(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、圧縮機に結合された凝縮器、凝縮器に結合された熱交換器、熱交換器に結合された主膨張弁、主膨張弁と圧縮機の両方に結合された蒸発器、及び入力が凝縮器と熱交換器との間に結合され、出力が熱交換器を介して圧縮機に結合された副膨脹弁を有する冷凍システムの制御方法であって、
システムの所要の容量を求め、
副膨脹弁を介する冷媒の流量を調整してシステムの実際の容量をシステムの所要の容量へ近付くように調整するステップより成る冷凍システムの制御方法。
【請求項２】
副膨張弁を介する冷媒の流量を調整するステップは、所要の容量が実際の容量より小さい場合は冷媒の流量を減少させるステップを含む請求項１の方法。
【請求項３】
副膨張弁を介する冷媒の流量を調整するステップは、所要の容量が実際の容量より大きい場合は冷媒の流量を増加させるステップを含む請求項１の方法。
【請求項４】
冷凍システムの主要な組の動作条件をオーバーライドするステップをさらに含む請求項３の方法。
【請求項５】
圧縮機、圧縮機に結合された凝縮器、凝縮器に結合された熱交換器、熱交換器に結合された主膨張弁、主膨張弁と圧縮機の両方に結合された蒸発器、及び入力が凝縮器と熱交換器との間に結合され、出力が熱交換器を介して圧縮機に結合された副膨脹弁を有する冷凍システムの制御方法であって、
システムパラメータの測定値に基づき圧縮機を作動するための所要のエネルギーを求め、
所要のエネルギーをしきい値と比較し、
副膨張弁を介する冷媒の流量を調整して所要のエネルギーをしきい値以下に保つステップより成る冷凍システムの制御方法。
【請求項６】
所要のエネルギーを求めるステップは、以下のシステムパラメータ、即ち、熱交換器と圧縮機との間の圧力、蒸発器と圧縮機との間の圧力及び圧縮機と凝縮器との間の圧力を感知するステップを含む請求項５の方法。
【請求項７】
冷媒の流量を調整するステップは、圧縮機の作動に必要な馬力がしきい値よりも小さければ副膨張弁を介する冷媒の流量を維持するステップを含む請求項５の方法。
【請求項８】
冷媒の流量を調整するステップは、圧縮機を作動するための所要のエネルギーがしきい値よりも大きければ副膨張弁を介する冷媒の流量を減少させるステップを含む請求項５の方法。
【請求項９】
冷媒の流量を減少させるステップは、冷凍システムの主要な動作条件をオーバーライドして所要のエネルギーを減少させることにより圧縮機をしきい値以下で作動させるステップを含む請求項８の方法。
【請求項１０】
冷凍システムの主要な動作条件をオーバーライドするステップは、熱交換器から圧縮機へ流れる冷媒の温度を過熱レベルに維持するステップを含む請求項９の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、一般的に、冷凍システムの運転に関し、さらに詳細には、冷凍システムのエコノマイザに結合される少なくとも１つの電子膨張弁の制御に関する。
【０００２】
冷凍システムは、一般的に、圧縮機、凝縮器、主スロットル装置及び蒸発器を含む冷媒回路を有する。冷媒ガスは、圧縮機で圧縮されると温度及び圧力が増加する。圧縮された冷媒ガスは、凝縮器で熱を除去され、凝縮されて液状となる。液状の冷媒は、凝縮器から、機械式サーモスタット膨張弁のような主スロットル装置へ送られる。主スロットル装置では、液状の冷媒の流量を制限するため小さなオリフィスを強制的に通過させて、液体の圧力を減少させ、それにより液体の沸点を低下させる。主スロットル装置を出ると、液状の冷媒は液滴となる。冷媒の液滴は、主スロットル装置から、冷凍システムにより空調される空間と熱伝達関係にある内部の蒸発器へ送られる。空気が蒸発器を通過すると、冷媒の液滴が空気から熱を吸収するため空気は冷却される。冷却された空気は空調空間を循環して、空調空間内の空気を冷却する。冷媒の液滴は、十分な熱を吸収すると、蒸発する。冷凍サイクルを完了するために、冷媒ガスは蒸発器から圧縮機へ戻される。
