(57)【要約】【課題】熟練のエンジニアに頼ることなく、複数の冷凍・冷蔵機器が接続された冷凍機の圧力設定を実施可能な管理装置を提供すること。【解決手段】複数の冷凍・冷蔵機器のそれぞれに内蔵された利用側熱交換器に、圧縮機の吐出冷媒を、少なくとも熱源側熱交換器および冷媒配管を介して供給する冷凍サイクルに用いられる管理装置であって、前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途の情報を取得する取得部と、前記通信部で取得された前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、および前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途の情報に基づき、各前記利用側熱交換器における冷媒の蒸発圧力の制御目標範囲を決定する制御部と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷凍・冷蔵機器のそれぞれに内蔵された利用側熱交換器に、圧縮機の吐出冷媒を、少なくとも熱源側熱交換器および冷媒配管を介して供給する冷凍サイクルに用いられる管理装置であって、
前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、および、前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途の情報を取得する取得部と、
前記通信部で取得された前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、および前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途の情報に基づき、各前記利用側熱交換器における冷媒の蒸発圧力の制御目標範囲を決定する制御部と、を備えた管理装置。
【請求項２】
前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途を記憶する記憶部をさらに備え、
前記取得部は、前記記憶部から、前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途を取得する、請求項１に記載の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の冷凍・冷蔵機器の管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の管理装置としては、例えば特許文献１等に記載された集中管理システムがある。特許文献１では、複数のショーケース（換言すると、複数の冷凍・冷蔵機器）が冷凍機に対し別置される。冷凍機は、対応するショーケースに内蔵された蒸発器に、共通の圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器を介して供給する。集中管理システムは、圧縮機の冷媒吸入圧力を、各ショーケース単位の運転状況情報、冷媒圧力、固有の圧力損失値に基づき設定して冷凍機の容量制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各ショーケースの設定温度は、用途（換言すると、冷却対象）毎で異なる場合がある。従って、ショーケース内の温度（以下、庫内温度という）を設定温度にするには、蒸発圧力が適切に制御される必要がある。そのために、従来は、熟練のエンジニアが、まず、ショーケース毎に、その用途および設定温度に基づき吹出温度を算出し、その後、最小の吹出温度および冷媒種別に基づき、冷凍機の圧力設定の最適値を算出していた。
【０００５】
しかし、吹出温度および圧力設定値の算出には、店舗等に設置される設備の仕様や冷凍機の動作原理等、高度な専門知識が必要である。
【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、熟練のエンジニアに頼ることなく、複数の冷凍・冷蔵機器が接続された冷凍機の圧力設定を実施可能な管理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態は、複数の冷凍・冷蔵機器のそれぞれに内蔵された利用側熱交換器に、圧縮機の吐出冷媒を、少なくとも熱源側熱交換器および冷媒配管を介して供給する冷凍サイクルに用いられる管理装置であって、前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途の情報を取得する取得部と、前記通信部で取得された前記冷凍サイクルで使用される冷媒の種類、前記冷媒配管の接続状態、および前記複数の冷凍・冷蔵機器の用途の情報に基づき、各前記利用側熱交換器における冷媒の蒸発圧力の制御目標範囲を決定する制御部と、を備えた管理装置である。
