JPS618582A

JPS618582A - 温度制御装置

Info

Publication number: JPS618582A
Application number: JP12977884A
Authority: JP
Inventors: 杉山　邦生
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-06-23
Filing date: 1984-06-23
Publication date: 1986-01-16
Also published as: JPH0235227B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は、冷蔵庫等の冷却領域の温度制御装置に関し
、特に複数台の冷凍機により単一の冷却領域内を冷却す
る方式の温度制御装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、例えば冷蔵庫の温度制御装置としては第１図に示
すものがあった。同図において、１は冷蔵庫、２ａ〜２
ｎは冷蔵庫１内を冷却する複数台の冷凍機、３は冷蔵庫
１内の温度を検知する温度センサ、４は冷蔵庫１内の温
度を制御する温度制御装置であり、この温度制御装置４
は、上記温度センサ３の検知温度を取り込む温度入力部
５と、庫内温度及び冷凍機の制御台数などを設定する設
定部６と、これら入力部５及び設定部６のデータを記憶
す多記憶部７，８と、この両記憶部７，８のデータをも
とに演算動作する演算部９と、この演算部９の結果にも
とづいて冷凍Ｐ１１２　ａ〜２ｎの運転。

停止を行なう制御部１０とから構成され、制御部１０と
冷凍３％２　ａ〜２１間は制御線１１により接続されて
いる。

次に上記のように構成された従来の温度制御装置の動作
について説明する。

冷蔵庫１の庫内温度は温度センサ３にょ９温度制御装置
４０入力部５へ入力され、記憶部７に記憶される。

一方、設定部６においては制御の対象となる冷凍機２ａ
〜２ｎの台数ｔｉ持したい庫内温度の上限値、即ちサー
モオン点Ｔｏｎｌ及び下限値サーモオフ点Ｔ。Ｉ４が設
定され、同様にして記憶部に記憶される。演算部９にお
いては、上記記憶部７，８の値により、庫内温度がサー
モオン点ＴｏｎかあるいはＴｏｎより高ければ、直ちに
冷凍１％２　ａ〜２ｎを全台数運転させて冷却を行ない
、サーモオフ点Ｔ。Ｈになれば停止させる。停止後温度
は時間の経過とともに上昇するが、Ｔｏｎになるまでは
停止を続け、Ｔｏｎになれば再び冷凍機を全台数運転さ
せる指令を制御部１０を介して行なう。

このようにして冷蔵庫１の庫内温度はＴＯＴ＋と、ＴＯ
ｌｌの間に維持されることになる。

第２図はこのときの冷凍機の運転、停止による冷蔵庫１
の庫内温度の変化を示したもので、ｔａｇ。

ｔａ２は冷凍機が全台数運転される時間である。

上記のような従来の温度制御装置においては、冷蔵庫内
の温度がサーモオン点以上になれば、サーモオフ点に低
下するまで冷凍機を全台数運転させるように構成されて
いるので、時々刻々変化する庫内の負荷と冷凍機のバラ
ンスは考慮されておらず、このため、負荷が低い場合は
急速に庫内温度が低下することになり、品物によっては
急激に冷却すると良くないものもある。

また、荷の入出庫で冷蔵庫の扉を開けて長時間作業する
場合は、冷却は急速に行なわれるので、短時間の運転で
停止してしまい、停止中は外気の影響をまともに受けて
庫内温度が上昇し、再び冷凍機が全台数運転して短時間
に冷却し停止し、そして停止すれば再び外気の影響を受
けて庫内温度が上昇するというように冷凍機の運転、停
止が頻繁に行なわれることになる。

また、負荷が大きい場合には、庫内が冷却されにくく、
サーモオフ点まで低下しないで長時間運転し続けること
もあり、しかもサーモオフ点に達するまで冷却運転を続
けることは、使用電力量も大きくなる問題があった。

