(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、絞り装置及び冷却器を順次配管で接続した冷媒回路を構成する冷却装置と、
前記冷却装置が消費する電力量を計測する電力量計測装置と、
該電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、冷却装置の運転を段階的に制御する制御装置と、
該制御装置が前記段階的な制御を行っている室外機及び／又は室内機に係る表示を行う表示手段と
を備えることを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
あらかじめ１又は複数の設定電力量値で制御実行範囲を定めておき、
前記制御装置は、前記電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、前記制御実行範囲で定められた制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、前記圧縮機の運転周波数の上限を制限する制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、前記冷却器における冷媒の蒸発温度の目標値を変更する制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、冷却対象空間の温度の目標値を変更する制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記制御装置は、電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、前記圧縮機を停止させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記凝縮器と前記絞り装置との間に、開閉により冷媒の流れを制御する開閉装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記圧縮機を停止させるために前記開閉装置を閉じる制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、前記圧縮機の現運転周波数を制限する制御を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記電力量計測装置の計測にかかる電力量値から算出する所定時間後の予測電力量値に基づく制御を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、少なくとも各段階の制御内容の順序を設定可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１１】
前記制御装置は、段階的な制御を行う際の、各制御における冷却対象空間内の許容上限温度を任意に設定可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１２】
複数の冷却装置による冷却対象空間の温度をそれぞれ検出する温度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記温度検出手段の検出に係る温度と各冷却対象空間の許容上限温度との差に基づいて各冷却装置の制御順序を決定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１３】
前記制御装置は、
制御を行う制御時間を前記制御毎に任意に設定可能であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１４】
前記制御装置は、制御を行う制御周期を制御毎又は機器毎に任意に設定可能であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１５】
前記制御装置は、最終段の制御を行った後、前記電力量値の上限値を超えたものと判断すると、異常である旨を出力することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１６】
前記制御装置は、設定した前記上限の温度を超えたものと判断すると、段階的な制御を中止して通常制御を行うことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１７】
１又は複数の冷却対象空間内に設置する１又は複数の室内機と前記冷却対象空間外に設置する１又は複数の室外機とを配管接続して１又は複数の冷却装置を構成し、
前記室外機及び前記室内機は、前記制御装置との通信により、段階的な制御ができなくなったものと判断すると、通常の制御を行うことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１８】
１又は複数の冷却対象空間内に設置する１又は複数の室内機と前記冷却対象空間外に設置する１又は複数の室外機とを配管接続して１又は複数の冷却装置を構成し、
前記室外機及び前記室内機は電力量計測装置を有し、各電力量計測装置が計測した電力量を含む信号を前記制御装置に送信することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１９】
１又は複数の冷却対象空間内に設置する１又は複数の室内機と前記冷却対象空間外に設置する１又は複数の室外機とを配管接続して１又は複数の冷却装置を構成し、
