(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-19
(45)【発行日】2022-01-27
(54)【発明の名称】冷却装置とその制御方法および制御プログラム
(51)【国際特許分類】
F25B 49/02 20060101AFI20220120BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20220120BHJP
F24F 11/46 20180101ALI20220120BHJP
F24F 11/86 20180101ALI20220120BHJP
【FI】
F25B49/02 A
F25B1/00 383
F24F11/46
F24F11/86
F25B1/00 361D
(21)【出願番号】P 2018050622
(22)【出願日】2018-03-19
【審査請求日】2020-03-18
(73)【特許権者】
【識別番号】507048525
【氏名又は名称】三菱電機冷熱プラント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002778
【氏名又は名称】特許業務法人IPシーガル
(74)【代理人】
【識別番号】100069903
【氏名又は名称】幸田 全弘
(74)【代理人】
【識別番号】100101166
【氏名又は名称】斎藤 理絵
(74)【代理人】
【識別番号】100157509
【氏名又は名称】小塩 恒
(72)【発明者】
【氏名】頴川 和弥
(72)【発明者】
【氏名】西嶋 盛力
(72)【発明者】
【氏名】瀬戸 雅臣
【審査官】西山 真二
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-129937(JP,A)
【文献】特開2002-333230(JP,A)
【文献】特開2008-157490(JP,A)
【文献】特開2017-009154(JP,A)
【文献】特開2015-232411(JP,A)
【文献】国際公開第2017/119504(WO,A1)
【文献】国際公開第2014/170982(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F25B 1/00
F25B 49/02
F24F 11/00 - 11/89
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機、凝縮器、蒸発器及びこれらを接続する冷媒配管を備え、制御装置及び圧力検出手段を備える冷却装置であって、
前記蒸発器は、
空気を取り込むための送風機を備え、
前記制御装置は、
冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータ、並びに前記送風機の駆動周波数と消費電力との関係を表すデータを記憶している記憶部と、
前記圧縮機及び送風機の各駆動周波数を、現在の設定値よりも所定の割合増減させて、新たな設定値に変更、再設定する設定部と、
前記圧力検出手段によって検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値、前記圧力検出手段によって
再度検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記再設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値、前記送風機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記送風機の基準消費電力の値、並びに前記送風機の駆動周波数の前記再設定値に対応する前記送風機の再設定消費電力の値のそれぞれを前記記憶部内のデータを参照して選択する選択部と、
前記選択部によって選択された
前記圧力検出手段によって検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値と前記送風機の基準消費電力の値から、所定の演算式を用いて、基準COPを算出し、前記選択部によって選択された
前記圧力検出手段によって再度検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記再設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値と前記送風機の再設定消費電力の値から、前記所定の演算式を用いて、算出COPを算出する演算部と、
前記基準COP値と前記算出COP値を比較して、前記算出COP値が、より適当なCOP値であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって、より適当と判定されたCOPの値に対応する駆動周波数で駆動するよう前記圧縮機と前記送風機を制御する制御部を備えること
を特徴とする冷却装置。
【請求項2】
前記圧力検出手段は、
前記凝縮器の出口側に配される前記凝縮圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の吸込み側に配される前記蒸発圧力を検出する圧力検出手段で構成されていること
を特徴とする請求項1に記載の冷却装置。
【請求項3】
前記演算式は、
前記冷却装置の冷却能力をQ、圧縮機の消費電力をE
d、前記送風機の消費電力をE
fとして、
COP=Q/(E
d+E
f)
で表されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の冷却装置。
【請求項4】
前記演算式は、
前記冷却装置の冷却能力をQ、圧縮機の消費電力をE
d、前記送風機の消費電力をE
fとして、
COP=(Q-E
f)/(E
d+E
f)
で表されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の冷却装置。
【請求項5】
圧縮機、凝縮器、蒸発器及びこれらを接続する冷媒配管を備え、前記蒸発器に空気を取り込むための送風機、制御装置及び圧力検出手段を備える冷却装置の制御方法であって、
前記圧力検出手段によって冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力を検出し、検出された凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記圧縮機の駆動周波数の現在の設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の消費電力の値を基準値として得る工程と、
前記送風機の駆動周波数の現在の設定値に対応する前記送風機の消費電力の値を基準値として得る工程と、
前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力値と前記送風機の基準消費電力値から、所定の演算式を用いて、基準COP値を算出する工程と、
前記基準COP値の算出後に、前記圧縮機及び前記送風機の各駆動周波数を、前記設定値よりも所定の割合増減させて、新たな設定値に変更、再設定する工程と、
