JP3186499B2 - 店舗用冷凍装置 - Google Patents
店舗用冷凍装置Info
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- JP3186499B2 JP3186499B2 JP07110495A JP7110495A JP3186499B2 JP 3186499 B2 JP3186499 B2 JP 3186499B2 JP 07110495 A JP07110495 A JP 07110495A JP 7110495 A JP7110495 A JP 7110495A JP 3186499 B2 JP3186499 B2 JP 3186499B2
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- Japan
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- compressor
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/22—Refrigeration systems for supermarkets
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は店舗用冷凍装置に係り、
特にコンビニエンスストアー等のように１台の冷凍機に
小容量のショーケース（チルドケース）を５〜７台位接
続して使用するのに好適なものである。
特にコンビニエンスストアー等のように１台の冷凍機に
小容量のショーケース（チルドケース）を５〜７台位接
続して使用するのに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】空冷式凝縮器部を屋外に圧縮機部を屋内
の機械室に設置し、この圧縮機をインバータにて回転数
を変えて冷凍能力の減少を抑制して、容量の制御を行う
例として特開昭６０ー１７５９７０号公報に記載された
ものがある。
の機械室に設置し、この圧縮機をインバータにて回転数
を変えて冷凍能力の減少を抑制して、容量の制御を行う
例として特開昭６０ー１７５９７０号公報に記載された
ものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の冷凍装置では、
インバータを用いかつ圧縮機に往復動を行うレシプロ式
を使用していることが多く、以下の課題があった。
インバータを用いかつ圧縮機に往復動を行うレシプロ式
を使用していることが多く、以下の課題があった。
【０００４】（１）元々圧縮機の回転トルクの変動が大
きく、低周波数運転では慣性力が少なくなり失速するこ
とが有り、逆に高周波数運転になると圧縮機の吐出ガス
温度が異常上昇したり、圧縮機内の吐出弁及び吸入弁に
過大の応力が作用することが有った。従って、広範囲な
容量かつ高精度にきめ細かく運転するのに対応が充分で
きなかった。
きく、低周波数運転では慣性力が少なくなり失速するこ
とが有り、逆に高周波数運転になると圧縮機の吐出ガス
温度が異常上昇したり、圧縮機内の吐出弁及び吸入弁に
過大の応力が作用することが有った。従って、広範囲な
容量かつ高精度にきめ細かく運転するのに対応が充分で
きなかった。
【０００５】（２）圧縮機から吐出される高圧の吐出ガ
スの脈動が大きく、インバータで圧縮機の回転数を変化
させた場合には、更に脈動を増幅させる場合があった。
このために冷媒配管内で発生する冷媒ガスの流動音及び
配管自身の振動対策に冷媒配管を通す経路及び施工方法
の制約が多かった。
スの脈動が大きく、インバータで圧縮機の回転数を変化
させた場合には、更に脈動を増幅させる場合があった。
このために冷媒配管内で発生する冷媒ガスの流動音及び
配管自身の振動対策に冷媒配管を通す経路及び施工方法
の制約が多かった。
【０００６】（３）圧縮機自身の振動及び騒音が大き
く、これをインバータで回転数を変化させた場合には更
に振動及び騒音を増幅させることとなる。よって、機械
室の構造、都市部の住宅地への設置、夜間での運転など
に対する制約が多かった。
く、これをインバータで回転数を変化させた場合には更
に振動及び騒音を増幅させることとなる。よって、機械
室の構造、都市部の住宅地への設置、夜間での運転など
に対する制約が多かった。
【０００７】本発明の目的は、小形冷蔵ショーケースを
５〜７台と複数設置することなどによって大きく変動す
る負荷容量に対して容量に応じた運転が可能で、省エネ
ルギ効果が図れ、ショーケース内の温度変動が最小限に
なるように細かく制御でき、かつ低騒音、省スペース、
試運転やサービス、故障時の対応及び表示などに有利な
店舗用冷凍装置を得ることにある。
５〜７台と複数設置することなどによって大きく変動す
る負荷容量に対して容量に応じた運転が可能で、省エネ
ルギ効果が図れ、ショーケース内の温度変動が最小限に
なるように細かく制御でき、かつ低騒音、省スペース、
試運転やサービス、故障時の対応及び表示などに有利な
店舗用冷凍装置を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は店舗内に設けられ庫内温度が２℃前後に保
持される少なくとも３台以上のチルドケースと、店舗の
バックヤ−ドに設けられ庫内温度が５℃前後に保持され
るウオークインケースと、インバ−タで周波数制御され
る圧縮機と、室外に設けられた熱交換器と、前記チルド
ケース、ウオークインケース、圧縮機及び室外熱交換器
を順次接続して冷凍サイクルを構成する配管と、前記冷
凍サイクル室外熱交換器下流側に設けられた受液器と、
この受液器内またはその下流側と前記圧縮機の圧縮作動
室とを接続する液インジェクション配管と、を備えた店
舗用冷凍装置において、前記圧縮機を前記チルドケース
及びウオークインケースの負荷に応じて周波数制御され
