JPH03156253A - 冷却装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 産業上の利用分野 本発明は、冷却装置の運転制御方法に関する。

従来の技術 冷却装置として、圧縮機・凝縮器・蒸発器及び流路切替
弁を有した冷却ユニットと、該冷却ユニットを冷媒回収
運転・冷却運転及びホットガス除霜運転の順で順次繰り
返し制御するコントローラとを備えたものが、特開昭６
３−６５２７３号公報に開示されている。

この公報における冷却装置の制御回路にあっては、通常
、冷却装置と電源との間に、冷却装置への給電及び非給
電を任意に操作するための電源スィッチが接続されてい
る。そして電源スィッチの投入に伴い、冷却ユニットは
コントローラからの指令により、まず冷媒回収運転から
運転を開始するとうに構成されている。

発明が解決しようとする課題 前記技術にあっては、冷却ユニットは、ｍ電源スィッチ
の投入によって、まず冷媒回収運転を行い、その後冷却
運転及びホットガス除霜運転を経て再び冷媒回収運転に
戻るように運転を制御される関係上、本来冷却を必要と
するときに、冷却運転にはいることな（冷媒回収運転を
行うために、その間冷却運転の開始時期が遅れ、制御対
象例えば庫内の温度が必要以上に上昇して所定の温度に
復帰させるのに時間がかかる問題があった。

また、ｔｙｔ電源スイッチを切ったときには、冷却ユニ
ットがどの運転状態にあったかに関係なく、すぐに冷却
ユニットの運転が停止するようになっていた。このため
、使用者が何らかの理由によって電源スィッチを切って
から、すぐに電源スィッチを投入した際で６１１＞のよ
うな一連の運転動作即ち必ず冷媒回収運転から開始する
こととなるため、すぐに冷却運転を行いたい場合に対応
できない間圧があった。また、この冷却装置を配置した
低温庫に、物品の出し入れを行う場合のように、冷却装
置の運転を少しの間だけ停止させるだけで十分な場合に
も、前述の電源スィッチでは、必ず冷媒回収運転から運
転を開始することになってしまい、せっか（冷却してあ
った庫内の温度が冷媒回収動作中に上昇してしまう問題
があっｔこ。

このため本発明では、スイッチの切断操作時には、冷媒
回収運転を行った後で冷却ユニットの運転を停止するよ
うに構成した冷却装置の運転制御方法を提示するもので
ある。

［発明の構成］ 課題を解決するための手段 本発明は、圧縮機・凝縮器・蒸発器及び流路切替弁を有
した冷却ユニットと、この冷却ユニットを冷媒回収運転
・冷却運転及びホットガス除霜運転の順で順次繰り返し
運転制御するコントローラと、このコントローラに接続
され冷却ユニットの運転・停止を切り替える信号を出す
スイッチとを備えた冷却装置の運転制御装置であって、
コントローラは、冷却ユニットが冷媒回収動作を行った
後にだけ、先のスイッチからの停止信号を取り込むよう
にして、冷媒回収動作を行った後で冷却ユニットの運転
を停止するようにした冷却装置の運転制御方法を提示す
るものである。

作用 コントローラは、冷却ユニットの冷媒回収動作が終了し
た後でなければ、冷却ユニットの運転・停止を制御する
スイッチの停止信号を受は付けないように構成されてい
ることがら、このスイッチ操作がいつ行われて６、冷却
ユニットは冷媒回収動作を行ってから停止するものであ
る。一方、スイッチから運転開始信号が出されたときに
は、冷却ユニットはいつら冷却運転から運転を開始する
こととなり、急冷を行い易（なる。