再度、前記圧力検出手段によって冷媒の蒸発圧力及び凝縮圧力を検出し、検出された凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記圧縮機の前記再設定された駆動周波数の値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値を得る工程と、
前記送風機の前記再設定された駆動周波数の値に対応する前記送風機の再設定消費電力の値を得る工程と、
前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力値と前記送風機の再設定消費電力値から、前記所定の演算式を用いて、算出COP値を算出する工程と、
前記基準COP値と前記算出COP値を比較して、前記算出COP値が、より適当なCOP値であるか否かを判定する工程と、
前記適当なCOP値に対応する駆動周波数で、前記圧縮機と前記送風機を制御する工程と、
を含むこと
を特徴とする冷却装置の制御方法。
【請求項6】
前記冷却装置は、
温度検出手段をさらに備え、
前記制御方法は、
前記温度検出手段によって検出された庫内又は室内温度が周波数運転開始温度よりも低くなった場合に行われること
を特徴とする請求項5に記載の冷却装置の制御方法。
【請求項7】
圧縮機、凝縮器、蒸発器及びこれらを接続する冷媒配管を備え、前記蒸発器に空気を取り込むための送風機、制御装置及び圧力検出手段を備える冷却装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータ、並びに前記送風機の駆動周波数と消費電力との関係を表すデータと、前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の消費電力の値と前記送風機の消費電力の値からCOPを算出する所定の演算式を格納するデータベースを保存する保存ステップと、
前記圧力検出手段から検出された冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力を取得する圧力取得ステップと、
前記圧縮機及び前記送風機の各駆動周波数の現在の設定値を基準値として取得する周波数取得ステップと、
前記データベースから、冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータと、前記送風機の駆動周波数と消費電力の関係を表すデータを読み出すデータ読み出しステップと、
前記圧力取得ステップにおいて取得した冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記周波数取得ステップにおいて取得した圧縮機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択すると共に、前記周波数取得ステップにおいて取得した送風機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記送風機の基準消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択する選択ステップと、
前記データベースから前記演算式を読み出す演算式読み出しステップと、
前記選択ステップにおいて選択された前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値と前記送風機の基準消費電力の値を用い、前記演算式読み出しステップにおいて読み出された演算式に基づいて基準COPを算出する基準COP算出ステップと、
前記圧縮機及び送風機の各駆動周波数を、前記設定値よりも所定の割合増減させて、新たな設定値に変更、再設定する周波数設定ステップと、
前記圧力検出手段から再度検出された冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力を取得する圧力再取得ステップと、
前記データベースから、再度、冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータと、前記送風機の駆動周波数と消費電力の関係を表すデータを読み出すデータ再読み出しステップと、
前記圧力再取得ステップにおいて取得した冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記周波数設定ステップにおいて前記再設定された圧縮機の駆動周波数の値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択すると共に、前記周波数設定ステップにおいて前記再設定された送風機の駆動周波数の値に対応する前記送風機の再設定消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択する再選択ステップと、
前記データベースから前記演算式を再度読み出す演算式再読み出しステップと、
前記再選択ステップにおいて選択された前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値と前記送風機の再設定消費電力の値を用い、前記演算式再読み出しステップにおいて読み出された演算式に基づいて算出COPを算出する算出COP算出ステップと、
前記基準COP値と前記算出COP値を比較して、前記算出COP値が、より適当なCOP値であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、より適当であると判定されたCOPに対応する駆動周波数で前記圧縮機及び送風機を制御する制御ステップと、
を実行させること
を特徴とする冷却装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、冷却装置とその制御方法および制御プログラムに関するものである。
より詳しくは、正確かつ安定した運転ないし冷却状態を維持しつつ、省エネルギー性を向上させることができる冷却装置とその制御方法および制御プログラムに関するものであって、冷却技術に属するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、一般的な冷却装置は、圧縮機、凝縮器(熱交換器)、絞り装置(膨張弁)及び蒸発器(熱交換器)が配管接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を構成している。
【0003】
すなわち、この冷却装置は、冷媒が、蒸発、凝縮時に、熱交換対象となる空気等から吸熱、放熱することを利用して、管内の圧力を変化させながら冷却動作等を行うものである。
【0004】
近年、このような冷却装置においては、その冷却能力を維持しつつ、省エネルギーによる運転が望まれている。
【0005】
このような冷却装置の一例が、特許文献1に開示されている。
【0006】
例えば、特開2015-232411号公報(特許文献1)においては、庫内温度管理、冷凍装置システムの信頼性の確保、および、運転消費電力の低減を図ったプルダウン運転を実施する冷凍装置システムが提案されている。
