JPH04225754A - 冷凍機の制御装置 - Google Patents
冷凍機の制御装置Info
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- JPH04225754A JPH04225754A JP3069704A JP6970491A JPH04225754A JP H04225754 A JPH04225754 A JP H04225754A JP 3069704 A JP3069704 A JP 3069704A JP 6970491 A JP6970491 A JP 6970491A JP H04225754 A JPH04225754 A JP H04225754A
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- control device
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- compressor
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- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 3
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Classifications
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- 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
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/022—Compressor control arrangements
-
- 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
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
- F25B41/24—Arrangement of shut-off valves for disconnecting a part of the refrigerant cycle, e.g. an outdoor part
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
- F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1912—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
- F25B2400/07—Details of compressors or related parts
- F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
- F25B2600/0251—Compressor control by controlling speed with on-off operation
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- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/19—Pressures
- F25B2700/193—Pressures of the compressor
- F25B2700/1933—Suction pressures
Landscapes
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍機の制御装置に関
するものであり、さらに詳細には、その出力が制御可能
なコンプレッサ装置と、コンデンサと、所望により、コ
レクタと、並列に接続され、それぞれ、上流側に接続さ
れた膨張装置を有する少なくとも２つの蒸発器を備えた
冷凍機の制御装置であって、前記各蒸発器に、温度セン
サと、該温度センサにより制御される弁と、弁の状態に
依存している負荷状態インディケータが設けられるとと
もに、前記蒸発器のうち、最も負荷の大きい蒸発器の負
荷状態にしたがって、前記コンプレッサ装置の出力が制
御される冷凍機の制御装置に関するものである。
するものであり、さらに詳細には、その出力が制御可能
なコンプレッサ装置と、コンデンサと、所望により、コ
レクタと、並列に接続され、それぞれ、上流側に接続さ
れた膨張装置を有する少なくとも２つの蒸発器を備えた
冷凍機の制御装置であって、前記各蒸発器に、温度セン
サと、該温度センサにより制御される弁と、弁の状態に
依存している負荷状態インディケータが設けられるとと
もに、前記蒸発器のうち、最も負荷の大きい蒸発器の負
荷状態にしたがって、前記コンプレッサ装置の出力が制
御される冷凍機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【先行技術】米国特許第４，０８４，３８８号は、この
種の冷凍機の制御装置であって、共通の制御装置により
、オン・オフされ得る４つのコンプレッサを備えた冷凍
