JPH10115481A - ショーケース冷却装置 - Google Patents

ショーケース冷却装置

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JPH10115481A
JPH10115481A JP26821396A JP26821396A JPH10115481A JP H10115481 A JPH10115481 A JP H10115481A JP 26821396 A JP26821396 A JP 26821396A JP 26821396 A JP26821396 A JP 26821396A JP H10115481 A JPH10115481 A JP H10115481A
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伸一 中山
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/14Sensors measuring the temperature outside the refrigerator or freezer

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  • Freezers Or Refrigerated Showcases (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ショーケースの照明の点灯・消灯や、ショーケ
ースの周囲温度を考慮して通年の省エネルギー化を図
る。 【解決手段】ショーケース群1と冷凍機6の間に介在す
る形で、圧力設定値演算部48と、回転数指令演算部5
とからなる総合コントローラ38を設ける。つまり、各
ショーケースの照明の同時の点灯・消灯(オン・オフに
よる消費電力の変動)や、その周囲温度の変化(外部か
らの侵入熱量の変動)によって、ショーケースに対する
冷却負荷が変化するから、これに応じて冷凍機6のイン
バータ圧縮機9の吸入冷媒圧力に係る設定値を変動させ
て冷凍機能力を増減させるようにする。圧力設定値演算
部48は、各ショーケース1A…の照明60A…に対す
る点灯・消灯の各指令信号と、周囲温度測定用の温度セ
ンサ61A…からの温度信号に基づいて、圧縮機9の圧
力設定値を演算して求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば開店時
や閉店時などにおけるショーケース照明の一斉の点灯・
消灯や、各ショーケースの周囲温度に基づいて、冷凍機
に内蔵されたインバータ圧縮機の吸入冷媒圧力に係る設
定値を定めて、通年の省エネルギー化を図ることができ
るショーケース冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例について、図5ないし図8を参照
しながら説明する。図5は従来例の構成を示すブロック
図である。従来例は大別して、ショーケース群1と冷凍
機6から構成される。一方のショーケース群1は、ショ
ーケース1A,1B,1C,…(以下、1A…と表記す
る)の全てが店舗内で並設されて一つのグループをなす
もので、各ショーケース1A…はそれぞれ、蒸発器2A
…、この蒸発器2A…への冷媒の流れをオン・オフ制御
するショーケース用コントローラ34A…、冷媒の流れ
をオン・オフする操作端としての図示してない電磁弁、
および、ショーケースの吹き出し空気の温度を測定する
温度センサ14A…を備える。ここで、ショーケース内
の温度測定箇所として、空気が吹き出す箇所が選ばれた
理由は、一つには格納商品の量の多寡によって影響され
ない箇所であること、もう一つには制御に基づく温度変
化が最も先行的に現れる箇所であるから制御上好都合な
ことによる。他方の冷凍機6は、圧縮機9、凝縮器3
1、圧縮機9の吸入冷媒圧力を測定する低圧用圧力セン
サ7、および、測定された圧力値とその設定値の偏差に
基づき圧縮機9をオン・オフ制御する冷凍機用コントロ
ーラ12を備える。
【0003】蒸発器2A…は互いに並列接続され、この
並列接続されたものに圧縮機9と凝縮器31が直列接続
されて、冷凍サイクルが構成される。各コントローラ3
4A…はそれぞれ、対応する温度センサ14A…からの
温度信号とその設定値との偏差に基づいて、対応する蒸
発器2A…への冷媒の流れをオン・オフ制御する。冷媒
は、圧縮機9から凝縮器31を経た後に分流して各蒸発
器2A…に流れたり、または流れるのを阻止されてから
圧縮機9に戻るように循環する。ここでは、各コントロ
