WO2019043939A1 - 冷凍空調装置および制御装置 - Google Patents
冷凍空調装置および制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019043939A1 WO2019043939A1 PCT/JP2017/031742 JP2017031742W WO2019043939A1 WO 2019043939 A1 WO2019043939 A1 WO 2019043939A1 JP 2017031742 W JP2017031742 W JP 2017031742W WO 2019043939 A1 WO2019043939 A1 WO 2019043939A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cooling operation
- temperature
- time
- target evaporation
- evaporation temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
Definitions
- the present invention relates to a refrigeration air conditioning system and a control system for cooling the inside of a storage.
- the conventional refrigeration air conditioner controls the capacity of the compressor so that the evaporation temperature becomes the target evaporation temperature.
- the refrigeration air conditioner controls the evaporation temperature by controlling the opening degree of the expansion valve based on the differential temperature between the suction air temperature of the evaporator which is the room temperature and the set temperature (for example, Patent Document 1) reference).
- target value setting of evaporation temperature by an outdoor unit and target value setting of interior temperature by an indoor unit may be performed separately.
- the target value setting on the outdoor unit side and the target value setting on the indoor unit side are arbitrarily performed, when the setting value is not appropriate, the number of times of start / stop of the compressor may increase.
- This invention is made in view of the subject in the said prior art, Comprising: It aims at providing the refrigerating air-conditioning apparatus and control apparatus which can suppress the frequency
- the refrigeration air conditioning system is a refrigeration air conditioning system that is connected to a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator and cools the inside of the storage, and includes a temperature sensor that detects the temperature inside the storage, and evaporation of the evaporator. And a controller for controlling the compressor frequency of the compressor or the opening degree of the expansion valve so that the temperature becomes the target evaporation temperature, the controller based on the temperature inside the chamber detected by the temperature sensor And adjusting the target evaporation temperature.
- the number of times of start / stop of the compressor can be suppressed by adjusting the target evaporation temperature based on the internal temperature.
- FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of a refrigeration air conditioning system according to Embodiment 1. It is a functional block diagram which shows an example of a structure of the control apparatus of FIG. It is a graph for demonstrating the relationship between reference
- FIG. 7 is a flowchart showing an example of an in-compartment temperature control process during pre-cooling operation according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a flowchart showing an example of in-chamber temperature control processing during actual cooling operation according to Embodiment 1.
- FIG. 5 is a graph showing a specific example of control of the temperature in the cold storage by the temperature control process in the cold storage according to the first embodiment.
- FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of in-chamber temperature control processing according to Embodiment 2.
- FIG. FIG. 17 is a graph showing a specific example of control of in-chamber temperature by in-chamber temperature control processing in the second embodiment.
- FIG. FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of in-chamber temperature control processing according to Embodiment 3.
- FIG. 16 is a graph showing a specific example of control of the temperature in the cold storage by the temperature control process in the cold storage according to the third embodiment.
- FIG. 16 is a schematic view showing an example of the configuration of a refrigeration air conditioning system according to Embodiment 4. It is a functional block diagram which shows an example of a structure of the control apparatus of FIG. FIG.
- FIG. 21 is a graph showing a specific example of control of the internal temperature by internal temperature control processing according to Embodiment 4.
- FIG. FIG. 25 is a graph showing another specific example of control of the temperature in the cold storage by the temperature control process in the cold storage according to the fourth embodiment.
- FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the refrigeration air conditioning system 100 according to the first embodiment.
- the refrigeration air conditioning system 100 includes an outdoor unit 1, an indoor unit 2 and a control device 3.
- the outdoor unit 1 and the indoor unit 2 are connected by connection pipes 5A and 5B.
- the outdoor unit 1 includes a compressor 11 and a condenser 12.
- the compressor 11 sucks in the low temperature and low pressure refrigerant, compresses the sucked refrigerant, and discharges the high temperature and high pressure refrigerant.
- the compressor 11 is, for example, an inverter compressor or the like whose capacity, which is a delivery amount per unit time, is controlled by changing a compressor frequency.
- the compressor frequency of the compressor 11 is controlled by the controller 3.
- the condenser 12 performs heat exchange between outdoor air supplied from an outdoor unit fan (not shown) and the refrigerant discharged from the compressor 11, dissipates heat of the refrigerant to the outdoor air, and condenses the refrigerant.
- the indoor unit 2 includes an expansion valve 21 and an evaporator 22.
- the expansion valve 21 expands the refrigerant.
- the expansion valve 21 is formed of, for example, a valve or a capillary whose opening degree can be controlled, such as an electronic expansion valve.
- the opening degree of the expansion valve 21 is controlled by the control device 3 so that the liquid refrigerant is not sucked into the compressor 11 by setting the degree of superheat at the outlet of the evaporator 22 to an appropriate value.
- the evaporator 22 exchanges heat between the air in the cold storage room or the like supplied from an indoor unit fan (not shown) and the refrigerant flowing out of the expansion valve 21. As a result, cooling air to be supplied into the storage is generated.
- the compressor 11, the condenser 12, the expansion valve 21, and the evaporator 22 are annularly connected by the refrigerant pipe to form a refrigerant circuit.
- An indoor temperature sensor 6 is provided in the indoor unit 2.
- the interior temperature sensor 6 is installed in the interior to detect the interior temperature RT.
- the high-pressure liquid refrigerant flowing out of the condenser 12 flows out of the outdoor unit 1 and flows into the indoor unit 2 through the connection pipe 5A.
- the high-pressure liquid refrigerant flowing into the indoor unit 2 flows into the expansion valve 21.
- the refrigerant flowing into the expansion valve 21 is decompressed by the expansion valve 21 to become a low temperature low pressure gas-liquid two-phase refrigerant, and flows into the evaporator 22.
- the low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the evaporator 22 exchanges heat with the inside air, absorbs heat and evaporates, and becomes a low-temperature low-pressure gas refrigerant and flows out of the evaporator 22.
- the low-temperature low-pressure gas refrigerant flowing out of the evaporator 22 flows out of the indoor unit 2.
- the low-temperature low-pressure gas refrigerant flowing out of the indoor unit 2 flows into the outdoor unit 1 through the connection pipe 5B and is sucked into the compressor 11.
- Control device 3 The control device 3 controls the compressor frequency of the compressor 11 and the opening degree of the expansion valve 21 and the like based on detection results by various sensors and the like provided in each part of the refrigeration air conditioning device 100 including the inside temperature sensor 6. In particular, the control device 3 controls the compressor frequency of the compressor 11 such that the evaporation temperature ET becomes the target evaporation temperature ET tgt . Further, the control device 3 controls the opening degree of the expansion valve 21 to set the degree of superheat at the outlet of the evaporator 22 to an appropriate value so that the liquid refrigerant is not sucked into the compressor 11. Control the flow rate of the refrigerant flowing through the
- FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control device 3 of FIG.
- the control device 3 is configured by hardware such as a circuit device that realizes various functions by executing software on an arithmetic device such as a microcomputer or the like.
- the control device 3 is provided outside the outdoor unit 1 and the indoor unit 2.
- the present invention is not limited to this, and the control device 3 may be provided in any of the outdoor unit 1 and the indoor unit 2.
- the control device 3 includes a temperature comparison unit 31, an operation control unit 32, a clock unit 33, a target evaporation temperature setting unit 34, and a storage unit 35.
- the temperature comparison unit 31 compares the in-chamber temperature RT detected by the in-chamber temperature sensor 6 with the thermo ON value T ON stored in the storage unit 35. Further, the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo-OFF value T OFF stored in the storage unit 35.
- the thermo ON value T ON is a temperature at which the cooling operation is started.
- the thermo OFF value T OFF is a temperature at which the cooling operation is stopped, and is a target internal temperature.
- the operation control unit 32 controls the start and stop of the cooling operation based on the comparison result by the temperature comparison unit 31.
- the operation control unit 32 controls the compressor frequency of the compressor 11 so that the evaporation temperature ET becomes the target evaporation temperature ET tgt set by the target evaporation temperature setting unit 34. Further, the operation control unit 32 controls the counting by the timer unit 33 at the start and stop of the cooling operation.
- the timer unit 33 counts the cooling operation time T ope based on the control of the operation control unit 32. Timing unit 33, when the cooling operation time T openMosix is per reaches the set cooling operation time T Ope_set, a notification that the cooling operation time T openMosix is per reaches the set cooling operation time T Ope_set the target evaporation temperature setting unit 34 Supply.
- the cooling operation time T ope is the time during which the cooling operation is being performed, and is the time from when the internal temperature RT reaches the thermo ON value T ON until the thermo OFF value T OFF is reached.
- Cooling operation stop time T st is the time the cooling operation is stopped, the inside temperature RT is the time from reaching the thermo OFF value T OFF until it reaches the thermo ON value T ON.
- the set cooling operation time T ope _ set is set according to the content stored in the refrigerator and can be arbitrarily changed by the user. For example, when it is necessary to stabilize the storage temperature RT, the set cooling operation time Tope_set is set to be long.
- Cooling operation stop time T st is the time the cooling operation is stopped, the inside temperature RT is the time from reaching the thermo OFF value T OFF until it reaches the thermo ON value T ON.
- the cooling operation stop time Tst thus counted is stored in the storage unit 35.
- time counting unit 33 counts the update time T re indicating a timing of updating the target evaporation temperature ET tgt during cooling operation.
- Timing unit 33 supplies when setting the cooling operation is started update time T Re_ref has elapsed, a notice indicating that the update time T re reaches the set update time T Re_ref the target evaporation temperature setting unit 34 .
- the setting update time Tre_ref is set to a time shorter than the set cooling operation time Tope_set .
- the target evaporation temperature setting unit 34 compares the internal temperature RT during the cooling operation with the reference internal temperature RT ref .
- the reference internal temperature RT ref indicates a temporal temperature change of the internal temperature RT as a reference during the set cooling operation time T ope_set .
- the target evaporation temperature setting unit 34 sets a target evaporation temperature ET tgt according to the comparison result.
- the cooling operation time T ope counted by the clock unit 33 and the storage unit 35 are stored when the internal temperature RT becomes the thermo OFF value T OFF and the cooling operation is stopped.
- the stored cooling operation time T ope — set is compared.
- the target evaporation temperature setting unit 34 sets a target evaporation temperature ET tgt according to the comparison result.
- the target evaporation temperature setting unit 34 reads the cooling operation time T ope from the storage unit 35 when the internal temperature RT becomes the thermo ON value T ON and the cooling operation is started, and the cooling operation stop time T st immediately before is read out. And the previous cooling operation stop time Tst are compared.
- the target evaporation temperature setting unit 34 sets a target evaporation temperature ET tgt according to the comparison result.
- the storage unit 35 stores various parameters used when controlling the inside temperature RT by the control device 3. Specifically, the storage unit 35 stores a thermo ON value T ON , a thermo OFF value T OFF , a set cooling operation time T ope_set, and a reference internal temperature RT ref . In addition, the cooling operation stop time Tst counted by the timer unit 33 is stored in the storage unit 35 in time series.
- a target set cooling operation time T ope set is provided for the cooling operation time T ope until the internal temperature RT reaches the thermo ON value T ON to the thermo OFF value T OFF . Then, the target evaporation temperature setting unit 34 controls the target evaporation temperature ET tgt so that the cooling operation time T ope becomes equal to or more than the set cooling operation time T ope_set .
- a pre-cooling operation and an actual cooling operation are performed.
- the precooling operation is an operation for precooling the inside of the refrigerator. It is preferable that the precooling operation be performed without changing the state in the refrigerator.
- the actual cooling operation is an operation that performs an actual cooling operation after the pre-cooling operation. The actual cooling operation is performed in consideration of the case where the internal state changes, such as loading and unloading of the stored items or opening and closing of the door.
- the temperature control process in the cold storage will be described for each of the pre-cooling operation and the actual cooling operation.
- the target evaporation temperature setting unit 34 changes the target evaporation temperature ET tgt so that the cooling operation time T ope becomes equal to or more than the set cooling operation time T ope_set .
- the target evaporation temperature ET tgt is changed based on the magnitude of the internal temperature RT with respect to the reference internal temperature RT ref .
- FIG. 3 is a graph for explaining the relationship between the reference internal temperature RT ref and the internal temperature RT.
- FIG. 4 is a graph for explaining the change amount of the target evaporation temperature ET tgt .
- the graph indicated by reference symbol X in FIG. 3 indicates the reference internal temperature RT ref .
- the reference internal temperature RT ref is a linear value in which the internal temperature RT changes from the thermo ON value T ON to the thermo OFF value T OFF at the set cooling operation time T ope_set .
- the target evaporation temperature ET tgt after setting the update time T Re_ref is changed to be lower than the current target evaporation temperature ET tgt.
- the temperature RT in the cold storage changes as shown by the reference symbol Z
- the temperature RT in the cold storage at the setting update time Tre_ref is lower than the reference temperature RT ref . Therefore, the target evaporation temperature ET tgt after setting the update time T Re_ref, as shown by reference numeral Z ET, is changed to be higher than the current target evaporation temperature ET tgt.
- the cooling operation time T ope becomes equal to or more than the set cooling operation time T ope_set .
- the target evaporation temperature ET tgt to be changed may use, for example, a fixed value set in advance, or as shown in FIG. 4, a value that fluctuates due to a temperature difference with the reference internal temperature RT ref May be
- the temperature range that can be taken within the range of the set cooling operation time Tope_set is divided into 12 areas # 1 to # 12 by a line parallel to the graph representing the reference internal temperature RT ref and divided.
