JP2014190658A - Refrigerator - Google Patents
Refrigerator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014190658A JP2014190658A JP2013068747A JP2013068747A JP2014190658A JP 2014190658 A JP2014190658 A JP 2014190658A JP 2013068747 A JP2013068747 A JP 2013068747A JP 2013068747 A JP2013068747 A JP 2013068747A JP 2014190658 A JP2014190658 A JP 2014190658A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporator
- refrigerant
- expansion valve
- superheat degree
- degree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Freezers Or Refrigerated Showcases (AREA)
Abstract
【課題】蒸発器の冷媒過熱度を目標過熱度に制御する膨張弁の弁開度を、PID制御により適切に決定することができる冷凍装置を提供する。
【解決手段】冷凍装置Rは、蒸発器9の入口側に接続された膨張弁11により蒸発器の冷媒過熱度を制御するものであって、膨張弁11の弁開度をPID制御により調整して蒸発器9の冷媒過熱度を所定の目標過熱度に制御する端末側制御装置13を備え、この端末側制御装置13は、膨張弁11の弁開度を縮小させるとき、PID演算における比例係数KPを、弁開度を拡大させるときの比例係数KPとは異なるものとする。
【選択図】図1A refrigerating apparatus is provided that can appropriately determine the opening degree of an expansion valve that controls a refrigerant superheat degree of an evaporator to a target superheat degree by PID control.
A refrigerating apparatus (R) controls the degree of refrigerant superheat of an evaporator by an expansion valve (11) connected to the inlet side of the evaporator (9), and adjusts the valve opening of the expansion valve (11) by PID control. And a terminal-side control device 13 for controlling the refrigerant superheat degree of the evaporator 9 to a predetermined target superheat degree. When the terminal-side control device 13 reduces the valve opening degree of the expansion valve 11, the proportional coefficient in the PID calculation K P is different from the proportional coefficient K P when the valve opening is expanded.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、膨張弁により蒸発器の冷媒過熱度を制御する冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus that controls the degree of refrigerant superheat of an evaporator by means of an expansion valve.
従来より例えばスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗には、オープンショーケースが複数台設置されている。そして、各オープンショーケースの蒸発器と熱交換した冷気を陳列室内に吹き出すことにより、当該陳列室内において商品を冷却しながら陳列していた。また、各オープンショーケースの蒸発器にはそれらと共に冷凍装置の冷媒回路を構成する冷凍機の圧縮機から冷媒が分配供給されるものであるが、この蒸発器への冷媒供給は入口側に接続された膨張弁により制御していた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a plurality of open showcases are installed in stores such as supermarkets and convenience stores. And the cold air which exchanged heat with the evaporator of each open showcase was blown into the display room, so that the goods were displayed while being cooled in the display room. In addition, the refrigerant in each open showcase is supplied with refrigerant from the compressor of the refrigerator constituting the refrigerant circuit of the refrigeration system together with the evaporator, and the refrigerant supply to this evaporator is connected to the inlet side The expansion valve was controlled (see, for example, Patent Document 1).
また、近年ではステッピングモータ等で駆動される所謂電動膨張弁(特許文献1では電子膨張弁と称されている)が採用されるようになって来ている。係る膨張弁を制御する場合には、蒸発器の所定の目標過熱度を設定し、蒸発器の冷媒過熱度(出口冷媒温度と入口冷媒温度との差)がこの目標過熱度となるようにその弁開度を調整していた。 In recent years, a so-called electric expansion valve (referred to as an electronic expansion valve in Patent Document 1) driven by a stepping motor or the like has been adopted. When controlling such an expansion valve, a predetermined target superheat degree of the evaporator is set, and the refrigerant superheat degree (the difference between the outlet refrigerant temperature and the inlet refrigerant temperature) of the evaporator is set so that the target superheat degree becomes this target superheat degree. The valve opening was adjusted.
ここで、図5及び図6にこの種オープンショーケースにおける蒸発器出口の温度と膨張弁の弁開度との関係を示す。各図は蒸発器出口の温度(冷媒出口温度)に応じて動作するベローズで弁開度が調整される所謂機械式の膨張弁(温度膨張弁とも云われる)の動作を示しており、図5は陳列室内が冷蔵温度に冷却される冷蔵タイプのオープンショーケースの場合を、図6は陳列室内が冷凍温度に冷却される冷凍タイプのオープンショーケースの場合の機械式膨張弁の理想の動作特性である。 Here, FIG.5 and FIG.6 shows the relationship between the temperature of the evaporator exit in this kind of open showcase, and the valve opening degree of an expansion valve. Each figure shows the operation of a so-called mechanical expansion valve (also called a temperature expansion valve) in which the valve opening is adjusted by a bellows that operates in accordance with the temperature at the outlet of the evaporator (refrigerant outlet temperature). Fig. 6 shows the ideal operating characteristics of a mechanical expansion valve in the case of a refrigerated open showcase in which the display chamber is cooled to the refrigeration temperature, and Fig. 6 shows the ideal operating characteristic of the mechanical expansion valve in the case of a refrigerated open showcase in which the display chamber is cooled to the refrigeration temperature It is.
