JP2005282896A

JP2005282896A - 冷凍機

Info

Publication number: JP2005282896A
Application number: JP2004094907A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miyamoto; 善至雄宮本; Tsutomu Yamaguchi; 勤山口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13
Also published as: CN1677026A; CN100381771C

Abstract

【課題】複数台並列接続された圧縮機を有する冷凍機において、各圧縮機の運転時間を平準化を図る。
【解決手段】冷凍機１は、並列接続された複数台の圧縮機２Ａ〜２Ｃを備えたものであって、各圧縮機２Ａ〜２Ｃの運転を制御する制御装置８を備え、この制御装置８は、負荷に応じて圧縮機２Ａ〜２Ｃの運転台数を決定し、所定の優先順位に基づいて各圧縮機２Ａ〜２Ｃを運転すると共に、所定期間毎に最も運転時間の長い圧縮機と最も運転時間の短い圧縮機の優先順位を切り換える自動切換モードを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば低温ショーケースや冷蔵庫、冷凍庫などの庫内を冷却するための冷凍機に関するものである。

従来より此の種低温ショーケースなどには蒸発器が設置され、この蒸発器に圧縮機にて圧縮され、凝縮器にて放熱して凝縮した冷媒を減圧装置にて減圧して供給し、蒸発させて庫内冷却を行う構成とされている。この場合、圧縮機や凝縮器は一体として冷凍機を構成し、店舗内に設置される低温ショーケースとは別置きにされる。また、特に低温ショーケースの台数が多い場合には、圧縮機が複数台（例えば、２台〜５台）並列接続された状態で設置され、大負荷（低温ショーケース側の冷凍負荷）に対応できる構成とされていた（例えば、特許文献１参照）。
特許第３３０１７６７号

ところで、通常圧縮機は負荷に応じてその運転台数が決定され、負荷が小さい場合には例えば１台、それから負荷が上昇するに従って２台、３台と運転台数を増やしていく制御が成される。この場合、従来では圧縮機を運転する優先順位（どの圧縮機を最初に運転し、それに追加して次にどの圧縮機を運転するか）が予め決定されており、そのため、優先順位の高い、即ち、最初に運転される圧縮機の運転時間が優先順位の低い圧縮機に比較して異常に長くなり、故障が多くなると共に早期に寿命に至る問題があった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、複数台並列接続された圧縮機を有する冷凍機において、各圧縮機の運転時間を平準化を図ることを目的とする。

本発明の冷凍機は、並列接続された複数台の圧縮機を備えたものであって、各圧縮機の運転を制御する制御装置を備え、この制御装置は、負荷に応じて圧縮機の運転台数を決定し、所定の優先順位に基づいて各圧縮機を運転すると共に、所定期間毎に最も運転時間の長い圧縮機と最も運転時間の短い圧縮機の優先順位を切り換える自動切換モードを有することを特徴とする。

請求項２の発明の冷凍機は、上記において制御装置は、任意に前記優先順位の正逆を切り換える手動モードを有することを特徴とする。

請求項３の発明の冷凍機は、上記各発明において制御装置は表示手段を備え、自動切換モードにおける次回切換までの期間に関する情報を表示手段にて表示することを特徴とする。

請求項４の発明の冷凍機は、上記において制御装置は、現在の前記優先順位に関する情報を表示手段にて表示することを特徴とする。

請求項５の発明の冷凍機は、上記各発明において各圧縮機は同一容量であることを特徴とする。

本発明では、並列接続された複数台の圧縮機を備えた冷凍機において、各圧縮機の運転を制御する制御装置を備え、この制御装置は、負荷に応じて圧縮機の運転台数を決定し、所定の優先順位に基づいて各圧縮機を運転すると共に、所定期間毎に最も運転時間の長い圧縮機と最も運転時間の短い圧縮機の優先順位を切り換える自動切換モードを有するので、自動的に各圧縮機の運転時間を平準化することができるようになる。これにより、特定の圧縮機が故障に至り、或いは、寿命が短くなる不都合を回避することが可能となる。

