JP2000220895A - 冷凍機の省エネルギー運転システム - Google Patents
冷凍機の省エネルギー運転システムInfo
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- JP2000220895A JP2000220895A JP11059107A JP5910799A JP2000220895A JP 2000220895 A JP2000220895 A JP 2000220895A JP 11059107 A JP11059107 A JP 11059107A JP 5910799 A JP5910799 A JP 5910799A JP 2000220895 A JP2000220895 A JP 2000220895A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、複数の温度差冷却空間を１台の冷
凍機で冷却する場合、管理上限温度と管理下限温度以外
に冷却上限温度（他の温度差冷却空間の影響を受け変動
する場合もある上昇条件により変動する温度であり、一
定値ではない場合もある）と冷却下限温度（他の温度差
冷却空間の影響を受け変動する場合もある下降条件によ
り変動する温度であり、一定値ではない場合もある）を
新たに設け、必要に応じこの温度を利用する事により、
全ての温度差冷却空間の一般冷却停止期間がなるべく同
時期に重なる様に、また一般冷却期間もなるべく同時期
に重なる様に工夫し圧縮機の稼動率を低減して、省エネ
ルギーを推進する事を目的としている。 【構成】各温度差冷却空間の温度センサー２を、また各
温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２２を本発明
本体１に接続する。必要に応じ、圧縮機１２にインバー
ター１８を接続し更に本発明本体１に接続し、また凝縮
器１５の２次側かつ冷媒配管分岐前の個所に元冷媒電磁
弁３を取付ける。
凍機で冷却する場合、管理上限温度と管理下限温度以外
に冷却上限温度（他の温度差冷却空間の影響を受け変動
する場合もある上昇条件により変動する温度であり、一
定値ではない場合もある）と冷却下限温度（他の温度差
冷却空間の影響を受け変動する場合もある下降条件によ
り変動する温度であり、一定値ではない場合もある）を
新たに設け、必要に応じこの温度を利用する事により、
全ての温度差冷却空間の一般冷却停止期間がなるべく同
時期に重なる様に、また一般冷却期間もなるべく同時期
に重なる様に工夫し圧縮機の稼動率を低減して、省エネ
ルギーを推進する事を目的としている。 【構成】各温度差冷却空間の温度センサー２を、また各
温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２２を本発明
本体１に接続する。必要に応じ、圧縮機１２にインバー
ター１８を接続し更に本発明本体１に接続し、また凝縮
器１５の２次側かつ冷媒配管分岐前の個所に元冷媒電磁
弁３を取付ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】温度差冷却空間群を必要とする冷
凍機は、特に次の（イ）から（ハ）に示す様な場所に設
置されている。 （イ）．スーパーマーケットや百貨店などの生鮮食料品
売り場などで冷凍冷蔵商品棚やショーケース（設定温度
が異なる場合もある）が設置され、その複数個を１つの
冷凍機により冷却している場所。 （ロ）．複数の冷凍冷蔵庫（設定温度が異なる場合もあ
る）を１つの冷凍機により冷却している場所。 （ハ）．冷凍食品工場などで、その生産過程において複
数の雰囲気（温度が異なる場合もある）を必要としその
複数個を１つの冷凍機により冷却している場所。 以上の様な場所に設置された冷凍機の省エネルギー運転
システムとして利用分野が広がる。
凍機は、特に次の（イ）から（ハ）に示す様な場所に設
置されている。 （イ）．スーパーマーケットや百貨店などの生鮮食料品
売り場などで冷凍冷蔵商品棚やショーケース（設定温度
が異なる場合もある）が設置され、その複数個を１つの
冷凍機により冷却している場所。 （ロ）．複数の冷凍冷蔵庫（設定温度が異なる場合もあ
る）を１つの冷凍機により冷却している場所。 （ハ）．冷凍食品工場などで、その生産過程において複
数の雰囲気（温度が異なる場合もある）を必要としその
複数個を１つの冷凍機により冷却している場所。 以上の様な場所に設置された冷凍機の省エネルギー運転
システムとして利用分野が広がる。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷凍機では圧縮機から分岐された
冷媒配管に接続されている個々の温度差冷却空間の冷媒
電磁弁のうち１つでも冷媒電磁弁が開いていると、冷凍
サイクルが作用し圧縮機は稼動し続けなければならず、
この圧縮機が停止出来るのは原則的に全ての冷媒電磁弁
が同時に閉じている期間（以下 冷凍サイクル中断期間
と呼ぶ）のみであった。各温度差冷却空間の冷却に関す
る条件は全て同じものと仮定した場合、冷凍サイクルの
理論効率（以下 μＴで表わし、奪熱量をＥｃ理論的消
費エネルギー量をＥＴで表わすと、μＴ＝ＥＣ／ＥＴで
計算出来るものとする）は、全ての冷媒電磁弁が開の状
態の時も一部の冷媒電磁弁が開の状態の時も同じであ
る。つまりμＴは冷媒電磁弁の開閉の数にかかわらず一
定値となる。しかし実際の冷凍サイクルの効率（以下
μＡで表わし 実際のエネルギー消費量をＥＡで表わす
と、μＡ＝ＥＣ／ＥＡで計算出来るものとする）は、圧
縮機の電動機の効率の高い運転状態の時程良くなる。つ