実施例 以下本発明の実施例を第１図〜第１０図を参照して説明
する。

ｌは主冷媒流路Ａ・補助冷媒流路Ｂを有する冷媒回路を
構成する冷却ユニットである。

主冷媒流路Ａは、圧縮機２・流路切替弁としての三方弁
ＳＶＩ・室外側熱交換器（冷却運転時に凝ｍ器として機
能するため以下凝縮器と称する）４・受液器５・排水皿
加熱用コイル６・第２制御弁ＳＶ２・膨張弁７・室内側
熱交換器（以下蒸発器と称す）８・アキュムレータ９等
を順次環状に配管接続している。尚、三方弁ＳＶＩは、
後述する■冷媒回収運転及び■冷却運転並びに■第１除
霜運転時において第３図実線矢印の方向［これを第１流
路という］に冷媒流路を形成し、■第２除霜運転時にお
いて第３図破線矢印の方向［これを第２流路という］に
冷媒流路を形成するように制御する。また、受液器５の
液冷媒出口側には加熱コイル６に向けて冷媒を流すよう
に逆止弁１１を、膨張弁７と第２制御弁ＳＶ２との直列
部に並列に逆止弁Ｉ２及び第３制御弁ＳＶ３をそれぞれ
接続している。さらに、蒸発器８とアキュムレータ９と
の間に、第４制御弁ＳＶ４及び逆止弁１６の並列部を接
続している。

補助冷媒流路Ｂは、三方弁３の第２出口から蒸発器８と
第４制御弁ＳＶ４との間に向けて冷媒を流す逆止弁２１
を有した第１補助流路Ｂｌと、受液器５のガス冷媒出口
側からアキュムレータ９の人口側に向けて冷媒を流す第
５制御弁ＳＶ５を有した第２補助流路Ｂ２と、逆止弁１
１の出口側と凝縮器４の入口側とを結ぶ逆止弁２３を有
した第３補助流路Ｂ３とからなる。

３１は室外ユニット、３２は室内ユニット、３３は室内
外画ユニットを接続する配管である。この室内外画ユニ
フ）３１．３２及び配管３３を合わせて冷却ユニットを
表す。

この冷却ユニフ）１は、■冷媒回収運転→■冷却運転→
■第１除霜運転→■第２除霜運転→■冷媒回収運転とい
う一連の動作を繰り返しつつ、プレハブ冷蔵庫等の冷凍
冷蔵室内を設定温度に維持するように温度制御を行うも
のであって、その運転を後述する冷却装置の運転制御装
置Ｓにより制御している。

ここで、運転制御装置Ｓについて説明する。

５１は三相交流電源、５２は室外ユニット制御部、５３
は室内ユニット制御部、５４は室内外画ユニット制御部
５２．５３における各種リレー群を収納したリレーボッ
クスである。

５２Ｃは電源線ｘ　、ｙ　、ｚに接続され圧縮機用モー
タＣＭへの電力供給を制御するマグネットコイルＭＣに
対応した常閉接点のマグネットスイッチである。６１は
圧縮機の吸入側の圧力を感知する高低圧圧カスインチで
、圧縮機２の異常等で圧縮機２の圧力が所定圧力以上の
ときにその高圧側接点を開放し、所定圧力より低い一定
圧力以下のときその低圧側接点を開放して圧縮機の運転
を停止するものである。６２は三方弁ＳＶＩを第１流路
成るいは第２流路に切り替える第１リレーＲ１に対応し
たリレー接点、６３は後述する第１除霜運転の運転時間
を決める時限装置ＴＩに対応したタイマー接点、６４．
６５はそれぞれ第２制御弁ＳＶ２　、第３制御弁ＳＶ３
を開閉制御する第２リレーＲ２，第３リレーＲ３に対応
しｔこリレー接点、６６は第４制御弁ＳＶ４．第５制御
井ＳＶ５のいずれか一方を開放させる第４リレーＲ４に
対応した通常第４接点側のリレー接点、５２Ｆは蒸発器
用ファンモータＦＭの運転を制御する第６リレーＲ６に
対応したマグネット接点、５２Ｈは蒸発器用ファンヒー
タＦＨの通電を制御する第７リレーＲ７に対応したマグ
ネット接点、ＴＲはリレーボックス５４における入出力
基板と電源線Ｘ、ｚに接続されたトランスである。

