專利名稱：冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由設(shè)置在例如超市等的低溫陳列柜和向該低溫陳列柜提供制冷劑的 制冷機(jī)構(gòu)成的冷卻系統(tǒng)，特別涉及包括從多種主要元件中任意選擇而自由構(gòu)成的制冷機(jī)的 冷卻系統(tǒng)的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
過(guò)去，已知通過(guò)制冷劑管將制冷/冷藏陳列柜等的多個(gè)低溫陳列柜并聯(lián)到制冷機(jī) 而構(gòu)成的冷卻系統(tǒng)。該低溫陳列柜在超市等店內(nèi)設(shè)有多臺(tái)，用以制冷或冷藏食品同時(shí)陳列 出售。一般地，上述制冷機(jī)的內(nèi)部構(gòu)成為在箱體內(nèi)收容有1臺(tái)或多臺(tái)壓縮機(jī)和冷凝器風(fēng)扇 以及控制其的微型電子計(jì)算機(jī)并封裝化。這樣，微型電子計(jì)算機(jī)按照規(guī)定的操作順序控制 壓縮機(jī)和冷凝器風(fēng)扇，由此在低溫陳列柜之間構(gòu)成制冷循環(huán)，冷卻低溫陳列柜。近年來(lái)，即使在超市等店鋪中，從解決環(huán)境問(wèn)題和削減能量成本的觀點(diǎn)來(lái)看，削減 冷卻系統(tǒng)的消費(fèi)電力的措施也得到了重視。因此，在低溫陳列柜中設(shè)置微型電子計(jì)算機(jī)、柜 內(nèi)溫度傳感器、控制制冷劑流入的電磁閥，按照使柜內(nèi)溫度維持在柜內(nèi)設(shè)定溫度的方式，通 過(guò)微型電子計(jì)算機(jī)控制電磁閥的導(dǎo)通關(guān)閉，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。此外也有在制冷機(jī)中，設(shè)有例如 檢測(cè)低壓側(cè)的制冷劑壓力的低壓側(cè)壓力傳感器，按照使將該低壓側(cè)壓力維持在規(guī)定的設(shè)定 值的方式，通過(guò)微型電子計(jì)算機(jī)控制壓縮機(jī)，提高節(jié)能性。(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。此外近年來(lái)，想將上述低溫陳列柜和制冷機(jī)配合使用，按照不會(huì)將低溫陳列柜的 柜內(nèi)溫度一直維持在柜內(nèi)設(shè)定溫度而徒勞地進(jìn)行冷卻等等的方式來(lái)控制制冷機(jī)，實(shí)現(xiàn)謀求 同時(shí)維持低溫陳列柜的冷卻性和提高制冷機(jī)的節(jié)能性的冷卻系統(tǒng)。在該冷卻系統(tǒng)中，設(shè)有 控制制冷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的控制裝置，該控制裝置根據(jù)低溫陳列柜的冷卻狀態(tài)將制冷機(jī)的低壓側(cè) 制冷劑壓力設(shè)定在合適的值并輸出給制冷機(jī)，由此維持低溫陳列柜的冷卻性，同時(shí)提高制 冷機(jī)的節(jié)能性。(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)昭62-116862號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn) 2 特開(kāi)2004-57347號(hào)公報(bào)但是，制冷機(jī)的最大冷卻能力主要由內(nèi)置的壓縮機(jī)的容量和冷凝器的能力決定。 相對(duì)于此，在冷卻系統(tǒng)的安放場(chǎng)所所需的最大冷卻能力由連接到制冷機(jī)的低溫陳列柜的臺(tái) 數(shù)、柜內(nèi)設(shè)定溫度、店內(nèi)溫度和外部氣溫等環(huán)境條件決定。因此，在設(shè)置冷卻系統(tǒng)時(shí)，相對(duì)所 需的最大冷卻能力選擇具有富余能力的制冷機(jī)設(shè)置。這時(shí)，為了確定上述制冷機(jī)的最大冷 卻能力，如果使用與設(shè)置時(shí)的環(huán)境條件相應(yīng)的合適的最大冷卻能力的制冷機(jī)，這樣就不需 要最大冷卻能力比此更進(jìn)一步富余的制冷機(jī)設(shè)置，而產(chǎn)生無(wú)用的冷卻能力。因此，使可決定制冷機(jī)的最大冷卻能力的主要元件即壓縮機(jī)的容量和冷凝器的能 力在設(shè)置的環(huán)境條件下與所需的最大冷卻能力(熱負(fù)荷)相配合，用戶從同一制造商或其 他制造商的產(chǎn)品中自由選擇，自己組合而自由地構(gòu)成制冷機(jī)，從而能夠構(gòu)成具有最佳的最 大冷卻能力的制冷機(jī)。(以下將這樣的制冷機(jī)稱為“機(jī)架式制冷機(jī)”)。在這種機(jī)架式制冷 機(jī)中，由于與所需的最大冷卻能力相配合的主要元件組合在一起，因此和以往的封裝式制 冷機(jī)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)沒(méi)有無(wú)用的冷卻能力且節(jié)能效果高的冷卻系統(tǒng)。
