KR100775894B1 - 냉각 저장고 - Google Patents

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신이치 카가
아키히코 히라노
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호시자키 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

풀 다운 냉각 영역에서 목표로 하는 온도 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 풀 다운 냉각 특성이 데이터로서 격납부(49)에 기억된다. 이를 예컨대 1차 함수의 직선(xp)으로 하면, 목표로 하는 고내 온도 강하도는 고내 온도와 관계없이 일정값(Ap)이다. 풀 다운 제어가 개시되면, 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출되고, 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 온도 강하도(Sp)가 산출되고, 이 산출값(Sp)이 격납부(49)로부터 읽혀진 목표값(Ap)과 비교된다. 산출값(Sp)이 목표값(Ap) 이하이면, 인버터 회로(50)를 통하여 인버터 압축기(32)의 회전 수가 증가되고, 반대로 산출값(Sp)이 목표값(Ap)보다 크면 압축기(32)의 회전 수가 감소되고, 이것이 반복되어 직선(xp)을 따르도록 풀 다운 냉각된다.
Figure 112006026769730-pct00001
압축기, 증발기, 냉각 장치, 냉각 저장고, 기억 수단, 운전 제어 수단.

Description

냉각 저장고{COOLING STORAGE}
본 발명은 냉각 저장고에 관한 것으로서, 특히 냉각 운전의 제어에 개량을 가한 냉각 저장고에 관한 것이다.
최근 예컨대 업무용 냉장고에서는, 부하에 따라 냉각 능력을 조정할 수 있도록 인버터 압축기를 구비한 것이 보급되고 있다(예컨대 특허 문헌 1 참조).
이러한 종류의 인버터 압축기를 구비한 냉장고에서는, 시동시나 혹은 운전중에 고(庫)내 온도가 높아졌을 때 설정 온도 부근까지 급속하게 냉각하는 소위 풀 다운 냉각을 행하는 경우에는, 최대한의 고속 운전을 행하는 것이 보통인데, 고내에 식품을 넣지 않은 동일 조건에서 풀 다운 냉각을 한 경우, 단열 상자체(고내 용적)이 큰 것, 중간인 물건, 작은 것에서는 도 26에 도시한 바와 같이 고내의 온도 곡선에 명확한 차이가 생긴다. 온도 강하의 정도에 차이가 나는 것은, 고내외의 온도차가 동일한 경우, 고외로부터의 열 침입량은 단열 상자체의 표면적에 비례하는 것, 상자가 커질수록 고내의 내벽 재료나 선반망의 열 용량이 크다는 이유에 따른다.
특허 문헌 1 : 일본 특개 2002-195719호 공보
한편, 업무용 냉장고(냉동고, 냉동 냉장고도 동일)에서는 풀 다운 냉각의 온도 특성이 중요시된다. 예컨대 20℃라는 높은 고내 온도로부터의 냉각은, 설치 후의 초기 운전 이외에, 유지 보수 등으로 전원을 끄고 수 시간 후의 재운전, 식재 반입시의 수 분간의 도어 개방, 혹은 뜨거운 식품을 넣은 경우 등에 거의 한정되는 것이지만, 업무용 냉장고는 식료를 넣고 들이기 위하여 도어가 빈번하게 개폐되며,또한 주위 온도도 비교적 높다는 것을 고려하면, 고내 온도가 상승하기 쉽고, 그 때의 복귀력으로서 온도 강하의 특성은 충분히 고려된다.
이러한 이유로 풀 다운 냉각시의 성능 시험은 필수적인데, 상기한 바와 같이 냉각 속도는 단열 상자체에 의존하는 바가 크기 때문에, 이러한 성능 시험에 대해서는 인버터 압축기를 포함하는 냉각 장치와 그것이 탑재되는 단열 상자체를 조합한 상태에서 이루어져야 하며, 시험하는 장소나 시간이 한정되는 등 불편하고 품도 든다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 사정에 기초하여 완성된 것으로서, 그 목적은 고내를 미리 정해진 냉각 특성을 따라 냉각할 수 있도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 청구범위 제1항의 발명은, 압축기, 증발기 등으로 이루어지는 냉각 장치에 의해 고내가 냉각되는 냉각 저장고에 있어서, 상기 압축기가 능력 가변식의 압축기로 됨과 동시에, 목표로 하는 바의 고내 온도 등의 냉각에 관한 물리량의 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 냉각 특성이 데이터로서 기억된 기억 수단과, 상기 물리량을 검출하는 물리량 센서로부터의 출력에 기초하여 상기 물리량이 상기 기억 수단으로부터 읽혀진 상기 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키는 운전 제어 수단이 설치되어 있는 구성으로 한 데 특징을 갖는다.
청구범위 제2항의 발명은, 청구범위 제1항에 기재된 것에 있어서, 해당 냉각 저장고에서는 고내가 미리 정해진 설정 온도로 냉각되게 되어 있으며, 상기 냉각 특성은 상기 설정 온도에서 벗어난 고온도로부터 상기 설정 온도 부근에 이르는 온도 영역인 풀 다운 냉각 영역에 관한 풀 다운 냉각 특성인 데 특징을 갖는다.
청구범위 제3항의 발명은, 청구범위 제1항에 기재된 것에 있어서, 해당 냉각 저장고에서는, 고내 온도가 미리 정해진 설정 온도보다 소정값 높은 상한 온도에 이른 경우에는 상기 압축기를 운전하고, 상기 설정 온도보다 소정값 낮은 하한 온도에 이른 경우에는 운전을 정지하는 것을 반복함으로써 고내를 대략 설정 온도로 유지하는 콘트롤 냉각이 수행되게 되어 있으며, 상기 냉각 특성은 상기 콘트롤 냉각 영역에 관한 콘트롤 냉각 특성인 데 특징을 갖는다.
청구범위 제4항의 발명은, 청구범위 제1항 내지 청구범위 제3항 중 어느 하나에 기재된 것에 있어서, 상기 압축기가 속도 제어 가능한 인버터 압축기임과 동시에, 상기 운전 제어 수단은 소정의 샘플링 시간마다 상기 물리량 센서의 신호에 기초하여 물리량의 강하도를 산출하는 물리량 변화 산출부와, 상기 샘플링 시간마다 상기 기억 수단에 기억된 상기 냉각 특성에 기초하여 이 샘플링 시간의 물리량에서의 목표 강하도를 출력하는 목표 물리량 강하도 출력부와, 상기 물리량 변화 산출부에서 산출된 실제 물리량 강하도와 상기 목표 물리량 강하도 출력부에서 출력된 목표 물리량 강하도를 비교하는 비교부와, 이 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 실제 물리량 강하도가 상기 목표 물리량 강하도보다 작은 경우에는 상기 인버터 압축기를 증속 제어하고, 상기 실제 물리량 강하도가 상기 목표 물리량 강하도보다 큰 경우에는 상기 인버터 압축기를 감속 제어하는 속도 제어부로 구성되어 있는 데 특징을 갖는다.
여기서 물리량 강하도란, 단위 시간당 물리량의 강하량으로서 정의된다. 이하에서도 동일하다.
청구범위 제5항의 발명은, 청구범위 제4항에 기재된 것에 있어서, 상기 냉각 특성이 물리량-시간의 1차 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 목표 물리량 강하도를 일정값으로서 출력하게 되어 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제6항의 발명은, 청구범위 제4항에 기재된 것에 있어서, 상기 냉각 특성이 물리량-시간의 이차 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 샘플링 시간마다 상기 이차 함수에 기초하여 그 물리량에서의 물리량 강하도를 연산하고, 그 연산값을 상기 목표 물리량 강하도로서 출력하는 기능을 구비하고 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제7항의 발명은, 청구범위 제4항에 기재된 것에 있어서, 상기 냉각 특성이 물리량-시간의 지수 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 샘플링 시간마다 상기 지수 함수에 기초하여 그 물리량에서의 물리량 강하도를 연산하고, 그 연산값을 상기 목표 물리량 강하도로서 출력하는 기능을 구비하고 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제8항의 발명은, 청구범위 제4항에 기재된 것에 있어서, 상기 냉각 특성에 기초하여 물리량과 목표 물리량 강하도를 대조시킨 참조 테이블이 미리 작성되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 샘플링 시간마다 상기 참조 테이블로부터 그 때의 물리량과 대응한 상기 목표 물리량 강하도를 검색하여 출력하는 기능을 구비하고 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제9항의 발명은, 청구범위 제4항에 기재된 것에 있어서, 상기 압축기가 속도 제어 가능한 인버터 압축기임과 동시에, 상기 운전 제어 수단은 소정의 샘플링 시간마다 상기 물리량 센서의 신호에 기초하여 물리량의 강하도를 산출하는 물리량 변화 산출부와, 상기 샘플링 시간마다 상기 기억 수단에 기억된 상기 냉각 특성에 기초하여 이 샘플링 시간의 물리량에서의 목표 강하도를 출력하는 목표 물리량 강하도 출력부와, 상기 물리량 변화 산출부에서 산출된 실제 물리량 강하도와 상기 목표 물리량 강하도 출력부에서 출력된 목표 물리량 강하도를 비교하는 비교부와, 이 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 실제 물리량 강하도가 상기 목표 물리량 강하도보다 작은 경우에는 상기 인버터 압축기를 증속 제어하고, 상기 실제 물리량 강하도가 상기 목표 물리량 강하도보다 큰 경우에는 상기 인버터 압축기를 감속 제어하는 속도 제어부로 구성되어 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제10항의 발명은, 청구범위 제1항에 기재된 것에 있어서, 고내 온도 등의 냉각에 관한 물리량을 미리 정해진 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시킬 프로그램이 냉각 특성 등이 서로 다른 복수 종 구비되고, 각 프로그램이 상기 냉각 장치에 부설된 제어 수단에 선택적으로 실행 가능하게 격납되어 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제11항의 발명은, 청구범위 제2항에 기재된 것에 있어서, 목표로 하는 풀 다운 냉각 특성이 복수 종 구비되고, 조건 등에 따라 각 풀 다운 냉각 특성이 선택적으로 읽혀지도록 되어 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제12항의 발명은, 청구범위 제11항에 기재된 것에 있어서, 상기 풀 다운 냉각 특성이 고내 온도 등의 냉각에 관한 물리량의 영역에 따라 선택되게 되어 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제13항의 발명은, 청구범위 제11항에 기재된 것에 있어서, 상기 풀 다운 냉각 특성이 온도 강하도의 경시적 변화 태양을 나타내는 것임과 동시에, 상기 조건이 설정 온도와 실제의 고내 온도간 차이의 크기로서, 그 차이가 소정 이하인 경우에는 온도 강하도가 상대적으로 작은 풀 다운 냉각 특성이, 소정을 초과하였을 때에는 상기 온도 강하도가 상대적으로 큰 풀 다운 냉각 특성이 선택되는 데 특징을 갖는다.
여기서 온도 강하도란, 단위 시간당 온도 강하량으로서 정의된다. 이하에서도 동일하다.
청구범위 제14항의 발명은, 청구범위 제13항에 기재된 것에 있어서, 상기 풀 다운 냉각 특성의 하나로서 집속 온도가 고내의 설정 온도보다 소정값 높은 온도에 머무르는 온도 곡선을 가진 보조 냉각 특성을 구비하고 있고, 고내 온도와 냉동 장치에서의 증발 온도의 차이가 소정 이상이 된 경우, 또는 고내 온도가 목표로 하는 온도로부터 소정 이상 해리된 경우에는 상기 보조 냉각 특성이 선택되게 되어 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제15항의 발명은, 청구범위 제1항에 기재된 것에 있어서, 해당 냉각 저장고에서는 고내를 미리 정해진 설정 온도에서 벗어난 고온도로부터 상기 설정 온도 부근에까지 냉각하는 풀 다운 냉각과, 고내 온도가 상기 설정 온도보다 소정값 높은 상한 온도에 이른 경우에는 상기 압축기를 운전하고, 상기 설정 온도보다 소정값 낮은 하한 온도에 이른 경우에는 운전을 정지하는 것을 반복함으로써 고내를 대략 설정 온도로 유지하는 콘트롤 냉각이 수행되게 되어 있으며, 풀 다운 냉각 영역에서는 이 풀 다운 냉각 영역에서 목표로 하는 온도 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 풀 다운 냉각 특성이 기억 수단에 데이터로서 기억되고, 또한 고내 온도를 검출하는 온도 센서로부터의 출력에 기초하여 상기 고내 온도가 상기 기억 수단으로부터 읽혀진 상기 풀 다운 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키게 되어 있음과 동시에, 콘트롤 냉각 영역에서는 상기 상한 온도에서 상기 설정 온도에 이르기까지 고내 온도가 상기 풀 다운 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키고, 또한 고내 온도가 상기 설정 온도에 이른 후에는 상기 압축기의 능력을 내리는 운전 제어 수단이 설치되어 있는 데 특징을 갖는다.
