JPS6129667A - 給電制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも１台の冷凍機を含む複数の電気機器
の運転を制御する給電制御装置に関する。

電気機器には通常の照明、送風用電動機、給湯用ボイラ
ーの他に、冷凍冷蔵ショーケース、冷蔵圧、空調設備等
の冷凍機もあり、これらの電気機器を複数台、並列運転
する受電設備を有した例として、たとえば第１図に示す
ようなスーパーマーケットや百貨店等の大型店舗（１）
がある。この受電設備は、外部から適当な受電装置（２
＋を介して供給された電力によって、ショーケーメ用冷
１ｍ（Ｒ，）（Ｒ２）・・（ＲＪ（Ｒｘ＋ｔ）・・・（
Ｒ−−＋）（Ｒｎ）、空調用冷凍機（３）、冷蔵倉庫用
冷凍機（４）、照明設備（５）、送風機（図示省略）等
の電気機器が運転されている。

又、ショーケース用冷凍機には（Ｒ８）のように一台の
圧縮機（Ｃ１）で３台の商品収納部（Ｌ、）（Ｒ２）（
Ｒ３）を冷却するように凝縮器（６）、受液器（７）と
共に冷凍サイクルを構成したもの、（Ｒ２）のように１
台の圧縮機（Ｃ２〕に２台の商品収納部（Ｌ４ＸＬ５）
を接続したもの、（Ｒ３）のように、並列接続された２
台の圧縮機（Ｃ，、）（Ｃ３）　　で３台の商品収納部
（Ｒ６）　（Ｌ７Ｊ　（Ｌｓ）の冷却を行なうよう圧冷
凍サイクルを構成したもの、（Ｒｎ−、）（Ｒｎ）のよ
うに１台の圧縮機（Ｃ，Ｉ）（Ｃｎ）で１台の商品収納
部（Ｌ−−１）　（、Ｌ、ｎ）の冷却を行なうように冷
凍サイクルを構成したもの等、各種のものがあり、空調
用冷凍機（３）および冷蔵倉庫用冷凍機（４）も特に図
示していないが、ショーケース用冷凍機と同様、圧縮機
や凝縮器を備え、それぞれの冷凍機の関係する負荷空間
を冷却するようになし、これらによって冷凍空調設備が
構成されている。尚、（Ｖ、）（Ｓ、）、（Ｖ２）　（
Ｓ２）・（Ｖ、、、　）　（Ｓ　ｍ　）−（ＳＸＳＩは
各商品収納部（Ｌ、）（Ｒ２）・・・等、冷凍機の関係
する負荷空間に対応して、１個ずつ取り付けられた冷媒
液制御電磁弁（以下液電磁弁という）および商品収納部
の温度検知器であり、それぞれの液電磁弁は、商品収納
部の温度が設定温度に達したときは、該負荷空間が関連
する冷凍機や他の負荷空間から独立して個別に、弁を閉
止するように作動する。

例えば、商品収納部（Ｌｌ）の温度が設定温度に達した
ときは液電磁弁（Ｖ、）だけが閉止され、設定温度に達
しない商品収納部（Ｌ２）（Ｌ３）の冷却用熱交換器に
液冷媒を供給する液電磁弁（Ｆ２）（Ｆ３）は開放され
たままであり、この商品収納部（Ｌｌ）が関連する圧縮
機（Ｃ２）は液電磁弁（ｖｌ）の閉止との直接的な関係
は無しに運転を継続する。

而して、このような冷凍空調設備の運転に必要とされる
電力は、各冷凍機の負荷条件、例えば、商品の収納量や
回転率、顧客数、外気条件、着霜状態によって大巾に変
動するものであり、各冷凍機の自由な運転状態を放置す
るときには、受電設備の容量を予想される瞬間の最大使
用電力に合わせて設定する必要がある。また、同時運転
される電気機器の消費電力を合理的に低減できるような
制御装置が得られれば、受電設備のランニングコストの
低減、電気エネルギー消費の節減の効果は大きい。

