JP2017138082A - 冷却装置 - Google Patents

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英明 塩田
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英明 塩田
武史 田村
Takeshi Tamura
武史 田村
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Abstract

【課題】省エネルギー化を図りつつ、冷却温度を若干高めるセットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度が過剰に変動する要因が発生した場合にも、冷蔵倉庫内の商品の鮮度管理を適切に行うことが可能な冷却装置を提供する。
【解決手段】この冷却装置100は、冷蔵倉庫200内を冷却するための蒸発器40と、通常運転時における冷却温度よりも高い冷却温度で冷蔵倉庫200内を冷却するためのセットバック運転に関する制御を行う第1制御部75とを備える。そして、第1制御部75は、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を一時的に解除する制御を行うように構成されている。
【選択図】図1

Description

この発明は、冷却装置に関し、特に、通常運転時における冷却温度よりも高い冷却温度で冷蔵倉庫内を冷却するセットバック運転を行うことが可能な冷却装置に関する。
従来、通常運転時における冷却温度よりも高い冷却温度で冷蔵倉庫内を冷却するセットバック運転を行うことが可能な冷却装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、消費電力抑制のために、通常運転時における冷却温度よりも高い冷却温度で冷蔵倉庫内を冷却するためのセットバック運転を行う冷却装置が開示されている。この特許文献1に記載の冷却装置は、予め設定された時刻情報に基づいて、冷却温度が若干高められるセットバック運転と、冷却温度を若干高めることなく正規の冷却温度を維持する通常運転とが互いに切り替えられる制御が行われるように構成されている。
特開平9−145220号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された冷却装置では、冷却温度を若干高めるセットバック運転を行うことによって冷却装置の消費電力を抑える(省エネルギー化を図る)ことが可能である一方、予め設定された時刻情報にのみ基づいてセットバック運転と通常運転とが互いに切り替えられるため、たとえば、セットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度が上昇する要因が発生して冷却を強化する通常運転状態に戻す必要性が生じる場合であっても、通常運転に切り替わる時刻に到達するまではセットバック運転が継続されてしまう。このため、冷蔵倉庫内の温度が上昇する要因が発生しているにも拘らず冷蔵倉庫内を適切に冷却することができないと考えられる。したがって、セットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度が上昇(変動)した場合、冷蔵倉庫内に貯蔵される商品(食品など)の冷却温度(保存温度)を一定レベルに保つことが困難となり、これらの商品の鮮度管理が適切に行えなくなるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、省エネルギー化を図りつつ、冷却温度を若干高めるセットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度が変動する要因が発生した場合にも、冷蔵倉庫内の商品の鮮度管理を適切に行うことが可能な冷却装置を提供することである。
この発明の一の局面による冷却装置は、冷蔵倉庫内を冷却するための蒸発器と、通常運転時における冷却温度よりも高い冷却温度で冷蔵倉庫内を冷却するためのセットバック運転に関する制御を行う制御部とを備え、制御部は、セットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を一時的に解除する制御を行うように構成されている。
この発明の一の局面による冷却装置では、上記のように、セットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を一時的に解除する制御を行うように構成された制御部を設ける。これにより、たとえばセットバック運転中に冷蔵倉庫内に荷物が搬入されることなどに起因して、突発的に冷蔵倉庫内の温度が上昇しやすくなる場合にも、セットバック運転を一時的に解除して冷蔵倉庫に対する冷却運転を一時的に強化することができるので、セットバック運転中であっても冷蔵倉庫内の過剰な温度上昇を抑制することができる。その結果、省エネルギー化を図りつつ、冷却温度を若干高めるセットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度が変動する要因が発生した場合にも、冷蔵倉庫内の商品の鮮度管理を適切に行うことができる。