機の制御装置を開示している。この装置においては、３
つの並列に接続された蒸発器が設けられ、それぞれの下
流側の吸引側に、温度センサの影響を受ける弁が設けら
れている。この弁の位置は、蒸発器の吸引圧の尺度、し
たがって、その負荷の尺度となっている。負荷状態イン
ディケータは、弁の位置に対応した負荷信号を出力し、
その最大値が、ダイオード回路により選択され、制御装
置へ送られる。制御装置は、最大負荷値を、３つのしき
い値、すなわち、１２５％、９０％および８０％と比較
し、その比較結果に基づき、作動させるコンプレッサの
数を決定している。
種の冷凍機の制御装置であって、共通の制御装置により
、オン・オフされ得る４つのコンプレッサを備えた冷凍
機の制御装置を開示している。この装置においては、３
つの並列に接続された蒸発器が設けられ、それぞれの下
流側の吸引側に、温度センサの影響を受ける弁が設けら
れている。この弁の位置は、蒸発器の吸引圧の尺度、し
たがって、その負荷の尺度となっている。負荷状態イン
ディケータは、弁の位置に対応した負荷信号を出力し、
その最大値が、ダイオード回路により選択され、制御装
置へ送られる。制御装置は、最大負荷値を、３つのしき
い値、すなわち、１２５％、９０％および８０％と比較
し、その比較結果に基づき、作動させるコンプレッサの
数を決定している。
【０００３】しかしながら、この装置は、弁の位置が、
負荷の状態を正確に示すものではないという問題があっ
た。このことは、とくに、実質的な弁の変位が、流れの
変化をほとんど生じさせない上限しきい値の領域で問題
となっていた。さらに、あまり大きな負荷がかかってい
ない蒸発器の場合には、弁の圧力降下により、蒸発器の
出力が増大し、その結果、効率が低下するという問題が
あった。
負荷の状態を正確に示すものではないという問題があっ
た。このことは、とくに、実質的な弁の変位が、流れの
変化をほとんど生じさせない上限しきい値の領域で問題
となっていた。さらに、あまり大きな負荷がかかってい
ない蒸発器の場合には、弁の圧力降下により、蒸発器の
出力が増大し、その結果、効率が低下するという問題が
あった。
【０００４】また、ダンフォスＡ／Ｓ冷凍機制御装置Ａ
Ｋ１０（Ｄａｎｆｏｓｓ Ａ／Ｓ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔ
ｉｏｎＵｎｉｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＡＫ１０）
は、蒸発機の上流側の圧力側に、一体型膨張ノズルを有
し、交互に、オン、オフされる電磁弁を接続した冷凍機
の制御装置を提案している。これは、パルス幅変調の原
理にしたがって、一定の時間をもって、制御され得る。 しかしながら、この装置においては、その作動が、蒸発
器に設けられたサーモスタット・スィッチにより、一時
的に停止されるという問題があった。
Ｋ１０（Ｄａｎｆｏｓｓ Ａ／Ｓ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔ
ｉｏｎＵｎｉｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＡＫ１０）
は、蒸発機の上流側の圧力側に、一体型膨張ノズルを有
し、交互に、オン、オフされる電磁弁を接続した冷凍機
の制御装置を提案している。これは、パルス幅変調の原
理にしたがって、一定の時間をもって、制御され得る。 しかしながら、この装置においては、その作動が、蒸発
器に設けられたサーモスタット・スィッチにより、一時
的に停止されるという問題があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、その出力が制御可能なコンプ
レッサ装置と、コンデンサと、所望により、コレクタと
、並列に接続され、それぞれ、上流側に接続された膨張
装置を有する少なくとも２つの蒸発器を備えた冷凍機の
制御装置であって、前記各蒸発器に、温度センサと、該
温度センサにより制御される弁と、弁の状態に依存して
いる負荷状態インディケータが設けられるとともに、前
記蒸発器のうち、最も負荷の大きい蒸発器の負荷状態に
したがって、前記コンプレッサ装置の出力が制御される
冷凍機の制御装置において、いかなる負荷の下でも、可
能なかぎり小さい出力で、冷凍機を動作させることので
きる冷凍機の制御装置を提供することを目的とするもの
である。
レッサ装置と、コンデンサと、所望により、コレクタと
、並列に接続され、それぞれ、上流側に接続された膨張
装置を有する少なくとも２つの蒸発器を備えた冷凍機の
制御装置であって、前記各蒸発器に、温度センサと、該
温度センサにより制御される弁と、弁の状態に依存して
いる負荷状態インディケータが設けられるとともに、前
記蒸発器のうち、最も負荷の大きい蒸発器の負荷状態に
したがって、前記コンプレッサ装置の出力が制御される
冷凍機の制御装置において、いかなる負荷の下でも、可
能なかぎり小さい出力で、冷凍機を動作させることので
きる冷凍機の制御装置を提供することを目的とするもの
である。
【０００６】
【発明の構成および作用】本発明のかかる目的は、前記
弁が、前記蒸発器の上流側に接続された電磁弁であって
、該電磁弁のスィッチ・オン時間とスィッチ・オフ時間
との比が、これに設けられた温度センサによって影響さ