７０は冷却ユニッｌ−１の運転を制御するための中枢と
なるマイコンコントローラであって、リレーボックス５
４に接続されている。また、７１は冷凍冷蔵室内の温度
を検知する温度検知装置であってその検知信号をコント
ローラ７０に送信する。７２は三相交流電源５１に接続
される主電源スイッチ（図示せず）とは別に設けられ、
コントローラ７０に接続され冷却ユニッ）１の運転及び
停止を切り替える信号（すなわち運転開始信号及び停止
信号）を出力する運転停止スイッチである。

コントローラ７０は、中央演算装置と、中央演算装置に
データを提供するＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）
及びＲＯＭ　（リードオンメモリ）と、冷却ユニットの
運転状況に応じた計時動作を行う時限手段とを備えたも
ので、このコントローラ７０における冷却ユニットｌの
運転制御を行う上での動作フローを簡単に説明する。

主電源スイッチが投入されると、コントローラ７０は、
冷却ユニットに冷媒回収運転開始信号を出力する（ステ
ップ３１）、その後、この信号による冷媒回収運転が終
了したときには（ステップＳ２〜Ｙｅｓ参照）、運転停
止スイッチ７２のポジションを確認して、運転側にある
場合にはくステップＳ３〜Ｙｅｓ参照）冷却ユニットに
冷却運転開始信号を出力しくステップＳ４）、停止側に
ある場合にはくステップ８３〜Ｎｏ参照）冷却ユニット
に冷却運転停止信号を出力する（ステップＳ１４参照）
。

そして冷却運転が終了したときにはくステップＳ５〜Ｙ
ｅｓ参照）、冷却ユニット１に第１除霜運転開始信号及
びタイマーカウント信号を出力しくステップＳ６）、時
限手段による設定時間［本例では９０秒に設定］が経過
したら（ステップＳ７〜Ｙｅｓ参照）、第２除霜運転開
始信号及びカウントクリア信号を出力する（ステップＳ
８）。

この後、除霜終了検知装置（図示せず）にて除霜終了が
検知されたら（ステップＳ９〜Ｙｅｓ参照）、ポンプダ
ウン［すなわち冷媒回収１運転開始信号を出力する（ス
テップ５ＩＯ）。

ポンプダウン運転により圧縮ｆｉ２の吸入側圧力が低下
して高低圧圧力スイッチ６１の低圧側接点が開放したら
（ステップ５ｌｌ−、−Ｙｅｓ参照）、水切り運転開始
信号及びタイマーカウント信号を出力する（ステップ５
１２）、この後、時限手段による水切り時間［本例では
１５分に設定］が経過したら（ステップＳ１５〜Ｙｅｓ
参照〉、ステップＳ３に戻る。

一方、冷却ユニットの冷却運転停止信号が出力されて、
運転停止スイッチ７２が停止側にあるうちは冷却運転停
止信号が出力され続け（ステップ８１５〜Ｎｏ参照）、
運転側に切り替えられたときに（ステップＳ１５〜Ｙｅ
ｓ参照）、ステップＳ４に移行する。

以」−の構成に基づき、冷却ユニット１の運転動作につ
いて説明する。

（ｉ）ｔｃｔ？ｌｌ、、冷凍冷蔵室内には適当に貯蔵物
が収納されており、運転停止スイッチ７２が運転側にあ
るときの運転動作について説明する［これが通常の運転
動作である１゜ （１）まず主電源スイッチ（図示せず）を投入すること
により、コントローラ９から冷媒回収運転開始信号が出
力される（ステップＳ１）、この冷媒回収運転開始信号
により、マグネットスイッチ５２Ｃを経て交流電源が印
加されて圧縮機用モータＣＭが起動し、第１・第３・第
５リレーＲ１・Ｒ３・Ｒ５に通電されて三方弁ＳＶＩが
第２流路になり第３及び第５制陣弁ＳＶ３．ＳＶ５が開
放されて、後述する■第２除霜運転と同様の冷媒流路が
形成される。そして時限手段による計時動作で２分間が
経過すると、第１・第３・第５各リレーＲ１・Ｒ３・Ｒ
５への通電が停止して、第４リレーＲ４に通電されて第
４制御弁ＳＶ４が開放し圧縮８！２の運転と相まって、
蒸発器８にある冷媒を回収する冷媒回収運転を行う（こ
の時の冷媒流路は第６図太線参照）。

