JPH0550675B2

JPH0550675B2 -

Info

Publication number: JPH0550675B2
Application number: JP61134206A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Takahashi; Takeshi Aoki; Masuo Oku
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1993-07-29
Also published as: JPS62210371A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本発明は二系統の冷凍サイクルを構成する圧縮
機を可変速運転する事によつて被冷却空間の温度
を制御する冷凍装置に関する。

(ロ) 従来の技術従来例えば冷却貯蔵庫の貯蔵室内等の被冷却空
間の温度を設定温度に略安定して一致させるもの
として例えば特公昭59−34936号公報に示される
如くインバータ回路で構成する周波数変換装置に
よつて冷凍サイクルの圧縮機を可変速運転するも
のがある。これによれば冷凍サイクルの冷却能力
が一定の範囲で調節できるので定常状態で安定し
た温度制御が可能とする。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点上記の構成によれば圧縮機を高速回転から最低
速回転まで渡つて制御し、被冷却空間の温度に応
じて冷却能力を調節し、従来の所謂ON−OFF制
御に比して安定した温度制御が可能となるが、例
えば冷凍サイクルを構成する蒸発器にはどうして
も着霜が成長するため除霜が行わなければなら
ず、その場合は冷却運転は実質上中断される事に
なり、その間の温度上昇が問題となる。

これを解決する一手段として二系統の独立した
冷凍サイクルを準備し、何れの圧縮機も可変速制
御すると共に交互に運転させるものが考えられる
が、双方にそれぞれ前述のインバータ回路を準備
するのでは制御が複雑となると共にコスト面でも
問題が生ずる。そこで単一のインバータ回路によ
つて双方の圧縮機を制御する様にし、インバータ
回路と双方の圧縮機間にそれぞれ開閉器を設け、
制御装置によつてこの開閉器を開閉制御する事に
よつて圧縮機を交互に運転せしめるものが考えら
れるが、今度は開閉器を開く際に発生する所謂ノ
イズによつてインバータ回路に異常が発生する問
題が生ずる。

(ニ) 問題点を解決するための手段本発明は斯かる問題点を解決するために成され
たもので以下実施例に沿つて本発明の構成を説明
する。

貯蔵庫１２の貯蔵室１３内を冷却するための冷
却装置Ｒはそれぞれ独立した二系統の冷凍サイク
ルから成る冷却ユニツトＡ，Ｂを具備する。制御
装置１１は温度検出装置１４と温度設定装置１５
の出力に基づきインバータ回路１０に周波数信号
Ｈを発生する。インバータ回路１０はそれに基づ
き出力周波数を変更して圧縮機CA，CBの回転数
を制御する。制御装置１１は貯蔵室１３内温度
T_Pを設定温度T_Sに略一致させる様に周波数信号
Ｈを変化せしめ、インバータ回路１０はそれに略
比例して圧縮機CA，CBの回転数を変更する。イ
ンバータ回路１０の出力はマグネツトスイツチ
SW₁，SW₂をそれぞれ介して圧縮機CA，CBに接
続され、制御装置１１は原則として2M時間毎に
マグネツトスイツチSW₁，SW₂を交互に閉じて圧
縮機CA，CBを交互に運転すると共に、マグネツ
トスイツチSW₁若しくはSW₂を開く際はインバー
タ回路１０の出力を０Hzとする周波数信号Ｈを出
力してから圧縮機CA若しくはCBの回転が停止す
る例えば１分後にマグネツトスイツチSW₁若しく
はSW₂を開く制御をする。

(ホ) 作用本発明によればインバータ回路１０の出力が０
Hzとなり、又、圧縮機CA若しくはCBの回転が停
止してからマグネツトスイツチSW₁若しくはSW₂
を開くので逆起電力によるアークの発生を確実に
防止できる。

(ヘ) 実施例次に図面において本願の実施例を説明する。第
１図は本願の冷却装置Ｒの構成をブロツク図で示
している。Ａ，Ｂはそれぞれ独立した冷凍サイク
ルから成る冷却ユニツトであり、それぞれ圧縮機
CA，CB、凝縮器１，２、減圧器３，４、蒸発器
５，６を順次連通接続して別々の冷媒回路を形成
している。FA，FBは蒸発器５，６と熱交換した
冷気をそれぞれ強制循環するための送風機であ
り、７，８はそれぞれ凝縮器１，２冷却用の送風
機である。又、DA，DBは蒸発器５，６に成長
する霜を融解するための除霜ヒータである。圧縮
機CA，CBは例えば三相誘導電動機によつて駆動
されるものであり、周知のインバータ回路１０の
出力によつて可変速とされ、圧縮機CA，CBから
吐出された高温高圧ガス冷媒はそれぞれ凝縮器
１，２に流入して放熱凝縮し、減圧器３，４で減
圧された後、蒸発器５，６にそれぞれ流入してそ
こで蒸発し、冷却作用を発揮して圧縮機CA，CB
にそれぞれ帰還するものである。

