CN110173942A - 制冷装置 - Google Patents

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山口勤
入泽博行
富宇加明文
栗田文彦
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Abstract

本发明提供制冷装置，该制冷装置通过简易的结构，能够在维持所需的冷却能力的同时，抑制逆变器频率的无益的上升所引起的电能和噪音的增加。制冷装置(100)包括对压缩机(101)供给电力的逆变器(102)，逆变器(102)的频率的升降速度在第一频率区域(20～55Hz)中固定，且在比该第一频率区域高的第二频率区域(55～80Hz)中可变。

Description

制冷装置
技术领域
本发明涉及逆变控制方式的制冷装置。
背景技术
以往，广泛使用一种通过对压缩机的转速进行逆变控制，从而提高运行效率的逆变控制方式的制冷装置。在这种逆变控制方式的制冷装置中，根据热负荷来控制压缩机的转速，因此能够与热负荷相应地进行高效的运行。一般来说，若热负荷变大，则压缩机的转速提高，若热负荷变小则压缩机的转速下降。这样的逆变控制方式的制冷装置例如记载于专利文献1、2中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-151478号公报
专利文献2：日本特开2017-161207号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述，在逆变控制方式的制冷装置中，通过根据与制冷装置连接的热负荷，对从逆变器向压缩机供给的电力的频率(以下将其称作“逆变器频率”)进行最优控制，从而能够高效地对热负荷进行冷却。
然而，在将温度区不同的多个陈列柜作为热负荷连接到制冷装置的情况下等，常会产生负荷变动，因此制冷装置使逆变器频率频繁地升降。逆变器频率的频繁升降(换言之，是过度的振荡(hunting))有可能导致逆变器频率的无益的上升，其结果，有可能导致电能和噪音的增加。
在此，虽然可认为若细致地控制逆变器频率，则也能够抑制逆变器频率的无益的上升，但为了实现这样的细致的控制会导致控制电路的大型化和复杂化。
本发明是考虑以上的点而完成的，提供制冷装置，该制冷装置通过简易的结构，能够在维持所需的冷却能力的同时，抑制逆变器频率的上升所引起的电能和噪音的增加。
用于解决课题的方法
本发明的制冷装置的一个方式是逆变控制方式的制冷装置，其包括：
压缩机；以及
逆变器，对所述压缩机供给电力，
所述逆变器的频率的上升速度在第一频率区域中固定，且在比该第一频率区域高的第二频率区域中可变。
发明效果
根据本发明，能够通过简易的结构，实现能够在维持所需的冷却能力的同时，抑制逆变器频率的上升所引起的电能和噪音的增加的制冷装置。
附图说明
图1是表示实施方式的制冷系统的基本结构的概略图。
图2是用于说明实施方式的逆变器频率的升降速度的图。
图3A是表示用于调节升降速度的升降按钮的图。
图3B是表示可变的升降速度的例子的图。
附图标记说明
10 制冷系统
11、12 制冷剂配管
100 制冷装置
101 压缩机
102 逆变器
103 冷凝器
104 控制部
105 操作部
105a 升降按钮
200-1～200-n 陈列柜
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<整体结构>
图1是表示包含本发明的实施方式的制冷装置的制冷系统10的基本结构的概略图。
制冷系统10具有：制冷装置100、多个陈列柜200-1～200-n、以及整合控制器300。制冷装置100例如设置于室外，陈列柜200-1～200-n例如设置于便利商店或超市等店铺的室内。在各陈列柜200-1～200-n内配置作为冷却对象的食品和饮料水。
制冷装置100具有：压缩机101、对压缩机101供给电力的逆变器102、冷凝器103、控制部104和操作部105。制冷装置100构成为，通过由控制部104控制逆变器频率，能够精细地调节压缩机101的输出甚至冷却能力。此外，图1中分开地示出了压缩机101和逆变器102，但逆变器102也可以设置于压缩机101内。
陈列柜200-1～200-n分别具有未图示的蒸发器、膨胀阀等，从制冷装置100通过制冷剂配管11送来的制冷剂通过膨胀阀而送到蒸发器，并通过制冷剂配管12返回至制冷装置100。
各陈列柜200-1～200-n的库内温度等被输入至整合控制器300，整合控制器300基于该库内温度控制制冷装置100。实际上，控制信号从整合控制器300被送到制冷装置100的控制部104，控制部104根据该控制信号控制压缩机101、逆变器102和冷凝器103等，由此，对制冷装置100的冷却动作进行控制。另外，在不具有整合控制器300的制冷系统(例如，根据低压压力值进行控制的系统)中，本发明也是有效的。
此外，关于制冷系统10的详细的结构和控制动作，由于是例如专利文献2等中记载的已知的技术，因此这里省略其说明。
<逆变器频率的升降速度>
接着，对本实施方式的逆变器频率的升降速度进行说明。
图2是用于说明本实施方式的逆变器频率的升降速度的图。本实施方式的逆变器102能够在20～80Hz的范围内改变逆变器频率。也就是说，以20～80Hz的范围的逆变器频率驱动压缩机101，逆变器频率在20～80Hz的范围内可变。顺便提及，逆变器频率的可变范围也可以是图2的点线所示的0～80Hz的范围。
