JP2012032063A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸発器の入口側温度センサの故障時であっても、バックアップ運転としてより適切な膨張弁の開度制御を実現する。
【解決手段】本発明の冷凍装置10は、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITに基づいて膨張弁8を制御し、デフロストヒータ15による蒸発器11の霜取時には、霜取センサ28が検出する蒸発器11の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、蒸発器入口温度センサ29の異常時には、霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETから所定のオフセット値OVを差し引いた値を冷媒入口側温度EITとして代用する。
【選択図】図4
【解決手段】本発明の冷凍装置10は、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITに基づいて膨張弁8を制御し、デフロストヒータ15による蒸発器11の霜取時には、霜取センサ28が検出する蒸発器11の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、蒸発器入口温度センサ29の異常時には、霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETから所定のオフセット値OVを差し引いた値を冷媒入口側温度EITとして代用する。
【選択図】図4
Description
本発明は、冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置に関するものであって、特に、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度に基づき絞り手段の制御を行うものにおける、当該蒸発器入口側温度検出手段の異常時における制御に関するものである。
従来よりこの種冷凍装置は、圧縮手段、凝縮器(ガスクーラ)、絞り手段、蒸発器等から冷凍サイクルが構成され、圧縮手段で圧縮された冷媒が凝縮器(ガスクーラ)にて放熱し、絞り手段にて減圧された後、蒸発器にて冷媒を蒸発させて、このときの冷媒の蒸発により周囲の空気を冷却するものとされていた。
この際、制御装置は、蒸発器入口側温度センサが検出する蒸発器の冷媒入口側温度に基づき、当該入口側温度が所定の目標温度となるように、絞り手段の開度を制御する。検出された入口側温度が目標温度よりも高い場合、絞り手段の開度を縮小させ、目標温度よりも低い場合、開度を拡張させる(例えば、特許文献1参照)。若しくは、当該絞り手段の開度制御は、蒸発器の冷媒入口側温度センサにて検出される冷媒入口側温度と、蒸発器の冷媒出口側温度センサにて検出される冷媒出口側温度にて、絞り手段の開度を過熱度制御しても良い。これら蒸発器の入口側温度と出口側温度が所定の温度差より小さい場合は、膨張弁の開度を縮小し、大きい場合には、開度を拡張させる。
この蒸発器入口側温度センサに断線や短絡等の故障が生じた場合には、このような絞り手段の開度制御を実行することが不能となる。この場合、被冷却空間に収納された物品への影響が非常に大きくなるため、従来では、センサ故障時のバックアップ運転として、例えば、絞り手段において所定の流量を確保されうる値に絞り手段の開度を維持していた。
しかしながら、上記バックアップ制御では、絞り手段の開度が開き気味の開度で維持されてしまうため、蒸発器温度を適切に保つことができず、庫内温度の上昇を招来してしまう。特に、扉の開閉が頻繁に行われる場合や、外気温度が高い場合などは、当該温度上昇が顕著となり、収納物品の劣化を招く問題がある。
本発明は、従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、蒸発器の入口側温度センサの故障時であっても、バックアップ運転としてより適切な膨張弁の開度制御を実現することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の冷凍装置は、制御手段が、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて絞り手段を制御し、霜取手段による蒸発器の霜取時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、蒸発器入口温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETから所定のオフセット値OVを差し引いた値を冷媒入口側温度EITとして代用することを特徴とする。
請求項2の発明は、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて絞り手段を制御し、霜取手段による蒸発器の霜取時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETとの差eを、当該蒸発器の温度ETの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用することを特徴とする。
請求項3の発明は、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて圧縮手段を制御し、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて絞り手段を制御し、霜取手段による蒸発器の霜取時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETとの差eを、被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度PTが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用することを特徴とする。
請求項4の発明は、上記各発明において、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、所定の流量が確保される値に絞り手段の開度を維持することを特徴とする。
請求項5の発明は、上記請求項1乃至請求項3の発明において、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて圧縮手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度PTが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することを特徴とする。
請求項6の発明は、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて圧縮手段を制御し、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて絞り手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度PTが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することを特徴とする。
請求項7の発明は、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITと蒸発器出口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒出口側温度EOTとに基づき、所定の過熱度となるよう絞り手段を制御すると共に、蒸発器出口側温度検出手段の異常時には、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて絞り手段を制御することを特徴とする。
