冷却系统的制作方法

专利名称：冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由设置在例如超市等的低温陈列柜以及将制冷剂供给到该低温
陈列柜的制冷机构成的冷却系统，特别是涉及具有从多种压縮机中任意选择并自由组合的 制冷机的冷却系统的控制技术。
背景技术：
以往，公知的冷却系统是通过将冷冻、冷藏陈列柜等多个低温陈列柜通过制冷剂 管与制冷机并联连接而构成。相关的低温陈列柜在超市等店内设置有多台，以供冷冻或冷 藏食品进行陈列销售。 上述制冷机一般情况下通过将处于其内部的一台或多台压縮机及控制压縮机的
微型计算机收容到机箱内而套装化来构成。而且，该微型计算机根据预定的动作顺序来控
制压縮机而在其与低温陈列柜之间构成冷冻循环，从而冷却低温陈列柜。 近年来，在超市等店铺中，从对环境问题的配合或能源成本的降低的观点来看，减
少冷却系统的耗费电力的对策日益受到重视。 因此，通过使上述低温陈列柜与制冷机实现协同，对制冷机进行控制，将低温陈列
柜的柜内温度维持在设定的柜内温度同时不浪费制冷等，便能够实现既维持低温陈列柜的
冷却性能又提高了制冷机的节能性能两者兼顾的冷却系统。在这种冷却系统中设置有对制
冷机的运转进行控制的控制装置，该控制装置根据低温陈列柜的冷却状态设定作为制冷机
的低压侧的制冷剂压力的低压侧压力达到适当的设定值并将其输出给制冷机，由此维持低
温陈列柜的冷却性能，同时提高制冷机的节能性能(例如，参照日本专利文献1)。 专利文献1 :日本特开2004-57347号公报。 然而，冷却系统的设置场所所需的最大冷却能力是由连接到制冷机的低温陈列柜 的台数、柜内设定温度、店内温度或外部气温等环境条件决定。因而，在设置冷却系统时，制 冷机的制冷能力要设置成比必需的最大冷却能力还要宽裕。这时，由于制冷机的最大冷却 能力按照机种是固定的，制造商等必须准备具有与设置时的环境条件相称的最大冷却能力 的制冷机，由此不得不设置比其所具备的最大冷却能力还要宽裕的制冷机，从而产生了冷 却能力的浪费。 因此，让决定制冷机最大冷却能力的主要因素之一的压縮机容量与设置的环境条 件所必须的最大冷却能力(热负荷)相一致，由使用者等在同一个制造商或者不同的制造 商的产品中自由选择，将其自由组合构成制冷机的话，便能够构成具有最适当的最大制冷 能力的制冷机(这种制冷机以下称为"机柜系统制冷机"。在这种机柜系统制冷机中，由于 在所必须的最大冷却能力上获取了最适合的冷却能力，与以往的套装制冷机相比没有冷却 能力的浪费，因而有可能实现具有高节能效果的冷却系统。 然而，低温陈列柜的热负荷会由于外部气温、店内温度等冷却系统运行时不断变 化的环境条件(以下称为运行环境条件)而产生很大的影响，因而冷却能力固定的机柜系 统制冷机一旦运行，就会在例如热负荷低时形成冷却的浪费。上述机柜系统制冷机由于是以最适合的冷却能力为前提构成，不需要有让该机柜系统制冷机的运行与低温陈列柜的状
态相协调的机构，因而机柜系统制冷机的运行无法与低温陈列柜的热负荷相配合。 另外，在以往的制冷机微型计算机中，预先储存有与内藏压縮机种类相对应的最
适合的动作顺序(例如低压侧压力设定值的设定方式等)的微型计算机程序。因而在自由
选择任意压縮机的机柜系统制冷机中，对其进行控制，让冷却能力可以相应于低温陈列柜
的热负荷变化，就会获取节能效果，其中必须将全部压縮机的任意组合均编入到微型计算
机程序中，或者通过变更部分微型计算机程序便可以与全部的压縮机任意组合相对应。然
而，实现这些是非常困难的，在机柜系统制冷机中存在着用微型计算机进行控制以获取节
能效果的困难。

发明内容
本发明鉴于上述的问题提出的，其目的在于，提供一种在具有从多种压縮机中任
意选择并自由组合的制冷机的冷却系统中，能够实现既维持低温陈列柜的冷却性能又提高 了制冷机的节能性能两者兼顾的冷却系统。 为了实现上述目的，本发明提供一种冷却系统，其特征在于，包括将多台低温陈
列柜经由制冷剂管与具有从多种压縮机中任意选择并自由组合的制冷机并联连接而构成
的制冷回路；根据上述低温陈列柜的冷却状态设定作为上述制冷机的低压侧的制冷剂压力
