クールコンテナの保冷運転制御装置
【課題】コンプレッサとヒータの同時駆動を回避することで、冷凍機に搭載されている発電機の過負荷状態の発生を回避し、２温度帯の制御を安全かつ精度良く行う。
【解決手段】冷凍庫側の設定温度が冷蔵庫側の設定温度より低く設定されており、かつ、冷凍庫側の冷気を冷蔵庫側に導入することによって冷蔵庫側の温度制御を行い、冷蔵庫側の温度が下がり過ぎた場合には冷蔵庫側の電気ヒータ２３を駆動して温度を維持するように制御を行う制御部５１を備えた保冷運転制御装置であって、前記制御部５１は、冷凍機２０のコンプレッサまたは電気ヒータ２３のいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御する。この場合、コンプレッサまたは電気ヒータ２３のいずれかを優先して制御する優先度が設定されており、前記制御部５１は、この優先度に従ってコンプレッサまたは電気ヒータ２３のいずれかを制御する。
【解決手段】冷凍庫側の設定温度が冷蔵庫側の設定温度より低く設定されており、かつ、冷凍庫側の冷気を冷蔵庫側に導入することによって冷蔵庫側の温度制御を行い、冷蔵庫側の温度が下がり過ぎた場合には冷蔵庫側の電気ヒータ２３を駆動して温度を維持するように制御を行う制御部５１を備えた保冷運転制御装置であって、前記制御部５１は、冷凍機２０のコンプレッサまたは電気ヒータ２３のいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御する。この場合、コンプレッサまたは電気ヒータ２３のいずれかを優先して制御する優先度が設定されており、前記制御部５１は、この優先度に従ってコンプレッサまたは電気ヒータ２３のいずれかを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって、第１室と第２室に仕切られたコンテナ内の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能なクールコンテナに係り、より詳細には、前記第１室に設けられた前記冷凍機の冷気を前記第２室に導入することによって第２室の温度制御を行うとともに、第２室の温度が下がり過ぎた場合には、第２室に設けられているヒータによって温度を維持するように制御を行う制御手段を備えた保冷運転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時のクールコンテナは、コンテナ庫内を可動式の断熱仕切板で前後２室に仕切り、前室と後室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能として、輸送効率の向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、前室は、冷凍肉や冷凍魚介類等の冷凍状態を維持して搬送しなければならない冷凍保存物品を収納する冷凍庫として使用し、後室は、生鮮野菜や清涼飲料等の冷蔵状態を維持して搬送しなければならない冷蔵保存物品を収納する冷蔵庫として使用される。
【０００４】
この場合、クールコンテナは、エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって保冷運転を行っている。具体的に説明すると、例えば、前室の冷凍庫の設定温度が後室の冷蔵庫の設定温度より低く設定されており、かつ、冷凍庫の冷気を冷蔵庫に導入することによって冷蔵庫の温度制御を行っている。また、冷蔵庫の温度が下がり過ぎた場合には、冷蔵庫側に設けられたヒータによって冷蔵庫内の温度を維持するように制御する。
【特許文献１】特開２００４−１２２８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなエンジン駆動の発電機搭載型冷凍機では、冷凍機のサイズは、コンテナもしくはトラックに搭載したときに、−２０℃〜−３０℃程度に冷える能力を有するように設計されている。この場合、上記したように、冷凍庫と冷蔵庫の２室を異なった設定温度で制御する、いわゆる２温度帯の制御を行おうとすると、コンプレッサと冷蔵庫側のヒータを同時に運転させる必要が生じることになるが、上記設計の冷凍機では、コンプレッサとヒータを同時に運転すると発電機（エンジン）が過負荷状態となり、ひいては安全性の面で問題となる。
【０００６】
この問題を解決するためには、コンプレッサの能力にヒータ駆動分の能力を加えた容量の発電機（エンジン）を搭載すればよいが、そうすると発電機が大型化し、重量面、コスト面、燃費面で不利になるといった問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、コンプレッサとヒータの同時駆動を回避することで、上記設計の冷凍機の能力でもエンジンの過負荷状態の発生を回避し、２温度帯の制御を安全かつ安定的に行うことのできるクールコンテナの保冷運転制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係わるコンプレッサの保冷運転制御装置は、エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって、第１室と第２室に仕切られたコンテナ内の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能なクールコンテナであって、前記第１室に設けられた前記冷凍機の冷気を前記第２室に導入することによって第２室の温度制御を行うとともに、第２室の温度が下がり過ぎた場合には、第２室に設けられているヒータによって温度を維持するように制御を行う制御手段を備えた保冷運転制御装置において、前記制御手段は、前記冷凍機のコンプレッサまたは前記ヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御することを特徴とする。この場合、前記コンプレッサまたは前記ヒータのいずれかを優先して制御する優先度が設定されており、前記制御手段は、この優先度に従ってコンプレッサまたはヒータのいずれかを制御する。
【０００９】
このような特徴を有する本発明によれば、冷凍機のコンプレッサまたはヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止することで、エンジンの過負荷状態を回避することができる。また、このときの運転では、予め設定した優先度に従って保冷運転制御を行うので、第１室及び第２室の双方を優先度に従って安定的に制御することが可能となる。
【００１０】
ここで、前記第１室を冷凍庫、前記第２室を冷蔵庫とし、前記冷凍庫側の設定温度に対する庫内温度の差である冷凍側温度偏差をΔＴ１、前記冷蔵庫の設定温度に対する庫内温度の差である冷蔵側温度偏差をΔＴ２とすると、優先度としては以下の４つのパターンが考えられる。
【００１１】
優先度１：前記制御手段は、１℃＜ΔＴ１の場合には、前記コンプレッサを制御して冷凍庫の温度制御を優先する。
【００１２】
優先度２：前記制御手段は、ΔＴ２＜−２℃の場合に、ΔＴ１＜０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先する。
【００１３】
優先度３：前記制御手段は、−２℃＜ΔＴ２＜０℃の場合に、ΔＴ１＜０℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先する。
【００１４】
優先度４：前記制御手段は、０℃＜ΔＴ２＜０．５℃の場合に、ΔＴ１＜−０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先する。
【００１５】
すなわち、上記優先度は、基本的には、設定温度からより外れている方を優先してコンプレッサまたはヒータを運転するように設定している。そして、まずは冷凍庫の方を優先し、次に冷蔵庫の方のヒータの運転を、コンプレッサによる冷凍庫側の温度を見ながら行うように設定している。
【００１６】
このように優先度を設定することで、冷凍庫側の庫内温度制御の精度は±１℃、冷蔵庫側の庫内温度制御の精度は±２℃の範囲で安定して保冷運転制御を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係わるクールコンテナの保冷運転制御装置によれば、冷凍機のコンプレッサまたはヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止することで、エンジンの過負荷状態を回避することができる。そのため、発電機の容量を必要最小限とすることができ、重量面、コスト面、燃費面で最適化することができる。また、このときの運転では、予め設定した優先度に従って保冷運転制御を行うので、第１室及び第２室の双方を優先度に従って安定して制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
−クールコンテナの構造の説明−
図１は、本実施形態のクールコンテナのコンテナ構造を示す概略縦断面図、図２はクールコンテナを上方から見た通気ダクト部分の横断面図である。なお、図中の矢印は冷気の流れ方向を示している。