請求項8の発明は、上記各発明において、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段、又は、蒸発器入口温度検出手段及び霜取終了温度検出手段、又は、蒸発器出口側温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、蒸発器入口温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETから所定のオフセット値OVを差し引いた値を冷媒入口側温度EITとして代用して、絞り手段を制御することにより、蒸発器の入口温度とほぼ同様に変化する蒸発器の温度ETを検出する霜取終了温度検出手段を用いて、当該霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETにオフセット値OVを差し引くことで、冷媒入口側温度EITを推定し、蒸発器入口温度検出手段の異常時であっても、適切に絞り手段の開度制御を行うことで、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
請求項2の発明によれば、制御手段は、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETとの差eを、当該蒸発器の温度ETの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用して、絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、正常時において構築されたデータベースに基づいて、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETから冷媒入口側温度EITを推定して、絞り手段の開度制御を行うことができる。
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
請求項3の発明によれば、制御手段は、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETとの差eを、被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度PTが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用して、絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、正常時において構築されたデータベースに基づいて、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度PTと、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ETから冷媒入口側温度EITを推定して、絞り手段の開度制御を行うことができる。
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
請求項4の発明によれば、上記各発明に加えて、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、所定の流量が確保される値に絞り手段の開度を維持することにより、オイル戻しの確保や、過負荷運転の回避、及び、蒸発器による冷却を確保することが可能となる。
請求項5の発明によれば、上記請求項1乃至請求項3の発明において、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて圧縮手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度PTが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合であっても、正常時において構築されたデータベースに基づいて、被冷却空間の温度PTから絞り手段の開度制御を行うことができる。
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、異常となった温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
請求項6の発明によれば、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて圧縮手段を制御し、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて絞り手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度PTが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段の異常時において、正常時において構築されたデータベースに基づいて、被冷却空間の温度PTから絞り手段の開度制御を行うことができる。
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
請求項7の発明によれば、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITと蒸発器出口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒出口側温度EOTとに基づき、所定の過熱度となるよう絞り手段を制御すると共に、蒸発器出口側温度検出手段の異常時には、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて絞り手段を制御するので、蒸発器出口温度検出手段の異常時であっても、蒸発器入口側温度検出手段が検出される冷媒入口側温度に基づき適切に絞り手段の開度制御を行うことで、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
請求項8の発明によれば、上記各発明に加えて、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段、又は、蒸発器入口温度検出手段及び霜取終了温度検出手段、又は、蒸発器出口側温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることにより、使用者に各温度検出手段に異常があったことを報知して、修理・交換等のメンテナンス作業を早期に促すことが可能となる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明の冷凍装置10を適用する実施例としての業務用冷凍庫(低温貯蔵庫)Rの縦断側面図、図2は冷凍装置10の冷凍機側ユニットの概略斜視図、図3は蒸発器11の斜視図、図4は冷凍装置10の冷媒回路図をそれぞれ示している。実施例の冷凍庫Rは、例えばホテルやレストランの厨房などに設置されるものであり、前面開口22が扉6にて開閉自在に閉塞される断熱箱体1により本体が構成されている。この断熱箱体1内には、貯蔵室(被冷却空間)5が構成されている。
また、貯蔵室5内上部には、本願発明にかかる冷凍装置10の蒸発器11と冷気循環用送風機12が取り付けられる冷却室14が仕切板13によって区画形成されている。冷気循環用送風機12より貯蔵室5から冷却室14に吸い込まれた冷気は、蒸発器11と熱交換された後、冷却室14後方の開口から吐出されて、貯蔵室5内は所定の温度に冷却される。