【0007】
この冷凍装置システムは、駆動周波数が可変とされた圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器からなる冷凍サイクルと、
前記蒸発器で冷却された被冷却媒体が供給される冷蔵庫と、
前記冷蔵庫の庫内温度を検出する庫内温度センサと、
前記圧縮機の吸入圧力を検出する吸入圧力センサと、
前記庫内温度がサーモオン設定温度以上となった場合に前記冷凍サイクルの運転開始を指令し、前記庫内温度がサーモオフ設定温度以下となった場合に前記冷凍サイクルの運転停止を指令する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
予め入力された前記圧縮機の情報と、
前記サーモオフ設定温度へ到達するまでに設けられた周波数シフト設定温度と、
予め設定した周波数シフト設定吸入圧力と、に基づいて、
前記圧縮機の駆動周波数を適宜変更する運転モードを備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開2015-232411号公報(特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前記特許文献1に開示されている冷凍装置システムは、圧縮機の駆動周波数のみを制御するもので、この制御のためのパラメータの一つとして、サーモオフ設定温度へ到達するまでに設けられた周波数シフト設定温度を使用するものである。
しかしながら、前記制御は、圧縮機の駆動周波数ないし回転数に基づいて行われるもので、冷凍装置の冷却能力などの他のパラメータを考慮したものではない。
したがって、正確かつ安定した運転状態を維持しつつ、省エネルギー性を向上させる点において、さらなる改善が求められている。
【0010】
この発明はかかる現状に鑑み、正確かつ安定した運転ないし冷却状態を維持しつつ、省エネルギー性を向上させることができる冷却装置とその制御方法および制御プログラムを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
すなわち、この発明にかかる請求項1に記載の発明は、
圧縮機、凝縮器、蒸発器及びこれらを接続する冷媒配管を備え、制御装置及び圧力検出手段を備える冷却装置であって、
前記蒸発器は、
空気を取り込むための送風機を備え、
前記制御装置は、
冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータ、並びに前記送風機の駆動周波数と消費電力との関係を表すデータを記憶している記憶部と、
前記圧縮機及び送風機の各駆動周波数を、現在の設定値よりも所定の割合増減させて、新たな設定値に変更、再設定する設定部と、
前記圧力検出手段によって検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値、前記圧力検出手段によって再度検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記再設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値、前記送風機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記送風機の基準消費電力の値、並びに前記送風機の駆動周波数の前記再設定値に対応する前記送風機の再設定消費電力の値のそれぞれを前記記憶部内のデータを参照して選択する選択部と、
前記選択部によって選択された前記圧力検出手段によって検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値と前記送風機の基準消費電力の値から、所定の演算式を用いて、基準COPを算出し、前記選択部によって選択された前記圧力検出手段によって再度検出された凝縮圧力及び蒸発圧力の値並びに前記圧縮機の駆動周波数の前記再設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値と前記送風機の再設定消費電力の値から、前記所定の演算式を用いて、算出COPを算出する演算部と、
前記基準COP値と前記算出COP値を比較して、前記算出COP値が、より適当なCOP値であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって、より適当と判定されたCOPの値に対応する駆動周波数で駆動するよう前記圧縮機と前記送風機を制御する制御部を備えること
を特徴とする冷却装置である。
【0012】
この発明の請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の冷却装置において、
前記圧力検出手段は、
前記凝縮器の出口側に配される前記凝縮圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機の吸込み側に配される前記蒸発圧力を検出する圧力検出手段で構成されていること
を特徴とするものである。
【0013】
この発明の請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の冷却装置において、
前記演算式は、
前記冷却装置の冷却能力をQ、圧縮機の消費電力をEd、前記送風機の消費電力をEfとして、
COP=Q/(Ed+Ef)
で表されること
を特徴とするものである。
【0014】
この発明の請求項4に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の冷却装置において、
前記演算式は、
前記冷却装置の冷却能力をQ、圧縮機の消費電力をEd、前記送風機の消費電力をEfとして、
COP=(Q-Ef)/(Ed+Ef)
で表されること
を特徴とするものである。
【0015】
さらに、この発明の請求項5に記載の発明は、
圧縮機、凝縮器、蒸発器及びこれらを接続する冷媒配管を備え、前記蒸発器に空気を取り込むための送風機、制御装置及び圧力検出手段を備える冷却装置の制御方法であって、
前記圧力検出手段によって冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力を検出し、検出された凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記圧縮機の駆動周波数の現在の設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の消費電力の値を基準値として得る工程と、
前記送風機の駆動周波数の現在の設定値に対応する前記送風機の消費電力の値を基準値として得る工程と、
前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力値と前記送風機の基準消費電力値から、所定の演算式を用いて、基準COP値を算出する工程と、
前記基準COP値の算出後に、前記圧縮機及び前記送風機の各駆動周波数を、前記設定値よりも所定の割合増減させて、新たな設定値に変更、再設定する工程と、