１１はマイクロコンピユータにて構成する制御
装置であり、後述する貯蔵庫１２の貯蔵室１３内
の温度T_Pを検出する温度検出装置１４の出力及
び、所望の貯蔵室１３温度T_Sを設定する温度設
定装置１５の出力を入力としている。制御装置１
１は温度検出装置１４及び温度設定装置１５の出
力に基づき、或いはその機能として内蔵する後述
する各種タイマに基づき、インバータ回路１０に
対して強制的な設定周波数信号或いはPID制御周
波数信号を発生する。PID制御とは温度T_Pの設
定温度T_Sからの偏差、温度T_Pの変化の傾き、及
び温度T_Pの所定時間の設定温度T_Sからの偏差に
基づいて周波数信号を修正し、温度T_Pを設定温
度T_Sに略一致する様に制御するものであり、イ
ンバータ回路１０の出力周波数にして例えば30Hz
から120Hzの範囲で制御装置１１は周波数信号を
変化させる。即ち、マイクロコンピユータは所定
時間毎に温度T_Pと設定温度T_Sとの差△Ｔを算出
しこの値によつて所定の比例要素修正量を決定
し、例えば設定温度T_SよりT_Pが高い場合はイン
バータ回路１０の出力周波数を増加する方向に、
又、逆に低い場合は減じる方向に周波数信号を修
正する。又、所定時間毎の温度T_Pの変化率によ
り所定の微分要素修正量を算出し、この修正量を
前記変化率を減少せしめる方向で前記比例要素修
正量に加算することによつて、設定温度T_S付近
での温度T_Pの所謂オーバーシユートを小さくす
る。更にマイクロコンピユータは前記差△Ｔを十
分に長い所定時間加算することにより所定の積分
要素修正量を算出し、△Ｔを減じる方向に前記比
例要素修正量に加算して設定温度T_Sと温度T_Pと
の定常的な差を無くする様にする。これによつて
結果的に温度T_Pは設定温度T_Sに略一致する様に
制御されることになる。インバータ回路１０は制
御装置１１からの周波数信号に基づきそれに略比
例して例えば０Hzから120Hzまで出力周波数を変
化させるもので、その出力は圧縮機CA，CBの双
方にそれぞれマグネツトスイツチSW₁，SW₂を介
して接続される。制御装置１１は機能として内蔵
する切換タイマに基づいてマグネツトスイツチ
SW₁，SW₂を後述する如く所定時間毎に交互に閉
じると共に、必要に応じて双方を同時に閉じる。
更に制御装置１１は後述する如く除霜ヒータ
DA，DB及び加熱ヒータＷの制御を実行する。

第２図は貯蔵庫１２の正面図を示している。貯
蔵庫１２の貯蔵室１３内は冷却装置Ｒによつて氷
温帯を含む所望の設定温度T_Sに維持するもので
あり、前方に開放する外箱内に内箱を組み込み、
両箱間にウレタン若しくはグラスウール、または
内部を真空状態とした断熱ブロツク等を装填する
か、或いは断熱パネルを組み立てて箱状とする等
により断熱箱体１７を構成しており、この断熱箱
体１７内を貯蔵室１３としている。尚、実施例で
は断熱箱体１７は前方に開口しているが、上方に
開口したものでも良くまた、開口は図示しない断
熱扉によつて開閉自在に閉塞される。また、ここ
で氷温とは氷点下であつて肉や魚等が凍結する前
の温度帯を意味しており、通常この温度は略−１
℃から−４℃の範囲である。冷却ユニツトＡ，Ｂ
の圧縮機CA，CB、凝縮器１，２、送風機７，８
はそれぞれ取付基板１８，１９によつて断熱箱体
１７の天面に取付けられると共に、送風機FA，
FB、蒸発器５，６及び除霜ヒータDA，DBは貯
蔵室１３の天上部に配設され、それぞれグリル２
０，２１で覆われている。貯蔵室１３背面にはダ
クト板２２にて冷気吐出通路２３が形成されてお
り、送風機FA、FBは回転してその前方のグリル
２０，２１に形成した吸込口２４，２５より貯蔵
室１３内の冷気をそれぞれ吸引し、冷気吐出通路
２３の下端吐出口２７より貯蔵室１３内に冷気を
吐出せしめる。加熱ヒータＷはこの冷気吐出通路
２３内に相方の送風機FA，FBからの冷気と熱交
換可能に配設されている。又、制御装置１１及び
インバータ回路１０も断熱箱体１７上面に取付け
られる。尚、２９は制御装置１１前面に設けた温
度等の表示部である。

