JPS6280477A - 冷凍装置の制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は低圧ガス管を流れる低圧ガスの量と圧縮機の回
転数とを制御して冷却能力を制御する冷凍装置の制御装
置に関する。

（ロ）従来の技術 例えば特開昭５８−２１３１７１号公報には、ショーケ
ースの庫内温度を検出する温度センサ、前記温度センサ
の検出温度であるアナログ値をディジタル値に変換する
アナログ−ディジタル変換部、前記アナログ−ディジタ
ル変換部の出力と目標温度とを比較し前記庫内温度を前
記目標温度にするための電磁弁の開閉を制御する制御信
号を出力するマイクロコンピュータ、前記電磁弁を間欠
的に閉成させるデユーティ制御をするために、前記マイ
クロコンピュータにデユーティ周期及びデユーティオフ
時間を入力するデユーティ周期設定部及びデユーティオ
フ時間設定部等を備えたショーケース制御装置が開示さ
れている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の技術においてショーケースの庫内温度の設定
温度幅を狭く設定したときには、庫内温度の変化に伴な
う電磁弁の開閉頻度は多（なり、さらに冷却負荷の変化
が大きく前記電磁弁の開閉では設定温度を維持できない
ときには圧縮機をオンオフさせ庫内温度を設定温度に維
持する必要があり、前記圧縮機を頻繁にオンオフさせた
際には、前記圧縮機ばかりでなく、該圧縮機の制御用リ
レー等の機器に故障が発生し易くなると共に、精度の良
い温度制御を行うことができないという問題点が発生し
ていた。

又、前記電磁弁が液電磁弁の場合には流量制御の対象と
なる比容量が冷媒ガスに比べて１／４０〜１．／１２０
と小さく微細に流量をコントロールできないため、庫内
温度の変化に冷媒流量の変化が対応できず、さらに、前
記電磁弁を閉じた後も蒸発器中に液冷媒が残っており、
この液冷媒が蒸発を続けるので閉じた後も庫内温度は低
下し、精度の良い温度制御ができないという問題点が発
生していた。

本発明は前記問題点を解決することを目的とする。

に）問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために低圧ガス管に設け
られ、庫内温度を検出する検出器からの信号に基づいて
作動し、前記低圧ガス管を流れる低圧ガスの流量を制御
する流量制御装置と、この流量制御装置と圧縮機との間
の前記低圧ガス管中の圧力を検出する圧力検出器からの
信号を基に前記圧縮機の回転数を制御する周波数変換装
置とを備えたことを特徴とする冷凍装置の制御装置を提
供するものである。

（ホ）　作用 冷凍装置が制御装置により制御されているとき、庫内温
度が上昇した際には流量制御装置を開き、蒸発器の冷媒
流量を増加させると共に、圧力センサが圧力の上昇を検
出したときには圧縮機へ送られる電力の周波数を増加さ
せ、庫内温度が低下したときには、前記流量制御装置を
閉じ、前記蒸発器の冷媒流量を減少させると共に、前記
圧力センサが圧力の減少を検出したとぎには前記圧縮機
へ送られる電力の周波数を減少させることにより、庫内
温度の変化に対して前記圧縮機の運転を制御する。

（へ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の概略構成図を示し、（１）は複数の断
熱パネルを組み立てて構成された恒温室、（２）は恒温
室（１）に配設され内部に蒸発器（３）及び送風機［Ｆ
］等を備えた冷凍機で、前記蒸発器（３）、低圧ガス管
（４）、圧縮機（５）、凝縮器（６）、受液器（力、及
び膨張弁（８）を環状に配管接続して冷凍装置が構成さ
れる。