前記室内機が前記制御装置を有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項２０】
１又は複数の冷却対象空間内に設置する１又は複数の室内機と前記冷却対象空間外に設置する１又は複数の室外機とを配管接続して１又は複数の冷却装置を構成し、
前記室外機が前記制御装置を有することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項２１】
１又は複数の冷却対象空間内に設置する１又は複数の室内機と前記冷却対象空間外に設置する１又は複数の室外機とを配管接続して１又は複数の冷却装置を構成し、
前記制御装置は、前記室外機及び前記室内機の中から、段階的な制御を行う室内機及び／又は室外機を選択設定可能であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項２２】
前記冷媒回路に、Ｒ４１０Ａ、ＣＯ２、Ｒ４０４Ａ又はＲ３２を含む冷媒を循環させることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は冷却システムに関するものである。特に電力削減に係る制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から冷凍・冷蔵（庫）、空調設備等における電力量の削減の方法としては次のようなシステムを備えて行うことが一般的である。例えば複数の室外機を備えた空調システムの場合、デマンドコントローラ（集中管理装置）を備え、現在の運転電流が、目標とする電流（目標電流）を超える場合には、各空調機器の能力を個別に調整し、システム全体に流れる電流が目標電流以下になるように制御する。具体的には圧縮機の運転周波数を各機種個別に制御して電流値を低下させる手段が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３３９５２９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気調和装置においては、上述した特許文献のように、電流値や電力量が制限電流値や電力量を超える場合、圧縮機の運転周波数を低減させて電力量を低減させるようにしている。運転周波数を低減することにより、空気調和に係る能力が下がる。このため、空調対象空間の温度が変化し、空調対象空間内の人の快適性が損なわれる可能性がある。ただ、空気調和装置の場合には、人の快適性を犠牲にすれば電力量制限値を守ることができる。
【０００５】
一方、食品、薬品、高級な物品等を保管等する倉庫内の空気調和を行う場合、例えば倉庫内の温度が変化すると、保管物の品質に影響する。特に冷凍用途（冷蔵倉庫内温度を−２５℃以下）で使用している冷蔵倉庫等の場合には、電力量を制限するために圧縮機の運転周波数を制限すると、冷凍食品、アイスクリーム等の保管物が融解し、内容物を品物として販売できなくなる可能性がある。
【０００６】
また、例えば、空気調和システムにおいては、空調対象空間に人がいるかいないかを判断し、人がいない空間の空気調和装置を優先的に運転停止、圧縮機の周波数制限等をすることで電力量や電流値を低減させることが可能となる。一方、食品等を保管している冷蔵倉庫の場合は、その多くの冷蔵倉庫に食品等が保管されていることが多い。例えば時間帯、曜日等によって多少の保管物の多少はあるものの、完全に保管物がなく、優先的に運転停止、圧縮機の周波数制限をできる倉庫がある可能性は少ない。保管物の量が少ない場合でも冷却を継続させなければ、保管物の品質悪化に繋がるためである。
【０００７】
例えばマグロのような高級鮮魚の場合、−５０℃程度での保管が適正であり温度が上昇することにより品質低下が発生する。このような用途の冷蔵倉庫は温度上昇させることができないので、制御における優先順位は最後となるようにすることが望ましい。これに対してきゅうり、なす等の野菜においては＋７〜＋１０℃と保管温度に幅があるため、消費電力優先状態のときには＋１０℃となるように能力セーブすることができる。
【０００８】
また、特に最近では営業倉庫と呼ばれる冷蔵倉庫を複数設置した倉庫が多くなってきている。営業倉庫はひとつの部屋が１０〜１００坪くらいの部屋が１０〜５０部屋程度あり、各部屋を賃貸することもある。このため季節や賃貸する業者によって保管物が時々により異なってくる。例えば１つの冷蔵倉庫内の温度を管理する場合だけでなく、多くの部屋を管理する営業倉庫にとっては保管物の安定保管と同時に電力量を低減することが環境保護の観点からも省コストの観点からも重要となってくる。このため保管物の品質保持と消費電力量の削減とを両立することができる制御が必要となる。
【０００９】
