(57)【要約】      （修正有）【課題】デフロスト運転後に複数の圧縮機を起動する制御装置を提供する。【解決手段】制御装置３０は、並列に設けられた複数の圧縮機１１，１２を備える冷媒回路においてデフロスト運転を行った場合、デフロスト運転が終了すると、負荷の大きさに関係なく、複数の圧縮機１１，１２を起動させる。さらに、制御装置３０は、複数の圧縮機１１，１２を備えるコンデンシングユニットの制御装置３０であって、コンデンシングユニットに接続される蒸発器を備えたショーケースにおいてデフロスト運転を行っている間は複数の圧縮機１１，１２を停止させ、デフロスト運転が終了すると、複数の圧縮機１１，１２を起動させる。【選択図】図２
2019132555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に設けられた複数の圧縮機を備える冷媒回路においてデフロスト運転を行った場合、前記デフロスト運転が終了すると、負荷の大きさに関係なく、複数の前記圧縮機を起動させる、制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、複数の前記圧縮機を備えるコンデンシングユニットの制御装置であって、当該コンデンシングユニットに接続される蒸発器を備えたショーケースにおいてデフロスト運転を行っている間は複数の前記圧縮機を停止させ、当該デフロスト運転が終了すると、複数の前記圧縮機を起動させる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
複数の前記圧縮機の吸入側の圧力が、前記ショーケースの目標温度に基づく所定の目標圧力となるまで、前記デフロスト運転の終了後における複数の前記圧縮機の運転を継続する、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
少なくとも一つの前記圧縮機を運転中に前記圧縮機の吸入側の圧力が所定の閾値以下に低下すると、前記デフロスト運転が実行中であると判定し、当該判定の後の前記圧縮機の運転中に前記圧力が所定の閾値以下に低下しなくなると、前記デフロスト運転が終了したと判定する、
請求項２または請求項３の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記デフロスト運転が実行中であると最初に判定してから所定の期間が経過するまでの間は、一つの前記圧縮機を起動して、その後、前記圧縮機の吸入側の圧力が所定の閾値以下に低下するか否かに基づいて前記デフロスト運転の終了の判定を行い、前記所定の期間が経過した後は、複数の前記圧縮機を起動して、その後、前記圧縮機の吸入側の圧力が所定の閾値以下に低下するか否かに基づいて、前記デフロスト運転の終了を判定する、
請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記ショーケースからデフロスト運転の実行が終了したことを示す信号を取得すると、前記デフロスト運転が終了したと判定し、所定の時間後に複数の前記圧縮機を起動する、
請求項２から請求項５の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
並列に設けられた複数の圧縮機と、
請求項２から請求項６の何れか１項に記載の制御装置と、
を備えるコンデンシングユニット。
【請求項８】
請求項７に記載のコンデンシングユニットと、
利用側熱交換器を有するショーケースと、
を備える冷凍装置。
【請求項９】
並列に設けられた複数の圧縮機を備える冷媒回路においてデフロスト運転を行った場合、前記デフロスト運転が終了すると、負荷の大きさに関係なく、複数の前記圧縮機を起動させる、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、コンデンシングユニット、冷凍装置、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、２台の圧縮機を備えた冷凍貯蔵庫で、食品の冷却を行う場合に、食品の表面温度と内部温度の差が小さくなるように冷却を行う制御方法が記載されている。この冷凍貯蔵庫では冷却器の霜を除去するデフロスト運転が行われるが、特許文献１に記載の制御方法では、急速冷却処理を実施した後６時間が経過すると所定時間デフロスト運転を行い、デフロスト運転後は、１台の圧縮機を駆動して冷却を再開する制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３５２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ショーケースに陳列した食品等をコンデンシングユニットによって冷却する場合、デフロスト運転後はショーケースの温度が上昇して冷却対象の食品等に影響する可能性がある。その為、デフロスト運転後は、速やかにショーケース内の温度を元の温度に低下させることが好ましい。しかし、例えば、上記の特許文献１のような制御では、ショーケース内の温度の回復に時間が掛かる可能性がある。
【０００５】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、コンデンシングユニット、冷凍装置、及び制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、並列に設けられた複数の圧縮機を備える冷媒回路においてデフロスト運転を行った場合、前記デフロスト運転が終了すると、負荷の大きさに関係なく、複数の前記圧縮機を起動させる、制御装置である。
