JP2003021408A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP2003021408A
JP2003021408A JP2001203417A JP2001203417A JP2003021408A JP 2003021408 A JP2003021408 A JP 2003021408A JP 2001203417 A JP2001203417 A JP 2001203417A JP 2001203417 A JP2001203417 A JP 2001203417A JP 2003021408 A JP2003021408 A JP 2003021408A
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compressor
pressure
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pressure value
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Takashi Ikeda
隆 池田
Masao Kawasaki
雅夫 川崎
茂生 ▲高▼田
Shigeo Takada
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍装置の運転制御では、圧縮機を増速させ
る圧力と減速させる圧力とは人為的に設定しており、設
定項目の多さ、設定値の入力ミス等により運転効率の低
下や異常運転による故障にまで至る場合がある。また、
圧縮機を増速させる圧力と減速させる圧力の差の分だ
け、冷却温度の変動が生じる為、冷却環境の冷蔵庫内鮮
度や運転効率も悪化する。 【解決手段】 始めに目標とする蒸発温度を入力するこ
とによって、目標低圧圧力値、圧縮機増速圧力値、圧縮
機減速圧力値などを自動計算し、その設定値にて圧縮機
の運転を制御するようにした。また、低圧圧力の単位時
間当たりの変化度合を計測し、あるその変化度合に応じ
て圧縮機の運転周波数を変化させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍装置の信頼
性向上に関するものである。又、効率のよい運転制御に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術としては、特開平10―14
1784号に本発明と類似の技術が開示されている。つ
まり、冷凍機のオン/オフ制御をできるだけ少なくし、
より省エネ運転と信頼性向上のために、容量アップ圧力
値、容量ダウン圧力値、運転停止圧力値で運転制御する
冷凍装置において、自動的に容量アップ圧力値、容量ダ
ウン圧力値を変化させたものである。図3にその制御フ
ローチャートを示すが、上記の技術は運転停止状態の後
の制御を特徴としている。すなわち、冷凍装置の停止回
数が設定回数以上か否かを判別して、圧力設定値を上下
へスライドさせるのである。運転状態の場合は、容量ア
ップ、容量維持、容量ダウンを繰り返す従来の制御と何
ら変わりはない。尚、冷凍装置における初期の圧力設定
方法は、目標とする蒸発温度に対して、容量アップ圧力
値と容量ダウン圧力値を設定する必要がある。
【0003】また、冷凍装置の一般的技術として、凝縮
器ファンの制御が広くおこなわれているが、高圧異常を
防止する為、高圧圧力または凝縮温度に対し、凝縮器フ
ァンを回すモータの出力電圧を予め設定する事例が多
い。(図示せず)つまり高圧異常を防止するための、い
わゆるファンコントロール制御である。但し、前述の制
御は冷凍装置の低圧圧力や圧縮機の運転状態には関係し
ていない。上記を含め、冷凍装置におけるセンサ類、及
びその制御内容は、センサ類では高圧圧力センサ、吸入
圧力センサ、吐出ガスサーミスタ、吸入ガスサーミスタ
があり、それらを用いて制御する内容は、圧縮機運転周
波数、凝縮器のファン回転数、インジェクション流量、
各種異常時の保護などが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、容量制御
が可能な冷凍装置の運転制御は、圧縮機を増速させる圧
