特開 2024-41318 冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024041318

(43)【公開日】2024-03-27

(54)【発明の名称】冷却システム

(51)【国際特許分類】

   F25B 5/02 20060101AFI20240319BHJP

   F25D 11/00 20060101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

F25B5/02 510L

F25D11/00 101E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022146060

(22)【出願日】2022-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川合 泰史

(72)【発明者】

【氏名】石原 雄大

【テーマコード（参考）】

3L045

【Ｆターム（参考）】

3L045AA02

3L045BA01

3L045CA02

3L045DA02

3L045EA01

3L045LA05

3L045LA17

3L045MA00

3L045MA12

3L045NA16

3L045PA02

3L045PA03

3L045PA04

3L045PA05

(57)【要約】

【課題】圧縮機が高圧異常で駆動停止してしまうことを防止すること。
【解決手段】吸引した冷媒を圧縮する圧縮機３１及び圧縮機３１で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器３２を有した冷凍機１１と、凝縮器３２で凝縮した冷媒の一部を断熱膨張させる膨張機構３３Ａ等及び膨張機構３３Ａ等で断熱膨張した冷媒を蒸発させて圧縮機３１に吸引させる蒸発器３４Ａ等を有した複数のショーケース１２Ａ等とを備え、複数のショーケース１２Ａ等にて蒸発器３４Ａ等での冷媒の蒸発により所定の冷却領域を冷却する冷却システム１であって、複数のショーケース１２Ａ等に対する予め設定された低負荷条件を満足する低負荷ショーケースの割合が予め決められた駆動停止閾値以上となる場合に、圧縮機３１を駆動停止にさせるコントローラ制御部４２を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸引した冷媒を圧縮する圧縮機及び該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器を有した冷凍機と、
前記凝縮器で凝縮した冷媒の一部を断熱膨張させる膨張機構及び該膨張機構で断熱膨張した冷媒を蒸発させて前記圧縮機に吸引させる蒸発器を有した複数の要冷設備と
を備え、
前記複数の要冷設備にて前記蒸発器での冷媒の蒸発により所定の冷却領域を冷却する冷却システムであって、
前記複数の要冷設備に対する予め設定された低負荷条件を満足する低負荷要冷設備の割合が予め決められた駆動停止閾値以上となる場合に、前記圧縮機を駆動停止にさせる制御部を備えたことを特徴とする冷却システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記圧縮機が駆動停止中において、前記低負荷要冷設備の割合が前記駆動停止閾値よりも小さい駆動再開閾値以上となる場合に、前記圧縮機を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。

【請求項3】

吸引した冷媒を圧縮する圧縮機及び該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器を有した冷凍機と、
前記凝縮器で凝縮した冷媒の一部を断熱膨張させる膨張機構及び該膨張機構で断熱膨張した冷媒を蒸発させて前記圧縮機に吸引させる蒸発器を有した複数の要冷設備と
を備え、
前記複数の要冷設備にて前記蒸発器での冷媒の蒸発により所定の冷却領域を冷却する冷却システムであって、
前記複数の要冷設備のうち予め設定された低負荷条件を満足する低負荷要冷設備以外の対象要冷設備について、それぞれの対象要冷設備の冷却負荷の大きさにより設定された冷却負荷値の合計値が予め決められた駆動停止基準値以下となる場合に、前記圧縮機を駆動停止にさせる制御部を備えたことを特徴とする冷却システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記圧縮機が駆動停止中において、前記対象要冷設備の冷却負荷値の合計値が前記駆動停止基準値よりも大きい駆動再開基準値以上となる場合に、前記圧縮機を駆動させることを特徴とする請求項３に記載の冷却システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記複数の要冷設備のそれぞれにおいて、前記蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転時を除いた所定時間の前記膨張機構の開度の平均値に基づいて前記冷却負荷値を設定することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の冷却システム。

【請求項6】

前記制御部は、前記膨張機構の開度が許容範囲の最低値で継続して所定時間経過した要冷設備を、前記低負荷要冷設備とすることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケット等の店舗に設置された冷却システムとして、冷凍機及び複数のショーケースを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