そこで、この発明は、冷却対象空間内の温度上昇をできる限り防ぎつつ、電力管理を行うことができる冷却システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は前記課題を解決するためになされたもので、圧縮機、凝縮器、絞り装置及び冷却器を順次配管で接続した冷媒回路を構成する冷却装置と、冷却装置が消費する電力量を計測する電力量計測装置と、電力量計測装置の計測に係る電力量値に基づいて、冷却装置の運転を段階的に制御する制御装置と、制御装置が段階的な制御を行っている室外機及び／又は室内機に係る表示を行う表示手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による冷却システムでは、電力量値に基づいて冷却装置の運転を段階的に制御するようにしたので、電力量と庫内温度とをバランスよく調整することが可能となる。特に例えば、庫内温度について、その保管物における限界温度以上にならないように調整すれば、保管物の品質確保をはかることができる。例えば、保管物が食品等の場合、温度上昇による食品品質が確保できなくなった場合の廃棄ロス等を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１における冷蔵倉庫における冷却システムの機器配置例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における電力量と時間の関係を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における庫内温度と時間の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１の冷却システムにおけるコントローラ３の処理の流れを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る制御順序例を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る冷却装置の冷蔵倉庫への設置例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態６における冷蔵倉庫における冷却システムの機器配置例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態６における電力量と制御との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態６における設定等に係る表示画面を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係る冷蔵倉庫内の冷却に使用される電力量と時間経過との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における冷蔵倉庫における冷却システムの機器配置例を示す図である。ここで、図１では冷凍・冷蔵倉庫（以下、冷蔵倉庫という）を３室としているが、部屋数はこの限りではなく、例えば２部屋以上の場合に適用可能である。また、各部屋に対して、室外機（コンデンシングユニット）２と室内機（ユニットクーラ）１とを１台ずつ設置する構成としているが、例えば一部屋に対して１台以上の室外機２及び室内機１を配置するようにしてもよい。
【００１４】
図２はこの発明の実施の形態１に係る冷却装置の構成を示す図である。本実施の形態では、例えば室外機２と室内機１とが有する圧縮機１０、凝縮器２０、電磁弁５０、膨張弁３０及び冷却器４０を順次冷媒配管で接続し、冷媒回路（冷媒循環回路）を構成している。そして、冷媒として、フロン冷媒（Ｒ４０４Ａ、Ｒ４１０Ａ等）、自然冷媒（ＣＯ2 、ＮＨ3 等）等が冷媒回路を循環する。ここで、図２に示すように、例えば冷蔵倉庫外に設置される室外機２が圧縮機１０、凝縮器２０及び電磁弁５０を有しているものとする。また、冷凍倉庫内に設置される室内機１が膨張弁３０及び冷却器４０を有しているものとする。
【００１５】
図２に示す圧縮機１０は、冷媒を吸入し、圧縮して高温・高圧の状態にして吐出する。ここで、圧縮機１０については、例えばインバータ回路等の回転数制御により、冷媒の吐出量を調整できるタイプの圧縮機で構成していることが望ましい。凝縮器２０は、冷蔵倉庫外の空気（外気）と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮液化させる熱交換器である。
【００１６】
また、開閉装置となる電磁弁５０は、冷媒が冷媒回路を循環しないように流路を閉止するための弁である。特に、本実施の形態では、冷媒の流れを止めることで、圧縮機１０の吸入側の圧力を低下させて、低圧圧力スイッチの作動により圧縮機１０を停止させるものである。絞り装置となる膨張弁３０は、冷媒を減圧して膨張させるものである。膨張弁３０については、例えば感温式膨張弁、電子式膨張弁等で構成する。
【００１７】
蒸発器となる冷却器４０は、熱交換により液化した冷媒を蒸発ガス化させる熱交換器である。冷却器４０における熱交換により冷却対象空間となる冷蔵倉庫内の空気を冷却する。これにより、例えば冷却対象空間内に収容された冷却対象物等の冷凍、冷蔵等を行う。
【００１８】
電力量計測装置４は、各冷蔵倉庫の冷却装置（室外機２と室内機１）が消費する電力量を計測し、計測に係る信号をコントローラ３に送る。また、各冷蔵倉庫の温度を測定するために、各冷蔵倉庫に温度センサ５を配置している。各温度センサ５は検知した信号をコントローラ３に送る。
【００１９】
コントローラ３は、各冷却装置を制御する。本実施の形態では、特に電力量計測装置４の計測に係る電力量に基づいて、電力量のピークが所定電力量を超えないように、複数の冷却装置に対して個別に、段階的な制御（デマンド制御）を行うものである。ここで、コントローラ３と各冷却装置（室外機２と室内機１）との間で、制御に係る通信を行うことができるように、例えば伝送線等で接続している。例えば、表示装置、鳴動装置等の報知装置６は、コントローラ３の指示に基づいて、使用者等に報知を行うための装置である。特に本実施の形態では、コントローラ３は、制御を行っても最終的に状況が改善しなかったものと判断すると、その旨を報知装置６に報知させる。
