JP2003329351A - インバータ冷凍機の運転システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切な目標低圧圧力を設定して効率よくショ
ーケース庫内を急速に冷却することができるインバータ
冷凍機の運転システムを提供する。 【解決手段】 インバータ冷凍機２の出力を可変する制
御装置４を備えたインバータ冷凍機２の運転システムに
おいて、制御装置４に対して現在の運転モードの目標低
圧圧力値を減算する補正演算を行って新たな目標低圧圧
力を設定する急冷モードスイッチ３６を有する構造とな
っている。これにより、急冷モードスイッチ３６により
ショーケース庫内を短時間で急速に冷却することがで
き、商品納入時等に短時間でショーケース庫内を適温に
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スーパーマーケッ
ト等の店内に設置されているショーケースを保冷するイ
ンバータ冷凍機の運転システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインバータ冷凍機の運転
システムとして、出願人は特願２００１−３２０５９０
号に係る運転システムを提案した。

【０００３】この運転システムは、店内温度を検知する
温度センサと店内湿度を検地する湿度センサからの検知
信号に基づき店内のエンタルピを演算し、次いでこのエ
ンタルピと庫内設定温度に適切に対応するインバータ冷
凍機の目標低圧圧力を設定し、しかる後この目標低圧圧
力と実低圧圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を可変
する通常モード運転と、試運転でのプルダウン性能確認
時等、急速にショーケース庫内を冷却するため、インバ
ータ冷凍機の出力を固定する所定の目標低圧圧力がマニ
ュアル入力される固定モード運転と、季節に対応する目
標低圧圧力が予め設定された前記制御手段に対して現在
暦情報を入力し、入力された現在暦情報に対応する目標
低圧圧力を設定する季節モード運転とが可能となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインバータ冷凍機の運転システムにおける通常モー
ド運転では、商品を納入してショーケース庫内の温度が
上昇したときにショーケースを急速に冷却することがで
きなかった。また、試運転でのプルダウン性能確認時
に、固定モード又は季節モード運転では、目標低圧圧力
を手動で設定するため専門的知識が必要であったり、季
節の変わり目などには季節に対応した適切な目標低圧圧
力を設定することができなかった。このため、電力の浪
費を招くおそれがあった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、適切な目標低圧圧力
を設定して適切にショーケース庫内を急速に冷却するこ
とができるインバータ冷凍機の運転システムを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ショーケースと、該ショーケー
スを冷却するインバータ冷凍機と、運転モードに基づき
目標低圧圧力を設定し該インバータ冷凍機の出力を可変
する制御手段とを備えたインバータ冷凍機の運転システ
ムにおいて、前記制御手段に対して運転モードの目標低
圧圧力を所定圧力低下させるよう設定する急冷モード入
力手段を有する構造となっている。

【０００７】請求項１の発明によれば、ショーケース庫
内を急速に冷却する際に、適正な目標低圧圧力が自動的
に設定される。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載のインバ
ータ冷凍機の運転システムにおいて、前記制御手段は、
急冷モードの経過時間又はショーケースの庫内温度の少
なくとも一方の条件に基づき急冷モードから運転モード
に復帰させる構造となっている。

【０００９】請求項２の発明によれば、請求項１の作用
に加え、急冷モード運転が不要になった時点で自動的に
元の運転モードに復帰させることができる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２記載のインバ
ータ冷凍機の運転システムにおいて、急冷モード入力手
段は、前記復帰条件を任意に設定できる構造となってい
る。

【００１１】請求項３の発明によれば、請求項２の作用
に加え、急冷モード運転からもとの運転モードへの復帰
条件をショーケース内の商品や設置されたショーケース
の周囲の環境に応じて適宜設定することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は本発明に係るイン
バータ冷凍機の運転システムの位置実施形態を示すもの
で、図１は店内のショーケースとインバータ冷凍機との
冷媒管路図、図２はインバータ冷凍機の運転システムの
駆動回路を示すブロック図、図３は目標低圧圧力制御の
フローチャートである。