本発明は斯る点に鑑みなされた受電設備の集中管理を行
なう給電制御装置であり、以下に、第１図に示した受電
設備の実施例に従い本発明を説明する。

第２図は、第１図に示す大型店舗設備に本発明の制御装
置を適用した一実施例を示すブロック構成図であり、第
１図で示した設備、装置、機器と同じものは同一図番で
表わしている。

（Ｘ＋　）　（Ｘ２　）・・・（Ｘ、）は、各電気機器
又は冷凍機を構成する圧縮機（ＣＩ）（Ｃ２）・・・（
Ｃ，）へ電力の供給、停止をするリレー、（Ｐ、）（Ｐ
Ｏｌ（Ｆ２）（Ｆ２１°（Ｐりは、大規模集積回路によ
って構成されたマイクロコンピュータ−システムによる
集中制御器（８）とリレー（Ｘ−１）　（Ｘ２　）−（
Ｘｎ）とを接続する接続器、（９）は各商品収納部の温
度検知器（Ｓ、）（Ｓ２）・・・（Ｓｎ）からの温度入
力を集中制御器（８）からの指示に従って順次切替えて
電圧周波数変換器（１０１，カウンター旧）を経て入出
力インターフェース鰺に送るマルチプレクサ、Ｃ３）は
照明設備（５）やボイラ（図示省略〕等一定時刻に給電
の開始や停止をすれば良いタイマー負荷側に対する給電
用リレー、（１５１は警報表示装置、（ｔ６）は警報通
報装置、（Ｑは制御設定値の入力装置、（１７］は時刻
表示装置、（１８１は使用電力記録装置、Ｃ９は、制御
用設定値やプログラム格納用記憶装置（以下ＲＯＭとい
’ｌ　）　、（２０＋はプログラム制御実行用記憶装置
（以下ＲＡＭという）、（２２１は受電設備の使用電力
の検出変換器、のは使用電力表示器である。

而して、集中制御器（８）を構成する大規模集積回路２
４１は内部に負荷管理ロジック（２５）、温度管理ロジ
ック（２６）、商用周波数電源を分周して時間管理をす
る時間管理ロジック（２７１およびシステムコントロー
ラ（図示省略）を内蔵しており、アドレスバス郭）、ｆ
　−タハス（２９１Ｃ２９１人出力ホー　）　ＧＯｌヲ
介ｔ、−１（ＲＯＭ（１９゜ＲＡＭｔ２０１．入出力イ
ンターフェース（１２＋に接続されている。

制御設定値の入力装置（Ｑｌには、例えは、各冷凍冷蔵
設備の制御温度の設定（Ｑ、）、後述する消費電力制御
の切替時間設定（Ｃ８）、同じく停止時間の設定（Ｑ、
）　、最大許容電力設定（Ｑ、）、電力ディファレンシ
ャル設定（Ｑ、）、　　ナイトセットバック設定（Ｃ７
）、タイマ負荷の管理時刻設定（Ｑ、ｌ）等があり、い
ずれもその設定値と冷凍機または商品収納部の番号はテ
ンキーまたはロータリスイッチの操作値をディジタル量
に変換して入出力インターフェースへ送られる。警報表
示装置（＋５１は、発光ダイオード等、適当な発光素子
（Ｆ、）　（Ｆ２）・・・（Ｆｌ）によって表示され、
その表示内容は１例えば、電力使用量の過大警報（Ｆ、
）、付加時間制御中の負荷表示（Ｆ、）・・・商品収納
部等負荷空間の温度異常警報（Ｆｌ、−２）・・・停電
警報（Ｆｌ−Ｉ）、セルフチェック機能の故障警報（Ｆ
ｌ　）等かあり、この中の温度異常警報（Ｆｌ−２）、
停電警報ＣＦ’１−１）、セルフチェック機能の故障警
報（’Ｆ　１　）の出力信号はＯＲロジック素子０１１
を介して警備会社、警備詰所等への警報通報装置へ接続
されている。