然而，由于低溫陳列柜的熱負(fù)荷在冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)被時(shí)刻變動(dòng)的外部氣溫和店 內(nèi)溫度等環(huán)境條件(以下稱為運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件)影響，當(dāng)在固定冷卻能力下使機(jī)架式制冷機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，例如在熱負(fù)荷低時(shí)，就會(huì)發(fā)生無(wú)用的冷卻。上述機(jī)架式制冷機(jī)沒(méi)有為了以最佳冷卻 能力為前提構(gòu)成而使該機(jī)架式制冷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和低溫陳列柜的狀態(tài)相配合的單元。因此，對(duì) 于過(guò)去來(lái)說(shuō)，不能使與低溫陳列柜的熱負(fù)荷相配合的機(jī)架式制冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，以往的制冷機(jī)的微型電子計(jì)算機(jī)中，預(yù)先編入了相對(duì)于內(nèi)置的壓縮機(jī)和冷 凝器風(fēng)扇這些主要元件的種類的最佳的操作順序(例如，低壓側(cè)壓力設(shè)定值的設(shè)定方法) 的微機(jī)程序。因此，在自由組合主要元件的機(jī)架式制冷機(jī)中，通過(guò)根據(jù)低溫陳列柜的熱負(fù)荷 而改變冷卻能力，進(jìn)行得到節(jié)能效果的控制，可以預(yù)先設(shè)想所有的這些主要元件的任意組 合并作為微機(jī)程序編入，或者通過(guò)改變一部分微機(jī)程序，從而有必要對(duì)應(yīng)于所有的主要元 件的任意組合。然而，要實(shí)現(xiàn)這些非常困難，因?yàn)樵跈C(jī)架式制冷機(jī)中要通過(guò)微型電子計(jì)算機(jī) 進(jìn)行獲得節(jié)能效果的控制很困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，其目的在于提供一種冷卻系統(tǒng)，能夠在包括從多種主 要元件中任意選擇而自由構(gòu)成的制冷機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，同時(shí)維持低溫陳列柜的冷卻性和提 高制冷機(jī)的節(jié)能性。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種冷卻系統(tǒng)，其特征在于，具備制冷電路，從 決定冷卻能力的多種主要元件中任意選擇而自由構(gòu)成的制冷機(jī)中，通過(guò)制冷劑管，將多個(gè) 低溫陳列柜并聯(lián)而構(gòu)成該制冷電路；主控制裝置，根據(jù)所述低溫陳列柜的冷卻狀態(tài)，生成并 輸出構(gòu)成所述制冷機(jī)的主要元件的控制數(shù)據(jù)；和主要元件控制裝置，具備接收單元，該接收 單元可獲得構(gòu)成所述制冷機(jī)的主要元件的控制所需要的控制設(shè)定，并且接收來(lái)自所述主控 制裝置的控制數(shù)據(jù)，該主要元件控制裝置根據(jù)所述控制設(shè)定以及所述控制數(shù)據(jù)，控制所述 主要元件。此外，本發(fā)明的特征在于，在上述冷卻系統(tǒng)中，所述主控制裝置根據(jù)所述冷卻狀 態(tài)，生成規(guī)定所述冷卻能力的目標(biāo)值的所述控制數(shù)據(jù)，所述主要元件控制裝置根據(jù)所述控 制設(shè)定來(lái)控制所述主要元件，使得所述制冷機(jī)的冷卻能力接近所述目標(biāo)值。此外，本發(fā)明的特征在于，在上述冷卻系統(tǒng)中，所述控制設(shè)定是規(guī)定了構(gòu)成所述制 冷機(jī)的壓縮機(jī)的容量控制的信息。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在獲得對(duì)構(gòu)成制冷機(jī)的主要元件的控制所需的控制設(shè)定的同時(shí)，接 收基于低溫陳列柜的冷卻狀態(tài)的控制數(shù)據(jù)，由于其結(jié)構(gòu)包括根據(jù)這些控制設(shè)定和控制數(shù)據(jù) 控制所述主要元件的主要元件控制裝置，因此在包括從可決定冷卻能力的多種主要元件中 任意選擇而自由構(gòu)成的制冷機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，制冷機(jī)中即使沒(méi)有設(shè)置微型電子計(jì)算機(jī)，也 能夠相應(yīng)于低溫陳列柜的冷卻狀態(tài)控制制冷機(jī)的冷卻能力，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)維持低溫陳列柜 的冷卻性和提高制冷機(jī)的節(jié)能性。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成示 意圖。圖2是表示主控制裝置的功能構(gòu)成的框圖。圖3是說(shuō)明主控制裝置的數(shù)據(jù)庫(kù)的圖。 圖4是表示壓縮機(jī)控制裝置的功能構(gòu)成的框圖。圖5是表示冷卻系統(tǒng)的操作的流程圖。符號(hào)說(shuō)明1冷卻系統(tǒng)2制冷電路3機(jī)架式制冷機(jī)4主控制器(主控制裝置)5a、5b制冷劑管6 壓縮機(jī)控制器(主要元件控制裝置)7低溫陳列柜9壓縮機(jī)(主要元件)11冷凝器(主要 元件)13冷凝器風(fēng)扇(主要元件)21柜內(nèi)溫度傳感器22店內(nèi)溫度傳感器26低壓側(cè)壓力傳 感器27外部氣溫傳感器41數(shù)據(jù)庫(kù)47冷卻狀態(tài)判定部50控制設(shè)定輸入部61控制器通訊 部(接收單元)Te平均偏差溫度Ti店內(nèi)溫度To店外溫度t時(shí)間段