再度、前記圧力検出手段によって冷媒の蒸発圧力及び凝縮圧力を検出し、検出された凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記圧縮機の前記再設定された駆動周波数の値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値を得る工程と、
前記送風機の前記再設定された駆動周波数の値に対応する前記送風機の再設定消費電力の値を得る工程と、
前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力値と前記送風機の再設定消費電力値から、前記所定の演算式を用いて、算出COP値を算出する工程と、
前記基準COP値と前記算出COP値を比較して、前記算出COP値が、より適当なCOP値であるか否かを判定する工程と、
前記適当なCOP値に対応する駆動周波数で、前記圧縮機と前記送風機を制御する工程と、
を含むこと
を特徴とする冷却装置の制御方法である。
【0016】
この発明の請求項6に記載の発明は、
請求項5に記載の冷却装置の制御方法において、
前記冷却装置は、
温度検出手段をさらに備え、
前記制御方法は、
前記温度検出手段によって検出された庫内又は室内温度が周波数運転開始温度よりも低くなった場合に行われること
を特徴とするものである。
【0017】
さらにまた、この発明の請求項7に記載の発明は、
圧縮機、凝縮器、蒸発器及びこれらを接続する冷媒配管を備え、前記蒸発器に空気を取り込むための送風機、制御装置及び圧力検出手段を備える冷却装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータ、並びに前記送風機の駆動周波数と消費電力との関係を表すデータと、前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の消費電力の値と前記送風機の消費電力の値からCOPを算出する所定の演算式を格納するデータベースを保存する保存ステップと、
前記圧力検出手段から検出された冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力を取得する圧力取得ステップと、
前記圧縮機及び前記送風機の各駆動周波数の現在の設定値を基準値として取得する周波数取得ステップと、
前記データベースから、冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータと、前記送風機の駆動周波数と消費電力の関係を表すデータを読み出すデータ読み出しステップと、
前記圧力取得ステップにおいて取得した冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記周波数取得ステップにおいて取得した圧縮機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択すると共に、前記周波数取得ステップにおいて取得した送風機の駆動周波数の前記設定値に対応する前記送風機の基準消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択する選択ステップと、
前記データベースから前記演算式を読み出す演算式読み出しステップと、
前記選択ステップにおいて選択された前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力の値と前記送風機の基準消費電力の値を用い、前記演算式読み出しステップにおいて読み出された演算式に基づいて基準COPを算出する基準COP算出ステップと、
前記圧縮機及び送風機の各駆動周波数を、前記設定値よりも所定の割合増減させて、新たな設定値に変更、再設定する周波数設定ステップと、
前記圧力検出手段から再度検出された冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力を取得する圧力再取得ステップと、
前記データベースから、再度、冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力と前記圧縮機の駆動周波数と前記圧縮機の消費電力と前記冷却装置の冷却能力との関係を表すデータと、前記送風機の駆動周波数と消費電力の関係を表すデータを読み出すデータ再読み出しステップと、
前記圧力再取得ステップにおいて取得した冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記周波数設定ステップにおいて前記再設定された圧縮機の駆動周波数の値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択すると共に、前記周波数設定ステップにおいて前記再設定された送風機の駆動周波数の値に対応する前記送風機の再設定消費電力の値を、前記データベースに格納されているデータを参照して選択する再選択ステップと、
前記データベースから前記演算式を再度読み出す演算式再読み出しステップと、
前記再選択ステップにおいて選択された前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値と前記送風機の再設定消費電力の値を用い、前記演算式再読み出しステップにおいて読み出された演算式に基づいて算出COPを算出する算出COP算出ステップと、
前記基準COP値と前記算出COP値を比較して、前記算出COP値が、より適当なCOP値であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、より適当であると判定されたCOPに対応する駆動周波数で前記圧縮機及び送風機を制御する制御ステップと、
を実行させること
を特徴とする冷却装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【0018】
この発明の冷却装置とその制御方法および制御プログラムは、圧力検出手段によって検出される冷媒の凝縮圧力および蒸発圧力ならびに前記圧縮機の駆動周波数の現在の設定値(例えば駆動当初の駆動周波数)に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の消費電力(基準消費電力)の値と、前記送風機の駆動周波数の現在の設定値(例えば駆動当初の駆動周波数)に対応する前記送風機の消費電力(基準消費電力)の値を用い、所定の演算式を用いて算出した基準COPを、その後に前記圧縮機および前記送風機の各駆動周波数を、前記設定値よりも所定の割合増減(例えば低下)させて、新たな設定値に変更・再設定して算出した算出COPと比較し、より適当なCOPであると判定された算出COPの値に対応する駆動周波数で駆動するよう前記圧縮機および前記送風機を制御するものである。
したがって、正確かつ安定した運転ないし冷却状態が維持され、省エネルギー性が向上する。
【0019】
前記冷却装置においては、前記圧力検出手段として、前記凝縮圧力を検出するための圧力検出手段を、前記凝縮器の出口側に設け、前記蒸発圧力を検出するための圧力検出手段を、前記圧縮機の吸込み側に設けることができる。