【０００７】
本発明の一態様における前記制御装置は、複数の前記圧縮機を備えるコンデンシングユニットの制御装置であって、当該コンデンシングユニットに接続される蒸発器を備えたショーケースにおいてデフロスト運転を行っている間は複数の前記圧縮機を停止させ、当該デフロスト運転が終了すると、複数の前記圧縮機を起動させる。
【０００８】
本発明の一態様における前記制御装置は、複数の前記圧縮機の吸入側の圧力が、前記ショーケースの目標温度に基づく所定の目標圧力となるまで、前記デフロスト運転の終了後における複数の前記圧縮機の運転を継続する。
【０００９】
本発明の一態様における前記制御装置は、少なくとも一つの前記圧縮機を運転中に前記圧縮機の吸入側の圧力が所定の閾値以下に低下すると、前記デフロスト運転が実行中であると判定し、当該判定の後の前記圧縮機の運転中に前記圧力が所定の閾値以下に低下しなくなると、前記デフロスト運転が終了したと判定する。
【００１０】
本発明の一態様における前記制御装置は、前記デフロスト運転が実行中であると最初に判定してから所定の期間が経過するまでの間は、一つの前記圧縮機を起動して、その後、前記圧縮機の吸入側の圧力が所定の閾値以下に低下するか否かに基づいて前記デフロスト運転の終了の判定を行い、前記所定の期間が経過した後は、複数の前記圧縮機を起動して、その後、前記圧縮機の吸入側の圧力が所定の閾値以下に低下するか否かに基づいて、前記デフロスト運転の終了を判定する。
【００１１】
本発明の一態様における前記制御装置は、前記ショーケースからデフロスト運転が終了したことを示す信号を取得すると、前記デフロスト運転が終了したと判定し、所定の時間後に複数の前記圧縮機を起動する。
【００１２】
本発明の一態様は、並列に設けられた複数の圧縮機と、上記の制御装置と、を備えるコンデンシングユニットである。
【００１３】
本発明の一態様は、上記のコンデンシングユニットと、利用側熱交換器を有するショーケースと、を備える冷凍装置である。
【００１４】
本発明の一態様は、並列に設けられた複数の圧縮機を備える冷媒回路においてデフロスト運転を行った場合、前記デフロスト運転が終了すると、負荷の大きさに関係なく、複数の前記圧縮機を起動させる、制御方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、デフロスト運転後、速やかに負荷側の温度を適切な温度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態における冷媒回路の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御について説明する第１の図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御について説明する第２の図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御の一例を示す第１のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御について説明する第３の図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御の一例を示す第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御について、図１〜図７を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態における冷媒回路の一例を示す図である。
図１にコンデンシングユニット１とショーケース２を含む冷凍装置１００を示す。コンデンシングユニット１は、圧縮機１１，１２と、アキュムレータ３と、オイルセパレータ６１，６２と、ガスクーラ５１，５２と、オイルポット７１，７２と、中圧レシーバ９と、過冷却コイル１０と、制御装置３０とを主に備えている。ショーケース２は、膨張弁８１、利用側熱交換器（蒸発器）８０を備えている。本実施形態の冷媒回路は、圧縮機１１，１２、ガスクーラ５１，５２、膨張弁８１、利用側熱交換器８０、それらを接続する配管などを含んで構成される。
【００１８】
圧縮機１１，１２は、冷媒を圧縮し、圧縮した高圧冷媒を冷媒回路に供給する。圧縮機１１は、１段目の第一段圧縮部１１ａと、２段目の第二段圧縮部１１ｂと、を有する２段圧縮機である。圧縮機１２は、１段目の第一段圧縮部１２ａと、２段目の第二段圧縮部１２ｂと、を有する２段圧縮機である。コンデンシングユニット１において、圧縮機１１と圧縮機１２は、並列に設けられている。また、後述するように圧縮機１１と圧縮機１２は、オイルポット７１、オイルポット７２、均油管７３を介して冷凍機油が移動可能なように互いに接続されている。本実施形態の冷媒には、例えば、ＣＯ２が用いられる。ＣＯ２冷媒は、高圧と低圧の圧力差が大きく、圧縮機効率の向上のため二段圧縮構造が採用されている。また、性能・効率向上のため、圧縮機１１，１２の第二段圧縮部１１ｂ，１２ｂに中間圧力（中圧）の冷媒を供給するガスインジェクション機構（後述）が採用されている。圧縮機１１の吐出側には、温度センサＴｈｏ−Ｄ１が設けられ、圧縮機１２の吐出側には、温度センサＴｈｏ−Ｄ２が設けられる。
【００１９】
