JP7208063B2 - transportation refrigeration machinery - Google Patents
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Description
本発明は、輸送用冷凍機械に関する。 The present invention relates to transport refrigeration machines.
冷凍装置の一例として、下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された冷凍装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒と冷凍室外部の空気との間で熱交換を行うコンデンサと、コンデンサから供給された冷媒を膨張させることでガス化する膨張弁と、ガス化した冷媒と冷凍室内の空気との間で熱交換を行うエバポレータと、を備えている。さらに、この冷凍装置では、コンプレッサから吐出される冷媒の温度が目標値よりも高い場合にこれを下げることを目的として、エバポレータと膨張弁とを迂回するバイパス通路、及び当該バイパス通路上に設けられたバイパス弁をさらに備えている。バイパス通路を開状態とすることで、冷媒の一部がコンデンサを経てコンプレッサに戻される。これにより、エバポレータ、及び膨張弁を通過する場合に比べて低温の冷媒がコンプレッサにより多く供給され、結果としてコンプレッサから吐出される冷媒の温度を下げることができる。
As an example of a refrigerating device, one described in
ところで、トラック等の輸送機械に搭載される輸送用冷凍機械は、エンジンが稼動している際には、オルタネータによってエンジンから取り出された電力で運転される。一方で、エンジンが停止している際には、バッテリー(二次電池)から供給される電力によって冷凍装置を運転する。これにより、エンジンの運転状態によらず、冷凍室内を冷却することができる。 By the way, a transportation refrigeration machine mounted on a transportation machine such as a truck is operated by electric power extracted from the engine by an alternator while the engine is in operation. On the other hand, when the engine is stopped, the refrigeration system is operated by power supplied from the battery (secondary battery). As a result, the inside of the freezer compartment can be cooled regardless of the operating state of the engine.
しかしながら、上記特許文献1のようなバイパス通路を適用すると、コンプレッサの負荷が増大する。これにより、バッテリーによって冷凍装置を駆動する構成では、バイパス通路を設けることでコンプレッサでの消費電力が増大し、バッテリーの使用可能時間が短くなってしまう。また、バッテリーの放電深度が上がり、バッテリーの劣化が促進されてしまう可能性もある。
However, applying the bypass passage as disclosed in
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、さらに性能の向上した輸送用冷凍機械を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a transport refrigeration machine with improved performance.
本発明の一態様に係る輸送用冷凍機械は、輸送機械に設けられた冷凍室を冷却する輸送用冷凍機械であって、充放電可能なバッテリーと、前記バッテリーから供給された電力によって回転駆動され、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷凍室の外部における前記圧縮機の下流側に設けられ、前記圧縮機から供給された前記冷媒と外部の空気との間で熱交換をさせるコンデンサと、前記冷凍室の内部における前記コンデンサの下流側に設けられた膨張弁と、前記冷凍室の内部における前記膨張弁の下流側に設けられ、前記膨張弁を通過した前記冷媒と前記冷凍室内の空気との間で熱交換をさせるエバポレータと、前記コンデンサから供給された前記冷媒の一部を取り出し、前記エバポレータの下流側かつ前記圧縮機の上流側に導くバイパス流路と、前記バイパス流路上に設けられ、該バイパス流路を開閉するバイパス弁と、前記冷凍室内の温度を計測する室内温度計測部と、前記バッテリーから供給される電流値、又は前記圧縮機に供給される電流値を計測する電流計測部と、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度である吐出温度を計測する吐出温度計測部と、前記電流値から算出されるバッテリー充電量、及び前記温度に基づいて前記バイパス弁の開閉状態を切り替える弁開閉部、及び前記バッテリーと前記圧縮機とに接続され、前記冷凍室内の温度と予め定められた設定温度との差に基づいて、前記圧縮機の運転モードを相対的に高い回転数で運転する高回転数モードと、相対的に低い回転数で運転する低回転数モードとの間で切り替える運転モード切替部を有する運転制御部と、
を備え、前記吐出温度が予め定められた閾値を越えているとともに、前記バッテリー充電量が予め定められた閾値以上であって、かつ前記圧縮機が前記高回転数モードである場合に、前記弁開閉部は前記バイパス弁を開状態とし、前記バッテリー充電量が前記閾値未満である場合、又は前記圧縮機が前記低回転数モードである場合に、前記弁開閉部は前記バイパス弁を閉状態とし、前記運転制御部は前記圧縮機の回転数を前記低回転数モードにおける回転数よりもさらに低い回転数に下げる。
A refrigeration machine for transport according to one aspect of the present invention is a refrigeration machine for transport that cools a freezer compartment provided in the transport machine, and is rotationally driven by a rechargeable battery and electric power supplied from the battery. a compressor for compressing a refrigerant; a condenser provided downstream of the compressor outside the freezer compartment for heat exchange between the refrigerant supplied from the compressor and external air; an expansion valve provided downstream of the condenser inside the freezing chamber; an evaporator that exchanges heat between them; a bypass passage that takes out a part of the refrigerant supplied from the condenser and guides it to the downstream side of the evaporator and the upstream side of the compressor; A bypass valve that opens and closes the bypass flow path, an indoor temperature measurement unit that measures the temperature in the freezer compartment, and a current measurement unit that measures the current value supplied from the battery or the current value supplied to the compressor. a discharge temperature measuring