このような構成によれば、前記凝縮器の出口側と前記圧縮機の吸込み側の二か所で検出された圧力値を使用して、より適当なCOPを算出するので、前記冷却装置において、より正確かつ安定した運転状態(冷却能力)を維持することが可能となる。
【0020】
前記冷却装置の制御方法については、前記冷却装置が備える温度検出手段によって検出された庫内または室内温度が周波数運転開始温度よりも低くなった後に、行うことができる。
このような構成によって、前記冷却装置において、安定した運転状態(冷却能力)を維持しつつ、効率よく冷却を行うことが可能となる。
【0021】
前記冷却装置、その制御方法および制御プログラムにおいて、前記演算式として、下記演算式を用いることができる。
COP=(Q-Ef)/(Ed+Ef)
上記演算式を用いる場合には、冷却装置の冷却能力から送風機の消費電力分の発熱による影響が除外されるので、より正確なCOPを算出することができ、その結果、極めて正確かつ安定な運転ないし冷却状態を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】この発明にかかる冷却装置の一例を示す概念図である。
【
図2】
図1に示す冷却装置を構成する制御装置が実施する、より適当なCOP値に基づく圧縮機および送風機の制御動作の手順の一例を示すフロー図である。
【
図3】圧縮機の駆動周波数に応じた、蒸発圧力と、凝縮圧力と、冷却装置の冷却能力および圧縮機の消費電力との関係を示すデータテーブルの一例を示す図である。
【
図4】送風機に設定する駆動周波数と消費電力との関係を示すデータテーブルの一例を示す図である。
【
図5】近似式の例を示す図であって、 (A)は、冷媒の蒸発圧力および凝縮圧力と
図1に示す冷却装置の冷却能力の関係を示すもので、(B)は、冷媒の蒸発圧力および凝縮圧力と
図1に示す冷却装置を構成する圧縮機の消費電力の関係を示すものである。
【
図6】
図1に示す冷却装置によって冷却動作を行う手順の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、この発明の冷却装置とその制御方法および制御プログラムの一実施の形態の構成を、図面を参照して説明する。
なお、この発明は、図面に示す形態にのみ限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲内において種々改良を加えることができるものである。
【0024】
図1は、この発明にかかる冷却装置1の一例を示した概念図である。
図1に示すように、前記冷却装置1は、圧縮機2、凝縮器3、蒸発器4、および制御装置5を主要構成要素とするもので、前記圧縮機2、凝縮器3および蒸発器4の各構成要素は、冷媒配管で接続されている。
なお、
図1において、冷却装置1は、冷蔵庫の庫内または室内を冷却するためのものとして構成されている。
【0025】
図1において、前記凝縮器3の出口側には、冷媒の凝縮圧力(比較的高い圧力)を測定するための圧力検出手段(圧力測定センサ)6が配され、前記圧縮機2の吸込み側には、冷媒の蒸発圧力(比較的低い圧力)を測定するための圧力検出手段(圧力測定センサ)7が配されている。
したがって、前記冷却装置1では、前記凝縮器3の出口側と前記圧縮機2の吸込み側の二か所で検出された圧力値を使用して、より適当なCOPを算出し、このCOP値に基づいて前記圧縮機2と前記蒸発器4の送風機4aのそれぞれを制御するので、より正確かつ安定した運転ないし冷却状態(冷却能力)を維持することが可能となる
【0026】
なお、前記圧力検出手段の数については、凝縮圧力測定用と蒸発圧力測定用に少なくとも1つずつ配されていればよく、目的に応じて適宜変更することができる。
また、前記圧力検出手段に代えて、温度検出手段を用いて、検出された冷媒の凝縮温度および蒸発温度を、それぞれ凝縮圧力および蒸発圧力に換算するようにしてもよい。
【0027】
前記圧縮機2は、冷媒を吸入して圧縮し、高温・高圧のガス状態にして吐出するものである。
この実施例において、前記圧縮機2は、インバータ回路などによって、その駆動周波数(ないし回転数)を制御し、冷媒の吐出量(吐出容量)を変化させることができるよう構成されたものである。
【0028】
前記凝縮器3は、前記圧縮機2から吐出された冷媒と、例えば屋外ないし庫外の空気(外気)との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させるものである。
なお、前記凝縮器3については、その所定の位置に送風機(ファン)を取り付けることによって、前記凝縮器3に外気を送り込み、前記凝縮器3に流入する冷媒との熱交換が促されるよう構成してもよい。
【0029】
前記蒸発器4は、冷却対象となる空気と前記凝縮器3によって凝縮された冷媒との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させるものである。
【0030】
この発明において、前記蒸発器4は、送風機(ファン)4aを備えており、この送風機4aによって、冷却対象となる空気が供給されるよう構成されている。
この実施例において、前記送風機4aは、インバータ回路などによって、その駆動周波数(ないし回転数)を制御し、前記空気の供給量(吐出容量)を変化させることができるよう構成されている。
【0031】
図1において、前記制御装置5は、取得部5a、記憶部5b、設定部5c、選択部5d、演算部5e、判定部5f、および制御部5gで構成されている。
前記制御装置5は、前記圧力検出手段6によって検出された凝縮圧力と前記圧力検出手段7によって検出された蒸発圧力に応じて、常時、より適当なエネルギー消費効率(Coefficient Of Performance(COP))値を算出し、算出されたエネルギー消費効率値に対応する駆動周波数(ないし回転数)で駆動するよう、前記圧縮機2と前記蒸発器4が備える送風機4aを制御する。
【0032】
前記取得部5aは、圧力検出手段および温度検出手段などの各種の検出手段によって検出された圧力および温度、圧縮機2や送風機4aの駆動周波数などの運転状態量を、データとして取得する機能を有するものである。
【0033】
前記記憶部5bは、データベースを構築し得るもので、COP(基準COPおよび算出COP)を算出するために利用される各種データを記憶する。
例えば、前記記憶部5bは、前記取得部5aが取得した圧力や温度、圧縮機2や送風機4aの駆動周波数や消費電力などの運転状態量に関するデータに加え、前記演算部5eによる演算結果、予め定められた定数、冷媒の物性値(飽和圧力、飽和温度)を計算する関数式や関数表(テーブル)などをデータとして記憶する。
なお、これらのデータについては、適宜テーブルやグラフ、数式(近似式等)などの形式で記憶させてもよい。
さらに、前記記憶部5b内のデータは、必要に応じて参照、書き換えることが可能である。
【0034】