【００２０】
図３は冷蔵倉庫内の冷却に使用される電力量と時間経過との関係を示す図である。設定１〜４の４段階の設定電力量値１〜４に応じて、制御を行う制御実行範囲が定まる。コントローラ３は、冷却装置の制御を通常制御からデマンド制御に変更し、段階的な制御を行って電力量の上昇を抑えるようにする。ここで、本実施の形態では、制御電力値の設定数を４としたが（制御実行範囲は５段階）、設定数を限定するものではない。また、例えば、冷蔵倉庫を使用する環境に応じて、現地（設置場所）において制御電力値を変更できるようにしてもよい。また、図３では、制御電力値に対応して制御の設定をしているが、各設定において制御変更しない設定（例えば、設定１、設定３は実施するが設定２は実施しない）を選択することも可能である。
【００２１】
図４は冷蔵倉庫の温度と時間経過の関係を示す図である。通常の冷蔵倉庫は冷蔵倉庫の目標温度を決めておりこの温度になった場合、室外機・室内機の運転を停止させる。その後庫内温度が上昇をはじめ、ある運転可能温度（ＯＮ値）に達すると室外機・室内機の運転を再開させ冷却運転をする。この繰り返しにより冷蔵倉庫内の温度は概ねＯＮ値とＯＦＦ値の間に制御されている。この発明の冷凍装置の場合にはＯＮ値、ＯＦＦ値のほかに限界値を設定することが可能でありＯＮ値、ＯＦＦ値、限界値はコントローラで設定することが可能である。現地の使用環境に応じて設定変更も可能である。また限界値を設定しないことも可能でありどうしても冷却運転を優先すべき部屋においては電力量削減制御の対象から外すことが可能である。
【００２２】
図５はこの発明の実施の形態１の冷却システムにおけるコントローラ３の処理の流れを示す図である。図５に基づいて、本実施の形態におけるコントローラ３の電力量抑制処理について説明する。
【００２３】
電力量計測装置４の計測に係る電力量が、図３に示す設定１の電力量より低いかどうかを判断する（Ｓ０−１）。設定１の電力量より低いと判断すると通常制御を行う（Ｓ０−２）。設定１の電力量より低いと判断している間は、以上の処理を繰り返す。
【００２４】
Ｓ０−１において、電力量計測装置４の計測に係る電力量が、設定１の電力量以上であると判断すると、設定１の電力量以上で設定２の電力量より低い範囲内にあるかどうかを判断する（Ｓ１−１）。設定１の電力量以上で設定２の電力量より低いものと判断すると処理Ｓ１−２を行う。温度センサ５の検知に係る検知温度値に基づいて、各冷蔵倉庫において定めた上限温度値を超えていない冷却装置を判断する（Ｓ１−２（１））。ここで、コントローラ３は、上限温度値を超えていると判断した冷却装置については通常制御を行うようにする（以下の判断、制御においても同じ）。そして、超えていない冷却装置の中で、制御１による制御を行っていない冷却装置を判断する（Ｓ１−２（２））。制御１による制御を行っていない冷却装置に対応する温度センサ５の検知に係る検知温度値と上限温度値との差を裕度（上限温度値までの許容範囲が広い度合い）として算出する（Ｓ１−２（３））。そして、裕度が高い冷却装置について、制御１による制御を行い（Ｓ１−２（４））、Ｓ０−１に戻る。
【００２５】
ここで、制御１は、室外機２内の圧縮機１０の運転周波数の上限を制限する制御（上限周波数制限制御）である。例えば、通常時は２０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度の運転周波数で駆動している圧縮機１０の上限周波数を８０Ｈｚ以上にはしないように制限する。
【００２６】
通常の冷蔵倉庫においては、能力にある程度の余裕をもっている。圧縮機１０の運転周波数を上げるのは、例えば以下のようなときである。
（１）保管物の搬入等に一時的に負荷が増えたとき。
負荷が増えることにより庫内温度が上昇し、この温度上昇を抑制し所定の温度に低下させるために運転周波数を上げる。運転周波数の上限を制限した場合、制限しなかった場合に比べて温度低下のスピードが遅くなるが通常は能力に余裕があるため所定の温度まで低下させることができる。
（２）霜取終了後に所定の温度まで低下させるとき。
通常、冷却器（熱交換器）４０についた霜を溶かすために周期的に霜取を行う。霜取は、例えば熱交換器に取り付けたヒータを加熱して熱交換器自体の温度を上昇させることで行う。一般的に霜取中は冷却運転を停止させるため、冷蔵倉庫内部の温度が上昇する。霜取終了後に庫内の温度を所定の温度まで低下させるため、通常、圧縮機１０の運転周波数を上げ、所定の温度まで低下させる時間を短縮させる。
【００２７】
例えば、上述の（１）の場合、運転周波数の上限を制限すると、冷却能力に対して余裕があれば、冷却スピードが緩やかにはなるものの、庫内温度を低下させることは可能である。しかし、冷却能力に対して余裕がない冷蔵倉庫の場合（負荷の能力が勝る場合）は徐々に庫内温度が上昇する。ここで、庫内温度が上限温度値を超えた冷蔵倉庫を冷却する冷却装置では、例えば通常制御を行うようにし、上限周波数制限値をアップさせるか、制限を解除するかして庫内温度上昇を抑制する制御を行う（以下の制御２、制御３、制御４による制御を行っている場合においても同様である）。
【００２８】
また、冷却装置において霜取制御を行う場合がある。霜取制御とは、例えば室内機１が有する冷却器（室内熱交換器）に付いた霜を除くための制御である。このような霜取制御を行った場合、霜取制御完了後の一定期間については、その冷却装置における制御１による上限周波数制限制御を除外することができる。