次に第３図乃至第１３図を参照して本願冷却装
置Ｒの動作を説明する。第３図乃至第１０図は制
御装置１１のマイクロコンピユータのプログラム
を示すフローチヤートであり、第１１図は貯蔵室
１３内の温度T_Pの時間推移と左下に示す各機器
の駆動状態を示し、又、第１２図は制御装置１１
の出力する周波数信号Ｈの特定部分の時間推移
と、マグネツトスイツチSW₁，SW₂の接続状態を
示している。第３図は制御装置１１からインバー
タ回路１０に送られる周波数信号Ｈを決定するた
めのフローチヤートである。時刻t₀で電源を投入
しそこからステツプ３１ですべてをリセツトし、
ステツプ３２でPIDフラグがセツトされているか
否か判断し、されていないからステツプ（33）に
進んで温度検出装置１４によつて貯蔵室１３の温
度T_Pを読み込み、ステツプ（34）で温度T_Pと設
定温度T_S（例えば−１℃）との差△Ｔを算出す
る。次にステツプ（35）で△Ｔが例えば３℃等の
温度T₄以上か否かを判断し、以上であればステ
ツプ（36）に進んでインバータ回路１０の出力周
波数の値を最大能力とする様周波数信号Ｈを最大
能力とする。以後ステツプ（32）から（36）を繰
り返してインバータ回路１０の出力周波数を最大
能力とし続け、この間に温度T_Pは低下して行つ
て温度差△Ｔが温度T₄を下回るとステツプ（37）
に進んで温度差△Ｔが例えば１℃等の温度T₁以
上であるか否か判断し、以上であればステツプ
（38）に進んで周波数信号Ｈを、インバータ回路
１０の出力周波数を例えば90Hz等にする値H₁と
する。以後、温度差△ＴがT₁を下回るまでこの
状態を維持し、時刻t₁で△ＴがT₁を下回るとステ
ツプ（39）に進んでPIDフラグをセツトし、ステ
ツプ（40）（41）（42）（43）（44）で０Hzフラグが
セツトされているか、H₃フラグがセツトされて
いるか、H₁指令が有つたか、H_P＋H₄指令があつ
たか、又、H_P＋H₅指令が有つたか否か次々に判
断し、すべて否であるからステツプ（45）に進ん
で先に述べたPID制御を実行して周波数信号Ｈを
決定し、温度T_Pはこれによつて比例帯に入つた
ことになる。その後ステツプ（45）から（32）に
戻り、ここではPIDフラグがセツトされているの
でステツプ（40）までジヤンプし、以後PID制御
を続行する。

その後０Hzフラグがセツトされたらステツプ
（40）から（46）に進んで周波数信号Ｈをインバ
ータ回路１０の出力周波数を０Hzとする値０とす
る。又、H₃フラグがセツトされたらステツプ
（41）から（47）に進んでインバータ回路１０の
出力を最低能力とする値H₃とする。又、H₁指令
が発せられた時はステツプ（42）から（48）に進
んで周波数信号ＨをH₁とする。又、H_P＋H₄指令
が発せられた時はステツプ（43）から（49）に進
んで周波数信号Ｈを（H_P＋H₄）とする。又、H_P
＋H₅指令が発せられたらステツプ（44）から
（50）に進んで周波数信号Ｈを（H_P＋H₅）とす
る。

