JP4695750B2 - Refrigeration apparatus and air flow control method - Google Patents

Refrigeration apparatus and air flow control method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風量制御を行う冷凍装置に関するものであり、特に、空気−冷媒熱交換器構成の凝縮器の能力制御を行うために、送風機の風量制御を行う冷凍装置、およびその風量制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の冷凍装置について説明する。図１３は、空気−冷媒熱交換器による凝縮器を備えた従来の冷凍装置の構成を示す図である。図１３において、１は圧縮機であり、２は凝縮器であり、３は絞り部であり、４は蒸発器であり、５は送風機であり、６は風量制御部であり、９は凝縮温度検知部である。
【０００３】
たとえば、上記冷凍装置においては、凝縮器２の送風機風量制御が一般的に行われている。風量制御の目的としては、第１に、必要能力に応じた凝縮能力を得ること、第２に、凝縮器２の吸込温度が低い場合の凝縮圧力低下および蒸発圧力低下による運転の不安定改善のために、高めの凝縮圧力の運転を強制すること、第３に、夜間における送風機５の風切り音抑制のために、低風量すなわち高めの凝縮圧力の運転を強制すること、があげられる。
【０００４】
また、用いられる風量制御方法としては、以下の方法が一般的である。まず、第１の方法としては、たとえば、凝縮器２の吸込温度に応じて風量を制御する方法がある（以降、凝縮器吸込温度制御方式と呼ぶ）。図１４は、第１の風量制御方法を示す図である。この方法では、図１４（ａ）に示すように、凝縮器２の吸込温度が上昇に伴って送風機５の風量を増大させるように制御する。具体的にいうと、位相制御やインバータ制御等でファンの回転数が増加するように制御する。この制御により、蒸発温度と凝縮温度の関係では、図１４（ｂ）に示すように、運転ポイントが、凝縮温度上昇の方向へ移行する。
【０００５】
第２の方法としては、凝縮温度に応じて風量を制御する方法がある（以降、凝縮温度制御方式と呼ぶ）。図１５は、第２の風量制御方法を示す図である。この方法では、図１５（ａ）に示すように、凝縮温度から直接送風機５の風量を決定する。具体的にいうと、冷凍機器の種類に応じて凝縮温度と必要送風機風量との関係を予め計測し、設定しておくことで、図１５（ｂ）に示すような蒸発温度と凝縮温度の関係が得られる。
【０００６】
第３の方法としては、凝縮温度またはそれに相当する高圧圧力が目標値に略一致するように風量を制御する方法がある（以降、凝縮温度一定制御方式と呼ぶ）。図１６は、第３の風量制御方法を示す図である。この方法では、図１６に示すような蒸発温度と凝縮温度の関係が得られる。なお、凝縮器２の吸込温度が所定値より低い場合には、風量制御部６を、停止状態と最低風量運転状態との間欠運転を行うこととしてもよい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来の冷凍装置においては、以下に示す問題があった。まず、凝縮器吸込温度制御方式では、吸込温度が低くかつ蒸発温度が低い場合の安定運転確保に合わせて制御量をチューニングするため、風量を抑制する方向に制御される傾向がある。このため、風量の大きい運転が可能な場合についても、高圧のレベルが高く、圧縮機負荷の大きい、かつ入力の大きい運転を強いられる場合があった。
【０００８】
また、凝縮温度制御方式では、確認試験による機種毎のマッチング確認により、凝縮温度と風量との関係を一意に決定し、制御するため、機種開発毎に調整負荷が発生する。また、電源環境や凝縮器の汚損等の経時変化に対する制御安定性が不足するため、凝縮温度および風量がハンチングを繰り返し、冷凍能力が安定しない場合があった。
【０００９】
また、凝縮温度一定制御方式では、蒸発温度に関わらず凝縮温度を一定に保つように制御するため、蒸発温度が低い場合に圧縮機の吐出−吸入差圧が大きくなり、吐出温度が上昇し、別途圧縮機の保護制御動作が必要になる場合があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低外気時の高低差増大による吐出温度過昇、および風量抑制過多による高圧上昇に伴う入力上昇、が起こらない冷凍装置、および風量制御方法を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる冷凍装置にあっては、圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通し、空気−冷媒熱交換器による前記凝縮器に対して送風機風量制御を行う構成とし、前記凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段（後述する実施の形態の凝縮温度検知部９に相当）と、前記蒸発器の蒸発温度を検知する蒸発温度検知手段（蒸発温度検知部１０に相当）と、前記凝縮温度が前記蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御手段（風量制御部１１に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
つぎの発明にかかる冷凍装置にあっては、圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通し、空気−冷媒熱交換器による前記凝縮器に対して送風機風量制御を行う構成とし、前記凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、前記蒸発器の蒸発温度を検知する蒸発温度検知手段と、前記凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知手段（吸込空気温度検知部１２に相当）と、前記凝縮温度が前記蒸発温度と前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御手段（風量制御部１３に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
つぎの発明にかかる冷凍装置にあっては、圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通し、空気−冷媒熱交換器による前記凝縮器に対して送風機風量制御を行う構成とし、前記凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、前記凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知手段と、前記凝縮温度と前記吸込空気温度と現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定する蒸発温度推定手段（蒸発温度推定部１４に相当）と、前記凝縮温度が前記蒸発温度と前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明にかかる冷凍装置にあっては、圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通し、空気−冷媒熱交換器による前記凝縮器に対して送風機風量制御を行う構成とし、前記凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、前記凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知手段と、前記凝縮温度と前記吸込空気温度と現在の風量に基づいて蒸発温度を推定する蒸発温度推定手段と、前記凝縮温度が前記蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明にかかる冷凍装置にあっては、圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通し、空気−冷媒熱交換器による前記凝縮器に対して送風機風量制御を行う構成とし、前記凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、前記凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知手段と、前記凝縮温度が前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御手段（風量制御部１５に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明にかかる風量制御方法にあっては、凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知ステップと、蒸発器の蒸発温度を検知する蒸発温度検知ステップと、前記凝縮温度が前記蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように送風機の風量を調整する風量制御ステップ（ステップＳ１〜ステップＳ９に相当）と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかる風量制御方法にあっては、凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知ステップと、蒸発器の蒸発温度を検知する蒸発温度検知ステップと、凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知ステップと、前記凝縮温度が前記蒸発温度と前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように送風機の風量を調整する風量制御ステップ（ステップＳ１１〜Ｓ１９に相当）と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかる風量制御方法にあっては、凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知ステップと、凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知ステップと、前記凝縮温度と前記吸込空気温度と現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定する蒸発温度推定ステップ（ステップＳ２１に相当）と、前記凝縮温度が前記蒸発温度と前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように送風機の風量を調整する風量制御ステップ（ステップＳ２２〜Ｓ３０に相当）と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明にかかる風量制御方法にあっては、凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知ステップと、前記凝縮温度と現在の風量に基づいて蒸発温度を推定する蒸発温度推定ステップと、前記凝縮温度が前記蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように送風機の風量を調整する風量制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明にかかる風量制御方法にあっては、凝縮器の凝縮温度を検知する凝縮温度検知ステップと、凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知ステップと、前記凝縮温度が前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように送風機の風量を調整する風量制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる冷凍装置および風量制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる冷凍装置の実施の形態１の構成を示す図である。図１において、１は圧縮機であり、２は空気−冷媒熱交換器による凝縮器であり、３は絞り部であり、４は蒸発器であり、５は送風機であり、９は高圧圧力検知／換算機能を持つ凝縮温度検知部であり、１０は低圧圧力検知／換算機能を持つ蒸発温度検知部であり、１１は風量制御部である。
