JP2010075309A - 冷却システムの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】未学習の運転環境条件での運転の場合でも、その運転環境条件に対し最適に近い運転を行うことができる冷却システムの制御装置を提供する。
【解決手段】生成すべき運転環境条件に対応する低圧側圧力設定値Ｐｓの最適値がデータベース１５に登録されている場合、当該低圧側圧力設定値Ｐｓの最適値を使用し、生成すべき運転環境条件に対応する低圧側圧力設定値Ｐｓの最適値が前記データベース１５に登録されていない場合、当該生成すべき運転環境条件に隣接した運転環境条件に対し低圧側圧力設定値Ｐｓの最適値が登録されているときには当該低圧側圧力設定値Ｐｓの最適値を使用する構成とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えばスーパーマーケットなどに設置される低温ショーケースと該低温ショーケースに冷媒を供給する冷凍機から構成される冷却システムの制御装置に関するものである。

従来、冷凍・冷蔵ショーケースなどの低温ショーケースは、スーパーマーケットなどの店内に複数台設置され、食品を冷凍若しくは冷蔵しながら陳列販売することに供されている。近年では係るスーパーマーケットなどの店舗においても、環境問題への取り組みやエネルギーコストの削減の観点から、低温ショーケースを備える冷却システムの消費電力を削減する対策が重視されている。
係る消費電力の削減のためには、低温ショーケースや冷凍機そのものの運転効率を改善することも重要であるが、低温ショーケースと冷凍機を含めた冷却システム全体として各機器の連携の上に消費電力の削減を図ることも可能である。

そこで、従来、インバータタイプの冷凍機を対象とし、冷凍機の低圧側圧力を設定し、それに基づきインバータ周波数の設定を行って消費電力を削減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
一般に、冷凍機の低圧側圧力を低く設定すると冷凍機の冷却力は高くなり、低温ショーケースの冷却温度が下がるため、冷温ショーケースの冷却状態（冷え具合）が良好に保たれる。逆に、低圧側圧力を高く設定すると冷凍機の冷却能力は低くなるものの消費電力が削減される。つまり、低圧側圧力の設定に基づく冷凍機の制御においては、省エネ運転と良好な冷却状態とは相反する関係にあり、従来は良好な冷却状態を優先し低圧側圧力を低く設定していた。

近年では、必要とされる冷凍機の冷却能力が低温ショーケースの負荷状態などの運転環境条件によって変わることから、当該運転環境条件に応じて低圧側圧力値を自動的に調整することで、良好な冷却状態の確保と省工ネ運転を両立する技術が提案されている。この技術においては、最適な低圧側圧力の設定値（以下、「低圧側圧力設定値」と言う）を運転環境条件ごとに記憶するデータベースを備え、ある運転環境条件下での運転をしばらく行い、その運転環境条件での最適な低圧側圧力設定値を学習することで、以後にその運転環境条件になった際に、すみやかに最適な低圧側圧力設定値に調節するようにしている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−２１７９７４号公報 特開２００４−５７３４７号公報

ところで、上記運転環境条件には、時刻帯や気温などのパラメータが含まれており、例えば同一時刻帯でも季節や日によって温度が大きく異なる場合があることから、ある運転環境条件について最適な低圧側圧力設定値を学習するには数日以上の長い時間を要する場合がある。
また、運転開始当初、そのときの運転環境条件での最適な低圧側圧力設定値はデータベースに登録されておらず未学習状態である。未学習の運転環境条件での運転の場合は、学習完了まで省エネ効果の得られない低圧側圧力設定値で運転が行われこととなるが、上記の通り、ある運転環境条件に対して学習が完了するまでに比較的長い時間を要するため、その分、省エネ効果が得られない期間も長くなってしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、未学習の運転環境条件での運転の場合でも、その運転環境条件に対し最適に近い運転を行うことができる冷却システムの制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、低温ショーケースと該低温ショーケースに冷媒を供給する冷凍機とから構成される冷却システムの制御装置であって、前記冷却システムの運転環境を規定する運転環境条件下での前記冷凍機の運転を制御する制御データを生成する制御データ生成手段と、前記制御データに基づく運転により生じた前記低温ショーケースの庫内の冷却状態の良否に基づく前記制御データの最適値を前記運転環境条件と対応付けて登録してデータベースを構築するデータベース構築手段と、を備え、前記制御データ生成手段は、生成すべき運転環境条件に対応する制御データの最適値が前記データベースに登録されている場合、当該制御データの最適値を使用し、生成すべき運転環境条件に対応する制御データの最適値が前記データベースに登録されていない場合、当該生成すべき運転環境条件に隣接した運転環境条件に対し登録されている制御データの最適値を使用することを特徴とする。