又、恒温室（１）内には庫内温度を感知するサーミスタ
等の温度センサ（１０）が設けられ、この温度センサ０
■は温度制御器（１１）に接続され、この温度制御器０
１）は前記温度センサ００）からのセンサ信号に基づい
て低圧ガス管（４）に設けられた比例吸入ガス弁等の流
量制御装置０２へ開閉信号を出力する。さらに、０３）
は圧力検出器で、この圧力検出器は低圧ガス管（４）の
流量制御装置（１２１より低圧側即ち圧縮機（５）側に
設けられ、圧力センサ０３）から出力された圧力信号は
圧力制御器（１４）に与えられ、この圧力制御器（１４
）にて前記圧力信号に基づいて圧縮機（５）を運転させ
る電力の周波数が決まり、圧力制御器（１４）から運転
周波数信号が出力される。この運転周波数信号は電源０
９と圧縮機（５）との間に設けられた周波数変換装置（
１印に与えられ、この周波数変換器（１６）は電源（１
９から送られた電力の周波数を圧力制御器（１４）にて
決められた周波数に変換して圧縮機（５）へ出力する。

以下、上記冷凍装置の制御装置の動作について説明する
。恒温室（１）の庫内温度は常に温度センサαωにより
検出され、庫内温度が変化したときには、温度制御器（
１υへ与えられるセンサ信号も変化する。

例えば庫内温度が上昇して設定温度の上限値になったと
きには、温度制御器αυは温度センサ（１０）からの温
度信号に基づいて流量制御装置０２１へ開信号を出力し
、流量制御装置αりは次第に開き、低圧ガス管（４）を
流れる冷媒ガスの量は増加する。又、冷媒ガス量の増加
を圧力センサ（１３）は検出し、この圧力センサからの
圧力信号により圧力制御器（１４）は圧縮機（５）の運
転周波数を周波数変換装置（１６）へ出力する。

又、前記冷媒ガス量の増加により、蒸発器（３）を流れ
る冷媒の量は増加して蒸発器（３）での熱交換量は増加
し、庫内温度は次第に低下すると温度センサ（ＩＯはそ
の温度を検出してセンサ信号を温度制御器←υへ出力す
る。そして、庫内温度が設定温度の下限値になったとき
には、温度制御器←υは流量制御装置（１２１へ閉信号
を出力し、流量制御装置（１２１は次第に閉じ、低圧ガ
ス管（４）を流れる冷媒ガスの量は減少する。