- the fluctuation amount of the target evaporation temperature ET tgt is set for each of the areas.
- Region # 1 to Region # 6 are regions higher than the reference internal temperature RT ref , and the target evaporation temperature ET tgt is lowered by 0.5 ° C. from the current temperature as the region number increases. It is set to.
- Region # 7 to region # 12 is a region of a portion lower than reference internal temperature RT ref , and the target evaporation temperature ET tgt is increased by 0.5 ° C. from the current temperature as the number of the region increases. It is set to.
- the fluctuation amount of the target evaporation temperature ET tgt is set to 0.5 ° C.
- the present invention is not limited to this, and any fluctuation amount can be set. Further, by performing the cooling operation a plurality of times, the fluctuation amount may be learned, and the fluctuation amount may be changed based on the learned result.
- FIG. 5 is a flow chart showing an example of the temperature control process in the cold storage mode in the first embodiment.
- the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT detected by the internal temperature sensor 6 with the thermo ON value T ON stored in the storage unit 35.
- step S1 when the internal temperature RT is equal to or higher than the thermo ON value T ON (step S1; Yes), the operation control unit 32 controls each unit so that the evaporation temperature ET becomes the set target evaporation temperature ET tgt. Output control information to Then, the cooling operation is started in step S2. If the internal temperature RT is less than the thermo ON value T ON (step S1; No), the process of step S1 is repeated until the internal temperature RT becomes equal to or higher than the thermo ON value T ON .
- step S3 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo-OFF value T OFF stored in the storage unit 35. As a result of comparison, when the internal temperature RT is equal to or lower than the thermo-OFF value T OFF (step S3; Yes), the process proceeds to step S13. If the inside temperature RT is higher than the thermo-OFF value T OFF (step S3; No), the process proceeds to step S4.
- step S4 the target evaporation temperature setting unit 34, the update time T re determines whether the host vehicle has reached the set update time T Re_ref since the cooling operation is started. If it is determined that the setting update time Tre_ref has not been reached (step S4; No), the process proceeds to step S9.
- the target evaporation temperature setting unit 34 determines the relationship between the inside temperature RT and the reference inside temperature RT ref stored in the storage unit 35.
- step S5 the target evaporation temperature setting unit 34 compares the internal temperature RT with the reference internal temperature RT ref . As a result of comparison, when the internal temperature RT is larger than the reference internal temperature RT ref , the target evaporation temperature setting unit 34 determines that the cooling capacity by the cooling operation is low, and in step S6, the target evaporation temperature ET tgt is currently Set lower than temperature.
- the target evaporation temperature setting unit 34 determines that the cooling capacity is appropriate, and maintains the target evaporation temperature ET tgt in step S7.
- the target evaporation temperature setting unit 34 determines that the cooling capacity is high, and sets the target evaporation temperature ET tgt higher than the current temperature in step S8. .
- the target evaporation temperature ET tgt set in steps S6 to S8 is determined as shown in FIG. 3 and FIG.
- the set value of the target evaporation temperature ET tgt set in step S6 to step S8 is supplied to the operation control unit 32.
- the operation control unit 32 outputs control information for performing a cooling operation such that the evaporation temperature ET becomes the target evaporation temperature ET tgt received from the target evaporation temperature setting unit 34.
- step S9 the target evaporation temperature setting unit 34, the cooling operation time T openMosix is per determines whether the host vehicle has reached the set cooling operation time T ope_set. If the notification indicating that the set cooling operation time T ope_set has been reached is not received from the timing unit 33, the target evaporation temperature setting unit 34 determines that the cooling operation time T ope has not reached the set cooling operation time T ope_set. (Step S9; No). Then, the process returns to step S3.
- the target evaporation temperature setting unit 34 determines that the cooling operation time T ope reaches the set cooling operation time T ope_set ( Step S9; Yes). Then, the process proceeds to step S10.
- step S10 the target evaporation temperature setting unit 34 again reaches the update time T re set update time T Re_ref at step S4, determines whether the update time T re reaches the set update time T Re_ref Do.
- the target evaporation temperature setting unit 34 determines whether the update time T re reaches the set update time T Re_ref Do.
- the target evaporation temperature setting unit 34 maintains the current target evaporation temperature ET tgt in step S11.
- step S8 In the case where the target evaporation temperature ET tgt is set higher than the immediately preceding value in step S8, there is no need to extend the cooling operation time T ope any further, so the target evaporation temperature ET tgt is set to the initial value. It may be set. If it is determined that the update time T re has not reached the set update time T re_ref; The (step S10 No), the process of step S10 is repeated until the update time T re reaches the set update time T re_ref.
- step S12 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo-OFF value TOFF . As a result of comparison, when the internal temperature RT is less than or equal to the thermo OFF value T OFF (step S12; Yes), the cooling operation is stopped in step S13. If the internal temperature RT is higher than the thermo-OFF value TOFF (step S12; No), the process of step S12 is repeated until the internal temperature RT becomes less than or equal to the thermo-OFF value TOFF .
- step S14 the target evaporation temperature setting unit 34, in response to changes of the target evaporation temperature ET tgt during cooling operation, the target evaporation temperature ET tgt during subsequent cooling operation. Then, the process returns to step S1, and the processes from step S1 to step S14 are repeated.
- FIG. 6 is a flow chart showing an example of the internal temperature control process during actual cooling operation according to the first embodiment.
- simplified control is performed as compared with the time of the pre-cooling operation.
- the state of the cabinet changes in a complicated manner. Therefore, if fine control is performed as in the pre-cooling operation, there may occur a problem that the temperature in the storage does not reach the target temperature.
- the first embodiment during the actual cooling operation, by performing simple control, it is possible to suppress the occurrence of the above-mentioned problems.
- step S21 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo ON value T ON .
- the operation control unit 32 outputs control information, and the cooling operation is started in step S22.
- the timer unit 33 starts counting of the cooling operation time T ope . If the internal temperature RT is less than the thermo ON value T ON (step S21; No), the process of step S21 is repeated until the internal temperature RT becomes equal to or higher than the thermo ON value T ON .
- step S23 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo-OFF value TOFF . As a result of comparison, if the internal temperature RT is less than or equal to the thermo-off value T OFF (step S23; Yes), the cooling operation is stopped in step S24. At this time, timing unit 33 stops the counting of the cooling operation time T openMosix is per, derives the cooling operation time T openMosix is per. Also, the timer unit 33 starts counting the cooling operation stop time Tst . If the internal temperature RT is higher than the thermo-OFF value T OFF (step S23; No), the process of step S23 is repeated until the internal temperature RT becomes less than or equal to the thermo-OFF value T OFF .
- step S25 the target evaporation temperature setting unit 34 determines whether the cooling operation time T openMosix is per has reached the set cooling operation time T ope_set.
- the target evaporation temperature setting unit 34 has reached the set cooling operation time T ope_set , and the cooling operation time T ope has reached cooling. It is determined that the ability is low (step S25; Yes).
- step S26 the target evaporation temperature setting unit 34 sets the target evaporation temperature ET tgt lower than the current temperature.
- step S27 the target evaporation temperature setting unit 34 sets the target evaporation temperature ET tgt higher than the current temperature.
- step S28 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo ON value T ON .
- the process proceeds to step S29.
- step S28; No the process of step S28 is repeated until the internal temperature RT becomes equal to or higher than the thermo ON value T ON .
- step S29 time counting unit 33 counts the cooling operation stop time T st stops, to derive the cooling operation stop time T st.
- Target evaporation temperature setting unit 34 and the cooling operation stop time T st immediately before from the storage unit 35 reads out the previous cooling operation stop time T st comparison. Result of the comparison, when the cooling operation stop time T st immediately before is the previous cooling operation stop time T st more (step S29; Yes), the target evaporation temperature setting unit 34, and the state of the refrigerator has stabilized to decide. Then, in step S30, the target evaporation temperature setting unit 34 sets the target evaporation temperature ET tgt higher than the current temperature.
- the target evaporation temperature setting unit 34 determines that the state inside the storage is not stable. to decide. Then, in step S31, the target evaporation temperature setting unit 34 sets the target evaporation temperature ET tgt lower than the current temperature.
- step S32 the cooling operation is started, and the timer unit 33 starts counting of the cooling operation time Tope . Then, the process returns to step S23, and the processes from step S23 to step S32 are repeated.
- FIG. 7 is a graph showing a specific example of control of the inside temperature RT by the inside temperature control process in the first embodiment.
- a control example of the inside temperature RT will be described with reference to FIG.
- the horizontal axis represents time
- the vertical axis represents the internal temperature RT and the target evaporation temperature ET tgt .
- the initial value of the target evaporation temperature ET tgt is set to "ET1".
- the operation from time t0 to time t6 is a pre-cooling operation.
- the cooling operation is started with the initial value of the target evaporation temperature ET tgt as “ET1”. As a result, the internal temperature RT decreases from the thermo ON value T ON .
- the cooling operation time T openMosix is per from time t0 to time t1 is shorter than the set cooling operation time T Ope_set, and is shorter than the set update time T Re_ref, the cooling capacity of the indoor unit 2 is considered to be high. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value “ET2” higher than the value “ET1”. At this time, the value “ET2” set as the target evaporation temperature ET tgt is determined by the set value or the method shown in FIGS. 3 and 4.
- the cooling operation is started with the target evaporation temperature ET tgt as the value “ET2”.
- the set update time Tre_ref before reaching the set cooling operation time Tope_set at time t3, the current target evaporation temperature ET tgt is adjusted.
- the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value “ET3” higher than the value “ET2”.
- the value “ET3” set as the target evaporation temperature ET tgt is determined by the set value or the method shown in FIGS. 3 and 4.
- the cooling operation of the target evaporation temperature ET tgt as the value "ET3" is performed, the reduction rate of the inside temperature RT slower.
- the cooling capacity such that the cooling operation time T ope becomes equal to or more than the set cooling operation time T ope_set .
- T OFF which is the target temperature in the cold storage in a short time while stabilizing the temperature distribution in the cold storage.
- the set cooling operation time T ope_set from time t2 elapses. Then, at time t5, after reaching the set cooling operation time T Ope_set, it reaches the set update time T Re_ref from time t3.
- the target evaporation temperature ET tgt is returned from the value "ET3" to the value "ET1" so that the cooling operation time T ope becomes as short as possible.
- the cooling operation time T ope becomes equal to or more than the set cooling operation time T ope_set , the internal temperature RT is stabilized while the temperature distribution in the cold storage is stabilized by updating the evaporation temperature ET.
- the target internal temperature can be reached in a short time.
- the target evaporation temperature ET tgt is set to the value “ET2”. This is because, from the result of the cooling operation from time t0, the cooling capacity is large when the target evaporation temperature ET tgt is the value “ET1”, and from the result of the cooling operation from time t3, the target evaporation temperature ET tgt is This is because it is determined that the cooling capacity is small in the case of the value “ET3”.
- the operation after time t7 is an actual cooling operation.
- the cooling operation is started with the initial value of the target evaporation temperature ET tgt as "ET2". As a result, the internal temperature RT decreases from the thermo ON value T ON .
- the cooling operation time T openMosix is per from time t7 to time t8 is shorter than the set cooling operation time T Ope_set from time t7 to time t9, the cooling capacity of the indoor unit 2 is considered to be high. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value slightly higher than the value “ET2”.
- the target evaporation temperature ET tgt set this time is determined in accordance with the time difference between the cooling operation time T openMosix is per the set cooling operation time T ope_set. For example, the larger the time difference between the cooling operation time T ope and the set cooling operation time T ope_set , the larger the amount of change from the current target evaporation temperature ET tgt . Further, the smaller the time difference between the cooling operation time T ope and the set cooling operation time T ope_set , the smaller the amount of change from the current target evaporation temperature ET tgt .
- the cooling operation stop time T st immediately before from time t8 to time t10 is longer than the previous cooling operation stop time T st from time t6 to time t7. That is, while the cooling operation is stopped, the temperature rise is gradual compared to the previous time. This is because it is considered that the state in the storage is stable. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value slightly higher than the value set at time t8.
- the target evaporation temperature ET tgt set this time is determined according to the time difference between the two cooling operation stop time T st to compare. For example, as the time difference between the two cooling operation stop time T st is large, the change amount from the current target evaporation temperature ET tgt increases. Further, as the time difference between the two cooling operation stop time T st is small, the change amount from the current target evaporation temperature ET tgt decreases.
- the control device 3 makes the cooling operation time equal to or longer than the set cooling operation time based on the cooling operation time and the set cooling operation time. Adjust the target evaporation temperature. Then, when the update time is reached during the cooling operation, the control device 3 sets the target evaporation temperature according to the comparison result of the internal temperature and the reference internal temperature. Therefore, since the cooling operation time is equal to or longer than the set cooling operation time, the internal temperature does not become the thermo-OFF value during the cooling operation time. Therefore, the temperature inside the storage can be stabilized while preventing the cooling operation by the unnecessary cooling capacity. In addition, when the cooling operation time is equal to or longer than the set cooling operation time, the start / stop of the compressor 11 can be suppressed. Furthermore, energy saving operation can be performed by preventing cooling operation by unnecessary cooling capacity.
- control device 3 compares the immediately previous cooling operation stop time with the immediately preceding cooling operation stop time, and sets the target evaporation temperature according to the comparison result. Thereby, when the temperature in the cold storage is stable, the cooling operation by the unnecessary cooling capacity is suppressed, so the cold storage temperature can be stabilized and the energy saving operation can be performed.
