JP6426024B2 - 輸送用冷凍ユニット - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかる輸送用冷凍ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機の吐出側に一端側が各々高圧ガス配管および高圧開閉弁を介して接続された複数台の熱交換器と、前記複数台の熱交換器の一端側を各々前記圧縮機の吸入側に低圧開閉弁を介して接続する低圧ガス配管と、前記複数台の熱交換器の他端側に各々接続された開閉弁機能付き減圧手段と逆止弁との並列回路の他端側同士を互いに連通接続している液側配管と、を備え、前記複数台の熱交換器の中の少なくとも2台の熱交換器を庫外側熱交換器として保冷庫外に並列に配設し、少なくとも1台の熱交換器を庫内側熱交換器として保冷庫内に配設するとともに、前記庫外側熱交換器を蒸発器、前記庫内側熱交換器を凝縮器として機能させたヒートポンプ加温運転時、前記庫外側熱交換器に着霜したとき、前記庫内側熱交換器に対する冷媒の流通を停止し、複数台の前記庫外側熱交換器の少なくとも1台を凝縮器、他の1台を蒸発器としてデフロスト運転する構成としたことを特徴とする。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図4を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係る輸送用冷凍ユニットの冷媒回路図が示され、図2および3には、そのデフロスト運転時の冷媒回路構成図、図4には、デフロスト運転時の制御フローチャート図が示されている。
本実施形態においては、冷凍車両等の荷台側に搭載されているバンボディと称される保冷庫内を冷却または加温する一体型の輸送用冷凍ユニット1に適用した例について説明するが、必ずしも一体型の輸送用冷凍ユニットに限定されるものではなく、輸送用冷凍ユニット全般について広く適用できることはもちろんである。
[冷却運転]
冷却運転は、庫外側熱交換器(A)8Aおよび庫外側熱交換器(B)8Bをそれぞれ凝縮器、庫内側熱交換器8Cを蒸発器として機能させて行う運転となる。この場合、高圧ガス配管6A,6B,6C中の高圧開閉弁7A,7Bが開、高圧開閉弁7Cが閉、低圧ガス配管9A,9B,9C中の低圧開閉弁10A,10Bが閉、低圧開閉弁10Cが開、液側配管18A,18B,18Cの並列回路13A,13B,13C中の開閉弁16A,16Bが閉、開閉弁16Cが開とされることになる。
ヒートポンプ加温運転は、庫内側熱交換器8Cを凝縮器、庫外側熱交換器(A)8Aおよび庫外側熱交換器(B)8Bをそれぞれ蒸発器として機能させて行う運転となる。この場合、高圧ガス配管6A,6B,6C中の高圧開閉弁7A,7Bが閉、高圧開閉弁7Cが開、低圧ガス配管9A,9B,9C中の低圧開閉弁10A,10Bが開、低圧開閉弁10Cが閉、液側配管18A,18B,18Cの並列回路13A,13B,13C中の開閉弁16A,16Bが開、開閉弁16Cが閉とされることになる。
(1)高圧開閉弁7Cおよび並列回路13Cの開閉弁16Cを閉とし、庫内側熱交換器8Cへの冷媒流通を停止して加温運転を中断する。
(2)2台の庫外側熱交換器(A)8Aおよび庫外側熱交換器(B)8Bの一方を凝縮器として機能させ、他方を蒸発器として機能させることにより、順次デフロストする。
制御が開始されると、ステップS1において、庫外側熱交換器(A)8Aおよび庫外側熱交換器(B)8Bがデフロスト開始条件を満たすか否かが判定される。満たしていなければ、NOと判定されて終了に移行する。一方、YESと判定されると、ステップS2に進み、ここで庫外側熱交換器(A)8Aをデフロストするための回路(サイクル)に切換えられる。この切換えは、上記(2)の切換えであり、それぞれ開閉弁(電磁弁)および庫外側ファンが上記の通り、開閉および運転停止されることになる。
なお、2台の庫外側熱交換器(A)8Aおよび庫外側熱交換器(B)8Bをデフロストする際、いずれの庫外側熱交換器を先にデフロストするかは、任意に決めればよく、複数台の庫外側熱交換器8A,8Bを順次交互にデフロストすることにより、各庫外側熱交換器8A,8Bをヒートポンプの全能力(全冷媒)を用いてデフロストでき、短時間でデフロストすることができる。
[変形例1]
冷却運転時、2台の庫外側熱交換器(A)8Aおよび庫外側熱交換器(B)8Bは凝縮器として運転されるが、外気温が低い場合等において、凝縮能力が過大となって高圧圧力が下がり過ぎることがある。このため、高圧圧力を監視し高圧が下がり過ぎたとき、図5に示されるように、庫外側熱交換器(A)8Aおよび庫外側熱交換器(B)8Bのいずれかを停止(図5の場合、庫外側熱交換器(B)8Bを停止)し、運転台数を減らすことにより凝縮能力を調整できるように構成してもよい。
上記実施形態では、庫外側熱交換器8A,8Bのデフロスト運転時、図2、図3に示されるように、庫内側熱交換器8Cに対する冷媒流通を停止するようにしているが、庫内温度と設定温度との差が規定値を超えるような場合、積荷を保護する観点から、庫内側熱交換器8Cに接続されている高圧ガス配管6C中の高圧開閉弁7Cを開として庫内側熱交換器8Cに高圧ガス冷媒を流通し、加温運転を行う構成としてもよい。