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本實(shí)施方式中冷卻系統(tǒng)1的構(gòu) 成示意圖。如圖所示，冷卻系統(tǒng)1包括在機(jī)架式制冷機(jī)3中通過(guò)液體制冷劑管5a和氣體制 冷劑管5b將多個(gè)低溫陳列柜7并聯(lián)構(gòu)成的制冷電路2、主控制器(主控制裝置)4以及壓縮 機(jī)控制器6。機(jī)架式制冷機(jī)3包括多臺(tái)壓縮機(jī)9、冷凝器11、冷凝器風(fēng)扇13。各個(gè)壓縮機(jī)9 是定容量壓縮機(jī)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)臺(tái)數(shù)可以改變總?cè)萘?，也就是改變冷卻能力。各個(gè)低溫陳列柜7包括膨脹閥(減壓裝置)15和冷卻器17，液體電磁閥19連接 到膨脹閥15的入口。液體電磁閥19用于控制向膨脹閥15的制冷劑供給，根據(jù)液體電磁閥 19的導(dǎo)通關(guān)閉利用冷卻器17的冷卻來(lái)控制低溫陳列柜7的柜內(nèi)溫度。也就是說(shuō)，低溫陳列 柜7包括檢測(cè)柜內(nèi)溫度的柜內(nèi)溫度傳感器21和微型電子計(jì)算機(jī)23，微型電子計(jì)算機(jī)23可 存儲(chǔ)設(shè)定柜內(nèi)設(shè)定溫度的上下限的上限溫度和下限溫度，實(shí)現(xiàn)在上限溫度打開(kāi)液體電磁閥 19、在下限溫度關(guān)閉的導(dǎo)通(ON)-關(guān)閉(OFF)控制。由此，低溫陳列柜7的平均柜內(nèi)溫度接 近柜內(nèi)設(shè)定溫度。此外，在機(jī)架式制冷機(jī)3中，除低溫陳列柜7外，還可以連接例如裝配式 冷藏/制冷裝置等其他負(fù)荷設(shè)備。根據(jù)所需的最大冷卻能力，上述機(jī)架式制冷機(jī)3從多種可決定冷卻能力的主要元 件即壓縮機(jī)9中自由選擇進(jìn)行組合而自由構(gòu)成。由于該機(jī)架式制冷機(jī)3不必在一個(gè)箱體內(nèi) 封裝化，因此可以在屋內(nèi)配置壓縮機(jī)9，在屋外配置冷凝器11和冷凝器風(fēng)扇13，從而防止熱 島現(xiàn)象。此外，由于沒(méi)有箱體內(nèi)設(shè)置空間的制約，因此提高了決定壓縮機(jī)9的臺(tái)數(shù)時(shí)的自由度。此外，在該機(jī)架式制冷機(jī)3中，壓縮機(jī)9的機(jī)種和臺(tái)數(shù)不定，如果像過(guò)去的制冷機(jī) 一樣構(gòu)成為內(nèi)置微型電子計(jì)算機(jī)，則難以通過(guò)微型電子計(jì)算機(jī)控制各個(gè)壓縮機(jī)9的容量而 獲得節(jié)能效果。因此，在冷卻系統(tǒng)1中，控制壓縮機(jī)9的壓縮機(jī)控制器(主要元件控制裝 置)6與機(jī)架式制冷機(jī)3分體設(shè)置。根據(jù)來(lái)自主控制器4的控制數(shù)據(jù)，該壓縮機(jī)控制器6控 制多臺(tái)定容量壓縮機(jī)9的導(dǎo)通/關(guān)閉而改變?nèi)萘?，其結(jié)構(gòu)在后面描述。主控制器4通過(guò)通訊線24分別連接各個(gè)低溫陳列柜7和壓縮機(jī)控制器6，它包括 根據(jù)規(guī)定預(yù)定操作順序的程序25進(jìn)行操作的微型電子計(jì)算機(jī)和通訊裝置，根據(jù)各個(gè)低溫 陳列柜7的冷卻狀態(tài)(柜內(nèi)的冷卻情況)產(chǎn)生用于控制機(jī)架式制冷機(jī)3的冷卻能力的控制 數(shù)據(jù)并輸出。作為該控制數(shù)據(jù)，包括規(guī)定用于冷卻能力控制的控制壓縮機(jī)9的容量大小的控制 規(guī)則，和作為冷卻能力的指標(biāo)值即低壓側(cè)壓力的目標(biāo)值的低壓側(cè)壓力設(shè)定值。下面進(jìn)一步 進(jìn)行詳述，在機(jī)架式制冷機(jī)3中，由于在設(shè)置時(shí)要確定壓縮機(jī)9的種類和臺(tái)數(shù)，因此在壓縮 機(jī)控制器6中不能預(yù)先編入對(duì)壓縮機(jī)9的容量大小控制進(jìn)行規(guī)定的程序。這樣在本實(shí)施例 中，相對(duì)組合到機(jī)架式制冷機(jī)3中的壓縮機(jī)9規(guī)定了容量控制規(guī)則的控制設(shè)定是從主控制
