JP7154440B2 - 冷熱源システム、および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本開示は、冷熱源システム、および冷凍サイクル装置に関する。

実開昭６２－９１１７８号公報には、コンプレッサまたはファン装置に供給する電力の周波数をインバータによって変化させて冷却能力を調整する冷蔵庫が開示されている。この冷蔵庫は、一定時間内に扉を開いた回数および開時間を検知装置で検知する。そして、検知装置に検知された扉を開いた回数と開時間の少なくとも一方がしきい値以上になったときにインバータによって周波数を上昇させる。

実開昭６２－９１１７８号公報

しかしながら、大型の冷凍冷蔵倉庫等に用いられるような、複数の圧縮機を含んで構成される冷熱源システムでは、扉の開閉にともなう熱負荷の変動は、扉の位置によっては冷却対象空間である庫内において均一ではない。したがって、個々の圧縮機に対して適切に制御し、冷凍能力を調整する必要がある。

この発明の目的は、複数の圧縮機に対して適切な制御を行なうことによって冷却対象空間を均一に冷却することができる冷熱源システム、および冷凍サイクル装置を提供することである。

本開示は、第１蒸発器および第２蒸発器を含む負荷装置に接続されるように構成された、冷熱源システムに関する。冷熱源システムは、第１蒸発器に対応して設けられる第１圧縮機と、第２蒸発器に対応して設けられる第２圧縮機と、負荷装置が設置される冷却対象空間に設けられた第１扉が開いている時間に対して、異なる重み付けを行なった第１評価値および第２評価値に応じてそれぞれ第１圧縮機および第２圧縮機を制御する制御装置とを備える。

本開示の冷熱源システム、および冷凍サイクル装置によれば、扉の開閉時に、複数の圧縮機の能力をそれぞれ適切に制御するので、冷却対象空間の温度分布を均一にすることができる。

検討例の冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 検討例の冷凍サイクル装置の構成において、扉の開閉についての２種類の制御を比較して示した波形図である。 実施の形態１に係る冷熱源システムおよび冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 各扉の開閉信号と重み付け係数の関係を示した図である。 実施の形態１の冷凍サイクル装置の構成における制御を説明するための波形図である。 実施の形態１の制御装置の各制御部における処理を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る冷熱源システムおよび冷凍サイクル装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

まず、理解を容易にするため、実施の形態の説明の前に検討例について説明する。検討例では１台の圧縮機かつ１つの扉を有する基本的な冷凍サイクル装置の制御について説明する。

図１は、検討例の冷凍サイクル装置の構成を示す図である。図１に示す冷凍サイクル装置は、冷熱源機２と、負荷装置３と、延長配管８２，８６とを備える。

冷熱源機２は、延長配管８２，８６によって、負荷装置３に接続されるように構成される。冷熱源機２は、圧縮機１０と、凝縮器２０と、ファン２２と、配管８０，８１，８７とを備える。

圧縮機１０から、凝縮器２０を経て負荷装置３への接続口に至る流路は、負荷装置３と共に、冷媒が循環する循環流路を形成するように構成される。

負荷装置３は、膨張装置５０と、蒸発器６０と、ファン６２と、配管８３，８４，８５とを含む。膨張装置５０は、たとえば、冷熱源機２と独立して制御される温度膨張弁である。

圧縮機１０は、配管８７から吸入される冷媒を圧縮して配管８０へ吐出する。圧縮機１０は、制御装置９１からの制御信号に従って運転周波数を調整するように構成される。圧縮機１０の運転周波数を調整することによって冷媒の循環量が調整され、冷凍サイクル装置の冷凍能力を調整することができる。圧縮機１０には種々のタイプのものを採用可能であり、たとえば、スクロールタイプ、ロータリータイプ、スクリュータイプ等のものを採用し得る。

凝縮器２０は、圧縮機１０から配管８０に吐出された冷媒を凝縮して配管８１へ流す。凝縮器２０は、圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒が外気と熱交換を行なうように構成される。この熱交換により、放熱した冷媒は凝縮して液相に変化する。ファン２２は、凝縮器２０において冷媒が熱交換を行なう外気を凝縮器２０に供給する。ファン２２の回転速度を調整することにより、圧縮機１０の吐出側の冷媒圧力を調整することができる。

冷熱源機２は、さらに、圧力センサ９７と、制御装置９１とを備える。
圧力センサ９７は、圧縮機１０の吸入冷媒の圧力ＰＬを検出し、その検出値を制御装置９１へ出力する。

制御装置９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９２と、メモリ９４（ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory））と、各種信号を入力するための受信装置９６等を含んで構成される。ＣＰＵ９２は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置９１の処理手順が記されたプログラムである。制御装置９１は、これらのプログラムに従って、冷熱源機２における各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

