JPS599040B2

JPS599040B2 - 冷凍装置の制御装置

Info

Publication number: JPS599040B2
Application number: JP12608177A
Authority: JP
Inventors: 明原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1977-10-19
Filing date: 1977-10-19
Publication date: 1984-02-28
Also published as: JPS5459651A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は冷凍装置に関し、特に冷凍庫内の温度の低い
低温用冷凍装置の送風機による、たとえは空気のような
熱媒体循環の制御に関する。

最近になって冷凍食品等が普及するに従い低温用冷凍装
置が実用に供されるようになってきている。

このような冷凍装置にあっては、冷凍庫内の冷却能力の
恒常性あるいは熱漏洩等、省エネルギとも関連して問題
となるところである。

さて、前記したような冷凍装置には、（ａ）蒸発器近傍
における冷媒と空気の熱交換効率の向上、（ｂ）空気と
被冷却対象物との熱交換の促進、および（Ｃ）空気を循
環することによる庫内温度の均一化等の目的で送風機が
設けられている。

そして、従来の冷凍装置の場合には、送風機による送風
量は圧縮機の運転・停止にかかわらず常に一定であった
。

しかしながら、特に低温用冷凍装置の場合に、圧縮機の
吸入圧力が低いことや圧縮比が高くなることなどの理由
で冷凍能力が極端に小さくなってしまう。

このように冷凍能力が低下すると、庫内の送風機の仕事
による発熱が無視できなくなる。

つまり、冷凍食品等の内部発熱のない冷凍品の場合、庫
内温度が所定の温度まで下って圧縮機が停止したときの
庫内送風機の運転目的は、上述した３つの機能のうち（
Ｃ）のみである。

本来は、（ａ），（ｂ），（Ｃ）全ての目的に合
致するように設計された送風機を全出力で運転すると、
その運転中に不必要にまで大きな送風機入力による発熱
により庫内温度は急速に上昇し、所定の温度まで達して
しまう。

そうすると、再度圧縮機を運転しなければならない状況
を招来し、エネルギ効率上極めて不経済である。

それゆえに、この発明の主たる目的は、上述の問題点を
除き、エネルギ効率を向上させた省エネルギ形の冷凍装
置を提供することである。

この発明は、要約すれば、冷凍装置の庫内温度検出装置
により制御される冷媒圧縮器が停止したことに応答して
、冷凍庫内の冷気を循環させる送風機の出力を制限する
出力制限回路を設けたことを特徴と１でいる。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。

図は、この発明の一実施例を示すシーケンス図である。

このシーケンス図は、冷凍装置の冷媒圧縮機用モータと
冷凍庫内に設けられた２台の送風機用モータの制御に関
する要部を示すものである。

構成において、ＭＣは圧縮機用モータであり、線番４（
線番は以下、単に記号「＃」で示す）の交流遮断器５２
Ｃの開閉によって起動・停止し、熱動形過電流継電器ヒ
ータ５１Ｃを介して３相交流２００■に接続される。

ＭＦＩは第１の送風機用モータであり、＃５の交流遮断
器５２Ｆ１の開閉によって起動・停止し、熱動形過電流
継電器ヒータ５１Ｆ１を介して３相交流２００■に接続
される。

ＭＦ２は、第２の送風機用モータであり、＃２の交流遮
断器５２Ｆ２の開閉によって起動・停止し、上記ＭＦ１
と同様に熱動形過電流継電器ヒータ５１Ｆ２を介して３
相交流２００’Ｖに接続される。

＃８には、この制御回路全体を作動・停止せしめる運転
スイッチＳＷと前記熱動形過電流継電器ヒータ５１Ｃ，
５１Ｆ１および５１Ｆ２の接点、５１ｃｂｔ
５１Ｆｌｂおよび５１Ｆ２ｂが直列に接続され
保護回路が形成される。

そして、この＃８に並列的に＃１，＃−３，＃４
，＃５および＃７が接続され、＃１には例えば１日のあ
る設定時刻になると接点が藺となり、蒸発器に付着した
霜を取り除く装置を起動せしめる除霜開始用タイマ２Ｄ
１が接続される。

＃３には、冷凍庫内の温度検出器出力によって開閉する
温度調整継電器のＡ接点（常開接点）２３Ｒと後述する
補助継電器Ｘ２のＢ接点（常閉接点）Ｘ２ｂ１と蒸発器
に液化冷媒を供給制御する液冷媒供給用電磁弁２１Ｒが
直列に接続される。

