(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に設置されたショーケース等の冷却負荷に接続される冷凍機であって、
容量制御が可能な圧縮機を備え、当該圧縮機の吸込側の圧力と設定圧力とを比較して、この比較結果に応じて圧縮機の容量を制御する手段を備えた冷凍機の制御装置において、
室外の温度を検出する温度センサと、
前記冷凍機の設置環境により基準温度を変更する基準温度変更手段と、
前記温度センサによって検出された室外温度と前記基準温度に応じて前記設定圧力を変更する設定圧力変更手段とを備えたことを特徴とする冷凍機の制御装置。
【請求項２】
室外の湿度を検出する湿度センサと、
前記温度センサによって検出された室外温度と前記基準温度及び前記湿度センサによって検出された室外湿度とに応じて前記設定圧力を変更する設定圧力変更手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の冷凍機の制御装置。
【請求項３】
前記温度センサは室外に複数設けられ、前記設定圧力変更手段は、複数の温度センサでの検出温度の平均値に応じて前記設定圧力を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍機の制御装置。
【請求項４】
前記湿度センサは室外に複数設けられ、前記設定圧力変更手段は、複数の湿度センサでの検出湿度の平均値に応じて前記設定圧力を変更することを特徴とする請求項２記載の冷凍機の制御装置。
【請求項５】
前記ショーケース等の冷却負荷が庫内照明器を有する冷凍機であって、
前記庫内照明器が消灯されたときに、前記設定圧力を高い圧力に変更する設定圧力変更手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍機の制御装置。
【請求項６】
前記ショーケース等の冷却負荷がナイトカバー及び庫内照明器を有する冷凍機であって、
前記ナイトカバーがかけられると共に、前記庫内照明器が消灯されたときに、前記設定圧力を高い圧力に変更する設定圧力変更手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内に設置されたショーケース等の冷却負荷に接続される冷凍機の制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、室内に設置されたナイトカバー及び庫内照明器を有するショーケースに接続される冷凍機であって、容量制御が可能な圧縮機を備え、この圧縮機の吸込側の低圧圧力と設定圧力とを比較して、この比較結果に応じて圧縮機の容量を制御する手段を備えた冷凍機の制御装置が知られている。
【０００３】
この種の従来の制御装置では、設定圧力を工事業者が設定し、一旦設定された圧力値で年間を通して制御するか、或いはこの設定値を変更する場合、ショーケースの温度、或いは当該ショーケースに接続された液電磁弁の開閉頻度等の負荷情報に基づいて、前記設定圧力を変更する制御が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一旦設定された設定圧力値で年間を通して制御する場合、最適運転制御を行なうことができないという問題がある。
【０００５】
また、設定圧力を変更する制御を行なう場合でも、従来の構成では、各ショーケースの前記負荷情報を常に監視するコントローラが必要になる。この種のコントローラは一般的にショーケースと一体に設けられ、このコントローラを持たないショーケースを制御する場合には、前記設定圧力を変更する制御を行えず、従来の装置は、いわゆる汎用性に欠けるという問題がある。しかも従来のコントローラは高価である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、冷凍機単独で前記設定圧力を変更する制御を行うことができる、いわゆる汎用性に優れる冷凍機の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、室内に設置されたショーケース等の冷却負荷に接続される冷凍機であって、容量制御が可能な圧縮機を備え、当該圧縮機の吸込側の圧力と設定圧力とを比較して、この比較結果に応じて圧縮機の容量を制御する手段を備えた冷凍機の制御装置において、室外の温度を検出する温度センサと、前記冷凍機の設置環境により基準温度を変更