【００２０】
すなわち、本実施形態のクールコンテナは、コンテナ内部が前後に可動可能な断熱仕切板１１によって前室１２と後室１３とに仕切られている。また、コンテナ内部の天井部分はコンテナ外壁（天壁）１４とコンテナ内壁１５との２重構造となっており、このコンテナ外壁１４とコンテナ内壁１５との間の空間が通気ダクト１６となっている。
【００２１】
通気ダクト１６は、図２に示すように、コンテナ本体の長手方向に沿って左右に２分割されており、一方の側（図２では上側）の通気ダクト１６１は、前室１２側から後室１３側に向けて冷気を送るための往路側通気ダクト、他方の側（図２では下側）の通気ダクト１６２は、後室１３から前室１２に向けて冷気を戻すための復路側通気ダクトとなっている。
【００２２】
往路側通気ダクト１６１及び復路側通気ダクト１６２の前室１２側の端部には、往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２がそれぞれ設けられており、これら往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２の開閉動作（これについては図３を用いて後述する。）によって、往路側通気ダクト１６１及び復路側通気ダクト１６２と前室１２の内部とが連通するようになっている。
【００２３】
また、前室１２の前側上部には、冷凍機２０を収納するための冷凍機収納部１７ａ、及び３台の循環ファン１８，１８，１８を収納するための循環ファン収納部１７ｂが設けられている。また、冷凍機収納部１７ａには、冷凍機２０のファン２０ａの近傍に電気ヒータ１０が設けられている。この電気ヒータ１０は、基本的には熱交換機に付着した霜等を除去するためのデフロストヒータである。
【００２４】
また、前室１２の前壁には、冷凍機２０からの冷気を下方に流すためのバルクヘッド１９が設けられており、このバルクヘッド１９の上部が冷凍機収納部１７ａ及び循環ファン収納部１７ｂに開口し、バルクヘッド１９の下部は前室１２の内部に開口している。すなわち、前室１２は、冷気を下から吹き出す下吹き出し構造となっている。
【００２５】
一方、後室１３の後側上部には、前室１２からの冷気を吸い込むための１台の冷気導入ファン２１を収納した冷気導入ファン収納部２２と、後室１３内で冷気を循環させるための３台の循環ファン２３，２３，２３を収納した循環ファン収納部２４とが連通して設けられている。また、冷気導入ファン収納部２２と往路側通気ダクト１６１の後端部とが往路側シャッタ部材３１１によって開閉可能に設けられている。一方、復路側通気ダクト１６２の後端部は、後室１３の内部及び循環ファン収納部２４の両方に開口しており、復路側シャッタ部３１２によって開閉可能に設けられている。
【００２６】
また、後室１３の後壁を構成する扉２５の内壁には、冷気を下方に流すためのバルクヘッド２６が設けられており、このバルクヘッド２６の上部は冷気導入ファン収納部２２及び循環ファン収納部２４に開口し、バルクヘッド２６の下部は後室１３の内部に開口している。すなわち、後室１３は、前室１２と同様、冷気を下から吹き出す下吹き出し構造となっている。また、循環ファン収納部２４には、各循環ファン２３，２３，２３に対向して電気ヒータ２７が設けられている。
【００２７】
すなわち、本実施形態のクールコンテナは、往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２が閉じている状態では、前室１２は、冷凍機２０のファン２０ａの回転及び循環ファン１８，１８，１８の回転により、下吹き出しで冷気を循環し、後室１３は、循環ファン２３，２３，２３の回転により、下吹き出しで冷気を循環する。一方、冷気導入ファン２１の回転により往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２が開くと、図１及び図２中に矢印で示すように、冷凍機２０から吹き出された冷気は、バルクヘッド１９を通って前室１２の下側から吹き出し、前室１２内を循環した後、上部の往路側通気ダクト１６１を通って前室１２側から後室１３側に送られ（図１では破線の矢印で示している）、後室１３側の冷気導入ファン収納部２２を通り、循環ファン収納部２４を通ってバルクヘッド２６を通り、後室１３の下側から吹き出し、後室１３内を循環する。循環した冷気は、循環ファン２３，２３，２３に吸い込まれるようにして循環ファン収納部２４に引き込まれ、再びバルクヘッド２６を通って後室１３の下側から吹き出される。このとき、前室１２から吸い込まれたことによって若干高圧となった後室１３内の冷気の一部が、循環ファン収納部２４に引き込まれる再に復路側通気ダクト１６２を通って前室１２側に戻される（図１では実線の矢印で示している）ことになる。
【００２８】
図３は、往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部材３１２の開閉構造を示している。往路側シャッタ部材３１１と復路側シャッタ部材３１２とは、その配置方向が左右反転している以外は全く同じ構造であるので、ここでは復路側シャッタ部材３１２を例に挙げ説明する。
【００２９】
復路側シャッタ部材３１２は、往路側通気ダクト１６２の両端部にそれぞれ同方向（図３に示す方向）を向いて配置されている。すなわち、冷気が通過する開口部３３を有するシャッタ取付板３４の上端部３４ａ及び下端部３４ｂが、コンテナ外壁（天壁）１４及びコンテナ内壁１５にそれぞれ固定具（図では、ボルト・ナット）３５によって固定されており、このシャッタ取付板３４に、前記開口部３３を塞ぐようにして復路側シャッタ部材３１２が取り付けられている。復路側シャッタ部材３１２は、その上端部が支持軸３６によって回動可能に取り付けられている。また、シャッタ取付板３４は、垂直方向に対して角度θ（例えば、１５度等）だけ傾斜して設けられている。このようにシャッタ取付板３４が傾斜して設けられていることにより、復路側シャッタ部材３１２は、その自重によって開口部３３を常に塞ぐように作用する。そして、往路側通気ダクト１６２内に、図３中に白抜きの矢符で示す方向に冷気が流れると、その冷気の押圧作用によって復路側シャッタ部材３１２が図３中二点鎖線で示すように回動し、開口部３３を開くようになっている。冷気の流れが無くなると、自重により復路側シャッタ部材３１２が回動し、再び開口部３３を閉じることになる。
【００３０】
なお、往路側シャッタ部材３１１は、図２に示すクールコンテナを図中矢符Ａ方向から見ると、図３に示す配置関係となる。
【００３１】
このような構成の復路側シャッタ部材３１２及び往路側シャッタ部材３１１の材質としては、冷気の流れによって容易に回動し得る程度の比較的軽い材質のものが良く、例えばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂によって成形された樹脂板を使用するのが好ましい。
【００３２】
−本発明に係わる保冷運転制御の説明−
上記したように、本実施形態のクールコンテナは、前室１２と後室１３の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御（２温度帯制御）することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能である。本実施形態では、前室１２を冷凍肉や冷凍魚介類等の冷凍状態を維持して搬送しなければならない冷凍保存物品を収納する冷凍庫とし、後室１３を生鮮野菜や清涼飲料等の冷蔵状態を維持して搬送しなければならない冷蔵保存物品を収納する冷蔵庫として使用する。
【００３３】
また、前室（以下「冷凍庫」という。）１２の設定温度が後室（以下「冷蔵庫」という。）１３の設定温度より低く設定されており、かつ、上記したように、冷凍庫１２の冷気を往路側通気ダクト１６１を通って冷蔵庫１３側に導入することによって、冷蔵庫１３の温度制御を行い、冷蔵庫１３の温度が下がり過ぎた場合には電気ヒータ２７によって温度を維持するように制御を行う。
【００３４】
ここで、冷蔵庫１３の温度が下がり過ぎた場合とは、次のような場合が考えられる。すなわち、冷凍庫１２の庫内温度は−２０℃〜−３０℃程度に制御され、冷蔵庫（チルド）１３の庫内温度は＋５℃前後に制御されるため、この温度差により、冷凍庫１２側の冷気を往路側通気ダクト１６１を通じて冷蔵庫１３側に供給していなくても、冷凍庫１２側の冷熱が断熱仕切板１１を伝導して冷蔵庫１３側に伝達され、冷蔵庫１３内が冷却さることによって設定温度から下がり過ぎる場合がある。また、例えば冬場に大阪から北海道に物品を搬送する場合などには、北海道の外気温によっても冷蔵庫１３内が冷却され、設定温度から下がり過ぎる場合もある。このような場合には、電気ヒータ２７によって庫内を温めて、庫内を設定温度（＋５℃等）に維持するように制御する必要がある。また、冷凍庫１２側でも電気ヒータ１０によって庫内を温めて、庫内を設定温度（−２０℃〜−３０℃）に維持するように制御する必要がある場合も考えられる。