【００２３】
上記冷凍装置では、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度が、蒸発温度検知部１０により検知された蒸発温度に応じて変化する目標凝縮温度に略一致するように、送風機５の風量を調整する。
【００２４】
ここで、上記風量制御部１１における風量制御方法について説明する。図２は、実施の形態１における凝縮温度と蒸発温度の関係を示す図であり、図３は、実施の形態１の風量制御方法を示すフローチャートである。なお、図３においては、凝縮温度検知部９の検知値を“ＣＴ”とし、蒸発温度検知部１０の検知値を“ＥＴ”とする。
【００２５】
まず、風量制御部１１では、図２に基づいて、蒸発温度（ＥＴ）に応じて変化する凝縮温度（ＣＴ）の目標値：ＣＴｍを設定する（ステップＳ１）。そして、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度と凝縮温度目標値とを比較する（ステップＳ２）。
【００２６】
たとえば、凝縮温度が凝縮温度目標値以上の場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、風量制御部１１では、風量を所定量だけ増やし（ステップＳ３）、ここで、風量がｍａｘ値を越えていないかどうかを判定する（ステップＳ４）。そして、風量がｍａｘ値を越えている場合（ステップＳ４，Ｙｅｓ）は、風量をｍａｘ値に固定し（ステップＳ５）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ９）。また、風量がｍａｘ値以下の場合（ステップＳ４，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ９）。なお、ステップＳ９では、所定時間経過後にステップＳ１へ移行する。
【００２７】
一方、凝縮温度が凝縮温度目標値未満の場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、風量制御部１１では、風量を所定量だけ減らし（ステップＳ６）、ここで、風量がｍｉｎ値を下回っていないかどうかを判定する（ステップＳ７）。そして、風量がｍｉｎ値を下回っている場合（ステップＳ７，Ｙｅｓ）は、風量をｍｉｎ値に固定し（ステップＳ８）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ９）。また、風量がｍｉｎ値以上の場合（ステップＳ７，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ９）。
【００２８】
なお、図２中の点線部分は、風量がｍｉｎ／ｍａｘ値に突き当たり、凝縮温度が凝縮温度目標値に制御上一致できなくなった場合の、凝縮温度／蒸発温度の挙動を表している。
【００２９】
このように、本実施の形態においては、凝縮温度検知部により検知された凝縮温度が、蒸発温度検知部により検知された蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように、送風機の風量を制御する構成としたため、適正な凝縮温度と蒸発温度での運転状態を確保できる。また、従来の凝縮温度制御方式を用いていないため、機種開発毎の調整負荷をなくすことができる。また、凝縮温度のフィードバック制御を用いているため、ハンチングを防止でき、冷凍能力を安定させることができる。また、蒸発温度が低い領域での、風量過大に伴う凝縮温度の低下による冷凍サイクルの不安定運転を抑制できるとともに、風量過小による吐出温度過昇を抑制できる。また、蒸発温度が高い領域での風量過小による入力の増大を防止できる。
【００３０】
実施の形態２．
図４は、本発明にかかる冷凍装置の実施の形態２の構成を示す図である。図４において、１２は凝縮器吸込空気温度検知部であり、１３は風量制御部である。なお、前述の実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
上記冷凍装置では、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度が、蒸発温度検知部１０により検知された蒸発温度と凝縮器吸込空気温度検知部１２に検知された吸込空気温度、に応じて変化する目標凝縮温度に略一致するように、送風機５の風量を調整する。
【００３２】
ここで、上記風量制御部１３における風量制御方法について説明する。図５は、実施の形態２における凝縮温度と蒸発温度と吸込空気温度の関係を示す図であり、図６は、実施の形態２の風量制御方法を示すフローチャートである。なお、図６においては、凝縮温度検知部９の検知値を“ＣＴ”とし、蒸発温度検知部１０の検知値を“ＥＴ”とし、凝縮器吸込空気温度検知部１２の検知値を“ＡＴ”とする。
【００３３】
まず、風量制御部１３では、図５に基づいて、蒸発温度（ＥＴ）および吸込空気温度（ＡＴ）に応じて変化する凝縮温度（ＣＴ）の目標値：ＣＴｍを設定する（ステップＳ１１）。そして、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度と凝縮温度目標値とを比較する（ステップＳ１２）。
【００３４】
たとえば、凝縮温度が凝縮温度目標値以上の場合（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、風量制御部１３では、風量を所定量だけ増やし（ステップＳ１３）、ここで、風量がｍａｘ値を越えていないかどうかを判定する（ステップＳ１４）。そして、風量がｍａｘ値を越えている場合（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）は、風量をｍａｘ値に固定し（ステップＳ１５）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ１９）。また、風量がｍａｘ値以下の場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ１９）。なお、ステップＳ１９では、所定時間経過後にステップＳ１１へ移行する。
【００３５】
一方、凝縮温度が凝縮温度目標値未満の場合（ステップＳ１２，Ｎｏ）、風量制御部１３では、風量を所定量だけ減らし（ステップＳ１６）、ここで、風量がｍｉｎ値を下回っていないかどうかを判定する（ステップＳ１７）。そして、風量がｍｉｎ値を下回っている場合（ステップＳ１７，Ｙｅｓ）は、風量をｍｉｎ値に固定し（ステップＳ１８）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ１９）。また、風量がｍｉｎ値以上の場合（ステップＳ１７，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ１９）。
【００３６】
なお、図５中の点線部分は、風量がｍｉｎ／ｍａｘ値に突き当たり、凝縮温度が凝縮温度目標値に制御上一致できなくなった場合の、凝縮温度／蒸発温度の挙動を表している。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、前述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、凝縮温度目標値の設定に吸込空気温度を考慮する構成としたため、凝縮温度目標値を吸込空気温度に応じて低く設定することが可能となり、より高圧のレベルを下げた省エネルギー運転が実現できる。
【００３８】
実施の形態３．
図７は、本発明にかかる冷凍装置の実施の形態３の構成を示す図である。図７において、１４は蒸発温度推定部である。なお、前述の実施の形態１または２と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
上記冷凍装置では、蒸発温度推定部１４が、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度と、凝縮器吸込空気温度検知部１２に検知された吸込空気温度と、現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定し、当該凝縮温度が、蒸発温度と吸込空気温度に応じて変化する目標凝縮温度に略一致するように、送風機５の風量を調整する。なお、ここでは、蒸発温度推定部１４を実施の形態２の構成に適用したが、これに限らず、実施の形態１の構成に適用することとしてもよい。この場合、蒸発温度推定部１４が、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度と、現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定し、当該凝縮温度が、蒸発温度に応じて変化する目標凝縮温度に略一致するように、送風機５の風量を調整する。
【００４０】
ここで、上記風量制御部１３および蒸発温度推定部１４における風量制御方法について説明する。図８は、凝縮温度と吸込空気温度に応じた蒸発温度を推定する様子を示す図であり、図９は、実施の形態３の風量制御方法を示すフローチャートである。なお、図９においては、凝縮温度検知部９の検知値を“ＣＴ”とし、蒸発温度検知部１０の検知値を“ＥＴ”とし、凝縮器吸込空気温度検知部１２の検知値を“ＡＴ”とする。
【００４１】
まず、蒸発温度推定部１４では、予め生成していおいた図８の関係に基づいて、現在の凝縮温度、現在の吸込空気温度、および現在の風量に応じた蒸発温度を推定する（ステップＳ２１）。その後、風量制御部１３では、図５に基づいて、当該蒸発温度（ＥＴ）および吸込空気温度（ＡＴ）に応じて変化する凝縮温度（ＣＴ）の目標値：ＣＴｍを設定する（ステップＳ２２）。そして、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度と凝縮温度目標値とを比較する（ステップＳ２３）。
【００４２】