unit that measures a discharge temperature, which is the temperature of the refrigerant discharged from the compressor; and a battery charging amount calculated from the current value and the opening/closing state of the bypass valve based on the temperature. It is connected to a switching valve opening and closing unit, and the battery and the compressor, and based on the difference between the temperature in the freezer compartment and a predetermined set temperature, the operation mode of the compressor is switched at a relatively high rotation speed. an operation control unit having an operation mode switching unit that switches between a high rotation speed mode for operation and a low rotation speed mode for operation at a relatively low rotation speed;
and when the discharge temperature exceeds a predetermined threshold, the battery charge is greater than or equal to a predetermined threshold, and the compressor is in the high speed mode, the valve The opening/closing unit opens the bypass valve, and closes the bypass valve when the battery charge is less than the threshold value or when the compressor is in the low rotation speed mode. , the operation control unit lowers the rotation speed of the compressor to a rotation speed lower than the rotation speed in the low rotation speed mode.
上記構成によれば、バッテリーから供給される電流、又は圧縮機に供給される電流が予め定められた閾値以上である場合、即ち、バッテリーの充電量に余裕がある場合であって、圧縮機が高回転数モードで運転されている際には、バイパス弁を開状態とすることで、冷媒の一部がコンデンサを経て圧縮機に戻される。これにより、冷媒がエバポレータ、及び膨張弁を通過する場合に比べて低温の冷媒が圧縮機により多く供給され、結果として圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げることができる。したがって、冷凍室内の温度を急速に下げることが可能となる。
一方で、バッテリーから供給される電流が上記の閾値未満である場合(即ち、バッテリーの充電量に余裕がない場合)、又は圧縮機が低回転数モードである場合には、バイパス弁を閉状態とするとともに、運転制御部は圧縮機の回転数をさらに下げる。即ち、バイパス弁を開状態とした場合に比べて低い消費電力のもとで、圧縮機の回転数を下げることで、圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げることができる。したがって、バッテリーの充電量に余裕がない場合であっても、冷凍室内の温度を効率良く下げることができる。
According to the above configuration, when the current supplied from the battery or the current supplied to the compressor is equal to or greater than a predetermined threshold value, that is, when the battery has sufficient charge, the compressor When operating in the high speed mode, a portion of the refrigerant is returned to the compressor via the condenser by opening the bypass valve. As a result, more low-temperature refrigerant is supplied to the compressor than when the refrigerant passes through the evaporator and the expansion valve, and as a result, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor can be lowered. Therefore, it becomes possible to rapidly lower the temperature in the freezer compartment.
On the other hand, if the current supplied by the battery is less than the above threshold (i.e., if the battery has insufficient charge) or if the compressor is in low speed mode, the bypass valve is closed. At the same time, the operation control unit further reduces the rotation speed of the compressor. That is, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor can be lowered by lowering the rotation speed of the compressor with lower power consumption than when the bypass valve is open. Therefore, even when there is no margin in the charge amount of the battery, it is possible to efficiently lower the temperature in the freezer compartment.
上記輸送用冷凍機械は、前記コンデンサに送風するコンデンサファンをさらに備え、前記運転制御部は、前記コンデンサファンの回転数を調節する風量調節部をさらに有し、前記バッテリー充電量が前記閾値以上である場合に、前記弁開閉部は前記バイパス弁を閉状態とし、前記風量調節部は前記コンデンサファンの回転数を上げてもよい。 The transport refrigeration machine further includes a condenser fan that blows air to the condenser, the operation control unit further includes an air volume adjustment unit that adjusts the rotation speed of the condenser fan, and the battery charge amount is equal to or higher than the threshold value. In some cases, the valve opening/closing unit may close the bypass valve, and the air volume control unit may increase the rotational speed of the condenser fan.