청구범위 제16항의 발명은, 청구범위 제15항에 기재된 것에 있어서, 상기 운전 제어 수단은 고내 온도가 상기 설정 온도에 도달하여 상기 압축기의 능력이 내려진 후 고내 온도가 상승으로 바뀐 경우에는 상기 압축기의 능력을 올리는 기능을 구비하고 있는 데 특징을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 냉동 냉장고의 사시도,
도 2는 그 분해 사시도,
도 3은 냉동 회로도,
도 4는 냉각 유닛을 설치한 상태의 부분 단면도,
도 5는 캐필러리 튜브 내의 압력 변화를 나타낸 그래프,
도 6은 인버터 압축기의 제어 기구부의 블럭도,
도 7은 풀 다운 냉각 특성을 나타낸 그래프,
도 8은 인버터 압축기의 제어 동작을 도시한 플로우 챠트,
도 9는 콘트롤 냉각 영역에서의 온도 변화를 나타낸 그래프,
도 10은 냉장측과 냉동측의 고내 온도 특성을 비교하여 나타낸 그래프,
도 11은 실시 형태 2에 따른 풀 다운 냉각 특성을 나타낸 그래프,
도 12는 인버터 압축기의 제어 동작을 도시한 플로우 챠트,
도 13은 콘트롤 냉각 특성을 나타낸 그래프,
도 14는 실시 형태 3에 따른 풀 다운 냉각 특성에 기초한 참조 테이블을 도시한 도면,
도 15는 인버터 압축기의 제어 동작을 도시한 플로우 챠트,
도 16은 콘트롤 냉각 특성에 기초한 참조 테이블을 도시한 도면,
도 17은 실시 형태 4에 따른 풀 다운 냉각 특성을 나타낸 그래프,
도 18은 실시 형태 5에 따른 콘트롤 냉각의 태양을 나타낸 그래프,
도 19는 실시 형태 6에 따른 콘트롤 냉각의 태양을 나타낸 그래프,
도 20은 그 인버터 압축기의 제어 동작을 도시한 플로우 챠트,
도 21의 (A)는 실시 형태 7에 따른 고내 온도의 변화 태양의 설명도, (B)는 그 그래프,
도 22는 실시 형태 8에 따른 냉각 제어 상태를 나타낸 그래프,
도 23은 실시 형태 9에 따른 냉각 제어 상태를 나타낸 그래프,
도 24는 실시 형태 10에 따른 냉각 제어 상태를 나타낸 그래프,
도 25는 관련 기술에 따른 콘트롤 냉각 영역에서의 온도 변화를 나타낸 그래프, 및
도 26은 종래예에 따른 풀 다운 냉각 영역에서의 온도 곡선을 나타낸 그래프.
<부호의 설명>
30…냉각 유닛(냉각 장치) 32…인버터 압축기(압축기)
36…증발기 45…제어부(제어 수단)
46…고내 온도 센서(물리량 센서) 49…데이터 격납부(기억 수단)
50…인버터 회로 xp, xp1, xp(1), xp(2), xp(3), xp(a), xp(b), xp(α)…이상적인 곡선(풀 다운 냉각 특성)
xc, xc1…이상적인 곡선(콘트롤 냉각 특성)
Sp, Sc…실제의 온도 강하도
Ap, Ap1, Ap2…목표 온도 강하도(풀 다운 냉각)
Ac, Ac1, Ac2…목표 온도 강하도(콘트롤 냉각)
이하, 본 발명을 업무용 냉동 냉장고에 적용한 경우의 실시 형태를 첨부 도면에 의해 설명하기로 한다.
<실시 형태 1>
본 발명의 실시 형태 1을 도 1 또는 도 10에 의해 설명한다.
냉동 냉장고는 4도어 타입으로서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 전면이 개구된 단열 상자체로 이루어지는 본체(10)를 구비하고 있으며, 이 전면 개구가 십자형의 칸막이틀(11)로 구획되어 4개의 출입구(12)가 형성되어 있음과 동시에, 정면에서 본 우측 상부의 출입구(12)와 대응한 약 1/4의 내부 공간이 단열성의 격벽(13)에 의해 구획되어 냉동실(16)이 형성되고, 나머지 약 3/4의 영역이 냉장실(15)로 되어 있다. 각 출입구(12)에는 각각 단열성 도어(17)가 회전 개폐 가능하게 장착되어 있다.
본체(10)의 상면에는 주변에 패널(19)(도 4 참조)이 세워지는 등에 의해 기계실(20)이 구성되어 있다. 기계실(20)의 바닥면이 되는 본체(10)의 상면에는 상기한 냉장실(15)의 천정 벽, 냉동실(16)의 천정 벽에 각각 대응하여 같은 크기의 사각형의 개구부(21)가 형성되어 있다. 각 개구부(21)에는 냉각 유닛(30)이 개별적으로 장착되게 되어 있다.
냉각 유닛(30)은, 자세한 내용은 후술하나, 도 3에 참고로 도시한 바와 같이 압축기(32), 응축기 팬(33A)이 있는 응축기(33), 드라이어(34), 캐필러리 튜브(35) 및 증발기(36)를 냉매 배관(37)에 의해 순환 접속함으로써 냉동 회로(31)를 구성한 것이다. 또한 상기한 개구부(21)를 막고 올려지는 단열성의 유닛대(38)가 설치되며, 냉각 유닛(30)의 구성 부재 중 증발기(36)가 유닛대(38)의 하면 측, 다른 구성 부재가 상면 측에 부착되어 있다.
한편, 냉장실(15)과 냉동실(16)의 천정부에는 도 4에 도시한 바와 같이 냉각 덕트를 겸한 드레인 팬(22)이 안쪽을 향하여 하향 구배로 길게 설치되고, 유닛대(38)와의 사이에 증발기실(23)이 형성되도록 되어 있다. 드레인 팬(22)의 상부 측에는 흡입구(24)가 설치되고, 냉각 팬(25)이 장비되어 있음과 동시에, 하부 측에는 토출구(26)가 형성되어 있다.
그리고 기본적으로는, 냉각 유닛(30)과 냉각 팬(25)이 구동되면, 상기 도면의 화살표로 도시한 바와 같이 냉장실(15)(냉동실(16)) 내의 공기가 흡입구(24)로부터 증발기실(23) 내로 흡인되고, 증발기(36)를 통과하는 동안 열 교환에 의해 생성된 냉기가 토출구(26)로부터 냉장실(15)(냉동실(16))로 내뿜어지도록 순환됨으로써 냉장실(15)(냉동실(16)) 내가 냉각되게 되어 있다.
본 실시 형태에서는 상기한 냉장실(15)과 냉동실(16)에 각각 장착하는 냉각 유닛(30)을 공통화하는 것을 의도하고 있으며, 따라서 다음과 같은 조치가 강구되어 있다.
먼저, 냉각 유닛(30)의 냉각 능력은 압축기의 용량으로 결정되는데, 예컨대 같은 능력의 압축기에서는 증발 온도가 낮은 냉동측 쪽이 냉장측에 비하여 작은 용적밖에 냉각될 수 없고, 또한 냉장실(15) 또는 냉동실(16)끼리이면 용적이 큰 쪽이 당연히 큰 냉각 능력이 필요해진다.
즉, 냉장, 냉동 별, 혹은 고내 용적의 크기 등의 조건에 따라 필요한 냉각 능력은 다르므로, 압축기에는 필요한 최대의 용량을 가지면서, 회전수를 제어 가능한 인버터 압축기(32)가 이용되고 있다.
다음, 캐필러리 튜브(35)가 공통화되어 있다. 캐필러리 튜브(35)는 상세하게 설명하면, 도 3에서는 드라이어(34)의 출구로부터 증발기(36)의 입구에 걸친 부분이 해당하고, 중앙 부분에서는 길이를 확보하기 위하여 나선부(35A)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 캐필러리 튜브(35)의 전체 길이가 2000~2500mm로 설정되어 있다. 아울러, 증발기(36)의 출구로부터 인버터 압축기(32)의 흡인구에 이르는 냉매 배관(37)의 길이는 700mm 정도이다.
종래 캐필러리 튜브에는 냉장용에는 고유량 특성을, 냉동용에는 저유량 특성을 각각 중시한 것이 사용되고 있던 것을, 본 실시 형태에서는 캐필러리 튜브(35)에 냉장용과 냉동용의 중간의 유량 특성을 가진 것이 이용되고 있다.
여기서, 냉장에 적합한 캐필러리 튜브란 단열 상자체와 조합하여 상온에서 냉각 유닛을 운전하였을 때, 고내 균형 온도(냉각 유닛의 냉동 능력과 단열 상자체의 열 부하가 균형을 이루는 온도)가 0 ~ -10℃ 정도가 되는 유량 특성을 가진 캐필러리 튜브를 말한다. 또 냉동에 적합한 캐필러리 튜브란, 이 고내 균형 온도가 -15 ~ -25℃ 정도가 되는 유량 특성을 가진 캐필러리 튜브를 말한다. 따라서, 본 발명의 냉장용과 냉동용의 중간적인 유량 특성을 가진 캐필러리 튜브란, 같은 조건에서 냉각 유닛을 운전하였을 때 예컨대 상기 고내 균형 온도가 -10 ~ -20℃ 정도가 되는 유량 특성을 갖는 것이다.
상기한 바와 같이 캐필러리 튜브(35)를 중간 유량 특성인 것으로 하면, 냉장 영역의 액 냉매의 유량 부족이 우려되는데, 이를 해소하기 위하여 다음과 같은 수단이 채용되고 있다.
이러한 종류의 냉동 회로에서는 증발기(36)의 출구측의 냉매 배관(37)과 캐필러리 튜브(35)를 납땜함으로써 열 교환 장치가 형성되고, 예컨대 일반적인 증발성능을 향상시킴과 동시에, 증발기(36)에서 완전히 증발되지 않은 미스트 형태의 액 냉매를 기화시키는 등으로 기능하는데, 본 실시 형태에서는 캐필러리 튜브(35)와 냉매 배관(37) 사이에서 열 교환 장치(40)를 형성함에 있어, 캐필러리 튜브(35) 측의 열 교환부(40A)에 대해서는, 나선부(35A)의 상류측의 단부의 소정 영역으로 설정되어 있다. 이 열교환부(40A)의 위치는 캐필러리 튜브(35)의 전체 길이에서 보면 그 입구측에 가까운 위치라고 할 수 있다.
캐필러리 튜브(35)는 입구와 출구 사이에 큰 차압이 있는데, 도 5(A)에 도시한 바와 같이 그 유량 저항은 관 내에서 액 냉매가 비등하기 시작하는 부분(전체 길이의 대략 중앙 부분)에서 급격하게 증가하게 되어 있고, 여기서부터 하류(출구측) 쪽으로 크게 압력 강하한다. 지금까지는 캐필러리 튜브(35)의 열교환부는 전체 길이의 후반 영역에서 오히려 출구에 가까운 위치로 설정되고, 따라서 관내 증발(비등)을 시작한 후에 열 교환이 이루어지고 있었다. 이는 캐필러리 튜브(35)는 열교환 위치부터 하류측이 냉각되게 되어 결로하거나 녹슬음의 원인이 되기 때문에, 열교환 위치를 최대한 출구측에 근접시켜, 냉각 상태에서 노출된 부분의 길이를 최대한 억제하기 위함이다.
이에 대하여 본 실시 형태에서는 상기한 바와 같이 캐필러리 튜브(35)의 열교환부(40A)를 입구에 가까운 위치로 설정하고, 즉 액 냉매가 증발하기 시작하는 위치보다 바로 앞으로 가져가서 수행하여, 과냉각을 크게 취함으로써, 도 5(B)에 도시한 바와 같이 관 내의 비등 개시점을 캐필러리 튜브(35)의 하류측으로 비켜 놓을 수 있다. 이는 캐필러리 튜브(35)의 총 저항을 줄이는 결과를 가져오며, 실질적으로 액 냉매의 유량이 증가한다. 이에 따라, 중간적인 유량 특성의 캐필러리 튜브(35)를 냉장 영역에 이용한 경우의 유량 부족의 문제는 해소된다.
한편, 상기한 관 내의 비등 개시점을 캐필러리 튜브(35)의 하류측으로 비켜 놓는 효과를 얻으려면, 캐필러리 튜브(35) 측의 열교환부(40A)를 액 냉매가 증발하기 시작하는 위치보다 앞의 적어도 전체 길이의 전반(前半) 영역에 설치하면 좋으며, 보다 바람직하게는 입구측의 1/3의 영역(액체 상태가 많은 영역)이다.