たとえば、凝縮温度が凝縮温度目標値以上の場合（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、風量制御部１３では、風量を所定量だけ増やし（ステップＳ２４）、ここで、風量がｍａｘ値を越えていないかどうかを判定する（ステップＳ２５）。そして、風量がｍａｘ値を越えている場合（ステップＳ２５，Ｙｅｓ）は、風量をｍａｘ値に固定し（ステップＳ２６）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３０）。また、風量がｍａｘ値以下の場合（ステップＳ２５，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３０）。なお、ステップＳ３０では、所定時間経過後にステップＳ２１へ移行する。
【００４３】
一方、凝縮温度が凝縮温度目標値未満の場合（ステップＳ２３，Ｎｏ）、風量制御部１３では、風量を所定量だけ減らし（ステップＳ２７）、ここで、風量がｍｉｎ値を下回っていないかどうかを判定する（ステップＳ２８）。そして、風量がｍｉｎ値を下回っている場合（ステップＳ２８，Ｙｅｓ）は、風量をｍｉｎ値に固定し（ステップＳ２９）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３０）。また、風量がｍｉｎ値以上の場合（ステップＳ２８，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３０）。
【００４４】
このように、本実施の形態においては、前述の実施の形態１または２と同様の効果が得られるとともに、さらに、蒸発温度推定部が、現在の凝縮温度と現在の吸込空気温度と現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定する構成としたため、蒸発温度検知部を設ける必要がなくなり、コストを低減できる。
【００４５】
実施の形態４．
図１０は、本発明にかかる冷凍装置の実施の形態４の構成を示す図である。図１０において、１５は風量制御部である。なお、前述の実施の形態１〜３と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
上記冷凍装置では、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度が、凝縮器吸込空気温度検知部１２に検知された吸込空気温度に応じて変化する目標凝縮温度に略一致するように、送風機５の風量を調整する。
【００４７】
ここで、上記風量制御部１５における風量制御方法について説明する。図１１は、実施の形態４における凝縮温度と蒸発温度と吸込空気温度の関係を示す図であり、図１２は、実施の形態４の風量制御方法を示すフローチャートである。なお、図１２においては、凝縮温度検知部９の検知値を“ＣＴ”とし、蒸発温度検知部１０の検知値を“ＥＴ”とし、凝縮器吸込空気温度検知部１２の検知値を“ＡＴ”とする。
【００４８】
まず、風量制御部１５では、図１１に基づいて、吸込空気温度（ＡＴ）に応じて変化する凝縮温度（ＣＴ）の目標値：ＣＴｍを設定する（ステップＳ３１）。そして、凝縮温度検知部９により検知された凝縮温度と凝縮温度目標値とを比較する（ステップＳ３２）。
【００４９】
たとえば、凝縮温度が凝縮温度目標値以上の場合（ステップＳ３２，Ｙｅｓ）、風量制御部１５では、風量を所定量だけ増やし（ステップＳ３３）、ここで、風量がｍａｘ値を越えていないかどうかを判定する（ステップＳ３４）。そして、風量がｍａｘ値を越えている場合（ステップＳ３４，Ｙｅｓ）は、風量をｍａｘ値に固定し（ステップＳ３５）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３９）。また、風量がｍａｘ値以下の場合（ステップＳ３４，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３９）。なお、ステップＳ３９では、所定時間経過後にステップＳ３１へ移行する。
【００５０】
一方、凝縮温度が凝縮温度目標値未満の場合（ステップＳ３２，Ｎｏ）、風量制御部１５では、風量を所定量だけ減らし（ステップＳ３６）、ここで、風量がｍｉｎ値を下回っていないかどうかを判定する（ステップＳ３７）。そして、風量がｍｉｎ値を下回っている場合（ステップＳ３７，Ｙｅｓ）は、風量をｍｉｎ値に固定し（ステップＳ３８）、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３９）。また、風量がｍｉｎ値以上の場合（ステップＳ３７，Ｎｏ）は、現在の風量のまま、ウェイト状態に移行する（ステップＳ３９）。
【００５１】
なお、図１１中の点線部分は、風量がｍｉｎ／ｍａｘ値に突き当たり、凝縮温度が凝縮温度目標値に制御上一致できなくなった場合の、凝縮温度／蒸発温度の挙動を表している。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、前述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、凝縮温度目標値の設定に吸込空気温度を考慮する構成としたため、凝縮温度目標値を吸込空気温度に応じて低く設定することが可能となり、より高圧のレベルを下げた省エネルギー運転が実現できる。
【００５３】
なお、実施の形態１〜４で用いた凝縮温度検知部および蒸発温度検知部については、圧力検知の飽和温度換算方式を採用したが、これに限らず、直接温度を検知することとしてもよい。また、実施の形態１〜４の風量制御部は、一般的にモータの可変速制御に用いられている、「位相制御」「パルセーション制御」「チョッパ制御」「インバータ制御」等を適用できることは言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、凝縮温度検知手段により検知された凝縮温度が、蒸発温度検知手段により検知された蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように、送風機の風量を制御する構成としたため、適正な凝縮温度と蒸発温度での運転状態を確保可能な冷凍装置を得ることができる、という効果を奏する。また、この冷凍装置においては、従来の凝縮温度制御方式を用いていないため、機種開発毎の調整負荷をなくすことができる。また、凝縮温度のフィードバック制御を用いているため、ハンチングを防止でき、冷凍能力を安定させることができる。また、蒸発温度が低い領域での、風量過大に伴う凝縮温度の低下による冷凍サイクルの不安定運転を抑制できるとともに、風量過小による吐出温度過昇を抑制できる。また、蒸発温度が高い領域での風量過小による入力の増大を防止できる。
【００５５】
つぎの発明によれば、さらに、凝縮温度目標値の設定に吸込空気温度を考慮する構成としたため、凝縮温度目標値を吸込空気温度に応じて低く設定することが可能となり、より高圧のレベルを下げた省エネルギー運転を実現可能な冷凍装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００５６】
つぎの発明によれば、さらに、蒸発温度推定手段が、現在の凝縮温度と現在の吸込空気温度と現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定する構成としたため、蒸発温度検知手段を設ける必要がなくなり、コストを低減可能な冷凍装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００５７】
つぎの発明によれば、蒸発温度推定手段が、現在の凝縮温度と現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定する構成としたため、蒸発温度検知手段および吸込空気温度検知手段を設ける必要がなくなり、さらに大幅にコストを低減可能な冷凍装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００５８】
つぎの発明によれば、凝縮温度目標値の設定に吸込空気温度を考慮する構成としたため、凝縮温度目標値を吸込空気温度に応じて低く設定することが可能となり、さらに高圧のレベルを下げた省エネルギー運転を実現可能な冷凍装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００５９】
つぎの発明によれば、凝縮温度が、蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように、送風機の風量を制御することとしたため、適正な凝縮温度と蒸発温度での運転状態を確保できる、という効果を奏する。また、この風量制御方法においては、従来の凝縮温度制御方式を用いていないため、機種開発毎の調整負荷をなくすことができる。また、凝縮温度のフィードバック制御を用いているため、ハンチングを防止でき、冷凍能力を安定させることができる。また、蒸発温度が低い領域での、風量過大に伴う凝縮温度の低下による冷凍サイクルの不安定運転を抑制できるとともに、風量過小による吐出温度過昇を抑制できる。また、蒸発温度が高い領域での風量過小による入力の増大を防止できる。
【００６０】
つぎの発明によれば、さらに、凝縮温度目標値の設定に吸込空気温度を考慮することとしたため、凝縮温度目標値を吸込空気温度に応じて低く設定することが可能となり、より高圧のレベルを下げた省エネルギー運転を実現できる、という効果を奏する。
【００６１】
つぎの発明によれば、さらに、現在の凝縮温度と現在の吸込空気温度と現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定することとしたため、蒸発温度検知手段を設ける必要がなくなり、コストを低減できる、という効果を奏する。
【００６２】
つぎの発明によれば、現在の凝縮温度と現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定することとしたため、蒸発温度検知手段および吸込空気温度検知手段を設ける必要がなくなり、さらに大幅にコストを低減できる、という効果を奏する。
【００６３】
つぎの発明によれば、凝縮温度目標値の設定に吸込空気温度を考慮することとしたため、凝縮温度目標値を吸込空気温度に応じて低く設定することが可能となり、さらに高圧のレベルを下げた省エネルギー運転を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる冷凍装置の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】 実施の形態１における凝縮温度と蒸発温度の関係を示す図である。
【図３】 実施の形態１の風量制御方法を示すフローチャートである。
【図４】 本発明にかかる冷凍装置の実施の形態２の構成を示す図である。
【図５】 実施の形態２における凝縮温度と蒸発温度と吸込空気温度の関係を示す図である。
【図６】 実施の形態２の風量制御方法を示すフローチャートである。
【図７】 本発明にかかる冷凍装置の実施の形態３の構成を示す図である。
【図８】 凝縮温度と吸込空気温度に応じた蒸発温度を推定する様子を示す図である。
【図９】 実施の形態３の風量制御方法を示すフローチャートである。
【図１０】 本発明にかかる冷凍装置の実施の形態４の構成を示す図である。
【図１１】 実施の形態４における凝縮温度と蒸発温度と吸込空気温度の関係を示す図である。
【図１２】 実施の形態４の風量制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】 従来の冷凍装置の構成を示す図である。
【図１４】 従来の風量制御方法を示す図である。