冷凍機は、例えば店舗の外部に設置されており、圧縮機及び凝縮器を有している。圧縮機は、吸引した冷媒を圧縮するものである。凝縮器は、圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させるものである。

【0004】

複数のショーケースは、商品を載置する商品載置棚が上下方向に沿って複数段設けられた収納室を有し、かつ冷凍機とともに冷媒回路を構成する膨張弁及び蒸発器を有している。膨張弁は、凝縮器で凝縮した冷媒の一部、すなわち凝縮器で凝縮して分配供給された冷媒を断熱膨張させるものである。蒸発器は、膨張弁で断熱膨張した冷媒を蒸発させて圧縮機に吸引させるものである。そのようなショーケースでは、蒸発器で冷媒が蒸発することにより冷却された空気を収納室に導入することにより商品載置棚に載置された商品を冷却している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－９９０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記特許文献１に提案されている冷却システムにおいては、複数のショーケースのうち特定のショーケースの運転モードの変更時に圧縮機の駆動周波数を増減させるようにしていたが、冷媒回路を構成する同一系統のすべてのショーケースの冷却負荷については監視していないので、次のような問題があった。

【0007】

すなわち、上記冷媒回路を形成するすべてのショーケースの冷却負荷がまだ十分に大きいものではない場合でも、圧縮機を駆動させてしまうことにより圧縮機が高圧異常で駆動停止してしまう虞れがあった。特に冷媒が例えば二酸化炭素等のように冷媒回路内で高圧にする必要がある場合には、圧縮機の高圧異常による駆動停止が顕著なものとなる。

【0008】

本発明は、上記実情に鑑みて、圧縮機が高圧異常で駆動停止してしまうことを防止することができる冷却システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係る冷却システムは、吸引した冷媒を圧縮する圧縮機及び該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器を有した冷凍機と、前記凝縮器で凝縮した冷媒の一部を断熱膨張させる膨張機構及び該膨張機構で断熱膨張した冷媒を蒸発させて前記圧縮機に吸引させる蒸発器を有した複数の要冷設備とを備え、前記複数の要冷設備にて前記蒸発器での冷媒の蒸発により所定の冷却領域を冷却する冷却システムであって、前記複数の要冷設備に対する予め設定された低負荷条件を満足する低負荷要冷設備の割合が予め決められた駆動停止閾値以上となる場合に、前記圧縮機を駆動停止にさせる制御部を備えたことを特徴とする。

【0010】

また本発明は、上記冷却システムにおいて、前記制御部は、前記圧縮機が駆動停止中において、前記低負荷要冷設備の割合が前記駆動停止閾値よりも小さい駆動再開閾値以上となる場合に、前記圧縮機を駆動させることを特徴とする。

【0011】

また本発明は、上記冷却システムにおいて、吸引した冷媒を圧縮する圧縮機及び該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器を有した冷凍機と、前記凝縮器で凝縮した冷媒の一部を断熱膨張させる膨張機構及び該膨張機構で断熱膨張した冷媒を蒸発させて前記圧縮機に吸引させる蒸発器を有した複数の要冷設備とを備え、前記複数の要冷設備にて前記蒸発器での冷媒の蒸発により所定の冷却領域を冷却する冷却システムであって、前記複数の要冷設備のうち予め設定された低負荷条件を満足する低負荷要冷設備以外の対象要冷設備について、それぞれの対象要冷設備の冷却負荷の大きさにより設定された冷却負荷値の合計値が予め決められた駆動停止基準値以下となる場合に、前記圧縮機を駆動停止にさせる制御部を備えたことを特徴とする。

【0012】

また本発明は、上記冷却システムにおいて、前記制御部は、前記圧縮機が駆動停止中において、前記対象要冷設備の冷却負荷値の合計値が前記駆動停止基準値よりも大きい駆動再開基準値以上となる場合に、前記圧縮機を駆動させることを特徴とする。

