JPS61223474A - 冷凍装置の制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスーパーマーケット等店舗に設置された冷凍冷
蔵ショーケース或いは冷凍冷蔵庫等の冷却系統に使用さ
れる冷凍装置の制御方法に関し、その目的とする処は装
置の節電を図り、且つ庫内商品の保護を図ることにある
。

まず第１図を参照してスーパーマーケット等の店舗に設
置される冷凍装置の冷媒回路を説明する。

（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３）は受液器、（
４ａ）（４ｂ）（４ｃ）は互いに並列関係をなす液電磁
弁、（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）は同じく互いに並列関係
をなす膨張弁等の減圧機構、（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）
は同じく互いに並列関係をなす冷却器、（７）は気液分
離器で、これら各冷凍部品は環状に接続され、公知の冷
凍サイクルを構成する。　（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は店舗内
に設置された冷凍冷蔵ショーケース或いは大型冷凍冷蔵
庫等の冷却系統で、液電磁弁、減圧機構、冷却器（４ａ
）（５ａ）（６ａ）、（４ｂ）（５ｂ）（６ｂ）、（４
ｃ）（５ｃ）（６ｃ）を夫々収納している。　（８ａ）
（８ｂ）（８ｃ）は前記各系統に夫々配設された庫内温
度検出装置（以下庫内サーモと称す）で、前記各系統の
庫内温度を夫々検出し、その温度に応じ対応する液電磁
弁（４ａ）　（４ｂ）　（４ｃ）を開閉して各冷却器（
６ａ）（６ｂ）（６ｃ）への液冷媒の供給を制御するも
のである。（９）は冷媒の圧力又は温度を検出し、圧力
又は温度が設定値以上或いは以下になったとき圧縮機（
１）の運転を停止する保護装置である。

このような冷凍装置において、各冷却系統（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）の庫内温度に大幅な温度変化が生じないように、
且つ装置の節電を図ることを目的とした次の二つの制御
が考えられた。

イ）　各冷却系統（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の庫内温度は成る
時間経過後冷却器（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）への着霜の
ため徐々に上昇してくる。この経過途中成るサイクル時
間毎に庫内サーモ（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）の開閉動作
に関係なく強制的に圧縮機（１）の運転を停止する強制
間欠運転停止所謂「デユーティサイクル」と称される制
御。この制御はクールダウン即ち冷却が開始され庫内が
設定温度に達した後において庫内温度の大幅な上昇を防
止しつつ圧縮機（１）の運転を停止できる。

口）　店舗の営業時即ち昼間各冷却系統（Ａ＞（Ｂ＞（
Ｃ）の庫内負荷には照明灯等による発熱があり、非営業
時即ち夜間、休店日には庫内負荷の一部である照明灯等
を消灯する所謂「ナイトセットバック」と称される制御
、この制御は営業時に比べ非営業時の冷凍負荷を軽減で
きる。従って、第４図に示す如く昼間のデユーティサイ
クルの停止時間より夜間のデユーティサイクルの停止時
間を長くすることができる。

上記各制御またはその組合せにより冷凍装置の節電誉図
っている訳であるが、デユーティサイクルの停止時間は
可変であり且つ各冷却系統（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の負荷条
件が異なるため、現場での最適設定が難しく長時間設定
では庫内温度の上昇を招き商品に品質低下が生じ、又短
時間設定では液電磁弁（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）が閉鎖
されると同時に電動圧縮機（１）の運転を停止する所謂
１直切り」と合わせて圧縮機（１）の頻繁な発停が生じ
る等節電による新たな問題が生じた。

本発明は斯かる点を改良したもので、以下第１図の冷媒
回路、第２図の制御回路、第３図の照明回路によりその
実施例を説明する。

（１０）は三相電源で、この電源ラインには前記各冷却
器に設けられた除霜用ヒータ（１１）と、後述するヒー
タ用電磁接触器の接点（１６ａ）と、圧縮機（１）と、
後述する圧縮機用電磁接触器の接点（１３ａ）とが接続
されている。　（１２）は制御回路の電源スィッチ、（
１３）は圧縮機用電磁接触器５．　（１４）は遅延タイ
マ、（１５）は除霜タイマ、（１６）はヒータ用電磁接
触器、（１７）は要用デユーティサイクラ−１（１Ｂ）
は夜用デユーティサイクラ−１（１９Ａ＞（１９Ｂ＞（
１９Ｃ）は第１．２．３の各補助リレー、（２０）は照
明回路の電源スィッチ、（２１）は照明回路に設けられ
た第４の補助リレー、（２２）は螢光灯、（２３）は安
定器、（２４）はグローランプである。前記圧縮機用電
磁接触器が設けられた圧縮機（１）の運転ラインには前
記圧縮機の保護装置（９）、前記除霜タイマの逆接点（
１５ｂ）、前記要用デユーティサイクラ−の第２逆接点
（ｉ７ｂ−１前記第４補助リレーの第１正接点（２１ａ
重）、前記遅延タイマの正接点（１４ａ）、前記第１補
助リレーの第１正接点（１９Ａａｔ）が直列接続され、
又前記要用デユーティサイクラ−の第２逆接点（１７ｂ
ハ及び第４補助リレーの第１正接点（２１ａ＋）を短絡
する一方の並列ラインには夜用デユーティサイクラ−（
１８）の第２逆接点（ｔａｂｔ）と第４補助リレーく２
１）の第１逆接点（２１ｂ＋）とが直列接続され、他方
の各並列ラインには各冷却系統（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に夫
々配設され庫内に収納された商品の温度若しくは商品と
同様のダミーの温度を検出し必要に応じデユーティサイ
クルを解除するオーバーライドサーモスタット（２５ａ
）（２５ｂ＞　（２５ｃ）が接続され、更に、第１補助
リレー（１９Ａ）の第１正接点（ｔ９Ａａｔ）を短絡す
る各並列ラインには第２．３両補助リレー（１９Ｂ）（
１９Ｃ）の第１正接点（１９Ｂａ＋　＞（１９Ｃａｔ　
）が接続されている。