【図１５】 従来の風量制御方法を示す図である。
【図１６】 従来の風量制御方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、２ 凝縮器、３ 絞り部、４ 蒸発器、５ 送風機、９ 凝縮温度検知部、１０ 蒸発温度検知部、１１，１３，１５ 風量制御部、１２ 凝縮器吸込空気温度検知部、１４ 蒸発温度推定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigeration apparatus that performs air volume control, and more particularly, to a refrigeration apparatus that performs air volume control of a blower in order to perform capacity control of a condenser having an air-refrigerant heat exchanger configuration, and an air volume control method thereof. Is.
[0002]
[Prior art]
Hereinafter, a conventional refrigeration apparatus will be described. FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a conventional refrigeration apparatus including a condenser using an air-refrigerant heat exchanger. In FIG. 13, 1 is a compressor, 2 is a condenser, 3 is a throttle unit, 4 is an evaporator, 5 is a blower, 6 is an air volume control unit, and 9 is a condensing temperature. It is a detection unit.
[0003]
For example, in the refrigeration apparatus, the blower air volume control of the condenser 2 is generally performed. The purpose of the air volume control is to firstly obtain a condensing capacity corresponding to the required capacity, and secondly, to improve the instability of operation by lowering the condensing pressure and evaporating pressure when the suction temperature of the condenser 2 is low. For this reason, forcing the operation at a high condensing pressure and thirdly forcing the operation at a low air volume, that is, a high condensing pressure, to suppress the wind noise of the blower 5 at night.
[0004]
Moreover, the following methods are common as the air volume control method used. First, as a first method, for example, there is a method of controlling the air volume in accordance with the suction temperature of the condenser 2 (hereinafter referred to as a condenser suction temperature control method). FIG. 14 is a diagram illustrating a first air volume control method. In this method, as shown to Fig.14 (a), it controls so that the air volume of the air blower 5 increases as the suction temperature of the condenser 2 rises. Specifically, control is performed so that the rotational speed of the fan is increased by phase control, inverter control, or the like. With this control, in the relationship between the evaporation temperature and the condensation temperature, as shown in FIG. 14B, the operation point shifts in the direction of increasing the condensation temperature.
[0005]
As a second method, there is a method of controlling the air volume according to the condensation temperature (hereinafter, referred to as a condensation temperature control method). FIG. 15 is a diagram illustrating a second air volume control method. In this method, as shown in FIG. 15A, the air volume of the blower 5 is directly determined from the condensation temperature. Specifically, the relationship between the evaporation temperature and the condensation temperature as shown in FIG. 15B is obtained by measuring and setting in advance the relationship between the condensation temperature and the required blower air volume according to the type of refrigeration equipment. Is obtained.
[0006]
As a third method, there is a method of controlling the air volume so that the condensing temperature or the high pressure corresponding to the condensing temperature substantially matches the target value (hereinafter referred to as a constant condensing temperature control method). FIG. 16 is a diagram illustrating a third air volume control method. In this method, the relationship between the evaporation temperature and the condensation temperature as shown in FIG. 16 is obtained. In addition, when the suction temperature of the condenser 2 is lower than a predetermined value, the air volume control unit 6 may perform intermittent operation between the stopped state and the minimum air volume operation state.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional refrigeration apparatus has the following problems. First, in the condenser suction temperature control method, the control amount is tuned to ensure stable operation when the suction temperature is low and the evaporation temperature is low. For this reason, even when the operation with a large air volume is possible, there is a case where the high pressure level is high, the compressor load is large, and the operation is large in input.
[0008]
In the condensing temperature control method, the relationship between the condensing temperature and the air volume is uniquely determined and controlled by matching confirmation for each model by a confirmation test, so that an adjustment load is generated every time the model is developed. In addition, since the control stability against changes with time such as power supply environment and condenser fouling is insufficient, the refrigeration capacity may not be stable due to repeated hunting of the condensation temperature and air volume.