請求項２の発明では上記に加えて制御装置は、任意に前記優先順位の正逆を切り換える手動モードを有するので、状況に応じて圧縮機を運転する優先順位の正逆を手動で切り換えることができるようになり、利便性が増す。

請求項３の発明では上記各発明に加えて制御装置は表示手段を備え、自動切換モードにおける次回切換までの期間に関する情報を表示手段にて表示するので、使用者は圧縮機の運転優先順位がどのくらいの期間で自動切換されるかを容易に確認することができるようになる。

請求項４の発明では上記に加えて制御装置は、現在の前記優先順位に関する情報を表示手段にて表示するので、使用者は現在の圧縮機の運転優先順位を容易に確認することができるようになる。

特に、請求項５の如く各圧縮機が同一容量である場合、各圧縮機の運転時間の平準化に本発明は多大な効果を奏するものである。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用した実施例の冷凍機１の冷媒回路図である。実施例の冷凍機１は図示しない低温ショーケースの庫内冷却に用いられるものであり、同一容量の３台の圧縮機２Ａ、２Ｂ、２Ｃと、凝縮器（放熱器）３とを備えて構成されている。各圧縮機２Ａ〜２Ｃは相互に並列接続されており、各圧縮機２Ａ〜２Ｃの冷媒吐出側に前記凝縮器３が接続されている。そして、冷凍機１の凝縮器３の冷媒出口側に図示しない低温ショーケースの膨張弁（減圧装置）４が接続され、膨張弁４の出口側に低温ショーケースの蒸発器６が接続される。そして、この蒸発器６の出口側が冷凍機１の各圧縮機２Ａ〜２Ｃの冷媒吸込側に接続されて冷媒回路を構成される。

また、冷凍機１には各圧縮機２Ａ〜２Ｃの運転を制御するための制御装置８が設けられている。この制御装置８は前記冷媒回路の低圧側の圧力を検出する圧力センサ９の出力に基づいて低温ショーケースの負荷を判断し、圧縮機２Ａ〜２Ｃの運転台数を決定すると共に、所定の優先順位で各圧縮機２Ａ〜２Ｃを運転する。また、制御装置８には操作スイッチ（操作手段）１１と表示器（表示手段）１２が接続されている。

以上の構成で次に動作を説明する。前記操作スイッチ１１にはモード切換スイッチが設けられており、このモード切換スイッチにより制御装置８は自動切換モードと、手動モード（正モード、逆モード）とに切り換えられる。そして、ここでは圧縮機２Ａ−圧縮機２Ｂ−圧縮機２Ｃの優先順位を正順位、圧縮機２Ｃ−圧縮機２Ｂ−圧縮機２Ａの優先順位を逆順位とする。

（１）手動モード（正順位）
先ず、上記手動モードについて説明する。操作スイッチ１１のモード切換スイッチの操作により、制御装置８が正モードに設定されると、制御装置８は圧縮機２Ａ〜２Ｃを運転する優先順位を前記正順位とする。この正順位では、制御装置８は先ず最も優先順位の高い圧縮機２Ａを起動して運転し、冷媒回路に冷媒を循環させる。圧縮機２Ａにて圧縮された冷媒は冷媒吐出側から吐出されて凝縮器３に流入し、凝縮器３にて放熱して凝縮する。この凝縮器３にて凝縮した冷媒は膨張弁４にて絞られ、蒸発器６に流入してそこで蒸発する。このときに周囲から蒸発潜熱を奪って冷却作用を発揮し、圧縮機２Ａの冷媒吸込側に吸い込まれる循環をする。