（２）この冷媒回収運転により、圧縮機２の吸入側圧力
が一定圧力以下に低下し、高低圧圧力スイッチ６Ｉの低
圧側接点が開放すると、圧縮機用モータＣＭを１度停止
させるとともに、コントローラ７０から冷却運転開始信
号が出力される。

（３）この信号により、第１リレーＲ１への通電が断た
れ三方弁ＳＶＩは第１流路に切り替わり、第２・第６リ
レーＲ２・Ｒ６に通電されて、第２制御弁ＳＶ２が開放
しファンモータＦＭが運転を開始するとともに圧縮機用
モータＣＭが駆動して、第３図太線に示すような冷媒流
路が形成され、冷却ユニット１の冷却運転が開始される
。この冷却運転により冷凍冷蔵室内の冷却を行い、庫内
の温度を低下させる。

（４）そして、冷却運転が開始されてから室内温度が低
下し、温度検知装置７１が設定温度以下になつｔここと
を検知すると、第２及び第６リレーＲ２・Ｒ６への通電
が断たれ、第２制御弁ＳＶ２が閉じるとともにファンモ
ータＦＭが運転を停止する。

すると冷媒回収運転と同じように圧縮機２の吸入側圧力
が徐々に低下し、一定圧力以下になると高低圧圧力スイ
ッチ６Ｉの低圧側接点が開放し、圧縮機用モータＣＭを
停止させて冷却運転が一時停止する。

（５）冷却運転の一時停止にて室内温度が上昇し、温度
検知装置７２により復帰温度以上になっｔこことが検知
されると、前記（４）と同様の動作を行い冷却ユニット
Ｉは再び冷却運転を行う。

以下（４）　、　（５）　［即ちオンオフ運転］を繰り
返して室内を設定温度に維持する。このオンオフ運転を
合わせて冷却運転と称するしのである。

（６）次に冷却運転が開始されてから時限手段による計
時動作が所定時間［本例では８時間に設定］経過すると
、冷却運転が終了したと判断してコントローラ７２は時
限手段のカウントクリア信号を出力するとと６に第１除
霜開始信号を出力し再び時限手段にカウント信号を出力
する。この信号に基づいて、第２・第４・第６リレーＲ
２・Ｒ４・Ｒ６への通電が停止して第２・第４制御井Ｓ
Ｖ２・ＳＶ４が閉じファンモータＦＭが停止するとと６
に、第３・第５リレーＲ３・Ｒ５に通電されて第３・第
５制御弁ＳＶ３．ＳＶ５が開放する。このため冷却ユニ
ット１が冷却運転を停止するとともに、第４図太線に示
すような冷媒流路が形成されて第１除霜運転を開始する
。

この第１除霜運転では、圧縮機２を出た高温高圧ガス冷
媒が凝縮器４で高温高圧のガス液混合冷媒となり、受液
器５で液とガスとに分けられ、液冷媒が主冷媒流路Ａに
て蒸発器８の人口側に送られる一方で、ガス冷媒が第２
補助流路Ｂ２を経て一部がアキュムレータ９へ、残りが
逆止弁１６を介して蒸発器８の出口側へそれぞれ送られ
る。すなわち蒸発器８は人口出口両側から冷媒が流入す
るｔζめ、受液器５内の高温液冷媒にて蒸発器の人口側
を加熱し、ガス冷媒にて蒸発器８の出口側を加熱する。

この際、液冷媒の持つ顕然と、ガス冷媒の持つ潜熱及び
顕然とで蒸発器８のヘッダ部及びヘアピン部に発生した
霜を取り除く、また、通常の除霜経路に比べてほぼ半分
の経路で蒸発器８に高温高圧の冷媒を送り込むことがで
きるため、蒸発器８に対して短時間で冷媒を送り込むこ
とができ、蒸発器８の急速加熱に好適である。