【０００３】
エコノマイザを構成する別の熱交換器を冷凍システムに付加すると、サイクル効率を改善することができる。エコノマイザは通常、凝縮器と主スロットル装置との間に結合される。詳述すると、エコノマイザは、第１の枝路と第２の枝路とを有するエコノマイザ入力ラインにより凝縮器に結合される。第１の枝路は、冷媒をエコノマイザを介して主スロットル装置へ導く。第２の枝路は、冷媒を副スロットル装置及びエコノマイザのエコノマイザチェンバを介して圧縮機へ戻す。主スロットル装置へ送られる冷媒は、エコノマイザを通過して過冷却されるが、一部の冷媒はエコノマイザ入力ラインの第２の枝路へ分岐して副スロットル装置へ送られる。副スロットル装置を通過する冷媒は、スロットルプロセスにより冷却され、エコノマイザチェンバに流入する。エコノマイザチェンバに流入した冷媒は、エコノマイザ入力ラインの第１の枝路を流れて主スロットル装置へ送られる冷媒と熱伝達関係である。第２の枝路を流れる冷媒は、第１の枝路を通って主スロットル装置へ流入する冷媒から熱を吸収する。従って、第１の枝路を流れる冷媒は過冷却される。液状の冷媒は、液体の温度が所与の圧力で冷媒の気化温度より低い時に過冷却される。第２の枝路を流れる冷媒は、蒸発するまで熱を吸収する。
【０００４】
第２の枝路を流れる冷媒が圧縮機へ戻される前に、気化した冷媒は一般的に過熱レベルに到達している。その冷媒は、全ての冷媒が気化し、冷媒の温度が所要の圧力で冷媒の気化温度より高くなると、過熱レベルに到達する。過熱レベルの冷媒は、その後圧縮機へ戻される。
【０００５】
冷凍システムの動作条件は、部分的にエコノマイザの動作により制御される。エコノマイザは、副スロットル装置により制御される。一般的に、主及び副スロットル装置は機械式サーモスタット膨張弁（ＴＸＶ）であり、これらはその弁を流れる冷媒の温度及び圧力に応じた動作をする。
【０００６】
【発明の概要】
主及び副スロットル装置にＴＸＶを使用する場合、幾つかの制約がある。第１に、ＴＸＶは、冷凍システムの動作条件を制御するための動的な調整が不可能である。ＴＸＶは最初に、冷凍システムの動作条件を最適化するように設計されているが、ＴＸＶは動作条件をいつも最適化するように動的に調整することができない。
【０００７】
さらに、ＴＸＶは１組の動作条件だけに適応できる。エコノマイザサイクルのＴＸＶは一般的に、１組の主要な動作条件を維持するように設計される。しかしながら、異常なまたは副次的な動作条件が生じることがあり、これは主要な動作条件のオーバーライドを要求する。ＴＸＶは、主要な動作条件を周期的にオーバーライドすることが望まれる副次的な動作条件に適応することができない。
【０００８】
従って、本発明は、圧縮機、圧縮機に結合された凝縮器、凝縮器に結合された熱交換器、熱交換器に結合された主膨張弁、主膨張弁と圧縮機の両方に結合された蒸発器、及び入力が凝縮器と熱交換器との間に結合され、出力が熱交換器を介して圧縮機に結合された副膨脹弁を有する冷凍システムの制御方法であって、システムの所要の容量を求め、副膨脹弁を介する冷媒の流量を調整してシステムの実際の容量をシステムの所要の容量へ近付くように調整するステップより成る冷凍システムの制御方法を提供する。
【０００９】
上述の装置は通常、１組の主要な動作条件の下で運転される。１つの条件は、熱交換器から圧縮機へ流れる冷媒の状態を過熱温度以上に維持することである。詳述すると、熱交換器と圧縮機との間の圧力を感知し、感知した圧力を飽和温度値に変換する。熱交換器と圧縮機との間の温度を感知し、飽和吸込み温度値と比較する。ＴＸＶを流れる冷媒の流量を、感知した温度が飽和吸込み温度値よりも高くなるまで調整する。