【発明の効果】
【０００８】
上記形態によれば、熟練のエンジニアに頼ることなく、複数の冷凍・冷蔵機器が接続された冷凍機の圧力設定を実施可能な管理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る管理装置と、その管理対象となる複数の冷凍・冷蔵機器が接続された冷凍機を示す図である。
【図２】図１の複数の冷凍・冷蔵機器が接続された冷凍機の詳細な構成を示す図である。
【図３】図１の複数の冷凍・冷蔵機器が接続された冷凍機における温度センサおよび制御回路を示す図である。
【図４】図１の管理装置の詳細な構成を示す図である。
【図５】図１のショーケースの制御回路等の構成を示す図である。
【図６Ａ】図５の管理装置の処理の前半部分を示すフロー図である。
【図６Ｂ】図５の管理装置の処理の後半部分を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
≪１．実施形態≫
以下には、まず、上記図面を参照して、本発明の一実施形態に係る管理装置ＭＣの管理対象となる冷凍機２および冷凍・冷蔵機器３について説明する。
【００１１】
≪１−１．冷凍機と冷凍・冷蔵機器の構成≫
図１において、店舗ＣＶＳ（例えばコンビニエンスストア）には、主として食品や飲料品のような商品を低温で保存するために、少なくとも一台の冷凍機２と、複数の冷凍・冷蔵機器３の典型例である複数のショーケースとが、複数の冷媒配管４で接続される。なお、ショーケースは、冷蔵機器３の典型例であることから、以下、ショーケースには参照符号３を付すこととする。図１には、一台の冷凍機に参照符号２が付して示され、三台のショーケースに、参照符号３ａ，３ｂ，３ｃが付して示されている。店舗ＣＶＳには、他にもショーケースが示されているが、これらもまた、例えば他の冷凍機に冷媒配管により接続される。
【００１２】
図１にはさらに、冷凍機２および各ショーケース３を管理するための管理装置ＭＣも示されるが、管理装置ＭＣについては、図４以降を参照して後で詳説する。
【００１３】
冷凍機２は、例えば店舗ＣＶＳの外部（屋上等）に設置され、大略的には、図２に示すように、圧縮機２１と、熱源側熱交換器（凝縮器）２２と、冷凍機側のファン（以下、第一ファンという場合がある）２３と、制御回路２４と、を備える。
【００１４】
各ショーケース３は、店舗ＣＶＳの内部に設置されて、予め定められた種別の商品を設定温度で冷蔵または冷凍する冷凍・冷蔵機器である。設定温度は、下表１に例示するように用途（即ち、冷却対象の商品）毎で異なる。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
各ショーケース３は、大略的には、図２に示すように、利用側熱交換器（蒸発器）３１と、ショーケース側のファン（以下、第二ファンという場合がある）３２と、陳列棚３３と、を備える。
【００１７】
冷媒配管４において、熱源側熱交換器２２と、各利用側熱交換器３１との中間位置（より具体的には、各利用側熱交換器３１の直ぐ上流側）には、膨張器４１が一つずつ設けられる。
【００１８】
圧縮機２１には、ショーケース３の利用側熱交換器３１から吐出された冷媒（例えばＣＯ２冷媒）が、冷媒配管４を通じて吸入される。圧縮機２１は、吸入した冷媒を圧縮して凝縮器２２に向けて、冷媒配管４に吐出する。凝縮器２２の入口には、冷媒配管４を介して、圧縮機２１から吐出された高温・高圧の冷媒が送り込まれる。熱源側凝縮器２２は、送り込まれた冷媒を通過させて出口から冷媒配管４に吐出する。また、熱源側凝縮器２２の周囲には冷却フィン（図示せず）が間隔をあけて設けられる。熱源側凝縮器２２を通過する冷媒の熱は冷却フィンから放出される。また、熱源側凝縮器２２から出た熱は、第一ファン２３により生成された空気流により冷凍機２の外部に放出される。
【００１９】
冷媒配管４において、膨張器４１は、熱源側熱交換器２２で冷却された冷媒を膨張させ減圧し、冷媒配管４に吐出する。また、各利用側熱交換器３１は、膨張器４１により減圧された冷媒を蒸発させて、周囲空気を冷却する。冷却された空気は、第二ファン３２で生成された空気流により陳列棚３３に送り込まれる。これにより、陳列棚３３に載置された商品群が冷却される。
【００２０】
≪１−２．冷凍機と冷凍・冷蔵機器における温度センサ≫
