WO2013018326A1 - 輸送用冷凍装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a transport refrigeration apparatus, and more particularly to a technique for detecting an abnormality of a motor used in a transport refrigeration apparatus.
- Patent Document 1 a container refrigeration apparatus that cools the inside of a container used for marine transportation or the like is known as a transport refrigeration apparatus (see, for example, Patent Document 1).
- this container refrigeration apparatus includes a detection unit that detects an abnormality of a motor that drives the compressor and the blower fan.
- lock abnormality and disconnection abnormality can be determined based on the current value of the current flowing through the motor.
- the current value of the motor is extremely larger than the rated current value, it is determined that the lock is abnormal.
- the current value of the motor is extremely smaller than the rated current value, it is determined that the disconnection is abnormal.
- a current threshold value for lock abnormality and a current threshold value for disconnection abnormality are set, and abnormality determination is performed by comparing the magnitude relationship between these current threshold values and the motor current value.
- the container refrigeration system is connected to power sources having different power supply voltages and power frequencies in each country. If the current threshold value is a fixed value, the current value of the current flowing through the motor also fluctuates due to the difference in power supply voltage and power supply frequency, making it difficult to determine motor lock abnormality and disconnection abnormality. There was a problem that it was likely to occur.
- the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve accuracy of determination related to motor lock abnormality and disconnection abnormality in a transport refrigeration apparatus and eliminate erroneous detection of motor abnormality. .
- the first invention is a transport refrigeration apparatus provided with a refrigerant circuit (20) for performing a refrigeration cycle.
- the transport refrigeration apparatus includes a fan (26) that supplies air to the air heat exchanger (25) connected to the refrigerant circuit (20), and a fan motor (1) that drives the fan (26).
- an abnormality determination unit (44) for determining a motor abnormality of the fan motor (1) by comparing a current value of the current flowing through the fan motor (1) with a preset current threshold value, and the fan motor A threshold value changing unit (45) that changes the current threshold value of the abnormality determining unit (44) corresponding to the power supply frequency and the power supply voltage of the power supply (42) that supplies power to (1). It is said.
- the current threshold value of the abnormality determination unit (44) is changed based on the power supply frequency and the power supply voltage of the power supply (42).
- the effective value of the current flowing through the fan motor (1) varies depending on the power frequency and power voltage of the power source (42).
- the current threshold is constant regardless of the change in the power supply frequency and the power supply voltage in the power supply (42)
- the current value of the fan motor (1) is caused by the change in the power supply frequency and the power supply voltage.
- the current threshold may be exceeded or below.
- the abnormality determination unit (44) erroneously determines that the motor is abnormal although the fan motor (1) is normal. Therefore, by changing the current threshold according to the change of the power supply frequency and the power supply voltage of the power supply (42), the accuracy of the motor abnormality determination of the fan motor (1) is increased.
- the abnormality determining unit (44) is configured to detect the motor abnormality when the current value of the fan motor (1) is larger than a preset current threshold value for locking abnormality. Is characterized in that it is determined that the lock is abnormal.
- the motor abnormality is a lock abnormality. It is determined that
- the threshold value changing unit (45) is configured such that when the power supply voltage of the power source (42) increases for each power frequency of the power source (42), the abnormality determining unit (44) If the current threshold for lock abnormality is increased and the power supply voltage of the power supply (42) decreases for each power supply frequency of the power supply (42), the current threshold for lock abnormality of the abnormality determination unit (44) is decreased. It is a feature.
- the current value of the fan motor (1) increases as the power supply voltage of the power supply (42) increases for each power supply frequency of the power supply (42). For this reason, when the power supply voltage increases for each power supply frequency of the power supply (42), the current threshold is set high. Further, when the power supply voltage decreases for each power supply frequency of the power supply (42), the current threshold is set low.
- the abnormality determining unit (44) determines that the motor abnormality occurs when the current value of the fan motor (1) is smaller than a preset current threshold value for disconnection abnormality. Is characterized in that it is a disconnection abnormality.
- the motor abnormality is a disconnection abnormality. It is determined that
- the threshold value changing unit (45) is configured such that when the power supply voltage of the power source (42) increases for each power frequency of the power source (42), the abnormality determining unit (44) If the current threshold value for disconnection abnormality is increased and the power supply voltage of the power supply (42) decreases for each power supply frequency of the power supply (42), the current threshold value for disconnection abnormality of the abnormality determination unit (44) is decreased. It is a feature.
- the current value of the fan motor (1) increases as the power supply voltage of the power supply (42) increases for each power supply frequency of the power supply (42). For this reason, when the power supply voltage of the power supply (42) increases for each power supply frequency, the current threshold is set high. Further, when the power supply voltage of the power supply (42) becomes low for each power supply frequency, the current threshold is set low.
- a compressor motor (3) for driving a compressor (21) connected to the refrigerant circuit (20), and the fan motor (1 ) And the compressor motor (3), and a first detection unit (5) for detecting a current value of a current flowing from the power source (42) to the electric circuit (41).
- a second detector (6) for detecting the current value of the current flowing through the compressor motor (3), and the current value of the current flowing through the fan motor (1) is determined by the first detector (5). It is determined based on a value obtained by subtracting the current value of the second detection unit (6) from the current value.
- the electric current which flows through a fan motor (1) is not detected directly, but the said 2nd detection part (6) from the detected value (electric current value of an electric circuit (41)) of the said 1st detection part (5). Is determined based on a value obtained by subtracting the detected value (current value of the compressor motor (3)).
- the current value of the fan motor (1) is extremely smaller. For this reason, if it is going to detect the electric current value of a fan motor (1), you have to use the expensive detection part (for example, current sensor) which can detect a minute electric current.
- the expensive detection part for example, current sensor
- a relatively inexpensive detection unit may be used. From this, the inexpensive detection unit is attached to the compressor motor (3), and the current value of the fan motor (1) is estimated based on the detection value of the normal detection unit.
- the current threshold value of the abnormality determination unit (44) is changed based on the power supply voltage for each power supply frequency of the power supply (42), the accuracy of motor abnormality determination in the fan motor (1) is improved. be able to. Thereby, erroneous detection of motor abnormality can be eliminated.
- the abnormality determination unit (44) since the abnormality determination unit (44) includes the current threshold for lock abnormality, it is possible to reliably detect the lock abnormality of the fan motor (1).
- the current threshold when the power supply voltage increases for each power supply frequency, the current threshold is set high, and when the power supply voltage is low, the current threshold is set low. It is possible to improve the determination accuracy of the lock abnormality of the fan motor (1).
- the abnormality determination unit (44) since the abnormality determination unit (44) includes a current threshold for disconnection abnormality, it is possible to reliably detect disconnection abnormality of the fan motor (1).
- the current threshold when the power supply frequency is increased for each power supply frequency, the current threshold is set high, and when the power supply frequency is low, the current threshold is set low. It is possible to improve the determination accuracy of the disconnection abnormality of the fan motor (1).
- the current value of the fan motor (1) is extremely smaller than the current value of the compressor motor (3), the current value of the fan motor (1) is directly detected.
- a detection unit with good detection accuracy is required, but by providing the detection unit in the compressor motor (3), the current value can be detected by a normal detection unit. Then, by estimating the current value of the fan motor (1) from the current value of the compressor motor (3), the cost for detecting the current value of the fan motor (1) can be reduced.