上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、冷蔵倉庫の扉部に設けられ、扉部の開閉状態を検出する扉部センサをさらに備え、制御部は、セットバック運転中に扉部センサの検出結果に基づいて扉部が開状態になったことを検出した場合に、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替える制御を行うように構成されている。このように構成すれば、セットバック運転中に冷蔵倉庫の扉部が開くことに起因して冷蔵倉庫内の温度が上昇する場合にも、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えて冷蔵倉庫内の冷却を強化することができる。その結果、セットバック運転中であっても扉部を開いたことに起因する冷蔵倉庫内の温度上昇を抑制することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えた後、扉部センサの検出結果に基づいて扉部が閉状態になったことを検出した場合に、通常運転からセットバック運転に切り替える制御を行うように構成されている。このように構成すれば、セットバック運転中に冷蔵倉庫の開いている扉部が閉じられることにより、冷蔵倉庫内の温度が上昇する要因がなくなったと判断された場合には、一時的に戻されていた通常運転の状態から再度セットバック運転に切り替えて、冷却装置の消費電力を削減することができる。
上記制御部が扉部センサの検出結果に基づいて扉部が閉状態になったことを検出した場合に通常運転からセットバック運転に切り替える制御を行う構成において、好ましくは、制御部は、扉部が閉状態になったことを検出してから第1時間が経過するまでは、一時的に切り替えた通常運転を維持するとともに、第1時間経過後は、一時的に切り替えた通常運転から、セットバック運転に切り替える制御を行うように構成されている。このように構成すれば、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えられた後、扉部が一旦閉じられた後に扉部の開閉が頻繁に行われたとしても、その都度、通常運転とセットバック運転とが頻繁に切り替わるのを抑制することができる。したがって、通常運転とセットバック運転とが頻繁に切り替わることに起因して冷却装置に負荷変動が生じるのを抑制する(省エネルギー化を持続する)ことができるとともに、冷蔵倉庫内の温度変動を最小限に抑えることができる。
上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷蔵倉庫内の空気温度を検出する空気温度センサと、をさらに備え、制御部は、セットバック運転を一時的に解除した際に、空気温度センサの検出温度が予め設定された閾値温度よりも大きい場合には、圧縮機に吸い込まれる冷媒の圧力を、蒸発器の冷却能力を増加させる方向に変更する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、セットバック運転を一時的に解除した際に、冷蔵倉庫内が十分に冷却されていない場合でも、蒸発器の冷却能力を増加させて冷蔵倉庫に対する冷却を強化することができるので、冷蔵倉庫内を確実に冷却することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、セットバック運転を一時的に解除した際に、空気温度センサの検出温度が閾値温度よりも大きい場合には、圧縮機に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態を第2時間の間、維持するとともに、第2時間経過後は、圧縮機に吸い込まれる冷媒の圧力を上昇させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、圧縮機に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態において、たとえば扉部の開閉が頻繁に行われることなどに起因して冷蔵倉庫内の温度が上下変動しやすい場合でも、その度に、圧縮機の動作制御とともに冷媒の圧力制御(低圧圧力制御)が頻繁に行われるのを抑制することができる。したがって、扉部の開閉が頻繁に行われる場合においても圧縮機の動作制御が頻繁に行われるのが抑制されるので、冷却装置の省エネルギー化を持続することができる。
上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、冷却装置の運転設定を行うための運転条件設定パネルをさらに備え、制御部は、運転条件設定パネルを用いて設定された冷却装置の運転設定に基づいて、セットバック運転を行うとともに、セットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を解除するように構成されている。このように構成すれば、冷却温度を若干高めるセットバック運転を行うとともに、セットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度上昇の要因が発生した場合にセットバック運転を解除する設定を、ユーザが運転条件設定パネルを予め操作して容易に行うことができる。
本発明によれば、上記のように、省エネルギー化を図りつつ、冷却温度を若干高めるセットバック運転中に冷蔵倉庫内の温度が変動する要因が発生した場合にも、冷蔵倉庫内の商品の鮮度管理を適切に行うことができる。