蒸発器出口の温度が上昇している状況では、冷媒過熱度が拡大しているため、目標過熱度(機械式の膨張弁の場合には通常5deg程)にするために膨張弁はベローズの拡張により、蒸発器により多く冷媒を流すよう弁開度を拡大していく。そして、蒸発器出口の温度が下降に転じると、今度は逆にベローズが収縮するため、弁開度を縮小していく動作となる。 In a situation where the temperature at the outlet of the evaporator is rising, the degree of superheat of the refrigerant is increasing, so that the expansion valve is an expansion of the bellows to achieve the target superheat degree (usually about 5 deg in the case of a mechanical expansion valve). Thus, the valve opening degree is expanded so that more refrigerant flows through the evaporator. When the temperature at the outlet of the evaporator starts to decrease, the bellows contracts on the contrary, so that the valve opening is reduced.
この弁開度の拡大と縮小動作の特性は、冷蔵タイプのオープンショーケースと冷凍タイプのオープンショーケースとでは異なる設定とされており、特に縮小させる動作は図6に示されるように冷凍タイプの方がより速く弁開度が縮小されるように構成されていた。これは、蒸発温度がより低くなる冷凍タイプで発生し易い圧縮機への液バックを確実に阻止するためである。 The characteristics of the expansion and reduction operations of the valve opening are set differently between the refrigerated type open showcase and the refrigerated type open showcase. In particular, the operation to reduce the size is as shown in FIG. The valve opening was reduced more quickly. This is to reliably prevent liquid back to the compressor, which is likely to occur with a refrigeration type with a lower evaporation temperature.
一方、膨張弁として所謂電動膨張弁を使用する場合、その弁開度は制御装置により目標過熱度と現在の冷媒過熱度との偏差に基づくPID演算により決定される。そのため、冷蔵タイプのオープンショーケースと冷凍タイプのオープンショーケースとで弁開度の拡大と縮小の特性が同一となっており、冷凍タイプでは液バックが発生する危険性が高くなっていた。 On the other hand, when a so-called electric expansion valve is used as the expansion valve, the opening degree of the valve is determined by the PID calculation based on the deviation between the target superheat degree and the current refrigerant superheat degree by the control device. Therefore, the characteristics of expansion and contraction of the valve opening are the same in the refrigerated type open showcase and the refrigerated type open showcase, and in the refrigerated type, there is a high risk of liquid back.
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、蒸発器の冷媒過熱度を目標過熱度に制御する膨張弁の弁開度を、PID制御により適切に決定することができる冷凍装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional technical problem, and appropriately determines the opening degree of the expansion valve for controlling the refrigerant superheat degree of the evaporator to the target superheat degree by PID control. An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus that can perform such a process.
上記課題を解決するために、本発明の冷凍装置は、蒸発器の入口側に接続された膨張弁により蒸発器の冷媒過熱度を制御するものであって、膨張弁の弁開度をPID制御により調整して蒸発器の冷媒過熱度を所定の目標過熱度に制御する制御手段を備え、この制御手段は、膨張弁の弁開度を縮小させるとき、PID演算における係数を、弁開度を拡大させるときの係数とは異なるものとすることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a refrigeration apparatus according to the present invention controls the degree of refrigerant superheat of an evaporator by means of an expansion valve connected to the inlet side of the evaporator, and controls the opening degree of the expansion valve by PID control. And a control means for controlling the refrigerant superheat degree of the evaporator to a predetermined target superheat degree by adjusting the coefficient of the PID calculation when the valve opening degree of the expansion valve is reduced. The coefficient is different from the coefficient for enlargement.
請求項2の発明の冷凍装置は、上記発明において蒸発器の冷媒過熱度を検出するための蒸発器過熱度検出手段を備え、制御手段は、目標過熱度と蒸発器の現在の冷媒過熱度との偏差に基づくPID演算により膨張弁の弁開度を制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a refrigeration apparatus comprising an evaporator superheat degree detecting means for detecting the refrigerant superheat degree of the evaporator in the above invention, wherein the control means is configured to calculate a target superheat degree and a current refrigerant superheat degree of the evaporator The valve opening degree of the expansion valve is controlled by PID calculation based on the deviation.
請求項3の発明の冷凍装置は、上記各発明において制御手段は、膨張弁の弁開度を縮小させるときのPID演算における比例係数を、弁開度を拡大させるときの比例係数より大きくすることを特徴とする。 In the refrigeration apparatus according to a third aspect of the present invention, in each of the above inventions, the control means makes the proportional coefficient in the PID calculation when the valve opening of the expansion valve is reduced larger than the proportional coefficient when the valve opening is expanded. It is characterized by.
請求項4の発明の冷凍装置は、上記発明において蒸発器は複数台のオープンショーケースにそれぞれ設けられ、各オープンショーケースの蒸発器と所定の冷媒回路を構成する圧縮機を有した冷凍機から、各オープンショーケースの蒸発器に冷媒を供給するものであり、オープンショーケースの陳列室内は冷凍温度に冷却されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the refrigeration apparatus according to the above-described invention, wherein the evaporator is provided in each of a plurality of open showcases, and has a compressor that constitutes a predetermined refrigerant circuit with the evaporators of the respective open showcases. The refrigerant is supplied to the evaporator of each open showcase, and the display room of the open showcase is cooled to a freezing temperature.