【００１０】
上述の装置はまた、冷凍システムの容量の制御に使用できる。詳述すると、この方法は、システムの所要の容量を求め、電子膨張弁を流れる冷媒の流量を調整してシステムの実際の容量がシステムの所要の容量に近付くように調整するステップを含むことができる。例えば、所要の容量が実際の容量よりも小さい場合、電子膨張弁を流れる冷媒の流量を減少することができる。同様に、所要の容量が実際の容量よりも大きい場合、電子膨張弁を流れる冷媒の流量を増加することができる。何れの場合も、この方法は主要な組の動作条件のオーバーライドを必要とする。
【００１２】
本発明の別の局面によると、システムは圧縮機を過熱させないように作動される。詳述すると、熱交換器から圧縮機への冷媒の流量を、液状冷媒の一部が圧縮機急冷のために送られるように調整することができる。この方法は、圧縮機の温度に相当するシステムパラメータを測定し、測定したシステムパラメータをしきい値と比較し、電子膨張弁を流れる冷媒の流量を調整して圧縮機へ流入する冷媒の流量を調整することにより、システムパラメータがしきい値以下に保たれるようにするステップを含む。このシステムパラメータは、圧縮機の温度に相当する任意のパラメータ（例えば、圧縮機の温度、圧縮機からの冷媒の温度など）である。実際、システムパラメータがしきい値を超えた場合、電子膨張弁を流れる冷媒の流量を増加することにより、ある量の液状冷媒で圧縮機を急冷することができる。これを行なうには、主要な動作条件のオーバーライドが必要である。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の説明、特許請求の範囲及び添付図面をみれば当業者にとって自明であろう。
【００１３】
【実施例の詳細な説明】
図１は、本発明による冷凍システム１０を示す。この冷凍システム１０は、冷媒回路１２と、マイクロプロセッサ回路１００とを有する。冷媒回路１２は一般的に、冷凍システム１０を介する冷媒の流れを画定する。冷媒回路１２は、第１の流路１４と、第２の流路４０とを有する。
【００１４】
第１の流路１４は、圧縮機１６、吐出しライン１８、凝縮器２０、エコノマイザ入力ライン２２、熱交換器またはエコノマイザ２４、第１のエコノマイザ出力ライン２６、主電子膨張弁（ＥＸＶ）２８、蒸発器入力ライン３０、蒸発器３２及び吸込みライン３４により画定される。圧縮機１６は、吐出しライン１８により凝縮器２０に結合されている。凝縮器２０は、エコノマイザ入力ライン２２によりエコノマイザ２４に結合されている。エコノマイザ入力ライン２２は、第１の枝路２２ａと、第２の枝路２２ｂとを有する。第１の枝路２２ａは第１の流路１４の一部を画定し、第２の枝路２２ｂは、以下に述べるように、第２の流路４０の一部を画定する。エコノマイザ２４は、第１のエコノマイザ出力ライン２６により主ＥＸＶ２８に結合されている。主要なＥＸＶ２８は、蒸発器入力ライン３０により蒸発器３２に結合されている。第１の流路１４を完成させるため、蒸発器３２は吸込みライン３４により圧縮機１６に結合されている。
【００１５】
第２の流路４０は、第１の流路１４の一部のコンポーネントと、幾つかの別のコンポーネントとにより画定される。第２の流路４０は、圧縮機１６、吐出しライン１８、凝縮器２０、エコノマイザ入力ライン２２（第２の枝路２２ｂを介する）、副ＥＸＶ４２、エコノマイザチェンバ４４、及び第２のエコノマイザ出力ライン４６を介して延びる。第１の流路１４と同様に、第２の流路４０でも、圧縮機１６は吐出しライン１８により凝縮器２０に結合されている。また、凝縮器２０はエコノマイザ入力ライン２２によりエコノマイザ２４に結合されている。
【００１６】