負荷装置３は、冷却対象空間である冷却室４に設置される。冷却室４には、被冷却物を出し入れするための扉５と、扉５の開閉を検出する開閉検知装置９８とが設けられている。開閉検知装置９８は、無線または有線による通信によって扉５の開閉を示す開閉信号を制御装置９１に送信する。制御装置９１は、受信装置９６によって開閉信号を受信する。ＣＰＵ９２は、開閉信号から扉５の開時間を積算し、メモリ９４に記憶させる。

制御装置９１は、扉５が開いた場合には、圧縮機１０の運転周波数を増加させることによって、冷凍サイクル装置の冷凍能力を増加させ、冷却室４の温度の上昇を防ぐ。

制御装置９１は、ＣＰＵ９２において積算した扉開放時間が一定時間以上となったときに圧縮機１０の運転周波数を増加させる。圧縮機１０の運転周波数の増減処理について以下に説明する。

図２は、検討例の冷凍サイクル装置の構成において、扉の開閉についての２種類の制御を比較して示した波形図である。

図２において、時刻ｔ１に扉５が開き、時刻ｔ４に扉が閉じている。このときに扉５の開閉に応じて圧縮機１０を制御する例が実線で示され、庫内温度の変化に応じて圧縮機１０を制御する例が破線で示される。

まず、実線で示す波形について説明する。図２の時刻ｔ０～ｔ１においては、庫内温度一定で、運転周波数も一定な周波数ｆ０に制御される。

時刻ｔ１においては、扉５が開き、開閉検知装置９８から受信装置９６へ開信号が送信される。時刻ｔ１においては、ＣＰＵ９２が開時間の積算処理を開始する。また扉の開放に伴い、時刻ｔ１から庫内温度が上昇を開始する。

時刻ｔ２では、ＣＰＵ９２が積算する扉開時間の積算値がある一定値ＰＡに達したら、制御装置９１は、圧縮機１０の運転周波数をｆ０からｆＡに増加させる。すると、負荷装置３における冷却能力が増大し、庫内温度ＴＡが低下を開始する。

時刻ｔ４において扉５が閉止された際、開閉検知装置９８から受信装置９６へ閉信号が送信される。これに伴い、ＣＰＵ９２は、扉開時間の積算処理を停止する。そして、制御装置９１は、圧縮機１０の運転周波数を、扉開前の周波数ｆ０と圧縮機増速後の周波数ｆＡとの間に変更する。

時刻ｔ５において、庫内温度ＴＡが設定温度に到達後、制御装置９１は、圧縮機１０の運転周波数を予め定めた周波数ｆ０に変更し、圧縮機１０の運転を継続する。なお、庫内温度の検出は、図示しない温度センサで行なっても良いが、圧縮機１０の吸入側に設けた圧力センサ９７の検出値を代用しても構わない。

次に、破線で示す波形について説明する。時刻ｔ１において扉５が開くと、時刻ｔ３において、図示しない温度センサで測定されている庫内温度ＴＢが予め定められた閾値に到達する。これに応じて、制御装置９１は、時刻ｔ３において圧縮機１０の運転周波数をｆ０からｆＢに増加させる。すると、負荷装置３における冷却能力が増大し、庫内温度ＴＢが低下を開始する。ｆＢ＞ｆＡのため、庫内温度ＴＢの下降速度は、庫内温度ＴＡの下降速度よりも傾きが大である。そして、時刻ｔ４において扉５が閉じられると、冷却負荷が減る分庫内温度ＴＢの低下の傾きが増す。そして時刻ｔ６において、庫内温度ＴＢが設定温度に到達後、制御装置９１は、圧縮機１０の運転周波数を予め定めた周波数ｆ０に変更し、圧縮機１０の運転を継続する。

このように、扉５の開閉を庫内温度の変化によって検出することも考えられるが、庫内温度がしきい値まで上昇するのは時間がかかるため、庫内温度の上昇が大きくなる傾向がある。このため、庫内温度の上昇を待たずに、扉５がある程度の時間開状態となり庫内温度の上昇が予想される場合に、圧縮機１０の運転周波数を増加する方が、庫内温度を一定に保つ上で好ましい。

実線に示した検討例では、扉解放による熱負荷の侵入を扉の開放時間で模擬的に予測し、庫内温度がしきい値に達する前に圧縮機１０を増速させるため、破線で示した検討例よりも庫内の温度上昇を抑制できる。その結果、被冷却物の温度上昇を抑制でき、冷却物の品質を確保できる。