【００３５】
このように、２温度帯の制御では、冷凍機２０のコンプレッサと主に冷蔵庫１３の電気ヒータ２７とを同時に運転する必要が生じる場合がある。しかし、上記したように、冷凍機２０のコンプレッサと冷蔵庫１３の電気ヒータ２７とを同時に運転すると、発電機が過負荷状態になるといった不具合が発生する。そこで、本実施形態では、冷凍機のコンプレッサまたは電気ヒータ２７のいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御手段で制御する構成としている。この場合、コンプレッサまたは電気ヒータ２７のいずれかを優先して制御する優先度を予め設定し、この優先度に従ってコンプレッサまたは電気ヒータ２７のいずれかを制御する構成としている。
【００３６】
図４は、上記構成のクールコンテナにおいて、２温度帯の制御を行う制御システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【００３７】
すなわち、２温度帯の制御全般を司る制御部５１に、冷凍庫１２及び冷蔵庫１３の適宜の個所に設けられた複数の温度センサ５２（ただし、図１ないし図３には図示されていない。）が接続されている。また、制御部５１は、各電気ヒータ１０，２７をＯＮ／ＯＦＦ駆動するヒータ駆動部５３に接続されているとともに、冷気導入ファン２１や循環ファン１８，２３をＯＮ／ＯＦＦ制御するファン駆動部５４に接続されている。また、制御部５１は、冷凍機２０のコンプレッサを駆動制御するようになっている。制御部５１は、図示は省略しているが、各種演算処理を行うＣＰＵ、２温度帯の温度制御プログラムを格納しているＲＯＭ、各種検出温度データを記憶したり、温度制御時にはワークエリアとして働くＲＡＭ等を備えている。
【００３８】
以下、冷凍庫側の通常の保冷運転制御及び冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の具体例を説明し、最後に、本発明に係わる優先度による保冷運転制御について説明する。
【００３９】
＜冷凍庫側の通常の保冷運転制御＞
図５は、冷凍庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。以下、図５に示すフローチャートを参照して保冷運転制御処理を説明する。ここで、冷凍庫１２の設定温度を例えば−２５℃とし、冷凍庫１２の庫内温度制御の精度を、＋１℃〜−２℃とする。また、冷凍庫１２の設定温度に対する庫内温度の差である冷凍側温度偏差をΔＴ１とする。また、循環ファン１８は常に運転しているものとする。
【００４０】
制御部５１は、冷凍室１２の図示しない所定の個所に設けられた温度センサ５２により庫内温度を検出し、その検出温度と冷凍庫１２の設定温度との差である冷凍側温度偏差ΔＴ１が、制御精度である＋１℃を超えているか否かを判断する（ステップＳ１１）。その結果、ΔＴ１が＋１℃を超えている場合（ステップＳ１１でＹｅｓと判断された場合）には、コンプレッサをＯＮとして運転を開始する（ステップＳ１２）。一方、コンプレッサの運転を開始した後、ΔＴ１が−１℃以下になったか否かを判断する（ステップＳ１３）。その結果、ΔＴ１が−１℃以下になった場合（ステップＳ１３でＹｅｓと判断された場合）には、コンプレッサをＯＦＦとする（ステップＳ１４）。
【００４１】
制御部５１は、基本的に上記の処理（ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理）を繰り返すことにより、冷凍庫１２の庫内温度を設定温度である−２５℃から±１℃の範囲内となるように制御する。
【００４２】
一方、このようなコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ制御において、制御部５１は、ΔＴ１が−２℃以下になったか否かを常に監視している（ステップＳ１５）。これは、上記したように、コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦだけでは制御できない他の要素（例えば、上記した外気温度等の影響）を考慮している。
【００４３】
そして、ΔＴ１が−２℃以下になった場合（ステップＳ１５でＹｅｓと判断された場合）には、冷凍庫１２内が冷え過ぎていると判断し、電気ヒータ１０をＯＮとする（ステップＳ１６）。そして、庫内温度が設定温度になると、すなわち、ΔＴ１が０になると（ステップＳ１７でＹｅｓと判断されると）、電気ヒータ１０をＯＦＦとして（ステップＳ１８）、ステップＳ１１に戻る。
【００４４】
＜冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の説明＞
図６は、冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。以下、図６に示すフローチャートを参照して保冷運転制御処理を説明する。ここで、冷蔵庫１３の設定温度を例えば＋５℃とし、冷蔵庫１３の庫内温度制御の精度を、±２℃とする。また、冷蔵庫１３の設定温度に対する庫内温度の差である冷蔵側温度偏差をΔＴ２とする。また、循環ファン２３は常に運転しているものとする。
【００４５】
制御部５１は、冷蔵室１３の図示しない所定の個所に設けられた温度センサ５２により庫内温度を検出し、その検出温度と冷蔵庫１３の設定温度との差である冷蔵側温度偏差ΔＴ２が、制御精度である＋１℃を超えているか否かを判断する（ステップＳ２１）。その結果、ΔＴ２が＋１℃を超えている場合（ステップＳ２１でＹｅｓと判断された場合）には、冷気導入ファン２１をＯＮとして運転を開始する（ステップＳ２２）。一方、冷気導入ファン２１の運転を開始した後、ΔＴ２が−０．５℃以下になったか否かを判断する（ステップＳ２３）。その結果、ΔＴ２が−０．５℃以下になった場合（ステップＳ２３でＹｅｓと判断された場合）には、冷気導入ファン２１をＯＦＦとする（ステップＳ２４）。
【００４６】
制御部５１は、基本的に上記の処理（ステップＳ２１〜ステップＳ２４の処理）を繰り返すことにより、冷蔵庫１３の庫内温度を設定温度である＋５℃から＋１℃〜−０．５℃の範囲内となるように制御する。
【００４７】
一方、このような冷気導入ファン２１のＯＮ／ＯＦＦ制御において、制御部５１は、ΔＴ２が−１℃以下になったか否かを常に監視している（ステップＳ２５）。これは、上記したように、冷気導入ファン２１のＯＮ／ＯＦＦだけでは制御できない他の要素（例えば、上記した冷凍庫１２から断熱仕切板１１を伝導してくる冷熱や、外気温度等の影響）を考慮している。
【００４８】
そして、ΔＴ２が−１℃以下になった場合（ステップＳ２５でＹｅｓと判断された場合）には、冷蔵庫１３内が冷え過ぎていると判断し、電気ヒータ２７をＯＮとする（ステップＳ２６）。そして、ΔＴ２が０．５℃を超えると（ステップＳ２７でＹｅｓと判断されると）、電気ヒータ２７をＯＦＦとして（ステップＳ２８）、ステップＳ２１に戻る。
【００４９】
＜優先度による保冷運転制御の説明＞
本実施形態では、基本的には上記の冷凍庫側の通常の保冷運転制御、及び冷蔵庫側の通常の保冷運転制御を個別に行い、その際に、コンプレッサと電気ヒータ２７の運転が重なる事態となったときには、以下に説明する優先度による保冷運転制御を上記各保冷運転制御に優先して実施する。
【００５０】
図７は、優先度による保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。以下、図７に示すフローチャートを参照して優先度による保冷運転制御処理を説明する。
【００５１】
優先度による保冷運転制御処理では、制御部５１はまず最初に、冷凍側温度偏差であるΔＴ１が＋１℃を超えているか否かを優先的に判断する（ステップＳ３１）。その結果、ΔＴ１が＋１℃を超えている場合（ステップＳ３１でＹｅｓと判断された場合）には、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する（ステップＳ３８）。すなわち、図４に示す処理を優先する。つまり、冷蔵庫１３側で電気ヒータ２７をＯＮするタイミングであっても、電気ヒータはＯＮせず、冷凍庫１２側の制御を優先する。
【００５２】
一方、ΔＴ１が＋１℃以下である場合（ステップＳ３１でＮｏと判断された場合）には、次に、冷蔵側温度偏差であるΔＴ２が−２℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。その結果、ΔＴ２が−２℃以下である場合（ステップＳ３２でＹｅｓと判断された場合）には、次に、ΔＴ１が＋０．５℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。そして、ΔＴ１が＋０．５℃を超えている場合（ステップＳ３３でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。すなわち、冷蔵庫１３側が多少冷え過ぎであっても、電気ヒータ２７をＯＮせず、冷凍庫１２側の制御を優先する。