【００１３】まず、インバータ冷凍機の運転システムを
構成する店内のショーケースとインバータ冷凍機との冷
媒配管系を図１を参照して説明する。店内には多数のシ
ョーケース１が配置されており、これらショーケース１
には庫内冷却用の蒸発器１１が設置されている。また、
これらの蒸発器１１は互いに膨張弁１２及び電磁弁１３
を介して並列にインバータ冷凍機２の凝縮器２１及び圧
縮機２２に接続している。ここで、各電磁弁１３は各蒸
発器１１への冷媒流通を規制し、庫内冷却を行うときは
開放し、一方、庫内冷却が不要なときは閉塞して冷媒流
入を規制する。

【００１４】このショーケース１は店内に配置され、店
内の温度及び湿度にエンタルピは大きく影響される。そ
のため、本実施形態に係るインバータ冷凍機２の運転シ
ステムの通常モードは、ショーケース１の配置される店
内の店舗空調装置（図示せず）により制御される店内温
度及び店内湿度と店内エンタルピの関係、及び店内エン
タルピと圧縮機ショーケースの吸入圧力との関係から、
吸入圧力の変化に対応した最適な圧縮機２２の回転数を
自動的に得ることができるようになっている。

【００１５】また、本実施形態に係るインバータ冷凍機
２の運転システムは、ショーケース１の試運転時等に行
われるプルダウン運転のための運転モードとして、マニ
ュアル入力により目標低圧圧力を固定する固定モード
と、季節に対応する店内エンタルピに基づいて複数種の
目標低圧圧力を設定しておき、暦にしたがって該当の目
標低圧圧力を選択する季節モードとを有している。

【００１６】さらに、上記通常モード、固定モード及び
季節モードに加えて、商品を納入してショーケース１庫
内の温度が上昇したときや試運転でのプルダウン運転等
を最適に行う運転モードとして急冷モードを有してい
る。

【００１７】本実施形態に係るインバータ冷凍機２の運
転システムは、通常運転モード、固定モード、季節モー
ド及び急冷モードを任意に設定できるよう、図２に示す
駆動回路を構成している。

【００１８】即ち、店舗３内に店内（ショーケース１の
外）の温度を検出する店内温度センサ３１と店内の湿度
（ショーケース１の外）を検出する店内湿度センサ３２
を設置している。

【００１９】この制御装置４は各センサ３１,３２の検
出温度及び検出湿度から店内エンタルピを演算する店内
エンタルピ演算部４１を有する。この店内エンタルピ演
算部４１は通常モードスイッチ３３から運転信号により
エンタルピ演算するようになっている。

【００２０】この店内エンタルピ演算部４１で算出され
た店内エンタルピは目標低圧圧力設定演算部４２に入力
される。この目標低圧圧力設定演算部４２では店内エン
タルピに対応する最適な目標低圧圧力を設定するように
なっている。また、この目標低圧圧力設定演算部４２に
は固定モードスイッチ３４と季節モードスイッチ３５と
急冷モードスイッチ３６から各モード信号が入力されて
いる。この固定モードスイッチ３４のモード信号はマニ
ュアル入力された低圧圧力値が直接に入力され、入力さ
れた低圧圧力値がそのまま目標低圧圧力値として設定さ
れる。なお、入力される圧力値は例えば０．０１〜０．
４９MPaの範囲で所定の低圧圧力が設定される。また、
季節モードスイッチ３５からは季節モード運転を行うよ
う指令信号が出力され、目標低圧圧力設定演算部４２内
に格納されている目標低圧圧力が決定される。例えば、
現在の月が夏期（６月〜８月）であれば店内エンタルピ
を１４kcal/kgに設定し、冬期（１２月〜２月）であっ
たときは店内エンタルピを１０kcal/kgに設定し、中間
期（３月〜５月,９月〜１１月）であったときは１２kca
l/kgに設定するようになっている。

【００２１】また、急冷モードスイッチ３６からは急冷
モード運転を行うよう指令信号が出力され、その時点に
おける運転モードに応じて演算された目標低圧圧力値に
対して、０．０２〜０．１MPaの減算を行う補正演算を
行い、新たな目標低圧圧力値で急冷モード運転を行う。
そして、予め所定時間経過又は目標温度達成時のように
急冷モード運転の終了条件を設定しておき、終了条件を
満たしたときには、急冷モード運転を終了して、急冷モ
ード運転前の運転モードに復帰するようになっている。

【００２２】なお、この実施形態では目標低圧圧力設定
部４２にショーケース１の設定温度を入力する庫内温度
設定部４３を有し、この庫内温度設定部４３から設定温
度を入力するようになっているが、各ショーケース１の
設定温度が同一であるときは、それに対応する目標低圧
圧力値を予め格納しておけばよく、この庫内温度設定部
４３は不要となる。