【0013】

また本発明は、上記冷却システムにおいて、前記制御部は、前記複数の要冷設備のそれぞれにおいて、前記蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転時を除いた所定時間の前記膨張機構の開度の平均値に基づいて前記冷却負荷値を設定することを特徴とする。

【0014】

また本発明は、上記冷却システムにおいて、前記制御部は、前記膨張機構の開度が許容範囲の最低値で継続して所定時間経過した要冷設備を、前記低負荷要冷設備とすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、制御部が、複数の要冷設備に対する予め設定された低負荷条件を満足する低負荷要冷設備の割合が予め決められた駆動停止閾値以上となる場合に、圧縮機を駆動停止にさせるので、複数の要冷設備の状態を監視しながら冷却負荷の不足による圧縮機の高圧異常の発生を抑制することができ、圧縮機が高圧異常で駆動停止してしまうことを防止することができるという効果を奏する。

【0016】

また本発明によれば、制御部が、複数の要冷設備のうち予め設定された低負荷条件を満足する低負荷要冷設備以外の対象要冷設備について、それぞれの対象要冷設備の冷却負荷の大きさにより設定された冷却負荷値の合計値が予め決められた駆動停止基準値以下となる場合に、圧縮機を駆動停止にさせるので、複数の要冷設備の状態を監視しながら冷却負荷の不足による圧縮機の高圧異常の発生を抑制することができ、圧縮機が高圧異常で駆動停止してしまうことを防止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１である冷却システムの構成を模式的に示すブロック図である。

【図2】図２は、図１に示した冷凍システムの構成を模式的に示す説明図である。

【図3】図３は、図１に示したコントローラ制御部が冷凍システム毎に行う圧縮機駆動制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図4】図４は、本発明の実施の形態２である冷却システムの構成を模式的に示すブロック図である。

【図5】図５は、図４に示した冷凍システムの構成を模式的に示す説明図である。

【図6】図６は、図４に示したコントローラ制御部が冷凍システム毎に行う圧縮機駆動制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷却システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。

【0019】

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である冷却システムの構成を模式的に示すブロック図である。ここで例示する冷却システム１は、例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケット等の店舗に適用されるもので、系統Ａである冷凍システム１０及び系統Ｂである冷凍システム２０がコントローラ４０に接続されて構成されている。

【0020】

冷凍システム１０は、冷凍機１１と複数のショーケース（要冷設備）１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎとを有しており、冷凍機１１が各ショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎを所定の温度帯に維持するシステムである。冷凍システム２０は、冷凍機２１と複数のショーケース２２Ａ，２２Ｂ，…２２Ｎとを有しており、冷凍機２１が各ショーケース２２Ａ，２２Ｂ，…２２Ｎを所定の温度帯に維持するシステムである。尚、以下においては、１つの系統Ａである冷凍システム１０を対象として説明するものとし、系統Ｂである冷凍システム２０、並びにこれに対する制御については、説明を適宜割愛する。

【0021】

図２は、図１に示した冷凍システム１０の構成を模式的に示す説明図である。この図２を用いて冷凍システム１０の構成について説明する。

【0022】

この図２に示すように、冷凍システム１０は、冷凍機１１と複数のショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎとを備えている。以下においては、ショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎに設けられる要素について符号に「Ａ」、「Ｂ」、…「Ｎ」を適宜付して説明することとする。

【0023】

冷凍機１１は、例えば店舗の外部に設置されており、圧縮機３１及び凝縮器３２を備えている。圧縮機３１は、凝縮器３２とともに後述する膨張機構３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎ及び蒸発器３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎと冷媒管路３５で接続されることで内部に冷媒が封入された冷媒回路３０を構成している。ここで冷媒としては、例えば二酸化炭素が用いられている。

【0024】

この圧縮機３１は、コントローラ４０から与えられる指令に応じて駆動するものであり、駆動する場合に、冷媒を吸引して圧縮し高温高圧の冷媒として吐出するものである。凝縮器３２は、圧縮機３１で圧縮された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。