圧縮機１１の吐出側の吐出管ＭＰ０１には、ホットガスバイパス管ＢＰ１１が接続される。ホットガスバイパス管ＢＰ１１には、ストレーナ１３１、電磁弁ＳＶＨＧ１、キャピラリチューブ１４１が設けられ、負荷側から戻った冷媒の流路である戻り配管ＭＰ１３に接続される。これらホットガスバイパス管ＢＰ１１、ストレーナ１３１、電磁弁ＳＶＨＧ１、キャピラリチューブ１４１を含む流路をホットガスバイパスと呼ぶ。ホットガスバイパスにおける冷媒の流れは、電磁弁ＳＶＨＧ１の開閉により制御される。つまり、制御装置３０が電磁弁ＳＶＨＧ１を開くと、圧縮機１１の吐出側と吸入側が連通し、冷媒がホットガスバイパスを流れる。同様に圧縮機１２の吐出側の吐出管ＭＰ０２には、ホットガスバイパス管ＢＰ１２が接続される。ホットガスバイパス管ＢＰ１２には、ストレーナ１３２、電磁弁ＳＶＨＧ２、キャピラリチューブ１４２が設けられホットガスバイパスを構成し、戻り配管ＭＰ１３に接続される。圧縮機１２側のホットガスバイパスにおける冷媒の流れも圧縮機１１側と同様に、電磁弁ＳＶＨＧ２の開閉により制御される。電磁弁ＳＶＨＧ１，ＳＶＨＧ２は、例えば、圧縮機１１，１２の起動前にそれらの吸入側と吐出側を均圧にするために開とされ、起動後には閉とされることが多い。従ってコンデンシングユニット１の運転中は、圧縮機１１，１２が吐出した冷媒は、ホットガスバイパスを流れずに吐出管ＭＰ０１，ＭＰ０２を流れる。
【００２０】
吐出管ＭＰ０１を流れる冷媒は、オイルセパレータ６１へ供給される。オイルセパレータ６１では、冷媒と冷媒に溶け込んだ冷凍機油とが分離され、冷媒は、逆止弁ＣＶ１を経由してガス管ＭＰ１０へと流れる。また、オイルセパレータ６１の底部とオイルポット７１の側面は、油戻し管ＲＰ１１で連通している。オイルセパレータ６１で分離された冷凍機油は、油戻し管ＲＰ１１を通ってオイルポット７１へ戻される。油戻し管ＲＰ１１にはストレーナ１２１が設けられ、ストレーナ１２１の下流側で油戻し管ＲＰ１１は２つの流路に分かれる。一方の流路の配管には、キャピラリチューブ１５１と電磁弁ＳＶ−ＯＩＬ１が設けられ、他方の流路の配管には、キャピラリチューブ１６１が設けられる。オイルポット７１へ戻される冷凍機油の量は、電磁弁ＳＶ−ＯＩＬ１の開閉により調整される。
【００２１】
また、オイルポット７１の上部と圧縮機１１の第一段圧縮部１１ａの吐出側とは配管により連通されている。油戻し管ＲＰ１１から流入する冷凍機油とは別に、圧縮機１１の動作中、冷凍機油は、第一段圧縮部１１ａの吐出側の連通管からもオイルポット７１に流入する。また、オイルポット７１の底部は、配管により圧縮機１１の底部と連通している。オイルポット７１の下方に溜った冷凍機油は、底部の配管を通じて圧縮機１１に戻される。
【００２２】
また、オイルポット７１には、レベルスイッチ７１ａが設けられる。レベルスイッチ７１ａは、オイルポット７１内の油面の高さを検出する。レベルスイッチ７１ａは、油面が所定の高さまで低下すると、油面の低下を示す信号を制御装置３０に出力する。
【００２３】
圧縮機１２側の構成も同様である。圧縮機１２が吐出した冷媒は、吐出管ＭＰ０２を通ってオイルセパレータ６２へ至り、オイルセパレータ６２で分離された冷媒は、逆止弁ＣＶ２を経由してガス管ＭＰ１０へと流れる。分離された冷凍機油は、油戻し管ＲＰ１２に設けられたストレーナ１２２、キャピラリチューブ１５２、キャピラリチューブ１６２、弁ＳＶ−ＯＩＬ２を通過してオイルポット７２に戻される。また、冷凍機油は、圧縮機１２の第二段圧縮部１２ｂの吐出側からオイルポット７２に流入する。オイルポット７２に供給された冷凍機油は、底部の配管を通じて圧縮機１２に戻される。また、オイルポット７２に設けられたレベルスイッチ７２ａは、オイルポット７２における油面の低下を検出すると、油面の低下を制御装置３０に通知する。
【００２４】
また、オイルポット７１とオイルポット７２は、均油管７３を介して接続されている。均油管７３は、各オイルポット７１，７２に貯留される油量の偏りをなくすために設けられる。均油管７３の一方の端は、オイルポット７１の側面のレベルスイッチ７１ａが設けられた高さ（油面の低下を検出する高さ）より高く、油戻し管ＲＰ１１の接続位置より低い位置に接続され、他の端は、オイルポット７２の側面のレベルスイッチ７２ａが設けられた高さより高く、油戻し管ＲＰ１２の接続位置より低い位置に接続されている。
【００２５】
圧縮機１１，１２によって吐出された高温高圧の冷媒は、ガス管ＭＰ１０を通って、並列に設けられたガスクーラ５１，５２に供給される。ガスクーラ５１，５２に供給された冷媒は、ファン４１，４２によって送り込まれる空気との熱交換により凝縮される。ＣＯ２冷媒の場合は冷却される。ガス管ＭＰ１０におけるガスクーラ５１，５２の上流側には、温度センサＴｈｏ−Ｇ１と高圧計測用の圧力センサＰＳＨが設けられる。
【００２６】
ガスクーラ５１，５２で冷却あるいは凝縮された冷媒は、気液２相管ＭＰ１１に設けられたストレーナ１１１を通過して、中圧レシーバ９の入口側に設けられた膨張弁ＥＥＶＧによって、ＣＯ２冷媒の場合は、例えば６Ｍｐａ程度の中圧に降圧されて中圧レシーバ９へ供給される。気液２相管ＭＰ１１におけるガスクーラ５１，５２の下流側には温度センサＴｈｏ−Ｇ２が設けられ、中圧レシーバ９の入口側には温度センサＴｈｏ−Ｍが設けられる。
【００２７】