【００２９】
また、上述の（２）の場合、霜取終了後は庫内温度が高い状態から冷却を行わなければならなくなる。圧縮機１０の運転周波数の上限を制限した場合、温度低下のスピードが遅くなるが時間をかけて所定の温度まで温度低下させることができる。温度低下スピードを犠牲にすれば電力量のピーク値を抑制することができる。ただ、庫内温度の低下が著しく遅れ、保管物の品質低下を招く恐れがある場合には、例えば電力量に基づけば制御１を行うような状態であっても、霜取制御を行った冷却装置については、霜取制御完了後の一定期間について制御１を行わないようにしてもよい。
【００３０】
制御１を行い、運転周波数の上限を制限することで周波数が大きくなればなるほど電力量が大きくなることを抑制することができる。このため、省エネルギーに繋がるばかりか目標としている制限電力量以下に抑えることが可能となる。また、温度上昇による食品品質が確保できなくなった場合の廃棄ロス等を避けることが可能となる。
【００３１】
次に、Ｓ１−１において、電力量計測装置４の計測に係る電力量が、設定１の電力量以上で設定２の電力量より低い範囲内にないと判断すると、設定２の電力量以上で設定３の電力量より低い範囲内にあるかどうかを判断する（Ｓ２−１）。設定２の電力量以上で設定３の電力量より低いものと判断すると処理Ｓ２−２を行う。温度センサ５の検知に係る検知温度値に基づいて、各冷蔵倉庫において定めた上限温度値を超えていない冷却装置を判断する（Ｓ２−２（１））。そして、超えていない冷却装置の中で、制御２による制御を行っていない冷却装置を判断する（Ｓ２−２（２））。制御２による制御を行っていない冷却装置に対応する温度センサ５の検知に係る検知温度値と上限温度値との差を裕度として算出する（Ｓ２−２（３））。そして、裕度が高い冷却装置について、制御２による制御を行い（Ｓ２−２（４））、Ｓ０−１に戻る。
【００３２】
制御２は、冷却器４０における目標蒸発温度を通常の場合よりも高く設定して（上昇するようにして）圧縮機１０の運転を行う制御（蒸発温度制御）である。目標蒸発温度は圧縮機１０の運転周波数を決定するものである。例えば、通常、圧縮機１０の運転周波数は、目標蒸発温度と実際の蒸発温度との差に基づいて決定する。目標蒸発温度に対して実際の蒸発温度が高い場合には冷却を加速する必要があると判断して圧縮機１０の運転周波数を上昇させるように制御する。逆に目標蒸発温度に対して実際の蒸発温度が近い場合には、冷却が十分に行われていると判断して圧縮機１０の運転周波数を小さくすることができる。
【００３３】
冷蔵倉庫内の冷却を行う場合には、冷蔵倉庫の庫内の設定温度に対して、１０Ｋ〜２０Ｋ低い温度に目標蒸発温度を設定することが多い。特に冷却を重視する物件においてはこの温度差を大きくしている場合が多い。特に冷蔵倉庫にあるサーモが切れる前（所定の温度以下になったため冷却を停止させるサーモ）に圧縮機１０の運転が停止すると冷蔵倉庫内を所定の温度まで低下させることができないからである。このため、目標蒸発温度の設定値にも通常は余裕を設けている。この裕度を少し削ることで消費電力量のピーク値がデマンド値を超えないように制御することができる。場合によっては庫内のサーモが切れるまえに圧縮機の運転が停止することも発生するが、所定の庫内温度まであと少し冷やすために多くの電力を使っている場合には強制的に圧縮機１０の運転を停止させたとしても保管物への影響は少ないため、有効に電力量を抑えることができる。
【００３４】
制御２による制御を行うと、目標蒸発温度設定値が高くなる方に設定することになる。目標蒸発温度を上昇させると、例えば実際の蒸発温度が変わらない場合、実際の蒸発温度と目標蒸発温度との差が小さくなる。温度差が小さくなると圧縮機１０を運転周波数を低下させる方向で制御することになる。十分に冷蔵倉庫内が冷却されているにも関わらず目標蒸発温度が低いために圧縮機１０が高周波数で運転し多大な電力を消費することになる。
【００３５】
制御２を行い、目標蒸発温度を上昇させることで、圧縮機１０の運転周波数の上昇を避け、電力量が大きくなることを抑制することができる。このため、省エネルギーに繋がるばかりか目標としている制限電力量以下に抑えることが可能となる。また、温度上昇による食品品質が確保できなくなった場合の廃棄ロス等を避けることが可能となる。
【００３６】
さらに、Ｓ２−１において、電力量計測装置４の計測に係る電力量が、設定２の電力量以上で設定３の電力量より低い範囲内にないと判断すると、設定３の電力量以上で設定４の電力量より低い範囲内にあるかどうかを判断する（Ｓ３−１）。設定３の電力量以上で設定４の電力量より低いものと判断すると処理Ｓ３−２を行う。温度センサ５の検知に係る検知温度値に基づいて、各冷蔵倉庫において定めた上限温度値を超えていない冷却装置を判断する（Ｓ３−２（１））。そして、超えていない冷却装置の中で、制御３による制御を行っていない冷却装置を判断する（Ｓ３−２（２））。制御３による制御を行っていない冷却装置に対応する温度センサ５の検知に係る検知温度値と上限温度値との差を裕度として算出する（Ｓ３−２（３））。そして、裕度が高い冷却装置について、制御３による制御を行い（Ｓ３−２（４））、Ｓ０−１に戻る。
【００３７】