まり冷媒電磁弁が開の状態の数が多いほどμＡが良くな
る傾向にある。従って少数の温度差冷却空間の冷媒電磁
弁を開の状態にしなければならない場合は、μＡが悪い
にもかかわらず圧縮機電動機を運転させなければなら
ず、μＡの低い状態での運転時間が長くなり消費電力量
が増大するという問題点があった。特に産業用で冷凍機
を使用する場合、連続使用の場合が多く、そのため消費
電力量も多くなり、省エネルギー対策が望まれていた。
冷媒配管に接続されている個々の温度差冷却空間の冷媒
電磁弁のうち１つでも冷媒電磁弁が開いていると、冷凍
サイクルが作用し圧縮機は稼動し続けなければならず、
この圧縮機が停止出来るのは原則的に全ての冷媒電磁弁
が同時に閉じている期間（以下 冷凍サイクル中断期間
と呼ぶ）のみであった。各温度差冷却空間の冷却に関す
る条件は全て同じものと仮定した場合、冷凍サイクルの
理論効率（以下 μＴで表わし、奪熱量をＥｃ理論的消
費エネルギー量をＥＴで表わすと、μＴ＝ＥＣ／ＥＴで
計算出来るものとする）は、全ての冷媒電磁弁が開の状
態の時も一部の冷媒電磁弁が開の状態の時も同じであ
る。つまりμＴは冷媒電磁弁の開閉の数にかかわらず一
定値となる。しかし実際の冷凍サイクルの効率（以下
μＡで表わし 実際のエネルギー消費量をＥＡで表わす
と、μＡ＝ＥＣ／ＥＡで計算出来るものとする）は、圧
縮機の電動機の効率の高い運転状態の時程良くなる。つ
まり冷媒電磁弁が開の状態の数が多いほどμＡが良くな
る傾向にある。従って少数の温度差冷却空間の冷媒電磁
弁を開の状態にしなければならない場合は、μＡが悪い
にもかかわらず圧縮機電動機を運転させなければなら
ず、μＡの低い状態での運転時間が長くなり消費電力量
が増大するという問題点があった。特に産業用で冷凍機
を使用する場合、連続使用の場合が多く、そのため消費
電力量も多くなり、省エネルギー対策が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題点】本発明は以上の問題
点を改善するために温度差冷却空間の温度を監視しなが
ら、管理下限温度以外に冷却下限温度を新に設け、圧縮
機運転要状態で１つでも冷媒電磁弁を開かなくてはなら
ない場合はその他の冷媒電磁弁も可能な限り開き、温度
差冷却空間の温度が管理下限温度以下に下降しても下降
条件に従うことが出来れば冷却下限温度まで降下するま
で連続して冷媒電磁弁を開の状態を保つ様にする。また
管理上限温度以外に冷却上限温度を新に設け、全ての
冷媒電磁弁が閉じて圧縮機の運転が停止した場合は全て
の温度差冷却空間は一般冷却停止期間に入り温度は上昇
するが、それぞれ管理上限温度を越えても上昇条件に従
うことが出来れば冷却上限温度に達するまで冷媒電磁弁
を閉じた状態に保つ様にする。その結果として圧縮機の
運転時間を短くし、稼動率を低下させ消費電力量を削減
し省エネルギーを図ることを課題点としている。
点を改善するために温度差冷却空間の温度を監視しなが
ら、管理下限温度以外に冷却下限温度を新に設け、圧縮
機運転要状態で１つでも冷媒電磁弁を開かなくてはなら
ない場合はその他の冷媒電磁弁も可能な限り開き、温度
差冷却空間の温度が管理下限温度以下に下降しても下降
条件に従うことが出来れば冷却下限温度まで降下するま
で連続して冷媒電磁弁を開の状態を保つ様にする。また
管理上限温度以外に冷却上限温度を新に設け、全ての
冷媒電磁弁が閉じて圧縮機の運転が停止した場合は全て
の温度差冷却空間は一般冷却停止期間に入り温度は上昇
するが、それぞれ管理上限温度を越えても上昇条件に従
うことが出来れば冷却上限温度に達するまで冷媒電磁弁
を閉じた状態に保つ様にする。その結果として圧縮機の
運転時間を短くし、稼動率を低下させ消費電力量を削減
し省エネルギーを図ることを課題点としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段を説明するために、例えば一つの冷凍機で設定温度の
異なるＡ，Ｂ，Ｃの３つの温度差冷却空間（以下 それ
ぞれをＡ空間、Ｂ空間、Ｃ空間と呼ぶ）を冷却している
場合を考える。Ａ空間、Ｂ空間、Ｃ空間の管理上限温度
をｔｕ（Ａ），ｔｕ（Ｂ），ｔｕ（Ｃ）管理下限温度を
ｔｄ（Ａ），ｔｄ（Ｂ），ｔｄ（Ｃ）冷却上限温度をｔ
ｅｕ（Ａ），ｔｅｕ（Ｂ），ｔｅｕ（Ｃ）冷却下限温度
をｔｅｄ（Ａ），ｔｅｄ（Ｂ），ｔｅｄ（Ｃ）一般冷却
期間をＰｗ（Ａ），Ｐｗ（Ｂ），Ｐｗ（Ｃ）一般冷却停
止期間をＰｓ（Ａ），Ｐｓ（Ｂ），Ｐｓ（Ｃ）で表わす
ものとする。
段を説明するために、例えば一つの冷凍機で設定温度の
異なるＡ，Ｂ，Ｃの３つの温度差冷却空間（以下 それ
ぞれをＡ空間、Ｂ空間、Ｃ空間と呼ぶ）を冷却している
場合を考える。Ａ空間、Ｂ空間、Ｃ空間の管理上限温度
をｔｕ（Ａ），ｔｕ（Ｂ），ｔｕ（Ｃ）管理下限温度を
ｔｄ（Ａ），ｔｄ（Ｂ），ｔｄ（Ｃ）冷却上限温度をｔ
ｅｕ（Ａ），ｔｅｕ（Ｂ），ｔｅｕ（Ｃ）冷却下限温度
をｔｅｄ（Ａ），ｔｅｄ（Ｂ），ｔｅｄ（Ｃ）一般冷却
期間をＰｗ（Ａ），Ｐｗ（Ｂ），Ｐｗ（Ｃ）一般冷却停
止期間をＰｓ（Ａ），Ｐｓ（Ｂ），Ｐｓ（Ｃ）で表わす
ものとする。
【０００５】請求項１の場合の手段１ ここで仮にＢ空間、Ｃ空間が一般冷却停止期間中であっ
てもＡ空間が一般冷却期間中の場合、冷却サイクルが作
用しなければならず圧縮機が稼動しているため、強制的
にＢ空間及びＣ空間の冷媒電磁弁も開き、例えばＡ空間
は下降条件に従うことが出来ない場合Ａ空間の温度が管
理下限温度に達するまでＢ，Ｃ空間も同時に冷却する。
Ａ空間の温度が管理下限温度に達する前に、Ｂ空間 Ｃ