次に第４図はマグネツトスイツチSW₁，SW₂制
御用のフローチヤートを示す。電源投入からステ
ツプ（51）で全てをリセツトし、ステツプ（52）
でＡユニツト指令が有つたか否か判断し、有つた
らステツプ（53）に進んでＡユニツトフラグをセ
ツトし、Ｂユニツトフラグ及び２ユニツトフラグ
をリセツトしてステツプ５４に進みマグネツトス
イツチSW₁を閉じ、SW₂を開いて冷却ユニツトＡ
の圧縮機CAのみをインバータ回路１０に接続す
る。ステツプ（52）で否であればステツプ（55）
に進み、同様にＢユニツト指令が有ればステツプ
（56）に進んでＢユニツトフラグをセツトし、Ａ
ユニツトフラグ及び２ユニツトフラグをリセツト
してステツプ（57）に進みマグネツトスイツチ
SW₂を閉じ、SW₁を開いて冷却ユニツトＢの圧縮
機CBのみをインバータ回路１０に接続する。ス
テツプ（55）で否であればステツプ（58）に進ん
で２ユニツト指令が有ればステツプ５９に進み、
２ユニツトフラグをセツトし、Ａユニツトフラグ
及びＢユニツトフラグをリセツトしてステツプ
（60）に進み相方のマグネツトスイツチSW₁，
SW₂を閉じて相方のユニツトＡ，Ｂの圧接機CA，
CBをインバータ回路１０に接続する。ステツプ
（58）で否であればステツプ（61）に進んでＡユ
ニツトフラグがセツトされているか否か判断し、
セツトされていればステツプ（54）に進む。ステ
ツプ（61）で否で、ステツプ（62）に進んでＢユ
ニツトフラグがセツトされていればステツプ
（57）に進む。ステツプ（62）で否でステツプ
（63）に進み、２ユニツトフラグがセツトされて
いればステツプ（60）に進む。

次に第５図は冷却ユニツトＡ，Ｂを切り換える
タイミングを決定する為のフローチヤートを示
す。電源投入からスタートしてステツプ（65）で
全てをリセツトし、次にステツプ（66）でカウン
ト開始指令を持つ。カウント開始指令は後述する
如く第１１図の時刻t₁に発せられ、この時点から
ステツプ（67）に進んでフラグＡをセツし、次に
ステツプ（68）に進んでマイクロコンピユータが
その機能として有する切換タイマをカウントし、
この切換タイマのカウント時間2Mが終了するま
でステツプ（69）と（68）を繰り返し、時刻t₁か
ら2M時間経過した時刻t₅にカウントは終了し、
ステツプ（70）に進んで切換タイマをリセツト
し、次にステツプ（71）でＡフラグがセツトされ
ているか否かを判断し、リセツトされているから
ステツプ（72）に進んでＡフラグをセツトし、ス
テツプ（73）で切換指令を発してステツプ（68）
に戻る。その後同等にステツプ（68）と（69）を
実行し、時刻t₅から2M時間経過した時刻t₃にス
テツプ（69）から（70）（71）に進み、この時Ａ
フラグはセツトされているからステツプ（74）に
進んでＡフラグをリセツトし、ステツプ（73）で
切換指令を発する。即ち、時刻t₁から2M時間如
にＡフラグはセツト、リセツトを交互に繰り返
し、切換指令が発せられることになる。

次に第６図に冷却ユニツトＡ及びＢの除霜制御
用のフローチヤートを示す。電源投入からステツ
プ（76）で全てをリセツトし、ステツプ（77）で
前述のカウント開始指令が発せられるまで待機す
る。第１１図の時刻t₁にカウント開始指令が前述
の如く発せられるとステツプ（78）に進み、マイ
クロコンピユータがその機能として有する除霜タ
イマをカウントし、ステツプ（79）に進んで１回
目の除霜待機時間であるか判断し、是であるから
ステツプ（80）に進んで除霜タイマが第１終了時
間となつているか判断し、否であるからステツプ
（81）に進み現在除霜中か否か判断し否であるか
らステツプ（78）に戻り、これを繰り返す。前述
の第１終了時間はＭとしており、即ち時刻t₁から
Ｍ時間経過した時刻t₃に除霜タイマは第１終了時
間となり、ステツプ（82）に進み除霜タイマをリ
セツトしてステツプ（83）で除霜フラグをセツト
する。次にステツプ（84）でＡフラグがセツトさ
れているか否か判断し、前述の如く時刻t₁からt₅
の間はセツトされているからステツプ（85）に進
んで蒸発器６の温度が所定の除霜終了温度になる
までステツプ（86）から（78）（79）（88）（81）
（84）（85）を繰り返し、除霜ヒータDBを発熱せ
しめて冷却ユニツトＢの除霜を実行し、終了すれ
ばステツプ（87）に進んで除霜フラグをリセツト
して除霜を終了する。その後もステツプ（78）
（79）から（88）に進んで今度は第２終了時間で
ある2M時間が終了するまでステツプ（88）から
（81）、（78）に進み、除霜タイマはカウントを続
け時刻t₃から2M時間経過した時刻t₆にステツプ
（88）から（84）に進みＡフラグのセツトを判断
し、前述の如く時刻t₅からt₃の間のこの区間では
リセツトされているからステツプ（89）から
（90）に進み、前述同様に今度は除霜ヒータDA
を発熱させて蒸発器５の除霜を実行する事にな
る。以後これを繰り返す。即ち第１１図より明ら
かな如く、冷却ユニツトＡ若しくはＢの除霜は第
１回目を除き、切換指令からＭ時間経過後に行わ
れる事になる。又、後述する如くＡフラグがセツ
トされている時は冷却ユニツトＡが運転し、Ａフ
ラグがリセツトされている時は冷却ユニツトＢが
運転されている時であるので、除霜を停止してい
る方の冷却ユニツトで2M時間毎に交互に実行さ
れ、更に切換指令からＭ時間であるから、後述す
る如く何れの冷却ユニツトにおいても、その停止
から約Ｍ時間経過後に除霜が行われる事になる。
従つてこの間に停止している方の冷却ユニツトの
蒸発器の温度は上昇すると共にその着霜は運転し
ている冷却ユニツトによつて昇華され、その量が
減じられる事になるので、除霜時間の短縮化と、
それによる熱影響の減縮を達成できることにな
る。

