(57)【要約】【課題】サービスを継続しながら様々な状況に対処可能な冷設機器の制御装置を提供する。【解決手段】冷設機器の制御装置において取得部は冷設機器での物理特性を取得する。制御部５８は前記取得部において取得した物理特性をもとに冷設機器の運転能力を制御する。状態判定部６４は本制御装置の状態を判定する。ここで前記制御部５８は、外部から受信した可変の目標値に、前記取得部において取得した物理特性を近づけるように冷設機器の運転能力を可変に制御する定常モードと、あらかじめ設定された固定の目標値に、前記取得部において取得した物理特性を近づけるように冷設機器の運転能力を可変に制御する非定常モードとを規定し、前記状態判定部６４が判定した状態をもとに定常モードあるいは非定常モードを選択する。【選択図】図２
2012255566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷設機器の制御装置であって、
冷設機器での物理特性を取得する取得部と、
前記取得部において取得した物理特性をもとに冷設機器の運転能力を制御する制御部と、
本制御装置の状態を判定する判定部とを含み、
前記制御部は、外部から受信した可変の目標値に、前記取得部において取得した物理特性を近づけるように冷設機器の運転能力を可変に制御する定常モードと、あらかじめ設定された固定の目標値に、前記取得部において取得した物理特性を近づけるように冷設機器の運転能力を可変に制御する非定常モードとを規定し、前記判定部が判定した状態をもとに定常モードあるいは非定常モードを選択することを特徴とする冷設機器の制御装置。
【請求項２】
前記制御部において使用すべき可変の目標値を受信する通信部をさらに含み、
前記判定部は、本制御装置の状態として前記通信部での通信状態を判定し、
前記制御部は、本制御装置の状態として、前記判定部が通信状態を正常と判定した場合に定常モードを選択し、前記判定部が通信状態を異常と判定した場合に非定常モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
冷設機器の運転能力を可変に制御する定常モードと、冷設機器の運転能力を固定する非定常モードとを規定し、定常モードあるいは非定常モードを選択する制御部と、
前記制御部に、定常モードあるいは非定常モードを選択させるための指示を受信する通信部とを含むことを特徴とする冷設機器の制御装置。
【請求項４】
前記制御部の動作を規定するための制御プログラムを更新するプログラム更新部をさらに含み、
前記プログラム更新部は、前記制御部が非定常モードの場合には前記制御プログラムの少なくとも一部の書き換えを許可し、前記制御部が定常モードの場合には前記制御プログラムの書き換えを禁止することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部が冷設機器の制御に用いる初期設定値を変更する変更部をさらに含み、
前記変更部は、前記制御部が非定常モードの場合には初期設定値の変更を許可し、前記制御部が定常モードの場合には初期設定値の変更を禁止することを特徴とする請求項３または４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部が非定常モードの場合にはその旨確認するメッセージを表示する表示部をさらに含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷設機器を制御する冷設機器の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーマーケット等の店舗に設置されるショーケースと、このショーケースに接続される冷凍機等の冷設機器とを備える冷設システムが知られている。これらの冷設システムは一般に、圧縮機や凝縮器、蒸発器等を冷媒配管等で環状接続して冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。
【０００３】
通常これらの圧縮機や凝縮器、ショーケース等の冷設機器の運転および停止の制御は、それぞれの機器の入出力ポートに接続したセンサから得られる冷媒の圧力やショーケースの冷風吐出温度等の物理特性に基づいて、専用の制御プログラムが制御量を設定し、入出力ポートを介して冷設機器に送信することで行われる。この制御プログラムは、気候変動、センサを含め冷設機器の構成の変更や各冷設機器の経年劣化などに応じて更新されることが望ましい。また、圧縮機の機器のメンテナンス等のために、これらが接続する入出力ポートを切り替えたり変更したりする必要も生じうる。このようなプログラムの更新や機器のメンテナンス等をすることにより冷設システムの制御は適切に保たれ、店舗全体の省エネルギー化が維持または促進される。
【０００４】
しかしながら、一般に制御プログラムの実行中に新たな制御プログラムに更新したり入出力ポートに接続する冷設機器を入れ換えたりすることはできない。そのため、制御プログラムを更新する場合や入出力ポートに接続する冷設機器を入れ換える場合には制御プログラムや各冷設機器の動作を一旦終了すること、すなわち、サービスを中断する必要があった。
【０００５】