エコノマイザ入力ライン２２の第２の枝路２２ｂは、副ＥＸＶ４２に結合されている。副ＥＸＶ４２は、第２の枝路２２ｂによりエコノマイザチェンバ４４に結合されるが、このチェンバはエコノマイザ２４の内部にある。第２の枝路２２ｂを介してエコノマイザチェンバ４４へ流入する冷媒は、第１の枝路２２ａを介してエコノマイザ２４を流れる冷媒と熱交換関係にある。第２の流路４０を完成するために、エコノマイザチェンバ４４は、第２のエコノマイザ出力ライン４６により圧縮機１６に結合されている。
【００１７】
冷媒は、種々様々な状態で、以下のように、冷媒回路１２の第１の流路１４を流れる。冷媒ガスは、吸込みライン３４により圧縮機１６へ送られる。圧縮機１６は、冷媒ガスを圧縮して、温度及び圧力を増加させる。圧縮状態の冷媒ガスは、吐出しライン１８により凝縮器２０へ送られる。本発明の好ましい実施例において、この圧縮機１６はスクリュウ型圧縮機である。しかしながら、圧縮機１６は任意適当なタイプのものでよい。さらに、図１に示す冷凍システム１０はただ１個の圧縮機１６を有するが、圧縮機を２個以上設けるようにしてもよい。２個以上の圧縮機を冷凍システム１０に設ける場合、これらの圧縮機は直列または並列の構成に配置できる。
【００１８】
凝縮器２０は、圧縮機１６から圧縮状態の冷媒ガスを受ける。凝縮器２０は、冷媒ガスを凝縮して冷媒から熱を除去することにより液状の冷媒にする熱交換器である。凝縮器２０では、圧縮状態の冷媒ガスを、凝縮器２０と熱交換関係にある空気へ放熱させることにより、冷媒ガスを冷却する。凝縮器２０の冷却作用により、冷媒が気体から液体に変化する。
【００１９】
液状の冷媒は、第１の流路１４にある間、エコノマイザ入力ライン２２の第１の枝路２２ａを介してエコノマイザ２４に流入する。冷媒は、第１の枝路２２ａを流れる間、エコノマイザチェンバ４４の冷媒と熱交換関係にある。第１の枝路２２ａを流れる液状の冷媒は、エコノマイザチェンバ４４の冷媒へ放熱するため、サブクール（過冷却）される。液状の冷媒は、液体の温度が所与の圧力でその飽和または気化温度以下であると過冷却される。一般的に、凝縮器２０もエコノマイザ２４も液状の冷媒を過冷却するが、エコノマイザ２４の方が凝縮器２０よりも余計に冷媒を過冷却する。
【００２０】
過冷却された液状の冷媒はその後、第１のエコノマイザ出力ライン２６により主ＥＸＶ２８へ送られる。主ＥＸＶ２８は、液状の冷媒を強制的に小さなオリフィスを通過させて液状の冷媒の流れを制限するスロットル装置である。液状の冷媒を強制的に小さなオリフィスに通すと、液状冷媒の圧力が減少して冷媒の沸点が低下する。液状の冷媒にかかる圧力が減少すると、冷媒の沸点が低下して気化する。液状の冷媒が主ＥＸＶ２８の小さなオリフィスを通過すると、液状の冷媒が液滴となる。
【００２１】
冷媒の液滴は、蒸発器入力ライン３０により蒸発器３２へ送られる。蒸発器３２へ送られる冷媒の液滴は、蒸発器３２へ流入する暖かい空気から熱を吸収する。蒸発器３２は、冷凍システム１０により空調される空間内にあるか、またはそれと熱伝達関係にある。一般的に、空気は、１またはそれ以上の蒸発器ファン（図示せず）により空調空間と蒸発器３２との間を循環される。一般的に、暖かい空気が蒸発器３２へ流入し、冷媒の液滴がこの暖かい空気から熱を吸収し、冷却された空気が蒸発器３２から出る。蒸発器３２からの冷却された空気は、空調空間の内部から熱を吸収して冷却する。蒸発器３２からの冷却された空気が空調空間の内部から熱を吸収すると、暖かい空気が蒸発器ファンにより蒸発器３２へ戻されて、再び冷却される。
【００２２】
冷媒の液滴は、十分な熱を吸収すると、即ち、所要の圧力でそれらの飽和または気化温度に到達すると、気化する。液滴の状態から気化した冷媒はその後、吸込みライン３４により圧縮機１６へ送られる。気化した冷媒が圧縮機１６へ戻ることで、第１の流路１４を介する冷媒の流れが完結する。