次に冷却ユニツトＡ，Ｂの切換制御用のフロー
チヤートを第７図乃至第１０図に示す。電源投入
からステツプ（92）で全てをリセツトしステツプ
（93）で２ユニツト指令を発する。これによつて
第４図の如く双方のマグネツトスイツチSW₁，
SW₂が閉じ、第１１図の如く両冷却ユニツトＡ，
Ｂの圧縮機CA，CB、送風機FA，FBが運転され
る。次にステツプ（94）にて現在の貯蔵室１３の
温度T_Pを読み込み、ネステツプ（95）で設定温
度T_Sとの差△Ｔを算出し、ステツプ（96）で差
△Ｔが温度T₁以下か否かを判断し、否であれば
ステツプ（94）に戻る。前述の如く最大能力で圧
縮機CAとCBが運転されて貯蔵室１３内は急速に
冷却されて行き時刻t₁で△ＴがT₁に到達するとス
テツプ（96）から（97）に進みカウント開始指令
を発する。これによつて前述の切換タイマと除霜
タイマがカウントを開始すると共にPID制御に入
る。次にステツプ（98）に進んで第５図の切換指
令が発せられたか否か判断し、否であるからステ
ツプ（99）で第６図の除霜フラグがセツトされて
いるか否か判断し、否であるからステツプ（100）
（101）で温度T_Pと設定温度T_Sとの差△Ｔを算出
しステツプ（102）で例えば−１℃等の温度T₂以
上となつたか否か判断し、否であればステツプ
（103）で制御回路１１の周波数信号Ｈが最大能力
となつているか判断し、否であるからステツプ
（104）に進んでマイクロコンピユータがその機能
として有する第１タイマをリセツトしてステツプ
（98）に戻りこれを繰り返す。

この間貯蔵室１３内は冷却ユニツトＡ，Ｂが
PID制御されて冷却されて行き△ＴがT₂になる
とステツプ（102）から（105）に進み、現在の周
波数信号H_Pを読み込み、ステツプ（106）で例え
ばインバータ回路１０の出力を60Hzとする周波数
信号H₀まで低下しているか否か判断し、否であ
ればステツプ（98）に戻り、以下これを繰り返
し、現在の周波数信号H_Pが温度T_Pが低下する事
によつて低下して時刻t₂にH₀となるとステツプ
（107）に進み、現在２ユニツトで運転しているか
否かを判断し、是であるからステツプ（108）に
進み０Hzフラグをセツトする。この部分のマグネ
ツトスイツチSW₁，SW₂の状態と制御装置１１の
周波数信号Ｈの状態を第１２図に示す。時刻t₂で
H_PがH₀まで低下するとステツプ（108）で０Hz
フラグがセツトされ第３図より周波数信号Ｈが０
となる。次にステツプ（109）（110）でマイクロ
コンピユータがその機能として有する例えば１分
等の第２タイマのカウント終了を待ち、終了した
時刻t₉にステツプ（111）で第２タイマをリセツ
トし、次にステツプ（112）でＡフラグセツトさ
れているか否か判断し、前述の第５図の如く時刻
t₁からt₅までの区画はセツトされているからステ
ツプ（113）に進み、Ａユニツト指令を発し、第
４図に於いて述べた如くマグネツトスイツチSW₁
は閉じた状態でマグネツトスイツチSW₂は開く。

ここで制御装置１１の周波数信号Ｈが０となつ
てもインバータ回路１０の出力は直ぐには０Hzと
ならず、圧縮機CBも慣性により少許回転を持続
する。回転が停止する以前にマグネツトスイツチ
SW₂を開くと、圧縮機CBの電動機の発生する逆
起電力によつて開く瞬間にマグネツトスイツチ
SW₂でアークが発生し、それによつて生ずるノイ
ズによりインバータ回路１０に通常設けられる保
護装置が動作して、インバータ回路１０が動作不
能となつてしまう危険性がある。その為に本発明
では時刻t₂からt₉までの圧縮機CB停止の為の時間
を作つてこれを防止する。