本発明の一実施形態による冷却装置を用いた冷蔵倉庫の概略的な構成を示した図である。 本発明の一実施形態による冷却装置の構成を示した図である。 本発明の一実施形態による冷却装置の制御構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態による冷却装置に設けられた運転条件設定パネルを示した図である。 本発明の一実施形態による冷却装置におけるスケジュール情報に基づいた通常運転とセットバック運転との切り替え制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による冷却装置のセットバック運転中における一時的な通常運転への切り替え制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による冷却装置においてセットバック運転から通常運転に切り替える際の運転圧力(低圧圧力)の変更制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による冷却装置の運転制御に関する制御部の処理フローを示した図である。 図8に示した処理フロー中のステップS6の詳細な処理内容を示した図である。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1〜図7を参照して、本発明の一実施形態による冷却装置100の構成について説明する。
(冷却装置の概略構成)
図1に示すように、冷却装置100は、物品(図示せず)が保管される冷蔵倉庫200の内部空間を所定温度に維持する装置である。冷蔵倉庫200は、開閉可能な扉部201を備える。冷蔵倉庫200は、扉部201に設けられ、扉部201の開閉状態を検出する扉部センサ201aを備える。また、冷蔵倉庫200は、扉部201が開状態の場合には、冷蔵倉庫200の内部が外部に対して開放されており、扉部201が閉状態の場合には、冷蔵倉庫200の内部が外部に対して閉鎖されている倉庫(建物)である。そして、冷却装置100は、冷蔵倉庫200内を所定の冷却温度に冷却する通常運転と、通常運転時における冷却温度よりも高い冷却温度で冷蔵倉庫200内を冷却するためのセットバック運転とが切り替え可能であるように構成されている。
図2に示すように、冷却装置100は、冷媒を用いて所定の冷凍サイクルを形成可能に構成されている。冷媒には、たとえばCO2が適用される。また、冷却装置100は、圧縮機10と、ガスクーラ(放熱器)20と、温度膨張弁30と、蒸発器40とを備える。なお、圧縮機10とガスクーラ20とは、吐出管1により接続されるとともに、ガスクーラ20と温度膨張弁30とは液管2により接続されている。さらに、蒸発器40と圧縮機10とは、吸入管(ガス管)3により接続されている。
圧縮機10は、吸入されたガス冷媒を圧縮して高圧側(吐出管1)に吐出するように構成されている。圧縮機10は、たとえば、回転数制御に基づき冷媒吐出量が制御可能なインバータ制御式圧縮機である。ガスクーラ20は、内部を流通する過熱ガス状態の冷媒を送風機21により送風される外気(空気)を用いて冷却するように構成されている。ガスクーラ20内で凝縮(液化)された冷媒は、分岐した液管2a〜2dを流通して各温度膨張弁30に流入される。温度膨張弁30は、ガスクーラ20で冷却(液化)された冷媒を絞り膨張させて蒸発器40に供給するように構成されている。また、温度膨張弁30の開度に応じて蒸発器40に流入する冷媒流量が制御される。温度膨張弁30により絞り膨張された液冷媒は、気液二相状態のまま各配管(4a〜4d)を介して各蒸発器40に流入される。なお、蒸発器40よりも上流側でかつ温度膨張弁30の直後の冷媒配管4a(4b〜4d)に冷媒温度センサ81が設けられている。冷媒温度センサ81は、蒸発器40に流入する入口部近傍の冷媒温度を検出する機能を有する。蒸発器40の蒸発温度は、冷媒温度センサ81により検出された冷媒温度に基づいて制御的に把握される。
蒸発器40は、冷蔵倉庫200内を冷却するために設けられている。蒸発器40は、温度膨張弁30から供給された気液二相冷媒を蒸発させるように構成されている。冷媒は、蒸発器40を流通する際に蒸発潜熱を得ながら蒸発し、この際、冷蔵倉庫200の内部空間を流通する空気から熱が奪われる。なお、蒸発器40は、一対の端板(エンドプレート)間を往復蛇行する伝熱管群と、並行配置された伝熱管群の外周壁に固定されるとともに等ピッチ間隔に配置された複数のフィン部材とを備えており、伝熱管内部を冷媒が流通するフィンアンドチューブ型の空気熱交換器である。また、各蒸発器40における蒸発後の冷媒は、気相を多く含んだガス状態となって各冷媒配管(5a〜5d)および吸入管3の順に流通されて圧縮機10に戻される。したがって、冷却装置100では、圧縮機10から吐出された冷媒(CO2)は、吐出管1、ガスクーラ20、液管2a(2b〜2d)、温度膨張弁30、蒸発器40、冷媒配管5a(5b〜5d)および吸入管3の順に矢印P方向に流通して、再び圧縮機10に帰還されるサイクルを繰り返す。
また、冷却装置100には、冷却装置100の運転設定を行うための運転条件設定パネル50(図1参照)が設けられている。また、冷蔵倉庫200の内部には、冷蔵倉庫200の内部空間の温度(空気温度)を検出するための空気温度センサ60が設けられている。
(制御構成の説明)
図3に示すように、冷却装置100は、制御装置70を備えている。制御装置70(詳細には後述する第1制御部75)は、圧縮機10、送風機21および温度膨張弁30の動作制御を行うように構成されている。また、制御装置70は、機器インターフェース(以下、機器I/Fという)71と、設定パネルインターフェース(以下、設定パネルI/Fという)72と、記憶装置73と、第2制御部74と、第1制御部75とを備えている。なお、第1制御部75および第2制御部74は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