力(容量アップ圧力)と、減速させる圧力(容量ダウン
圧力)は人為的に設定する為、使用冷媒種別による温度
と圧力換算間違い、設定項目の多さ、設定値の入力ミス
等により、運転効率の低下や異常運転による故障にまで
至る場合がある。また、圧縮機を増速させる圧力と減速
させる圧力の差の分だけ、冷却温度の変動が生じる為、
冷却環境の冷蔵庫内鮮度や運転効率も悪化する。
【0005】また、商用電源を用いて圧縮機を運転する
冷凍装置の場合は、圧縮機の運転―停止の制御となる。
つまり、圧縮機を起動させる圧力と、停止させる圧力と
は人為的に設定しており、上記と同様な問題が発生して
いる。
【0006】また、凝縮器ファンの制御は、高圧圧力ま
たは凝縮温度により予め決定されていて、冷凍装置の低
圧圧力や圧縮機の運転状態には関係していない為、効率
のよい運転をおこなっているとは言えない。更に、一般
的な冷凍装置では冷凍装置周囲の環境情報の取り込みは
なされておらず、よって、春夏秋冬、昼夜に対応した最
適な制御が出来ていない。特に、冬場に冷凍装置が停止
した場合に高圧圧力が低下し、低圧圧力が圧縮機の起動
する圧力設定値まで上昇が出来なくなるといった起動不
良や、夏場の昼間は省エネ優先、夏場の夜間は低騒音優
先の運転が求められているということに対応できていな
いのが現状である。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、圧縮機と、
凝縮器と、前記凝縮器に送風する送風ファンと、前記圧
縮機に吸入される冷媒ガスの圧力を検出する圧力検出装
置と、前記送風ファン及び前記圧縮機を制御する制御装
置とを備えた冷凍装置において、前記制御装置は、入力
された目標蒸発温度に基づいて、目標低圧圧力値、圧縮
機停止圧力値、圧縮機起動圧力値を設定し、前記設定し
た値と前記圧力検出値で検出された値に基づいて前記圧
縮機を制御するものである。
【0008】また、容量制御可能な圧縮機と、凝縮器
と、前記凝縮器に送風する送風ファンと、前記圧縮機に
吸入される冷媒ガスの圧力を検出する圧力検出装置と、
前記送風ファン及び前記圧縮機を制御する制御装置とを
備えた冷凍装置において、前記制御装置は、入力された
目標蒸発温度に基づいて、目標低圧圧力値、圧縮機増速
圧力値、圧縮機減速圧力値を設定し、前記設定した値と
前記圧力検出値で検出された値に基づいて前記圧縮機を
制御するものである。
【0009】また、圧縮機は商用電源で駆動され、制御
装置は、目標蒸発温度と目標低圧圧力値と圧縮機停止圧
力値と圧縮機起動圧力値とを関係づけたテーブルを有し
ているものである。
【0010】また、圧縮機はインバータで駆動され、制
御装置は、目標蒸発温度と目標低圧圧力値と圧縮機増速
圧力値と圧縮機減速圧力値とを関係づけたテーブルを有
しているものである。
【0011】また、圧縮機と、凝縮器と、前記凝縮器に
送風する送風ファンと、前記圧縮機に吸入される冷媒ガ
スの圧力を検出する圧力検出装置と、前記送風ファン及
び前記圧縮機を制御する制御装置とを備えた冷凍装置に
おいて、外気の温度を検出する外気温度検出手段をさら
に備え、制御装置は、前記外気温度検出手段で検出され
た温度に基づいて圧縮機及び送風ファンを制御するもの
である。
【0012】また、屋外の光度を検出する光度検出手段
をさらに備え、制御装置は、前記光度検出手段で検出さ
れた光度に基づいて圧縮機及び送風ファンを制御するも
のである。
【0013】また、圧縮機と、凝縮器と、前記圧縮機に
吸入される冷媒ガスの圧力を検出する圧力検出装置と、
前記検出された圧力値により前記圧縮機を制御する制御
装置とを備えた冷凍装置において、前記制御装置は、前
記圧力検出装置で検出された圧力の一定時間内での変化
を検出し、前記変化に基づいて圧縮機の回転数を制御す
るものである。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の実施の形態1を示す図で、冷凍装置の目標低圧の設定
制御方法を示す。図に示す通り、始めに目標とする蒸発
温度を入力すれば、インバータ機(容量制御可能な冷凍
装置)の場合は目標低圧圧力、圧縮機増速圧力、圧縮機
減速圧力、圧縮機停止圧力が自動計算される。また、商