【００２３】
冷媒は、種々様々な状態で、冷媒回路１２の第２の流路４０を、以下のように流れる。気化した冷媒は、第２のエコノマイザ出力ライン４６により圧縮機１６へ送られる。第１の流路１４からの冷媒と同様に、圧縮機１６は、気化した冷媒を圧縮して、温度及び圧力を増加させる。圧縮状態の冷媒ガスはその後、吐出しライン１８により凝縮器２０へ送られる。凝縮器２０では、圧縮状態の冷媒ガスが凝縮器２０と連通関係にある空気へ放熱する。凝縮器２０の冷却動作により、冷媒が気化した状態から液状になる。凝縮器から出る液状の冷媒は、エコノマイザ入力ライン２２によりエコノマイザ２４へ送られる。
【００２４】
凝縮器２０を出る液状冷媒の一部は、ラインから分岐して、エコノマイザ入力ライン２２の第２の枝路２２ｂへ送られる。ラインから分岐して第２の枝路２２ｂを流れる液状冷媒の量は、とりわけ、副ＥＸＶ４２の位置により決定される。主ＥＸＶ２８と同様に、副ＥＸＶ４２は、冷媒の圧力を下げて沸点を低下させるスロットル装置である。液状冷媒は、副ＥＸＶ４２の小さなオリフィスを通過すると、液滴になる。
【００２５】
副ＥＸＶ４２からの冷媒の液滴は、エコノマイザチェンバ４４へ送られるが、そこで第１の枝路２２ａによりエコノマイザ２４へ送られた液状冷媒と熱交換関係にある。冷媒の液滴は、第１の枝路２２ａと通る液状の冷媒から熱を吸収する。冷媒の液滴は、十分な熱を吸収すると気化する。液状の冷媒がエコノマイザチェンバ４４内で気化すると、第１の枝路２２ａを通る液状の冷媒はさらに冷却される。従って、エコノマイザ入力ライン２２の第１の枝路２２ａを通る液状の冷媒は、過冷却される。液状の冷媒は、その温度が所与の圧力で冷媒の飽和または気化温度以下になると、過冷却される。
【００２６】
エコノマイザチェンバ４４内の冷媒の液滴が全て気化すると、この気化した冷媒は引き続き熱を吸収して過熱状態になる。冷媒は、その温度が所与の圧力で冷媒の気化または飽和温度以上になると、過熱レベルに到達する。気化した冷媒はその後、第２のエコノマイザ出力ライン４６により圧縮機１６へ送られる。この冷媒ガスが圧縮機１６へ送られることで、第２の枝路４０を介する冷媒の流れが完結する。
【００２７】
マイクロプロセッサ回路１００は、冷媒回路１２とマイクロプロセッサ１０４とに結合された複数のセンサー１０２を有する。マイクロプロセッサ回路１００はまた、マイクロプロセッサ１０４に結合された主ＥＸＶ２８及び副ＥＸＶ４２を制御する。
【００２８】
複数のセンサー１０２は、圧縮機吐出し圧力（ＰD）センサー１０６、圧縮機吐出し温度（ＴD）センサー１０８、吸込み圧力（ＰS）センサー１１０、吸込み温度センサー（ＴS）１１２、エコノマイザ圧力（ＰE）センサー１１４、エコノマイザ温度（ＴE）センサー１１６、蒸発器入力温度（Ｔair,in）センサー１１８、蒸発器出力温度（Ｔair,out）センサー１２０及び圧縮機１６に結合された少なくとも１つのセンサー１２２を含む。複数のセンサー１０２はそれぞれ、マイクロプロセッサ１０４の入力に電気的に結合されている。さらに、主ＥＸＶ２８及び副ＥＸＶ４２はそれぞれ、マイクロプロセッサ１０４の出力に結合されている。
【００２９】
図５に示すような本発明の好ましい実施例において、上述の冷凍システム１０は、輸送コンテナ３０２に取り付けた冷凍システムハウジングユニット３００内に配置されている。輸送コンテナ３０２は、トラクター−トレイラ３０４に連結されている。あるいは、冷凍システムハウジングユニット３００は、商品の輸送に好適な任意タイプの車両または冷凍を必要とする任意タイプの車両（例えば、トラックまたはバス）に結合される任意タイプの輸送コンテナユニットに結合可能である。
【００３０】