そして、時限装置ＴＩにより９０秒が経過すると、コン
トローラ７０は第１除霜運転が終了したと判断して、第
２除霜運転開始信号及びカウントクリア信号を出力する
。

（７）第２除霜運転開始信号により、第１リレーＲ■に
通電されて三方弁ＳＶＩが第２流路に切り替わり、第５
図太線のような冷媒流路が形成されて蒸発器８のホット
ガス除霜が開始される。

そして、除霜運転が継続され霜取りが良好に行われ、除
霜終了検知手段（図示せず）により除霜終了が検知され
ると、コントローラ７０はポンプダウン［即ち冷媒回収
］運転開始ｆ８号を出力する。

（８）このポンプダウン運転開始信号により、第１第３
・第５リレーＲ１・Ｒ３Ｒ５への通電が断たれ三方弁Ｓ
ＶＩが第１流路に切り替わり第３・第５制御井ＳＶ３．
ＳＶ５が閉じるとと６に、第４制御弁ＳＶ４が開放して
、第６図太線のような冷媒流路が形成されポンプダウン
運転が行われる。

ポンプダウン運転により徐々に圧縮８！２の吸入側の圧
力が徐々に低下して、高低圧圧力スイッチ６１の低圧側
接点が開放すると、圧縮機用モータＣＭが停止して冷媒
の流れが停止するとと６に、コントローラ７０はポンプ
ダウン運転が終了したと判断して水切り運転開始信号及
びタイマーカウント信号を出力する。

（９）この信号により、冷媒流路には何ら変化はない６
のの、除霜運転時に蒸発器８から溶けてドレンパンに貯
溜している露及び氷塊を排水除去させるために、冷却ユ
ニツ）１の運転を停止させたままにしておく、そして、
時限手段による計時動作が終了すると、コントローラ７
０は、水切り運転を終了した６のと判断して、ステップ
Ｓ３に戻り、冷却運転を再開させる（前述の（３）〜（
５）参照）。

次に運転停止スイッチ７２が停止側に切り替えられ（停
止信号が出力され）だときの動作について説明するが、
冷却ユニット１がどの運転状態にあるかにより場合分け
してみる。

（ｉｉ）まず、冷却ユニットが冷媒回収運転中に停止信
号が出力されたとすると、 （７）コントローラ７０は、冷却ユニット１の冷媒回収
運転が終了するまでこの信号を受は付けないように構成
されているため、冷却ユニフ）Ｉは冷媒回収運転を継続
する（冷媒流路は第６図参照）。

（イ）そして圧縮機２の吸入側圧力が徐々に低下して高
低圧圧力スイッチ６１の低圧側接点が開放すると、圧縮
機用モータＣＭが停止して冷却ユニット１の運転が停止
する。このとき、コントローラ７０が冷却運転停止信号
を出力するため、冷却ユニット１は停止し続ける。この
後、運転停止スイッチ７２が運転側に切り替えられるま
で、冷却ユニットは停止している。

（ｉｉｉ）次に冷却ユニットが冷却運転中に停止信号が
出力されたとすると、 佇）コントローラ７０は、直ちに冷却運転停止信号を出
力するため、第２・第６リレーＲ２・Ｒ６への通電が断
たれ第２制御井ＳＶ２が閉じるとともにファンモータＦ
Ｍが停止して第６図太線で示すような冷媒回収流路が形
成される。

に）このポンプダウン運転性より圧縮機の吸入側圧力は
徐々に低下し一定圧力以下に低下すると、高低圧圧力ス
イッチ６１の低圧側接点が開放して、圧縮機用モータＣ
Ｍが停止し冷媒の流れが停止して冷却ユニットの冷却運
転が停止する。この後、運転停止スイッチ７２が運転側
に切り替えられるまで、冷却ユニットは停止している。

（ｉｖ）冷却ユニットが第１除霜運転及び第２除霜運転
中にあるときに停止信号が出力されると、０うコントロ
ーラ７０は、冷却ユニット１の第１除霜運転〜第２除霜
運転〜ポンプダウン運転という一連の動作が終了するま
で、この停止信号を受は付けないように構成されている
ため、冷却ユニット１は第１除霜運転及び第２除霜運転
を継続して行い、ポンプダウン運転に移行する（その動
作は（６）〜（８）参照）。