なお、＃３上の接続点Ｐ１と＃９の間、すなわち＃２に
は前記した第２の送風機用モータを起動・停止する継電
器５２Ｆ２が接続される。

＃４には、補助継電器Ｘ２のＡ接点Ｘ２ａ１と前記圧縮
機用モータを起動・停止する継電器５２Ｃが接続される
。

また、＃５には補助継電器Ｘ２のＢ接点Ｘ２ｂ２と前記
第１の送風機用モータを起動・停止する継電器５２Ｆ１
が直列に接続される。

さらに、＃７には除霜が完了したことを検出した出力信
号により該＃７を非導通とせしめる温度継電器のＢ接点
２６Ｄと補助継電器Ｘ２と前記＃１の除霜開始用タイマ
２Ｄ１の限時動作接点２Ｄ１ａが直列接続される。

そして、＃７の接続点Ｐ２と＃９の間、すなわち＃６に
は圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒ガスを直接蒸発器
に供給制御するためのホットガス除霜用電磁弁２１Ｄと
前記補助継電器Ｘ２のＡ接点Ｘ２ａ２が直列に接
続される。

以上のような構成において、以下その動作を詳細に説明
する。

動作において、まず運転スイッチＳＷを閉にすると、＃
８は導通し、したがって＃５も導通する。

そして、通常、自然の状態では冷凍庫内は温度が相対的
に高いから、＃３の温度調駕継電器の接点２３Ｒは閉と
なり＃３が導通し、したがって＃２も導通する。

応じて、＃４の交流遮断器５２Ｃは励磁されて冷媒圧縮
機用モータＭＣは起動され、運転を開始する。

同時に、＃５の第１の送風機用モータの継電器５２Ｆ１
および第２の送風機用モータの継電器５２Ｆ２も励磁さ
れ、それらの接点５２Ｆ１ａ８″℃＝λ”“１′“Ｑ２
＠（７）−ＥータＭＦ１，ＭＦ２る。

さらに、＃３の液冷媒供給用電磁弁も励磁され、この弁
が開となって液冷媒を蒸発器に供給し始める。

このようにして冷却運転が開始され、庫内冷却が遂行さ
れる。

さて、このように動作している冷凍装置の庫内温度が例
えば−３５℃に達すると、温度調整継電器の接点２３Ｒ
が開となるように設定されているものとする。

この接点２３Ｒが開となると、＃２の交流遮断器５２Ｆ
２は消励され，応じて該接点５２Ｆ２ａは開となり第２
の送風機用モータＭＦ２を停止せしめる。

また、＃３の液冷媒供給電磁弁２１Ｒを閉とし蒸発器へ
の液冷媒の供給を停止する。

さらに、＃４の交流遮断器５２Ｃも消磁されてしまうか
ら該接点５２Ｃａは開となり、圧縮機用モータＭＣは停
止する。

しかしながら，＃５は導通したままであるから第１の送
風機用モータは依然として動作している。

以上のようにして、温度調整継電器接点２３Ｒの自動開
閉によって冷凍庫内の温度調整ならびに送風機を１台停
止せしめた状態で庫内温度均一化が遂行される。

次に除霜動作について説明を行なう。

＃１の除霜開始タイマは常時動作しており、ある時刻（
通常夜間）になると該タイマが作動して、＃７の該タイ
マの限時動作接点２Ｄ１ａを閉にする。

この接点２Ｄ１ａが閉となると＃７は導通し、補助継電
器Ｘ２は励磁して＃６の該補助継電器の接点Ｘ２ａ２は
閉となり、＃６は導通し、＃６で自己保持回路が形成さ
れる。

同時に、＃３および＃５の前記補助継電器Ｘ２の接点Ｘ
２ｂ１およびＸ２ｂ２が開となり交流遮断器５２Ｆ２、
液冷媒供給用電磁弁２１Ｒおよび交流遮断器５２Ｆ１を
消磁して、第１および第２の送風機用モータＭＦ１，Ｍ
Ｆ２を停止し、蒸発器への液冷媒の供給も停止する。

そして、＃４の接点Ｘ２ａ１は閉とされるから＃４は導
通し、交流遮断器５２Ｃが励磁し、該接点５２Ｃａが閉
となるので圧縮機用モータＭＣは起動され冷媒の圧縮運
転を開始する。