5器4輸入到壓縮機(jī)控制器6。對(duì)應(yīng)于低壓側(cè)壓力和低壓側(cè)壓力設(shè)定值的偏差壓力，本實(shí)施例 的控制設(shè)定規(guī)定了在決定驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)9的數(shù)量時(shí)的規(guī)則。例如為了表示在機(jī)架式制冷機(jī)3 的低壓側(cè)壓力比低壓側(cè)壓力設(shè)定值低的情況下冷卻能力過(guò)高，可以進(jìn)行減少導(dǎo)通的壓縮機(jī) 9的數(shù)量來(lái)降低容量的控制，而在控制設(shè)定中，此時(shí)對(duì)導(dǎo)通的壓縮機(jī)9的臺(tái)數(shù)相應(yīng)于偏差壓 力進(jìn)行規(guī)定(最大值是關(guān)閉全部壓縮機(jī))。同樣地，在該控制設(shè)定中，為了在機(jī)架式制冷機(jī) 3的低壓側(cè)壓力比低壓側(cè)壓力設(shè)定值高的情況下提高冷卻能力，導(dǎo)通的壓縮機(jī)9的臺(tái)數(shù)相 應(yīng)于偏差壓力進(jìn)行規(guī)定(最大值是導(dǎo)通全部壓縮機(jī))。由于達(dá)到上述目標(biāo)的冷卻能力可根據(jù)店內(nèi)溫度和店外溫度、時(shí)區(qū)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件 進(jìn)行改變，因此主控制器4根據(jù)該運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件產(chǎn)生為了不形成無(wú)用的冷卻能力而限定上 述低壓側(cè)壓力設(shè)定值的上下限的控制數(shù)據(jù)。下面，參照?qǐng)D2具體地說(shuō)明該主控制器4的功 能結(jié)構(gòu)。圖2是表示主控制器4的功能構(gòu)成的框圖。在該圖中控制部40集中地控制著主 控制器4的各部分。數(shù)據(jù)庫(kù)41在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件下以低壓側(cè)壓力設(shè)定值作為控制數(shù)據(jù)而登 錄，數(shù)據(jù)庫(kù)控制部42控制相對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)41的讀寫。在數(shù)據(jù)庫(kù)41中根據(jù)作為運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件 的判斷指標(biāo)的三個(gè)條件即店內(nèi)溫度、店外溫度和時(shí)間段對(duì)上述低壓側(cè)設(shè)定值的登錄位置分 類，作為在多個(gè)階段分類的離散數(shù)據(jù)登錄。這種情況下的離散化規(guī)則是店內(nèi)溫度Ti(°C)將0°C +35°C的范圍按每5度分 類成8個(gè)階段(實(shí)際上采用每1小時(shí)的平均值)。店外溫度To(°C)將_5°C +40°C的范 圍按每5度分類成10個(gè)階段(實(shí)際上采用每1小時(shí)的平均值)。時(shí)間段t 按每1個(gè)小時(shí) 分類成24個(gè)階段。這樣，全部一共構(gòu)成1920個(gè)登錄位置。運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境中店內(nèi)溫度Ti和店外溫度To是受自然環(huán)境影響的條件。此外，低溫陳 列柜7的冷卻狀態(tài)不僅受自然環(huán)境的影響，還受店員和顧客對(duì)食品的取出放入頻度、關(guān)店 時(shí)節(jié)能目的的照明熄燈、夜間覆蓋物的閉塞的影響，其狀況還可能要按時(shí)間段進(jìn)行判斷。此 外，在店內(nèi)溫度Ti低于0°C的情況下作為0°C處理，在高于+35°C的情況下作為+35°C處理。 而店外溫度To在低于_5°C的情況下作為_(kāi)5°C處理，在高于+40°C的情況下作為+40°C處 理。如圖3所示，在數(shù)據(jù)庫(kù)41的各登錄位置，隨著冷卻系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)的最佳低壓 側(cè)壓力設(shè)定值順次登錄。在數(shù)據(jù)庫(kù)41的各登錄位置，冷卻系統(tǒng)的設(shè)置開(kāi)始作為控制數(shù)據(jù)的 初期值，預(yù)先登錄為低壓側(cè)壓力設(shè)定值的缺省值。該缺省值是夏季最高冷卻能力所需的環(huán) 境值，一般地，由于冷卻能力有富余，因此消費(fèi)電力要稍微高一些。時(shí)鐘43向計(jì)算時(shí)間的環(huán)境條件提取部44輸出時(shí)間，傳感器輸入部45分別從店內(nèi) 溫度傳感器22和外部氣溫傳感器27輸入店內(nèi)溫度和外部氣溫并輸出到環(huán)境條件提取部 44。在本實(shí)施例中，如圖1所示，店內(nèi)溫度傳感器22設(shè)置在各低溫陳列柜7中，此外，外部 氣溫傳感器27設(shè)置在可檢測(cè)冷凝器11的周圍溫度的位置。環(huán)境條件提取部44分別從時(shí) 鐘43和傳感器輸入部45的輸入按照上述離散化的規(guī)則提取用于參照數(shù)據(jù)庫(kù)41的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán) 境條件(一組店內(nèi)溫度Ti、店外溫度To、時(shí)間段t)。陳列柜通訊部46通過(guò)通訊線24與各低溫陳列柜7的微型電子計(jì)算機(jī)23通訊。