また、気液２相管ＭＰ１１における膨張弁ＥＥＶＧの上流側では、冷却後あるいは凝縮後の冷媒を、圧縮機１１，１２へ戻す液バイパス管ＢＰ２１，２２が接続されている。液バイパス管ＢＰ２１には、膨張弁ＥＥＶ−ＬＢ１が設けられ、制御装置３０は、膨張弁ＥＥＶ−ＬＢ１の開度を制御することにより、液バイパス管ＢＰ２１へ流入する冷媒量を調整する。同様に液バイパス管ＢＰ２２には、膨張弁ＥＥＶ−ＬＢ２が設けられ、制御装置３０は、膨張弁ＥＥＶ−ＬＢ２の開度を制御することにより、液バイパス管ＢＰ２２へ流入する冷媒量を調整する。液バイパス管ＢＰ２１は、後述するインジェクション管ＩＰ１１と接続し、液バイパス管ＢＰ２２はインジェクション管ＩＰ１２と接続する。膨張弁ＥＥＶ−ＬＢ１は、圧縮機１１の吐出側の温度が所定の温度以上となったときに制御装置３０により開とされる。膨張弁ＥＥＶ−ＬＢ１が開くことにより、ガスクーラ５１，５２で熱交換を行って圧縮機１１の吐出側よりも低温となった冷媒が、液バイパス管ＢＰ２１およびインジェクション管ＩＰ１１を通して圧縮機１１の中圧部（第二段圧縮部１１ｂの吸入側）へと供給され、圧縮機１１の吐出側における過度な温度上昇を抑制する。膨張弁ＥＥＶ−ＬＢ２、液バイパス管ＢＰ２２についても同様である。
【００２８】
中圧レシーバ９は、膨張弁ＥＥＶＧで膨張された気液二相状態の冷媒を、気相の冷媒であるガス冷媒と液相の冷媒である液冷媒とに分離する。中圧レシーバ９には、液冷媒の液面が上限に達したかどうかを検出する中圧レシーバレベルスイッチ９ａが設けられている。中圧レシーバ９の上部にはインジェクション管ＩＰ１０が接続され、ガス冷媒を送出する。インジェクション管ＩＰ１０には圧力センサＰＳＭ１が設けられる。インジェクション管ＩＰ１０によって送出されたガス冷媒は、２つの流路（インジェクション管ＩＰ１１，１２）に分岐される。インジェクション管ＩＰ１１には、膨張弁ＥＥＶ−ＩＮＪ１が設けられ、制御装置３０は、膨張弁ＥＥＶ−ＩＮＪ１の開度を制御することにより、インジェクション管ＩＰ１１へ流入する冷媒の圧力を制御する。膨張弁ＥＥＶ−ＩＮＪ１の圧縮機１１側には逆止弁ＣＶ３が設けられ、インジェクション管ＩＰ１１へ流入した中圧のガス冷媒は、圧縮機１１の中圧部に供給される。インジェクション管ＩＰ１１から供給された中圧のガス冷媒は、第二段圧縮部１１ｂによって再圧縮される。これにより、冷凍サイクルのＣＯＰ（Coefficient Of Performance）を向上させることができる（ガスインジェクション機構）。インジェクション管ＩＰ１１における圧縮機１１との接続部の手前側には、温度センサＴｈｏ−ＩＮＪ１、圧力センサＰＳＭ２１が設けられる。
【００２９】
インジェクション管ＩＰ１２には、膨張弁ＥＥＶ−ＩＮＪ２、逆止弁ＣＶ４が設けられ、制御装置３０は、膨張弁ＥＥＶ−ＩＮＪ２の開度を制御することにより、インジェクション管ＩＰ１２へ流入する冷媒の圧力を制御する。インジェクション管ＩＰ１２へ流入した中圧のガス冷媒は、圧縮機１２の中圧部に供給されて再圧縮される。インジェクション管ＩＰ１２における圧縮機１２との接続部の手前側には、温度センサＴｈｏ−ＩＮＪ２、圧力センサＰＳＭ２２が設けられる。
【００３０】
一方、中圧レシーバ９内で分離された液冷媒は、液管ＭＰ１２を流れ、ストレーナ１４を通過して、過冷却コイル１０で冷却される。過冷却コイル１０の上流側では、液管ＭＰ１２に過冷却管ＭＰ１２Ａが接続され、中圧レシーバ９から流出した液冷媒の一部は、過冷却管ＭＰ１２Ａに分岐する。分岐した液冷媒は、過冷却コイル用の膨張弁ＥＥＶＳＣにより減圧されて低温となり、過冷却コイル１０において、液管ＭＰ１２を流れる液冷媒（負荷側へ供給される冷媒）を冷却する。過冷却管ＭＰ１２Ａに分岐した冷媒は、過冷却コイル１０を通過するとアキュムレータ３へと流れる。過冷却管ＭＰ１２Ａには、温度センサＴｈｏ−ＳＣが設けられる。
【００３１】
液管ＭＰ１２を流れる冷媒は、過冷却コイル１０で冷却された後、コンデンシングユニット１から流れ出て、接続配管８２を通じて外部の負荷（ショーケース２）に供給される。ショーケース２は、電磁弁８４、膨張弁８１、利用側熱交換器８０、制御装置８５を備える。コンデンシングユニット１から供給された冷媒は、膨張弁８１で減圧され、利用側熱交換器８０において熱交換を行い、対象物を冷却する。熱交換後の冷媒は、接続配管８３を通じてコンデンシングユニット１へ戻る。コンデンシングユニット１では、負荷側から戻った冷媒は、戻り配管ＭＰ１３を通じてアキュムレータ３へと流れる。戻り配管ＭＰ１３におけるアキュムレータ３の手前側には、温度センサＴｈｏ−Ｓ、低圧計測用の圧力センサＰＳＬが設けられている。
【００３２】
アキュムレータ３は、圧縮機１１，１２に供給される冷媒の気液分離を行う。アキュムレータ３で分離されたガス冷媒の一部は、吸入管ＭＰ１４を通過して、圧縮機１１に付設されたアキュムレータ２１へ供給される。アキュムレータ２１でさらに気相だけが抽出されたガス冷媒は、圧縮機１１の第一段圧縮部１１ａの吸入側に供給される。同様にアキュムレータ３で分離されたガス冷媒の残りは、吸入管ＭＰ１５を通過して、圧縮機１２に付設されたアキュムレータ２２へ供給され、圧縮機１２の第一段圧縮部１２ａの吸入側に供給される。
また、コンデンシングユニット１には、外部の温度を計測する温度センサＴｈｏ−Ａが設けられる。
【００３３】