（ｆＪそして圧縮機２の吸入側圧力が徐々に低下して高
低圧圧力スイッチ６１の低圧側接点が開放すると、圧縮
機用モータＣＭが停止して冷却ユニットｌの運転が停止
する。このとき、コントローラ７０は冷却運転停止信号
を出力するため、冷却ユニット１は冷却運転に入らずに
停止する。この後、運転停止スイッチ７２が運転側に切
り替えられるまでは、冷却ユニッ）Ｉは継続停止してい
る。

（ｖ）冷却ユニットが水切り運転中に停止信号が出力さ
れて６、すでに運転を停止している冷却ユニットには何
ら変化はなくそのまま停止し続けるが、時限手段による
計時動作が終了すると、コントローラ７０は水切り運転
が終了したと判断して、ステップＳＩ４に移り、冷却運
転停止信号を出力して冷却ユニフｌ−１の停止を続ける
。この後、運転停止スイッチ７２が運転側に切り替えら
れるまで、冷却ユニットは停止している。

以上のような構成によれば、運転停止スイッチ６１の停
止信号は、冷却ユニット１の冷媒回収動作が終了した後
でなければ、コントローラ７０により受は付けられない
ように構成されているため、このスイッチ操作がいつ行
われても、冷却装置ｌは冷媒回収動作を行ってから停止
するものである。

このｔこめ、冷却運転再開時には圧縮機への液バツクが
起きず、直ちに効率的な熱Ｓ１．換に移行できることと
なり、必要以上の庫内温度上昇を防止できる。

一方、運転停止スイッチ６Ｉから運転開始信号が出され
たときには、冷却装置ｌはいつも冷却運転から運転を開
始することとなり、スイッチ操作後素早く冷却運転を行
うことができ従来生じていた不具合を解消でき、急冷が
行い易（なる。

［発明の効果］ 以上詳述しｔζように本発明によれば、運転停止スイッ
チの停止信号は、冷却装置の冷媒回収動作が終了した後
でなければ、コントローラにより受は付けられないよう
に構成されていることから、このスイッチ操作がいつ行
われても、冷却装置は冷媒回収動作を行ってから停止す
るものである。

このため、冷却運転再開時には圧縮機への液バツクが起
きず、直ちに効率的な熱交換に移行できることとなり、
必要以上の庫内温度上昇を防止できる。

一方、運転停止スイッチから運転開始信号が出されたと
きには、冷却装置はいつも冷却運転から運転を開始する
こととなり、スイッチ操作後素早く冷却運転に移行させ
られ、庫内の温度上昇を防止することができ、従来生じ
ていた（１）　０１）のような不具合を解消できる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示し、第１図はコントローラ
のフローチャート、第２図は運転制御装置の概略回路図
、第３図〜第６図は各運転状態における冷媒流路をしめ
す冷媒回路図、第７図〜第１０図はスイッチが冷却装置
の運転状態にどのように影響を与えるかを示すタイミン
グチャートである。 １・・・冷却ユニット、　２・・・圧縮機、　３・・・
流路切替弁、　４・・・凝縮器、　８・・・蒸発器、　
Ｓ・・・冷却装置の運転制御装置、　７０・・・コント
ローラ、７２・・・運転停止スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機・凝縮器・蒸発器及び流路切替弁を有した冷
   却ユニットと、該冷却ユニットを冷媒回収運転・冷却運
   転及びホットガス除霜運転の順で順次繰り返し制御する
   コントローラと、該コントローラに接続され前記冷却ユ
   ニットの運転・停止を切り替える信号を出すスイッチと
   を備えた冷却装置の運転制御装置において、前記コント
   ローラは、前記冷却ユニットが冷媒回収運転を終えた後
   で前記スイッチからの停止信号を取り込むようにしたこ
   とを特徴とする冷却装置の運転制御方法。