JPH0545864B2

JPH0545864B2 -

Info

Publication number: JPH0545864B2
Application number: JP25720086A
Authority: JP
Inventors: Juji Fujimoto; Yoshiaki Hirata; Yukio Yoshida; Tetsuo Nakano; Minoru Ogita; Shozo Kameyama
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-10-29
Publication date: 1993-07-12
Also published as: JPS6346360A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、冷凍装置の運転制御装置に関し、特
に、庫内温度が所望庫内温度に収束するように圧
縮機を容量制御するものの改良に関する。

（従来の技術）従来より、この種の冷凍装置の運転制御装置と
して、例えば実公昭55−48359号公報に開示され
るように、極数変換型圧縮機、凝縮器、膨張機構
および蒸発器を直列に閉回路に接続して循環冷媒
回路を構成するとともに、上記圧縮機の吐出管と
吸込管とを、途中に電磁弁を介設したバイパス通
路によつて接続し、極数変換による圧縮機の容量
制御と、電磁弁の開閉による圧縮機からのホツト
ガス冷媒のバイパス制御とを併行して行うことに
より、庫内温度が所望庫内温度に収束するように
制御したものが知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来のものでは、圧縮機が
高容量運転を行つている際、例えば冷凍負荷が減
少して庫内温度が急激に低下したような場合に
は、電磁弁の開作動により圧縮機からのホツトガ
ス冷媒のバイパス量が増加すると、その分、冷凍
能力が低下して、庫内温度がそのままスムーズに
所望庫内温度に収束する場合がある。この場合、
圧縮機はそのまま高容量運転に断続しており、そ
のため、この冷凍負荷の減少時には、上記庫内冷
却に何ら寄与しないホツトガス冷媒のバイパス量
が多く、その分、圧縮機が実質的に過大運転とな
つて、無駄な冷媒圧縮仕事により無効エネルギー
が増大するという問題があつた。

（第１の発明の目的）本出願の第１の発明は、上記の点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、圧縮機の容量制御
と圧縮機からのホツトガス冷媒のバイパス制御と
を有機的に組合わせ、冷凍負荷が小さくなると、
圧縮機の容量を最低段にし、その後は、冷凍負荷
の増大に応じて圧縮機の容量を調整することによ
り、庫内温度に応じて圧縮機を最適容量で運転し
て、ホツトガス冷媒のバイパス量を減少させ、よ
つて省エネルギー化を図りつつ庫内温度を所望庫
内温度に良好に収束させることにある。

（第２の発明の目的）また、その場合、圧縮機の最低段の容量状態、
例えば庫内温度を早期に所望庫内温度に収束させ
るためのプルダウン運転終了直後等の過渡状態で
は、庫内空気を含む制御系の遅れ等に起因して庫
内温度が一旦所望庫内温度に収束した後、この所
望庫内温度を中心にやや大きくハンチングする場
合があり、この場合には、冷凍負荷に対して適切
な容量状態であるにも拘わらず、そのハンチング
により庫内温度が所望庫内温度に対してある程度
高くなると、圧縮機の容量が誤つて一段増大して
しまい、その分、省エネルギー効果が低減すると
いう憾みが生じる。そこで、例えば、上記圧縮機
の容量を最低段に保持する範囲、例えば所望庫内
温度のデフアレンシヤル範囲を拡大することが考
えられるが、この場合には、その拡大分だけ庫内
温度の制御精度が低下する欠点が生じる。