この実施例において、前記記憶部5bは、冷媒の凝縮圧力と冷媒の蒸発圧力と圧縮機2の駆動周波数と冷却装置1の冷却能力と圧縮機2の消費電力の関係を表すデータ、ならびに送風機4aの駆動周波数および消費電力の関係を表すデータを、それぞれテーブル形式で予め記憶し、後述する演算式を記憶している。
【0035】
さらに、前記記憶部5b内には、
図5に示される、蒸発圧力P
sおよび凝縮圧力P
dと冷却装置1の冷却能力Qの関係を示す近似式、ならびに蒸発圧力P
sおよび凝縮圧力P
dと圧縮機2の消費電力E
dの関係を示す近似式も格納されている。
【0036】
前記設定部5cは、前記圧縮機2および送風機4aの駆動周波数を、現在の設定値を基準値(基準駆動周波数値)として、これよりも所定の割合増加または低下させて新たな設定値(再設定駆動周波数値)に変更、再設定する機能を有するものである。
なお、運転開始時においては、駆動当初に設定された駆動周波数の値が基準値とされる。
【0037】
前記選択部5dは、前記圧力検出手段(
図1において圧力検出手段6,7)によって検出された冷媒の凝縮圧力および蒸発圧力と圧縮機2の駆動周波数として現在設定されている値(現在の設定値;基準駆動周波数)または圧縮機2の駆動周波数として前記設定部5cによって再設定された値(再設定駆動周波数)に対応する冷却装置1の冷却能力の値と圧縮機2の消費電力(基準消費電力)の値を、前記記憶部5b内の各データ(例えばデータテーブル)を参照して選択する。
【0038】
前記選択部5dは、さらに、送風機4aの駆動周波数として現在設定されている値(現在の設定値;基準駆動周波数)に対応する送風機4aの消費電力(基準消費電力)の値、または送風機4aの駆動周波数として前記設定部5cによって再設定された値(再設定駆動周波数)に対応する送風機4aの消費電力(再設定消費電力)の値を、前記記憶部5b内の各データを参照して選択する。
【0039】
前記演算部5eは、前記選択部5dによって選択された冷却装置1の冷却能力の値と圧縮機2の消費電力(基準消費電力または再設定消費電力)の値と送風機4aの消費電力(基準消費電力または再設定消費電力)の値を用い、前記冷却装置1の冷却能力値と前記圧縮機2の消費電力値と前記送風機4aの消費電力値からCOPを算出する所定の演算式に基づいて、COP(基準COPまたは算出COP)を算出する。
なお、前記演算式は、予め記憶部5b内に格納しておいてもよいし、演算部5e内に直接記憶させておいてもよい。
【0040】
前記演算式としては、例えば、下記演算式(1)を用いることができる。
COP=Q/(Ed+Ef) ・・・(1)
【0041】
上記式中、Qは、冷却装置(ないし冷却システム)の冷却能力[kw]、Edは、圧縮機の消費電力[kw]、Efは、送風機の消費電力[kw]である。
【0042】
なお、上記演算式(1)に代えて、下記演算式(2)を用いることもできる。
COP=(Q-Ef)/(Ed+Ef) ・・・(2)
【0043】
上記演算式(2)を選択する場合には、前記冷却能力Qから前記送風機の消費電力Ef分の発熱による影響を除外して、より正確な値を算出することができるので、前記冷却装置1において、極めて正確かつ安定な運転ないし冷却状態(冷却能力)を維持することが可能となる。
【0044】
前記判定部5fは、圧縮機2および送風機4aの各駆動周波数として前記現在の設定値を用いて前記演算部5eにより算出された基準COPと、圧縮機2および送風機4aの各駆動周波数として前記再設定値を用いて前記演算部5eにより算出された算出COPとを比較し、算出COPの値が基準COPの値よりも大きいか否か(算出COPがより適したものであるか否か)を判定する機能を有する。
【0045】
さらに、前記判定部5fは、後述するように、温度検出手段9で検出された現在の温度(庫内ないし室内等の現在の温度)が、周波数運転開始温度よりも低いか否かを判定すると共に、所定の制御動作(駆動周波数制御動作)を行った後に検出された温度が、停止温度よりも低いか否かを判定する。
【0046】
なお、本書において、「周波数運転開始温度」とは、予め設定された所定の温度をいい、「停止温度」とは、予め設定された所定の温度であって、周波数運転開始温度よりも低い温度をいう。
【0047】
前記制御部5gは、前記判定部5fによって常時出力される適当なCOP値に対応する駆動周波数の値に基づいて、前記圧縮機2および前記送風機4aの各駆動周波数を制御する。
【0048】
かかる制御装置によれば、検出された凝縮圧力および蒸発圧力の二つの圧力(実測値)下において、より適当なCOP値を算出し、このCOP値に基づいて設定された駆動周波数(より適当な駆動周波数)で、前記圧縮機と前記送風機の両方を制御するので、冷却装置において、正確かつ安定した運転状態を維持することができる。
その結果、冷却装置において安定した性能と省エネルギーを実現することが可能となる。
【0049】
なお、
図1において、前記凝縮器3および前記蒸発器4間には、膨張弁8が設けられている。
前記膨張弁8は、一方側が配管を介して前記凝縮器3に接続され、他方側が配管を介して前記蒸発器4に接続されるもので、前記圧縮機2から供給される冷媒の圧力が適当なものになるよう、所定の開度とすることによって、前記冷媒を適宜減圧・膨張させるものである。
前記膨張弁8の開度については、公知の制御装置を使用して、前記圧縮機2から供給される冷媒の圧力や温度などに応じて、その制御が自動的に行われるようにしてもよい。
【0050】
かかる構成の冷却装置において、適当なCOP値の算出、ならびにこのCOP値に基づく圧縮機および送風機の駆動周波数制御動作は、例えば、以下のようにして行われる。
【0051】
図2に示すように、圧縮機2および送風機4aのそれぞれを所定の駆動周波数で駆動させている状態で(ステップS1)制御動作が開始されると、取得部5aが、現在、圧縮機2に設定されている駆動周波数の値と、送風機4aに設定されている駆動周波数の値を、それぞれ基準値(基準駆動周波数値)として取得する(ステップS2)。
なお、この実施例において、前記圧縮機2の駆動周波数と送風機4aの駆動周波数は、短時間で所定の温度まで冷却されるよう冷却装置1の冷却能力を最大化すべく、いずれも最大駆動周波数になるように設定されている。
【0052】
さらに、取得部5aは、圧力検出手段6で検出される冷媒の現在の凝縮圧力(実測値)と、圧力検出手段7で検出される冷媒の現在の蒸発圧力(実測値)を取得する(ステップS3)。
【0053】
つづいて、ステップS4で、取得部5aは、ステップS2で取得した各駆動周波数データとステップS3で取得した各圧力データを選択部5dに送る。
【0054】
記憶部5bは、冷媒の凝縮圧力Pdおよび蒸発圧力Psと前記圧縮機2の駆動周波数Fdと前記圧縮機の消費電力Edと前記冷却装置1の冷却能力Qとの関係を表すデータを記憶している。
【0055】
具体的には、これらのデータは、記憶部5b内に、
図3に示されるように、テーブル形式で(データテーブルとして)記憶されている。
図3に示されるデータテーブル(冷却能力データテーブル)は、蒸発圧力P
sと凝縮圧力P
dに応じて設定された冷却装置の冷却能力Qおよび圧縮機の消費電力E
