JPS62116879A - 冷凍装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はスーパーショーケースや大型冷蔵庫等に使用さ
れしかも圧縮機の回転数制御等により庫内の負荷に応じ
て能力が変更できる冷凍装置に係り、特に、庫内温度の
制御に高い精度が要求される冷凍装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種の冷凍装置は、特公昭６０−２３２６１号
公報または特開昭５８−２０５０５７号公報等に記載さ
れ第８図に示すように、インバータ等の周波数可変装置
１１により能力制御される圧縮機１２．凝縮器１３、蒸
発器１４、蒸発器の入口側に接続された温度式の膨張弁
１５とから構成されている。そして、圧縮機１２の低圧
圧力を検知する圧力センサー１６の信号を制御器１７を
介して入力して負荷に見合った周波数指令を圧縮機１２
へ出力する前記周波数可変装置１１により冷凍装置の能
力制御を行う一方、庫内温度を検出する温度センサー１
８によって検知された温度が予め設定された上限温度よ
り高いときは継続して運転させると共に予め設定された
下限温度より低いときは圧縮機を停止させろという温度
制御を並用することにより庫内温度を一定に維持できる
ようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の構成によると、庫内の負荷が小さく
なって周波数可変装置１１０周波数指令が下限周波数に
なった状態で更に負荷が減少すると圧縮機１２は停止し
てしまうこと、庫内温度が予め設定された上限温度や下
限温度を越えると圧縮機は起動または停止を繰り返すこ
とから、庫内温度が急激に上昇したり下降したりして大
きく変動するという問題がある。また、庫内温度の変動
を少く押えるためには周波数可変装置１１の下限周波数
をＯＨｚまで連続して制御できるようにしたり、前述し
た上限温度と下限温度とのディファレンシャルを小さく
設定すれば良いが、前者の場合には周波数可変装置１１
の制御できる周波数範囲に限界があり実際にはＯＨｚま
で連続した制御は行えないこと、後者の場合には圧縮機
１２の起動、停止が頻繁となり圧縮機の制御部品が損傷
し易くなったり消費電力が増加したりするという問題が
ある。このようなことから、斯る構成の冷凍装置では庫
内温度を例えば±０．５〜１℃の範囲で制御するといっ
た高い精度の温度制御は困難であった。

本発明は斯る点に鑑みなされたもので、冷凍装置の軽負
荷時における圧縮機の停止を防ぎ、蒸発器の周囲温度の
変化を少く押えて庫内温度を変動の少い高い精度で制御
することを目的とする。

に）問題点を解決するだめの手段 本発明は、インバータ等の周波数可変装置により能力変
化する圧縮機、凝縮器、蒸発器等から構成されており、
前記圧縮機の低圧側に設けた圧力センサーからの信号に
基づいて前記周波数可変装置の周波数を変化させている
冷凍装置において、前記蒸発器の入口側に、該蒸発器の
周囲温度を検知する温度センサーからの信号に基づいて
作動する電動式膨張弁を設けると共に、前記周波数可変
装置に下限周波数で保持する機能部を設けたものである
。

（ホ）作用 本発明の冷凍装置は上記の構成により、温度センサーに
よって庫内温度に最も近い蒸発器の周囲温度を検知し、
この検知した温度と予め設定された温度との差に応じて
電動式膨張弁の絞り具合いを調整できる一方、庫内の負
荷が軽くなり圧縮機の低圧圧力が下がって周波数可変装
置の周波数が下限周波数以下となってもこの下限周波数
を保持して圧縮機が停止するのを防止することができ、
斯ろ軽負荷時にも前記温度センサーと電動式膨張弁で庫
内の温度制御を連続して行なえ、しかも、予め設定され
ろ温度とのディファレンシャルを小さく押えることを可
能として、庫内温度を変動の少い高い精度で制御できろ
ようにしている。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

１は、インバータ等の周波数可変装置２により能力可変
する圧縮機３、凝縮器４、電動式膨張弁５、蒸発器６か
ら構成される装置 記圧縮機３の低圧側に設けた圧力センサーである。

８は前記圧力センサー７で検知された圧力値を予め設定
された圧力値（カットイン値、カントアウト値からなる
）と比較して周波数可変装置に信号を出力する制御器で
ある。この制御器は圧力センサー７で検知された圧力値
が予め設定された力７トアウト値以下になると周波数を
低下させるように周波数可変装置２に信号を送り、検知
された圧力値がカットイン値以上になると周波数を上昇
させるように周波数可変装置２に信号を送り、検知され
た圧力値がカントアウト値とカットイン値の間にあると
きは周波数可変装置の周波数を現状のままに保持させて
いる。そして、周波数可変装置２は制御器８からの信号
に基づいて圧縮機３を該装置の上限周波数から下限周波
数の範囲で回転数制御している。また、この周波数可変
装置には制御器８から周波数低下の信号が出ておりしか
も該装置の下限周波数に達したときに，この下限周波数
を保持する機能が備えられている。９は蒸発器６の周囲
温度を検知する温度センサーである。１０は前記温度セ
ンサー９で検知された温度を予め設定された温度と比較
してその差に応じた大きさの信号を電動式膨張弁５に出
力する弁制御器である。

この弁制御器は温度センサー９で検知された温度が予め
設定された温度を下回るとその下回った度合いに応じて
開度な小さくするように電動式膨張弁に信号を送り，検
知された温度が設定温度を上回るとその上回った度合い
に応じて開度な大きくするように電動式膨張弁５に信号
を送っている。