[0009]
In addition, in the condensing temperature constant control method, control is performed so as to keep the condensing temperature constant regardless of the evaporating temperature. Therefore, when the evaporating temperature is low, the discharge-suction differential pressure of the compressor increases, and the discharging temperature rises. In some cases, a separate compressor protection control operation was required.
[0010]
The present invention has been made in view of the above, and a refrigeration apparatus and an air volume control method that do not cause an increase in discharge temperature due to an increase in height difference during low outside air and an increase in input due to an increase in high pressure due to excessive air volume suppression. The purpose is to obtain.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, in the refrigeration apparatus according to the present invention, a compressor, a condenser, a throttling device, and an evaporator are connected by a refrigerant pipe, and an air-refrigerant heat exchanger is provided. And a condenser air temperature control means for detecting the condensation temperature of the condenser (corresponding to a condensation temperature detector 9 in an embodiment to be described later), and evaporation of the evaporator. An evaporating temperature detecting means (equivalent to the evaporating temperature detecting unit 10) for detecting the temperature, and an air volume control for adjusting the air volume of the blower so that the condensing temperature substantially coincides with a condensing temperature target value that changes according to the evaporating temperature Means (corresponding to the air volume control unit 11).
[0012]
In the refrigeration apparatus according to the next invention, the compressor, the condenser, the throttling device, and the evaporator are communicated with each other through refrigerant piping, and the blower air volume control is performed on the condenser by the air-refrigerant heat exchanger. And a condensing temperature detecting means for detecting the condensing temperature of the condenser, an evaporating temperature detecting means for detecting the evaporating temperature of the evaporator, and an intake air temperature detecting means (suction air) for detecting the intake air temperature of the condenser. And an air volume control means (air volume control section) for adjusting the air volume of the blower so that the condensation temperature substantially coincides with a condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature and the intake air temperature. 13).
[0013]
In the refrigeration apparatus according to the next invention, the compressor, the condenser, the throttling device, and the evaporator are communicated with each other through refrigerant piping, and the blower air volume control is performed on the condenser by the air-refrigerant heat exchanger. Based on the condensation temperature detection means for detecting the condensation temperature of the condenser, the intake air temperature detection means for detecting the intake air temperature of the condenser, the condensation temperature, the intake air temperature, and the current air volume, An evaporating temperature estimating means (equivalent to the evaporating temperature estimating unit 14) for estimating the evaporating temperature and the blower so that the condensing temperature substantially coincides with a condensing temperature target value that changes according to the evaporating temperature and the intake air temperature. And an air volume control means for adjusting the air volume.
[0014]
In the refrigeration apparatus according to the next invention, the compressor, the condenser, the throttling device, and the evaporator are communicated with each other through refrigerant piping, and the blower air volume control is performed on the condenser by the air-refrigerant heat exchanger. And a condensing temperature detecting means for detecting the condensing temperature of the condenser, an intake air temperature detecting means for detecting the intake air temperature of the condenser, and the evaporation based on the condensing temperature, the intake air temperature and the current air volume. Evaporating temperature estimating means for estimating temperature, and air volume control means for adjusting the air volume of the blower so that the condensing temperature substantially coincides with a condensing temperature target value that changes in accordance with the evaporating temperature. To do.
[0015]
In the refrigeration apparatus according to the next invention, the compressor, the condenser, the throttling device, and the evaporator are communicated with each other through refrigerant piping, and the blower air volume control is performed on the condenser by the air-refrigerant heat exchanger. And a condensation temperature detection means for detecting the condensation temperature of the condenser, an intake air temperature detection means for detecting the intake air temperature of the condenser, and a condensation temperature target in which the condensation temperature changes according to the intake air temperature. And an air volume control means (corresponding to the air volume control unit 15) for adjusting the air volume of the blower so as to substantially match the value.
[0016]
In the air volume control method according to the next invention, a condensation temperature detection step for detecting the condensation temperature of the condenser, an evaporation temperature detection step for detecting the evaporation temperature of the evaporator, and the condensation temperature according to the evaporation temperature. And an air volume control step (corresponding to step S1 to step S9) for adjusting the air volume of the blower so as to substantially match the target value of the condensation temperature that changes.
[0017]
In the air volume control method according to the next invention, a condensation temperature detection step for detecting the condensation temperature of the condenser, an evaporation temperature detection step for detecting the evaporation temperature of the evaporator, and an intake air temperature of the condenser are detected. An intake air temperature detection step, and an air volume control step (corresponding to steps S11 to S19) for adjusting the air volume of the blower so that the condensation temperature substantially matches the condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature and the intake air temperature. ).
[0018]
In the air volume control method according to the next invention, the condensation temperature detection step for detecting the condensation temperature of the condenser, the suction air temperature detection step for detecting the suction air temperature of the condenser, the condensation temperature and the suction air An evaporating temperature estimating step (equivalent to step S21) for estimating an evaporating temperature based on the temperature and the current air volume, and the condensing temperature substantially coincides with a condensing temperature target value that changes according to the evaporating temperature and the intake air temperature. And an air volume control step (corresponding to steps S22 to S30) for adjusting the air volume of the blower.
[0019]
In the air volume control method according to the next invention, a condensation temperature detection step for detecting a condensation temperature of the condenser, an evaporation temperature estimation step for estimating an evaporation temperature based on the condensation temperature and the current air volume, and the condensation And an air volume control step of adjusting the air volume of the blower so that the temperature substantially matches the condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature.
[0020]
In the air volume control method according to the next invention, the condensation temperature detection step for detecting the condensation temperature of the condenser, the suction air temperature detection step for detecting the suction air temperature of the condenser, and the condensation temperature is the suction air. And an air volume control step for adjusting the air volume of the blower so as to substantially coincide with the target value of the condensation temperature that changes according to the temperature.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a refrigeration apparatus and an air volume control method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0022]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a refrigeration apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a compressor, 2 is a condenser by an air-refrigerant heat exchanger, 3 is a throttle part, 4 is an evaporator, 5 is a blower, and 9 is high pressure detection. / Condensation temperature detection unit having a conversion function, 10 is an evaporation temperature detection unit having a low pressure detection / conversion function, and 11 is an air volume control unit.
[0023]
In the refrigeration apparatus, the air volume of the blower 5 is adjusted so that the condensing temperature detected by the condensing temperature detecting unit 9 substantially matches the target condensing temperature that changes according to the evaporating temperature detected by the evaporating temperature detecting unit 10. To do.
[0024]
Here, the air volume control method in the said air volume control part 11 is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the condensation temperature and the evaporation temperature in the first embodiment, and FIG. 3 is a flowchart showing the air volume control method in the first embodiment. In FIG. 3, the detection value of the condensation temperature detection unit 9 is “CT”, and the detection value of the evaporation temperature detection unit 10 is “ET”.
[0025]
First, the air volume control unit 11 sets a target value: CTm of the condensation temperature (CT) that changes according to the evaporation temperature (ET) based on FIG. 2 (step S1). Then, the condensation temperature detected by the condensation temperature detector 9 is compared with the condensation temperature target value (step S2).