図２は、１組の主要な動作条件を維持するために冷凍システム１００を作動する方法を示す。図１を参照して、１組の主要な動作条件を用いる目的は、エコノマイザ２４から圧縮機１６へ流れる冷媒の過熱レベルを維持すると共に冷凍システム１０の容量を改善することにある。
【００３１】
図１及び２を参照して、マイクロプロセッサ１０４はエコノマイザ圧力（ＰE）センサー１１４を読み取る（２１２）。マイクロプロセッサ１０４は、このＰE値から飽和温度値（Ｔsat）を求める（２１４）。Ｔsatは、冷凍システム１０に使用される特定種類の冷媒の熱力学特性探索表を基にＰE値から求める。熱力学特性探索表は、冷媒の製造業者により提供される。このシステムに好適な種類の冷媒は、Ｒ４０４Ａ冷媒であり、E.I. duPont de Nemours and Company, AlliedSignal, and Elf Atochem, Inc.を含む幾つかの会社で製造される。
【００３２】
次に、マイクロプロセッサ１０４は、エコノマイザ温度（ＴE）センサー１１６から読み取りを行なう（２１６）。マイクロプロセッサ１０４はその後、ＴEがＴsatより高いか否かを判定する（２１８）。ＴEがＴsatより高ければ、エコノマイザ２４から圧縮機１６へ送られる冷媒が過熱状態にある。従って、冷凍システムは、エコノマイザ２４から第２のエコノマイザ出力ライン４６を介して圧縮機１６へ液状冷媒が決して送られないようにする態様で作動する。液体が現在、圧縮機１６へ送られていない限り、副ＥＸＶ４２を介する冷媒の流量を徐々に増加させてシステム効率を増加させ、かくしてシステム容量を増加させることができる。従って、マイクロプロセッサ１０４は、副ＥＸＶ４２へ信号を送ってこの副ＥＸＶ４２を介する冷媒の流量を増加させる（２２０）。マイクロプロセッサ１０４がその信号を送って副ＥＸＶ４２を介する冷媒の流量を増加させると、マイクロプロセッサ１０４は、ステップ２００を実行して一連の動作を再開する。
【００３３】
ＴEがＴsatより低い場合、エコノマイザ２４から圧縮機１６へ送られる冷媒は過熱状態にない。冷媒の過熱レベルを確実に維持するために、副ＥＸＶ４２を介する冷媒の流量を減少することができる。副ＥＸＶ４２を介する流量を減少させると、冷媒は、エコノマイザ入力ライン２２の第１の枝路２２ａを通って主ＥＸＶ２８へ流れる冷媒と熱交換関係にある間にさらに熱を吸収できる。冷媒は、液状冷媒の全部が気化するようにさらに熱を吸収する。副ＥＸＶ４２を介する流量が減少すると、圧縮機１６へ戻される冷媒の圧力も減少する。このステップを実行するために、マイクロプロセッサ１０４は、信号を副ＥＸＶ４２へ送って、副ＥＸＶ４２を介する流量を減少させる（２２２）。マイクロプロセッサ１０４がその信号を送って副ＥＸＶ４２を介する流量を減少させると、このマイクロプロセッサは、ステップ２００を実行して一連の動作を再開する。
【００３４】
通常、標準的な冷凍システムの容量は、圧縮機の速度を調整するかまたは主膨張弁（例えば、主ＥＸＶ２８）の位置を調整することにより制御される。本発明の１つの局面では、システムの容量を、副ＥＸＶ４２の位置を調整することにより制御する。例えば、システムの容量を減少したい場合、副ＥＸＶ４２を閉位置に近い方へ移動させてエコノマイザを流れる冷媒の量を減少させる。同様に、システムの容量を増加させたい場合、副ＥＸＶ４２を流れる冷媒の量を増加させてエコノマイザをより多くの冷媒が流れるようにする。所与の圧力でエコノマイザ出力ライン４６の冷媒の温度を飽和温度値よりも高い値に維持して液状冷媒が圧縮機に送られないようにするためには、システムのフィードバック制御状態を維持するのが望ましい。
【００３５】