機器I/F71は、圧縮機10、送風機21、温度膨張弁30、空気温度センサ60、および扉部センサ201aを、それぞれ、制御装置70に接続するために設けられている。また、設定パネルI/F72は、運転条件設定パネル50を制御装置70に接続するために設けられている。
記憶装置73は、たとえば、不揮発性メモリが用いられる。記憶装置73には、運転条件設定パネル50を介して入力された情報(図4参照)が記憶されている。また、記憶装置73には、第1制御部75が実行する制御プログラムに加えて、温度膨張弁30や圧縮機10の回転数制御に関する周波数制御テーブル(図示せず)などが格納されている。
第2制御部74は、たとえば、CPU(中央演算処理装置)により構成されている。また、第2制御部74は、スケジュール管理装置として機能し、記憶装置73に記憶されたスケジュール情報(図4参照)に基づいて、図5に示すようにセットバック運転と通常運転とを切り替える制御を行うように構成されている。なお、スケジュール情報とは、運転条件設定パネル50を用いて予め設定された時刻情報のことを意味する。また、第2制御部74の機能を詳細に説明すると、第2制御部74の指令に基づいてセットバック運転と通常運転とを切り替える命令が第1制御部75に対して送出されるとともに、この命令により第1制御部75が冷却運転制御の切り替えを行うように構成されている。なお、図5に示す例では、セットバック運転は、前日の午後8時(20時)に開始されるとともに、翌日の午前8時に終了するように設定されている。言い換えると、翌日の午前8時から午後8時(20時)までは通常運転が行われるように設定されている。
また、第1制御部75は、冷却運転状態の監視装置としての役割を担う。具体的には、図3に示すように、第1制御部75は、圧縮機10、送風機21、温度膨張弁30および空気温度センサ60の情報に基づいて、冷却装置100の冷却運転状態を監視する制御を行うように構成されている。ここで、第1制御部75は、たとえば、CPUにより構成されている。より詳細には、第1制御部75は、温度設定に関する制御を行う温度設定値算出部75aと、圧力設定に関する制御を行う最適圧力値算出部75bとを含んでいる。なお、第1制御部75の詳細な構成については、後述する。
また、温度膨張弁30と蒸発器40とは、冷蔵倉庫200の内部に設けられたユニットクーラ200A(図1参照)に組み込まれている。なお、冷蔵倉庫200には、4台のユニットクーラ(ユニットクーラ200A〜200D)が設置されている。また、圧縮機10と、ガスクーラ(放熱器)20とは、冷蔵倉庫200の外部に設置されたいわゆる冷凍機100Aの内部に配置されている。
また、図2に示すように、蒸発器40は、1つの冷凍サイクル(冷却装置100を構成する冷媒回路)の低圧側に互いに並列接続されている。高圧側となる液管2は、液管2a〜2dの4系統に分岐されている。液管2a〜2dの各々には、温度膨張弁30と蒸発器40とが直列接続されている。また、低圧側となる蒸発器40の各々の下流側に接続された冷媒配管5a〜5dは1本に合流して吸入管3となり、吸入管3が圧縮機10の吸入ポート(図示せず)に接続されている。
(運転条件設定パネルの構成)
運転条件設定パネル50(図4参照)は、ユーザがセットバック運転の設定および圧力設定に関する入力を行えるように構成されている表示部である。セットバック運転の設定項目は、たとえば、開始時刻、終了時刻、およびセットバック量(シフト温度量)である。圧力設定の設定項目は、たとえば、圧力変更量および変更維持時間である。運転条件設定パネル50には、たとえばタッチパネルを採用することができ、タッチパネルの操作によりユーザが入力操作を行うことができる。
(制御部の詳細な構成)
第1制御部75(図3参照)空気温度センサ60の検出結果に基づいて、各蒸発器40の冷却能力を制御するように構成されている。第1制御部75は、冷媒温度センサ81、および、空気温度センサ60からの入力信号による判断結果に基づいて、圧縮機10、送風機21、および温度膨張弁30などの各種機能部品が適切に駆動されるように構成されている。
第1制御部75は、冷蔵倉庫200内の設定温度に対する現在の冷却負荷に応じて各蒸発器40(図2参照)の能力が調整されるように構成されている。第1制御部75は、冷蔵倉庫200の内部空間の温度が設定温度(目標温度)になるように、圧縮機10の回転数制御と温度膨張弁30の各々の開度制御とにより、蒸発器40の冷却能力を調整する制御を行う。
また、第1制御部75は、目標温度になるように圧縮機10の回転数(運転周波数)を制御する。第1制御部75は、圧縮機10の回転数を増減させて低圧圧力(蒸発圧力)が調整する制御を行う。これにより、蒸発器40の蒸発温度が目標蒸発温度付近となってユニットクーラ200A〜200Dを冷却可能な冷凍サイクル状態が形成される。そして、温度膨張弁30の開度制御により蒸発器40内部の冷媒の最適流量が確保される。このようにして、ユニットクーラ200A〜200Dを低温域に維持するための冷却能力が蒸発器40に発揮される。