るスクロール圧縮機とし、前記スクロール圧縮機の吐出
ガス温度に関連して液インジェクション量を制御し、前
記スクロール圧縮機の吸入圧力が設定圧力値より小さけ
れば、前記周波数を低下させ、前記吸入圧力が前記設定
圧力値の許容範囲より大きければ前記周波数を増加さ
せ、かつ前記設定圧力値及び許容範囲を可変としたもの
である。
に、本発明は店舗内に設けられ庫内温度が２℃前後に保
持される少なくとも３台以上のチルドケースと、店舗の
バックヤ−ドに設けられ庫内温度が５℃前後に保持され
るウオークインケースと、インバ−タで周波数制御され
る圧縮機と、室外に設けられた熱交換器と、前記チルド
ケース、ウオークインケース、圧縮機及び室外熱交換器
を順次接続して冷凍サイクルを構成する配管と、前記冷
凍サイクル室外熱交換器下流側に設けられた受液器と、
この受液器内またはその下流側と前記圧縮機の圧縮作動
室とを接続する液インジェクション配管と、を備えた店
舗用冷凍装置において、前記圧縮機を前記チルドケース
及びウオークインケースの負荷に応じて周波数制御され
るスクロール圧縮機とし、前記スクロール圧縮機の吐出
ガス温度に関連して液インジェクション量を制御し、前
記スクロール圧縮機の吸入圧力が設定圧力値より小さけ
れば、前記周波数を低下させ、前記吸入圧力が前記設定
圧力値の許容範囲より大きければ前記周波数を増加さ
せ、かつ前記設定圧力値及び許容範囲を可変としたもの
である。
【０００９】また、上記のものにおいて、インバータの
周波数の上限を８０Ｈｚとし、下限を２０Ｈｚとしたこ
とが望ましい。
周波数の上限を８０Ｈｚとし、下限を２０Ｈｚとしたこ
とが望ましい。
【００１０】また、上記のものにおいて、冷媒過熱度が
一定になるように液インジェクション量を制御すること
が望ましい。
一定になるように液インジェクション量を制御すること
が望ましい。
【００１１】また、上記のものにおいて、店舗内の温度
あるいは屋外の温度により記設定圧力値及び許容範囲を
可変としたことが望ましい。
あるいは屋外の温度により記設定圧力値及び許容範囲を
可変としたことが望ましい。
【００１２】また、本発明は店舗内に設けられ庫内温度
が２℃前後に保持される少なくとも３台以上のチルドケ
ースと、店舗のバックヤ−ドに設けられ庫内温度が５℃
前後に保持されるウオークインケースと、インバ−タで
周波数制御される圧縮機と、室外に設けられた熱交換器
と、前記チルドケース、ウオークインケース、圧縮機及
び室外熱交換器を順次接続して冷凍サイクルを構成する
配管と、前記冷凍サイクル室外熱交換器下流側に設けら
れた受液器と、この受液器内またはその下流側と前記圧
縮機の圧縮作動室とを接続する液インジェクション配管
と、を備えた店舗用冷凍装置において、前記圧縮機を前
記チルドケース及びウオークインケースの温度に関連し
て周波数制御されるスクロール圧縮機とし、前記スクロ
ール圧縮機の吐出ガス温度に関連して液インジェクショ
ン量を制御し、前記スクロール圧縮機の吸入圧力により
前記周波数を制御する際に、前記吸入圧力に前記周波数
を増加させるゾーンと、維持するゾーンと、低下させる
ゾーンとを設け、各ゾーンを可変としたものである。
が２℃前後に保持される少なくとも３台以上のチルドケ
ースと、店舗のバックヤ−ドに設けられ庫内温度が５℃
前後に保持されるウオークインケースと、インバ−タで
周波数制御される圧縮機と、室外に設けられた熱交換器
と、前記チルドケース、ウオークインケース、圧縮機及
び室外熱交換器を順次接続して冷凍サイクルを構成する
配管と、前記冷凍サイクル室外熱交換器下流側に設けら
れた受液器と、この受液器内またはその下流側と前記圧
縮機の圧縮作動室とを接続する液インジェクション配管
と、を備えた店舗用冷凍装置において、前記圧縮機を前
記チルドケース及びウオークインケースの温度に関連し
て周波数制御されるスクロール圧縮機とし、前記スクロ
ール圧縮機の吐出ガス温度に関連して液インジェクショ
ン量を制御し、前記スクロール圧縮機の吸入圧力により
前記周波数を制御する際に、前記吸入圧力に前記周波数
を増加させるゾーンと、維持するゾーンと、低下させる
ゾーンとを設け、各ゾーンを可変としたものである。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】（１）スクロール圧縮機を冷凍装置に使用
することで、回転トルクの変動が小さいために低周波数
運転になっても失速することが無く高周波数運転でも無
理が無いため広い範囲で安定した容量制御が可能とな
り、さらに運転吸入圧力を検出してインバータの周波数
を変えて圧縮機の回転数を制御することで広範囲に変動
する容量、かつ高精度にきめ細かく運転することが可能
となる。また、元々トルク変動が小さい圧縮機を専用の
機械室に設け、インバータで回転数を変化させるので冷
凍装置全体での振動及び騒音を低減することができると
ともに、圧縮機から吐出される高圧ガスの脈動も小さく
冷媒配管内で発生する冷媒ガスの流動音及び配管自身の
振動も小さくでき、冷媒配管を通す経路及び施工方法の
制約が少なくなる。さらに、吐出ガスの温度と圧力を検
出し、圧縮機の圧縮作動室へ液インジェクション量を制
御し、かつ冷媒液の噴射する位置をスクロール圧縮機の
中間圧力部としているため、圧縮機の吸入側からの冷媒
ガスの吸い込み量を減少させること無く、冷凍容量を維
持したまま高い運転周波数まで、過熱しすぎることなく
安定した吐出ガス温度を得ることができる。
することで、回転トルクの変動が小さいために低周波数
運転になっても失速することが無く高周波数運転でも無
理が無いため広い範囲で安定した容量制御が可能とな
り、さらに運転吸入圧力を検出してインバータの周波数
を変えて圧縮機の回転数を制御することで広範囲に変動
する容量、かつ高精度にきめ細かく運転することが可能
となる。また、元々トルク変動が小さい圧縮機を専用の
機械室に設け、インバータで回転数を変化させるので冷