請求項5の発明の冷凍装置は、上記発明において陳列室への吹出冷気温度を検出するための吹出冷気温度検出手段を備え、制御手段は、陳列室への吹出冷気温度が当該吹出冷気温度の設定温度に近づくに従って目標過熱度を大きくすることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a refrigeration apparatus comprising a blown cold air temperature detecting means for detecting the blown cold air temperature to the display room in the above invention, and the control means is configured such that the blown cold air temperature to the display room is equal to the blown cold air temperature. The target superheat degree is increased as the set temperature is approached.
請求項6の発明の冷凍装置は、上記発明において制御手段は、陳列室への吹出冷気温度の設定温度を基準として複数の制御ゾーンを設定し、各制御ゾーンにおいて目標過熱度を変更することを特徴とする。 In the refrigeration apparatus according to the sixth aspect of the present invention, in the above invention, the control means sets a plurality of control zones on the basis of the set temperature of the cool air temperature blown into the display room, and changes the target superheat degree in each control zone. Features.
本発明によれば、蒸発器の入口側に接続された膨張弁により蒸発器の冷媒過熱度を制御する冷凍装置において、膨張弁の弁開度をPID制御により調整して蒸発器の冷媒過熱度を所定の目標過熱度に制御する制御手段を備え、この制御手段が、膨張弁の弁開度を縮小させるときのPID演算における係数を、弁開度を拡大させるときの係数と異なるものとしたので、膨張弁の弁開度制御が所望の特性となるようPID制御により適切に弁開度を決定することができるようになる。 According to the present invention, in the refrigeration apparatus that controls the refrigerant superheat degree of the evaporator by the expansion valve connected to the inlet side of the evaporator, the valve opening degree of the expansion valve is adjusted by PID control, and the refrigerant superheat degree of the evaporator is adjusted. And a control means for controlling the degree of superheat to a predetermined target superheat degree, and this control means makes the coefficient in the PID calculation when reducing the valve opening of the expansion valve different from the coefficient when expanding the valve opening. Therefore, the valve opening degree can be appropriately determined by the PID control so that the valve opening degree control of the expansion valve has a desired characteristic.
この場合、例えば請求項2の発明の如く蒸発器の冷媒過熱度を検出するための蒸発器過熱度検出手段を設け、制御手段により目標過熱度と蒸発器の現在の冷媒過熱度との偏差に基づくPID演算により膨張弁の弁開度を制御し、請求項3の発明の如く膨張弁の弁開度を縮小させるときのPID演算における比例係数を、弁開度を拡大させるときの比例係数より大きくすれば、請求項4の発明のように蒸発器での蒸発温度が低い冷凍タイプのオープンショーケース等における液バックの問題を効果的に解消することが可能となる。
In this case, for example, the evaporator superheat degree detecting means for detecting the refrigerant superheat degree of the evaporator as in the invention of
また、請求項5の発明の如く陳列室への吹出冷気温度を検出するための吹出冷気温度検出手段を設けて、制御手段が陳列室への吹出冷気温度が当該吹出冷気温度の設定温度に近づくに従って目標過熱度を大きくするようにすれば、例えば、請求項6の発明の如く吹出冷気温度の設定温度を基準として複数の制御ゾーンを設定し、各制御ゾーンにおいて目標過熱度を変更することにより、陳列室への吹出冷気温度に基づいて膨張弁により蒸発器の冷媒過熱度を調整し、蒸発器の有効面積を変化させることができるようになる。
Further, as in the fifth aspect of the invention, there is provided blown cold air temperature detecting means for detecting the blown cold air temperature to the display room, and the control means brings the blown cold air temperature to the display room close to the set temperature of the blown cold air temperature. If the target superheat degree is increased according to the above, for example, a plurality of control zones are set on the basis of the set temperature of the blown cold air temperature as in the invention of
これにより、オープンショーケースの陳列室を的確且つ安定的に冷却することが可能となるものである。 As a result, the display room of the open showcase can be cooled accurately and stably.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本発明を適用した一実施例の冷凍装置Rは、スーパーマーケット等の店舗に設置される複数台の冷凍タイプのオープンショーケース1を冷却するものであり、店舗内に設置された各オープンショーケース1と、それらに冷媒を分配供給する冷凍機2とから構成されている。実施例の冷凍機2は運転周波数を制御可能な圧縮機3と、該圧縮機3の吐出側に接続されて高温高圧のガス冷媒を放熱させる放熱器4と、この放熱器4を空冷する室外送風機6とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A refrigeration apparatus R according to an embodiment to which the present invention is applied cools a plurality of refrigeration-type
尚、冷凍装置Rで使用する冷媒は周知のものであり、ここでは特定しないが、放熱器4において凝縮する冷媒の場合には、放熱器4は凝縮器となり、二酸化炭素の如く高圧側が超臨界状態となる場合には、冷媒は放熱器4で凝縮せず、放熱するのみとなる。 The refrigerant used in the refrigeration apparatus R is well known and is not specified here. However, in the case of the refrigerant that condenses in the radiator 4, the radiator 4 becomes a condenser, and the high pressure side such as carbon dioxide is supercritical. In this state, the refrigerant is not condensed by the radiator 4 but only radiates heat.
