JPS63163738A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえばスーパーマーケットなど同一場所
に設置された複数台の冷蔵、冷凍ショーケース群で使用
される冷凍装置、すなわち負荷変動の大きい冷凍装置に
おいて、常に最適な状態で運転できるようにした冷凍装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、仁の種の装置として第８図に示すものがあった。

この第８図において（１）は並列圧縮式冷凍装置、（２
）は複数台のショーケース（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ
）　（７）組合せで構成された冷却装置である。並列圧
縮式冷凍装置（１）は水冷式の凝縮器（１ａ）あるいは
空冷式凝縮器（図示せず）の下流側に接続される受液器
の上に圧縮機の定格容量比がほぼ２対１に選定されてい
る大容量の圧縮機（１ｂ）と小容量の圧縮機（１ｃ）の
２台が並列に搭載されており、かつ各圧縮機（ｌｂ）と
（Ｉｃ）の冷媒吐出管（１ｄ）および吸入管（１ｅ）が
互いに並列接続されている。なお、（１ｆ）は各圧縮機
（１ｂ）と（ｌｃ）のクランク室を相互に連通させる均
圧均油管である。

また、（５）は、低圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出
部（３）の出力信号と収束させようとする低圧側の冷媒
圧力を設定する圧力設定部（４）で設定された冷媒圧力
との圧力差に応じて上記圧縮ｍ　（Ｉｂ）と（ｌｃ）を
個別に運転、停止の制御を行う制御部である。

また、第４図に示すように、通常圧力領域は、上記圧力
設定部（４）によって設定される容量アップ圧力値、容
量ダウン圧力値、低圧カット値の８つによって、並列圧
縮式冷凍装置（１）に容量アップ信号を出す容量アップ
圧力値以上の領域に）と、並列圧縮式冷凍装置（１）に
容量ダウン信号も容量アップ信号も出さない容量ダウン
圧力値以上で、かつ容量アップ圧力値未満の領域（ハ）
と、並列圧縮式冷凍装置（１）に容量ダウン信号を出す
容量ダウン圧力値未満の領域（ロ）と、並列圧縮式冷凍
装置（１）に停止信号を出す低圧カット値以下の領域（
イ）の４つに分けられる。

次に動作について説明する。たとえば、冷却装置（２）
の冷凍負荷に対する所要の冷凍能力を得るための所要動
力が１５　）−ｐである場合に、一方の圧縮機（Ｉｂ）
の定格容量は１０　　、他方の圧縮機（１ｃ）の定格容
量は５）−ｐに選定されている。

一方、複数台のショーケース（２ａ）、（２ｂ）、（２
ｃ）からなる冷却装置（２）では、各ショーケースの使
用状況によって冷凍負荷はＯから１００％まで大幅に変
動する。

ここで、冷凍負荷が少なくなると、冷凍サイクルの低圧
側の冷媒圧力が下がり、これに伴って圧力検出部（３）
から制御部（５）に出力される圧力検出信号のレベルも
低下する。

制御部（６）では、上記圧力検出信号を基準値（容量ア
ップ圧力値あるいは容量ダウン圧力値）と比較する比較
回路を有しているため、圧力検出信号が容量ダウン圧力
値よりも低い場合、すなわち、領域（ロ）の場合には、
制御部（５）は並列圧縮式冷凍装置（１）の容量が低下
するように制御し、冷却能力を下げる。このようにして
冷却能力が下げられると、冷凍サイクルの低圧側の冷媒
圧力が上昇し、領域（ハ）に収束し、運転は安定する。

また、冷五負荷が高い場合には、冷凍サイクルの低圧側
の冷媒圧力が上昇し、これに伴って圧力検出部（３）か
ら制御部（５）に出力される圧力検出信号のレベルが上
昇する。この結果、圧力検出信号が容量アップ圧力値よ
りも高い場合、すなわち、領域に）の場合には、制御部
（５）は並列圧縮式冷凍装置（１）の容量がアップする
ように制御し、冷却能力を増加させる。このようにして
冷却能力が増加すると、冷凍サイクルの低圧側の冷媒圧
力は低下し、領域（ハ）に収束し、運転は安定する。な
お、圧力検出器（３）が領域に）或は領域（ロ）の圧力
を検出した後、制御部（５）より出力される容量アップ
信号、或は容量ダウン信号が発生するまでの時間は同じ
である。

なお、冷凍サイクルの低圧側の冷媒圧力が低圧カット値
以下すなわち領域（イ）になった場合、圧縮機（ｌｂ）
（ｌｃ）は直ちに停止するようになっている。

したがって、上記の冷凍負荷変動に対し、冷凍負荷が８
８％以下の部分負荷時には定格容量ｓ＞ｐの圧縮機（１
ｃ）のみが単独運転される。また、冷凍負荷が３８〜６
６％の範囲では定格容量１ｏ）−Ｐの圧縮機（ｌｂ）の
みが単独運転される。