凍装置全体での振動及び騒音を低減することができると
ともに、圧縮機から吐出される高圧ガスの脈動も小さく
冷媒配管内で発生する冷媒ガスの流動音及び配管自身の
振動も小さくでき、冷媒配管を通す経路及び施工方法の
制約が少なくなる。さらに、吐出ガスの温度と圧力を検
出し、圧縮機の圧縮作動室へ液インジェクション量を制
御し、かつ冷媒液の噴射する位置をスクロール圧縮機の
中間圧力部としているため、圧縮機の吸入側からの冷媒
ガスの吸い込み量を減少させること無く、冷凍容量を維
持したまま高い運転周波数まで、過熱しすぎることなく
安定した吐出ガス温度を得ることができる。
【００２３】（２）圧縮機はトルク変動の少ないスクロ
ール型圧縮機とされるので、圧縮機の振動及び冷媒配管
内で発生する流動音を小さくして冷凍装置を都市部の住
宅地、夜間も販売活動を行なう店舗に設置するうえで適
したものとすることができる。また、チルドケース及び
ウオークインケースの負荷に応じて圧縮機が周波数制御
され、吸入圧力が設定圧力値より小さければ周波数を低
下させ、設定圧力値の許容範囲より大きければ、つま
り、吸入圧力が許容範囲にあればそのときの周波数を維
持するので、店舗内の改装、陳列品の変化等でチルドケ
ース及びウオークインケースの接続台数や保存温度が大
きく変化し、負荷が大きく変化しても広い範囲で安定し
た容量制御が可能となる。そして、スクロール圧縮機の
吐出ガス温度に関連して液インジェクション量を制御す
るので、チルドケース及びウオークインケースの接続台
数が増えて高周波数運転することが増加しても、冷凍容
量を維持して吐出ガス温度を適正な温度に制御すること
ができる。さらに、設定圧力値及び許容範囲を可変とす
るので、年間に渡って環境が変化しても安定で効率を良
くして、省エネルギを図ることができる。
ール型圧縮機とされるので、圧縮機の振動及び冷媒配管
内で発生する流動音を小さくして冷凍装置を都市部の住
宅地、夜間も販売活動を行なう店舗に設置するうえで適
したものとすることができる。また、チルドケース及び
ウオークインケースの負荷に応じて圧縮機が周波数制御
され、吸入圧力が設定圧力値より小さければ周波数を低
下させ、設定圧力値の許容範囲より大きければ、つま
り、吸入圧力が許容範囲にあればそのときの周波数を維
持するので、店舗内の改装、陳列品の変化等でチルドケ
ース及びウオークインケースの接続台数や保存温度が大
きく変化し、負荷が大きく変化しても広い範囲で安定し
た容量制御が可能となる。そして、スクロール圧縮機の
吐出ガス温度に関連して液インジェクション量を制御す
るので、チルドケース及びウオークインケースの接続台
数が増えて高周波数運転することが増加しても、冷凍容
量を維持して吐出ガス温度を適正な温度に制御すること
ができる。さらに、設定圧力値及び許容範囲を可変とす
るので、年間に渡って環境が変化しても安定で効率を良
くして、省エネルギを図ることができる。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【発明の実施の形態】本実施の形態における基本的な考
え方は以下の通りである。
え方は以下の通りである。
【００２７】（１）圧縮機は往復動のないスクロール式
を採用し、運転吸入圧力を検出してインバータの周波数
を変えて圧縮機の回転数を制御することで駆動し、かつ
専用の機械室に設置する。
を採用し、運転吸入圧力を検出してインバータの周波数
を変えて圧縮機の回転数を制御することで駆動し、かつ
専用の機械室に設置する。
【００２８】（２）スクロール圧縮機の吐出ガスの温度
と圧力の値に応じて液インジェクション量を制御する。
冷媒液の噴射（インジェクション）する位置はスクロー
ル圧縮機の中間圧力部とする。
と圧力の値に応じて液インジェクション量を制御する。
冷媒液の噴射（インジェクション）する位置はスクロー
ル圧縮機の中間圧力部とする。
【００２９】（３）インバータの温度が異常に上昇する
などの故障を判断し、故障のときは商用電源に切り換え
る。
などの故障を判断し、故障のときは商用電源に切り換え
る。
【００３０】（４）回転数を固定して運転するモードを
設ける。
設ける。
【００３１】（５）運転状態として少なくとも各部の圧
力、温度、前記スクロール圧縮機の回転数をデジタル表
示し、その他に運転が停止している理由、異常停止理由
を表示する。
力、温度、前記スクロール圧縮機の回転数をデジタル表
示し、その他に運転が停止している理由、異常停止理由
を表示する。
【００３２】以下、本発明の具体的実施例を図面に基づ
き説明する。
き説明する。
【００３３】図１は、据え付け関係から見た店舗用冷凍
装置の全体配置を示す平面図、図２は、同じく側面図、
図３は制御関係から見た冷凍サイクル部の構成を示すブ
ロック図である。
装置の全体配置を示す平面図、図２は、同じく側面図、
図３は制御関係から見た冷凍サイクル部の構成を示すブ
ロック図である。
【００３４】店内１に設けられた２は、販売されている
品物が入れられているチルドケースを示し、庫内温度が
２℃前後に保持され、幅が概略１ｍで６台設置されてい
る。
品物が入れられているチルドケースを示し、庫内温度が
２℃前後に保持され、幅が概略１ｍで６台設置されてい
る。
【００３５】店舗のバックヤードには、品物が入れられ
客が中に入ることができるウオークインケース３が設け
られ、庫内温度が５℃前後に保持されるている。なお、
チルドケース１は、少なくとも３台以上接続すること、
また１日のうち２／３以上の時間販売活動を行い冷凍装
置を稼働することが効率の点より望ましい。
客が中に入ることができるウオークインケース３が設け
られ、庫内温度が５℃前後に保持されるている。なお、
チルドケース１は、少なくとも３台以上接続すること、
また１日のうち２／３以上の時間販売活動を行い冷凍装
置を稼働することが効率の点より望ましい。