空間の温度がそれぞれの管理下限温度以下まで冷却され
てもそれぞれの下降条件に従っていれば冷却下限温度に
達するまで冷媒電磁弁は開の状態を保ち、Ａ空間の温度
が管理下限温度に到達した時点で全ての冷媒電磁弁を同
時に閉じて圧縮機を停止させる。そのためＡ，Ｂ，Ｃ空
間は全て一般冷却停止期間となり、それぞれの温度は上
昇する。ここで各空間の温度を監視して、Ａ空間が上昇
条件に従うことが出来ればその温度がｔｅｕ（Ａ）に到
達するタイミング、出来なければｔｕ（Ａ）に到達する
タイミング、Ｂ空間が上昇条件に従うことが出来ればそ
の温度がｔｅｕ（Ｂ）に到達するタイミング、出来なけ
ればｔｕ（Ｂ）に到達するタイミング、Ｃ空間が上昇条
件従うことが出来ればその温度がｔｅｕ（Ｃ）に到達す
るタイミング、出来なければｔｕ（Ｃ）に到達するタイ
ミングの内で一番早いタイミング（以下冷却開始タイミ
ングと呼ぶ）まで圧縮機の運転を停止させ、そのタイミ
ングに到達したら管理下限温度以上に達している温度差
冷却空間の冷媒電磁弁を開き圧縮機の運転を再開させ
る。冷却開始タイミングに管理下限温度以下の空間は、
その温度に到達した時点で圧縮機が稼動しているか判断
し、停止していればそのまま閉じた状態を保つ様にし、
圧縮機が稼動していて再度下降条件に従うことが出来れ
ば冷却下限温度に降下するまで冷媒電磁弁を開き、その
条件に従えなければ冷媒電磁弁の開閉の調整により管理
下限温度ぎりぎりに保てる様に調整する。これにより
Ａ，Ｂ，Ｃ空間の温度は下降し続け（前述の冷却開始タ
イミング時に冷却下限温度まで達していない温度差冷却
空間を除く）、Ａ空間が下降条件に従うことが出来れば
その温度がｔｅｄ（Ａ）に到達するタイミング、出来な
ければｔｄ（Ａ）に到達するタイミング、Ｂ空間が下降
条件に従うことが出来ればその温度がｔｅｄ（Ｂ）に到
達するタイミング、出来なければｔｄ（Ｂ）に到達する
タイミング、Ｃ空間が下降条件に従うことが出来ればそ
の温度がｔｅｄ（Ｃ）に到達するタイミング、出来なけ
ればｔｄ（Ｃ）に到達するタイミングの内で一番早いタ
イミング（以下 冷却終了タイミングと呼ぶ）まで、
Ａ，Ｂ，Ｃ空間の冷媒電磁弁を開けて全て同時期に一般
冷却期間となるようにし、冷却終了タイミングに到達し
たら、全ての温度差冷却空間が管理上限温度以下になっ
ているが判断しそれ以上のものが無かった場合はすぐに
圧縮機の運転を停止させ、それ以上のものがあった場合
は、冷却終了タイミングに到達した温度差冷却空間の冷
媒電磁弁は閉じてその温度以下にならない様に調整しな
がら、全ての温度差冷却空間が管理上限温度以下になる
まで圧縮機を連続運転させ、全ての温度差冷却空間が管
理上限温度以下になった時点で、開いている冷媒電磁弁
を閉じ圧縮機の運転を停止する様にする。以上の様な運
転をくり返す事により全ての温度差冷却空間の一般冷却
期間がなるべく同時期に重なる様に、また全ての温度差
冷却空間の一般冷却停止期間もなるべく同時期に重なる
様に工夫し、それによりμＡを高め、その圧縮機停止時
間を長くし、結果として圧縮機電動機の稼動率を低く抑
え省エネルギーが達成出来る。
てもＡ空間が一般冷却期間中の場合、冷却サイクルが作
用しなければならず圧縮機が稼動しているため、強制的
にＢ空間及びＣ空間の冷媒電磁弁も開き、例えばＡ空間
は下降条件に従うことが出来ない場合Ａ空間の温度が管
理下限温度に達するまでＢ，Ｃ空間も同時に冷却する。
Ａ空間の温度が管理下限温度に達する前に、Ｂ空間 Ｃ
空間の温度がそれぞれの管理下限温度以下まで冷却され
てもそれぞれの下降条件に従っていれば冷却下限温度に
達するまで冷媒電磁弁は開の状態を保ち、Ａ空間の温度
が管理下限温度に到達した時点で全ての冷媒電磁弁を同
時に閉じて圧縮機を停止させる。そのためＡ，Ｂ，Ｃ空
間は全て一般冷却停止期間となり、それぞれの温度は上
昇する。ここで各空間の温度を監視して、Ａ空間が上昇
条件に従うことが出来ればその温度がｔｅｕ（Ａ）に到
達するタイミング、出来なければｔｕ（Ａ）に到達する
タイミング、Ｂ空間が上昇条件に従うことが出来ればそ
の温度がｔｅｕ（Ｂ）に到達するタイミング、出来なけ
ればｔｕ（Ｂ）に到達するタイミング、Ｃ空間が上昇条
件従うことが出来ればその温度がｔｅｕ（Ｃ）に到達す
るタイミング、出来なければｔｕ（Ｃ）に到達するタイ
ミングの内で一番早いタイミング（以下冷却開始タイミ
ングと呼ぶ）まで圧縮機の運転を停止させ、そのタイミ
ングに到達したら管理下限温度以上に達している温度差
冷却空間の冷媒電磁弁を開き圧縮機の運転を再開させ
る。冷却開始タイミングに管理下限温度以下の空間は、
その温度に到達した時点で圧縮機が稼動しているか判断
し、停止していればそのまま閉じた状態を保つ様にし、
圧縮機が稼動していて再度下降条件に従うことが出来れ
ば冷却下限温度に降下するまで冷媒電磁弁を開き、その
条件に従えなければ冷媒電磁弁の開閉の調整により管理
下限温度ぎりぎりに保てる様に調整する。これにより
Ａ，Ｂ，Ｃ空間の温度は下降し続け（前述の冷却開始タ
イミング時に冷却下限温度まで達していない温度差冷却
空間を除く）、Ａ空間が下降条件に従うことが出来れば
その温度がｔｅｄ（Ａ）に到達するタイミング、出来な
ければｔｄ（Ａ）に到達するタイミング、Ｂ空間が下降
条件に従うことが出来ればその温度がｔｅｄ（Ｂ）に到
達するタイミング、出来なければｔｄ（Ｂ）に到達する
タイミング、Ｃ空間が下降条件に従うことが出来ればそ
の温度がｔｅｄ（Ｃ）に到達するタイミング、出来なけ
ればｔｄ（Ｃ）に到達するタイミングの内で一番早いタ
イミング（以下 冷却終了タイミングと呼ぶ）まで、
Ａ，Ｂ，Ｃ空間の冷媒電磁弁を開けて全て同時期に一般