そのため、本出願の第２の発明の目的は、上記
第１の発明の目的に加え、圧縮機容量の最低段へ
の調整後、庫内温度が所望庫内温度を含む所定温
度範囲を超えた場合には、直ちに容量アツプせ
ず、所定時間経過後もこの状態にあるときに限つ
て圧縮機の容量段数を増大させることにより、所
望庫内温度のデフアレンシヤル範囲を狭く設定し
て、庫内温度の制御精度を高く確保しつつ、プル
ダウン運転終了直後等の過渡状態においても、制
御系のハンチングに起因する圧縮機容量の一段ア
ツプを防止し、よつて圧縮機の容量を常に冷凍負
荷に対応した適切値に保持して、省エネルギー効
果を高く維持することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本出願の第１の発
明の解決手段は、第１図に示すように、圧縮機
１、凝縮器２，３、膨張機構４および蒸発器５を
直列に閉回路に接続してなる循環冷媒回路７とを
備えるとともに、該循環冷媒回路７の上記凝縮器
２，３および膨張機構４をバイパスするバイパス
通路８と、上記循環冷媒回路７を流れる冷媒の上
記バイパス通路８へのバイパス量を調整する調整
手段９と、さらに所望庫内温度を設定する庫内温
度設定器１２と、庫内温度を検出する温度センサ
１３ａ又は１３ｂとを備える。そして、上記庫内
温度設定器１２および温度センサ１３ａ又は１３
ｂの出力を受け、庫内温度が上記所望庫内温度に
対して所定幅をもつて設定された限界温度範囲内
に最初に突入したとき、上記圧縮機１の容量を最
低段にし、その後庫内温度が上記限界温度範囲を
超えると、その都度上記圧縮機１の容量段数を増
大させるように制御する圧縮機容量制御手段１５
と、上記庫内温度設定器１２および温度センサ１
３ａ又は１３ｂの出力を受け、上記限界温度範囲
内において庫内温度を所望庫内温度にするように
上記調整手段９に制御信号を出力するホツトガス
制御手段１４とを備える構成としたものである。

さらに、本出願の第２の発明の解決手段は、上
記構成に加えて、上記圧縮機容量制御手段１５の
機能に対して、庫内温度が上記限界温度範囲を超
えて所定時間経過後も該限界温度範囲を超えた状
態にあると、その都度上記圧縮機１の容量段数を
増大させる機能を付加する構成としたものであ
る。

（作用）上記の構成により、本出願の第１の発明では、
庫内のプルダウン時はプルアツプ時、庫内温度が
所望庫内温度に対して所定幅をもつて設定された
限界温度範囲内に最初に突入すると、圧縮機１の
容量が最低段に調整され、その後、この圧縮機１
の最低段の容量状態において、循環冷媒回路７を
流れるホツトガス冷媒のバイパス通路８へのバイ
パス量の調整、すなわちホツトガス冷媒のバイパ
ス制御により、庫内温度が所望庫内温度に収束す
る。

そして、この状態で、庫内温度が上記限界温度
範囲を超えて上昇した場合には、圧縮機１の容量
段数が増大すると共に、ホツトガス冷媒のバイパ
ス制御が停止し、これにより冷凍能力が増大して
庫内温度が再び温度範囲内に下降復帰すると、ホ
ツトガス冷媒のバイパス制御が再開されて、庫内
温度が所望庫内温度が収束される。

以下、同様にして、庫内温度が上記限界温度範
囲を超えて上昇すると、その都度、圧縮機１の容
量段数が次第に増大するので、圧縮機１の容量が
冷凍負荷に応じた最適容量に調整され、このこと
により圧縮機１の過大運転が少なく抑制されて、
ホツトガス冷媒のバイパス量が可及的に少なく制
限され、省エネルギー化が有効に図られることに
なる。

また、本出願の第２の発明では、圧縮機１の容
量が最低段に調整された状態、特にプルダウン運
転の終了直後等の過度状態では、超内温度が所望
庫内温度に対してやや大きくハンチングして、上
記限界温度範囲を超える場合があるものの、この
場合には、所定時間経過前に再び限界温度範囲に
戻つて圧縮機容量制御手段１５′が作動しないの
で、圧縮機１の容量は増大せずにそのまま維持さ
れ、特に所定時間経過後も庫内温度が依然として
限界温度範囲を超えた状態にあるとき、つまり真
に冷凍負荷が増大しているときに限り、圧縮機１
の容量段数が増大するので、このプルダウン運転
の終了直後等の過度状態でも圧縮機１の容量は冷
凍負荷に対応した適切な容量値に調整されて、ホ
ツトガス冷媒のバイパス量が常に少なく保持さ
れ、その結果、圧縮機１の無駄な冷媒圧縮仕事が
少なくなつて、省エネルギー化が有効に発揮され
ることになる。