또한 캐필러리 튜브(35)의 열교환부(40A)를 입구에 가까운 위치에 설치하면, 그 이후의 긴 치수 부분이 냉각 상태에서 노출되게 되기 때문에, 그 부분에 대해서는 냉매 배관(37)으로부터는 최대한 떨어뜨리면서, 단열 튜브(도시 생략)로 에워싸는 것이 바람직하다. 이에 따라 결로, 녹슬음이 방지된다.
한편, 캐필러리 튜브(35)를 중간 유량 특성으로 한 경우의 냉동 영역에서의 교축 부족에 대해서는 증발기(36)의 직후에 어큐뮬레이터(42)(액분리기)를 설치함 으로써 대응하고 있다. 어큐뮬레이터(42)를 설치하는 것은 냉동 회로(31) 내에 액 냉매를 축적하는 조정 용적을 가져오게 된다.
냉동 영역에서는 풀 다운 냉각 영역(급속 냉각하는 영역)이나 냉장 영역과 비교하면, 증발기(36)에서의 냉매 압력이 낮고(냉매의 증발 온도가 낮고), 냉매 가스의 밀도가 낮으므로, 압축기(32)에 의해 야기되는 냉매의 순환량은 적다. 그 결과, 냉동 회로(31)에는 액 냉매가 남게 되는데, 그 남은 액 냉매가 어큐뮬레이터(42)에서 축적되므로, 액 냉매가 캐필러리 튜브(35) 등에 불필요하게 흐르지 않아 실질적으로 캐필러리 튜브(35)에는 유량의 교축 효과가 나오게 된다. 이에 따라 중간적인 유량 특성의 캐필러리 튜브(35)를 냉동 영역에 이용한 경우의 교축 부족 문제는 해소된다.
캐필러리 튜브(35)의 공통화에 대하여는, 바꾸어 말하면 캐필러리 튜브(35)로 중간 유량 특성인 것을 이용한 후에, 증발기(36)의 출구 직후에 어큐뮬레이터(42)를 설치하여 교축 효과를 얻음으로써 액 냉매의 유량을 떨어뜨리고, 즉 저유량의 냉동 영역에 적합화시키고, 추가로, 캐필러리 튜브(35)의 열교환부(40A)를 입구에 가까운 측으로 설정하여 관 내의 총 저항을 줄임으로써 액 냉매의 유량을 늘리고, 즉 고유량의 풀 다운 냉각 영역과 냉장 영역에 적합화시키게 되어 있다.
한편, 어큐뮬레이터(42)를 설치하는 경우, 냉매 배관(37)의 열교환부(40B)의 하류측에 설치하면, 열교환부(40B)에는 냉매가 기체액체 혼합 상태로 흐를 가능성이 있고, 이때 액 냉매가 증발한다. 이는 바꾸어 말하면, 원래 증발기(36)에서 수행할 액 냉매의 증발을 열교환부(40B)에서 불필요한 일로서 수행하게 되어 냉동 회 로(31) 전체에서 보면 냉각 능력의 저하로 이어진다.
따라서, 본 실시 형태에서는 어큐뮬레이터(42)를 증발기(36)의 출구의 직후, 즉 냉매 배관(37)의 열교환부(40B)의 상류측에 설치하였으므로, 열교환부(40B)에는 가스 냉매밖에 흐르지 않고, 따라서 열교환부(40B) 내에서 불필요한 증발 작용을 발생하지 않기 때문에 냉동 회로(31) 전체적으로 본래의 냉각 능력을 확보할 수 있다.
또한 캐필러리 튜브(35)의 열교환부(40A)를 입구에 가까운 측으로 설정함으로써 냉동측에서도 액 냉매의 유량 증가가 일어날 것이 우려되는데, 아래와 같이 그러한 우려는 없다.
캐필러리 튜브(35)를 구비한 냉동 회로(31)에서는 기본적으로 냉매를 고압측과 저압측에서 나누어 갖는 형태로 성립되어 있으며, 개념적으로는 냉장 영역(풀 다운 냉각 영역도 포함)에서는 냉매는 응축기(33), 다음에 증발기(36)에 있고, 냉동 영역에서는 냉매는 증발기(36)와 어큐뮬레이터(42)에 그 대부분이 있으며, 반대로 응축기(33)에서는 소량이다. 따라서 냉장 영역에서는 냉매가 완전히 액류로서 캐필러리 튜브(35)에 흘러 들어가지만 냉동 영역에서는 기체액체 혼합으로 흐르기 때문에, 유량 자체가 상당히 감량되어 있으며, 따라서 캐필러리 튜브(35)의 입구에 가까운 위치에서 열 교환하여 과냉각되어도 유량의 증가로는 크게 이어지지 않는다.
반대로, 어큐뮬레이터(42)를 설치함으로써 냉장 영역(풀 다운 냉각 영역도 포함)에서도 유량 감소가 일어날 것이 우려되는데, 상기와 반대의 이유로 인해 냉 장 영역(풀 다운 냉각 영역도 포함)에서는 압축기(32)에 의해 초래되는 냉매의 순환량이 많고, 냉동 회로(31)에 액 냉매가 남는 경우가 적어 어큐뮬레이터(42)에 축적될 여지가 적고, 따라서 유량 감소가 일어날 우려는 거의 없다고 생각된다.
상기한 바와 같이 구조적으로는 냉각 유닛(30)을 냉장용과 냉동용에서 공통화하고 있는 한편, 운전의 제어에 관하여는 개별적으로 행하게 되어 있다.
이는 앞에서 이미 설명한 바와 같이, 냉각 유닛(30)을 공통화한 경우, 냉장, 냉동 별, 혹은 고내 용적의 크기 등의 조건에 따라, 풀 다운 냉각시의 온도 특성이 크게 바뀔 우려가 있다는 인식에 따른 것이다. 그에 대하여, 업무용 냉장고(냉동고, 냉동 냉장고에서도 동일)에서는 특히 식재를 넣고 들이기 위하여 도어가 빈번하게 개폐되고, 또한 주위 온도도 비교적 높다는 것을 고려하면, 고내 온도가 상승하기 쉽고, 그 때의 복귀력으로서 온도 강하의 특성, 즉 풀 다운 냉각의 온도 특성은 중요시된다. 이러한 이유로 풀 다운 냉각시의 성능 시험은 필수인데, 상기한 바와 같이 냉각 속도는 단열 상자체에 의존하는 바가 크기 때문에, 이 성능 시험에 대해서는 냉각 유닛과 그것이 탑재되는 단열 상자체를 조합한 상태에서 행할 필요가 있다. 따라서, 애써 냉각 유닛을 공통화하여도 성능 시험의 번잡함은 해소할 수 없다는 문제가 여전히 남게 된다.
따라서 본 실시 형태에서는 풀 다운 냉각시에 단열 상자체에 의존하지 않고 고내를 소정의 온도 곡선을 따라 온도 제어하는 수단이 강구되었다.
따라서, 도 6에 도시한 바와 같이 마이크로컴퓨터 등을 구비하여 소정의 프로그램을 실행하는 제어부(45)가 구비되고, 상기한 냉각 유닛(30)을 탑재한 유닛대 (38)의 상면에 설치된 전장 상자(39) 내에 수납되어 있다. 제어부(45)의 입력측에는 고내 온도를 검출하는 고내 온도 센서(46)가 접속되어 있다.
제어부(45)에는 클록 신호 발생부(48)와 함께 데이터 격납부(49)가 설치되고, 이 데이터 격납부(49)에는 풀 다운 냉각시의 이상적인 온도 곡선으로서, 도 7에 도시한 바와 같이 1차 함수의 직선(xp)이 선정되어 격납되어 있다. 이와 같이 이상적인 곡선이 직선(xp)인 경우에는, 목표로 하는 고내 온도 강하도(단위 시간당 온도 변화:△T/△t)는 고내 온도와 관계없이 일정값(Ap)이 된다.
제어부(45)의 출력측에는 인버터 회로(50)를 통하여 인버터 압축기(32)가 접속되어 있다.
작동으로서는, 고내 온도가 고내 설정 온도를 소정이상 상회한 곳에서 풀 다운 제어가 개시되고, 소정 시간 간격마다 고내 온도가 검출된다.
도 8에 도시한 바와 같이 그 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 온도 강하도(Sp)가 산출되고, 이 산출값(Sp)이 데이터 격납부(49)로부터 읽혀진 목표값(Ap)과 비교된다. 산출값(Sp)이 목표값(Ap) 이하이면, 인버터 회로(50)를 통하여 인버터 압축기(32)의 회전수가 증가하고, 반대로 산출값(Sp)이 목표값(Ap)보다 크면 압축기(32)의 회전수가 감소되고, 이것이 소정 샘플링 시간마다 반복되어 이상적인 곡선(직선(xp))을 따르도록 풀 다운 냉각된다.
또한, 상기한 풀 다운 냉각 후, 냉장 및 냉동 모두 고내 온도를 미리 설정된 설정 온도 부근으로 유지하는 콘트롤 냉각이 실행되는데, 상기한 바와 같이 인버터 압축기(32)를 구비함에 따라 이하와 같은 이점이 얻어진다. 이는, 콘트롤 냉각을 행할 때, 설정 온도 근방에서 인버터 압축기(32)의 속도(회전수)를 단계적으로 늦추도록 제어하면, 온도 강하가 매우 서서히 이루어지기 때문에 압축기(32)의 연속 온(ON) 시간이 압도적으로 길어지고, 바꾸어 말하면 압축기의 온 오프의 전환 횟수가 대폭으로 감소하고, 또한 저회전으로 운전되므로 고효율화, 에너지 절약화로 이어진다.
상기에 있어서, 인버터 압축기(32)가 저속 운전되는 경우의 냉각 능력은 상정되는 표준적인 열 부하를 상회하도록 설정할 필요가 있다. 상정 열 부하에 미치지 못하는 냉각 능력밖에 없으면, 고내 온도가 설정 온도까지 내려가지 않고, 열적으로 균형을 이루어 그 앞에 멈추어 버리기 때문이다. 본 실시 형태와 같이 인버터 압축기(32)를 포함시켜 냉각 유닛(30)을 공통화한 경우에는, 장착되는 상대방의 단열 상자체 중 가장 열 침입량이 큰 것을 열 부하로서 고려할 필요가 있다.
그런데 특히 업무용 냉장고(냉동고도 동일)에서는 식재를 일정 품질로 저장 할 수 있도록 고내의 온도 분포의 불균일을 억제하는 데 특히 배려하고 있으며, 따라서 냉각 팬(25)에는 풍량을 크게 확보하여 바람 순환의 기능도 하도록 하고 있으므로, 그 모터의 발열량은 비교적 크다는 사정이 있다. 게다가, 식재의 열 용량, 주위 온도, 도어의 개폐 빈도 등의 조건이 중복되면, 때로는 예상 이상으로 열 부하가 커져, 인버터 압축기(32)가 저속 운전되고 있음에도 불구하고 고내 온도가 설정 온도 앞에서 멈추어 버리거나, 혹은 온도 강하하여도 미소한 변화이기 때문에 온 시간이 비정상적으로 길어질 가능성이 있다.
냉장고의 기능으로서는, 설정 온도에 매우 가까운 온도로 제한되어 유지되면 전혀 문제없다고 생각할 수도 있으나, 냉장고에서는 인버터 압축기(32)가 온된 채로 오로지 운전이 계속되는 것은 별로 좋지 않다. 이는, 운전이 계속되고 있는 동안에는 도어(17)의 개폐에 따른 고외로부터 침입 공기나 식재로부터 나오는 수증기에 의해 증발기(36)에 성에가 계속 생기기 때문이다. 이에 대하여 적당히 인버터 압축기(32)가 오프가 되면, 증발기(36)가 0℃ 이상으로 승온되어 성에 제거가 이루어지기 때문에, 적당한 오프 시간을 갖는 것은 냉장고에서 증발기(36)의 열교환 기능을 유지하기 위해서도 바람직하다고 생각된다.
따라서, 본 실시 형태에서는 콘트롤 냉각시에 있어서, 인버터 압축기(32)를 이용하는 것의 이점을 살려 에너지 절약을 실현하고, 그런 다음 확실하게 오프 시간을 확보할 수 있는 제어 수단이 강구되었다.
