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JP4626520B2 - Showcase cooling system - Google Patents
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Description

本発明は、ショーケース冷却システムに関し、特に、複数のショーケースを冷却するショーケース冷却システムに関するものである。   The present invention relates to a showcase cooling system, and more particularly to a showcase cooling system that cools a plurality of showcases.

図5は、従来から知られているショーケース冷却システムを示す概略構成図である。このようなショーケース冷却システム100は、スーパーマーケット、コンビニエンスストア等の店舗に設置されている。ショーケース冷却システム100は、図5に示すように、複数のショーケース110,120,130と、冷凍機140とを有し、複数のショーケース110,120,130と冷凍機140とは、冷凍サイクルを構成する。また、ショーケース冷却システム100は、総合コントローラ150を有し、上述した複数のショーケース110,120,130と冷凍機140とを総合的、かつ、合理的に制御可能である。   FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventionally known showcase cooling system. Such a showcase cooling system 100 is installed in a store such as a supermarket or a convenience store. As shown in FIG. 5, the showcase cooling system 100 includes a plurality of showcases 110, 120, and 130 and a refrigerator 140, and the plurality of showcases 110, 120, and 130 and the refrigerator 140 are refrigerated. Configure the cycle. Further, the showcase cooling system 100 includes an integrated controller 150, and can comprehensively and rationally control the plurality of showcases 110, 120, and 130 and the refrigerator 140 described above.

複数のショーケース110,120,130は、店舗内に並設してあり、一つのグループを構成する。各ショーケース110,120,130は、それぞれ、電磁弁(図示せず)、熱膨張弁(図示せず)、蒸発器(図示せず)、温度センサ(図示せず)、およびショーケースコントローラ111,121,131を備えている。電磁弁は、蒸発器への冷媒の流入を開閉制御(オン・オフ制御)するものであり、それぞれショーケースコントローラ111,121,131に接続してある。温度センサは、ショーケース110,120,130の庫内温度を測定するものであり、各ショーケース110,120,130の空気の吹出口近傍に配設するとともに、各ショーケースコントローラ111,121,131に接続してある。ショーケースコントローラ111,121,131は、温度センサから取得した温度に基づいて、電磁弁を開閉制御するものであり、総合コントローラ150(電磁弁運転率演算部)に接続してある。   The plurality of showcases 110, 120, and 130 are juxtaposed in the store and constitute one group. Each showcase 110, 120, 130 includes a solenoid valve (not shown), a thermal expansion valve (not shown), an evaporator (not shown), a temperature sensor (not shown), and a showcase controller 111, respectively. , 121, 131. The solenoid valve controls opening and closing (on / off control) of the refrigerant flowing into the evaporator, and is connected to the showcase controllers 111, 121, and 131, respectively. The temperature sensor measures the internal temperature of the showcases 110, 120, 130, and is disposed in the vicinity of the air outlet of each showcase 110, 120, 130, and each showcase controller 111, 121, 131 is connected. The showcase controllers 111, 121, and 131 are for controlling the opening and closing of the solenoid valve based on the temperature acquired from the temperature sensor, and are connected to the general controller 150 (solenoid valve operating rate calculation unit).

冷凍機140は、圧縮機141、凝縮器(図示せず)、インバータ142、および圧力センサ143を備えている。圧縮機141は、インバータ142により駆動制御される。圧力センサ143は、圧縮機141への吸入冷媒圧力を測定するものであり、総合コントローラ150(回転数指令演算部)に接続してある。   The refrigerator 140 includes a compressor 141, a condenser (not shown), an inverter 142, and a pressure sensor 143. The compressor 141 is driven and controlled by an inverter 142. The pressure sensor 143 measures the suction refrigerant pressure to the compressor 141 and is connected to the general controller 150 (rotation speed command calculation unit).

総合コントローラ150は、電磁弁運転率演算部151、圧力設定値演算部152、および回転数指令演算部153を有している。   The general controller 150 includes a solenoid valve operating rate calculation unit 151, a pressure set value calculation unit 152, and a rotation speed command calculation unit 153.

電磁弁運転率演算部151は、電磁弁の運転率を算出するものであり、ショーケースコントローラ111,121,131から取得した電磁弁の開閉制御情報(オン・オフ制御情報)に基づいて、電磁弁の運転率を算出する。具体的には、所定時間における電磁弁のオン時間の比率を所定時間ごとに算出することにより、所定時間ごとに電磁弁の運転率が算出される。   The solenoid valve operating rate calculation unit 151 calculates the operating rate of the solenoid valve, and based on the solenoid valve opening / closing control information (on / off control information) acquired from the showcase controllers 111, 121, 131, the solenoid valve operating rate is calculated. Calculate the valve operating rate. Specifically, the operation rate of the solenoid valve is calculated every predetermined time by calculating the ratio of the ON time of the solenoid valve in the predetermined time every predetermined time.

圧力設定値演算部152は、圧縮機141の制御指標となる圧力設定値を求めるものである。圧力設定値は、圧縮機141の吸入冷媒圧力を設定するものであり、電磁弁運転率演算部151で算出された電磁弁の運転率に基づいて求められる。   The pressure set value calculation unit 152 obtains a pressure set value serving as a control index for the compressor 141. The pressure set value is used to set the suction refrigerant pressure of the compressor 141, and is obtained based on the operating rate of the solenoid valve calculated by the solenoid valve operating rate calculator 151.