また本発明は、上記冷却システムの制御装置において、前記運転環境条件は、少なくとも店内温度、店外温度及び時刻を含み、前記制御データ生成手段は、前記隣接した運転環境条件として前記店内温度又は前記店外温度が隣接している運転環境条件を使用することを特徴とする。

また本発明は、上記冷却システムの制御装置において、前記制御データ生成手段は、前記店内温度が隣接した運転環境条件、及び、前記店外温度が隣接した運転環境条件のそれぞれに前記制御データの最適値が登録されている場合、前記店外温度が隣接した運転環境条件に対する制御データの最適値を使用することを特徴とする。

また本発明は、上記冷却システムの制御装置において、前記制御データ生成手段は、生成すべき運転環境条件に対応する制御データの最適値が前記データベースに登録されておらず、当該生成すべき運転環境条件に隣接した運転環境条件の制御データの最適値も登録されていないときには、前記冷凍機の運転に直前に使用した制御データを使用することを特徴とする。

また本発明は、上記冷却システムの制御装置において、前記制御データ生成手段は、前記冷却状態及び運転環境条件に基づき、前記低温ショーケースの庫内の冷却を確保しながら、前記冷凍機における消費電力を削減する方向で前記制御データを生成することを特徴とする。

本発明によれば、生成すべき運転環境条件に対応する制御データの最適値がデータベースに登録されていない場合、当該生成すべき運転環境条件に隣接した運転環境条件に対し制御データの最適値が登録されているときには当該制御データの最適値を使用する構成としたため、例えば制御データのデフォルト値を使用する場合に比べて、生成すべき運転環境条件に対して最適に近い制御データで運転を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る低温ショーケース１の縦断側面図、図２は低温ショーケース１が据え付けられたスーパーマーケットの冷却システムＲＳの配管構成を説明する図、図３は本発明の冷却システムＲＳの制御ブロック図である。

低温ショーケース１は縦型オープンショーケースであり、断面略コ字状の断熱壁３２と、据え付け現場においてこの断熱壁３２の両側に取り付けられる側板（図示せず）とから構成されている。断熱壁３２の内側にはそれぞれ間隔を存して外層仕切板３４と内層仕切板３６が取り付けられており、断熱壁３２と外層仕切板３４間が外層ダクト３７、内層仕切板３６及び外層仕切板３４間が内層ダクト３８とされ、内層仕切板３６の内側が貯蔵室３９（庫内）とされている。

この貯蔵室３９内には複数段の棚４１が架設されると共に、各棚４１の下面前部と貯蔵室３９の天井部、及び、庇７０内には蛍光灯４０が取り付けられている。貯蔵室３９の底部にはデッキパン４２が取り付けられ、このデッキパン４２の下方は、外層ダクト３７及び内層ダクト３８に連通した底部ダクト４３とされている。そして、この底部ダクト４３内には送風機４５を内蔵したファンケース４４が設置される。また、貯蔵室３９の背方に位置する内層ダクト３８内の下部には蒸発器４６が縦設されている。

貯蔵室３９の前面開口部５１の上縁には外層吐出口５２と内層吐出口５３が前後に並設されており、外層吐出口５２は外層ダクト３７に内層吐出口５３は内層ダクト３８にそれぞれ連通している。また、前面開口部５１の下縁には吸込口５４が形成され、前記底部ダクト４３に連通している。