この冷凍機2は店舗外に設置されており、放熱器4の出口側に接続された冷媒配管7と圧縮機3の吸込側に接続された冷媒配管8が店舗内に向かい、これらに各オープンショーケース1が並列に接続されるかたちとなる。即ち、各オープンショーケース1は後に詳述する如く蒸発器9とこの蒸発器9の冷媒入口側に接続された膨張弁11とを備えており、膨張弁11の冷媒入口が冷媒配管7に、蒸発器9の冷媒出口が冷媒配管8に接続されて冷凍装置Rの周知の冷媒回路が構成される。尚、実施例の膨張弁11はステッピングモータで駆動される電動膨張弁であり、全閉を含む所定の値に弁開度を制御可能とされている。
The
図1において12は主制御装置である。この主制御装置12は、店舗に設置された各オープンショーケース1及び冷凍機2を集中制御するためのマスターコントローラであり、この主制御装置12において各オープンショーケース1の設定温度等の運転条件を設定することができるように構成されている。各オープンショーケース1及び冷凍機2には端末側制御装置13が設けられており、それぞれ主制御装置12と通信線により接続され、データの送受信を行えるように構成されている(図1では最も左のオープンショーケース1のみに示す)。
In FIG. 1, 12 is a main controller. The
これら主制御装置12及び各端末側制御装置13は何れもマイクロコンピュータにより構成されており、これらにより本発明における制御手段が構築される。主制御装置12からは各オープンショーケース1や冷凍機2の端末側制御装置13に対して付与されたIDと共に前述した運転条件に関するデータ等が送信され、各端末側制御装置13からは自らのIDと共に各オープンショーケース1及び冷凍機2の各部の温度や圧力等の運転状態に関するデータが主制御装置12に送信され、収集される。主制御装置12ではこれら収集したデータを確認/分析等できるように構成されており、これにより、主制御装置12は各オープンショーケース1や冷凍機2を集中制御可能とされている。
Each of the
冷凍機2には、冷媒回路の低圧圧力を検出する低圧圧力検出手段としての低圧圧力センサ14等が設けられ、冷凍機2の端末側制御装置13に接続されている。そして、冷凍機2の端末側制御装置13は、この低圧圧力センサ14が検出する冷媒回路の低圧圧力と所定の低圧設定値に基づき、低圧圧力が低圧設定値となるように冷凍機2の圧縮機3の運転周波数と室外送風機6の運転を制御する。
The
次に、オープンショーケース1及びそれに設けられた端末側制御装置13について説明する。実施例のオープンショーケース1は、断面略コ字状の断熱壁16と、この断熱壁16の両側に取り付けられた図示しない側板とから構成されている。断熱壁16の内側にはそれぞれ間隔を存して仕切板17、18が取り付けられ、これら仕切板17及び18間を内層ダクト19、外側の仕切板18と断熱壁16の間を外層ダクト21とされている。
Next, the
内側の仕切板17の下部前方には底板22が設けられており、これら仕切板17と底板22の内側を陳列室23としている。陳列室23の前面開口24の上縁の断熱壁16にはハニカム材が取り付けられた内層吹出口26及び外層吹出口27が並設されており、これら内層吹出口26及び外層吹出口27は内層ダクト19及び外層ダクト21にそれぞれ連通している。開口24の下縁の断熱壁16には内層吸込口28と外層吸込口29が並設されており、両吸込口28、29は内層ダクト19及び外層ダクト21にそれぞれ連通している。
A
一方、底板22下方の内層ダクト19及び外層ダクト21内には、内層送風機31及び外層送風機32がそれぞれ取り付けられている。また、背面の内層ダクト19内には冷凍装置Rの冷媒回路を構成する前述した蒸発器9が縦設されると共に、陳列室23内には商品陳列用の棚33が複数段架設されている。また、34は開口24の上側の断熱壁16前面に取り付けられた温度表示器である。
On the other hand, in the
次に、36は内層吹出口26手前の内層ダクト19内に設けられた吹出冷気温度検出手段としての吹出温度センサであり、蒸発器9と熱交換した後、内層吹出口26から吹き出される冷気の温度(吹出冷気温度)を検出する。37は陳列室23内の上部に設けられた陳列室温度検出手段としての陳列室温度センサであり、陳列室23内の冷気の温度(陳列室内温度)を検出する。また、38は内層送風機31手前の内層ダクト19内に設けられた吸込冷気温度検出手段としての吸込温度センサであり、内層吸込口28から吸い込まれた冷気の温度(吸込冷気温度)を検出する。また、41及び42は蒸発器9の冷媒入口側及び冷媒出口側の冷媒温度をそれぞれ検出する入口温度センサ及び出口温度センサであり、これらが蒸発器過熱度検出手段を構成する。
Next, 36 is an air temperature sensor provided in the
そして、これら吹出温度センサ36、陳列室温度センサ37、吸込温度センサ38、入口温度センサ41及び出口温度センサ42の出力は当該オープンショーケース1の端末側制御装置13に接続される。そして、端末側制御装置13はこれら温度センサの出力に基づいて膨張弁11の弁開度や各送風機31、32の運転を制御すると共に、陳列室温度センサ37が検出する温度を温度表示器34にて表示する。特に端末側制御装置13は出口温度センサ42が検出する蒸発器9の冷媒出口温度と入口温度センサ41が検出する蒸発器9の冷媒入口温度との差から蒸発器9の冷媒過熱度を検出し、この冷媒過熱度に基づいて膨張弁11の弁開度を制御する。
The outputs of the
以上の構成で実施例の冷凍装置Rの動作について説明する。圧縮機3が運転されると、この圧縮機3により圧縮された高温高圧のガス冷媒は放熱器4に流入して放熱する(そこで凝縮する冷媒を使用している場合には凝縮する)。放熱器4を出た冷媒は冷媒配管7を経て店舗内に入り、各オープンショーケース1に分配される。オープンショーケース1の膨張弁11に至った冷媒はそこで減圧された後、蒸発器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で蒸発器9は冷却能力を発揮する。