低圧ガス管（４）を流れる冷媒ガスの量が次第に減少す
ると、前記冷媒ガスの量の減少を圧力センサ０３）は検
出しこの圧カセンザからの圧力信号により圧力制御器（
１４）は圧縮機（５）の運転周波数を周波数変換装置（
１６）へ出力して、同波数変換装置αＱば、前記圧力制
御器（１４）Ｖｒ、て決められた同波数の電力を圧縮機
（５）へ出力する。ここで低圧ガス管（４）を流れる冷
媒ガス量が減少して冷媒ガスの圧力が制御器０４）に設
定された圧力になったとき、庫内温度が設定温度の下限
値より低いときには、圧力制御器（１４Ｉは周波数変換
装置（１６）へ今までより低い運転周波数の信号を出力
する。そして周波数変換装置（１６）から出力される電
力の周波数は例えば今までの５０Ｈｚから４５ｔＴｚに
減少し、圧縮機（５）の運転は遅（なり、圧縮機（５）
の能力は低下して庫内温度は次第に上昇する。尚、圧縮
機（５）の能力を低下させても庫内温度が上昇しないと
きには、圧縮機（５）へ送られる電力の周波数は例えば
４５Ｈｚから４０Ｔｌｚに減少する。Ｊその後、庫内温
度の上昇を温度センサ（１０は検出して前記庫内温度が
設定温度の上限値になったときには流量制御装置０りは
温度制御器（１，］）からの信号に基づいて次第に開き
、蒸発器（３）を流れる冷媒量は増加して蒸発器（３）
での熱交換量は増す。、そして温度センサ００）が庫内
温度の低下を感知するまでは、温度制御器（１１）から
の流量制御装置Ｃｌ２１へ開信号が流れ、流量制御装置
（１２＋は継続して開いている。又、圧カセンサα湯は
低圧ガス管（４）を流れる冷媒ガスの圧力の上昇を検出
し、所定圧力になると圧力制御器側は周波数変換装置（
１６）へ運転周波数の上昇信号を出力して、周波数変換
装置（１６）が出力する電力の周波数は４０Ｈｚがら４
５Ｈｚ、　４５Ｈｚから５０Ｈ２へ次第に上昇して、圧
縮機（５）の能力は上昇する。このとき、例えば夏季等
の冷却負荷が大きく、前記周波数が５０Ｈｚに上昇して
も庫内温度は低下せず、流量制御装置Ｏ３が次第に閉じ
ないときには、圧力制御器（ｔａからの信号により周波
数変換装置（１６）から出力される電力の周波数は例え
ば５０Ｈｚから５５Ｈｚへさらに上昇して、圧縮機（５
）の能力はさらに上昇する。そして、冷却能力の向上に
より、次第に庫内温度は低下する。そして、庫内温度が
下限値になると上記と同様に温度制御器的）からの閉信
号により流量制御装置０２１は次第に閉じ、蒸発器（３
）を流れる冷媒の量は次第に減少する。従って蒸発器（
３）での熱交換量は次第に減少して卵内温度の低下は少
なくなる。このとき、庫内温度の低下が継続するとさら
に流量制御装置０３は閉じ、又、低圧ガス管（４）の冷
媒ガス圧は低下してそのガス圧が所定の圧力になったと
きには圧力センサ（１３）からの信号により川波数変換
器（１６）が出力する電力）側波数は例えば５５Ｈｚか
ら５０Ｈｚ、　　５０Ｈｚから４５Ｈｚに次第に減少し
て蒸発器（３）での熱交換量は減少して、庫内温度は次
第に上昇する。

以後、上記温度制御と同様に庫内温度が上昇したときに
は流量制御装置（１２１は開き蒸発器（３）及び低圧ガ
ス管（４）を流れる冷媒の量は次第に増加すると共に、
低圧ガス管（４）の冷媒圧力が所定の圧力まで上昇する
と、圧力センサ０３）はその圧力を検出して圧力制御器
（１４）及び周波数変換装置（Ｉ６）を動作させ、圧縮
機（５）へ送られる電力の周波数は次第に増加して、冷
却能力は次第に上昇する。又、庫内温度が次第に低下し
たときには流量制御装置（１２１は次第に閉じ、蒸発器
（３）を流れる冷媒の量は次第に減少し、低圧ガス管（
４）を流れる冷媒の圧力が所定の圧力まで減少すると、
圧力センサ０暗主その圧力を検出して圧力制御器（１４
）及び周波数変換装置ａ６）を動作させ圧縮機（５）へ
送られる電力の周波数は次第に増加して、冷却能力は低
下する。

従って、温度センサ００）釦より庫内温度が検出され、
庫内温度の変化に伴ない温度制御器（ｌ］）は流量制御
装置０２１へ開閉信号を出力して低圧ガス管（４）を流
れるガス冷媒量は制御されると共に、低圧ガス管（４）
の冷媒圧力は圧力センサ０３）により検出され、流量制
御装置０２１の動作により制御される低圧ガス管（４）
を流れる冷媒の圧力が上昇して所定のＥＥ力になると、
圧力の上昇に伴って圧力制御器０４）により設定される
周波数は上昇し、周波数変換装置（Ｉ６）が出力する電
力の周波数は上昇して圧縮機（５）の冷却能力を向上さ
せることができ、庫内温度の上昇に速やかに対応して庫
内温度を低下させることができると共に、冷却負荷が少
なく庫内温度が低下して流量制御装置（１２１の動作に
より、低圧ガス管（４）を流れる冷媒の圧力が低下して
所定の圧力になると、圧力の低下に伴って圧力制御器（
１４）により設定される周波数は低下し、周波数変換装
置１（１，６＋が出力する電力の周波数は低下して圧縮
機（５）の運転を低下させ冷却負荷の幅広い変化に対応
することができると共に、前記圧縮機（５）の冷媒入口
側の圧力の変化に対応して圧縮機（５）の運転は制御さ
れ、該圧縮機（５）の誤動作又は故障を防止することが
できる。