具体的には、図6に示す制御指標に基づいて圧力設定値が求められる。なお、図6は、圧力設定値を求めるための電磁弁運転率と圧力設定値との相関関係を示す図である。図6に示すように、少なくとも一台のショーケース110,120,130の電磁弁の運転率が90%以上の場合には、冷凍機140の冷凍能力が不足しているとして、現行の圧力設定値から0.01Mpa下げた値を新たな圧力設定値とする一方、全てのショーケース110,120,130の電磁弁の運転率が90%以下で、かつ、少なくとも一台のショーケース110,120,130の電磁弁の運転率が40%以下の場合には、冷凍機140の冷凍能力が過剰であるとして、現行の圧力設定値から0.01Mpa上げた値を新たな圧力設定値とする。他方、全てのショーケース110,120,130の電磁弁の運転率が40%〜90%の場合には、冷凍機140の冷凍能力が適当であるとして、現行の圧力設定値を維持する。   Specifically, the pressure set value is obtained based on the control index shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the correlation between the solenoid valve operating rate for obtaining the pressure set value and the pressure set value. As shown in FIG. 6, when the operation rate of the solenoid valve of at least one showcase 110, 120, 130 is 90% or more, it is determined that the refrigeration capacity of the refrigerator 140 is insufficient, and the current pressure setting While a value lower than the value by 0.01 Mpa is set as a new pressure set value, the operation rate of the solenoid valves of all the showcases 110, 120, and 130 is 90% or less and at least one showcase 110, 120 is used. , 130 is 40% or less, the refrigeration capacity of the refrigerator 140 is excessive, and a value increased by 0.01 Mpa from the current pressure setting value is set as a new pressure setting value. On the other hand, when the operation rate of the solenoid valves of all the showcases 110, 120, and 130 is 40% to 90%, the current pressure setting value is maintained assuming that the refrigerating capacity of the refrigerator 140 is appropriate.

たとえば、ショーケースコントローラ111,121,131から取得した電磁弁の開閉情報(オン・オフ情報)に基づいて、電磁弁運転率演算部151が算出した電磁弁の運転率がそれぞれ、50%、95%、45%であるとすると、一台のショーケース120の電磁弁運転率が95%となるので、圧力設定値演算部152は、冷凍機140の冷凍能力が不足しているとして、現行の圧力設定値から0.01Mpa下げた値を新たな圧力設定値とする。   For example, based on solenoid valve opening / closing information (on / off information) acquired from the showcase controllers 111, 121, 131, the solenoid valve operating rates calculated by the solenoid valve operating rate calculator 151 are 50% and 95%, respectively. % And 45%, the solenoid valve operating rate of one showcase 120 is 95%. Therefore, the pressure setting value calculation unit 152 assumes that the refrigerating capacity of the refrigerator 140 is insufficient, A value obtained by lowering the pressure set value by 0.01 Mpa is set as a new pressure set value.

回転数指令演算部153は、圧縮機141を制御するインバータ142の制御指標となる回転数を算出するものである。回転数は、圧力設定値演算部152で求められた圧力設定値と圧力センサ143で測定された圧縮機141の吸入冷媒圧力との偏差に基づいて算出される。   The rotation speed command calculation unit 153 calculates a rotation speed that is a control index of the inverter 142 that controls the compressor 141. The rotational speed is calculated based on a deviation between the pressure set value obtained by the pressure set value calculation unit 152 and the suction refrigerant pressure of the compressor 141 measured by the pressure sensor 143.

上述したショーケース冷却システム100によれば、電磁弁運転率演算部151で電磁弁の運転率を算出し、この運転率に基づいて圧力設定値演算部152で圧力設定値を求める。そして、求めた圧力設定値と圧力センサ143で測定された圧縮機141の吸入冷媒圧力との偏差に基づいて回転数指令演算部153で算出した回転数によりインバータ142を制御して圧縮機141を駆動する。   According to the showcase cooling system 100 described above, the solenoid valve operating rate calculating unit 151 calculates the operating rate of the solenoid valve, and the pressure set value calculating unit 152 obtains the pressure set value based on this operating rate. The compressor 141 is controlled by controlling the inverter 142 with the rotational speed calculated by the rotational speed command calculation unit 153 based on the deviation between the obtained pressure setting value and the suction refrigerant pressure of the compressor 141 measured by the pressure sensor 143. To drive.

したがって、上述したショーケース冷却システム100によれば、ショーケース110,120,130の周囲温度等の環境の変化に対応可能であり、また、冷凍機140の消費電力を抑制し、省エネルギーに寄与することができる(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, according to the above-described showcase cooling system 100, it is possible to cope with changes in the environment such as the ambient temperature of the showcases 110, 120, and 130, and the power consumption of the refrigerator 140 is suppressed, thereby contributing to energy saving. (For example, refer to Patent Document 1).

特許第3603497号公報Japanese Patent No. 3603497

ところで、上述したショーケース冷却システム100は、複数のショーケース110,120,130のうち一台でも電磁弁の運転率の高いものがある場合には、圧力設定値演算部152が算出する圧力設定値は下がることになり、回転数指令演算部153が算出する回転数は増大することになる。これは、複数のショーケース110,120,130のうち一台でも電磁弁の運転率が高いものがある場合には、圧縮機141の回転数が増大することを意味し、省エネルギーに反することになる。   By the way, the above-described showcase cooling system 100 has a pressure setting value calculated by the pressure set value calculation unit 152 when one of the plurality of showcases 110, 120, and 130 has a high operation rate of the solenoid valve. The value will decrease, and the rotational speed calculated by the rotational speed command calculation unit 153 will increase. This means that if any one of the plurality of showcases 110, 120, and 130 has a high operation rate of the solenoid valve, the rotational speed of the compressor 141 increases, which is contrary to energy saving. Become.

本発明は、上記実情に鑑みて、特定のショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、圧縮機の回転数を増大させることなく、当該ショーケースの電磁弁の運転率を予め定めた範囲に収束させ、省エネルギーに寄与することができるショーケース冷却システムを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention operates the solenoid valve of the showcase without increasing the rotational speed of the compressor when the operation rate of the solenoid valve of the specific showcase does not converge to a predetermined range. It is an object of the present invention to provide a showcase cooling system capable of converging the rate within a predetermined range and contributing to energy saving.