的设定值的低压侧压力设定值并将其输出的主控制装置；以及压縮机控制装置，该压縮机
控制装置构成为能够获取对组装在上述制冷机中的压縮机进行容量控制所需的控制设定，
并且具有从上述主控制装置接收上述低压侧设定值的接收机构，并根据上述低压侧压力设
定值对应的低压侧的制冷剂压力的大小和上述控制设定，对上述压縮机进行容量控制。 另外，本发明在上述冷却系统中，上述主控制装置设定与上述低温陈列柜的冷却
状态的稳定性对应的长度的延迟时间并将其输出，上述压縮机控制装置中上述接收机构接
收上述延迟时间，并且在上述低压侧的制冷剂压力超过或者低于上述低压侧压力设定值的
状态持续过了上述延迟时间时变更上述压縮压縮机的容量。 另外，本发明在上述冷却系统中，具有学习规定上述冷却系统的运行环境的每个
运行环境条件中最佳的上述低压侧压力设定值，并登录该学习结果的数据库。 根据本发明，获取对组装在制冷机中的压縮机进行容量控制所需要的控制设定，
另外，从主控制装置接收根据低温陈列柜的冷却状态生成的低压侧压力设定值，根据这些
控制设定以及低压侧压力设定值，对压縮机的容量进行控制，由此构成了压縮机控制装置。
因此，在具有从多种压縮机中任意选择并自由组合的制冷机的冷却系统中，即使
制冷机中不设置微型计算机，也能够对应于低温陈列柜的冷却状态，根据低压侧压力设定
值控制制冷机的冷却能力，从而，能够实现既维持低温陈列柜的冷却性能又提高了制冷机
的节能性能两者兼顾。


图1是示意性表示本发明实施形态的冷却系统的结构的图。
图2是表示主控制器的功能性结构的方框图。
图3是主控制器的数据库的说明图。
图4是表示作为控制设定的容量控制规则的一个例子的图。 图5是表示压縮机控制器的功能性结果构的方框图。 图6是表示主控制器及压縮机控制器的动作的流程图。 图7是低压侧压力设定值可变 学习处理的流程图。 图8是延迟时间可变处理的流程图。 图9是表示压縮机控制器的容量控制的流程图。 附图符号说明 1冷却系统，2制冷回路，3机柜系统制冷机(制冷机)，4主控制器(主控制装置)， 5a、5b制冷剂管，6压縮机控制器(压縮机控制装置)，7低温陈列柜，9压縮机，11冷凝器， 13冷凝器风扇，21柜内温度传感器，22店内温度传感器，26低压侧压力传感器，41数据库， 50控制设定输入部，61控制器通信部(接收机构)，62控制设定存储部。
具体实施例方式
下面参照

本发明的实施形态。
图1是表示本发明实施形态的冷却系统1结构的示意图。 如图所示，冷却系统的构成1包括通过作为液体管路的制冷剂管5a及作为气体
管路的制冷剂管5b将多台低温陈列柜7并联连接到机柜系统制冷机3上而构成的制冷回
路2、主控制器(主控制装置)4以及压縮机控制器(压縮机控制装置)6。 机柜系统制冷机3包括多台压縮机9、冷凝器11、冷凝器风扇13，以及检测低压侧
的制冷剂压力(以及称为"低压侧压力")的低压侧压力传感器26。每台压縮机9都是容
量相互不同的固定容量式压縮机，通过驱动这些压縮机就能够改变总输出、也就是改变制
冷机的制冷能力。在以下的说明中，压縮机9的台数是两台，但台数并不限定于此。 每个低温陈列柜7都带有膨胀阀(减压装置)15和冷却器17，膨胀阀15的入口
连接着液控电磁阀19。再有，低温陈列柜7包括作为控制电路的微型计算机23、检测柜内
温度的柜内温度传感器21以及检测店内温度(低温陈列柜7周围的环境温度)的店内温
度传感器22。液控电磁阀19是用来控制向膨胀阀15供给制冷剂的阀，通过液控电磁阀19
的开闭来控制因冷却器17的冷却而形成的低温陈列柜7的柜内温度。 S卩，上述微型计算机机23储存有设定于柜内设定温度上下的上限温度和下限温
度，在上限温度时打开液控电磁阀19，在下限温度时执行关闭的0N-0FF控制。通过这种
ON-OFF控制，使得低温陈列柜7的平均柜内温度处于柜内设定温度附近。此外机柜系统制