そこで、制御プログラムが稼働していない間に制御プログラムの更新を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５９２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スーパーマーケット等の店舗に設置される冷設システムにおいては、圧縮機や凝縮器、ショーケース等の冷設機器は常時運転状態に置かれる。このため、それらの制御プログラムも常時動作状態にある。これに伴って入出力ポートを介しての情報のやりとりも常時行われることとなり、制御プログラムの更新を含む機器等のメンテナンスの機会を作ることは困難である。また、制御が適切になされなくなった場合にも、サービスの継続が望まれる。このように、冷設機器が通常の動作状態においては対処できない状況が生じる場合がある。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、サービスを継続しながら様々な状況に対処可能な冷設機器の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は冷設機器の制御装置である。この装置は、冷設機器での物理特性を取得する取得部と、前記取得部において取得した物理特性をもとに冷設機器の運転能力を制御する制御部と、本制御装置の状態を判定する判定部とを含む。ここで前記制御部は、外部から受信した可変の目標値に、前記取得部において取得した物理特性を近づけるように冷設機器の運転能力を可変に制御する定常モードと、あらかじめ設定された固定の目標値に、前記取得部において取得した物理特性を近づけるように冷設機器の運転能力を可変に制御する非定常モードとを規定し、前記判定部が判定した状態をもとに定常モードあるいは非定常モードを選択する。
【００１０】
本発明の別の態様も冷設機器の制御装置である。この装置は、冷設機器の運転能力を可変に制御する定常モードと、冷設機器の運転能力を固定する非定常モードとを規定し、定常モードあるいは非定常モードを選択する制御部と、前記制御部に、定常モードあるいは非定常モードを選択させるための指示を受信する通信部とを含む。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サービスを継続しながら様々な状況に対処可能な冷設機器の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る冷設システムの構成を模式的に示した図である。
【図２】実施の形態に係る圧縮機コントローラの内部構成を模式的に示した図である。
【図３】統合コントローラと通信部との通信状態が異常となった場合における省エネ制御の一例を図示したものである。図３（ａ）は、低圧設定値と低圧との関係を示す。図３（ｂ）は図３（ａ）と時間的に対応するショーケースの冷風温度の設定値と実際の冷風温度とを示す。
【図４】統合コントローラと通信部との通信状態が異常となった場合に、制御部が非定常モードとなるときの省エネ制御の一例を図示したものである。図４（ａ）は、低圧設定値と低圧との関係を示す。図４（ｂ）は図４（ａ）と時間的に対応するショーケースの冷風温度の設定値と実際の冷風温度とを示す。
【図５】統合コントローラと通信部との通信状態が異常となった場合における省エネ制御の別の例を図示したものである。図５（ａ）は、低圧設定値と低圧との関係を示す。図５（ｂ）は図５（ａ）と時間的に対応するショーケースの冷風温度の設定値と実際の冷風温度とを示す。
【図６】統合コントローラと通信部との通信状態が異常となった場合に、制御部が非定常モードとなるときの省エネ制御の別の例を図示したものである。図６（ａ）は、低圧設定値と低圧との関係を示す。図６（ｂ）は図６（ａ）と時間的に対応するショーケースの冷風温度の設定値と実際の冷風温度とを示す。
【図７】実施の形態にかかる圧縮機コントローラ内の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】状態判定部による状態判定処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】圧縮機コントローラの非定常モードにおける処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１０】制御部における圧縮機の制御処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】冷設機器のコントローラが圧縮機コントローラの場合とショーケースコントローラの場合との、制御対象、目標値および計測値を対比して示す図である。
【図１２】冷設機器のコントローラが圧縮機コントローラの場合と凝縮器コントローラの場合との、制御対象、目標値および計測値を対比して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、冷設システム１００の構成を模式的に示した図である。冷設システム１００は、凝縮器１０、ショーケース２０、冷凍機１８、ショーケースコントローラ３２、凝縮器コントローラ３４、圧縮機コントローラ３６、冷媒配管１６、および統合コントローラ３０を含む。ショーケース２０はさらに、電磁弁２４と総称される第１の電磁弁２４ａ、第２の電磁弁２４ｂ、および第３の電磁弁２４ｃ、膨張弁２６と総称される第１の膨張弁２６ａ、第２の膨張弁２６ｂ、および第３の膨張弁２６ｃ、吐出温度センサ３８と総称される第１の吐出温度センサ３８ａ、第２の吐出温度センサ３８ｂ、第３の吐出温度センサ３８ｃ、および蒸発器２８と総称される第１の蒸発器２８ａ、第２の蒸発器２８ｂ、および第３の蒸発器２８ｃを含む。
【００１５】
また、冷凍機１８はさらに、圧縮機１４と総称される第１の圧縮機１４ａ、第２の圧縮機１４ｂ、および第３の圧縮機１４ｃ、アンローダ２２と総称される第１のアンローダ２２ａ、第２のアンローダ２２ｂ、および第３のアンローダ２３ｃ、および低圧圧力センサ４０を含む。
【００１６】
以下では、圧縮機や凝縮器、蒸発器等を冷媒配管等で環状接続して冷媒が循環する冷凍サイクルを構成する機器を「冷設機器」と総称することがある。本実施の形態においては冷設機器には、冷凍機器、冷蔵機器、冷暖房機器等の冷媒回路を備える機器を含む。