用機(容量固定の冷凍装置)の場合、目標とする蒸発温
度を入力すれば、目標圧力、低圧カット切値、低圧カッ
ト入値が自動的に計算され、その設定値にて圧縮機の運
転を制御するようにしている。そのため、使用冷媒種別
による温度と圧力換算間違い、設定項目の多さ、設定値
の入力ミスによる誤設定を起こすことなく、操作性と信
頼性の高い冷凍装置となる。また、多種の冷媒の物性を
予め備えていて、冷媒の種類(例えば、R22、R3
2、R404A、R407C、R410A)を入力する
項目を追加すれば、目標とする蒸発温度を設定する操作
は同一で、多種の冷媒に対応できるため、操作方法が統
一でき、設定値の入力ミスによる誤設定を起こすことな
く、操作性と信頼性の高い冷凍装置となる。
【0015】実施の形態2.図2は、この発明の実施の
形態2を示す図で、インバータを用いて圧縮機の運転周
波数を変化させる冷凍装置の制御方法を示す。図2に示
す通り、低圧圧力の単位時間当たりの変化度合を計測
し、あるその変化度合に応じて圧縮機の運転周波数を変
化させる。そのため目標とする蒸発温度に対してほぼ一
定の圧力で運転することが出来るため、冷蔵庫内温度バ
ラツキが少なく、効率の良い運転が実現できる。また、
この方法を用いれば、目標とする蒸発温度(または低圧
圧力)のみを設定すれば圧縮機増速圧力、圧縮機減速圧
力を設定する必要がなくなるため、操作性と信頼性の高
い冷凍装置となる。また、同様の制御を高圧圧力(また
は凝縮温度)と凝縮器ファンの回転数の制御に用いれ
ば、同様の効果を得ることができる。
【0016】実施の形態3.実施の形態3は、外気温度
センサ(図示せず)を冷凍装置に組み込んだものであ
る。たとえば、外気温度センサにて外気温度が所定(た
とえば0℃)の温度以下で、かつ圧縮機が低圧カット切
値となって停止し、低圧カット入値とならない状態で所
定の時間停止している場合、圧縮機を一旦起動させる。
そのため低外気時の圧縮機停止時に高圧が低下すること
による起動不良が防止でき、信頼性の高い冷凍装置が実
現できる。また、外気温度センサが所定の温度範囲(た
とえば20〜26℃)となった場合、目標とする高圧圧
力を基準設定より高くなるよう自動的に変更する。その
ことにより、夏場の昼間は凝縮器ファンの回転数を普通
に回転させることにより省エネ運動とし、夏場夜間には
凝縮器の冷却ファンの回転数を低下させ低騒音の運転と
することにより、状況に応じた運転を実現することが出
来る。この様に、従来からの冷凍装置の制御に外気温度
センサの情報を付加させ、外気温度をトリガーに新たな
制御をおこなう事で上記の効果を得ることが出来るので
ある。
【0017】また、光センサ(図示せず)を冷凍装置に
組み込んだものである。つまり、外気温度センサにより
外気温度を検出し、光センサにより冷凍装置周囲の光度
を検出する。温度と光度によって目標とする高圧圧力と
低圧圧力を決定するのである。たとえば夏場夜間条件
(光センサが夜の条件の光度を検出し、かつ温度センサ
が25℃以上を検知している場合)では目標とする高圧
を高くすることにより、凝縮器ファンの回転数を低下さ
せ、低騒音運転を行なう。また、昼間の条件(光センサ
が昼の光度を検出し、かつ温度センサが25℃以上を検
知している場合)では目標とする高圧を低くすることに
より省エネ運転を行なう。このように1日の中でも運転
状態を変化させることによって、環境問題に対応した運
転を行なうことが出来る。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、始めに目標とする蒸発
温度を入力すれば、目標低圧圧力値、圧縮機増速圧力
値、圧縮機減速圧力値などが自動計算され、その設定値
にて圧縮機の運転を制御するようにしている為、使用冷
媒種別による温度と圧力換算間違い、設定項目の多さ、
設定値の入力ミスによる誤設定を起こすことなく、操作
性と信頼性の高い冷凍装置を供給することが出来る。
【0019】また、圧力検出装置で検出された圧力の一
定時間内での変化を検出し、その変化に基づいて圧縮機
の運転周波数を制御するので、目標とする蒸発温度に対
しほぼ一定の圧力で運転することが出来る。よって冷蔵
庫内温度バラツキが少なく、効率の良い運転が実現でき
る。