- FIG. 1 is an outline view of a container refrigeration apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a side sectional view showing the configuration of the container refrigeration apparatus.
- FIG. 3 is a perspective view of the casing as viewed from the inside of the warehouse.
- FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram of the container refrigeration apparatus.
- FIG. 5 is an electric circuit diagram of the container refrigeration apparatus.
- FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the controller.
- FIG. 7 is a graph showing the relationship between the current threshold and the power supply voltage.
- FIG. 8 is a schematic side view of a refrigeration vehicle showing a trailer refrigeration apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
- the transport refrigeration apparatus is applied to a container refrigeration apparatus (10).
- the container refrigeration apparatus (10) performs refrigeration or freezing in a container (C) used for marine transportation and the like.
- the container refrigeration apparatus (10) is disposed so as to close an open end of a box-like container (C) having one open side end.
- the container refrigeration apparatus (10) includes a casing (11), a refrigerant circuit (20), and a controller (40).
- the casing (11) has a peripheral edge attached to the container (C) so as to close the opening end surface of the container (C).
- the lower part of the casing (11) is formed so as to bulge out toward the inner side of the container (C), whereby a recess (11a) is formed outside the lower part of the casing (11). That is, an outside storage space (S1) is formed on the outer side of the lower part of the casing (11), and an inner storage space (S2) is formed on the inner side of the upper part of the casing (11).
- a partition plate (48) is disposed inside the casing (11). By this partition plate (48), the interior of the container (C) and the interior storage space (S2) are partitioned. In addition, the partition plate (48) is arrange
- the external storage space (S1) is provided with a compressor (21), a condenser (23) that is an air heat exchanger, an external fan (24), and an external motor (2). Further, in the storage space (S2), an evaporator (25) that is an air heat exchanger and a blower unit (30) are provided in an upper portion inside the storage of the casing (11).
- the blower unit (30) includes a fan housing (31) and two internal fans (26).
- the casing (11) includes an outer casing (12) located on the outer side of the warehouse and an inner casing (13) located on the inner side of the warehouse.
- the outer casing (12) and the inner casing (13) are made of a metal aluminum alloy. Further, a heat insulating material (14) is provided in a space between the outside casing (12) and the inside casing (13).
- ⁇ Refrigerant circuit> As shown in FIG. 4, in the refrigerant circuit (20), a compressor (21), a condenser (23), an electronic expansion valve (27), and an evaporator (25) are sequentially connected by piping.
- the compressor (21) includes a compression mechanism (27) and a compressor motor (3) that are connected to each other via a drive shaft.
- the compression mechanism (27) is driven by the compressor motor (3) and sucks the low-pressure gas refrigerant evaporated by the evaporator (25), and then compresses the low-pressure gas refrigerant to a predetermined pressure to compress the high-pressure gas refrigerant.
- a high-pressure gas refrigerant is discharged toward the condenser (23).
- Both the condenser (23) and the evaporator (25) are cross fin type fin-and-tube heat exchangers.
- the condenser (23) exchanges heat between the outside air taken in by the outside fan (24) in the vicinity of the condenser (23) and the high-pressure gas refrigerant in the refrigerant circuit (20).
- the external fan (24) is provided with an external motor (2) for rotating a propeller fan provided in the external fan (24).
- the evaporator (25) exchanges heat between the internal air taken in by the internal fan (26) in the vicinity of the evaporator (25) and the low-pressure refrigerant of the refrigerant circuit (20). is there.
- the internal fan (26) is provided with an internal motor (1) for rotating a propeller fan provided in the internal fan (26).
- This internal motor (1) can be controlled in rotational speed by switching taps according to the refrigeration operation or freezing operation of the container refrigeration apparatus (10).
- the case of freezing operation is low.
- the inside air is actively circulated to cool the inside of the warehouse, and the adjustment of the cooling capacity changes the air volume of the blown air related to the container refrigeration apparatus (10). By doing. For this reason, in this refrigeration operation, the thermo-off is basically not performed.
- the internal fan (26) is operated with a low air flow while thermo-off because it is intended to cool the interior mainly by natural convection.
- the low-pressure refrigerant absorbs the heat of the internal air and evaporates, and the internal air is deprived of heat from the low-pressure refrigerant and cooled. In this way, the inside of the container (C) is cooled by cooling the internal air.
- the compressor motor (3), the external motor (2), and the internal motor (1) are connected to the electric circuit (41). And this electric circuit (41) is connected to the power supply (42).
- the electric circuit (41) is connected with a power detection sensor (4), a first current sensor (5), and a second current sensor (6).
- the power supply detection sensor (4) detects the power supply voltage and power supply frequency of the power supply (42).
- the first current sensor (5) detects a current value (total current value) of a current flowing from the power source (42) to the electric circuit (41).
- the second current sensor (6) detects a current flowing through the compressor motor (3).
- the controller (40) controls the operation of the container refrigeration apparatus (10).
- the controller (40) includes an operation mode detection unit (41), a motor operation detection unit (42), a motor current calculation unit (43), an abnormality determination unit (44), a threshold change unit (45), an abnormal stop unit ( 46).
- the controller (40) is electrically connected to a power detection sensor (4), a first current sensor (5), and a second current sensor (6).
- the operation of the container refrigeration apparatus (10) can be switched between a test operation mode and a normal operation mode.
- the trial operation mode is an operation mode that is performed before loading a package in a container.
- the operation check of the container refrigeration apparatus (10) is performed in this trial operation mode.
- the normal operation mode is an operation mode that is performed after loading a package in a container. The container is loaded on the ship in the normal operation mode.
- the operation mode detection unit (41) detects whether the container refrigeration apparatus (10) is operating in the test operation mode or the normal operation mode. And the signal regarding the operation mode of the said container refrigeration apparatus (10) is output to the said threshold value change part (45) from the said operation mode detection part (41).
- the motor operation detection unit (42) detects on / off of the compressor motor (3), the external motor (2), and the two internal motors (1). And the signal regarding the on / off state of each motor (1,2,3) is output from the motor operation detection unit (42) to the abnormality determination unit (44).
- the motor current calculation unit (43) calculates a current value during operation of the internal motor (1).
- the current value of the current flowing through the internal motor (1) is not directly detected by the sensor.
- the motor current calculation unit (43) calculates the current value (compressor motor (3)) of the second current sensor (6) from the current value of the first current sensor (5) (total current value of the electric circuit (41)). ) Current value) and the rated current value of the external motor (2).
- the external motor (2) is a constant speed motor and the external motor (2) does not stop during the operation of the container refrigeration apparatus (10)
- the external motor (2) The rated current value (fixed value) determined by the specifications of the external motor (2) is used without measuring the current.
- a signal related to the current value of the internal motor (1) calculated by the motor current calculation unit (43) is output to the abnormality determination unit (44).
- the abnormality determination unit (44) compares the current value of the current flowing through the internal motor (1) with a preset current threshold so as to determine the motor abnormality of the internal motor (1). It is configured.
- This motor abnormality means a lock abnormality and a disconnection abnormality in this embodiment. Specifically, the abnormality determining unit (44) determines whether the internal motor (1) is locked or disconnected.
- This lock abnormality means that the stator of the internal motor (1) stops moving, and the disconnection abnormality means that the coil of the internal motor (1) is disconnected.
- the abnormality determination unit (44) includes a lock abnormality current threshold value and a disconnection abnormality current threshold value determined for each motor abnormality, and a calculation value of the motor current calculation unit (43) (internal motor (1) Is detected by comparing the magnitude relationship with the current value).