また、各ショーケース３には、図３に示すように、例えばサーミスタからなる温度センサＳｅ１が取り付けられる。温度センサＳｅ１は、利用側熱交換器３１における蒸発温度を検出し、検出結果を示す信号を制御回路２４に出力する。
【００２１】
≪１−３．制御回路≫
制御回路２４は、図３に示すように、マイコンと、不揮発性メモリと、記憶部（例えばＳＲＡＭ）と、を含む。マイコンは、不揮発性メモリに格納されたプログラムを、記憶部を作業領域として用いて実行して、庫内温度を制御する。
【００２２】
次に、図１を参照して、庫内温度の制御について説明する。制御回路２４は、利用側熱交換器３１にて適切な蒸発圧力が継続的に得られるように、圧縮機２１の運転を制御する。しかしながら、実際には、蒸発圧力を安定的に得ることは難しく、蒸発圧力は、目標値（即ち、適切な蒸発圧力）からずれてくる。かかるずれを少なくして、蒸発圧力が目標値に極力近くなるように、圧縮機２１を運転すべく、本実施形態では、蒸発圧力に関し、ディファレンシャル値、オン値およびオフ値が定義されている。
【００２３】
ディファレンシャル値は、蒸発圧力の目標値と実際の蒸発圧力とのずれをどの程度まで許容するかを示す値である。
オン値は、許容される蒸発圧力の上限値を温度換算した値であって、蒸発圧力の目標値とディファレンシャル値との加算値から温度に換算される。
オフ値は、許容される蒸発圧力の下限値を温度換算した値であって、蒸発圧力の目標値からディファレンシャル値を減算した値から温度に換算される。
【００２４】
制御回路２４は、商品の冷蔵・冷凍中、吹出温度が最も低いショーケース３の温度センサＳｅ１の出力信号を受信し、受信信号に基づき、現在の蒸発圧力がオン値に達したと判断すると、圧縮機２１の運転を開始して、冷媒の圧縮を開始する。それに対し、現在の蒸発圧力がオフ値に達したと判断されると、圧縮機２１の運転が停止される。かかる制御により、冷凍機２とショーケース３とからなる冷凍サイクルでは、「蒸発圧力がオン値に到達」→「冷媒圧縮の開始」→「蒸発圧力の低下」→「蒸発圧力がオフ値に低下」→「冷媒圧縮の停止」→「蒸発圧力の上昇」→「蒸発圧力がオン値に到達」→…というサイクルが繰り返される。その結果、蒸発圧力は、目標値付近で推移することになる。
【００２５】
また、本実施形態では、省エネルギー性能を高めるため、ショーケース３の冷却状況に合わせて、オン値とオフ値が動的に調整することも可能である。即ち、ショーケース３での冷凍負荷が減少した場合には、圧縮機２１の運転を停止しやすくすべく、オフ値を所定量上昇させる。これによって、省エネルギー性能を高めている。逆に、冷凍負荷が上昇した場合には、オン値を所定量低下させる。
【００２６】
≪１−４．管理装置の構成≫
上述の通り、各ショーケース３の設定温度は用途毎で異なり、店舗ＣＶＳ毎で冷媒配管４の接続状態も異なる。それ故、適切な蒸発圧力は店舗ＣＶＳ毎に異なる。吹出温度および圧力設定値の算出には、店舗等に設置される設備の仕様や冷凍機の動作原理等、高度な専門知識が必要である。それゆえに、高度な専門知識に頼ることなく、複数のショーケース３が接続された冷凍機２の圧力設定を簡単に実施可能な管理装置ＭＣが市場より求められている。
【００２７】
管理装置ＭＣは、例えば、冷凍機２およびショーケース３を店舗ＣＶＳの設置に関わったエンジニア等により携帯される端末装置であって、図４に示すように、通信部５１と、プログラムメモリ５２と、作業領域５３と、制御部としてのプロセッサ５４と、入力装置５５と、ディスプレイ５６と、を備えている。
【００２８】
通信部５１は、有線または無線の通信ネットワークを介して、冷凍機２およびショーケース３と通信を行う。プログラムメモリ５２は、例えば不揮発性メモリであって、プログラムＰを格納している。作業領域５３は、例えばＲＡＭである。プロセッサ５３は、作業領域５３を使いながらプログラムＰを実行して、通信部５１を介して取得した各種情報に基づき、複数のショーケース３が接続された冷凍機２の圧力設定を自動的に行う。
【００２９】
入力装置５５は、管理装置ＭＣの筐体に設けられたキーボード、タッチパネル等である。また、ディスプレイ５６は、管理装置ＭＣの筐体に設けられた液晶ディスプレイやタッチパネル等である。
【００３０】
また、冷凍機２は、図３に示すように、制御回路２４以外にも、管理装置ＭＣと通信を行うために通信部２５を含む。また、各ショーケース３は、図５に示すように、内部の不揮発性メモリに各種情報を格納した制御回路３４と、通信部３５と、をさらに含む。各種情報とは、対応するショーケース３の容積、用途、ドアの有無および設定温度を示す情報に加え、ショーケース３で使用される冷媒の種類の情報も含む。
【００３１】
≪１−５．管理装置の動作≫