そして、前記ファンケース４４内の送風機４５が運転されると、底部ダクト４３内の空気は後方の外層ダクト３７及び内層ダクト３８に向けて吹き出され、外層ダクト３７においてはそのまま吹き上げられると共に、内層ダクト３８においては蒸発器４６と熱交換した後吹き上げられ、前面開口部５１上縁の外層吐出口５２及び内層吐出口５３から、下縁の吸込口５４に向けてそれぞれ吹き出される。

これによって、貯蔵室３９の前面開口部５１には内側の冷気エアーカーテンとそれを保護する外側のエアーカーテンとが形成され、前面開口部５１からの外気の侵入が阻止若しくは抑制されると共に、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室３９内に循環して貯蔵室３９内は冷却される。尚、閉店時にはこの前面開口部５１は図示しないナイトカバーにて塞がれることになる。
そして、これらの冷気などは吸込口５４から底部ダクト４３に帰還し、送風機４５に再び吸い込まれることになる。また、蒸発器４６には霜取りヒータ６７が取り付けられており、発熱して蒸発器４６の着霜を融解するものである。

図２において、１ａで示すのは青果（商品）を収納陳列する低温ショーケース（以下、「冷蔵ケース」と言う）であり、三台並設されている。また、１ｂで示すのは鮮魚（商品）を収納陳列する低温ショーケース（以下、「氷温ケース」と言う）であり、五台並設されている。
各冷蔵ケース１ａ及び氷温ケース１ｂはスーパーマーケットの店内の壁面に沿って図２に示す如く据え付けられる。一方、１１、１２は店外に構成された機械室１３内に設置（別置）された別置型の冷蔵用冷凍機及び氷温用冷凍機であり、これら冷蔵ケース１ａ、氷温ケース１ｂ、冷蔵用冷凍機１１、氷温用冷凍機１２によって本発明の冷却システムＲＳが構成される。

冷蔵用冷凍機１１及び氷温用冷凍機１２は図示しない圧縮機や凝縮器によりそれぞれ構成されており、冷蔵ケース１ａの蒸発器４６の入口側はそれぞれ電磁弁１４及び膨張弁１６を介して冷蔵用冷凍機１１の液冷媒配管１７に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ冷蔵用冷凍機１１のガス冷媒配管１８に並列接続されている。
また、氷温ケース１ｂの蒸発器４６の入口側はそれぞれ電磁弁１９及び膨張弁２１を介して氷温用冷凍機１２の液冷媒配管２２に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ氷温用冷凍機１２のガス冷媒配管２３に並列接続されている。

各冷蔵ケース１ａ及び氷温ケース１ｂの制御装置は貯蔵室３９内若しくはそこに吹き出される冷気の温度に基づいて電磁弁１４、１９を開閉制御し、蒸発器４６に冷媒を供給して貯蔵室３９内を冷却する。即ち、貯蔵室３９の温度の目標値（設定温度）の上下に上限温度と下限温度を設定し、上限温度にて電磁弁１４、１９を開き、下限温度にて閉じるＯＮ−ＯＦＦ制御を実行する。これにより、平均として貯蔵室３９（庫内）の温度を目標値に近付けるものであるが、冷却能力や周囲の環境によって目標値と実際の貯蔵室３９の温度の間には偏差温度が生じる。

一方、冷蔵用冷凍機１１及び氷温用冷凍機１２の圧縮機は何れかの電磁弁１４、１９が開いている場合には運転されるが、全ての冷蔵ケース１ａ、或いは、氷温ケース１ｂにおいて電磁弁１４或いは１９が閉じられた場合には、停止される。この場合、具体的には冷媒回路の低圧側圧力設定値を用い、冷蔵用冷凍機１１及び氷温用冷凍機１２の制御装置は、全ての電磁弁１４或いは１９が閉じられたことで冷媒回路の低圧側の圧力がこの低圧側圧力設定値に低下した場合に圧縮機を停止する。そして、何れかの冷蔵ケース１ａ或いは氷温ケース１ｂの電磁弁１４或いは１９が開放され、低圧側の圧力が低圧側圧力設定値より高くなれば（この場合には所定のヒステリシスが設けられる）、再び圧縮機を起動することになる。