図5に示すように、第1制御部75は、通常運転において、空気温度センサ60により検出される温度(冷蔵倉庫200の内部空間の温度)が温度Tn2になると冷却動作を開始する制御を行う。また、第1制御部75は、通常運転において、温度Tn1(Tn1<Tn2)になると冷却動作を停止する制御を行う。以上により、通常運転時には、冷蔵倉庫200の内部空間の温度は、温度Tn2以下、温度Tn1以上の範囲に維持される。この際、第1制御部75は、圧縮機10、送風機21および温度膨張弁30を制御する。
第1制御部75は、セットバック運転において、空気温度センサ60により検出される温度(冷蔵倉庫200の内部空間の温度)が温度Ts2になると冷却動作を開始する制御を行う。また、第1制御部75は、セットバック運転において、温度Ts1(Ts1<Ts2)になると冷却動作を停止する制御を行う。以上により、セットバック運転時には、冷蔵倉庫200の内部空間の温度は、温度Ts2以下、温度Ts1以上の範囲に維持される。この際、第1制御部75は、圧縮機10、送風機21および温度膨張弁30を制御する。
なお、温度Ts2は、温度Tn2よりも例えばΔT(図4に示すセットバック量)だけ高い温度であり、温度Ts1は、温度Tn1よりも例えばΔTだけ高い温度である。すなわち、セットバック運転時に維持される温度範囲は、通常運転時に維持される温度範囲よりもΔTだけ高温側にシフトしている温度範囲である。たとえば、ΔTは、2.0(K(ケルビン))に設定されている。
図6に示すように、第1制御部75は、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を一時的に解除する制御を行うように構成されている。詳細には、第1制御部75は、セットバック運転中に扉部センサ201aの検出結果に基づいて扉部201が開状態になったことを検出した場合に、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替える制御を行うように構成されている。すなわち、第1制御部75は、セットバック運転中に一時的に冷蔵倉庫200内の温度が温度Ts2以下、温度Ts1以上の範囲から、温度Tn2以下、温度Tn1以上の範囲になるように、ΔTだけ低温側にシフトして冷却運転を継続する。
また、第1制御部75は、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えた後、扉部センサ201aの検出結果に基づいて扉部201が閉状態になったことを検出した場合に、通常運転からセットバック運転に切り替える制御を行うように構成されている。詳細には、第1制御部75は、扉部201が閉状態になったことを検出してから第1時間が経過するまでは、一時的に切り替えた通常運転(セットバック運転解除状態)を維持する制御を行うように構成されている。また、第1制御部75は、扉部201が閉状態になったことを検出してから第1時間経過後は、一時的に切り替えた通常運転から、セットバック運転に切り替える制御を行うように構成されている。
また、図7に示すように、第1制御部75は、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えた際に、空気温度センサ60の検出温度が予め設定された閾値温度よりも大きい場合には、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を、蒸発器40の冷却能力を増加させる方向に変更する制御を行うように構成されている。すなわち、第1制御部75は、圧縮機10の回転数を調整することによって、低圧圧力(蒸発圧力)を下げる制御を行う。
より詳細には、第1制御部75は、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えた際に、空気温度センサ60の検出温度が予め設定された閾値温度よりも大きい場合には、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態を第2時間の間、維持する。そして、第2時間経過後は、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を上昇させる制御を行うように構成されている。
次に、図1、図3および図8を参照して、冷却装置100における冷却運転の切り替え制御について説明する。なお、以下に説明する冷却運転の切り替え制御のうち、時間情報に基づく運転の切り替え制御は第2制御部74(図3参照)によって実施されるとともに、温度および圧力に関する制御は第1制御部75(図3参照)によって実施される。
まず、図8に示すように、ステップS1において、セットバック運転の時間帯であるか否かが第2制御部74により判断される。ステップS1においてセットバック運転の時間帯であると判断された場合には、ステップS4に処理が進められる。また、ステップS1においてセットバック運転の時間帯でない(通常運転が行われる時間帯である)と判断された場合には、ステップS2に処理が進められて、通常運転が開始される。
その後、ステップS3において、セットバック運転開始時刻になったか否かが第2制御部74により判断されるとともに、セットバック運転開始時刻になるまでこの処理が繰り返される。ステップS3においてセットバック運転開始時刻になったと判断された場合、ステップS4に処理が進められて、セットバック運転が開始される。