一方、断熱箱体1の天面には前面パネル16等のパネルによって機械室17が画成され、断熱箱体1の天面に形成された開口1Aは、断熱板にて構成されるユニット板21にて閉塞される。このユニット板21の上面には、機械室17内に位置して蒸発器11と共に冷凍装置10の周知の冷凍サイクルを構成する圧縮機18、ガスクーラ19と、当該ガスクーラ19を冷却するガスクーラ用送風機20、電装箱25等が設置される。ユニット板21の下面には、貯蔵室5内上部の冷却室14内に位置する蒸発器11が設けられている。この蒸発器11には、該蒸発器11に付着した霜を融解除去するための霜取手段が設けられている。本実施例では、霜取手段は、デフロストヒータ(加熱ヒータ)15により構成されている。尚、霜取手段はこれに限定されるものではなく、冷媒回路中のホットガスを流入させる構成としても良い。
ここで、図2乃至図4を参照して本実施例における冷凍装置10の冷媒回路7について説明する。本実施例における冷凍装置10の冷凍サイクルには、冷媒として二酸化炭素が封入されており、高圧側の冷媒圧力(高圧圧力)がその臨界圧力以上(超臨界)となるスプリットサイクル(ガスインジェクション回路)を採用する。
本実施例の冷凍装置10は、圧縮機(圧縮手段)18を構成する低段側の圧縮要素18Aと、同じく圧縮手段を構成する高段側の圧縮要素18Bと、ガスクーラ19と、分流器37と、合流器38と、補助膨張弁(補助絞り手段)39と、中間熱交換器40と、内部熱交換器41と、膨張弁(主絞り手段。本願発明における絞り手段)8と、蒸発器11とから冷媒回路7が構成されている。
上記ガスクーラ19は高段側の圧縮要素18Bから出た高温高圧の冷媒を放熱させることによって、当該高段側の圧縮要素18Bから出た冷媒を冷却する。分流器37は、ガスクーラ19から出た冷媒を第1の冷媒流と第2の冷媒流とに分流し、第1の冷媒流を副回路42に流し、第2の冷媒流を主回路43に流す。
第2の冷媒流が流れる主回路43は、分流器37にて分流された冷媒が、中間熱交換器40の内管(第2の流路)40B、内部熱交換器41の内管41B、ストレーナ44、膨張弁8、蒸発器11、内部熱交換器41の外管41A、逆止弁45が介設された冷媒導入管23、及びストレーナ46を順次通り、低段側圧縮手段を構成する圧縮要素18Aの吸込側(低圧部)へ供給されるように接続される。
第1の冷媒流が流れる副回路42は、分流器37にて分流された冷媒が、ストレーナ47、補助膨張弁39及び中間熱交換器40の外管(第1の流路)40Aを順次通り、高段側圧縮手段を構成する圧縮要素18Bの吸込側(中間圧部)へ供給されるように接続される。
次に、図5を参照して本実施例における冷凍装置10の制御装置(制御手段)9について説明する。制御装置9は、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、時限手段としてのタイマ32、演算処理部33、記憶手段としてのメモリ34を内蔵している。
制御装置9には、各種設定スイッチや表示部などを備えたコントロールパネル35が接続されている。各種設定スイッチには、詳細は後述する如く各設定値を任意に設定可能とするLCDパネル(設定手段)36も含まれる。
また、当該制御装置9の入力側には、蒸発器11の冷媒入口側温度EITを検出するための蒸発器入口側温度センサ(蒸発器入口側温度検出手段)29、蒸発器11の冷媒出口側温度EOTを検出するための蒸発器出口側温度センサ(蒸発器出口側温度検出手段)30、蒸発器11の温度ETを検出するために当該蒸発器11に設けられた霜取センサ(霜取終了温度検出手段)28A、28Bと、貯蔵室5内(被冷却空間)の温度(庫内温度)PTを検出する庫内温度センサ(被冷却空間温度検出手段)31が接続されている。
本実施例において、庫内温度センサ31は、貯蔵室5から冷却室14に吸い込まれる冷気の温度を貯蔵室5内(被冷却空間)の温度PTとして検出すべく、冷却室14の冷気吸込側に設けられている。
また、霜取センサ28A、28Bは、蒸発器11の霜取終了温度を検出するための温度センサであるため、蒸発器11の着霜が生じやすい箇所の温度を検出可能な位置、例えば、蒸発器11の冷気入口側に近い蒸発器の冷媒上流側の温度を検出可能な位置に設けられている。本実施例では、霜取センサは、2つ設けられているが、単一若しくは、3つ以上であっても良く、以下の制御では、各霜取センサ28A、28Bにて検出された温度の内、低い方の温度を蒸発器11の温度ETとして用いる。そのため、以後、霜取センサ28A、28Bにて検出された温度は、低い方の温度を検出している霜取センサ28(28A又は28Bの何れか)にて検出された温度ETとして説明する。
これ以外にも、当該制御装置9の入力側には、外気温度を検出するための外気温度センサ中間48、熱交換器40の外管40Aの入口側温度を検出するための入口側温度センサ49、中間熱交換器40の外管40Aの出口側温度を検出するための出口側温度センサ50、ガスクーラ19の冷媒出口側温度を検出するためのガスクーラ出口側温度センサ51、高段側の圧縮要素18Bの吐出ガス温度を検出する吐出ガス温度センサ52等が接続されている。
他方、制御装置9の出力側には、圧縮機18を駆動させる圧縮機モータ(DCモータ)18Mと、冷気循環用送風機12を駆動させる送風機モータ12M、ガスクーラ用送風機20を駆動させる送風機モータ20M、膨張弁(絞り手段)8、補助膨張弁39、警報手段として警報ランプ53等が接続されている。圧縮機モータ18Mは、インバータ装置25を介して接続されており、圧縮機モータ18Mの運転周波数を任意に変更可能とされる。また、警報手段は、警報ランプ53の他に、ブザーを採用しても良く、また、警報内容をコントロールパネル35の表示部に表示しても良い。
以上の構成により、制御装置9により冷凍装置10が運転されると、圧縮機18の低段側圧縮要素18Aの吸込側(低圧部)に取り込まれた冷媒は、ここで中間圧まで昇圧される。この低段側圧縮要素18Aにて圧縮された冷媒は、図示しない連通管より密閉容器内に吐出される。
一端が密閉容器内にて開放した冷媒導入管は高段側圧縮要素18Bの吸込側に設けられており、低段圧縮要素18Aにて中間圧まで昇圧された冷媒と、合流器38を経た副回路42からの中間圧冷媒とが混合された冷媒が、当該冷媒導入管より高段側圧縮要素18B(中間圧部)内に流入され、ここで更に所定の高圧まで昇圧される。
このとき、この高段側圧縮要素18Bにて圧縮された冷媒の圧力(高圧側圧力HP)は、超臨界圧力とされ、当該超臨界状態の冷媒は、冷媒吐出管24を介して、ガスクーラ19に流入される。
ガスクーラ19を出た冷媒は通過する過程で冷却された後、分流器37に入り、第1の冷媒流が流れる副回路42と、第2の冷媒流が流れる主回路43とに分流される。副回路42に流入した第1の冷媒流は、補助膨張弁39で中間圧(即ち、低段側圧縮要素18Aの吐出圧力であり、高段側圧縮要素18Bの吸込圧力と略同圧)まで減圧される。
そして、中間熱交換器40の外管(第1の流路)40A内を通過し、当該外管(第1の流路)40A内を通過する過程で、内管40Bを通過する分流器37で分流された後の他方の冷媒流である第2の冷媒流と熱交換して蒸発する。その後、合流器38にて、低段側の圧縮要素18Aで圧縮された後の第2の冷媒流と合流して、高段側圧縮要素18B(中間圧部)に吸い込まれる。
一方、主回路43に流入した第2の冷媒流は、中間熱交換器40の内管(第2の流路)40B内を通過する過程で、補助膨張弁39によって減圧された第1の冷媒流と熱交換して冷却された後、内部熱交換器41の内管(第2の流路)41B内を通過する。当該内管(第2の流路)41B内を通過する過程で、外管(第1の流路)41A内を流れる蒸発器11から出た冷媒と熱交換して冷却される。
そして、内部熱交換器41から流出された第1の冷媒流は、膨張弁8にて蒸発圧力まで減圧された後、蒸発器11内に流入し貯蔵室5内(被冷却空間)を熱源として蒸発し、内部熱交換器41の外管41Aを経て低段側の圧縮要素18(低圧部)に吸い込まれる。ここで、内部熱交換器41により、膨張弁8に流入する冷媒は、蒸発器11から流出した低温冷媒と熱交換される。
このように、冷凍装置10が運転されると、冷却室14にて蒸発器11と熱交換された冷気は、冷気循環用送風機12により貯蔵室5に吐出されて、貯蔵室5内を循環した後、再び送風機12によって冷却室14内に帰還する循環を行う。
