JPH0428958A - 冷凍装置の運転制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍コンテナに設けられる冷凍装置の運転制
御装置に関し、特に、圧縮機の吸入ガス圧力の制御対策
に係るものである。

（従来の技術） 一般に、この種の冷凍装置における運転制御装置には、
実開昭６３−４６３６０号公報に開示されているように
、容量の可変な圧縮機と、凝縮器と、感温式膨張弁と、
蒸発器とを順に接続して冷媒循環回路が形成されると共
に、上記凝縮器と膨張弁とをバイパスするホットガス量
（イ／（ス路が設けられて構成されているものがある。

そして、冷却負荷が変動して庫内温度が所定温度範囲よ
り高くなると、圧縮機の容量を増大させる一方、庫内温
度が上記所定温度範囲内にあるときは、ホ・ントガスバ
イパス路を流れるホ・ソトガス量を制御して庫内温度が
設定値に収束するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した冷凍装置の運転制御装置において、圧縮機の容
量を低下しようとすると、冷媒循環回路を流れる液冷媒
量と、ホ・ソトガスノくイノぐス路を流れるホットガス
量とを同時に検出しなければならず、制御が難しくなる
という問題があった。

そこで、電動膨張弁を用いて冷媒循環量を制御すると共
に、圧縮機の吸入側に吸入電磁弁を設け、該吸入電磁弁
によって圧縮機の吸入ガス量を制御することか考えられ
ている。

しかしながら、上記電動膨張弁と吸入電磁弁とによる制
御において、冷蔵モード時に外気温度力（低い場合、冷
却負荷が少ないので、電動膨張弁は絞り方向に制御され
ると共に、吸入電磁弁は閉状態になり、冷媒は吸入電磁
弁のブリードポートを流れて圧縮機に吸込まれることに
なる。従って、上記圧縮機の吸入ガス圧力が極端に低下
し、例えば、圧力がＯｋｇ　／　ｃ−以下に低下するこ
とになる。

この結果、圧縮機の吸入弁が弁座に叩き付けられ、弁割
れが生ずる危険性があり、圧縮機の信頼性か低くなると
いう問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、低外気温
度時における弁割れの危険性を解消し、圧縮機の信頼性
を向上させることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた手段は、圧
縮機の吸入ガス圧力が所定値以下になると、吸入ガス量
を増大させるようにしたものである。

具体的に、第１図に示すように、請求項（１）に係る発
明が講じた手段は、先ず、圧縮機（１１）と凝縮器（１
２）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）が設けられている。そし
て、該冷媒循環回路（１）における蒸発器（１４）と圧
縮機（１）との間に設けられ、該圧縮機（１）の吸入ガ
ス量を調節する吸入調節機構（ＳＶ）と、上記圧縮機（
１１）の吸入ガス量を冷却負荷に応じて変化させるよう
に上記吸入調節機構（ＳＶ）を制御する吸入制御手段（
２２）とが設けられている。加えて、上記圧縮機（１１
）の吸入ガス圧力に関連する信号を検出する圧力検出手
段（ＬＰＳ）と、該圧力検出手段（ＬＰＳ）の検出圧力
が予め設定した低圧値以下になると、上記吸入制御手段
（２２）の制御を中止して強制的に圧縮機（１１）の吸
入ガス量を増大させるように上記吸入調節機構（ＳＶ）
を制御する吸入増大手段（２３）とが設けられた構成と
している。

また、請求項（ａに係る発明が講じた手段は、上記請求
項（１）記載の発明において、上記膨張機構（ＥＶ）は
開度の調節自在な膨張弁（ＥＶ）によって構成される一
方、該膨張弁（ＥＶ）の開度を冷却負荷に応じて制御す
る膨張弁制御手段（２１）が設けられた構成としている
。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、冷媒
は冷媒循環回路（１）を循環し、蒸発器（１４）におい
て吸込んだ庫内空気を冷却して該冷却空気を庫内に吹出
し、該庫内を空調制御している。

そして、上記冷媒循環回路（１）における冷媒循環量は
膨張機構（ＥＶ）で制御され、具体的に、請求項（２）
に係る発明では、膨張弁制御手段（２１）が冷却負荷に
応じて膨張弁（ＥＶ）の開度を制御している。更に、圧
縮機（１１）の吸入ガス量は吸入調節機構（ＳＶ）によ
って制御され、冷却負荷が低下し、蒸発温度が低下する
と、吸入制御手段（２２）により吸入調節機構（ＳＶ）
が圧縮機（１１）の吸入ガス量を低下させる。

一方、上記圧縮機（１１）の吸入ガス圧力は圧力検出手
段（Ｌ　Ｐ　Ｓ）によって検出されており、冷却負荷か
低く、上記吸入ガス圧力が所定の低圧値以下になると、
例えば、圧縮機（１１）の低圧限界値になると、吸入増
大手段（２３）が上記吸入制御手段（２２）の制御を中
止すると共に、吸入調節機構（ＳＶ）を制御し、圧縮機
（１１）の吸入ガス量を増大させ、吸入ガス圧力を増大
させる。