- the abnormality determination unit (44) determines that the internal motor (1) has a lock abnormality when the current value of the internal motor (1) is larger than a current threshold for lock abnormality.
- the abnormality determination unit (44) determines that the internal motor (1) has a disconnection abnormality when the current value of the internal motor (1) is smaller than the current threshold for disconnection abnormality.
- the first threshold value and the second threshold value are set as the current threshold for lock abnormality.
- the first threshold value is a value when there is one internal motor (1)
- the second threshold value is a value when there are two internal motors (1).
- the said abnormality determination part (44) is when the in-compartment motor (1) is drive
- These current thresholds are determined based on the current value of the current flowing to the internal motor (1) during rated operation of the container refrigeration apparatus (10), that is, the rated current value.
- the current threshold value for disconnection abnormality is set to the first threshold value and the second threshold value as in the case of lock abnormality.
- the abnormality determination unit (44) determines the disconnection abnormality with the first threshold when the internal motor (1) is operating with one unit, and the internal motor (1) is operated with two units. If it is, disconnection abnormality is determined by the second threshold.
- the signal related to the abnormality determination of the internal motor (1) determined by the abnormality determination unit (44) is transmitted to the abnormality stop unit (46).
- the threshold value changing unit (45) changes the current threshold value of the abnormality determining unit (44) corresponding to the detection value (the power supply voltage and power frequency of the power source (42)) of the power detection sensor (4). It is.
- the threshold value changing unit (45) stores correlation data indicating the relationship between the power supply voltage value and the first threshold value and the second threshold value for each power supply frequency.
- the threshold value changing unit (45) determines the first threshold value and the second value of the lock abnormality from the detection value (the power supply voltage and the power supply frequency of the power supply (42)) of the power detection sensor (4).
- the threshold value and the first threshold value and the second threshold value of the disconnection abnormality are calculated.
- the said threshold value change part (45) outputs the signal based on the calculated threshold value to the said abnormality determination part (44). As a result, the threshold value of the abnormality determination unit (44) is changed.
- FIG. 7 is a graph showing the relationship between the current threshold value for lock abnormality and the current threshold value for disconnection abnormality and the power supply voltage value at one power supply frequency.
- the threshold value changing unit (45) increases or decreases each current threshold value based on the operation mode of the container refrigeration apparatus (10). Specifically, in the case of a lock abnormality, the threshold changing unit (45) sets the trial operation mode threshold (a1 in FIG. 7) to be lower than the normal operation mode threshold (a2 in FIG. 7). On the other hand, in the case of the disconnection abnormality, the threshold value changing unit (45) sets the threshold value in the trial operation mode (b1 in FIG. 7) higher than the threshold value in the normal operation mode (b2 in FIG. 7).
- the judgment conditions in the test operation mode are more severe than those in the normal operation mode. Thereby, it is easy to detect the abnormality of the internal fan (26) before the container (C) is loaded on the ship.
- the abnormal stop unit (46) is configured to abnormally stop the internal motor (1) based on the determination of the abnormality determination unit (44).
- the abnormal stop section (46) operates differently in the trial operation mode and the normal operation mode.
- the trial operation mode when one of the two in-compartment motors (1) is abnormal, both the in-compartment motors (1) are abnormally stopped.
- the normal operation mode only the in-compartment motor (1) is stopped. As a result, although the cooling capacity of the container refrigeration apparatus is reduced, the cooling operation is continued, so that it is possible to avoid the luggage in the container from reaching room temperature.
- the compressor (21) When the compressor (21) is driven, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20).
- the outside fan (24) and the inside fan (26) are driven, the inside air in the container (C) flows toward the evaporator (25) of the refrigerant circuit (20), and the container (C) Outside outside air flows toward the condenser (23) of the refrigerant circuit (20).
- the low-pressure refrigerant in the evaporator (25) absorbs the heat of the internal air and evaporates, and the internal air is Heat is taken from the low-pressure refrigerant and cooled. In this way, the inside of the container (C) is cooled by cooling the internal air.
- the controller (40) monitors the current value of the internal motor (1), and determines that the internal motor (1) is in a locked state when the current value exceeds a current threshold value for lock abnormality. To do. When the controller (40) determines that the internal motor (1) is locked abnormally, the controller (40) abnormally stops the operations of both internal fans (26) except for the normal operation. During normal operation, the controller (40) continues the operation of the remaining one when only one of the internal motors (1) has a lock abnormality.
- the controller (40) determines that the internal motor (1) is in a disconnected state when the current value of the internal motor (1) becomes smaller than the current threshold for disconnection abnormality.
- the controller (40) determines the disconnection abnormality of the internal motor (1), the controller (40) abnormally stops the operation of both internal fans (26) except for the normal operation. During normal operation, the controller (40) continues the operation of the remaining one when only one of the internal motors (1) is broken.
- the detection timing related to the motor abnormality determination is different between the test operation mode and the normal operation mode. As described above, since the test operation mode is performed before the container (C) is loaded on the ship, it is necessary to reliably detect the motor abnormality, and it is necessary to tighten the conditions for determining the motor abnormality. Therefore, regarding the refrigeration operation or the freezing operation during the trial operation, the detection timing is always.
- the detection timing in the case of the refrigeration operation is the time when the first thermo is turned off or the time when the first thermo is turned off in order to avoid the abnormal stop of the internal fan (26) due to erroneous detection. This is performed every time when the thermo-off of a predetermined time has elapsed.
- the controller (40) performs abnormality determination of the internal motor (1).
- the current threshold when the power supply voltage becomes high, the current threshold is set high, and when the power supply voltage becomes low, the current threshold is set low. Thereby, the accuracy of the determination relating to the lock abnormality of the internal motor (1) can be increased.
- the determination regarding the lock abnormality of the internal motor (1) is performed. Accuracy can be increased. Thereby, erroneous detection of motor abnormality can be eliminated.
- the current threshold when the power supply frequency becomes high, the current threshold is set high, and when the power supply frequency becomes low, the current threshold is set low. Thereby, the accuracy of the determination relating to the disconnection abnormality of the internal motor (1) can be increased.
- the current value of the internal motor (1) is directly detected because the current value of the internal motor (1) is extremely smaller than the current value of the compressor motor (3).
- a detection unit with good detection accuracy is required, but by providing the detection unit in the compressor motor (3), the current value can be detected by a normal detection unit. Then, by estimating the current value of the internal motor (1) from the current value of the compressor motor (3), it is possible to reduce the cost for detecting the current value of the internal motor (1).
- Embodiment 2 As shown in FIG. 8, the transport refrigeration apparatus is applied to a trailer refrigeration apparatus (10).
- the trailer refrigeration apparatus (10) is mounted on a large refrigeration vehicle (50) that transports frozen food, fresh food, and the like on land.
- the refrigeration apparatus (30) is provided in the trailer (52) and cools the inside of the trailer body (53).
- the trailer refrigeration apparatus (10) is configured similarly to the container refrigeration apparatus (10) of the first embodiment.
- the trailer refrigeration system (10) includes an abnormality determination unit (44), a threshold value changing unit (45), and the like, and changes the current threshold value of the abnormality determination unit (44) according to the power supply frequency and the power supply voltage.
- the configuration, operation, and effect of the trailer refrigeration apparatus (10) are the same as those of the container refrigeration apparatus (10) of the first embodiment.