ここで、蒸発器入口側温度センサ29及び蒸発器出口側温度センサ30が正常時である場合について説明する。制御装置9は、庫内温度センサ31により検出される貯蔵室5内の温度PTを所定の設定温度STとするように、圧縮機モータ18Mの運転周波数制御を行う。通常、温度PTが設定温度STより低いときには、圧縮機モータ18Mの運転周波数を降下させて、高いときには運転周波数を上昇させる。
また、制御装置9は、上記圧縮機18の周波数制御に加えて庫内温度センサ31により検出される貯蔵室5内の温度PTが設定温度STの上側に設定された所定の上限温度HSTに達した場合、圧縮機モータ18Mを起動し、設定温度STの下側に設定された所定の下限温度LSTに達した場合、圧縮機モータ18Mを停止するサーモサイクルを実行し、貯蔵室5内の温度PTを設定温度STに制御する。
また、制御装置9は、膨張弁8の開度を蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITに基づき、当該冷媒入口側温度EITが所定の目標温度となるように、膨張弁8の開度を制御する。検出された蒸発器11の冷媒入口側温度が目標温度よりも高い場合、膨張弁8の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁8の開度を拡張させる。
上記冷却運転を実行することにより、蒸発器11には、着霜が生じる。制御装置9のメモリ34には、予めLCDパネル36等によって設定された霜取運転の開始周期(例えば6時間周期)や霜取終了温度DET(例えば+8℃)が記憶されている。そのため、制御装置9は、所定の霜取周期に基づき開始時間となると、上記圧縮機18のサーモサイクルを停止して、蒸発器11に設けられたデフロストヒータ15に通電する霜取運転を開始する。
当該霜取運転により、蒸発器11が加熱されると、着霜が融解されていき、霜取運転の進行に伴って蒸発器11の温度が上昇していく。蒸発器11の温度ETを検出する霜取センサ28の検出温度が所定の霜取終了温度DETにまで上昇すると、制御装置9は、蒸発器11の着霜が十分に融解除去されたものと判断し、デフロストヒータ15を非通電として霜取運転を終了する。その後、制御装置9は、上記冷却運転を再開する。
(1)蒸発器入口側温度センサ29異常時の制御
次に、上記冷却運転における膨張弁8の開度制御に用いられる蒸発器入口側温度センサ29が故障等により異常が発生した場合の制御について説明する。制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29に異常が発生したと判断した場合、霜取センサ28が検出する蒸発器の温度ETに基づいて蒸発器11の冷媒入口側温度EITを推定して代用し、膨張弁8の開度制御のバックアップ制御を実行する。尚、霜取センサ28が検出する温度ETに基づく冷媒入口側温度EITの推定方法は、複数有り、以下に詳述する。尚、制御装置9は、所定のサンプリング周期にて蒸発器入口側温度センサ29の抵抗値が異常値(過小若しくは過大)であるか否かを判断し、これにより、異常発生を検知する。
次に、上記冷却運転における膨張弁8の開度制御に用いられる蒸発器入口側温度センサ29が故障等により異常が発生した場合の制御について説明する。制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29に異常が発生したと判断した場合、霜取センサ28が検出する蒸発器の温度ETに基づいて蒸発器11の冷媒入口側温度EITを推定して代用し、膨張弁8の開度制御のバックアップ制御を実行する。尚、霜取センサ28が検出する温度ETに基づく冷媒入口側温度EITの推定方法は、複数有り、以下に詳述する。尚、制御装置9は、所定のサンプリング周期にて蒸発器入口側温度センサ29の抵抗値が異常値(過小若しくは過大)であるか否かを判断し、これにより、異常発生を検知する。
(1−1)冷媒入口側温度EITの第1の推定方法
第1の推定方法では、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の異常時に、霜取センサ28が検出する蒸発器の温度ETから所定のオフセット値OV(例えば5℃)を差し引いた値を蒸発器11の冷媒入口側温度EITとして代用する。
第1の推定方法では、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の異常時に、霜取センサ28が検出する蒸発器の温度ETから所定のオフセット値OV(例えば5℃)を差し引いた値を蒸発器11の冷媒入口側温度EITとして代用する。
そのため、霜取センサ28が検出する蒸発器の温度ETからオフセット値OVを差し引いた値(代用EIT)が所定の目標温度よりも高い場合、膨張弁8の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁8の開度を拡張させる。
これにより、蒸発器入口側温度センサ29が検出する温度とほぼ同様に推移する蒸発器の温度ETを検出する霜取センサ28が検出する温度から冷媒入口側温度EITを推定し、蒸発器入口温度センサ29の異常時であっても、適切に膨張弁8の開度制御を行うことで、精度の高い貯蔵室5内の温度制御を実現することが可能となる。
この場合、蒸発器入口側温度センサ29が庫内空気が当たり難い蒸発器11の入口側配管に設けられているのに対し、霜取センサ28は、冷却室14内の循環空気が当たりやすい箇所に設けられているため、霜取センサ28が検出する温度は、蒸発器入口側温度センサ29が検出する温度よりも所定温度高くなる。
そのため、当該温度差をオフセット値OVとし、霜取センサ28が検出する温度ETから差し引いて蒸発器入口側温度EITとして代用することにより、適切な膨張弁8の開度制御のバックアップ制御を実現することができる。
(1−2)冷媒入口側温度EITの第2の推定方法
第2の推定方法では、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の正常時に、圧縮機18が運転されている間(サーモオン)、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITと霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETとの差eを、蒸発器11の温度ETの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ29の異常時には、霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器11の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用する。
第2の推定方法では、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の正常時に、圧縮機18が運転されている間(サーモオン)、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITと霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETとの差eを、蒸発器11の温度ETの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ29の異常時には、霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器11の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用する。
