(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を備え、前記圧縮機をガスエンジンで駆動する冷却システムにおいて、前記蒸発器の蒸発圧力を目標蒸発圧力に近づけるように前記ガスエンジンの運転を制御する制御手段と、前記目標蒸発圧力を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、直近の運転時間と過去の運転時間とを判断し、直近の運転時間が長いと判断した場合、前記目標蒸発圧力を下げ、直近の運転時間が短いと判断した場合、前記目標蒸発圧力を上げることを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
前記補正手段は、運転時間の基準のパラメータを有し、直近の運転時間と過去の運転時間とを判断し、いずれか一方の運転時間が長いと判断した場合であっても、前記基準のパラメータと比べて他方の運転時間が短いと判断した場合には、前記目標蒸発圧力の下げ量を減少することを特徴とする請求項１記載の冷却システム。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を備え、前記圧縮機をガスエンジンで駆動する冷却システムにおいて、前記蒸発器の蒸発圧力を目標蒸発圧力に近づけるように前記ガスエンジンの運転を制御する制御手段と、前記目標蒸発圧力を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、直近の発停回数と過去の発停回数とを判断し、直近の発停回数が多いと判断した場合、前記目標蒸発圧力を上げ、直近の発停回数が少ないと判断した場合、前記目標蒸発圧力を下げることを特徴とする冷却システム。
【請求項４】
前記補正手段は、発停回数の基準のパラメータを有し、直近の発停回数と過去の発停回数とを判断し、いずれか一方の発停回数が多いと判断した場合であっても、前記基準のパラメータと比べて他方の発停回数が少ないと判断した場合には、前記目標蒸発圧力の上げ量を減少することを特徴とする請求項３記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機をガスエンジンで駆動する冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を備え、前記圧縮機をガスエンジンで駆動する冷却システム（例えば、ＧＨＰ）が知られている。
【０００３】
この種の冷却システムは、省エネルギ性、クリーンエネルギ性、高効率、エネルギ平準化の容易性、等のため、市場に認知されてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この冷却システムは、大型の空気調和機に多用されている。これを例えば、ショーケース等のコンデンシングユニットに適用する場合、ショーケースの蒸発器を最適状態に保つため、連続運転時間が長くなったり、発停回数が多くなったりするので、ガスエンジンの耐久性が問題となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述した従来技術が有する課題を解消し、ガスエンジンの耐久性を向上させた冷却システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を備え、前記圧縮機をガスエンジンで駆動する冷却システムにおいて、前記蒸発器の蒸発圧力を目標蒸発圧力に近づけるように前記ガスエンジンの運転を制御する制御手段と、前記目標蒸発圧力を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、直近の運転時間と過去の運転時間とを判断し、直近の運転時間が長いと判断した場合、前記目標蒸発圧力を下げ、直近の運転時間が短いと判断した場合、前記目標蒸発圧力を上げるものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記補正手段は、運転時間の基準のパラメータを有し、直近の運転時間と過去の運転時間とを判断し、いずれか一方の運転時間が長いと判断した場合であっても、前記基準のパラメータと比べて他方の運転時間が短いと判断した場合には、前記目標蒸発圧力の下げ量を減少するものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を備え、前記圧縮機をガスエンジンで駆動する冷却システムにおいて、前記蒸発器の蒸発圧力を目標蒸発圧力に近づけるように前記ガスエンジンの運転を制御する制御手段と、前記目標蒸発圧力を補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、直近の発停回数と過去の発停回数とを判断し、直近の発停回数が多いと判断した場合、前記目標蒸発圧力を上げ、直近の発停回数が少ないと判断した場合、前記目標蒸発圧力を下げるものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のものにおいて、前記補正手段は、発停回数の基準のパラメータを有し、直近の発停回数と過去の発停回数とを判断し、いずれか一方の発停回数が多いと判断した場合であっても、前記基準のパラメータと比べて他方の発停回数が少ないと判断した場合には、前記目標蒸発圧力の上げ量を減少するものである。