また、実線、破線で示した両検討例共に、目標の庫内温度を確保するために、圧縮機１０の運転周波数を増加させている。実線で示した検討例は、庫内の温度上昇がまだ小さいうちに圧縮機１０の運転周波数を増加させるために、破線で示した検討例と比べて周波数の変化を小さくすることができる。その結果、圧縮機１０を運転効率の高い範囲内で運転させることができ、消費電力の抑制による省エネルギー効果も期待できる。

実施の形態１．
実施の形態１では、複数の圧縮機が冷熱源に含まれる場合について説明する。冷却室の扉は２つである場合を例示するが、扉は１つであっても良い。

図３は、実施の形態１に係る冷熱源システムおよび冷凍サイクル装置の構成を示す図である。

図３に示す冷凍サイクル装置は、冷熱源システム１００と、負荷装置１０１と、延長配管１８２，１８６，２８２，２８６とを備える。

冷熱源システム１００は、延長配管１８２，１８６，２８２，２８６によって、負荷装置１０１に接続されるように構成される。冷熱源システム１００は、冷熱源機１０２と冷熱源機２０２とを含む。負荷装置１０１は、冷却器１０３と冷却器２０３とを含む。

冷熱源機１０２は、第１圧縮機１１０と、第１凝縮器１２０と、配管１８０，１８１，１８７とを含む。冷熱源機２０２は、第２圧縮機２１０と、第２凝縮器２２０と、配管２８０，２８１，２８７とを含む。

第１圧縮機１１０から、第１凝縮器１２０を経て冷却器１０３への接続口に至る流路は、冷却器１０３と共に、冷媒が循環する循環流路を形成するように構成される。第２圧縮機２１０から、第２凝縮器２２０を経て冷却器２０３への接続口に至る流路は、冷却器２０３と共に、冷媒が循環する循環流路を形成するように構成される。

冷却器１０３は、膨張装置１５０と、第１蒸発器１６０と、ファン１６２と、配管１８３，１８４，１８５とを含む。冷却器２０３は、膨張装置２５０と、第２蒸発器２６０と、ファン２６２と、配管２８３，２８４，２８５とを含む。膨張装置１５０，２５０としては、たとえば、冷熱源システム１００と独立して制御される温度膨張弁が用いられる。

第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０は、それぞれ配管１８７，２８７から吸入される冷媒を圧縮して配管１８０，２８０へ吐出する。第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０は、それぞれ制御装置１９１，２９１からの制御信号に従って運転周波数を調整するように構成される。第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０の運転周波数を調整することによって冷媒の循環量が調整され、冷凍サイクル装置の冷凍能力を調整することができる。第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０には種々のタイプのものを採用可能であり、たとえば、スクロールタイプ、ロータリータイプ、スクリュータイプ等のものを採用し得る。

第１凝縮器１２０および第２凝縮器２２０は、それぞれ第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０から配管１８０，２８０に吐出された冷媒を凝縮して配管１８１，２８１へ流す。第１凝縮器１２０および第２凝縮器２２０は、それぞれ第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０から吐出された高温高圧のガス冷媒が外気と熱交換を行なうように構成される。これらの熱交換により、放熱した冷媒は凝縮して液相に変化する。ファン１２２，２２２は、それぞれ第１凝縮器１２０および第２凝縮器２２０において冷媒が熱交換を行なう外気を第１凝縮器１２０および第２凝縮器２２０に供給する。ファン１２２，２２２の回転速度を調整することにより、それぞれ第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０の吐出側の冷媒圧力を調整することができる。

冷熱源機１０２は、さらに、圧力センサ１９７と、制御装置１９１とを含む。冷熱源機２０２は、さらに、圧力センサ２９７と、制御装置２９１とを含む。

圧力センサ１９７，２９７は、それぞれ第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０の吸入冷媒の圧力を検出し、その検出値を制御装置１９１，２９１へ出力する。

制御装置１９１は、ＣＰＵ１９２と、メモリ１９４（ＲＯＭおよびＲＡＭ）と、各種信号を入力するための受信装置１９６等を含んで構成される。制御装置２９１は、ＣＰＵ２９２と、メモリ２９４（ＲＯＭおよびＲＡＭ）と、各種信号を入力するための受信装置２９６等を含んで構成される。

ＣＰＵ１９２，２９２は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置１９１，２９１の処理手順が記されたプログラムである。制御装置１９１，２９１は、これらのプログラムに従って、それぞれ冷熱源機１０２，２０２における各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