そのため、図6のフローチャートに示すように、先ず、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の正常時(ステップS1)において、ステップS2に進み、圧縮機18のサーモサイクルにおける圧縮機運転中(サーモオン)の冷媒入口側温度EITを蒸発器入口側温度センサ29にて検出し、当該検出時期と同時、若しくは、その前後で、霜取センサ28により蒸発器11の温度ETを検出する。
そして、制御装置9は、圧縮機18が運転している間の正常に機能している蒸発器入口側温度センサ29が検出する冷媒入口側温度EITと、霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETとの差eを算出し、蒸発器11の温度ETの温度帯毎にメモリ34に記憶し、データベースを構築する。
当該データベースは、例えば、図7に示すように、蒸発器11の温度ETを−25℃以下、−25〜−15℃、−15〜−5℃、5℃以上の温度帯毎に分け、それぞれ冷媒入口側温度EITと蒸発器の温度ETとの差eをA1、A2、A3、A4として記憶する。
そして、制御装置9は、ステップS3に進み、冷媒入口側温度EITと蒸発器の温度ETとの差eは、圧縮機18が運転している間(サーモオン)における所定のサンプリング周期にて得られる値のそれぞれの温度帯毎の平均値、若しくは、直近の値に重みが置かれた平均値AVe、例えば、これまでの平均値AVeと直近の値eとの平均値((AVe+e)/2)としてデータベースに記憶する。
そして、ステップS4において、蒸発器入口側温度センサ29の異常を検出した場合には、警報ランプ(警報手段)53の点灯及びコントロールパネル35の表示部により蒸発器入口側温度センサ29の異常を報知すると共に、ステップS5に進む。そして、制御装置9は、霜取センサ28にて蒸発器11の温度ETを検出し、当該温度ETが属する温度帯に対応する冷媒入口側温度EITと温度ETとの差eをメモリ34に記憶されたデータベースから読み出す。
制御装置9は、検出された蒸発器11の温度ETと読み出された差eを有する温度を冷媒入口側温度EITと推定し、膨張弁8の開度制御を行う。
具体的には、蒸発器11の温度ETとデータベースから読み出された差eを有する温度にて推定された冷媒入口側温度EITが所定の目標温度よりも高い場合、膨張弁8の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁8の開度を拡張させる。
一般に、プルダウンの場合には、霜取センサ28に当たる風の温度が高くなるため、霜取センサ28が検出する温度ETと、蒸発器入口側温度センサ29が検出する冷媒入口側温度EITとの温度差が大きくなり、蒸発器入口側温度センサ29が検出する冷媒入口側温度EITに比べて霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETが高くなる傾向がある。
当該推定方法によれば、上記傾向をふまえた温度差eを考慮して、霜取センサ28が検出する温度ETから的確に冷媒入口側温度EITを推定して代用することが可能となる。そのため、精度の高い膨張弁8の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度センサ29の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
(1−3)冷媒入口側温度EITの第3の推定方法
第3の推定方法では、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の正常時に、圧縮機18が運転されている間(サーモオン)、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITと霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETとの差eを、庫内温度センサ31が検出する貯蔵室5内の温度(被冷却空間の温度)PTの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ29の異常時には、庫内温度センサ31が検出する貯蔵室5内の温度PTが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器11の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用する。
第3の推定方法では、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の正常時に、圧縮機18が運転されている間(サーモオン)、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITと霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETとの差eを、庫内温度センサ31が検出する貯蔵室5内の温度(被冷却空間の温度)PTの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ29の異常時には、庫内温度センサ31が検出する貯蔵室5内の温度PTが属する温度帯に対応する差eをデータベースから読み出し、蒸発器11の温度ETと当該差eを有する温度を冷媒入口側温度EITとして代用する。
そのため、図8のフローチャートに示すように、先ず、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の正常時(ステップS6)において、ステップS7に進み、圧縮機18のサーモサイクルにおける圧縮機運転中(サーモオン)の冷媒入口側温度EITを蒸発器入口側温度センサ29にて検出し、当該検出時期と同時、若しくは、その前後で、霜取センサ28により蒸発器11の温度ETを検出する。更に、制御装置9は、当該検出時期と同時期、若しくはその前後で、庫内温度センサ31により貯蔵室5内の温度PTを検出する。
そして、制御装置9は、圧縮機18が運転している間の正常に機能している蒸発器入口側温度センサ29が検出する冷媒入口側温度EITと、霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETとの差eを算出し、そのとき、貯蔵室5内の温度PTの温度帯毎にメモリ34に記憶し、データベースを構築する。
当該データベースは、例えば、図9に示すように、貯蔵室5内の温度PTを−20℃以下、−20〜−15℃、−15〜−10℃、−10℃以上の温度帯毎に分け、それぞれ冷媒入口側温度EITと蒸発器の温度ETとの差eをB1、B2、B3、B4として記憶する。
そして、制御装置9は、ステップS8に進み、冷媒入口側温度EITと蒸発器の温度ETとの差eは、圧縮機18が運転している間(サーモオン)における所定のサンプリング周期にて得られる値のそれぞれの温度帯毎の平均値、若しくは、直近の値に重みが置かれた平均値AVe、例えば、これまでの平均値AVeと直近の値eとの平均値((AVe+e)/2)としてデータベースに記憶する。
そして、ステップS9において、蒸発器入口側温度センサ29の異常を検出した場合には、警報ランプ(警報手段)53の点灯及びコントロールパネル35の表示部により蒸発器入口側温度センサ29の異常を報知すると共に、ステップS10に進む。制御装置9は、霜取センサ28にて蒸発器11の温度ETを、庫内温度センサ31にて貯蔵室5内の温度PTを検出し、貯蔵室5内の温度PTが属する温度帯に対応する冷媒入口側温度EITと蒸発器11の温度ETとの差eをメモリ34に記憶されたデータベースから読み出す。
制御装置9は、検出された蒸発器11の温度ETと読み出された差eを有する温度を冷媒入口側温度EITと推定し、膨張弁8の開度制御を行う。