れ、前記負荷状態インディケータが、スィッチ・オン時
間とスィッチ・オフ時間に対応する信号を生成し、前記
制御装置が、前記各蒸発器の負荷値Ｂとして、スィッチ
・オン時間／（スィッチ・オン時間＋スィッチ・オフ時
間）を計算する計算回路を備え、前記コンプレッサ装置
の出力を、最大負荷値Ｂｍａｘ が１に近づくように調
整するように構成されることによって達成される。
弁が、前記蒸発器の上流側に接続された電磁弁であって
、該電磁弁のスィッチ・オン時間とスィッチ・オフ時間
との比が、これに設けられた温度センサによって影響さ
れ、前記負荷状態インディケータが、スィッチ・オン時
間とスィッチ・オフ時間に対応する信号を生成し、前記
制御装置が、前記各蒸発器の負荷値Ｂとして、スィッチ
・オン時間／（スィッチ・オン時間＋スィッチ・オフ時
間）を計算する計算回路を備え、前記コンプレッサ装置
の出力を、最大負荷値Ｂｍａｘ が１に近づくように調
整するように構成されることによって達成される。
【０００７】温度センサによって影響を受ける電磁弁の
スィッチ・オン時間は、蒸発器の負荷を示すきわめて正
確な尺度である。スィッチ・オン時間およびスィッチ・
オフ時間は、作動中に、自動的に生ずるので、これは容
易に計算することができる。この正確さは、全負荷領域
、上限しきい値領域においても、妥当する。したがって
、１に近い最大負荷値Ｂｍａｘ で作動すると、最も大
きな負荷がかけられた蒸発器には、ほとんどつねに、冷
媒の全量が供給される一方で、不適切なコンプレッサの
出力の結果、電磁弁が、つねに、あるいは、ほとんどつ
ねに、開かれるときは、制御装置がなお応答可能である
ことが保証される。その結果、その状態の下で、吸引圧
が最大値をとる出力において、まさに、コンプレッサ装
置は作動され得る。したがって、コンプレッサ装置に、
最小の圧力比（凝縮圧／吸引圧）が生じ、コンプレッサ
装置は、きわめて低出力で、作動され得る。さらに、蒸
発器の対数温度差はかなり小さく、そのため、冷却され
た物品が完全に乾燥することが防止される。蒸発器の吸
引側を、コンプレッサ装置の吸引側に、直接、接続する
ことができ、吸引側における圧力降下によって、コンプ
レッサ出力が失われることが防止される。コンプレッサ
出力を、オン、オフに切り換えることにより、制御装置
は、吸引圧を減少あるいは増大させることができ、こう
して、最大の負荷がかけられた蒸発器に、冷媒をほとん
ど連続的に供給することが保証される。したがって、全
体として、冷凍機を、負荷に対して、きわめて低い出力
で作動させることができる。
スィッチ・オン時間は、蒸発器の負荷を示すきわめて正
確な尺度である。スィッチ・オン時間およびスィッチ・
オフ時間は、作動中に、自動的に生ずるので、これは容
易に計算することができる。この正確さは、全負荷領域
、上限しきい値領域においても、妥当する。したがって
、１に近い最大負荷値Ｂｍａｘ で作動すると、最も大
きな負荷がかけられた蒸発器には、ほとんどつねに、冷
媒の全量が供給される一方で、不適切なコンプレッサの
出力の結果、電磁弁が、つねに、あるいは、ほとんどつ
ねに、開かれるときは、制御装置がなお応答可能である
ことが保証される。その結果、その状態の下で、吸引圧
が最大値をとる出力において、まさに、コンプレッサ装
置は作動され得る。したがって、コンプレッサ装置に、
最小の圧力比（凝縮圧／吸引圧）が生じ、コンプレッサ
装置は、きわめて低出力で、作動され得る。さらに、蒸
発器の対数温度差はかなり小さく、そのため、冷却され
た物品が完全に乾燥することが防止される。蒸発器の吸
引側を、コンプレッサ装置の吸引側に、直接、接続する
ことができ、吸引側における圧力降下によって、コンプ
レッサ出力が失われることが防止される。コンプレッサ
出力を、オン、オフに切り換えることにより、制御装置
は、吸引圧を減少あるいは増大させることができ、こう
して、最大の負荷がかけられた蒸発器に、冷媒をほとん
ど連続的に供給することが保証される。したがって、全
体として、冷凍機を、負荷に対して、きわめて低い出力
で作動させることができる。
【０００８】関連する電磁弁を開閉するサーモスタット
・スィッチに温度センサを設け、温度センサの検出した
温度が、下限温度しきい値より小さいときに、サーモス
タット・スィッチにより、関連する電磁弁を閉じ、上限
温度しきい値より大きいときに、サーモスタット・スィ
ッチにより、関連する電磁弁を開くように構成すること
が望ましい。このように、直接的に制御することにより
、とくに、構造を簡易化することが可能になる。
・スィッチに温度センサを設け、温度センサの検出した
温度が、下限温度しきい値より小さいときに、サーモス
タット・スィッチにより、関連する電磁弁を閉じ、上限
温度しきい値より大きいときに、サーモスタット・スィ
ッチにより、関連する電磁弁を開くように構成すること
が望ましい。このように、直接的に制御することにより
、とくに、構造を簡易化することが可能になる。
【０００９】また、電磁弁は、膨張装置に接続されて、
１つのユニットが構成されていることが好ましい。これ
により、構造が簡易化される。詳細には、最大負荷値Ｂ
ｍａｘ が、０．８５より大きい下限しきい値より低下
したとき、制御装置が、コンプレッサ装置の出力を低減