- the present invention may be configured as follows for each of the above embodiments.
- the above embodiments are configured to detect an abnormality in the internal motor (1) of the internal fan (26).
- the fan and fan motor of the present invention may detect a lock abnormality and a disconnection abnormality including the outside fan (24) and the inside motor (2).
- the motor abnormality of the present invention may be other than a lock abnormality and a disconnection abnormality.
- the transport refrigeration apparatus of the present invention may be a refrigeration apparatus other than the container refrigeration apparatus (10) and the trailer refrigeration apparatus (10).
- any refrigeration apparatus for transporting articles may be used.
- the present invention relates to a transport refrigeration apparatus, and is particularly useful for detecting an abnormality in a motor used in the transport refrigeration apparatus.
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Abstract
本発明は、コンテナ内を冷却するコンテナ用冷凍装置において、モータのロック異常および断線異常に関する判定の精度を高めて、モータ異常の誤検知をなくす。本発明のコンテナ用冷凍装置は、庫内モータ(1)を流れる電流の電流値が予め設定された電流閾値と比較して庫内モータ(1)のモータ異常を判定する異常判定部(44)と、庫内モータ(1)に電力を供給する電源(42)の電源周波数ごとの電源電圧に応じて異常判定部(44)の電流閾値を変更する閾値変更部(45)とを備えている。
Description
本発明は、輸送用冷凍装置に関し、特に、輸送用冷凍装置に用いられるモータの異常を検知する技術に関するものである。
従来より、輸送用冷凍装置には、海上輸送等に用いられるコンテナ内を冷却するコンテナ用冷凍装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
このコンテナ用冷凍装置には、圧縮機および送風ファンを駆動するモータの異常を検知する検知部を備えることが考えられる。
一般に、モータ異常のうちロック異常および断線異常は、モータを流れる電流の電流値に基づいて判定することが可能である。モータの電流値が定格電流値よりも極端に大きい場合にはロック異常と判断される。一方、モータの電流値が定格電流値よりも極端に小さい場合には断線異常と判定される。具体的には、ロック異常の電流閾値および断線異常の電流閾値を設定し、これらの電流閾値とモータの電流値との大小関係を比較して異常判定を行う。
しかしながら、コンテナは、世界の各国を行き来するため、コンテナ用冷凍装置は、その国ごとで電源電圧および電源周波数の異なる電源に接続される。上記電流閾値を固定値としていると、電源電圧および電源周波数の違いにより、モータを流れる電流の電流値も変動するため、モータのロック異常および断線異常を判定しにくく、判定した場合でも誤判定が生じやすいという問題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、輸送用冷凍装置において、モータのロック異常および断線異常に関する判定の精度を高めて、モータ異常の誤検知をなくすことにある。
第1の発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備えた輸送用冷凍装置である。そして、上記輸送用冷凍装置は、上記冷媒回路(20)に接続された空気熱交換器(25)へ空気を供給するファン(26)と、上記ファン(26)を駆動するファンモータ(1)と、上記ファンモータ(1)を流れる電流の電流値と予め設定された電流閾値とを比較して上記ファンモータ(1)のモータ異常の判定を行う異常判定部(44)と、上記ファンモータ(1)に電力を供給する電源(42)の電源周波数と電源電圧とに対応して上記異常判定部(44)の電流閾値を変更する閾値変更部(45)とを備えていることを特徴としている。
第1の発明では、上記電源(42)の電源周波数および電源電圧に基づいて、上記異常判定部(44)の電流閾値が変更される。上記ファンモータ(1)を流れる電流の実効値は、上記電源(42)の電源周波数および電源電圧により変動する。ここで、上記電源(42)における電源周波数および電源電圧の変更に拘わらず上記電流閾値が一定の場合、上記電源周波数および電源電圧の変更に起因して上記ファンモータ(1)の電流値が上記電流閾値を超えたり、または下回ることがある。こうなると、上記異常判定部(44)は、上記ファンモータ(1)が正常であるにも拘わらずモータ異常であると誤判定してしまう。このことから、上記電源(42)の電源周波数および電源電圧の変更に応じて上記電流閾値を変更することにより、ファンモータ(1)のモータ異常の判定の精度が高まる。
第2の発明は、第1の発明において、上記異常判定部(44)は、上記ファンモータ(1)の電流値が予め設定されたロック異常用の電流閾値よりも大きい場合に、上記モータ異常がロック異常であると判定することを特徴としている。
第2の発明では、上記異常判定部(44)がロック異常用の電流閾値を備え、ファンモータ(1)の電流値がロック異常用の電流閾値よりも大きい場合に、上記モータ異常がロック異常であると判定する。
第3の発明は、第2の発明において、上記閾値変更部(45)は、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が高くなると上記異常判定部(44)のロック異常用の電流閾値を高くし、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が低くなると上記異常判定部(44)のロック異常用の電流閾値を低くすることを特徴としている。
第3の発明では、モータ負荷が一定であっても、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が高くなると上記ファンモータ(1)の電流値は大きくなる。このことから、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源電圧が高くなった場合には電流閾値を高く設定する。また、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源電圧が低くなった場合には電流閾値を低く設定する。
第4の発明は、第1の発明において、上記異常判定部(44)は、上記ファンモータ(1)の電流値が予め設定された断線異常用の電流閾値よりも小さい場合に、上記モータ異常が断線異常であると判定することを特徴としている。
第4の発明では、上記異常判定部(44)が断線異常用の電流閾値を備え、ファンモータ(1)の電流値が断線異常用の電流閾値よりも小さい場合に、上記モータ異常が断線異常であると判定する。