制御装置３０は、圧力センサＰＳＬ等の各センサ、電磁弁ＥＥＶＧなどの各種弁、圧縮機１１，１２等の機器と接続されており、各センサによる計測値を取得し、圧縮機１１，１２の回転数や膨張弁ＥＥＶＧ等の開閉を調整し、コンデンシングユニット１を運転する。また、ショーケース２の制御装置８５は、ショーケース２に設けられた温度センサ（図示せず）による計測値とショーケース２の目標温度に基づいて、膨張弁８１の開度を調整したり、制御装置３０と連携したりして、ショーケース２の温度が目標温度となるよう制御する。また、ショーケース２の制御装置８５は、所定の条件が成立すると、電磁弁８４を閉じて、利用側熱交換器８０に付着した霜を取り除くデフロスト運転を実行する。デフロスト運転は、例えば、コンデンシングユニット１からの冷媒の供給を停止して、外気温やショーケース２に設けられた図示しないヒータの熱によって霜を融かすことによって行う。コンデンシングユニット１の制御装置３０は、デフロスト運転中は圧縮機１１，１２を停止し、デフロスト運転が終了すると、デフロスト運転中に上昇したショーケース２の温度を目標温度まで速やかに冷却できるよう、２台の圧縮機１１，１２を起動する。
【００３４】
ところで、制御装置８５には、デフロスト運転を行っている間、コンデンシングユニット１の制御装置３０へデフロスト運転中であることを示すデフロスト運転信号を通知するように構成されたものと、そのような通知を行わないものが存在する。制御装置３０は、何れの種類の制御装置８５の場合でもデフロスト運転後、２台の圧縮機１１，１２を起動し、デフロスト後の運転を行う。次に制御装置３０が備えるデフロスト後の運転に関する機能について図２を用いて説明する。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態における制御装置のブロック図である。
制御装置３０は、例えばマイコン等のコンピュータ装置である。図示するように制御装置３０は、センサ情報取得部３１と、デフロスト運転信号取得部３２と、タイマ３３と、制御部３４と、記憶部３５と、を備えている。なお、制御装置３０は、コンデンシングユニット１に関して種々の制御を行うが、本明細書ではデフロスト運転後の制御に関する機能以外の説明を省略する。
【００３６】
センサ情報取得部３１は、各センサから計測値を取得する。例えば、センサ情報取得部３１は、低圧計測用の圧力センサＰＳＬから、圧縮機１１，１２の吸入側における冷媒圧力の計測値を取得する。圧力センサＰＳＬが計測する圧力は、冷媒回路において、冷媒が低圧になったときの圧力である。
デフロスト運転信号取得部３２は、ショーケース２の制御装置８５からデフロスト運転の実行状況を示す信号を取得する。例えば、制御装置８５は、ショーケース２でデフロスト運転が行われている間はＯＮ信号を送信し、デフロスト運転が行われていないときはＯＦＦ信号を送信する。デフロスト運転信号取得部３２は、制御装置８５が送信したＯＮ信号、ＯＦＦ信号を取得する。
タイマ３３は、時刻を計測する。
【００３７】
制御部３４は、ショーケース２の温度が適切な温度となるようコンデンシングユニット１を制御する。例えば、制御部３４は、圧力センサＰＳＬの計測値が、ショーケース２の目標温度に対して定められた所定の目標値となるよう圧縮機１１等の回転数を制御する。また、制御部３４は、デフロスト運転終了後の圧縮機１１等の運転を制御する。具体的には、制御部３４は、ショーケース２におけるデフロスト運転が終了すると、２台の圧縮機１１，１２を起動して、例えば、圧力センサＰＳＬの計測値が所定の目標値となるよう制御する。また、圧力センサＰＳＬの計測値が所定の目標値となった後は、制御部３４は、ショーケース２の温度の状況に応じて、１台または２台の圧縮機１１等を適切な回転数で駆動してコンデンシングユニット１を運転する。
【００３８】
記憶部３５は、センサ情報取得部３１が取得した圧力の計測値やデフロスト運転後の制御に必要なパラメータの値など種々の情報を記憶する。また、記憶部３５は、制御装置３０の機能を実現する各種プログラムを記憶する。
なお、制御部３４は、制御装置３０が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が、記憶部３５からプログラムを読み出して実行することで実現される機能である。
【００３９】
（デフロスト運転信号による制御）
次に図３〜図５を用いて、制御装置８５がデフロスト運転信号を制御装置３０へ通知する場合のデフロスト運転後の制御について説明する。
図３は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御について説明する第１の図である。
上記のとおり、制御装置８５には、デフロスト運転信号を通知するよう構成されたものが提供されている。図３は、制御装置８５が送信するデフロスト運転信号の経時的変化と、それに伴う圧縮機１１，１２の運転台数の変化を示している。まず、制御装置８５は、デフロスト運転を行う前は、ＯＦＦ信号を制御装置３０へ送信する。制御装置３０では、デフロスト運転信号取得部３２がこのＯＦＦ信号を取得し、制御部３４が、圧力センサＰＳＬの計測値に応じて適切な台数の圧縮機を適切な回転数で運転する。図３の例では、１台の圧縮機（例えば、圧縮機１１）のみを運転する。その後、制御装置８５がデフロスト運転を開始すると、制御装置８５はＯＮ信号を制御装置３０へ送信する。すると、デフロスト運転信号取得部３２がこのＯＮ信号を取得し、制御部３４が運転中の圧縮機１１を停止する。さらに、デフロスト運転が終了すると、制御装置８５は再びＯＦＦ信号を制御装置３０へ送信する。制御装置３０では、デフロスト運転信号取得部３２がこのＯＦＦ信号を取得し、制御部３４が、所定の時間後（例えば、３分後）に２台の圧縮機１１，１２を起動する。
このように本実施形態では、デフロスト運転の終了後、２台の圧縮機１１，１２を起動することを特徴とする。次に本実施形態によるデフロスト運転終了後における圧縮機１１，１２の運転とショーケース２の温度変化について説明する。
【００４０】