通 過(guò)通訊，獲得各低溫陳列柜7中的柜內(nèi)溫度、柜內(nèi)設(shè)定溫度、偏差溫度和上述店內(nèi)溫度Ti。 冷卻狀態(tài)判定部47判斷各低溫陳列柜7的冷卻狀態(tài)(柜內(nèi)的冷卻狀況)。具體地，冷卻狀態(tài)判定部47分別算出每隔固定時(shí)間(實(shí)際上是1個(gè)小時(shí))從各低溫陳列柜7發(fā)送的偏差 溫度的平均偏差溫度Te (度)，然后判斷在所有的低溫陳列柜7中該平均偏差溫度Te是否 超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值A(chǔ)。接著，在所有低溫陳列柜7的平均偏差溫度Te沒(méi)有超過(guò)閾值A(chǔ)的 情況下，冷卻狀態(tài)的判定結(jié)果為“好”，在有即使1臺(tái)超過(guò)了閾值A(chǔ)的低溫陳列柜7的情況 下，冷卻狀態(tài)的判定結(jié)果為“壞”。該閾值A(chǔ)是判斷平均偏差溫度Te好壞的值，是能夠?qū)⒌?溫陳列柜7的柜內(nèi)維持非常良好的冷卻狀態(tài)的設(shè)定值。數(shù)據(jù)暫時(shí)登錄部48對(duì)根據(jù)輸出到機(jī)架式制冷機(jī)3中的低壓側(cè)壓力設(shè)定值和由該 值帶來(lái)的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果得到的冷卻狀態(tài)判斷結(jié)果按照規(guī)定個(gè)數(shù)進(jìn)行累積。接著，當(dāng)同一運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán) 境條件下達(dá)到規(guī)定個(gè)數(shù)的累積時(shí)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)相對(duì)該運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件的最佳低壓側(cè) 壓力設(shè)定值，并登錄到數(shù)據(jù)庫(kù)41中。接著，控制設(shè)定輸入部50輸入規(guī)定了壓縮機(jī)9的容量控制的控制設(shè)定。該控制設(shè) 定的具體實(shí)例與上述的相同。壓縮機(jī)控制器通訊部51通過(guò)通訊線24將包含上述控制設(shè)定 和低壓側(cè)壓力設(shè)定值的控制數(shù)據(jù)輸出到壓縮機(jī)控制器6。此外，在壓縮機(jī)控制器6具有保存 控制設(shè)定的結(jié)構(gòu)的情況下，不必將控制設(shè)定包含在每次的控制數(shù)據(jù)中。圖4是表示壓縮機(jī)控制器6的功能構(gòu)成的框圖。在該圖中，控制部60集中地控制 著壓縮機(jī)控制器6的各部分，同時(shí)產(chǎn)生控制壓縮機(jī)9的導(dǎo)通/關(guān)閉的壓縮機(jī)控制信號(hào)，其構(gòu) 成為例如包括微型電子計(jì)算機(jī)?？刂破魍ㄓ嵅?1和主控制器4之間通過(guò)通訊線24通訊， 接收上述控制數(shù)據(jù)。通過(guò)接收該控制數(shù)據(jù)，獲得控制設(shè)定和低壓側(cè)壓力設(shè)定值。低壓側(cè)壓 力傳感器輸入部62從設(shè)置在機(jī)架式制冷機(jī)3的低壓側(cè)壓力傳感器26輸入低壓側(cè)壓力傳感 器的檢測(cè)值?？刂撇?0根據(jù)包含控制數(shù)據(jù)的低壓側(cè)壓力設(shè)定值、和低壓側(cè)壓力檢測(cè)值算出 偏差壓力，再根據(jù)該偏差壓力和包含控制數(shù)據(jù)的控制設(shè)定確定導(dǎo)通/關(guān)閉的壓縮機(jī)9的臺(tái) 數(shù)，產(chǎn)生壓縮機(jī)控制信號(hào)。壓縮機(jī)控制信號(hào)輸出部63將該壓縮機(jī)控制信號(hào)輸出到機(jī)架式制 冷機(jī)3的壓縮機(jī)9。此外，也可將與主控制器4中的控制設(shè)定輸入部50同樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置在 壓縮機(jī)控制器6中，這樣就能不通過(guò)主控制器4將上述控制設(shè)定直接輸入到壓縮機(jī)控制器 6。圖5是表示其構(gòu)成的冷卻系統(tǒng)1的操作的流程圖。在冷卻系統(tǒng)1中，主控制器4 將包含上述控制設(shè)定和低壓側(cè)壓力設(shè)定值的控制數(shù)據(jù)輸出到壓縮機(jī)控制器6，根據(jù)該控制 數(shù)據(jù)壓縮機(jī)控制器6進(jìn)行對(duì)機(jī)架式制冷機(jī)3的各壓縮機(jī)9的容量控制。此時(shí)，在冷卻系統(tǒng) 1的設(shè)置開(kāi)始，由于不清楚控制設(shè)定，維修人員等可根據(jù)壓縮機(jī)9的結(jié)構(gòu)將控制設(shè)定輸入到 主控制器4 (步驟Si)，然后導(dǎo)通壓縮機(jī)9的電源使其運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟S2)。