その後、ステップS5において、冷蔵倉庫200の扉部201(図1参照)が開いたか否かが第1制御部75により判断される。詳細には、扉部センサ201a(図1参照)の検出結果に基づいて、扉部201が開いたか否かが第1制御部75により判断される。ステップS5において扉部201が開いていないと判断された場合には、ステップS10に処理が進められる。一方、ステップS5において扉部201が開いたと判断された場合には、ステップS6に処理が進められる。
ここで、本実施形態では、処理がステップS6に進められた場合には、一時的にセットバック運転が解除される。すなわち、冷却装置100は、それまでのセットバック運転の状態から、一時的に通常運転の状態に運転状態が切り替えられる。
そして、ステップS7において、冷蔵倉庫200の扉部201が閉じたか否かが第1制御部75により判断されるとともに、扉部201が閉じるまでこの判断が繰り返される。ステップS7において扉部201が閉じたと判断された場合、ステップS8に処理が進められる。
ステップS8において、扉部201が閉じてから第1時間が経過したか否かが第1制御部75により判断されるとともに、第1時間が経過するまでこの判断が繰り返される。ステップS8において第1時間が経過したと判断された場合、ステップS9に処理が進められて、セットバック運転に切り替えられる。すなわち、冷却装置100は、一時的に通常運転であった状態から、セットバック運転の状態に戻される。
その後、ステップS10において、セットバック運転終了時刻になったか否かが第2制御部74により判断される。ステップS10においてセットバック運転終了時刻になっていないと判断された場合には、ステップS5に処理が戻される。一方、テップS10においてセットバック運転終了時刻になったと判断された場合には、ステップS2に処理が戻される。
(ステップS6の処理フローの詳細)
次に、図9を参照して、図8におけるステップS6のサブルーチン(ステップS61〜S64)について説明する。この処理は、第1制御部75(図3参照)により実施される。
ステップS61において、一定時間経過時に目標温度に到達したか否かが判断される。詳細には、一時的にセットバック運転が解除されてから(一時的に通常運転に切り替えられてから)一定時間経過時に、空気温度センサ60に検出された温度が目標温度に到達したか否かが判断される。一定時間経過時に目標温度に到達した場合には、ステップS7(図8参照)に処理が進められる。一方、一定時間経過時に目標温度に到達していない場合には、ステップS61に処理が進められる。
ステップS61において、圧力変更(補正)が行われる。詳細には、圧縮機10の回転数が調整されることによって、低圧圧力(蒸発圧力)が下げられる。また、一定時間経過時における、空気温度センサ60の検出温度と目標温度との差分に基づいて、低圧圧力が下げられる。たとえば、空気温度センサ60の検出温度と目標温度との差分1Kあたり、低圧圧力を0.1MPa下げる制御が行われる。
ステップS63において、圧縮機10の回転数が調整されることによって低圧圧力(蒸発圧力)が下げられてから第2時間(たとえば10分)が経過したか否かが判断される。第2時間が経過するまでこの判断が繰り返され、第2時間が経過すると、通常圧力(ステップS62で変更するまえの圧力)に戻される。その後、ステップS7に処理が進められる。
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を一時的に解除する制御を行うように構成された第1制御部75を設ける。これにより、たとえばセットバック運転中に冷蔵倉庫200内に荷物が搬入されることなどに起因して、突発的に冷蔵倉庫200内の温度が上昇しやすくなる場合にも、セットバック運転を一時的に解除して冷蔵倉庫200に対する冷却運転を一時的に強化することができるので、セットバック運転中であっても冷蔵倉庫200内の過剰な温度上昇を抑制することができる。その結果、省エネルギー化を図りつつ、冷却温度を若干高めるセットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度が変動する要因が発生した場合にも、冷蔵倉庫200内の商品の鮮度管理を適切に行うことができる。
また、本実施形態では、セットバック運転中に扉部センサ201aの検出結果に基づいて扉部201が開状態になったことを検出した場合に、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替える制御を行うように第1制御部75を構成する。これにより、セットバック運転中に冷蔵倉庫200の扉部201が開くことに起因して冷蔵倉庫200内の温度が上昇する場合にも、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えて冷蔵倉庫200内の冷却を強化することができる。その結果、セットバック運転中であっても扉部201を開いたことに起因する冷蔵倉庫200内の温度上昇を抑制することができる。
また、本実施形態では、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えた後、扉部センサ201aの検出結果に基づいて扉部201が閉状態になったことを検出した場合に、通常運転からセットバック運転に切り替える制御を行うように第1制御部75を構成する。これにより、セットバック運転中に冷蔵倉庫200の開いている扉部201が閉じられることにより、冷蔵倉庫200内の温度が上昇する要因がなくなったと判断された場合には、一時的に戻されていた通常運転の状態から再度セットバック運転に切り替えて、冷却装置100の消費電力を削減することができる。