【００５３】
一方、ΔＴ１が＋０．５℃以下である場合（ステップＳ３３でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３９に進み、冷蔵庫１３側の制御である図６のステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先して行う。すなわち、コンプレッサが運転中である場合には、コンプレッサをＯＦＦして、ステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先する。そして、ステップＳ２７での判断がＹｅｓとなってステップＳ２８により電気ヒータ２７をＯＦＦしたか否かを常に監視するとともに（ステップＳ４０）、ΔＴ１が＋１℃を超えたか否かを常に監視し（ステップＳ４１）、電気ヒータがＯＦＦされず、ΔＴ１が＋１℃を超えない場合（ステップＳ４０でＮｏ、ステップＳ４１でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３９に戻って、図６に示すステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、電気ヒータがＯＦＦされるか、またはΔＴ１が＋１℃を超えた場合（ステップＳ４０でＹｅｓ、またはステップＳ４１でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。
【００５４】
一方、ステップＳ３２において、ΔＴ２が−２℃以下でない場合（ステップＳ３２においてＮｏと判断された場合）には、次に、ΔＴ２が、−２℃〜０℃の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３４）。その結果、ΔＴ２が−２℃〜０℃の範囲内である場合（ステップＳ３４でＹｅｓと判断された場合）には、次に、ΔＴ１が０℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ３５）。その結果、ΔＴ１が０℃以下でない場合（ステップＳ３５でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。一方、ΔＴ１が０℃以下である場合（ステップＳ３５でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３９に進み、冷蔵庫１３側の制御である図６のステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先して行う。すなわち、コンプレッサが運転中である場合には、コンプレッサをＯＦＦして、ステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先する。そして、電気ヒータがＯＦＦされず、ΔＴ１が＋１℃を超えない場合（ステップＳ４０でＮｏ、ステップＳ４１でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３９に戻って、図６に示すステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、電気ヒータがＯＦＦされるか、またはΔＴ１が＋１℃を超えた場合（ステップＳ４０でＹｅｓ、またはステップＳ４１でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。
【００５５】
一方、ステップＳ３４において、ΔＴ２が、−２℃〜０℃の範囲内でない場合（ステップＳ３４でＮｏと判断された場合）には、次に、ΔＴ２が、０℃〜＋０．５℃の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３６）。その結果、ΔＴ２が、０℃〜＋０．５℃の範囲内である場合（ステップＳ３６においてＹｅｓと判断された場合）には、次に、ΔＴ１が−０．５℃以下であるか否かを判断する。その結果、ΔＴ１が−０．５℃以下でない場合（ステップＳ３７でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。一方、ΔＴ１が−０．５℃以下である場合（ステップＳ３７でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３９に進み、冷蔵庫１３側の制御である図６のステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先して行う。すなわち、コンプレッサが運転中である場合には、コンプレッサをＯＦＦして、ステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先する。そして、電気ヒータがＯＦＦされず、ΔＴ１が＋１℃を超えない場合（ステップＳ４０でＮｏ、ステップＳ４１でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３９に戻って、図６に示すステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、電気ヒータがＯＦＦされるか、またはΔＴ１が＋１℃を超えた場合（ステップＳ４０でＹｅｓ、またはステップＳ４１でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。
【００５６】
一方、ステップＳ３６において、ΔＴ２が、０℃〜＋０．５℃の範囲内でない場合（ステップＳ３６においてＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３１に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のクールコンテナのコンテナ構造を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明のクールコンテナを上方から見た通気ダクト部分の横断面図である。
【図３】往路側シャッタ部材及び復路側シャッタ部材の構造を示す断面図である。
【図４】本発明のクールコンテナにおける２温度帯の制御を行う制御システムの機能ブロック図である。
【図５】冷凍庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。
【図６】冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。
【図７】優先度による保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１１ 断熱仕切板
１２ 前室（冷凍庫）
１３ 後室（冷蔵庫）
１４ コンテナ外壁（天壁）
１５ コンテナ内壁
１６ 通気ダクト
１６１ 往路側通気ダクト
１６２ 復路側通気ダクト
１７ａ 冷凍機収納部
１７ｂ 循環ファン収納部
１８ 循環ファン
１９ バルクヘッド
２０ 冷凍機
２１ 冷気導入ファン
２２ 冷気導入ファン収納部
２３ 循環ファン
２４ 循環ファン収納部
２６ バルクヘッド
３１１ 往路側シャッタ部材
３１２ 復路側シャッタ部材
３３ 開口部
３４ シャッタ取付板
３６ 支持軸
５１ 制御部
５２ 温度センサ
５３ 電気ヒータ駆動部
５４ ファン駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって、第１室と第２室に仕切られたコンテナ内の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能なクールコンテナに係り、より詳細には、前記第１室に設けられた前記冷凍機の冷気を前記第２室に導入することによって第２室の温度制御を行うとともに、第２室の温度が下がり過ぎた場合には、第２室に設けられているヒータによって温度を維持するように制御を行う制御手段を備えた保冷運転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時のクールコンテナは、コンテナ庫内を可動式の断熱仕切板で前後２室に仕切り、前室と後室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能として、輸送効率の向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、前室は、冷凍肉や冷凍魚介類等の冷凍状態を維持して搬送しなければならない冷凍保存物品を収納する冷凍庫として使用し、後室は、生鮮野菜や清涼飲料等の冷蔵状態を維持して搬送しなければならない冷蔵保存物品を収納する冷蔵庫として使用される。
【０００４】
この場合、クールコンテナは、エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって保冷運転を行っている。具体的に説明すると、例えば、前室の冷凍庫の設定温度が後室の冷蔵庫の設定温度より低く設定されており、かつ、冷凍庫の冷気を冷蔵庫に導入することによって冷蔵庫の温度制御を行っている。また、冷蔵庫の温度が下がり過ぎた場合には、冷蔵庫側に設けられたヒータによって冷蔵庫内の温度を維持するように制御する。
