JPS629153A - 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〕 この発明は負荷変動の大きい冷凍装置、更に詳しくは複
数台の冷却、冷凍ショーケース群等に使用される冷凍装
置であって、常に最適な状態で運転できるようにしたも
のである。

〔従来の技術〕

従来における負荷変動の大きい冷凍装置を第２図に基づ
いて説明する。

同図において、１は並列圧縮式冷凍機、２は並列圧縮式
冷凍機１の変動負荷となる複数台のショーケース２ａ、
２ｂ、２ｃを組合せて構成された冷却装置でる。

上記並列圧縮式冷凍機１は、水冷式あるいは空冷式の凝
縮器１ａと、定格容量比がほぼ１対２に選定されている
大容量の圧縮機１ｂ及び小容量の圧縮機ＩＣとから構成
され、そしてこの肉圧縮機ｌｂ、ｌｃの吐出側は冷媒吐
出管１ｄにより共通に接続され、さらに吸入側は吸入管
１ｅにより共通に接続されている。１ｆは圧縮４５ｉ１
ｂとＩＣ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、３は冷凍機１の低圧側（吸入側）の冷媒圧力を検
出する圧力検出部、４は冷媒圧力を設定する圧力設定部
、５は圧力検出部３の出力信号と、収束させようとする
冷媒圧力設定部４で設定された冷媒圧力との圧力差信号
に応じて上記圧縮機１ｂ、Ｉｃを個別に運転、停止制御
する制御部である。

第３図は圧縮機低圧側の冷媒圧力の領域を示すもので、
通常圧力領域は、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３つによって並列圧縮式冷凍機１に容量
アップ信号を出力する容量アップ圧力値以上の領域二と
、並列圧縮式冷凍機１に容量ダウン信号及び容量アップ
信号も出力し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ｍｌに容量
ダウン信号を出力する容量ダウン圧力値未満の領域口と
、並列圧縮式冷凍＄１に停止信号を出力する低圧カット
値以下の領域イの４つに分けられる。

次に、上記冷凍装置の動作について説明する。

例えば、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１５１−ＩＰである場合、一方
の圧縮機１ｂの定格容量はｌ０ＨＰに、他方の圧縮機Ｉ
Ｃの定格容量は５ＨＰに選定されている。

一方、複数台のショーケース２ａ、２ｂ、２ｃから成る
冷却装置２では、各シミーケースの冷凍負荷は、その使
用状況によって０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５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）と比較し、圧力検
出信号が容量ダウン圧力値よりも低いと判定したとき、
即ち領域口の場合には、制御部５は並列圧縮式冷凍機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、領域ハに収束して、その運
転は安定する。

また、冷却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、Ｗち領域二の場合には、制御部５は並列圧縮式冷
凍機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、領域ノ）に収束
し、運転は安定する。

なお、冷凍サイクルの低圧側の冷媒圧力が圧力カッ１−
値以下、即ち領域イになった場合、圧ｗ１８！ｌｂ、ｌ
ｃを直ちに停止するようになっている。

従って、上述するような冷凍負荷変動に対し、冷凍負荷
が３３％以下の部分負荷時には定格容量５ＨＰの圧縮機
１ｃのみが単独運転される。また、冷凍負荷が３３〜６
６％の範囲では定格容量１０ＨＰの圧縮機１ｂのみが単
独運転される。更に、冷凍負荷が６６〜１００％になれ
ば、圧縮機１ｂ、ｌｃが同時に並列運転される。このと
きの容量制御運転の推移を示せば第４図に示すようにな
る。

即ち、第４図からも明らかなように、圧縮９１　ｂ。

１ｃの定格容量比がほぼ１対２に選定されている大小の
圧縮機１ｂ、ＩＣを選択的に運転、停止制御することに
よって、０％、３３％、６６％、１００％の４段階の容
量制御運転が可能になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の冷凍装置では、負荷変動が大きい場
合、圧縮機の運転、停止が頻繁に起こり、ショートサイ
クル運転となり、始動時の油上り量過多により圧縮機が
油不足になったり、内蔵している電動機にその繰り返し
起動による大電流が頻繁に流れ、電動機の温度を上昇さ
せてしまうほか、過熱により巻線を焼損させる問題があ
った。

そこで、一旦シヨードサイクル運転を行うと、一定時間
圧ｗｉ機を強制的に停止させ、これにより圧縮機の焼付
き、電動機の焼損を防止する方式があるが、圧縮機の停
止中にショーケースの庫内温度が上昇し、庫内量に悪影
響を及ぼす問題があった。

この発明は上記のような従来の問題を解決するためにな
されたもので、負荷変動が大きい場合でもショートサイ
クル運転を防止し、圧縮機の焼付き、電動機の焼損を防
止できるとともに、省電力化全可能にした冷凍装置を捉
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、収束させよ）とする冷媒圧
力の圧力設定部の他に、所定時間内での圧縮機の発停回
数を検出する検出部と、この検出部からの発停回数に応
じて圧力設定部の圧力設定値を制御する圧力設定値制御
部を付加して成るものである。