단적으로는, 콘트롤 냉각 영역의 인버터 압축기(32)의 운전중에는 상기한 풀 다운 냉각 영역과 마찬가지로 고내 온도가 이상적인 온도 곡선을 따르도록 인버터 압축기(32)의 구동이 제어된다. 이 온도 곡선은 예컨대 도 9에 도시한 바와 같이 풀 다운 냉각시의 이상적인 곡선(직선(xp))에 비하여 구배가 완만해진 직선(xc)으로서 설정된다. 이러한 이상적인 곡선(xc)에서도 목표로 하는 고내 온도 강하도(Ac)는 일정하며, 단 이상적인 곡선(xp)의 목표 온도 강하도(Ap)에 비하여 작은 값이 된다.
이상적인 곡선(xc)은 마찬가지로 데이터 격납부(49)에 격납되고, 동일하게 제어부(45)에 격납된 콘트롤 냉각용 프로그램의 실행시에 이용된다.
콘트롤 냉각의 제어 동작은 기본적으로는 풀 다운 냉각시와 동일하며, 풀 다 운 냉각에 의해 고내 온도가 설정 온도(To)보다 소정값 높은 상한 온도(Tu)까지 내려가면 콘트롤 제어로 이행한다. 여기서도, 도 8에 도시한 바와 같이 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출되고, 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하도(Sc)가 산출된다. 이 산출값(Sc)이 이상적인 온도 곡선(xc)의 고내 온도 강하도의 목표값(Ac)(일정)과 비교되고, 산출값(Sc)이 목표값(Ac) 이하이면 인버터 압축기(32)의 회전수가 증가하고, 반대로 산출값(Sc)이 목표값(Ac)보다 크면 압축기(32)의 회전수가 감소하고, 이것이 소정의 샘플링 시간마다 반복되어 이상적인 곡선(직선(xc))을 따르도록 서서히 온도 강하한다.
그리고 고내 온도가 설정 온도(To)보다 소정값 낮은 하한 온도(Td)까지 내려가면 인버터 압축기(32)가 오프가 되어 고내 온도가 서서히 상승으로 바뀌고, 상한 온도(Tu)까지 복귀하면 다시 온도 곡선(xc)을 따른 온도 제어가 수행되고, 이 반복에 의해 고내가 대략 설정 온도(To)로 유지되게 된다.
이러한 콘트롤 냉각시의 제어에 의하면, 인버터 압축기(32)를 이용하여 에너지를 절감하면서 냉각할 수 있고, 아울러 인버터 압축기(32)의 운전 정지 시간을 적당하게 확실히 확보할 수 있으며, 증발기(36)에서 일종의 성에 제거 기능을 발휘하도록 하여 대량으로 성에가 끼는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 예컨대 냉장측에서는 풀 다운 냉각에서 콘트롤 냉각에 걸쳐 고내가 이상적인 곡선(xp, xc)을 포함하는 온도 특성(X)(도 10 참조)을 따르도록 인버터 압축기(32)의 구동을 제어하는 운전 프로그램(Px)(냉장 프로그램(Px))이 설치된다.
한편 냉동측에서는, 기본적인 제어 동작은 동일하여도 고내 설정 온도가 달라 이상적인 곡선이 저절로 달라지므로, 냉동측에서는 예컨대 상기 도면의 온도 특성(Y)을 따르도록 인버터 압축기(32)의 구동을 제어하는 운전 프로그램(Py)(냉동 프로그램(Py))이 필요해진다.
각 냉각 유닛(30)에는 이미 설명한 바와 같이 전장 상자(39)가 부설되어 제어부(45)가 설치되어 있는데, 상기한 냉장 프로그램(Px)과 냉동 프로그램(Py) 모두가 각각의 이상적인 곡선의 데이터와 함께 격납되어 있다.
본 실시 형태는 상기와 같은 구조로서, 설치 현장에는 단열 상자체로 이루어지는 본체(10)와 2개의 공통화된 냉각 유닛(30)이 분할되어 반입되어 냉장실(15)과 냉동실(16)의 천정부의 개구부(21)에 각각 장착된다. 그런 다음 냉장실(15)과 냉동실(16)에 대하여 각각 고내 설정 온도가 입력됨과 동시에, 전장(電裝) 상자(39)에 구비한 도시하지 않은 스위치 등에 의해 냉장실(15) 측에 장착된 냉각 유닛(30)에 부설된 제어부(45)에서는 냉장 프로그램(Px)이 선택되고, 한편 냉동실(16) 측에 장착된 냉각 유닛(30)에 부설된 제어부(45)에서는 냉동 프로그램(Py)이 선택된다.
상기에 의해 냉장실(15)과 냉동실(16)은 개별적인 운전 프로그램(Px, Py)에 기초하여 냉각 제어된다.
그리고 풀 다운 냉각에 대해서는, 예컨대 냉장실(15)에 대하여 다시 설명하면, 도어의 개폐 등에 따라 고내 온도가 설정 온도를 소정 이상 상회할 때까지 상승하면 풀 다운 제어가 개시되고, 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출된다. 도 8과 같이 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하 도(Sp)가 산출되어 목표값(Ap)과 비교되고, 산출값(Sp)이 목표값(Ap) 이하이면 인버터 압축기(32)가 증속되고, 반대이면 감속되고, 그 반복에 의해 이상적인 곡선(직선(xp))을 따르도록 풀 다운 냉각된다. 그런 다음 콘트롤 운전이 이루어진다.
한편, 냉동실(16) 측에서도 동일하다.
콘트롤 냉각에 대해서는 마찬가지로 냉장실(15)에 대하여 다시 설명하면, 풀 다운 냉각에 의해 고내 온도가 상한 온도(Tu)까지 내려간 곳에서 콘트롤 제어로 이행하고, 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출된다. 도 8에 도시한 바와 같이 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하도(Sc)가 산출되어 목표값(Ac)과 비교되고, 산출값(Sc)이 목표값(Ac) 이하이면 인버터 압축기(32)가 증속되고, 반대이면 감속되고, 그 반복에 의해 이상적인 곡선(직선(xc))을 따르도록 서서히 온도 강하한다. 고내 온도가 하한 온도(Td)까지 내려가면, 인버터 압축기(32)가 오프가 되어 고내 온도가 서서히 상승으로 바뀌고, 상한 온도(Tu)까지 복귀하면 다시 온도 곡선(xc)에 따른 온도 제어가 이루어지고, 이 반복에 의해 고내가 거의 설정 온도(To)로 유지된다.
한편, 냉동실(16) 측에서도 마찬가지로 콘트롤 냉각된다.
본 실시 형태에 따르면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
풀 다운 냉각에 관하여, 냉장측 및 냉동측 모두에서 냉각 유닛(30)이 장착되는 상대방의 단열 상자체의 용적 등의 조건 여부에 관계없이 소정의 풀 다운 냉각 특성을 따라 풀 다운 냉각할 수 있다. 따라서, 풀 다운 냉각시의 성능 시험은 실제로 장착되는 상대방의 단열 상자체와 관계없이, 예컨대 시험용 단열 상자체를 이 용하여 행하는 것이 가능하여, 성능 시험을 행하는 장소나 시간의 자유도를 대폭 으로 늘릴 수 있다.
또한 단열 상자체가 작은 것에 대하여 과잉의 풀 다운 냉각을 행하는 것이 회피되는 등 에너지 절감의 실현에도 기여할 수 있다. 특히 본 실시 형태에서는 풀 다운 냉각시의 이상적인 온도 곡선으로서, 1차 함수의 직선(xp)을 선정하였으므로, 목표 온도 강하도(Ap)가 고내 온도와 관계없이 일정하여, 그때 그때의 연산이 불필요하여 제어 계통을 간략화할 수 있다.
또한 콘트롤 냉각시에 있어서, 구배가 완만한 이상적인 곡선(직선(xc))을 따라 서서히 온도 강하가 되기 때문에, 인버터 압축기(32)의 연속 온 시간이 길어지고, 바꾸어 말하면 인버터 압축기(32)의 온 오프의 전환 횟수가 대폭으로 감소하고, 또한 저회전으로 운전되므로 고효율화, 에너지 절감화로 이어진다. 한편, 이상적인 곡선(직선(xc))의 하단은 하한 온도(Td)에 도달해 있으므로, 인버터 압축기(32)의 운전의 정지 시간도 적당한 간격을 두고 확실하게 확보할 수 있고, 그 동안에 증발기(36)에서 일종의 성에 제거 기능을 발휘하도록 하여 대량으로 성에가 끼는 것을 방지할 수 있다.
특히 본 실시 형태에서는 콘트롤 냉각시의 이상적인 온도 곡선으로서 1차 함수의 직선(xc)을 선정하였으므로, 목표 온도 강하도(Ac)가 고내 온도와 관계없이 일정하여 그때 그때의 연산이 불필요하여, 제어 계통을 간략화할 수 있다.
한편, 냉각 저장고가 실제로 사용되는 경우, 예컨대 설치 장소, 도어를 개폐하는 빈도, 저장하는 식품 재료의 종류 등의 조건에 의해 성에의 생성 상태에 큰 차이가 나올 수 있다. 따라서, 인버터 압축기(32)의 운전 시간 등이 다른 프로그램을 복수 종류 준비하여 사용 조건에 따라 선택적으로 실행시키도록 하면, 사용 조건에 맞는 최적의 콘트롤 냉각을 행하는 것이 가능해진다.
<실시 형태 2>
본 발명의 실시 형태 2를 도 11 내지 도 13에 의해 설명하기로 한다.
본 실시 형태 2에서는, 풀 다운 냉각시의 이상적인 온도 곡선이 도 11에 도시한 바와 같이 온도-시간의 이차 함수(T=f(t))의 곡선(xp1)으로 형성되어 있다. 정속 압축기를 사용한 경우, 풀 다운 냉각시의 온도 강하 특성은 일반적으로 이차 함수 곡선이 된다. 한편, 예컨대 과거에 시장에서의 실적이 있고, 또 고객으로부터의 평가가 높은 온도 강하 특성도 있기 때문에, 그것을 이상적인 곡선(xp1)으로서 사용한다는 주지이다.
다만, 이차 함수 곡선(xp1 )의 경우에는, 목표로 하는 온도 강하도가 일정하지 않고 고내 온도에 따라 다르기 때문에, 이를 연산하는 연산부가 구비되어 있다. 상세하게는 연산부에서는, 소정의 샘플링 시간마다 상기한 이차 함수 곡선(xp1)으로부터 그 때의 고내 온도에서의 단위 시간당 온도 강하량 (△T/△t)으로서 목표 온도 강하도(Ap1)가 연산되어 출력된다. 한편, 이 온도 강하도(Ap1)는 고내 온도에서의 이차 함수 곡선(xp1)의 미분(dT/dt)으로서 구하여도 좋다.
작동은 다음과 같다. 고내 온도가 높아지면 풀 다운 제어가 개시되고, 소정 의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출된다. 도 12와 같이 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하도(Sp)가 산출되고, 한편 연산부에서는 이차 함수 곡선(xp1)으로부터 그 때의 고내 온도에서의 목표 온도 강하도(Ap1)가 연산된다. 이 연산된 목표값(Ap1)이 실제의 온도 강하도(Sp)와 비교되고, 실제의 온도 강하도(Sp)가 목표값(Ap1) 이하이면 인버터 압축기(32)가 증속되고, 반대이면 감속되고, 그 반복에 의해 이상적인 곡선(이차 함수 곡선(xp1))을 따르도록 풀 다운 냉각된다. 그런 다음 콘트롤 운전이 행해진다. 냉동실(16) 측에서도 동일하게 행할 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같이 과거에 시장에서의 실적이 있고, 또 고객으로부터의 평가도 높은 온도 강하 특성을 따라 풀 다운 냉각할 수 있다.
한편, 각 샘플링 시간마다 목표값(Ap1)과 실제의 온도 강하도(Sp)를 비교하는 대신, 몇 차례의 샘플링 시간을 경과할 때마다 그 동안의 목표값(Ap1)과 실제의 온도 강하도(Sp)간 평균값끼리를 비교하도록 하여도 좋다. 예컨대 일시적인 고내 온도의 변동의 영향을 잘 받지 않고 보다 정확한 제어를 기할 수 있다.
본 실시 형태 2의 이차 함수 곡선으로 이루어지는 이상적인 곡선(xp1)은 목표 온도 강하도가 시시각각 변화되는 것으로서, 예컨대 실제의 모델 냉장고의 무 부하 상태(고내에 피 냉각물이 없음)일 때의 풀 다운 냉각의 온도 곡선을 적용할 수 있다.
시시각각 변화하는 목표 온도 강하도를 필요로 하는 것은 이상적인 곡선에 있는 시간대 고내 온도 특성을 직접 의사(疑似) 재현하기 위해서이며, 여기에는 이하와 같은 의도가 있다.