上記構成によれば、コンデンサファンの回転数を上げることによってコンデンサへの送風が増加し、当該コンデンサにおける熱交換量(放熱量)を上げることができる。これにより、圧縮機から吐出される冷媒の温度がさらに下がるため、冷凍室内の温度を効率良く下げることができる。 According to the above configuration, by increasing the number of revolutions of the condenser fan, the amount of air blown to the condenser is increased, and the amount of heat exchange (the amount of heat dissipation) in the condenser can be increased. As a result, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is further lowered, so the temperature in the freezer compartment can be efficiently lowered.
上記輸送用冷凍機械では、前記運転制御部は、前記圧縮機の回転数と該圧縮機の運転効率との関係を示すマップを記憶するマップ記憶部をさらに有し、前記マップに基づいて、前記運転効率が最大となる回転数で前記圧縮機が運転され、かつ前記冷媒の前記吐出温度が予め定められた制限値よりも大きい場合に、前記風量調節部は、前記コンデンサファンの回転数を上げてもよい。 In the transport refrigeration machine, the operation control unit further has a map storage unit that stores a map showing the relationship between the rotation speed of the compressor and the operation efficiency of the compressor. When the compressor is operated at a rotation speed that maximizes operating efficiency and the discharge temperature of the refrigerant is higher than a predetermined limit value, the air volume adjustment unit increases the rotation speed of the condenser fan. may
上記構成によれば、マップに基づいて、運転効率が最大となる回転数で圧縮機を運転し、圧縮機から吐出される冷媒の温度がなおも制限値よりも大きい場合に、コンデンサファンの回転数がさらに上がる。これにより、コンデンサにおける熱交換量(放熱量)がさらに増大し、圧縮機から吐出される冷媒の温度をさらに下げることができる。 According to the above configuration, based on the map, the compressor is operated at the rotation speed that maximizes the operating efficiency, and when the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is still higher than the limit value, the rotation of the condenser fan the numbers go up. As a result, the amount of heat exchanged (the amount of heat released) in the condenser is further increased, and the temperature of the refrigerant discharged from the compressor can be further lowered.
上記輸送用冷凍機械では、前記バイパス弁は、開度を連続的に変化させることが可能な開度可変弁であり、前記運転制御部は、前記吐出温度を一定に維持するように、該バイパス弁の開度を調整してもよい。 In the transportation refrigeration machine, the bypass valve is an opening variable valve whose opening can be varied continuously, and the operation control unit controls the bypass so as to maintain the discharge temperature constant. You may adjust the opening degree of a valve.
上記構成によれば、バイパス弁が開閉する際に生じる吐出温度の急激な変化を抑制することができる。これにより、輸送用冷凍機械をより安定的に運転することができる。 According to the above configuration, it is possible to suppress a rapid change in the discharge temperature that occurs when the bypass valve opens and closes. As a result, the transportation refrigeration machine can be operated more stably.
本発明によれば、さらに性能の向上した輸送用冷凍機械を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a transportation refrigeration machine with improved performance.
