JPS618583A

JPS618583A - 温度制御装置

Info

Publication number: JPS618583A
Application number: JP12977984A
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: JPH0450507B2

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１ＩｉｌＪｌｌＩ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
データを記憶する記憶部７．８と、この両温１！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機２ａ〜２ｎの運転。

停止を行なう制御Ｔ１部１０とから構成され、制御部１
０と冷凍機２８〜２０間は制御＃！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により温度制御装置
４の入力部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２８
〜２ｎの台数１ｍ持したい庫内温度の上限値、即ちサー
モオン点”ｒ’　Ｏｎ　ｌ及び下限値サーモオフ点Ｔ岨
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ＴＯＴＩより高ければ、
直ちに冷凍機２ａ〜２ｎを全台数運転させて冷却を行な
い、サーモオフ点Ｔｏｎ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、Ｔ’ｏｎ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Ｔ。ＴＩとＴ研の
開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、ｔａｚｔａ、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Ｔｏｎ１に
て冷凍機が運転開始後サーモオフ点Ｔ　ｏ＋＋にて停止
するに要する時間の最小値ｔ１１サーモオン点Ｔ。ＴＩ
にて始動後負荷が大きくサーモオン点Ｔ。。以下になら
ない時の許容時間の最大値ｔｅｌ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。Ｈ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
ｍｌまで冷却領域内温度が低下しなくても冷凍機を強制
停止させるｉ適時間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。

〔発明の災施例〕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、！
７１ｍ　Ｌだ場合の一例を示すもので、第１図と同一符
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７，１４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８
！２ａ〜２ｎ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及び下限値であるサーモオフ点
Ｔ。ｉｌと、冷蔵庫内温度がサーモオフ点Ｔｏｎにて冷
凍機が始動後サーモオン、α・ＴＯＴ＋にで停止するに
要する時間の最小値ｔ１と、サーモオン点Ｔｏｎにて冷
凍擁始動後負荷の関係にてサーモオン点Ｔｏｎ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
Ｔｏｎにて冷凍機始動後サーモオン点Ｔ、、ｌとサーモ
オフ点Ｔ。０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　ｏ＋１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１
４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ｉ。

Ｔｍｌ及び時間値ｔ１〜ｔ３は記憶部１４に記ｉ！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か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Ｔｏｎ（以下
これを単にという）とサーモオフ点Ｔ。Ｕ（以下これを
単にＴｍｌという）の範囲内にあれば良く、冷凍機の運
転によりＴ、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図を参照しケから説明する。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９２ｕ〜２ｎは全てで、Ｎ台あり、ある時刻の
庫内温度がＴ＾であったとする。このときの庫内温度゛
「＾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、これに伴な
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Ｔｏｎ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Ｔ。ｆｌ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ｔｌ＋１とすると、演算部１５では、予
め設定ＷＳ１３で設定された時間ｔ、≧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、＜
ｔｂ、のときはＮ−１台とする。

庫内温度Ｔｏｎより冷却運転を開始し、ＴａＨ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。０にて運転開始後の庫内は冷却さ
れるが、Ｔｏｆ（までは下がらない状態となる。即ち、
演算部１５では１、Ｔｏｒ、からの運転時間ｔｅｌと、
予め設定部１３で設定された時間値ｔ３とを比較し、ｔ
ｏ、≧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。

このようにして時間ｔ、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・・・
ｔｅｎのの間運転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Ｔｍｌ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
ず丁。Ｔ１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Ｔ　０７１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６　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Ｔ。ＴＩまで下がれば、その運転台
数を基準とし、設定時間埴土、と比較しながらＴｏｎと
Ｔ。Ｈの開に庫内温度を制御する。　　また、ｔ２≦ｔ
ｄ２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　ｏｎとＴＣｌＨの範囲
内で、しかもＴｏｎ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ｔ、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」二説明した通りこの発明によれば、サーモオン点Ｔ
　（１ｙｌ　ｔサーモオフ点Ｔ。Ｈの他にｔｌｊｔ２−
ｔ３で示す時間要素を追加し、これにより冷罵庫内の負
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、２ａ〜２１・・・冷凍機、３・・・温
度センサ、５・・・温度入力部、７・・・記、憶部、１
３・・・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（ばか２名）第７図 ζ 一β４６す

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
部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。