上記の目的を達成するために、本発明の請求項1にかかるショーケース冷却システムは、庫内温度とその設定値との偏差に基づいて開閉制御して蒸発器への冷媒の流入を制御する電磁弁をそれぞれ備えた複数のショーケースと、該複数のショーケースと冷凍サイクルを構成する冷凍機とを備え、全てのショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように冷凍機を制御するショーケース冷却システムにおいて、電子膨張弁を前記複数のショーケースにそれぞれ設け、特定のショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、当該ショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケースの電子膨張弁の開度を制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the showcase cooling system according to claim 1 of the present invention controls the inflow of refrigerant to the evaporator by opening and closing control based on the deviation between the internal temperature and the set value. A plurality of showcases each equipped with a solenoid valve, and a refrigerator that constitutes the refrigeration cycle with the plurality of showcases, and the refrigeration is performed so that the operation rate of the solenoid valves of all the showcases converges within a predetermined range. In a showcase cooling system for controlling a machine, an electronic expansion valve is provided in each of the plurality of showcases, and when the operating rate of the solenoid valve of a specific showcase does not converge within a predetermined range, the solenoid valve of the showcase The opening degree of the electronic expansion valve of the showcase is controlled so that the operating rate of the display converges in a predetermined range.

また、本発明の請求項2にかかるショーケース冷却システムは、庫内温度とその設定値との偏差に基づいて開閉制御して蒸発器への冷媒液の流入を制御する電磁弁と、電子膨張弁とをそれぞれ備えた複数のショーケースと、該複数のショーケースと冷凍サイクルを構成する冷凍機とを備え、全てのショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように冷凍機を制御するショーケース冷却システムにおいて、過熱度が予め定めた値となるように電子膨張弁を過熱度制御するとともに、特定のショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、過熱度制御に優先し、当該ショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケースの電子膨張弁の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 showcase cooling system comprising: an electromagnetic valve that controls opening and closing of a refrigerant liquid based on a deviation between an internal temperature and a set value thereof; A plurality of showcases each having a valve and a refrigerator constituting the plurality of showcases and the refrigeration cycle, and the refrigeration is performed so that the operation rate of the solenoid valves of all the showcases converges within a predetermined range. In the showcase cooling system that controls the machine, when the superheat degree is controlled so that the degree of superheat becomes a predetermined value, and the operation rate of the solenoid valve of a specific showcase does not converge to a predetermined range In addition, the opening degree of the electronic expansion valve of the showcase is controlled so that the operating rate of the solenoid valve of the showcase converges in a predetermined range in preference to the superheat degree control.

また、本発明の請求項3にかかるショーケース冷却システムは、上記請求項1または2において、蒸発器の出口配管温度が入口配管温度以下の場合には液バックと判定し、電子膨張弁の開度が小さくなるように優先制御することを特徴とする。   In addition, the showcase cooling system according to claim 3 of the present invention, in claim 1 or 2, determines that the liquid back is present when the outlet pipe temperature of the evaporator is equal to or lower than the inlet pipe temperature, and opens the electronic expansion valve. It is characterized by priority control so that the degree becomes small.

また、本発明の請求項4にかかるショーケース冷却システムは、上記請求項3において、液バックと判定した場合には蒸発器の出口配管温度が入口配管温度を超えるまで電子膨張弁の開度が小さくなるように優先制御することを特徴とする。   Further, in the showcase cooling system according to claim 4 of the present invention, in the case of determining the liquid back in claim 3, the opening degree of the electronic expansion valve is increased until the outlet piping temperature of the evaporator exceeds the inlet piping temperature. It is characterized by priority control so as to decrease.

本発明にかかるショーケース冷却システムは、電子膨張弁を複数のショーケースにそれぞれ設け、特定のショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、当該ショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケースの電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の回転数を増大させることなく、当該ショーケースの電磁弁の運転率を予め定めた範囲に収束でき、省エネルギーに寄与することができる。   The showcase cooling system according to the present invention is provided with an electronic expansion valve in each of a plurality of showcases, and when the operation rate of the solenoid valve of a specific showcase does not converge to a predetermined range, Since the opening degree of the electronic expansion valve of the showcase is controlled so that the operation rate converges to a predetermined range, the operation rate of the solenoid valve of the showcase is set in advance without increasing the number of rotations of the compressor. It is possible to converge to a predetermined range and contribute to energy saving.

また、本発明にかかるショーケース冷却システムは、過熱度が予め定めた値となるように電子膨張弁を過熱度制御するとともに、特定のショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、過熱度制御に優先し、当該ショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケースの電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の回転数を増大させることなく、当該ショーケースの電磁弁の運転率を予め定めた範囲に収束でき、省エネルギーに寄与することができる。   In addition, the showcase cooling system according to the present invention controls the degree of superheat of the electronic expansion valve so that the degree of superheat becomes a predetermined value, and the operating rate of the solenoid valve of a specific showcase converges within a predetermined range. If not, the opening degree of the electronic expansion valve of the showcase is controlled so that the operating rate of the solenoid valve of the showcase converges to a predetermined range in preference to the superheat degree control. Without increasing the number, the operating rate of the solenoid valve of the showcase can be converged to a predetermined range, which can contribute to energy saving.

本発明にかかるショーケース冷却システムは、蒸発器の出口配管温度が入口配管温度以下の場合には液バックと判定し、電子膨張弁の開度が小さくなるように優先制御するので、液バックによる冷凍機の破損を防止できる。   In the showcase cooling system according to the present invention, when the outlet pipe temperature of the evaporator is equal to or lower than the inlet pipe temperature, it is determined as a liquid back, and priority control is performed so that the opening of the electronic expansion valve becomes small. The breakage of the refrigerator can be prevented.

液バックと判定した場合には蒸発器の出口配管温度が入口配管温度を超えるまで電子膨張弁の開度が小さくなるように優先制御するので、電子膨張弁の開度を過度に小さくすることがない。   When it is determined that the liquid is back, priority control is performed so that the opening degree of the electronic expansion valve is reduced until the outlet pipe temperature of the evaporator exceeds the inlet pipe temperature, so that the opening degree of the electronic expansion valve may be excessively reduced. Absent.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるショーケース冷却システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Exemplary embodiments of a showcase cooling system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は本発明の実施例にかかるショーケース冷却システムを示す概略構成図、図2は図1に示したショーケース冷却システムの冷凍サイクルを示す図、図3は図1に示したショーケース冷却システムのブロック図である。   1 is a schematic configuration diagram showing a showcase cooling system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a refrigeration cycle of the showcase cooling system shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a showcase cooling shown in FIG. 1 is a block diagram of a system.