【特許文献１】特開２００４−１２２８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなエンジン駆動の発電機搭載型冷凍機では、冷凍機のサイズは、コンテナもしくはトラックに搭載したときに、−２０℃〜−３０℃程度に冷える能力を有するように設計されている。この場合、上記したように、冷凍庫と冷蔵庫の２室を異なった設定温度で制御する、いわゆる２温度帯の制御を行おうとすると、コンプレッサと冷蔵庫側のヒータを同時に運転させる必要が生じることになるが、上記設計の冷凍機では、コンプレッサとヒータを同時に運転すると発電機（エンジン）が過負荷状態となり、ひいては安全性の面で問題となる。
【０００６】
この問題を解決するためには、コンプレッサの能力にヒータ駆動分の能力を加えた容量の発電機（エンジン）を搭載すればよいが、そうすると発電機が大型化し、重量面、コスト面、燃費面で不利になるといった問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、コンプレッサとヒータの同時駆動を回避することで、上記設計の冷凍機の能力でもエンジンの過負荷状態の発生を回避し、２温度帯の制御を安全かつ安定的に行うことのできるクールコンテナの保冷運転制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係わるコンプレッサの保冷運転制御装置は、エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって、第１室と第２室に仕切られたコンテナ内の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能なクールコンテナであって、前記第１室に設けられた前記冷凍機の冷気を前記第２室に導入することによって第２室の温度制御を行うとともに、第２室の温度が下がり過ぎた場合には、第２室に設けられているヒータによって温度を維持するように制御を行う制御手段を備えた保冷運転制御装置において、前記制御手段は、前記冷凍機のコンプレッサまたは前記ヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御することを特徴とする。この場合、前記コンプレッサまたは前記ヒータのいずれかを優先して制御する優先度が設定されており、前記制御手段は、この優先度に従ってコンプレッサまたはヒータのいずれかを制御する。
【０００９】
このような特徴を有する本発明によれば、冷凍機のコンプレッサまたはヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止することで、エンジンの過負荷状態を回避することができる。また、このときの運転では、予め設定した優先度に従って保冷運転制御を行うので、第１室及び第２室の双方を優先度に従って安定的に制御することが可能となる。
【００１０】
ここで、前記第１室を冷凍庫、前記第２室を冷蔵庫とし、前記冷凍庫側の設定温度に対する庫内温度の差である冷凍側温度偏差をΔＴ１、前記冷蔵庫の設定温度に対する庫内温度の差である冷蔵側温度偏差をΔＴ２とすると、優先度としては以下の４つのパターンが考えられる。
【００１１】
優先度１：前記制御手段は、１℃＜ΔＴ１の場合には、前記コンプレッサを制御して冷凍庫の温度制御を優先する。
【００１２】
優先度２：前記制御手段は、ΔＴ２＜−２℃の場合に、ΔＴ１＜０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先する。
【００１３】
優先度３：前記制御手段は、−２℃＜ΔＴ２＜０℃の場合に、ΔＴ１＜０℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先する。
【００１４】
優先度４：前記制御手段は、０℃＜ΔＴ２＜０．５℃の場合に、ΔＴ１＜−０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先する。
【００１５】
すなわち、上記優先度は、基本的には、設定温度からより外れている方を優先してコンプレッサまたはヒータを運転するように設定している。そして、まずは冷凍庫の方を優先し、次に冷蔵庫の方のヒータの運転を、コンプレッサによる冷凍庫側の温度を見ながら行うように設定している。
【００１６】
このように優先度を設定することで、冷凍庫側の庫内温度制御の精度は±１℃、冷蔵庫側の庫内温度制御の精度は±２℃の範囲で安定して保冷運転制御を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係わるクールコンテナの保冷運転制御装置によれば、冷凍機のコンプレッサまたはヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止することで、エンジンの過負荷状態を回避することができる。そのため、発電機の容量を必要最小限とすることができ、重量面、コスト面、燃費面で最適化することができる。また、このときの運転では、予め設定した優先度に従って保冷運転制御を行うので、第１室及び第２室の双方を優先度に従って安定して制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
−クールコンテナの構造の説明−
図１は、本実施形態のクールコンテナのコンテナ構造を示す概略縦断面図、図２はクールコンテナを上方から見た通気ダクト部分の横断面図である。なお、図中の矢印は冷気の流れ方向を示している。
【００２０】
すなわち、本実施形態のクールコンテナは、コンテナ内部が前後に可動可能な断熱仕切板１１によって前室１２と後室１３とに仕切られている。また、コンテナ内部の天井部分はコンテナ外壁（天壁）１４とコンテナ内壁１５との２重構造となっており、このコンテナ外壁１４とコンテナ内壁１５との間の空間が通気ダクト１６となっている。
【００２１】
通気ダクト１６は、図２に示すように、コンテナ本体の長手方向に沿って左右に２分割されており、一方の側（図２では上側）の通気ダクト１６１は、前室１２側から後室１３側に向けて冷気を送るための往路側通気ダクト、他方の側（図２では下側）の通気ダクト１６２は、後室１３から前室１２に向けて冷気を戻すための復路側通気ダクトとなっている。
【００２２】
往路側通気ダクト１６１及び復路側通気ダクト１６２の前室１２側の端部には、往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２がそれぞれ設けられており、これら往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２の開閉動作（これについては図３を用いて後述する。）によって、往路側通気ダクト１６１及び復路側通気ダクト１６２と前室１２の内部とが連通するようになっている。
【００２３】
また、前室１２の前側上部には、冷凍機２０を収納するための冷凍機収納部１７ａ、及び３台の循環ファン１８，１８，１８を収納するための循環ファン収納部１７ｂが設けられている。また、冷凍機収納部１７ａには、冷凍機２０のファン２０ａの近傍に電気ヒータ１０が設けられている。この電気ヒータ１０は、基本的には熱交換機に付着した霜等を除去するためのデフロストヒータである。
【００２４】
また、前室１２の前壁には、冷凍機２０からの冷気を下方に流すためのバルクヘッド１９が設けられており、このバルクヘッド１９の上部が冷凍機収納部１７ａ及び循環ファン収納部１７ｂに開口し、バルクヘッド１９の下部は前室１２の内部に開口している。すなわち、前室１２は、冷気を下から吹き出す下吹き出し構造となっている。
【００２５】
一方、後室１３の後側上部には、前室１２からの冷気を吸い込むための１台の冷気導入ファン２１を収納した冷気導入ファン収納部２２と、後室１３内で冷気を循環させるための３台の循環ファン２３，２３，２３を収納した循環ファン収納部２４とが連通して設けられている。また、冷気導入ファン収納部２２と往路側通気ダクト１６１の後端部とが往路側シャッタ部材３１１によって開閉可能に設けられている。一方、復路側通気ダクト１６２の後端部は、後室１３の内部及び循環ファン収納部２４の両方に開口しており、復路側シャッタ部３１２によって開閉可能に設けられている。
【００２６】
また、後室１３の後壁を構成する扉２５の内壁には、冷気を下方に流すためのバルクヘッド２６が設けられており、このバルクヘッド２６の上部は冷気導入ファン収納部２２及び循環ファン収納部２４に開口し、バルクヘッド２６の下部は後室１３の内部に開口している。すなわち、後室１３は、前室１２と同様、冷気を下から吹き出す下吹き出し構造となっている。また、循環ファン収納部２４には、各循環ファン２３，２３，２３に対向して電気ヒータ２７が設けられている。
【００２７】