冷机3上除低温陈列柜7之外，例如还可能连接例如预制装配式冷藏/冷冻库等其他负荷设备。 上述机柜系统制冷机3中，决定制冷机冷却能力的主要因素之一的压縮机9根据 冷却系统1所需的最大冷却能力在多种机种中自由选择并自由地进行组合装备。在这种机 柜系统制冷机3中，由于构成部件不需要在1个机箱中成套化，因而可以例如将压縮机9配 置在屋内，同时将冷凝器11及冷凝器风扇13配置在屋外，形成可以防止热笼现象的布局。 另外，由于没有机箱设置空间上的制约，确定压縮机9的机种和数目时的自由度也高。
在这种机柜系统制冷机3中，由于压縮机9的机种和数目是不确定的，如采用以往 制冷机那种内藏微型计算机的结构，虽然能够获取节能效果，但要由微型计算机控制每个
5压縮机9的容量是很困难的。因此，在本实施形态的冷却系统1中，将控制机柜系统制冷机 3所具有的多台压縮机9的压縮机控制器6与机柜系统制冷机3分开设置。该压縮机控制 器6根据所述压縮机9的容量控制所需的信息的控制设定以及来自主控制器4的低压侧压 力设定值和延迟时间，对多台压縮机9的每台进行0N/0FF的容量控制。此外，对控制设定、 低压侧压力设定值及延迟时间将在后面进行说明。 主控制器4带有将低温陈列柜7以及每台压縮机控制器6通过通信线路24连接 起来，根据规定出预先动作顺序的程序25进行动作的微型计算机或通信装置等，根据各低 温陈列柜7的冷却状态生成控制机柜系统制冷机3的冷却能力用的低压侧压力设定值以及 延迟时间，并将其输出给压縮机控制器6 。 低压侧压力设定值是表示机柜系统制冷机3所需的冷却能力的指标，根据低压侧 压力与低压侧压力设定值的大小进行压縮机9的容量控制。S卩，在低压侧压力比低压侧压 力设定值大的情况下，表示冷却能力产生了剩余，在这种情况下，为了降低冷却能力实现节 能便会对压縮机9的总输出进行下降控制。反之，在低压侧压力比低压侧压力设定值小的 情况下，表示冷却能力不足，在这种情况下，为了提高冷却能力维持低温陈列柜7的良好冷 却性能，便会对压縮机9的总输出进行提升控制。 上述延迟时间是相应于低温陈列柜7的冷却状态的稳定性，对应于该冷却状态的 变动而可对机柜系统制冷机3的冷却能力的跟踪性(响应性)进行改变的参数。根据低温 陈列柜7冷却状态的时间变动，对该冷却状态的稳定性进行评价，另外，低温陈列柜7冷却 状态的好坏是根据柜内温度是否大于柜内设定温度来评价的。 在低温陈列柜7中的冷却状态稳定性好的情况下，对于低温陈列柜7冷却状态随 时间的变化，机柜系统制冷机3的冷却能力跟踪性即使或多或少低一些，也不会对低温陈 列柜7的冷却性产生什么影响。另外，即使低温陈列柜7冷却状态暂时变坏，经过了一段时 间之后冷却状态还可能变好，在这种情况下，通过禁止压縮机9的0N/0FF，便有望获取削减 伴随着该0N/0FF消耗电力的效果。 由于这个原因，在低压侧压力比低压侧压力设定值高/低的状态，即，应该进行压
縮机9的容量控制，调整冷却能力的状态持续过了上述延迟时间时，由于可以改变压縮机9
的容量，在判定为"稳定性好"的情况下，将延迟时间延长一定时间以降低跟踪性，而反之在
判定为"稳定性不好"的情况下，将延迟时间縮短一定时间以提高跟踪性。由此，便能够在
"稳定性好"的情况下，减少压縮机9的0N/0FF的频度从而实现节能，同时，在"稳定性不好"
的情况下，迅速提高冷却能力的跟踪性来维持低温陈列柜7的良好冷却状态。 这里的机柜系统制冷机3必需的冷却能力是根据店内温度或店外温度、时间段的
运行环境条件而变化的，因此，主控制器4对应该运行环境条件的每一钟， 一起学习不让冷
却能力产生浪费的最佳低压侧压力设定值，并将其储存到数据库中。下面参照图2对带有
这种结构的主控制器4的功能结构进行说明。 图2是表示主控制器4的功能构成的方框图。 在该图中，控制部40是控制主控制器4各部分的中枢。 数据库41对应于每种运行环境条件登录低压侧压力设定值，数据库控制部42对 该数据库41进行读写控制。数据库41中根据作为运行环境条件判断指标的店内温度、店 外温度以及时间段三个条件对上述低压侧设定值的登录位置进行分类，作为类别分为多个
6段落的分散数据登录。 这种情况下的分散化规则是 店内温度Ti (°C ) :(TC +35°〇范围内以5度刻度分类为8段(实际上采用的是 每l小时的平均值)。 店外温度ToCC) :-5" +4(TC范围内以5度刻度分类为10段(实际上采用的 是每l小时的平均值)。 时间段t :1小时为单位分类为24段。