【００１７】
冷設システム１００は、スーパーマーケット等の店舗に設置される。店舗に設置された冷設システム１００は、インターネット等の通信回線４００を介して遠隔監視システム２００と接続する。遠隔監視システム２００は、冷設システム１００と同様のシステムである他の複数の冷設システム３００とも接続し、後述する統合コントローラ３０等を介して冷設システムの動作の監視および制御を行う。他の複数の冷設システム３００は、通信回線４００を介して冷設システム１００の設置された店舗とは異なる店舗に設置される。
【００１８】
遠隔監視システム２００は図示しないサーバ、モニタおよびキーボード等の入力装置を含み、後述する統合コントローラ３０等を介して冷設システムの内部状態を表示したり、内部状態を変更したりすることができる。
【００１９】
冷設システム１００は圧縮機１４、凝縮器１０、およびショーケース２０等の冷設機器を冷媒配管１６で連通して冷媒循環回路が構成される。圧縮機１４で圧縮された高温かつ高圧の冷媒は、凝縮器１０で熱を放出して凝縮する。凝縮した冷媒は電磁弁２４の開閉に応じて膨張弁２６において気化するに際し、気化熱として周囲の空気等の熱量を奪う。冷却された空気は冷風として図示しない吐出部から吹き出し、ショーケース２０の庫内を冷却する。吐出部から吹き出す冷風の温度は、吐出温度センサ３８が検出する。
【００２０】
膨張弁２６を通過した冷媒は低温かつ低圧の気体となる。この時点での冷媒の圧力は低圧圧力センサ４０が検出する。圧縮機１４は低温かつ低圧の冷媒を圧縮することで、冷媒を高温かつ高圧の状態にする。以上を繰り返すことにより、冷凍サイクルが構成される。なお、アンローダ２２は、圧縮機１４が圧縮する冷媒の圧力を減圧する機能を持つ。
【００２１】
圧縮機１４、凝縮器１０、およびショーケース２０にはそれぞれ圧縮機コントローラ３６、凝縮器コントローラ３４、およびショーケースコントローラ３２が制御信号伝送線によって接続されており、それらの動作が制御される。また、圧縮機コントローラ３６、凝縮器コントローラ３４、およびショーケースコントローラ３２はさらに統合コントローラ３０と接続する。統合コントローラ３０は圧縮機コントローラ３６、凝縮器コントローラ３４、およびショーケースコントローラ３２の動作を制御することで、冷設システム１００の動作を全体として制御する。
【００２２】
ショーケースコントローラ３２は、吐出温度センサ３８によって検出される実際の冷風の温度と、吐出される冷風の温度としてしかるべき値として設定されている冷風の設定温度との偏差温度に基づいて電磁弁２４を開閉制御し、蒸発器２８に冷媒を供給してショーケース庫内を冷却する。具体的には、設定温度よりも高い上限温度を設定し、ショーケース庫内の温度が上限温度に到達した場合に電磁弁２４を開き、設定温度にて電磁弁を閉じるオン−オフ制御を実行する。これにより、冷風の吐出温度を設定温度に近づける。なお、冷風の設定温度は統合コントローラ３０がショーケースコントローラ３２に設定する。
【００２３】
凝縮器コントローラ３４は、凝縮器１０に併設される図示しない圧力センサによって検出される凝縮器の出口直後の冷媒の圧力と、統合コントローラ３０から設定された凝縮器を出る冷媒の圧力としてしかるべき値として設定された圧力（以後、「高圧設定値」という。）との偏差温度に基づいて図示しない凝縮器のファンの回転速度を変更する。より具体的には、センサによって検出された圧力が高圧設定値よりも高い場合にはファンの回転速度を上げて冷媒を冷やし、センサによって検出された圧力が高圧設定値よりも低い場合にはファンの回転速度を下げて冷媒の冷却能力を下げ、検出された圧力と圧設定値とを近づける。
【００２４】
圧縮機１４は、低圧設定値に基づいて、所定の周期で圧縮機コントローラ３６によってその運転能力が制御される。ここで所定の周期とは、圧縮機コントローラ３６が低圧設定値に基づいて圧縮機１４の運転能力を制御する周期として定められた制御周期であり、例えば１秒である。また「低圧設定値」とは、圧縮機の運転能力を変更するための基準となる値であり、具体的には「カットイン値」と「カットアウト値」とのふたつの閾値を含む。
【００２５】
低圧圧力センサ４０が取得した冷媒の圧力が「カットイン値」以上となると圧縮機の運転が再開され、当該圧力が「カットアウト値」以下となると圧縮機の運転が停止する。冷設システム１００内に設置されたいずれかのショーケース２０の負荷の変動により冷媒の低圧圧力が変化すると、圧縮機コントローラ３６は、低圧設定値に応じて圧縮機１４の運転能力が制御される。なお、低圧設定値は、ショーケース庫内の温度状態に応じて、統合コントローラ３０が可変に設定する。
【００２６】
統合コントローラ３０が、ショーケースコントローラ３２の冷風の設定温度を変更すること、凝縮器コントローラ３４の高圧設定値を変更すること、および圧縮機コントローラ３６の低圧設定値を変更すること等を含めて「省エネ制御」と総称する。また、例えば圧縮機コントローラ３６についての省エネ制御を意味する場合には、圧縮機コントローラ３６の省エネ制御等という。
【００２７】
図２は、実施の形態に係る圧縮機コントローラ３６の内部構成を模式的に示した図である。圧縮機コントローラ３６は、通信部５４、データテーブル５６、制御部５８、Ｉ／Ｏポート変更部６０、プログラム更新部６２、状態判定部６４、Ｉ／Ｏポート６６、およびプログラムテーブル６８を含む。
【００２８】