次に、図３を用いて本発明に係る冷却システムＲＳの消費電力を削減するための制御装置（以下、コントローラと称する）１０の動作について説明する。
コントローラ１０は後述するデータベース１５が構築されるメモリと時計機能（２０で示す）を有する汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、さらに上記データベース１５を構築するデータベース構築部７５、及び、冷蔵用冷凍機１１又は氷温用冷凍機１２に対して運転のための制御データを生成して出力する制御データ生成部７６を備える。
かかるコントローラ１０は、各冷蔵ケース１ａと冷蔵用冷凍機１１との間、及び、各氷温ケース１ｂと氷温用冷凍機１２との間にそれぞれ介設されてデータの授受を行う。なお、各冷蔵ケース１ａと冷蔵用冷凍機１１との間、及び、各氷温ケース１ｂと氷温用冷凍機１２との間のコントローラ１０、１０を１つのコントローラで構成しても良い。

この場合、各コントローラ１０、１０には各冷蔵ケース１ａ及び氷温ケース１ｂから上述した貯蔵室３９（庫内）の偏差温度と店内温度がそれぞれ入力される。また、冷蔵用冷凍機１１及び氷温用冷凍機１２からは店外温度がそれぞれ入力される。そして、各コントローラ１０、１０の制御データ生成部７６が冷蔵用冷凍機１１及び氷温用冷凍機１２に対して低圧側圧力設定値を設定し制御データとしてそれぞれ出力することになる。

次に、係るコントローラ１０の具体的な動作を説明する。
なお、以後は冷蔵ケース１ａと冷蔵用冷凍機１１の間に介設されたコントローラ１０について説明するが、氷温ケース１ｂと氷温用冷凍機１２の間のコントローラ１０も同様であるものとする。
先ず、コントローラ１０のメモリ内には前述したデータベース１５がデータベース構築部７５により構築される。このデータベース１５には運転環境条件の判断の指標となる上記店内温度、店外温度及び時刻帯の三つの条件に基づいてデータの登録箇所が分類され、複数段階に分類された離散データとして登録される。

この場合の離散化のルールは、
店内温度Ｔｉ（℃）：０℃〜＋３５℃の範囲を５ｄｅｇ刻みで８段階に分類（実際には１時間当たりの平均値を採用）。
店外温度Ｔｏ（℃）：−５℃〜＋４０℃の範囲を５ｄｅｇ刻みで１０段階に分類（実際には１時間当たりの平均値を採用）。
時刻帯ｔ：１時間単位で２４段階に分類。
とされ、全部で１９２０箇所の登録箇所が構成される。

店内温度や店外温度は自然環境に影響される運転環境条件である。また、冷蔵ケース１ａの冷却状態は係る自然環境だけでなく、店員や顧客による食品の出し入れ頻度、閉店時における省エネ目的の照明消灯、ナイトカバーでの閉塞などが影響するが、係る状況は時刻帯で判断することが可能となる。なお、店内温度が０℃より低い場合には０℃として、また、＋３５℃より高い場合には＋３５℃として扱うものとし、店外温度が−５℃より低い場合には−５℃として、また、＋４０℃より高い場合には＋４０℃として扱うものとする。
そして、コントローラ１０のデータベース構築部７５はデータベース１５の各登録箇所に制御データの最適値としての冷蔵用冷凍機１１の低圧側圧力設定値Ｐｓ（ＰａＧ）を図４の如く登録する。