ここで、制御３は、冷蔵倉庫の庫内目標温度を通常の場合よりも高く設定する（上昇するようにする）制御（庫内温度制御）である。冷蔵倉庫内の目標温度を高く設定することにより、庫内目標温度にするための能力供給を短時間で行うことができるので、室外機２の運転時間が短くなる。例えば、図４では庫内温度と時間との関係について示しているが、目標値（ＯＦＦ値）を通常よりも高い温度値に設定することで、冷却装置において最も電力を消費する機器である圧縮機１０の運転時間が短くなる。
【００３８】
上述したように、例えば野菜等の保管物の場合には保管温度に幅がある。庫内目標温度を保管温度の上限とするように変更することで消費電力量を抑えることができる。
【００３９】
また、冷凍装置によっては目標庫内温度と目標蒸発温度とを連動して制御することが可能なものもある。目標庫内温度を高く設定することで、目標蒸発温度も連動して高く設定することができる。目標蒸発温度を高く設定することで、上述した設定２の場合と同様に、圧縮機１０の運転周波数の上昇を抑え、電力量を低減することができる。
【００４０】
制御３を行い、庫内目標温度を通常の場合よりも高く設定することで、冷却装置において最も電力を消費する圧縮機１０の運転時間を短くする（運転停止時間を長くする）ことができる。圧縮機１０の運転停止時間を長くすることで、電力が大きくなることを抑制することができる。このため、省エネルギーに繋がるばかりか目標としている制限電力量以下に抑えることが可能となる。また、温度上昇による食品品質が確保できなくなった場合の廃棄ロス等を避けることが可能となる。
【００４１】
さらに、Ｓ３−１において、電力量計測装置４の計測に係る電力量が、設定３の電力量以上で設定４の電力量より低い範囲内にないと判断すると、設定４の電力量以上であるかどうかを判断する（Ｓ４−１）。設定４の電力量以上でないと判断すると、Ｓ０−１に戻る。
【００４２】
一方、設定４の電力量以上であると判断すると処理Ｓ４−２を行う。温度センサ５の検知に係る検知温度値に基づいて、各冷蔵倉庫において定めた上限温度値を超えていない冷却装置を判断する（Ｓ４−２（１））。そして、超えていない冷却装置の中で、制御４による制御を行っていない冷却装置を判断する（Ｓ４−２（２））。制御４による制御を行っていない冷却装置に対応する温度センサ５の検知に係る検知温度値と上限温度値との差を裕度として算出する（Ｓ４−２（３））。そして、裕度が高い冷却装置について、制御４による制御を行う（Ｓ４−２（４））。また、設定４の電力量以上である時間が所定時間を経過したかどうかを判断する（Ｓ４−３）。所定時間を経過していないものと判断すると、Ｓ０−１に戻る。設定４の電力量以上である時間が所定時間を経過したものと判断すると、最後となる設定４による制御を行っても状況改善に至らなかったものとして、報知装置６に警報出力を行わせる（Ｓ４−４）。
【００４３】
ここで、制御４は、冷却装置の液管上の電磁弁５０を閉塞させる制御（停止制御）を行う。電磁弁５０を閉塞させると冷媒回路内の冷媒の流れが電磁弁５０で止められて、電磁弁５０より先に流れることができなくなる。このため、圧縮機１０の吸入側に冷媒が流れなくなり、圧縮機１０の吸入側における冷媒の圧力が低下する。吸入側の圧力が所定圧力以下に低下すると、図示していない低圧圧力スイッチが作動して圧縮機１０を停止させる。ここでは、電磁弁５０により圧縮機１０を停止させるようにしたが、例えば、圧縮機１０に直接指示して停止させるようにしてもよい。
【００４４】
冷却装置において最も電力を消費する機器である圧縮機１０を停止させることにより、電力が大きくなることを抑制することができる。このため、省エネルギーに繋がるばかりか目標としている制限電力量以下に抑えることが可能となる。
【００４５】
ただ、圧縮機停止時間が長くなると、冷蔵倉庫内の温度が上昇し、上限温度値に近づいてくる。上限温度値を超えると、保管物の品質に悪影響を及ぼす可能性があるため、上限温度より所定温度低い温度値になったものと判断すると電磁弁５０を開放させる制御を行い、冷却運転を再開するようにする。また、１台の停止制御では、電力量が設定４を下回らない状況が所定時間以上続いたものと判断すると（Ｓ１６）、更に次に裕度の高い冷却装置について、制御４を行う。
【００４６】
ここで、前述したように、庫内温度が上限温度近くになると、電磁弁５０を開放させて運転を再開するが、再起動させると電力量を低減することができなくなる。そこで、このとき運転している冷却装置の中で、庫内温度が上限温度値に対して最も裕度が高い冷蔵倉庫の冷却装置を再度停止させるようにする。
【００４７】
制御４を繰り返すことにより各冷蔵倉庫が守らないといけない温度（上限温度）以下の温度を保ちながら制限電力量以下となるように電力量を制御することが可能となる。また温度上昇による食品品質が確保できなくなった場合の廃棄ロス等を避けることが可能となる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態の冷却システムによれば、各冷却装置（各冷蔵倉庫）において、段階的に電力量を抑制する制御を実施していくことで、必要以上に電力量を削減することがなくなり、庫内温度の大幅な上昇をさけることができる。また温度上昇による食品品質が確保できなくなった場合の廃棄ロス等を避けることが可能となる。従来の制御に比べて、より庫内温度の上昇を避けることができ庫内の保管物の品質確保が可能となる。各冷却装置（各冷蔵倉庫）毎の温度基準に基づいて電力量を減らす制御を行うため、各冷却装置の冷却対象となる保管物に対応した制御を行うことができる。