このように構成された冷凍装置において、その動作を第
２図乃至第７図に基づいて説明する。まず、庫内の負荷
が比較的大きく周波数可変装置２０制御範囲（第５図中
ｆ、〜ｆ、）内にある場合において、圧力センサー７で
検知した圧力値が制御器８に予め設定されたカットアウ
ト値を下回ると（例えば第２図中Ｃ１点）該制御器から
周波数可変装置２に周波数を下げるよう信号が出され圧
縮機３は回転数を減少する一方、圧力センサー７で検知
した圧力値がカットイン値を上回ると（例えば第２図中
Ｃ１点）該制御器から周波数可変装置２に周波数を上げ
るよう信号が出され圧縮機３は回転数を増加するという
負荷に応じた能力制御運転が行なわれる。このとき、電
動式膨張弁５は、蒸発器６の周囲温度に応じた絞り量に
弁制御器１０によって自動的に調整されており、該蒸発
器の周囲温度は第２図に示すように一定の制御範囲内に
保たれている。例えば、温度センサー９の検出温度が弁
制御器１０の設定温度を下回った場合（第２図中Ｃ１点
）には、電動式膨張弁５の開度を小さくするように（第
２図中Ｃ１点）弁制御器１０から信号が出され、検出温
度が設定温度を上回った場合（第２図中す１点）には、
電動式膨張弁５の開度な大きくするように（第３図中す
８点）弁制御器１０から信号が出される。次に、庫内の
負荷が小さくなり周波数可変装置２０周波数が下限周波
数ｆ１に達した後、更に負荷が減少した場合は。

第７図のフローチャートに示すように周波数可変装置２
により下限周波数ｆ、がそのまま維持される。そして、
この状態で温度センサー９と電動式膨張弁５による蒸発
器６の温度制御が行なわれる。

例えば、斯る軽負荷状態で周波数可変装置２が下限周波
数ｆ１　に維持されると（第５図中０５点）、圧縮機の
低圧圧力や蒸発器６の周囲温度が低下しだす（第４図中
０４点、第２図中Ｃ１点）が、電動式膨張弁の開度が蒸
発器６の温度低下に応じて自動的に小さくなる（第３図
中Ｃｓ点）ことから、蒸発器６の周囲温度は第２図に示
すように一定の制御範囲内に保たれる。

このように本実施例の冷凍装置は、庫内負荷の変動の影
響を即座に受は易い蒸発器６の周囲温度が一定の制御範
囲内になるよう制御していること、庫内の負荷が周波数
可変装置の下限周波数以下に軽くなっても該装置を下限
周波数で維持して圧縮機を継続して運転できると共に引
き続き蒸発器の温度制御を行なうことができることから
、第６図に示すように負荷の大小に拘ず庫内温度を目標
とする一般定温度に精度よく集束させておくことができ
る。（第６図において実線は本実施例、破線は従来例と
示す） 尚、本実施例では、蒸発器の周囲温度を検知するものに
ついて説明したが、蒸発器の吹出し風温度や吸込み風温
度は庫内負荷の変動の影響を更に受は易いため、これら
の温度を制御すればより精度の高い庫内温度管理が可能
となる。

（ト）発明の効果 以上のように本発明は、インバータ等の周波数可変装置
により能力変化する圧縮機、凝縮器、蒸発器等から構成
されており、前記圧縮機の低圧側に設けた圧力センサー
からの信号に基づいて前記周波数可変装置の周波数を変
化させている冷凍装置において、前記蒸発器の入口側に
、該蒸発器の周囲温度を検知する温度センサーからの信
号に基づいて作動する電動式膨張弁を設けると共に、前
記周波数可変装置に下限周波数で保持する機能部を設け
たものであるから、前記電動式膨張弁を負荷の変動の影
響を即座に受は易い蒸発器の周囲温度の変化に応じて制
御できると共に庫内の負荷が周波数可変装置の下限周波
数以下に軽くなっても該装置を下限周波数で維持して圧
縮機が停止するのを防止することができ、斯る軽負荷時
にも温度センサーと電動式膨張弁とで庫内の温度制御が
連続して行なえ、庫内温度を変動の少い高い精度で制御
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の実施例を示し、第１図は冷
凍装置の冷媒回路図、第２図は蒸発器の周囲温度変化を
示すタイムチャート、第３図は電動式膨張弁の作動を示
すタイムチャート、第４図は低圧圧力の変化を示すタイ
ムチャート、第５図は周波数可変装置の周波数の変化を
示すタイムチャート、第６図は庫内温度の変化を示すタ
イムチャート（実線・・・本実施例、破線・・・従来例
）、第７図は周波数可変装置の制御例を示すフローチャ
ート、第８図は従来例を示す冷凍装置の冷媒回路図であ
る。 １・・・冷凍装置、　２・・・周波数可変装置、　３・
・・圧縮機、　４・・・凝縮器、　　５・・・電動式膨
張弁、６・・・蒸発器、　７・・・圧力センサー、　９
・・・温度センサー。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　靜　失 策４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インバータ等の周波数可変装置により能力変化す
   る圧縮機、凝縮器、蒸発器等から構成されており、前記
   圧縮機の低圧側に設けた圧力センサーからの信号に基づ
   いて前記周波数可変装置の周波数を変化させている冷凍
   装置において、前記蒸発器の入口側に、該蒸発器の周囲
   温度を検知する温度センサーからの信号に基づいて作動
   する電動式膨張弁を設けると共に、前記周波数可変装置
   に下限周波数で保持する機能部を設けたことを特徴とす
   る冷凍装置。