JPH0233951B2 - Reitosochinoseigyohoho - Google Patents

Reitosochinoseigyohoho

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JPH0233951B2
JPH0233951B2 JP1978582A JP1978582A JPH0233951B2 JP H0233951 B2 JPH0233951 B2 JP H0233951B2 JP 1978582 A JP1978582 A JP 1978582A JP 1978582 A JP1978582 A JP 1978582A JP H0233951 B2 JPH0233951 B2 JP H0233951B2
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JP
Japan
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temperature
refrigeration system
warehouse
change
refrigerated warehouse
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JP1978582A
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Naoki Toyoda
Koji Watanabe
Shinichiro Ueno
Mitsuo Watanabe
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍装置の制御方法に係り、特に冷蔵
倉庫内を冷却する冷凍装置を自動的に制御する冷
凍装置の制御方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、農産物、水産物、食品等が冷凍保存され
る冷蔵倉庫の冷却には、フロン等の冷媒ガスを圧
縮する圧縮機、圧縮された冷媒ガスを液化する凝
縮器、冷凍液を減圧、膨張する膨張機構、この冷
媒液を蒸発させ冷却する蒸発器等からなる冷凍装
置が使用されている。このような冷凍装置の運転
制御方法は冷蔵倉庫の気温に応じてON、OFFが
行われるサーモスタツトによる制御方法が一般的
である。即ち、冷蔵倉庫の設定気温に対して冷凍
装置に数℃の制御幅を持たせ、冷蔵倉庫内の気温
が制御幅の下限気温に達した時に冷凍装置(圧縮
機)の運転を停止し、そして、上限気温に達した
時に冷凍装置(圧縮機)の運転を再起動するとい
う方法である。従来、このような制御を行う電気
冷蔵庫として実公昭48−9724号公報、或いは実公
昭48−42364号公報記載の温度制御装置が公知で
ある。前者は、熱応動スイツチの取り付け位置を
改善することにより、ON−OFF制御を的確に行
うもの、後者はON−OFF運転を行う際の機械的
可動部分となくした温度制御装置である。
第1図は従来の冷凍装置の系統図で、圧縮機1
1、凝縮器12、膨張弁13、蒸発器14及びこ
れらを連結する冷媒配管から構成されている。冷
蔵倉庫10には吸熱用の蒸発器14が配設される
と共に、蒸発器14には送風機15が取り付けら
れている。また、冷蔵倉庫10内には気温を検出
する気温検出器16が設置され、気温検出器16
は温度センサで構成され、冷蔵倉庫10外部の制
御装置18に変換器17を介して接続されてい
る。制御装置18は気温検出器16から出力され
る気温信号に基づいて、圧縮機11や蒸発器14
の送風機15に対してON、OFFの信号を出力
し、冷蔵倉庫10内の気温の制御を行なう。
第2図は第1図の冷凍装置の制御方法により、
冷蔵倉庫内の気温を制御した場合の温度変化の一
例を示したグラフである。第2図に於いて、冷蔵
倉庫10内の設定気温をTs、上限気温をT1、下
限気温をT2とすると、冷蔵倉庫10内の気温制
御は以下のように行われる。冷蔵倉庫10内の気
温が下限気温T2に達すると、制御装置18から
出力されるOFFの信号によつて圧縮機11及び
送風機15の運転が停止される。また、冷蔵倉庫