（第１の発明の実施例）以下、本出願の第１及び第２の発明の実施例を
第２図以下の図面に基いて説明する。

第２図は本出願の第１の発明を冷凍装置Ａに適
用した実施例を示す。同図において、１は圧縮
機、２は水冷凝縮器、３は該水冷凝縮器２に冷却
水が循環しないとき作動する３個の送風フアン３
ａ……を有する空冷凝縮器、４は膨張機構として
膨張弁、５は２個の送風フアン５ａ，５ａを有す
る蒸発器であつて、該各機器１〜５はそれぞれ冷
媒配管６……により冷媒循環可能に接続されて、
循環冷媒回路７が形成されており、冷媒を圧縮機
１により順次空冷凝縮器３、水冷凝縮器２、膨張
弁４および蒸発器５を経て圧縮機１に流通循環さ
せることにより、水冷又は空冷凝縮器２，３にお
いてガス冷媒の有する熱量を庫外に放出するとと
もに、蒸発器５において液冷媒に庫内の熱量を吸
収させて、庫内を冷却するようになされている。

また、８は上記循環冷媒回路７の水冷、空冷凝
縮器２，３および膨張弁４をバイパスするバイパ
ス通路、９は上記循環冷媒回路７の上記バイパス
通路８への分岐部に介設された電磁式の三方比例
弁であり、該三方比例弁９は、上記循環冷媒回路
７を流れる冷媒の上記バイパス通路８へのバイパ
ス量を調整する調整手段としての機能を有する。

尚、上記膨張弁４の均圧管は冷凍運転時および
冷蔵運転時において設定庫内温度が高いとき（10
℃以上）吸込管に連通し、冷蔵運転時における設
定庫内温度が低いとき（冷えば10℃より低く−10
℃より高い）には、バイパス通路８に連通するよ
うに切換えられる三方弁（SV）を備えている。

さらに、１２は所望庫内温度（SP）を設定す
る庫内温度設定器、１３ａは庫内温度（吹出温
度）を検出する温度センサ、１３ｂは庫内温度
（吸込温度）を検出する温度センサであり、該各
温度センサ１３ａ，１３ｂおよび上記庫内温度設
定器１２はそれぞれコントローラ１０に接続され
ている。

そして、上記コントローラ１０の内部には、第
３図に示すように、CPU２１、RAM２２、
ROM２３、Ｉ／Ｏポート２４、Ａ／Ｄ変換器２
５およびドライバ２６，２７を備えていると共
に、本第１の発明の特徴として、上記庫内温度設
定器１２および吸込空気の温度センサ１３ｂの出
力を受け、庫内温度が上記庫内温度設定器１２の
所望庫内温度SPに対して所定幅をもつて設定さ
れる限界温度範囲（所望庫内温度SPを基準にし
て例えば高限界温度（例えば＋2.0℃）から低限
界温度（例えば−1.5℃）までの温度範囲）内に
最初に突入したとき、その突入時に上記圧縮機１
の容量を最低段にし、その後、庫内温度が上記限
界温度範囲を超えると、その都度上記圧縮機１の
容量段数を増大させるように制御する圧縮機容量
制御手段１５と、上記庫内温度設定器１２および
２個の温度センサ１３ａ，１３ｂの出力を受け、
上記限界温度範囲内（−1.5℃〜＋2.0℃）におい
て、適宜吹出温度又は吸込温度を庫内温度Ｓとし
て選択して、この庫内温度Ｓを所望庫内温度SP
にするように上記三方比例弁９に制御信号を出力
するホツトガス制御手段１４として機能する。な
お、上記温度センサ１３ｂに代えて、吹出空気側
の温度センサ１３ａの出力で上記制御を行つても
よい。

また、上記第３図において、MCは圧縮機モー
タ、MF₁は蒸発器５の送風フアンモータ、MF₂
は空冷凝縮器３の送風フアンモータ、１０ｃは上
記圧縮機モータMCを作動させると同時に空冷凝
縮器３の送風フアンモータMF₂への通電を許容
する常開接点１０Ｃ−₁を有する圧縮機リレー、
１０Ｆは蒸発器５の送風フアンモータMF₁を作
動させる常開接点１０Ｆ−₁を有する蒸発器フア
ンリレー、２０Ｓ１は冷媒配管６に介設されて循
環冷媒回路７の冷媒流れを許容又は阻止する電磁
弁である。