このような構成の受電設備の制御について以下に説明す
る。

第１図およびその説明を関連する第２図における冷凍機
は、本発明の説明を簡略化するため、圧縮機（Ｃ，）（
Ｃ２）・（Ｃ，、）（Ｃｎ）がリレー（Ｘ、）（Ｘ２）
・・・（Ｘｎ　Ｉ）（Ｘｎ）を介して電力を供給されて
いるときには、それぞれの圧縮機は接続されての冷却状
態に応じて個別に運転制御され、がっ、それぞれの負荷
空間を冷却する熱交換器に着露したときは他の冷凍機と
関係なく、独立して除霜運転できるような制御器（図示
省略）を有した冷凍機として示されている。従って、図
における集中制御器（８）と冷凍機（、Ｒ，）　（Ｒ２
）−（Ｒｎ）　＋３１（４１との関係は除霜運転状態の
有無を除霜検知器（Ｄｌ）　（Ｄ２）・・・および、接
続器（Ｐ、）（Ｐ２）・・・を介し、また、負荷空間（
Ｌ、）（Ｌ２）・・・（Ｌ、ＴＩ）（Ｌ）（口の温度を
温度（９１等を介して検知し、これらの検知入力と予め
記憶装置Ｑ９に書き込まれている各種の設定値および受
電設備の総使用電力を勘案しながら、集中制御器（８）
によって圧縮機への給電用リレー（Ｘ、）　（Ｘ２）・
・・（Ｘｎ−１）　（Ｘｎ）やタイマー負荷の給電リレ
ーα３）の開閉と負荷空間の温度管理用の液電磁弁（Ｖ
１〕（Ｖ２）−（Ｖ、、　−、）　（Ｖｍ）の制御をす
るようになっている。

而して、集中制御器（８）による受電設備の制御には、
受電設備を構成する電気機器の中の１台以上の機器が必
らず停止状態になるよう、予め、ＲＯＭσω内に書き込
まれたプログラムに従い、リレー（Ｘｌ）　（Ｘ２）・
”（Ｘｎ−１）　（Ｘｎ）　Ｃ３１のいずれか１つ以上
を順次開放し、一定の時間ごとにすべての電気機器を設
定された時間だけ強制的に停止することにより総消費電
力量（以下総電力量という）を減じる総電力量制御機構
と、受電設備における総消費電力（以下消費電力という
）が設定値を越えたときに、予め決められＲＯＭ（１９
）内に書き込まれた順序に従って電気機器を停止し、消
費電力を設定値以下に抑える消費電力制御機構とが組み
合わされている。

もっとも、この消費電力ｉｔｐ機構又は、総電力量制御
機構からの出力信号によって運転を休止する電気機器が
冷凍機の場合は、該冷凍機によって低温度に維持されて
いる呈や商品収納室等の負荷空間が、その空間に固有の
温度条件にあることを確認した後に停止されるものであ
り、この作動関係は第３図に示されているとおりで、こ
の冷凍機の停止時にオフサイクル除霜が行われる。

すなわち、集中制御器のＲＯＭ←９に制御設定値の入力
装置Ｑから受電設備の消費電力設定値（Ｗ８）後述する
電力ディファレンシャル（ＷＤ）、各負荷空間の冷却温
度（’ｒ＋　）　（Ｔ２　）　・・・（Ｔ　ｍ−＋　）
　（ＴＩＴｌ）、総電力量制御の切替時間（τ、）（τ
２）、同じく、停受電設備を構成する冷凍機の負荷が通
常の状態であり、消費電力が設定値（Ｗ８）以下のとき
は、総電力量制御機構からの出力信号が、一定時間（τ
１）（τ２〕ごとに出され、例えば、第１群の電気機器
（Ｃえ）（ＣＫ−＋）・・・および第２群の電気機器（
Ｃｎ）（Ｃｎ−＋）・・・が順次１台ずつ設定された時
間巾（τ、）（τ２）だけ停止するよう対応するリレー
（ＸＫ）　（ＸＫ−＋　）・・（Ｘｎ）（Ｘｎ−＋）・
・・の開放の出力信号が出される。