dを、任意に設定された圧縮機2の駆動周波数F
d毎に定めたものである。
記憶部5b内には、これと同様のデータテーブルが、圧縮機2の、所定の駆動周波数に応じて複数作成され、格納されている。
すなわち、記憶部5bは、圧縮機2の駆動周波数F
dに応じた、冷媒の凝縮圧力P
dおよび蒸発圧力P
sと冷却装置1の冷却能力Qと圧縮機2の消費電力E
dとの関係を表す冷却能力データを記憶している。
【0056】
さらに、記憶部5bは、
図4に示される、送風機4aに設定される駆動周波数F
fと消費電力E
fの関係を表す送風機データを、テーブル形式で記憶し、前記冷却装置1の冷却能力Qと前記圧縮機2の消費電力E
dと前記送風機4aの消費電力E
fの各値からCOPを算出する所定の演算式、具体的には、上記演算式(1)または(2)を記憶している。
【0057】
ステップS5で、前記選択部5dは、前記記憶部5b内に格納されている冷却能力データテーブルを参照して、前記圧力検出手段6,7によって検出された凝縮圧力および蒸発圧力ならびに圧縮機2の前記基準駆動周波数に対応する冷却装置1の冷却能力の値と圧縮機2の消費電力(基準消費電力)の値を選択し、演算部5eに送る。
【0058】
ステップS6で、前記選択部5dは、さらに、前記記憶部5b内に格納されているテーブル形式の送風機データ(送風機データテーブル)を参照して、送風機4aの前記基準駆動周波数に対応する送風機4aの消費電力(基準消費電力)の値を選択し、演算部5eに送る。
【0059】
さらに、ステップS7に進み、演算部5eは、記憶部5bから前記演算式を読み出し、ステップS5で選択された冷却装置1の冷却能力値および圧縮機2の基準消費電力値とステップS6で選択された送風機4aの基準消費電力値を用い、前記演算式に基づいて、基準値としてのCOP(基準COP)を算出し、記憶部5bに送る。
【0060】
ステップS8において、設定部5cは、圧縮機2および/または送風機4aの各駆動周波数を、前記設定値(基準値)から所定の値まで低下させて、新たな設定値に変更、再設定する。
【0061】
つづいて、ステップS9で、制御部5gは、前記設定部5cによって再設定された駆動周波数(再設定駆動周波数)で駆動するよう圧縮機2および/または送風機4aを制御する。
その際、圧縮機2および/または送風機4aの駆動周波数を、圧縮機2および/または送風機4aの機種やシステム等に応じて、所定の割合、増減させ、この駆動周波数で駆動するよう圧縮機2および/または送風機4aを制御してもよい。
これにより、算出COPに基づいて、圧縮機2および/または送風機4aの機種やシステム等を考慮して選択された駆動周波数で圧縮機2および/または送風機4aが駆動するので、冷却装置において、より正確な運転ないし冷却状態を維持することが可能となる。
【0062】
その後、ステップS10で、取得部5aは、圧力検出手段6で検出される冷媒の現在の凝縮圧力と、圧力検出手段7で検出される冷媒の現在の蒸発圧力を取得し、取得した各圧力データを選択部5dに送る。
【0063】
さらに、ステップS11に進み、前記選択部5dは、前記記憶部5b内に格納されている冷却能力データテーブルを参照して、前記圧力検出手段6,7によって検出された凝縮圧力および蒸発圧力ならびにステップS8で圧縮機2に再設定された駆動周波数の値に対応する冷却装置1の冷却能力の値と圧縮機2の消費電力(再設定消費電力)の値を選択し、演算部5eに送る。
【0064】
ステップS12で、前記選択部5dは、さらに、前記記憶部5b内に格納されている送風機データテーブルを参照して、ステップS8で再設定された送風機4aの駆動周波数の値に対応する送風機4aの消費電力(再設定消費電力)の値を選択し、演算部5eに送る。
【0065】
つづいて、ステップS13で、演算部5eは、記憶部5bから前記演算式を読み出し、ステップS11で選択された冷却装置1の冷却能力値と圧縮機2の再設定消費電力値とステップS12で選択された送風機4aの再設定消費電力値を用い、前記演算式に基づいて、COP(算出COP)を算出し、記憶部5bに送る。
【0066】
さらに、ステップS14に進み、判定部5fは、記憶部5bから、ステップS7で算出された基準COPとステップ13で算出された算出COPを読み出して、基準COPと算出COPとを比較し、算出COPが基準COPよりも大きいか否かを判定する。
【0067】
ステップS14において、判定部5fによって、算出COPの値が基準COPの値よりも大きい(算出COP>基準COP)と判定されると、判定部5fは、算出COPが、より適当な(効率の良い)COPであると判断して、ステップS14での判断は“Yes”となる。
その後、ステップS8に戻り、再度、圧縮機2および送風機4aの各駆動周波数が、現在の設定値(基準値)から所定の値まで低下され、新たな設定値に変更、再設定され、しかるのち、ステップS13でCOPの算出が行われる。
【0068】
一方、ステップS14において、判定部5fによって、算出COPの値が基準COPの値よりも大きくないと判定されると、ステップS14での判断は“No”となり、ステップS15に進む。
【0069】
ステップS15において、判定部5fは、圧縮機2および送風機4aの各駆動周波数をステップ8において再設定された駆動周波数よりも高いがステップ2における基準駆動周波数以下の駆動周波数に、それぞれ変更・再設定するよう設定部5cに指示し、制御部5gは、この再設定された駆動周波数で駆動するよう送風機4aを制御する。
その際、圧縮機2および/または送風機4aの駆動周波数を、その機種やシステム等に応じて、所定の割合、増減させ、この駆動周波数で駆動するように圧縮機2および/または送風機4aを制御してもよい。
これにより、算出COPに基づいて、圧縮機2および/または送風機4aの機種やシステム等を考慮して選択された駆動周波数で圧縮機2および/または送風機4aが駆動するので、より正確な運転ないし冷却状態を維持することが可能となる。
その後、ステップS10に戻り、再度、圧力検出手段6,7によって検出される冷媒の現在の凝縮圧力と蒸発圧力の取得が行われ、しかるのち、ステップS13でCOPの算出が行われる。
【0070】
かかる処理動作を行うことによって、常時、適当なCOP(算出COP)が算出され、この算出COPに基づく駆動周波数値で駆動するよう、前記圧縮機2および前記送風機4aのそれぞれが制御されるので、冷却装置ないし冷却システムにおいて、正確かつ安定した運転状態が維持されつつ、省エネルギーが実現される。
【0071】
なお、この実施例では、ステップS14での判断が“Yes”となった場合、算出されたCOPの値(算出COP値)を適当なCOPの値として出力し、算出COPの値が、基準となるCOPの値(基準COP値)よりも高くならない範囲で維持されるようにしているが、前記算出されたCOPの値を基準COPに置き換えて、上記ステップ8からステップ14を所定回数繰り返して、最適なCOPを算出してもよい。
【0072】
かかる構成の冷却装置による冷却動作を、例えば、以下のようにして行うことができるが、この実施例にのみ限定されるものではない。