具体的には、蒸発器11の温度ETとデータベースから読み出された差eを有する温度にて推定された冷媒入口側温度EITが所定の目標温度よりも高い場合、膨張弁8の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁8の開度を拡張させる。
一般に、庫内温度センサ31が検出する貯蔵室5内の温度PTが高い場合、霜取センサ28に当たる貯蔵室5内からの風の温度が高くなるため、霜取センサ28が検出する温度ETと、蒸発器入口側温度センサ29が検出する冷媒入口側温度EITとの温度差が大きくなり、蒸発器入口側温度センサ29が検出する冷媒入口側温度EITに比べて霜取センサ28が検出する蒸発器11の温度ETが高くなる傾向がある。
当該推定方法によれば、上記傾向をふまえた温度差eを考慮して、霜取センサ28が検出する温度ETから的確に冷媒入口側温度EITを推定して代用することが可能となる。そのため、精度の高い膨張弁8の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度センサ29の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
特に、上記第2及び第3の推定方法では、データベースに構築された冷媒入口側温度EITと蒸発器11の温度ETとの差eは、圧縮機18を運転している間において所定のサンプリング周期にて得られる値の平均値を採用することにより、より精度の高いバックアップ制御を実現することが可能となる。この際、直近の値に重みが置かれた平均値を採用した場合、機器の老朽化等をも考慮した差eを算出することができ、より精度の向上を図ることができる。
また、上記各第1乃至第3の推定方法を採用したバックアップ制御では、蒸発器入口側温度センサ29の異常発生を検出した際に、制御装置9は、警報ランプ53やコントロールパネル35の表示部にて蒸発器入口側温度センサ29に異常があったことを報知することにより、修理・交換等のメンテナンス作業を早期に促すことが可能となる。
(2)蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の双方の異常時の制御
制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の異常に加えて、霜取センサ28(28A及び28B)の異常をも検知した場合には、上述したような蒸発器11の冷媒入口側温度EITを霜取センサ28を用いて推定することができない。そのため、制御装置9は、膨張弁8の開度を所定の冷媒流量が確保される値(開き気味の指定開度)に維持する。当該開度は、過負荷運転を回避し、蒸発器11による冷却を確保可能な通常の制御範囲における平均値よりも大きい開度である。
制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の異常に加えて、霜取センサ28(28A及び28B)の異常をも検知した場合には、上述したような蒸発器11の冷媒入口側温度EITを霜取センサ28を用いて推定することができない。そのため、制御装置9は、膨張弁8の開度を所定の冷媒流量が確保される値(開き気味の指定開度)に維持する。当該開度は、過負荷運転を回避し、蒸発器11による冷却を確保可能な通常の制御範囲における平均値よりも大きい開度である。
これにより、円滑なオイル戻しの確保、過負荷運転の回避、及び蒸発器11による冷却を確保することが可能となる。
(3)蒸発器入口側温度センサ29の異常時、若しくは蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の双方の異常時の制御
上記以外にも、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29に異常が発生したと判断した場合、若しくは、上述した如き(1−1)乃至(1−3)の方法による冷媒入口側温度EITの代用に基づく膨張弁8の開度制御を行っている際に、更に霜取センサ28にも異常が発生した場合には、貯蔵室5内の温度PTの温度帯毎に記憶された膨張弁8の開度にて膨張弁8の制御を行っても良い。
上記以外にも、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29に異常が発生したと判断した場合、若しくは、上述した如き(1−1)乃至(1−3)の方法による冷媒入口側温度EITの代用に基づく膨張弁8の開度制御を行っている際に、更に霜取センサ28にも異常が発生した場合には、貯蔵室5内の温度PTの温度帯毎に記憶された膨張弁8の開度にて膨張弁8の制御を行っても良い。
具体的には、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29の正常時、若しくは、蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の正常時に、圧縮機18が運転されている間(サーモオン)、膨張弁8の開度を、庫内温度センサ31が検出する貯蔵室5内の温度(被冷却空間の温度)PTの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ29の異常時、若しくは、当該蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の双方の異常時には、庫内温度センサ31が検出する貯蔵室5内の温度PTが属する温度帯に対応する膨張弁8の開度をデータベースから読み出し、当該開度となるように膨張弁8を制御する。
そのため、図10のフローチャートに示すように、先ず、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29及び庫内温度センサ31の正常時(ステップS11)において、ステップS12に進み、圧縮機18のサーモサイクルにおける圧縮機運転中(サーモオン)の膨張弁8の開度を検出し、当該検出時期と同時、若しくは、その前後で、庫内温度センサ31により貯蔵室5内の温度PTを検出する。
そして、制御装置9は、圧縮機18が運転している間の膨張弁8の開度を、貯蔵室5内の温度PTの温度帯毎にメモリ34に記憶し、データベースを構築する。
当該データベースは、例えば、図11に示すように、貯蔵室5内の温度PTを−20℃以下、−20〜−15℃、−15〜−10℃、−10℃以上の温度帯毎に分け、それぞれ膨張弁8の開度をC1、C2、C3、C4として記憶する。
そして、制御装置9は、ステップS13に進み、当該膨張弁8の開度を、圧縮機18が運転している間(サーモオン)における所定のサンプリング周期にて得られる値のそれぞれの温度帯毎の平均値、若しくは、直近の値に重みが置かれた平均値AVe、例えば、これまでの平均値AVeと直近の値eとの平均値((AVe+e)/2)としてデータベースに記憶する。
そして、ステップS14において、蒸発器入口側温度センサ29の異常、若しくは、当該蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の双方異常を検出した場合には、警報ランプ(警報手段)53の点灯及びコントロールパネル35の表示部により蒸発器入口側温度センサ29の異常若しくは、当該蒸発器入口側温度センサ29及び霜取センサ28の双方の異常を報知すると共に、ステップS15に進む。そして、制御装置9は、庫内温度センサ31にて貯蔵室5内の温度PTを検出し、当該温度PTが属する温度帯に対応する膨張弁8の開度をメモリ34に記憶されたデータベースから読み出す。
制御装置9は、検出された貯蔵室5内の温度PTから読み出された膨張弁8の開度となるように、膨張弁8の開度制御を行う。尚、所定のサンプリング周期毎にデータベースから読み出された膨張弁8の開度となるように、都度膨張弁8の開度を制御する。
そのため、正常時において貯蔵室5内の温度PTとそのときの膨張弁8の開度とから構築されたデータベースに基づいて、蒸発器入口側温度センサ29や霜取センサ28の異常時に、検出された貯蔵室5内の温度PTから膨張弁8の開度を指定して制御することが可能となる。