예컨대 고객이 설치 후에 시운전에 의해 풀 다운 냉각하는 경우, 모델 냉장고와 동일한 동작(온도 변화의 양상)을 하면, 인버터를 구비하지 않는 정속 압축기의 냉장고와 비교하여도 위화감이 없다.
또한 상기한 바와 같이, 제어를 위한 이상적인 곡선에는 부하가 없을 때의 모델 냉장고를 적용하고 있으므로, 예컨대 식재가 투입되었을 때에는 온도 강하도가 둔해지고, 목표 온도 강하도에 비교하여 작아진다. 그러면, 이를 보상하도록 인버터 압축기(32)의 회전수가 올라가는 방향으로 제어되므로 냉각 성능이 올라간다. 즉, 고내에 식재를 다량으로 투입할수록 인버터 압축기(32)의 회전수가 올라가는 경향이 있어, 굉장히 차가워지는 냉장고가 된다. 이는 마치 식재가 들어간 것을 알아차린 것과 같은 동작이기 때문, 센서리스 제어라고도 부를 수 있는 것이다.
또한, 풀 다운 냉각의 이상적인 곡선이 이차 함수 곡선이면 기동시가 급 구배가 되므로, 조기에 냉각하는 것이 가능하다. 또한 콘트롤 영역에서의 설정 온도 부근이 되면 구배가 완만해지므로 오버 슈팅되지 않아, 즉 과냉되지 않는다.
또한 콘트롤 냉각시의 이상적인 온도 곡선도 도 13에 도시한 바와 같이 온도-시간의 이차 함수(T=f(t))의 곡선(xc1)으로 형성하여도 좋다. 전체적으로는, 실시 형태 1일 때의 직선(xc)과 마찬가지로 서서히 온도 강하가 된다.
다만 이차 함수 곡선(xc1)의 경우에는, 목표로 하는 온도 강하도가 일정하지 않고 고내 온도에 따라 다르기 때문에, 이를 연산하는 연산부가 구비되어 있다. 상세하게는 연산부에서는, 소정의 샘플링 시간마다 상기한 이차 함수 곡선(xc1)으로부터 그 때의 고내 온도에서의 단위 시간당 온도 강하량(△T/△t)으로서, 목표 온도 강하도(Ac1)가 연산되어 출력된다. 한편, 이 온도 강하도(Ac1)는 고내 온도에서의 이차 함수 곡선(xc1)의 미분(dT/dt)으로서 구하여도 좋다.
작동에 대해서는, 고내 온도가 상한 온도(Tu)까지 내려가면, 콘트롤 냉각으로 이행되고, 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출된다. 상기 도 12와 같이 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하도(Sc)가 산출되고, 한편 연산부에서는 이차 함수 곡선(xc1)으로부터 그 때의 고내 온도에서의목표 온도 강하도(Ac1)가 연산된다. 이 연산된 목표값(Ac1)이 실제의 온도 강하도(Sc)와 비교되고, 실제의 온도 강하도(Sc)가 목표값(Ac1) 이하이면 인버터 압축기(32)가 증속되고, 반대이면 감속되고, 그 반복에 의해 이상적인 곡선(이차 함수 곡선(xc1))을 따르도록 콘트롤 냉각된다. 냉동실(16) 측에서도 동일하게 행할 수 있다.
실시 형태 1과 마찬가지로, 에너지 절감으로 콘트롤 냉각할 수 있고, 아울러 인버터 압축기(32)의 운전 정지 시간도 적당한 간격을 두고 확실하게 확보할 수 있 다.
또한 풀 다운 냉각의 이상적인 곡선을 이차 곡선(xp1)으로 하고, 이것과 연속되는 콘트롤 냉각의 이상적인 곡선을 상기 실시 형태 1에 도시한 1차 함수의 직선(xc)으로 하여도 좋다.
<실시 형태 3>
도 14 내지 도 16은 본 발명의 실시 형태 3을 도시한 것이다. 본 실시 형태 3에서는 이상적인 풀 다운 냉각 특성에 기초하여 고내 온도에 대응하는 목표 온도강하도(Ap2)를 미리 계산해 두고, 도 14에 도시한 바와 같이 고내 온도와 목표 온도강하도(Ap2)를 대조시킨 참조 테이블이 미리 작성되어, 데이터 격납부(49)에 격납되어 있다.
실시 형태 3의 작동은 이하와 같다. 풀 다운 제어가 개시되면, 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출된다. 도 14와 같이 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하도(Sp)가 산출되고, 그와 함께 참조 테이블로부터 그 때의 고내 온도에서의 목표 온도 강하도(Ap2)가 검색되어 출력된다. 이 출력된 목표값(Ap2)이 실제의 온도 강하도(Sp)와 비교되고, 실제의 온도 강하도(Sp)가 목표값(Ap2) 이하이면 인버터 압축기(32)가 증속되고, 반대이면 감속되고, 그 반복에 의해 이상적인 풀 다운 냉각 특성을 따르도록 풀 다운 냉각된다. 그런 다음, 콘트롤 운전이 이루어진다. 냉동실(16) 측에서도 동일하게 행할 수 있다.
본 실시 형태 3에서는 이상적인 풀 다운 냉각 특성에, 예컨대 상기 실시 형태 2에 예시한 바와 같이 과거에 시장에서의 실적이 있고, 또 고객으로부터의 평가도 높은 온도 강하 특성에 근사한 이차 함수로서 적용할 수 있다.
특히 목표 온도 강하도(Ap2)를 얻는 데 참조 테이블을 참조하기만 하면 되고 연산의 필요가 없기 때문에, 그만큼 제어 속도를 빠르게 할 수 있다.
또한 이상적인 콘트롤 냉각 특성에 기초하여 고내 온도에 대응하는 목표 온도 강하도(Ac2)를 미리 계산해 두고, 도 16에 도시한 바와 같이 고내 온도와 목표 온도 강하도(Ac2)를 대조시킨 참조 테이블이 미리 작성되어 데이터 격납부(49)에 격납되도록 하여도 좋다. 참조 테이블의 고내 온도로는 콘트롤 냉각 영역이 될 수 있는 온도가 취해져 있다.
작동에 대해서는, 콘트롤 냉각이 개시되면, 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출된다. 도 15와 같이 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하도(Sc)가 산출되고, 그와 함께 참조 테이블로부터 그 때의 고내 온도에서의 목표 온도 강하도(Ac2)가 검색되어 출력된다. 이 출력된 목표값(Ac2)이 실제의 온도 강하도(Sc)와 비교되고, 실제의 온도 강하도(Sc)가 목표값(Ac2) 이하이면 인버터 압축기(32)가 증속되고, 반대이면 감속되고, 그 반복에 의해 이상적인 콘트롤 냉각 특성(예컨대 근사 이차 함수)을 따르도록 콘트롤 냉각된다. 냉동실(16) 측에서도 동일하게 행할 수 있다.
실시 형태 1, 2와 마찬가지로 에너지 절감으로 콘트롤 냉각할 수 있고, 아울러 인버터 압축기(32)의 운전 정지 시간도 적당한 간격을 두고 확실하게 취할 수 있다. 마찬가지로, 목표 온도 강하도(Ac2)를 얻는 데 참조 테이블을 참조하기만 하면 되고 연산의 필요가 없기 때문에, 제어 속도를 빠르게 할 수 있다.
<실시 형태 4>
도 17은 본 발명의 실시 형태 4를 도시한 것이다. 본 실시 형태 4는 풀 다운 냉각에 관한 것이다.
예컨대 고내 설정 온도가 3℃인 냉장고의 경우, 아무리 도어의 개폐가 빈번하거나 따뜻한 식재가 다량으로 넣어져도 고내 온도가 15℃ 또는 20℃ 이상으로 올라가는 경우는 드물며, 고내 온도의 복귀력을 필요로 하는 것은 대부분 20℃ 또는 15℃ 이하의 영역이다. 이 영역에서는, 예컨대 이차 함수의 풀 다운 냉각 특성을 따라 급속하게 냉각하는 것이 바람직한데, 15℃ 또는 20℃ 이상의 영역(풀 다운 냉각의 전반 측)에서도 이차 함수가 적용되게 되면 큰 냉각 능력이 필요해지고, 따라서 고속 회전에 대응 가능한 인버터 압축기(32)나 큰 용량의 응축기(33)가 필요해진다. 바꾸어 말하면, 빈도가 낮고 별로 중요시할 필요가 없는 풀 다운 냉각의 전반 부분에 대응하기 위하여 이들을 준비하는 것은 과잉 품질에 가깝다고 할 수 있는다.
따라서, 본 실시 형태 4에서는, 도 17에 도시한 바와 같이 풀 다운 냉각 영역의 전반 부분에서는 이상적인 풀 다운 냉각 특성에 1차 함수(xp)(실시 형태 1 참 조)를 적용하고, 후반 부분에서는 풀 다운 냉각 특성에 이차 함수(xp1)(실시 형태 2 참조) 또는 근사 이차 함수(참조 테이블 방식 : 실시 형태 3 참조)를 적용하고 있다.
1차 함수(xp)를 따른 경우에는, 처음에는 인버터 압축기(32)의 회전수가 느리다가 차차 올라가는 방식의 제어가 된다. 따라서, 불필요하게 고속 회전에 대응 가능한 인버터 압축기(32)나 큰 방열 능력을 갖는 응축기(33) 등을 준비하지 않고, 한편 고내 온도의 복귀력을 필요로 하는 풀 다운 냉각의 후반 부분에서는 급속한 냉각을 실현할 수 있다.
<실시 형태 5>
본 발명의 실시 형태 5를 도 18에 의해 설명하기로 한다.
상기 실시 형태 1에 예시한 바와 같이, 풀 다운 냉각 영역에서는 이상적인 풀 다운 냉각 특성(직선(xp))을 따르도록 풀 다운 냉각되었지만, 본 실시 형태 5에서는 상한 온도(Tu)에 이르러 콘트롤 냉각 영역으로 진입하고 나서도, 설정 온도(To)에 도달할 때까지는 마찬가지로 인버터 압축기(32)가 속도 제어되면서 냉각 특성(xp)을 따르도록 냉각된다.
고내 온도가 설정 온도(To)까지 내려가면, 냉각 특성(xp)에 기초한 제어가 종료되고, 동시에 인버터 압축기(32)가 감속된다. 그런 다음 고내 온도는 서서히 강하한다. 고내 온도가 하한 온도(Td)까지 내려가면, 인버터 압축기(32)가 오프가 되어 고내 온도가 서서히 상승으로 바뀌고, 상한 온도(Tu)까지 복귀하면 다시 상기 한 냉각 특성(직선(xp))에 기초한 제어가 설정 온도(To)에 도달할 때까지 이루어져, 아울러 인버터 압축기(32)가 감속되고, 이 반복에 의해 고내가 거의 설정 온도(To)로 유지된다.
콘트롤 냉각 영역으로 진입한 곳에서는, 풀 다운 냉각에 이어 고내 온도를 단숨에 설정 온도(To)까지 내리도록 하였으므로, 그런 다음 에너지 절감을 도모하기 위하여 인버터 압축기(32)가 저속 운전되었을 때에도 적당한 시간 후에는 확실하게 하한 온도(Tu)까지 내려가 인버터 압축기(32)를 정지시킬 수 있다. 마찬가지로, 증발기(36)에서는 일종의 성에 제거 작용이 이루어져서 대량으로 성에가 끼는 것이 미연에 방지된다. 한편, 냉동실(16) 측에서도 동일한 제어를 행할 수 있다.
<실시 형태 6>
도 19 및 도 20은 본 발명의 실시 형태 6을 도시한 것이다. 본 실시 형태 6은 상기 실시 형태 5의 개량책이라고도 할 것이다. 상기 실시 형태 5에서는 고내 온도를 단숨에 설정 온도(To)까지 내린 후 인버터 압축기(32)를 감속하고, 그 후에는 서서히 하한 온도(Tu)까지 온도 강하시키도록 하였으나, 부하 등의 변동에 의해 도중에 고내 온도가 상승으로 바뀌면, 그 후 하한 온도(Td)로 내려갈 때까지 시간을 필요로 하고, 인버터 압축기(32)의 연속 온 시간이 매우 길어질 것이 우려된다.
따라서 실시 형태 6에서는, 보정용 제어 기능이 구비되어 있다. 그 작동은 도 19에 도시한 바와 같이 고내 온도를 단숨에 설정 온도(To)까지 내린 후 인버터 압축기(32)가 감속되고, (자연스럽게) 온도 강하 영역으로 진입하면, 소정의 샘플링 시간마다 고내 온도가 검출된다. 도 20에 도시한 바와 같이 샘플링 시간마다 검출된 고내 온도에 기초하여 실제의 고내 온도 강하도(Sc)가 산출되고, 그 산출값(Sc)이 양, 즉 고내 온도가 강하되고 있으면, 인버터 압축기(32)의 회전수가 그대로 유지된다.