さらに、冷凍負荷が６６〜１０（ｌ　になれば圧縮機（
１ｂ）と（１ｃ）が同時に並列運転される。この容量制
御運転の推移を示せば、第５図のようになる。

すなわち、第５図に示されているように圧縮機の定格容
ｌ比がほぼ２対１に選定されている大小の圧縮機を選択
的に運転、停止制御することによって０．８８，６６．
１００％の４段階の容量制御運転しかしながら、上記従
来の冷凍装置では、冷媒圧力が大きく変動する場合、あ
るいは運転開始時および除霜後のプルダウン時等の冷媒
圧力が、収束させようとする冷媒圧力と比較して高い場
合においては、容量アップ圧力設定値以上の領域に）と
容量ダウン圧力設定値以下の領域（（ロ）において、そ
の圧力検出後、圧力変更のための出力信号が発生するま
での時間が同じであり、しかも容量変更による圧力変動
をできるだけ押えるため、上記出力信号が発生するまで
の時間を８分以上とする必要があるため、その時間が長
く、シたがって目標冷媒圧力に到達するまでの時間が長
くかかり、被冷却物の鮮度が保持されないという欠点が
あった。

また、目標冷媒圧力に到達するまでの時間を短縮するた
めに、容量変更の出力信号が発生されるまで時間を短縮
すれば、冷凍能力が大幅に変動するため、冷却負荷変動
にうまく対応できず、目標冷媒圧力に収束しないという
問題点がある。

この発明は、上記のような従来の問題点を解消するため
になされたもので、圧力変動が大きい場合あるいは運転
開始時や除霜後のように冷却負荷が大きい場合において
も迅速に所定の圧力に到達でき、消費電力の低下が図れ
るようにした冷凍装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る冷凍装置は、冷凍サイクルの低圧側にお
ける冷媒圧力を圧力検出部で検出して圧力検出信号を発
生させ、収束させようとする上記低圧側冷媒圧力の収束
圧力値を圧力設定部で設定するとともに、領域判定部で
、上記圧力検出信号が、収束させようとする上記収束圧
力値以上か、以下かを判定し、この判定結果に基づき領
域判定信号を発生する。そしてこの領域判定信号に基づ
き冷凍機の容量を制御するための容量制御用出力信号を
発生し、かつこの容量制御用出力信号が発生されるまで
の時間を、上記領域判定信号、及び上記圧力検出信号と
上記収束圧力値との圧力差に応じて遂次変化させ、最終
的に上記容量制御用出力信号を出力する直前の上記領域
判定信号、及び上記圧力差により、制御する出力制御部
を備えたものである。

〔作用〕

この発明における冷凍装置は、低圧側冷媒圧力を検出し
、この低圧側冷媒圧力を収束圧力値に収束させるとき、
上記圧力検出信号が収束させようとする上記収束圧力値
以上か、以下かを領域判定部で判定し、その領域判定信
号、及び上記圧力検出信号と上記収束圧力値との圧力差
に応じて出力制御部で冷凍機の容量制御のための出力信
号が発生され、かつこの容量制御用出力信号が発生され
るまでの時間が最終的に、上記容量制御用出力信号が出
力される直前の上記領域判定信号、及び上記圧力検出信
号と上記収束圧力値との圧力差により制御され、圧力変
動が大きい場合あるいは運転此始時や除霜後のように冷
却負荷が大きい場合においても迅速に所定の圧力に到達
でき、消費電力の低下が図れる。

〔実施例〕

第１図は、この発明における冷凍装置の一実施例を示す
構成図であって、第８図と同一部分は同一記号を用いて
示しである。同図において、（６）は領域判定部であり
、圧力検出部（３）で発生させられた圧力検出信号が収
束させようとする冷媒圧力以上か、以下かを判定するも
のである。また、（７）は上記領域判定部（６）で判定
された領域に応じて、上記並列圧縮式冷凍装置（１）の
容量制御のための出力信号を発生し、かつこの出力信号
が発生されるまでの時間を上記領域判定信号、及び上記
圧力検出信号と収束させようとする収束圧力値との圧力
差に応じて、逐次変化させ、最終的に上記容量制御用出
力信号を出力する直前の上記領域判定信号及び上記圧力
差により、領域（ハ）および領域に）のいずれに属する
かを判定し、その判定結果に基いて領域判定信号を発生
する。出力制御部（７）においては、上記領域判定信号
が供給された後、上記並列圧縮式冷凍装置（１）の容量
制御のための容量制御用出力信号を発生するまでの時間
を、上記領域判定信号、および上記圧力検出信号と収束
させようとする冷媒圧力の収束圧力値との圧力差に応じ
て自由に変化させることができる。すなわち、圧力検出
から容量変更運転に至るまでの時間を自由に変化させる
ことができる。たとえば、第２図に示すように、圧力差
に応じて容量変更時間を変更することができる。すなわ
ち、圧力検出部（３）より出力される圧力検出信号が領
域（ロ）に属し、その圧力検出信号と収束させようとす
る冷媒圧力との圧力差が大きい場合には、容量変更のた
めの出力信号が発生されるまでの時間を１０秒にし、そ
の圧力検出信号と収束させようとする冷媒圧力との圧力
差が小さい場合には、容量変更のための出力信号が発生
されるまでの時間を２０秒にすることができる。