第5の発明は、第4の発明において、上記閾値変更部(45)は、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が高くなると上記異常判定部(44)の断線異常用の電流閾値を高くし、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が低くなると上記異常判定部(44)の断線異常用の電流閾値を低くすることを特徴としている。
第5の発明では、モータ負荷が一定であっても、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が高くなると上記ファンモータ(1)の電流値は大きくなる。このことから、上記電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が高くなった場合には電流閾値を高く設定する。また、上記電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が低くなった場合には電流閾値を低く設定する。
第6の発明は、第1から第5の何れか1つの発明において、上記冷媒回路(20)に接続された圧縮機(21)を駆動する圧縮機モータ(3)と、上記ファンモータ(1)と上記圧縮機モータ(3)とが接続された電気回路(41)と、上記電源(42)から上記電気回路(41)へ流れる電流の電流値を検出する第1検出部(5)と、上記圧縮機モータ(3)を流れる電流の電流値を検出する第2検出部(6)とを備え、上記ファンモータ(1)を流れる電流の電流値は、第1検出部(5)の電流値から第2検出部(6)の電流値を差し引いた値に基づいて定められることを特徴としている。
第6の発明では、ファンモータ(1)を流れる電流を直接検知せず、上記第1検出部(5)の検出値(電気回路(41)の電流値)から上記第2検出部(6)の検出値(圧縮機モータ(3)の電流値)を差し引いた値に基づいて定められる。
ここで、ファンモータ(1)および圧縮機モータ(3)の電流値を比較すると、ファンモータ(1)の電流値の方が極端に小さい。このため、ファンモータ(1)の電流値を検出しようとすると、微小電流を検出できる高価な検出部(例えば、電流センサ)を用いなければならない。一方、圧縮機モータ(3)の場合、上述した高価な検出部を用いる必要はなく、比較的に安価な検出部でよい。このことから、圧縮機モータ(3)に、この安価な検出部を取り付けて、この通常の検出部の検出値に基づいて、上記ファンモータ(1)の電流値を推定する。
本発明によれば、上記電源(42)の電源周波数ごとの電源電圧に基づいて上記異常判定部(44)の電流閾値を変更するので、ファンモータ(1)におけるモータ異常の判定の精度を高めることができる。これにより、モータ異常の誤検知をなくすことができる。
また、上記第2の発明によれば、異常判定部(44)がロック異常用の電流閾値を備えているので、ファンモータ(1)のロック異常を確実に検出することができる。
また、上記第3の発明によれば、上記電源周波数ごとに電源電圧が高くなった場合には電流閾値を高く設定し、上記電源電圧が低くなった場合には電流閾値を低く設定するので、ファンモータ(1)のロック異常の判定精度を高めることができる。
また、上記第4の発明によれば、異常判定部(44)が断線異常用の電流閾値を備えているので、ファンモータ(1)の断線異常を確実に検出することができる。
また、上記第5の発明によれば、上記電源周波数ごとに電源周波数が高くなった場合には電流閾値を高く設定し、上記電源周波数が低くなった場合には電流閾値を低く設定するので、ファンモータ(1)の断線異常の判定精度を高めることができる。
また、上記第6の発明によれば、ファンモータ(1)の電流値は圧縮機モータ(3)の電流値に比べて極端に小さいため、ファンモータ(1)の電流値を直接的に検出しようとすると検出精度のよい検出部が必要となるが、圧縮機モータ(3)に検出部を設けることにより、通常の検出部で電流値を検出可能となる。そして、この圧縮機モータ(3)の電流値からファンモータ(1)の電流値を推定することにより、上記ファンモータ(1)の電流値の検出にかかるコストを低減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
〈実施形態1〉
本実施形態1は、図1および図2に示すように、輸送用冷凍装置をコンテナ用冷凍装置(10)に適用したものである。該コンテナ用冷凍装置(10)は、海上輸送等に用いられるコンテナ(C)内の冷蔵または冷凍を行うものである。上記コンテナ用冷凍装置(10)は、その側方の一端が開放された箱状のコンテナ(C)の開口端を塞ぐように配設される。また、上記コンテナ用冷凍装置(10)は、ケーシング(11)と冷媒回路(20)とコントローラ(40)とを備えている。
本実施形態1は、図1および図2に示すように、輸送用冷凍装置をコンテナ用冷凍装置(10)に適用したものである。該コンテナ用冷凍装置(10)は、海上輸送等に用いられるコンテナ(C)内の冷蔵または冷凍を行うものである。上記コンテナ用冷凍装置(10)は、その側方の一端が開放された箱状のコンテナ(C)の開口端を塞ぐように配設される。また、上記コンテナ用冷凍装置(10)は、ケーシング(11)と冷媒回路(20)とコントローラ(40)とを備えている。
〈ケーシング〉
上記ケーシング(11)は、図1および図2に示すように、コンテナ(C)の開口端面を塞ぐように周縁部がコンテナ(C)に取り付けられている。このケーシング(11)の下部は、コンテナ(C)の庫内側に向かって膨出するように形成され、これにより、ケーシング(11)の下部の庫外には凹部(11a)が形成される。すなわち、ケーシング(11)の下部の庫外側には庫外収納空間(S1)が、ケーシング(11)の上部の庫内側には庫内収納空間(S2)が、それぞれ形成されている。
上記ケーシング(11)は、図1および図2に示すように、コンテナ(C)の開口端面を塞ぐように周縁部がコンテナ(C)に取り付けられている。このケーシング(11)の下部は、コンテナ(C)の庫内側に向かって膨出するように形成され、これにより、ケーシング(11)の下部の庫外には凹部(11a)が形成される。すなわち、ケーシング(11)の下部の庫外側には庫外収納空間(S1)が、ケーシング(11)の上部の庫内側には庫内収納空間(S2)が、それぞれ形成されている。
ケーシング(11)の庫内側には、仕切板(48)が配設されている。この仕切板(48)によって、コンテナ(C)の庫内と庫内収納空間(S2)とが区画されている。なお、仕切板(48)は、コンテナ(C)の内面に対し、その上下に隙間が設けられるように配設されている。
庫外収納空間(S1)には、圧縮機(21)と空気熱交換器である凝縮器(23)と庫外ファン(24)と庫外モータ(2)とが設けられている。また、庫内収納空間(S2)には、ケーシング(11)の庫内側の上部に空気熱交換器である蒸発器(25)と送風ユニット(30)とが設けられている。送風ユニット(30)は、ファンハウジング(31)と2つの庫内ファン(26)とを備えている。
ケーシング(11)は、庫外側に位置する庫外ケーシング(12)と、庫内側に位置する庫内ケーシング(13)とを備えている。庫外ケーシング(12)および庫内ケーシング(13)は、金属製のアルミニウム合金によって構成されている。また、庫外ケーシング(12)と庫内ケーシング(13)との間の空間には、断熱材(14)が設けられている。
〈冷媒回路〉
図4に示すように、上記冷媒回路(20)は、圧縮機(21)、凝縮器(23)、電子膨張弁(27)および蒸発器(25)が順に配管で接続されている。
図4に示すように、上記冷媒回路(20)は、圧縮機(21)、凝縮器(23)、電子膨張弁(27)および蒸発器(25)が順に配管で接続されている。
上記圧縮機(21)は、互いに駆動軸で連結された圧縮機構(27)および圧縮機モータ(3)を備えている。上記圧縮機構(27)は、上記圧縮機モータ(3)によって駆動し、上記蒸発器(25)で蒸発した低圧ガス冷媒を吸入した後、該低圧ガス冷媒を所定の圧力まで圧縮して高圧ガス冷媒とし、この高圧ガス冷媒を上記凝縮器(23)へ向かって吐出する。