[第一実施形態]
本発明の実施形態について、図1から図4を参照して説明する。本実施形態に係る輸送用冷凍機械2は、一例として図1に示すような冷凍輸送用車両100に搭載されている。冷凍輸送用車両100は、車両本体1(輸送機械)と、輸送用冷凍機械2とを備えている。
[First embodiment]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. A
車両本体1は、運転台やエンジン15を含むキャブ11と、キャブ11の後方に設置された荷台12と、これらキャブ11及び荷台12を下方から支持するシャーシ13と、を有している。荷台12の内部は、輸送対象となる貨物を低温で維持するための冷凍室14とされている。輸送用冷凍機械2は、この冷凍室14内の温度を外気温よりも低くする(冷却する)ために設けられている。
The
輸送用冷凍機械2は、荷台12の外部(例えば図1に示すように、キャブ11の上方)に設けられた冷凍機ユニット21と、冷凍室14内の温度を計測する室内温度計測部22と、冷凍機ユニット21を駆動可能なバッテリー3と、を有している。バッテリー3は、充放電可能な二次電池であって、リチウムイオン電池が一例として好適に用いられる。冷凍輸送用車両100のエンジン15が稼動している状態では、冷凍機ユニット21は、エンジン15に併設されたオルタネータ16が生成する電力によって駆動される。一方で、エンジン15が停止している場合には、オルタネータ16による電力が使用できないことから、冷凍機ユニット21はバッテリー3から供給される電力によって駆動される。
The
次に、冷凍機ユニット21の詳細な構成について、図2を参照して説明する。同図に示すように、冷凍機ユニット21は、冷媒が充填された冷媒配管Pと、この冷媒配管P上に設けられた圧縮機41、コンデンサ42、レシーバ43、膨張弁44、アキュムレータ45、及びエバポレータ46と、コンデンサファン51と、エバポレータファン52と、吐出温度計測部23と、電力系統Sp(図3参照)と、を有している。
Next, a detailed configuration of the
冷媒配管Pは、冷媒を流通させる管材であり、内部には冷媒が充填されている。冷媒として、具体的には、GWP(地球温暖化係数)が従来よりも低い冷媒(低GWP冷媒)が用いられる。低GWP冷媒には、一例として404A、448A、449Aと呼ばれる物質が含まれる。なお、低GWP冷媒以外の冷媒を本実施形態に係る冷凍機ユニット21に適用することも可能である。
The refrigerant pipe P is a pipe member for circulating a refrigerant, and the refrigerant is filled inside. Specifically, a refrigerant with a lower GWP (global warming potential) than conventional refrigerants (low GWP refrigerant) is used as the refrigerant. Low GWP refrigerants include, by way of example, materials designated 404A, 448A, and 449A. It is also possible to apply a refrigerant other than the low-GWP refrigerant to the
冷媒配管Pは、第一配管P1と、第二配管P2と、第三配管P3と、第四配管P4と、第五配管P5と、第六配管P6と、バイパス配管Pb(バイパス流路)と、を有している。第一配管P1は、圧縮機41の吐出側とコンデンサ42とを接続している。第二配管P2は、コンデンサ42の下流側とレシーバ43とを接続している。第三配管P3は、レシーバ43の下流側と膨張弁44とを接続している。第四配管P4は、膨張弁44の下流側とエバポレータ46の上流側とを接続している。第五配管P5は、エバポレータ46の下流側とアキュムレータ45とを接続している。第六配管P6は、アキュムレータ45の下流側と圧縮機41の吸入側とを接続している。バイパス配管Pbは、第三配管P3と第五配管P5とを接続している。
The refrigerant pipes P include a first pipe P1, a second pipe P2, a third pipe P3, a fourth pipe P4, a fifth pipe P5, a sixth pipe P6, and a bypass pipe Pb (bypass flow path). ,have. The first pipe P1 connects the discharge side of the
圧縮機41は、第六配管P6側から吸入された高温低圧の気相冷媒を圧縮して、高温高圧の気相冷媒を生成する。この高温高圧の気相冷媒は、第一配管P1を通じてコンデンサ42に流入する。なお、第一配管P1上には、圧縮機41から吐出された気相冷媒の温度を計測する吐出温度計測部23が設けられている。コンデンサ42は、上述の冷凍室14の外部に設けられている。コンデンサ42は、外部の空気と冷媒との間で熱交換を行う。コンデンサファン51は、コンデンサ42に向かって外部の空気を送るために設けられている。これにより、コンデンサ42では気相冷媒が凝縮し、低温高圧の液相冷媒が生成される。
The
低温高圧の液相冷媒は、第二配管P2を通じてレシーバ43に流入する。レシーバ43は、冷媒中に含まれる水分を除去したり、冷媒を液相成分と気相成分とに分離したりするために用いられる。レシーバ43内で分離された冷媒のうち、液相成分のみが第三配管P3を通じて膨張弁44に送られる。レシーバ43から第三配管P3を通じて流入した低温高圧の液相冷媒は、膨張弁44を通過することで圧力が下がり、低温低圧の液相冷媒となる。