接著，主控制器4讀出從數(shù)據(jù)庫(kù)41學(xué)習(xí)到的低壓側(cè)壓力設(shè)定值進(jìn)行控制，而在冷 卻系統(tǒng)1的設(shè)置開(kāi)始，使用未學(xué)習(xí)到低壓側(cè)壓力設(shè)定值的缺省值。也就是說(shuō)，主控制器4相 對(duì)于由店內(nèi)溫度Ti、店外溫度To和時(shí)間段t構(gòu)成的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件從數(shù)據(jù)庫(kù)41讀出低壓側(cè) 壓力設(shè)定值的缺省值，作為控制設(shè)定和控制數(shù)據(jù)輸出到壓縮機(jī)控制器6(步驟S3)。此外，主 控制器4為了學(xué)習(xí)輸出到壓縮機(jī)控制器6的低壓側(cè)壓力設(shè)定值的好壞，暫時(shí)存儲(chǔ)附帶運(yùn)轉(zhuǎn) 環(huán)境條件的低壓側(cè)壓力設(shè)定值(步驟S4)。如上所述地，用壓縮機(jī)控制器6輸入控制數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)包含控制數(shù)據(jù)的低壓側(cè)壓 力設(shè)定值和低壓側(cè)壓力檢測(cè)值算出偏差壓力，根據(jù)該偏差壓力和包含控制數(shù)據(jù)的控制設(shè)定 確定導(dǎo)通/關(guān)閉的壓縮機(jī)9的臺(tái)數(shù)，產(chǎn)生壓縮機(jī)控制信號(hào)，并將該壓縮機(jī)控制信號(hào)輸出到機(jī)架式制冷機(jī)3。由此，即使是在機(jī)架式制冷機(jī)3沒(méi)有內(nèi)置微型電子計(jì)算機(jī)的情況下，也可以 根據(jù)從主控制器4發(fā)送的低壓側(cè)壓力設(shè)定值實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)9的容量控制。之后，主控制器4例如每隔一分鐘相應(yīng)于有無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件的變化，進(jìn)行陳列柜7 的冷卻狀態(tài)的判定、低壓側(cè)壓力設(shè)定值的最佳值學(xué)習(xí)和包含低壓側(cè)壓力設(shè)定值的控制數(shù)據(jù) 的產(chǎn)生等處理。也就是說(shuō)，主控制器4分別獲得由店內(nèi)溫度Ti、店外溫度To和時(shí)間段t構(gòu) 成的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件(步驟S5)，判定是否有運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件的變化(步驟S6)。與上述相同， 將店內(nèi)溫度Ti、店外溫度To每隔5度、時(shí)間段t每1個(gè)小時(shí)單位離散化，在店內(nèi)溫度Ti、店 外溫度To和時(shí)間段t中的任何一個(gè)的變化幅度超出離散化范圍的情況下，判定運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條 件發(fā)生了變化。接著在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件沒(méi)有變化的情況下(步驟S6 否)，主控制器4為了學(xué)習(xí)相 對(duì)該運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件的低壓側(cè)壓力設(shè)定值的最佳值，根據(jù)從各低溫陳列柜7發(fā)送的偏差溫度 判定冷卻狀態(tài)(步驟S7)，將冷卻狀態(tài)好壞的結(jié)果與暫時(shí)存儲(chǔ)的低壓側(cè)壓力設(shè)定值相對(duì)應(yīng) (步驟S8)。在該暫時(shí)存儲(chǔ)的低壓側(cè)壓力設(shè)定值和冷卻狀態(tài)的好壞結(jié)果的個(gè)數(shù)達(dá)到規(guī)定數(shù) 量(圖示的實(shí)例中為7個(gè))的情況下(步驟S9:是)，將低壓側(cè)壓力設(shè)定值的平均值登錄到 數(shù)據(jù)庫(kù)41的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件進(jìn)行最佳值的學(xué)習(xí)(步驟S10)?？梢圆捎萌魏螌W(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)該 最佳值時(shí)，可以采用冷卻狀態(tài)變?yōu)椤昂谩钡牡蛪簜?cè)壓力設(shè)定值的平均值，也可以相對(duì)冷卻狀 態(tài)的“好壞”采用將低壓側(cè)壓力設(shè)定值加權(quán)后的平均值。接著，在冷卻狀態(tài)為“好”的情況下(步驟Sll 是)，相對(duì)目前的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件主 控制器4判斷冷卻能力有富余，將低壓側(cè)壓力設(shè)定值設(shè)定為升高固定的值(例如0. 005MPa) (步驟S12)，將這樣設(shè)定的低壓側(cè)壓力設(shè)定值作為控制數(shù)據(jù)輸出到壓縮機(jī)控制器6(步驟S 13)。