冷却器１０３，２０３は、ともに、冷却対象空間である冷却室１０４に設置される。冷却室１０４には、被冷却物を出し入れするための第１扉１０５および第２扉２０５と、第１扉１０５および第２扉２０５の開閉をそれぞれ検出する開閉検知装置１９８，２９８とが設けられている。開閉検知装置１９８，２９８は、無線または有線による通信によって第１扉１０５および第２扉２０５の開閉を示す第１開閉信号Ｄ１および第２開閉信号Ｄ２をそれぞれ制御装置１９１，２９１に送信する。制御装置１９１は、受信装置１９６によって第１開閉信号Ｄ１を受信する。ＣＰＵ１９２は、第１開閉信号Ｄ１から第１扉１０５の開時間を積算し、メモリ１９４に記憶させる。制御装置２９１は、受信装置２９６によって第２開閉信号Ｄ２を受信する。ＣＰＵ２９２は、第２開閉信号Ｄ２から第２扉２０５の開時間を積算し、メモリ２９４に記憶させる。

このような構成において、個々の第１開閉信号Ｄ１および第２開閉信号Ｄ２は、それぞれ個々の冷熱源機１０２，２０２に備わる受信装置１９６，２９６に送信される。各ＣＰＵ１９２，２９２において各開閉扉毎に重み付けされた扉係数を乗じて演算した評価値が一定値以上に達したら該当の圧縮機の周波数を増加させる。

各開閉扉毎に重み付けされた扉係数を乗じて演算した評価値についての詳細を以下に説明する。

図４は、各扉の開閉信号と重み付け係数の関係を示した図である。図３，図４を参照して、冷熱源機１０２の受信装置１９６は、第１扉１０５の開閉を示す第１開閉信号Ｄ１および第２扉２０５の開閉を示す第２開閉信号Ｄ２を受ける。ＣＰＵ１９２は、下式（１）に示すように、第１開閉信号Ｄ１が示す開時間の第１積算値ＴＳ１に係数Ｋ１１を掛け、第２開閉信号Ｄ２が示す開時間の第２積算値ＴＳ２に係数Ｋ１２を掛けて、これらの合計を第１評価値ＴＤ１とする。
ＴＤ１＝ＴＳ１×Ｋ１１＋ＴＳ２×Ｋ１２ …（１）
ＣＰＵ１９２は、第１評価値ＴＤ１に基づいて、第１圧縮機１１０の運転周波数の増減の制御を実行する。

同様に、冷熱源機２０２の受信装置２９６は、第１扉１０５の開閉を示す第１開閉信号Ｄ１および第２扉２０５の開閉を示す第２開閉信号Ｄ２を受ける。ＣＰＵ２９２は、下式（２）に示すように、第１開閉信号Ｄ１が示す開時間の第１積算値ＴＳ１に係数Ｋ２１を掛け、第２開閉信号Ｄ２が示す開時間の第２積算値ＴＳ２に係数Ｋ２２を掛けて、これらの和を第２評価値ＴＤ２とする。
ＴＤ２＝ＴＳ１×Ｋ２１＋ＴＳ２×Ｋ２２ …（２）
ＣＰＵ２９２は、第２評価値ＴＤ２に基づいて、第２圧縮機２１０の運転周波数の増減の制御を実行する。

各係数は、対応する冷却器と扉との距離に基づいて定めることができる。冷却器２０３よりも冷却器１０３が第１扉１０５に近く、冷却器１０３よりも冷却器２０３が第２扉２０５に近い場合、Ｋ１１＞Ｋ１２，Ｋ２１＜Ｋ２２である。また、第１扉１０５が第２扉２０５よりも冷却器１０３に近く、第２扉２０５が第１扉よりも冷却器２０３に近い場合、Ｋ１１＞Ｋ２１，Ｋ１２＜Ｋ２２である。たとえば、図４に示すように各係数をＫ１１＝１．０，Ｋ１２＝０．３，Ｋ２１＝０．３，Ｋ２２＝１．０のように定めることができる。単純な距離だけではなく、冷気の流れなどを考慮して各係数を定めても良い。

図５は、実施の形態１の冷凍サイクル装置の構成における制御を説明するための波形図である。

時刻ｔ１１～ｔ１２においては、庫内温度一定で、運転周波数も一定な周波数ｆ１１０，ｆ２１０に制御される。時刻ｔ１２～ｔ１３において、第１扉１０５が開放され、第２扉２０５が閉止状態において、冷熱源機１０２側は負荷が増大し、温度が上昇する。また、冷熱源機２０２側は遅れて温度が上昇する。

制御装置１９１，２９１は、それぞれ、第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２を図４で説明した係数を乗じて求め、判定しきい値ＴＤｔｈに達したら圧縮機の周波数を増加する。図５に示した例では、第１扉１０５の係数Ｋ１１が大きい冷熱源機１０２側の第１評価値ＴＤ１が冷熱源機２０２側の第２評価値ＴＤ２よりも判定しきい値ＴＤｔｈに早く到達する（ｔ１３）。遅れて、冷熱源機２０２側の第２評価値ＴＤ２が判定しきい値ＴＤｔｈに到達する（ｔ１４）。