The low-temperature, high-pressure liquid-phase refrigerant flows into the
膨張弁44を経て低温低圧となった液相冷媒は、第四配管P4を通じてエバポレータ46に流入する。エバポレータ46は、冷凍室14の内部に設けられている。エバポレータ46では、冷凍室14内の空気と冷媒との間で熱交換が行われる。エバポレータファン52は、エバポレータ46に冷凍室14内の空気を送るために設けられている。低温の液相冷媒によって冷凍室14内の熱が吸収されることで、冷凍室14内の温度が低くなる方向に変化する。これに伴って、液相冷媒の温度が上昇するとともに、液相から気相に変化し、高温低圧の気相冷媒となる。
The liquid-phase refrigerant that has passed through the
エバポレータ46を経て高温低圧となった気相冷媒は、第五配管P5を通じてアキュムレータ45に流入する。アキュムレータ45は、冷媒を一時的に貯留し、圧縮機41に定量の冷媒を安定的に供給するために設けられている。アキュムレータ45を通過した高温低圧の気相冷媒は、第六配管P6を通じて再び圧縮機41に吸入される。このようなサイクルが連続的に行われることで、冷凍室14内の温度が所望の値に調節される。
The gas-phase refrigerant, which has passed through the
さらに、上記の第三配管P3と第五配管P5とは、バイパス配管Pbによって接続されている。即ち、バイパス配管Pbは、レシーバ43の下流側とエバポレータ46の下流側とを接続している。これにより、レシーバ43から流れ出た冷媒の一部は、バイパス配管Pbによって取り出され、膨張弁44及びエバポレータ46をバイパス(迂回)してアキュムレータ45に導かれることが可能である。バイパス配管Pb上には、当該バイパス配管Pbの開閉状態を切り替える弁装置としてのバイパス弁Vbが設けられている。このバイパス弁Vbは、開度を連続的に変化させることが可能な開度可変弁である。
Further, the third pipe P3 and the fifth pipe P5 are connected by a bypass pipe Pb. That is, the bypass pipe Pb connects the downstream side of the
ここで、上記のような低GWP冷媒を用いた場合、圧縮機41から吐出される気相冷媒の温度が高くなる傾向にあることが知られている。その結果、冷凍装置全体としての効率が低下してしまう場合がある。そこで、上記のバイパス弁Vbを開状態とすることで、バイパス配管Pbを通じてレシーバ43を通過した低温高圧の液相冷媒を、アキュムレータ45に直接供給する。これにより、圧縮機41に吸入される冷媒の温度が相対的に下がることから、吐出される冷媒の温度も相対的に下げることができる。
Here, it is known that the temperature of the gas-phase refrigerant discharged from the
一方で、上記のようにバイパス流路を開通させることで圧縮機41からの冷媒の吐出温度を下げた場合、圧縮機41に対する負荷が高まることから、消費電力が増大する傾向にある。特に、エンジン15を停止している場合(即ち、バッテリー3によって輸送用冷凍機械2を駆動している場合)には、バッテリー3の充電量によって、輸送用冷凍機械2の運転可能時間が制限されてしまう。また、バッテリー3の放電深度が上がり、バッテリー3の劣化が促進されてしまう可能性もある。
On the other hand, when the discharge temperature of the refrigerant from the
そこで、本実施形態では、バッテリー3の充電量、及び冷凍室14内の温度と設定温度との差に基づいて、バイパス弁Vbの開閉と圧縮機41の回転数を調節する構成を採っている。図3に示すように、本実施形態に係る冷凍機ユニット21を駆動するための電力系統Spは、上記のバッテリー3、オルタネータ16(発電機)、及び商用電源Pwから供給される電力を、圧縮機41を駆動する圧縮機モータMcと、コンデンサファン51を駆動する第一ファンモータM1と、エバポレータファン52を駆動する第二ファンモータM2とに分配する制御装置6を有している。
Therefore, in this embodiment, a configuration is adopted in which the opening/closing of the bypass valve Vb and the rotation speed of the
制御装置6は、第一直流コンバータ61(ACコンバータ)と、インバータ62と、交直流コンバータ63(AC/DCコンバータ)と、第二直流コンバータ64(ACコンバータ)と、電流計測部71と、電力計測部72と、運転制御部8と、を有している。
The
第一直流コンバータ61は、バッテリー3又はオルタネータ16から供給された直流電流の電圧を上げるために設けられている。一例としてバッテリー3又はオルタネータ16から供給される電圧が27Vである場合、第一直流コンバータ61を経ることで電圧は直流270Vとなる。第一直流コンバータ61と圧縮機モータMcとの間にはインバータ62が設けられている。インバータ62は、圧縮機モータMcを回転駆動するための電力を調整する。なお、インバータ62は、後述する運転制御部8から出力された電気信号に基づいて、出力する電力を変化させる。インバータ62と圧縮機モータMcとの間には、圧縮機モータMcで消費される電力を計測する電力計測部72が設けられている。また、バッテリー3(又はオルタネータ16)の電力の一部は、運転制御部8にも供給される。
A