〔発明の概要〕

そこでこの発明は、庫内等の温度がサーモオン点とサー
モオフ点の間にあり、この間で一定時間以上冷却運転を
行なえば、冷却領域の断熱機能が十分である限り冷凍機
を停止しても長時間の保冷が可能であることに着目して
なされたもので、制御する冷凍機の台数、サーモオン点
Ｔｏｎ、サーモオフ点Ｔ。Ｈ，サーモオン点Ｔｏｎにて
冷凍機が運転開始後サーモオフ点Ｔｅ１ｌにて停止する
に要する時間の最小値ｔ１１サーモオン点Ｔ。、１にて
始動後負荷が大き−くサーモオン点Ｔｏｎ以下にならな
い時の許容時間の最大値ｔ２１サーモオン点Ｔｏｎにて
始動後サーモオン点Ｔｏｎとサーモオフ点Ｔ。＋１の範
囲内にて運転するとき所定時間経過後はサーモオフ点Ｔ
−Ｈまで冷却領域内温度が低下μなくても冷凍機を強制
停止させる経過時間ｔｊｌこの経過時間ｔ３にて停止後
冷却領域内温度が上昇して、サーモオン点Ｔ、ゎになる
までの最小時Ｉ’ｌｌ　ｔ　＜を設定部に設定しておき
、これにより時々刻々変化する冷却領域内負荷と速やか
にバランスさせて設定内の温度にかつサーモオン点に近
い温度に保つために必要な運転すべき冷凍機運転台数を
決定し、使用電力量を減少させ、省エネルギ化を図るよ
うにした温度制御装置を提供することを目的としている
。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第３図及び第４図について
説明する。

第３図はこの発明にかかる温度制御装置を冷蔵庫に適用
した場合の一例を示すもので、第１図と同−符号は同一
または相当部分を示す。また、１２は冷蔵庫１の庫内温
度を制御する温度制御装置であって、温度センサ３の検
知温度を温度制御装置１２へ取り込むための温度入力部
５及びその記憶部７と、庫内温度及び冷凍機の制御台数
、運転時間等を設定する設定部１３と、その設定データ
を記憶する記憶部１４と、各記憶部７ｇ１４の値をもと
に冷凍機２ａ〜２ｎの制御指令を演算する演算部１５と
、この演算部１５で得られた演算結果に基づいて冷凍機
２ａ〜２ｎに制御指令を出力する制御部１６とから構成
されている。

そして、上記設定部１３では、制御の対象となる冷凍機
２ａ〜２０の台数と、維持したい庫内温度の上限値、即
ちサーモオン点Ｔｏｎ及び下限値である？−モオ７　点
Ｔ　ｅｆｔと、冷蔵庫内温度がサーモオン点Ｔｏｎにて
冷凍機が始動後サーモオフ点Ｔ。ｙｌにて停止するに要
する時間の最小値ｔ、と、サーモオン点Ｔ０゜にて冷凍
機始動後負荷の関係にてサーモオン点Ｔ。。以下に低下
しないときの許容時間の最大値ｔ２と、サーモオン点Ｔ
ｏｎにて冷凍機始動後サーモオン点Ｔ。。とサーモオフ
点Ｔ。４４の範囲内にて運転するとき、所定時間経過後
はサーモオフ点Ｔｍｌまで庫内温度が低下しなくとも冷
凍機を強制的に停止させる経過時間ｔ３と、経過時間ｔ
、にて停止後庫内温度が上昇しサーモオン点Ｔｏｎにな
るまでの最小時間ｔ、の各位が設定されるようになって
おり、この各設定値は記憶部１４に記憶されるものであ
る。

次に上記のように構成された本実施例の動作について説
明する。

冷蔵庫１の庫内温度は温度センサ３により検知され、そ
の検知温度は温度入力部５へ入力され記憶部７に記憶さ
れる。一方、設定部１３で設定される冷凍機台数、サー
モオン点Ｔｏｎ、　サーモオフ点Ｔｌ、＋４及び時間値
ｔ１〜ｔ３は記憶部１４に記憶される。

従って冷蔵庫１内の負荷または温度変化が生じると、演
算部１５は上記記憶部７，１４の各位をもとに冷蔵庫１
の負荷とバランスするように冷凍機の運転台数を決定し
、制御部１６がら各冷凍機に指令を出すのであるが、そ
の演算は次のように行なわれる。