[0026]
For example, when the condensing temperature is equal to or higher than the condensing temperature target value (step S2, Yes), the air volume control unit 11 increases the air volume by a predetermined amount (step S3), where it is determined whether the air volume does not exceed the maximum value. Determine (step S4). If the air volume exceeds the max value (step S4, Yes), the air volume is fixed to the max value (step S5), and the process shifts to the wait state (step S9). On the other hand, when the air volume is equal to or less than the maximum value (No in step S4), the process proceeds to the wait state with the current air volume maintained (step S9). In step S9, the process proceeds to step S1 after a predetermined time has elapsed.
[0027]
On the other hand, when the condensing temperature is lower than the condensing temperature target value (step S2, No), the air volume control unit 11 reduces the air volume by a predetermined amount (step S6), where it is determined whether or not the air volume is below the min value. Determination is made (step S7). If the air volume is below the min value (step S7, Yes), the air volume is fixed to the min value (step S8), and the process shifts to the wait state (step S9). On the other hand, if the air volume is equal to or greater than the min value (step S7, No), the process proceeds to the wait state with the current air volume maintained (step S9).
[0028]
The dotted line portion in FIG. 2 represents the behavior of the condensation temperature / evaporation temperature when the air volume hits the min / max value and the condensation temperature cannot be controlled to coincide with the condensation temperature target value.
[0029]
As described above, in the present embodiment, the blower is configured so that the condensation temperature detected by the condensation temperature detection unit substantially matches the condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature detected by the evaporation temperature detection unit. Since the air volume is controlled, it is possible to secure an operation state at an appropriate condensation temperature and evaporation temperature. Moreover, since the conventional condensing temperature control method is not used, the adjustment load for every model development can be eliminated. Further, since feedback control of the condensation temperature is used, hunting can be prevented and the refrigerating capacity can be stabilized. Moreover, in the region where the evaporation temperature is low, it is possible to suppress the unstable operation of the refrigeration cycle due to the decrease in the condensing temperature due to the excessive air volume, and it is possible to suppress the discharge temperature from rising excessively due to the excessive air volume. Further, it is possible to prevent an increase in input due to an excessive air volume in a region where the evaporation temperature is high.
[0030]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the refrigeration apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, 12 is a condenser intake air temperature detection part, 13 is an air volume control part. In addition, about the structure similar to the above-mentioned Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0031]
In the refrigeration apparatus, the condensing temperature detected by the condensing temperature detector 9 changes according to the evaporating temperature detected by the evaporating temperature detecting unit 10 and the intake air temperature detected by the condenser intake air temperature detecting unit 12. The air volume of the blower 5 is adjusted so as to substantially match the target condensation temperature.
[0032]
Here, the air volume control method in the said air volume control part 13 is demonstrated. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the condensation temperature, the evaporation temperature, and the intake air temperature in the second embodiment, and FIG. 6 is a flowchart showing the air volume control method in the second embodiment. In FIG. 6, the detection value of the condensation temperature detection unit 9 is “CT”, the detection value of the evaporation temperature detection unit 10 is “ET”, and the detection value of the condenser intake air temperature detection unit 12 is “AT”. And
[0033]
First, the air volume control unit 13 sets a target value: CTm of the condensation temperature (CT) that changes according to the evaporation temperature (ET) and the intake air temperature (AT) based on FIG. 5 (step S11). Then, the condensation temperature detected by the condensation temperature detector 9 is compared with the condensation temperature target value (step S12).
[0034]
For example, if the condensation temperature is equal to or higher than the condensation temperature target value (step S12, Yes), the air volume control unit 13 increases the air volume by a predetermined amount (step S13), where it is determined whether the air volume does not exceed the maximum value. Determination is made (step S14). When the air volume exceeds the max value (step S14, Yes), the air volume is fixed to the max value (step S15), and the process shifts to the wait state (step S19). On the other hand, when the air volume is equal to or less than the maximum value (No at Step S14), the current air volume is maintained and the process shifts to the wait state (Step S19). In step S19, the process proceeds to step S11 after a predetermined time has elapsed.
[0035]
On the other hand, when the condensing temperature is lower than the condensing temperature target value (No at Step S12), the air volume control unit 13 reduces the air volume by a predetermined amount (Step S16), and determines whether or not the air volume is below the min value. Determination is made (step S17). If the air volume is below the min value (step S17, Yes), the air volume is fixed to the min value (step S18), and the process shifts to the wait state (step S19). On the other hand, if the air volume is equal to or greater than the min value (step S17, No), the process proceeds to the wait state with the current air volume maintained (step S19).
[0036]
The dotted line portion in FIG. 5 represents the behavior of the condensation temperature / evaporation temperature when the air volume hits the min / max value and the condensation temperature cannot be controlled to coincide with the condensation temperature target value.
[0037]
As described above, in the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the intake air temperature is considered in setting the condensation temperature target value. It becomes possible to set low according to the intake air temperature, and an energy saving operation with a lower high pressure level can be realized.
[0038]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the refrigeration apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 14 denotes an evaporation temperature estimation unit. In addition, about the structure similar to the above-mentioned Embodiment 1 or 2, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0039]
In the refrigeration apparatus, the evaporating temperature estimating unit 14 evaporates based on the condensing temperature detected by the condensing temperature detecting unit 9, the intake air temperature detected by the condenser intake air temperature detecting unit 12, and the current air volume. The temperature is estimated, and the air volume of the blower 5 is adjusted so that the condensation temperature substantially matches the target condensation temperature that changes according to the evaporation temperature and the intake air temperature. Here, the evaporating temperature estimation unit 14 is applied to the configuration of the second embodiment, but is not limited thereto, and may be applied to the configuration of the first embodiment. In this case, the evaporating temperature estimating unit 14 estimates the evaporating temperature based on the condensing temperature detected by the condensing temperature detecting unit 9 and the current air volume, and the condensing temperature changes according to the evaporating temperature. The air volume of the blower 5 is adjusted so as to substantially match the temperature.
[0040]
Here, the air volume control method in the said air volume control part 13 and the evaporation temperature estimation part 14 is demonstrated. FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the evaporation temperature according to the condensation temperature and the intake air temperature is estimated, and FIG. 9 is a flowchart illustrating the air volume control method according to the third embodiment. In FIG. 9, the detection value of the condensation temperature detection unit 9 is “CT”, the detection value of the evaporation temperature detection unit 10 is “ET”, and the detection value of the condenser intake air temperature detection unit 12 is “AT”. And
[0041]
First, the evaporating temperature estimating unit 14 estimates the evaporating temperature corresponding to the current condensing temperature, the current intake air temperature, and the current air volume based on the previously generated relationship of FIG. 8 (step S21). . Thereafter, the air volume control unit 13 sets a target value: CTm of the condensation temperature (CT) that changes according to the evaporation temperature (ET) and the intake air temperature (AT) based on FIG. 5 (step S22). Then, the condensation temperature detected by the condensation temperature detector 9 is compared with the condensation temperature target value (step S23).
[0042]
For example, when the condensing temperature is equal to or higher than the condensing temperature target value (step S23, Yes), the air volume control unit 13 increases the air volume by a predetermined amount (step S24), where it is determined whether the air volume does not exceed the maximum value. Determination is made (step S25). When the air volume exceeds the max value (step S25, Yes), the air volume is fixed to the max value (step S26), and the process shifts to the wait state (step S30). On the other hand, when the air volume is equal to or less than the maximum value (No at Step S25), the process proceeds to the wait state with the current air volume maintained (Step S30). In step S30, the process proceeds to step S21 after a predetermined time has elapsed.