【００３６】４は、店舗に近接して設置された機械室
で、スクロール圧縮機１０及びこれをインバータ制御で
駆動するための駆動装置２００などを備えたスクロール
冷凍機１００が設置されている。２０は、屋外に設けら
れた空冷式凝縮器である。ここで、元々トルク変動が小
さいスクロール圧縮機１０をさらに、機械室４に設置し
て、騒音の発生源となることを防ぐと共に、メンテナン
スを容易にすることを考慮している。
で、スクロール圧縮機１０及びこれをインバータ制御で
駆動するための駆動装置２００などを備えたスクロール
冷凍機１００が設置されている。２０は、屋外に設けら
れた空冷式凝縮器である。ここで、元々トルク変動が小
さいスクロール圧縮機１０をさらに、機械室４に設置し
て、騒音の発生源となることを防ぐと共に、メンテナン
スを容易にすることを考慮している。
【００３７】冷凍サイクル部は、チルドケース２、ウオ
ークインケース３、アキュムレータ６０、スクロール圧
縮機１０、空冷式凝縮器２０、空冷式凝縮器２０の下流
側に設けられた受液器３０を順次接続されることで構成
され、受液器３０内又は、その下流側とスクロール圧縮
機１０の圧縮作動室（図示せず）とは、液インジェクシ
ョン配管８５で接続される。さらに、液インジェクショ
ン配管８５にはスクロール圧縮機１０への液インジェク
ション量を制御する流量制御弁８０、スクロール圧縮機
１０の停止時及び電源遮断時に閉路となる電磁弁７０が
設けられる。
ークインケース３、アキュムレータ６０、スクロール圧
縮機１０、空冷式凝縮器２０、空冷式凝縮器２０の下流
側に設けられた受液器３０を順次接続されることで構成
され、受液器３０内又は、その下流側とスクロール圧縮
機１０の圧縮作動室（図示せず）とは、液インジェクシ
ョン配管８５で接続される。さらに、液インジェクショ
ン配管８５にはスクロール圧縮機１０への液インジェク
ション量を制御する流量制御弁８０、スクロール圧縮機
１０の停止時及び電源遮断時に閉路となる電磁弁７０が
設けられる。
【００３８】以上の様に配置された冷凍装置及び構成さ
れた冷凍サイクル部において、チルドケース２及びウオ
ークインケース３にて蒸発した低温低圧の冷媒ガスは機
械室４内に設けられたアキュムレータ６０を通過し、ス
クロール圧縮機１０にて高温高圧の冷媒ガスに圧縮され
る。このとき、スクロール圧縮機１０から吐出される高
圧ガスの脈動も小さく配管内で発生する冷媒ガスの流動
音及び配管自身の振動も小さくできる。続いて冷媒ガス
は、屋外に設けられた空冷式凝縮器２０にて冷媒液に凝
縮され、受液器３０にて一時ストックされる。そして、
その後に冷媒液の配管３３を通じ、電磁開閉弁３５及び
膨張弁３６を介して再び蒸発器であるチルドケース２及
びウオークインケース３に入るサイクル系統となり、冷
気を発する。
れた冷凍サイクル部において、チルドケース２及びウオ
ークインケース３にて蒸発した低温低圧の冷媒ガスは機
械室４内に設けられたアキュムレータ６０を通過し、ス
クロール圧縮機１０にて高温高圧の冷媒ガスに圧縮され
る。このとき、スクロール圧縮機１０から吐出される高
圧ガスの脈動も小さく配管内で発生する冷媒ガスの流動
音及び配管自身の振動も小さくできる。続いて冷媒ガス
は、屋外に設けられた空冷式凝縮器２０にて冷媒液に凝
縮され、受液器３０にて一時ストックされる。そして、
その後に冷媒液の配管３３を通じ、電磁開閉弁３５及び
膨張弁３６を介して再び蒸発器であるチルドケース２及
びウオークインケース３に入るサイクル系統となり、冷
気を発する。
【００３９】つぎに、図３の冷凍サイクル部の吸入圧の
制御動作の概要を図４のフローチャートにて説明する。
圧縮機の能力を一定とした場合は蒸発器で要求する負荷
が大きくなると、つまり、チルドケース２及びウオーク
インケース３の中で温度が上昇すると、圧縮機の運転中
の吸入圧力は高くなり、逆に過冷却となって負荷が小さ
くなると、吸入圧力は低くなる。従ってこの吸入圧力を
検出して圧縮機の回転数を変えることで冷凍機の冷却能
力を負荷に応じて変化させる容量制御の運転が可能とな
る。
制御動作の概要を図４のフローチャートにて説明する。
圧縮機の能力を一定とした場合は蒸発器で要求する負荷
が大きくなると、つまり、チルドケース２及びウオーク
インケース３の中で温度が上昇すると、圧縮機の運転中
の吸入圧力は高くなり、逆に過冷却となって負荷が小さ
くなると、吸入圧力は低くなる。従ってこの吸入圧力を
検出して圧縮機の回転数を変えることで冷凍機の冷却能
力を負荷に応じて変化させる容量制御の運転が可能とな
る。
【００４０】吸入圧力センサ９１により検出された運転
吸入圧力はコントローラ２０１に入力され（ステップ４
０１）、ここで予め設定された設定圧力値（Ｐｓｂ)と
設定圧力差（ΔＰｓ)の許容範囲を持って比較され（ス
テップ４０３）、それ以上であれば、つまり（Ａ）ゾー
ンにあれば運転周波数を増加させるようにインバータ２
０２に運転周波数の指令を出す（ステップ４０５）。た
だし、その周波数の上限を８０Ｈｚとする（ステップ４
０４、４０６）。そして、インバータ２０２はコントロ
ーラ２０１によって指令された周波数の電源を作り、ス
クロール圧縮機１０へ供給し回転数が増加するように制
御する。
吸入圧力はコントローラ２０１に入力され（ステップ４
０１）、ここで予め設定された設定圧力値（Ｐｓｂ)と
設定圧力差（ΔＰｓ)の許容範囲を持って比較され（ス
テップ４０３）、それ以上であれば、つまり（Ａ）ゾー
ンにあれば運転周波数を増加させるようにインバータ２
０２に運転周波数の指令を出す（ステップ４０５）。た
だし、その周波数の上限を８０Ｈｚとする（ステップ４
０４、４０６）。そして、インバータ２０２はコントロ
ーラ２０１によって指令された周波数の電源を作り、ス
クロール圧縮機１０へ供給し回転数が増加するように制
御する。
【００４１】逆に、予め設定された設定圧力値（Ｐｓ
ｂ)以下であれば、つまり、（Ｃ）ゾーンにあれば、運
