(57)【要約】【課題】簡易な構成により、必要とされる冷却能力を維持しつつ、インバーター周波数の無駄な上昇による電力量の増加や騒音の増加を抑制し得る冷凍装置を提供すること。【解決手段】冷凍装置１００は、コンプレッサー１０１に電力を供給するインバーター１０２を有し、インバーター１０２の周波数の昇降速度が、第１の周波数領域（２０〜５５Ｈｚ）では固定であり、当該第１の周波数領域よりも高い第２の周波数領域（５５〜８０Ｈｚ）では可変とされている。【選択図】図１
2019143900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバーター制御方式の冷凍装置であって、
コンプレッサーと、
前記コンプレッサーに電力を供給するインバーターと、
を有し、
前記インバーターの周波数の上昇速度が、第１の周波数領域では固定であり、当該第１の周波数領域よりも高い第２の周波数領域では可変である、
冷凍装置。
【請求項２】
さらに、前記第２の周波数領域での前記上昇速度をユーザーが調整可能な操作部を有する、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記第２の周波数領域で可変である前記上昇速度は、前記第１の周波数領域の上昇速度以下である、
請求項１又は請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
冷媒配管によって複数のショーケースに接続されている、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバーター制御方式の冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンプレッサーの回転数をインバーター制御することにより、運転効率を向上させたインバーター制御方式の冷凍装置が広く用いられている。このようなインバーター制御方式の冷凍装置では、熱負荷に応じてコンプレッサーの回転数が制御されるため、熱負荷に応じた効率的な運転を行なうことが可能である。一般的には、熱負荷が大きくなるとコンプレッサーの回転数が上がり、熱負荷が小さくなるとコンプレッサーの回転数が下がる。このようなインバーター制御方式の冷凍装置については、例えば特許文献１、２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５１４７８号公報
【特許文献２】特開２０１７−１６１２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、インバーター制御方式の冷凍装置では、冷凍装置に接続された熱負荷に応じて、コンプレッサーに供給するインバーターの周波数（以下これをインバーター周波数と呼ぶ）を最適制御することで、熱負荷を効率的に冷却できるようになっている。
【０００５】
ところで、冷凍装置に熱負荷として温度帯の異なる複数のショーケースが接続された場合などには、負荷変動が多いので、冷凍装置はインバーター周波数を頻繁に昇降させることになる。インバーター周波数の頻繁な昇降（換言すれば過度のハンチング）は、インバーター周波数の無駄な上昇に繋がるおそれがあり、その結果、電力量の増加や騒音の増加を招くおそれがある。
【０００６】
ここで、インバーター周波数を緻密に制御すれば、インバーター周波数の無駄な上昇を抑制することもできると考えられるが、このような緻密な制御を実現するためには制御回路の大型化及び複雑化を招く。
【０００７】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、簡易な構成により、必要とされる冷却能力を維持しつつ、インバーター周波数の上昇による電力量の増加や騒音の増加を抑制し得る冷凍装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の冷凍装置の一つの態様は、
インバーター制御方式の冷凍装置であって、
コンプレッサーと、
前記コンプレッサーに電力を供給するインバーターと、
を有し、
前記インバーターの周波数の上昇速度が、第１の周波数領域では固定であり、当該第１の周波数領域よりも高い第２の周波数領域では可変である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成により、必要とされる冷却能力を維持しつつ、インバーター周波数の上昇による電力量の増加や騒音の増加を抑制し得る冷凍装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る冷凍システムの基本構成を示す概略図