这样，全部形成1920处登录位置。 运行条件中的店内温度Ti或店外温度To是受自然环境影响的条件。 另外，低温陈列柜7冷却状态并不只关系到自然环境，他还受店员或顾客的食品
送出送入频度、店关门时以节能为目的关闭照明灯、夜间罩的封闭性等的影响，而这种状
态可以由时间段来判断。此外店内温度Ti在比ot:低的情况下按照ot:处理，而在高于 +35°C的情况下按照+351:处理，店内温度To在比-51:低的情况下按照-51:处理，而在高于 +40 °C的情况下按照+40 °C处理。 这样在数据库41的各登录位置如图3所示，随着冷却系统的运行而学习到的最佳
低压侧压力设定值按照次序进行登录。在冷却系统设置之初，数据库41的各登录位置预先
登录有作为控制数据初始值的低压侧压力设定值的缺省值。该缺省值定为夏季必需最大冷
却能力的环境值，一般情况下为了使冷却能力有富余所消耗的电力非常高。 计时器43记住这一时刻并输出到环境条件提取部44中，传感器输入部45分别将
来自店内温度传感器22及外部气温传感器27的店内温度和气温输入，输出到环境条件提
取部44中。本实施形态中，如图1所示，店内温度传感器22设置在各低温陈列柜7中，另
外，外部气温传感器27配置在能够检测出冷凝器11周围温度的位置上。环境条件提取部
44按照上述分散化规则，分别从这些计时器43以及传感器输入部45的输入中，将参照数据
库41用的运行环境条件(店内温度Ti、店外温度To、时间段t的集合)提取出来。 陈列柜通信部46通过通信线路24与各低温陈列柜7的微型计算机23通信。通
过这种通信获取低温陈列柜7的柜内温度与柜内设定温度之间的温度差以及上述店内温
度Ti。 冷却状态良好判断部47判定各低温陈列柜7的冷却状态(冷的情形)是否良好。 更具体地说，冷却状态良好判断部47分别计算出每过一定时间(实际上是1小时)从各低 温陈列柜7送来的温度差的平均温度差Te (度)，判断出整个低温陈列柜7的该平均温度 差Te处于预先设定的值A以上为否。这样，在整个低温陈列柜7的平均温度差Te没有处 于阈值A以上的情况下，将冷却状态判定结果定为"良好"，在即使一台低温陈列柜7处于阈 值A以上的情况下，将冷却状态判定结果定为"不好"。该阈值A是用来判断平均温度差Te 是否良好的值，它设定成让低温陈列柜7的柜内能够维持足够良好的冷却状态的值。
冷却状态稳定性判断部48判定低温陈列柜7冷却状态的稳定性。该稳定性是根 据柜内温度与柜内设定温度的温度差随时间的变化情况来判定的。例如在每单位时间的温 度差变化率(上升率或者下降率)超过作为柜内温度急剧变化的阈值的情况下，要是不追 踪这种温度差的变化而使得机柜系统制冷机3的冷却能力可以变化的话，便意味着低温陈 列柜7冷却性能的恶化。这样，在这种情况下判定为"稳定性差"。与之相反，在每单位时间的温度差变化率(上升率或下降率)小的情况下，即使相对于这种温度差的变化机柜系统 制冷机3冷却能力的追踪性有一点儿恶化也不会对低温陈列柜7的冷却状态产生影响，因 而判定为"稳定性良好"。 冷却状态稳定性的判定是对整个低温陈列柜7进行的，在一个被判定为"稳定性 差"的情况下，"稳定性差"的判定结果就会输出到冷却状态稳定性判断部48，在对整个低温 陈列柜7判定为"稳定性良好"时，从冷却状态稳定性判断部48输出"稳定性良好"的判定结果。 此外，低温陈列柜7所带有的液控电磁阀19的开闭以及冷却状态良好判断部47 的判定结果由于是与上述温度差相联动的，因而根据这些液控电磁阀19的开闭频度以及 好坏随时间的变化(预定时间内在好坏之间的预定次数的来回转移为否)，也可以判定出 低温陈列柜7冷却状态稳定生的好坏。 数据临时登录部49将输出到机柜系统制冷机3的低压侧压力设定值，以及根据 低压侧压力设定值得到的作为运行结果的冷却状态判定结果，按照预定的个数临时储存起 来。这样，在相同运行环境条件下得到预定个数的积累时，根据这些积累的数据学习该运行 环境条件上最佳的低压侧压力设定值，并登录到数据库41中。 接着，控制设定输入部50输入进行压縮机9容量控制所需的控制设定。