前記遅延タイマは運転ラインの圧縮機用電磁接触器（１
３）乃至正接点（１４ａ）を短絡する並列ラインに接続
され、又前記除霜タイマの正接点（１５ａ）はヒータ用
電磁接触器（１６）と直列接続されている。

前記両デユーティサイクラ−は夫々第１逆接点（１７ｂ
ｌ）（１８ｂ＋　）を備え、この各逆接点に第４補助リ
レー（２１）の第２正接点（２１ｓｔ）、第２逆接点（
２１ｂ＊）が夫々直列接続されている。この両デユーテ
ィサイクラ−（１７）（１８）はその第２両逆接点（１
７ｂ＊）（１８ｂハが開のときデユーティオン時間、開
のときデユーティオフ時間となり、このオン、オフ両時
間で前記デユーティサイクルを形成する。又、前記第１
．２．３の各補助リレーは対応する庫内サーモ（８ｇ）
（８ｂ）（８ｃ）に直列接続され、その第２正接点（１
９Ａａ＊）（１９８ａｘ）（１９Ｃａｔ）は各冷却系統
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の液電磁弁（４ａ）（４ｂ）（４ｃ
）に直列接続されている。

次に冷凍装置の制御について説明する。尚、制御回路の
電源スィッチ（１２）及び照明回路の電源スィッチ（２
０）が閉の場合には第４補助リレー（２１）は励磁きれ
、その第１及び第２正接点（２１ｓｔ）（２１ａ＊）は
開、第１及び第２逆接点（２１ｂ　ｔ　）　（２１ｂ　
＊　）は閉となり要用デユーティサイクラ−（１７）が
作動する。又逆に電源スィッチ（２０）が開の場合には
夜用デユーティサイクラ−（１８）が作動する。この両
デユーティサイクラ−（１７）（１８）の作動開始時に
おいては、その第１、第２両逆接点（ｉ７ｂ＋）（ｘ７
ｂハ（１８ｂｌ）（１８ｂｍ）は閉じられており、デユ
ーティサイクルのオン時間である。

制御回路の電源スィッチ（１２）の投入により圧縮機用
電磁接触器（１３）は励磁され、その接点（１３ａ）は
閉となり、圧縮機（１）は運転され、各冷却系統（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）のクールダウン即ち庫内の温度を設定温度
迄引き下げる冷却運転が開始される。前記各系統のクー
ルダウンの終了に伴ない庫内サーモ（８ａ）（８ｂ）（
８Ｃ）は負荷条件により順序不同で開となり、これは従
がい第１乃至第３補助リレー（１９Ａ＞（１９Ｂ＞（１
９Ｃ）は非励磁となり、その第１及び第２正接点（１９
Ａａｔ）（１９Ｂａｔ）（１９Ｃａｔ）、（１９Ａａｌ
）（１９Ｂａｍ）（１９Ｃａｆｆｉ）は開となり各液電
磁弁（４ａ）（４ｂ）　（４ｃ）を閉鎖すると同時に圧
縮機（１）の運転を停止する。運転停止から成る時間経
過した後例えば系統（Ａ＞の庫内温度が設定値以上に上
昇すると、庫内サーモ（８ａ）は閉となり第１補助リレ
ー（１９Ａ）は励磁きれ、その第１及び第２正接点（１
９Ａａｔ　）（１９Ａａ＊）は閉となり、と同時に液電
磁弁（４ａ）は開放され、遅延タイマ（１４）は作動す
る。この遅延タイマの作動後数分経た後正接点（１４ａ
）は閉となり、圧縮機（１）は再び運転される。斯かる
運転中デユーティサイクルのオフ時間に達すると、例え
ば要用デユーティサイクラ−（１７）の第１及び第２逆
接点（１７ｂ□＞（１７ｂ、）は開となり、庫内サーモ
（８ａ）　（８ｂ）　（８ｃ）の閉、即ち第１乃至第３
補助リレー（１９Ａ）（１９Ｂ）　（１９Ｃ）の第１正
接点（１９Ａａｓ　）（１８Ｂａｔ　）（１９Ｃａｔ　
）の閉状態に関係なく圧縮機（１）の運転を強制的に停
止する。この停止時間内に例えば系統（Ａ）の庫内温度
がオーバーライドサーモスタット（２５ａ）の設定値以
上に上昇した場合にはこのオーバーライドサーモスタッ
ト（２５ａ）は閉となり、デユーティサイクルのオフ時
間を実質的に解除した形となり圧縮機（１）の運転を優
先させる。尚、デユーティサイクルの設定きれたオフ時
間内即ち第２両逆接点（１７ｂ＊）（１８ｂ＊）が開放
している時間中にオーバーライドサーモスタット（２５
ａ）（２５ｂ）（２５ｃ）のうち一つが閉状態を継続す
る場合には、デユーティサイクルによる圧縮機（１）の
強制運転停止は行なわれな、い。