転周波数を低下させる（ステップ４０９）。ただし、そ
の周波数の下限を２０Ｈｚとする（ステップ４０８、４
０６）。運転吸入圧力が許容範囲にあれば、つまり
（Ｂ）ゾーンあれば、そのときの周波数を維持する（ス
テップ４０６）。ここで予め設定する設定圧力値（Ｐｓ
ｂ)と設定圧力差（ΔＰｓ)は、その時のチルドケース２
及びウオークインケース３が設置されている店舗内の温
度や空冷式凝縮器２０が設置されている屋外の温度等を
検出して自動的に変化するようにし、それによって、環
境が変化する一年間を安定した、効率の良い制御を可能
とする。
ｂ)以下であれば、つまり、（Ｃ）ゾーンにあれば、運
転周波数を低下させる（ステップ４０９）。ただし、そ
の周波数の下限を２０Ｈｚとする（ステップ４０８、４
０６）。運転吸入圧力が許容範囲にあれば、つまり
（Ｂ）ゾーンあれば、そのときの周波数を維持する（ス
テップ４０６）。ここで予め設定する設定圧力値（Ｐｓ
ｂ)と設定圧力差（ΔＰｓ)は、その時のチルドケース２
及びウオークインケース３が設置されている店舗内の温
度や空冷式凝縮器２０が設置されている屋外の温度等を
検出して自動的に変化するようにし、それによって、環
境が変化する一年間を安定した、効率の良い制御を可能
とする。
【００４２】つぎに、図３の冷凍サイクル部の吐出ガス
の温度制御を説明する。◆スクロール圧縮機１０を搭載
している冷凍機は、吐出側に油を保有しているので、あ
る程度過熱することが油の粘度を維持するために必要と
され、吐出圧力が一定であれば、吐出ガスの温度だけを
制御すれば良い。しかし、吐出圧力は運転吸入圧力、運
転周波数、外気温度によって変化するため、このような
ときでも過熱しすぎることなくできる限り温度を低く制
御する必要がある。そこで、コントローラ２０１は吐出
ガスサーミスタ（温度検出器）により検出された吐出ガ
スの温度と、高圧圧力センサ９２にて検出した圧力との
関係で決まる冷媒の過熱度を算出する。そして、この過
熱度より、流量制御弁８０の開度を変えて、スクロール
圧縮機１０への冷媒液を噴射する量（液インジェクショ
ン量）を制御することにより、過熱しすぎの場合には液
インジェクション量を増やすことで冷凍能力を減少する
ことなく吐出ガスの温度を下げ常に適正な温度に制御す
る。このことから冷媒としては特定フロンを使用しない
で特定フロン以外のフロン２２の使用が可能となる。
の温度制御を説明する。◆スクロール圧縮機１０を搭載
している冷凍機は、吐出側に油を保有しているので、あ
る程度過熱することが油の粘度を維持するために必要と
され、吐出圧力が一定であれば、吐出ガスの温度だけを
制御すれば良い。しかし、吐出圧力は運転吸入圧力、運
転周波数、外気温度によって変化するため、このような
ときでも過熱しすぎることなくできる限り温度を低く制
御する必要がある。そこで、コントローラ２０１は吐出
ガスサーミスタ（温度検出器）により検出された吐出ガ
スの温度と、高圧圧力センサ９２にて検出した圧力との
関係で決まる冷媒の過熱度を算出する。そして、この過
熱度より、流量制御弁８０の開度を変えて、スクロール
圧縮機１０への冷媒液を噴射する量（液インジェクショ
ン量）を制御することにより、過熱しすぎの場合には液
インジェクション量を増やすことで冷凍能力を減少する
ことなく吐出ガスの温度を下げ常に適正な温度に制御す
る。このことから冷媒としては特定フロンを使用しない
で特定フロン以外のフロン２２の使用が可能となる。
【００４３】図８はスクロール圧縮機１０の内部に冷媒
液を噴射（インジェクション）するためのスクロールラ
ップの細孔位置に関する図で、冷媒液の注入用細孔141
ａ、141ｂをスクロールラップの巻き始め端から1巻以内
の、固定スクロールラップの鏡板の側壁に添った位置に
設けたものである。この位置にすることによって、冷媒
液は中間圧力部にインジェクションされることとなり、
冷媒の過度の液圧縮を避けることができ、冷凍能力の減
少を避けることができる。
液を噴射（インジェクション）するためのスクロールラ
ップの細孔位置に関する図で、冷媒液の注入用細孔141
ａ、141ｂをスクロールラップの巻き始め端から1巻以内
の、固定スクロールラップの鏡板の側壁に添った位置に
設けたものである。この位置にすることによって、冷媒
液は中間圧力部にインジェクションされることとなり、
冷媒の過度の液圧縮を避けることができ、冷凍能力の減
少を避けることができる。
【００４４】また、同様に吸入ガスサーミスタ９３にて
検出した吸入ガスの温度と運転吸入圧力との関係で決ま
る吸入ガスの過熱度を算出することにより、湿り圧縮を
防止したり、警報を発したりすることができる。
検出した吸入ガスの温度と運転吸入圧力との関係で決ま
る吸入ガスの過熱度を算出することにより、湿り圧縮を
防止したり、警報を発したりすることができる。
【００４５】以上で、吐出側及び吸入側の過熱度は冷媒
の種類が決まれば圧力と温度により決まるが、冷媒の種
類が異なれば同じ温度、圧力でも過熱度が異なってく
る。このために冷媒の種類が異なっても正しい過熱度の
算出可能なようにコントローラ２０１に数種類の冷媒の
物性値を予め入れておき、この値を外部のスイッチ等の
設定器で選択出来るようにしておく。これによって、冷
媒の種類が異なっても正しい過熱度の制御が可能とな
る。
の種類が決まれば圧力と温度により決まるが、冷媒の種
類が異なれば同じ温度、圧力でも過熱度が異なってく
る。このために冷媒の種類が異なっても正しい過熱度の
算出可能なようにコントローラ２０１に数種類の冷媒の
物性値を予め入れておき、この値を外部のスイッチ等の
設定器で選択出来るようにしておく。これによって、冷
媒の種類が異なっても正しい過熱度の制御が可能とな
る。
【００４６】インバータが故障しても運転を続行する方
法を図５にて説明する。
法を図５にて説明する。
【００４７】インバータ２０２が正常な場合は電磁接触