压縮机控 制器通信部51将该控制设定或上述低压侧压力设定值、延迟时间通过通信线路24输出到 压縮机控制器6。 更详细地说，机柜系统制冷机3中压縮机9的机种(容量)或者数目是在设置时 决定的，因而压縮机控制器6中不用预先装入规定这些压縮9进行容量控制的程序。在这 里的本实施例中，安装到机柜系统制冷机3中的对压縮机9进行容量控制所需的信息是作 为控制设定输入到主控制器4中构成的，因而是通过上述通信线路24的通信输入到压縮机 控制器6中的。 图4表示的是作为控制设定用的控制规则的一个例子。 控制规则规定出容量控制时对压縮机9中的哪个进行控制，如图所示，控制规则 中规定了各压縮机9的0N/0FF与总输出的对应关系，总输出从低的一方开始依次添加了编
号，在各压縮机9的0N/0FF组合中有级别Nol、级别No2......。换句话说，在容量控制的
总输出下降的情况下，选择比这时的各压縮机9的0N/0FF组合相对应的级别号要小的级别 号，通过所选择的级别号进行限定使各压縮机90N/0FF，就能够让总输出下降，与之相反，在 总输出上升的情况下，选择更大的级别号，通过所选择的级别号进行限定使各压縮机90N/ 0FF，就能够让总输出上升。 这里，本实施形态的机柜系统制冷机3由于设置有两台容量相互不同的固定容量
式压縮机9，如该图所示，就分别获取了 0N/0FF状态组合的4种样式。这时，由于各压縮机
9的容量是相同的，因而产生出4种组合的总输出相同的组合，使得总输出不同的组合数目
减少了，如果使用容量相互不同的压縮机9就能够使总输出不同的组合数目达到最大，从
而能够对压縮机9的总输出进行更细的控制。 图5是表示压縮机控制器6功能结构的方框图。 在该图中，控制部60中枢控制压縮机控制器6的各个部分，同时，生成控制安装在 机柜系统制冷机3中的各压縮机9的0N/0FF用的压縮机控制信号，例如由微型计算机构成。控制器通信部61通过通信线路24在主控制器4之间通信，接收上述控制设定或低压 侧压力设定值、延迟时间信息。控制设定存储部62存储上述控制设定。低压侧压力传感器 输入部63输入来自设于机柜系统制冷机3上的低压侧压力传感器26的低压侧压力检测 值。控制部60将低压侧压力设定值与低压压力检测值进行比较，在低压侧压力检测值持续 了上述延迟时间之后仍然超过或者低于低压侧压力设定值的情况下，按照上述控制设定的 容量控制规则变更机柜系统制冷机3的容量。 更具体地说，在低压侧压力低于低压侧压力设定值的情况下，表示形成的浪费的
冷却能力，节能性能恶化，与之相反，在低压侧压力高于低压侧压力设定值的情况下，表示
冷却能力不足有损于低压陈列柜7的冷却性能。这样，控制部60在低压侧压力高于低压侧
压力设定值的状态持续了延迟时间而持续的情况下，其每逢上述容量控制规则的级别号上
升"l"个便会使总输出高于冷却能力，与之相反，在低压侧压力低于低压侧压力设定值的状
态持续了延迟时间而持续的情况下，每逢级别号下降"l"个就会让总输出依次下降，从而降
低冷却能力。这样，控制部60生成只想让由该级别号所指定组的压縮机9工作的控制信号。
压縮机控制信号通信部64将这种压縮机控制信号输出到机柜系统制冷机3的压縮机9上。 此外，在控制设定将包含例如低压侧压力设定值或延迟时间在内的每次发送信息
数据都从主控制器4发送出去的情况下，压縮机控制器6就没有必要带有控制设定存储部
62。另外，压縮机控制器6中也可以设置与主控制器4相同的控制设定输入部或显示部，不
通过主控制器4而直接将控制设定输入到压縮机控制器6中。 下面对这种结构的冷却系统1的动作进行说明。 图6是表示主控制器4的动作和压縮机控制器6的动作的流程图。 在冷却系统1设置之初，由于控制设定不明确便让维修人员等将根据压縮机9的
结构确定的控制设定输入到主控制器4中(步骤Sl)，该控制设定信息被送到压縮机控制
器6中(步骤S2)。该控制设定信息被压縮机控制器6接收(步骤S10)，储存在该压縮机
控制器6的控制设定存储部62中。之后，接通压縮机9的电源形成可运行的状态。 在冷却系统1设置后开始最初的运行时，低压侧压力设定值使用未学习的缺省