上記のようにリレーＣＸ−）　ＣＸ−−＋）−（Ｘ−）
　（Ｘｎ−１）・・・が順次開放され、第１群及び第２
群の圧縮機である電気機器が順次運転を停止することに
より、雰囲気温度が０℃より高いときには運転停止時間
に各圧縮機と対応した冷却器の雰囲気によるオフサイク
ル除霜が順次行われる。

この場合において、冷凍負荷が増大する等の原因で消費
電力が許容値（Ｗ、）を越えた（Ｇ点）ときは、消費電
力制御機構から一定時間（τ）（この時間巾は総電力量
制御機構の時間巾（τ。）より短い方が好ましい）ごと
に、出力信号が出され、第２群の電気機器（Ｃｎ）　（
Ｃｎ−ｔ　）・・・を予め定められた順序に従って停止
するよう、対応するリレー（Ｘｎ）（Ｘｎ−ｒ）・・・
が開放される。

尚、電気機器の第１群と第２群の区分は、便宜的なもの
であり、群分けを必要としないときはＣ，＝Ｃ，とじて
扱われる。

このような消費電力制御によって消費電力が電力ディフ
ァレンシャル（Ｗ、）以上の量だけ設定値（Ｗ６）より
減少したときは、消費電力制御の対象となった電気機器
（Ｃ，）（Ｃ：、−宣）（Ｃゎ−２）・・・が停止した
ときとは逆の順序で運転復帰をするよう運転台数増の出
力信号が出される。

このような消費電力制御の過程を経たときに、負荷条件
が軽負荷（Ｈｌ）または通常負荷（Ｈ２）Ｋ戻っておれ
ば、もはや消費電力制御は必要なく、総電力量制御のみ
が継続される。

このように、本発明の給電制御装置では、総電力量制御
によって受電設備の消電電力を、受電設備の定格電力以
下に保つとともに、斯る総電力量制御だけでは消費電力
を設定値以下に保てない条件下においては、消費電力制
御を併用し、温度管理条件や照明条件の暖い電気機器か
ら、強制的に、運転を休止させ、消費電力が、絶対に受
電設備の定格電力を越えないよう管理するものである。

而して、斯る消費電力制御および総電力量制御は電気機
器に含まれる冷凍機、更に具体的には、各冷凍機によっ
て低温度に維持される負荷空間の商品が損なわれないこ
とを前提になされるものであり、大規模集積回路（財）
の内部では、総電力量制御および消費電力制御の対象と
なる冷凍機が関係する負荷空間の温度条件、および除霜
条件を加味した第４図のようなシーケンスを経て出力信
号が出される。このときは、第３図の一部（Ｋ、）（Ｋ
２）（Ｋ、）に見られるように実際には出力信号が出な
い場合がある。