冷却期間となるようにし、冷却終了タイミングに到達し
たら、全ての温度差冷却空間が管理上限温度以下になっ
ているが判断しそれ以上のものが無かった場合はすぐに
圧縮機の運転を停止させ、それ以上のものがあった場合
は、冷却終了タイミングに到達した温度差冷却空間の冷
媒電磁弁は閉じてその温度以下にならない様に調整しな
がら、全ての温度差冷却空間が管理上限温度以下になる
まで圧縮機を連続運転させ、全ての温度差冷却空間が管
理上限温度以下になった時点で、開いている冷媒電磁弁
を閉じ圧縮機の運転を停止する様にする。以上の様な運
転をくり返す事により全ての温度差冷却空間の一般冷却
期間がなるべく同時期に重なる様に、また全ての温度差
冷却空間の一般冷却停止期間もなるべく同時期に重なる
様に工夫し、それによりμＡを高め、その圧縮機停止時
間を長くし、結果として圧縮機電動機の稼動率を低く抑
え省エネルギーが達成出来る。
【０００６】請求項１の場合の手段２ 冷媒配管の圧縮機の２次側でかつ各温度差冷却空間へ配
管が分岐される以前の個所に冷媒電磁弁を１個新たに取
付け（以下 元冷媒電磁弁と呼ぶ）、Ａ，Ｂ，Ｃ空間の
冷媒電磁弁を全て開き、冷却開始タイミングには圧縮機
の運転を開始し元冷媒電磁弁を開き、冷却終了タイミン
グには元冷媒電磁弁を閉じて圧縮機の運転を停止させる
様に工夫する。各温度差冷却空間の温度を管理上限温度
（若しくは上昇条件に従う事が可能な場合冷却上限温
度）に近付けるために調整が必要な場合、圧縮機の運転
中にそれぞれの温度差冷却空間の冷媒電磁弁の開閉によ
り調整しても良い。以上の運転方法をくり返す事により
１つの元冷媒電磁弁の操作により請求項１の場合の手段
１で示した省エネルギー効果と同じものを発揮すること
が出来る。
管が分岐される以前の個所に冷媒電磁弁を１個新たに取
付け（以下 元冷媒電磁弁と呼ぶ）、Ａ，Ｂ，Ｃ空間の
冷媒電磁弁を全て開き、冷却開始タイミングには圧縮機
の運転を開始し元冷媒電磁弁を開き、冷却終了タイミン
グには元冷媒電磁弁を閉じて圧縮機の運転を停止させる
様に工夫する。各温度差冷却空間の温度を管理上限温度
（若しくは上昇条件に従う事が可能な場合冷却上限温
度）に近付けるために調整が必要な場合、圧縮機の運転
中にそれぞれの温度差冷却空間の冷媒電磁弁の開閉によ
り調整しても良い。以上の運転方法をくり返す事により
１つの元冷媒電磁弁の操作により請求項１の場合の手段
１で示した省エネルギー効果と同じものを発揮すること
が出来る。
【０００７】
【作用】全ての温度差冷却空間の一般冷却期間がなるべ
く同時期に重なる様工夫する事により運転中のμＡを高
め、また全ての温度差冷却空間の一般冷却停止期間もな
るべく同時期に重なる様工夫する事により圧縮機の停止
時間が長くなり、省エネルギーが達成出来る。
く同時期に重なる様工夫する事により運転中のμＡを高
め、また全ての温度差冷却空間の一般冷却停止期間もな
るべく同時期に重なる様工夫する事により圧縮機の停止
時間が長くなり、省エネルギーが達成出来る。
【０００８】
【０００９】実施例として請求項１の場合、図１を参照
し次の（イ）から（ヌ）の事が言える。 （イ）．温度センサー２をＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間
９，１０，１１に取付け、本発明本体１と信号線７で接
続する。 （ロ）．Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，
２１，２２と本発明本体１を冷媒電磁弁制御線８で接続
する。 （ハ）．本発明本体１においてＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空
間９，１０，１１の温度情報を収集する。 （ニ）．Ａ温度差冷却空間９が一般冷却期間の時にその
他のＢ，Ｃ温度差冷却空間１０，１１が一般冷却停止期
間だった場合、強制的にＢ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電
磁弁２１，２２も開き、管理下限温度まで若しくは下降
条件に従うことが出来れば冷却下限温度までＢ，Ｃ温度
差冷却空間１０，１１の温度を降下させておく。 （ホ）．Ａ温度差冷却空間９の温度が管理下限温度まで
到達した場合、全てのＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒
電磁弁２０，２１，２２を同時に閉じ冷媒の流入を止め
て圧縮機１２の運転を停止させる。 （ヘ）．（ホ）により圧縮機１２が停止している間に
Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間９，１０，１１の温度が上昇
するが、その後冷却開始タイミングになった時点で、
Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２
２全てを同時期に重なる様開き圧縮機１２の運転を再開
させる。 （ト）．圧縮機１２の運転を再開により、Ａ，Ｂ，Ｃ温
度差冷却空間９，１０，１１の温度は下降し始めるが、
その後冷却終了タイミングになった時点でＡ，Ｂ，Ｃ温
度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２２全てを同時
期に重なる様に閉じて圧縮機１２を停止させる。 （チ）．以上（ヘ）と（ト）の制御方法の繰り返しによ
り、出来る限りＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間の一般冷却停
止期間が同時期に重なる様にし、その結果圧縮機１２を