值。换句话说，主控制器4对应于店内温度Ti、店外温度To以及时间段t三个条件形成的
运行环境条件将低压侧压力设定值的缺省值从数据库41中读出，与延迟时间的缺省值一
同输出到压縮机控制器6中(步骤S3)。该低压侧压力设定值以及延迟时间信息由压縮机
控制器6接收(步骤S11)，根据这些值对压縮机9的容量进行控制。此外，对于这种容量控
制时的动作将在后在进行详细说明。另外，步骤S3中主控制器4在将低压侧压力设定值输
出到压縮机控制器6时，为学习这种低压侧压力设定值是好是坏，要临时存储带有运行环
境条件的低压侧压力设定值。 之后，主控制器4每过一定的时间(例如从10秒到60秒)，便进行低压侧压力设 定值的可变 学习处理(步骤S4)，以及延迟时间的可变处理(步骤S5)。
低压侧压力设定值的可变*学习处理是一种对应于运行环境条件使低压侧压力设 定值可变，同时，根据低温陈列柜7的冷却状态是否良好来学习最佳低压侧压力设定值的 处理。这样，这种处理中可变的低压侧压力设定值信息由主控制器4送出，该低压侧压力设 定值反映到由压縮机控制器6接收信息的容量控制中。 延迟时间的可变处理是对应于低温陈列柜7的冷却状态的稳定性使延迟时间可变的处理，这种处理中的可变延迟时间信息由主控制器4送出，该延迟时间反映到由压縮 机控制器6接收信息的容量控制中。 下面对上述低压侧压力设定值的可变 学习处理进行详细说明。
图7是低压侧压力设定值可变 学习处理的流程图。 首先，主控制器4分别获取由店内温度Ti、店外温度To以及时间段t构成的运行 环境条件(步骤S20)，判断运行环境条件变化为否(步骤S21)，通过上述工作分别使店内 温度Ti及店外温度To以5度为刻度、将时间段t以1小时为单位分隔开，在店内温度Ti、 店外温度To以及时间段t中任何变化长度超过分散之后的范围的情况下，便判定为运行环 境条件发生了变化。 在这样的运行环境条件没有发生变化的情况下(步骤S21 :否)，主控制器4为了 学习这种运行环境条件所对应的低压侧压力设定值的最佳值，根据各低温陈列柜7送来的 温度差来判定冷却状态(步骤S22)，将该冷却状态是否良好的结果与临时存储的低压侧压 力设定值相对应(步骤S23)。在该临时存储的低压侧压力设定值以及冷却状态是否良好 的结果数目达到预定数目(图示的例子为7个)的情况下(步骤24:是))，将低压侧压力 设定值的平均值登录到数据库41的运行环境条件中，由此对最佳值进行学习(步骤S25)。 在学习该最佳值时，采用冷却状态为"良好"的低压侧压力设定值中的平均值，也可以采用 对应于冷却状态的"好坏"将低压侧压力设定值进行重叠之后的平均值，或者采用任意的学 习方法。 接着，主控制器4在冷却状态为"良好"的情况下(步骤S26 :是)，对应于当前 时刻的运行环境条件判断出冷却能力有冗余，将低压侧压力设定值设定到一定值(例如 0. 005Mpa)之上(步骤S27)，将这样设定的低压侧压力设定值输出到压縮机控制器6中(步 骤S28)。压縮机控制器6根据自主控制器4送来的低压侧压力设定值对机柜系统制冷机 3的压縮机9容量进行控制，这时，由于低压侧压力设定值处于高值，因而冷却能力就会降 低，同时消耗的电力也被削减。通过这种控制在判断出冷却系统1的冷却能力有冗余的情 况下，降低机柜系统制冷机3的冷却能力，减少电力消耗，而且，会将低温陈列柜7的柜内温 度差维持在阈值A附近。 另一方面，在冷却状态为"不好"的情况下(步骤S26 :否)，将低压侧压力设定值 设定到一定值(例如0.005Mpa)以下(步骤S29)，将这样设定的低压侧压力设定值输出到 压縮机控制器6中(步骤S28)。压縮机控制器6中由于低压侧压力设定值处于低值，因而 产生了提高冷却能力，改善冷却状态为良好的作用。 主控制器4在将低压侧压力设定值输出到压縮机控制器6时，将该低压侧压力设 定值的好坏附带上于上述步骤S25中学习到的运行环境条件临时存储(步骤S30)。
通过这样的处理在季节交替变换的全年时间内运行，就会在相同运行环境条件下 依次得到实测结果，将节电效果高的低压侧压力设定值登录到数据库41中。