【0020】また、外気センサを設けることによって、
外気条件に見合った運転が可能となり、信頼性の高い、
かつ状況に応じた運転が実現できる。
【0021】また、光センサにより冷凍装置周囲の光度
を検出することによって、更に省エネ運転や、環境問題
にも対応した運転をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における目標低圧圧力
の設定制御を示すグラフである。
【図2】 本発明の実施の形態2における圧縮機運転周
波数制御を示すグラフである。
【図3】 従来の冷凍装置における制御フローチャート
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 1/00 F25B 1/00 371J 371Z (72)発明者 ▲高▼田 茂生 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機と、凝縮器と、前記凝縮器に送風
    する送風ファンと、前記圧縮機に吸入される冷媒ガスの
    圧力を検出する圧力検出装置と、前記送風ファン及び前
    記圧縮機を制御する制御装置とを備えた冷凍装置におい
    て、前記制御装置は、入力された目標蒸発温度に基づい
    て、目標低圧圧力値、圧縮機停止圧力値、圧縮機起動圧
    力値を設定し、前記設定した値と前記圧力検出値で検出
    された値に基づいて前記圧縮機を制御することを特徴と
    する冷凍装置。
  2. 【請求項2】 容量制御可能な圧縮機と、凝縮器と、前
    記凝縮器に送風する送風ファンと、前記圧縮機に吸入さ
    れる冷媒ガスの圧力を検出する圧力検出装置と、前記送
    風ファン及び前記圧縮機を制御する制御装置とを備えた
    冷凍装置において、前記制御装置は、入力された目標蒸
    発温度に基づいて、目標低圧圧力値、圧縮機増速圧力
    値、圧縮機減速圧力値を設定し、前記設定した値と前記
    圧力検出値で検出された値に基づいて前記圧縮機を制御
    することを特徴とする冷凍装置。
  3. 【請求項3】 圧縮機は商用電源で駆動され、制御装置
    は、目標蒸発温度と目標低圧圧力値と圧縮機停止圧力値
    と圧縮機起動圧力値とを関係づけたテーブルを有してい
    ることを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。
  4. 【請求項4】 圧縮機はインバータで駆動され、制御装
    置は、目標蒸発温度と目標低圧圧力値と圧縮機増速圧力
    値と圧縮機減速圧力値とを関係づけたテーブルを有して
    いることを特徴とする請求項2に記載の冷凍装置。
  5. 【請求項5】 圧縮機と、凝縮器と、前記凝縮器に送風
    する送風ファンと、前記圧縮機に吸入される冷媒ガスの
    圧力を検出する圧力検出装置と、前記送風ファン及び前
    記圧縮機を制御する制御装置とを備えた冷凍装置におい
    て、外気の温度を検出する外気温度検出手段をさらに備
    え、制御装置は、前記外気温度検出手段で検出された温
    度に基づいて圧縮機及び送風ファンを制御することを特
    徴とする冷凍装置。
  6. 【請求項6】 屋外の光度を検出する光度検出手段をさ
    らに備え、制御装置は、前記光度検出手段で検出された
    光度に基づいて圧縮機及び送風ファンを制御することを
    特徴とする請求項5に記載の冷凍装置。
  7. 【請求項7】 圧縮機と、凝縮器と、前記圧縮機に吸入
    される冷媒ガスの圧力を検出する圧力検出装置と、前記
    検出された圧力値により前記圧縮機を制御する制御装置
    とを備えた冷凍装置において、前記制御装置は、前記圧
    力検出装置で検出された圧力の一定時間内での変化を検
    出し、前記変化に基づいて圧縮機の回転数を制御するこ
    とを特徴とする冷凍装置。
JP2001203417A 2001-07-04 2001-07-04 冷凍装置 Pending JP2003021408A (ja)

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