停止させる期間が長くなり、また一般冷却期間も同時期
に重なる様にしてμＡが高まり、省エネルギーが達成出
来る。 （リ）．必要に応じ元冷媒電磁弁３を圧縮機１２の２次
側且つ冷媒配管が分岐される以前の個所に取付ける。 （ヌ）．必要に応じ（ヘ）の冷却開始タイミングにＡ，
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２２を
同時期に開く代わりに、また（ト）の冷却終了タイミン
グになった時点でＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁
弁２０，２１，２２を同時期に閉じる代わりに、元冷媒
電磁弁３にて一括開閉する様に工夫する事も出来る。
し次の（イ）から（ヌ）の事が言える。 （イ）．温度センサー２をＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間
９，１０，１１に取付け、本発明本体１と信号線７で接
続する。 （ロ）．Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，
２１，２２と本発明本体１を冷媒電磁弁制御線８で接続
する。 （ハ）．本発明本体１においてＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空
間９，１０，１１の温度情報を収集する。 （ニ）．Ａ温度差冷却空間９が一般冷却期間の時にその
他のＢ，Ｃ温度差冷却空間１０，１１が一般冷却停止期
間だった場合、強制的にＢ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電
磁弁２１，２２も開き、管理下限温度まで若しくは下降
条件に従うことが出来れば冷却下限温度までＢ，Ｃ温度
差冷却空間１０，１１の温度を降下させておく。 （ホ）．Ａ温度差冷却空間９の温度が管理下限温度まで
到達した場合、全てのＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒
電磁弁２０，２１，２２を同時に閉じ冷媒の流入を止め
て圧縮機１２の運転を停止させる。 （ヘ）．（ホ）により圧縮機１２が停止している間に
Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間９，１０，１１の温度が上昇
するが、その後冷却開始タイミングになった時点で、
Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２
２全てを同時期に重なる様開き圧縮機１２の運転を再開
させる。 （ト）．圧縮機１２の運転を再開により、Ａ，Ｂ，Ｃ温
度差冷却空間９，１０，１１の温度は下降し始めるが、
その後冷却終了タイミングになった時点でＡ，Ｂ，Ｃ温
度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２２全てを同時
期に重なる様に閉じて圧縮機１２を停止させる。 （チ）．以上（ヘ）と（ト）の制御方法の繰り返しによ
り、出来る限りＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間の一般冷却停
止期間が同時期に重なる様にし、その結果圧縮機１２を
停止させる期間が長くなり、また一般冷却期間も同時期
に重なる様にしてμＡが高まり、省エネルギーが達成出
来る。 （リ）．必要に応じ元冷媒電磁弁３を圧縮機１２の２次
側且つ冷媒配管が分岐される以前の個所に取付ける。 （ヌ）．必要に応じ（ヘ）の冷却開始タイミングにＡ，
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，２１，２２を
同時期に開く代わりに、また（ト）の冷却終了タイミン
グになった時点でＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁
弁２０，２１，２２を同時期に閉じる代わりに、元冷媒
電磁弁３にて一括開閉する様に工夫する事も出来る。
【００１０】請求項２の場合は、図２を参照し次の
（イ）から（ト）の事が言える。 （イ）．温度センサー２をＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間
９，１０，１１に取付け、本発明本体１と信号線７で接
続する。 （ロ）．Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，
２１，２２と本発明本体１を冷媒電磁弁制御線８で接続
する。 （ハ）．本発明本体１においてＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空
間９，１０，１１の温度情報を収集する。 （ニ）．インバーター１８を取付け圧縮機１２と接続
し、インバーター制御線１７により本発明本体１と接続
する。 （ホ）．仮に最大冷却空間をＡ温度差冷却空間，一般冷
却空間をＢ，Ｃ温度差冷却空間とする。通常運転時（霜
取り運転期間などを除く）にＡ温度差冷却空間用冷媒電
磁弁２０を常時開の状態にしてその温度差冷却空間の温
度が管理上限温度ぎりぎりになるまでインバーター１８
を使用して圧縮機１２の回転数を下げ、上昇条件に従う
事が可能であればより回転数を下げてその温度を冷却上
限温度まで上昇させても良い。 （ヘ）．一般冷却空間であるＢ，Ｃ温度差冷却空間は
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２１，２２の開閉頻
度を必要に応じ稼動条件の許す限り高め、それによりそ