上記凝縮器(23)および蒸発器(25)は、共にクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。この凝縮器(23)は、該凝縮器(23)の近傍にある庫外ファン(24)によって取り込まれた庫外空気と上記冷媒回路(20)の高圧ガス冷媒とを熱交換するものである。なお、上記庫外ファン(24)には、該庫外ファン(24)に設けられたプロペラファンを回転させるための庫外モータ(2)が設けられている。
一方、上記蒸発器(25)は、該蒸発器(25)の近傍にある庫内ファン(26)によって取り込まれた庫内空気と上記冷媒回路(20)の低圧冷媒とを熱交換するものである。なお、上記庫内ファン(26)には、該庫内ファン(26)に設けられたプロペラファンを回転させるための庫内モータ(1)が設けられている。
この庫内モータ(1)は、上記コンテナ用冷凍装置(10)の冷蔵運転または冷凍運転に応じてタップの切換による回転数制御が可能である。なお、冷蔵運転および冷凍運転の庫内温度を比較すると、冷凍運転の場合が低い。そして、上記冷蔵運転の場合には、積極的に庫内空気を循環させて庫内の冷却が行われ、冷却能力の調整は上記コンテナ用冷凍装置(10)に係る吹出空気の風量を変化させることにより行う。このため、この冷蔵運転では、基本的にはサーモオフしない。一方、上記冷凍運転の場合には、主に自然対流で庫内を冷却しようとするため、サーモオフしながら庫内ファン(26)が弱風量で運転する。
そして、この蒸発器(25)での熱交換により、低圧冷媒が庫内空気の熱を吸熱して蒸発し、該庫内空気が低圧冷媒から熱を奪われて冷却される。このように、庫内空気が冷却されることでコンテナ(C)内が冷やされる。
〈電気回路〉
上記電気回路(41)には、図5に示すように、圧縮機モータ(3)と庫外モータ(2)と庫内モータ(1)とが接続されている。そして、この電気回路(41)は電源(42)に接続されている。また、この電気回路(41)には、電源用検出センサ(4)と第1電流センサ(5)と第2電流センサ(6)とが接続されている。
上記電気回路(41)には、図5に示すように、圧縮機モータ(3)と庫外モータ(2)と庫内モータ(1)とが接続されている。そして、この電気回路(41)は電源(42)に接続されている。また、この電気回路(41)には、電源用検出センサ(4)と第1電流センサ(5)と第2電流センサ(6)とが接続されている。
上記電源用検出センサ(4)は、電源(42)の電源電圧と電源周波数とを検出する。また、第1電流センサ(5)は、上記電源(42)から上記電気回路(41)へ流れる電流の電流値(総合電流値)を検知する。また、上記第2電流センサ(6)は、上記圧縮機モータ(3)を流れる電流を検出する。
〈コントローラ〉
上記コントローラ(40)は、コンテナ用冷凍装置(10)の運転制御を行うものである。このコントローラ(40)には、運転モード検知部(41)とモータ運転検知部(42)とモータ電流演算部(43)と異常判定部(44)と閾値変更部(45)と異常停止部(46)とが設けられている。また、このコントローラ(40)には、電源用検出センサ(4)と第1電流センサ(5)と第2電流センサ(6)とが電気的に接続されている。
上記コントローラ(40)は、コンテナ用冷凍装置(10)の運転制御を行うものである。このコントローラ(40)には、運転モード検知部(41)とモータ運転検知部(42)とモータ電流演算部(43)と異常判定部(44)と閾値変更部(45)と異常停止部(46)とが設けられている。また、このコントローラ(40)には、電源用検出センサ(4)と第1電流センサ(5)と第2電流センサ(6)とが電気的に接続されている。
-運転モード検知部-
上記コンテナ用冷凍装置(10)の運転は、試運転モードと通常運転モードとに切換可能になっている。ここで、試運転モードとは、コンテナに荷物を積み込む前に行われる運転モードである。この試運転モードにより、コンテナ用冷凍装置(10)の動作チェックが行われる。また、通常運転モードとは、コンテナに荷物を積み込んだ後に行われる運転モードである。この通常運転モードの状態でコンテナが船舶に積み込まれる。
上記コンテナ用冷凍装置(10)の運転は、試運転モードと通常運転モードとに切換可能になっている。ここで、試運転モードとは、コンテナに荷物を積み込む前に行われる運転モードである。この試運転モードにより、コンテナ用冷凍装置(10)の動作チェックが行われる。また、通常運転モードとは、コンテナに荷物を積み込んだ後に行われる運転モードである。この通常運転モードの状態でコンテナが船舶に積み込まれる。
上記運転モード検知部(41)は、上記コンテナ用冷凍装置(10)が試運転モードおよび通常運転モードのどちらのモードで運転しているかを検知する。そして、上記コンテナ用冷凍装置(10)の運転モードに関する信号が上記運転モード検知部(41)から上記閾値変更部(45)へ出力される。
-モータ運転検知部-
上記モータ運転検知部(42)は、圧縮機モータ(3)、庫外モータ(2)および2つの庫内モータ(1)の発停を検知するものである。そして、各モータ(1,2,3)の発停状態に関する信号が上記モータ運転検知部(42)から上記異常判定部(44)へ出力される。
上記モータ運転検知部(42)は、圧縮機モータ(3)、庫外モータ(2)および2つの庫内モータ(1)の発停を検知するものである。そして、各モータ(1,2,3)の発停状態に関する信号が上記モータ運転検知部(42)から上記異常判定部(44)へ出力される。
-モータ電流演算部-
上記モータ電流演算部(43)は、庫内モータ(1)の運転時の電流値を演算するものである。本実施形態では、庫内モータ(1)を流れる電流の電流値を直接的にセンサで検出していない。このモータ電流演算部(43)は、上記第1電流センサ(5)の電流値(電気回路(41)の総合電流値)から上記第2電流センサ(6)の電流値(圧縮機モータ(3)の電流値)と上記庫外モータ(2)の定格電流値とを差し引くことによって求められる。ここで、上記庫外モータ(2)は定速モータであり、上記コンテナ用冷凍装置(10)の運転中に上記庫外モータ(2)が停止することはないので、庫外モータ(2)の電流を測定せずに、庫外モータ(2)の仕様により決定される定格電流値(固定値)を用いている。そして、上記モータ電流演算部(43)で演算した庫内モータ(1)の電流値に関する信号が上記異常判定部(44)へ出力される。
上記モータ電流演算部(43)は、庫内モータ(1)の運転時の電流値を演算するものである。本実施形態では、庫内モータ(1)を流れる電流の電流値を直接的にセンサで検出していない。このモータ電流演算部(43)は、上記第1電流センサ(5)の電流値(電気回路(41)の総合電流値)から上記第2電流センサ(6)の電流値(圧縮機モータ(3)の電流値)と上記庫外モータ(2)の定格電流値とを差し引くことによって求められる。ここで、上記庫外モータ(2)は定速モータであり、上記コンテナ用冷凍装置(10)の運転中に上記庫外モータ(2)が停止することはないので、庫外モータ(2)の電流を測定せずに、庫外モータ(2)の仕様により決定される定格電流値(固定値)を用いている。そして、上記モータ電流演算部(43)で演算した庫内モータ(1)の電流値に関する信号が上記異常判定部(44)へ出力される。
-異常判定部-
上記異常判定部(44)は、上記庫内モータ(1)を流れる電流の電流値と予め設定された電流閾値とを比較して上記庫内モータ(1)のモータ異常の判定を行うように構成されている。このモータ異常とは、本実施形態ではロック異常と断線異常とをいう。具体的に、上記異常判定部(44)は、上記庫内モータ(1)のロック異常および断線異常を判定している。このロック異常とは、庫内モータ(1)の固定子が動かなくなることをいい、断線異常とは、庫内モータ(1)のコイルが断線することをいう。