【0025】

複数のショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎは、それぞれ店舗の内部に設置されており、商品を載置する商品載置棚（図示せず）が上下方向に沿って複数段設けられた収納室１３Ａ，１３Ｂ，…１３Ｎ及びショーケース制御部１４Ａ，１４Ｂ，…１４Ｎを備えている。これら複数のショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎは、膨張機構３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎ及び蒸発器３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎをそれぞれ有している。

【0026】

膨張機構３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎは、例えば電子膨張弁等で構成されるもので、入口が冷媒管路３５を通じて凝縮器３２に接続されている。この膨張機構３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎは、凝縮器３２で凝縮された冷媒の一部、すなわち凝縮器３２で凝縮されて分配供給された冷媒を断熱膨張させるものである。

【0027】

蒸発器３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎは、膨張機構３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎで断熱膨張した冷媒と自身の周囲空気とを熱交換させることにより、該冷媒を蒸発させて圧縮機３１に吸引させるものである。つまり、蒸発器３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎで蒸発した冷媒は、他のショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎに設置された蒸発器３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎで蒸発した冷媒と合流して圧縮機３１に吸引される。

【0028】

そのような蒸発器３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎは、収納室１３Ａ，１３Ｂ，…１３Ｎと連通する図示せぬ空気通路に設置されている。これにより蒸発器３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎで冷却された空気が収納室１３Ａ，１３Ｂ，…１３Ｎに供給されることにより、収納室１３Ａ，１３Ｂ，…１３Ｎの内部雰囲気が冷却されて各商品載置棚に載置された商品が冷却される。このように収納室１３Ａ，１３Ｂ，…１３Ｎは、ショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎの所定の冷却領域に該当する。

【0029】

ショーケース制御部１４Ａ，１４Ｂ，…１４Ｎは、設置されたショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎの収納室１３Ａ，１３Ｂ，…１３Ｎの温度情報や膨張機構３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎの開度情報等を取得しつつ膨張機構３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎの開度を調節してショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎの運転状態を制御するものである。またショーケース制御部１４Ａ，１４Ｂ，…１４Ｎは、ショーケース１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎの運転状態をステータスとしてコントローラ４０に送出するものである。更にショーケース制御部１４Ａ，１４Ｂ，…１４Ｎは、取得した情報をコントローラ４０に送出する機能を有している。

【0030】

かかるショーケース制御部１４Ａ等がコントローラ４０に送出するステータスとしては、「冷却運転中」、「除霜運転中」、「低負荷状態」等がある。「冷却運転中」は、収納室１３Ａ等の温度を冷却運転している状態である。「除霜運転中」は、蒸発器に付着した霜を除去する状態である。

【0031】

「低負荷状態」は、膨張機構３３Ａ等の開度が許容範囲の最低値となる状態が継続して所定時間経過した場合の状態である。ここで「許容範囲の最低値」は、必ずしも開度が「０」ということではなく、取り得る開度の許容範囲の最低値という意味である。すなわち、膨張機構３３Ａ等の開度の許容範囲が例えば８０～５００パルスであった場合に、開度が最低値の８０パルスで継続して所定時間経過した場合に「低負荷状態」となる。

【0032】

つまり、ショーケース制御部１４Ａ等が「低負荷状態」をステータスとして送出する場合には、該当するショーケース１２Ａ等は、予め設定された低負荷条件を満足する低負荷ショーケース（低負荷要冷設備）に該当する。

【0033】

コントローラ４０は、入出力部４１及びコントローラ制御部４２を備えて構成されている。入出力部４１は、例えばタッチパネル等の入出力デバイスであり、冷却システム１に対する各種設定情報を入力するとともに、冷却システム１の制御状態や制御結果等の各種データを出力するものである。

【0034】

コントローラ制御部４２は、記憶部４３に記憶されたプログラムやデータに従って冷凍システム１０，２０を個々に制御するものである。このコントローラ制御部４２は、冷凍機制御部４２１、運転監視部４２２、運転データ取得部４２３、算出判定部４２４及び出力制御部４２５を有している。