The operation of the refrigeration apparatus R of the embodiment with the above configuration will be described. When the
蒸発器9と熱交換した内層ダクト19内の冷気は内層送風機31により開口24上縁の内層吹出口26から陳列室23の開口24に向けて吹き出され、開口24下縁の内層吸込口28から吸い込まれることにより、開口24に冷気エアーカーテンが構成される。尚、外層送風機32により外層ダクト21を経て外層吹出口27から吹き出され、外層吸込口29から吸い込まれる空気エアーカーテンは内側の冷気エアーカーテンをガードする役割を果たす。
The cool air in the
この冷気エアーカーテンの一部は陳列室23内に循環されて各棚33上の商品が冷凍温度に冷却されることになる。蒸発器9を出た冷媒は冷媒配管8で他のオープンショーケース1からの冷媒と合流した後、再び圧縮機3に吸い込まれる循環を繰り返す。
A part of this cool air curtain is circulated in the
次に、各オープンショーケース1の膨張弁11の弁開度制御について説明する。先ず、各オープンショーケース1の端末側制御装置13は、主制御装置12から当該端末側制御装置13宛に送信された目標過熱度と、出口温度センサ42及び入口温度センサ41から得られる蒸発器9の冷媒過熱度に基づき、この冷媒過熱度が目標過熱度となるように膨張弁(電動膨張弁)11の弁開度を制御する。この場合、端末側制御装置13は実用・非干渉PID制御により膨張弁11を制御する。
Next, valve opening control of the
即ち、実施例では膨張弁11の操作量(弁開度変化量)ΔMVnを、現在の冷媒過熱度と目標過熱度との偏差e、比例係数KP、微分係数KD、積分時間TI、微分時間TDで表現される一般的な実用・非干渉PID演算式により算出する。オープンショーケース1の端末側制御装置13は蒸発器9の現在の冷媒過熱度と目標過熱度との偏差eに基づく係るPID演算により膨張弁11の弁開度を制御し、蒸発器9の冷媒過熱度を目標過熱度に制御する。
That is, in the embodiment, the operation amount (valve opening change amount) ΔMVn of the
この場合、端末側制御装置13は膨張弁11の弁開度を縮小させるときの前記比例係数KPと、弁開度を拡大させるときの比例係数KPとを切り換え、それぞれ異なるものを使用する。図3はその比例係数KPを切り換えて弁開度を決定する端末側制御装置13のフローチャートを示している。
In this case, the terminal-
端末側制御装置13は、ステップS1で出口温度センサ42が検出する現在の蒸発器9の冷媒出口温度(蒸発器出口温度)とそれから所定時間(t秒)前の蒸発器9の冷媒出口温度との差が0より大きいか否か判断する。即ち、この所定時間内に蒸発器9の冷媒出口温度が上昇しているか否か判断する。上昇しているときには蒸発器9の冷媒過熱度が拡大しているのであるから、端末側制御装置13によるPID演算は膨張弁11の弁開度を拡大する方向となるが、その場合にはステップS2に進んで比例係数KP「小」でPID演算を実行する。
The terminal-
逆に、ステップS1でこの所定時間内の蒸発器9の冷媒出口温度が同一若しくは下降しているときには、蒸発器9の冷媒過熱度が縮小に向かっているから、端末側制御装置13によるPID演算は膨張弁11の弁開度を縮小する方向となるが、その場合にはステップS3に進んで比例係数KP「大」でPID演算を実行する。そして、何れの場合にもステップS4に進んで膨張弁11に演算した弁開度を出力する。
On the contrary, when the refrigerant outlet temperature of the
これにより電動膨張弁である膨張弁11の弁開度特性は、図6の場合と同様により速く弁開度が縮小される状態となり、蒸発温度がより低くなる冷凍タイプのオープンショーケース1で発生し易い圧縮機3への液バックを確実に阻止することができるようになる。
As a result, the valve opening characteristic of the
次に、以上のようなPID演算で弁開度が決定される膨張弁11の実際の弁開度制御について図4を参照しながら説明する。主制御装置12(各オープンショーケース1の端末側制御装置13でも良い)には、各オープンショーケース1の吹出冷気温度の設定温度が設定される。そして、主制御装置12は設定された設定温度(温調設定)を基準として複数の制御ゾーン(実施例では制御ゾーン1〜制御ゾーン4の合計4つ)を設定する(図4)。
Next, actual valve opening control of the
この場合、実施例の主制御装置12は吹出冷気温度の設定温度より所定値高い切換温度1と、該切換温度1と設定温度の間の切換温度2を設定し、切換温度1以上の領域を制御ゾーン1、切換温度1より低く切換温度2以上の領域を制御ゾーン2、切換温度2より低く設定温度より高い領域を制御ゾーン3、設定温度以下の領域を制御ゾーン4とする。
In this case, the
そして、オープンショーケース1の端末側制御装置13から送信された吹出冷気温度(吹出温度センサ36が検出)が設定温度から上に最も離れた制御ゾーン1にあるときは目標過熱度を目標過熱度1(例えば5deg程度)、制御ゾーン1より設定温度に近い制御ゾーン2にあるときは目標過熱度を目標過熱度1より大きい目標過熱度2(例えば8deg程度)、制御ゾーン2より設定温度に更に近い制御ゾーン3にあるときは目標過熱度を目標過熱度2より更に大きい目標過熱度3(例えば15deg程度)とする。即ち、設定温度に近い制御ゾーン程、目標過熱度を大きくする。これにより、吹出冷気温度がその設定値に近づくに従って目標過熱度は大きくなる。そして、主制御装置12は当該オープンショーケース1の端末側制御装置13に決定した目標過熱度のデータ(運転条件に関するデータ)を送信する。尚、吹出冷気温度が制御ゾーン4にあるときは、主制御装置12は膨張弁11を全閉(弁開度零)とする旨のデータ(運転条件に関するデータ)を当該オープンショーケースの端末側制御装置13に送信する。