한편, 실제의 고내 온도 강하도(Sc)가 음(0도 포함)이면, 도 19의 파선에 도시한 바와 같이 도중에 고내 온도가 상승으로 바뀐 것으로 간주되어, 인버터 압축기(32)의 회전수가 증가, 즉 증속된다. 이에 따라 고내 온도가 다시 강하하게 되고, 필요에 따라 인버터 압축기(32)의 증속이 더 반복됨으로써 고내 온도가 확실하게 하한 온도(Td)까지 내려간다.
한편, 인버터 압축기(32)가 증속 수정된 후에 실제의 고내 온도 강하도(Sc)가 정(正), 즉 고내 온도가 강하로 바뀐 것으로 간주된 경우에는, 인버터 압축기(32)를 보정 제어가 개시되었을 때의 속도를 향해 감속하도록 하여도 좋다.
<실시 형태 7>
본 발명의 실시 형태 7을 도 21에 의해 설명하기로 한다.
단열 상자 내의 온도가 도 21(A)에 도시한 바와 같이 방열에 의해 T1에서 T2로 내려가는 경우(T1>T2), 상자 내의 온도(T)는 다음 식 및 상기 도 (B)의 그래프에 도시한 바와 같이 지수 함수의 곡선으로 근사되는 경우가 많다.
T = T2 - (T2 - T1)e-At (A:상수)
따라서, 풀 다운 냉각시와 콘트롤 냉각시에서의 목표로 하는 온도 곡선에 지수 함수 곡선을 사용하여도 좋다. 작동에 대해서는 이상적인 곡선에 이차 함수 곡 선을 이용한 실시 형태 2와 동일하다.
<실시 형태 8>
도 22는 본 발명의 실시 형태 8을 도시한 것이다. 본 실시 형태 8은 풀 다운 냉각에서의 다른 제어예를 나타내고 있다. 단적으로는, 풀 다운 냉각에서의 목표 온도 곡선이 복수 종류 격납되어 있으며, 고내 온도가 변화되는 것에 따라 최적의 온도 곡선이 선택되어 그 온도 곡선을 따른 제어가 실행되게 되어 있다.
예컨대 냉동고에서 풀 다운 냉각을 행하는 경우, 고내 온도가 매우 높은 경우(예컨대 20℃ 이상)에는 부하적으로 무거우므로, 온도 강하가 완만한 온도 곡선(xp(1))을 적용하는 것이 적합하다. 어느 정도 고내 온도가 내려오면, 빨리 냉각하여 식재의 열화를 막고 싶으므로, 온도 강하가 큰 온도 곡선(xp(2))을 따르는 것이 바람직하다. 또한 냉동고에서의 동결 온도대(특히, 0 ~ -5℃)의 영역에서는 빨리 통과할수록 고기나 생선의 냉동 품질이 양호해진다는 것이 알려져 있다. 이 영역에서는 증발 온도(저압 압력)도 내려가 있어, 고속도로 인버터 압축기를 운전하여도 그 정도로 부하가 커지지는 않는다. 따라서, 이 영역에서는 다시 온도 강하가 큰 온도 곡선(xp(3))으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 풀 다운 냉각에서의 목표 온도 곡선을 복수 준비해 두고, 고내의 온도 영역에 따라 적합한 것을 선택함으로써 풀 다운 냉각의 전역에 걸쳐 최적의 온도 제어를 행하는 것이 가능해진다.
<실시 형태 9>
도 23은 본 발명의 실시 형태 9를 도시한 것이다. 본 실시 형태 9에서는 풀 다운 냉각에서의 목표 온도 곡선을 복수 종류 구비하는 것은 동일하지만, 고내 설정 온도와 현재의 고내 온도간 차이에 따라 온도 곡선을 선택하도록 하고 있다. 유효한 이용 방법으로는, 콘트롤 냉각 중에서의 과도기적인 온도 상승에 대한 복귀 수단을 들 수 있다.
예컨대 콘트롤 냉각 영역에서의 운전중에 있어서 도어가 빈번하게 개폐되거나, 따뜻한 식재의 반입 등에 의해 고내 온도가 크게 상승할 수 있다. 그 때, 예컨대 상기한 실시 형태 1이라면, 콘트롤 냉각 영역에서 풀다운 냉각 영역으로 이행함으로써 목표로 하는 온도 곡선도 온도 강하가 큰 것(xc)으로 대체되므로, 통상은 그 작용에 의해 고내 온도는 복귀한다.
그러나, 시간당 도어의 개폐 횟수가 지나치게 많거나, 고내에 반입된 식재가 다량이거나, 혹은 식재의 온도 자체가 높은 등의 조건으로 인해 고내 온도가 설정 값(3℃)에 대하여 충분히 높은 예컨대 10℃(차이는 7K)라도 되면, 식재의 보존에는 상응하지 않는 온도라고 할 수 있다.
따라서, 도 23에 도시한 바와 같이 고내 설정 온도(3℃)를 예컨대 7K 상회한 고내 온도에 도달한 경우에는 통상의 풀다운 냉각용 온도 곡선(xp(a))이 아니라, 그보다 1.5 ~ 3배의 온도 강하도를 가진 온도 곡선(xp(b))으로 변경하고, 그에 따르도록 운전이 제어된다. 이와 같이 함으로써 고내 온도의 보다 신속한 복귀를 도모할 수 있다.
이 때, 온도 복귀가 이루어져 콘트롤 냉각 영역에 도달한 경우에는, 다시 콘트롤용 온도 곡선(xc) 대신 높은 온도 강하도를 가진 온도 곡선(xp(b))은 캔슬된 다.
이와 같이 고내 온도가 콘트롤 냉각 영역으로부터 크게 벗어났을 때의 온도 복귀를 의도한 경우에 유효해진다.
<실시 형태 10>
본 발명의 실시 형태 10을 도 24에 의해 설명하기로 한다.
이러한 종류의 냉각 저장고에 있어서, 증발기(36)에 다량의 서리가 부착되면, 증발기(36)의 열교환 특성이 나빠진다. 이 상태에서 목표로 하는 냉각 특성(온도 곡선)(xp, xc)을 따른 운전을 유지하고자 하면, 인버터 압축기(32)의 회전수를 올리고 증발 온도를 내림으로써 고내 온도와 증발 온도간 차이를 증대시킬 수 밖에 없다. 그러나 그렇게 하면, 고내 온도나 고내 온도 강하를 유지할 수는 있어도, 전력이 낭비되게 된다.
따라서, 고내 온도와 증발 온도간 차이가 일정값을 초과하게 되었을 때에는 예컨대 통상에서는 고작해야 10K 정도인 것이 17K를 초과하는 경우에는, 따라야 할 온도 곡선을 도 24에 도시한 온도 곡선(xp(α))으로 변경하고, 고내 온도를 설정 온도보다 약간 높게 유도하는 제어를 행한다. 예컨대 고내 온도가 3℃인 설정 온도에 대하여 5K 높은 8℃에 정착하는 온도 곡선(xp(α))을 선택한다.
단적으로는, 무리를 해서 고내를 냉각하지 않고 에너지 절감을 도모하는 것을 의도하고 있으며, 아울러 성에 발생도 방지할 수 있다.
한편, 고내 온도와 증발 온도간 차이가 일정값(17K)을 초과한 경우에, 강제로 성에 제거 운전으로 이행하도록 하여도 좋다.
또한 상기한 온도 곡선(xp(α))을 긴급 피난시의 목표로 하는 온도 곡선으로서 사용하여도 좋다. 예컨대 원래 부하에 대하여 냉각 성능이 부족하거나, 증발기(36)에 성에가 끼었거나, 냉매 누설 등의 고장과 같이 어떠한 원인으로 인해 목표로 하는 온도 곡선(xp, xc)을 따른 냉각을 할 수 없는 경우(실제의 냉각 상태는 상기 도면의 온도 곡선(xpr)에 표시된다)에는, 무리하게 인버터 압축기(32)의 최대 회전수를 지속하는 것이 아니라, 긴급 피난적으로 완만한 온도 곡선(xp(α))으로 이행하여 양상을 지켜보다가, 시간 경과 후에 다시 온도 곡선(xp, xc)으로 되돌려서 그래도 상기 온도 곡선을 따를 수 없는 경우에는, 냉장고 스스로가 고장 진단 신호를 내도록 하는 사용 방법을 채용하여도 좋다.
한편, 목표로 하는 온도 곡선(xp, xc)을 따른 냉각이 되어 있지 않다는 판단 기준은, 예컨대 상기 온도 곡선으로부터의 해리 시간과 해리 온도가 소정값 이상이 된 경우에 정해진다.
<관련 기술>
한편, 콘트롤 냉각시에 있어서, 인버터 압축기(32)를 이용하는 것의 이점을 살려 에너지 절감을 실현하고, 그리고 나서 확실하게 오프 시간이 확보되도록 하기 위하여 이하와 같은 제어를 실행하여도 좋다.
도 25의 실선의 그래프에 도시한 바와 같이 콘트롤 냉각으로 진입하고 나서 인버터 압축기(32)의 온 시간이 소정 시간 계속된 것이 타이머에서 계측되면, 인버터 압축기(32)를 강제로 오프로 한다.
또한 상기 도면의 파선의 그래프에 도시한 바와 같이 인버터 압축기(32)의 온 시간이 소정 시간 계속된 것이 타이머에서 계측되면, 인버터 압축기(32)를 반대로 증속한다. 그 결과, 고내 온도가 하한 온도(Td)까지 강제로 내려가 인버터 압축기(32)가 오프가 된다. 이러한 경우에는, 고내 온도가 일단 하한 온도(Td)까지 내려가므로, 상기한 강제 오프하는 경우와 비교하면, 인버터 압축기(32)의 오프 시간이 상대적으로 길어진다.
<다른 실시 형태>
본 발명은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 다음과 같은 실시 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함되고, 또한 하기 이외에도 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
(1) 상기 실시 형태에서는 따라야 할 냉각 특성을 고내 온도의 경시적 변화 태양을 나타낸 것을 예시하였으나, 기타 냉각 장치 측의 척도, 예컨대 냉매의 저압 압력이나 증발 온도의 경시적 변화 태양을 나타낸 것이어도 좋다.
(2) 상기 실시 형태에서는 냉각 유닛의 냉각 능력을 조정하는 수단으로서 압축기에 인버터 압축기를 이용한 경우를 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 다기통으로 부하에 따라 구동하는 기통 수를 조정하는 언로드 기능 있는 압축기 등 다른 용량 가변식의 압축기를 사용하여도 좋다.
(3) 본 발명은 상기 실시 형태에 예시한 냉각 유닛이 냉장용과 냉동용에 공통화되어 있는 경우에 한정되지 않으며, 냉각 유닛이 냉장 또는 냉동 전용인 경우에도 적용 가능하다. 개개의 냉각 저장고에 관하여 원하는 풀 다운 냉각을 행할 수 있다.
(4) 또한 냉각 장치는 소위 유닛화되어 있지 않고, 압축기, 증발기 등을 개별적으로 장착하는 것이어도 좋다.
<청구범위 제1항의 발명>
목표로 하는 냉각에 관한 물리량의 강하의 경시적 변화 태양을 나타낸 냉각 특성이 데이터로서 기억 수단에 미리 기억되어 있고, 냉각 운전시에는 냉각 특성이 기억 수단으로부터 읽혀지는 한편, 물리량 센서에서 검출되는 물리량이 그 냉각 특성에 따라 강하하도록 압축기의 능력이 제어된다.
즉, 상대방의 단열 상자체에서의 용적 등의 조건의 여부와 관계없이 소정의 냉각 제어 특성을 따라 냉각된다. 냉각 특성은 물리량의 강하 상태가 시시각각 변화되는 것 등 폭넓게 임의로 설정할 수 있다.
<청구범위 제2항의 발명>
도어의 개방 등에 따라 고내 온도가 크게 상승하고, 이를 설정 온도 부근까지 내리는 풀 다운 냉각시에 대해서는, 목표로 하는 물리량의 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 풀 다운 냉각 특성이 데이터로서 미리 기억되고, 대응하는 물리량이 그 풀 다운 냉각 특성을 따라 강하하도록 압축기의 능력이 제어된다.
바꾸어 말하면, 상대방의 단열 상자체에서의 용적 등의 조건의 여부와 관계없이 소정의 풀 다운 냉각 특성을 따라서 풀 다운 냉각된다. 따라서, 풀 다운 냉각시의 성능 시험은 실제로 장착되는 상대방의 단열 상자체와 관계없이, 예컨대 시 험용 단열 상자체를 이용하여 행하는 것이 가능하여, 성능 시험을 행하는 장소나 시간의 자유도를 대폭으로 늘릴 수 있다.