10内の気温が上限気温をT1に達した時、圧縮
機11及び送風機15は再び運転を開始し、倉庫
10内の冷却を行う。このような制御を繰り返す
ことにより、冷蔵倉庫10内を一定の温度幅T1
〜T2で制御する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、冷蔵倉庫10内における蒸発器
14の空気冷却器に霜が付着した場合は、第2図
に示すように冷却効率を低下し、下限気温T2
達するまで時間がかかり、冷蔵倉庫10内の気温
が設定気温Ts以下に達したときでも運転が継続
され、電力が無駄に使われるという欠点がある。
このため、従来でも温度幅T1〜T2の幅を狭くし
て無駄な冷却を無くすことも考えられているが、
ON、OFFが頻繁に行われ圧縮機11及び送風機
15の運転に悪影響を及ぼすため適当な制御方法
ではない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、冷却時の無駄な電力消費を無くす冷凍装置の
制御方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、前記目的を達成するために、冷蔵倉
庫内の気温を制御する冷凍装置の制御方法に於い
て、単位時間毎に測定される冷蔵倉庫内の気温デ
ータに基づいて平均変化率を算出し、該平均変化
率を比例定数とした関数によつて現時点から所定
時間後の前記冷蔵倉庫内の気温を予測し、この予
測した気温が冷蔵倉庫内の設定気温よりも低いと
き冷凍装置の運転を停止するよう制御することを
特徴としている。
〔作用〕
本発明によれば、先ず単位時間毎に測定される
冷蔵倉庫内の温度データに基づいて冷蔵倉庫内の
気温の第1の平均変化率を算出する。そして、こ
の第1の平均変化率を比例定数とした関数によつ
て第1の所定時間後の冷蔵倉庫内の第1の気温を
予測し、この第1の予測気温が冷蔵倉庫内の第1
の設定気温よりも低いとき冷凍装置の運転を停止
するようにしている。また、第1の設定気温を冷
蔵倉庫の下限気温とすることにより、倉庫内の過
剰な冷却を防止するよう制御することができ、電
力を節約することができる。
また、第1の予測気温が冷蔵倉庫内の第1の設
定気温よりも高いとき、第1の平均変化率よりも
長時間にわたつて測定した冷蔵倉庫内の気温のデ
ータに基づいて第2の平均変化率を算出し、第2
の平均変化率が負のときは冷凍装置の運転を停止
するように制御する。即ち、平均変化率が負の時
は倉庫内の気温は下降中と判断し冷却装置の無駄
な運転を防止する。
更に、第2の平均変化率が正のとき、第2の平
均変化率を比例定数とした関数によつて、現時点
から第2の所定時間後の冷蔵倉庫内の第2の気温
を予測し、この第2の気温と現時点の気温との差
が設定値以内で、且つ現時点の気温が冷蔵倉庫の
第2の設定気温よりも低いとき冷凍装置の運転を
停止するようにしている。このとき、第2の設定
気温は冷蔵倉庫の上限温度と下限温度の中間の気
温であるため、設定気温の下限に達する前に冷却
装置の運転が停止され、倉庫内が過冷却されるこ
ともなく電力を無駄に消費することがない。
〔実施例〕
以下、添付図面に従つて本発明に係る冷凍装置
の制御方法の好ましい実施例を詳説する。
第3図は本発明に係る冷凍装置の制御方法に使
用される冷凍装置の系統図で、第1図と同様な冷
蔵倉庫10、圧縮機11、凝縮器12、膨張弁1
3、蒸発器14に加え、制御装置18にマイクロ
コンピユータ19が付加されている点が従来の制
御方法と異なつている。マイクロコンピユータ1
9には1分毎に冷蔵倉庫10内の気温のデータが
入力される。尚、第1図の系統図と同一の機能を
有する部材には同一の符号を付し、説明を省略す
る。
第4図は本発明に係る冷凍装置の制御方法を示
すフローチヤートである。制御装置18はマイク
ロコンピユータ19によつて以下のように制御さ
れる。先ず、気温検出器16によつて測定された
冷蔵倉庫10内の気温Ta0が制御装置18内のマ
イクロコンピユータ19に入力される。そして、
第4図に示すように、制御装置18により倉庫内
の測定気温Ta0と上限気温T1とを比較し、 Ta0>T1の時はマイクロコンピユータ19の指