すなわち、本実施形態のクールコンテナは、往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２が閉じている状態では、前室１２は、冷凍機２０のファン２０ａの回転及び循環ファン１８，１８，１８の回転により、下吹き出しで冷気を循環し、後室１３は、循環ファン２３，２３，２３の回転により、下吹き出しで冷気を循環する。一方、冷気導入ファン２１の回転により往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部３１２が開くと、図１及び図２中に矢印で示すように、冷凍機２０から吹き出された冷気は、バルクヘッド１９を通って前室１２の下側から吹き出し、前室１２内を循環した後、上部の往路側通気ダクト１６１を通って前室１２側から後室１３側に送られ（図１では破線の矢印で示している）、後室１３側の冷気導入ファン収納部２２を通り、循環ファン収納部２４を通ってバルクヘッド２６を通り、後室１３の下側から吹き出し、後室１３内を循環する。循環した冷気は、循環ファン２３，２３，２３に吸い込まれるようにして循環ファン収納部２４に引き込まれ、再びバルクヘッド２６を通って後室１３の下側から吹き出される。このとき、前室１２から吸い込まれたことによって若干高圧となった後室１３内の冷気の一部が、循環ファン収納部２４に引き込まれる再に復路側通気ダクト１６２を通って前室１２側に戻される（図１では実線の矢印で示している）ことになる。
【００２８】
図３は、往路側シャッタ部材３１１及び復路側シャッタ部材３１２の開閉構造を示している。往路側シャッタ部材３１１と復路側シャッタ部材３１２とは、その配置方向が左右反転している以外は全く同じ構造であるので、ここでは復路側シャッタ部材３１２を例に挙げ説明する。
【００２９】
復路側シャッタ部材３１２は、往路側通気ダクト１６２の両端部にそれぞれ同方向（図３に示す方向）を向いて配置されている。すなわち、冷気が通過する開口部３３を有するシャッタ取付板３４の上端部３４ａ及び下端部３４ｂが、コンテナ外壁（天壁）１４及びコンテナ内壁１５にそれぞれ固定具（図では、ボルト・ナット）３５によって固定されており、このシャッタ取付板３４に、前記開口部３３を塞ぐようにして復路側シャッタ部材３１２が取り付けられている。復路側シャッタ部材３１２は、その上端部が支持軸３６によって回動可能に取り付けられている。また、シャッタ取付板３４は、垂直方向に対して角度θ（例えば、１５度等）だけ傾斜して設けられている。このようにシャッタ取付板３４が傾斜して設けられていることにより、復路側シャッタ部材３１２は、その自重によって開口部３３を常に塞ぐように作用する。そして、往路側通気ダクト１６２内に、図３中に白抜きの矢符で示す方向に冷気が流れると、その冷気の押圧作用によって復路側シャッタ部材３１２が図３中二点鎖線で示すように回動し、開口部３３を開くようになっている。冷気の流れが無くなると、自重により復路側シャッタ部材３１２が回動し、再び開口部３３を閉じることになる。
【００３０】
なお、往路側シャッタ部材３１１は、図２に示すクールコンテナを図中矢符Ａ方向から見ると、図３に示す配置関係となる。
【００３１】
このような構成の復路側シャッタ部材３１２及び往路側シャッタ部材３１１の材質としては、冷気の流れによって容易に回動し得る程度の比較的軽い材質のものが良く、例えばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂によって成形された樹脂板を使用するのが好ましい。
【００３２】
−本発明に係わる保冷運転制御の説明−
上記したように、本実施形態のクールコンテナは、前室１２と後室１３の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御（２温度帯制御）することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能である。本実施形態では、前室１２を冷凍肉や冷凍魚介類等の冷凍状態を維持して搬送しなければならない冷凍保存物品を収納する冷凍庫とし、後室１３を生鮮野菜や清涼飲料等の冷蔵状態を維持して搬送しなければならない冷蔵保存物品を収納する冷蔵庫として使用する。
【００３３】
また、前室（以下「冷凍庫」という。）１２の設定温度が後室（以下「冷蔵庫」という。）１３の設定温度より低く設定されており、かつ、上記したように、冷凍庫１２の冷気を往路側通気ダクト１６１を通って冷蔵庫１３側に導入することによって、冷蔵庫１３の温度制御を行い、冷蔵庫１３の温度が下がり過ぎた場合には電気ヒータ２７によって温度を維持するように制御を行う。
【００３４】
ここで、冷蔵庫１３の温度が下がり過ぎた場合とは、次のような場合が考えられる。すなわち、冷凍庫１２の庫内温度は−２０℃〜−３０℃程度に制御され、冷蔵庫（チルド）１３の庫内温度は＋５℃前後に制御されるため、この温度差により、冷凍庫１２側の冷気を往路側通気ダクト１６１を通じて冷蔵庫１３側に供給していなくても、冷凍庫１２側の冷熱が断熱仕切板１１を伝導して冷蔵庫１３側に伝達され、冷蔵庫１３内が冷却さることによって設定温度から下がり過ぎる場合がある。また、例えば冬場に大阪から北海道に物品を搬送する場合などには、北海道の外気温によっても冷蔵庫１３内が冷却され、設定温度から下がり過ぎる場合もある。このような場合には、電気ヒータ２７によって庫内を温めて、庫内を設定温度（＋５℃等）に維持するように制御する必要がある。また、冷凍庫１２側でも電気ヒータ１０によって庫内を温めて、庫内を設定温度（−２０℃〜−３０℃）に維持するように制御する必要がある場合も考えられる。
【００３５】
このように、２温度帯の制御では、冷凍機２０のコンプレッサと主に冷蔵庫１３の電気ヒータ２７とを同時に運転する必要が生じる場合がある。しかし、上記したように、冷凍機２０のコンプレッサと冷蔵庫１３の電気ヒータ２７とを同時に運転すると、発電機が過負荷状態になるといった不具合が発生する。そこで、本実施形態では、冷凍機のコンプレッサまたは電気ヒータ２７のいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御手段で制御する構成としている。この場合、コンプレッサまたは電気ヒータ２７のいずれかを優先して制御する優先度を予め設定し、この優先度に従ってコンプレッサまたは電気ヒータ２７のいずれかを制御する構成としている。
【００３６】
図４は、上記構成のクールコンテナにおいて、２温度帯の制御を行う制御システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【００３７】
すなわち、２温度帯の制御全般を司る制御部５１に、冷凍庫１２及び冷蔵庫１３の適宜の個所に設けられた複数の温度センサ５２（ただし、図１ないし図３には図示されていない。）が接続されている。また、制御部５１は、各電気ヒータ１０，２７をＯＮ／ＯＦＦ駆動するヒータ駆動部５３に接続されているとともに、冷気導入ファン２１や循環ファン１８，２３をＯＮ／ＯＦＦ制御するファン駆動部５４に接続されている。また、制御部５１は、冷凍機２０のコンプレッサを駆動制御するようになっている。制御部５１は、図示は省略しているが、各種演算処理を行うＣＰＵ、２温度帯の温度制御プログラムを格納しているＲＯＭ、各種検出温度データを記憶したり、温度制御時にはワークエリアとして働くＲＡＭ等を備えている。
【００３８】
以下、冷凍庫側の通常の保冷運転制御及び冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の具体例を説明し、最後に、本発明に係わる優先度による保冷運転制御について説明する。
【００３９】
＜冷凍庫側の通常の保冷運転制御＞
図５は、冷凍庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。以下、図５に示すフローチャートを参照して保冷運転制御処理を説明する。ここで、冷凍庫１２の設定温度を例えば−２５℃とし、冷凍庫１２の庫内温度制御の精度を、＋１℃〜−２℃とする。また、冷凍庫１２の設定温度に対する庫内温度の差である冷凍側温度偏差をΔＴ１とする。また、循環ファン１８は常に運転しているものとする。
【００４０】
制御部５１は、冷凍室１２の図示しない所定の個所に設けられた温度センサ５２により庫内温度を検出し、その検出温度と冷凍庫１２の設定温度との差である冷凍側温度偏差ΔＴ１が、制御精度である＋１℃を超えているか否かを判断する（ステップＳ１１）。その結果、ΔＴ１が＋１℃を超えている場合（ステップＳ１１でＹｅｓと判断された場合）には、コンプレッサをＯＮとして運転を開始する（ステップＳ１２）。一方、コンプレッサの運転を開始した後、ΔＴ１が−１℃以下になったか否かを判断する（ステップＳ１３）。その結果、ΔＴ１が−１℃以下になった場合（ステップＳ１３でＹｅｓと判断された場合）には、コンプレッサをＯＦＦとする（ステップＳ１４）。
【００４１】
制御部５１は、基本的に上記の処理（ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理）を繰り返すことにより、冷凍庫１２の庫内温度を設定温度である−２５℃から±１℃の範囲内となるように制御する。