時刻ｔ１３では、第１圧縮機１１０の運転周波数ｆ１１０が増加され、庫内温度Ｔ１，Ｔ２ともに温度が低下を開始する。さらに時刻ｔ１４では、第２圧縮機２１０の運転周波数ｆ２１０が増加され、庫内温度Ｔ１，Ｔ２の温度の低下速度が増す。

時刻ｔ１５では、第１扉１０５が閉じられ、これに応じて、運転周波数ｆ１１０，ｆ２１０が共に１段階下げられる。庫内温度Ｔ１が元に戻ったことに応じて、運転周波数ｆ１１０，ｆ２１０は第１扉１０５が開く前と同じ周波数に戻される。

図６は、実施の形態１の制御装置の各制御部における処理を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートの処理は、図３に示す制御装置１９１，２９１の各々において実行されている。

まずステップＳ１では、第１開閉信号Ｄ１および第２開閉信号Ｄ２のいずれかによって扉が開いたことが検出され、ステップＳ２において、第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２の演算がそれぞれ制御装置１９１，２９１で開始される。ステップＳ３では、既出の以下の式（１），（２）によって第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２の演算が実行される。
ＴＤ１＝ＴＳ１×Ｋ１１＋ＴＳ２×Ｋ１２ …（１）
ＴＤ２＝ＴＳ１×Ｋ２１＋ＴＳ２×Ｋ２２ …（２）
なお、ＴＳ１は、第１開閉信号Ｄ１から得られた第１扉１０５の開時間の総和を示す。また、ＴＳ２は、第２開閉信号Ｄ２から得られた第２扉２０５の開時間の総和を示す。Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ２１，Ｋ２２は図４に示した係数である。

続いて、ステップＳ４において、制御装置１９１，２９１は、それぞれ第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２が判定しきい値ＴＤｔｈに到達したか否かを判断する。評価値が判定しきい値ＴＤｔｈに到達していなければ（Ｓ４でＮＯ）、ステップＳ３に戻り第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２の演算が継続される。

第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２のいずれかが判定しきい値に到達した場合（Ｓ４でＹＥＳ）、ステップＳ５において、対応する圧縮機の運転周波数が増加される。具体的には、第１評価値ＴＤ１が判定しきい値ＴＤｔｈに到達したことを制御装置１９１が検出した場合、第１圧縮機１１０の運転周波数が増加される。一方、第２評価値ＴＤ２が判定しきい値ＴＤｔｈに到達したことを制御装置２９１が検出した場合、第２圧縮機２１０の運転周波数が増加される。

実施の形態１では、冷凍倉庫に対して複数の冷熱源機と複数の開閉扉を備えた場合において、扉の位置と冷熱源機が賄う冷却位置とを紐付け、各冷熱源機に対応する扉の開放時間の評価値を重み付けて評価値を演算させる。そして、評価値が判定しきい値を超えた場合にのみ圧縮機の周波数を増加させる。これにより、冷却が必要とされる位置に近い冷熱源機の能力を優先的に増加させる一方で、他の冷熱源機の能力の不用意な増加を回避する。このようにして、冷却室の過冷却を避け、冷凍冷蔵倉庫システム全体の省エネ運転を実現できる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る冷熱源システムおよび冷凍サイクル装置の構成を示す図である。実施の形態２の冷凍サイクル装置は、冷熱源システム１００Ａと、負荷装置１０１と、延長配管１８２，１８６，２８２，２８６とを備える。冷熱源システム１００Ａは、冷熱源機１０２Ａと冷熱源機２０２Ａとを含む。

冷却室１０４には、図３に示した開閉検知装置１９８，２９８に加えて、質量検知装置１９９，２９９が設けられる。質量検知装置１９９は、第１扉１０５から搬入される被冷却物の質量を検出するように構成される。質量検知装置２９９は、第２扉２０５から搬入される被冷却物の質量を検出するように構成される。これらの質量検知装置として、たとえば、床に設置される荷重センサを使用することができる。

冷熱源機１０２Ａは、図３に示した冷熱源機１０２の構成において、制御装置１９１に代えて制御装置１９１Ａを備える。制御装置１９１Ａは、図３に示した制御装置１９１の構成において受信装置１９６に代えて受信装置１９６Ａを備える。受信装置１９６Ａは、第１開閉信号Ｄ１および第２開閉信号Ｄ２に加えて、質量検知装置１９９，２９９から送信される質量信号Ｗ１，Ｗ２を受信する。