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１において、１は冷却システムを示している。この冷却システム１は、冷凍機ユニット３と複数台のショーケース５を備えている。
【００１３】
冷凍機ユニット３は、圧縮機７を備え、この圧縮機７の吐出管７ａには、凝縮器１１及びレシーバタンク１３が接続され、このレシーバタンク１３には供給管１６ａが接続されている。１５は凝縮器用送風機である。
【００１４】
供給管１６ａには、３台のショーケース５が接続されている。各ショーケース５は液電磁弁１７を備え、この液電磁弁１７には、電動膨張弁１９が接続され、この電動膨張弁１９には、蒸発器２１が接続されている。２２は蒸発器用送風機である。この蒸発器２１は、戻り管１６ｂを介して、冷凍機ユニット３のアキュムレータ２３に接続され、このアキュムレータ２３は、圧縮機７の吸込管７ｂに接続されている。２５は庫内温度センサである。
【００１５】
圧縮機７の吐出管７ａには、吐出された冷媒をアキュムレータ２３の上流側に戻すためのバイパス管１２が設けられ、このバイパス管１２には、冷媒圧力を均圧化させるための均圧弁３５が設けられている。
【００１６】
この冷凍機ユニット３では、圧縮機７の駆動源として、ガスエンジン３１が用いられている。３３は制御装置である。
【００１７】
この冷却システム１では、冷凍機ユニット３とショーケース５との間に、相互通信を行う通信制御線が配線されていない。従って、冷凍機ユニット３側では冷却運転中のショーケース５側の状況を知り得ない。
【００１８】
このような状況下において、冷却運転が行われると、ショーケース５の負荷が高い場合、ガスエンジン３１が連続的に運転を継続する。一方、ショーケース５の負荷が低い場合、頻繁に発停を繰り返す。
【００１９】
この制御を具体的に説明すると、庫内温度センサ２５によって、ショーケース５の庫内温度が監視され、それが設定温度に到達すると、液電磁弁１７が閉じられる。蒸発器用送風機２２は運転を継続する。
【００２０】
庫内温度が低くなり、電動膨張弁１９が締め気味、または庫内温度が設定温度に達して、液電磁弁１７が閉じると、蒸発器２２の蒸発圧力が下がり、冷媒の低圧が下がる。この低圧が下がると、ガスエンジン３１の回転数が減少・制御されて、冷媒の循環量が少なくなる。
【００２１】
すべてのショーケース５において、液電磁弁１７が閉じた場合、いわゆるポンプダウン運転となり、低圧が更に低下し、この低圧を検出するための、圧縮機７の吸込管７ｂに設けられた低圧センサ３２が、運転の停止圧力を検出する。これによりシステムとして蒸発器側は設定温度に到達したと判断し、つまり低圧カットオフによりガスエンジン３１の運転を停止する。
【００２２】
これとは反対に、液電磁弁１７が開き、電動膨張弁１９が開き気味になると、低圧が上昇し、従って、ガスエンジン３１の回転数が上昇・制御されて、冷媒の循環量が多くなる。
【００２３】
以上の運転・制御では、庫内温度が安定するものの、ショーケース５の負荷が高い場合、ガスエンジン３１が例えば２４時間運転を継続する一方で、ショーケース５の負荷が低い場合、頻繁に発停を繰り返す可能性があり、ガスエンジン３１の寿命が短くなる。
【００２４】
この実施形態では、上述した低圧カットオフによりガスエンジン３１の運転を停止する制御とは別に、目標蒸発圧力（目標蒸発温度に対する蒸発圧力）を設定し、この目標蒸発圧力に、低圧センサ３２の検出する低圧圧力（蒸発圧力）を近づけるように、ガスエンジン３１、凝縮器用送風機１５、均圧弁３５等の冷凍機ユニット３側の機器を制御する。
【００２５】
また、制御装置３３が、上記の目標蒸発圧力をガスエンジン３１の運転時間や発停回数等に応じて適宜補正する。
【００２６】