以上の構成で、次に実際の制御の実施例を説明する。
図５は、コントローラ１０の制御動作のフローチャートである。
先ず、データベース１５の全登録箇所には、制御データである低圧側圧力設定値Ｐｓの初期値としてデフォルト値を予め登録しておく。従って、冷蔵ケース１ａと冷蔵用冷凍機１１がスーパーマーケットに設置された当初は、低圧側圧力設定値Ｐｓはデフォルト値に設定される。なお、このデフォルト値は夏季の最も冷却能力が必要とされる環境の値とされており、一般には、冷却能力に余りがあるため消費電力は高めとなる。以後の低圧側圧力設定値Ｐｓの調整は、消費電力の削減を図るために当該デフォルト値よりも高くする方向で最適化され、係る調整によってデフォルト値よりも低くなることはない。

コントローラ１０は、設置当初においては、店内温度Ｔｉ、店外温度Ｔｏ及び時刻帯ｔの三つの条件からなる運転環境条件に対応する低圧側圧力設定値Ｐｓのデフォルト値をデータベース１５から読み出し制御データとして冷蔵用冷凍機１１に出力し（ステップＳ１）、また、冷蔵用冷凍機１１に出力した低圧側圧力設定値Ｐｓの良否を学習するために、運転環境条件と付けて低圧側圧力設定値Ｐｓを一時的に記憶しておく（ステップＳ２）。冷蔵用冷凍機１１ではコントローラ１０から送信された低圧側圧力設定値Ｐｓに基づいて圧縮機の停止と起動を制御するが、その際、低圧側圧力設定値Ｐｓは、夏季の最も冷却能力が必要とされる環境の値とされているから冷却能力が不足することはない。

その後、コントローラ１０は、例えば１分間隔で、運転環境条件の変化の有無に応じて、冷蔵ケース１ａの冷却状態の判定や低圧側圧力設定値Ｐｓの最適値の学習、低圧側圧力設定値Ｐｓの設定などの処理を行う。
すなわち、コントローラ１０は、店内温度Ｔｉ、店外温度Ｔｏ及び時刻帯ｔからなる運転環境条件をそれぞれ冷蔵ケース１ａ、冷蔵用冷凍機１１及び時計２０から取得し（ステップＳ３）、運転環境条件に変化があったか否かを判定する（ステップＳ４）。上述の通り、店内温度Ｔｉ及び店外温度Ｔｏは５ｄｅｇ刻み、時刻帯ｔは１時間単位でそれぞれ離散化されており、店内温度Ｔｉ、店外温度Ｔｏ及び時刻帯ｔのいずれかの変化幅が離散化の範囲を超えている場合に、運転環境条件に変化があったものと判定される。

そして運転環境条件に変化がなかった場合（ステップＳ４：ＮＯ）、コントローラ１０は、この運転環境条件に対する低圧側圧力設定値Ｐｓの最適値を学習するために、各冷蔵ケース１ａから送られてくる偏差温度に基づいて、冷却状態を判定する（ステップＳ５）。具体的には、全ての冷蔵ケース１ａにおいて偏差温度が予め設定したしきい値Ａ以上か否かで判断する。そして、コントローラ１０に接続されている全ての冷蔵ケース１ａの偏差温度がしきい値Ａ以上でない場合には、冷却状態は「良」とし、１台でもしきい値Ａ以上となっている冷蔵ケース１ａがある場合には、冷却状態は「否」とする。このしきい値Ａは偏差温度の良否を判断するための値であり、冷蔵ケース１ａの貯蔵室３９内を十分に良好な冷却状態を維持できる値に設定することになる。

次いでコントローラ１０は、冷却状態の良否の結果を、一時記憶している低圧側圧力設定値Ｐｓに対応付ける（ステップＳ６）。この一時記憶している低圧側圧力設定値Ｐｓ及び冷却状態の良否結果の個数が所定個数（図示例では７個）に達した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、低圧側圧力設定値Ｐｓの平均値をデータベース１５の運転環境条件に登録することで最適値の学習を行う（ステップＳ８）。この最適値の学習に際しては、冷却状態が「良」となった低圧側圧力設定値Ｐｓのみの平均値を採用したり、冷却状態の「良否」に応じて低圧側圧力設定値Ｐｓに重み付を行った後の平均値を採用したりと、任意の学習手法を採用することができる。