冷熱源機１０２Ａ，２０２Ａの他の構成は、図３に示した冷熱源機１０２，２０２とそれぞれ同じであるので、説明は繰り返さない。また負荷装置１０１については、実施の形態１と同じであるので、説明は繰り返さない。

このように、実施の形態２の冷凍サイクル装置では、各扉には質量検知装置１９９，２９９が設けられている。質量検知装置１９９，２９９からの質量信号Ｗ１，Ｗ２は、受信装置１９６Ａに送信されるとともに、受信装置２９６Ａにも送信される。

ＣＰＵ１９２において、質量に対応する係数を用いて、実施の形態１で演算した第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２が補正される。

一般に、被冷却物の熱容量は、体積よりも質量に相関がある。したがって、本実施の形態では、冷却室１０４に搬入される被冷却物の質量を測定して、これによって評価値を補正する。

被冷却物が搬入された扉の近くには、その被冷却物が置かれる可能性が高い。したがって、質量検知装置１９９で検出された質量の評価値への反映は、第１扉１０５に対応する係数を大きくし、第２扉２０５に対応する係数を小さくすることによって行なう。また、質量検知装置２９９で検出された質量の評価値への反映は、第２扉２０５に対応する係数を大きくし、第１扉１０５に対応する係数を小さくすることによって行なう。

第１扉１０５に近い冷却器１０３の負荷について考える。たとえば、第１扉１０５から質量が小さい被冷却物が入庫された場合の冷却器１０３の負荷の増加量よりも、第２扉２０５から質量が大きい被冷却物が入庫された場合の冷却器１０３の負荷の増加量の方が大きくなることもあり得る。このような場合には質量を評価値に反映させる係数を適切に定めて第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０を制御することによって、冷却器１０３，２０３の冷凍能力を適切に増加させることができる。

質量検知装置１９９，２９９は、具体的には被冷却物を載せたパレットを運搬するフォークリフトごと重力を測定するような荷重計が想定される。この場合、予め分かっているフォークリフトの質量を引いて、被冷却物の質量として処理するとよい。

図４に準じて、質量信号Ｗ１を冷熱源機１０２の制御に反映させる係数を係数Ｋ_Ｗ１１，質量信号Ｗ１を冷熱源機２０２の制御に反映させる係数を係数Ｋ_Ｗ１２とする。また、質量信号Ｗ２を冷熱源機１０２の制御に反映させる係数を係数Ｋ_Ｗ２１，質量信号Ｗ２を冷熱源機２０２の制御に反映させる係数を係数Ｋ_Ｗ２２とする。冷却器２０３よりも冷却器１０３が第１扉１０５側の質量検知装置１９９に近い場合、Ｋ_Ｗ１１＞Ｋ_Ｗ１２であり，冷却器１０３よりも冷却器２０３が第２扉２０５側の質量検知装置２９９に近い場合、Ｋ_Ｗ２１＜Ｋ_Ｗ２２である。また、質量検知装置１９９が質量検知装置２９９よりも冷却器１０３に近く、質量検知装置２９９が質量検知装置１９９よりも冷却器２０３に近い場合、Ｋ_Ｗ１１＞Ｋ_Ｗ２１，Ｋ_Ｗ１２＜Ｋ_Ｗ２２である。

下式（３）、（４）に示すように、質量に係数を掛けた値を各項に乗算して、補正後の評価値ＴＤ１Ａ，ＴＤ２Ａを得ることができる。なお、以下の式においては、Ｗ_１は、質量信号Ｗ１が示す質量を示し、Ｗ_２は、質量信号Ｗ２が示す質量を示す。
ＴＤ１Ａ＝ＴＳ１×Ｋ１１×Ｗ_１×Ｋ_Ｗ１１＋ＴＳ２×Ｋ１２×Ｗ_２×Ｋ_Ｗ１２…（３）
ＴＤ２Ａ＝ＴＳ１×Ｋ２１×Ｗ_１×Ｋ_Ｗ２１＋ＴＳ２×Ｋ２２×Ｗ_２×Ｋ_Ｗ２２…（４）
または、下式（５）、（６）に示すように、質量に係数を掛けた値を単純に加算して、補正後の評価値ＴＤ１Ａ，ＴＤ２Ａを得ることができる。
ＴＤ１Ａ＝ＴＳ１×Ｋ１１＋Ｗ_１×Ｋ_Ｗ１１＋ＴＳ２×Ｋ１２＋Ｗ_２×Ｋ_Ｗ１２…（５）
ＴＤ２Ａ＝ＴＳ１×Ｋ２１＋Ｗ_１×Ｋ_Ｗ２１＋ＴＳ２×Ｋ２２＋Ｗ_２×Ｋ_Ｗ２２…（６）
このように、入庫される被冷却物の質量を測定することによって、被冷却物の熱負荷を直接予測することができる。したがって、入庫される被冷却物の熱負荷を考慮した評価値ＴＤ１Ａ，ＴＤ２Ａを熱源機の制御に反映させることによって、庫内の温度調整を一層円滑に制御できる。