- the refrigeration air conditioning system according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the target evaporation temperature ET tgt is adjusted based on the change of the cooling operation time T ope .
- the configuration of the refrigeration air conditioning system according to the second embodiment is the same as that of the refrigeration air conditioning system 100 according to the first embodiment except that the functions of the respective units in the control device 3 are different. Therefore, the description of the control device 3 other than the portions having functions different from those of the first embodiment will be omitted here.
- the timer unit 33 cools the internal temperature RT from the thermo ON value T ON to the thermo OFF value T OFF.
- the operating time T ope is counted.
- the counted cooling operation time T ope is stored in the storage unit 35.
- Target evaporation temperature setting unit 34 reads the counted cooling operation time T openMosix is per one before cooling operation time T openMosix is per the immediately preceding stored in the storage unit 35 by the timing unit 33 from the storage unit 35, the read two The cooling operation time T ope is compared. Then, the target evaporation temperature setting unit 34 sets a target evaporation temperature ET tgt based on the comparison result.
- the storage unit 35 stores various parameters used when controlling the inside temperature RT by the control device 3. Specifically, the storage unit 35 stores a thermo ON value T ON and a thermo OFF value T OFF . In addition, the cooling operation time T ope counted by the timer unit 33 is stored in the storage unit 35 in time series.
- FIG. 8 is a flowchart showing an example of the in-compartment temperature control process according to the second embodiment. A control method of the internal temperature RT in the second embodiment will be described with reference to FIG.
- step S41 the temperature comparison unit 31 compares the in-chamber temperature RT detected by the in-chamber temperature sensor 6 with the thermo ON value T ON stored in the storage unit 35. As a result of comparison, when the internal temperature RT is equal to or higher than the thermo ON value T ON (step S41; Yes), the cooling operation is started in step S42. Also, the timer unit 33 starts counting of the cooling operation time T ope . If the in-chamber temperature RT is less than the thermo ON value T ON (step S41; No), the process of step S41 is repeated until the in-chamber temperature RT becomes equal to or higher than the thermo ON value T ON .
- step S43 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo-OFF value T OFF stored in the storage unit 35. As a result of comparison, when the internal temperature RT is equal to or lower than the thermo-OFF value T OFF (step S43; Yes), the cooling operation is stopped in step S44. In addition, the timer unit 33 stops the counting of the cooling operation time Tope . If the internal temperature RT is higher than the thermo-OFF value TOFF (step S43; No), the process of step S43 is repeated until the internal temperature RT becomes less than or equal to the thermo-OFF value TOFF .
- step S45 the target evaporation temperature setting unit 34 cooling operation time T openMosix is per the immediately preceding in time series from the storage unit 35, reads out the previous cooling operation time T openMosix is per comparison. Result of the comparison, when the cooling operation time T openMosix is per immediately before is the previous cooling operation time T openMosix is per above (step S45; Yes), the target evaporation temperature setting unit 34, in step S46, the target evaporation temperature ET tgt Set lower than the current temperature.
- step S45 when the cooling operation time T openMosix is per immediately before is shorter than the previous cooling operation time T openMosix is per (step S45; No), the target evaporation temperature setting unit 34, in step S47, the target evaporation temperature ET tgt Current Set higher than temperature. Then, the process returns to step S41, and the processes from step S41 to step S47 are repeated.
- the target evaporation temperature ET tgt set in step S46 and step S47 is determined according to the time difference between the two cooling operation times T ope to be compared. For example, the larger the time difference between the two cooling operation times Tope , the larger the amount of change from the current target evaporation temperature ETtgt . Also, the smaller the time difference between the two cooling operation times Tope , the smaller the amount of change from the current target evaporation temperature ETtgt .
- FIG. 9 is a graph showing a specific example of control of the inside temperature RT by the inside temperature control process in the second embodiment.
- a control example of the inside temperature RT will be described with reference to FIG.
- the horizontal axis indicates time
- the vertical axis indicates the internal temperature RT and the target evaporation temperature ET tgt .
- the initial value of the target evaporation temperature ET tgt is set to "ET1".
- thermo ON value T ON the initial value of the target evaporation temperature ET tgt as “ET1”. As a result, the internal temperature RT decreases from the thermo ON value T ON .
- TOFF the cooling operation is stopped. As a result, the internal temperature RT rises from the thermo-OFF value TOFF .
- the cooling operation time T openMosix is per from time t22 to time t23 is longer than the previous cooling operation time T openMosix is per from time t20 to time t21. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value lower than the initial value “ET1”.
- the cooling operation time T openMosix is per from time t24 to time t25 is shorter than the previous cooling operation time T openMosix is per from time t22 to time t23. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value higher than the value changed at time t23.
- the target evaporation temperature ET tgt is changed at the timing when the cooling operation is stopped.
- the cooling operation time T openMosix is per from time t26 to time t27 is shorter than the previous cooling operation time T openMosix is per from time t24 to time t25. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value higher than the value changed at time t25.
- the cooling operation time T openMosix is per from time t28 to time t29 is longer than the previous cooling operation time T openMosix is per from time t26 to time t27. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value lower than the value changed at time t27.
- the target evaporation temperature ET tgt may be set by comparing the cooling operation time T ope immediately before and the average time of the cooling operation times T ope several times set in advance.
- Embodiment 2 can be used in combination with Embodiment 1.
- the control device 3 performs the immediately preceding cooling operation time and the immediately preceding cooling operation time when the internal temperature reaches the thermo-OFF value. And set a target evaporation temperature according to the comparison result. Specifically, the control device 3 sets the target evaporation temperature lower than the current target evaporation temperature when the immediately preceding cooling operation time is equal to or more than the immediately preceding cooling operation time. Further, the control device 3 sets the target evaporation temperature higher than the current target evaporation temperature when the immediately preceding cooling operation time is shorter than the immediately preceding cooling operation time.
- the refrigeration air conditioning system according to the third embodiment is based on the relationship between the cooling operation stop time Tst and the restart prevention time which is the minimum standby time from the stop of the cooling operation set to the compressor 11 to the start.
- the second embodiment differs from the first and second embodiments in that the target evaporation temperature ET tgt is adjusted.
- the configuration of the refrigeration air conditioning system according to the third embodiment is the same as that of the refrigeration air conditioning system 100 according to the first and second embodiments except that the function of each part in the control device 3 is different. Therefore, the description of the control device 3 other than the portions having functions different from those of the first and second embodiments will be omitted here.
- the target evaporation temperature setting unit 34 reads the restart prevention time of the compressor 11 stored in the storage unit 35. Then, the target evaporation temperature setting unit 34 compares the read restart prevention time with the cooling operation stop time Tst counted by the timer unit 33. The target evaporation temperature setting unit 34 sets a target evaporation temperature ET tgt based on the comparison result.
- the restart prevention time is provided to prevent failure, damage, and the like of the compressor 11, and is set to prevent operation for a certain period when the compressor 11 is stopped.
- the storage unit 35 stores various parameters used when controlling the inside temperature RT by the control device 3. Specifically, the storage unit 35 stores a thermo ON value T ON , a thermo OFF value T OFF and a restart prevention time of the compressor 11.
- FIG. 10 is a flowchart showing an example of the in-compartment temperature control process according to the third embodiment. A control method of the internal temperature RT in the third embodiment will be described with reference to FIG.
- step S51 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT detected by the internal temperature sensor 6 with the thermo ON value T ON stored in the storage unit 35. As a result of comparison, when the internal temperature RT is equal to or higher than the thermo ON value T ON (step S51; Yes), the cooling operation is started in step S52. If the internal temperature RT is less than the thermo ON value T ON (step S51; No), the process of step S51 is repeated until the internal temperature RT becomes equal to or higher than the thermo ON value T ON .
- step S53 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo-OFF value T OFF stored in the storage unit 35. As a result of comparison, when the internal temperature RT is equal to or lower than the thermo-OFF value T OFF (step S53; Yes), the cooling operation is stopped in step S54. Also, the timer unit 33 starts counting the cooling operation stop time Tst . If the internal temperature RT is higher than the thermo-OFF value TOFF (step S53; No), the process of step S53 is repeated until the internal temperature RT becomes less than or equal to the thermo-OFF value TOFF .
- step S55 the temperature comparison unit 31 compares the internal temperature RT with the thermo ON value T ON . If the comparison shows the inside temperature RT is thermo ON value T ON or (Step S55; Yes), timing unit 33, at step S56, stops the counting of the cooling operation stop time T st. If the internal temperature RT is less than the thermo ON value T ON (step S55; No), the process of step S55 is repeated until the internal temperature RT becomes equal to or higher than the thermo ON value T ON .
- step S57 the target evaporation temperature setting unit 34 reads the restart prevention time from the storage unit 35, and determines the relationship between the read restart prevention time and the cooling operation stop time T st counted by the timer unit 33. . If it is determined that the cooling operation stop time Tst is longer than the restart prevention time, the target evaporation temperature setting unit 34 sets the target evaporation temperature ET tgt higher than the current temperature in step S58.
- step S59 If the cooling operation stop time Tst is the same as the restart prevention time, the target evaporation temperature setting unit 34 maintains the current target evaporation temperature ET tgt in step S59. If the cooling operation stop time Tst is shorter than the restart prevention time, the process proceeds to step S60.
- step S60 the target evaporation temperature setting unit 34 determines whether or not the restart prevention time has been reached after the cooling operation is stopped in step S54. If it is determined that the restart prevention time has been reached (step S60; Yes), the target evaporation temperature setting unit 34 sets the target evaporation temperature ET tgt lower than the current temperature in step S61. If it is determined that the restart prevention time has not been reached (step S60; No), the process of step S60 is repeated until the restart prevention time is reached. Then, the process returns to step S52, and the processes from step S52 to step S61 are repeated.
- the target evaporation temperature ET tgt set in steps S58 and S61 is determined according to the time difference from the restart prevention time. For example, the larger the time difference from the restart prevention time, the larger the amount of change from the current target evaporation temperature ET tgt . Also, the smaller the time difference from the restart prevention time, the smaller the amount of change from the current target evaporation temperature ET tgt .
- FIG. 11 is a graph showing a specific example of control of the inside temperature RT by the inside temperature control process in the third embodiment.
- a control example of the inside temperature RT will be described with reference to FIG.
- the horizontal axis indicates time
- the vertical axis indicates the internal temperature RT and the target evaporation temperature ET tgt .
- the initial value of the target evaporation temperature ET tgt is set to "ET1".
- thermo ON value T ON the initial value of the target evaporation temperature ET tgt as “ET1”. As a result, the internal temperature RT decreases from the thermo ON value T ON .
- TOFF the cooling operation is stopped. As a result, the internal temperature RT rises from the thermo-OFF value TOFF .
- the cooling down time T st from time t34 to time t35 is shorter than the restart prevention time from time t34 to time t36. Therefore, the target evaporation temperature ET tgt in this case is changed to a value lower than the value changed at time t33.
- the target evaporation temperature ETtgt is changed at the timing when the cooling operation is started.
- cooling operation stop time T st from time t37 to time t38 is equal to the restart prevention time.
- the target evaporation temperature ET tgt is maintained.
- the internal temperature control process according to the third embodiment can be applied instead of the internal temperature control process during the actual cooling operation in the first embodiment. Further, in the first embodiment, the content for changing the target evaporation temperature ET tgt can also be incorporated based on the relationship between the cooling operation stop time Tst and the restart prevention time. Thereby, the target evaporation temperature ET tgt can be changed to a more suitable value.
- the control device 3 sets the target evaporation temperature according to the comparison result of the cooling operation stop time and the restart prevention time of the compressor. Specifically, when the cooling operation stop time is longer than the restart prevention time, the control device 3 sets the target evaporation temperature higher than the current target evaporation temperature. Further, the control device 3 maintains the current target evaporation temperature when the cooling operation stop time is equal to the restart prevention time. Furthermore, the control device 3 sets the target evaporation temperature lower than the current target evaporation temperature when the cooling operation stop time is shorter than the restart prevention time. Thereby, while preventing damage to a compressor, while being able to stabilize chamber internal temperature, energy saving operation can be performed.
- the refrigeration air conditioning system according to the fourth embodiment differs from the first to third embodiments in that the compressor frequency of the compressor 11 or the flow rate of the refrigerant flowing through the expansion valve 21 is adjusted based on the internal temperature RT. .
- parts common to the first to third embodiments are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted.
- FIG. 12 is a schematic view showing an example of the configuration of the refrigeration air conditioning system 200 according to the fourth embodiment.
- the refrigeration air conditioning apparatus 200 is configured of an outdoor unit 1, an indoor unit 2, and a control device 203.
- the control device 203 controls the compressor frequency of the compressor 11 and the opening degree of the expansion valve 21 and the like based on detection results by various sensors and the like provided in each part of the refrigeration air conditioning device 200 including the inside temperature sensor 6.
- the control device 203 controls the compressor frequency of the compressor 11 or the flow rate of the refrigerant flowing through the expansion valve 21 based on the relationship between the internal temperature RT and the thermo ON value T ON and the thermo OFF value T OFF .
- FIG. 13 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control device 203 of FIG. As shown in FIG. 13, the control device 203 includes a temperature comparison unit 31, an operation control unit 232, and a storage unit 35.