尚、第２図および第３図中、３１は高圧圧力開
閉器、３２は低圧圧力開閉器、３５は熱交換器付
アキユムレシーバ、Trは変圧器、Ｓは運転／停
止スイツチ、３７は油圧保護圧力開閉器、３８は
ランプスイツチ、３９は油圧リセツトスイツチ、
４０は圧縮機保護サーモ、４２〜４５は手動の切
換開閉器であつてすべて連動しており、４２は電
圧切換用、４３は変圧器Trの結線切換用、４４，
４５は圧縮機モータMC用である。また、６０Ｗ
は水冷凝縮器３への冷却水循環時に開作動する水
用圧力開閉器であつて、その開作動時に空冷凝縮
器３の送風フアンモータMF₂を停止させるもの
である。

次に、上記実施例の作動について第４図に基づ
いて説明する。

庫内のプルダウン時、ステツプS₁において、圧
縮機１を最高段で高容量（100％）運転させると、
第５図に示すように庫内温度は低下する。次に、
ステツプS₂において、庫内温度が高限界温度（第
５図上Ａ点）以下に低下したか否かが判断され、
高限界温度（Ａ点）以下に低下するのを待つて、
ステツプS₃で圧縮機１が最低段に切換えられて低
容量（33％）運転が行われる。この圧縮機容量制
御は吸込側の温度センサ１３ｂでなされる。さら
に、庫内温度が低下すると、ステツプS₄で、庫内
温度がPID制御開始温度（所望庫内温度SPを基
準として＋１℃：第５図上Ｂ点）まで低下したか
否かが判断され、庫内温度が上記PID制御開始温
度（Ｂ点）より大きい場合にはステツプS₅に進
み、庫内温度が高限界温度以下である場合にはス
テツプS₃に戻り、高限界温度を超えて上昇した場
合にはステツプS₉に進む。

一方、上記ステツプS₄において庫内温度がPID
制御開始温度（Ｂ点）以下まで低下した場合には
ステツプS₆に進んで三方比例弁９のPID制御を開
始（このPID制御は吹出側の温度センサ１３ａで
なされる）し、次のステツプS₇において、庫内温
度が高限界温度（第５図上Ｃ点）より超えて上昇
したか否かが判断され、庫内温度が高限界温度
（Ｃ点）以下の場合には三方比例弁９のPID制御
を接続する一方、上記限界温度範囲すなわち高限
界温度（Ｃ点）より超えて上昇した場合には三方
比例弁９のPID制御を停止してステツプS₉に進
む。

そして、上記ステツプS₉において、圧縮機１の
容量段数を最低段から中間段に増大させ中容量
（67％）運転が行われる。さらに、ステツプS₁₀〜
S₁₄で上記各ステツプS₄〜S₈と同様の制御が実行
された後ステツプS₁₅に進む。該ステツプS₁₅で
は、上記ステツプS₁₀又はステツプS₁₃で庫内温度
が高限界温度（第５図上Ｄ点）を超えて上昇した
と判断されたので、圧縮機１に容量段数を中間段
から最高段に増大させ、高容量（100％）運転が
行われる。

さらに、次のステツプS₁₆で庫内温度がPID制
御開始温度（第５図上Ｅ点）以下まで低下するの
を待つてステツプS₁₇で三方比例弁９のPID制御
が再開され、庫内温度が所望庫内温度SPに収束
するように制御される。

一方、庫内のプルアツプ時、圧縮機１を最高段
で高容量（100％）加熱運転させると、第６図に
示すように庫内温度は上昇する。そして、庫内温
度が上記限界温度範囲の低限界温度（第６図上Ｆ
点）まで上昇するのを待つて、上記プルダウン時
における制御フローの各ステツプS₃〜S₁₇と同じ
制御により、庫内温度が所望庫内温度SPに収束
するように制御される。

したがつて、上記実施例では、庫内温度が所望
庫内温度SPに対して所定幅をもつて設定された
限界温度範囲内に最初に突入すると、この突入時
に圧縮機１の容量を最低段にすると共に、適宜ホ
ツトガス冷媒のバイパス制御（三方比例弁９の
PID制御）を行い、その後、冷凍能力不足に伴い
庫内温度が上限界温度範囲を超えると、その都度
圧縮機１の容量段数を増大させると共に三方比例
弁９のPID制御を停止し、その後、この冷凍能力
の増大に伴い再び庫内温度が上記限界温度範囲内
に入ると、上記圧縮機１の容量増大状態で三方比
例弁９のPID制御を再開するので、圧縮機１の過
大容量運転を防止でき、圧縮機１における冷媒圧
縮仕事を少なく抑えられ、省エネルギー化を図る
ことができる。