【0073】
図1において、前記冷却装置1は、庫内ないし室内温度測定用の温度検出手段(温度センサ)9を備えている。
【0074】
冷却動作が開始されると、
図6に示すように、圧縮機2および送風機4aを駆動させている状態で(ステップS101)、取得部5aが、温度検出手段9で検出される現在の温度(庫内ないし室内温度)を取得し、取得した温度データを判定部5fに送る(ステップS102)。
【0075】
つづいて、ステップS103で、判定部5fは、ステップS102で取得された温度が、記憶部5b内に格納されている周波数運転開始温度よりも低いか否かを判定する。
その際、ステップS102で取得された温度が周波数運転開始温度よりも低いか否かは、例えば、所定の誤差範囲に収まっている旨の条件を充足するか否かに基づいて判定してもよい。
【0076】
ステップS103において、判定部5fによって、ステップS102で取得された温度が、記憶部5b内に格納されている周波数運転開始温度よりも低いと判定されると、ステップS103での判断は“Yes”となり、判定部5fは、取得部5aに対して、前記圧縮機および送風機の駆動周波数制御動作を行うよう指示して、ステップS104に進む。
【0077】
一方、ステップS102で取得された温度が、記憶部5bに格納されている周波数運転開始温度よりも低くないと判定されると、ステップS103での判断は“No”となり、ステップS101に戻り、再度、現在の庫内ないし室内温度の取得が行われる。
【0078】
つづいて、ステップS104で、前記圧縮機および送風機の駆動周波数制御動作が行われる。
この制御動作については、前記した通りである。
【0079】
さらに、ステップS105に進み、取得部5aは、温度検出手段9から現在の温度(前記制御動作後の庫内ないし室内温度)を取得し、取得した温度データを判定部5fに送る。
なお、この温度の取得については、前記制御動作が開始されてから所定の時間が経過した後に行われるようにしてもよい。
【0080】
ステップS106で、判定部5fは、ステップS105で取得された温度が、記憶部5b内に格納されている停止温度よりも低いか否かを判定する。
その際、ステップS105で取得された温度が停止温度よりも低いか否かは、例えば、所定の誤差範囲に収まっている旨の条件を充足するか否かに基づいて判定してもよい。
【0081】
ステップS106において、判定部5fによって、ステップS105で取得された温度が、記憶部5b内に格納されている停止温度よりも低いと判定されると、ステップS106での判断は“Yes”となり、処理を終了する。
【0082】
一方、ステップS105で取得された温度が、記憶部5b内に格納されている停止温度よりも低くないと判定されると、ステップS106での判断は“No”となり、ステップS102に戻り、再度、現在の庫内ないし室内温度の取得が行われ、しかるのち、ステップS104で前記圧縮機および送風機の駆動周波数制御動作が行われる。
【0083】
この発明にかかる冷却装置は、冷凍サイクル(冷媒回路)を使用した機器であれば特に限定されず、例えば、冷凍庫や、冷蔵庫、ショーケースなどに適用することができるもので、庫内ないし室内の冷却用の冷却装置として好適なものである。
【0084】
この発明にかかる冷却装置の制御方法は、圧縮機、凝縮器、蒸発器およびこれらを接続する冷媒配管を備え、前記蒸発器に空気を取り込むための送風機、制御装置および圧力検出手段を備える冷却装置の制御を行うためもので、
前記圧力検出手段によって冷媒の凝縮圧力及び蒸発圧力を検出し、検出された凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記圧縮機の駆動周波数の現在の設定値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の消費電力の値を基準値として得る工程と、
前記送風機の駆動周波数の現在の設定値に対応する前記送風機の消費電力の値を基準値として得る工程と、
前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の基準消費電力値と前記送風機の基準消費電力値から、所定の演算式を用いて、基準COP値を算出する工程と、
前記基準COP値の算出後に、前記圧縮機及び前記送風機の各駆動周波数を、前記設定値よりも所定の割合増減させて、新たな設定値に変更、再設定する工程と、
再度、前記圧力検出手段によって冷媒の蒸発圧力及び凝縮圧力を検出し、検出された凝縮圧力及び蒸発圧力並びに前記圧縮機の前記再設定された駆動周波数の値に対応する前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力の値を得る工程と、
前記送風機の前記再設定された駆動周波数の値に対応する前記送風機の再設定消費電力の値を得る工程と、
前記冷却装置の冷却能力の値と前記圧縮機の再設定消費電力値と前記送風機の再設定消費電力値から、前記所定の演算式を用いて、算出COP値を算出する工程と、
前記基準COP値と前記算出COP値を比較して、前記算出COP値が、より適当なCOP値であるか否かを判定する工程と、
前記適当なCOP値に対応する駆動周波数で、前記圧縮機と前記送風機を制御する工程と、
を含むこと
を特徴とするものである。
【0085】
かかる制御方法は、所定の制御装置を利用して行うことができ、前記冷却装置についての記載を参考にして容易に実施することができる。
【0086】
つぎに、この発明にかかる制御プログラムについて説明する。
前述した動作に基づく処理を、コンピュータなどの制御装置が実行するためのプログラムは、この発明のプログラムを構成する。
【0087】
このプログラムについては、前記記憶部5bに記憶させて実行することができ、あるいは、所定の記録媒体に記録したものを介して実行することもできる。
このプログラムを記録するための記憶媒体としては、光ディスク、半導体メモリ、磁気記録媒体などを用いることができ、これらをROM、RAM、メモリカードなどに構成して用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0088】
この発明にかかる冷却装置とその制御方法および制御プログラムにおいては、冷却の実施状況に応じて、常時、適当なCOPを算出し、このCOP値に基づいて圧縮機と蒸発器が備える送風機の各駆動周波数が制御される。
したがって、前記冷却装置とその制御方法および制御プログラムは、冷却ないし冷凍に際して、正確かつ安定した運転状態を維持しつつ、省エネルギー性を向上させることができるので、食品業界などの、冷凍サイクル(冷媒回路)を使用した機器を使用する業界において広く利用される可能性の高いものである。
【符号の説明】
【0089】
1 冷却装置
2 圧縮機
3 凝縮器
4 蒸発器
4a 送風機(ファン)
5 制御装置
5a 取得部
5b 記憶部
5c 設定部
5d 選択部
5e 演算部
5f 判定部
5g 制御部
6 圧力(凝縮圧力)検出手段
7 圧力(蒸発圧力)検出手段
8 膨張弁
9 温度検出手段
X 冷媒が流れる方向