【００２３】この目標低圧圧力設定部４２で算出又は設
定された目標低圧圧力はインバータ冷凍機２の回転数指
令演算部２５に入力される。この回転数指令演算部２５
には低圧圧力センサ２３で検出された圧縮機２２の実際
の低圧圧力が入力されており、この実低圧圧力と目標低
圧圧力との偏差に基づき圧縮機２２の回転数を演算す
る。

【００２４】この回転数指令演算部２５の回転数信号は
インバータ２４を通じて圧縮機２２に出力される。そし
て、圧縮機２２の低圧圧力は低圧圧力センサ２３で検出
された回転数指令演算部２５にフィードバックされ、漸
次目標低圧圧力に近づくよう収斂され、最適な回転数と
なる。

【００２５】以上のように、制御装置４の店内エンタル
ピ演算部４１、目標低圧圧力設定部４２及び庫内温度設
定部４３、並びに、インバータ冷凍機２の回転数指令演
算部２５により、圧縮機２２の回転数を制御する制御手
段を構成する。

【００２６】なお、回転数指令演算部２５→インバータ
２４→圧縮機２２→低圧圧力センサ２３→回転数指令演
算部２５といったフィードバック制御はインバータ冷凍
機２の運転システムで通常行われる周知の技術である。

【００２７】以上のような構成に基づく本実施形態の制
御を図３のフローチャートを用いて説明する。即ち、制
御装置４では、通常モードスイッチ３３、固定モードス
イッチ３４,季節モードスイッチ３５から何れのモード
信号が入力されているか否かを判定する（ステップＳ１
〜ステップＳ３）。通常モードの信号が入力されている
ときは、店内の湿度及び温度の平均値を算出して（ステ
ップＳ４）、店内エンタルピを演算する（ステップＳ
５）。このように通常モードでは、店内温度及び湿度に
対応する店内エンタルピに基づき圧縮機２２の回転数を
制御して省エネを図ることができる（ステップＳ６）。

【００２８】一方、ショーケース１を店舗３内に設置し
た際にプルダウン性能を確認するためプルダウン運転を
行うが、試験者の経験に基づいて低圧圧力値をマニュア
ル設定することを要望する場合がある（ステップＳ
２）。このようなときは、固定モードスイッチ３４によ
り、目標低圧圧力値をマニュアル入力する。これによ
り、固定モードスイッチ３４で入力された低圧圧力値が
圧縮機２２の目標低圧圧力値として設定される（ステッ
プＳ７,ステップＳ８）。また、同じくプルダウン運転
時において、店内エンタルピが季節により大きく影響を
受ける場合がある（ステップＳ３）。これに対応するた
め、季節モードスイッチ３５をオンにする。これにより
季節モード運転を行うよう指令信号が出力され、現在の
月が夏期（６月〜８月）、冬期（１２月〜２月）、中間
期（３月〜５月,９月〜１１月）の何れであるかで店内
エンタルピがそれぞれ１４kcal/kg,１０kcal/kg,１２kc
al/kgに設定される（ステップＳ９〜ステップＳ１
３）。このように設定された店内エンタルピに基づき所
定の補正演算を行って、季節に応じた圧縮機２２の目標
低圧圧力が演算される（ステップＳ１４）。

【００２９】上記の通常モード運転中において商品を納
入したとき、又は、固定モード、季節モードの何れかの
運転中において、最適な目標低圧圧力が設定されずプル
ダウン運転がうまく実行されない場合には、ショーケー
ス１庫内を短時間で冷却させることが必要となる。この
ときは、急冷モードスイッチ３６をオンにして以下に説
明する急冷モード運転を実行する。即ち、急冷モードス
イッチ３６がオンされると（ステップＳ１５）、急冷モ
ード運転を行うよう指令信号が出力され、急冷モードス
イッチ３６がオンになる前の圧縮機２２の目標低圧圧力
値に対して補正値をマイナスする急冷用の所定の補正演
算が行われ、圧縮機２２の目標低圧圧力値が演算される
（ステップＳ１６）。この補正演算は、急冷モード運転
が実行される前のモードにより異なり、０．０２〜０．
１MPａが目標低圧圧力値から減算される。その後、例え
ば、急冷モードの終了条件を庫内温度が３℃になったと
きというように設定しておいた場合には、ショーケース
１庫内温度が３℃になれば急冷モード運転を終了し、急
冷モード運転が実行される前の運転モードに戻る。