又、前記両デユーティサイクラ−（１７）（１Ｂ＞の第
２両逆接点（ｘ７ｂ＊）（ｔｓｂ＊）が、閉じているデ
ユーティサイクルのオン時間中に、除霜−タイマ（１５
）の出力によってその正接点（１５ａ）が閉、逆接点（
１５ｂ）が開となると、圧縮機（１）の運転ラインは開
路されて圧縮機用電磁接触器（１３）が非励磁となり、
圧縮機（１）の運転は停止される一方で、ヒータ用電磁
接触器（１６）が励磁されてその接点（１６ａ）が閉じ
、除霜用ヒータ（１１）が通電されて冷却器に付着して
いる霜を解かす除霜運転となる。即ち除霜用ヒータ（１
１）が通電される除霜運転はデユーティサイクルに優先
して行なわれることになる。

かよる制御方法によれば、冷却運転中、デユーティサイ
クラ−（１７）（１８）によって庫内サーモ（８ａ）（
８ｂ）　（８ｃ）の開閉動作に関係なく圧縮機（１）を
強制的に停止させる強制間欠運転停止が行なえるので、
デユーティサイクルのオフ時間中、冷凍装置の節電を図
ることができ、しかもこの時間、冷却器（６ａ）　（６
ｂ）　（６ｃ）への着霜を中止させることができること
に併わせ、冷却器（６ａ）　（６ｂ）　（６ｃ）に付着
した霜が周囲の空気によって除霜、即ちオフサイクル除
霜されることになり、この結果、冷却運転の時間経過に
伴なって冷却器（６ａ）（６ｂ）　（６ｃ）に付着する
霜の増加割合が極めて小さくなり、冷却器（６ａ）（６
−ｂバ６ｃ）を高い熱交換率で運転して十分な冷却性能
を発揮させることができると共に、除霜回数を少なくし
て圧縮機（１）の強制間欠運転停止の節電の他、除霜用
ヒータ（１１）への通電回数を減らすことによる節電効
果も期待できる。又、デューティサイクル中、除霜タイ
マ（１５）からの出力によってその正接点（１５ａ）が
開、逆接点（１５ｂ）が閉となることに伴ない、デユー
ティサイクルよりも除霜用ヒータ（１１）への通電が優
先されて強制除霜運転が行なわれるために、冷却器（６
ａ）　（６ｂ）　（６ｃ）に付着した霜を一掃量ること
ができる。

上記の説明から明らかなように、本発明の制御方法によ
れば強制除霜と冷却運転中のデユーティサイクルとを組
合わせ、かつデユーティオフ時にオフサイクル除霜を行
なうようにしたことにより、冷却運転の時間経過に伴っ
て、冷却器に蓄積する霜の増加割合が極めて小さくなり
、強制除霜回数を少なくすることができ、しかもこの間
の長時間にわたる冷却運転期間中にも、着霜蓄積量が少
ないので冷却器を高い熱交換率で運転して十分な保冷性
能を発揮することができ、この結果、貯蔵商品の品温安
定性を向上でき、しかもデユーティオフ時及び強制除霜
回数の減少による節電効果をも期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明冷凍装置の実施例を示す冷媒回路図、第
２図は同制御回路図、第３図は同照明回路図、第４図は
営業時、非営業時のデユーティサイクルを示す特性図で
ある。 （１）−・・圧縮機、　（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）・・
・液電磁弁、（５ａ）（５ｂ）　（５ｃ）　・・・減圧
機構、　（６ａバ６ｂ）（６ｃ）・・・冷却器、　（８
ａ）（８ｂ）（８ｃ）　＝庫内温度検出装置、　（１１
）・・・除霜用ヒータ、（１７）（１８）・・・デユー
ティサイクラ−１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）・・・冷却系統。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、デューティサイクラーのオン時間に圧縮機を運転し
   、オフ時間に前記圧縮機の運転を停止するデューティサ
   イクル制御を行ない、除霜タイマの出力が冷却器の除霜
   用ヒータに与えられたときには、デューティサイクルよ
   りも除霜用ヒータへの通電を優先させてなる冷凍装置の
   制御方法。