又、第２図は他の実施例を示し、低圧ガス管（４）に電
磁弁等の第１〜第３流量制御装置（１２Ａ）、（１２Ｂ
）、（１２Ｃ）を並列に接続し、且つ第１、第３流量制
御装置（１２Ａ）、（１２己）に夫々第１、第２細管（
２０）、（２１）を直列接続してあり、温度制御器０１
）からの信号により前記第１〜第３容量制御装置（１２
Ａ）〜（１２Ｃ）の開閉を制御し、例えば、庫内負荷が
少なく庫内温度が低下したときには、第１〜＠３流量制
御装置（１２Ａ）〜（１２Ｃ）を順次閉じて冷媒流量を
減少させ、又、庫内負荷が増加して庫内温度が上昇した
ときには、逆に前記第１〜第３流量制御装置（１２Ａ）
〜（１２Ｃ）を順次開放ｌ−て冷媒流量を増加させ、庫
内温度の変化に応じて冷媒流量を制御するようにしても
良い。

（ト）発明の効果 本発明は上記の如く構成された冷凍装置の制御装置であ
るから、温度センサにより検出された庫内温度により、
容量制御装置の開閉は制御され、蒸発器及び低圧ガス管
を流れる冷媒は制御されると共に、前記低圧ガス管を流
れる冷媒の圧力の上昇又は低Ｆに伴ない、前記圧力セン
サかも圧力４４ｉ号を入力する圧力制御器及び周波数変
換装置は動作して、庫内温度が上昇したときには前記容
量制御装置を次第に開くと共に前記圧縮機へ送られる電
力の周波数を上昇させ冷却能力の上昇を図ると共に、庫
内温度が低下したときには、前記容量制御装置を次第に
閉じると共に、前記圧縮機へ送られる電力の周波数を低
下させ冷却能力をさらに低下させることができるため、
冷凍装置の冷却ｎヒカを冷却負荷の変化に対応して幅広
く制御することができ、この結果庫内温度を冷却負荷の
変化に関係な（略一定に保つことができ、又、前記容量
制御装置が次第に開閉して、それによる圧縮機の冷媒入
口側冷媒圧力の変化に対応して前記圧縮機へ送られる電
力の周波数を次第に変化させてｍＪ記圧縮機の運転率を
変化させるため、前記圧縮機は頻繁にオンオフすること
はなく、前記圧縮機の誤動作又は故障を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
冷媒回路等の概略構成図、第２図は他の実施例として示
した低圧ガス管に設けた流量制御装置の冷媒回路図であ
る。 （３）・・・蒸発器、　（４）・・・低圧ガス管、　（
５）・・・圧縮機、（６）・・・凝縮器、　ＱＯ）・・
・温度センサ、　０１）・・・温度制御器、　０２１・
・・流量制御装置、　（１３）・・・圧力センサ、（１
４）・・・圧力制御器、　（Ｉ６）・・・周波数変換器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、低圧ガス管に設けられ、庫内温度を検出する検出器
   からの信号に基づいて作動し、前記低圧ガス管を流れる
   低圧ガスの流量を制御する流量制御装置と、この流量制
   御装置と圧縮機との間の前記低圧ガス管中の圧力を検出
   する圧力検出器からの信号を基に前記圧縮機の回転数を
   制御する周波数変換装置とを備えたことを特徴とする冷
   凍装置の制御装置。