次にステツプ（114）でこれもマイクロコンピ
ユータがその機能として有する５秒等の第３タイ
マをカウントしてステツプ（115）と（114）を繰
り返して終了を待ち、時刻t₁₀で終了したらステ
ツプ（117）で０Hzフラグをリセツトし、ステツ
プ（118）でH₁指令を発して第３図の如く周波数
信号Ｈを強制的にH₁に上昇させ、冷却能力を上
げて温度上昇を防ぎ、以後は冷却ユニツトＡのみ
によるPID制御となる。ここでステツプ（112）
でＡフラグがリセツトされている時はステツプ
（127）に進んでＢユニツト指令を発する。

ここで貯蔵室１３内の負荷が小さく、冷却ユニ
ツトＡのみの最低能力運転状態でも温度T_Pが設
定温度T_Sより低くなつた様な状態では時刻t₄より
制御回路１１は加熱ヒータＷに通電して貯蔵室１
３内を加熱し、それ以上の温度低下を防止する。
この加熱ヒータＷの発熱量も設定温度T_Sとの差
△Ｔに基づくPID制御とし、この時周波数信号Ｈ
は低い値で一定としても、又、同様にPID制御を
していて良い。何れにしても加熱ヒータＷによつ
て温度T_Pの低下を防止する。

次に前述の如く時刻t₅に於いて第５図の切換指
令が発せられるとステツプ（120）に進み、現在
２ユニツトで運転しているか判断し、否であるか
らステツプ（121）に進み第１サブルーチンを実
行する。第１サブルーチンは第９図に示す。又、
その時のマグネツトスイツチSW₁，SW₂の状態と
周波数信号Ｈの状態を第１３図に示す。ステツプ
（S₁）で現在の周波数信号H_Pを内蔵するメモリに
書き込みステツツプ（S₂）でH₃フラグをセツト
する。これによつて第３図の如く周波数信号Ｈは
強制的にH₃に低下する。次にステツプ（S₃）
（S₄）で第２タイマの終了まで待機し、時刻t₁₁で
終了するとステツプ（S₅）で第２タイマをリセツ
トしステツプ（S₆）で２ユニツト指令を発し、第
４図の如くマグネツトスイツチSW₁の他にSW₂も
閉じる事により圧縮機CBも起動する。

ここで時刻t₅で周波数信号ＨをH₃としてもイ
ンバータ回路１０の出力周波数は直ぐには低下せ
ず、徐々に低下する。従つて未だ十分低下する前
にマグネツトスイツチSW₂を閉じると圧縮機CB
が起動不良を起こすため、本願では時刻t₅からt₁₁
までの時間をおいてインバータ回路１０の出力周
波数を十分低下させる様にしている。これによつ
て圧縮機CBの起動は円滑に行われる。

ステツプ（S₆）で２ユニツト指令を発した後は
ステツプ（S₇）でH₃フラグをリセツトしステツ
プ（S₈）でH_P＋H₄指令を発し、周波数信号Ｈを
ステツプ（S₁）で書き込んだH_Pにインバータ回
路１０の出力にして20Hz等のH₄を加えた値にす
る。時刻t₅でH₃に降下させた事によつて温度T_P
は多少上昇するが、（H_P＋H₄）とする事によつ
て以後の温度上昇を抑制する。次にステツプ
（S₉）（S₁₀）で温度差△Ｔを算出し、ステツプ
（S₁₁）で△Ｔが例えば−0.5℃等の温度T₃以下と
なつたか否か判断し、時刻t₁₂でT₃以下となつた
らステツプ（S₁₂）で現在の周波数信号H_Pを書き
込み、ステツプ（S₁₃）で０Hzフラグをセツトす
る。即ち、時刻t₁₁からt₁₂までの間は冷却ユニツ
トＡ，Ｂの相方によつて貯蔵室１３内は冷却され
る事になる。ここで冷却ユニツトＢは時刻t₁₁か
ら圧縮機CBが起動しても直ぐには冷却能力は上
昇しない為、温度T_Pは一旦上昇しようとするが、
冷却ユニツトＡが継続して運転しており、又、冷
却ユニツトＢも除々に冷却能力を発揮して来るの
で温度T_Pの上昇は抑制され、低下して行く事に
なる。この時刻t₁₁からt₁₂までの重複した運転期
間は温度によらず、タイマによつて時間制御して
も良く起動した冷却ユニツトの冷却能力が十分発
揮される様になるまで他方の冷却ユニツトを継続
して運転する事によつて切換時の温度上昇を最低
限にする。