壓縮機(jī)控制器6根據(jù)從主控制器4發(fā)送的的低壓側(cè)壓力設(shè)定值控制機(jī)架式制冷機(jī)3的 壓縮機(jī)9的容量，此時(shí)，由于使低壓側(cè)壓力設(shè)定值為高的值，在該時(shí)刻，會(huì)使冷卻能力降低， 同時(shí)消減了消費(fèi)電力。通過(guò)該控制，在判斷冷卻系統(tǒng)1的冷卻能力有富余的情況下，可以降 低機(jī)架式制冷機(jī)3的冷卻能力、削減消費(fèi)電力，同時(shí)使低溫陳列柜7的柜內(nèi)偏差溫度維持在 閾值A(chǔ)附近。一方面，在冷卻狀態(tài)為“壞”的情況下(步驟Sll 否)，將低壓側(cè)壓力設(shè)定值設(shè)定 為降低固定的值(例如0. 005MPa)(步驟S14)，將這樣設(shè)定的低壓側(cè)壓力設(shè)定值作為控制數(shù) 據(jù)輸出給壓縮機(jī)控制器6 (步驟S14)。通過(guò)使低壓側(cè)壓力設(shè)定值為低的值，壓縮機(jī)控制器6 在該時(shí)刻可用于提高冷卻能力和很好地改善冷卻狀態(tài)。主控制器4將作為控制數(shù)據(jù)的低壓側(cè)壓力設(shè)定值輸出到壓縮機(jī)控制器6時(shí)，為 了學(xué)習(xí)在上述步驟SlO中該低壓側(cè)壓力設(shè)定值的好壞連同運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件暫時(shí)存儲(chǔ)(步驟 S15)。利用這樣的處理，在季節(jié)變換的全年運(yùn)轉(zhuǎn)中，在同一運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件下按照順序從實(shí)測(cè) 獲得，并將省電效果高的低壓側(cè)壓力設(shè)定值登錄到數(shù)據(jù)庫(kù)41中。一方面，在步驟S6的判定中在運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件發(fā)生變化的情況下(步驟S6 是)， 主控制器4判定是否已將相對(duì)該運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件合適的低壓側(cè)壓力設(shè)定值登錄到數(shù)據(jù)庫(kù)41 中(步驟S16)。在已登錄的情況下(步驟S16:是)，主控制器4從數(shù)據(jù)庫(kù)41讀出該低壓 側(cè)壓力設(shè)定值(步驟S17)，在上述步驟S13、S15中輸出給壓縮機(jī)控制器6并暫時(shí)存儲(chǔ)。由 此，將相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件而即將學(xué)習(xí)到的節(jié)能效果高的最佳低壓側(cè)壓力設(shè)定值作為控制數(shù) 據(jù)輸出。此外，在沒(méi)有將低壓側(cè)壓力設(shè)定值登錄到數(shù)據(jù)庫(kù)41中的情況下(步驟S16 否)，主控制器4認(rèn)為店內(nèi)溫度Ti和店外溫度To在一分鐘左右的間隔沒(méi)有大的變化，因此設(shè)定 為與前一次(一分鐘前)的低壓側(cè)壓力設(shè)定值相同的值(步驟S18)，然后在上述步驟S13、 S15中輸出給壓縮機(jī)控制器6并暫時(shí)存儲(chǔ)。此外，在本實(shí)施方式中，主控制器4構(gòu)成為將控制數(shù)據(jù)發(fā)送給通常包含控制設(shè)定 的壓縮機(jī)控制器6，但是也不限于此，可以包含僅僅初次的控制設(shè)定并發(fā)送和存儲(chǔ)到壓縮機(jī) 控制器6中，之后，優(yōu)選的是壓縮機(jī)控制6參照存儲(chǔ)的控制設(shè)定對(duì)壓縮機(jī)9進(jìn)行容量控制。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，相對(duì)任意選擇的合乎設(shè)置時(shí)冷卻能力要求的作為主要元 件實(shí)例的壓縮機(jī)9而構(gòu)成的機(jī)架式制冷機(jī)3，分體地設(shè)置壓縮機(jī)控制器6，壓縮機(jī)控制器6 接收來(lái)自主控制器4的控制數(shù)據(jù)，由于構(gòu)成為根據(jù)該控制數(shù)據(jù)控制壓縮機(jī)9，因此即使在包 括機(jī)架式制冷機(jī)3的冷卻系統(tǒng)中，當(dāng)該機(jī)架式制冷機(jī)3不包括微型電子計(jì)算機(jī)時(shí)，也能夠相 應(yīng)于低溫陳列柜7的冷卻狀態(tài)進(jìn)行節(jié)能效果高的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。此外根據(jù)本實(shí)施方式，壓縮機(jī)控制器6為了能夠獲得規(guī)定了構(gòu)成機(jī)架式制冷機(jī)3 的壓縮機(jī)9的控制規(guī)則的控制設(shè)定，和作為冷卻能力的控制指標(biāo)的目標(biāo)值的低壓側(cè)壓力設(shè) 定值，在該壓縮機(jī)控制器6中可以通過(guò)程序等至少編入機(jī)架式制冷機(jī)3的壓縮機(jī)9的結(jié)構(gòu) 和容量控制規(guī)則以便能夠進(jìn)行容量控制。