- the operation control unit 232 controls the start and stop of the cooling operation based on the comparison result by the temperature comparison unit 31.
- the operation control unit 232 outputs control information for controlling the compressor frequency of the compressor 11 or the flow rate of the refrigerant flowing through the expansion valve 21 based on the inside temperature RT. Specifically, the operation control unit 232 reduces the compressor frequency as the internal temperature RT approaches the thermo-OFF value TOFF , or reduces the opening degree of the expansion valve 21 to reduce the refrigerant flow rate. In addition, the operation control unit 232 increases the compressor frequency as the internal temperature RT approaches the thermo ON value T ON , or increases the opening degree of the expansion valve 21 to increase the refrigerant flow rate.
- the storage unit 35 stores various parameters used when controlling the inside temperature RT by the control device 203. Specifically, the storage unit 35 stores a thermo ON value T ON and a thermo OFF value T OFF .
- FIG. 14 is a graph showing a specific example of control of the inside temperature RT by the inside temperature control process in the fourth embodiment.
- a control example of the inside temperature RT will be described with reference to FIG.
- the example shown in FIG. 14 controls the compressor frequency of the compressor 11, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the internal temperature RT and the compressor frequency.
- the target evaporation temperature ET tgt is set to be constant.
- the compressor frequency is changed according to the relationship between the internal temperature RT during the cooling operation, the thermo ON value T ON and the thermo OFF value T OFF .
- the cooling operation time T ope is from the time t42 to the time t43 and from the time t44 to the time t45, and the compressor frequency is changed based on the inside temperature RT.
- compressor frequency is the value "0".
- FIG. 15 is a graph showing another specific example of control of the inside temperature RT by the inside temperature control process in the fourth embodiment. Another control example of the inside temperature RT will be described with reference to FIG.
- the example shown in FIG. 15 controls the opening of the expansion valve 21 to control the refrigerant flow rate, the horizontal axis shows time, and the vertical axis shows the internal temperature RT and the refrigerant flow rate.
- the target evaporation temperature ET tgt is set to be constant.
- the change in the internal temperature RT in the example shown in FIG. 15 is assumed to be similar to that in the example shown in FIG.
- the opening degree of expansion valve 21 is controlled according to the relationship between internal temperature RT during cooling operation, thermo ON value T ON and thermo OFF value T OFF, and the refrigerant flow rate is changed.
- the cooling operation time T ope is from the time t42 to the time t43 and from the time t44 to the time t45, and the opening degree of the expansion valve 21 is controlled based on the inside temperature RT to change the refrigerant flow rate.
- the refrigerant flow rate has a value "0".
- control of the compressor frequency of the compressor 11 or control of the refrigerant flow rate by adjusting the opening degree of the expansion valve 21 is performed according to the internal temperature RT. It will be. Therefore, the compressor frequency or the refrigerant flow rate can be controlled directly from the internal temperature RT without changing the target evaporation temperature ET tgt .
- Embodiment 5 Next, a refrigeration air conditioning system according to Embodiment 5 of the present invention will be described.
- the load in the refrigerator may have a fixed tendency depending on the time zone and the season.
- the amount of contents stored in the refrigerator, the opening and closing of the door, and the like may vary depending on the determined time zone.
- the target evaporation temperature ET based on the fluctuation of the past target evaporation temperature ET tgt or the inside temperature RT. Learn the daily fluctuation of tgt or internal temperature RT. Then, the control device 3 or 203 corrects the target evaporation temperature ET tgt based on the learning result. Thereby, the internal temperature RT can be stabilized more accurately.
- a refrigeration air conditioning system according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
- the inside temperature may be very high.
- the refrigeration air conditioning system according to the sixth embodiment when the system is used for the first time or when it is reused, control is performed so that the internal temperature RT rapidly reaches the target temperature.
- the controller 3 or 203 senses the inside temperature RT at the start of cooling operation, depending on the inside temperature RT for thermo OFF value T OFF is a target-compartment temperature, set the adjustment amount by the target evaporation temperature ET Correct tgt and quickly cool in the refrigerator.
- a setting threshold is provided for the internal temperature RT. Then, for example, when the internal temperature RT is higher by 20 ° C. or more with respect to the thermo OFF value T OFF , correction is performed to further reduce the target evaporation temperature ET tgt by 3 K, which is a set adjustment amount. Further, when the internal temperature RT is 30 ° C. or more higher than the thermo-OFF value T OFF , the target evaporation temperature ET tgt is corrected to be decreased by 5 K which is the set adjustment amount.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が接続され、庫内を冷却する冷凍空調装置であって、庫内温度を検知する温度センサと、蒸発器の蒸発温度が目標蒸発温度になるように、圧縮機の圧縮機周波数または膨張弁の開度を制御する制御装置とを備え、制御装置は、温度センサで検知された庫内温度に基づき、目標蒸発温度を調整する。
Description
本発明は、庫内を冷却する冷凍空調装置および制御装置に関するものである。
従来の冷凍空調装置は、蒸発温度が目標蒸発温度となるように、圧縮機の容量を制御している。また、冷凍空調装置は、室内温度である蒸発器の吸込空気温度と設定温度との差温に基づき膨張弁の開度を制御して、蒸発温度の制御を行っている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、従来の冷凍空調装置では、室外機による蒸発温度の目標値設定と、室内機による庫内温度の目標値設定とが個別に行われることがある。しかしながら、室外機側での目標値設定と室内機側での目標値設定は、それぞれ任意に行われるため、設定値が適切でない場合には、圧縮機の発停回数が多くなる虞がある。
本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、圧縮機の発停回数を抑制することができる冷凍空調装置および制御装置を提供することを目的とする。
本発明の冷凍空調装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が接続され、庫内を冷却する冷凍空調装置であって、庫内温度を検知する温度センサと、前記蒸発器の蒸発温度が目標蒸発温度になるように、前記圧縮機の圧縮機周波数または前記膨張弁の開度を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記温度センサで検知された庫内温度に基づき、前記目標蒸発温度を調整するものである。
以上のように、本発明によれば、庫内温度に基づき目標蒸発温度を調整することにより、圧縮機の発停回数を抑制することができる。
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1に係る冷凍空調装置について説明する。図1は、本実施の形態1に係る冷凍空調装置100の構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、冷凍空調装置100は、室外機1と、室内機2と、制御装置3とで構成されている。室外機1と室内機2とは、接続配管5Aおよび5Bで接続されている。
以下、本発明の実施の形態1に係る冷凍空調装置について説明する。図1は、本実施の形態1に係る冷凍空調装置100の構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、冷凍空調装置100は、室外機1と、室内機2と、制御装置3とで構成されている。室外機1と室内機2とは、接続配管5Aおよび5Bで接続されている。
[冷凍空調装置100の構成]
(室外機1)
室外機1は、圧縮機11および凝縮器12を備えている。圧縮機11は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機11は、例えば、圧縮機周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機等からなる。圧縮機11の圧縮機周波数は、制御装置3によって制御される。凝縮器12は、図示しない室外機ファンから供給される室外空気と、圧縮機11から吐出された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる。
(室外機1)
室外機1は、圧縮機11および凝縮器12を備えている。圧縮機11は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機11は、例えば、圧縮機周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機等からなる。圧縮機11の圧縮機周波数は、制御装置3によって制御される。凝縮器12は、図示しない室外機ファンから供給される室外空気と、圧縮機11から吐出された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる。
(室内機2)
室内機2は、膨張弁21および蒸発器22を備えている。膨張弁21は、冷媒を膨張させる。膨張弁21は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁またはキャピラリで構成される。膨張弁21の開度は、蒸発器22の出口における過熱度を適正な値にして圧縮機11に液冷媒が吸入されることがないように、制御装置3によって制御される。
室内機2は、膨張弁21および蒸発器22を備えている。膨張弁21は、冷媒を膨張させる。膨張弁21は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁またはキャピラリで構成される。膨張弁21の開度は、蒸発器22の出口における過熱度を適正な値にして圧縮機11に液冷媒が吸入されることがないように、制御装置3によって制御される。
蒸発器22は、図示しない室内機ファンから供給される冷凍室内等の庫内空気と、膨張弁21から流出した冷媒との間で熱交換を行う。これにより、庫内に供給される冷房用空気が生成される。本実施の形態1に係る冷凍空調装置100において、圧縮機11、凝縮器12、膨張弁21および蒸発器22が冷媒配管によって環状に接続されることにより、冷媒回路が形成される。
また、室内機2には、庫内温度センサ6が設けられている。庫内温度センサ6は、庫内に設置され、庫内温度RTを検知する。
[冷凍空調装置100による冷却運転]
冷凍空調装置100によって冷却運転が行われる場合の動作について説明する。低温低圧の冷媒が圧縮機11によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器12に流入する。凝縮器12に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の液冷媒となって凝縮器12から流出する。
冷凍空調装置100によって冷却運転が行われる場合の動作について説明する。低温低圧の冷媒が圧縮機11によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器12に流入する。凝縮器12に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の液冷媒となって凝縮器12から流出する。
凝縮器12から流出した高圧の液冷媒は、室外機1から流出し、接続配管5Aを介して室内機2に流入する。室内機2に流入した高圧の液冷媒は、膨張弁21に流入する。
膨張弁21に流入した冷媒は、膨張弁21によって減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器22に流入する。
膨張弁21に流入した冷媒は、膨張弁21によって減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器22に流入する。