ステツプ（S₁₃）で０Hzフラグをセツトし制御
装置１１の周波数信号Ｈを０とし、第８図の説明
と同様にステツプ（S₁₄）と（S₁₅）で第２タイマ
の終了を待ち、時刻t₁₃で終了したらステツプ
（S₁₆）で第２タイマをリセツトし、ステツプ
（S₁₇）でＡフラグがセツトされているか判断し、
前述の如く時刻t₅からt₃まではリセツトされてい
るからステツプ（S₁₈）に進んでマグネツトスイ
ツチSW₁を開いてマグネツトスイツチSW₂のみ閉
じた状態とし、ステツプ（S₁₉）と（S₂₀）で第３
タイマのカウント終了を待つて時刻t₁₄でステツ
プ（S₂₁）に進んで第３タイマをリセツトし、ス
テツプ（S₂₂）で０Hzフラグをリセツトしてステ
ツプ（S₂₃）でH_P＋H₅指令を発して周波数信号Ｈ
を（H_P＋H₅）に上昇させてステツプ（99）に戻
る。以後は冷却ユニツトＢによる冷却運転とな
る。尚、ステツプ（S₁₇）でＡフラグがセツトさ
れている時にはステツプ（S₂₄）に進んでマグネ
ツトスイツチ（SW₁）を閉じ、冷却ユニツトＡに
よる冷却に切り換える。即ち、冷却ユニツトＡ，
Ｂは原則として2M時間毎に交互に運転される事
になる。

次にその状態から貯蔵室１３内に多大な熱負荷
が投入された様な場合、PID制御によつてインバ
ータ回路１０の出力は上昇して最終的には最大能
力となるが、それでも能力が不足し、△ＴがT₃
より高くなると、ステツプ（102）から（103）に
進み、そこからステツプ（120）に進む。ステツ
プ（120）では現在１ユニツトのみ運転（冷却ユ
ニツトＢ）しているのでステツプ（121）に進み、
例えば10分等の第１タイマをカウントし、ステツ
プ（122）によつて第１タイマのカウント終了を
判断する。この１ユニツトによる最大能力運転が
10分間継続されるとステツプ（123）に進んで第
６図の除霜フラグがセツトされているか否か判断
し、否であれば時刻t₇においてステツプ（124）
で第１タイマをリセツトし、ステツプ（125）で
第２サブルーチンを実行する。

第２サブルーチンは第１０図に示す。第２サブ
ルーチンでは第１３図の時刻t₅からt₁₁までと同様
の制御を行う。即ち、ステツプ（S₃₁）でH₃フラ
グをセツトし、ステツプ（S₃₂）、（S₃₃）でインバ
ータ回路１０の出力周波数の降下を待つてステツ
プ（S₃₄）で第２タイマをリセツトし、ステツプ
（S₃₅）で２ユニツト指令を発して第４図によつて
マグネツトスイツチ（SW₁）も閉じ冷却ユニツト
Ａを起動し、ステツプ（S₃₆）でH₃フラグをリセ
ツトしてステツプ（S₃₇）でH₁指令を発し、イン
バータ回路１０の出力周波数を上昇せしめる。こ
れによつて貯蔵室１３内は冷却ユニツトＡ，Ｂ相
方から強力に冷却されてそれ以上の温度上昇を防
止する。その後温度T_P及び周波数信号Ｈが降下
すれば前述同様１ユニツトのみの運転に復帰す
る。

ここで前述の如く時刻t₃若しくはt₆で除霜フラ
グがセツトされると、第７図のステツプ（99）か
らステツプ（130）に進み、ここで現在２ユニツ
トで冷却しているか否か判断する。この時１ユニ
ツトのみで運転している状態、即ち第１１図の時
刻t₃の場合の如く冷却ユニツトＡのみが運転して
いる状態では第５図より時刻t₁かt₅の間はＡフラ
グがセツトされており従つて第６図より除霜は冷
却ユニツトＢで行われるのでステツプ（100）に
戻る。即ち何れか一方の冷却ユニツトのみが運転
している時は停止している方の除霜を行うので冷
却運転と除霜が同時に実行されて貯蔵室１３内に
暖気が循環される事がない。時刻t₆の場合も同様
であり、この場合は冷却ユニツトＡの除霜が行わ
れる。