の温度差冷却空間の温度を管理上限温度ぎりぎりに近付
ける様にする。また上昇条件に従う事が可能であれば、
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２１，２２の閉じる
期間を長くし冷却上限温度まで上昇させても良い。 （ト）．一般冷却空間であるＢ，Ｃ温度差冷却空間の
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２１，２２の開閉に
より冷媒の流量が変わり、それにより（ホ）で示したイ
ンバーター１８で調整された回転数で圧縮機１２を回転
させるとＡ温度差冷却空間９の温度が管理上限温度（上
昇条件に従っている時は冷却上限温度）より偏移する。
従ってそのＡ温度差冷却空間の温度の偏移量（現在温度
と管理上限温度との差、上昇条件に従って冷却上限温度
に保たれている場合は現在温度と冷却上限温度との差）
により本発明本体１はインバーター１８を制御して圧縮
機１２の回転数を変動させ、常にＡ温度差冷却空間（最
大冷却空間）の温度を管理上限温度、上昇条件に従う事
の出来る場合は冷却上限温度に保つ様調整する。 以上の様な運転システムにより圧縮機１２の消費電力量
を削減し省エネルギーが達成出来る。
（イ）から（ト）の事が言える。 （イ）．温度センサー２をＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間
９，１０，１１に取付け、本発明本体１と信号線７で接
続する。 （ロ）．Ａ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２０，
２１，２２と本発明本体１を冷媒電磁弁制御線８で接続
する。 （ハ）．本発明本体１においてＡ，Ｂ，Ｃ温度差冷却空
間９，１０，１１の温度情報を収集する。 （ニ）．インバーター１８を取付け圧縮機１２と接続
し、インバーター制御線１７により本発明本体１と接続
する。 （ホ）．仮に最大冷却空間をＡ温度差冷却空間，一般冷
却空間をＢ，Ｃ温度差冷却空間とする。通常運転時（霜
取り運転期間などを除く）にＡ温度差冷却空間用冷媒電
磁弁２０を常時開の状態にしてその温度差冷却空間の温
度が管理上限温度ぎりぎりになるまでインバーター１８
を使用して圧縮機１２の回転数を下げ、上昇条件に従う
事が可能であればより回転数を下げてその温度を冷却上
限温度まで上昇させても良い。 （ヘ）．一般冷却空間であるＢ，Ｃ温度差冷却空間は
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２１，２２の開閉頻
度を必要に応じ稼動条件の許す限り高め、それによりそ
の温度差冷却空間の温度を管理上限温度ぎりぎりに近付
ける様にする。また上昇条件に従う事が可能であれば、
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２１，２２の閉じる
期間を長くし冷却上限温度まで上昇させても良い。 （ト）．一般冷却空間であるＢ，Ｃ温度差冷却空間の
Ｂ，Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁２１，２２の開閉に
より冷媒の流量が変わり、それにより（ホ）で示したイ
ンバーター１８で調整された回転数で圧縮機１２を回転
させるとＡ温度差冷却空間９の温度が管理上限温度（上
昇条件に従っている時は冷却上限温度）より偏移する。
従ってそのＡ温度差冷却空間の温度の偏移量（現在温度
と管理上限温度との差、上昇条件に従って冷却上限温度
に保たれている場合は現在温度と冷却上限温度との差）
により本発明本体１はインバーター１８を制御して圧縮
機１２の回転数を変動させ、常にＡ温度差冷却空間（最
大冷却空間）の温度を管理上限温度、上昇条件に従う事
の出来る場合は冷却上限温度に保つ様調整する。 以上の様な運転システムにより圧縮機１２の消費電力量
を削減し省エネルギーが達成出来る。
【００１１】
【発明の効果】請求項１で示した発明では、管理上限温
度と管理下限温度の他に冷却上限温度と冷却下限温度を
新に設け、それを利用する事により全ての温度差冷却空
間の一般冷却期間が同時期に重なる様に、また一般冷却
停止期間も同時期に重なる様に工夫して、圧縮機の合算
稼動時間を短くし、消費電力量が削減される事により省
エネルギーの効果が発揮出来る。請求項２で示した発明
は、圧縮機の電動機をインバーターにより回転数を変動
させ、冷媒電磁弁の開閉頻度を高め、それにより全ての
温度差冷却空間の温度を管理上限温度ぎりぎりに保持
し、またそれぞれの上昇条件に従うことが出来ればそれ
ぞれの冷却上限温度まで上昇させる様工夫して、各温度
差冷却空間の温度を安定させかつ消費電力量を必要最小
限の電力まで低減することが出来、それにより省エネル
ギーの効果が発揮出来る。
度と管理下限温度の他に冷却上限温度と冷却下限温度を
新に設け、それを利用する事により全ての温度差冷却空
間の一般冷却期間が同時期に重なる様に、また一般冷却
停止期間も同時期に重なる様に工夫して、圧縮機の合算
稼動時間を短くし、消費電力量が削減される事により省
エネルギーの効果が発揮出来る。請求項２で示した発明
は、圧縮機の電動機をインバーターにより回転数を変動
させ、冷媒電磁弁の開閉頻度を高め、それにより全ての
温度差冷却空間の温度を管理上限温度ぎりぎりに保持
し、またそれぞれの上昇条件に従うことが出来ればそれ
ぞれの冷却上限温度まで上昇させる様工夫して、各温度
差冷却空間の温度を安定させかつ消費電力量を必要最小
限の電力まで低減することが出来、それにより省エネル