ここで、冷蔵庫１内の温度はサーモオン点Ｔ。。（以下
これを単にという）とサーモオフ点Ｔ　ｏｆｆ　（以下
これを単にＴ。ｆ４という）の範囲内にあれば良く、冷
凍機の運転によりＴ。Ｉ−１まで下げる必要がない。

また、冷却する温度設定を１　ｄｅｇ高めることは２〜
３％の電力節減にもなるため、庫内温度をできるだけＴ
ｏｎに近い値にすることが省エネルギ化にもなる。

以下、第４図を参照しながら説明する。第４図は冷凍機
の運転、停止による冷蔵庫１の庫内温度の変化を示すも
ので、横軸には時刻を、縦軸は温度を表わしている。

今、冷凍Ｗｉ２　ａ〜２ｎは全てで、Ｎ台あり、ある時
刻の庫内温度がＴＡであったとする。このときの庫内温
度ＴＡはＴｏｎより高いため、演算部１５では冷凍機を
Ｎ台運転するように制御部１６へ指令を与え、二ノに伴
ない制御部１６は全ての冷凍機２ａ〜２ｎを運転状態に
制御する。運転後、庫内温度がＴ　ｏｎとなった時点か
ら、演算部１５は時間をカウントし始める。一方、庫内
が冷却されＴｍｌになれば、冷凍機は停止し、上記カウ
ントも停止する。

この間の時間をｔｂ、とすると、演算部１５では、予め
設定部１３で設定された時間１．≧ｔｂ、であれば、庫
内負荷より冷凍能力が過大であると判断し、次回庫内温
度が上昇してＴｏｎとなった時点から再び運転される冷
凍機の台数を、例えばＮ−２台に決定する。ｔ　、　＜
　ｔ　ｂ、のときはＮ−１台とする。

庫内温度Ｔ。、より冷却運転を開始し、Ｔｏｆｆまで下
がる間は演算部１５ではｔｌとｔｂ、・・・ｔｂｎの大
小比較判定を実行しながら次回に運転させる冷凍機の台
数を決定する。これにより庫内負荷と冷凍機能力はバラ
ンスがとれ、そしてＴ。ＴＩにて運転開始後の庫内は冷
却されるが、Ｔｍまでは下がらない状態となる。即ち、
演算部１５では１、Ｔｏｎからの運転時間ｔｃ１と、予
め設定部１３で設定された時間゛　値ｔ３とを比較し、
ｔｅｌ≧ｔ、となった時点で冷凍機を停止させるからで
ある。この場合、次回の冷凍機運転台数は今回と同じで
ある。冷凍機の停止後、演算部１５では庫内温度がＴ。

。になるまでの時間ｔｅｌをカウントし、設定部１３で
予め設定された値ｔイと比較し、ｔｅｌ＞−ｔ４である
ならば運転時間が侵すざると判定して、冷凍機を強制的
に停止させる経過時間ｔ３を自動的に一定時間分短（す
る。