する基準温度変更手段と、前記温度センサによって検出された室外温度と前記基準温度に応じて前記設定圧力を変更する設定圧力変更手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の冷凍機の制御装置において、室外の湿度を検出する湿度センサと、前記温度センサによって検出された室外温度と前記基準温度及び前記湿度センサによって検出された室外湿度とに応じて前記設定圧力を変更する設定圧力変更手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の冷凍機の制御装置において、前記温度センサは室外に複数設けられ、前記設定圧力変更手段は、複数の温度センサでの検出温度の平均値に応じて前記設定圧力を変更するものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２記載の冷凍機の制御装置において、前記湿度センサは室外に複数設けられ、前記設定圧力変更手段は、複数の湿度センサでの検出湿度の平均値に応じて前記設定圧力を変更するものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の冷凍機の制御装置において、前記ショーケース等の冷却負荷が庫内照明器を有する冷凍機であって、前記庫内照明器が消灯されたときに、前記設定圧力を高い圧力に変更する設定圧力変更手段を備えたものである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の冷凍機の制御装置において、前記ショーケース等の冷却負荷がナイトカバー及び庫内照明器を有する冷凍機であって、前記ナイトカバーがかけられると共に、前記庫内照明器が消灯されたときに、前記設定圧力を高い圧力に変更する設定圧力変更手段を備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１において、符号１は冷凍機を示し、この冷凍機１には冷媒配管３を介して複数のオープンショーケース５がそれぞれ並列に接続されている。冷凍機１には圧縮機１１、凝縮器１３が内蔵されると共に、各オープンショーケース５には減圧装置１４、及び冷却器１５が内蔵され、各減圧装置１４の入口には液電磁弁１７が接続されている。前記圧縮機１１は電動圧縮機であり、この電動圧縮機には駆動制御用のインバータ２１が接続され、このインバータ２１にはコントローラ２３が接続されている。
【００１５】
このコントローラ２３は、図２に示すように、マイクロコンピュータ（マイコン）２５を含んでいる。
【００１６】
このマイコン２５には圧縮機１１の吸込側の低圧圧力を検出する低圧圧力検出センサ２７と、この低圧圧力と比較される設定圧力を設定する圧力設定器２９と、複数のオープンショーケース５が設置されたスーパーマーケット等の近傍の室外の温度を検出する温度センサ３１と、同室外の湿度を検出する湿度センサ３３と、各オープンショーケース５のナイトカバー（図示せず）の有無を検出するカバー有無検出器３５と、ショーケース５の庫内照明器（図示せず）の消灯を検出する消灯検出器３７とが接続されている。尚、カバー有無検出器３５を設置せず、消灯検出器３７で代用する場合もある。尚、前記室は店が一般的であるが、倉庫などのような室であっても構わない。
【００１７】
ショーケース５に付設されるナイトカバーは通常閉店時に庫内保冷のためショーケース５の開口部にかけられる。
【００１８】
つぎに、動作を説明する。
【００１９】
各ショーケース５に冷凍機１を接続した場合、まず施工業者は、図３に示すように、圧縮機１１の運転周波数を変化させる基準となる、圧縮機１１の吸込側の低圧圧力に関する設定圧力として、例えばハイ値ＰＨ＝２．５Ｋｇ／ｃｍ２、及びロー値ＰＬ＝２．０Ｋｇ／ｃｍ２をマイコン２５に設定する。
【００２０】
それ以後、マイコン２５は、図４に示すフローに従って圧縮機１１の運転周波数を制御する。即ち、低圧圧力検出センサ２７で圧縮機１１の吸込側の低圧圧力ＰＳを検出し（Ｓ１）、この低圧圧力ＰＳと、前述した設定圧力としてのハイ値ＰＨ、或いはロー値ＰＬとを比較する（Ｓ２）。
【００２１】
この低圧圧力ＰＳがハイ値ＰＨよりも高い場合（図２のＡ領域）には、現在の圧縮機１１の運転周波数が８０Ｈｚであるか否かをみて（Ｓ３）、８０Ｈｚでなければ冷却能力を上げるために圧縮機１１の運転周波数を上昇し（Ｓ４）、８０Ｈｚであれば運転周波数を現状のまゝ維持する（Ｓ５）。