次に、図６Ａおよび図６Ｂを参照して、管理装置ＭＣの動作について詳説する。
複数のショーケース３が接続された冷凍機２の圧力設定が必要になると、エンジニアは、店舗ＣＶＳにおいて、管理装置ＭＣのプログラムＰを立ち上げる。
【００３２】
まず、エンジニアは、入力装置５５を操作して、管理装置ＭＣと、各ショーケース３との通信を確立させる（図６ＡのステップＳ００１）。その後、エンジニアは、入力装置５５を操作して、管理装置ＭＣに対し、通信ネットワークを介して接続されているショーケース３の認識を指示すると（ステップＳ００２）、管理装置ＭＣにおいて、プロセッサ５４は、通信部５１を介して各ショーケース３と通信を行ってそれぞれを認識する（ステップＳ００３）。その後、プロセッサ５４は、各ショーケース３から、各種情報を受信する（ステップＳ００４）。
【００３３】
また、エンジニアは、複数のショーケース３と冷凍機２とを接続する冷媒配管４を目視確認し、入力装置５５を操作して、冷媒配管４の情報（長さ等）を区間単位で入力する。これによって、プロセッサ５４は、冷媒配管４の情報を取得する（ステップＳ００５）。ここで、冷媒配管４の区間とは、例えば圧縮機２１と熱源側熱交換器２２との間の冷媒配管４のように、複数の要素を接続する冷媒配管４の部分である。
【００３４】
次に、プロセッサ５４は、複数のショーケース３の一つを選択して（ステップＳ００６）、選択したショーケース３に関し、ステップＳ００４で取得した用途と設定温度とから、吹出設定温度を求める（ステップＳ００７）。ステップＳ００７の処理は、ステップＳ００６で全ショーケース３が選択されるまで繰り返される（ステップＳ００８）。
【００３５】
ステップＳ００８で全ショーケース３に対しステップＳ００７が実行されたと判断すると、プロセッサ５４は、求めた吹出設定温度の中から最小値を選択する（ステップＳ００９）。
【００３６】
次に、プロセッサ５４は、ステップＳ００９で選択した吹出設定温度の最小値と、対応するショーケース３の用途とから、利用側熱交換器３１で必要とされる蒸発温度を算出する（図６ＢのステップＳ０１０）。
【００３７】
次に、プロセッサ５４は、ステップＳ０１０で算出した蒸発温度と、使用冷媒と、ステップＳ００５で取得した冷媒配管４の情報とから、ディファレンシャル値と蒸発圧力とを算出する（ステップＳ０１１）。この時、対応するショーケース３が扉付きであれば、算出された蒸発圧力は所定値だけ大きくすることが好ましい。
【００３８】
次に、プロセッサ５４は、ステップＳ０１１で算出したディファレンシャル値と、蒸発圧力とから、圧力設定値の例示として、蒸発圧力のオン値とオフ値とを算出する（ステップＳ０１２）。
【００３９】
次に、プロセッサ５４は、好ましくは、冷凍機３の冷却能力等に基づき、ステップＳ０１２で算出した蒸発圧力のオン値とオフ値のそれぞれについて上限値と下限値とを算出する（ステップＳ０１３）。
【００４０】
プロセッサ５４は、ステップＳ０１２，Ｓ０１３で求めた蒸発圧力のオン値およびオフ値と、それぞれの調整用の上限値および下限値とを、通信部５１を介して、冷凍機２の制御回路２４に送信すると共にディスプレイ５６に表示させる（ステップＳ０１４）。冷凍機２において制御回路２４は、内部の不揮発性メモリに受信情報を設定する。
【００４１】
≪１−６．作用・効果≫
上述の通り、本管理装置ＭＣによれば、各ショーケース３の用途と、店舗ＣＶＳ独自の冷媒配管４の情報とを入力すれば、適切な圧力設定値を算出する。これによって、熟練のエンジニアに頼ることなく、複数の冷凍・冷蔵機器３が接続された冷凍機２の圧力設定を実施可能な管理装置ＭＣを提供することが出来る。
【００４２】
≪１−７．付記≫
上述では、管理装置ＭＣは、各種情報は各ショーケース３から通信により取得するとして説明した。しかし、これに限らず、管理装置ＭＣの不揮発性メモリ等に、各ショーケース３のＩＤ情報に紐付けされた各種情報が予め格納されており、制御回路２４は、予め格納された各種情報に基づき圧力設定値としての、蒸発圧力のオン値、オフ値を算出するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る管理装置は、熟練のエンジニアに頼ることなく、複数の冷凍・冷蔵機器が接続された冷凍機の圧力設定を実施可能であり、別置型ショーケース等に好適である。
【符号の説明】
【００４４】
ＭＣ  管理装置
５１  通信部
５４  制御部（プロセッサ）
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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