交直流コンバータ63は、エンジン15の停止時に、サービスセンター(保守設備)等で、輸送用冷凍機械2が商用電源Pw(交流200V)に接続されている場合に、当該交流電流を直流電流に変換するために設けられている。一例として、交直流コンバータ63は、交流200Vを直流270Vに変換する。この直流電流の一部は、インバータ62を経て圧縮機モータMcに供給される。この直流電流の他の一部は、第二直流コンバータ64によって降圧されて直流27Vとなった後、運転制御部8に供給される。運転制御部8には、上述の第一ファンモータM1、第二ファンモータM2、及び必要に応じて接続される他の直流負荷(補機類)が接続されている。
The AC/
続いて、運転制御部8の構成について、図4を参照して説明する。同図に示すように、運転制御部8は、充電量演算部81と、運転モード判定部82と、出力部83と、を有している。
Next, the configuration of the
充電量演算部81は、上述の電流計測部71から入力された電流値(バッテリー3から供給される電流の電流量)に基づいて、バッテリー3の充電量を算出する。算出された充電量は、出力部83に電気信号として送出される。
The charge
運転モード判定部82は、上述の吐出温度計側部、室内温度計測部22、及び電力計測部72から入力された各値(圧縮機41から吐出される冷媒の温度、冷凍室14内の温度、及び圧縮機モータMcの消費電力)に基づいて、圧縮機41の運転モードを判定する。圧縮機41の運転モードには、高回転数モードと、低回転数モードとが含まれる。例えば、冷凍室14内の温度が、予め定められた設定温度よりも高い場合、圧縮機41を高回転数で駆動することで冷媒の圧縮を促し、冷凍室14内の温度を下げる必要がある。この場合、運転モード判定部82は、高回転数モードで圧縮機41を運転する旨の電気信号を、出力部83(後述する運転モード切替部92)に送出する。
The operation
一方で、冷凍室14内の温度が、設定温度と同等である場合には、圧縮機41を上記高回転数モードにおける回転数よりも低い回転数で運転することが望ましい。この場合、運転モード判定部82は、圧縮機41を低回転数モードで運転する旨の電気信号を、出力部83(後述する運転モード切替部92)に送出する。
On the other hand, when the temperature in the
出力部83は、上記の充電量演算部81によって算出されたバッテリー3の充電量、及び運転モード判定部82で決定された運転モードに関する電気信号に基づいて、バイパス弁Vb、インバータ62、及びコンデンサファン51(第一ファンモータM1)の駆動状態を制御する。出力部83は、弁開閉部91と、運転モード切替部92と、風量調節部93と、を有している。
The
圧縮機41の吐出温度が予め定められた閾値を越えているとともに、バッテリー3の充電量が予め定められた閾値以上であって、かつ圧縮機41の運転モードが高回転数モードである場合、弁開閉部91は、バイパス弁Vbを開状態とする。これにより、バイパス配管Pbが開通状態となる。一方で、バッテリー3の充電量が上記の閾値未満である場合、又は圧縮機41の運転モードが低回転数モードである場合には、弁開閉部91は、バイパス弁Vbを閉状態に切り替える。なお、弁開閉部91は、バイパス弁Vbの開度を連続的に変化させることで、圧縮機41の吐出温度を一定に維持する。このとき同時に、運転モード切替部92は、圧縮機41の回転数を低回転数モードにおける回転数よりもさらに低い回転数に下げる。
When the discharge temperature of the
さらに、バッテリー3の充電量が上記の閾値以上である場合には、弁開閉部91はバイパス弁Vbを閉状態とする。このとき同時に、風量調節部93はコンデンサファン51の回転数(第一ファンモータM1の回転数)を上げる。
Furthermore, when the charge amount of the
上記の構成によれば、バッテリー3の充電量が予め定められた閾値以上である場合、即ち、バッテリー3の充電量に余裕がある場合であって、圧縮機41が高回転数モードで運転されている際には、バイパス弁Vbを開状態とすることで、冷媒の一部がコンデンサ42を経て圧縮機41に戻される。これにより、冷媒がエバポレータ46、及び膨張弁44を通過する場合に比べて低温の冷媒が圧縮機41により多く供給され、結果として圧縮機41から吐出される冷媒の温度を下げることができる。したがって、冷凍室14内の温度を急速に下げることが可能となる。
According to the above configuration, when the charge amount of the
一方で、バッテリー3の充電量が上記の閾値未満である場合(即ち、バッテリー3の充電量に余裕がない場合)、又は圧縮機41が低回転数モードである場合には、バイパス弁Vbを閉状態とするとともに、運転制御部8は圧縮機41の回転数をさらに下げる。即ち、バイパス弁Vbを開状態とした場合に比べて低い消費電力のもとで、圧縮機41の回転数を下げることで、圧縮機41から吐出される冷媒の温度を下げることができる。したがって、バッテリー3の充電量に余裕がない場合であっても、冷凍室14内の温度を効率良く下げることができる。
On the other hand, if the charge amount of the
さらに、バッテリー3の充電量が上記閾値以上である場合に、弁開閉部91はバイパス弁Vbを閉状態とし、風量調節部93はコンデンサファン51の回転数を上げる。これにより、コンデンサファン51によってコンデンサ42にさらに積極的に送風することで、当該コンデンサ42における熱交換量(放熱量)を上げることができる。その結果、圧縮機41から吐出される冷媒の温度がさらに下がるため、冷凍室14内の温度を効率良く下げることができる。
Furthermore, when the charge amount of the
以上、本発明の第一実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。 The first embodiment of the present invention has been described above. Various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present invention.