通信部５４は、統合コントローラ３０からの指示等を受信する。例えば通信部５４は、統合コントローラ３０から低圧設定値を受信する。通信部５４はまた、受信したデータを解析し、データテーブル５６に解析結果を格納する。通信部５４はさらに、統合コントローラ３０がデータテーブル５６に格納されているデータを要求している場合には、データテーブル５６から該当するデータを取得して統合コントローラ３０に送信する。
【００２９】
通信部５４は、通信状態を判定するために設定された所定の時間（例えば３０秒）の間、統合コントローラ３０からの応答を受信しない場合（すなわち、通信がタイムアウトの場合）には通信状態は異常と判定し、そうでない場合は正常と判定する。判定結果はデータテーブル５６に判定の都度保存する。
【００３０】
Ｉ／Ｏポート６６は、圧縮機１４や低圧圧力センサ４０と接続してデータの入出力を行う。例えば低圧圧力センサ４０から冷媒の圧力を受け取って制御部５８に送信したり、制御部５８からの制御情報を圧縮機１４に出力したりする。
【００３１】
制御部５８は、圧縮機１４の運転能力を可変に制御する。具体的には、制御部５８は、通信部５４を介して統合コントローラ３０から取得し、データテーブル５６に保存されている低圧設定値を取得する。また、Ｉ／Ｏポート６６を介して低圧圧力センサ４０から、所定の間隔毎に冷媒の圧力（以下、低圧圧力センサ４０から取得する圧力を単に「低圧」という。）を取得する。ここで所定の間隔とは、制御部５８内の図示しない物理特性取得部が低圧を測定する周期として設定された物理特性測定周期であり、例えば１秒である。周期は図示しないタイマから取得する。なお、冷媒の物理特性としては、低圧ではなく温度を取得するようにしてもよい。その場合には図示しない冷媒温度センサ等を冷設機に設置することで実現できる。取得した圧力等の冷媒の物理特性をデータテーブル５６に格納する。
【００３２】
制御部５８は、図示しないタイマを参照して圧縮機１４の制御のための制御周期として定められた所定の間隔（例えば１秒）毎に、低圧設定値を制御の目標値として、低圧設定値に低圧が近づくよう圧縮機１４の制御量を決定する。ここで「圧縮機の制御量」とは、圧縮機１４の運転能力を定める量であり、例えば動作させる圧縮機１４の台数やアンローダ２２の運転台数である。圧縮機１４が定速圧縮機ではなく、回転数を変えることで圧力を制御できる能力可変型の圧縮機の場合には、圧縮機の制御量として回転数を用いることもできる。圧縮機１４やアンローダ２２の運転および停止の順番は任意で設定でき、例えば特定の圧縮機を優先的に運転させてもよいし、複数の圧縮機を順番に運転させるようにしてもよい。
【００３３】
以上の説明は、統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が正常であり、統合コントローラ３０から低圧設定値が制御されること、すなわち圧縮機の省エネ制御が正常に行われることを前提とした。統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常となると以下で説明する問題が起こり得る。
【００３４】
図３は、統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常となった場合における省エネ制御の一例を図示したものである。図３（ａ）は、低圧設定値４２と低圧４４との関係を示す。図３（ｂ）は図３（ａ）と時間的に対応するショーケース２０の冷風温度の設定値４６と実際の冷風温度４８とを示す。時刻Ｘよりも以前は、統合コントローラ３０が省エネ制御をすることにより低圧設定値４２が増加している。時刻Ｘにおいて統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常となると、圧縮機コントローラ３６の低圧設定値４２は統合コントローラ３０によって変更されなくなり、一定値となる。したがって、時刻Ｘ以降、低圧設定値４２は一定の値となる。
【００３５】
図３（ａ）の例では、時刻Ｘにおける低圧設定値４２が比較的高い状態（図の実線）で通信異常が起こった場合を示す。この場合、高い低圧設定値４２を目標として制御部５８は圧縮機１４の運転能力を下げ、結果としてショーケース２０が冷却不足となる可能性がある。統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常のため、統合コントローラ３０は図の破線で示すように低圧設定値４２を下げることができない。
【００３６】
図３（ｂ）で示すように、通信異常が発生した時刻Ｘ以降、ショーケース２０の冷風温度の設定値４６よりも吐出する実際の冷風温度４８が上がっても、実際の冷風温度４８を下げることができず、ショーケース２０は冷却不足となる。低圧設定値４２が下がらないため、制御部５８は圧縮機１４の運転能力を上げることができないからである。通信異常の時間が長引くとショーケース２０は冷却不足の状態が継続することになり、ショーケース２０に保管されている食品等が傷んでしまい問題となる。
【００３７】
この問題に対応するため、制御部５８は、統合コントローラ３０から受信した可変の低圧設定値に低圧を近づけるように圧縮機１４の運転能力を可変に制御する定常モードと、あらかじめ設定された固定の低圧標準値に低圧を近づけるように圧縮機１４の運転能力を可変に制御する第１の非定常モードとを規定する。ここで「低圧標準値」とは、制御部５８が非定常モードの場合に強制的に設定される低圧設定値であり、あらかじめユーザにより設定可能な低圧の標準値である。低圧標準値はデータテーブル５６に保存されている。
【００３８】
状態判定部６４は、データテーブル５６から現在の通信状態を取得する。制御部５８は、状態判定部６４が通信状態を正常と判定した場合に定常モードを選択し、状態判定部６４が通信状態を異常と判定した場合に第１の非定常モードを選択する。