図４は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御について説明する第２の図である。
図４（ａ）にショーケース２の温度の変化を、図４（ｂ）に圧縮機１１，１２の運転台数の変化をそれぞれ示す。図４（ａ）の縦軸は温度、図４（ｂ）の縦軸は運転台数を示す。また、図４（ａ）〜図４（ｂ）の各グラフの横軸は時間を示し、各グラフの同じ位置は同じ時刻を示している。
【００４１】
時刻ｔ０〜ｔ１において、制御装置８５はデフロスト運転中である。従って圧縮機の運転台数は０台である（図４（ｂ））。また、冷媒がショーケース２の利用側熱交換器８０へ供給されない為、ショーケース２の温度は次第に上昇していく（図４（ａ））。次に時刻ｔ１にデフロスト運転が終了すると、制御装置８５は電磁弁８４を開き、制御装置３０へＯＦＦ信号を送信する。すると、所定時間後に、制御装置３０の制御部３４は、２台の圧縮機１１，１２を起動する（図４（ｂ）の時刻ｔ１）。このときの圧縮機１１，１２の回転数は、例えば、ショーケース２の目標温度に対して定められた回転数である。これにより、冷媒の循環が再開され、ショーケース２の温度は次第に低下する（図４（ａ）の時刻ｔ１以降）。次に時刻ｔ２において、２台の圧縮機１１，１２の運転時間が所定の時間に達すると、あるいは、圧力センサＰＳＬの計測値が、ショーケース２の目標温度に対して定められた所定の目標値に達すると、制御部３４は、負荷の状態（例えば、ショーケース２の温度）に応じて圧縮機１１，１２の運転台数や回転数を調整する。これにより、ショーケース２の温度を速やかにデフロスト運転前の温度（目標温度）に戻し、そのまま適切な温度を保つことができる。
【００４２】
デフロスト運転後は、複数台の圧縮機を備えた冷媒回路においても１台の圧縮機のみを起動して通常の冷却運転に戻すことが多い。これに対し、本実施形態では、デフロスト運転後、２台の圧縮機を起動するため、速やかにショーケース２の温度を目標温度に回復させることができる。
【００４３】
なお、デフロスト運転後、２台の圧縮機１１，１２を運転しておく時間は、例えば３０〜４０分など予め定められた時間であってもよいし、圧力センサＰＳＬの計測値（圧縮機１１，１２の吸入側の圧力）が所定の目標値となるまでであってもよいし、あるいは、ショーケース２の温度が所定の目標温度となるまでの間であってもよい。ショーケース２の温度については、例えば、制御装置３０が制御装置８５に問い合わせることにより把握することができる。また、圧縮機１１，１２の回転数は、例えば、ショーケース２の温度を所定の目標温度にするうえで適切に設定された回転数である。なお、デフロスト運転後の２台の圧縮機を運転する時間や回転数、圧力センサＰＳＬによる計測値の目標値等の値は、記憶部３５に記録されている。
【００４４】
図５は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御の一例を示す第１のフローチャートである。
図５を用いて、制御装置８５がデフロスト運転信号を通知する場合の処理の流れについて説明する。前提としてセンサ情報取得部３１は、圧力センサＰＳＬが計測した圧力を所定の時間間隔で取得し、制御部３４は、圧力センサＰＳＬの計測値が所定の目標値となるように圧縮機１１等を運転している。
【００４５】
まず、ショーケース２でデフロスト運転の開始条件が成立し、制御装置８５が、電磁弁８４を閉じてデフロスト運転を開始する。デフロスト運転を開始すると、制御装置８５は、デフロスト運転ＯＮ信号を制御装置３０に送信する。デフロスト運転信号取得部３２は、デフロスト運転ＯＮ信号を取得し（ステップＳ１１）、制御部３４に出力する。次に制御部３４は、圧縮機１１，１２の運転を停止する（ステップＳ１２）。デフロスト運転中、制御装置８５は、所定の時間間隔でデフロスト運転信号のＯＮ信号を制御装置３０へ送信する。制御部３４は、その間、圧縮機１１，１２の運転を停止しておく。
【００４６】
次にデフロスト運転の終了条件（例えば、デフロスト運転が所定時間実行されたなど）が成立すると、制御装置８５が、デフロスト運転を終了する。制御装置８５は、電磁弁８４を開いて、デフロスト運転信号のＯＦＦ信号を制御装置３０に送信する。デフロスト運転信号取得部３２は、ＯＦＦ信号を取得し（ステップＳ１３）、制御部３４に出力する。ＯＦＦ信号を取得して所定時間が経過すると、次に制御部３４は、２台の圧縮機１１，１２を起動する（ステップＳ１４）。圧縮機１１，１２を起動すると、制御部３４は、デフロスト後の運転を実行する（ステップＳ１５）。例えば、制御部３４は、２台の圧縮機１１，１２による運転を所定時間だけ継続し、その後、負荷の状況に応じて、例えば、１台の圧縮機１１のみの運転に切り替える等する。
【００４７】
（デフロスト運転信号が通知されない場合の制御）
次に図６〜図７を用いて、制御装置８５がデフロスト運転信号を制御装置３０へ通知しない場合のデフロスト運転後の制御について説明する。デフロスト運転信号が通知されない場合、制御装置３０は、ショーケース２でデフロスト運転が行われているかどうかを把握することができない。その為、制御装置３０は、圧力センサＰＳＬが計測する圧力に基づいて、デフロスト運転の実行状況を判定する。
【００４８】
図６は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御について説明する第３の図である。