器２０３と電磁接触器２０４が閉じて電源がスクロール
圧縮機１０用の電動機に通電して制御される。インバー
タ２０２温度が異常上昇した等のときインバータ２０２
自身から異常信号をコントローラ２０１へ発したり、イ
ンバータ２０２の二次側に設けた電流検出器２０１にて
電流を検出し、コントローラ２０１がインバータ２０２
に運転指令をだしているにもかかわらず電流検出器２０
１にて電流が検出されない場合等のとき、故障と判断し
て、電磁接触器２０３と電磁接触器２０４が開き、電磁
接触器２０５が閉じて商用電源が直接にスクロール圧縮
機１０用の電動機に通電される。その結果、運転の制御
は行われなくても少なくとも運転が停止されることがな
くなる。
器２０３と電磁接触器２０４が閉じて電源がスクロール
圧縮機１０用の電動機に通電して制御される。インバー
タ２０２温度が異常上昇した等のときインバータ２０２
自身から異常信号をコントローラ２０１へ発したり、イ
ンバータ２０２の二次側に設けた電流検出器２０１にて
電流を検出し、コントローラ２０１がインバータ２０２
に運転指令をだしているにもかかわらず電流検出器２０
１にて電流が検出されない場合等のとき、故障と判断し
て、電磁接触器２０３と電磁接触器２０４が開き、電磁
接触器２０５が閉じて商用電源が直接にスクロール圧縮
機１０用の電動機に通電される。その結果、運転の制御
は行われなくても少なくとも運転が停止されることがな
くなる。
【００４８】図６は、冷凍装置１００において、スクロ
ール圧縮機の周辺部を示し、冷凍装置１００には、イン
バータ２０２、コントローラ２０１、電磁接触器２０
３、２０４、２０５、及び電流検出器２０６等を内蔵し
た電装箱２００にデジタル表示パネル２０７を備えてい
る。図７は、デジタル表示パネル２０７の詳細を示し、
デジタル表示項目として、コード２０８、データ２０
９、及び表示項目の選択キー２１０が設けられる。選択
キー２１０を操作することで運転状態（設定圧力、吐出
圧力、吸入圧力等の各圧力、吐出ガス温度、吸入ガス温
度、店舗内温度、屋外温度等の各温度、吐出ガス冷媒過
熱度、吸入ガス冷媒過熱度等の各過熱度、その他運転周
波数、運転電流等）がデータ２０９で数値にて表示され
る。異常状態となったときは、異常ランプ２１１が点灯
し、そのときの停止理由のコード、及び保護装置作動等
で停止した場合にどの保護装置が作動したのかが判る様
に異常停止した時の運転状態を保持する機能等を有して
いる。
ール圧縮機の周辺部を示し、冷凍装置１００には、イン
バータ２０２、コントローラ２０１、電磁接触器２０
３、２０４、２０５、及び電流検出器２０６等を内蔵し
た電装箱２００にデジタル表示パネル２０７を備えてい
る。図７は、デジタル表示パネル２０７の詳細を示し、
デジタル表示項目として、コード２０８、データ２０
９、及び表示項目の選択キー２１０が設けられる。選択
キー２１０を操作することで運転状態（設定圧力、吐出
圧力、吸入圧力等の各圧力、吐出ガス温度、吸入ガス温
度、店舗内温度、屋外温度等の各温度、吐出ガス冷媒過
熱度、吸入ガス冷媒過熱度等の各過熱度、その他運転周
波数、運転電流等）がデータ２０９で数値にて表示され
る。異常状態となったときは、異常ランプ２１１が点灯
し、そのときの停止理由のコード、及び保護装置作動等
で停止した場合にどの保護装置が作動したのかが判る様
に異常停止した時の運転状態を保持する機能等を有して
いる。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、小形冷蔵ショーケース
を複数設置した場合、店舗内の改装及び陳列品の変化等
でショーケースの接続台数及び保存温度が大きく変化し
てもその負荷に対して容量に応じた運転が可能で、年間
を通じて冷凍機の運転中の吸入圧力が常に一定となり省
エネルギ効果が図れる。また、ショーケース内の温度変
動を最小限になるように細かく制御でき、ショーケース
内の保管温度が安定して、保管品の高鮮度化が可能であ
る。さらに、元々トルク変動の少ないスクロール圧縮機
を機械室に配置することで低騒音、省スペースを実現で
きる。
を複数設置した場合、店舗内の改装及び陳列品の変化等
でショーケースの接続台数及び保存温度が大きく変化し
てもその負荷に対して容量に応じた運転が可能で、年間
を通じて冷凍機の運転中の吸入圧力が常に一定となり省
エネルギ効果が図れる。また、ショーケース内の温度変
動を最小限になるように細かく制御でき、ショーケース
内の保管温度が安定して、保管品の高鮮度化が可能であ
る。さらに、元々トルク変動の少ないスクロール圧縮機
を機械室に配置することで低騒音、省スペースを実現で
きる。
【図１】本発明の店舗用冷凍装置の一実施例の全体配置
を示す平面図。
を示す平面図。
【図２】一実施例の全体配置を示す側面図。
【図３】一実施例の冷凍サイクル部の構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図４】一実施例の冷凍サイクル部の吸入圧の制御動作
の概要を示すフローチャート図。
の概要を示すフローチャート図。
【図５】一実施例において、インバータ故障時の運転続
行方法を説明するブロック図。
行方法を説明するブロック図。
【図６】一実施例のスクロール圧縮機の周辺機器を示す
側面図。
側面図。
【図７】一実施例の表示パネルの詳細を示す正面図。
【図８】一実施例のスクロール圧縮機の内部でスクロー
ルラップの噛合い状態と、冷媒液を噴射（インジェクシ
ョン）するためのスクロールラップと細孔位置の関係を
示す断面図。
ルラップの噛合い状態と、冷媒液を噴射（インジェクシ
ョン）するためのスクロールラップと細孔位置の関係を
示す断面図。
１…店舗、２…チルドケース（ショーケース）、３…ウ
オークインケース（ショーケース）、１００…スクロー
ル冷凍機、４…機械室、１０…スクロール圧縮機、９１