これにより、精度の高い膨張弁8の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度センサ29や霜取センサ28の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
尚、上記実施例において、制御装置9は、蒸発器入口側温度センサ29が正常である場合、膨張弁8の開度を蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITに基づき、当該冷媒入口側温度EITが所定の目標温度となるように、膨張弁8の開度を制御しているが、これに限定されるものではなく、例えば、蒸発器入口側温度センサ29にて検出される蒸発器11の冷媒入口側温度EITと、蒸発器出口側温度センサ30にて検出される蒸発器11の冷媒出口側温度EOTの温度差(過熱度)が所定の温度差(過熱度)となるように、膨張弁8の過熱度制御を行っても良い。
(4)蒸発器出口側温度センサ30異常時の制御
上記膨張弁8の過熱度制御を行っている場合において、制御装置9が、蒸発器出口側温度センサ30に故障等によって異常が発生したと判断した場合には、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITに基づき、当該冷媒入口側温度EITが所定の目標温度となるように、膨張弁8の開度を制御するバックアップ制御を実行する。
上記膨張弁8の過熱度制御を行っている場合において、制御装置9が、蒸発器出口側温度センサ30に故障等によって異常が発生したと判断した場合には、蒸発器入口側温度センサ29が検出する蒸発器11の冷媒入口側温度EITに基づき、当該冷媒入口側温度EITが所定の目標温度となるように、膨張弁8の開度を制御するバックアップ制御を実行する。
これにより、蒸発器出口温度センサ30の異常時であっても、蒸発器入口側温度センサ29が検出する冷媒入口側温度EITに基づき適切に膨張弁8の開度制御を行うことができるため、精度の高い貯蔵室5内の温度制御を実現することが可能となる。
尚、この場合において、制御装置9が、蒸発器出口側温度センサ30に加えて蒸発器入口側温度センサ29の異常をも検知した場合には、これらの検出温度を直接用いて、過熱度制御及び冷媒入口側温度EITに基づく膨張弁8の開度制御の何れも行うことができない。
そのため、かかる場合には、上記(1)に詳述したように、制御装置9は、霜取センサ28が検出する蒸発器の温度ETに基づいて蒸発器11の冷媒入口側温度EITを推定して代用した膨張弁8の開度制御のバックアップ制御を実行する。
これにより、蒸発器入口側温度センサ29や蒸発器出口側温度センサ30の異常時であっても、膨張弁8の開度制御を実現することが可能となり、当該センサの修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
尚、上述した如き、蒸発器入口側温度センサ29や蒸発器出口側温度センサ30の異常時の制御は、本実施例の如き高圧側の冷媒圧力(高圧圧力)がその臨界圧力以上(超臨界)となるスプリットサイクル(ガスインジェクション回路)を採用して冷凍装置10に限られるものではなく、通常の冷凍サイクルを構成する冷凍装置であっても同様の効果を奏する。
特に、上述したような冷媒として二酸化炭素を使用した冷凍装置10では、高圧側の冷媒圧力(高圧圧力)がその臨界圧力以上となる所謂二段圧縮一段膨張中間冷却サイクルを採用することにより、冷媒回路7が複雑化し、制御に用いるセンサ(検出手段)の数が増える。そのため、センサ数の増加により、センサの異常発生率も高くなるが、各温度センサ(蒸発器入口側温度センサ29、蒸発器出口側温度センサ30、霜取センサ28)の異常に対して効果的なバックアップ制御を実現できることから、安全に、且つ、貯蔵室5(被冷却空間)への冷却不良を最小限とすることができる。
R 業務用冷凍庫(低温貯蔵庫)
1 断熱箱体
5 貯蔵室(被冷却空間)
7 冷媒回路
8 膨張弁(本願発明における絞り手段)
9 制御装置(制御手段)
10 冷凍装置
11 蒸発器
15 デフロストヒータ(加熱ヒータ。霜取手段)
17 機械室
18 圧縮機(圧縮手段)
18M 圧縮機モータ
28(28A、28B) 霜取センサ(霜取終了温度検出手段)
29 蒸発器入口側温度センサ(蒸発器入口側温度検出手段)
30 蒸発器出口側温度センサ(蒸発器出口側温度検出手段)
31 庫内温度センサ(被冷却空間温度検出手段)
34 メモリ(記憶手段)
53 警報ランプ(警報手段)
1 断熱箱体
5 貯蔵室(被冷却空間)
7 冷媒回路
8 膨張弁(本願発明における絞り手段)
9 制御装置(制御手段)
10 冷凍装置
11 蒸発器
15 デフロストヒータ(加熱ヒータ。霜取手段)
17 機械室
18 圧縮機(圧縮手段)
18M 圧縮機モータ
28(28A、28B) 霜取センサ(霜取終了温度検出手段)
29 蒸発器入口側温度センサ(蒸発器入口側温度検出手段)
30 蒸発器出口側温度センサ(蒸発器出口側温度検出手段)
31 庫内温度センサ(被冷却空間温度検出手段)
34 メモリ(記憶手段)
53 警報ランプ(警報手段)
Claims (8)
- 冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により前記蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度EITを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の温度ETを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段、絞り手段及び前記霜取手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて前記絞り手段を制御し、前記霜取手段による前記蒸発器の霜取時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、
前記蒸発器入口温度検出手段の異常時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ETから所定のオフセット値OVを差し引いた値を前記冷媒入口側温度EITとして代用することを特徴とする冷凍装置。 - 冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により前記蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度EITを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の温度ETを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段、絞り手段及び前記霜取手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて前記絞り手段を制御し、前記霜取手段による前記蒸発器の霜取時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITと前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ETとの差eを、当該蒸発器の温度ETの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ETが属する前記温度帯に対応する前記差eを前記データベースから読み出し、前記蒸発器の温度ETと当該差eを有する温度を前記冷媒入口側温度EITとして代用することを特徴とする冷凍装置。 - 冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により前記蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度EITを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の温度ETを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、