尚、圧縮機容量制御は吸込側、吹出側のいずれ
の温度センサ１３ｂ，１３ａでもよいが、空気温
度のハンチング防止の点から、吸込側の温度セン
サ１３ｂでする方が好ましい。

（第２の発明の実施例）第７図イ及びロは本出願の第２の発明の実施例
を示す。尚、冷凍装置の基本的構成は上記第１の
発明の実施例の第２図及び第３図と同様であるの
で、その図示及び説明を省略し、上記第１の発明
の実施例とは異なるコントローラ１０の作動のみ
を第７図の制御フローに基いて説明する。

第７図イにおいて、スタートして、ステツプ
S_B1で電源を投入したパワーオン後、ステツプS_B2
で所望庫内温度SPの値を所定の運転モード切換
温度（例えば−10℃）と大小比較し、SP＜−10
℃のNOの場合には、冷凍運転モード時と判断す
ると共に、制御センサ（制御に使用するセンサ）
として吸込側の温度センサ１３ｂを選択して、ス
テツプS_B3で圧縮機１の容量を100％の最大容量に
固定する。

一方、上記ステツプS_B2でSP≧−10℃のYESの
場合には、部分冷凍運転モード時又は冷蔵運転モ
ード時と判断すると共に、制御センサとして吹出
側の温度センサ１３ａを選択し（後述する強制プ
ルダウン運転時は吸込側の温度センサ１３ｂを選
択し）て、ステツプS_B4で制御センサからの庫内
温度値Ｓを所望庫内温度SPと大小比較し、Ｓ＜
SPのYESの場合には、所望庫内温度SPへの早期
収束性を考慮してステツプS_B6以降で圧縮機１の
最大容量運転を行う一方、Ｓ≦SPのNOの所望庫
内温度以下の場合には、さらにステツプS_B5で制
御センサからの庫内温度値Ｓを所望庫内温度SP
の限界温度範囲（SP−１、５℃≦SP＋0.5℃）の
低限界温度値（SP−1.5℃）と大小比較し、Ｓ＞
SP−1.5℃のYESの場合には、庫内温度Ｓの良好
な収束状態と判断して、第７図ロのステツプS_B10
以降で圧縮機１の容量の最低段の33％に調整す
る。また、上記ステツプS_B5で３≦SP−1.5℃の
NOの場合には、過冷却時と判断して、ステツプ
S_B28以降で加熱運転を行う。

そして、上記ステツプS_B4のＳ＞SPのYESの庫
内温度の高温度時には、ステツプS_B6で圧縮機１
の容量を100％の最大容器に制御したのち、ステ
ツプS_B7で制御センサからの庫内温度値Ｓの値を
判別し、Ｓ≦SPのYESの場合、つまり庫内温度
Ｓが所望庫内温度SPに到達すると、ステツプS_B8
で強制プルダウン運転中（つまりパワーオン時、
所望庫内温度SPの切換時又は吸込温度RSがRS
≧SP＋５℃の場合）でないNOの場合を条件に圧
縮機１の容量を低減すべく、第７図ロのステツプ
S_B10に進む。一方、上記ステツプS_B8で強制プル
ダウン運転中のYESの場合には、ステツプS_B9で
その完了を待つて、庫内温度Ｓに応じた制御を行
うべく上記ステツプS₄に戻る。

次に第７図ロのステツプS_B10以降の庫内温度Ｓ
の良好な収束状態の場合について説明するに、ス
テツプS_B10で圧縮機１の容量を最低段の33％に制
御した後、ステツプS_B11及びS_B12で制御センサか
らの庫内温度値Ｓの値を各々、限界温度範囲の高
限界温度値（SP＋0.5℃）及び低限界温度値（SP
−1.5℃）と大小比較し、限界温度範囲内にある
良好な収束状態の場合には、上記ステツプS_B10に
戻つて圧縮機１の33％運転を維持する。また、ス
テツプS_B12で低限界温度（SP−1.5℃）以下の
YESの場合には、ステツプS_B28以降に進んで、庫
内の加熱運転を行う。