図1に示すように、ショーケース冷却システムは、複数のショーケース10,20,30と、冷凍機40とを有し、複数のショーケース10,20,30(電子膨張弁12,22,32および蒸発器13,23,33)と冷凍機40(圧縮機41および凝縮器44)とは、冷凍サイクルを構成する。また、ショーケース冷却システムは、総合コントローラ50を有し、上述した複数のショーケース10,20,30と冷凍機40とを総合的、かつ、合理的に制御する。   As shown in FIG. 1, the showcase cooling system includes a plurality of showcases 10, 20, and 30 and a refrigerator 40, and includes a plurality of showcases 10, 20, and 30 (electronic expansion valves 12, 22, and 32). The evaporators 13, 23, and 33) and the refrigerator 40 (the compressor 41 and the condenser 44) constitute a refrigeration cycle. Further, the showcase cooling system has an integrated controller 50, and comprehensively and rationally controls the plurality of showcases 10, 20, 30 and the refrigerator 40 described above.

複数のショーケース10,20,30は、店舗内に並設してあり、一つのグループを構成する。各ショーケース10,20,30は、図2および図3に示すように、それぞれ、電磁弁11,21,31、電子膨張弁12,22,32、蒸発器13,23,33、蒸発器入口配管温度センサ15,25,35、蒸発器出口配管温度センサ16,26,36、温度センサ17,27,37、およびショーケースコントローラ18,28,38を備えている。   The plurality of showcases 10, 20, and 30 are arranged side by side in the store and constitute one group. As shown in FIGS. 2 and 3, the showcases 10, 20, and 30 are solenoid valves 11, 21, 31, electronic expansion valves 12, 22, 32, evaporators 13, 23, 33, and evaporator inlets, respectively. Piping temperature sensors 15, 25, 35, evaporator outlet piping temperature sensors 16, 26, 36, temperature sensors 17, 27, 37, and showcase controllers 18, 28, 38 are provided.

電磁弁11,21,31は、蒸発器13,23,33への冷媒の流入を開閉制御(オン・オフ制御)するものであり、ショーケースコントローラ18,28,38に接続してある。   The solenoid valves 11, 21, 31 perform opening / closing control (on / off control) of the refrigerant flowing into the evaporators 13, 23, 33, and are connected to the showcase controllers 18, 28, 38.

電子膨張弁12,22,32は、蒸発器13,23,33へ流入する冷媒の流量を制御(開度を制御)するものであり、総合コントローラ50(電子膨張弁コントローラ54)に接続してある。   The electronic expansion valves 12, 22, and 32 control the flow rate of the refrigerant flowing into the evaporators 13, 23, and 33 (control the opening degree), and are connected to the general controller 50 (electronic expansion valve controller 54). is there.

蒸発器13,23,33は、低温、定圧の液冷媒を蒸発させて、蒸発熱により、周囲の空気を冷却するものである。   The evaporators 13, 23, and 33 evaporate a low-temperature, constant-pressure liquid refrigerant, and cool the surrounding air with the heat of evaporation.

蒸発器入口配管温度センサ15,25,35は、蒸発器13,23,33の入口配管温度を測定するものであり、それぞれショーケースコントローラ18,28,38に接続してある。蒸発器出口配管温度センサ16,26,36は、蒸発器13,23,33の出口配管温度を測定するものであり、それぞれショーケースコントローラ18,28,38に接続してある。   The evaporator inlet pipe temperature sensors 15, 25, and 35 measure the inlet pipe temperature of the evaporators 13, 23, and 33, and are connected to the showcase controllers 18, 28, and 38, respectively. The evaporator outlet pipe temperature sensors 16, 26, and 36 measure the outlet pipe temperature of the evaporators 13, 23, and 33, and are connected to the showcase controllers 18, 28, and 38, respectively.

温度センサ17,27,37は、ショーケース10,20,30の庫内温度を測定するものであり、空気の吹出口近傍に配設してある。ここで、ショーケース10,20,30の庫内温度を測定する位置として、空気の吹出口近傍を選定した理由は、一つにはショーケース10,20,30に収納した商品の多寡によって影響されない位置であること、もう一つには温度の変化が最も先行的に表れる位置であることからである。   The temperature sensors 17, 27, and 37 measure the internal temperature of the showcases 10, 20, and 30, and are disposed in the vicinity of the air outlet. Here, the reason why the vicinity of the air outlet is selected as the position for measuring the inside temperature of the showcases 10, 20, and 30 is influenced in part by the number of products stored in the showcases 10, 20, and 30. This is because the temperature change is the position where the temperature change appears most first.

ショーケースコントローラ18,28,38は、電磁弁11,21,31を制御するものであり、総合コントローラ50に接続してある。電磁弁11,21,31の制御は、予め設定した庫内温度と、温度センサ17,27,37から取得した庫内温度との差に基づいて、電磁弁11,21,31を開閉制御(オン・オフ制御)するものであり、たとえば、取得した庫内温度が設定した庫内温度よりも高い場合には電磁弁11,21,31を開放(オン制御)し、取得した庫内温度が設定した庫内温度よりも低い場合には電磁弁11,21,31を閉塞(オフ制御)する。   The showcase controllers 18, 28, and 38 control the solenoid valves 11, 21, and 31 and are connected to the general controller 50. The solenoid valves 11, 21, 31 are controlled to open / close the solenoid valves 11, 21, 31 based on the difference between the preset chamber temperature and the chamber temperature acquired from the temperature sensors 17, 27, 37 ( For example, when the acquired internal temperature is higher than the set internal temperature, the solenoid valves 11, 21 and 31 are opened (on control), and the acquired internal temperature is When the temperature is lower than the set internal temperature, the solenoid valves 11, 21 and 31 are closed (off control).