次にコントローラ１０は、冷却状態が「良」である場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、現時点での運転環境条件に対しては冷却能力に余裕があると判断し、低圧側圧力設定値Ｐｓを一定値（例えば０．００５Ｍｐａ）上げた値に設定し（ステップＳ１０）、このように設定した低圧側圧力設定値Ｐｓを制御データとして冷蔵用冷凍機１１に出力する（ステップＳ１２）。冷蔵用冷凍機１１ではコントローラ１０から送信された低圧側圧力設定値Ｐｓに基づいて圧縮機の停止と起動を制御するが、その際、低圧側圧力設定値Ｐｓは高い値とされることにより、圧縮機が起動・停止される低圧側圧力設定値Ｐｓが高くなり、その分、冷却能力が低下すると共に、消費電力も削減されるようになる。係る制御により、冷却システムＲＳの冷却能力に余裕があると判断される場合には、冷蔵用冷凍機１１の冷却能力を下げて消費電力が削減され、且つ、冷蔵ケース１ａの貯蔵室３９の偏差温度はしきい値Ａ付近に維持されることになる。

一方、冷却状態が「否」である場合（ステップＳ９：ＮＯ）、低圧側圧力設定値Ｐｓを一定値（例えば０．００５Ｍｐａ）低下させた値に設定し（ステップＳ１１）、このように設定した低圧側圧力設定値Ｐｓを制御データとして冷蔵用冷凍機１１に出力する（ステップＳ１２）。冷蔵用冷凍機１１では、低圧側圧力設定値Ｐｓが低い値とされることにより、圧縮機が起動・停止される低圧側圧力設定値Ｐｓが低くなり、その分、冷却能力が向上し、冷却状態が良に改善されるように作用する。

コントローラ１０は、低圧側圧力設定値Ｐｓを制御データとして冷蔵用冷凍機１１に出力する際に、この低圧側圧力設定値Ｐｓの良否を上記ステップＳ８において学習するために運転環境条件と付けて一時的に記憶する（ステップＳ１３）。
このような処理により、季節の移り変わりを通じて年間運転されることで、同一の運転環境条件について次第に実測から得られる、省電力効果の高い低圧側圧力設定値Ｐｓがデータベース１５に登録されて行く。

一方、ステップＳ４の判定において運転環境条件に変化があった場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、この運転環境条件に対して適切な低圧側圧力設定値Ｐｓがデータベース１５に登録されているか否かを判定する（ステップＳ１４）。登録されている場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、その低圧側圧力設定値Ｐｓをデータベース１５から読み出し（ステップＳ１５）、上述したステップＳ１２、Ｓ１３にて冷蔵用冷凍機１１への出力及び一時記憶を行う。これにより、運転環境条件に対して既に学習した省エネ効果の高い最適な低圧側圧力設定値Ｐｓが設定される。

また、低圧側圧力設定値Ｐｓがデータベース１５に登録されていない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、コントローラ１０は、今回の運転環境条件と隣接する運転環境条件Ｎｃ（図４参照）に学習済みの低圧側圧力設定値Ｐｓが登録されているか否かを判定し（ステップＳ１６）、登録されている場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、その低圧側圧力設定値Ｐｓをデータベース１５から読み出し（ステップＳ１５）、上述したステップＳ１２、Ｓ１３にて冷蔵用冷凍機１１への出力及び一時記憶を行う。

さらに詳述すると、上述の通り、未学習の運転環境条件には低圧側圧力設定値Ｐｓのデフォルト値が予め登録されているものの、このデフォルト値は、冷却能力が不足することがないように、夏季の最も冷却能力が必要とされる環境の値を採用したものであるので、省電力効果は期待できない。したがって、このデフォルト値を未学習時に採用すると、学習が完了するまでの間、省電力が得られない運転が継続される。学習には、同一の運転環境条件下での複数の低圧側圧力設定値Ｐｓのサンプルが必要であるため、例えば、店内温度Ｔｉや店外温度Ｔｏの温度変動が激しい環境下においては、学習完了までに長い時間を要する。