させるべく、作動するように保証されるべきである。下
限しきい値は、とくに、０．９０ないし０．９５の範囲
でもよい。このしきい値を高い値に設定すればするほど
、コンプレッサを、その最大冷却キャパシティにまで、
利用することが可能になる。
１つのユニットが構成されていることが好ましい。これ
により、構造が簡易化される。詳細には、最大負荷値Ｂ
ｍａｘ が、０．８５より大きい下限しきい値より低下
したとき、制御装置が、コンプレッサ装置の出力を低減
させるべく、作動するように保証されるべきである。下
限しきい値は、とくに、０．９０ないし０．９５の範囲
でもよい。このしきい値を高い値に設定すればするほど
、コンプレッサを、その最大冷却キャパシティにまで、
利用することが可能になる。
【００１０】他方、最大負荷値Ｂｍａｘ が、１より小
さい上限しきい値を越えたとき、制御装置は、コンプレ
ッサ装置の出力を増大させるべく、作動するべきである
。上限しきい値は、とくに、下限しきい値より、０．０
１ないし０．０５だけ高い値に設定することができる。 １との差が比較的小さい場合には、コンプレッサ出力を
、必要に応じて、切り換えるために、制御装置が、連続
作動と不連続作動とを区別することが可能になる。
さい上限しきい値を越えたとき、制御装置は、コンプレ
ッサ装置の出力を増大させるべく、作動するべきである
。上限しきい値は、とくに、下限しきい値より、０．０
１ないし０．０５だけ高い値に設定することができる。 １との差が比較的小さい場合には、コンプレッサ出力を
、必要に応じて、切り換えるために、制御装置が、連続
作動と不連続作動とを区別することが可能になる。
【００１１】制御に使用される最大負荷値Ｂｍａｘ は
、負荷の瞬間値である必要はない。多くの場合、制御装
置が、ある期間にわたり、検出した負荷の瞬間値Ｂから
最大負荷値Ｂｍａｘ を計算する平均値生成手段を有し
ていることが望ましい。このようにすれば、こまかな変
動を無視することができる。あるいは、制御装置は、負
荷の瞬間値Ｂの変動から最大負荷値Ｂｍａｘ を計算す
るトレンド・アナライザーを有していてもよい。こうす
ることにより、認識可能な変化が、早期に、補正される
。
、負荷の瞬間値である必要はない。多くの場合、制御装
置が、ある期間にわたり、検出した負荷の瞬間値Ｂから
最大負荷値Ｂｍａｘ を計算する平均値生成手段を有し
ていることが望ましい。このようにすれば、こまかな変
動を無視することができる。あるいは、制御装置は、負
荷の瞬間値Ｂの変動から最大負荷値Ｂｍａｘ を計算す
るトレンド・アナライザーを有していてもよい。こうす
ることにより、認識可能な変化が、早期に、補正される
。
【００１２】好ましい実施態様においては、コンプレッ
サ装置に、コントローラが割当られており、コントロー
ラは、吸引圧の実際値と所望値との差に基づいて、コン
プレッサ装置の出力を制御し、制御装置は、最大負荷値
Ｂｍａｘ に基づき、所望値を変化させるように構成さ
れている。このような出力制御により、吸引圧を直接モ
ニターすることができ、高い信頼性をもって、所望の最
大吸引圧を設定することが可能になる。
サ装置に、コントローラが割当られており、コントロー
ラは、吸引圧の実際値と所望値との差に基づいて、コン
プレッサ装置の出力を制御し、制御装置は、最大負荷値
Ｂｍａｘ に基づき、所望値を変化させるように構成さ
れている。このような出力制御により、吸引圧を直接モ
ニターすることができ、高い信頼性をもって、所望の最
大吸引圧を設定することが可能になる。
【００１３】さらに、最大負荷値Ｂｍａｘ と下限しき
い値（出力が低下する場合）および／または上限しきい
値（出力が増大する場合）との差が大きくなるほど、制
御装置による所望値の変化が大きくなるようにしてもよ
い。これにより、特定の条件に、より速やかに対応する
ことが可能になる。
い値（出力が低下する場合）および／または上限しきい
値（出力が増大する場合）との差が大きくなるほど、制
御装置による所望値の変化が大きくなるようにしてもよ
い。これにより、特定の条件に、より速やかに対応する
ことが可能になる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の実施例に係る制御装置を含
む冷凍機のブロックダイアグラムである。図１において
、コンプレッサ装置１は、たとえば、共通の圧力ライン
１４および共通の吸引ライン１５を有する３つのコンプ
レッサ１１、１２、１３を備えている。このコンプレッ
サ装置１の出力は、作動させるコンプレッサの数により
、および、コンプレッサを個々に制御することにより、
たとえば、規則的に作動させることにより、制御され得
る。圧力ライン１４は、コンデンサ２に導かれており、
冷却エアの流れ２２を促進する吸引ファン２１が設けら
れている。さらに、コレクタ３が設けられており、コレ
クタ３から、液体冷媒３１が、供給ライン３２により、
供給されている。
む冷凍機のブロックダイアグラムである。図１において
、コンプレッサ装置１は、たとえば、共通の圧力ライン
１４および共通の吸引ライン１５を有する３つのコンプ
レッサ１１、１２、１３を備えている。このコンプレッ
サ装置１の出力は、作動させるコンプレッサの数により
、および、コンプレッサを個々に制御することにより、
たとえば、規則的に作動させることにより、制御され得