【0035】

冷凍機制御部４２１は、圧縮機３１の吸入圧力、吐出圧力、吸入温度、吐出温度及び運転周波数等のデータをリアルタイムで取得しつつ、該圧縮機３１の駆動を制御するものである。

【0036】

運転監視部４２２は、各ショーケース１２Ａ等の運転状態を監視するもので、具体的には、各ショーケース１２Ａ等のショーケース制御部１４Ａ等から送出されるステータスが「冷却運転中」、「除霜運転中」若しくは「低負荷状態」であるかを監視するものである。

【0037】

運転データ取得部４２３は、各ショーケース１２Ａ等における庫内温度（収納室１３Ａ等の内部温度）、温調設定温度、膨張機構３３Ａ等の開度等の運転データを所定時間毎（例えば１分間毎）に取得するものである。

【0038】

算出判定部４２４は、後述する圧縮機駆動制御処理において圧縮機３１を駆動又は駆動停止させるための判定処理を行うものである。より詳細には、運転監視部４２２を通じて取得した「低負荷状態」に該当するショーケース（低負荷ショーケース）の割合、すなわち系統Ａの全ショーケース１２Ａ等に対する低負荷ショーケースの割合を算出し、算出した割合が記憶部４３に記憶された駆動停止閾値情報４３ａに含まれる駆動停止閾値（例えば８０％程度）以上であるか否か、あるいは系統Ａの全ショーケース１２Ａ等に対する低負荷ショーケースの割合が、記憶部４３に記憶された駆動再開閾値情報４３ｂに含まれる駆動再開閾値（例えば６０％程度）以上であるか否かを判定するものである。

【0039】

ここで駆動再開閾値は、駆動停止閾値よりも小さいことが好ましい。出力制御部４２５は、入出力部４１に出力する制御を行うものである。

【0040】

図３は、図１に示したコントローラ制御部４２が冷凍システム１０，２０毎に行う圧縮機駆動制御処理の処理内容を示すフローチャートである。この圧縮機駆動制御処理は、特定のタイミングで行われるものである。また冷凍システム１０に対して行われるものについて説明し、冷凍システム２０に対して行われるものについてはその説明を割愛する。

【0041】

圧縮機駆動制御処理においてコントローラ制御部４２は、運転監視部４２２を通じて冷凍システム１０を構成する各ショーケース１２Ａ等のショーケース制御部１４Ａ等からステータスを取得し、算出判定部４２４を通じて冷凍システム１０を構成する系統Ａの全ショーケース１２Ａ等に対する低負荷ショーケースの割合を算出する（ステップＳ１０１）。

【0042】

系統Ａの全ショーケース１２Ａ等に対する低負荷ショーケースの割合を算出したコントローラ制御部４２は、冷凍機制御部４２１を通じて圧縮機３１が駆動中であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。

【0043】

圧縮機３１が駆動中である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、コントローラ制御部４２は、算出判定部４２４を通じて記憶部４３から駆動停止閾値情報４３ａを読み出し、ステップＳ１０１で算出した割合が駆動停止閾値情報４３ａに含まれる駆動停止閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

【0044】

ステップＳ１０１で算出した割合が駆動停止閾値未満である場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、コントローラ制御部４２は、後述する処理を実施することなく、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。これによれば圧縮機３１の駆動が継続されることとなる。

【0045】

一方、ステップＳ１０１で算出した割合が駆動停止閾値以上である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、コントローラ制御部４２は、冷凍機制御部４２１を通じて圧縮機３１を駆動停止にさせ（ステップＳ１０４）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

【0046】

これによれば、圧縮機３１が駆動停止になることで、冷却負荷の不足による圧縮機３１の高圧異常の発生を抑制することができる。

【0047】

上記ステップＳ１０２にて圧縮機３１が駆動停止中である場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、コントローラ制御部４２は、算出判定部４２４を通じて記憶部４３から駆動再開閾値情報４３ｂを読み出し、ステップＳ１０１で算出した割合が駆動再開閾値情報４３ｂに含まれる駆動再開閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0048】