【図２】実施の形態のインバーター周波数の昇降速度の説明に供する図
【図３】図３Ａは昇降速度を調節するためのアップダウンボタンを示す図、図３Ｂは可変の昇降速度の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る冷凍装置を含む冷凍システム１０の基本構成を示す概略図である。
【００１３】
冷凍システム１０は、冷凍装置１００と、複数のショーケース２００−１〜２００−ｎと、統合コントローラ３００と、を有する。冷凍装置１００は例えば室外に設置され、ショーケース２００−１〜２００−ｎは例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの店舗の室内に設置される。各ショーケース２００−１〜２００−ｎ内には冷却対象である食料品や飲料水が配置される。
【００１４】
冷凍装置１００は、コンプレッサー１０１と、コンプレッサー１０１に電力を供給するインバーター１０２と、凝縮器１０３と、制御部１０４と、操作部１０５と、を有する。これにより、冷凍装置１００は、制御部１０４によってインバーター１０２のインバーター周波数を制御することにより、コンプレッサー１０１の出力ひいては冷却能力を細かく調整することができるように構成されている。なお、図ではコンプレッサー１０１とインバーター１０２とを別体に示したが、インバーター１０２はコンプレッサー１０１内に設けられていてもよい。
【００１５】
ショーケース２００−１〜２００−ｎはそれぞれ、図示しない蒸発器、膨張弁などを有し、冷凍装置１００から冷媒配管１１を介して送られてきた冷媒が、膨張弁を介して蒸発器に送られ、再び冷媒配管１２を介して冷凍装置１００に戻される。
【００１６】
統合コントローラ３００には、各ショーケース２００−１〜２００−ｎの庫内温度などが入力され、統合コントローラ３００はこの庫内温度に基づいて冷凍装置１００を制御する。実際には、統合コントローラ３００から冷凍装置１００の制御部１０４に制御信号が送られ、制御部１０４がコンプレッサー１０１、インバーター１０２及び凝縮器１０３などを制御することにより、冷却動作を制御する。また、統合コントローラ３００を有しないシステム（例えば低圧圧力値によって制御を行うシステム）においても、本発明は有効である。
【００１７】
なお、冷凍システム１０の詳細な構成や制御動作については、例えば特許文献２などに記載された既知の技術なので、ここではその説明は省略する。
【００１８】
＜インバーター周波数の昇降速度＞
次に、本実施の形態のインバーター周波数の昇降速度について説明する。
【００１９】
図２は、本実施の形態のインバーター周波数の昇降速度の説明に供する図である。本実施の形態のインバーター１０２はインバーター周波数を２０〜８０Ｈｚの範囲で変えることができる。つまりコンプレッサー１０１は０〜８０Ｈｚのインバーター周波数で駆動され、２０〜８０Ｈｚの範囲ではインバーター周波数が可変である。因みに、図２の点線で示したようにインバーター周波数の可変範囲は０〜８０Ｈｚの範囲であってもよい。
【００２０】
本実施の形態のインバーター１０２は、インバーター周波数が２０〜５５Ｈｚの周波数領域ではインバーター周波数の昇降速度が固定であり、インバーター周波数が５５〜８０Ｈｚの周波数領域ではインバーター周波数の昇降速度が可変である。具体的には、２０〜５５Ｈｚの周波数領域のインバーター周波数の昇降速度は２Ｈｚ／秒で固定とされている。これに対して、５５〜８０Ｈｚの周波数領域のインバーター周波数の昇降速度は、操作部１０５を用いてユーザーが調節できるように構成されている。因みに、境界値である２０Ｈｚ、５５Ｈｚ、８０Ｈｚは単なる例示であって、この境界値は適宜変更可能である。例えば図２の点線で示したように、インバーター周波数の昇降速度の固定領域を０〜５５Ｈｚに拡張してもよい。
【００２１】
図３は、可変領域におけるインバーター周波数の昇降速度の説明に供する図である。操作部１０５には図３Ａに示したようなアップダウンボタン１０５ａが設けられており、ユーザーによるアップダウンボタン１０５ａの操作によりインバーター周波数の昇降速度が調節される。勿論、調節はダイヤル式の操作子などの他の操作手段によって行うようにしてもよい。
【００２２】
図３Ｂに示したように、本実施の形態では、インバーター周波数の昇降速度を１６段階で調節できるようになっている。最も速い昇降速度は固定領域の昇降速度と同じ２Ｈｚ／秒である。その昇降速度から段階的に遅くすることができ、最も遅い昇降速度は（１／１５）Ｈｚ／秒である。
【００２３】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