【００３９】
図４は、統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常となった場合に、制御部５８が非定常モードとなるときの省エネ制御の一例を図示したものである。図４（ａ）は、低圧設定値４２と低圧４４との関係を示す。図４（ｂ）は図４（ａ）と時間的に対応するショーケース２０の冷風温度の設定値４６と実際の冷風温度４８とを示す。図４（ａ）は、図３（ａ）の場合と同様に、時刻Ｘにおける低圧設定値４２が比較的高い状態のときに通信異常が起こった場合を示す。時刻Ｘまでは統合コントローラ３０の省エネ制御によって低圧設定値４２が増加するが、通信状態が異常となった時刻Ｘ以降は、その直前までの統合コントローラ３０の省エネ制御による低圧設定値４２に関わらず、低圧標準値５０が設定される。
【００４０】
図４（ｂ）で示すように、通信異常が発生した時刻Ｘ以降も、ショーケース２０から吐出する実際の冷風温度４８をショーケース２０の冷風温度の設定値４６となるように制御を継続することができる。低圧設定値４２は低圧標準値５０に設定されているため、制御部５８は圧縮機１４の運転能力を上げることができるからである。
【００４１】
通信状態が異常の間は低圧標準値５０を目標値として圧縮機１４の運転能力が制御されるため、ショーケース２０が極端に冷却不足となることを防ぐことができる。通信異常中に圧縮機１４の運転能力を高くするよう制御することがなくなるので、その間のエネルギーコストを抑制できる点で有利である。
【００４２】
図５は、統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常となった場合における省エネ制御の別の例を図示したものである。図５（ａ）は、低圧設定値４２と低圧４４との関係を示す。図５（ｂ）は図５（ａ）と時間的に対応するショーケース２０の冷風温度の設定値４６と実際の冷風温度４８とを示す。時刻Ｘよりも以前は、統合コントローラ３０が省エネ制御をすることにより低圧設定値４２が減少している。時刻Ｘにおいて統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常となると、圧縮機コントローラ３６の低圧設定値４２は統合コントローラ３０によって変更されなくなり、固定される。したがって、時刻Ｘ以降、低圧設定値４２は一定の値となる。
【００４３】
図５（ａ）の例は、時刻Ｘにおける低圧設定値４２が比較的低い状態（図の実線）で通信異常が起こった場合を示す。この場合、低い低圧設定値４２を目標として制御部５８は圧縮機１４の運転能力を上げ、結果としてショーケース２０が過剰冷却となる可能性がある。統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常のため、統合コントローラ３０は図の破線で示すように低圧設定値４２を上げることができない。
【００４４】
このため、図５（ｂ）で示すように、通信異常が発生した時刻Ｘ以降、ショーケース２０の冷風温度の設定値４６よりも吐出する実際の冷風温度４８が下がっても、実際の冷風温度４８は上がらず、過剰冷却の状態が継続する。低圧設定値４２が上がらないため、制御部５８は圧縮機１４の運転能力を下げないからである。この結果、通信異常の時間が長引くと実際の冷風温度４８と冷風温度の設定値４６との差が大きくなる。ショーケース２０が充分に冷却されているにも関わらずさらに冷却を続けることになり、省エネの観点から好ましくない。
【００４５】
図６は、統合コントローラ３０と通信部５４との通信状態が異常となった場合に、制御部５８が非定常モードとなるときの省エネ制御の別の例を図示したものである。図６（ａ）は、低圧設定値４２と低圧４４との関係を示す。図６（ｂ）は図６（ａ）と時間的に対応するショーケース２０の冷風温度の設定値４６と実際の冷風温度４８とを示す。図４（ａ）は、図５の場合と同様に、時刻Ｘまでは統合コントローラ３０の省エネ制御によって低圧設定値４２が減少するが、通信状態が異常となった時刻Ｘ以降は、その直前までの統合コントローラ３０の省エネ制御による低圧設定値４２に関わらず、低圧標準値５０が設定される。
【００４６】
図６（ｂ）に示すように、時刻Ｘにおける低圧設定値４２が比較的低い状態（図の実線）で通信異常が起こった場合を示す。通信異常が発生した時刻Ｘ以降も、ショーケース２０から吐出する実際の冷風温度４８をショーケース２０の冷風温度の設定値４６となるように制御を継続することができる。低圧設定値４２は低圧標準値５０に設定されているため、制御部５８は圧縮機１４の運転能力を下げることができるからである。
【００４７】
通信状態が異常の間は低圧標準値５０を目標値として圧縮機１４の運転能力が制御されるため、ショーケース２０が極端に過剰冷却となることを防ぐことができる。
【００４８】
図２の説明に戻る。制御部５８は上述のモードの他に次のモードも規定する。すなわち、圧縮機１４等の冷設機器の運転能力を可変に制御する定常モードと、冷設機器の運転能力を固定する第２の非定常モードとのモードである。第２の非定常モードはＩ／Ｏポート６６の設定変更や圧縮機コントローラ３６の動作を規定するプログラムの更新等の際に利用されるモードである。
【００４９】
通信部５４は、統合コントローラ３０からＩ／Ｏポート６６の設定変更指示があるとその旨および変更情報をデータテーブル５６に格納する。状態判定部６４は、データテーブル５６にＩ／Ｏポート６６の設定変更指示があると、制御部５８に第２の非定常モードを選択させる。Ｉ／Ｏポート変更部６０は、制御部５８が第２の非定常モードとなるとＩ／Ｏポート６６の初期設定値の変更を許可し、制御部５８が定常モードの間はＩ／Ｏポート６６の初期設定値の変更を禁止する。