前記蒸発器により冷却される被冷却空間の温度PTを検出する被冷却空間温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段、絞り手段及び前記霜取手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて前記圧縮手段を制御し、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて前記絞り手段を制御し、前記霜取手段による前記蒸発器の霜取時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の所定の霜取終了温度DETにて霜取を終了すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITと前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ETとの差eを、前記被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度PTが属する前記温度帯に対応する前記差eを前記データベースから読み出し、前記蒸発器の温度ETと当該差eを有する温度を前記冷媒入口側温度EITとして代用することを特徴とする冷凍装置。 - 前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段と前記霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、所定の流量が確保される値に前記絞り手段の開度を維持することを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載の冷凍装置。
- 前記蒸発器により冷却される被冷却空間の温度PTを検出する被冷却空間温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて前記圧縮手段を制御すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記絞り手段の開度を、前記被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段と前記霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度PTが属する前記温度帯に対応する前記開度を前記データベースから読み出し、当該開度にて前記絞り手段を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載の冷凍装置。 - 冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度EITを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器により冷却される被冷却空間の温度PTを検出する被冷却空間温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段及び絞り手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段が検出する温度PTに基づいて前記圧縮手段を制御し、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて前記絞り手段を制御すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記絞り手段の開度を、前記被冷却空間の温度PTの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度PTが属する前記温度帯に対応する前記開度を前記データベースから読み出し、当該開度にて前記絞り手段を制御することを特徴とする冷凍装置。 - 冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度EITを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の冷媒出口側温度EOTを検出するための蒸発器出口側温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段及び絞り手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITと前記蒸発器出口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒出口側温度EOTとに基づき、所定の過熱度となるよう前記絞り手段を制御すると共に、
前記蒸発器出口側温度検出手段の異常時には、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度EITに基づいて前記絞り手段を制御することを特徴とする冷凍装置。 - 前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段、又は、前記蒸発器入口温度検出手段及び前記霜取終了温度検出手段、又は、前記蒸発器出口側温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちの何れかに記載の冷凍装置。
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JP2010170977A JP2012032063A (ja) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | 冷凍装置 |
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JP2010170977A JP2012032063A (ja) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | 冷凍装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103216981A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-07-24 | 宁波沃弗圣龙环境技术有限公司 | 无霜空气处理机组及其比例-积分-微分控制方法 |
JP2014163593A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Gunma Prefecture | 冷凍装置の冷媒漏れ検出方法及び冷媒漏洩検知システム |
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2010
- 2010-07-29 JP JP2010170977A patent/JP2012032063A/ja active Pending
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CN103216981A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-07-24 | 宁波沃弗圣龙环境技术有限公司 | 无霜空气处理机组及其比例-积分-微分控制方法 |
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