【００２４】
冷凍装置１００には熱負荷として温度帯の異なる複数のショーケースが接続されている。このため、負荷変動が多いので、冷凍装置１００はインバーター周波数を頻繁に昇降させることになる。
【００２５】
ここで、昇降速度が速すぎると、行き過ぎたインバーター周波数の上昇を招くおそれがあり、その結果、電力量の増加や騒音の増加を招く可能性が高い。逆に、昇降速度が遅すぎると、冷却速度が遅くなる（換言すれば冷却能力が低下する）デメリットがある。
【００２６】
本実施の形態では、これらを考慮して以下の着想の下、本実施の形態の構成に至った。
（１）低周波数領域（実施の形態の場合、２０〜５５Ｈｚ）は、そもそも低消費電力、低騒音なので、その領域では昇降速度を速いままで維持する。
（２）高周波数領域（実施の形態の場合、５５〜８０Ｈｚ）は、高消費電力、高騒音なので、その領域ではユーザーの用途に応じて昇降速度を調整可能とする。
【００２７】
因みに、冷凍装置１００はインバーター周波数が例えば４０Ｈｚ近辺で電力効率が最大となる。本実施の形態では、この電力効率が最大であるインバーター周波数を含む領域は、最も速い昇降速度を維持させている。これにより、冷却能力及び低消費電力を両立させることができる。
【００２８】
一方で、電力消費が大きく、騒音が発生し易い高周波数領域は、昇降速度を調整可能としている。これにより、この領域では、ユーザーによって、たとえ消費電力の増加や騒音の増加があったとしても冷却能力を上げたいといった要望があったときのみ、昇降速度を上げることができるようになっている。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、コンプレッサー１０１に電力を供給するインバーター１０２を有し、インバーター１０２の周波数の昇降速度が、第１の周波数領域（実施の形態の場合、２０〜５５Ｈｚ）では固定であり、当該第１の周波数領域よりも高い第２の周波数領域（実施の場合、５５〜８０Ｈｚ）では可変としたことにより、簡易な構成により、必要とされる冷却能力を維持しつつ、インバーター周波数の無駄な上昇による電力量の増加や騒音の増加を抑制し得る冷凍装置１００を実現できる。
【００３０】
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
【００３１】
上述の実施の形態では、インバーター周波数の昇降速度について述べたが、インバーター周波数の上昇速度のみを上述の実施の形態のように制御し、下降速度については実施の形態以外の制御を行うようにしてもよい。つまり、電力量の増加や騒音の増加の主な原因はインバーター周波数が上昇し過ぎることにあるので、上昇速度のみを実施の形態のように制御しても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
上述の実施の形態では、複数のショーケース２００−１〜２００−ｎが接続された冷凍装置１００について述べたが、本発明の冷凍装置はショーケース以外の複数の熱負荷が接続された場合にも同様の効果を得ることができる。つまり、本発明の冷凍装置は複数の熱負荷が接続されて負荷変動が多くなった状況下において広く有効である。
【００３３】
また、本発明の冷凍装置１００は、複数の熱負荷が接続されたときに特に有利な効果を発揮するのであって、必ずしも複数の熱負荷が接続される用途に限定されない。例えば、冷凍装置１００が１つの冷凍庫のみに接続されて用いられる場合には、負荷変動が小さいので、ユーザーは操作部１０５によって第２の周波数領域（実施の場合、５５〜８０Ｈｚ）の昇降速度を第１の周波数領域（実施の形態の場合、２０〜５５Ｈｚ）と同じに調整すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、比較的簡易な構成により、必要とされる冷却能力を維持しつつ、インバーター周波数の無駄な上昇による電力量の増加や騒音の増加を抑制し得るといった効果を有し、例えば複数のショーケースが接続された冷凍装置に好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  冷凍システム
１１、１２  冷媒配管
１００  冷凍装置
１０１  コンプレッサー
１０２  インバーター
１０３  凝縮器
１０４  制御部
１０５  操作部
１０５ａ  アップダウンボタン
２００−１〜２００−ｎ  ショーケース
【図１】
2019143900.tif 000003
【図２】
2019143900.tif 000004
【図３】
2019143900.tif 000005