図６（ａ）にショーケース２のデフロスト運転の実行状況を、図６（ｂ）に圧縮機の運転状況を、図６（ｃ）に圧力センサＰＳＬの計測値の挙動をそれぞれ示す。図６（ａ）の縦軸はデフロスト運転の実行の有無、図６（ｂ）の縦軸は圧縮機の運転台数、図６（ｃ）の縦軸は圧力を示す。また、図６（ａ）〜図６（ｃ）の各グラフの横軸は時間を示し、各グラフの同じ位置は同じ時刻を示している。
【００４９】
時刻ｔ０〜ｔ１において、デフロスト運転は停止している（図６（ａ））。従って、制御部３４は、圧力センサＰＳＬの計測値が所定の目標値となるよう圧縮機１１等を制御する。制御部３４は、例えば、１台の圧縮機１１をある回転数で運転する（図６（ｂ））。この状態では圧力センサＰＳＬの計測値は所定の目標圧力付近で安定している（図６（ｃ））。
【００５０】
次に時刻ｔ１に制御装置８５が、デフロスト運転を開始する（図６（ａ））。すると、センサ情報取得部３１が取得する圧力センサＰＳＬの計測値が低下する（図６（ｃ）の時刻ｔ１´）。制御部３４は、圧力センサＰＳＬの計測値が所定の閾値よりも低下したことにより、ショーケース２でデフロスト運転が実行中であると判定する。すると、制御部３４は、起動中の圧縮機１１を停止する。そして、制御部３４は、所定の時間間隔（例えば１０分毎）に圧縮機１１（または圧縮機１２）を起動する。もし、ショーケース２がデフロスト運転中であって電磁弁８４が閉じられているならば、圧力センサＰＳＬの計測値は一時的に上昇してすぐに所定の閾値以下に低下する。圧力センサＰＳＬの計測値が低下した場合、制御部３４は、デフロスト運転が継続中であると判定し、起動した圧縮機１１を停止する。
【００５１】
制御部３４は、最初にデフロスト運転の実行を判定してから（時刻ｔ１´）、所定の期間Ｌ１（例えば、３０〜４０分間）は、所定の時間間隔で１台の圧縮機１１を起動し、圧力センサＰＳＬの計測値が短時間に閾値まで低下すると、その圧縮機１１を停止するという制御を繰り返す。もし、デフロスト運転が終了していて電磁弁８４が開となっていれば、圧力センサＰＳＬの計測値が低下することは無い。つまり、１台の圧縮機を起動させて圧力センサＰＳＬの計測値を監視することで、デフロスト運転が継続しているかどうかを確認することができる。また、１台の圧縮機のみを起動させるのは、デフロスト運転の実行時間はおおよそ決まっており（例えば６０分間）、デフロスト運転が実行中である可能性が高い期間は、２台を起動する必要が無いことによる。
【００５２】
次に最初にデフロスト運転の実行を判定してから期間Ｌ１が経過した後は、制御部３４は、所定の時間間隔（例えば、１０分間）で２台の圧縮機１１，１２を起動し、圧力センサＰＳＬの計測値がすぐに低下する場合は圧縮機１１，１２を停止するという制御を繰り返す。期間Ｌ１が経過した後は、デフロスト運転が終了する可能性が高くなる。従って、２台の圧縮機１１，１２によるデフロスト後の運転へと速やかに移行できるように、２台の圧縮機１１，１２を起動する。時刻ｔ２´にて２台の圧縮機１１，１２を起動すると、その直前の時刻ｔ２にデフロスト運転は終了しており、電磁弁８４は開いているため、圧縮機１１，１２が吐出した冷媒は冷媒回路を循環し、圧力センサＰＳＬの計測値が短時間に閾値に低下することは無い。圧力センサＰＳＬの計測値が低下しない場合、制御部３４は、デフロスト運転が終了したと判定し、そのまま２台の圧縮機１１，１２を所定時間駆動し、ショーケース２の温度を目標温度まで低下させる。デフロスト運転の終了を待機する間、起動する圧縮機の数を、デフロスト運転が終了する可能性に応じて１台から２台へと切り替えることにより、効率よくデフロスト後の運転へ移行することができる。
【００５３】
本実施形態によれば、デフロスト運転信号が通知されない場合であっても、圧縮機１１，１２の吸入側の圧力を監視することによりデフロスト運転の実行状況を判定することができる。これにより、デフロスト運転の終了後、２台の圧縮機の運転により、速やかにショーケース２の温度を目標温度に整定することができる。
【００５４】
次にデフロスト運転信号が通知されない場合の処理の流れについて説明する。
図７は、本発明の一実施形態におけるデフロスト運転後の制御の一例を示す第２のフローチャートである。
前提としてセンサ情報取得部３１は、圧力センサＰＳＬの計測した圧力を所定の時間間隔で取得し、制御部３４は、圧力センサＰＳＬの計測値が所定の目標値となるように圧縮機１１，１２を運転しているとする。
【００５５】
まず、制御部３４は、所定の圧縮機（圧縮機１１および圧縮機１２のうちの少なくとも一つ）が運転している時間内に、センサ情報取得部３１が取得した圧力センサＰＳＬの計測値が所定の閾値（図６（ｃ）の圧縮機を停止する圧力）以下に低下したかどうかを判定する（ステップＳ２１）。低下していない場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、制御部３４は、デフロスト運転が行われていないと判定し、通常の運転を継続する。低下した場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、制御部３４は、デフロスト運転が実行中であると判定し、２台の圧縮機１１，１２を停止する（ステップＳ２２）。制御部３４は、タイマ３３が示す圧縮機１１，１２の停止時間を、最初にデフロスト運転が実行中であると判定した時刻として記憶部３５に記録する。圧縮機１１，１２を停止すると、制御部３４は、所定の時間間隔で１台の圧縮機（例えば圧縮機１１）を起動する（ステップＳ２３）。続いて、制御部３４は、所定の圧縮機（この例では圧縮機１１）が運転している時間内に、圧力センサＰＳＬによる計測値を監視し、圧力が所定の閾値以下に低下したかどうかを判定する（ステップＳ２４）。圧力が所定の閾値以下に低下した場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、制御部３４は、デフロスト運転が継続中であると判定し、圧縮機１１を停止する。