一方、上記ステツプS_B11の高限界温度（SP＋
0.5℃）以上のYESの場合には、一応負荷の増大
時と判断すると共に、制御系のハンチングに伴う
場合を除去すべく、ステツプS_B13でその後の経過
時間を計測するようタイマｔをセツトした後、ス
テツプS_B14でタイマｔに「１」を加算して、次の
ステツプS_B15で制御センサからの庫内温度値Ｓの
値を高限界温度値（SP＋0.5℃）と大小比較し
て、逐次庫内温度Ｓが上記高限界温度値（SP＋
0.5℃）以上の状態にあるか否かを判別する。そ
して、該ステツプS_B15で高限界温度値未満になつ
たＳ＜SP＋0.5℃の場合には、制御系のハンチン
グに伴う場合と判断して、ステツプS_B16でタイマ
ｔをリセツトした後、上記ステツプS_B10に戻つて
圧縮機１の33％運転を維持する。

また、上記ステツプS_B15で庫内温度Ｓが高限界
温度値以上にあるＳ≧SPT0.5℃のYESの場合に
は、ステツプS_B17でこの高限界温度値以上の状態
が所定時間（例えば10分間）断続したか否かを判
断すべく、タイマt₁が10分間のカウントアツプを
行つたか否かを判別し、ｔ＜10分のNOの場合に
は、更にこの断続時間を計測すべく上記ステツプ
S_B14に戻る一方、ｔ≧10分のYESの場合には、真
の負荷増大時と判断して、ステツプS_B18で圧縮機
１を33％から67％に１段増大させた後、上記ステ
ツプS_B11〜S_B17と同様の動作をステツプS_B19〜
SB_B25で行つて、依然として庫内温度Ｓが高限界
温度値以上の状態にある場合には、ステツプS_B26
で圧縮機１の容量を更に一段アツプして100％容
量とする。そして、ステツプS_B27で凝縮器２，３
のデフロスト運転が開始したか否かを判別し、開
始しないNOの場合には、上記ステツプS_B26に戻
つて圧縮機１の100％運転を続行し、デフロスト
運転が開始した場合には、圧縮機１の容量制御の
リセツトを行つて第７図イのステツプS_B4に戻る。

次に、第７図イのステツプS_B28以降の加熱運転
制御について説明するに、先ず、ステツプS_B28で
圧縮機１の容量を最高段の100％容量に制御した
後、ステツプS_B29で制御センサからの庫内温度値
Ｓの値を判別し、未だ低限界温度値（SP−1.5
℃）以下の状態にあるNOの場合には、上記ステ
ツプS_B28に戻つて圧縮機１の100％運転を続行す
る一方、限界温度範囲に入つたYESの場合には、
ステツプS_B30で圧縮機１の容量を最低段の33％に
低減して、第７図ロのステツプS_B10に進む。

よつて、第７図イのステツプS_B4，S_B5，S_B7及
び第７図ロのステツプS_B10〜S_B26により、庫内温
度設定器１２および温度センサ１３ａ又は１３ｂ
の出力を受け、庫内温度Ｓが所望庫内温度SPに
対して所定幅をもつて設定された限界温度範囲
（SP−1.5℃≦Ｓ≦SP＋0.5℃）内に最初に突入し
たとき、所望庫内温度SPに到達した時点で、圧
縮機１の容量を最低段の33％にし、その後、庫内
温度Ｓが上記限界温度範囲を超えて所定時間（10
分間）経過後も該限界温度範囲を超えた状態にあ
ると、その都度上記圧縮機１の容量段数を一段づ
つ増大させて、順次67％、100％にするように制
御するようにした圧縮機容量制御手段１５′を構
成している。

したがつて、上記第２の発明の実施例において
は、例えば第８図イに示す如く、パワーオンによ
り強制プルダウン運転が行われると、圧縮機１の
容量が最高段の100％になり、これに伴い吸込温
度RS（制御対象温度）が低下して所定温度（SP
＋2.0℃）に至つた時点で、この強制プルダウン
運転が完了すると、今度は、100％の圧縮機容量
のまま制御対象温度が吹出温度SSに切換わる。

そして、吹出温度SSが低下して、所望庫内温
度SPに至ると、圧縮機容量制御手段１５′により
圧縮機１の容量が100％から最低段の33％に強制
的に低減されて、冷蔵負荷に対応する。