…吸入圧力センサ、２０２…インバータ、２０１…コン
トローラ、３３…配管、２０…空冷式凝縮器、３０…受
液器、６０…アキュムレータ、８５…液インジェクショ
ン配管、８０…流量制御弁、９２…高圧圧力センサ、９
３…吸入ガス温度サーミスタ、９４…吐出ガスサーミス
タ、５…電磁開閉弁、３６…膨張弁、２０３、２０４、
２０５…電磁接触器、２０７…デジタル表示パネル、２
０８…コード、２０９…データ、２１０…選択キー、１
４１ａ、１４１ｂ…注入用細孔。
オークインケース（ショーケース）、１００…スクロー
ル冷凍機、４…機械室、１０…スクロール圧縮機、９１
…吸入圧力センサ、２０２…インバータ、２０１…コン
トローラ、３３…配管、２０…空冷式凝縮器、３０…受
液器、６０…アキュムレータ、８５…液インジェクショ
ン配管、８０…流量制御弁、９２…高圧圧力センサ、９
３…吸入ガス温度サーミスタ、９４…吐出ガスサーミス
タ、５…電磁開閉弁、３６…膨張弁、２０３、２０４、
２０５…電磁接触器、２０７…デジタル表示パネル、２
０８…コード、２０９…データ、２１０…選択キー、１
４１ａ、１４１ｂ…注入用細孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮 友明 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 空調システム事業部内 (56)参考文献 特開 平５−231758（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−66272（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−129255（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−60396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−223966（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116862（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 1/00 F25D 11/00 101
Claims (5)
- 【請求項１】店舗内に設けられ庫内温度が２℃前後に保
持される少なくとも３台以上のチルドケースと、店舗の
バックヤ−ドに設けられ庫内温度が５℃前後に保持され
るウオークインケースと、インバ−タで周波数制御され
る圧縮機と、室外に設けられた熱交換器と、前記チルド
ケース、ウオークインケース、圧縮機及び室外熱交換器
を順次接続して冷凍サイクルを構成する配管と、前記冷
凍サイクル室外熱交換器下流側に設けられた受液器と、
この受液器内またはその下流側と前記圧縮機の圧縮作動
室とを接続する液インジェクション配管と、を備えた店
舗用冷凍装置において、 前記圧縮機を前記チルドケース及びウオークインケース
の負荷に応じて周波数制御されるスクロール圧縮機と
し、前記スクロール圧縮機の吐出ガス温度に関連して液
インジェクション量を制御し、 前記スクロール圧縮機の吸入圧力が設定圧力値より小さ
ければ、前記周波数を低下させ、前記吸入圧力が前記設
定圧力値の許容範囲より大きければ前記周波数を増加さ
せ、かつ前記設定圧力値及び許容範囲を可変とした こと
を特徴とする店舗用冷凍装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記インバータの周波
数の上限を８０Ｈｚとし、下限を２０Ｈｚとしたことを
特徴とする店舗用冷凍装置。 - 【請求項３】請求項１において、冷媒過熱度が一定にな
るように前記液インジェクション量を制御することを特
徴とする店舗用冷凍装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記店舗内の温度ある
いは屋外の温度により前記設定圧力値及び許容範囲を可
変としたことを特徴とする店舗用冷凍装置。 - 【請求項５】店舗内に設けられ庫内温度が２℃前後に保
持される少なくとも３台以上のチルドケースと、店舗の
バックヤ−ドに設けられ庫内温度が５℃前後に保持され
るウ オークインケースと、インバ−タで周波数制御され
る圧縮機と、室外に設けられた熱交換器と、前記チルド
ケース、ウオークインケース、圧縮機及び室外熱交換器
を順次接続して冷凍サイクルを構成する配管と、前記冷
凍サイクル室外熱交換器下流側に設けられた受液器と、
この受液器内またはその下流側と前記圧縮機の圧縮作動
室とを接続する液インジェクション配管と、を備えた店
舗用冷凍装置において、 前記圧縮機を前記チルドケース及びウオークインケース
の温度に関連して周波数制御されるスクロール圧縮機と
し、前記スクロール圧縮機の吐出ガス温度に関連して液
インジェクション量を制御し、 前記スクロール圧縮機の吸入圧力により前記周波数を制
御する際に、前記吸入圧力に前記周波数を増加させるゾ
ーンと、維持するゾーンと、低下させるゾーンとを設
け、各ゾーンを可変とした ことを特徴とする店舗用冷凍
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07110495A JP3186499B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 店舗用冷凍装置 |
| TW85103630A TW312743B (ja) | 1995-03-29 | 1996-03-26 | |
| CN 96102801 CN1113202C (zh) | 1995-03-29 | 1996-03-29 | 用于商店的致冷机系统 |