【００５０】
通信部５４は、統合コントローラ３０から圧縮機コントローラ３６の動作を規定するプログラムの更新指示があるとその旨をデータテーブル５６に格納し、更新プログラムをプログラムテーブル６８に格納する。状態判定部６４は、データテーブル５６にプログラム更新の指示があると、制御部５８に第２の非定常モードを選択させる。プログラム更新部６２は、制御部５８が第２の非定常モードとなると圧縮機コントローラ３６の全体の制御プログラムのうち、少なくとも一部（例えば、圧縮機コントローラ３６の全体の制御プログラムのうち、圧縮機１４の制御内容を更新するときの制御部５８など）の書き換えを許可し、制御部５８が定常モードの間は制御プログラムの書き換えを禁止する。
【００５１】
このように、Ｉ／Ｏポート変更部６０がＩ／Ｏポート６６の初期設定を変更する際やプログラム更新部６２がプログラムテーブル６８のプログラムを更新する際に、圧縮機１４等の冷設機器の運転能力を固定することによって制御部５８を冷設機器の制御から解放し、変更や更新を可能とする。その間、圧縮機１４等の冷設機器は運動能力を固定されつつも動作し続けるので、サービスを中断する必要がない。
【００５２】
以上の圧縮機コントローラ３６の構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００５３】
図７は、実施の形態にかかる圧縮機コントローラ３６内の処理の流れを説明するフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、冷設システム１００が始動したときに開始する。
【００５４】
状態判定部６４は初期化作業を行う（Ｓ１０）。具体的には、データテーブル５６に格納されている制御部５８の制御モードを定常モードにセットし、処理ステータスを「無処理」にセットする。ここで「処理ステータス」とは、制御部５８が定常モードでない場合に行う処理を表すステータスであり、少なくとも「通信異常」、「プログラム更新」、「Ｉ／Ｏポートの設定」、および「無処理」のステータスを含む。
【００５５】
通信部５４は、統合コントローラ３０からデータを受信し、必要に応じてデータテーブル５６に格納されている情報を統合コントローラ３０に送信する（Ｓ１２）。通信部５４は、統合コントローラ３０からプログラムの更新やＩ／Ｏポート６６の設定変更の情報を受信すると、その旨をデータテーブル５６に格納する。通信部５４は、統合コントローラ３０との通信状態が異常の場合には、データテーブル５６に通信異常である旨を格納する。
【００５６】
状態判定部６４は、データテーブル５６にプログラムの更新やＩ／Ｏポート６６の設定変更の情報、あるいは通信異常の情報が格納されている場合には、制御部５８を非定常モードに設定し、そうでない場合には、制御部５８は定常モードに設定する（Ｓ１４）。制御部５８の現在の制御モードはデータテーブル５６に格納される。
【００５７】
制御部５８が定常モードの場合（Ｓ１６Ｙ）、制御部５８は圧縮機１４の制御処理を実行する（Ｓ１８）。制御部５８が定常モードでない場合（Ｓ１６Ｎ）、制御部５８は非定常モードに移行し、処理ステータスで定められた処理を実行する（Ｓ２０）。圧縮機の制御または処理ステータスで定められた処理が終了するとステップＳ１２に戻り、処理を継続する。
【００５８】
図８は、状態判定部６４による状態判定処理の流れを説明するフローチャートであり、図７のステップＳ１４を詳細に説明するものである。
【００５９】
状態判定部６４は、プログラムテーブル６８に格納されている通信状態を調べ、通信がタイムアウトの場合（Ｓ２２Ｙ）、プログラムテーブル６８に格納されている処理ステータスを「通信異常」にセットする（Ｓ２４）。通信がタイムアウトでない場合（Ｓ２２Ｎ）、状態判定部６４は、通信部５４が統合コントローラ３０からプログラムの更新指示を受信したか否かを調べる。プログラムの更新指示がある場合（Ｓ２６Ｙ）、状態判定部６４は、プログラムテーブル６８に格納されている処理ステータスを「プログラム更新」にセットする（Ｓ２８）。
【００６０】
プログラムの更新指示がない場合（Ｓ２６Ｎ）、状態判定部６４は、通信部５４が統合コントローラ３０からＩ／Ｏポート６６の設定変更指示を受信したか否かを調べる。Ｉ／Ｏポート６６の設定変更指示がある場合（Ｓ３０Ｙ）、状態判定部６４は、プログラムテーブル６８に格納されている処理ステータスを「Ｉ／Ｏポートの設定」にセットする（Ｓ３２）。
【００６１】
Ｉ／Ｏポート６６の設定変更指示がない場合（Ｓ３０Ｎ）、状態判定部６４は、データテーブル５６に格納されている処理ステータスを調べる。データテーブル５６に格納されている処理ステータスが「通信異常」を示している場合（Ｓ３４Ｙ）、状態判定部６４は、処理ステータスを「無処理」にセットする（Ｓ３６）。処理ステータスが「通信異常」を示していない場合（Ｓ３４Ｎ）、状態判定部６４は、通信部５４を介して統合コントローラ３０から定常モード設定の指示があるか否かを調べる。定常モード設定の指示がある場合（Ｓ３８Ｙ）、状態判定部６４は、データテーブル５６に格納されている制御部５８の制御モードを「定常モード」にセットする（Ｓ４０）。定常モード設定の指示がない場合（Ｓ３８Ｎ）、状態判定部６４は状態判定処理を終了する。
【００６２】