ところが例えば時刻t₃を含む区間において貯蔵
室１３内に多大な熱負荷が投入されたり、扉が長
時間開放される等して時刻t₇の如き状態となつて
両冷却ユニツトＡ，Ｂが運転している時にはステ
ツプ（130）から（131）に進み、ステツプ（131）
から（142）において前述のステツプ（108）から
（118）及び（127）同様の処理を実行し、この時
Ａフラグセツトされているので冷却ユニツトＡの
運転は継続しつつ冷却ユニツトＢは停止せしめ蒸
発器６の除霜を実行することになる。

この様に実施例で冷却運転の開始時や貯蔵室１
３内の熱負荷が急増した如き場合には二つの冷却
ユニツトＡ，Ｂによつて強力に冷却する。又、貯
蔵室１３内の温度T_Pが設定温度T_S付近に安定し
た状態では何れか一つの冷却ユニツトによつて冷
却し、更に所定時間毎に切り換えて交互に運転す
るので何れかの冷却ユニツトのみが経年劣化によ
つて異常に損傷する等の不都合が生じず、又、停
止している方の冷却ユニツトは除霜されて絶えず
良好なる冷却状態を維持される。又、一方の冷却
ユニツトのみの冷却によつても冷却能力が過剰と
なつた時には加熱ヒータＷによつて加熱しつつ冷
却ユニツトを止めずに温度T_Pを制御するので、
圧縮機CA，CBの回転数制御による効果と合わせ
て、更に良好に温度T_Pを設定温度T_Sに安定的に
制御する事ができるものである。

ここで各冷却ユニツトＡ，Ｂの送風機FA，FB
は圧縮機CA，CBの起動から所定時間遅延させて
起動すれば蒸発器５，６の温度が高い状態の空気
の強制循環が防止される。又、各冷却ユニツト
Ａ，Ｂの除霜は除霜ヒータDA，DBに行う様に
したが、所謂高温冷媒を流す事によるホツトガス
除霜方式としても良い。更に実施例において用い
た各数値（実施例では所謂氷温を対象とした。）
はそれに限られるものではなく種々変更可能であ
る。

(ト) 発明の効果本発明によれば二系統の冷凍サイクルを用いて
交互に切り換え運転するので片方のみの経年劣化
が防止されると共に、停止している方の冷凍サイ
クルの除霜を他方の冷凍サイクルで冷却運転を行
いつつ実行する事等も可能となり、常に良好な冷
却状態を維持することが可能となる。又、インバ
ータ回路は単一で済むのでコストの低減が図れ
る。

更に冷凍サイクルの切り換えの際、開閉器の何
れかを開く時には制御装置はインバータ回路の出
力を停止させる周波数信号を出力してから圧縮機
の停止のための所定期間経過後に開くのでインバ
ータ回路の週力周波数を零とし、又、圧縮機の回
転も停止せしめられるため、開閉器にてアークに
よるノイズは発生せず、冷却装置の異常制御状態
の発生を回避する事ができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示すもので、第１図は
冷却装置の構成を示すブロツク図、第２図は貯蔵
庫の扉を除く上部正面図、第３図乃至第１０図は
制御装置のマイクロコンピユータのフローチヤー
トを示し、第３図は制御回路からの周波数信号を
決定するフローチヤート、第４図はマグネツトス
イツチ制御用のフローチヤート、第５図は冷却ユ
ニツトを切り換えるタイミングを決定するフロー
チヤート、第６図は除霜制御用のフローチヤー
ト、第７図乃至第１０図は冷却ユニツト切換制御
用のフローチヤート、第１１図は貯蔵室の温度の
時間推移と各機器の動作状態を示す図、第１２図
は第１１図の時刻t₂付近の周波数信号とマグネツ
トスイツチの状態を示す図、第１３図は第１１図
の時刻t₅付近の周波数信号とマグネツトスイツチ
の状態を示す図である。Ｒ……冷却装置、Ａ，Ｂ……冷却ユニツト、
SW₁，SW₂……マグネツトスイツチ、１０……イ
ンバータ回路、１１……制御装置、１３……貯蔵
室。

Claims

【特許請求の範囲】

１独立した二系統の冷凍サイクルの圧縮機の回
転数を変化させるインバータ回路と、このインバ
ータ回路と前記各圧縮機との間に介設される開閉
器と、被冷却空間の温度に基づき周波数信号をイ
ンバータ回路に出力すると共に前記開閉器を制御
して前記圧縮機を交互に切り換え運転し、且つ前
記開閉器を開く際に前記インバータ回路の出力を
停止させる周波数信号を出力してから前記圧縮機
の停止のための所定期間後に開閉器を開く制御装
置とからなることを特徴とする冷却装置。