上記した実施形態および変形例においては、2台の庫外側熱交換器8A,8Bと、1台の庫内側熱交換器8Cと、を並列に配設している実施形態について説明したが、庫外側熱交換器8A,8Bは、2台に限らず、3台以上の庫外側熱交換器を並列に配設した構成としてもよい。また、庫内側熱交換器8Cについて、複数台を並列に配設し、それぞれの庫内側熱交換器を保冷庫内の区画された複数の室に個別に配設した構成としてもよい。この場合、区画された複数の室を同時に冷却または加温できることはもちろんのこと、1つの室を冷却、他の1つの室を加温する等、冷却・加温の同時運転を行うこともできる。
次に、本発明の第2実施形態について、図6を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対して、複数台の庫外側熱交換器8A,8Bを利用して、圧縮機3の発停頻度を低減できるようにしている点が異なる。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、冷却運転または加温運転により庫内温度が設定温度に到達した後、輸送用冷凍ユニット1はサーモオン/オフ運転されることになるが、その際の圧縮機3の過度な発停を抑制しようとするものである。
制御が開始されると、ステップS11において、サーモオフ条件か否かが判定され、NOの場合、そのまま制御終了に移行し、YESの場合、ステップS12に進む。ステップS12では、圧縮機3のオン時間(運転時間)が予め設定されている規定時間を超えているか否かが判定され、YESの場合は、ステップS17に移行してそのまま圧縮機3の運転を停止し、サーモオフの状態とする。
2 冷媒回路
3 圧縮機
6A,6B,6C 高圧ガス配管
7A,7B,7C 高圧開閉弁
8A,8B 庫外側熱交換器(A),(B)(熱交換器)
8C 庫内側熱交換器(熱交換器)
9A,9B,9C 低圧ガス配管
10A,10B,10C 低圧開閉弁
13A,13B,13C 並列回路
14A,14B,14C 逆止弁
15A,15B,15C 膨張弁
16A,16B,16C 開閉弁
18A,18B,18C 液側配管
19 庫内側ファン
20A,20B 庫外側ファン
Claims (7)
- 圧縮機と、
前記圧縮機の吐出側に一端側が各々高圧ガス配管および高圧開閉弁を介して接続された複数台の熱交換器と、
前記複数台の熱交換器の一端側を各々前記圧縮機の吸入側に低圧開閉弁を介して接続する低圧ガス配管と、
前記複数台の熱交換器の他端側に各々接続された開閉弁機能付き減圧手段と逆止弁との並列回路の他端側同士を互いに連通接続している液側配管と、を備え、
前記複数台の熱交換器の中の少なくとも2台の熱交換器を庫外側熱交換器として保冷庫外に並列に配設し、少なくとも1台の熱交換器を庫内側熱交換器として保冷庫内に配設するとともに、
前記庫外側熱交換器を蒸発器、前記庫内側熱交換器を凝縮器として機能させたヒートポンプ加温運転時、前記庫外側熱交換器に着霜したとき、前記庫内側熱交換器に対する冷媒の流通を停止し、複数台の前記庫外側熱交換器の少なくとも1台を凝縮器、他の1台を蒸発器としてデフロスト運転する構成としたことを特徴とする輸送用冷凍ユニット。 - 着霜した複数台の前記庫外側熱交換器の少なくとも1台を凝縮器、他の1台を蒸発器として順次切換え、複数台の前記庫外側熱交換器を順次デフロスト運転する構成としたことを特徴とする請求項1に記載の輸送用冷凍ユニット。
- 複数台の前記庫外側熱交換器に対する庫外側ファンを含む送風系を、それぞれ独立して設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の輸送用冷凍ユニット。
- デフロスト運転時、庫内温度と設定温度との差が規定値以上となったとき、前記庫内側熱交換器に接続されている前記高圧ガス配管中の前記高圧開閉弁を開として前記庫内側熱交換器に高圧ガス冷媒を流通し、加温運転する構成としたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の輸送用冷凍ユニット。
- 前記庫外側熱交換器を凝縮器として機能させた冷却運転時、凝縮能力が過大となって高圧圧力が下がり過ぎたとき、複数台の前記庫外側熱交換器の運転台数を減らすことにより凝縮能力を調整する構成としたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の輸送用冷凍ユニット。
- 複数台の前記庫外側熱交換器を、それぞれ異なる能力の熱交換器としたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の輸送用冷凍ユニット。
- 圧縮機と、
前記圧縮機の吐出側に一端側が各々高圧ガス配管および高圧開閉弁を介して接続された複数台の熱交換器と、
前記複数台の熱交換器の一端側を各々前記圧縮機の吸入側に低圧開閉弁を介して接続する低圧ガス配管と、
前記複数台の熱交換器の他端側に各々接続された開閉弁機能付き減圧手段と逆止弁との並列回路の他端側同士を互いに連通接続している液側配管と、を備え、
前記複数台の熱交換器の中の少なくとも2台の熱交換器を庫外側熱交換器として保冷庫外に並列に配設し、少なくとも1台の熱交換器を庫内側熱交換器として保冷庫内に配設するとともに、
庫内温度が設定温度に到達後のサーモオフ時、前記圧縮機の運転時間が規定時間以下の場合、前記庫内側熱交換器に対する冷媒の流通を停止し、複数台の前記庫外側熱交換器の1台を凝縮器、他の1台を蒸発器として前記圧縮機を運転時間が前記規定時間を超えるまで継続運転する構成としたことを特徴とする輸送用冷凍ユニット。
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