蒸発器22に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、庫内空気と熱交換して吸熱および蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって蒸発器22から流出する。蒸発器22から流出した低温低圧のガス冷媒は、室内機2から流出する。室内機2から流出した低温低圧のガス冷媒は、接続配管5Bを介して室外機1に流入し、圧縮機11に吸入される。
(制御装置3)
制御装置3は、庫内温度センサ6を含む冷凍空調装置100の各部に設けられた各種センサ等による検知結果に基づき、圧縮機11の圧縮機周波数および膨張弁21の開度等を制御する。特に、制御装置3は、蒸発温度ETが目標蒸発温度ETtgtとなるように、圧縮機11の圧縮機周波数を制御する。また、制御装置3は、蒸発器22の出口における過熱度を適正な値にして圧縮機11に液冷媒が吸入されることがないように、膨張弁21の開度を制御して膨張弁21を流れる冷媒の流量等を制御する。
制御装置3は、庫内温度センサ6を含む冷凍空調装置100の各部に設けられた各種センサ等による検知結果に基づき、圧縮機11の圧縮機周波数および膨張弁21の開度等を制御する。特に、制御装置3は、蒸発温度ETが目標蒸発温度ETtgtとなるように、圧縮機11の圧縮機周波数を制御する。また、制御装置3は、蒸発器22の出口における過熱度を適正な値にして圧縮機11に液冷媒が吸入されることがないように、膨張弁21の開度を制御して膨張弁21を流れる冷媒の流量等を制御する。
図2は、図1の制御装置3の構成の一例を示す機能ブロック図である。制御装置3は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。なお、この例において、制御装置3は、室外機1および室内機2の外部に設けられているが、これに限られず、室外機1および室内機2のいずれかに設けられてもよい。
図2に示すように、制御装置3は、温度比較部31、運転制御部32、計時部33、目標蒸発温度設定部34および記憶部35を有している。
温度比較部31は、庫内温度センサ6によって検知された庫内温度RTと、記憶部35に記憶されたサーモON値TONとを比較する。また、温度比較部31は、庫内温度RTと、記憶部35に記憶されたサーモOFF値TOFFとを比較する。サーモON値TONは、冷却運転を開始する温度である。サーモOFF値TOFFは、冷却運転を停止する温度であり、目標庫内温度である。
運転制御部32は、温度比較部31による比較結果に基づき、冷却運転の開始および停止を制御する。運転制御部32は、蒸発温度ETが目標蒸発温度設定部34によって設定された目標蒸発温度ETtgtとなるように、圧縮機11の圧縮機周波数を制御する。また、運転制御部32は、冷却運転の開始および停止の際に、計時部33によるカウントを制御する。
計時部33は、運転制御部32の制御に基づき、冷却運転時間Topeをカウントする。計時部33は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達した際に、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達したことを示す通知を目標蒸発温度設定部34に供給する。
冷却運転時間Topeは、冷却運転が実行されている時間であり、庫内温度RTがサーモON値TONに到達してからサーモOFF値TOFFに到達するまでの時間である。冷却運転停止時間Tstは、冷却運転が停止している時間であり、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに到達してからサーモON値TONに到達するまでの時間である。
設定冷却運転時間Tope_setは、庫内に収容される収容物に応じて設定され、使用者によって任意に変更することができる。例えば、収容物が庫内温度RTを安定させる必要があるものである場合、設定冷却運転時間Tope_setは長く設定される。
また、計時部33は、冷却運転停止時間Tstをカウントする。冷却運転停止時間Tstは、冷却運転が停止している時間であり、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに到達してからサーモON値TONに到達するまでの時間である。カウントされた冷却運転停止時間Tstは、記憶部35に記憶される。
さらに、計時部33は、冷却運転中に目標蒸発温度ETtgtを更新するタイミングを示す更新時間Treをカウントする。計時部33は、冷却運転が開始されてから設定更新時間Tre_refが経過した際に、更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達したことを示す通知を目標蒸発温度設定部34に供給する。なお、設定更新時間Tre_refは、設定冷却運転時間Tope_setよりも短い時間に設定される。
目標蒸発温度設定部34は、計時部33から更新時間Treの通知を受け取った場合に、冷却運転中の庫内温度RTと基準庫内温度RTrefとを比較する。基準庫内温度RTrefは、設定冷却運転時間Tope_set中の基準となる庫内温度RTの時間的な温度変化を示す。そして、目標蒸発温度設定部34は、比較結果に応じて目標蒸発温度ETtgtを設定する。また、目標蒸発温度設定部34は、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFとなって冷却運転が停止された場合に、計時部33でカウントされた冷却運転時間Topeと、記憶部35に記憶された設定冷却運転時間Tope_setとを比較する。目標蒸発温度設定部34は、比較結果に応じて目標蒸発温度ETtgtを設定する。
目標蒸発温度設定部34は、庫内温度RTがサーモON値TONとなって冷却運転が開始される場合に、記憶部35から冷却運転時間Topeを読み出し、直前の冷却運転停止時間Tstと1つ前の冷却運転停止時間Tstとを比較する。目標蒸発温度設定部34は、比較結果に応じて目標蒸発温度ETtgtを設定する。
記憶部35は、制御装置3によって庫内温度RTを制御する際に用いられる各種のパラメータを記憶する。具体的には、記憶部35には、サーモON値TON、サーモOFF値TOFF、設定冷却運転時間Tope_setおよび基準庫内温度RTrefが記憶されている。また、記憶部35には、計時部33でカウントされた冷却運転停止時間Tstが時系列で記憶される。
[庫内温度RTの制御]
本実施の形態1では、庫内温度RTがサーモON値TONからサーモOFF値TOFFに達するまでの冷却運転時間Topeに対して、目標となる設定冷却運転時間Tope_setが設けられる。そして、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_set以上となるように、目標蒸発温度ETtgtを制御する。
本実施の形態1では、庫内温度RTがサーモON値TONからサーモOFF値TOFFに達するまでの冷却運転時間Topeに対して、目標となる設定冷却運転時間Tope_setが設けられる。そして、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_set以上となるように、目標蒸発温度ETtgtを制御する。
本実施の形態1における冷却運転では、予冷運転と実冷却運転とが行われる。予冷運転は、庫内を予め冷却するための運転である。予冷運転は、庫内の状態を変化させないようにして実行されると好ましい。実冷却運転は、予冷運転後に、実際の冷却動作を行う運転である。実冷却運転は、収容物の出し入れまたはドアの開閉等、庫内の状態が変化する場合を考慮して実行される。以下では、予冷運転時および実冷却運転時それぞれの庫内温度制御処理について説明する。
(目標蒸発温度ETtgtの変更)
目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_set以上となるように、目標蒸発温度ETtgtを変更する。本実施の形態1では、基準庫内温度RTrefに対する庫内温度RTの大きさに基づき、目標蒸発温度ETtgtが変更される。
目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_set以上となるように、目標蒸発温度ETtgtを変更する。本実施の形態1では、基準庫内温度RTrefに対する庫内温度RTの大きさに基づき、目標蒸発温度ETtgtが変更される。
図3は、基準庫内温度RTrefと庫内温度RTとの関係について説明するためのグラフである。図4は、目標蒸発温度ETtgtの変更量について説明するためのグラフである。
図3の参照符号Xで示すグラフは、基準庫内温度RTrefを示す。図3に示す例において、基準庫内温度RTrefは、設定冷却運転時間Tope_setで庫内温度RTがサーモON値TONからサーモOFF値TOFFとなる直線状の値である。
図3において、庫内温度RTがグラフXよりも上側の領域に存在する場合は、冷却能力が低いことを示す。庫内温度RTがグラフXよりも下側の領域に存在する場合は、冷却能力が高いことを示す。したがって、更新時間Treが設定更新時間Tre_refとなった場合の庫内温度RTが基準庫内温度RTrefに対してどの位置に存在するかにより、目標蒸発温度ETtgtが変更される。これにより、冷却運転時間Topeを設定冷却運転時間Tope_set以上にすることができる。
例えば、冷却運転中に庫内温度RTが参照符号Yで示すグラフのように変化している場合、設定更新時間Tre_refにおける庫内温度RTは、基準庫内温度RTrefよりも高くなっている。そのため、設定更新時間Tre_ref後の目標蒸発温度ETtgtは、参照符号YETに示すように、現在の目標蒸発温度ETtgtより低くなるように変更される。
また、冷却運転中に庫内温度RTが参照符号Zで示すグラフのように変化している場合、設定更新時間Tre_refにおける庫内温度RTは、基準庫内温度RTrefよりも低くなっている。そのため、設定更新時間Tre_ref後の目標蒸発温度ETtgtは、参照符号ZETに示すように、現在の目標蒸発温度ETtgtより高くなるように変更される。これにより、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_set以上となる。
なお、変更される目標蒸発温度ETtgtは、例えば予め設定された固定の値を用いてもよいし、図4に示すように、基準庫内温度RTrefとの温度差によって変動する値を用いてもよい。図4の例では、設定冷却運転時間Tope_setの範囲内で取り得る温度領域が、基準庫内温度RTrefを表すグラフと平行な線によって領域#1~領域#12に12分割され、分割された領域毎に目標蒸発温度ETtgtの変動量が設定されている。
領域#1~領域#6は、基準庫内温度RTrefよりも高い部分の領域であり、領域の数字が大きくなるに従って、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度から0.5℃ずつ低くするように設定されている。領域#7~領域#12は、基準庫内温度RTrefよりも低い部分の領域であり、領域の数字が大きくなるに従って、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度から0.5℃ずつ高くするように設定されている。
なお、この例では、目標蒸発温度ETtgtの変動量を0.5℃としているが、これに限られず、任意の変動量を設定することができる。また、冷却運転を複数回行うことで、変動量を学習し、学習した結果に基づいて変動量が変更されてもよい。
(庫内温度制御処理)
図5は、本実施の形態1における予冷運転時の庫内温度制御処理の一例を示すフローチャートである。ステップS1において、温度比較部31は、庫内温度センサ6で検知された庫内温度RTと、記憶部35に記憶されたサーモON値TONとを比較する。
図5は、本実施の形態1における予冷運転時の庫内温度制御処理の一例を示すフローチャートである。ステップS1において、温度比較部31は、庫内温度センサ6で検知された庫内温度RTと、記憶部35に記憶されたサーモON値TONとを比較する。
比較の結果、庫内温度RTがサーモON値TON以上である場合(ステップS1;Yes)、運転制御部32は、蒸発温度ETが設定された目標蒸発温度ETtgtとなるように各部を制御するための制御情報を出力する。そして、ステップS2において冷却運転が開始される。庫内温度RTがサーモON値TON未満である場合(ステップS1;No)には、庫内温度RTがサーモON値TON以上となるまでステップS1の処理が繰り返される。
ステップS3において、温度比較部31は、庫内温度RTと記憶部35に記憶されたサーモOFF値TOFFとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下である場合(ステップS3;Yes)には、処理がステップS13に移行する。庫内温度RTがサーモOFF値TOFFより高い場合(ステップS3;No)には、処理がステップS4に移行する。
ステップS4において、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転が開始されてから更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達したか否かを判断する。設定更新時間Tre_refに到達していないと判断した場合(ステップS4;No)には、処理がステップS9に移行する。計時部33から更新時間Treの通知を受け取った場合、目標蒸発温度設定部34は、更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達したと判断する(ステップS4;Yes)。そして、目標蒸発温度設定部34は、ステップS5において、庫内温度RTと記憶部35に記憶された基準庫内温度RTrefとの関係を判断する。
ステップS5において、目標蒸発温度設定部34は、庫内温度RTと基準庫内温度RTrefとを比較する。比較の結果、庫内温度RTが基準庫内温度RTrefよりも大きい場合、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転による冷却能力が低いと判断し、ステップS6において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも低く設定する。
庫内温度RTと基準庫内温度RTrefとが同一である場合、目標蒸発温度設定部34は、冷却能力が適切であると判断し、ステップS7において、目標蒸発温度ETtgtを維持するように設定する。庫内温度RTが基準庫内温度RTrefよりも小さい場合、目標蒸発温度設定部34は、冷却能力が高いと判断し、ステップS8において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも高く設定する。なお、ステップS6~ステップS8で設定される目標蒸発温度ETtgtは、図3および図4に示すようにして決定される。
このようにして、ステップS6からステップS8で設定された目標蒸発温度ETtgtの設定値は、運転制御部32に供給される。運転制御部32は、蒸発温度ETが目標蒸発温度設定部34から受け取った目標蒸発温度ETtgtとなるような冷却運転を行うための制御情報を出力する。
ステップS9において、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達したか否かを判断する。計時部33から設定冷却運転時間Tope_setに到達したことを示す通知を受け取っていない場合、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達していないと判断する(ステップS9;No)。そして、処理がステップS3に戻る。一方、設定冷却運転時間Tope_setに到達したことを示す通知を受け取っている場合、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達していると判断する(ステップS9;Yes)。そして、処理がステップS10に移行する。
ステップS10において、目標蒸発温度設定部34は、ステップS4で更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達してから再度、更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達したか否かを判断する。計時部33から更新時間Treの通知を受け取った場合、目標蒸発温度設定部34は、更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達したと判断する(ステップS10;Yes)。そして、目標蒸発温度設定部34は、ステップS11において、現在の目標蒸発温度ETtgtを維持する。なお、ステップS8において、目標蒸発温度ETtgtを直前の値よりも高く設定している場合には、これ以上冷却運転時間Topeを延ばす必要がないため、目標蒸発温度ETtgtは、初期値に設定されてもよい。更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達していないと判断した場合(ステップS10;No)には、更新時間Treが設定更新時間Tre_refに到達するまでステップS10の処理が繰り返される。
ステップS12において、温度比較部31は、庫内温度RTとサーモOFF値TOFFとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下である場合(ステップS12;Yes)には、ステップS13において、冷却運転が停止される。庫内温度RTがサーモOFF値TOFFより高い場合(ステップS12;No)には、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下となるまでステップS12の処理が繰り返される。
ステップS14において、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転中の目標蒸発温度ETtgtの変更内容に応じて、次の冷却運転時の目標蒸発温度ETtgtを設定する。そして、処理がステップS1に戻り、ステップS1からステップS14までの処理が繰り返される。
図6は、本実施の形態1における実冷却運転時の庫内温度制御処理の一例を示すフローチャートである。実冷却運転時は、予冷運転を行うことによって庫内の状態が安定するため、予冷運転時と比較して簡易な制御が行われる。ドアの開閉または庫内に新たな収容物が搬入されたとき等は、庫内の状態が複雑に変化する。そのため、予冷運転時のように細やかな制御を行うと、庫内の温度が目標温度に到達しないといった不具合が発生する場合がある。本実施の形態1のように、実冷却運転時においては、簡易な制御を行うことにより、上述したような不具合の発生を抑制することができる。
ステップS21において、温度比較部31は、庫内温度RTとサーモON値TONとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモON値TON以上である場合(ステップS21;Yes)、運転制御部32は制御情報を出力し、ステップS22において冷却運転が開始される。このとき、計時部33は、冷却運転時間Topeのカウントを開始する。庫内温度RTがサーモON値TON未満である場合(ステップS21;No)には、庫内温度RTがサーモON値TON以上となるまでステップS21の処理が繰り返される。
ステップS23において、温度比較部31は、庫内温度RTとサーモOFF値TOFFとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下である場合(ステップS23;Yes)には、ステップS24において、冷却運転が停止される。このとき、計時部33は、冷却運転時間Topeのカウントを停止し、冷却運転時間Topeを導出する。また、計時部33は、冷却運転停止時間Tstのカウントを開始する。庫内温度RTがサーモOFF値TOFFより高い場合(ステップS23;No)には、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下となるまでステップS23の処理が繰り返される。