（発明の効果） 従って、請求項（１）に係る発明によれば、圧縮機（１
１）の吸入ガス圧力が予め設定された低圧値以下になる
と、該圧縮機（１１）の吸入ガス量を増大させるように
したために、該圧縮機（１１）の吸入ガス圧力の低下を
防止することができる。

この結果、上記圧縮機（１１）の吸入弁が弁座に叩き付
けられることがないので、弁割れの危険性を除去するこ
とができることから、圧縮機（１１）の信頼性を向上さ
せることができる。

また、請求項（２）に係る発明によれば、膨張弁（ＥＶ
）と吸入調節機構（ＳＶ）とによって圧縮機（１１）の
吸入ガス量を冷却負荷に応じて精度良く制御することが
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図に示すように、（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
ナ本体内を冷却するものである。

該冷媒循環回路（１）は、容量の可変な圧縮機（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（Ｅ　Ｖ）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
入調節機構である吸入電磁弁（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（１２ａ）
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（Ｔ　Ｖ）が介設されている。

該３方電磁弁（Ｔ　Ｖ）にはホットガスバイパス路（１
７）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（１
１）から蒸発器（１４）に供給し、該蒸発器（１４）等
の着霜を融解するように構成されている。

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、（Ｌ　Ｐ　Ｓ）は圧縮機（１１
）の吸入側の低圧冷媒圧力（低圧ガス圧力）を検出する
圧力検出手段としての低圧センサ、（Ｔｈｌ）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（１４
）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センサである。

そして、上記各センサ（ＨＰＳ）、　　（Ｔｈｌ）〜（
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）には、上記電動膨張弁（Ｅ
　Ｖ）を制御する膨張弁制御手段（２１）と、上記吸入
電磁弁（ＳＶ）を制御する吸入制御手段（２２）とが構
成されている。該膨張弁制御手段（２１）は、冷凍モー
ド時には液管温度センサ（Ｔｈｌ）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電動膨
張弁（ＥＶ）をＰＩＤ制御すると共に、冷蔵モード時に
は吹出温度センサ（Ｔｈ４）の検出信号にに基づく吹出
空気温度によって電動膨張弁（ＥＶ）をＰＩＤ制御する
ように構成されている。一方、上記吸入制御手段（２２
）は、冷凍モード時には吸入電磁弁（ＳＶ）を全開に制
御すると共に、冷蔵モード時には蒸発温度か低下すると
、例えば、電動膨張弁（ＥＶ）の所定低開度か一定時間
継続すると吸入電磁弁（ＳＶ’）を閉動するように構成
されている。そして、該吸入電磁（ＳＶ）は全閉時に冷
媒がブリードポートを流れるように構成されている。

また、上記コントローラ（２）は冷却負荷に対応して圧
縮機（１１）の容量を制御すると共に、デフロスト時に
はホットガスがホットガスバイパス路（１７）を流れる
ように３方電動弁（ＴＶ）を制御している。

更に、上記コントローラ（２）には圧縮機（１１）の吸
入ガス量を増大させる吸入増大手段（２３）が構成され
ている。該吸入増大手段（２３）は冷蔵モード時におい
て上記低圧センサ（ＬＰＳ）の検出低圧冷媒圧力が予め
設定された低圧値以下になると、例えば、圧縮機（１１
）に定められている低圧限界点であるＯ　ｋｇ　／　ｃ
−より低下すると、上記吸入制御手段（２２）の制御を
中止すると同時に、吸入電磁弁（ＳＶ）を開動するよう
に構成されている。

次に、上記冷凍装置の運転動作について説明する。

先ず、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、コンテナ本
体内を冷却している。

そして、冷凍モード時において、電動膨張弁（ＥＶ）は
蒸発器（１４）入口側の液管温度と出口側のガス管温度
とに基づく過熱度が一定になるように膨張弁制御手段（
２１）によってＰＩＤ制御されている。また、冷蔵モー
ド時において、電動膨張弁（ＥＶ）は蒸発器（１４）の
吹出空気温度が設定温度になるように膨張弁制御手段（
２１）によってＰＩＤ制御されている。更に、冷蔵モー
ド時において、冷却負荷が小さく、蒸発温度か低下する
と、例えば、電動膨張弁（Ｅ　Ｖ）の低開度が所定時間
継続すると、吸入制御手段（２２）が吸入電磁弁（ＳＶ
）を開動する。これにより、冷媒は吸入電磁弁（ＳＶ）
のブリードポートを流れて圧縮機（１１）に吸込まれ、
該圧縮機（１１）の能力を低下させている。

次に、本発明の特徴とする低外気温度時における吸入電
磁弁（ＳＶ）の制作動作を第３図に基づいて説明する。

先ず、ステップＳＴＩにおいて、コントローラ（２）は
低圧センサ（ＬＰＳ）が検出する低圧冷媒圧力を取込ん
でいる。続いて、ステップＳＴ２に移り、上記低圧冷媒
圧力が設定圧より低くなったか否かを吸入増大手段（２
３）が判定する。そして、上記電動膨張弁（ＥＶ）及び
吸入電磁弁（ＳＶ）は、上述の如く冷蔵モード時に冷却
負荷に対応して制御される一方、上記設定圧は圧縮機（
１１）の低圧限界値、例えば、Ｏｋｇ　／　ｃｄに定め
られており、上記低圧冷媒圧力が設定圧より大きい場合
にはステップＳＴ２よりステップＳＴ１に戻り、通常の
冷蔵モード運転が継続される。

一方、上記ステップＳＴ２において、低圧冷媒圧力が設
定圧より低くなると、判定がＹＥＳとなり、ステップＳ
Ｔ３に移り、吸入増大手段（２３）が吸入電磁弁（ＳＶ
）を開動させてリターンすることになる。つまり、圧縮
機（１１）の吸入側である低圧冷媒圧力が低圧限界値等
にまで低下している状態にあっては、冷却負荷が小さい
状態であり、圧縮機（１１）は最低容量に、電動膨張弁
（ＥＶ）は絞り方向にそれぞれ制御されると共に、吸入
電磁弁（ＳＶ）は閉動状態に制御されている。

そこで、上記低圧冷媒圧力が必要以上に低下すると、上
記吸入制御手段（２２）の制御に代えて吸入電磁弁（Ｓ
Ｖ）を開動し、圧縮機（１１）の吸入ガス量を増大させ
、低圧冷媒圧力を上昇させている。

従って、上記圧縮機（１１）の吸入冷媒圧力が予め設定
された設定値以下になると、該圧縮機（１１）の吸入ガ
ス量を増大させるようにしたために、該圧縮機（１１）
の吸入冷媒圧力の低下を防止することができる。この結
果、上記圧縮機（１１）の吸入弁が弁座に叩き付けられ
ることがないので、弁割れの危険性を除去することがで
きることから、圧縮機（１１）の信頼性を向上させるこ
とができる。

また、上記電動膨張弁（ＥＶ）と吸入電磁弁（ＳＶ）と
によって圧縮機（１１）の吸入ガス量を冷却負荷に応じ
て精度良く制御することができる。

尚、上記実施例において、吸入調節機構はブリ−ドポー
トを備えた吸入電磁弁（ＳＶ）によって構成したが、電
磁弁と並列にキャピラリーチューブを有するバイパス路
を設けたものでもよい。

また、圧力検出手段は、低圧センサ（Ｌ　Ｐ　Ｓ）の他
、圧縮機（１１）の吸入ガス圧力に関連する信号を検出
するものであればよい。

また、冷媒循環回路（１）は実施例に限られるものでは
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図及び第３図は本発明の一実施例を示し、第２図は
冷媒循環回路を示す冷媒回路図、第３図は吸入電磁弁の
制御フロー図である。 （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）・・・膨張弁制御手段 （２２）・・・吸入制御手段 （２３）・・・吸入増大手段 （ＥＶ）・・・電動膨張弁 （ＳＶ）・・・吸入電磁弁 （ＬＰＳ）・・・低圧センサ ほか１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１１）と凝縮器（１２）と膨張機構（Ｅ
   Ｖ）と蒸発器（１４）とが順に接続されて成る冷媒循環
   回路（１）と、 該冷媒循環回路（１）における蒸発器（１４）と圧縮機
   （１１）との間に設けられ、該圧縮機（１１）の吸入ガ
   ス量を調節する吸入調節機構（ＳＶ）と、 上記圧縮機（１１）の吸入ガス量を冷却負荷に応じて変
   化させるように上記吸入調節機構（ＳＶ）を制御する吸
   入制御手段（２２）と、上記圧縮機（１１）の吸入ガス
   圧力に関連する信号を検出する圧力検出手段（ＬＰＳ）
   と、該圧力検出手段（ＬＰＳ）の検出圧力が予め設定し
   た低圧値以下になると、上記吸入制御手段（２２）の制
   御を中止して強制的に圧縮機（１１）の吸入ガス量を増
   大させるように上記吸入調節機構（ＳＶ）を制御する吸
   入増大手段（２３）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。
2. （２）請求項（１）記載の冷凍装置の運転制御装置にお
   いて、上記膨張機構（ＥＶ）は開度の調節自在な膨張弁
   （ＥＶ）によって構成される一方、該膨張弁（ＥＶ）の
   開度を冷却負荷に応じて制御する膨張弁制御手段（２１
   ）が設けられていることを特徴とする冷凍装置の運転制
   御装置。