また、本実施形態では、扉部201が閉状態になったことを検出してから第1時間が経過するまでは、一時的に切り替えた通常運転を維持するとともに、第1時間経過後は、一時的に切り替えた通常運転から、セットバック運転に切り替える制御を行うように第1制御部75を構成する。これにより、セットバック運転から通常運転に一時的に切り替えられた後、扉部201が一旦閉じられた後に扉部201の開閉が頻繁に行われたとしても、その都度に、通常運転とセットバック運転とが頻繁に切り替わるのを抑制することができる。したがって、通常運転とセットバック運転とが頻繁に切り替わることに起因して冷却装置100に負荷変動が生じるのを抑制する(省エネルギー化を持続する)ことができるとともに、冷蔵倉庫200内の温度変動を最小限に抑えることができる。
また、本実施形態では、セットバック運転を一時的に解除した際に、空気温度センサ60の検出温度が予め設定された閾値温度よりも大きい場合には、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を、蒸発器40の冷却能力を増加させる方向に変更する制御を行うように第1制御部75を構成する。これにより、セットバック運転を一時的に解除した際に、冷蔵倉庫200内が十分に冷却されていない場合でも、蒸発器40の冷却能力を増加させて冷蔵倉庫200内に対する冷却を強化することができるので、冷蔵倉庫200内を確実に冷却することができる。
また、本実施形態では、セットバック運転を一時的に解除した際に、空気温度センサ60の検出温度が閾値温度よりも大きい場合には、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態を第2時間の間、維持するとともに、第2時間経過後は、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を上昇させる制御を行うように第1制御部75を構成する。これにより、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態において、たとえば扉部201の開閉が頻繁に行われることなどに起因して冷蔵倉庫200内の温度が上下変動しやすい場合でも、その度に、圧縮機10の動作制御とともに冷媒の圧力制御(低圧圧力制御)が頻繁に行われるのを抑制することができる。したがって、扉部201の開閉が頻繁に行われる場合においても圧縮機10の動作制御が頻繁に行われるのが抑制されるので、冷却装置100の省エネルギー化を持続することができる。
また、本実施形態では、運転条件設定パネル50を用いて設定された冷却装置100の運転設定に基づいて、セットバック運転を行うとともに、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を解除するように制御部(第1制御部75、第2制御部74)を構成する。これにより、冷却温度を若干高めるセットバック運転を行うとともに、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因が発生した場合にセットバック運転を解除する設定を、ユーザが運転条件設定パネル50を予め操作して容易に行うことができる。
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転から通常運転に切り替える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を一時的に解除すればよく、セットバック運転から通常運転以外の運転に切り替えてもよい。
また、上記実施形態では、扉部201が開いたことにより、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出したと判断する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、例えば冷蔵倉庫200の外気温など扉部201が開いたこと以外の要因により、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出したと判断してもよい。この場合は、扉部センサ201aを設けなくてもよい。
また、上記実施形態では、冷蔵倉庫200に、各々が蒸発器40および温度膨張弁30からなる4台のユニットクーラ(ユニットクーラ200A〜200D)を設置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、蒸発器40および温度膨張弁30により構成されたユニットクーラの台数は、4台以外であってもよい。
また、上記実施形態では、冷蔵倉庫200に扉部201を1つ設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、扉部201を複数設けてもよい。この場合、各々の扉部201に扉部センサ201aを設けてもよいし、頻繁に開閉を行う扉部201の近傍に扉部センサ201aを設けるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、扉部201の開閉状態を検出する扉部センサ201aを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、扉部センサ201a以外の装置として、たとえばカメラを設け、カメラにより取得された画像により扉部201の開状態を検出したことに基づいて、冷蔵倉庫200の温度上昇の要因を検出したとしてもよい。