また、ｔｅｌ＜ｔ、であれば上記と逆に停止経過時間ｔ
、を自動的に一定時間分長くし、これにより庫内温度を
調整する。

このようにして時間ｔ３を運転時間に応じ最適な時間に
自動調整しながらバランスのとれた状態でｔｅｌ・・・
ｔｃｎのの量温度制御を行なうことになる。

また、再び庫内負荷が変化した場合、例えば負荷が今よ
り小さくなった場合には、庫内温度は、ＴＯｌｌまで下
がる可能性があるので、演算部１５は、設定時間値ｔａ
と大小比較を行ないながら冷凍機の運転大小を調整すれ
ば良い。負荷が大きくなった場合は、現在の運転台数で
は足りずＴｏｎ以上に庫内温度が上昇することもあるの
で、演算部１５ではＴｏｎ以上で運転している時間ｔｄ
、をカウントし、その値が予め設定部１３で設定した設
定時間値ｔ２と比較し、ｔ２≧ｔｄ、となった時点で冷
凍機の運転台数を１台追加する。１台追加した時点より
再び時間ｔｄ２をカウントし、ｔ２〉ｔｄ２で庫内が冷
却されその温度がＴｏｎまで下がれば、その運転台数を
基準とし、設定時間値ｔ、と比較しながら、Ｔ’ｏｎと
Ｔ鋼の間に庫内温度を制御する。また、ｔ２９．≦ｔｄ
２となってもＴｏｎまで冷却されない場合は、さらに冷
凍機の運転台数を１台追加する。このようにして、冷蔵
庫１の庫内温度を速やかにＴ。、とＴｏｆｆの範囲内で
、しかもＴｅｎに近付けるようにして温度制御するので
ある。

なお、上記実施例では、演算部１５による冷凍機運転の
増減台数を１台ないし２台としたが、設定部１３にて設
定可能としても良く、また、設定時間値１．の自動調整
時間も設定可能としても良い。

さらにまた、対象を冷蔵庫を冷却する冷凍機としたが、
室内を空気調和する空調機にも摘要することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した通りこの発明によれば、サーモオン点Ｔ。

０．サーモオフ点Ｔｏｆｆの他に１．．１２，１．で示
す時間要素を追加し、これにより冷蔵庫内の負荷とバラ
ンスする冷凍機の運転台数を演算し、これに応じて冷凍
機を制御するようにしたので、時々刻々変化する負荷に
も速やかに追従し効率の良い温度制御が可能になり、し
かもできるだけサーモオン点に近い温度に制御するため
、省エネルギ化ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷蔵庫の温度制御装置を示すブロック図
、第２図は従来における庫内温度の変化を示す特性図、
第３図はこの発明の冷蔵庫の温度制御装置の一例を示す
ブロック図、第４図はこの発明における庫内温度変化を
示す特性図である。１・・・冷蔵庫、２８〜２ｎ・・・冷凍機、３・・・温
度センサ、５・・・温度入力部、７・・・記憶部、１３
・・・設定部、１４・・・記憶部、１５・・・演算部、
１６・・・制御部。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。代理人　大岩　増雄（ほか２名）第１　図第２図 □悶

Claims

【特許請求の範囲】

冷蔵庫等の所定の冷却領域内を複数台の冷凍機により温
度制御する温度制御装置において上記冷却領域内温度を
入力部と、制御対象である冷凍機の台数、維持したい冷
却領域内温度の上限値であるサーモオン点Ｔ＿ｏ＿ｎ及
び下限値であるサーモオフ点Ｔ＿ｏ＿ｆ＿ｆ、サーモオ
ン点Ｔ＿ｏ＿ｎにて始動後サーモオフ点Ｔ＿ｏ＿ｆ＿ｆ
にて停止するに要する時間の最小値ｔ＿１、サーモオン
点Ｔ＿ｏ＿ｎにて始動後負荷の関係からサーモオン点Ｔ
＿ｏ＿ｎ以下に下らない時の許容時間の最大値ｔ＿２、
及びサーモオン点Ｔ＿ｏ＿ｎにて始動後サーモオン点Ｔ
＿ｏ＿ｎとサーモオフ点Ｔ＿ｏ＿ｆ＿ｆの範囲内にて運
転するとき所定時間経過後サーモオフ点Ｔ＿ｏ＿ｆ＿ｆ
まで温度が低下しなくても冷凍機を停止させる経過時間
ｔ＿３にて停止後温度が上昇してサーモオン点Ｔ＿ｏ＿
ｎになるまでの最小時間ｔ＿４をそれぞれ設定する設定
部と、上記入力値及び設定値を記憶する記憶部と、上記
記憶部の値をもとに時々刻々変化する冷却領域内負荷と
速やかにバランスし設定内温度に保つために必要な運転
すべき冷凍機運転台数を決定する演算部と、上記演算部
からの演算結果にもとづいて冷凍機を運転制御する制御
部とを備えたことを特徴とする温度制御装置。