| CNB021406537A CN100429465C (zh) | 1995-03-29 | 1996-03-29 | 用于商店的致冷机系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07110495A JP3186499B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 店舗用冷凍装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281743A Division JP2001108343A (ja) | 1995-03-29 | 2000-09-12 | 店舗用冷凍装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271063A JPH08271063A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3186499B2 true JP3186499B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=13450919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07110495A Expired - Fee Related JP3186499B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 店舗用冷凍装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| CN (2) | CN100429465C (ja) |
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| JP4693502B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-06-01 | 株式会社ラックランド | 冷凍装置の運転制御システム |
| JP4624223B2 (ja) * | 2005-09-20 | 2011-02-02 | 三洋電機株式会社 | 冷凍システム |
| JP2008136329A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Hitachi Appliances Inc | 冷凍装置 |
| CN101413748A (zh) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | 开利公司 | 整机展示柜系统 |
| JP5999501B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2016-09-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍装置 |
| US10240840B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-03-26 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Scroll unloading detection system |
| JP7386018B2 (ja) * | 2019-09-09 | 2023-11-24 | ホシザキ株式会社 | 冷却貯蔵庫 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS62116862A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
| JPH0360396A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-15 | Toshiba Corp | 冷凍装置 |
| JPH03129255A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-06-03 | Hitachi Ltd | 冷凍装置 |
| JP3173843B2 (ja) * | 1992-02-24 | 2001-06-04 | 東芝キヤリア株式会社 | 店舗用システム装置 |
| JP2533732B2 (ja) * | 1993-07-19 | 1996-09-11 | 株式会社日立製作所 | スクロ―ル流体機械を用いた冷凍装置 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07110495A patent/JP3186499B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-26 TW TW85103630A patent/TW312743B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-03-29 CN CNB021406537A patent/CN100429465C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-29 CN CN 96102801 patent/CN1113202C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| TW312743B (ja) | 1997-08-11 |
| CN100429465C (zh) | 2008-10-29 |
| JPH08271063A (ja) | 1996-10-18 |
| CN1113202C (zh) | 2003-07-02 |
| CN1158972A (zh) | 1997-09-10 |
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