（まとめ）
以下に、本願実施の形態について、再び図面を参照して総括する。

図３に示す冷熱源システム１００は、第１蒸発器１６０および第２蒸発器２６０を含む負荷装置１０１に接続されるように構成される。冷熱源システム１００は、第１蒸発器１６０に対応して設けられる第１圧縮機１１０と、第２蒸発器２６０に対応して設けられる第２圧縮機２１０と、負荷装置１０１が設置される冷却室１０４に設けられた第１扉１０５が開いている時間に対して、異なる重み付けを行なって得られる第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２に応じてそれぞれ第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０を制御する制御装置１９０とを備える。

なお、制御装置１９０は、本実施の形態では、第１圧縮機１１０および第２圧縮機２１０にそれぞれ対応して設けられた制御装置１９１，２９１に分割配置されているが、１つにまとめられていてもよい。また３以上に分割配置された制御装置が協働して制御装置１９０を実現しても良い。

第１扉１０５の開時間である第１積算値ＴＳ１に対する重み付けは、図４に示した係数Ｋ１１，Ｋ２１によって行なわれる。なお、図３では、冷却室１０４に扉が２つ設けられている例が示されているが、扉は１つであってもよい。この場合には、各評価値の算出は、式（１）、（２）において、ＴＳ２＝０とすれば良い。

このような構成とすることによって、冷却室の温度上昇を抑制しつつ、冷却室内の温度分布のばらつきを抑制することができる。これにより、過度な冷却が避けられるためエネルギー消費を低減させることができる。

制御装置１９０は、第１扉１０５の開閉を示す第１開閉信号Ｄ１を受信するように構成される。制御装置１９０は、第１開閉信号Ｄ１から第１扉１０５の開時間の合計を示す第１積算値ＴＳ１を用いて第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２を算出するように構成される。式（１）、（２）に示したように、第１評価値ＴＤ１は、第１積算値ＴＳ１に係数Ｋ１１を乗じた値を含む。第２評価値ＴＤ２は、第１積算値ＴＳ１に係数Ｋ２１を乗じた値を含む。

さらに、図７に示す制御装置１９０Ａは、第１扉１０５から冷却室１０４に搬入される被冷却物の重量を示す質量信号Ｗ１に基づいて、第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２を補正するように構成される。補正後の評価値ＴＤ１Ａ，ＴＤ２Ａは、式（３）～（６）に例示される。

扉の開閉には被冷却物の搬入が伴う場合が多い。被冷却物は熱容量が大きい場合、庫内温度を上昇させる。図７に示すような構成とすることによって、熱容量が大きい被冷却物が入庫された場合には冷却能力をより一層増加させるため、庫内の温度上昇を抑制することができる。

図３に示す冷却室１０４には、第１扉１０５と異なる位置に設けられた第２扉２０５がさらに設けられる。制御装置１９０は、第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２に対して、第２扉２０５が開いている時間に対して異なる重み付けを行なった値を反映させる。

制御装置１９０は、第１扉１０５の開閉を示す第１開閉信号Ｄ１と、第２扉２０５の開閉を示す第２開閉信号Ｄ２とを受信するように構成される。

制御装置１９０は、第１開閉信号Ｄ１から得られた第１扉１０５の開時間の合計を示す第１積算値ＴＳ１と、第２開閉信号Ｄ２から得られた第２扉２０５の開時間の合計を示す第２積算値ＴＳ２と、係数Ｋ１１，Ｋ２１，Ｋ１２，Ｋ２２とを用いて第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２を算出するように構成される。

式（１）に示したように、第１評価値ＴＤ１は、第１積算値ＴＳ１に係数Ｋ１１を乗じた値と、第２積算値ＴＳ２に係数Ｋ１２を乗じた値とを含む。また、式（２）に示したように、第２評価値ＴＤ２は、第１積算値ＴＳ１に係数Ｋ２１を乗じた値と、第２積算値ＴＳ２に係数Ｋ２２を乗じた値とを含む。

図７に示す制御装置１９０Ａは、第１扉１０５から冷却室１０４に搬入される被冷却物の重量を示す質量信号Ｗ１と、第２扉２０５から冷却室１０４に搬入される被冷却物の重量を示す質量信号Ｗ２とに基づいて、第１評価値ＴＤ１および第２評価値ＴＤ２を補正するように構成される。