ステップＳ１０１で算出した割合が駆動再開閾値未満である場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、コントローラ制御部４２は、後述する処理を実施することなく、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。これによれば圧縮機３１の駆動停止が継続されることとなる。

【0049】

一方、ステップＳ１０１で算出した割合が駆動再開閾値以上である場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、コントローラ制御部４２は、冷凍機制御部４２１を通じて圧縮機３１を駆動させ（ステップＳ１０６）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

【0050】

これによれば、圧縮機３１が駆動することで、各ショーケース１２Ａ等の収納室１３Ａ等を良好に冷却することができる。

【0051】

以上説明したように、本発明の実施の形態１である冷却システム１によれば、コントローラ制御部４２が、全ショーケース１２Ａ等に対する低負荷ショーケースの割合が駆動停止閾値以上となる場合に圧縮機３１を駆動停止にさせるので、対象である系統Ａの冷凍システム１０を構成する全ショーケース１２Ａ等の状態を監視しながら冷却負荷の不足による圧縮機３１の高圧異常の発生を抑制することができ、圧縮機３１が高圧異常で駆動停止してしまうことを防止することができる。

【0052】

また上記冷却システム１によれば、コントローラ制御部４２が、対象である系統Ａの冷凍システム１０を構成する全ショーケース１２Ａ等の状態を監視し、圧縮機３１が駆動停止中において、全ショーケース１２Ａ等に対する低負荷ショーケースの割合が駆動再開閾値以上となる場合に、圧縮機３１を駆動させるので、冷却負荷の変動に対応して各ショーケース１２Ａ等の収納室１３Ａ等を良好に冷却することができる。

【0053】

更に上記冷却システム１によれば、駆動再開閾値が駆動停止閾値よりも小さく設定されているので、比較的短期間に圧縮機３１の駆動及び駆動停止を繰り返すことを回避することができる。

【0054】

＜実施の形態２＞
図４は、本発明の実施の形態２である冷却システムの構成を模式的に示すブロック図である。ここで例示する冷却システム２は、例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケット等の店舗に適用されるもので、上述した実施の形態１である冷却システム１と同様に、系統Ａである冷凍システム１０及び系統Ｂである冷凍システム２０に対し、コントローラ５０が接続して構成されている。

【0055】

冷凍システム１０，２０については上述した実施の形態１で説明したので、ここではその説明を割愛するものとし、以下においても、実施の形態１と同様に、１つの系統Ａを対象として説明するものとする。

【0056】

コントローラ５０は、入出力部５１及びコントローラ制御部５２を備えて構成されている。入出力部５１は、例えばタッチパネル等の入出力デバイスであり、冷却システム２に対する各種設定情報を入力するとともに、冷却システム２の制御状態や制御結果等の各種データを出力するものである。

【0057】

コントローラ制御部５２は、記憶部５３に記憶されたプログラムやデータに従って冷凍システム１０，２０を個々に制御するものである。このコントローラ制御部５２は、冷凍機制御部５２１、運転監視部５２２、運転データ取得部５２３、冷却負荷値設定部５２４、算出判定部５２５及び出力制御部５２６を有している。

【0058】

冷凍機制御部５２１は、圧縮機３１の吸入圧力、吐出圧力、吸入温度、吐出温度及び運転周波数等のデータをリアルタイムで取得しつつ、該圧縮機３１の駆動を制御するものである。

【0059】

運転監視部５２２は、各ショーケース１２Ａ等の運転状態を監視するもので、具体的には、各ショーケース１２Ａ等のショーケース制御部１４Ａ等から送出されるステータスが「冷却運転中」、「除霜運転中」若しくは「低負荷状態」であるかを監視するものである。

【0060】

運転データ取得部５２３は、各ショーケース１２Ａ等における庫内温度（収納室１３Ａ等の内部温度）、温調設定温度、膨張機構３３Ａ等の開度等の運転データを所定時間毎（例えば１分間毎）に取得するものである。