る。圧力ライン１４は、コンデンサ２に導かれており、
冷却エアの流れ２２を促進する吸引ファン２１が設けら
れている。さらに、コレクタ３が設けられており、コレ
クタ３から、液体冷媒３１が、供給ライン３２により、
供給されている。
【００１５】冷凍機は、複数の冷凍室を有しており、本
実施例においては、図示されるように、３つの冷凍室４
、５、６を有している。これらの冷凍室の温度は、等し
くても、また、異なっていてもよい。各冷凍室は、蒸発
器４１、５１、６１を有しており、蒸発器４１、５１、
６１の上流には、それぞれ、電磁弁４２、５２、６２が
接続されている。これらの直列回路は、互いに並列に、
供給ライン３２に接続されている。各電磁弁４２、５２
、６２は、膨張弁４３、５３、６３と直列に接続され、
後者とともに、それぞれ、構成ユニット４４、５４、６
４を形成している。各蒸発器４１、５１、６１には、そ
れぞれ、ファン４５、５５、６５が設けられている。各
冷凍室４、５、６および、好ましくは、冷却エアの流れ
中に、サーモスタット・スィッチ４７、５７、６７の温
度センサ４６、５６、６６が設けられており、これらの
サーモスタット・スィッチ４７、５７、６７は、第２図
に示されるように、“ｏｎ”で示すサーモスタット・ス
ィッチがオンしている期間の間、対応する電磁弁４２、
５２、６２に、駆動電流Ｉを供給して、電磁弁４２、５
２、６２を開き、“ｏｆｆ”で示すサーモスタット・ス
ィッチがオフしている期間の間、対応する電磁弁４２、
５２、６２に、電流を供給せず、電磁弁４２、５２、６
２を閉じるように、動作する。ここに、電流を流す期間
は、冷媒を注入する期間と対応している。サーモスタッ
ト・スィッチ４７、５７、６７は、対応する冷凍室４、
５、６に必要な所望の温度に設定される。
実施例においては、図示されるように、３つの冷凍室４
、５、６を有している。これらの冷凍室の温度は、等し
くても、また、異なっていてもよい。各冷凍室は、蒸発
器４１、５１、６１を有しており、蒸発器４１、５１、
６１の上流には、それぞれ、電磁弁４２、５２、６２が
接続されている。これらの直列回路は、互いに並列に、
供給ライン３２に接続されている。各電磁弁４２、５２
、６２は、膨張弁４３、５３、６３と直列に接続され、
後者とともに、それぞれ、構成ユニット４４、５４、６
４を形成している。各蒸発器４１、５１、６１には、そ
れぞれ、ファン４５、５５、６５が設けられている。各
冷凍室４、５、６および、好ましくは、冷却エアの流れ
中に、サーモスタット・スィッチ４７、５７、６７の温
度センサ４６、５６、６６が設けられており、これらの
サーモスタット・スィッチ４７、５７、６７は、第２図
に示されるように、“ｏｎ”で示すサーモスタット・ス
ィッチがオンしている期間の間、対応する電磁弁４２、
５２、６２に、駆動電流Ｉを供給して、電磁弁４２、５
２、６２を開き、“ｏｆｆ”で示すサーモスタット・ス
ィッチがオフしている期間の間、対応する電磁弁４２、
５２、６２に、電流を供給せず、電磁弁４２、５２、６
２を閉じるように、動作する。ここに、電流を流す期間
は、冷媒を注入する期間と対応している。サーモスタッ
ト・スィッチ４７、５７、６７は、対応する冷凍室４、
５、６に必要な所望の温度に設定される。
【００１６】サーモスタット・スィッチ４７、５７、６
７は、同時に、負荷状態インディケータとして作用し、
信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を介して、制御装置７に、負荷
状態信号およびオン信号ならびにオフ信号を伝達する。 制御装置７は、コンピュータ部を有する計算回路７１を
含んでおり、各蒸発器のための負荷値Ｂとしての電流ス
ィッチ・オン比を、次式にしたがって、計算する。
７は、同時に、負荷状態インディケータとして作用し、
信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を介して、制御装置７に、負荷
状態信号およびオン信号ならびにオフ信号を伝達する。 制御装置７は、コンピュータ部を有する計算回路７１を
含んでおり、各蒸発器のための負荷値Ｂとしての電流ス
ィッチ・オン比を、次式にしたがって、計算する。
【００１７】Ｂ＝“ｏｎ”／（“ｏｎ”＋“ｏｆｆ”）
また、平均値生成手段またはトレンド・アナライザー７
２が設けられており、ある期間にわたって、各蒸発器の
負荷値Ｂを評価し、平均値またはトレンド値を供給する
。このようにして決定された負荷値Ｂから、最大負荷値
Ｂｍａｘ が、比較器７３内で選択される。最後に、割
当部７４において、最大負荷値Ｂｍａｘ が、入力７５
を介して入力可能な上限しきい値および下限しきい値と
比較される。この比較にしたがって、時間遅れ信号Ａが
、コントローラ８に出力される。このコントローラ８は
、コンプレッサ装置１の出力を制御して、作動させるコ
ンプレッサ１１、１２、１３の数を決定し、好ましくは
、さらに、少なくとも１つのコンプレッサのある瞬間の
出力を制御するものである。出力の制御は、入力８１を
介して入力される吸引圧の実際値を、コントローラ８の
制御部８２において、信号Ａに基づき、生成された吸引
圧の所望値と比較することによってなされる。
また、平均値生成手段またはトレンド・アナライザー７
２が設けられており、ある期間にわたって、各蒸発器の