ステップS25において、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達しているか否かを判断する。計時部33から設定冷却運転時間Tope_setに到達したことを示す通知を受け取っている場合、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達しており、冷却能力が低いと判断する(ステップS25;Yes)。そして、目標蒸発温度設定部34は、ステップS26において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも低く設定する。
設定冷却運転時間Tope_setに到達したことを示す通知を受け取っていない場合、目標蒸発温度設定部34は、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_setに到達しておらず、冷却能力が高いと判断する(ステップS25;No)。そして、目標蒸発温度設定部34は、ステップS27において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも高く設定する。
ステップS28において、温度比較部31は、庫内温度RTとサーモON値TONとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモON値TON以上である場合(ステップS28;Yes)、処理がステップS29に移行する。一方、庫内温度RTがサーモON値TON未満である場合(ステップS28;No)には、庫内温度RTがサーモON値TON以上となるまでステップS28の処理が繰り返される。
ステップS29において、計時部33は、冷却運転停止時間Tstのカウントを停止し、冷却運転停止時間Tstを導出する。目標蒸発温度設定部34は、記憶部35から直前の冷却運転停止時間Tstと、1つ前の冷却運転停止時間Tstとを読み出して比較する。比較の結果、直前の冷却運転停止時間Tstが1つ前の冷却運転停止時間Tst以上である場合(ステップS29;Yes)、目標蒸発温度設定部34は、庫内の状態が安定したと判断する。そして、目標蒸発温度設定部34は、ステップS30において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも高く設定する。
一方、直前の冷却運転停止時間Tstが1つ前の冷却運転停止時間Tstよりも短い場合(ステップS29;No)、目標蒸発温度設定部34は、庫内の状態が安定していないと判断する。そして、目標蒸発温度設定部34は、ステップS31において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも低く設定する。
ステップS32において、冷却運転が開始され、計時部33は、冷却運転時間Topeのカウントを開始する。そして、処理がステップS23に戻り、ステップS23からステップS32までの処理が繰り返される。
(具体例)
図7は、本実施の形態1における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図7を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび目標蒸発温度ETtgtを示す。図7に示す例では、目標蒸発温度ETtgtの初期値が「ET1」に設定されているものとする。
図7は、本実施の形態1における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図7を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび目標蒸発温度ETtgtを示す。図7に示す例では、目標蒸発温度ETtgtの初期値が「ET1」に設定されているものとする。
(予冷運転)
図7において、時刻t0から時刻t6までの運転は予冷運転である。まず、時刻t0において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、目標蒸発温度ETtgtの初期値を「ET1」として冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。
図7において、時刻t0から時刻t6までの運転は予冷運転である。まず、時刻t0において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、目標蒸発温度ETtgtの初期値を「ET1」として冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。
時刻t1において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。これにより、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFから上昇する。このとき、時刻t0から時刻t1までの冷却運転時間Topeは、設定冷却運転時間Tope_setよりも短く、かつ設定更新時間Tre_refよりも短いので、室内機2の冷却能力が高いと考えられる。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、値「ET1」よりも高い値「ET2」に変更される。このとき目標蒸発温度ETtgtとして設定される値「ET2」は、設定値、あるいは図3および図4に示す方法によって決定される。
時刻t2において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、目標蒸発温度ETtgtを値「ET2」として冷却運転が開始される。時刻t3において、設定冷却運転時間Tope_setに到達する前に設定更新時間Tre_refに達することにより、現在の目標蒸発温度ETtgtが調整される。この場合、時刻t3における庫内温度RTが基準庫内温度RTrefよりも低くなっており、時刻t2からの温度の低下速度が速いので、室内機2の冷却能力が高いと考えられる。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、値「ET2」よりも高い値「ET3」に変更される。このとき目標蒸発温度ETtgtとして設定される値「ET3」は、設定値、あるいは図3および図4に示す方法によって決定される。
これにより、時刻t3において、目標蒸発温度ETtgtを値「ET3」として冷却運転が行われ、庫内温度RTの低下速度が遅くなる。このように、冷却運転中に、蒸発温度ETを変更することにより、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_set以上となるような冷却能力で冷却運転を実行することができる。これにより、冷却運転中の庫内の温度分布を安定させつつ、庫内温度RTを短時間で目標庫内温度であるサーモOFF値TOFFに到達させることができる。
時刻t4において、時刻t2からの設定冷却運転時間Tope_setが経過する。そして、時刻t5において、設定冷却運転時間Tope_setに到達した後の、時刻t3からの設定更新時間Tre_refに到達する。この場合、冷却運転時間Topeは、目標である設定冷却運転時間Tope_set以上となっているため、これ以上冷却運転時間Topeを延ばす必要がない。したがって、目標蒸発温度ETtgtが値「ET3」から値「ET1」に戻され、冷却運転時間Topeができるだけ短くなるようにする。このように、冷却運転時間Topeが設定冷却運転時間Tope_set以上となった場合に、蒸発温度ETを更新することにより、冷却運転中の庫内の温度分布を安定させつつ、庫内温度RTを短時間で目標庫内温度に到達させることができる。
時刻t6において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。これにより、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFから上昇する。このとき、目標蒸発温度ETtgtは、値「ET2」に設定される。これは、時刻t0からの冷却運転の結果から、目標蒸発温度ETtgtが値「ET1」の場合には冷却能力が大きく、また、時刻t3からの冷却運転の結果から、目標蒸発温度ETtgtが値「ET3」の場合には冷却能力が小さいと判断されるためである。
(実冷却運転)
図7において、時刻t7以降の運転は実冷却運転である。時刻t7において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、目標蒸発温度ETtgtの初期値を「ET2」として冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。
図7において、時刻t7以降の運転は実冷却運転である。時刻t7において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、目標蒸発温度ETtgtの初期値を「ET2」として冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。
時刻t8において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。このとき、時刻t7から時刻t8までの冷却運転時間Topeは、時刻t7から時刻t9までの設定冷却運転時間Tope_setよりも短いので、室内機2の冷却能力が高いと考えられる。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、値「ET2」よりも少し高い値に変更される。
なお、このとき設定される目標蒸発温度ETtgtは、冷却運転時間Topeと設定冷却運転時間Tope_setとの時間差に応じて決定される。例えば、冷却運転時間Topeと設定冷却運転時間Tope_setとの時間差が大きいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が大きくなる。また、冷却運転時間Topeと設定冷却運転時間Tope_setとの時間差が小さいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が小さくなる。
時刻t10において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、冷却運転が開始される。ここで、時刻t8から時刻t10までの直前の冷却運転停止時間Tstは、時刻t6から時刻t7までの1つ前の冷却運転停止時間Tstよりも長くなっている。すなわち、冷却運転が停止している間の温度上昇が前回と比較して緩やかになっている。これは、庫内の状態が安定したと考えられるためである。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、時刻t8で設定した値よりもさらに少し高い値に変更される。
なお、このとき設定される目標蒸発温度ETtgtは、比較する2つの冷却運転停止時間Tstの時間差に応じて決定される。例えば、2つの冷却運転停止時間Tstの時間差が大きいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が大きくなる。また、2つの冷却運転停止時間Tstの時間差が小さいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が小さくなる。
以上のように、本実施の形態1に係る冷凍空調装置100において、制御装置3は、冷却運転時間と設定冷却運転時間とに基づき、冷却運転時間が前記設定冷却運転時間以上となるように、目標蒸発温度を調整する。そして、制御装置3は、冷却運転中に更新時間に到達した際に、庫内温度と基準庫内温度との比較結果に応じて目標蒸発温度を設定する。そのため、冷却運転時間が設定冷却運転時間以上となるので、冷却運転時間の間に庫内温度がサーモOFF値となることがない。従って、不要な冷却能力による冷却運転を防ぎながら、庫内温度を安定させることができる。また、冷却運転時間が設定冷却運転時間以上となることにより、圧縮機11の発停を抑制することができる。さらに、不要な冷却能力による冷却運転を防ぐことにより、省エネルギー運転を行うことができる。
また、制御装置3は、直前の冷却運転停止時間と、1つ前の冷却運転停止時間とを比較し、比較結果に応じて目標蒸発温度を設定する。これにより、庫内の温度が安定している場合に、不要な冷却能力による冷却運転が抑制されるため、庫内温度を安定させるとともに、省エネルギー運転を行うことができる。
実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2に係る冷凍空調装置について説明する。本実施の形態2に係る冷凍空調装置は、冷却運転時間Topeの変化に基づいて目標蒸発温度ETtgtを調整する点で、実施の形態1と相違する。
次に、本発明の実施の形態2に係る冷凍空調装置について説明する。本実施の形態2に係る冷凍空調装置は、冷却運転時間Topeの変化に基づいて目標蒸発温度ETtgtを調整する点で、実施の形態1と相違する。
なお、本実施の形態2に係る冷凍空調装置の構成については、制御装置3における各部の機能が異なる以外は、実施の形態1に係る冷凍空調装置100と同様である。そのため、ここでは、制御装置3において実施の形態1と機能が異なる部分以外の説明を省略する。
図2に示すように、本実施の形態2において、計時部33は、運転制御部32の制御に基づき、庫内温度RTがサーモON値TONからサーモOFF値TOFFに到達するまでの冷却運転時間Topeをカウントする。カウントされた冷却運転時間Topeは、記憶部35に記憶される。
目標蒸発温度設定部34は、計時部33によってカウントされ記憶部35に記憶された直前の冷却運転時間Topeと1つ前の冷却運転時間Topeとを記憶部35から読み出し、読み出した2つの冷却運転時間Topeを比較する。そして、目標蒸発温度設定部34は、比較結果に基づき、目標蒸発温度ETtgtを設定する。
記憶部35は、制御装置3によって庫内温度RTを制御する際に用いられる各種のパラメータを記憶する。具体的には、記憶部35には、サーモON値TONおよびサーモOFF値TOFFが記憶されている。また、記憶部35には、計時部33でカウントされた冷却運転時間Topeが時系列で記憶される。
[庫内温度RTの制御]
図8は、本実施の形態2における庫内温度制御処理の一例を示すフローチャートである。図8を参照して、本実施の形態2における庫内温度RTの制御方法について説明する。
図8は、本実施の形態2における庫内温度制御処理の一例を示すフローチャートである。図8を参照して、本実施の形態2における庫内温度RTの制御方法について説明する。
ステップS41において、温度比較部31は、庫内温度センサ6で検知された庫内温度RTと、記憶部35に記憶されたサーモON値TONとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモON値TON以上である場合(ステップS41;Yes)、ステップS42において冷却運転が開始される。また、計時部33は、冷却運転時間Topeのカウントを開始する。庫内温度RTがサーモON値TON未満である場合(ステップS41;No)には、庫内温度RTがサーモON値TON以上となるまでステップS41の処理が繰り返される。
ステップS43において、温度比較部31は、庫内温度RTと記憶部35に記憶されたサーモOFF値TOFFとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下である場合(ステップS43;Yes)、ステップS44において冷却運転が停止される。また、計時部33は、冷却運転時間Topeのカウントを停止する。庫内温度RTがサーモOFF値TOFFより高い場合(ステップS43;No)には、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下となるまでステップS43の処理が繰り返される。
ステップS45において、目標蒸発温度設定部34は、記憶部35から時系列で直前の冷却運転時間Topeと、1つ前の冷却運転時間Topeとを読み出して比較する。比較の結果、直前の冷却運転時間Topeが1つ前の冷却運転時間Tope以上である場合(ステップS45;Yes)、目標蒸発温度設定部34は、ステップS46において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも低く設定する。
一方、直前の冷却運転時間Topeが1つ前の冷却運転時間Topeよりも短い場合(ステップS45;No)、目標蒸発温度設定部34は、ステップS47において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも高く設定する。そして、処理がステップS41に戻り、ステップS41からステップS47までの処理が繰り返される。
なお、ステップS46およびステップS47において設定される目標蒸発温度ETtgtは、比較する2つの冷却運転時間Topeの時間差に応じて決定される。例えば、2つの冷却運転時間Topeの時間差が大きいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が大きくなる。また、2つの冷却運転時間Topeの時間差が小さいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が小さくなる。
(具体例)
図9は、本実施の形態2における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図9を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図9において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび目標蒸発温度ETtgtを示す。図9に示す例では、目標蒸発温度ETtgtの初期値が「ET1」に設定されているものとする。
図9は、本実施の形態2における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図9を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図9において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび目標蒸発温度ETtgtを示す。図9に示す例では、目標蒸発温度ETtgtの初期値が「ET1」に設定されているものとする。
まず、時刻t20において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、目標蒸発温度ETtgtの初期値を「ET1」として冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。時刻t21において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。これにより、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFから上昇する。
時刻t22において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、冷却運転が開始される。そして、時刻t23において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。このとき、時刻t22から時刻t23までの冷却運転時間Topeは、時刻t20から時刻t21までの1つ前の冷却運転時間Topeよりも長くなっている。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、初期値「ET1」よりも低い値に変更される。
次に、時刻t24において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、冷却運転が開始される。そして、時刻t25において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。このとき、時刻t24から時刻t25までの冷却運転時間Topeは、時刻t22から時刻t23までの1つ前の冷却運転時間Topeよりも短くなっている。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、時刻t23で変更された値よりも高い値に変更される。