ーラ34A…の制御信号を、対応する蒸発器2A…の前
段に入力させるように簡略的に図示し、その冷媒の流れ
をオン・オフ制御することを示した(詳しくは図6参
照)。
【0004】図6は従来例の冷凍サイクルの構成を詳細
に示すブロック図である。この冷凍サイクルは、冷凍機
6に内蔵された圧縮機9および凝縮器31と、各ショー
ケース1A…に内蔵された蒸発器2A…、対応する電磁
弁33A…および温度膨張弁32A…とから構成され
る。この冷凍サイクルの制御動作は、ショーケース1A
…においては、吹き出し空気温度の設定値と、温度セン
サ14A…(図5参照)による測定値の偏差に基づき、
コントローラ34A…を介して、蒸発器2A…への冷媒
の流れをオン・オフ制御することである。つまり、偏差
がプラス(測定値≧設定値)のときには、電磁弁33A
…を開き(オン)、偏差がマイナス(測定値<設定値)
のときには、電磁弁33A…を閉じる(オフ)ように、
蒸発器2A…への冷媒の流れをオン・オフする。冷凍機
6においては、図5で圧縮機9の吸入冷媒圧力の設定値
と、圧力センサ7による測定値の偏差に基づき、コント
ローラ12を介して、圧縮機9の運転をオン・オフ制御
する。つまり、圧力測定値が設定値以上または未満のと
きに、圧縮機9をオンまたはオフにする。なお、オン・
オフ制御であるから、ここでの設定値は実際には上限,
下限の各設定値からなる。
【0005】従来のショーケース冷凍サイクルの動作に
ついて、図7のタイムチャートを参照しながら説明す
る。この図7において、 (1) 時点では、図示してない温度センサ14Aによる
ショーケース1Aの吹き出し空気温度の測定値がいずれ
も設定値(下限)以下であるため、図示してないコント
ローラ34Aを介して、電磁弁33Aは閉じる(オ
フ)。このとき、図示してない圧力センサによる吸入冷
媒の圧力の測定値が設定値(下限)以下であるため、圧
縮機は停止しており、吹き出し空気温度は上昇傾向にあ
る。 (2) 時点では、ショーケース1Aの吹き出し空気温度
が上昇して設定値(上限設定値)を超えるため、電磁弁
33Aが開く(オン)。それと同時に、吸入冷媒の圧力
の測定値が設定値(上限)以上になるため、圧縮機が運
転される。その後に、ショーケース1B,1Cの吹き出
し空気温度が順次上昇して設定値(上限)以上になるた
め、電磁弁33B,33Cが開く。したがって、冷凍機
によってショーケース1A…の冷却がおこなわれ、各吹
き出し空気温度が下降する。 (3) 時点では、まずショーケース1Aの吹き出し空気
温度が設定値未満となって、電磁弁33Aが閉状態とな
り、これに続いて順次、電磁弁33B,33Cが閉状態
となる。 (4) 時点で、全ての電磁弁が閉状態となり、蒸発器2
A…と冷凍機の間にある冷媒が冷凍機に回収される、い
わゆるポンプダウン運転がおこなわれる。その結果とし
て、 (5) 時点で、吸入冷媒の圧力の測定値が設定値(下
限)以下になって、圧縮機は停止する。
【0006】圧縮機の運転・停止と、ショーケースの吹
き出し空気温度の時間的変化について、それぞれ図8
(a),(b) に示す。同図(a) では、圧縮機が継続的に運転
・停止(オン・オフ)され、同図(b) では、吹き出し空
気温度は設定値を中心として上下に変動する。なお、上
限・下限の各設定値の表示は省略した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の冷凍サイクルで
は、圧縮機9の吸入冷媒の圧力設定値は、照明が全て点
灯され、通年の最大周囲温度のときを想定して定められ
た固定値である。したがって、照明が消灯されるとき
や、夏期以外の周囲温度が想定最大値より低いときに
は、ショーケースの実際負荷に対し必要以上の冷却機能
力を発揮する運転状態となって、エネルギーの無駄とな
る。
【0008】この発明が解決しようとする課題は、従来
の技術がもつ以上の問題点を解消して、各ショーケース
の照明の点灯・消灯や、各ショーケースの周囲温度を考
慮して、冷凍機に内蔵されたインバータ圧縮機の吸入冷
媒圧力に係る設定値を定め、通年の省エネルギー化を図
ることができるショーケース冷却装置を提供することに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、本体内所定
箇所の空気温度とその設定値との偏差に基づき蒸発器へ
の冷媒の流れを電磁弁を介して制御するショーケースの
一または二以上と、これと冷凍サイクルを構成する共通
な冷凍機と、これらショーケースおよび冷凍機を制御す
る総合コントローラとからなり、この総合コントローラ
は、各ショーケースに設備された照明の点灯・消灯
(ほとんど開店時や閉店時の一斉点灯・消灯)に基づい
て、冷凍機に内蔵されたインバータ圧縮機の吸入冷媒圧
力に係る設定値を求める圧力設定値演算部と;その求め
られた吸入冷媒圧力の設定値と実際の圧力との偏差に基
づいて、インバータ圧縮機に係る回転数指令を求める回
転数指令演算部と;を備えるか、または各ショーケー
スの周囲温度(各周囲温度の平均値か、いずれか一つの
代表値)に基づいて、冷凍機に内蔵されたインバータ圧
縮機の吸入冷媒圧力に係る設定値を求める圧力設定値演
算部と;その求められた吸入冷媒圧力の設定値と実際の
圧力との偏差に基づいて、インバータ圧縮機に係る回転
数指令を求める回転数指令演算部と;を備える、という
構成である。
【0010】したがって、この発明では、圧力設定値演
算部によって、各ショーケースに設備された照明の点
灯・消灯、つまり照明に係る消費電力による負荷変動に
基づいて、または各ショーケースの周囲温度、つまり
外部からの侵入熱量の変動に基づいて、それぞれインバ
ータ圧縮機の吸入冷媒圧力に係る設定値を求め、回転数
指令演算部によって、その求められた吸入冷媒圧力の設
定値と実際の圧力との偏差に基づき、インバータ圧縮機
に係る回転数指令を求めることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明の実施例について、図1
の構成を示すブロック図を参照しながら説明する。図1
において、従来と同じショーケース群1と冷凍機6の間
に介在する形で、両者を総合的・合理的に制御するため
の総合コントローラ38を設ける。この総合コントロー
ラ38は、圧力設定値演算部48と、回転数指令演算部
5とからなる。この圧力設定値演算部48の働きは次の
とおりである。一般に、各ショーケース1A…の照明の
点灯・消灯(オン・オフによる消費電力の変動)や、各
ショーケース1A…の周囲温度の変化(外部からの侵入
熱量の変動)によって、ショーケースに対する冷却負荷
が変化する。したがって、これに応じて冷凍機能力を増
減させることがショーケースの省エネルギー運転のため
には必要である。この冷凍機能力の増減のために、冷凍
機6に内蔵されたインバータ圧縮機9の吸入冷媒圧力に
係る設定値を変動させるわけで、これによって通年の省
エネルギー化を図ることができる。
【0012】圧力設定値演算部48は、各ショーケース
1A…に設備された照明60A…に対する点灯・消灯の
各指令信号と、周囲温度測定用の温度センサ61A…か
らの温度信号に基づいて、後述する圧縮機9の吸入冷媒
圧力に係る圧力設定値を演算して求める。なお、実際上
はほとんど開店時・閉店時に同時に各照明60A…に対
して送信される共通な点灯・消灯の指令信号が圧力設定
値演算部48に送信される。また、各温度センサ61A
…は、それぞれ各ショーケース1A…に付設される形を
とり、圧力設定値演算部48ではそれぞれからの温度信
号の平均値が求められる。しかし、周囲温度は設置環境
がとくに異なるときを除き一般には共通であるから、各
温度センサ61A…のいずれか一つで代表することがで
きる。さて、この圧力設定値は回転数指令演算部5に伝
えられて、次に詳しく述べるように、圧力設定値と実際
の圧縮機9の吸入冷媒圧力との偏差に基づいて、圧縮機
9に対する回転数指令(更新)を求める。
【0013】ここで、回転数指令演算部5の構成につい
て、図4の回転数指令演算部5と冷凍機4の構成を示す
ブロック図を参照しながら説明する。図4において、回
転数指令演算部5は、前段から入力される圧力設定値と
冷凍機6の圧力センサ7からの圧力測定値との偏差を求
める丸印表示の偏差手段、およびPID演算器10から
なる。圧力偏差は、PID演算器10を介して圧縮機に
対する回転数指令に変換され、冷凍機6の側のインバー
タ8を経て圧縮機9に伝達されて、その回転数を変更さ
せる。圧縮機9の吸入冷媒圧力は、圧力センサ7を介し
て回転数指令演算部5の偏差手段にフィードバックさ
れ、ここに入力圧力設定値を目標とするネガティブ・フ
ィードバック制御回路が形成される。圧縮機回転数は、
圧力設定値が高くなると平均値が下がり、圧力設定値が
低くなると平均値が上がるように制御される。
【0014】図2は圧力設定値の更新に係る、ショーケ
ース照明の点灯・消灯と圧力設定値の対応図である。図
において、上側が照明の一斉点灯・消灯のタイムチャー
ト、下側がこれに応じた圧力設定値のタイムチャートで
ある。照明のON(点灯)に対応して下位の圧力設定値
Sp2が、またOFF(消灯)に対応して上位の圧力設定
値Sp1が、それぞれ実験的に得られた。ここでは、Sp1
=3.0Kgf/cm2、Sp2=2.0Kgf/cm2、である。