また、上記実施形態では、扉部201が閉状態になったことを検出してから第1時間が経過するまでは、一時的に切り替えた通常運転を維持する制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、扉部201が閉状態になったことを検出してから、直ちに、一時的に切り替えた通常運転からセットバック運転に切り替える制御を行ってもよい。
また、上記実施形態では、所定の場合、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させる制御を行わなくてもよい。
また、上記実施形態では、空気温度センサ60の検出温度が閾値温度よりも大きい場合には、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態を第2時間、維持した後、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を上昇させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態を第2時間経過後も維持してもよい。
また、上記実施形態では、セットバック運転中に冷蔵倉庫200内の温度上昇の要因を検出した場合に、セットバック運転を一時的に解除する制御を行うようにすれば、任意のタイミングで、圧縮機10に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させてもよい。
また、上記実施形態では、2つの制御部(第1制御部75および第2制御部74)を個別に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1制御部75および第2制御部74の両方の機能を兼ねる1つの制御部を設けてもよい。
また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、たとえば、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
10 圧縮機
40 蒸発器
50 運転条件設定パネル
60 空気温度センサ
74 第2制御部(制御部)
75 第1制御部(制御部)
100 冷却装置
200 冷蔵倉庫
201 扉部
201a 扉部センサ

Claims (7)

  1. 冷蔵倉庫内を冷却するための蒸発器と、
    通常運転時における冷却温度よりも高い冷却温度で前記冷蔵倉庫内を冷却するためのセットバック運転に関する制御を行う制御部とを備え、
    前記制御部は、前記セットバック運転中に前記冷蔵倉庫内の温度上昇の要因を検出した場合に、前記セットバック運転を一時的に解除する制御を行うように構成されている、冷却装置。
  2. 前記冷蔵倉庫の扉部に設けられ、前記扉部の開閉状態を検出する扉部センサをさらに備え、
    前記制御部は、前記セットバック運転中に前記扉部センサの検出結果に基づいて前記扉部が開状態になったことを検出した場合に、前記セットバック運転から前記通常運転に一時的に切り替える制御を行うように構成されている、請求項1に記載の冷却装置。
  3. 前記制御部は、前記セットバック運転から前記通常運転に一時的に切り替えた後、前記扉部センサの検出結果に基づいて前記扉部が閉状態になったことを検出した場合に、前記通常運転から前記セットバック運転に切り替える制御を行うように構成されている、請求項2に記載の冷却装置。
  4. 前記制御部は、前記扉部が閉状態になったことを検出してから第1時間が経過するまでは、一時的に切り替えた前記通常運転を維持するとともに、前記第1時間経過後は、一時的に切り替えた前記通常運転から、前記セットバック運転に切り替える制御を行うように構成されている、請求項3に記載の冷却装置。
  5. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
    前記冷蔵倉庫内の空気温度を検出する空気温度センサと、をさらに備え、
    前記制御部は、前記セットバック運転を一時的に解除した際に、前記空気温度センサの検出温度が予め設定された閾値温度よりも大きい場合には、前記圧縮機に吸い込まれる冷媒の圧力を、前記蒸発器の冷却能力を増加させる方向に変更する制御を行うように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
  6. 前記制御部は、前記セットバック運転を一時的に解除した際に、前記空気温度センサの検出温度が前記閾値温度よりも大きい場合には、前記圧縮機に吸い込まれる冷媒の圧力を低下させた状態を第2時間の間、維持するとともに、前記第2時間経過後は、前記圧縮機に吸い込まれる冷媒の圧力を上昇させる制御を行うように構成されている、請求項5に記載の冷却装置。
  7. 前記冷却装置の運転設定を行うための運転条件設定パネルをさらに備え、
    前記制御部は、前記運転条件設定パネルを用いて設定された前記冷却装置の運転設定に基づいて、前記セットバック運転を行うとともに、前記セットバック運転中に前記冷蔵倉庫内の温度上昇の要因を検出した場合に、前記セットバック運転を解除するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の冷却装置。
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