具体的には、式（３）および（４）、または式（５）および（６）に示したように補正が行なわれる。

本実施の形態では、また、上記の冷熱源システム１００または１００Ａと、負荷装置１０１とを備える、冷凍サイクル装置が開示される。

以上、冷凍サイクル装置を備える冷凍機を例示して本実施の形態を説明したが、本実施の形態で開示した冷凍サイクル装置は、空気調和機などに利用されても良い。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって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、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２，１０２，１０２Ａ，２０２，２０２Ａ 冷熱源機、３，１０１ 負荷装置、４，１０４ 冷却室、５ 扉、１０ 圧縮機、２０，１２０，２２０ 凝縮器、２２，１２２，２２２ ファン、５０，１５０，２５０ 膨張装置、６０ 蒸発器、８０，８１，８３，８４，８５，８７，１８０，１８１，１８３，１８４，１８５，１８７，２８０，２８１，２８３，２８４，２８５，２８７ 配管、８２，８６，１８２，１８６，２８２，２８６ 延長配管、９１，１９０，１９０Ａ，１９１，１９１Ａ，２９１ 制御装置、９４，１９４，２９４ メモリ、９６，１９６，１９６Ａ，２９６，２９６Ａ 受信装置、９７，１９７，２９７ 圧力センサ、９８，１９８，２９８ 開閉検知装置、１００，１００Ａ 冷熱源システム、１０３，２０３ 冷却器、１０５ 第１扉、１１０ 第１圧縮機、１６０ 第１蒸発器、１９９，２９９ 質量検知装置、２０５ 第２扉、２１０ 第２圧縮機、２６０ 第２蒸発器。

Claims (7)

1. 第１蒸発器および第２蒸発器を含む負荷装置に接続されるように構成された、冷熱源システムであって、
   前記第１蒸発器に対応して設けられる第１圧縮機と、
   前記第２蒸発器に対応して設けられる第２圧縮機と、
   前記負荷装置が設置される冷却対象空間に設けられた第１扉が開いている時間に対して、異なる重み付けを行なって得られる第１評価値および第２評価値に応じてそれぞれ前記第１圧縮機および前記第２圧縮機を制御する制御装置とを備える、冷熱源システム。
2. 前記制御装置は、前記第１扉の開閉を示す第１開閉信号を受信するように構成され、
   前記制御装置は、前記第１開閉信号から得られた前記第１扉の開時間の合計を示す第１積算値と、第１係数と、第２係数とを用いて前記第１評価値および前記第２評価値を算出するように構成され、
   前記第１評価値は、前記第１積算値に前記第１係数を乗じた値を含み、
   前記第２評価値は、前記第１積算値に前記第２係数を乗じた値を含む、請求項１に記載の冷熱源システム。
3. 前記制御装置は、前記第１扉から前記冷却対象空間に搬入される被冷却物の重量を示す信号に基づいて、前記第１評価値および前記第２評価値を補正するように構成される、請求項１に記載の冷熱源システム。
4. 前記冷却対象空間には、前記第１扉と異なる位置に設けられた第２扉がさらに設けられ、
   前記制御装置は、前記第１評価値および前記第２評価値に対して、前記第２扉が開いている時間に対して異なる重み付けを行なった値を反映させる、請求項１に記載の冷熱源システム。
5. 前記制御装置は、前記第１扉の開閉を示す第１開閉信号と、前記第２扉の開閉を示す第２開閉信号とを受信するように構成され、
   前記制御装置は、前記第１開閉信号から得られた前記第１扉の開時間の合計を示す第１積算値と、前記第２開閉信号から得られた前記第２扉の開時間の合計を示す第２積算値と、第１～第４係数とを用いて前記第１評価値および前記第２評価値を算出するように構成され、
   前記第１評価値は、前記第１積算値に前記第１係数を乗じた値と、前記第２積算値に前記第３係数を乗じた値とを含み、
   前記第２評価値は、前記第１積算値に前記第２係数を乗じた値と、前記第２積算値に前記第４係数を乗じた値とを含む、請求項４に記載の冷熱源システム。
6. 前記制御装置は、前記第１扉から前記冷却対象空間に搬入される被冷却物の重量を示す第１信号と、前記第２扉から前記冷却対象空間に搬入される被冷却物の重量を示す第２信号とに基づいて、前記第１評価値および前記第２評価値を補正するように構成される、請求項４に記載の冷熱源システム。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の冷熱源システムと、前記負荷装置とを備える、冷凍サイクル装置。

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