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について、図5と図6を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図5に示すように、本実施形態に係る運転制御部208では、出力部83が上記第一実施形態で説明した構成に加えて、マップ記憶部94をさらに有している。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to said 1st embodiment, and detailed description is abbreviate|omitted. As shown in FIG. 5, in the
マップ記憶部94は、圧縮機41の回転数と、当該圧縮機41の運転効率との関係を示すマップを記憶している。このようなマップ(グラフ)の一例として、図6に示すような曲線が用いられる。同図の例では、回転数がある値Rのときに、運転効率が極大となる(最大値ηmaxとなる)。このようなマップに基づいて、運転モード切替部92が回転数Rで圧縮機41を運転し、かつ冷媒の吐出温度が予め定められた制限値よりも大きい場合には、風量調節部93は、コンデンサファン51の回転数を上げる方向に調節する。
The
この構成によれば、マップに基づいて、運転効率が最大となる回転数で圧縮機41を運転し、圧縮機41から吐出される冷媒の温度がなおも制限値よりも大きい場合に、コンデンサファン51の回転数がさらに上がる。これにより、コンデンサ42における熱交換量(放熱量)がさらに増大し、圧縮機41から吐出される冷媒の温度をさらに下げることができる。その結果、輸送用冷凍機械2の性能をさらに向上させることができる。
According to this configuration, based on the map, the
以上、本発明の第二実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記の各実施形態では、電流計測部71が、バッテリー3から供給される電流値を計測する構成について説明した。しかしながら、電流計測部71は、圧縮機41に供給される電流値を計測する構成を採ることも可能である。即ち、圧縮機41に供給される電流値からバッテリー3の充電量を算出して、これを用いても良い。
The second embodiment of the present invention has been described above. Various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the
1…車両本体
2…輸送用冷凍機械
3…バッテリー
6…制御装置
8,208…運転制御部
11…キャブ
12…荷台
13…シャーシ
14…冷凍室
15…エンジン
16…オルタネータ
21…冷凍機ユニット
22…室内温度計測部
23…吐出温度計測部
41…圧縮機
42…コンデンサ
43…レシーバ
44…膨張弁
45…アキュムレータ
46…エバポレータ
51…コンデンサファン
52…エバポレータファン
61…第一直流コンバータ
62…インバータ
63…交直流コンバータ
64…第二直流コンバータ
71…電流計測部
72…電力計測部
81…充電量演算部
82…運転モード判定部
83…出力部
91…弁開閉部
92…運転モード切替部
93…風量調節部
94…マップ記憶部
100…冷凍輸送用車両
M1…第一ファンモータ
M2…第二ファンモータ
Mc…圧縮機モータ
P…冷媒配管
P1…第一配管
P2…第二配管
P3…第三配管
P4…第四配管
P5…第五配管
P6…第六配管
Pb…バイパス配管
Pw…商用電源
Sp…電力系統
Vb…バイパス弁
DESCRIPTION OF
Claims (4)
充放電可能なバッテリーと、
前記バッテリーから供給された電力によって回転駆動され、冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記冷凍室の外部における前記圧縮機の下流側に設けられ、前記圧縮機から供給された前記冷媒と外部の空気との間で熱交換をさせるコンデンサと、
前記冷凍室の内部における前記コンデンサの下流側に設けられた膨張弁と、
前記冷凍室の内部における前記膨張弁の下流側に設けられ、前記膨張弁を通過した前記冷媒と前記冷凍室内の空気との間で熱交換をさせるエバポレータと、
前記コンデンサから供給された前記冷媒の一部を取り出し、前記エバポレータの下流側かつ前記圧縮機の上流側に導くバイパス流路と、
前記バイパス流路上に設けられ、該バイパス流路を開閉するバイパス弁と、
前記冷凍室内の温度を計測する室内温度計測部と、
前記バッテリーから供給される電流値、又は前記圧縮機に供給される電流値を計測する電流計測部と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の温度である吐出温度を計測する吐出温度計測部と、
前記電流値から算出されるバッテリー充電量、及び前記温度に基づいて前記バイパス弁の開閉状態を切り替える弁開閉部、及び前記バッテリーと前記圧縮機とに接続され、前記冷凍室内の温度と予め定められた設定温度との差に基づいて、前記圧縮機の運転モードを相対的に高い回転数で運転する高回転数モードと、相対的に低い回転数で運転する低回転数モードとの間で切り替える運転モード切替部を有する運転制御部と、
を備え、
前記吐出温度が予め定められた閾値を越えているとともに、前記バッテリー充電量が予め定められた閾値以上であって、かつ前記圧縮機が前記高回転数モードである場合に、前記弁開閉部は前記バイパス弁を開状態とし、
前記バッテリー充電量が前記閾値未満である場合、又は前記圧縮機が前記低回転数モードである場合に、前記弁開閉部は前記バイパス弁を閉状態とし、前記運転制御部は前記圧縮機の回転数を前記低回転数モードにおける回転数よりもさらに低い回転数に下げる
輸送用冷凍機械。 A transport refrigeration machine that cools a freezer compartment provided in the transport machine,
a rechargeable battery and
a compressor that is rotationally driven by power supplied from the battery and compresses a refrigerant;
a condenser provided downstream of the compressor outside the freezer compartment for heat exchange between the refrigerant supplied from the compressor and outside air;
an expansion valve provided downstream of the condenser inside the freezer compartment;
an evaporator provided downstream of the expansion valve inside the freezer compartment for exchanging heat between the refrigerant that has passed through the expansion valve and air in the freezer compartment;
a bypass flow path that extracts part of the refrigerant supplied from the condenser and guides it to the downstream side of the evaporator and the upstream side of the compressor;