【００４９】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る制御順序例を説明する図である。上述の実施の形態１では、電力量が電力量設定値を超えたときに、各冷蔵倉庫（冷却装置）において裕度を算出し、裕度が高い順に制御を行うようにした。ここでは、例えば、あらかじめ定めたひえ優先に基づく制御順序について説明する。ここで、本実施の形態では７台の冷却装置（７室の冷蔵倉庫）に関する制御を行うものとして説明する。また、図６において、ひえ優先の番号は番号が大きいほど、温度上昇の許容度合いが高く、ひえ優先が低いものとする。
【００５０】
図６（ａ）は、ひえ優先７から制御１（上限周波数制限制御）を行い、ひえ優先１の冷蔵倉庫７においても電力量のピークが抑えられない場合には、ひえ優先７から制御２（蒸発温度制御）を行う。これを制御２、３、４の順に行う。図６（ｂ）は、冷蔵倉庫７については、デマンド禁止として、電力量抑制の要求に関わらず、制御１〜４を行わないような設定を行うものである。デマンド禁止に設定するものとして、例えばマグロ（魚介類）、医療品等の精密温度管理が必要なものがある。さらに、図６（ｃ）は、ひえ優先１において、制御３及び制御４を行わないようにしたものである。
【００５１】
図６（ｄ）は、上述したように、霜取終了後の一定時間においてはデマンド制御をスキップする制御を行うものである。例えば、保管物によっては霜取後の温度上昇をできる限り短い時間に抑える必要があるものがある。例えばアイスクリームのような物では温度が上昇すると品質低下を招くため、極力温度上昇時間を短くすることが望ましい。このような保管物を有する冷蔵倉庫の冷却装置では、通常運転においては、上述した制御１〜４を行うが、霜取終了後の一定時間においてはデマンド制御をスキップする。スキップについても個別に選択可能で霜取後の温度低下スピードが遅くても問題ない部屋の場合にはこのスキップ設定を行わないで、制御を行うことができる。
【００５２】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３に係る冷却装置の冷蔵倉庫への設置例を示す図である。上述の実施の形態１においては、冷却装置を室外機２と室内機１とが１台ずつで構成し、１組の冷却装置を冷蔵倉庫に設置するようにした。ただ、他にも図７に示すような設置例が考えられる。この中で、複数の冷却装置（複数の室外機２）が１つの冷蔵倉庫内を冷却する場合、各冷却装置でひえ優先、デマンド禁止、スキップ等を設定することができる。
【００５３】
例えば、室外機２と室内機１とが、１：１×ｎセットの部屋の場合、冷却装置（１）、（２）、（３）…の順番に制御を実施していくパターンが標準で、上述と同じく例えば冷却装置（２）はデマンド禁止を選択することも可能である。また、冷却装置（２）をデマンド禁止とし、冷却装置（ｎ）をスキップさせるような制御を行うようにすること等を個別に設定することができる。
【００５４】
ここで、同じ冷蔵倉庫に複数台の冷却装置を設置する場合は、全ての装置の庫内温度サーモ値を基本は同一に設定するため上記のような制御は実施することができるものの部屋としての制御をするほうが望ましい。
【００５５】
実施の形態４．
例えば、営業倉庫の場合、上述したとおり季節、顧客により保管するものが変更となる。このとき、例えば今までは少々の温度変化が許容されている物品であったものが温度管理が厳しい保管物に入れ替わったときにデマンドの制御方法を切り替える必要がある。切り替えを忘れてデマンド実施された場合に目標としている温度をオーバしてしまうと保管物に多大な損害を発生することになる。
【００５６】
そこで、冷蔵倉庫の目標となる温度を再設定する際、デマンド制御ありの状態からデマンド制御禁止の状態に自動的に変更する制御（初期状態をデマンド禁止とする）を行うようにする。例えば、保管物が変更になった場合、多くの場合には保管物の保管最適温度になるように庫内温度の設定値を変更する。このとき、設定値を変更したときにデマンド禁止状態に変更することで、万が一保管物に対応したデマンド設定に変更し忘れた場合でもデマンド禁止とすることで、保管物に対しては、影響がなくなると考えられる。
【００５７】
実施の形態５．
上述した実施の形態１等においては、制御１〜制御４を設定し、段階的に制御を行うようにしたが、制御の内容を制御１〜制御４に限定するものではない。例えば制御１では、圧縮機１０にあらかじめ設定している上限周波数を制限する上限周波数制限制御を行った。例えば、圧縮機１０の現在の運転に係る運転周波数を制限する制御（現周波数制限制御）を行うようにしてもよい。
【００５８】
例えば、圧縮機１０が１００Ｈｚの運転周波数で運転を行っている場合、現周波数制限制御を行うことで、５０Ｈｚの運転周波数で運転を行うようにする。制限内容を任意に設定することができるようにすることで、冷蔵倉庫の温度と電力量の抑制とのバランスをとることができる。
【００５９】
実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６における冷蔵倉庫における冷却システムの機器配置例を示す図である。本実施の形態の冷却システムにおいては、各冷却装置に電力量計測装置４を取り付け、各冷却装置（室外機２と室内機１）が消費する電力量をそれぞれ計測し、計測に係る信号をコントローラ３に送るようにしたものである。各冷却装置に電力量計測装置４を有することにより、上述の実施の形態で説明した制御について、独立した制御を行うことも可能である。
【００６０】