以下、上述したようにして、冷却運転が停止されたタイミングで目標蒸発温度ETtgtが変更される。この例では、時刻t26から時刻t27までの冷却運転時間Topeは、時刻t24から時刻t25までの1つ前の冷却運転時間Topeよりも短くなっている。そのため、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、時刻t25で変更された値よりも高い値に変更される。また、時刻t28から時刻t29までの冷却運転時間Topeは、時刻t26から時刻t27までの1つ前の冷却運転時間Topeよりも長くなっている。そのため、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、時刻t27で変更された値よりも低い値に変更される。
なお、ここでは、直前の冷却運転時間Topeと1つ前の冷却運転時間Topeとを比較して、目標蒸発温度ETtgtを設定しているが、これはこの例に限られない。例えば、直前の冷却運転時間Topeと、予め設定された過去数回の冷却運転時間Topeの平均時間とを比較して、目標蒸発温度ETtgtを設定してもよい。
また、本実施の形態2による庫内温度制御処理は、実施の形態1における実冷却運転時の庫内温度制御処理に代えて適用することができる。すなわち、本実施の形態2は、実施の形態1と組み合わせて用いることができる。
以上のように、本実施の形態2に係る冷凍空調装置100において、制御装置3は、庫内温度がサーモOFF値となった場合に、直前の冷却運転時間と、1つ前の冷却運転時間とを比較し、比較結果に応じて目標蒸発温度を設定する。具体的には、制御装置3は、直前の冷却運転時間が1つ前の冷却運転時間以上である場合に、目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも低く設定する。また、制御装置3は、直前の冷却運転時間が1つ前の冷却運転時間よりも短い場合に、目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも高く設定する。これにより、庫内の収容物の量の変化、ドアの開閉による温度変化、または外気温の変化による冷却能力の変化等に対応しながら、庫内温度を安定させるとともに、省エネルギー運転を行うことができる。
実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3に係る冷凍空調装置について説明する。本実施の形態3に係る冷凍空調装置は、冷却運転停止時間Tstと、圧縮機11に設定された冷却運転の停止から開始までの最低待機時間である再起動防止時間との関係に基づいて目標蒸発温度ETtgtを調整する点で、実施の形態1および2と相違する。
次に、本発明の実施の形態3に係る冷凍空調装置について説明する。本実施の形態3に係る冷凍空調装置は、冷却運転停止時間Tstと、圧縮機11に設定された冷却運転の停止から開始までの最低待機時間である再起動防止時間との関係に基づいて目標蒸発温度ETtgtを調整する点で、実施の形態1および2と相違する。
なお、本実施の形態3に係る冷凍空調装置の構成については、制御装置3における各部の機能が異なる以外は、実施の形態1および2に係る冷凍空調装置100と同様である。そのため、ここでは、制御装置3において実施の形態1および2と機能が異なる部分以外の説明を省略する。
図2に示すように、本実施の形態3において、目標蒸発温度設定部34は、記憶部35に記憶された圧縮機11の再起動防止時間を読み出す。そして、目標蒸発温度設定部34は、読み出した再起動防止時間と、計時部33によってカウントされた冷却運転停止時間Tstとを比較する。目標蒸発温度設定部34は、比較結果に基づき、目標蒸発温度ETtgtを設定する。なお、再起動防止時間は、圧縮機11の故障および損傷等を防止するために設けられるものであり、圧縮機11が停止した際に、一定の期間運転できないようにするために設定される。
記憶部35は、制御装置3によって庫内温度RTを制御する際に用いられる各種のパラメータを記憶する。具体的には、記憶部35には、サーモON値TON、サーモOFF値TOFFおよび圧縮機11の再起動防止時間が記憶されている。
[庫内温度RTの制御]
図10は、本実施の形態3における庫内温度制御処理の一例を示すフローチャートである。図10を参照して、本実施の形態3における庫内温度RTの制御方法について説明する。
図10は、本実施の形態3における庫内温度制御処理の一例を示すフローチャートである。図10を参照して、本実施の形態3における庫内温度RTの制御方法について説明する。
ステップS51において、温度比較部31は、庫内温度センサ6で検知された庫内温度RTと、記憶部35に記憶されたサーモON値TONとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモON値TON以上である場合(ステップS51;Yes)、ステップS52において冷却運転が開始される。庫内温度RTがサーモON値TON未満である場合(ステップS51;No)には、庫内温度RTがサーモON値TON以上となるまでステップS51の処理が繰り返される。
ステップS53において、温度比較部31は、庫内温度RTと記憶部35に記憶されたサーモOFF値TOFFとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下である場合(ステップS53;Yes)、ステップS54において冷却運転が停止される。また、計時部33は、冷却運転停止時間Tstのカウントを開始する。庫内温度RTがサーモOFF値TOFFより高い場合(ステップS53;No)には、庫内温度RTがサーモOFF値TOFF以下となるまでステップS53の処理が繰り返される。
ステップS55において、温度比較部31は、庫内温度RTとサーモON値TONとを比較する。比較の結果、庫内温度RTがサーモON値TON以上である場合(ステップS55;Yes)、計時部33は、ステップS56において、冷却運転停止時間Tstのカウントを停止する。庫内温度RTがサーモON値TON未満である場合(ステップS55;No)には、庫内温度RTがサーモON値TON以上となるまでステップS55の処理が繰り返される。
ステップS57において、目標蒸発温度設定部34は、記憶部35から再起動防止時間を読み出し、読み出した再起動防止時間と、計時部33でカウントされた冷却運転停止時間Tstとの関係を判断する。
判断の結果、冷却運転停止時間Tstが再起動防止時間よりも長い場合、目標蒸発温度設定部34は、ステップS58において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも高く設定する。
判断の結果、冷却運転停止時間Tstが再起動防止時間よりも長い場合、目標蒸発温度設定部34は、ステップS58において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも高く設定する。
冷却運転停止時間Tstが再起動防止時間と同一である場合、目標蒸発温度設定部34は、ステップS59において、現在の目標蒸発温度ETtgtを維持する。冷却運転停止時間Tstが再起動防止時間よりも短い場合には、処理がステップS60に移行する。
ステップS60において、目標蒸発温度設定部34は、ステップS54で冷却運転が停止してから再起動防止時間に到達したか否かを判断する。再起動防止時間に到達したと判断した場合(ステップS60;Yes)、目標蒸発温度設定部34は、ステップS61において、目標蒸発温度ETtgtを現在の温度よりも低く設定する。再起動防止時間に到達していないと判断した場合(ステップS60;No)には、再起動防止時間に到達するまでステップS60の処理が繰り返される。そして、処理がステップS52に戻り、ステップS52からステップS61までの処理が繰り返される。
なお、ステップS58およびステップS61において設定される目標蒸発温度ETtgtは、再起動防止時間からの時間差に応じて決定される。例えば、再起動防止時間からの時間差が大きいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が大きくなる。また、再起動防止時間からの時間差が小さいほど、現在の目標蒸発温度ETtgtからの変更量が小さくなる。
(具体例)
図11は、本実施の形態3における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図11を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図11において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび目標蒸発温度ETtgtを示す。図11に示す例では、目標蒸発温度ETtgtの初期値が「ET1」に設定されているものとする。
図11は、本実施の形態3における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図11を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図11において、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび目標蒸発温度ETtgtを示す。図11に示す例では、目標蒸発温度ETtgtの初期値が「ET1」に設定されているものとする。
まず、時刻t30において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、目標蒸発温度ETtgtの初期値を「ET1」として冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。時刻t31において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。これにより、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFから上昇する。
時刻t32において、時刻t31からの再起動防止時間が経過するが、この時点では、庫内温度RTがサーモON値TONに到達していないため、冷却運転の停止が継続される。そして、時刻t33において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、冷却運転が開始される。このとき、時刻t31から時刻t33までの冷却運転停止時間Tstは、時刻t31から時刻t32までの再起動防止時間よりも長くなっている。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、初期値「ET1」よりも高い値に変更される。
次に、時刻t34において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。時刻t35において、庫内温度RTがサーモON値TONに達する。ここで、時刻t35の時点では、時刻t34からの再起動防止時間に到達していない。そのため、この場合には、庫内温度RTがサーモON値TONに達していても、冷却運転の停止が継続される。そして、時刻36において、時刻t34からの再起動防止時間に到達すると、冷却運転が開始される。
このとき、時刻t34から時刻t35までの冷却運転停止時間Tstは、時刻t34から時刻t36までの再起動防止時間よりも短くなっている。そこで、この場合の目標蒸発温度ETtgtは、時刻t33で変更された値よりも低い値に変更される。
以下、上述したようにして、冷却運転停止時間Tstと、圧縮機11の再起動防止時間との関係に基づき、冷却運転が開始されるタイミングで目標蒸発温度ETtgtが変更される。なお、この例では、時刻t37から時刻t38までの冷却運転停止時間Tstが再起動防止時間と一致している。この場合には、目標蒸発温度ETtgtが維持される。
なお、本実施の形態3による庫内温度制御処理は、実施の形態1における実冷却運転時の庫内温度制御処理に代えて適用することができる。また、実施の形態1に対して、冷却運転停止時間Tstと再起動防止時間との関係に基づいて目標蒸発温度ETtgtを変更する内容を組み入れることもできる。これにより、目標蒸発温度ETtgtをより適した値に変更することができる。
以上のように、本実施の形態3に係る冷凍空調装置100において、制御装置3は、冷却運転停止時間と圧縮機の再起動防止時間との比較結果に応じて、目標蒸発温度を設定する。具体的には、制御装置3は、冷却運転停止時間が再起動防止時間よりも長い場合に、目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも高く設定する。また、制御装置3は、冷却運転停止時間が再起動防止時間と等しい場合に、現在の目標蒸発温度を維持する。さらに、制御装置3は、冷却運転停止時間が再起動防止時間よりも短い場合に、目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも低く設定する。これにより、圧縮機の損傷を防ぎながら、庫内温度を安定させるとともに、省エネルギー運転を行うことができる。
実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4に係る冷凍空調装置について説明する。本実施の形態4に係る冷凍空調装置は、庫内温度RTに基づいて圧縮機11の圧縮機周波数または膨張弁21を流れる冷媒の流量を調整する点で、実施の形態1~3と相違する。なお、本実施の形態4において、実施の形態1~3と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態4に係る冷凍空調装置について説明する。本実施の形態4に係る冷凍空調装置は、庫内温度RTに基づいて圧縮機11の圧縮機周波数または膨張弁21を流れる冷媒の流量を調整する点で、実施の形態1~3と相違する。なお、本実施の形態4において、実施の形態1~3と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
[冷凍空調装置200の構成]
図12は、本実施の形態4に係る冷凍空調装置200の構成の一例を示す概略図である。図12に示すように、冷凍空調装置200は、室外機1と、室内機2と、制御装置203とで構成されている。
図12は、本実施の形態4に係る冷凍空調装置200の構成の一例を示す概略図である。図12に示すように、冷凍空調装置200は、室外機1と、室内機2と、制御装置203とで構成されている。
制御装置203は、庫内温度センサ6を含む冷凍空調装置200の各部に設けられた各種センサ等による検知結果に基づき、圧縮機11の圧縮機周波数および膨張弁21の開度等を制御する。特に、制御装置203は、庫内温度RTとサーモON値TONおよびサーモOFF値TOFFとの関係に基づき、圧縮機11の圧縮機周波数または膨張弁21を流れる冷媒の流量を制御する。
図13は、図12の制御装置203の構成の一例を示す機能ブロック図である。図13に示すように、制御装置203は、温度比較部31、運転制御部232および記憶部35を有している。
運転制御部232は、温度比較部31による比較結果に基づき、冷却運転の開始および停止を制御する。運転制御部232は、庫内温度RTに基づき、圧縮機11の圧縮機周波数または膨張弁21を流れる冷媒の流量を制御するための制御情報を出力する。具体的には、運転制御部232は、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに近づくに従って圧縮機周波数を低く、または膨張弁21の開度を下げて冷媒流量を少なくする。また、運転制御部232は、庫内温度RTがサーモON値TONに近づくに従って圧縮機周波数を高く、または膨張弁21の開度を上げて冷媒流量を多くする。
記憶部35は、制御装置203によって庫内温度RTを制御する際に用いられる各種のパラメータを記憶する。具体的には、記憶部35には、サーモON値TONおよびサーモOFF値TOFFが記憶されている。
[庫内温度制御処理の具体例]
図14は、本実施の形態4における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図14を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図14に示す例は、圧縮機11の圧縮機周波数を制御するものであり、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび圧縮機周波数を示す。図14に示す例では、目標蒸発温度ETtgtが一定となるように設定されているものとする。
図14は、本実施の形態4における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の具体例を示すグラフである。図14を参照して、庫内温度RTの制御例について説明する。図14に示す例は、圧縮機11の圧縮機周波数を制御するものであり、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび圧縮機周波数を示す。図14に示す例では、目標蒸発温度ETtgtが一定となるように設定されているものとする。
まず、時刻t40において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。このとき、庫内温度RTは、温度低下によってサーモOFF値TOFFに近づくため、圧縮機周波数が低下する。
時刻t41において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。これにより、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFから上昇する。このとき、冷却運転の停止により圧縮機11の運転が停止するため、圧縮機周波数は値「0」となる。
以下、上述したようにして、冷却運転時の庫内温度RTとサーモON値TONおよびサーモOFF値TOFFとの関係に応じて、圧縮機周波数が変更される。この例では、時刻t42から時刻t43まで、ならびに時刻t44から時刻t45までが冷却運転時間Topeであり、庫内温度RTに基づいて圧縮機周波数が変更される。また、時刻t43から時刻t44までが冷却運転停止時間Tstであり、圧縮機周波数が値「0」となる。
図15は、本実施の形態4における庫内温度制御処理による庫内温度RTの制御の他の具体例を示すグラフである。図15を参照して、庫内温度RTの他の制御例について説明する。図15に示す例は、膨張弁21の開度を制御して冷媒流量を制御するものであり、横軸は時間を示し、縦軸は庫内温度RTおよび冷媒流量を示す。図15に示す例では、目標蒸発温度ETtgtが一定となるように設定されているものとする。なお、図15に示す例における庫内温度RTの変化は、図14に示す例と同様であるものとする。
まず、時刻t40において、庫内温度RTがサーモON値TONに達することにより、冷却運転が開始される。これにより、庫内温度RTがサーモON値TONから低下する。このとき、庫内温度RTは、温度低下によってサーモOFF値TOFFに近づくため、冷媒流量が低下する。
時刻t41において、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに達することにより、冷却運転が停止される。これにより、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFから上昇する。このとき、冷却運転の停止によって冷媒が流れないため、冷媒流量は値「0」となる。
以下、上述したようにして、冷却運転時の庫内温度RTとサーモON値TONおよびサーモOFF値TOFFとの関係に応じて膨張弁21の開度が制御され、冷媒流量が変更される。この例では、時刻t42から時刻t43まで、ならびに時刻t44から時刻t45までが冷却運転時間Topeであり、庫内温度RTに基づいて膨張弁21の開度が制御され、冷媒流量が変更される。また、時刻t43から時刻t44までが冷却運転停止時間Tstであり、冷媒流量が値「0」となる。
以上のように、本実施の形態4に係る冷凍空調装置200は、庫内温度RTに応じて圧縮機11の圧縮機周波数の制御、または膨張弁21の開度調整による冷媒流量の制御が行われる。そのため、目標蒸発温度ETtgtを変更することなく、庫内温度RTから直接圧縮機周波数または冷媒流量を制御することができる。
実施の形態5.