另一方面，在步骤S21中判定的运行环境条件变化的情况下(步骤S21 :是)，主控 制器4判定将对应于该运行条件的适合的低压侧压力设定值登录到数据库41中与否(步 骤31)。在登录的情况下(步骤S31 :是)，主控制器4将该低压侧压力设定值从数据库41 中读出(步骤S32)，将上述步骤S28、S30中向压縮机控制器6的输出临时存储。由此，便 已对运行环境条件进行了学习，设定出节能效果好的最佳低压侧压力设定值，作为控制数
10据进行输出。 另外，在低压侧压力设定值没有登录到数据库41中的情况下(步骤S31 :否)，主 控制器4将店内温度Ti和店外温度To视作1分钟左右没有大的变化，设定成与之前(1分 钟前)的低压侧压力设定值相同(步骤S33)，将上述步骤S28、S30中向压縮机控制器6的 输出临时存储。 下面对上述延迟时间的可变处理进行详细说明。
图8是延迟时间可变处理的流程图。 主控制器4首先从全部低温陈列柜7获取柜内温度和柜内设定温度的温度差(步 骤S40)，分别判定低温陈列柜7冷却状态(步骤S41)。在该冷却状态的判定中通过上述工 作判定出各低温陈列柜7的冷却状态的稳定性，在全部低温陈列柜7的冷却状态稳定性为 良好的情况下判定为"稳定性良好"，在只要有一个低温陈列柜7的冷却状态稳定性不好的 情况下判定为"稳定性不好"。 这样，主控制器4在冷却状态稳定性为良好的情况下(步骤S42 :是)，对应于低温
陈列柜7冷却状态的变化降低压縮机9容量控制的追踪性，以实现节能，将延迟时间延长a
时间(步骤S43)。与之相反，在冷却状态稳定性不好的情况下(步骤S42:否)，主控制器
4提高压縮机9容量控制的追踪性，以维持低温陈列柜7的冷却性能，将延迟时间縮短b时
间(步骤S44)。这些a时间和b时间可以是相同的时间，也可以是不同的时间。 主控制器4根据低温陈列柜7的冷却状态由于确定出延迟的时间，将该延迟时间
信息送到压縮机控制器6中(步骤S45)。 下面对上述压縮机控制器6的容量控制进行说明。 图9是上述容量控制的流程图。 如图所示，压縮机控制器6从机柜系统制冷机3的低压侧压力传感器26获取每一 定时间的低压侧压力(步骤S50)，与低压侧压力设定值进行比较(步骤S51)。在低压侧压 力超过低压侧压力设定值，机柜系统制冷机3的冷却能力不足的情况下(步骤S51 :是)，判 断该状态是否持续上述延迟时间(步骤S52)。并且，如果不持续的话(步骤S52 :否)，要想 避免压縮机9产生浪费的0N/0FF，便会让处理顺序返回到步骤S50，而在持续的情况下(步 骤S52 :是)，要想提高冷却能力维持低温陈列柜7的冷却性能就要让容量控制规则的级别 号上升"l"个(步骤S53)，根据该容量规则生成压縮机控制信号并输出到压縮机9中(步 骤S54)。 另外，在低压侧压力降低到低压侧压力设定值之下，机柜系统制冷机3的冷却能 力产生冗余的情况下(步骤S51 :否)，判断该状态是否持续上述延迟时间持续为否(步骤 S55)。这样，如果不持续的话(步骤S55 :否)，要想避免压縮机9产生浪费的0N/0FF，便会 让处理顺序返回到步骤S50，而在持续的情况下(步骤S55 :是)，要想降低冷却能力减少机 柜系统制冷机3消耗的电力就要让容量控制规则的级别号下降"l"个(步骤S56)，根据该 容量规则生成压縮机控制信号并输出到压縮机9中(步骤S54)。 此外，在判定低压侧压力超过低压侧压力设定值与否时，在作为判断基准的低压 侧压力设定值上设定滞后。换句话说，在低压侧压力比低压侧压力设定值高出预定值的情 况下则判定为"超过"，在低压侧压力与低压侧压力设定值相比低于预定值而让压力下降的 情况下判定为"已下降"。这些预定值与上述低压侧压力设定值一起从主控制器4发送到压
11縮机控制6中，或者，也可以在该压縮机控制器6的程序中预先装入。 如上面所述的那样，根据本实施形态形成了能够获取对安装在机柜系统制冷机3 中的压縮机9进行容量控制所需控制设定的结构，另外，根据低温陈列柜7的冷却状态从主 控制器4接收低压侧压力设定值，根据该控制设定以及低压侧压力设定值来控制压縮机9， 由此构成压縮机的控制器6，因此即使在带有多种压縮机控制器6中任意选择自由组合的 上述机柜系统制冷机3的冷却系统1中，不在该机柜系统制冷机3中设置微型计算机也能 够相应于低温陈列柜7的冷却状态通过低压侧压力设定值对机柜系统制冷机3的冷却能力 进行控制，从而实现了维持低温陈列柜7的冷却性能和提高制冷机节能性能两者兼顾。