状態判定部６４は、処理ステータスを「通信異常」、「プログラム更新」または「Ｉ／Ｏポートの設定」のいずれかに変更した後（それぞれステップＳ２４、Ｓ２８、Ｓ３２）、データテーブル５６に格納されている制御部５８の制御モードを「非定常モード」にセットする（Ｓ４２）。より具体的には、状態判定部６４は、処理ステータスを「通信異常」の場合には制御部５８の制御モードを「第１の非定常モード」に変更し、「プログラム更新」または「Ｉ／Ｏポートの設定」のいずれかの場合には制御部５８の制御モードを「第２の非定常モード」に変更する。状態判定部６４が制御部５８の制御モードを「定常モード」または「非定常モード」のいずれかにセットすると、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００６３】
図９は、圧縮機コントローラ３６の非定常モードにおける処理の流れを説明するフローチャートであり、図７のステップＳ２０を詳細に説明するものである。
【００６４】
状態判定部６４は、データテーブル５６に格納されている処理ステータスをもとに後続の処理を分岐する（Ｓ４４）。処理ステータスが「通信異常」場合、制御部５８の制御モードは「第１の非定常モード」である。そこで、制御部５８は、データテーブル５６に格納されている低圧標準値を低圧設定値として固定する（Ｓ４６）。その後制御部５８は、圧縮機１４の制御処置を実行する（Ｓ４８）。
【００６５】
処理ステータスが「Ｉ／Ｏポートの設定」の場合、制御部５８の制御モードは「第２の非定常モード」である。制御部５８は圧縮機１４の運転能力を固定し（Ｓ５０）、圧縮機１４の制御を終了する。Ｉ／Ｏポート変更部６０は、通信部５４を介して統合コントローラ３０から受信しデータテーブル５６に格納されている変更情報をＩ／Ｏポート６６に反映する（Ｓ５２）。その後、状態判定部６４はデータテーブル５６に格納されている処理ステータスを「無処理」にセットする（Ｓ５４）。
【００６６】
処理ステータスが「無処理」の場合、制御部５８がステップＳ４８における圧縮機１４の制御処理を終了した後、あるいは状態判定部６４がステップＳ５４における処理を終了すると、本フローチャートにおける処理を終了する。
【００６７】
ステップＳ４４において処理ステータスが「プログラム更新」の場合も、制御部５８は「第２の非定常モード」となる。制御部５８は圧縮機１４の運転能力を固定し（Ｓ５６）、圧縮機１４の制御を終了する。プログラム更新部６２は、通信部５４を介して統合コントローラ３０から受信しプログラムテーブル６８に格納されている制御プログラムを新しい制御プログラムとして更新する（Ｓ５８）。その後、プログラム更新部６２は、新しい制御プログラムを反映させるために圧縮機コントローラ３６を再起動する（Ｓ６０）。システム再起動の後は、図７におけるステップＳ１０に戻る（Ｓ６２）。
【００６８】
図１０は、制御部５８における圧縮機１４の制御処理の流れを説明するフローチャートであり、図７のステップＳ１８および図９のステップ４８を詳細に説明するものである。
【００６９】
制御部５８は、図示しないタイマを参照して、制御周期か否かを調べる。制御周期の場合（Ｓ６４Ｙ）、制御部５８はＩ／Ｏポート６６を介して低圧圧力センサ４０から現在の低圧を取得する（Ｓ６６）。低圧が低圧設定値よりも圧力が高い場合（Ｓ６８Ｙ）、制御部５８はタイマを参照して所定の時間待機する。ここで所定の時間とは、計測値の変動を吸収する等のために設けられた待機時間であり、例えば１分間に設定される。
【００７０】
所定の待機時間低圧が低圧設定値よりも高い状態が継続する場合（Ｓ７０Ｙ）、制御部５８は、圧縮機１４の制御量を変更してその運転能力を上昇させる（Ｓ７２）。所定の待機時間低圧が低圧設定値よりも高い状態が継続しなかった場合（Ｓ７０Ｎ）、制御部５８は特段の制御を行わない。また、制御周期でない場合（Ｓ６４Ｎ）も制御部５８は特段の制御を行わない。
【００７１】
低圧が低圧設定値と同じか低い場合（Ｓ６８Ｎ）も、制御部５８はタイマを参照して所定の時間待機する。所定の待機時間低圧が低圧設定値よりも低い状態が継続する場合（Ｓ７４Ｙ）には、制御部５８は、圧縮機１４の制御量を変更してその運転能力を下降させる（Ｓ７６）。所定の時間低圧が低圧設定値よりも低い状態が継続しなかった場合（Ｓ７４Ｎ）には、制御部５８は特段の制御を行わない。
【００７２】
以上の構成による動作は以下のとおりである。冷設システム１００が動作を開始すると、冷凍サイクルによってショーケース２０の庫内が冷却される。制御部５８は、定常モードの場合には、冷媒の圧力と低圧設定値との大小関係に基づいて圧縮機１４の運転能力を制御する。ユーザは、圧縮機コントローラ３６の動作を規定するプログラムの更新作業や入出力ポートの変更、その他圧縮機コントローラ３６のメンテナンスを望む場合には、統合コントローラ３０を介して圧縮機コントローラ３６の非定常モードにその旨を指示する。制御部５８は圧縮機１４の運転を固定した後に第２の非定常モードに移行し、プログラムの更新や入出力ポートの変更等のメンテナンスを行うことができるようになる。また、統合コントローラ３０との間の通信状態が異常となると、制御部５８は第１の非定常モードに移行して低圧設定値を固定する。
【００７３】
以上説明したように実施の形態によれば、圧縮機１４の運転を固定し、例えば定常的に圧縮機１４を運転しつつ、プログラムの更新等、圧縮機コントローラ３６のメンテナンスを実行することができる。メンテナンス作業中においても、ショーケース２０の庫内を冷却できるので、メンテナンス作業中に圧縮機１４を停止させた場合と比較して、メンテナンス作業終了後の圧縮機の運転能力を抑えることができ、かつメンテナンス中もショーケース２０の庫内の商品等を低温保存できる。ショーケース２０の庫内が冷却された場合には圧縮機１４の運転能力を下げることにより、圧縮機１４の消費電力を抑えられる。
【００７４】