上記凝縮器３には図示しない送風機によって外気が通風されており、これによって、圧縮機２Ａから吐出された高温高圧のガス冷媒を空冷する。また、蒸発器６には庫内冷却用の図示しない送風機によって庫内空気が循環され、これによって図示しない低温ショーケースの庫内に蒸発器６と熱交換した冷気が循環されて冷却される。

一方、制御装置８は前記圧力センサ９が検出する冷媒回路の低圧側圧力と設定値とを比較しており、低圧側圧力が上昇して設定値との偏差が拡大すると、低温ショーケース側の冷凍負荷が増大したものと判断して運転する圧縮機の台数を１台増やす。この場合、優先順位が正順位であるので、既に運転している圧縮機２Ａに加えて次に優先順位の高い圧縮機２Ｂも起動し、運転を開始する（合計運転台数２台）。これにより、冷媒回路を流れる冷媒の循環量が増大し、冷却能力が上がる。そして、低温ショーケース側の冷凍負荷が更に増大して上記偏差が拡大すると、制御装置８は更に圧縮機の運転台数を１台増やす。即ち、この場合も優先順位は正順位であるので、既に運転している圧縮機２Ａ、２Ｂに加えて最も優先順位の低い圧縮機２Ｃを起動し、運転を開始する（合計運転台数３台）。これにより、冷媒循環量は更に増大して冷却能力が向上する。

このようにして低温ショーケース側の冷凍負荷が増大するに応じて圧縮機２Ａ−２Ｂ−２Ｃの順で運転台数を増やしていき、庫内の冷却能力を確保する。尚、冷凍負荷が減少して前記偏差が縮小していくに従い、制御装置８は上記とは逆の順番で先ず圧縮機２Ｃを停止し、更に偏差が縮小すれば圧縮機２Ｂも停止する。そして、低圧側圧力が設定値より低下することで圧縮機２Ａも停止して全停止とする。

（２）手動モード（逆順位）
次に、操作スイッチ１１のモード切換スイッチの操作により、制御装置８が逆モードに設定されると、制御装置８は圧縮機２Ａ〜２Ｃを運転する優先順位を前記逆順位とする。この逆順位では、制御装置８は先ずこの場合に最も優先順位の高い圧縮機２Ｃを起動して運転し、冷媒回路に冷媒を循環させる。圧縮機２Ｃにて圧縮された冷媒は冷媒吐出側から吐出されて凝縮器３に流入し、凝縮器３にて放熱して凝縮する。この凝縮器３にて凝縮した冷媒は膨張弁４にて絞られ、蒸発器６に流入してそこで蒸発する。このときに周囲から蒸発潜熱を奪って冷却作用を発揮し、圧縮機２Ａの冷媒吸込側に吸い込まれる循環をする。低温ショーケースの庫内冷却は前述と同様である。

また、制御装置８は前記圧力センサ９が検出する冷媒回路の低圧側圧力と設定値とを比較しており、低圧側圧力が上昇して設定値との偏差が拡大すると、低温ショーケース側の冷凍負荷が増大したものと判断して運転する圧縮機の台数を１台増やす。この場合、優先順位が逆順位であるので、既に運転している圧縮機２Ｃに加えて次に優先順位の高い圧縮機２Ｂも起動し、運転を開始する（合計運転台数２台）。これにより、冷媒回路を流れる冷媒の循環量が増大し、冷却能力が上がる。そして、低温ショーケース側の冷凍負荷が更に増大して上記偏差が拡大すると、制御装置８は更に圧縮機の運転台数を１台増やす。即ち、この場合も優先順位は逆順位であるので、既に運転している圧縮機２Ｃ、２Ｂに加えて最も優先順位の低い圧縮機２Ａを起動し、運転を開始する（合計運転台数３台）。これにより、冷媒循環量は更に増大して冷却能力が向上する。