〔作　用〕

この発明においては、圧力設定値制御部が発停回数検出
部からの所定時間内での発停回数に応じて圧力設定部の
圧力設定値を変更し、この変更された圧力設定値に従っ
て並列圧縮式冷凍機を制御することにより、負荷変動が
大きい場合でも圧縮機のショートサイクル運転をなくす
ることが可能になる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、第２図と同一の部分には同一符号を付
してその説明を省略し、異なる部分を重点に述べる。

即ち・負荷変動が大きい場合でも圧縮機１ｂ。

ＩＣのショートサイクル運転（頻繁な起動、停止を繰り
返す運転）を防止するために、圧１１機発停回数検出部
６と、圧力設定値制御部７を新たに付加したものである
。

上記圧縮機発停回数検出部６は、所定時間内での圧縮機
１ｂ、ｌｃの発停回数を検出するものであり、また、上
記圧力設定値制御部７は、発停回数検出部６で検出され
た圧縮機の発停回数に応じて圧力設定部４の設定値を変
更するものであり、この変更された圧力設定値は圧縮機
１ｂ、ｌｃの制御部５に圧力検出部３からの信号ととも
に入力されるようになっている。

次に、上記のように構成された冷凍装置の動作について
説明する。

圧縮機発停回数検出部６において、所定時間内における
圧縮機１ｂ、Ｉｃの発停回数を検出し、この発停回数に
応じて圧力設定部４で設定された圧力設定値を、圧力設
定値制御部７で変更する。

例えば、５分間に圧縮機１ｂ、ｌｃの発停回数が７回以
上になれば、容量ダウン圧力値を０．２ｋｇ　／　ｃｊ
低下させるように圧力設定値を変更する。

上記のような圧力設定値の変更により、第３図の領域ハ
は従来のものより０．２ｋｇ／ｃｌ！ｒ大きくなり、領
域口は０．２ｋｇ１ｃｄ小さくなる。即ち、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から制
御部５に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、従来に比べて容量ダウン圧力値が低下してい
るので、並列圧縮式冷凍機１の容量を一定に保つ領域ハ
が従来よりも大きくなっており、これによりショートサ
イクル運転がしなくなる。また、容量ダウン圧力値を低
くしているので、ショーケースの庫内温度が上昇するこ
とがない。

また、上記のように圧縮機１ｂ、１ｃの発停回数に応じ
て容量ダウン圧力値を変更することにより、圧縮機のシ
ョートサイクル運転の危険性がなくなり、容量ダウン圧
力値と容量アップ圧力値との圧力差を最小限に設定する
ことができる。

なお、上記実施例では、容量の異なる圧縮機１ｂ。

１ｃを備えた並列圧縮式冷凍８１１の場合について示し
たが、圧力により圧縮機の運転、停止を制御する冷凍装
置全体に適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、圧ｗＪ機発停回数検
出部で所定時間内における圧縮機の発作回数を検出し、
この発停回数に応じて圧力設定部の圧力設定値を、圧力
設定値制御部で変更し圧縮機制御部の基準入力とするよ
うにしたので、負荷変動が大きい場合でも、圧縮機のシ
ーＩ−１−サイクル運転を防止でき、これに伴い圧縮機
の焼付き、電動機の焼損を未然に防止できるとともに、
被冷却物品の温度が一定になり、その鮮度を保持し得ろ
ほか、消費電力の低下も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る冷凍装置の一例を示すシステム
構成図、第２図は従来における冷凍装置のシステム構成
図、第３図は圧縮機低圧側の冷媒圧力の領域を示す図、
第４図は従来における冷凍装置の容量制御運転の説明図
である。　　−１・・・並列圧縮式冷凍機、１ａ・・凝
縮器、ｌｂ。 １ｃ＝圧縮機、２・・冷却装置、２ａ、２ｂ、２ｃ・・
ショーケース、３・・圧力検出部、４・・圧力設定部、
５　・制御部、６・・圧縮機発停回数検出部、７・・・
圧力設定値制御部。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄（外２名） 第１図 ／　：ｆＥＪ！Ｌ＃ｕ攬１５（ｔ ７・°シｔｂｌｆｌす畳重 第２図 第Ｊ図 手続補正書（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機及びその吐出側に接続された凝縮器を有する冷凍
   機、この冷凍機の負荷となる冷却装置、上記冷凍機の低
   圧側の冷媒圧力を検出する圧力検出部、収束させようと
   する冷媒圧力を設定する圧力設定部、所定時間内におけ
   る上記圧縮機の発停回数を検出する圧縮機発停回数検出
   部、上記圧縮機の発停回数に応じて上記圧力設定部の圧
   力設定値を変更する圧力設定値制御部、上記圧力検出部
   及び圧力設定値制御部からの出力信号を入力として上記
   圧縮機を制御する制御部とから成る冷凍装置。