次に制御部３４は、タイマ３３に基づいて、最初にデフロスト運転が実行中であると判定してからの経過時間を計算する。そして、制御部３４は、計算した経過時間が所定の期間Ｌ１以上かどうかを判定する（ステップＳ２５）。所定の期間Ｌ１以上経過していない場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、ステップＳ２３からの処理を繰り返す。つまり、定期的に圧縮機１１を起動し、圧力センサＰＳＬによる計測値に基づいて圧縮機１１を停止するという処理を繰り返す。
【００５６】
また、ステップＳ２４の判定で圧力が低下しない場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、又は、ステップＳ２５の判定で所定期間Ｌ１が経過している場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、制御部３４は、２台の圧縮機１１，１２を起動する（ステップＳ２６）。制御部３４は、２台の圧縮機１１，１２を起動後、圧縮機１１，１２の運転中に圧力センサＰＳＬによる計測値が所定の閾値以下に低下したかどうかを判定する（ステップＳ２７）。圧力が所定の閾値以下に低下した場合（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、制御部３４は、デフロスト運転が継続中であると判定し、圧縮機１１，１２を停止する。そして、定期的に圧縮機１１，１２を起動し、圧力センサＰＳＬが計測する圧力が低下したら２台の圧縮機１１，１２を停止するという処理を繰り返す。圧力が低下しない場合（ステップＳ２７；Ｎｏ）、制御部３４は、そのまま２台の圧縮機１１，１２によるデフロスト後の運転を実行する（ステップＳ２８）。例えば、制御部３４は、圧力センサＰＳＬが計測する圧力が所定の目標値となるまで２台の圧縮機１１，１２による運転を継続し、その後、負荷の状況に応じて、例えば、１台の圧縮機１１のみの運転に切り替える等する。
【００５７】
本実施形態によれば、デフロスト運転後、負荷の大きさに関係なく、２台の圧縮機で冷却運転を行うので、デフロスト運転中に上昇したショーケース２の温度を、速やかに目標温度に戻すことができる。また、ショーケース２からコンデンシングユニット１へデフロスト運転の開始や終了に関する信号が通知されるかどうかに関わらず、デフロスト運転の終了を検出して、速やかにデフロスト後の運転へ移行することができる。
【００５８】
なお、図１では、圧縮機を２台備える冷媒回路を示したが、本実施形態のデフロスト後の圧縮機の制御方法は、３台以上の圧縮機を並列に備える冷媒回路に適用してもよい。また、図１に示す冷媒回路では、圧縮機１１，１２は２段圧縮機であるが、これに限定されず１段であってもよい。
【００５９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００・・・冷凍装置
１・・・コンデンシングユニット
２・・・ショーケース
３・・・アキュムレータ
９・・・中圧レシーバ
９ａ・・・中圧レシーバレベルスイッチ
１０・・・過冷却コイル
１１，１２・・・圧縮機
１１ａ,１２ａ・・・第一段圧縮部
１１ｂ,１２ｂ・・・第二段圧縮部
２１、２２・・・アキュムレータ
３０・・・制御装置
３１・・・センサ情報取得部
３２・・・デフロスト運転信号取得部
３３・・・タイマ
３４・・・制御部
３５・・・記憶部
４１、４２・・・ファン
５１，５２・・・ガスクーラ
６１，６２・・・オイルセパレータ
７１，７２・・・オイルポット
７１ａ、７２ａ・・・レベルスイッチ
７３・・・均油管
８０・・・利用側熱交換器
８１・・・膨張弁
８２、８３・・・接続配管
８４・・・電磁弁
８５・・・制御装置
ＭＰ０１、ＭＰ０２・・・吐出管
ＭＰ１０・・・ガス管
ＭＰ１１・・・気液２相管
ＭＰ１２・・・液管
ＭＰ１２Ａ・・・過冷却管
ＭＰ１３・・・戻り配管
ＭＰ１４、ＭＰ１５・・・吸入管
Ｔｈｏ−Ｄ１、Ｔｈｏ−Ｄ２、Ｔｈｏ−ＳＣ、Ｔｈｏ−Ｓ、Ｔｈｏ−Ｇ１、
Ｔｈｏ−Ｇ２、Ｔｈｏ−Ｍ、Ｔｈｏ−ＩＮＪ１、Ｔｈｏ−ＩＮＪ２・・・温度センサ
ＨＳＬ、ＰＳＬ、ＰＳＨ、ＰＳＭ１、ＰＳＭ２１、ＰＳＭ２２・・・圧力センサ
ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、ＣＶ４・・・逆止弁
ＢＰ１１，ＢＰ１２・・・ホットガスバイパス管
ＳＶＨＧ１，ＳＶＨＧ２・・・電磁弁
１１１、１２１、１２２、１３１、１３２、１３３、１４・・・ストレーナ
１４１、１４２、１５１、１５２、１６１、１６２・・・キャピラリチューブ
ＲＰ１１、ＲＰ１２・・・油戻し管
ＢＰ２１、２２・・・液バイパス管
ＩＰ１０、ＩＰ１１、ＩＰ１２・・・インジェクション管
ＳＶ−ＯＩＬ１、ＳＶ−ＯＩＬ２・・・電磁弁
ＥＥＶＧ、ＥＥＶ−ＬＢ１、ＥＥＶ−ＬＢ２、ＥＥＶ−ＩＮＪ１、
ＥＥＶ−ＩＮＪ２、ＥＥＶＳＣ・・・膨張弁
【図１】
2019132555.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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