負荷値Ｂを評価し、平均値またはトレンド値を供給する
。このようにして決定された負荷値Ｂから、最大負荷値
Ｂｍａｘ が、比較器７３内で選択される。最後に、割
当部７４において、最大負荷値Ｂｍａｘ が、入力７５
を介して入力可能な上限しきい値および下限しきい値と
比較される。この比較にしたがって、時間遅れ信号Ａが
、コントローラ８に出力される。このコントローラ８は
、コンプレッサ装置１の出力を制御して、作動させるコ
ンプレッサ１１、１２、１３の数を決定し、好ましくは
、さらに、少なくとも１つのコンプレッサのある瞬間の
出力を制御するものである。出力の制御は、入力８１を
介して入力される吸引圧の実際値を、コントローラ８の
制御部８２において、信号Ａに基づき、生成された吸引
圧の所望値と比較することによってなされる。
【００１８】蒸発器のキャパシティＱ０ は、次式によ
り表わされる。 Ｑ０ ＝ｋ×Ｆ×ＬＭＴＤ ここに、ｋは、冷却された媒体から冷却する媒体への伝
熱係数、Ｆは、熱伝動が生ずる部分の全面積であり、Ｌ
ＭＴＤは、冷却する媒体と冷却された媒体との間の温度
差の対数値であり、この温度差は、流れが、同じ向きが
、反対向きか、あるいは、交差する向きかによって決定
される。
り表わされる。 Ｑ０ ＝ｋ×Ｆ×ＬＭＴＤ ここに、ｋは、冷却された媒体から冷却する媒体への伝
熱係数、Ｆは、熱伝動が生ずる部分の全面積であり、Ｌ
ＭＴＤは、冷却する媒体と冷却された媒体との間の温度
差の対数値であり、この温度差は、流れが、同じ向きが
、反対向きか、あるいは、交差する向きかによって決定
される。
【００１９】蒸発器の平均負荷Ｑは、次の近似式によっ
て得られる。 Ｑ＝Ｑ０ ×｛“ｏｎ”／（“ｏ
ｎ”＋“ｏｆｆ”）｝ ＝ｋ×
Ｆ×ＬＭＴＤ×｛“ｏｎ”／（“ｏｎ”＋“ｏｆｆ”）
｝ここに、すでに述べたように、“ｏｎ”は、サーモス
タット・スィッチがオンしている期間であり、“ｏｆｆ
”は、サーモスタット・スィッチがオフしている期間で
ある。また、負荷値Ｂ＝“ｏｎ”／（“ｏｎ”＋“ｏｆ
ｆ”）は、蒸発器内へ冷媒が注入されているサイクルの
一部を示している。蒸発器の等しい平均負荷は、負荷値
Ｂが、さらに、増大し得るときは、より低いキャパシテ
ィＱ０ で、すなわち、より高い吸引圧、したがって、
より低いＬＭＴＤの値で生じ得ることは、容易に理解し
得るであろう。したがって、最も負荷の大きい蒸発器の
最大負荷値Ｂｍａｘ から、補正値Ａを得ることが可能
になり、こうして得られた補正値Ａに基づいて、最大負
荷値Ｂｍａｘ が予め定めたしきい値に達するまで、吸
引圧の所望値が、増大される。
て得られる。 Ｑ＝Ｑ０ ×｛“ｏｎ”／（“ｏ
ｎ”＋“ｏｆｆ”）｝ ＝ｋ×
Ｆ×ＬＭＴＤ×｛“ｏｎ”／（“ｏｎ”＋“ｏｆｆ”）
｝ここに、すでに述べたように、“ｏｎ”は、サーモス
タット・スィッチがオンしている期間であり、“ｏｆｆ
”は、サーモスタット・スィッチがオフしている期間で
ある。また、負荷値Ｂ＝“ｏｎ”／（“ｏｎ”＋“ｏｆ
ｆ”）は、蒸発器内へ冷媒が注入されているサイクルの
一部を示している。蒸発器の等しい平均負荷は、負荷値
Ｂが、さらに、増大し得るときは、より低いキャパシテ
ィＱ０ で、すなわち、より高い吸引圧、したがって、
より低いＬＭＴＤの値で生じ得ることは、容易に理解し
得るであろう。したがって、最も負荷の大きい蒸発器の
最大負荷値Ｂｍａｘ から、補正値Ａを得ることが可能
になり、こうして得られた補正値Ａに基づいて、最大負
荷値Ｂｍａｘ が予め定めたしきい値に達するまで、吸
引圧の所望値が、増大される。
【００２０】詳細には、計算は、以下のようにしてなさ
れる。各蒸発器におけるＢの瞬間値および平均値または
トレンド値が決定され、比較器７３内で、これらの最大
値が選択される。最大負荷値Ｂｍａｘ が、入力７５で
設定された下限しきい値、たとえば、好ましくは、０．
９０ないし０．９５の範囲に設定される下限しきい値よ
り小さいときは、コンプレッサ装置１の吸引圧が増大し
得る。すなわち、コンプレッサの出力が減少し得る。他
方、最大負荷値Ｂｍａｘ が、下限しきい値よりわずか
に大きい１．０未満の上限しきい値を越えているときは
、吸引圧が減少し、コンプレッサの出力が増大する。
れる。各蒸発器におけるＢの瞬間値および平均値または
トレンド値が決定され、比較器７３内で、これらの最大
値が選択される。最大負荷値Ｂｍａｘ が、入力７５で
設定された下限しきい値、たとえば、好ましくは、０．
９０ないし０．９５の範囲に設定される下限しきい値よ
り小さいときは、コンプレッサ装置１の吸引圧が増大し
得る。すなわち、コンプレッサの出力が減少し得る。他
方、最大負荷値Ｂｍａｘ が、下限しきい値よりわずか
に大きい１．０未満の上限しきい値を越えているときは
、吸引圧が減少し、コンプレッサの出力が増大する。
【００２１】第一の場合には、信号Ａが、制御装置７か
ら、コントローラ８に送られ、吸引圧の所望値が増大さ
せられる。第二の場合には、信号Ａにより、吸引圧の所
望値が減少させられる。この場合には、最大負荷値Ｂｍ
ａｘ が、下限しきい値または上限しきい値から離れて
いるほど、補正の影響が増大し得る。本発明は、以上の
実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載さ