さらに統合コントローラ３０と圧縮機コントローラ３６との通信状態が異常の場合には、統合コントローラ３０は圧縮機コントローラ３６に対して省エネ制御を実施できないが、その間、圧縮機コントローラ３６内の制御部５８は低圧設定値としてデータテーブル５６から読み出した低圧標準値を用いる。この結果、通信状態が異常である間にも圧縮機１４の運転を継続でき、かつ低圧設定値を低圧標準値付近で保つことができるので、通信状態が正常に復帰した後の圧縮機１４の運転能力を増加する必要がなく、消費電力を抑えることが可能となる。
【００７５】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７６】
例えば、上記実施の形態では、冷設機器のコントローラとして主に圧縮機コントローラ３６を例に説明したが、冷設機器のコントローラとしてはショーケースコントローラ３２や凝縮器コントローラ３４であってもよい。
【００７７】
図１１は、冷設機器のコントローラが圧縮機コントローラ３６の場合とショーケースコントローラ３２の場合との、制御対象、目標値および計測値を対比して示す図である。圧縮機コントローラ３６内の制御部５８の制御対象が圧縮機１４の運転能力であったのに対し、ショーケースコントローラ３２内の図示しない制御部の制御対象は電磁弁２４の開度である。また、圧縮機コントローラ３６内の制御部５８が低圧設定値を制御の目標としたのに対し、ショーケースコントローラ３２内の制御部の目標値は、図示しない冷風吐出部から吐出される冷風の設定温度である。冷設機器のコントローラがショーケースコントローラ３２の場合、吐出温度センサ３８によって検出される実際の冷風の温度を冷風の設定温度に近づくように制御する。
【００７８】
統合コントローラ３０はショーケース２０が設置されている店内の温度が所定の温度よりも低い場合には店内が十分に冷えているとして冷風の設定温度を上げる。また、店内の温度が所定の温度よりも高い場合には冷風の設定温度を下げる。
【００７９】
図１２は、冷設機器のコントローラが圧縮機コントローラ３６の場合と凝縮器コントローラ３４の場合との、制御対象、目標値および計測値を対比して示す図である。圧縮機コントローラ３６内の制御部５８の制御対象が圧縮機１４の運転能力であったのに対し、凝縮器コントローラ３４内の図示しない制御部の制御対象は、図示しない凝縮器のファンの回転数である。また、圧縮機コントローラ３６内の制御部５８が低圧設定値を制御の目標としたのに対し凝縮器コントローラ３４内の制御部の目標値は、凝縮器１０の運転能力を変更するための基準となる値である高圧設定値である。冷設機器のコントローラが凝縮器コントローラ３４の場合、「高圧」と称される凝縮器１０に入る直前の冷媒の圧力を、高圧設定値に近づくように制御する。
【００８０】
統合コントローラ３０は外気の温度が所定の温度よりも低い場合には十分に熱交換ができるので、高圧設定値を下げる。また、外気の温度が所定の温度よりも高い場合には熱交換ができないため、高圧設定値を上げる。
【００８１】
圧縮機コントローラ３６内の制御部５８等、冷設機器のコントローラが非定常モードの場、その旨をユーザに知らせるメッセージをモニタ（図示せず）上に表示するようにしてもよい。
【００８２】
統合コントローラ３０は、冷設機器のコントローラの目標値を表示したり、目標値を変更できるようにしたりしてもよい。また、例えば圧縮機コントローラ３６内の制御部５８が第１の非定常状態となる場合など、目標値を固定する場合にはその旨を確認するメッセージをモニタ等の表示部に表示するようにしてもよい。冷設機器のコントローラの動作状態を一元管理できる点で有利である。
【００８３】
遠隔監視システム２００は、通信回線４００を介して冷設機器のコントローラの目標値を表示したり、目標値を変更できるようにしたりしてもよい。また、例えば圧縮機コントローラ３６内の制御部５８が第１の非定常状態となる場合など、目標値を固定する場合にはその旨を確認するメッセージをモニタ等の表示部に表示するようにしてもよい。複数の店舗における冷設システム１００の動作状態を、遠隔地から一元管理できる点で有利である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  凝縮器、  １４  圧縮機、  １６  冷媒配管、  １８  冷凍機、  ２０  ショーケース、  ２２  アンローダ、  ２４  電磁弁、  ２６  膨張弁、  ２８  蒸発器、  ３０  統合コントローラ、  ３２  ショーケースコントローラ、  ３４  凝縮器コントローラ、  ３６  圧縮機コントローラ、  ３８  吐出温度センサ、  ４０  低圧圧力センサ、  ４２  低圧設定値、  ４４  低圧、  ４６  冷風温度の設定値、  ４８  冷風温度、  ５０  低圧標準値、  ５４  通信部、  ５６  データテーブル、  ５８  制御部、  ６０  Ｉ／Ｏポート変更部、  ６２  プログラム更新部、  ６４  状態判定部、  ６６  Ｉ／Ｏポート、  ６８  プログラムテーブル、  １００  冷設システム、  ２００  遠隔監視システム、  ４００  通信回線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012255566.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012255566.tif 000008
【図７】
2012255566.tif 000009
【図８】
2012255566.tif 000010
【図９】
2012255566.tif 000011
【図１０】
2012255566.tif 000012
【図１１】
2012255566.tif 000013
【図１２】
2012255566.tif 000014