これに対して、ある運転環境条件に対し、店内温度Ｔｉ、店外温度Ｔｏ及び時刻帯ｔのいずれか１つのパラメータのみが離散点１つ分だけ異なる、いわゆる隣接した運転環境条件Ｎｃにおいては、ある運転環境条件と条件が近いことから、それぞれの最適な低圧側圧力設定値Ｐｓも極端に異なることはない。したがって、ある運転環境条件に対する低圧側圧力設定値Ｐｓが未学習の場合、この運転環境条件と隣接する運転環境条件Ｎｃに対する学習済みの低圧側圧力設定値Ｐｓを設定することで、省エネ効果を期待でき、また、最適な値への学習完了（収束）も早くすることができるのである。

ここで、本実施例では、上述の通り、運転環境条件には、時刻帯ｔ、店内温度Ｔｉ及び店外温度Ｔｏの三つの条件を採用しているが、上記隣接した運転環境条件Ｎｃとするのは、図４に示すように、店内温度Ｔｉまたは店外温度Ｔｏが隣接するもののみとし、時刻帯ｔが異なるものは隣接した運転環境条件には採用しない。すなわち、時刻帯ｔによる冷却状態の変化は確かにあり、個々の時刻帯ｔでの冷却状態は固定的ではあるもの、それぞれの時刻帯ｔごとにユニークなことが多く、隣接した時刻帯ｔでの冷却状態はシームレスに変化するといえない。最たる例が開店時間／閉店時間を跨ぐ時刻帯であり、例えば、開店時刻が１０時であるとき、開店前の時刻帯と開店後の時刻帯とでは冷却状態は大きく変化することになる。
これに対して店内温度Ｔｉ及び店外温度Ｔｏは、隣接した運転環境条件Ｎｃの間での冷却状態の違いはシームレスにつながると実験的にも理論的にも考えることができる。ただし、本実施例では、隣接した運転環境条件Ｎｃの低圧側圧力設定値Ｐｓを採用する際には、冷蔵用冷凍機１１が店外温度Ｔｏの影響を大きく受け、また、それによる冷蔵ケース１ａの冷却状態への影響も大きくなることから、店外温度Ｔｏが隣接したものを店内温度Ｔｉが隣接したものよりも優先的に採用することとしている。

図５に戻り、今回の運転環境条件と隣接する運転環境条件Ｎｃに学習済みの低圧側圧力設定値Ｐｓが登録されていない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、店内温度Ｔｉと店外温度Ｔｏは１分間程度では大きく変化することのないとみなし、コントローラ１０は、直前（本実施例では１分前）の低圧側圧力設定値Ｐｓを設定し（ステップＳ１７）、上述したステップＳ１２、Ｓ１３にて冷蔵用冷凍機１１への出力及び一時記憶を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、生成すべき運転環境条件に対応する低圧側圧力設定値Ｐｓ（の最適値）がデータベース１５に登録されていない場合、当該生成すべき運転環境条件に隣接した運転環境条件Ｎｃに対して低圧側圧力設定値Ｐｓが登録されているときには当該低圧側圧力設定値Ｐｓを使用する構成としたため、例えば低圧側圧力設定値Ｐｓのデフォルト値を使用する場合に比べて、最適値に近い低圧側圧力設定値Ｐｓで運転を行うことができ、これにより、冷却状態を「良」に維持しつつ省エネ効果を高めることができる。

また本実施形態によれば、運転環境条件として店内温度Ｔｉ、店外温度Ｔｏ及び時刻帯ｔを用いることで、季節の他、店舗の開店や閉店、照明の点消灯、商品の補充やナイトカバーの設置などの作業状況及び顧客の来店状況などに的確に対応可能となる。
このとき、隣接した運転環境条件Ｎｃとして、店内温度Ｔｉ又は店外温度Ｔｏが隣接している運転環境条件を使用し、時刻帯ｔは使用しない構成としたため、店舗の開店や閉店などによって冷却状態が大幅に変動する事が防止されシームレスに変化させることができる。