令によつて制御装置18は引き続き冷凍装置の運
転を継続する運転継続モード(c)となり、制御装置
18からON信号が冷凍装置に出力され、引き続
き冷蔵倉庫10内の冷却が行われる。次いで、制
御装置18は1分後に再び倉庫10内の気温を測
定し、温度データはマイクロコンピユータ19に
入力される。
また、Ta0≦T1の時は次ステツプに移行する。
この時、冷蔵倉庫10の下限気温T2を第1の設
定気温とすると、Ta0<T2の時は第4図に示すよ
うに冷凍装置の運転を停止する運転停止モード(a)
となり制御装置18は圧縮機11及び送風機15
にOFF信号を出力する。そして、運転継続モー
ド(c)と同様、1分後に倉庫10内の気温が測定さ
れ、マイクロコンピユータ19に温度データが取
り込まれる初期段階に移行する。一方、Ta0≧T2
の時は1分前に測定した気温Ta-1と、現時点で
の気温Ta0の温度変化、即ち第1の平均変化率△
T1(=Ta0−Ta-1)を求め、△T1を比例定数とし
て、冷蔵倉庫10内における10分後(第1の所定
時間)の第1の気温Ta10を次式の比例関数を用い
て予測する。
Ta10=10(分)×△T1+Ta0 そして、Ta10<T2の時は運転停止モード(a)と
なり、冷凍装置の運転を停止するOFF信号が制
御装置18から圧縮機11及び送風機15へ出力
され、冷蔵倉庫10内の冷却を中止する。
Ta10≧T2の時はこれまでに1分間隔でマイク
ロコンピユータ19に入力された測定データの10
分間の平均温度変化△1(第2の平均変化率)を
求める。この時、△≦0、即ち負の時は運転停
止モード(a)となり冷凍装置の運転は停止される。
1>0の場合は予測モード(b)に移行し、40
分後(第2の所定時間)の冷蔵倉庫内の第2の気
温Ta40を次式を用いて近似的に予測する。
Ta40=√40×△1+Ta0 ここで、現時点の気温Ta0と、40分後の予測気
温Ta40との温度差△T40の関係が、 △T40≧0.5℃の時、冷凍装置の運転を続ける
ON信号を制御装置18から出力する。
また、△T40<0.5℃の場合、現時点から40分後
(第2の所定時間)の第2の気温Ta40と、第2の
設定気温Tsとの比較を行う次ステツプに移行す
る。Tsは冷蔵倉庫10の上限気温T1と下限気温
T2の中間の気温である。
Ta40<Tsの時は冷凍装置の運転を停止し、 Ta40≧Tsの時は冷凍装置の運転は継続される。
次いで、(a)モードと(c)モードと同様に1分後に初
期段階に移行する。
第5図、第6図は前記の制御方法の冷蔵倉庫内
の温度変化を時間の経過に従つて示したグラフで
ある。冷蔵倉庫10の冷却負荷に対して冷凍装置
の冷却能力が相当大きい場合は第5図に示すよう
に勾配の急な温度変化Taを示す。この時、冷蔵
倉庫10内の気温はT2≦Ta0≦T1の関係を満たす
ので、前記第4図で説明したように、1分前に測
定したTa-1と現時点での気温Ta0との差による第
1の平均変化率△T1(=Ta0−Ta-1)を比例定数
とする関数で第1の所定時間10分後の第1の気温
Ta10を予測する。
Ta10<T2の時は運転停止モード(a)となり、下
限気温T2に達する前に冷却装置の運転が停止さ
れる。このため、倉庫10内の気温は第2の設定
気温Tsをはるかに越えて過冷却されることがな
いので、電力を節約することができ、省エネルギ
ー化に寄与する。
また、冷蔵倉庫10の冷却熱負荷に対し冷凍装
置の冷却能力が近似している場合は、第6図に示
すように勾配の緩やかな温度変化Ta′を示す。そ
して、10分後の気温Ta10(第1の気温)がTa10
T2で、且つ10分間の平均温度変化である第2の
平均変化率△1が負の時は冷蔵倉庫10内の気
温は下降を続けている、即ち温度勾配が負である
と判断し運転停止モード(a)に移行する。次いで、
制御装置18からOFF信号が冷凍装置に出力さ
れ、運転が停止される。このように、△1は第
6図のグラフの傾きの平均値を示している。
1>0の場合は予測モード(b)に移行し、40
分後の冷蔵倉庫内気温Ta40(第2の気温)を予測
し、Ta0とTa40との温度差△T40が、設定値0.5℃
以上の時、冷凍装置の運転は継続される。