[0043]
On the other hand, when the condensing temperature is lower than the condensing temperature target value (No at Step S23), the air volume control unit 13 reduces the air volume by a predetermined amount (Step S27), and determines whether or not the air volume is below the min value. Determination is made (step S28). If the air volume is below the min value (step S28, Yes), the air volume is fixed to the min value (step S29), and the process shifts to the wait state (step S30). On the other hand, when the air volume is equal to or greater than the min value (step S28, No), the process proceeds to the wait state with the current air volume maintained (step S30).
[0044]
As described above, in the present embodiment, the same effect as in the first or second embodiment described above can be obtained, and further, the evaporation temperature estimating unit can perform the current condensation temperature, the current intake air temperature, and the current air volume. Therefore, since the evaporation temperature is estimated, it is not necessary to provide an evaporation temperature detector, and the cost can be reduced.
[0045]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the refrigeration apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 10, 15 is an air volume control part. In addition, about the structure similar to the above-mentioned Embodiment 1-3, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0046]
In the refrigeration apparatus, the blower 5 is set such that the condensation temperature detected by the condensation temperature detection unit 9 substantially matches the target condensation temperature that changes according to the intake air temperature detected by the condenser intake air temperature detection unit 12. Adjust the airflow.
[0047]
Here, the air volume control method in the said air volume control part 15 is demonstrated. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the condensation temperature, the evaporation temperature, and the intake air temperature in the fourth embodiment, and FIG. 12 is a flowchart showing the air volume control method in the fourth embodiment. In FIG. 12, the detection value of the condensation temperature detection unit 9 is “CT”, the detection value of the evaporation temperature detection unit 10 is “ET”, and the detection value of the condenser intake air temperature detection unit 12 is “AT”. And
[0048]
First, the air volume control unit 15 sets the target value: CTm of the condensation temperature (CT) that changes according to the intake air temperature (AT) based on FIG. 11 (step S31). Then, the condensation temperature detected by the condensation temperature detector 9 is compared with the condensation temperature target value (step S32).
[0049]
For example, when the condensing temperature is equal to or higher than the condensing temperature target value (step S32, Yes), the air volume control unit 15 increases the air volume by a predetermined amount (step S33), where it is determined whether the air volume does not exceed the maximum value. Determination is made (step S34). When the air volume exceeds the max value (step S34, Yes), the air volume is fixed to the max value (step S35), and the process shifts to the wait state (step S39). If the air volume is equal to or less than the maximum value (No at Step S34), the process proceeds to the wait state with the current air volume maintained (Step S39). In step S39, the process proceeds to step S31 after a predetermined time has elapsed.
[0050]
On the other hand, when the condensing temperature is less than the condensing temperature target value (No at Step S32), the air volume control unit 15 reduces the air volume by a predetermined amount (Step S36), where it is determined whether or not the air volume is below the min value. Determination is made (step S37). If the air volume is below the min value (step S37, Yes), the air volume is fixed to the min value (step S38), and the process shifts to the wait state (step S39). On the other hand, when the air volume is equal to or greater than the min value (No at Step S37), the process proceeds to the wait state with the current air volume maintained (Step S39).
[0051]
In addition, the dotted line part in FIG. 11 represents the behavior of the condensation temperature / evaporation temperature when the air volume hits the min / max value and the condensation temperature can no longer coincide with the condensation temperature target value in terms of control.
[0052]
As described above, in the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the intake air temperature is considered in setting the condensation temperature target value. It becomes possible to set it low according to temperature, and the energy-saving operation which lowered the level of higher pressure is realizable.
[0053]
In addition, about the condensing temperature detection part and evaporation temperature detection part which were used in Embodiments 1-4, the saturation temperature conversion method of pressure detection was adopted, but it is not limited to this, and the temperature may be directly detected. In addition, the air volume control unit of the first to fourth embodiments can apply “phase control”, “pulsation control”, “chopper control”, “inverter control”, etc., which are generally used for variable speed control of a motor. Needless to say.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the condensing temperature detected by the condensing temperature detecting means substantially coincides with the condensing temperature target value that changes according to the evaporating temperature detected by the evaporating temperature detecting means. Since the configuration is such that the air volume of the blower is controlled, there is an effect that it is possible to obtain a refrigeration apparatus that can ensure an operation state at an appropriate condensation temperature and evaporation temperature. Moreover, since this refrigeration apparatus does not use the conventional condensing temperature control method, the adjustment load for each model development can be eliminated. Further, since feedback control of the condensation temperature is used, hunting can be prevented and the refrigerating capacity can be stabilized. Moreover, in the region where the evaporation temperature is low, it is possible to suppress the unstable operation of the refrigeration cycle due to the decrease in the condensing temperature due to the excessive air volume, and it is possible to suppress the discharge temperature from rising excessively due to the excessive air volume. Further, it is possible to prevent an increase in input due to an excessive air volume in a region where the evaporation temperature is high.
[0055]
According to the next invention, since the intake air temperature is considered in setting the condensation temperature target value, the condensation temperature target value can be set lower according to the intake air temperature, and the higher pressure level can be set. There is an effect that a refrigeration apparatus capable of realizing lowered energy-saving operation can be obtained.
[0056]
According to the next invention, the evaporating temperature estimating means is further configured to estimate the evaporating temperature based on the current condensing temperature, the current intake air temperature, and the current air volume. Therefore, it is necessary to provide an evaporating temperature detecting means. There is an effect that a refrigeration apparatus capable of reducing the cost can be obtained.
[0057]
According to the next invention, since the evaporating temperature estimating means is configured to estimate the evaporating temperature based on the current condensing temperature and the current air volume, it is not necessary to provide the evaporating temperature detecting means and the intake air temperature detecting means. Furthermore, the effect that the refrigeration apparatus which can reduce cost significantly can be obtained is produced.
[0058]
According to the next invention, since the intake air temperature is considered in setting the condensation temperature target value, the condensation temperature target value can be set low according to the intake air temperature, and the high pressure level is further reduced. There is an effect that a refrigeration apparatus capable of realizing energy saving operation can be obtained.
[0059]
According to the next invention, since the air volume of the blower is controlled so that the condensation temperature substantially matches the condensation temperature target value that changes in accordance with the evaporation temperature, the operation state at the proper condensation temperature and evaporation temperature. The effect that can be secured. Further, in this air volume control method, since the conventional condensing temperature control method is not used, the adjustment load for each model development can be eliminated. Further, since feedback control of the condensation temperature is used, hunting can be prevented and the refrigerating capacity can be stabilized. Moreover, in the region where the evaporation temperature is low, it is possible to suppress the unstable operation of the refrigeration cycle due to the decrease in the condensing temperature due to the excessive air volume, and it is possible to suppress the discharge temperature from rising excessively due to the excessive air volume. Further, it is possible to prevent an increase in input due to an excessive air volume in a region where the evaporation temperature is high.