また本実施形態によれば、店内温度Ｔｉが隣接した運転環境条件Ｎｃ、及び、店外温度Ｔｏが隣接した運転環境条件Ｎｃのそれぞれに低圧側圧力設定値Ｐｓが登録されている場合には、店外温度Ｔｏが隣接した運転環境条件Ｎｃの低圧側圧力設定値Ｐｓを優先的に使用する構成としたため、冷却状態をよりシームレスに変化させることができる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態で示した運転環境条件はそれに限定されるものでは無い。また、実施例では制御データとして冷凍機の低圧側圧力設定値を調整したが、これも限定されるものでは無く、冷却システムの冷却能力と消費電力に関係する制御ファクターであれば対象となり得る。更に、実施例では１分周期で低圧側圧力設定値を調整したが、それに限らず、１０分、３０分、１時間、１時間３０分、２時間周期など使用状況に応じて適宜選択可能である。

本発明を適用した冷却システムを構成する低温ショーケースの一実施例の縦断側面図である。 図１の低温ショーケースが据え付けられたスーパーマーケットの配管構成を説明する図である。 本発明の冷却システムの制御ブロック図である。 本発明の冷却システムのコントローラのデータベースを説明する図である。 コントローラの制御動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 低温ショーケース
１ａ 冷蔵ケース
１ｂ 氷温ケース
１０ コントローラ（制御装置）
１１ 冷蔵用冷凍機
１２ 氷温用冷凍機
１５ データベース
２０ 時計
７５ データベース構築部
７６ 制御データ生成部
Ｐｓ 低圧側圧力設定値
ＲＳ 冷却システム
Ｔｉ 店内温度
Ｔｏ 店外温度
ｔ 時刻帯

Claims (5)

1. 低温ショーケースと該低温ショーケースに冷媒を供給する冷凍機とから構成される冷却システムの制御装置であって、
   前記冷却システムの運転環境を規定する運転環境条件下での前記冷凍機の運転を制御する制御データを生成する制御データ生成手段と、
   前記制御データに基づく運転により生じた前記低温ショーケースの庫内の冷却状態の良否に基づく前記制御データの最適値を前記運転環境条件と対応付けて登録してデータベースを構築するデータベース構築手段と、を備え、
   前記制御データ生成手段は、
   生成すべき運転環境条件に対応する制御データの最適値が前記データベースに登録されている場合、当該制御データの最適値を使用し、
   生成すべき運転環境条件に対応する制御データの最適値が前記データベースに登録されていない場合、当該生成すべき運転環境条件に隣接した運転環境条件に対し登録されている制御データの最適値を使用する
   ことを特徴とする冷却システムの制御装置。
2. 前記運転環境条件は、少なくとも店内温度、店外温度及び時刻を含み、
   前記制御データ生成手段は、前記隣接した運転環境条件として前記店内温度又は前記店外温度が隣接している運転環境条件を使用する
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却システムの制御装置。
3. 前記制御データ生成手段は、前記店内温度が隣接した運転環境条件、及び、前記店外温度が隣接した運転環境条件のそれぞれに前記制御データの最適値が登録されている場合、前記店外温度が隣接した運転環境条件に対する制御データの最適値を使用する
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷却システムの制御装置。
4. 前記制御データ生成手段は、
   生成すべき運転環境条件に対応する制御データの最適値が前記データベースに登録されておらず、当該生成すべき運転環境条件に隣接した運転環境条件の制御データの最適値も登録されていないときには、前記冷凍機の運転に直前に使用した制御データを使用する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷却システムの制御装置。
5. 前記制御データ生成手段は、
   前記冷却状態及び運転環境条件に基づき、前記低温ショーケースの庫内の冷却を確保しながら、前記冷凍機における消費電力を削減する方向で前記制御データを生成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却システムの制御装置。

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