図９はこの発明の実施の形態６における電力量と制御との関係を示す図である。例えば実施の形態１においては、各冷却装置が制御１〜制御４を順に行うようにした。また、実施の形態３においては、冷却装置において、制御のスキップ、禁止等の設定が行えるようにした。本実施の形態のコントローラ３においては、図８に示すように設定処理手段３Ａを有し、例えば冷却装置毎に制御順序を設定可能にする等、各種設定に対する処理を行うことができるようにしたものである。
【００６１】
また、図８に示すように、使用者がコントローラ３に対して各種設定を入力するための設定入力装置７及びコントローラ３からの信号に基づいて表示を行う表示装置８を有している。ここで、表示装置８は、実施の形態１の報知装置６に用いる表示装置と同じであってもよい。
【００６２】
図１０は本発明の実施の形態６における設定等に係る表示画面を示す図である。例えば、表示装置８に表示された画面に基づいて、使用者は、設定入力装置７を介してコントローラ３が行う制御に係る設定を行うことができる。例えば、図１０（ａ）は制御対象となる装置、制御内容、上限温度、制御時間の設定を行うための表示画面を示している。ここで制御時間とは、例えば上述の実施の形態１において、電力量が設定２を下回るまで制御２を行うようにしているが、これを時間で行うようにしたものである。制御時間は冷却装置毎、制御毎に任意に設定することができる。また、図１０（ｂ）は、実施の形態３で説明したように、デマンド制御の実行、禁止の設定を行うための表示画面を示している。図１０（ｃ）は、制御に係る装置の状態等を表す表示画面を示している。
【００６３】
ここで、例えば設定入力装置７を介して使用者が設定できる事項については、図１０（ａ）等に示すものに限定するものではない。例えば、コントローラ３が行う制御について、制御に係る判断を行う制御周期（制御間隔）を、制御毎、装置毎に設定することができるようにしてもよい。例えば温度管理を緩やかにしてもよい保管物の場合には制御周期を長く設定し、温度管理を厳しくしなければならない保管物の場合には制御周期を短く設定することができ、保管物の品質保持と処理とのバランスをはかることができる。
【００６４】
実施の形態７．
図１１は本発明の実施の形態７に係る冷蔵倉庫内の冷却に使用される電力量と時間経過との関係を示す図である。上述した実施の形態１等では、コントローラ３は電力量計測装置４の計測に係る電力量に基づいて、どのような制御を行うかについて判断するようにした。本実施の形態では、コントローラ３は電力量計測装置４の計測に係る電力量に基づいて、所定時間（例えば３０分等）後の予測電力量を算出する。そして、予測電力量がどの制御実行範囲に含まれるかを判断して、制御を行うようにしてもよい。予測電力量に基づいて判断を行うことで、上昇する可能性がある電力量に対し、先行して対処を行うことができる。
【００６５】
例えば、図１１（ａ）においては、電力量計測装置４の計測に係る現時点における電力量は、通常制御の制御実行範囲内にあるが、３０分後の予測電力量は制御１の制御実行範囲内にあることから、コントローラ３は、制御１を行うようにする。また、図１１（ｂ）においては、現時点における電力量は、通常制御の制御実行範囲内にあるが、３０分後の予測電力量は制御２の制御実行範囲内にあることから、コントローラ３は、制御２を行うようにする。
【００６６】
実施の形態８．
上述の実施の形態では、冷却装置毎に制御に係る設定を行えるようにしたが、例えば制御毎に制御を行うか否かを設定等することができるので、室内機１、室外機２（機器単位）で制御に係る設定を行えるようにしてもよい。
【００６７】
また、例えば冷却装置（室内機１、室外機２）について、断線等によりコントローラ３との通信が不能になり、デマンド制御を行うことができなくなった場合には、各冷却装置は通常制御等を行うようにすることができる。通常制御以外にも、あらかじめ定めた制御でもよい。
【００６８】
また、コントローラ３と同様の機能を有する装置を、室内機１、室外機２がそれぞれ有し、それぞれ単体として独立して電力量抑制に係る制御を行うようにしてもよい。
【００６９】
また、本発明の特徴事項を上述の実施の形態において説明したが、冷却システムの機器構成、コントローラ３内の設定手段構成等については、各実施の形態で説明した内容に限定されるものではなく、本発明の技術の範囲内で適宜組み合わせ等変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  室内機、２  室外機、３  コントローラ、３Ａ  設定処理手段、４  電力量計測装置、５  温度センサ、６  報知装置、７  設定入力装置、８  表示装置、１０  圧縮機、２０  凝縮器、３０  膨張弁、４０  冷却器、５０  電磁弁。
【図１】
0005955115.tif 000002
【図２】
0005955115.tif 000003
【図３】
0005955115.tif 000004
【図４】
0005955115.tif 000005
【図５】
0005955115.tif 000006
【図６】
0005955115.tif 000007
【図７】
0005955115.tif 000008
【図８】
0005955115.tif 000009
【図９】
0005955115.tif 000010
【図１０】
0005955115.tif 000011
【図１１】
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