When the blown cold air temperature (detected by the blown temperature sensor 36) transmitted from the terminal-
主制御装置12から膨張弁11の制御に関する上記データを受信したオープンショーケース1の端末側制御装置13は、出口温度センサ42と入口温度センサ41から得られる蒸発器9の冷媒過熱度が各目標過熱度となるように前述のようなPID演算により膨張弁11の弁開度を制御すると共に、全閉の指示が送信された場合には、膨張弁11を全閉(弁開度零)とする。
The terminal-
係る膨張弁11の弁開度制御によるオープンショーケース1の吹出温度の推移を図4に併せて示している。オープンショーケース1を設置した直後や蒸発器9の霜取後の所謂プルダウンを想定すると、吹出温度センサ36が検出する現在の吹出冷気温度が切換温度1以上に高く、制御ゾーン1にある場合には目標過熱度は目標過熱度1(5deg程度)とされるので、蒸発器9の有効面積は大きい(冷媒入口から出口付近まで液冷媒が存在する量の冷媒が膨張弁11から供給される)。これにより、内層送風機31により循環され、蒸発器9と熱交換した後、内層吹出口26から吹き出される冷気の温度(吹出冷気温度)は急速に低下していく。
FIG. 4 also shows the transition of the blowing temperature of the
その後、吹出冷気温度が切換温度1よりも低くなり、制御ゾーン2に入ると、目標過熱度は目標過熱度2(8deg程度)に拡大される。これにより、蒸発器9の有効面積は縮小されるので、吹出冷気温度の低下度合いは緩慢となる。そして、吹出冷気温度が切換温度2よりも低くなり、制御ゾーン3に入ると、目標過熱度は目標過熱度3(15deg程度)に更に拡大される。これにより、蒸発器9の有効面積は更に縮小されるので、吹出冷気温度の低下度合いは更に緩やかとなり、設定温度に漸近していき、多少上下しながらも安定することになる(図4)。
Thereafter, when the blown cold air temperature becomes lower than the switching
尚、吹出冷気温度が設定温度以下となって制御ゾーン4に入った場合、前述したように膨張弁11は全閉とされるので、蒸発器9への冷媒供給は停止し、陳列室3の冷却は停止することになる(サーモOFF)。その後、吹出温度センサ36が検出する温度が上昇して制御ゾーン3に入った場合、膨張弁11は再び開放され、目標過熱度3で制御される状態に復帰する。
When the blown cold air temperature falls below the set temperature and enters the control zone 4, the
以上詳述したように本発明では、蒸発器9の入口側に接続された膨張弁11により蒸発器9の冷媒過熱度を制御する冷凍装置Rにおいて、膨張弁11の弁開度をPID制御により調整して蒸発器9の冷媒過熱度を所定の目標過熱度に制御する主制御装置12及び端末側制御装置13を備え、端末側制御装置13が膨張弁11の弁開度を縮小させるときのPID演算における比例係数KPを、弁開度を拡大させるときの比例係数KPと異なるものとしたので、膨張弁11の弁開度制御が所望の特性となるようPID制御により適切に弁開度を決定することができるようになる。
As described in detail above, in the present invention, in the refrigeration apparatus R that controls the refrigerant superheat degree of the
実施例では膨張弁11の弁開度を縮小させるときのPID演算における比例係数を、弁開度を拡大させるときの比例係数より大きくしたので、蒸発器9での冷媒の蒸発温度が低い冷凍タイプのオープンショーケース1における圧縮機3への液バックの問題を効果的に解消することが可能となる。
In the embodiment, since the proportional coefficient in the PID calculation when the valve opening of the
また、陳列室23への吹出冷気温度が当該吹出冷気温度の設定温度に近づくに従って目標過熱度を大きくするようにしていおり、実施例では吹出冷気温度の設定温度を基準として複数の制御ゾーン1〜4を設定し、各制御ゾーン1〜4において目標過熱度を変更しているので、陳列室23への吹出冷気温度に基づいて膨張弁11により蒸発器9の冷媒過熱度を調整し、蒸発器9の有効面積を変化させることができるようになる。これにより、オープンショーケース1の陳列室23を的確且つ安定的に冷却することが可能となるものである。
In addition, the target superheat degree is increased as the blown cold air temperature to the
尚、実施例では主制御装置12と端末側制御装置13から構築される冷凍装置Rで膨張弁11の弁開度制御について説明したが、それに限らず、端末側制御装置13が自らのオープンショーケース1の蒸発器9の目標過熱度を設定し、膨張弁11の弁開度を制御するようにしてもよい。
In the embodiment, the valve opening control of the
特に、実施例では膨張弁11の弁開度を縮小させるときの比例係数を、拡大させるときより大きくしたが、冷凍タイプのオープンショーケース1以外の冷凍装置に適用する場合には、それに限らず、当該冷凍装置で要求される膨張弁の弁開度制御の特性に応じて、異なる比例係数を用いるようにすればよい。
In particular, in the embodiment, the proportionality coefficient when the opening degree of the
また、実施例ではPID演算における比例係数KPを「小」と「大」に切り換えるものとしたが、それらの値は冷凍装置の用途に応じて適宜設定すべきものである。更に、実施例では比例係数KPのみを変更したが、請求項1及び請求項2の発明ではそれに限らず、微分係数KDも含めて変更するようにしてもよい。
In the embodiment, the proportional coefficient K P in the PID calculation is switched between “small” and “large”, but these values should be set as appropriate according to the use of the refrigeration apparatus. Furthermore, in the embodiment, only the proportional coefficient K P is changed. However, the inventions of
R 冷凍装置
1 オープンショーケース
2 冷凍機
3 圧縮機
4 放熱器
7、8 冷媒配管
9 蒸発器
11 膨張弁
12 主制御装置(制御手段)
13 端末側制御装置(制御手段)
14 低圧圧力センサ
23 陳列室
36 吹出温度センサ(吹出冷気温度検出手段)
41 入口温度センサ(蒸発器過熱度検出手段)
42 出口温度センサ(蒸発器過熱度検出手段)
13 Terminal side control device (control means)
14
41 Inlet temperature sensor (Evaporator superheat detection means)
42 Outlet temperature sensor (Evaporator superheat detection means)
Claims (6)
前記膨張弁の弁開度をPID制御により調整して前記蒸発器の冷媒過熱度を所定の目標過熱度に制御する制御手段を備え、
該制御手段は、前記膨張弁の弁開度を縮小させるとき、前記PID演算における係数を、前記弁開度を拡大させるときの係数とは異なるものとすることを特徴とする冷凍装置。 In the refrigeration apparatus for controlling the degree of refrigerant superheat of the evaporator by an expansion valve connected to the inlet side of the evaporator,
Control means for adjusting the opening degree of the expansion valve by PID control to control the refrigerant superheat degree of the evaporator to a predetermined target superheat degree;
The control means is characterized in that when the valve opening of the expansion valve is reduced, the coefficient in the PID calculation is different from the coefficient when the valve opening is increased.
前記制御手段は、前記目標過熱度と前記蒸発器の現在の冷媒過熱度との偏差に基づくPID演算により前記膨張弁の弁開度を制御することを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。 Evaporator superheat degree detection means for detecting the refrigerant superheat degree of the evaporator,
The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the valve opening degree of the expansion valve by PID calculation based on a deviation between the target superheat degree and a current refrigerant superheat degree of the evaporator. .
前記オープンショーケースの陳列室内は冷凍温度に冷却されることを特徴とする請求項3に記載の冷凍装置。 The evaporator is provided in each of a plurality of open showcases, and refrigerant is supplied to the evaporators of the open showcases from a refrigerator having a compressor constituting a predetermined refrigerant circuit with the evaporators of the open showcases. To supply,
The refrigeration apparatus according to claim 3, wherein the display room of the open showcase is cooled to a refrigeration temperature.
前記制御手段は、前記陳列室への吹出冷気温度が当該吹出冷気温度の設定温度に近づくに従って前記目標過熱度を大きくすることを特徴とする請求項4に記載の冷凍装置。 A blown cold air temperature detecting means for detecting the blown cold air temperature to the display room,
The refrigeration apparatus according to claim 4, wherein the control means increases the target superheat degree as the blown cold air temperature into the display room approaches a set temperature of the blown cold air temperature.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013068747A JP2014190658A (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Refrigerator |
| CN201410116457.9A CN104075511A (en) | 2013-03-28 | 2014-03-26 | Refrigerating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013068747A JP2014190658A (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Refrigerator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014190658A true JP2014190658A (en) | 2014-10-06 |
Family
ID=51596955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013068747A Pending JP2014190658A (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Refrigerator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014190658A (en) |
| CN (1) | CN104075511A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110553441A (en) * | 2019-09-19 | 2019-12-10 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | Operation control method and system, readable storage medium, compression and air conditioning system |
| CN114087741A (en) * | 2021-11-29 | 2022-02-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | Control method and device of electronic throttling element, storage medium and air conditioner |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016080304A (en) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 株式会社鷺宮製作所 | Control device and control method of cooling box |
| CN110017634B (en) * | 2018-01-08 | 2021-04-13 | 杭州先途电子有限公司 | A kind of control method of electronic expansion valve |
| CN112303972B (en) * | 2020-11-03 | 2021-09-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | Control method and system of electronic expansion valve and refrigeration system |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04198644A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Toshiba Corp | Air conditioner |
| JP2001116372A (en) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Zexel Valeo Climate Control Corp | Refrigerating cycle controller |
| US20040068999A1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-04-15 | Danfoss A/S | Controller and a method for controlling an expansion valve of a refrigeration system |
| JP2005030679A (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-03 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigeration air conditioner and control method of refrigeration air conditioner |
| JP2007255845A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Refrigerating cycle device |
| JP2008138915A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Daikin Ind Ltd | Refrigeration equipment |
| JP2009014212A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Daikin Ind Ltd | Refrigeration equipment |
| JP2009156502A (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Saginomiya Seisakusho Inc | Superheat control device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5411209B2 (en) * | 2011-06-17 | 2014-02-12 | 株式会社鷺宮製作所 | Electronic expansion valve controller |
-
2013
- 2013-03-28 JP JP2013068747A patent/JP2014190658A/en active Pending
-
2014
- 2014-03-26 CN CN201410116457.9A patent/CN104075511A/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04198644A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Toshiba Corp | Air conditioner |
| JP2001116372A (en) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Zexel Valeo Climate Control Corp | Refrigerating cycle controller |
| US20040068999A1 (en) * | 2002-10-08 | 2004-04-15 | Danfoss A/S | Controller and a method for controlling an expansion valve of a refrigeration system |
| JP2005030679A (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-03 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigeration air conditioner and control method of refrigeration air conditioner |
| JP2007255845A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Refrigerating cycle device |
| JP2008138915A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Daikin Ind Ltd | Refrigeration equipment |
| JP2009014212A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Daikin Ind Ltd | Refrigeration equipment |
| US20100198416A1 (en) * | 2007-06-29 | 2010-08-05 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration system |
| JP2009156502A (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Saginomiya Seisakusho Inc | Superheat control device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110553441A (en) * | 2019-09-19 | 2019-12-10 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | Operation control method and system, readable storage medium, compression and air conditioning system |
| CN110553441B (en) * | 2019-09-19 | 2021-08-20 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | Operation control method and system, readable storage medium, compression and air conditioning system |
| CN114087741A (en) * | 2021-11-29 | 2022-02-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | Control method and device of electronic throttling element, storage medium and air conditioner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104075511A (en) | 2014-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101794413B1 (en) | Air conditioner and a method controlling the same | |
| JP6040041B2 (en) | Showcase cooling system | |
| US10955160B2 (en) | Air conditioner including a plurality of utilization units connected in parallel to a heat source unit | |
| JP2009074779A (en) | Cooling apparatus | |
| KR20100110423A (en) | Air conditioner and control method thereof | |
| JP2014190658A (en) | Refrigerator | |
| JP2012154600A (en) | Air conditioner | |
| JP6355325B2 (en) | Refrigerator and control method of refrigerator | |
| JP2014190657A (en) | Open showcase and refrigerator including the same | |
| JP4497915B2 (en) | Cooling system | |
| JP6145867B2 (en) | Open showcase | |
| JP2007033002A (en) | Showcase cooler | |
| JP5957761B2 (en) | Cooling storage | |
| JP6037214B2 (en) | Low temperature showcase | |
| JP5950167B2 (en) | Control device for cooling system | |
| JP6384042B2 (en) | Refrigeration system | |
| JP2007010232A (en) | Cooling system | |
| JP4568184B2 (en) | Showcase control device and showcase central control device | |
| KR20190036277A (en) | A method for controlling an air conditioner | |
| JP2008249203A (en) | Refrigerating cycle apparatus | |
| JP2022043465A (en) | Cooling abnormality detection system for showcase | |
| JP2016220933A (en) | Freezing/refrigerating showcase | |
| JP4237023B2 (en) | Showcase control device | |
| KR20110009927A (en) | Air conditioner and its operation method | |
| JP2012193904A (en) | Air conditioning device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20141006 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20141016 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20150318 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150428 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160308 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161129 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170606 |