しかも、運転状態の冷媒圧力を常に検出し、収束させよ
うとする冷媒圧力と比較しているので、その圧力差に応
じて出力時間が例えば１０秒、１１秒・・・２０秒と変
化し冷媒圧力を収束させる。この収束するまでの間の圧
力検出信号が収束させようとする冷媒圧力以上に変化す
ることがなく、迅速に所定の圧力に到達する。所定の圧
力に到達した後は、到達したときの容量で並列圧縮式冷
凍装置（１）の運転を続行する。

また、圧力検出部（３）より出力される圧力検出信号が
領域に）に属し、その圧力検出信号と収束させようとす
る冷媒圧力との圧力差が大きい場合には、容量変更のた
めの出力信号が発生されるまでの時間を８０秒にし、そ
の圧力検出信号と収束させようとする冷媒圧力との圧力
差が小さい場合には、容量変更のための出力信号が発生
されるまでの時間を６０秒にすることができる。

しかも、運転状態の冷媒圧力を常に検出し、収束させよ
うとする冷媒圧力と比較しているので、その圧力差に応
じて出力時間が例えば８０秒、８１秒・・・６０秒と変
化し、冷媒圧力を収束させる。この収束するまでの間の
圧力検出信号が収束させようとする冷媒圧力以下に変化
することがなく、迅速に所定の圧力に到達する。所定の
圧力に到達した後は到達したときの容量で並列圧縮式冷
凍装置（１）の運転を続行する。

すなわち、冷凍負荷が大きく変動する場合、冷凍サイク
ルの低圧側の冷媒圧力の変動が大きくなり、これに伴っ
て圧力検出部（３）から出力される圧力検出信号のレベ
ルの変動も大きくなるが、運転状態の冷媒圧力を常に検
出し、収束させようとする冷媒圧力と比較し、容量アッ
プ側における容量変更のための出力信号が発生されるま
での時間を容量ダウン側における容量変更のため出方信
号が発生されるまでの時間よりも長くしているので、並
列圧縮式冷凍装置（１）に過電流が流れたり、この収束
するまでの間の検出冷媒圧力が収束させようとする冷媒
圧力以上あるいは以下に変化することがなく、迅速に所
定の圧力に到達する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明における冷凍装置は、冷
凍サイクルの低圧側冷媒圧力を圧力検出部で検出して圧
力検出信号を発生させ、収束させようとする低圧側冷媒
圧力の収束圧力値を圧力設定部で設定するとともに、領
域判定部で、上記圧力検出信号を入力として低圧側冷媒
圧力が上記圧力設定部で設定された収束圧力値以上か、
以下かを判定し、その領域判定信号、及び上記圧力検出
信号と上記収束圧力値との圧力差に応じて出力制御部で
冷凍機の容量制御のための出力信号が発生されるまでの
時間を制御しているので、圧力変動が大きい場合、ある
いは運転開始時や除霜後のように冷却負荷が大きい場合
においても迅速に所定の圧力に到達でき、消費９力の低
下が図れるとともに被冷却物の温度が一定となり鮮度が
（！ｔ’持される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による冷凍装置の一実施例を示す構成
図、第２図は、低圧側冷媒圧力と収束圧力値との圧力差
に対する容量変更時間の一例を示す特性図、第８図は従
来の冷凍装置を示す構成図、第４図は低圧側の冷媒圧力
の領域を示す図、第５図は第８図の冷凍装置の容量制御
運転の説明図である。これらの図において、（１ａ）は
凝縮ＲＬ　（ｌｂ）（１ｃ）は圧縮機、（２ａ）〜（２
ｃ）は冷却器、（９）は冷凍回路、（３）は圧力検出部
、（４）は圧力設定部、（６）は領域判定部、（７）は
出力制御部である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれ並列に接続された吸入管及び吐出管を有する複
   数台の圧縮機、これらの圧縮機から吐出される冷媒を凝
   縮液化する凝縮器、及びこの凝縮器から送出される冷媒
   を蒸発気化する冷却器が閉回路を形成するように順次配
   管接続された冷凍回路、この冷凍回路の低圧側の冷媒圧
   力を検出し、この冷媒圧力に応じた圧力検出信号を発生
   する圧力検出部、収束させようとする上記低圧側の冷媒
   圧力の収束圧力値を設定する圧力設定部、上記圧力検出
   信号が上記収速圧力値以上か以下かを判定し、その判定
   結果に基づいて領域判定信号を発生する領域判定部、及
   びこの領域判定部から発生する上記領域判定信号に基づ
   き、上記冷凍機の容量制御を行うための容量制御用出力
   信号を発生し、かつ上記容量制御用出力信号が発生する
   までの時間を、上記領域判定信号、および上記圧力検出
   信号と上記収束圧力値との圧力差に応じて、逐次変化さ
   せ、最終的に上記容量制御用出力信号を出力する直前の
   上記領域判定信号、及び上記圧力差により、制御する出
   力制御分を備えた冷凍装置。