上記異常判定部(44)は、上記庫内モータ(1)を流れる電流の電流値と予め設定された電流閾値とを比較して上記庫内モータ(1)のモータ異常の判定を行うように構成されている。このモータ異常とは、本実施形態ではロック異常と断線異常とをいう。具体的に、上記異常判定部(44)は、上記庫内モータ(1)のロック異常および断線異常を判定している。このロック異常とは、庫内モータ(1)の固定子が動かなくなることをいい、断線異常とは、庫内モータ(1)のコイルが断線することをいう。
上記異常判定部(44)は、各々のモータ異常ごとに定められたロック異常用の電流閾値および断線異常用の電流閾値と上記モータ電流演算部(43)の演算値(庫内モータ(1)の電流値)との大小関係を比較して異常検知を行うように構成されている。
上記異常判定部(44)は、上記庫内モータ(1)の電流値がロック異常用の電流閾値よりも大きい場合に庫内モータ(1)がロック異常であると判定する。また、上記異常判定部(44)は、上記庫内モータ(1)の電流値が断線異常用の電流閾値よりも小さい場合に庫内モータ(1)が断線異常であると判定する。
ここで、ロック異常用の電流閾値は、第1閾値と第2閾値とが設定されている。第1閾値は、庫内モータ(1)が1台の場合の値であり、第2閾値は、庫内モータ(1)が2台の場合の値である。そして、上記異常判定部(44)は、上記モータ運転検知部(42)の入力値(各モータの運転状態)に応じて、庫内モータ(1)が1台で運転しているの場合には第1閾値でロック異常を判定し、庫内モータ(1)が2台で運転している場合には第2閾値でロック異常を判定する。なお、これらの電流閾値は、コンテナ用冷凍装置(10)の定格運転時に上記庫内モータ(1)へ流れる電流の電流値、つまり定格電流値を基準にして決定されている。
また、断線異常用の電流閾値も、ロック異常の場合と同様に、第1閾値と第2閾値とが設定されている。そして、上記異常判定部(44)は、庫内モータ(1)が1台で運転している場合には第1閾値で断線異常を判定し、庫内モータ(1)が2台で運転している場合には第2閾値で断線異常を判定する。
上記異常判定部(44)が判定した庫内モータ(1)の異常判定に関する信号は、上記異常停止部(46)へ送信される。
-閾値変更部-
上記閾値変更部(45)は、上記電源用検出センサ(4)の検出値(電源(42)の電源電圧および電源周波数)に対応して上記異常判定部(44)の電流閾値を変更するものである。この閾値変更部(45)は、各電源周波数ごとに電源電圧値と第1閾値および第2閾値との関係を示す相関データを記憶している。
上記閾値変更部(45)は、上記電源用検出センサ(4)の検出値(電源(42)の電源電圧および電源周波数)に対応して上記異常判定部(44)の電流閾値を変更するものである。この閾値変更部(45)は、各電源周波数ごとに電源電圧値と第1閾値および第2閾値との関係を示す相関データを記憶している。
上記閾値変更部(45)は、上記相関データに基づいて、上記電源用検出センサ(4)の検出値(電源(42)の電源電圧および電源周波数)から、ロック異常の第1閾値および第2閾値と断線異常の第1閾値および第2閾値とを演算する。そして、上記閾値変更部(45)は、演算した閾値に基づく信号を上記異常判定部(44)へ出力する。この結果、上記異常判定部(44)の閾値が変更される。
図7は、1つの電源周波数におけるロック異常用の電流閾値および断線異常用の電流閾値と電源電圧値との関係を示すグラフである。上記閾値変更部(45)は、コンテナ用冷凍装置(10)の運転モードに基づいて、各電流閾値が増減される。具体的に、上記閾値変更部(45)は、ロック異常の場合、試運転モードの閾値(図7のa1)が通常運転モードの閾値(図7のa2)に比べて低めに設定されている。一方、上記閾値変更部(45)は、断線異常の場合、試運転モードの閾値(図7のb1)が通常運転モードの閾値(図7のb2)に比べて高めに設定されている。
つまり、試運転モードの異常判定が通常運転モードの異常判定に比べて判定条件が厳しくなっている。これにより、コンテナ(C)が船舶に積み込まれる前に庫内ファン(26)の異常を検知しやすくなっている。
-異常停止部-
上記異常停止部(46)は、上記異常判定部(44)の判定に基づいて、上記庫内モータ(1)を異常停止させるものである。この異常停止部(46)は、試運転モードおよび通常運転モードで該異常停止部(46)の動作が異なる。試運転モードの場合において、2台の庫内モータ(1)のうち1台が異常のときには、庫内モータ(1)を2台とも異常停止させる。しかし、通常運転モードの場合には、異常状態の庫内モータ(1)のみを停止させる。これにより、コンテナ用冷凍装置の冷却能力は減少するが、冷却運転は継続されるので、コンテナ内の荷物が常温になるのを避けることができる。
上記異常停止部(46)は、上記異常判定部(44)の判定に基づいて、上記庫内モータ(1)を異常停止させるものである。この異常停止部(46)は、試運転モードおよび通常運転モードで該異常停止部(46)の動作が異なる。試運転モードの場合において、2台の庫内モータ(1)のうち1台が異常のときには、庫内モータ(1)を2台とも異常停止させる。しかし、通常運転モードの場合には、異常状態の庫内モータ(1)のみを停止させる。これにより、コンテナ用冷凍装置の冷却能力は減少するが、冷却運転は継続されるので、コンテナ内の荷物が常温になるのを避けることができる。
-運転動作-
次に、本実施形態のコンテナ用冷凍装置(10)の運転動作について説明する。
次に、本実施形態のコンテナ用冷凍装置(10)の運転動作について説明する。
ユーザが運転スイッチをONすると、上記コントローラ(40)の運転指令により、上記電源(42)から圧縮機モータ(3)、庫外モータ(2)および庫内モータ(1)へ電力が供給され、上記圧縮機(21)、庫外ファン(24)および庫内ファン(26)が駆動する。
上記圧縮機(21)が駆動すると、上記冷媒回路(20)内を冷媒が循環する。また、庫外ファン(24)および庫内ファン(26)が駆動すると、コンテナ(C)内の庫内空気が上記冷媒回路(20)の蒸発器(25)へ向かって流れ、コンテナ(C)外の庫外空気が上記冷媒回路(20)の凝縮器(23)へ向かって流れる。そして、上記蒸発器(25)で庫内空気と冷媒とが熱交換することにより、該蒸発器(25)内の低圧冷媒が庫内空気の熱を吸熱して蒸発し、該庫内空気が低圧冷媒から熱を奪われて冷却される。このように、庫内空気が冷却されることでコンテナ(C)内が冷やされる。
次に、上記コントローラ(40)が行う庫内モータ(1)のロック異常および断線異常の判定動作について説明する。
上記コントローラ(40)は、上記庫内モータ(1)の電流値を監視し、その電流値がロック異常用の電流閾値よりも大きくなると、上記庫内モータ(1)がロック状態であると判定する。上記コントローラ(40)は、庫内モータ(1)のロック異常を判定すると、通常運転を除き、両方の庫内ファン(26)の運転を異常停止する。通常運転時において、上記コントローラ(40)は、庫内モータ(1)の1台のみがロック異常の場合に、残りの1台の運転は継続させる。
また、上記コントローラ(40)は、上記庫内モータ(1)の電流値が断線異常用の電流閾値よりも小さくなると、上記庫内モータ(1)が断線状態であると判定する。上記コントローラ(40)は、庫内モータ(1)の断線異常を判定すると、通常運転を除き、両方の庫内ファン(26)の運転を異常停止する。通常運転時において、上記コントローラ(40)は、庫内モータ(1)の1台のみが断線異常の場合に、残りの1台の運転は継続させる。
ここで、モータ異常の判定に係る検知のタイミングが、試運転モードと通常運転モードとで異なる。上述したように、試運転モードはコンテナ(C)を船舶に積み込む前に行われるため、モータ異常を確実に検知しなければならず、モータ異常を判定条件を厳しくする必要がある。したがって、試運転中の冷蔵運転または冷凍運転に関し、その検知のタイミングは常時である。