図３は、本発明による冷凍システム１０の別の作動方法を示す。図２に示す方法は１組の主要な動作条件を維持するように冷凍システム１０を作動する方法であるが、図３は、第１組の副次的動作条件を維持するように冷凍システム１０を作動する方法を示す。図１を参照して、第１組の副次的動作条件を用いる目的は、圧縮機１６がオーバーヒートした場合、圧縮機１６を液状冷媒で急冷することである。図１及び３を参照して、マイクロプロセッサ１０４は、圧縮機吐出し温度（ＴD）センサー１０８の読み取りを行なう（２４０）。この圧縮機吐出し温度（ＴD）センサー１０８は、圧縮機１６と凝縮器２０との間、または圧縮機１６自体の上に物理的に配置できる。圧縮機吐出し温度しきい値（Ｔthreshold）は、マイクロプロセッサ１０４へ送られる（２４２）。このしきい値（Ｔthreshold）は、冷凍システム１０で使用中の特定の圧縮機１６の製造業者により決定される。冷凍システム１０にとって好適な圧縮機１６は、しきい値が約３１０°ＦのThermo King Corporation製のダブルスクリュー型圧縮機である。しきい値（Ｔthreshold）は、マイクロプロセッサ１０４によりアクセス可能なメモリ場所に記憶される。
【００３６】
マイクロプロセッサ１０４は、ＴDがしきい値（Ｔthreshold）より高いか否かを判定する（２４４）。ＴDがしきい値（Ｔthreshold）よりも高くない場合、圧縮機１６はその温度範囲内で作動中である、即ち、圧縮機はオーバーヒート状態でない。従って、マイクロプロセッサ１０４は、副ＥＸＶ４２へ信号を送って、その副ＥＸＶ４２を介する冷媒の現在の流量を維持することにより冷凍システム１０の主要な動作条件が維持される（２４６）ようにする。マイクロプロセッサ１０４は、主要な動作条件を維持する（２４６）信号を送ると、ステップ２４０を実行して一連の動作を再開する。しかしながら、ＴDがしきい値（Ｔthreshold）よりも高い場合、圧縮機１６はオーバーヒートしている可能性がある。第２のエコノマイザ出力ライン４６を介して冷媒ガスと液状冷媒とを圧縮機１６へ送ることにより、圧縮機１６を急冷することができる。冷媒は、圧縮機１６で沸騰して、圧縮機１６をその温度動作範囲内に冷却する。圧縮機１６を急冷するためには、先ず、冷凍システムの主要な動作条件をオーバーライドしなければならない（２４８）。即ち、圧縮機１６を急冷する間第２のエコノマイザ出力ライン４６を流れる冷媒の過熱レベルは維持されないが、圧縮機１６へ送られる冷媒の流量を増加する必要がある。主要な動作条件がオーバーライドされると（２４８）、マイクロプロセッサ１０４は、副ＥＸＶ４２へ信号を送って、この副ＥＸＶ４２を介する冷媒の流量を増加（２５０）させる。マイクロプロセッサ１０４は、その信号を送って副ＥＸＶ４２を介する冷媒の流量を増加させる（２５６）と、ステップ２４０を実行して一連の動作を再開する。ＴDがしきい値（Ｔthreshold）より低いレベルに戻ると、マイクロプロセッサ１０４は主要な動作条件に復帰することができる。
【００３７】
図４Ａ及び４Ｂは、本発明による冷凍システム１０のさらに別の作動方法を示す。図４Ａ及び４Ｂは、第２組の副次的動作条件を維持するように冷凍装置１０を作動する方法である。第２組の副次的動作条件を用いる目的は、圧縮機１６を駆動するエンジン（図示せず）が馬力出力限界を超えないようにすることである。図１及び４Ａを参照して、マイクロプロセッサ１０４は、圧縮機吐出し圧力（ＰD）センサー１０６の読み取りを行なう（２７０）。マイクロプロセッサ１０４はまた、圧縮機吸込み圧力（ＰS）センサー１１０の読み取りを行なう（２７２）。最後に、マイクロプロセッサ１０４は、エコノマイザ圧力（ＰE）センサー１１４の読み取りを行なう（２７４）。
【００３８】