<청구범위 제3항의 발명>
콘트롤 냉각시에 있어서 압축기의 운전 중에는 대응하는 물리량이 미리 기억된 콘트롤 냉각 특성을 따라 강하하도록 압축기의 능력이 제어된다. 콘트롤 냉각 특성을 완만한 구배로 설정해 둠으로써 압축기를 저능력으로 운전하면서, 즉 에너지 절감을 도모하면서 냉각할 수 있다. 한편, 콘트롤 냉각 특성을 적당히 하한 온도에 도달하는 설정으로 해 둠으로써 압축기의 운전을 확실하게 정지시킬 수 있고, 이에 따라 증발기에서는 일종의 성에 제거 작용이 이루어져 대량으로 성에가 끼는 것이 미연에 방지된다.
<청구범위 제4항의 발명>
냉각 운전시에는 소정의 샘플링 시간마다 검출된 물리량에 기초하여 실제의 물리량 강하도가 산출되는 한편, 냉각 특성의 데이터로부터 그 물리량에서의 목표 물리량 강하도가 출력된다. 실제의 물리량 강하도가 목표 물리량 강하도보다 작으면 인버터 압축기가 증속 제어되고, 반대의 경우에는 인버터 압축기가 감속 또는 정지하는 감속 제어가 이루어지고, 그 반복에 의해 소정의 냉각 특성을 따라 냉각된다.
<청구범위 제5항의 발명>
목표 물리량 강하도가 시간 경과와 관계없이 일정하여 그때 그때의 연산이 불필요하기 때문에, 제어 계통이 간략화된다.
<청구범위 제6항의 발명>
냉각 특성이 물리량-시간의 이차 함수로 형성되어 있으며, 샘플링 시간마다 이차 함수로부터 그 때의 물리량에서의 단위 시간당 물리량의 강하량으로서 목표 물리량 강하도가 연산된다. 예컨대 풀 다운 냉각시의 목표로 하는 온도 강하 특성으로서, 예컨대 과거에 시장에서의 실적이 있고, 고객으로부터의 평가가 높은 온도강하 특성을 사용할 수 있다.
<청구범위 제7항의 발명>
냉각 특성이 물리량-시간의 지수 함수로 형성되어 있고, 샘플링 시간마다 지수 함수로부터 그 때의 물리량에서의 단위 시간당 물리량의 강하량으로서 목표 물리량 강하도가 연산된다. 예컨대 단열 상자체 내의 온도가 방열에 의해 강하하는 경우, 온도 변화는 지수 함수의 곡선으로 근사되는 경우가 많다. 실제의 온도 강하에 적합한 온도 강하 특성을 사용할 수 있다.
<청구범위 제8항의 발명>
샘플링 시간마다 미리 작성된 참조 테이블로부터 그 때의 물리량에서의 목표 물리량 강하도가 검색되어 출력된다. 근사 이차 함수의 물리량 강하 특성을 적용할 수 있다. 목표 물리량 강하도를 얻는 데 참조 테이블을 참조하기만 하면 되어 연산의 필요가 없기 때문에, 그만큼 제어 속도를 빠르게 할 수 있다.
<청구범위 제9항의 발명>
예컨대 고내 설정 온도가 3℃인 냉장고의 경우, 아무리 도어의 개폐가 빈번하거나 따뜻한 식재가 다량으로 넣어져도 고내 온도가 15℃ 또는 20℃ 이상으로 올 라가는 경우는 드물며, 고내 온도의 복귀력을 필요로 하는 것은 대부분 20℃ 또는 15℃ 이하의 영역이다. 이 영역에서는, 예컨대 이차 함수의 풀 다운 냉각 특성을 따라 급속하게 냉각하는 것이 바람직한데, 15℃ 또는 20℃ 이상의 영역(풀 다운 냉각의 전반 측)에서도 이차 함수가 적용되게 되면 큰 냉각 능력이 필요해지고, 따라서 고속 회전에 대응 가능한 인버터 압축기(32)나 큰 용량의 응축기(33)가 필요해진다. 바꾸어 말하면, 빈도가 낮고 별로 중요시할 필요가 없는 풀 다운 냉각의 전반 부분에 대응하기 위하여 이들을 준비하는 것은 과잉 품질에 가깝다고 할 수 있는다.
따라서 본 발명에서는, 풀 다운 냉각의 전반 부분에서는 풀 다운 냉각 특성에 1차 함수를 적용하고, 후반 부분에서는 풀 다운 냉각 특성에 이차 함수 또는 근사 이차 함수를 적용하고 있다. 1차 함수를 따른 경우에는, 처음에는 인버터 압축기의 회전수가 느리다가, 차차 올라가는 방식의 제어가 된다. 따라서, 불필요하게 고속 회전에 대응 가능한 인버터 압축기나, 큰 방열 능력을 갖는 응축기 등을 준비하는 않고, 한편 고내 온도의 복귀력을 필요로 하는 풀 다운 냉각의 후반 부분에서는 급속한 냉각을 실현할 수 있다.
<청구범위 제10항의 발명>
예컨대 고내를 고온도에서 설정 온도 부근까지 냉각하는 풀 다운 냉각에 관하여 냉각 저장고가 실제로 사용되는 경우에는, 도어의 개폐 하나를 예로 들어도, 개폐 빈도가 극단적으로 크거나, 반대로 거의 개폐되지 않는 등과 같이 사용 조건에 큰 폭이 나올 수가 있다. 따라서, 예컨대 풀 다운 냉각시의 특성 등이 다른 프 로그램을 복수 종류 준비하여, 사용 조건에 따라 선택적으로 실행시키도록 하면, 사용 조건에 맞는 최적의 냉각을 행하는 것이 가능해진다.
<청구범위 제11의 발명>
풀 다운 냉각 특성에 대하여 물리량 강하의 변화 태양이 다른 등의 복수 종류가 구비되고, 냉각 운전 중의 조건 등에 따라 각 풀 다운 냉각 특성이 선택적으로 읽혀져 실행된다.
<청구범위 제12항의 발명>
예컨대 냉동고에서 풀 다운 냉각을 행하는 경우, 고내 온도가 매우 높은 경우에는 온도 강하가 완만한 냉각이 적합하고, 어느 정도가 내려가면 식재의 열화를 막기 위하여 온도 강하가 큰 냉각이 바람직하며, 아울러 동결 온도대(0 ~ -5℃)는 빨리 통과할수록 고기나 생선의 냉동 품질이 양호해진다는 사정이 있다.
따라서, 풀 다운 냉각에 있어서 목표로 하는 냉각 특성을 복수 준비해 두고, 고내의 온도 영역에 따라 적합한 것을 선택함으로써 풀 다운 냉각의 전역에 걸쳐 최적의 온도 제어를 행하는 것이 가능해진다.
<청구범위 제13항의 발명>
예컨대 콘트롤 냉각 영역에서의 운전중에 있어서, 도어가 빈번하게 개폐되거나 따뜻한 식재가 반입되는 등에 의해 고내 온도가 크게 상승할 수가 있으며, 그 때에는 온도 강하가 큰 풀 다운 냉각 특성을 따른 운전으로 이행된다. 그 때, 고내 온도와 설정 온도간 차이가 소정 이하인 경우에는 온도 강하도가 상대적으로 작은 통상의 풀 다운 냉각 특성이 선택되는 한편, 상기 차이가 소정을 초과하였을 때 에는 온도 강하도가 상대적으로 큰 풀 다운 냉각 특성이 선택된다. 고내 온도가 콘트롤 냉각 영역에서 크게 벗어났을 때의 신속한 온도 복귀를 의도한 경우에 유효해진다.
<청구범위 제14항의 발명>
증발기에의 성에 발생이 다량이 되면 열 교환 특성이 나빠지고, 그 상태에서 목표로 하는 냉각 특성을 따른 운전을 유지하고자 하면 압축기의 회전수를 올릴 필요가 있어 전력의 낭비로 이어지게 된다. 따라서, 고내 온도와 증발 온도간 차이가 일정값을 초과하였을 때에는 따라야 할 풀 다운 냉각 특성으로서 집속 온도가 고내의 설정 온도보다 소정값 높은 온도에 머무르는 온도 곡선을 가진 보조 냉각 특성이 선택된다. 즉, 무리를 하여 고내를 냉각하는 않고 에너지 절감을 도모하는 경우에 유효하며, 아울러 성에 발생도 방지할 수 있다.
또한 어떠한 원인으로 인해 고내 온도가 목표로 하는 냉각 특성을 따르지 않고 소정 이상 해리된 경우에는, 상기한 보조 냉각 특성을 선택하여 양상을 지켜보는 등과 같이 긴급피난적으로 이용하여도 좋다.
<청구범위 제15항의 발명>
풀 다운 냉각 영역에서 콘트롤 냉각 영역으로 진입하였을 때, 압축기는 계속되어 풀 다운 냉각 특성을 따르도록 제어되고, 고내 온도가 설정 온도까지 내려가면, 압축기의 능력이 내려가고, 고내 온도는 완만한 구배로 점차 내려가고, 그런 다음 하한 온도에 도달하면 압축기가 정지한다.
콘트롤 냉각 영역에 진입한 곳에서는, 풀 다운 냉각에 이어 고내 온도를 단 숨에 설정 온도까지 내리도록 하였으므로, 그런 다음 에너지 절감을 도모하기 위하여 압축기가 저능력으로 운전되었을 때에도, 적당한 시간 후에는 확실하게 하한 온도까지 내려가 압축기의 운전을 정지시킬 수 있다. 증발기에서는 일종의 성에 제거 작용이 이루어져 대량으로 성에가 끼는 것이 미연에 방지된다.