このようにして低温ショーケース側の冷凍負荷が増大するに応じて圧縮機２Ｃ−２Ｂ−２Ａ順で運転台数を増やしていき、庫内の冷却能力を確保する。尚、冷凍負荷が減少して前記偏差が縮小していくに従い、制御装置８は上記とは逆の順番で先ず圧縮機２Ａを停止し、更に偏差が縮小すれば圧縮機２Ｂも停止する。そして、低圧側圧力が設定値より低下することで圧縮機２Ｃも停止して全停止とする。

（３）自動切換モード
次に、操作スイッチ１１のモード切換スイッチの操作により、制御装置８が自動切換モードに設定されると、制御装置８は圧縮機２Ａ〜２Ｃを運転する優先順位を先ず前記正順位とする。その後の動作は前記手動モードの場合の正順位のときと同様である。制御装置８はこの正順位の運転開始から積算し、所定期間、例えば１０日が経過すると、今度は優先順位を前記逆順位に切り換える。その後の動作は前記手動モードの場合の逆順位と同様である。そして、この逆順位による運転開始から更に１０日が経過すると、再度正順位に優先順位を戻し、以後これを１０日毎に繰り返す。

即ち、制御装置８は１０日毎に最も運転時間が長い圧縮機（正順位の場合には圧縮機２Ａ、逆順位の場合には圧縮機２Ｃ）と最も運転時間が短い圧縮機（正順位の場合には圧縮機２Ｃ、逆順位の場合には圧縮機２Ａ）の優先順位を切り換える。これにより、自動的に各圧縮機２Ａ〜２Ｃの運転時間を平準化することができるようになり、特定の圧縮機（正順位の場合に運転時間が最も長くなる圧縮機２Ａ、逆順位の場合に運転時間が最も長くなる圧縮機２Ｃ）が故障に至り、或いは、それの寿命が短くなる不都合を回避することが可能となる。これは、特に実施例のように各圧縮機２Ａ〜２Ｃの容量が同一である場合に多大な効果を奏する。

また、制御装置８は操作スイッチ１１の所定の操作により、自動切換モードにおける次回切換までの期間に関する情報（例えば、あと何日後に切り替わるか）を表示器１２に表示する。これにより、使用者は圧縮機２Ａ〜２Ｃの運転優先順位がどのくらいの期間で自動切換されるかを容易に確認することができるようになる。また、制御装置８は操作スイッチ１１の所定の操作により、現在の優先順位に関する情報、即ち、現在が正順位か逆順位かを表示器１２に所定の記号等で表示する。これにより、使用者は現在の圧縮機２Ａ〜２Ｃの運転優先順位を容易に確認することができるようになる。

尚、上記実施例では３台の圧縮機を用いた場合について説明したが、それに限らず、２台或いは４台以上の圧縮機を並列接続して用いた場合にも本発明は有効である。

本発明の実施例の冷凍機の冷媒回路図である。

符号の説明

１冷凍機
２Ａ〜２Ｃ圧縮機
３凝縮器
４膨張弁
６蒸発器
８制御装置
１１操作スイッチ
１２表示器

Claims

並列接続された複数台の圧縮機を備えた冷凍機において、
前記各圧縮機の運転を制御する制御装置を備え、
該制御装置は、負荷に応じて前記圧縮機の運転台数を決定し、所定の優先順位に基づいて前記各圧縮機を運転すると共に、所定期間毎に最も運転時間の長い前記圧縮機と最も運転時間の短い前記圧縮機の優先順位を切り換える自動切換モードを有することを特徴とする冷凍機。
前記制御装置は、任意に前記優先順位の正逆を切り換える手動モードを有することを特徴とする請求項１の冷凍機。
前記制御装置は表示手段を備え、前記自動切換モードにおける次回切換までの期間に関する情報を前記表示手段にて表示することを特徴とする請求項１又は請求項２の冷凍機。
前記制御装置は、現在の前記優先順位に関する情報を前記表示手段にて表示することを特徴とする請求項３の冷凍機。
前記各圧縮機は同一容量であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の冷凍機。