【００４２】
一方、このようなコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ制御において、制御部５１は、ΔＴ１が−２℃以下になったか否かを常に監視している（ステップＳ１５）。これは、上記したように、コンプレッサのＯＮ／ＯＦＦだけでは制御できない他の要素（例えば、上記した外気温度等の影響）を考慮している。
【００４３】
そして、ΔＴ１が−２℃以下になった場合（ステップＳ１５でＹｅｓと判断された場合）には、冷凍庫１２内が冷え過ぎていると判断し、電気ヒータ１０をＯＮとする（ステップＳ１６）。そして、庫内温度が設定温度になると、すなわち、ΔＴ１が０になると（ステップＳ１７でＹｅｓと判断されると）、電気ヒータ１０をＯＦＦとして（ステップＳ１８）、ステップＳ１１に戻る。
【００４４】
＜冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の説明＞
図６は、冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。以下、図６に示すフローチャートを参照して保冷運転制御処理を説明する。ここで、冷蔵庫１３の設定温度を例えば＋５℃とし、冷蔵庫１３の庫内温度制御の精度を、±２℃とする。また、冷蔵庫１３の設定温度に対する庫内温度の差である冷蔵側温度偏差をΔＴ２とする。また、循環ファン２３は常に運転しているものとする。
【００４５】
制御部５１は、冷蔵室１３の図示しない所定の個所に設けられた温度センサ５２により庫内温度を検出し、その検出温度と冷蔵庫１３の設定温度との差である冷蔵側温度偏差ΔＴ２が、制御精度である＋１℃を超えているか否かを判断する（ステップＳ２１）。その結果、ΔＴ２が＋１℃を超えている場合（ステップＳ２１でＹｅｓと判断された場合）には、冷気導入ファン２１をＯＮとして運転を開始する（ステップＳ２２）。一方、冷気導入ファン２１の運転を開始した後、ΔＴ２が−０．５℃以下になったか否かを判断する（ステップＳ２３）。その結果、ΔＴ２が−０．５℃以下になった場合（ステップＳ２３でＹｅｓと判断された場合）には、冷気導入ファン２１をＯＦＦとする（ステップＳ２４）。
【００４６】
制御部５１は、基本的に上記の処理（ステップＳ２１〜ステップＳ２４の処理）を繰り返すことにより、冷蔵庫１３の庫内温度を設定温度である＋５℃から＋１℃〜−０．５℃の範囲内となるように制御する。
【００４７】
一方、このような冷気導入ファン２１のＯＮ／ＯＦＦ制御において、制御部５１は、ΔＴ２が−１℃以下になったか否かを常に監視している（ステップＳ２５）。これは、上記したように、冷気導入ファン２１のＯＮ／ＯＦＦだけでは制御できない他の要素（例えば、上記した冷凍庫１２から断熱仕切板１１を伝導してくる冷熱や、外気温度等の影響）を考慮している。
【００４８】
そして、ΔＴ２が−１℃以下になった場合（ステップＳ２５でＹｅｓと判断された場合）には、冷蔵庫１３内が冷え過ぎていると判断し、電気ヒータ２７をＯＮとする（ステップＳ２６）。そして、ΔＴ２が０．５℃を超えると（ステップＳ２７でＹｅｓと判断されると）、電気ヒータ２７をＯＦＦとして（ステップＳ２８）、ステップＳ２１に戻る。
【００４９】
＜優先度による保冷運転制御の説明＞
本実施形態では、基本的には上記の冷凍庫側の通常の保冷運転制御、及び冷蔵庫側の通常の保冷運転制御を個別に行い、その際に、コンプレッサと電気ヒータ２７の運転が重なる事態となったときには、以下に説明する優先度による保冷運転制御を上記各保冷運転制御に優先して実施する。
【００５０】
図７は、優先度による保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。以下、図７に示すフローチャートを参照して優先度による保冷運転制御処理を説明する。
【００５１】
優先度による保冷運転制御処理では、制御部５１はまず最初に、冷凍側温度偏差であるΔＴ１が＋１℃を超えているか否かを優先的に判断する（ステップＳ３１）。その結果、ΔＴ１が＋１℃を超えている場合（ステップＳ３１でＹｅｓと判断された場合）には、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する（ステップＳ３８）。すなわち、図４に示す処理を優先する。つまり、冷蔵庫１３側で電気ヒータ２７をＯＮするタイミングであっても、電気ヒータはＯＮせず、冷凍庫１２側の制御を優先する。
【００５２】
一方、ΔＴ１が＋１℃以下である場合（ステップＳ３１でＮｏと判断された場合）には、次に、冷蔵側温度偏差であるΔＴ２が−２℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。その結果、ΔＴ２が−２℃以下である場合（ステップＳ３２でＹｅｓと判断された場合）には、次に、ΔＴ１が＋０．５℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。そして、ΔＴ１が＋０．５℃を超えている場合（ステップＳ３３でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。すなわち、冷蔵庫１３側が多少冷え過ぎであっても、電気ヒータ２７をＯＮせず、冷凍庫１２側の制御を優先する。
【００５３】
一方、ΔＴ１が＋０．５℃以下である場合（ステップＳ３３でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３９に進み、冷蔵庫１３側の制御である図６のステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先して行う。すなわち、コンプレッサが運転中である場合には、コンプレッサをＯＦＦして、ステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先する。そして、ステップＳ２７での判断がＹｅｓとなってステップＳ２８により電気ヒータ２７をＯＦＦしたか否かを常に監視するとともに（ステップＳ４０）、ΔＴ１が＋１℃を超えたか否かを常に監視し（ステップＳ４１）、電気ヒータがＯＦＦされず、ΔＴ１が＋１℃を超えない場合（ステップＳ４０でＮｏ、ステップＳ４１でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３９に戻って、図６に示すステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、電気ヒータがＯＦＦされるか、またはΔＴ１が＋１℃を超えた場合（ステップＳ４０でＹｅｓ、またはステップＳ４１でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。
【００５４】
一方、ステップＳ３２において、ΔＴ２が−２℃以下でない場合（ステップＳ３２においてＮｏと判断された場合）には、次に、ΔＴ２が、−２℃〜０℃の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３４）。その結果、ΔＴ２が−２℃〜０℃の範囲内である場合（ステップＳ３４でＹｅｓと判断された場合）には、次に、ΔＴ１が０℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ３５）。その結果、ΔＴ１が０℃以下でない場合（ステップＳ３５でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。一方、ΔＴ１が０℃以下である場合（ステップＳ３５でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３９に進み、冷蔵庫１３側の制御である図６のステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先して行う。すなわち、コンプレッサが運転中である場合には、コンプレッサをＯＦＦして、ステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先する。そして、電気ヒータがＯＦＦされず、ΔＴ１が＋１℃を超えない場合（ステップＳ４０でＮｏ、ステップＳ４１でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３９に戻って、図６に示すステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、電気ヒータがＯＦＦされるか、またはΔＴ１が＋１℃を超えた場合（ステップＳ４０でＹｅｓ、またはステップＳ４１でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。
【００５５】