れた発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それら
も、本発明の範囲内に包含されるものであることは言う
までもない。
ら、コントローラ８に送られ、吸引圧の所望値が増大さ
せられる。第二の場合には、信号Ａにより、吸引圧の所
望値が減少させられる。この場合には、最大負荷値Ｂｍ
ａｘ が、下限しきい値または上限しきい値から離れて
いるほど、補正の影響が増大し得る。本発明は、以上の
実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載さ
れた発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それら
も、本発明の範囲内に包含されるものであることは言う
までもない。
【００２２】たとえば、前記実施例においては、３つの
コンプレッサ１１、１２、１３を用いているが、コンプ
レッサは１つでもよいし、さらには、複数のコンプレッ
サを用いる場合に、それらのキャパシティが異なってい
てもよい。また、コンプレッサとしては、ピストンコン
プレッサ、ロータリーコンプレッサ、スクリューコンプ
レッサなど、種々の形式のコンプレッサを用いることが
できる。
コンプレッサ１１、１２、１３を用いているが、コンプ
レッサは１つでもよいし、さらには、複数のコンプレッ
サを用いる場合に、それらのキャパシティが異なってい
てもよい。また、コンプレッサとしては、ピストンコン
プレッサ、ロータリーコンプレッサ、スクリューコンプ
レッサなど、種々の形式のコンプレッサを用いることが
できる。
【００２３】さらに、出力の制御は、コンプレッサを規
則的にオン・オフ操作することにより、あるいは、速度
を可変とすることにより、ステップ状に、あるいは、連
続的に、おこなうことができる。
則的にオン・オフ操作することにより、あるいは、速度
を可変とすることにより、ステップ状に、あるいは、連
続的に、おこなうことができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、その出力が制御可能な
コンプレッサ装置と、コンデンサと、所望により、コレ
クタと、並列に接続され、それぞれ、上流側に接続され
た膨張装置を有する少なくとも２つの蒸発器を備えた冷
凍機の制御装置であって、前記各蒸発器に、温度センサ
と、該温度センサにより制御される弁と、弁の状態に依
存している負荷状態インディケータが設けられるととも
に、前記蒸発器のうち、最も負荷の大きい蒸発器の負荷
状態にしたがって、前記コンプレッサ装置の出力が制御
される冷凍機の制御装置において、いかなる負荷の下で
も、可能なかぎり小さい出力で、冷凍機を動作させるこ
とのできる冷凍機の制御装置を提供することが可能にな
る。
コンプレッサ装置と、コンデンサと、所望により、コレ
クタと、並列に接続され、それぞれ、上流側に接続され
た膨張装置を有する少なくとも２つの蒸発器を備えた冷
凍機の制御装置であって、前記各蒸発器に、温度センサ
と、該温度センサにより制御される弁と、弁の状態に依
存している負荷状態インディケータが設けられるととも
に、前記蒸発器のうち、最も負荷の大きい蒸発器の負荷
状態にしたがって、前記コンプレッサ装置の出力が制御
される冷凍機の制御装置において、いかなる負荷の下で
も、可能なかぎり小さい出力で、冷凍機を動作させるこ
とのできる冷凍機の制御装置を提供することが可能にな
る。
【図１】図１は、本発明の実施例に係る制御装置を含む
冷凍機のブロックダイアグラムである。
冷凍機のブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、サーモスタット・スィッチのオン期間
およびオフ期間を示すタイムチャートである。
およびオフ期間を示すタイムチャートである。
１ コンプレッサ装置
２ コンデンサ
３ コレクタ
４、５、６ 冷凍室
７ 制御装置
８ コントローラ
１１、１２、１３ コンプレッサ
１４ 圧力ライン
１５ 吸引ライン
２１ 吸引ファン
２２ 冷却エアの流れ
３１ 液体冷媒
３２ 供給ライン
４１、５１、６１ 蒸発器
４２、５２、６２ 電磁弁
４３、５３、６３ 膨張弁
４４、５４、６４ 構成ユニット
４６、５６、６６ 温度センサ
４７、５７、６７ サーモスタット・スィッチ７１
計算回路 ７２ 平均値生成手段またはトレンド・アナライザー
７３ 比較器 ７４ 割当部 ７５ 入力 ８１ 入力 ８２ 制御部
計算回路 ７２ 平均値生成手段またはトレンド・アナライザー
７３ 比較器 ７４ 割当部 ７５ 入力 ８１ 入力 ８２ 制御部
Claims (11)
- 【請求項１】 その出力が制御可能なコンプレッサ装
置と、コンデンサと、所望により、コレクタと、並列に
接続され、それぞれ、上流側に接続された膨張装置を有
する少なくとも２つの蒸発器を備えた冷凍機の制御装置
であって、前記各蒸発器に、温度センサと、該温度セン
サにより制御される弁と、該弁の状態に依存している負
荷状態インディケータが設けられるとともに、前記蒸発
器のうち、最も負荷の大きい蒸発器の負荷状態にしたが
って、前記コンプレッサ装置の出力が制御される冷凍機
の制御装置において、前記弁が、前記蒸発器の上流側に
接続された電磁弁であって、該電磁弁のスィッチ・オン