【0061】

冷却負荷値設定部５２４は、各ショーケース１２Ａ等の冷却負荷値を設定してこれを記憶部５３に記憶させるものである。冷却負荷値は、各ショーケース１２Ａ等において、冷却負荷の大きさにより定まるものである。上記冷却負荷値設定部５２４は、運転データ取得部５２３を通じて取得した各ショーケース１２Ａ等の所定期間（例えば１日）における膨張機構３３Ａ等の１分毎の開度データから、除霜運転時を除いた各膨張機構３３Ａ等の開度の平均値を求め、各平均値に固定値（例えば１００等）を除算して冷却負荷値を算出して設定し、これらを冷却負荷値情報５３ｃとして記憶部５３に記憶させている。つまり、冷却負荷値設定部５２４は、所定期間毎に各ショーケース１２Ａ等の冷却負荷値の更新を行っている。

【0062】

算出判定部５２５は、後述する圧縮機駆動制御処理において圧縮機３１を駆動又は駆動停止させるための判定処理を行うものである。より詳細には、全ショーケース１２Ａ等のうち運転監視部５２２を通じて取得した「低負荷状態」に該当するショーケース（低負荷ショーケース）を除いた対象ショーケース（対象要冷設備）の冷却負荷値の合計値を算出し、算出した合計値が記憶部５３に記憶された駆動停止基準値情報５３ａに含まれる駆動停止基準値以下であるか否か、あるいは対象ショーケースの冷却負荷値の合計値が記憶部５３に記憶された駆動再開基準値情報５３ｂに含まれる駆動再開基準値以上であるか否かを判定するものである。ここで駆動再開基準値は、駆動停止基準値よりも大きいことが好ましい。出力制御部５２６は、入出力部５１に出力する制御を行うものである。

【0063】

図６は、図４に示したコントローラ制御部５２が冷凍システム１０，２０毎に行う圧縮機駆動制御処理の処理内容を示すフローチャートである。この圧縮機駆動制御処理は、特定のタイミングで行われるものである。また冷凍システム１０に対して行われるものについて説明し、冷凍システム２０に対して行われるものについてはその説明を割愛する。

【0064】

圧縮機駆動制御処理においてコントローラ制御部５２は、運転監視部５２２を通じて冷凍システム１０を構成する各ショーケース１２Ａ等のショーケース制御部１４Ａ等からステータスを取得し、低負荷ショーケースを除く対象ショーケースの冷却負荷値を記憶部５３から読み出すことにより、対象ショーケースの冷却負荷値の合計値を算出する（ステップＳ１１１）。

【0065】

対象ショーケースの冷却負荷値の合計値を算出したコントローラ制御部５２は、冷凍機制御部５２１を通じて圧縮機３１が駆動中であるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。

【0066】

圧縮機３１が駆動中である場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、コントローラ制御部５２は、算出判定部５２５を通じて記憶部５３から駆動停止基準値情報５３ａを読み出し、ステップＳ１１１で算出した合計値が駆動停止基準値情報５３ａに含まれる駆動停止基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

【0067】

ステップＳ１１１で算出した合計値が駆動停止基準値を超える場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、コントローラ制御部５２は、後述する処理を実施することなく、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。これによれば圧縮機３１の駆動が継続されることとなる。

【0068】

一方、ステップＳ１１１で算出した合計値が駆動停止基準値以下である場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、コントローラ制御部５２は、冷凍機制御部５２１を通じて圧縮機３１を駆動停止にさせ（ステップＳ１１４）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

【0069】

これによれば、圧縮機３１が駆動停止になることで、冷却負荷の不足による圧縮機３１の高圧異常の発生を抑制することができる。

【0070】

上記ステップＳ１１２にて圧縮機３１が駆動停止中である場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、コントローラ制御部５２は、算出判定部５２５を通じて記憶部５３から駆動再開基準値情報５３ｂを読み出し、ステップＳ１１１で算出した合計値が駆動再開基準値情報５３ｂに含まれる駆動再開基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。