【００２２】
一方、Ｓ２で、低圧圧力ＰＳがロー値ＰＬよりも低い場合（図２のＣ領域）には、現在の圧縮機１１の運転周波数が２０Ｈｚであるか否かをみて（Ｓ６）、２０Ｈｚでなければ冷却能力を下げるために圧縮機１１の運転周波数を下降し（Ｓ７）、２０Ｈｚであれば圧縮機１１の運転を停止する（Ｓ８）。Ｓ２で、低圧圧力ＰＳが、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬの間（図２のＢ領域）にあれば、圧縮機１１の運転周波数を現状のまゝ維持する（Ｓ５）。
【００２３】
この実施形態では、温度センサ３１が、オープンショーケース５の設置されたスーパーマーケット等の近傍の室外温度を検出して、この室外温度Ｔａが、図５に示すように、マイコン２５に取り込まれる（Ｓ１０）。
【００２４】
スーパーマーケット等の室外温度Ｔａは、各ショーケース５の負荷に直接影響を与える。即ち、この室外温度Ｔａが高い場合には、各ショーケース５の負荷が大きくなり、室外温度Ｔａが低い場合には、各ショーケース５の負荷が小さくなるので、この室外温度Ｔａに応じて、前記ハイ値ＰＨと前記ロー値ＰＬ（設定圧力）の大きさが変更される。
【００２５】
図６は、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬの変更特性Ｐを示している。例えば、室外温度Ｔａが基準温度Ｔｋ＝２０℃に近い場合は、各ショーケース５の負荷に影響を与えないので、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬは変更しない。
【００２６】
これに対し、図５に示すように、室外温度Ｔａと基準温度Ｔｋが比較され（Ｓ１１）、室外温度Ｔａが基準温度Ｔｋよりも低い場合は、図６に示す変更特性に従ってハイ値ＰＨとロー値ＰＬを変更する（Ｓ１２）。
【００２７】
即ち、室外温度Ｔａが基準温度Ｔｋよりも低い場合は、各ショーケース５の負荷は小さくなるので、図６に示すように、徐々にハイ値ＰＨとロー値ＰＬを高めに移動し、室外温度Ｔａが約１５℃を下回る場合、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬをそれぞれ＋０．３Ｋｇ／ｃｍ２移動し、図７に示すように、ハイ値ＰＨを２．８Ｋｇ／ｃｍ２、ロー値ＰＬを２．３Ｋｇ／ｃｍ２のように変更する。
【００２８】
図５のＳ１１で、室外温度Ｔａが基準温度Ｔｋよりも高い場合は、ショーケース５の負荷が大きくなるので、図６に示す変更特性に従ってハイ値ＰＨとロー値ＰＬを低めに変更する（Ｓ１３）。
【００２９】
図６を参照して、室外温度Ｔａが約２５℃を上回る場合、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬをそれぞれ−０．３Ｋｇ／ｃｍ２移動し、ハイ値ＰＨ＝２．２Ｋｇ／ｃｍ２、ロー値ＰＬ＝１．７Ｋｇ／ｃｍ２に変更する。
【００３０】
ハイ値ＰＨとロー値ＰＬの変更は、上述したマイコン２５が司る。このマイコン２５は設定圧力変更手段を構成する。
【００３１】
以上のように、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬが変更された場合には、この変更後のハイ値ＰＨとロー値ＰＬとを用いて、図４に示したフローに従って、圧縮機１１の運転周波数が制御される。
【００３２】
この実施形態では、温度センサ３１は室外に複数設けることが可能である。この場合、マイコン２５は、複数の温度センサ３１での検出温度の平均値を演算し、この平均値に応じて設定圧力を変更する。
【００３３】
また、この実施形態では、ショーケース５の仕様或いはスーパーマーケットの室外条件等によって、図６に示す基準温度Ｔｋを変更することが可能である。この変更はマイコン２５が司る。この場合において、マイコン２５は、基準温度Ｔｋ＝２０℃を、例えば２２℃に変更するとき、変更特性Ｐのグラフを２℃右側に平行移動したグラフを基に圧力移動値を演算し、基準温度Ｔｋ＝２０℃を、例えば１８℃に変更するとき、変更特性Ｐのグラフを２℃左側に平行移動したグラフを基に圧力移動値を演算する。
【００３４】
別の実施形態として、上述した室外温度だけでなく、湿度センサ３３の湿度を取り込み、室外温度と室外湿度による熱負荷を算出し、この値に応じて前述した設定圧力を変更するようにしてもよい。