また、ショーケースコントローラ18,28,38は、総合コントローラ50(電磁弁運転率演算部51)に接続してあり、総合コントローラ50は、電磁弁の開閉制御情報(オン・オフ制御情報)を取得可能である。さらに、総合コントローラ50は、ショーケースコントローラ18,28,38から蒸発器13,23,33の入口配管温度および出口配管温度を取得可能である。   The showcase controllers 18, 28, and 38 are connected to a general controller 50 (solenoid valve operation rate calculation unit 51), and the general controller 50 acquires solenoid valve opening / closing control information (on / off control information). Is possible. Further, the integrated controller 50 can acquire the inlet piping temperature and the outlet piping temperature of the evaporators 13, 23, 33 from the showcase controllers 18, 28, 38.

冷凍機40は、圧縮機41、インバータ42、圧力センサ43、凝縮器44、およびアキュームレータ45を備えている。   The refrigerator 40 includes a compressor 41, an inverter 42, a pressure sensor 43, a condenser 44, and an accumulator 45.

圧縮機41は、蒸発器13,23,33で蒸発した冷媒ガスを圧縮し、高温高圧の冷媒ガスとするものである。   The compressor 41 compresses the refrigerant gas evaporated in the evaporators 13, 23, and 33 to obtain a high-temperature and high-pressure refrigerant gas.

インバータ42は、圧縮機41の駆動を制御するものであり、総合コントローラ50(回転数指令演算部53)に接続してある。   The inverter 42 controls the drive of the compressor 41 and is connected to the general controller 50 (rotational speed command calculation unit 53).

圧力センサ43は、圧縮機41の流入冷媒圧力を測定するものであり、総合コントローラ50(回転数指令演算部53)に接続してある。   The pressure sensor 43 measures an inflow refrigerant pressure of the compressor 41, and is connected to the general controller 50 (rotational speed command calculation unit 53).

凝縮器44は、等圧の下で放熱し、圧縮機41で圧縮された冷媒ガスを凝縮して冷媒液とするものである。   The condenser 44 radiates heat under an equal pressure and condenses the refrigerant gas compressed by the compressor 41 to form a refrigerant liquid.

アキュームレータ45は、吸入回路に取り付けてある。アキュームレータ45は、蒸発器13,23,33から液状の冷媒が圧縮機41に供給されると、液圧縮を起こして圧縮機41を破損する虞れがあるので、冷媒液(液体の冷媒)と冷媒ガス(気体の冷媒)とを分離して冷媒ガス(気体の冷媒)だけを圧縮機41に吸入させる機能を有している。   The accumulator 45 is attached to the suction circuit. When the liquid refrigerant is supplied from the evaporators 13, 23, 33 to the compressor 41, the accumulator 45 may cause liquid compression and damage the compressor 41. The refrigerant gas (gaseous refrigerant) is separated and only the refrigerant gas (gaseous refrigerant) is sucked into the compressor 41.

総合コントローラ50は、電磁弁運転率演算部51、圧力設定値演算部52、回転数指令演算部53、および電子膨張弁コントローラ54を有している。   The general controller 50 includes a solenoid valve operating rate calculation unit 51, a pressure set value calculation unit 52, a rotation speed command calculation unit 53, and an electronic expansion valve controller 54.

電磁弁運転率演算部51は、電磁弁11,21,31の運転率を算出するものであり、ショーケースコントローラ18,28,38から取得した電磁弁11,21,31の開閉制御情報(オン・オフ制御情報)に基づいて、電磁弁11,21,31の運転率を算出する。具体的には、所定時間における電磁弁11,21,31のオン時間の比率を所定時間ごとにそれぞれ算出することにより、所定時間ごとに電磁弁の運転率がそれぞれ算出される。   The solenoid valve operating rate calculator 51 calculates the operating rates of the solenoid valves 11, 21, 31, and the opening / closing control information (ON) of the solenoid valves 11, 21, 31 acquired from the showcase controllers 18, 28, 38. Based on the off control information), the operation rate of the solenoid valves 11, 21, 31 is calculated. Specifically, the operating rate of the electromagnetic valve is calculated for each predetermined time by calculating the ratio of the ON time of the electromagnetic valves 11, 21, 31 for the predetermined time for each predetermined time.

圧力設定値演算部52は、圧縮機41の制御指標となる圧力設定値を求めるものである。圧力設定値は、圧縮機41の吸入冷媒圧力を設定するものであり、電磁弁運転率演算部51で算出された電磁弁11,21,31の運転率に基づいて求められる。   The pressure set value calculation unit 52 obtains a pressure set value that serves as a control index for the compressor 41. The pressure set value is used to set the suction refrigerant pressure of the compressor 41 and is obtained based on the operation rates of the solenoid valves 11, 21, 31 calculated by the solenoid valve operation rate calculation unit 51.

具体的には、従前のショーケース冷却システム100と同様に圧力設定値が求められる。すなわち、図6に示すように、少なくとも一台のショーケース10,20,30の電磁弁11,21,31の運転率が90%以上の場合には、冷凍機40の冷凍能力が不足しているとして、現行の圧力設定値から0.01Mpa下げた値を新たな圧力設定値とする一方、全てのショーケース10,20,30の電磁弁11,21,31の運転率が90%以下で、かつ、少なくとも一台のショーケース10,20,30の電磁弁11,21,31の運転率が40%以下の場合には、冷凍機40の冷凍能力が過剰であるとして、現行の圧力設定値から0.01Mpa上げた値を新たな圧力設定値とする。他方、全てのショーケース10,20,30の電磁弁11,21,31の運転率が40%〜90%の場合には、冷凍機40の冷凍能力が適当であるとして、現行の圧力設定値を維持する。   Specifically, the pressure set value is obtained in the same manner as the conventional showcase cooling system 100. That is, as shown in FIG. 6, when the operation rate of the solenoid valves 11, 21, 31 of at least one showcase 10, 20, 30 is 90% or more, the refrigerating capacity of the refrigerator 40 is insufficient. As a new pressure setting value, a value obtained by lowering the current pressure setting value by 0.01 Mpa is used. On the other hand, the operation rates of the solenoid valves 11, 21, 31 of all the showcases 10, 20, 30 are 90% or less. And when the operating rate of the solenoid valves 11, 21, 31 of at least one showcase 10, 20, 30 is 40% or less, it is determined that the refrigeration capacity of the refrigerator 40 is excessive, and the current pressure setting A value increased by 0.01 Mpa from the value is set as a new pressure setting value. On the other hand, when the operation rate of the solenoid valves 11, 21, 31 of all the showcases 10, 20, 30 is 40% to 90%, it is determined that the refrigeration capacity of the refrigerator 40 is appropriate and the current pressure setting value To maintain.