次に、本発明の実施の形態5に係る冷凍空調装置について説明する。庫内の負荷は、時間帯および季節によって一定の傾向を有することがある。例えば、庫内に収容される収容物の量またはドアの開閉等は、決められた時間帯によって一定の変動が生じる。
次に、本発明の実施の形態5に係る冷凍空調装置について説明する。庫内の負荷は、時間帯および季節によって一定の傾向を有することがある。例えば、庫内に収容される収容物の量またはドアの開閉等は、決められた時間帯によって一定の変動が生じる。
そこで、本実施の形態5に係る冷凍空調装置では、実施の形態1~4に係る制御装置3または203において、過去の目標蒸発温度ETtgtまたは庫内温度RTの変動に基づき、目標蒸発温度ETtgtまたは庫内温度RTの1日の変動を学習する。そして、制御装置3または203は、学習結果に基づいて目標蒸発温度ETtgtを補正する。これにより、庫内温度RTをより精度よく安定させることができる。
実施の形態6.
次に、本発明の実施の形態6に係る冷凍空調装置について説明する。冷凍空調装置を初めて使用する場合、または長期間使用しなかった後に再度使用を開始する場合などにおいては、庫内温度が非常に高くなっていることがある。このような場合に、通常通り起動させて使用を開始しても、庫内温度RTが目標温度に達するまでには、時間がかかってしまう。そこで、本実施の形態6に係る冷凍空調装置では、初めて使用する場合または再使用する場合に、庫内温度RTが迅速に目標温度に達するように制御する。
次に、本発明の実施の形態6に係る冷凍空調装置について説明する。冷凍空調装置を初めて使用する場合、または長期間使用しなかった後に再度使用を開始する場合などにおいては、庫内温度が非常に高くなっていることがある。このような場合に、通常通り起動させて使用を開始しても、庫内温度RTが目標温度に達するまでには、時間がかかってしまう。そこで、本実施の形態6に係る冷凍空調装置では、初めて使用する場合または再使用する場合に、庫内温度RTが迅速に目標温度に達するように制御する。
制御装置3または203は、冷却運転を開始する際の庫内温度RTを検知し、目標庫内温度であるサーモOFF値TOFFに対する庫内温度RTに応じて、設定調整量だけ目標蒸発温度ETtgtを補正し、庫内の冷やし込みを迅速に行う。具体的には、庫内温度RTに対して設定閾値が設けられる。そして、例えば庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに対して20℃以上高い場合には、目標蒸発温度ETtgtを設定調整量である3Kだけさらに低下させる補正が行われる。また、庫内温度RTがサーモOFF値TOFFに対して30℃以上高い場合には、目標蒸発温度ETtgtを設定調整量である5Kだけ低下させる補正が行われる。
このような制御を起動時に1回行った場合、あるいは冷却運転停止時間が当該時間に対して予め設定された閾値を超えた場合には、冷却運転動作が通常の運転動作に切り替えられる。これにより、庫内温度RTが非常に高くなっている場合でも、庫内温度RTを迅速に低下させることができる。
1 室外機、2 室内機、3、203 制御装置、5A、5B 接続配管、6 庫内温度センサ、11 圧縮機、12 凝縮器、21 膨張弁、22 蒸発器、31 温度比較部、32、232 運転制御部、33 計時部、34 目標蒸発温度設定部、35 記憶部、100、200 冷凍空調装置。
Claims (12)
- 圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が接続され、庫内を冷却する冷凍空調装置であって、
庫内温度を検知する温度センサと、
前記蒸発器の蒸発温度が目標蒸発温度になるように、前記圧縮機の圧縮機周波数または前記膨張弁の開度を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記温度センサで検知された庫内温度に基づき、前記目標蒸発温度を調整する
冷凍空調装置。 - 前記庫内温度が冷却運転を開始する温度であるサーモON値に達した際に行われる冷却運転と、前記庫内温度が前記冷却運転を停止する温度であるサーモOFF値に達した際に行われる冷却運転の停止とを繰り返し行い、
前記制御装置は、
前記庫内温度と、前記サーモON値および前記サーモOFF値とを比較する温度比較部と、
前記サーモON値から前記サーモOFF値に達するまでの冷却運転時間、または前記サーモOFF値から前記サーモON値に達するまでの冷却運転停止時間を計時する計時部と、
前記冷却運転時間または前記冷却運転停止時間に基づき、前記目標蒸発温度を調整する目標蒸発温度設定部と、
前記蒸発温度が前記目標蒸発温度設定部で設定された目標蒸発温度となるように、前記圧縮機の圧縮機周波数または前記膨張弁の開度を制御する運転制御部と、
前記サーモON値、前記サーモOFF値、前記冷却運転時間および前記冷却運転停止時間を記憶する記憶部と
を有する請求項1に記載の冷凍空調装置。 - 前記目標蒸発温度設定部は、
前記冷却運転時間が設定冷却運転時間以上となるように前記目標蒸発温度を調整する
請求項2に記載の冷凍空調装置。 - 前記計時部は、
前記設定冷却運転時間よりも短い、前記目標蒸発温度を更新する更新時間を計時し、
前記記憶部は、
前記更新時間を記憶し、
前記目標蒸発温度設定部は、
冷却運転開始から前記更新時間が経過する毎に、前記目標蒸発温度を調整する
請求項2または3に記載の冷凍空調装置。 - 前記記憶部は、
前記設定冷却運転時間中の基準となる庫内温度の時間的な温度変化を示す基準庫内温度を記憶し、
前記目標蒸発温度設定部は、
前記冷却運転中に前記更新時間に到達した際の庫内温度と、前記庫内温度に対する基準庫内温度とを比較し、
前記庫内温度が前記基準庫内温度よりも高い場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも低く設定し、
前記庫内温度が前記基準庫内温度と等しい場合に、現在の目標蒸発温度を維持し、
前記庫内温度が前記基準庫内温度よりも低い場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも高く設定する
請求項4に記載の冷凍空調装置。 - 前記記憶部は、
前記目標蒸発温度の初期値を記憶し、
前記目標蒸発温度設定部は、
前記冷却運転時間が前記設定冷却運転時間に到達した際に、前記目標蒸発温度を前記初期値に設定する
請求項3~5のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。 - 前記目標蒸発温度設定部は、
前記冷却運転時間が前記設定冷却運転時間よりも短い場合には、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも高く設定し、
前記冷却運転時間が前記設定冷却運転時間以上である場合には、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも低く設定する
請求項3~5のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。 - 前記目標蒸発温度設定部は、
前記庫内温度が前記サーモON値となった場合に、直前の冷却運転停止時間と、1つ前の冷却運転停止時間とを比較し、
前記直前の冷却運転停止時間が前記1つ前の冷却運転停止時間以上である場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも高く設定し、
前記直前の冷却運転停止時間が前記1つ前の冷却運転停止時間よりも短い場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも低く設定する
請求項2~7のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。 - 前記目標蒸発温度設定部は、
前記庫内温度が前記サーモOFF値となった場合に、直前の冷却運転時間と、1つ前の冷却運転時間とを比較し、
前記直前の冷却運転時間が前記1つ前の冷却運転時間以上である場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも低く設定し、
前記直前の冷却運転時間が前記1つ前の冷却運転時間よりも短い場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも高く設定する
請求項2に記載の冷凍空調装置。 - 前記記憶部は、
前記圧縮機に設定された前記冷却運転の停止から開始までの最低待機時間である再起動防止時間を記憶し、
前記目標蒸発温度設定部は、
前記冷却運転停止時間と前記再起動防止時間とを比較し、
前記冷却運転停止時間が前記再起動防止時間よりも長い場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも高く設定し、
前記冷却運転停止時間が前記再起動防止時間と等しい場合に、現在の目標蒸発温度を維持し、
前記冷却運転停止時間が前記再起動防止時間よりも短い場合に、前記目標蒸発温度を現在の目標蒸発温度よりも低く設定する
請求項2に記載の冷凍空調装置。 - 前記記憶部は、
前記庫内温度に対する閾値を記憶し、
前記目標蒸発温度設定部は、
起動時の前記庫内温度が前記閾値以上である場合に、調整した目標蒸発温度をさらに設定調整量だけ低下させる
請求項2~10のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。 - 圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が接続され、庫内を冷却する冷凍空調装置の制御装置であって、
庫内温度が冷却運転を開始する温度であるサーモON値に達した際に行われる冷却運転と、前記庫内温度が前記冷却運転を停止する温度であるサーモOFF値に達した際に行われる冷却運転の停止とを繰り返し行い、
前記庫内温度と、前記サーモON値および前記サーモOFF値とを比較する温度比較部と、
前記サーモON値から前記サーモOFF値に達するまでの冷却運転時間、および前記サーモOFF値から前記サーモON値に達するまでの冷却運転停止時間を計時する計時部と、
前記庫内温度に基づき、前記目標蒸発温度を調整する目標蒸発温度設定部と、
前記蒸発温度が前記目標蒸発温度設定部で設定された目標蒸発温度となるように、前記圧縮機の圧縮機周波数または前記膨張弁の開度を制御する運転制御部と、
前記サーモON値、前記サーモOFF値、前記冷却運転時間および前記冷却運転停止時間を記憶する記憶部と
を有する制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/031742 WO2019043939A1 (ja) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | 冷凍空調装置および制御装置 |
JP2019538904A JP6827547B2 (ja) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | 冷凍空調装置および制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/031742 WO2019043939A1 (ja) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | 冷凍空調装置および制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019043939A1 true WO2019043939A1 (ja) | 2019-03-07 |
Family
ID=65525297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/031742 WO2019043939A1 (ja) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | 冷凍空調装置および制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6827547B2 (ja) |
WO (1) | WO2019043939A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021229770A1 (ja) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
CN114754532A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-15 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 用于冷库冷凝机组控制的方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06288666A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-18 | Toshiba Corp | 冷蔵庫の圧縮機用冷却ファンモータの制御装置 |
JP2002061925A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
JP2002089454A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ圧縮機の制御装置および制御方法 |
JP2009047418A (ja) * | 2008-10-27 | 2009-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍空調装置及び冷凍空調装置の制御方法 |
JP2015017751A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | サンポット株式会社 | ヒートポンプ熱源機 |
JP2015072088A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | ダイヤモンド電機株式会社 | 冷却機用コンプレッサモータ制御装置 |
WO2015159326A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
JP2016011768A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | ダイキン工業株式会社 | 空調機 |
-
2017
- 2017-09-04 WO PCT/JP2017/031742 patent/WO2019043939A1/ja active Application Filing
- 2017-09-04 JP JP2019538904A patent/JP6827547B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06288666A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-18 | Toshiba Corp | 冷蔵庫の圧縮機用冷却ファンモータの制御装置 |
JP2002061925A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
JP2002089454A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ圧縮機の制御装置および制御方法 |
JP2009047418A (ja) * | 2008-10-27 | 2009-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍空調装置及び冷凍空調装置の制御方法 |
JP2015017751A (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | サンポット株式会社 | ヒートポンプ熱源機 |
JP2015072088A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | ダイヤモンド電機株式会社 | 冷却機用コンプレッサモータ制御装置 |
WO2015159326A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
JP2016011768A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | ダイキン工業株式会社 | 空調機 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021229770A1 (ja) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
JPWO2021229770A1 (ja) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | ||
CN114754532A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-15 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 用于冷库冷凝机组控制的方法、装置、设备及存储介质 |
CN114754532B (zh) * | 2022-04-26 | 2024-02-20 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 用于冷库冷凝机组控制的方法、装置、设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6827547B2 (ja) | 2021-02-10 |
JPWO2019043939A1 (ja) | 2020-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3864989B1 (ja) | 冷凍装置 | |
US10801767B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
KR101901300B1 (ko) | 공기조화기의 제어방법 | |
US11262108B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
JP5489517B2 (ja) | 陸上輸送用冷凍装置 | |
KR20170092879A (ko) | 공기 조화기 및 그 제어방법 | |
WO2019003306A1 (ja) | 空気調和装置 | |
JP6567171B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
WO2019043939A1 (ja) | 冷凍空調装置および制御装置 | |
JP2006308230A (ja) | 冷凍サイクル制御装置 | |
JP2018021696A (ja) | 冷却装置および制御装置 | |
JP2020153640A (ja) | 冷却システム | |
KR20170095616A (ko) | 공기 조화기 및 그 제어방법 | |
US10077929B2 (en) | Movement of electronic expansion valve | |
JP2008185250A (ja) | 冷却装置 | |
JP2008014545A (ja) | 冷却装置 | |
KR102558826B1 (ko) | 공기 조화 시스템 및 제어 방법 | |
JP6615371B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP2006343095A (ja) | 空気調和機 | |
JP2016080304A (ja) | 冷却庫の制御装置及び制御方法 | |
WO2023170848A1 (ja) | 冷凍サイクル装置の制御装置、室外ユニットおよび冷凍サイクル装置 | |
JP5572995B2 (ja) | 冷却装置 | |
JP2006343096A (ja) | 空気調和機 | |
JP2010164276A (ja) | 冷凍冷蔵システム、その制御装置及び制御方法 | |
JP2007212135A (ja) | 空気調和機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17923824 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2019538904 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17923824 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |