JPH11108469A - インバータ駆動冷凍機の制御装置 - Google Patents

インバータ駆動冷凍機の制御装置

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JPH11108469A
JPH11108469A JP9271154A JP27115497A JPH11108469A JP H11108469 A JPH11108469 A JP H11108469A JP 9271154 A JP9271154 A JP 9271154A JP 27115497 A JP27115497 A JP 27115497A JP H11108469 A JPH11108469 A JP H11108469A
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control device
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Katsuya Tsuji
勝也 辻
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ショーケースの温度変化を小なくして被冷却
品の鮮度を維持するインバータ駆動冷凍機の制御装置を
得る。 【解決手段】 冷気吹出し口部6aと冷気吸込み口部6
bを有するショーケース6に冷媒配管7を通して冷媒を
送り出す圧縮機1aと、ショーケースコントローラ15
から伝送線14を通じて情報を入力し、この情報に基づ
いて圧縮機モータ1bの回転数を変化させるインバータ
4に出力するインバータコントローラ5とを備え、ショ
ーケース6の冷気吹出し温度と冷気吸込み温度の平均温
度を庫内温度とし、インバータコントローラの目標制御
温度をショーケースの液用電磁弁閉動作点より高温側に
任意に所定値だけシフトさせたものである。 【効果】 被冷却品の鮮度を維持し、品質の低下を防ぐ
とともに、冷凍機寿命の低下を抑える。

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、店舗用冷凍冷蔵
ショーケース等の冷却に使用するインバータ駆動冷凍機
の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷凍機の冷媒圧縮機の回転数をインバー
タによって制御することは一般に広く行われていて、例
えば、特開昭60−114658号公報に示された冷凍
装置、又は実開昭59−148567号公報に示された
冷凍サイクルのコンプレッサモータ運転装置などがあ
る。
【0003】ショーケース用冷凍機の場合も同様であ
り、その一例の概略構成が図1に示されている。図1に
おいて、符号1は冷凍機で、ショーケースより循環、回
収された冷媒ガスを高温高圧に圧縮して凝縮器2に送り
出す圧縮機1aと、その圧縮機1aを駆動する圧縮機モ
ータ1bと、圧縮機1aに吸入される冷媒ガスの圧力を
検出する圧力センサ3とから構成される。
【0004】符号4は圧縮機1aの回転数を制御するイ
ンバータ、5はショーケース6の庫内温度や冷媒ガスの
圧力を基にしてインバータ4への回転数設定値を決定す
るインバータコントローラ、7は冷凍機1とショーケー
ス6とを接続する冷媒配管、8は各ショーケース6の冷
媒入口側に設けられ凝縮器2より吐出された冷媒液を膨
張弁8aに導く液用電磁弁、9は膨張弁8aより送られ
てきた冷媒液を通してショーケース6内の熱を奪ってそ
の内部を冷却する蒸発器、10はショーケース6の目標
温度を設定すると共に、庫内温度をモニタするショーケ
ースコントローラ、11はインバータコントローラ5と
ショーケースコントローラ10とを接続する伝送線、1
2はショーケース6の冷気吹出し口部に取付けられる吹
出し温度センサ、13はショーケース6の冷気吸込み口
部に取付けられる吸込み温度センサである。
【0005】次に、図6のフローチャートを参照して、
上記インバータ駆動冷凍機の制御装置の動作について説
明する。インバータコントローラ5は、圧縮機1aが運
転開始すると、ショーケース6の吹出し温度、吸込み温
度、液用電磁弁8の閉動作点、温調ディファレンシャル
(ショーケース6の庫内温度の制御幅)、冷却・除霜運
転情報を伝送線11を介して取り込み、このようにして
取り込んだ吹出し温度と吸込み温度を平均してショーケ
ース6の庫内温度を算出する。次に、冷却運転中のショ
ーケース6について、庫内温度と液用電磁弁閉動作点の
差を各ショーケース6の所要冷凍能力で加重平均して、
温度偏差を算出する。算出した温度偏差が温調ディファ
レンシャルの1/2より大きければ、圧縮機モータ1b
の回転数を増やし、温調ディファレンシャルの1/4よ
り小さければ、回転数を減らし、その間であれば、現状
のままとする。そして、この比較演算により決定した回
転数設定信号が制御インターバル毎にインバータ4に出
力され、圧縮機モータ1bの回転数が制御される。
【0006】一方、ショーケースコントローラ10は吹
出し温度と吸込み温度を検出し、それを平均して庫内温
度を算出する。ショーケース6内が冷却されて庫内温度
が下がって液用電磁弁閉動作点に達すると、液用電磁弁
8を閉じ、冷却運転を停止する。冷却運転停止により庫
内温度が上昇し、液用電磁弁閉動作点+温調ディファレ
ンシャルに達すると、液用電磁弁8を開ける。
【0007】以上のように、ショーケースコントローラ
10は、庫内温度が液用電磁弁閉動作点と液用電磁弁閉
動作点+温調ディファレンシャルの範囲に入るように、
液用電磁弁8を開閉制御する。
【0008】図5に、液用電磁弁閉動作点0℃、温調デ
ィファレンシャル2度の場合の庫内温度に対する圧縮機
モータ1bの回転数制御と液用電磁弁8の開閉制御とを
示す。この図5から分かるように、インバータコントロ
ーラ5の目標制御温度と液用電磁弁8の閉動作点とはほ
ぼ同じなので、冷えやすいショーケース6は、圧縮機モ
ータ1bの回転数が下がる前に、当該庫内温度が液用電
磁弁8の閉動作点に達し、液用電磁弁8が閉じて冷却運
転を終了する。各ショーケース6の液用電磁弁8が閉じ
ていき、低圧圧力(圧力センサ3で検出される圧力)が
圧力スイッチを切る所定値になると、冷凍機が停止され
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ駆動
冷凍機の制御装置は、インバータコントローラ5の目標
制御温度とショーケース6の液用電磁弁閉動作点がほぼ
同一に設定されているので、ショーケース全体の平均庫
内温度が目標制御温度に達する前に、冷えやすいショー
ケースの液用電磁弁8が閉じ、低圧圧力が下がり冷凍機
が停止する。その結果、ショーケース6の庫内温度差が
大となるので、肉や魚等の鮮度が劣化して品質が低下し
たり、或いはまた、上記機器の寿命が低下するなどの問
題点があった。
【0010】この発明は、上述したような問題点を解消
するためになされたもので、ショーケースの温度変化を
小さくして被冷却品の鮮度を維持すると共に、機器寿命
の低下を防止できるインバータ駆動冷凍機の制御装置を
得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るイ
ンバータ駆動冷凍機の制御装置は、インバータにより駆
動される冷凍機から冷媒を冷媒配管及び液用電磁弁を介
してショーケースへ供給し、循環させるインバータ駆動
冷凍機の制御装置において、前記ショーケースの冷気吹
出し口部と吸込み口部にそれぞれ設けられ、そこの温度
を検出する温度センサと、前記ショーケースに設けら
れ、前記温度センサで検知した冷気吹出し口部と吸込み
口部の温度の平均温度に基づいて前記液用電磁弁を開閉
させるショーケースコントローラと、前記ショーケース
コントローラと伝送線により接続され、前記インバータ
を駆動するための目標制御温度が前記液用電磁弁の閉動
作点よりも高温側にシフトされた、前記インバータの制
御用のインバータコントローラとを備えるものである。
【0012】請求項2の発明に係るインバータ駆動冷凍
機の制御装置は、請求項1記載のインバータ駆動冷凍機
の制御装置において、前記目標制御温度のシフト値を任
意に可変できるようにしたものである。
【0013】請求項3の発明に係るインバータ駆動冷凍
機の制御装置は、請求項2記載のインバータ駆動冷凍機
の制御装置において、前記冷凍機の圧縮機を駆動する圧
縮機モータの回転数制御に用いる前記ショーケースの庫
内温度を、吹出し温度と吸込み温度の平均値としたもの
である。
【0014】請求項4の発明に係るインバータ駆動冷凍
機の制御装置は、請求項3記載のインバータ駆動冷凍機
の制御装置において、前記圧縮機モータの運転を制御す
る前記インバータコントローラの前記目標制御温度の幅
を、前記ショーケースコントローラの温調ディファレン
シャルとは別個に設定したものである。
【0015】請求項5の発明に係るインバータ駆動冷凍
機の制御装置は、請求項4記載のインバータ駆動冷凍機
の制御装置において、前記インバータコントローラの前
記目標制御温度幅を、前記ショーケースコントローラの
前記温調ディファレンシャルよりも小さな数値に設定し
たものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
添付図面を参照して説明する。図3は、インバータコン
トローラ5の圧縮機モータ1bの回転数制御とショーケ
ースコントローラ10の液用電磁弁8の開閉制御につい
て示している。すなわち、本発明では、インバータコン
トローラ5とショーケースコントローラ10の制御動作
が上記従来例と異なっているが、インバータ駆動冷凍機
の制御装置のハードウエア構成は、図1、2に示した従
来例と同様である。
【0017】図3に示すように、本発明においては、シ
ョーケース6の目標温度が0℃の場合、ショーケースコ
ントローラ10には、庫内温度が目標温度0℃に達して
も液用電磁弁8が閉じないように、マイナス側に数度
(例えば1度)シフトした−1℃を液用電磁弁8の閉動
作点として設定すると共に、温調ディファレンシャル
(ショーケース6の庫内温度の制御幅)として2度を設
定する。従って、この場合には、液用電磁弁8の開動作
点は1℃となる。
【0018】インバータコントローラ5は、ショーケー
ス6の液用電磁弁8の閉動作点−1℃を高温側に所定値
(例えば0.5度)シフトした−0.5℃を、温度偏差
算出の基準温度とする。この場合、圧縮機モータ1bの
回転数の増速ゾーンを0.5℃以上、定速ゾーンを0〜
0.5℃、減速ゾーンを0℃以下となる。
【0019】尚、その他の構成は上記従来例と同様なの
でその説明を省略する。
【0020】次に、上記のように構成された本発明装置
の動作について説明する。インバータコントローラ5
は、圧縮機1aが運転開始すると、起動時回転数設定信
号を出力して、ショーケース6の吹出し温度、吸込み温
度、液用電磁弁閉動作点、温調ディファレンシャル、冷
却、除霜運転情報を伝送線11を介して取り込む、この
ようにして取り込んだ吹出し温度と吸込み温度とを平均
してショーケース6の庫内温度を算出する。次に、液用
電磁弁閉動作点に可変値(シフト値)を加算し、それを
温度偏差演算における偏差基準温度とする。液用電磁弁
閉動作点が−1℃の場合、これにシフト値0.5を加算
した−0.5℃を偏差基準温度とする。
【0021】上記演算結果を基にして算出した温度偏差
が温調ディファレンシャルの1/2より大きければ、圧
縮機モータ1bの回転数を増やし、温調ディファレンシ
ャルの1/4より小さければ回転数を減らし、その間で
あれば現状のままとし、圧縮機モータ1bの回転数を決
定する。
【0022】冷却開始直後はショーケース6内の温度は
高いので、圧縮機モータ1bは増速する。これにより、
ショーケース6に供給される冷媒量が増加して冷却能力
が増える。ショーケース6の庫内が冷却されて庫内温度
が低下すると、定速運転、減速運転となる。減速運転に
なると、冷媒量が減少して冷却能力が減り、冷却負荷と
冷却能力がバランスする定速ゾーンで安定する。
【0023】以上のように、インバータコントローラ5
の目標制御温度をショーケース6の液用電磁弁閉動作点
より高温側に所定値だけシフトさせたので、液用電磁弁
8の閉動作がなく、圧縮機1aの低圧圧力が低下せず、
停止することがないので連続運転となる。
【0024】尚、上記実施の形態では、ショーケースコ
ントローラ10の温調ディファレンシャル2度に対し
て、インバータコントローラ5の目標制御温度幅を0.
5度にしたものを示したが、目標制御温度幅をさらに小
さく設定すると、ショーケースの庫内温度のバラツキを
小さくすることができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1乃至
3によれば、インバータ駆動冷凍機の圧縮機モータの回
転数設定信号を出力するインバータコントローラの目標
制御温度を、ショーケースの液用電磁弁閉動作点より高
温側に任意に所定値だけシフトさせ、ショーケースの吹
出し温度と吸込み温度の平均温度に基づいて圧縮機モー
タの回転数制御を行うように構成したので、液用電磁弁
の頻繁な開閉がなくなり、更に冷凍機の発停回数を少な
くすることができると共に、ショーケース内温度の変動
を小さくして、被冷却品の鮮度を維持することができ、
同時に、冷凍機寿命の低下を抑える効果がある。
【0026】また、この発明の請求項4,5によれば、
インバータコントローラの目標制御温度幅を、ショーケ
ースコントローラの温調ディファレンシャルとは別に小
さく設定できるようにしたので、ショーケースの庫内温
度のバラツキを小さくできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明を適用しうるインバータ駆動冷凍機
の制御装置を示すブロック図である。
【図2】 図1のショーケースの概略側面図である。
【図3】 この発明における、ショーケース用冷凍機の
庫内温度に対する圧縮機モータの回転数増速・定速・減
速ゾーンを示す図である。
【図4】 この発明によるインバータ駆動冷凍機の制御
装置動作を示すフローチャートである。
【図5】 従来のショーケース用冷凍機の庫内温度に対
する圧縮機モータの回転数増速・定速・減速ゾーンを示
す図である。
【図6】 従来のインバータ駆動冷凍機の制御装置の動
作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 冷凍機、1a 圧縮機、1b 圧縮機モータ、4
インバータ、5 インバータコントローラ、6 ショー
ケース、6a 冷気吹出し口部、6b 冷気吸込み口
部、8 液用電磁弁、10 ショーケースコントロー
ラ、12 吹出し温度センサ、13 吸込み温度セン
サ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータにより駆動される冷凍機から
    冷媒を冷媒配管及び液用電磁弁を介してショーケースへ
    供給し、循環させるインバータ駆動冷凍機の制御装置に
    おいて、 前記ショーケースの冷気吹出し口部と吸込み口部にそれ
    ぞれ設けられ、そこの温度を検出する温度センサと、 前記ショーケースに設けられ、前記温度センサで検知し
    た冷気吹出し口部と吸込み口部の温度の平均温度に基づ
    いて前記液用電磁弁を開閉させるショーケースコントロ
    ーラと、 前記ショーケースコントローラと伝送線により接続さ
    れ、前記インバータを駆動するための目標制御温度が前
    記液用電磁弁の閉動作点よりも高温側にシフトされた、
    前記インバータの制御用のインバータコントローラと、
    を備えるインバータ駆動冷凍機の制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のインバータ駆動冷凍機の
    制御装置において、前記目標制御温度のシフト値を任意
    に可変できるようにしたインバータ駆動冷凍機の制御装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のインバータ駆動冷凍機の
    制御装置において、前記冷凍機の圧縮機を駆動する圧縮
    機モータの回転数制御に用いる前記ショーケースの庫内
    温度を、吹出し温度と吸込み温度の平均値としたインバ
    ータ駆動冷凍機の制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のインバータ駆動冷凍機の
    制御装置において、前記圧縮機モータの運転を制御する
    前記インバータコントローラの前記目標制御温度の幅
    を、前記ショーケースコントローラの温調ディファレン
    シャルとは別個に設定したインバータ駆動冷凍機の制御
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のインバータ駆動冷凍機の
    制御装置において、前記インバータコントローラの前記
    目標制御温度幅を、前記ショーケースコントローラの前
    記温調ディファレンシャルよりも小さな数値に設定した
    インバータ駆動冷凍機の制御装置。
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