すなわち、第４図において、第２図と同様０５）は、表
示用発光ダイオード、（１６）は電力警報、賭は使用電
力記録装置、Ｃ１！ＩＩはＲＯＭの電力系統記憶部、９
９は同じく総電力量制御の記憶部、シ２）は電力センサ
（２２１からの入力の検出変換器、＠は使用電力表示部
、（２６）は温度管理ロジック、曽はＡＮＤロジック、
□□□）はＯＲロジック、（Ｑ、）は停止時間設定の（
Ｑ、）は最大許容電力設定の、（Ｑ６）は電力ディファ
レンシャル設定の一人力装章、囚はリレー■の駆動部を
示し、その他にＣ３５）は使用電力と許容電力との電力
比較部、□□□）はクロック、Ｃ３７）は停止制御部、
□□□）は表示変換器（Ｅｌ）は総電力量制御機構、（
Ｅ２）は消費電力制御機構、（Ｅ、）は除霜信号（Ｅ、
）は温度信号を示し、このようなシーケンスのもとにお
いて、いま、成る電気機器に一定時間毎に総電力量制御
機構（Ｅｌ）から出力信号が出てくる場合、この電気機
器の関係する負荷空間の温度が、予めＲＯＭＱＳに書き
込まれていた設定温度以下になった後、一定時間経過し
て温度の出力信号（Ｅ４）が出ていないときで、かつ、
この電気機器が除脛と関係ないか、または、関係があっ
ても除霜していないときは温度管理ロジック（２６）か
らの出力信号が出ているので、ＯＲロジック４３３１か
らの出力信号を受けたＡ　Ｎ　Ｄロジックｃ３２１は出
力信号を出して駆動部品を作動させることにより総電力
量制御による電気機器の運転停止を表示発光ダイオード
（＋５１で示すと共に、リレー（３）を切ってこの電気
機器をＲＯＭ品に書き込んである設定時間丈停止させる
ものである。又この作動は、消費電力制御機構（Ｅ２）
からの出力信号についても全く同じである。

すなわち、このシーケンスによれば、制御機構の制御の
対象となる電気機器が冷凍機であって、除霜信号（Ｅ、
）及び温度信号（Ｅ４）が出力されてなく、温度管理ロ
ジック（２６）から出力信号が出ているとき、一定時間
毎に総電力量制御機構（Ｅｌ）から出力信号が出力され
た際には、設定時間ＯＲロジック（ト）からＡＮＤロジ
ック（，３７Ｊは信号を入力し、前記設定時間前記冷凍
機の運転は停止される。又、前記冷凍機が除霜中であっ
たり、除霜直後のために負荷空間である商品収納部の温
度が設定温度に達して間もないとき等には、除霜信号（
Ｅ、）や温度信号（Ｅ４）がＡＮＤロジック０２１に入
らないため、仮に制御機構ＣＢ、）ＣＦ２）からの信号
がＯＲロジックｃ３３）を経て出されても、ＡＮＤロジ
ック４３２）は作動せず、結局、当該冷凍機の圧縮機は
次の総電力量制御が巡回してくる迄総電力量制御に入る
ことは１、ｃいし、また、温度管理ロジック（２６，１
から出力信号が出てくる条件下にない限り、消費電力制
御によって圧縮機が停止されることもない。

このように、本発明による給電制御装置は、複数の冷凍
機又は空調機を含む電気機器の制御に際し、総消費電力
量制御機構の動作により、前記電気機器を一定時間毎に
設定時間だけ強制的に停止させるため、前記電気機器の
消費電力量を低減することができると共に、商品の温度
に基づいて前記電気機器を一定時間ごとに停止させ品温
に基づいた温度管理を行うことができるため、前記商品
の品質を損うことなく前記電気機器の消費電力量の低減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

７第１図は大規模店舗における受電設備の一例を示す電
気機器の構成図、第２図は本発明による給電制御装置の
電気的接続を示すブロック図、第３図は同じく制御の概
要を示すタイムチャート図、第４図は前記第２図に示し
たブロック図の負荷管理ロジックの一例を示すブロック
図である。 （Ｒ＋　）　（Ｒ２）　”’　（ＲＫ）　（ＲＫ刊片・
（Ｒｎ　Ｉ）（Ｒｎ）・・・ショーケース用冷凍機、　
（３）・・・空調用冷凍機、（什・・冷蔵倉庫用冷凍機
、　（８）・・・集中制御器、（Ｌ、）−（Ｌｎ）（Ｌ
ｌ（Ｌト・負荷空間、　　（Ｅ、）・・・総消費電力量
制御機構、　Ｃ２５＋・・・負荷管理ロジック。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の冷凍機の運転を制御する給電制御装置におい
   て、一定時間ごとに前記冷凍機を設定時間だけ強制的に
   停止させる総消費電力量制御機構を備えたことを特徴と
   する給電制御装置。