回転数指令演算部53は、圧縮機41を制御するインバータ42の制御指標となる回転数を算出するものである。回転数は、圧力設定値演算部52で算出された圧力設定値と圧力センサ43で測定された吸入冷媒圧力との偏差に基づいて算出される。   The rotational speed command calculation unit 53 calculates a rotational speed that is a control index of the inverter 42 that controls the compressor 41. The rotational speed is calculated based on a deviation between the pressure set value calculated by the pressure set value calculation unit 52 and the suction refrigerant pressure measured by the pressure sensor 43.

電子膨張弁コントローラ54は、電子膨張弁12,22,32を過熱度制御する。過熱度制御は、蒸発器13,23,33の出入口配管温度の差が目標値と同一となるように制御することをいい、本実施例では、ショーケースコントローラ18,28,38から取得した蒸発器13,23,33の入口配管温度と出口配管温度との差(過熱度)が予め定めた目標値と同一となるように制御する。したがって、過熱度が目標値よりも大きい場合には、電子膨張弁12,22,32の開度が大きくなるように制御し、過熱度が目標値よりも小さい場合には電子膨張弁12,22,32の開度が小さくなるように制御する。   The electronic expansion valve controller 54 controls the degree of superheat of the electronic expansion valves 12, 22, and 32. Superheat degree control refers to control so that the difference between the inlet and outlet pipe temperatures of the evaporators 13, 23, and 33 is the same as the target value. In this embodiment, the evaporation obtained from the showcase controllers 18, 28, and 38 is used. Control is performed such that the difference (superheat degree) between the inlet pipe temperature and the outlet pipe temperature of the vessels 13, 23, and 33 becomes the same as a predetermined target value. Therefore, when the degree of superheat is larger than the target value, the opening degree of the electronic expansion valves 12, 22, and 32 is controlled to be larger, and when the degree of superheat is smaller than the target value, the electronic expansion valves 12, 22 are controlled. , 32 is controlled so that the opening degree becomes small.

また、電子膨張弁コントローラ54は、回転数指令演算部53が圧縮機41の回転数を変更したにもかかわらず、電磁弁11,21,31の運転率が改善されない場合に、液バックが発生しない範囲で、電子膨張弁12,22,32の開度を制御する。   Further, the electronic expansion valve controller 54 generates a liquid back when the operation rate of the solenoid valves 11, 21, 31 is not improved despite the rotation speed command calculation unit 53 changing the rotation speed of the compressor 41. The opening degree of the electronic expansion valves 12, 22, and 32 is controlled within a range not to be used.

すなわち、電磁弁11,21,31の運転率が改善されないショーケース10,20,30は、冷媒流量(冷凍能力)が不足しているので、電子膨張弁コントローラ54は、開度が大きくなるように電子膨張弁12,22,32を制御する。   That is, the showcases 10, 20, and 30 in which the operation rates of the electromagnetic valves 11, 21, and 31 are not improved are insufficient in the refrigerant flow rate (refrigeration capacity), so that the electronic expansion valve controller 54 has a large opening. The electronic expansion valves 12, 22, and 32 are controlled.

液バックとは、冷媒が液状のままで圧縮機41に吸入される現象であり、蒸発器13,23,33の入口配管温度が蒸発器13,23,33の出口配管温度以上(蒸発器の入口配管温度≧蒸発器の出口配管温度)の場合、電子膨張弁コントローラ54は、液バックと判断する。そして、この場合には、電子膨張弁コントローラ54は、開度が小さくなるように、電子膨張弁12,22,32を制御する。具体的には、蒸発器13,23,33の出口配管温度が入口配管温度を超えるまで電子膨張弁12,22,32の開度が小さくなるように優先制御する。   The liquid back is a phenomenon in which the refrigerant remains in a liquid state and is sucked into the compressor 41, and the inlet pipe temperature of the evaporators 13, 23, 33 is equal to or higher than the outlet pipe temperature of the evaporators 13, 23, 33. In the case of inlet pipe temperature ≧ evaporator outlet pipe temperature), the electronic expansion valve controller 54 determines that the liquid is back. In this case, the electronic expansion valve controller 54 controls the electronic expansion valves 12, 22, and 32 so that the opening degree becomes small. Specifically, priority control is performed so that the opening degree of the electronic expansion valves 12, 22, and 32 is decreased until the outlet pipe temperature of the evaporators 13, 23, and 33 exceeds the inlet pipe temperature.

たとえば、ショーケースコントローラ18,28,38から取得した電磁弁11,21,31の開閉情報(オン・オフ情報)に基づいて、電磁弁運転率演算部51が算出した電磁弁11,21,31の運転率が図4に示すように、それぞれ、50%、95%、45%であるとすると、一台のショーケース20の電磁弁運転率が95%となるので、圧力設定値演算部52は、冷凍能力が不足しているとして、現行の圧力設定値から0.01Mpa下げた値を圧力設定値とする。   For example, the solenoid valves 11, 21, 31 calculated by the solenoid valve operating rate calculator 51 based on the opening / closing information (ON / OFF information) of the solenoid valves 11, 21, 31 acquired from the showcase controllers 18, 28, 38. As shown in FIG. 4, if the operation rate is 50%, 95%, and 45%, the solenoid valve operation rate of one showcase 20 is 95%. Since the refrigerating capacity is insufficient, a value obtained by lowering the current pressure setting value by 0.01 Mpa is set as the pressure setting value.