さて、＃６は前記自己保持回路が形成されているので導
通しており、したがってホットガス除霜用電磁弁が励磁
されて該弁が開となり、前記冷媒の圧縮運転によって生
成される高温高圧冷媒ガスが蒸発器および蒸発器近傍の
冷媒配管中に導入され蒸発器およびその近傍に付着した
霜を溶かす，、除霜がほぼ完了すると完了信号が導出さ
れ（この信号を発する機器については図面には示してい
ない）＃７の温度継電器接点２６Ｄを開とする。

すると、＃７の補助継電器Ｘ２は消磁され、＃４および
＃６の前記継電器接点Ｘ２ａ１，Ｘ２ａ２は開、同時に
＃３および＃５の前記継電器接点Ｘ２ｂ１，Ｘ２ｂ２は
閉となり前述したような冷却運転が再開され、継続され
る。

なお、上述の実施例の説明で２台の送風機を用いている
のは、第１の送風機を主に庫内温度均一用に、第２の送
風機を主に蒸発器近傍の熱交換用というように、機能の
差異をもたせたものであり、両送風機が前記送風機の機
能（ａ）＋（ｂ），（ｃ）を満足せしめるよう作
用するのはもちろんである。

以上詳細に説明したように、この実施例によると、冷凍
庫内温度検出装置により冷凍装置が自動運転を行なって
いるとき、冷媒圧縮機の停止中は送風機の運転台数を減
らすことによって庫内温度の均一化を計りつつ不要な熱
量の侵入を防止できうる。

また、除霜運転中は送風機を完全に停止せしめて不要な
熱量の流入を完全に阻止できうる。

このようにして、冷凍庫内の温度上昇が抑制されると、
冷凍装置の運転率（圧縮機運転時間／（圧縮機運転時間
＋圧縮機停止時間）ｘｌ００％）を低下せしめることが
でき省エネルギ効果が大きい。

特に、庫内温度が−３０゜Ｃ以下では単段圧縮式冷凍装
置では成績係数が極めて悪いため、冷凍庫内に侵入する
ほんのわずかの熱量でも防止、抑制することにより、圧
縮機の所要動力の節減効果は大きい。

なお、上述の実施例では複数個の送風機を個別に制御す
るようにして、冷凍庫内の温度上昇を抑制するようにし
たが、他の実施例として、電圧調節器を利用する方法も
考えられる。

つまり、圧縮機が停止中には前記電圧調節器により送風
機へ供給する電圧を下げ、応じて前記送風機の回転数を
減殺することにより仕事量を低減させ、発熱を抑制する
ものである。

さらに、本来の冷凍装置用に大型の送風機を設け、冷凍
庫内には小型の送風機を設置して圧縮機停止中は大型の
送風機を停止せしめて庫内用の小型送風機のみ作動させ
る方法等が考えられるが、前述したような効果が奏され
るのはもちろんである。

以上のように、この発明によれば、電力消費の節減、省
エネルギ化に有利な冷凍装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すシーケンス図である。図において、ＭＣは冷媒圧縮機用モータ、ＭＦＩ，ＭＦ
２は送風機用モータ、２Ｄ１は除霜開始用タイマ、２３
Ｒは冷凍庫内温度調整継電器のＡ接点、Ｘ２は補助継電
器、２６Ｄは除霜完了温度継電器のＢ接点を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１冷媒圧縮装置と、圧縮された冷媒を液化させる凝縮
装置と、どの液化された冷媒を気化させる蒸発装置とを
含む冷凍サイクル、前記蒸発装置から生じる冷気を循環させるための送風機
、前記冷気によって冷却される被冷却物の温度変化を相関
的に検出して前記圧縮装置の運転・停止を自動的に制御
する制御手段を含む冷凍装置の制御装置において、前記圧縮装置が停止したことに応答して、前記送風機の
出力を制限する出力制限手段を設けたことを特徴とする
、冷凍装置の制御装置。２前記送風機は複数台設けられ、前記出力制限手段は前記複数台の送風機の一部を停止さ
せることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の冷
凍装置の制御装置。３前記出力制限手段は電圧調節器を含み、前記送風機
に印加される電圧が該電圧調節器によって制限されるよ
うにしたことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
の冷凍装置の制御装置。