[0060]
According to the next invention, since the intake air temperature is further taken into consideration in setting the condensation temperature target value, the condensation temperature target value can be set lower according to the intake air temperature, and the higher pressure level can be set. There is an effect that reduced energy-saving operation can be realized.
[0061]
According to the next invention, since the evaporating temperature is estimated based on the current condensing temperature, the current intake air temperature, and the current air volume, it is not necessary to provide evaporating temperature detecting means, and the cost can be reduced. , Has the effect.
[0062]
According to the next invention, since the evaporating temperature is estimated based on the current condensing temperature and the current air volume, it is not necessary to provide an evaporating temperature detecting means and an intake air temperature detecting means, and the cost is greatly reduced. There is an effect that it is possible.
[0063]
According to the next invention, since the intake air temperature is considered in setting the condensation temperature target value, the condensation temperature target value can be set low according to the intake air temperature, and the high pressure level is further reduced. There is an effect that energy-saving operation can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a refrigeration apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a condensation temperature and an evaporation temperature in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an air volume control method according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a refrigeration apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship among a condensation temperature, an evaporation temperature, and an intake air temperature in the second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing an air volume control method according to the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a refrigeration apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which an evaporation temperature corresponding to a condensation temperature and an intake air temperature is estimated.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an air volume control method according to the third embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a refrigeration apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship among a condensation temperature, an evaporation temperature, and an intake air temperature in the fourth embodiment.
FIG. 12 is a flowchart illustrating an air volume control method according to the fourth embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a conventional refrigeration apparatus.
FIG. 14 is a diagram showing a conventional air volume control method.
FIG. 15 is a diagram showing a conventional air volume control method.
FIG. 16 is a diagram showing a conventional air volume control method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Condenser, 3 Restriction part, 4 Evaporator, 5 Blower, 9 Condensation temperature detection part, 10 Evaporation temperature detection part, 11, 13, 15 Air volume control part, 12 Condenser intake air temperature detection part, 14 Evaporation temperature estimation unit.

Claims (4)

圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通し、空気−冷媒熱交換器による前記凝縮器に対して送風機風量制御を行う冷凍装置において、
前記圧縮機で圧縮された後かつ前記凝縮器で凝縮される前の冷媒の高圧圧力を検知し、検知結果を換算して凝縮温度を求める凝縮温度検知手段と、
前記凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知手段と、
前記凝縮温度と前記吸込空気温度と前記凝縮器の送風機の現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定する蒸発温度推定手段と、
前記凝縮温度が前記蒸発温度と前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御手段と、
を備えることを特徴とする冷凍装置。In the refrigerating apparatus that connects the compressor, the condenser, the expansion device, and the evaporator with refrigerant piping, and performs the blower air volume control on the condenser by the air-refrigerant heat exchanger,
Condensation temperature detection means for detecting the high pressure of the refrigerant after being compressed by the compressor and before being condensed by the condenser, and converting the detection result to obtain the condensation temperature;
A suction air temperature detecting means for detecting a suction air temperature of the condenser;
An evaporating temperature estimating means for estimating an evaporating temperature based on the condensing temperature, the intake air temperature, and the current air volume of the condenser fan ;
An air volume control means for adjusting the air volume of the blower so that the condensation temperature substantially coincides with a condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature and the intake air temperature;
A refrigeration apparatus comprising: 圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通し、空気−冷媒熱交換器による前記凝縮器に対して送風機風量制御を行う冷凍装置において、
前記圧縮機で圧縮された後かつ前記凝縮器で凝縮される前の冷媒の高圧圧力を検知し、検知結果を換算して凝縮温度を求める凝縮温度検知手段と、
前記凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知手段と、
前記凝縮温度と前記吸込空気温度と前記凝縮器の送風機の現在の風量に基づいて蒸発温度を推定する蒸発温度推定手段と、
前記凝縮温度が前記蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御手段と、
を備えることを特徴とする冷凍装置。In the refrigerating apparatus that connects the compressor, the condenser, the expansion device, and the evaporator with refrigerant piping, and performs the blower air volume control on the condenser by the air-refrigerant heat exchanger,
Condensation temperature detection means for detecting the high pressure of the refrigerant after being compressed by the compressor and before being condensed by the condenser, and converting the detection result to obtain the condensation temperature;
A suction air temperature detecting means for detecting a suction air temperature of the condenser;
Evaporating temperature estimating means for estimating an evaporating temperature based on the condensing temperature, the suction air temperature, and the current air volume of the condenser fan ;
An air volume control means for adjusting the air volume of the blower so that the condensation temperature substantially coincides with a condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature;
A refrigeration apparatus comprising: 圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通した冷凍装置の、前記凝縮器に対する風量制御方法において、
前記圧縮機で圧縮された後かつ前記凝縮器で凝縮される前の冷媒の高圧圧力を検知し、検知結果を換算して凝縮温度を求める凝縮温度検知ステップと、
前記凝縮器の吸込空気温度を検知する吸込空気温度検知ステップと、
前記凝縮温度と前記吸込空気温度と前記凝縮器の送風機の現在の風量に基づいて、蒸発温度を推定する蒸発温度推定ステップと、
前記凝縮温度が前記蒸発温度と前記吸込空気温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御ステップと、
を含むことを特徴とする風量制御方法。In the air volume control method for the condenser of the refrigeration apparatus in which the compressor, the condenser, the expansion device, and the evaporator are communicated with each other through a refrigerant pipe.
A condensation temperature detection step of detecting a high pressure of the refrigerant after being compressed by the compressor and before being condensed by the condenser, and converting the detection result to obtain a condensation temperature;
An intake air temperature detection step for detecting the intake air temperature of the condenser; and
An evaporating temperature estimating step for estimating an evaporating temperature based on the condensing temperature, the intake air temperature, and the current air volume of the condenser fan ;
An air volume control step of adjusting the air volume of the blower so that the condensation temperature substantially coincides with a condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature and the intake air temperature;
The air volume control method characterized by including. 圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器とを冷媒配管で連通した冷凍装置の、前記凝縮器に対する風量制御方法において、
前記圧縮機で圧縮された後かつ前記凝縮器で凝縮される前の冷媒の高圧圧力を検知し、検知結果を換算して凝縮温度を求める凝縮温度検知ステップと、
前記凝縮温度と前記凝縮器の送風機の現在の風量に基づいて蒸発温度を推定する蒸発温度推定ステップと、
前記凝縮温度が前記蒸発温度に応じて変化する凝縮温度目標値に略一致するように前記送風機の風量を調整する風量制御ステップと、
を含むことを特徴とする風量制御方法。In the air volume control method for the condenser of the refrigeration apparatus in which the compressor, the condenser, the expansion device, and the evaporator are communicated with each other through a refrigerant pipe.
A condensation temperature detection step of detecting a high pressure of the refrigerant after being compressed by the compressor and before being condensed by the condenser, and converting the detection result to obtain a condensation temperature;
An evaporating temperature estimating step for estimating an evaporating temperature based on the condensing temperature and a current air volume of the condenser fan ;
An air volume control step of adjusting the air volume of the blower so that the condensation temperature substantially matches a condensation temperature target value that changes according to the evaporation temperature;
The air volume control method characterized by including.
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