了してか
ら、設定温度に安定するまでの時間を短くすることがで
きるので、安定制御にスムーズに移行させることができ
る。

【００３２】また、吹出空気温度によって圧縮機（１
１）の容量を制御してので、プルダウン後の冷却能力を
正確に制御することができることから、能力制御の信頼
性を向上させることができる。

【００３３】尚、本実施例は圧縮機（１１）の容量を３
段階に制御するようにしたが、本発明は圧縮機（１１）
の容量を４段階以上に制御するものであってもよい。

【００３４】また、本発明は、実施例の冷媒循環回路
（１）に限られるものではなく、また、冷凍コンテナに
設けられるものに限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】冷媒回路図である。

【図３】デフロスト運転の制御フロー図である。

【図４】時間に対する庫内温度の特性図である。

【符号の説明】

１ 冷媒循環回路 ２ コントローラ １１ 圧縮機 １２ 凝縮器 １４ 蒸発器 ２１ デフロスト運転制御手段 ２２ プルダウン運転制御手段 ２３ 圧縮機容量記憶手段 ２４ 圧縮機容量制御手段 ２５ 圧縮機容量設定手段 Ｔｈ４ 吹出温度センサ（吹出温度検出手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容量可変の圧縮機（１１）と、凝縮器
   （１２）と、膨張機構（ＥＶ）と、蒸発器（１４）とが
   順に接続されて成る冷媒循環回路（１）を備えた冷凍装
   置において、上記蒸発器（１４）からの吹出空気温度を検出する吹出
   温度検出手段（Ｔｈ４）と、 該吹出温度検出手段（Ｔｈ４）が出力する温度信号を受
   けて、吹出空気温度が所定温度になるように圧縮機（１
   １）の容量を制御して冷却運転を行う圧縮機容量制御手
   段（２４）と、 上記蒸発器（１４）のフロスト時にデフロスト運転を行
   うデフロスト運転制御手段（２１）と、 該デフロスト運転制御手段（２１）によるデフロスト運
   転前における圧縮機（１１）の容量を記憶する圧縮機容
   量記憶手段（２３）と、 上記デフロスト運転制御手段（２１）のデフロスト運転
   終了時に上記圧縮機（１１）を最大容量に設定してプル
   ダウン運転を行うと共に、上記吹出温度検出手段（Ｔｈ
   ４）が検出する吹出空気温度が所定温度になるとプルダ
   ウン運転を終了するプルダウン運転制御手段（２２）
   と、 該プルダウン運転制御手段（２２）のプルダウン運転終
   了時に上記圧縮機容量記憶手段（２３）が記憶したデフ
   ロスト運転前の圧縮機容量に圧縮機（１１）を設定した
   後、上記圧縮機容量制御手段（２４）による圧縮機（１
   １）の容量制御に移行させる圧縮機容量設定手段（２
   ５）とを備えていることを特徴とする冷凍装置の運転制
   御装置。