その後、吹出温度SSが上昇して、限界温度範
囲の高限界温度（SP＋0.5℃）に至ると、タイマ
ｔが時間計測を開始し、所定時間（10分間）のあ
いだ依然として吹出温度SSが上記高限界温度
（SP＋0.5℃）以上の状態を保持している場合、
つまり真に冷蔵負荷が増大している場合には、タ
イマｔがカウントアツプして、圧縮機１の容量が
33％から一段アツプして67％に増大するので、圧
縮機容量と冷蔵負荷とが良好に対応して、吹出温
度SSは所望庫内温度SPに良好に収束することに
なる。

また、上記の如く圧縮機容量を67％に増大して
も、同図ロに示す如く吹出温度SSが未だ上昇す
る場合、つまり冷蔵負荷に対して圧縮機容量が未
だ小さい場合には、高限界温度（SP＋0.5℃）以
上の状態がさらに10分間断続して維持された時点
で、圧縮機容量が更に一段アツプして最高段の
100％容量になるので、圧縮機容量は冷蔵負荷に
可及的良好に対応して、吹出温度SSはその後に
所望庫内温度SPに向つて良好に収束することに
なる。

一方、同図ハに実線で示す如く、吹出温度SS
が一旦所望庫内温度SP以下に達した後、高限界
温度（SP＋0.5℃）以上になり、その後、所定時
間（10分間）の経過前に上記高限界温度（SP＋
0.5℃）未満に低下した場合、つまり制御系のハ
ンチングに伴つて吹出温度SSが上昇して、圧縮
機容量は冷蔵負荷に良好に対応している場合に
は、タイマｔがリセツトされて、圧縮機１は33％
の最低段容量で運転が続行されるので、その容量
は誤つて一段アツプされることなく、冷蔵負荷に
良好に対応して、吹出温度SSは所望庫内温度SP
に良好に収束する。よつて、制御系のハンチング
に起因する圧縮機容量の誤つた一段アツプを防止
して、その分、省エネルギー化を図ることができ
る。

しかも、吹出温度SSが高限界温度（SP＋0.5
℃）以上にある状態が10分間断続した場合に限つ
て、圧縮機容量が一段アツプされるので、例えば
同図ハに破線で示す如く、吹出温度SSが10分間
経過前に一旦高限界温度（SP＋0.5℃）未満に低
下した後、10分間経過時には再び上昇して高限界
温度（SP＋0.5℃）以上の状態にある。制御系の
ハンチング状態の場合にも、圧縮機容量の一段ア
ツプが確実に防止されて、上記省エネルギー化を
確保することができる。

また、限界温度範囲は所望庫内温度SPに対し
て低温側に1.5℃で、高温側に0.5℃の可及的に狭
い範囲に設定されているので、吹出温度SSの制
御精度は高く確保されている。

尚、以上の説明では、調整手段として三方比例
弁９を用いたが、バイパス通路８および該バイパ
ス通路８との分岐部より下流側の循環冷媒回路７
にそれぞれ電磁式の二方弁を設けてもよく、上記
第１及び第２の発明の実施例と同様の作用、効果
を奏することができる。

（発明の効果）以上説明したように、本出願の第１の発明によ
れば、庫内温度が所望庫内温度に対して所定幅を
もつて設定された限界温度範囲内に最初に突入し
たとき、圧縮機の容量を最低段にし、その後、庫
内温度が上記限界温度範囲を超えて上昇すると、
その都度圧縮機の容量段数を増大させながら、上
記限界温度範囲内でホツトガス制御手段によるホ
ツトガスバイパス制御を行つて、庫内温度を所望
庫内温度に収束させるようにしたので、圧縮機を
最適容量で運転して、ホツトガス冷媒のバイパス
量を効果的に低減できて、圧縮機の過大容量運転
を防止でき、よつて、不必要な冷媒圧縮仕事が可
及的に少なく抑えられて、省エネルギー化を図り
得る。

さらに、本出願の第２の発明によれば、圧縮機
の最低段の容量状態において、庫内温度が限界温
度範囲を超えた場合にも、所定時間の経過を待
ち、この所定時間経過後も依然として限界温度範
囲を超えた状態にあるときに限つて、圧縮機の容
量段数を増大させたので、制御系のハンチングに
伴う圧縮機容量の不要な一段アツプを防止して、
より一層の省エネルギー化を図り得るとともに、
上記限界温度範囲を可及的に狭く設定できて、庫
内温度制御の制御精度の向上を図ることができ
る。