【００３５】
更に、湿度センサ３３の湿度を取り込み、この室外湿度に応じて設定圧力を変更するようにしてもよい。湿度センサ３３は室外に複数設けることが可能である。この場合、マイコン２５は、複数の湿度センサ３３での検出湿度の平均値を演算し、この平均値に応じて設定圧力を変更する。
【００３６】
別の実施形態として、図８に示すように、ショーケース５に設けられたナイトカバー（図示せず）の有無により設定圧力を変更する制御が可能である。前記ナイトカバーの有無が判断され（Ｓ２１）、ナイトカバーが無ければハイ値ＰＨとロー値ＰＬは設定通りで変更されない（Ｓ２２）。
【００３７】
ナイトカバーが有る場合には、スーパーマーケットの閉店時に、このナイトカバーがかけられると共に、庫内照明器（図示せず）が消灯される。そうすると、ショーケース５の負荷が大きく減少する。
【００３８】
そこで、この実施形態では、ナイトカバーが有る場合、消灯検出器３７によって庫内照明器の消灯を検出したとき（Ｓ２３）、設定圧力（ハイ値ＰＨとロー値ＰＬ）を高い圧力に変更する（Ｓ２４）。例えば、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬをそれぞれ＋０．３Ｋｇ／ｃｍ２移動する。また、消灯検出器３７によって庫内照明器の消灯を検出しないとき（Ｓ２３）には、ハイ値ＰＨとロー値ＰＬは設定通りで変更されない（Ｓ２２）。
【００３９】
なお、カバー有無検出器３５を設けずに消灯検出器３７からの出力によってのみ、前記制御を行なうようにしても良い。
【００４０】
いずれの実施形態においても、本制御を実行するに際し、従来のように、各ショーケースの負荷情報を常に監視するコントローラが必要になることはなく、室外温度センサ、室外湿度センサ等があれば、前記コントローラを持たないショーケースであっても設定圧力を変更する制御が可能になり、いわゆる汎用性に優れる冷凍機の制御装置が提供される。
【００４１】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものでないことは明らかである。以上の実施形態では、インバータ冷凍機について説明したが、これに限定されるものではなく、マルチ冷凍機、或いはインバータマルチ冷凍機等にも適用が可能である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明では、従来のように、各ショーケースの負荷情報を常に監視するコントローラが必要になることはなく、室外温度センサ、室外湿度センサ等があれば、負荷情報を常に監視するコントローラを持たないショーケースであっても設定圧力を変更する制御が可能になり、汎用性に優れるものになる。
【００４３】
しかも、ショーケースの制御は、室外の条件の変化から遅れて負荷の増減があるものであるが、この発明においては、室外の条件である室外気温を直接検出して制御するもので、負荷の増減に対応して、速やか、且つ、なめらかに制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ショーケースに冷凍機を接続した系統図である。
【図２】本発明による冷凍機の制御装置の一実施形態を示す制御ブロック図である。
【図３】低圧圧力と運転周波数の関係を示す図である。
【図４】通常運転のフローチャートである。
【図５】設定圧力変更のフローチャートである。
【図６】室外温度に応じた設定圧力の変更特性を示す図である。
【図７】室外温度１５℃の時の設定圧力を示す図である。
【図８】別の実施形態を示す設定圧力変更のフローチャートである。
【符号の説明】
１  冷凍機
５  オープンショーケース
１１  圧縮機
２１  インバータ
２５  マイクロコンピュータ（設定圧力変更手段）
２７  低圧圧力検出センサ
２９  圧力設定器
３１  温度センサ
３３  湿度センサ
３５  カバー有無検出器
３７  消灯検出器
【図１】
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【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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【図８】
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