【0015】図3は圧力設定値の更新に係る、ショーケ
ース周囲温度と圧力設定値の対応図である。図におい
て、ショーケースの周囲温度が、10〜15、15〜20、20〜
25、…30〜35(単位:℃)のように段階的に上昇するの
に応じ、圧力設定値は、2.3 、2.2 、2.1 、…1.6 (単
位:Kgf/cm2 )のように段階的に減少するのが実験的に
得られた。なお、このショーケースの周囲温度は、前記
のように各ショーケース1A…の周囲温度の平均値でも
よく、または代表値でもよい。
【0016】したがって、図1における圧力設定値演算
部48では、前記の図2と図3の各要素分を加算する形
で圧力設定値が求められることになる。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、一つには、各ショー
ケースに設備された照明の点灯・消灯(ほとんど開店時
や閉店時の一斉点灯・消灯)、つまり照明に係る消費電
力の負荷変動を考慮して、もう一つには、各ショーケー
スの周囲温度、つまり外部からの侵入熱量の変動を考慮
して、その冷却負荷に見合うようにインバータ圧縮機の
回転数が制御されることで冷凍機の運転が合理的におこ
なわれるから、通年での省エネルギー化を図ることがで
きる。また、インバータ圧縮機が適正な回転数で回転さ
れることで、圧縮機の運転・停止の頻度が低くなって、
ショーケースの温度のバラツキつまり変動幅を小さくす
ることができ、もって商品の高鮮度管理を支援すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る実施例の構成を示すブロック図
【図2】ショーケース照明の点灯・消灯と圧力設定値の
対応図
【図3】ショーケース周囲温度と圧力設定値の対応図
【図4】回転数指令演算部と冷凍機の構成を示すブロッ
ク図
【図5】従来例の構成を示すブロック図
【図6】従来例の冷凍サイクルの構成を詳細に示すブロ
ック図
【図7】従来例の冷凍サイクルの動作を示すタイムチャ
ート
【図8】従来例の各値の時間的変化に関し、(a) は圧縮
機の起動・停止のタイムチャート、(b) は吹き出し空気
温度のタイムチャート
【符号の説明】
1 ショーケース群 1A,1B,1C ショーケース 2A,2B,2C 蒸発器 5 回転数指令演算部 6 冷凍機 7 圧力センサ 8 インバータ 9 圧縮機 10 PID演算器 38 総合コントローラ 48 圧力設定値演算部 60A,60B,60C 照明 61A,61B,61C 温度センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】本体内所定箇所の空気温度とその設定値と
    の偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して
    制御するショーケースの一または二以上と、これと冷凍
    サイクルを構成する共通な冷凍機と、これらショーケー
    スおよび冷凍機を制御する総合コントローラとからな
    り、この総合コントローラは、各ショーケースに設備さ
    れた照明の点灯・消灯に基づいて、冷凍機に内蔵された
    インバータ圧縮機の吸入冷媒圧力に係る設定値を求める
    圧力設定値演算部と;その求められた吸入冷媒圧力の設
    定値と実際の圧力との偏差に基づいて、インバータ圧縮
    機に係る回転数指令を求める回転数指令演算部と;を備
    えることを特徴とするショーケース冷却装置。
  2. 【請求項2】本体内所定箇所の空気温度とその設定値と
    の偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して
    制御するショーケースの一または二以上と、これと冷凍
    サイクルを構成する共通な冷凍機と、これらショーケー
    スおよび冷凍機を制御する総合コントローラとからな
    り、この総合コントローラは、各ショーケースの周囲温
    度に基づいて、冷凍機に内蔵されたインバータ圧縮機の
    吸入冷媒圧力に係る設定値を求める圧力設定値演算部
    と;その求められた吸入冷媒圧力の設定値と実際の圧力
    との偏差に基づいて、インバータ圧縮機に係る回転数指
    令を求める回転数指令演算部と;を備えることを特徴と
    するショーケース冷却装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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