特别是根据本实施形态，主控制器4对应于低温陈列柜7冷却状态的稳定性来设 定延迟时间的长度并输出到压縮机控制器6中，压縮机控制器6在要变更压縮机9总输出 的状态下持续过了延迟时间时，由于形成了根据控制设定来变更压縮机9的容量的结构， 因而在低温陈列柜7的冷却状态稳定时抑制住压縮机9的0N/0FF频度，从而提高节能性 能，而在冷却状态不稳定时对应于低温陈列柜7冷却状态的变化提高机柜制冷机3冷却能 力的追踪性，从而能够维持低温陈列柜7的良好的冷却性能。 再有，根据本实施形态，备有数据库41 ，该数据库41在冷却系统1的每个运行环境 条件中，在维持低温陈列柜7的冷却性能良好的同时，学习能够抑制机柜系统制冷机3的电 力消耗的低压侧压力设定值，并登录该学习结果，因此，在以后处于该运行环境条件时，能 够迅速调节到最佳的低压侧压力设定值。 此外，上述实施形态表示的仅是本发明的一种形态，在本发明的范围内还可以进 行任意的变形及应用。 例如，在上述实施形态中是由设置多台固定容量式的压縮机9的机柜系统制冷机 3构成的，但并不限于此，让压縮机9的数目为1台，通过对该压縮机9进行0N/0FF来控制 冷却能力也是可以的。 另外，也不限于通过多台固定容量式压縮机9进行容量控制的结构，将可变容量
式变量压縮机组合起来构成机柜系统制冷机，通过对该变量压縮机进行变量控制来控制容
量也是可以的。在这种情况下，用变量控制的控制规则作为控制设定。 而且例如，上述实施形态中所示的运行环境条件也不限于此。此外，实施形态中是
以1分钟为周期调整低压侧压力设定值的，但并不限于此，可以相应于使用状况在10分钟、
30分钟、1小时、1小时30分钟、2小时等周期中做适当的选择。
1权利要求
一种冷却系统，其特征在于，包括制冷回路，其将多台低温陈列柜经由制冷剂管与从多种压缩机中任意选择并自由组合而成的制冷机并联连接而构成；主控制装置，其根据所述低温陈列柜的冷却状态，设定作为所述制冷机的低压侧的制冷剂压力的设定值的低压侧压力设定值并将其输出；压缩机控制装置，其构成为能够获取对组装在所述制冷机中的压缩机进行容量控制所需的控制设定，并且具有从所述主控制装置接收所述低压侧压力设定值的接收机构，并根据所述低压侧压力设定值对应的低压侧的制冷剂压力的大小和所述控制设定，对所述压缩机进行容量控制。
2. 如权利要求l所述的冷却系统，其特征在于，所述主控制装置设定与所述低温陈列柜的冷却状态的稳定性对应的长度的延迟时间 并将其输出，所述压縮机控制装置中所述接收机构接收所述延迟时间，并且所述低压侧的制冷剂压 力超过或者低于所述低压侧压力设定值的状态持续过了所述延迟时间时变更所述压縮机 的容量。
3. 如权利要求1或2所述的冷却系统，其特征在于，还包括数据库，其学习规定所述冷却系统的运行环境的每个运行环境条件中最佳的所 述低压侧压力设定值，并登录该学习的结果。
全文摘要
本发明提供一种备有从多种压缩机中任意选择自由组合的制冷机的冷却系统，其可以实现维持低温陈列柜的冷却性能和提高制冷机的节能性能。该冷却系统包括将多台低温陈列柜经由制冷剂管与从多种压缩机中任意选择并自由组合的机柜系统制冷机并联连接而构成的制冷回路；根据上述低温陈列柜的冷却状态设定作为上述机柜系统制冷机的低压侧压力设定值并将其输出的主控制器；构成为能够获取对组装在上述机柜系统制冷机中的压缩机进行容量控制所需的控制设定，并且从上述主控制器接收上述低压侧压力设定值，并根据上述低压侧压力设定值对应的低压压力的大小和上述控制设定对上述压缩机的容量进行控制的压缩机控制器。
文档编号A47F3/04GK101721077SQ20091024684
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月25日 优先权日2008年9月26日
发明者关口和弘, 小柴胜, 川合毅 申请人:三洋电机株式会社