一方、通常運転モードの場合には、誤検知で庫内ファン(26)が異常停止してしまうのを避けるため、冷凍運転の場合における検知のタイミングは、最初のサーモオフ時、または最初のサーモオフ時から所定時間経過のサーモオフ時毎に行われる。
このようにして、上記コントローラ(40)が、庫内モータ(1)の異常判定を行う。
-実施形態の効果-
本実施形態によれば、上記電源(42)の電源周波数ごとの電源電圧に基づいて上記異常判定部(44)に係る電流閾値を変更することにより、庫内モータ(1)のロック異常に係る判定の精度を高めることができる。これにより、モータ異常の誤検知をなくすことができる。
本実施形態によれば、上記電源(42)の電源周波数ごとの電源電圧に基づいて上記異常判定部(44)に係る電流閾値を変更することにより、庫内モータ(1)のロック異常に係る判定の精度を高めることができる。これにより、モータ異常の誤検知をなくすことができる。
また、本実施形態によれば、上記電源電圧が高くなった場合には電流閾値を高く設定し、上記電源電圧が低くなった場合には電流閾値を低く設定する。これにより、庫内モータ(1)のロック異常に係る判定の精度を高めることができる。
また、本実施形態によれば、上記電源(42)の電源周波数に基づいて上記異常判定部(44)に係る電流閾値を変更することにより、庫内モータ(1)のロック異常に係る判定
の精度を高めることができる。これにより、モータ異常の誤検知をなくすことができる。
の精度を高めることができる。これにより、モータ異常の誤検知をなくすことができる。
また、本実施形態によれば、上記電源周波数が高くなった場合には電流閾値を高く設定し、上記電源周波数が低くなった場合には電流閾値を低く設定する。これにより、庫内モータ(1)の断線異常に係る判定の精度を高めることができる。
また、本実施形態によれば、庫内モータ(1)の電流値は圧縮機モータ(3)の電流値に比べて極端に小さいため、庫内モータ(1)の電流値を直接的に検出しようとすると検出精度のよい検出部が必要となるが、圧縮機モータ(3)に検出部を設けることにより、通常の検出部で電流値を検出可能となる。そして、この圧縮機モータ(3)の電流値から庫内モータ(1)の電流値を推定することにより、上記庫内モータ(1)の電流値の検出にかかるコストを低減することができる。
〈実施形態2〉
本実施形態2は、図8に示すように、輸送用冷凍装置をトレーラー用冷凍装置(10)に適用したものである。該トレーラー用冷凍装置(10)は、冷凍食品や生鮮食品等を陸上輸送する大型の冷凍車両(50)に搭載されている。
本実施形態2は、図8に示すように、輸送用冷凍装置をトレーラー用冷凍装置(10)に適用したものである。該トレーラー用冷凍装置(10)は、冷凍食品や生鮮食品等を陸上輸送する大型の冷凍車両(50)に搭載されている。
上記冷凍車(50)は、走行用エンジン(図示省略)が設けられた運転車両であるトレーラーヘッド(51)とトレーラー(52)とが切り離し自在に連結されている。そして、上記冷凍装置(30)は、トレーラー(52)に設けられ、トレーラー本体(53)の内部を冷却している。
そして、上記トレーラー用冷凍装置(10)は、実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)と同様に構成されている。特に、上記トレーラー用冷凍装置(10)は、異常判定部(44)および閾値変更部(45)等を備え、電源周波数と電源電圧とに対応して異常判定部(44)の電流閾値を変更する。その他、上記トレーラー用冷凍装置(10)の構成、作用および効果は、実施形態1のコンテナ用冷凍装置(10)と同様である。
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
上記各実施形態は、庫内ファン(26)の庫内モータ(1)について、異常検知を行うように構成している。本発明のファンおよびファンモータは、庫外ファン(24)および庫内モータ(2)を含めてロック異常および断線異常を検出するようにしてもよい。
また、本発明のモータ異常は、ロック異常および断線異常以外のもであってもよい。
また、本発明の輸送用冷凍装置は、コンテナ用冷凍装置(10)およびトレーラー用冷凍装置(10)以外の冷凍装置であってもよく、要するに、物品を輸送する冷凍装置であればよい。
以上、説明したように、本発明は、輸送用冷凍装置に関し、特に、輸送用冷凍装置に用いられるモータの異常検知について有用である。
1 庫内モータ(ファンモータ)
2 庫外モータ
3 圧縮機モータ
4 電源用検出センサ
5 第1電流センサ(第1検出部)
6 第2電流センサ(第2検出部)
10 コンテナ用冷凍装置
20 冷媒回路
40 コントローラ
41 運転モード検知部
42 モータ運転検知部
43 モータ電流演算部
44 異常判定部
45 閾値変更部
46 異常停止部
2 庫外モータ
3 圧縮機モータ
4 電源用検出センサ
5 第1電流センサ(第1検出部)
6 第2電流センサ(第2検出部)
10 コンテナ用冷凍装置
20 冷媒回路
40 コントローラ
41 運転モード検知部
42 モータ運転検知部
43 モータ電流演算部
44 異常判定部
45 閾値変更部
46 異常停止部
Claims (6)
- 冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備えた輸送用冷凍装置であって、
上記冷媒回路(20)に接続された空気熱交換器(25)へ空気を供給するファン(26)と、
上記ファン(26)を駆動するファンモータ(1)と、
上記ファンモータ(1)を流れる電流の電流値と予め設定された電流閾値とを比較して上記ファンモータ(1)のモータ異常の判定を行う異常判定部(44)と、
上記ファンモータ(1)に電力を供給する電源(42)の電源周波数と電源電圧とに対応して上記異常判定部(44)の電流閾値を変更する閾値変更部(45)とを備えている
ことを特徴とする輸送用冷凍装置。 - 請求項1において、
上記異常判定部(44)は、上記ファンモータ(1)の電流値が予め設定されたロック異常用の電流閾値よりも大きい場合に、上記モータ異常がロック異常であると判定する
ことを特徴とする輸送用冷凍装置。 - 請求項2において、
上記閾値変更部(45)は、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が高くなると上記異常判定部(44)のロック異常用の電流閾値を高くし、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が低くなると上記異常判定部(44)のロック異常用の電流閾値を低くする
ことを特徴とする輸送用冷凍装置。 - 請求項1において、
上記異常判定部(44)は、上記ファンモータ(1)の電流値が予め設定された断線異常用の電流閾値よりも小さい場合に、上記モータ異常が断線異常であると判定する
ことを特徴とする輸送用冷凍装置。 - 請求項4において、
上記閾値変更部(45)は、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が高くなると上記異常判定部(44)の断線異常用の電流閾値を高くし、上記電源(42)の電源周波数ごとに上記電源(42)の電源電圧が低くなると上記異常判定部(44)の断線異常用の電流閾値を低くする
ことを特徴とする輸送用冷凍装置。 - 請求項1から5の何れか1項において、
上記冷媒回路(20)に接続された圧縮機(21)を駆動する圧縮機モータ(3)と、
上記ファンモータ(1)と上記圧縮機モータ(3)とが接続された電気回路(41)と、
上記電源(42)から上記電気回路(41)へ流れる電流の電流値を検出する第1検出部(5)と、
上記圧縮機モータ(3)を流れる電流の電流値を検出する第2検出部(6)とを備え、
上記ファンモータ(1)を流れる電流の電流値は、第1検出部(5)の電流値から第2検出部(6)の電流値を差し引いた値に基づいて定められる
ことを特徴とする輸送用冷凍装置。
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