a bypass valve provided on the bypass flow channel for opening and closing the bypass flow channel;
an indoor temperature measurement unit that measures the temperature in the freezer compartment;
a current measuring unit that measures the current value supplied from the battery or the current value supplied to the compressor;
a discharge temperature measurement unit that measures a discharge temperature, which is the temperature of the refrigerant discharged from the compressor;
A valve opening/closing unit that switches the opening/closing state of the bypass valve based on the battery charge amount calculated from the current value and the temperature, and is connected to the battery and the compressor, and is predetermined as the temperature in the freezer compartment. Based on the difference from the set temperature, the operation mode of the compressor is switched between a high rotation speed mode that operates at a relatively high rotation speed and a low rotation speed mode that operates at a relatively low rotation speed. an operation control unit having an operation mode switching unit;
with
When the discharge temperature exceeds a predetermined threshold, the battery charge is equal to or greater than a predetermined threshold, and the compressor is in the high rotation speed mode, the valve opening and closing unit Open the bypass valve,
When the battery charge is less than the threshold value, or when the compressor is in the low rotation speed mode, the valve opening/closing unit closes the bypass valve, and the operation control unit rotates the compressor. transport refrigeration machine that reduces the number of revolutions to a lower rpm than in said low rpm mode.
前記運転制御部は、前記コンデンサファンの回転数を調節する風量調節部をさらに有し、
前記バッテリー充電量が前記閾値以上である場合に、前記弁開閉部は前記バイパス弁を閉状態とし、前記風量調節部は前記コンデンサファンの回転数を上げる請求項1に記載の輸送用冷凍機械。 further comprising a condenser fan for blowing air to the condenser;
The operation control unit further has an air volume adjustment unit that adjusts the rotation speed of the condenser fan,
2. The refrigeration machine for transportation according to claim 1, wherein the valve opening/closing unit closes the bypass valve and the air volume control unit increases the rotational speed of the condenser fan when the battery charge amount is equal to or greater than the threshold value.
前記マップに基づいて、前記運転効率が最大となる回転数で前記圧縮機が運転され、かつ前記冷媒の前記吐出温度が予め定められた制限値よりも大きい場合に、前記風量調節部は、前記コンデンサファンの回転数を上げる請求項2に記載の輸送用冷凍機械。 The operation control unit further has a map storage unit that stores a map showing the relationship between the rotation speed of the compressor and the operation efficiency of the compressor,
Based on the map, when the compressor is operated at the rotational speed at which the operating efficiency is maximized and the discharge temperature of the refrigerant is higher than a predetermined limit value, the air volume adjustment unit adjusts the 3. The transportation refrigeration machine according to claim 2, wherein the rotation speed of the condenser fan is increased.
前記運転制御部は、前記吐出温度を一定に維持するように、該バイパス弁の開度を調整する請求項1から3のいずれか一項に記載の輸送用冷凍機械。 The bypass valve is an opening variable valve capable of continuously changing the opening,
4. The transportation refrigeration machine according to claim 1, wherein the operation control unit adjusts the degree of opening of the bypass valve so as to keep the discharge temperature constant.
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