図２及び図３は補正制御マップを示す。図２に示すように、制御装置３３は、ガスエンジン３１の運転時間が長いと判断した場合、目標蒸発圧力を下げる補正Ａを実行し、ガスエンジン３１の運転時間が短いと判断した場合、目標蒸発圧力を上げる補正Ｂを実行する。また、直近の運転時間（例えば、最新の１時間あたりの運転時間。）と過去の運転時間（例えば、過去２４時間の運転時間。）とを判断し、いずれか一方の運転時間が長いと判断した場合であっても、他方の運転時間が短いと判断した場合には、補正Ａによる下げ量よりも減少した、少ない下げ量の補正Ｃまたは補正Ｄを実行する。この運転時間のパラメータには基準が設けられる。例えば、最新の１時間あたりの運転時間が３０分を越えたか否か、そして、過去２４時間の運転時間が１２時間を越えたか否か、等を基準にして、上記補正制御が実行される。
【００２７】
また、図３に示すように、ガスエンジン３１の発停回数が少ないと判断した場合、目標蒸発圧力を下げる補正ａを実行し、ガスエンジン３１の発停回数が多いと判断した場合、目標蒸発圧力を上げる補正ｂを実行する。
【００２８】
この場合、直近の発停回数（例えば、最新の１時間あたりの発停回数。）と過去の発停回数（例えば、過去２４時間の発停回数。）とを判断し、いずれか一方の発停回数が多いと判断した場合であっても、他方の発停回数が少ないと判断した場合には、補正ａによる上げ量よりも減少した、少ない上げ量の補正ｃまたは補正ｄを実行する。この発停回数のパラメータには基準が設けられる。例えば、最新の１時間あたりの発停回数が５回を越えたか否か、そして、過去２４時間の発停回数が１２０時間を越えたか否か、等を基準にして、上記補正制御が実行される。
【００２９】
例えば、要求蒸発温度−１０℃とした場合、目標蒸発圧力の初期設定値を０．２６ＭＰａに設定する。低圧カットオフ時の圧力は０．１ＭＰａで固定する。この状態で運転すると、冷凍機ユニット３は、低圧圧力を目標蒸発圧力０．２６ＭＰａに近づけるように運転制御される。
【００３０】
ここで、負荷が常時高く、連続運転する場合、図２のマップに従って、目標蒸発圧力を０．２５ＭＰａに下げ、冷凍能力を上げて運転する。
【００３１】
すると、庫内温度が低下し、その温度が設定温度に至り、運転が停止される。すなわち、この運転の最中に低圧圧力が０．１ＭＰａに低下し、低圧カットオフによりガスエンジン３１の運転が停止される。
【００３２】
また逆に、負荷が少なく、発停を繰り返す場合、目標蒸発圧力を０．２７ＭＰａに上げ、冷凍能力を下げて運転する。すると、庫内温度が上昇し、発停を繰り返さなくなり、連続運転に至る。
【００３３】
これらの制御は、すべてのショーケース５に対して実行される
上記実施形態において、直近の運転時間と過去の運転時間との両方を判断することとしたのは、例えば、昼間と夜間、或いは夏と冬、等の負荷変動に対応させるためである。上記実施形態において直近を１時間、過去を２４時間としているが、直近と過去のパラメータをいずれの範囲にとるかは任意に変更することが可能である。例えば、過去を１週間、１か月、１年とする等、そこにカレンダー機能を持たせるようにしてもよい。
【００３４】
この冷却システム１では、冷凍機ユニット３とショーケース５との間を通信制御線で接続し、この通信によって、上記制御を実行することも可能である。しかし、この場合、コントローラの容量等によって、ショーケース５の接続台数、或いは種類に制限を受ける。
【００３５】
この実施形態では、冷凍機ユニット３とショーケース５との間を通信制御線で接続することなく、上記制御を実行可能にしたので、ショーケース５の接続台数、種類に制限を受けることがない。
【００３６】
また、このシステムを採用することにより、ショーケース５全体の負荷を推測し、効率のよい容量制御を行うことができると共に、接続配管長の長さにより発生する低圧降下補正を行うことができる。
【００３７】
以上、各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はないことは明らかである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、目標蒸発圧力を補正する補正手段を備えたので、蒸発器を最適状態に保った上で、連続運転時間、発停回数を制御することができるので、ガスエンジンの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷却システムの一実施形態を示す回路図である。
【図２】補正制御マップを示す図である。
【図３】補正制御マップを示す図である。
【符号の説明】
１  冷却システム
３  冷凍機ユニット
５  ショーケース
７  圧縮機
１１  凝縮器
１３  レシーバタンク
１７  液電磁弁
１９  電動膨張弁
２１  蒸発器
３１  ガスエンジン
３２  低圧センサ
３３  制御装置
【図１】
0003889528.tif 000002
【図２】
0003889528.tif 000003
【図３】
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