ギーの効果が発揮出来る。
【００１２】
【図１】冷凍機の省エネルギー運転システムの請求項１
の構成図である。
の構成図である。
【図２】冷凍機の省エネルギー運転システムの請求項２
の構成図である。
の構成図である。
【図３】冷凍機の省エネルギー運転システムの実施例
請求項１の場合の本発明を導入する前の従来の温度変化
図
請求項１の場合の本発明を導入する前の従来の温度変化
図
【図４】冷凍機の省エネルギー運転システムの実施例
請求項１の場合の本発明を導入した後の温度変化図
請求項１の場合の本発明を導入した後の温度変化図
１．本発明本体 ２．温度センサー ３．元冷媒電磁弁 ４．蒸発圧力調整弁 ５．蒸発器 ６．膨張弁 ７．信号線 ８．冷媒電磁弁制御線 ９．Ａ温度差冷却空間 １０．Ｂ温度差冷却空間 １１．Ｃ温度差冷却空間 １２．圧縮機 １３．低圧側冷媒配管 １４．高圧側冷媒配管 １５．凝縮機 １６．冷却塔 １７．インバーター用制御線 １８．インバーター １９．交流電源 ２０．Ａ温度差冷却空間用冷媒電磁弁 ２１．Ｂ温度差冷却空間用冷媒電磁弁 ２２．Ｃ温度差冷却空間用冷媒電磁弁
Claims (2)
- 【請求項１】１台の冷凍機で 複数の被冷却空間（以
下、複数の被冷却空間を総称して温度差冷却空間群と呼
び、個々の被冷却空間を温度差冷却空間と呼ぶ）を冷却
する場合（例えば蒸発圧力調整弁を用いて各温度差冷却
空間に温度差を生じさせる場合もある）、温度差冷却空
間群の各蒸発器への冷媒の流量をコントロールする各開
閉弁（以下、冷媒電磁弁と呼ぶ）の開閉頻度及びタイミ
ングを各温度差冷却空間の温度を監視しながら次の
（イ），（ロ）に示す調整を実施して、結果として冷凍
機の圧縮機（以下、圧縮機と呼ぶ）の合算稼動時間を短
縮させ（つまり 圧縮機の稼動率を低くさせ）省エネル
ギーを図るシステム。圧縮機の運転停止頻度及び冷媒電
磁弁の開閉頻度を余り高くすると圧縮機その他機器に悪
影響が出る可能性があり、この可能性を極力少なくする
条件（以下稼動条件と呼ぶ）を満たすことは必要条件で
あり、これ以降はこの稼動条件を満たした上での記述と
する。 （イ）．個々の温度差冷却空間の温度は、その空間を保
持する様規定された温度の上限値（以下、管理上限温度
と呼びｔｕで表わす）と下限値（以下、管理下限温度と
呼びｔｄで表わす）の間に納まる様に圧縮機の稼動と共
に冷媒電磁弁の開閉により制御される。また全ての冷媒
電磁弁が閉の状態であれば圧縮機の稼動は原則的に停止
する。ここで１つ１つの温度差冷却空間において、管理
上限温度を越えてもある条件（以下 上昇条件と呼び、
その他の温度差冷却空間の影響を受け変動する可能性も
ある）に従えばそこまで上昇しても不具合が生じない上
限温度（以下、冷却上限温度と呼び ｔｅｕで表わし、
上昇条件により変動する一定値で無い場合もある）及び
管理下限温度より下降してもある条件（以下 下降条件
と呼び、その他の温度差冷却空間の影響を受け変動する
可能性もある）に従えばそこまで降下しても不具合が生
じない下限温度（以下、冷却下限温度と呼び ｔｅｄで
表わし、下降条件により変動する一定値で無い場合もあ
る）を新に設定する。温度差冷却空間の温度が管理上限
温度と管理下限温度の間（以下 管理温度と呼ぶ）にあ
る場合、次の２つの状態が考えられる。１つは冷媒電磁
弁が開の状態で管理上限温度から管理下限温度に向かい
温度下降の状態（以下 一般冷却期間と呼びＰｗで表わ
す）、もう１つは冷媒電磁弁が閉の状態で管理下限温度
から管理上限温度へ向かい温度上昇の状態（以下 一般
冷却停止期間と呼び Ｐｓで表わす）の２つである。温
度差冷却空間群の温度が全て各管理上限温度と管理下限
温度の間にあっても、温度差冷却空間の１つでも一般冷
却期間であれば冷媒電磁弁は開の状態であり従って圧縮
機を稼動させなければならない。ここでその一般冷却期
間の温度差冷却空間の冷媒電磁弁を閉の状態にして圧縮
機を停止させても温度管理上は問題ないので、この時点
でその冷媒電磁弁を閉の状態にし圧縮機を停止させる様
調整する。その後個々の温度差冷却空間の温度が管理上
限温度を越えても上昇条件に従うことが出来れば冷却上
限温度に到達するまで冷媒電磁弁を閉の状態に保ち、全
ての冷媒電磁弁が同時に閉の状態を保てる時間が長くな
る様調整する。次に最初の１つの温度差冷却空間の温度
が上昇条件に従い冷却上限温度まで到達した時点、また
は上昇条件に従う事が不可能な温度差冷却空間の場合で
その温度の１つが最初に管理上限温度を越えた時点、こ
のそれぞれの時点のうちで一番早い時点で、冷媒電磁弁
を開かなければならず圧縮機が稼動し始める。この様に
圧縮機を稼動させなければならない状態（以下 圧縮機
運転要状態と呼ぶ）が始まり続く限りは、温度差冷却空
間の温度が管理下限温度より降下しても下降条件に従う
ことが出来れば冷却下限温度まで下降するまで冷媒電磁
弁を開の状態に保ち、出来る限り多数の温度差冷却空間
が一般冷却期間として重なる様に調整する。圧縮機を稼
動させても停止させても良い状態（以下 圧縮機安定状
態と呼ぶ）に移行した場合は、その時点での各温度差冷
却空間の現在温度や開の冷媒電磁弁の数と閉の冷媒電磁
弁の数から、すぐに冷媒電磁弁を全て閉じて圧縮機を停
止させる場合と、そのまま一定期間（以下 継続運転期
間と呼ぶ）圧縮機を連続稼動させ温度差冷却空間群全体
からの奪熱量を増大させてから冷媒電磁弁を全て閉じて
圧縮機を停止しさせた場合とを比較し、それぞれの圧縮
機停止直後から次の圧縮機運転要状態に移行するまでの
期間に圧縮機を停止出来た事による省エネルギー量と継
続運転期間に消費された電力量から、どちらが圧縮機稼