此外，上述實(shí)施方式無(wú)論如何也只是表示了本發(fā)明的一種情況，可以在本發(fā)明的 范圍內(nèi)進(jìn)行任意的變形和應(yīng)用。例如，在上述實(shí)施方式中，設(shè)置了多臺(tái)定容量壓縮機(jī)9構(gòu)成 機(jī)架式制冷機(jī)3，但是不限于此，也可以使用一臺(tái)壓縮機(jī)9，通過(guò)導(dǎo)通/關(guān)閉該壓縮機(jī)9來(lái)控 制冷卻能力。此外，不限于通過(guò)多臺(tái)定容量壓縮機(jī)9控制容量的結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為通過(guò)組 合變?nèi)萘康淖冾l壓縮機(jī)構(gòu)成機(jī)架式制冷機(jī)，通過(guò)變頻控制該變頻壓縮機(jī)來(lái)控制容量。在這 種情況下，可以使用相對(duì)于低壓側(cè)壓力的檢測(cè)值和低壓側(cè)壓力設(shè)定值的偏差壓力的變頻控 制的控制規(guī)則作為控制設(shè)定。此外例如，在上述實(shí)施方式中，雖然作為實(shí)例表示了將作為可決定冷卻能力的主 要元件的壓縮機(jī)自由組合構(gòu)成機(jī)架式制冷機(jī)3的情況，但是作為主要元件，也可以使用其 他主要元件，如冷凝器(凝縮器)。在這種情況下，使用高壓側(cè)壓力作為機(jī)架式制冷機(jī)3的 冷卻能力的控制指標(biāo)，此外，為了控制高壓側(cè)壓力，控制冷凝器風(fēng)扇的能力(風(fēng)量)。此外，例如，不限于上述實(shí)施方式所示的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境條件。此外，在實(shí)施方式中作為 控制數(shù)據(jù)，調(diào)整了制冷機(jī)的低壓側(cè)壓力設(shè)定值，當(dāng)然也不限于此，也可得到與冷卻系統(tǒng)的冷 卻能力和消費(fèi)電力有關(guān)的控制因素作為對(duì)象。進(jìn)一步地，在實(shí)施方式中按1分鐘的周期調(diào) 整了低壓側(cè)壓力設(shè)定值，但是也不限于此，可以對(duì)應(yīng)于使用狀況適當(dāng)?shù)剡x擇10分鐘、30分 鐘、1小時(shí)、1小時(shí)30分鐘、2小時(shí)的周期等。
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權(quán)利要求
一種冷卻系統(tǒng)，其特征在于，具備制冷電路，從決定冷卻能力的多種主要元件中任意選擇而自由構(gòu)成的制冷機(jī)中，通過(guò)制冷劑管，將多個(gè)低溫陳列柜并聯(lián)而構(gòu)成該制冷電路；主控制裝置，根據(jù)所述低溫陳列柜的冷卻狀態(tài)，生成并輸出構(gòu)成所述制冷機(jī)的主要元件的控制數(shù)據(jù)；和主要元件控制裝置，具備接收單元，該接收單元可獲得構(gòu)成所述制冷機(jī)的主要元件的控制所需要的控制設(shè)定，并且接收來(lái)自所述主控制裝置的控制數(shù)據(jù)，該主要元件控制裝置根據(jù)所述控制設(shè)定以及所述控制數(shù)據(jù)，控制所述主要元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制裝置根據(jù)所述冷卻狀態(tài)，生成規(guī)定所述冷卻能力的目標(biāo)值的所述控制數(shù)據(jù)，所述主要元件控制裝置根據(jù)所述控制設(shè)定來(lái)控制所述主要元件，使得所述制冷機(jī)的冷 卻能力接近所述目標(biāo)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述控制設(shè)定是規(guī)定了構(gòu)成所述制冷機(jī)的壓縮機(jī)的容量控制的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種冷卻系統(tǒng)。目的是在具有從多種主要元件中任意選擇而自由構(gòu)成的制冷機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，能夠同時(shí)維持冷卻性能和提高節(jié)能性。一種冷卻系統(tǒng)，包括從決定冷卻能力的作為主要元件的多種壓縮機(jī)中任意選擇而自由構(gòu)成的機(jī)架式制冷機(jī)中，通過(guò)制冷劑管將多個(gè)低溫陳列柜并聯(lián)而構(gòu)成的制冷電路；根據(jù)所述低溫陳列柜的冷卻狀態(tài)，生成并輸出構(gòu)成所述機(jī)架式制冷機(jī)的壓縮機(jī)的控制數(shù)據(jù)的主控制裝置；以及獲得構(gòu)成所述機(jī)架式制冷機(jī)的壓縮機(jī)的容量控制方面所需要的控制設(shè)定，并且從所述主控制裝置接收控制數(shù)據(jù)，根據(jù)所述控制設(shè)定以及所述控制數(shù)據(jù)控制所述壓縮機(jī)的壓縮機(jī)控制裝置。
文檔編號(hào)A47F3/04GK101897526SQ20091025841
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者關(guān)口和弘, 川合毅, 清水照男 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社