すると、回転数指令演算部53が算出する回転数が増加することになり、圧縮機41の回転数が増加することになる。このため、冷凍能力が適当なものとなり、当該ショーケース20の電磁弁21の運転率が改善される。   Then, the rotation speed calculated by the rotation speed command calculation unit 53 increases, and the rotation speed of the compressor 41 increases. For this reason, the refrigerating capacity becomes appropriate, and the operation rate of the electromagnetic valve 21 of the showcase 20 is improved.

しかしながら、このように回転数が増加したにもかかわらず、当該ショーケース20の電磁弁21の運転率が改善されない場合には、当該ショーケース20が外乱の影響を受けていると判断する。なお、外乱としては、店舗内のエアコン室内機からの吹き出し空気がショーケース20のエアカーテンと干渉している場合等が想定される。   However, if the operating rate of the solenoid valve 21 of the showcase 20 is not improved despite the increase in the number of revolutions in this way, it is determined that the showcase 20 is affected by disturbance. In addition, as a disturbance, the case where the blowing air from the air conditioner indoor unit in a shop interferes with the air curtain of the showcase 20 is assumed.

この場合には、電子膨張弁コントローラ54は、当該ショーケース20の冷媒流量(冷凍能力)が不足していると判断して、当該ショーケース20の電子膨張弁22の弁開度を大きくして、冷媒流量を増加するように制御する。   In this case, the electronic expansion valve controller 54 determines that the refrigerant flow rate (refrigeration capacity) of the showcase 20 is insufficient, and increases the valve opening degree of the electronic expansion valve 22 of the showcase 20. The refrigerant flow rate is controlled to increase.

この結果、当該ショーケース20の冷凍能力不足が解消され、当該ショーケース20の電磁弁21の運転率が改善され、圧力設定値演算部52が必要以上に圧力設定値を下げることはない。   As a result, the shortage of refrigeration capacity of the showcase 20 is resolved, the operating rate of the solenoid valve 21 of the showcase 20 is improved, and the pressure set value calculation unit 52 does not lower the pressure set value more than necessary.

上述してショーケース冷却システムによれば、電子膨張弁12,22,32を各ショーケース10,20,30にそれぞれ設け、特定のショーケース20の電磁弁21の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、当該ショーケース20の電磁弁21の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケース20の電子膨張弁22の開度を制御するので、圧縮機41の回転数を増大させることなく、当該ショーケース20の電磁弁21の運転率を予め定めた範囲に収束でき、省エネルギーに寄与することができる。   As described above, according to the showcase cooling system, the electronic expansion valves 12, 22, and 32 are provided in the showcases 10, 20, and 30, respectively, and the operation rate of the electromagnetic valve 21 of the specific showcase 20 is within a predetermined range. Since the opening degree of the electronic expansion valve 22 of the showcase 20 is controlled so that the operation rate of the electromagnetic valve 21 of the showcase 20 converges to a predetermined range when the convergence does not occur, the rotation speed of the compressor 41 is controlled. Without increasing the operating rate of the solenoid valve 21 of the showcase 20 can be converged to a predetermined range, which can contribute to energy saving.

また、特定のショーケース20の電磁弁21の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、過熱度制御に優先し、当該ショーケース20の電磁弁21の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケース20の電子膨張弁22の開度を制御するので、圧縮機41の回転数を増大させることなく、当該ショーケース20の電磁弁21の運転率を予め定めた範囲に収束でき、省エネルギーに寄与することができる。   In addition, when the operation rate of the solenoid valve 21 of a specific showcase 20 does not converge to a predetermined range, the operation rate of the solenoid valve 21 of the showcase 20 converges to a predetermined range in preference to superheat degree control. As described above, since the opening degree of the electronic expansion valve 22 of the showcase 20 is controlled, the operating rate of the electromagnetic valve 21 of the showcase 20 is set within a predetermined range without increasing the rotational speed of the compressor 41. Convergence can contribute to energy saving.

また、蒸発器の出口配管温度が入口配管温度以下(蒸発器の入口配管温度≧蒸発器の出口配管温度)の場合には液バックと判定し、電子膨張弁12,22,32の開度が小さくなるように優先制御するので、液バックによる冷凍機40(圧縮機41)の破損を防止できる。   If the outlet pipe temperature of the evaporator is equal to or lower than the inlet pipe temperature (evaporator inlet pipe temperature ≧ evaporator outlet pipe temperature), it is determined that the liquid is back, and the opening degree of the electronic expansion valves 12, 22, 32 is Since priority control is performed so as to decrease, breakage of the refrigerator 40 (compressor 41) due to liquid back can be prevented.

液バックと判定した場合には蒸発器13,23,33の出口配管温度が入口配管温度を超えるまで電子膨張弁12,22,32の開度が小さくなるように優先制御するので、電子膨張弁の開度を過度に小さくすることがない。   When it is determined that the liquid is back, priority control is performed so that the opening degree of the electronic expansion valves 12, 22, and 32 is decreased until the outlet pipe temperature of the evaporators 13, 23, and 33 exceeds the inlet pipe temperature. The opening degree is not excessively reduced.

なお、上述したショーケース冷却システムによれば、総合コントローラ50が電子膨張弁コントローラ54を有するものとしたが、各ショーケース10,20,30のショーケースコントローラ18,28,38が電子膨張弁コントローラ54を有するものとしてもよい。   According to the above-described showcase cooling system, the integrated controller 50 has the electronic expansion valve controller 54. However, the showcase controllers 18, 28, and 38 of each showcase 10, 20, and 30 are electronic expansion valve controllers. 54 may be included.