<청구범위 제16항의 발명>
고내 온도가 설정 온도에서 차차 하한 온도로 내려가는 곳을, 부하 등의 영향으로 고내 온도가 상승으로 바뀌면, 그 후 하한 온도로 내려갈 때까지 시간을 필요로 하여, 압축기의 연속 운전 시간이 길어진다. 따라서, 고내 온도가 상승으로 바뀐 곳에서 압축기의 능력이 올라가고, 이에 따라 고내 온도가 다시 내려가 하한 온도에 이르게 한다. 압축기의 적당한 정지를 보다 확실하게 행할 수 있다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 압축기, 증발기 등으로 이루어지는 냉각 장치에 의해 고내가 냉각되는 냉각 저장고에 있어서,
    상기 압축기가 능력 가변식의 압축기로 됨과 동시에,
    목표로 하는 바의 고내 온도 등의 냉각에 관한 물리량의 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 냉각 특성이 데이터로서 기억된 기억 수단과,
    상기 물리량을 검출하는 물리량 센서로부터의 출력에 기초하여 상기 물리량이 상기 기억 수단으로부터 읽혀진 상기 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키는 운전 제어 수단이 설치되어 있고,
    해당 냉각 저장고에서는 고내가 미리 정해진 설정 온도로 냉각되게 되어 있으며, 상기 냉각 특성은 상기 설정 온도에서 벗어난 고온도로부터 상기 설정 온도 부근에 이르는 온도 영역인 풀 다운 냉각 영역에 관한 풀 다운 냉각 특성이며,
    상기 압축기가 속도 제어 가능한 인버터 압축기임과 동시에,
    상기 운전 제어 수단은 소정의 샘플링 시간마다 상기 물리량 센서의 신호에 기초하여 물리량의 강하도를 산출하는 물리량 변화 산출부와,
    상기 샘플링 시간마다 상기 기억 수단에 기억된 상기 냉각 특성에 기초하여 이 샘플링 시간의 물리량에서의 목표 강하도를 출력하는 목표 물리량 강하도 출력부와,
    상기 물리량 변화 산출부에서 산출된 실제 물리량 강하도와 상기 목표 물리량 강하도 출력부에서 출력된 목표 물리량 강하도를 비교하는 비교부와,
    이 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 실제 물리량 강하도가 상기 목표 물리량 강하도보다 작은 경우에는 상기 인버터 압축기를 증속 제어하고, 상기 실제 물리량 강하도가 상기 목표 물리량 강하도보다 큰 경우에는 상기 인버터 압축기를 감속 제어하는 속도 제어부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각 특성이 물리량-시간의 1차 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 목표 물리량 강하도를 일정값으로서 출력하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각 특성이 물리량-시간의 이차 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 샘플링 시간마다 상기 이차 함수에 기초하여 그 물리량에서의 물리량 강하도를 연산하고, 그 연산값을 상기 목표 물리량 강하도로서 출력하는 기능을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각 특성이 물리량-시간의 지수 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 샘플링 시간마다 상기 지수 함수에 기초하여 그 물리량에서의 물리량 강하도를 연산하고, 그 연산값을 상기 목표 물리량 강하도로서 출력하는 기능을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각 특성에 기초하여 물리량과 목표 물리량 강하도를 대조시킨 참조 테이블이 미리 작성되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 샘플링 시간마다 상기 참조 테이블로부터 그 때의 물리량과 대응한 상기 목표 물리량 강하도를 검색하여 출력하는 기능을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  9. 제 4 항에 있어서,
    해당 냉각 저장고에서는 고내가 미리 정해진 설정 온도로 냉각되게 되어 있으며, 상기 냉각 특성이 상기 설정 온도에서 벗어난 고온도로부터 상기 설정 온도 부근에 이르는 온도 영역인 풀 다운 냉각 영역에 관한 풀 다운 냉각 특성인 것에 있어서, 상기 풀 다운 냉각 영역의 전반 측에서는 상기 풀 다운 냉각 특성이 물리량-시간의 1차 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는 상기 목표 물리량 강하도를 일정값으로서 출력하는 구성으로 하고, 후반 측에서는 상기 풀 다운 냉각 특성이 물리량-시간의 이차 함수에 의해 표시되고, 상기 목표 물리량 강하도 출력부는, 상기 샘플링 시간마다 상기 이차 함수에 기초하여 그 물리량에서의 물리량 강하도를 연산하고, 그 연산값을 상기 목표 물리량 강하도로서 출력하는 기능을 구비하고 있는 구성으로 하거나, 또는 상기 풀 다운 냉각 특성에 기초하여 물리량과 목표 물리량 강하도를 대조시킨 참조 테이블이 미리 작성되고, 상기 목표물리량 강하도 출력부는 상기 샘플링 시간마다 상기 참조 테이블로부터 그 때의 물리량과 대응한 상기 목표 온도 강하도를 검색하여 출력하는 기능을 구비하고 있는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 압축기, 증발기 등으로 이루어지는 냉각 장치에 의해 고내가 냉각되는 냉각 저장고에 있어서,
    상기 압축기가 능력 가변식의 압축기로 됨과 동시에,
    목표로 하는 바의 고내 온도 등의 냉각에 관한 물리량의 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 냉각 특성이 데이터로서 기억된 기억 수단과,
    상기 물리량을 검출하는 물리량 센서로부터의 출력에 기초하여 상기 물리량이 상기 기억 수단으로부터 읽혀진 상기 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키는 운전 제어 수단이 설치되어 있고,
    해당 냉각 저장고에서는 고내가 미리 정해진 설정 온도로 냉각되게 되어 있으며, 상기 냉각 특성은 상기 설정 온도에서 벗어난 고온도로부터 상기 설정 온도 부근에 이르는 온도 영역인 풀 다운 냉각 영역에 관한 풀 다운 냉각 특성이며,
    목표로 하는 풀 다운 냉각 특성이 복수 종류 구비되고, 조건 등에 따라 각 풀 다운 냉각 특성이 선택적으로 읽혀지도록 되어 있고,
    상기 풀 다운 냉각 특성이 온도 강하도의 경시적 변화 태양을 나타내는 것임과 동시에, 상기 조건이 설정 온도와 실제의 고내 온도간 차이의 크기로서, 그 차이가 소정 이하인 경우에는 온도 강하도가 상대적으로 작은 풀 다운 냉각 특성이, 소정을 초과하였을 때에는 상기 온도 강하도가 상대적으로 큰 풀 다운 냉각 특성이 선택되는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 풀 다운 냉각 특성의 하나로서 집속 온도가 고내의 설정 온도보다 소정값 높은 온도에 머무르는 온도 곡선을 가진 보조 냉각 특성을 구비하고 있고, 고내 온도와 냉동 장치에서의 증발 온도의 차이가 소정 이상이 된 경우, 또는 고내 온도가 목표로 하는 온도로부터 소정 이상 해리된 경우에는 상기 보조 냉각 특성이 선택되게 되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  15. 압축기, 증발기 등으로 이루어지는 냉각 장치에 의해 고내가 냉각되는 냉각 저장고에 있어서,
    상기 압축기가 능력 가변식의 압축기로 됨과 동시에,
    목표로 하는 바의 고내 온도 등의 냉각에 관한 물리량의 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 냉각 특성이 데이터로서 기억된 기억 수단과,
    상기 물리량을 검출하는 물리량 센서로부터의 출력에 기초하여 상기 물리량이 상기 기억 수단으로부터 읽혀진 상기 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키는 운전 제어 수단이 설치되어 있고,
    해당 냉각 저장고에서는 고내를 미리 정해진 설정 온도에서 벗어난 고온도로부터 상기 설정 온도 부근에까지 냉각하는 풀 다운 냉각과, 고내 온도가 상기 설정 온도보다 소정값 높은 상한 온도에 이른 경우에는 상기 압축기를 운전하고, 상기 설정 온도보다 소정값 낮은 하한 온도에 이른 경우에는 운전을 정지하는 것을 반복함으로써 고내를 대략 설정 온도로 유지하는 콘트롤 냉각이 수행되게 되어 있으며, 풀 다운 냉각 영역에서는 이 풀 다운 냉각 영역에서 목표로 하는 온도 강하의 경시적 변화 태양을 나타내는 풀 다운 냉각 특성이 기억 수단에 데이터로서 기억되고, 또한 고내 온도를 검출하는 온도 센서로부터의 출력에 기초하여 상기 고내 온도가 상기 기억 수단으로부터 읽혀진 상기 풀 다운 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키게 되어 있음과 동시에,
    콘트롤 냉각 영역에서는 상기 상한 온도에서 상기 설정 온도에 이르기까지 고내 온도가 상기 풀 다운 냉각 특성을 따라 강하하도록 상기 압축기의 능력을 변화시키고, 또한 고내 온도가 상기 설정 온도에 이른 후에는 상기 압축기의 능력을 내리는 운전 제어 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 운전 제어 수단은 고내 온도가 상기 설정 온도에 도달하여 상기 압축기의 능력이 내려간 후 고내 온도가 상승으로 바뀐 경우에는 상기 압축기의 능력을 올리는 기능을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉각 저장고.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4954484B2 (ja) 2005-03-08 2012-06-13 ホシザキ電機株式会社 冷却貯蔵庫
JP5027443B2 (ja) * 2006-05-19 2012-09-19 ホシザキ電機株式会社 冷却貯蔵庫
EP2116796B1 (en) * 2007-02-26 2016-06-01 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Refrigerating storage cabinet
US7775057B2 (en) * 2007-06-15 2010-08-17 Trane International Inc. Operational limit to avoid liquid refrigerant carryover
JP5405009B2 (ja) 2007-09-06 2014-02-05 ホシザキ電機株式会社 冷却貯蔵庫の庫内温度制御装置
JP5236245B2 (ja) * 2007-10-16 2013-07-17 ホシザキ電機株式会社 冷却貯蔵庫
US9285152B2 (en) * 2010-01-26 2016-03-15 Thermo King Corporation Method for freeze protection
KR101224069B1 (ko) * 2011-10-17 2013-01-25 조성국 냉장고의 효율 알림 방법 및 그를 구현하는 냉장고
SG11201403004PA (en) * 2011-12-09 2014-10-30 Daikin Ind Ltd Container refrigeration device
DE102012017020A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh Kühl- und/oder Gefriergerät
US9456705B2 (en) * 2012-10-08 2016-10-04 Hussmann Corporation Dual temperature refrigerated merchandiser
CN104870916B (zh) 2012-12-28 2017-05-03 大金工业株式会社 制冷装置
DE102013114374B4 (de) * 2013-01-09 2019-10-31 Secop Gmbh Verfahren zur Drehzahlregelung bei einem Verdichter mit variabler Drehzahl
JP6120367B2 (ja) * 2013-05-17 2017-04-26 シャープ株式会社 冷蔵庫
US9920971B2 (en) 2015-09-23 2018-03-20 International Business Machines Corporation Refrigerated transport temperature regulation
EP4095465A1 (en) 2015-12-15 2022-11-30 LG Electronics Inc. Refrigerator and control method therefor
JP2020101294A (ja) * 2017-04-12 2020-07-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 冷蔵ショーケース
CN107101451B (zh) * 2017-04-26 2019-12-10 Tcl家用电器（合肥）有限公司 冰箱及其制冷控制方法和装置
KR102346550B1 (ko) 2017-07-05 2022-01-04 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그의 제어방법
KR102349193B1 (ko) 2017-07-05 2022-01-11 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
KR102359565B1 (ko) * 2017-08-25 2022-02-08 엘지전자 주식회사 냉장고
CN109990526A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 众智光电科技股份有限公司 节能冰箱
CN113758129A (zh) * 2020-06-02 2021-12-07 青岛海尔电冰箱有限公司 冰箱的控制方法
EP4141357A1 (en) * 2021-08-25 2023-03-01 Thermo King Corporation Transport refrigeration unit and control method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH109739A (ja) * 1996-06-25 1998-01-16 Tamanohikari Shuzo Kk 過冷却用冷却装置
KR20000033583A (ko) * 1998-11-24 2000-06-15 구자홍 리니어 컴프레샤를 채용한 냉장고의 제어모드 결정방법
KR20000038948A (ko) * 1998-12-10 2000-07-05 구자홍 인버터 냉장고의 운전 제어방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2231069A (en) * 1939-03-15 1941-02-11 Honeywell Regulator Co Control system
US2801799A (en) * 1953-07-24 1957-08-06 Robert J Mccolloch Apparatus for producing cyclical temperature variations
US3204423A (en) * 1963-09-25 1965-09-07 Carrier Corp Control systems
US3747361A (en) * 1971-10-05 1973-07-24 Westinghouse Electric Corp Control arrangement for refrigerator-freezer having fast chill feature
US4328680A (en) * 1980-10-14 1982-05-11 General Electric Company Heat pump defrost control apparatus
JPH0814452B2 (ja) * 1985-03-04 1996-02-14 株式会社日立製作所 冷蔵庫の温度制御方式
US4903502A (en) * 1988-08-26 1990-02-27 Thermo King Corporation Rate of change temperature control for transport refrigeration systems
JPH0293237A (ja) * 1988-09-30 1990-04-04 Toshiba Corp 冷凍サイクル装置
US5592058A (en) * 1992-05-27 1997-01-07 General Electric Company Control system and methods for a multiparameter electronically commutated motor
US5566879A (en) * 1993-12-06 1996-10-22 Comptel Domotique Inc. System for centralized controlling of a plurality of temperature regulating devices
US5460009A (en) * 1994-01-11 1995-10-24 York International Corporation Refrigeration system and method
KR100301501B1 (ko) * 1998-12-09 2001-09-22 구자홍 인버터냉장고의운전속도가변장치및방법
JP2002013858A (ja) 2000-06-29 2002-01-18 Fuji Electric Co Ltd インバータ圧縮機の制御装置および制御方法
US6550259B2 (en) * 2000-12-22 2003-04-22 Premark Feg L.L.C. Chiller control system
JP2002195719A (ja) 2000-12-27 2002-07-10 Fuji Electric Co Ltd 圧縮機の制御装置および制御方法
EP1436557B1 (en) 2001-09-21 2009-06-24 Arçelik A.S. Refrigerator control method
JP4186450B2 (ja) * 2001-10-16 2008-11-26 株式会社日立製作所 空調設備運用システム及び空調設備設計支援システム
US6779353B2 (en) * 2002-03-29 2004-08-24 General Electric Company Sealed system multiple speed compressor and fan control
BE1015088A5 (nl) * 2002-09-03 2004-09-07 Atlas Copco Airpower Nv Verbeteringen aan compressors.
US6931872B2 (en) * 2004-01-23 2005-08-23 Hoshizaki Denki Kabuski Kaisha Operation control device for cooling apparatus
US7890215B2 (en) * 2006-12-22 2011-02-15 Duncan Scot M Optimized control system for cooling systems
CA2610126C (en) * 2007-05-29 2015-04-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Method to control sleep operation of air conditioner
US20090216379A1 (en) * 2008-02-27 2009-08-27 Michael Smith Method of controlling the operation of an electronic device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH109739A (ja) * 1996-06-25 1998-01-16 Tamanohikari Shuzo Kk 過冷却用冷却装置
KR20000033583A (ko) * 1998-11-24 2000-06-15 구자홍 리니어 컴프레샤를 채용한 냉장고의 제어모드 결정방법
KR20000038948A (ko) * 1998-12-10 2000-07-05 구자홍 인버터 냉장고의 운전 제어방법

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