【0071】

ステップＳ１１１で算出した合計値が駆動再開基準値未満である場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、コントローラ制御部５２は、後述する処理を実施することなく、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。これによれば圧縮機３１の駆動停止が継続されることとなる。

【0072】

一方、ステップＳ１１１で算出した合計値が駆動再開基準値以上である場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、コントローラ制御部５２は、冷凍機制御部５２１を通じて圧縮機３１を駆動させ（ステップＳ１１６）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

【0073】

これによれば、圧縮機３１が駆動することで、各ショーケース１２Ａ等の収納室１３Ａ等を良好に冷却することができる。

【0074】

以上説明したように、本発明の実施の形態２である冷却システム２によれば、コントローラ制御部５２が、低負荷ショーケースを除く対象ショーケースの冷却負荷値の合計値が駆動停止基準値以下となる場合に圧縮機３１を駆動停止にさせるので、対象である系統Ａの冷凍システム１０を構成する全ショーケース１２Ａ等の状態を監視しながら冷却負荷の不足による圧縮機３１の高圧異常の発生を抑制することができ、圧縮機３１が高圧異常で駆動停止してしまうことを防止することができる。

【0075】

また上記冷却システム２によれば、コントローラ制御部５２が、対象である系統Ａの冷凍システム１０を構成する全ショーケース１２Ａ等の状態を監視し、圧縮機３１が駆動停止中において、対象ショーケースの冷却負荷値の合計値が駆動再開基準値以上となる場合に、圧縮機３１を駆動させるので、冷却負荷の変動に対応して各ショーケース１２Ａ等の収納室１３Ａ等を良好に冷却することができる。

【0076】

更に上記冷却システム２によれば、駆動再開基準値が駆動停止基準値よりも大きく設定されているので、比較的短期間に圧縮機３１の駆動及び駆動停止を繰り返すことを回避することができる。

【0077】

また更に上記冷却システム２によれば、コントローラ制御部５２が冷却負荷値設定部５２４を通じて、所定期間毎に各ショーケース１２Ａ等の冷却負荷値の更新を行っているので、現状の冷凍システム１０の状態に最適に対応して冷却負荷の有無を判断することができる。

【0078】

以上、本発明の好適な実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

【0079】

上述した実施の形態１及び２では、コントローラ制御部４２，５２が、各ショーケース１２Ａ等を構成するショーケース制御部１４Ａ等から膨張機構３３Ａ等の開度等のデータを取得していたが、本発明においては、制御部（コントローラ制御部）が各ショーケースから膨張機構の開度等を直接取得し、低負荷条件を満足するか否かを判断してもよい。

【0080】

上述した実施の形態２では、コントローラ制御部５２が冷却負荷値設定部５２４を通じて冷却負荷値の更新を行っていたが、本発明においては、冷却負荷値を固定値として記憶部に記憶されていてもよい。

【0081】

上述した実施の形態１及び２では、要冷設備の一例としてショーケース１２Ａ等を例示したが、本発明においては、ショーケース１２Ａ等以外の機器を要冷設備としてもよい。

【0082】

上述した実施の形態１及び２で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

【符号の説明】

【0083】

１，２…冷却システム、１０，２０…冷凍システム、１１，２１…冷凍機、１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎ，２２Ａ，２２Ｂ，…，２２Ｎ…ショーケース、１３Ａ，１３Ｂ，…１３Ｎ…収納室、１４Ａ，１４Ｂ，…１４Ｎ…ショーケース制御部、３０…冷媒回路、３１…圧縮機、３２…凝縮器、３３Ａ，３３Ｂ，…３３Ｎ…膨張機構、３４Ａ，３４Ｂ，…３４Ｎ…蒸発器、３５…冷媒管路、４０，５０…コントローラ、４１，５１…入出力部、４２，５２…コントローラ制御部、４２１，５２１…冷凍機制御部、４２２，５２２…運転監視部、４２３，５２３…運転データ取得部、４２４，５２５…算出判定部、４２５，５２６…出力制御部、５２４…冷却負荷値設定部、４３，５３…記憶部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】