また、冷凍機40がアキュームレータ45を備えるものとしたが、ショーケース10,20,30が、それぞれアキュームレータを有するものとしてもよい。   Moreover, although the refrigerator 40 shall be provided with the accumulator 45, the showcases 10, 20, and 30 may each have an accumulator.

以上のように、本発明にかかるショーケース冷却システムは、複数のショーケースを有するショーケース冷却システムに有用であり、特に、省エネルギーに寄与するショーケース冷却システムに適している。   As described above, the showcase cooling system according to the present invention is useful for a showcase cooling system having a plurality of showcases, and is particularly suitable for a showcase cooling system that contributes to energy saving.

本発明の実施例にかかるショーケース冷却システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the showcase cooling system concerning the Example of this invention. 図1に示したショーケース冷却システムの冷凍サイクルを示す図である。It is a figure which shows the refrigerating cycle of the showcase cooling system shown in FIG. 図1に示したショーケース冷却システムのブロック図である。It is a block diagram of the showcase cooling system shown in FIG. 図1に示したショーケース冷却システムの作用を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an effect | action of the showcase cooling system shown in FIG. 従来から知られているショーケース冷却システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the showcase cooling system conventionally known. 圧力設定値を求めるための電磁弁運転率と圧力設定値との相関関係を示す図である。It is a figure which shows the correlation of the solenoid valve operating rate for calculating | requiring a pressure setting value, and a pressure setting value.

符号の説明Explanation of symbols

10,20,30 ショーケース
11,21,31 電磁弁
12,22,32 電子膨張弁
13,23,33 蒸発器
15,25,35 蒸発器入口配管温度センサ
16,26,36 蒸発器出口配管温度センサ
17,27,37 温度センサ
18,28,38 ショーケースコントローラ
40 冷凍機
41 圧縮機
42 インバータ
43 圧力センサ
44 凝縮器
45 アキュームレータ
50 総合コントローラ
51 電磁弁運転率演算部
52 圧力設定値演算部
53 回転数指令演算部
54 電子膨張弁コントローラ
10, 20, 30 Showcase 11, 21, 31 Solenoid valve 12, 22, 32 Electronic expansion valve 13, 23, 33 Evaporator 15, 25, 35 Evaporator inlet piping temperature sensor 16, 26, 36 Evaporator outlet piping temperature Sensor 17, 27, 37 Temperature sensor 18, 28, 38 Showcase controller 40 Refrigerator 41 Compressor 42 Inverter 43 Pressure sensor 44 Condenser 45 Accumulator 50 General controller 51 Solenoid valve operating rate calculation unit 52 Pressure set value calculation unit 53 Rotation Number command calculation unit 54 Electronic expansion valve controller

Claims (4)

庫内温度とその設定値との偏差に基づいて開閉制御して蒸発器への冷媒の流入を制御する電磁弁をそれぞれ備えた複数のショーケースと、
該複数のショーケースと冷凍サイクルを構成する冷凍機とを備え、
全てのショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように冷凍機を制御するショーケース冷却システムにおいて、
電子膨張弁を前記複数のショーケースにそれぞれ設け、
特定のショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、当該ショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケースの電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするショーケース冷却システム。
A plurality of showcases each provided with an electromagnetic valve that controls opening and closing of the refrigerant based on the deviation between the internal temperature and the set value to control the flow of refrigerant into the evaporator;
A plurality of showcases and a refrigerator constituting a refrigeration cycle,
In the showcase cooling system that controls the refrigerator so that the operation rate of the solenoid valves of all showcases converges to a predetermined range,
An electronic expansion valve is provided in each of the plurality of showcases,
When the operating rate of the solenoid valve of a particular showcase does not converge to a predetermined range, the electronic expansion valve of the showcase is opened so that the operating rate of the solenoid valve of the showcase converges to a predetermined range. Showcase cooling system characterized by controlling the degree.
庫内温度とその設定値との偏差に基づいて開閉制御して蒸発器への冷媒液の流入を制御する電磁弁と、電子膨張弁とをそれぞれ備えた複数のショーケースと、
該複数のショーケースと冷凍サイクルを構成する冷凍機とを備え、
全てのショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように冷凍機を制御するショーケース冷却システムにおいて、
過熱度が予め定めた値となるように電子膨張弁を過熱度制御するとともに、
特定のショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束しない場合に、過熱度制御に優先し、当該ショーケースの電磁弁の運転率が予め定めた範囲に収束するように、当該ショーケースの電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするショーケース冷却システム。
A plurality of showcases each provided with an electromagnetic valve for controlling the inflow of refrigerant liquid to the evaporator by opening and closing based on the deviation between the internal temperature and its set value, and an electronic expansion valve;
A plurality of showcases and a refrigerator constituting a refrigeration cycle,
In the showcase cooling system that controls the refrigerator so that the operation rate of the solenoid valves of all showcases converges to a predetermined range,
While controlling the degree of superheat of the electronic expansion valve so that the degree of superheat becomes a predetermined value,
When the operating rate of the solenoid valve of a particular showcase does not converge to a predetermined range, the showcase has a priority so that the operating rate of the solenoid valve of the showcase converges to a predetermined range. A showcase cooling system for controlling the opening of an electronic expansion valve of a case.
蒸発器の出口配管温度が入口配管温度以下の場合には液バックと判定し、電子膨張弁の開度が小さくなるように優先制御することを特徴とする請求項1または2に記載のショーケース冷却システム。   The showcase according to claim 1 or 2, wherein when the outlet piping temperature of the evaporator is equal to or lower than the inlet piping temperature, it is determined that the liquid is back, and priority control is performed so that the opening degree of the electronic expansion valve becomes small. Cooling system. 液バックと判定した場合には蒸発器の出口配管温度が入口配管温度を超えるまで電子膨張弁の開度が小さくなるように優先制御することを特徴とする請求項3に記載のショーケース冷却システム。   4. The showcase cooling system according to claim 3, wherein when the liquid back is determined, priority control is performed so that the opening degree of the electronic expansion valve is reduced until the outlet pipe temperature of the evaporator exceeds the inlet pipe temperature. .
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