对于本实施方式的逆变器102，在逆变器频率为20～55Hz的频率区域，逆变器频率的升降速度固定，在逆变器频率为55～80Hz的频率区域，逆变器频率的升降速度可变。具体而言，20～55Hz的频率区域的逆变器频率的升降速度固定为2Hz/秒。与此相对，对于55～80Hz的频率区域的逆变器频率的升降速度，用户能够使用操作部105来进行调节。顺便提及，作为边界值的20Hz、55Hz、80Hz仅为例示，能够适当地改变这些各边界值。例如，也可以，将逆变器频率的升降速度的固定区域扩展为图2的点线所示的0～55Hz。
图3A和图3B是用于说明可变区域中的逆变器频率的升降速度的图。在操作部105(参照图1)中设置有图3A所示的升降按钮105a，通过用户对升降按钮105a的操作来调节逆变器频率的升降速度。当然，也可以通过刻度盘式的控件等其他的操作单元来进行逆变器频率的升降速度的调节。
如图3B所示，在本实施方式中，能够以16个阶段来调节可变区域的逆变器频率的升降速度。可变区域的最快的升降速度是与固定区域的升降速度相同的2Hz/秒。在可变区域中，能够使升降速度自2Hz/秒起阶段性地变慢，可变区域中的最慢的升降速度是(1/15)Hz/秒。
接着，对本实施方式的作用效果进行说明。
制冷装置100连接有温度区不同的多个陈列柜作为热负荷。因此，常会产生负荷变动，因此制冷装置100使逆变器频率频繁地升降。
在此，若升降速度过快，则存在以下缺点：有可能导致逆变器频率过度上升，其结果，很可能导致电能和噪音的增加。反之，若升降速度过慢，则存在冷却速度较慢(换言之，冷却能力降低)的缺点。
在本实施方式中，考虑这些缺点并基于以下的构思，完成了本实施方式的结构。
(1)低频率区域(本实施方式的情况下为20～55Hz)由于本来就是低功耗、低噪音，因此在该低频率区域中将升降速度维持为快速不变。
(2)高频率区域(本实施方式的情况下为55～80Hz)由于是高功耗、高噪音，因此设为在该高频率区域中能够根据用户的用途来调节升降速度。
顺便提及，制冷装置100在逆变器频率例如为40Hz附近时功率效率最大。在本实施方式中，在包含该功率效率最大的逆变器频率的区域即低频区域中，维持最快的升降速度。由此，能够兼顾冷却能力和低功耗。
另一方面，在功耗大、易于产生噪音的高频率区域中，将升降速度设为可调节。由此，在该高频率区域中，仅在用户有要求即便增加功耗或增加噪音也要提高冷却能力时，能够提高升降速度。
如上所述，具有对压缩机101供给电力的逆变器102，逆变器102的频率的升降速度在第一频率区域(本实施方式的情况下为20～55Hz)中固定，在比该第一频率区域高的第二频率区域(在实施的情况下为55～80Hz)中可变。因此，根据本实施方式，能够通过简易的结构，实现能够在维持所需的冷却能力的同时，抑制逆变器频率的无益的上升所引起的电能和噪音的增加的制冷装置100。
上述的实施方式仅表示实施本发明的具体化的一例，本发明的技术范围不应受这些实施方式的限制。即，能够在不脱离其要点或其主要特征的范围内，以各种形式实施本发明。
在上述的实施方式中，对逆变器频率的升降速度即上升速度和下降速度进行了叙述，但也可以仅对逆变器频率的上升速度按照上述的实施方式那样进行控制，并且对下降速度进行实施方式以外的控制。也就是说，电能和噪音的增加的主要原因在于逆变器频率上升过多，因此即使仅对上升速度按照实施方式那样进行控制，也能够得到与上述的实施方式同样的效果。
在上述的实施方式中，对连接有多个陈列柜200-1～200-n的的制冷装置100进行了叙述，但本发明的制冷装置在连接有陈列柜以外的多个热负荷的情况下，也能够得到同样的效果。也就是说，本发明的制冷装置在连接多个热负荷而常会产生负荷变动的状况下，是普遍有效的。
另外，本发明的制冷装置100在连接有多个热负荷时发挥特别有利的效果，但不一定限定于连接多个热负荷的用途。例如，在将制冷装置100仅与一个冷冻库连接来使用的情况下，负荷变动较小，因此用户通过操作部105，以与第一频率区域(上述的实施方式的情况下为20～55Hz)相同的方式调节第二频率区域(上述的实施方式的情况下为55～80Hz)的升降速度即可。
产业上的利用可能性
本发明具有通过比較简易的结构，能够在维持所需的冷却能力的同时，抑制逆变器频率的无益的上升所引起的电能和噪音的增加的效果，例如适于连接有多个陈列柜的制冷装置。

Claims (6)

1.一种逆变控制方式的制冷装置，其特征在于，包括：
压缩机；以及
逆变器，对所述压缩机供给电力，
所述逆变器的频率的上升速度在第一频率区域中固定，且在比该第一频率区域高的第二频率区域中可变。
2.如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于：
还包括操作部，该操作部用于由用户调节所述第二频率区域中的所述上升速度。
3.如权利要求1或权利要求2所述的制冷装置，其特征在于：
所述第二频率区域的所述上升速度在所述第一频率区域的上升速度以下的范围内可变。
4.如权利要求3所述的制冷装置，其特征在于：
所述第一频率区域是包含所述制冷装置的功率效率最大的所述逆变器的频率的区域。
5.如权利要求1或权利要求2所述的制冷装置，其特征在于：
利用制冷剂配管与多个热负荷连接。
6.如权利要求5所述的制冷装置，其特征在于：
所述热负荷是陈列柜。
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