また、△T40<0.5℃の場合、Ta40と第2の設定
気温Tsとの比較を行う次ステツプにより、Ta40
<Tsの時は冷凍装置の運転が停止され、Ta40
Tsの時は冷凍装置の運転は継続される。
このような制御によつて、冷凍装置の無駄な運
転をなくすことが出来、全体として大幅な運転動
力費の低減が可能となる。
尚、本実施例では10分後(第1の所定時間)と
40分後(第2の所定時間)の気温を予測したが、
40分後の予測だけで制御するようにしてもよい。
また、予測時間を10分後、40分後、判断基準とす
る第2の気温と現時点の気温との温度差△T40
0.5℃としたが、これらの値は冷凍装置の冷却能
力、大きさによつて適したものを選んでよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る冷却装置の
制御方法によれば、所定時間後の予測気温に基づ
いて冷凍装置の運転を制御するようにしているの
で、無駄な電力消費を無くすことができ省エネル
ギー化、運転コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の冷凍装置の系統図、第2図は第
1図の冷凍装置の制御方法により冷蔵倉庫内の気
温を制御した場合の温度変化の一例を示したグラ
フ、第3図は本発明に係る冷凍装置の制御方法に
使用される冷凍装置の系統図、第4図は本発明に
係る冷凍装置の制御方法を示すフローチヤート、
第5図、第6図は前記の制御方法の冷蔵倉庫内の
温度変化を時間の経過に従つて示したグラフであ
る。 10……冷蔵倉庫、△T1……第1の平均変化
率、T1……設定範囲の上限気温、T2……第1の
設定気温(設定範囲の下限気温)、Ta10……第1
の気温、△1……第2の平均変化率、Ta40……
第2の気温、Ts……第2の設定気温。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷蔵倉庫内の気温を制御する冷凍装置の制御
    方法に於いて、 単位時間毎に測定される冷蔵倉庫内の気温デー
    タに基づいて第1の平均変化率を算出し、該第1
    の平均変化率を比例定数とした関数によつて現時
    点から第1の所定時間後の前記冷蔵倉庫内の第1
    の気温を予測し、この予測した第1の気温が冷蔵
    倉庫内の第1の設定気温よりも低いとき冷凍装置
    の運転を停止するよう制御することを特徴とする
    冷凍装置の制御方法。 2 前記第1の設定気温は冷蔵倉庫の下限気温で
    ある特許請求の範囲第1項記載の冷凍装置の制御
    方法。 3 前記予測した第1の気温が冷蔵倉庫内の第1
    の設定気温よりも高いとき、前記第1の平均変化
    率の算出時よりも長時間にわたつて測定した冷蔵
    倉庫内の気温データに基づいて第2の平均変化率
    を算出し、該第2の平均変化率が負の時は冷凍装
    置の運転を停止するよう制御することを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の冷凍装置の制御方
    法。 4 前記第2の平均変化率が正のとき、第2の平
    均変化率を比例定数とした関数によつて現時点か
    ら第2の所定時間後の前記冷蔵倉庫内の第2の気
    温を予測し、この予測した第2の気温と現時点の
    気温との差が設定値以内で、且つ現時点の気温が
    冷蔵倉庫の第2の設定気温よりも低いとき冷凍装
    置の運転を停止するよう制御することを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載の冷凍装置の制御方
    法。 5 前記第2の所定時間は第1の所定時間よりも
    長いことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載
    の冷凍装置の制御方法。 6 前記第2の設定気温は冷蔵倉庫の上限温度と
    下限温度の中間の気温であることを特徴とする特
    許請求の範囲第5項記載の冷凍装置の制御方法。
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