動率を低下させる条件（以下 圧縮機稼動低下条件と呼
ぶ）を満たすか演算してその結果に従い圧縮機を停止ま
たは連続稼動させる様調整する。圧縮機稼動低下条件を
演算するには、１つ１つの温度差冷却空間の消費エネル
ギー，冷却曲線，温度上昇曲線等のデーターを前以て本
発明本体に入力して行う方法や、温度差冷却空間群の実
際の温度変化や圧縮機の稼動状況を本発明本体が記録し
自動分析自己学習して行う方法などがある。 （ロ）．圧縮機の回転数制御が出来る様にインバーター
を取付け、圧縮機安定状態に移行した時点で圧縮機稼動
低下条件を演算する際、継続運転期間に圧縮機の回転数
を変動させる事による効果をデーターの１つとして追加
し演算出来る様に調整する。 - 【請求項２】１台の冷凍機で 温度差冷却空間群を冷却
する場合、各温度差冷却空間１つ１つ個別にして考え、
管理温度に保つために消費するエネルギー量が最大とな
る温度差冷却空間（以下 最大冷却空間と呼ぶ）を選択
し、その他の温度差冷却空間（以下 一般冷却空間と呼
ぶ）の冷媒電磁弁が閉じている状態を仮定して最大冷却
空間の温度が管理上限温度ぎりぎりになる様にインバー
ターにて圧縮機の電動機の回転数を制御する。上昇条件
に従うことが出来る場合は冷却上限温度になるまで回転
数を落とす様制御しても良い。また一般冷却空間の冷媒
電磁弁は全て閉じていると仮定していたが、実際これら
が開くと冷媒流量が増加し、圧縮機の電動機の回転数が
変化しないと最大冷却空間の温度が上昇するので、その
温度の偏移量から圧縮機の電動機の回転数を増加させる
様制御する。一般冷却空間はその冷媒電磁弁の開閉頻度
を必要に応じ稼動条件を満たすぎりぎりの条件まで高く
して、冷媒電磁弁が開き一般冷却期間が始まる時の温度
（以下 冷却開始温度と呼ぶ）と冷媒電磁弁が閉じて一
般冷却期間が終了する時の温度（以下 冷却終了温度と
呼ぶ）の差を少なくなる様に、かつ冷却終了温度を管理
上限温度に近付ける様に冷媒電磁弁の開閉を制御する。
また 各一般冷却空間がそれぞれの上昇条件に従う事が
可能であれば、冷媒電磁弁の閉じている期間を長くし、
その条件に従って冷却上限温度まで上昇させても良い。
以上の様な制御を行う事により圧縮機の電動機で消費さ
れるエネルギーを低減し、省エネルギーを図るシステ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059107A JP2000220895A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 冷凍機の省エネルギー運転システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11059107A JP2000220895A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 冷凍機の省エネルギー運転システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000220895A true JP2000220895A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=13103772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11059107A Pending JP2000220895A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 冷凍機の省エネルギー運転システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000220895A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010122932A1 (ja) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | 三菱重工業株式会社 | 陸上輸送用冷凍装置 |
| CN111578548A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冰箱制冷系统及其控制方法 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP11059107A patent/JP2000220895A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010122932A1 (ja) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | 三菱重工業株式会社 | 陸上輸送用冷凍装置 |
| JP2010249482A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 陸上輸送用冷凍装置 |
| EP2423623A4 (en) * | 2009-04-20 | 2017-10-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Refrigeration device for land transportation |
| CN111578548A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冰箱制冷系统及其控制方法 |
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