特に、限界温度範囲を超えた状態が所定時間の
あいだ断続して接続された場合に限つて、圧縮機
の容量段数を増大させれば、更に圧縮機容量の不
要な一段アツプを防止でき、省エネルギー効果を
顕著に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願の第１及び第２の発明の構成を
示すブロツク図である。第２図ないし第６図は本
出願の第１の発明の実施例を示し、第２図は冷凍
装置の冷媒配管系統図、第３図は電気回路図、第
４図はコントローラの基本作動を示すフローチヤ
ート図、第５図および第６図はそれぞれ庫内のプ
ルダウン時およびプルアツプ時の庫内温度の経時
的な変化を示す図である。また、第７図及び第８
図は本出願の第２の発明の実施例を示し、第７図
イ及びロは各々コントローラの作動を示すフロー
チヤート図、第８図イ〜ハは各々作動説明図であ
る。１……圧縮機、２……水冷凝縮器、３……空冷
凝縮器、４……膨張弁、５……蒸発器、７……循
環冷媒回路、８……バイパス通路、９……三方比
例弁、１２……庫内温度設定器、１３ａ，１３ｂ
……温度センサ、１４……ホツトガス制御手段、
１５，１５′……圧縮機容量制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】１圧縮機１、凝縮器２，３、膨張機構４および
蒸発器５を直列に閉回路に接続してなる循環冷媒
回路７と、該循環冷媒回路７の上記凝縮器２，３
および膨張機構４をバイパスするバイパス通路８
と、上記循環冷媒回路７を流れる冷媒の上記バイ
パス通路８へのバイパス量を調整する調整手段９
と、所望庫内温度を設定する庫内温度設定器１２
と、庫内温度を検出する温度センサ１３ａ又は１
３ｂと、上記庫内温度設定器１２および温度セン
サ１３ａ又は１３ｂの出力を受け、庫内温度が上
記所望庫内温度に対して所定幅をもつて設定され
た限界温度範囲内に最初に突入したとき、上記圧
縮機１の容量を最低段にし、その後庫内温度が上
記限界温度範囲を超えると、その都度上記圧縮機
１の容量段数を増大させるように制御する圧縮機
容量制御手段１５と、上記庫内温度設定器１２お
よび温度センサ１３ａ又は１３ｂの出力を受け、
上記限界温度範囲内において庫内温度を所望庫内
温度にするように上記調整手段９に制御信号を出
力するホツトガス制御手段１４とを備えているこ
とを特徴とする冷凍装置の運転制御装置。２圧縮機１、凝縮器２，３、膨張機構４および
蒸発器５を直列に閉回路に接続してなる循環冷媒
回路７と、該循環冷媒回路７の上記凝縮器２，３
および膨張機構４をバイパスするバイパス通路８
と、上記循環冷媒回路７を流れる冷媒の上記バイ
パス通路８へのバイパス量を調整する調整手段９
と、所望庫内温度を設定する庫内温度設定器１２
と、庫内温度を検出する温度センサ１３ａ又は１
３ｂと、上記庫内温度設定器１２および温度セン
サ１３ａ又は１３ｂの出力を受け、庫内温度が上
記所望庫内温度に対して所定幅をもつて設定され
た限界温度範囲内に最初に突入したとき、上記圧
縮機１の容量を最低段にし、その後庫内温度が上
記限界温度範囲を超えて所定時間経過後も該限界
温度範囲を超えた状態にあると、その都度上記圧
縮機１の容量段数を増大させるように制御する圧
縮機容量制御手段１５′と、上記庫内温度設定器
１２および温度センサ１３ａ又は１３ｂの出力を
受け、上記限界温度範囲内において庫内温度を所
望庫内温度にするように上記調整手段９に制御信
号を出力するホツトガス制御手段１４とを備えて
いることを特徴とする冷凍装置の運転制御装置。３圧縮機容量制御手段１５′は、限界温度範囲
を超えた庫内温度の状態が所定時間継続して維持
された場合に限り圧縮機１の容量段数を増大させ
る特許請求の範囲第２項記載の冷凍装置の運転制
御装置。