【００３０】以上のように本実施形態に係るインバータ
冷凍機２の運転システムによれば、通常モード運転、固
定モード運転、季節モード運転のいかなる運転モード中
においても、ショーケース１庫内を急速に冷却する必要
が生じた場合に、急冷モード運転により、短時間でショ
ーケース１庫内を冷却し、また、急冷が完了したときに
は、急冷モード運転を停止してもとの運転モードに戻し
て、ショーケース１庫内の温度を適温に維持することが
できる。

【００３１】また、図４に示すように、運転中のショー
ケース１の運転設定状況（ａ）や急冷モード運転の終了
条件等の各設定条件（ｂ）を画面に表示させて、画面を
見ながら簡単に設定の操作を行うようにすることも可能
である。例えば、急冷モード運転時間又は庫内温度が３
℃になったときのように、庫内目標温度に設定しておく
と、ショーケース１庫内温度を監視する手間がなくな
り、温度管理の利便性が向上する点で好ましい。本実施
形態では目標温度に達したときに急冷モード運転を終了
するものを示したが、タイマ（図示せず）を設けて経過
時間を測定し、急冷モードの終了条件を３０分のよう
に、経過時間で終了条件を設定してもよい。

【００３２】なお、前記実施形態では通常モード、固定
モード、季節モード及び急冷モードの運転を備えたイン
バータ冷凍機２の運転システムについて説明したが、通
常モードと急冷モード運転を備えたインバータ冷凍機２
の運転システムであってもよいし、また、通常モード運
転と季節モード運転と急冷モード運転を備えたインバー
タ冷凍機２の運転システムであってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、急冷モード入力手段により、自動的に適切な目
標低圧圧力値を算出してショーケース庫内を短時間で冷
やすことができるので、最適にショーケースを急冷させ
ることができる。

【００３４】請求項２の発明によれば、急冷モード運転
によりショーケース庫内が充分に冷却された後は、自動
的に元の運転モードに復帰するので、最適にショーケー
スを急冷して電力の浪費を防止することができる。

【００３５】請求項３の発明によれば、急冷モードを終
了して元の運転モードに復帰する条件を任意に設定でき
るので、ショーケースの状態に併せて目標温度又は運転
時間を変更して最適に急冷モード運転を実行することが
でき、より一層電力の浪費をなくしてショーケース庫内
を最適に冷却させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】店内のショーケースとインバータ冷凍機との冷
媒管路図

【図２】インバータ冷凍機の運転システムの駆動回路を
示すブロック図

【図３】インバータ冷凍機の目標低圧圧力制御を示すフ
ローチャート

【図４】インバータ冷凍機の設定の画面表示の具体例を
示す図

【符号の説明】

１…ショーケース,２…インバータ冷凍機,４…制御装
置,２２…圧縮機,２３…低圧圧力センサ,２５…回転数
指令演算部,３１…店内温度センサ,３２…店内湿度セン
サ,３３…通常モードスイッチ,３４…固定モードスイッ
チ,３５…季節モードスイッチ,３６…急冷モードスイッ
チ,４１…店内エンタルピ演算部,４２…目標低圧圧力設
定演算部,４３…庫内温度設定部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ショーケースと、該ショーケースを冷却
   するインバータ冷凍機と、運転モードに基づき目標低圧
   圧力を設定し該インバータ冷凍機の出力を可変する制御
   手段とを備えたインバータ冷凍機の運転システムにおい
   て、 前記制御手段に対して運転モードの目標低圧圧力を所定
   圧力低下させるよう設定する急冷モード入力手段を有す
   ることを特徴とするインバータ冷凍機の運転システム。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、急冷モードの経過時間
   又はショーケースの庫内温度の少なくとも一方の条件に
   基づき急冷モードから運転モードに復帰させることを特
   徴とする請求項１記載のインバータ冷凍機の運転システ
   ム。
3. 【請求項３】 急冷モード入力手段は、前記復帰条件を
   任意に設定できることを特徴とする請求項２記載のイン
   バータ冷凍機の運転システム。