時間とスィッチ・オフ時間との比が、これに設けられた
前記温度センサによって影響され、前記負荷状態インデ
ィケータが、スィッチ・オン時間とスィッチ・オフ時間
に対応する信号を生成し、前記制御装置が、前記各蒸発
器の負荷値Ｂとして、スィッチ・オン時間／（スィッチ
・オン時間＋スィッチ・オフ時間）を計算する計算回路
を備え、コンプレッサ装置の出力を、最大負荷値Ｂｍａ
ｘ が１に近づくように調整するように構成されたこと
を特徴とする冷凍機の制御装置。 - 【請求項２】 前記温度センサが、関連する前記電磁
弁を開閉するサーモスタット・スィッチに設けられ、前
記温度センサの検出した温度が、下限しきい値より小さ
いときに、前記サーモスタット・スィッチによって、関
連する前記電磁弁を閉じ、上限しきい値より大きいとき
に、前記サーモスタット・スィッチによって、関連する
前記電磁弁を開くように構成されたことを特徴とする請
求項１に記載の冷凍機の制御装置。 - 【請求項３】 前記電磁弁が、前記膨張装置に接続さ
れ、１つのユニットが構成されていることを特徴とする
請求項１または２に記載の冷凍機の制御装置。 - 【請求項４】 前記最大負荷値Ｂｍａｘ が、０．８
５より大きい下限しきい値より低下したとき、前記制御
装置が、前記コンプレッサ装置の出力を低減させるべく
、作動するように構成されたことを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の冷凍機の制御装置。 - 【請求項５】 前記下限しきい値が、０．９０ないし
０．９５であることを特徴とする請求項４に記載の冷凍
機の制御装置。 - 【請求項６】 前記最大負荷値Ｂｍａｘ が、１より
小さい上限しきい値を越えたとき、制御装置が、コンプ
レッサ装置の出力を増大させるべく、作動するように構
成されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
１項に記載の冷凍機の制御装置。 - 【請求項７】 前記上限しきい値が、前記下限しきい
値より、０．０１ないし０．０５だけ大きいことを特徴
とする請求項６に記載の冷凍機の制御装置。 - 【請求項８】 前記制御装置が、ある期間にわたり、
検出した負荷の瞬間値Ｂから前記最大負荷値Ｂｍａｘ
を計算する平均値生成手段を有していることを特徴とす
る請求項１ないし７のいずれか１項に記載の冷凍機の制
御装置。 - 【請求項９】 前記制御装置が、負荷の瞬間値Ｂの変
動から前記最大負荷値Ｂｍａｘ を計算するトレンド・
アナライザーを有していることを特徴とする請求項１な
いし８のいずれか１項に記載の冷凍機の制御装置。 - 【請求項１０】 前記コンプレッサ装置に、コントロ
ーラが割当られ、該コントローラが、吸引圧の実際値と
所望値との差に基づいて、前記コンプレッサ装置の出力
を制御し、前記制御装置が、前記最大負荷値Ｂｍａｘ
に基づき、前記所望値を変化させるように構成されたこ
とを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載
の冷凍機の制御装置。 - 【請求項１１】 前記最大負荷値Ｂｍａｘ と前記下
限しきい値（出力が低下する場合）および／または前記
上限しきい値（出力が増大する場合）との差が大きくな
るほど、前記制御装置による前記所望値の変化が大きく
なるように設定されたことを特徴とする請求項１０に記
載の冷凍機の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4010770A DE4010770C1 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | |
| DE40107701 | 1990-04-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04225754A true JPH04225754A (ja) | 1992-08-14 |
| JP2634095B2 JP2634095B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=6403685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3069704A Expired - Lifetime JP2634095B2 (ja) | 1990-04-04 | 1991-04-02 | 冷凍機の制御装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131237A (ja) |
| JP (1) | JP2634095B2 (ja) |
| CA (1) | CA2037271C (ja) |
| DE (1) | DE4010770C1 (ja) |
| DK (1) | DK167036B1 (ja) |
| FR (1) | FR2660739B1 (ja) |
| GB (1) | GB2244150B (ja) |
| IT (1) | IT1245033B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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