圧縮機マップがマイクロプロセッサ１０４へ送られる（２７６）。圧縮機マップは、マイクロプロセッサ１０４がアクセス可能なメモリの場所に記憶される。ＰD、ＰS及びＰEの値を用いて、マイクロプロセッサ１０４は圧縮機マップにアクセスし、現在感知される圧力、現在の圧縮機速度及び冷凍システム１０を流れる冷媒の現在の質量流量につき圧縮機１６が必要とする馬力（ＨＰrequired）を求める（２７８）。現在の圧縮機速度及び冷媒の現在の質量流量を求めるために、マイクロプロセッサ１０４は、圧縮機１６に結合された少なくとも１つのセンサー１２２を読み取る。システムの所要のエネルギーを求めるための方法には他のものもあるが、これらは全ての本発明の範囲内であることを理解されたい。
【００３９】
図４Ｂを参照して、最大馬力出力値（ＨＰmax）である上方のエネルギー限界がマイクロプロセッサ１０４へ送られる（２８０）。ＨＰmax値は、圧縮機のエンジンまたは原動機（図示せず）から得られる最大馬力に基づくものである。圧縮機のエンジンのＨＰmax値は、特定の圧縮機のエンジン製造業者により提供され、マイクロプロセッサ１０４によりアクセス可能なメモリに記憶される。マイクロプロセッサ１０４は、ＨＰrequiredがＨＰmaxより大きいか否かを判定する（２８２）。ＨＰrequiredがＨＰmaxより小さい場合、冷凍システム１０を流れる冷媒の現在の質量流量で圧縮機１６を駆動するエンジンから十分な馬力が得られる。従って、マイクロプロセッサ１０４は、副ＥＸＶ４２を流れる現在の質量流量を維持することにより主要な動作条件を維持する（２８４）ための信号を副ＥＸＶ４２へ送る。マイクロプロセッサ１０４は、主要な動作条件を維持する（２８４）信号を送ると、ステップ２７０を実行して一連の動作を再開する。
【００４０】
しかしながら、ＨＰrequiredがＨＰmaxより大きい場合、圧縮機１６を駆動するエンジンは冷凍システム１０を流れる冷媒の現在の流量では圧縮機１６へ十分な馬力を供給することができない。冷媒の流量を減少するためには、主要な動作条件をオーバーライドする必要があり（２８６）、副ＥＸＶ４２を流れる流量を減少する必要がある（２８８）。主要な動作条件がオーバーライドされると（２８６）、マイクロプロセッサ１０４は、副ＥＸＶ４２の流量を減少させる（２８８）信号を副ＥＸＶ４２へ送る。マイクロプロセッサ１０４は、副ＥＸＶ４２を流れる冷媒の流量を減少させる（２８８）信号を送ると、ステップ２７０を実行して一連の動作を再開する。
【００４１】
本発明の種々の特徴及び利点は、頭書の特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による冷凍システムの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の冷凍システムにおける冷媒の過熱レベルの制御方法を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の冷凍システムにおける冷媒の過熱レベルの制御方法を示す。
【図３】図３は、図１の冷凍システムにおける圧縮機の急冷方法を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、図１の冷凍システムにおけるエンジンの馬力の制御方法を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１の冷凍システムにおけるエンジンの馬力の制御方法を示す。
【図５】図５は、トラクタ−トレイラに搭載された輸送コンテナに結合された冷凍システムハウジングユニット内の図１の冷凍システムを示す。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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