一方、ステップＳ３４において、ΔＴ２が、−２℃〜０℃の範囲内でない場合（ステップＳ３４でＮｏと判断された場合）には、次に、ΔＴ２が、０℃〜＋０．５℃の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３６）。その結果、ΔＴ２が、０℃〜＋０．５℃の範囲内である場合（ステップＳ３６においてＹｅｓと判断された場合）には、次に、ΔＴ１が−０．５℃以下であるか否かを判断する。その結果、ΔＴ１が−０．５℃以下でない場合（ステップＳ３７でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。一方、ΔＴ１が−０．５℃以下である場合（ステップＳ３７でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３９に進み、冷蔵庫１３側の制御である図６のステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先して行う。すなわち、コンプレッサが運転中である場合には、コンプレッサをＯＦＦして、ステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を優先する。そして、電気ヒータがＯＦＦされず、ΔＴ１が＋１℃を超えない場合（ステップＳ４０でＮｏ、ステップＳ４１でＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３９に戻って、図６に示すステップＳ２６，ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、電気ヒータがＯＦＦされるか、またはΔＴ１が＋１℃を超えた場合（ステップＳ４０でＹｅｓ、またはステップＳ４１でＹｅｓと判断された場合）には、ステップＳ３８に進み、冷凍庫１２の保冷運転制御を優先する。
【００５６】
一方、ステップＳ３６において、ΔＴ２が、０℃〜＋０．５℃の範囲内でない場合（ステップＳ３６においてＮｏと判断された場合）には、ステップＳ３１に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のクールコンテナのコンテナ構造を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明のクールコンテナを上方から見た通気ダクト部分の横断面図である。
【図３】往路側シャッタ部材及び復路側シャッタ部材の構造を示す断面図である。
【図４】本発明のクールコンテナにおける２温度帯の制御を行う制御システムの機能ブロック図である。
【図５】冷凍庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。
【図６】冷蔵庫側の通常の保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。
【図７】優先度による保冷運転制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１１ 断熱仕切板
１２ 前室（冷凍庫）
１３ 後室（冷蔵庫）
１４ コンテナ外壁（天壁）
１５ コンテナ内壁
１６ 通気ダクト
１６１ 往路側通気ダクト
１６２ 復路側通気ダクト
１７ａ 冷凍機収納部
１７ｂ 循環ファン収納部
１８ 循環ファン
１９ バルクヘッド
２０ 冷凍機
２１ 冷気導入ファン
２２ 冷気導入ファン収納部
２３ 循環ファン
２４ 循環ファン収納部
２６ バルクヘッド
３１１ 往路側シャッタ部材
３１２ 復路側シャッタ部材
３３ 開口部
３４ シャッタ取付板
３６ 支持軸
５１ 制御部
５２ 温度センサ
５３ 電気ヒータ駆動部
５４ ファン駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって、第１室と第２室に仕切られたコンテナ内の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能なクールコンテナであって、前記第１室に設けられた前記冷凍機の冷気を前記第２室に導入することによって第２室の温度制御を行うとともに、第２室の温度が下がり過ぎた場合には、第２室に設けられているヒータによって温度を維持するように制御を行う制御手段を備えた保冷運転制御装置において、
前記制御手段は、前記冷凍機のコンプレッサまたは前記ヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御することを特徴とするクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項２】
前記コンプレッサまたは前記ヒータのいずれかを優先して制御する優先度が設定されており、前記制御手段は、この優先度に従ってコンプレッサまたはヒータのいずれかを制御することを特徴とする請求項１に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項３】
前記第１室を冷凍庫、前記第２室を冷蔵庫とし、前記冷凍庫側の設定温度に対する庫内温度の差である冷凍側温度偏差をΔＴ１、前記冷蔵庫の設定温度に対する庫内温度の差である冷蔵側温度偏差をΔＴ２とするとき、
前記制御手段は、１℃＜ΔＴ１の場合には、前記コンプレッサを制御して冷凍庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項２に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、ΔＴ２＜−２℃の場合に、ΔＴ１＜０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項３に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、−２℃＜ΔＴ２＜０℃の場合に、ΔＴ１＜０℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、０℃＜ΔＴ２＜０．５℃の場合に、ΔＴ１＜−０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項１】
エンジン駆動の発電機搭載型冷凍機によって、第１室と第２室に仕切られたコンテナ内の各室をそれぞれ異なった設定温度を目標として制御することにより、保存温度の異なる貨物を混載可能なクールコンテナであって、前記第１室に設けられた前記冷凍機の冷気を前記第２室に導入することによって第２室の温度制御を行うとともに、第２室の温度が下がり過ぎた場合には、第２室に設けられているヒータによって温度を維持するように制御を行う制御手段を備えた保冷運転制御装置において、
前記制御手段は、前記冷凍機のコンプレッサまたは前記ヒータのいずれか一方を運転中は他方の運転を停止するように制御することを特徴とするクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項２】
前記コンプレッサまたは前記ヒータのいずれかを優先して制御する優先度が設定されており、前記制御手段は、この優先度に従ってコンプレッサまたはヒータのいずれかを制御することを特徴とする請求項１に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項３】
前記第１室を冷凍庫、前記第２室を冷蔵庫とし、前記冷凍庫側の設定温度に対する庫内温度の差である冷凍側温度偏差をΔＴ１、前記冷蔵庫の設定温度に対する庫内温度の差である冷蔵側温度偏差をΔＴ２とするとき、
前記制御手段は、１℃＜ΔＴ１の場合には、前記コンプレッサを制御して冷凍庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項２に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、ΔＴ２＜−２℃の場合に、ΔＴ１＜０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項３に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、−２℃＜ΔＴ２＜０℃の場合に、ΔＴ１＜０℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、０℃＜ΔＴ２＜０．５℃の場合に、ΔＴ１＜−０．５℃である場合には、前記ヒータを運転して冷蔵庫の温度制御を優先することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のクールコンテナの保冷運転制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−５７９４８（Ｐ２００６−５７９４８Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４１５１２（Ｐ２００４−２４１５１２）
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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