專利名稱：冷卻儲藏箱及其運(yùn)轉(zhuǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于具備變頻壓縮機(jī)的冷卻儲藏箱及其運(yùn)轉(zhuǎn)方法。
背景技術(shù)：
近年來，例如在業(yè)務(wù)用的水箱，普及著具備可控制速度的變頻壓縮機(jī)的冰 箱。具備變頻壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有種種，作為一例有控制冷卻時(shí)的高效率化。此為 欲進(jìn)行將箱內(nèi)維持在設(shè)定溫度附近的控制冷卻時(shí)，在設(shè)定溫度附近控制成等級 性地降低變頻壓縮機(jī)的速度(轉(zhuǎn)速)。若采用此控制方式，則壓縮機(jī)的連續(xù)導(dǎo) 通時(shí)間會壓倒性地變久，換言之，大幅度地減少導(dǎo)通/截止的轉(zhuǎn)換次數(shù)，或以 低旋轉(zhuǎn)就能運(yùn)轉(zhuǎn)，而可得到高效率化，省能源化。
具體上本案申請人，提出了專利文獻(xiàn)1的運(yùn)轉(zhuǎn)方法。此為變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn) 速可在多個(gè)等級內(nèi)變化，而且在存儲裝置事先作為數(shù)據(jù)存儲表示被認(rèn)為目標(biāo)的 箱內(nèi)溫度下降的經(jīng)時(shí)性變化方式的冷卻特性，每隔規(guī)定抽樣時(shí)間，比較依據(jù)冷 卻特性成為目標(biāo)的箱內(nèi)溫度的下降率，與依據(jù)箱內(nèi)溫度傳感器的檢測值所計(jì)算 的實(shí)際的箱內(nèi)溫度的下降率，在實(shí)際的溫度下降率小于目標(biāo)的溫度下降率時(shí)， 則將變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速增加一級，而在實(shí)際的溫度下降率大于目標(biāo)的溫度下降 率時(shí)，則將變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速減少一級。通過此，使箱內(nèi)溫度仿效事先所存儲 的冷卻特性而下降。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-121341公報(bào) 然而，在傳統(tǒng)上，變頻壓縮 機(jī)的設(shè)定速度若作成可轉(zhuǎn)換為1速至6速的6個(gè)等級，則如第16圖所示，各 設(shè)定速度的轉(zhuǎn)速(r/sec: 1秒鐘的轉(zhuǎn)速)是例如25 ~ 75 (r/sec)，尤其是相鄰 的等級的轉(zhuǎn)速被設(shè)定在10 (r/sec)左右的等差。
已知作成此種設(shè)定時(shí)，若冷凝器面積與冷凝器風(fēng)扇風(fēng)量，及冷卻器面積與 冷卻器風(fēng)扇風(fēng)量等的條件相同，如第17圖所示，變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速與冷卻能 力(W)的關(guān)系，是轉(zhuǎn)速變愈高、冷卻能力愈增加變愈少的情形。這可能是因 為，若壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，則冷卻器溫度不斷下降，使冷凝器溫度上升，在此 若冷凝器風(fēng)扇風(fēng)量等的冷凝能力沒變，則受到來自冷凝器的散熱上的限制，使得難進(jìn)行冷卻器的吸熱，結(jié)果會降低冷卻能力。附帶地說，若變更冷凝能力而 將冷凝器溫度保持為一定，則不管壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速高低，可以使冷卻能力增加的 程度大致相同。
如此地，通過變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速高低而變更各等級間的冷卻能力的增減程 度，則如上述地，在進(jìn)行根據(jù)實(shí)際的溫度下降率與目標(biāo)的溫度下降率相比是大 還是小來一級一級地增減變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制時(shí)，產(chǎn)生冷卻能力的過剩與 不足，由于冷卻速度過快或過慢，無法穩(wěn)定地進(jìn)行仿效事先所設(shè)定的冷卻特性 而降低溫度的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是依據(jù)如上述的情事而完成的，其目的是在于進(jìn)行穩(wěn)定的冷卻控制。
本發(fā)明的冷卻儲藏箱的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，箱內(nèi)冷卻用的冷卻裝置所具備的壓縮機(jī) 為轉(zhuǎn)速可在多個(gè)等級內(nèi)變化的變頻壓縮機(jī)，而且作為數(shù)據(jù)事先存儲表示對應(yīng)于 作為目標(biāo)的箱內(nèi)溫度的經(jīng)時(shí)性下降的規(guī)定物理量的經(jīng)時(shí)性變化的冷卻特性，每 隔規(guī)定的抽樣時(shí)間檢測上述物理量，依據(jù)其檢測值一級一級地增加或減少上述 變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使上述物理量仿效成為目標(biāo)的上述冷卻特性而變化，其特
征在于將上述變頻壓縮機(jī)的各等級的轉(zhuǎn)速設(shè)定成隨著轉(zhuǎn)速變高相鄰的等級彼 此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大。
本發(fā)明的冷卻儲藏箱，通過由壓縮機(jī)、冷卻器等構(gòu)成的冷卻裝置冷卻箱 內(nèi)，所述壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)速可在多個(gè)等級內(nèi)變化的變頻壓縮機(jī)，具備 作為數(shù)
變化的冷卻特性的存儲裝置；檢測上述物理量的物理量傳感器;每隔規(guī)定的抽 樣時(shí)間，依據(jù)上述物理量傳感器的信號來計(jì)算物理量的變化率的物理量變化率 計(jì)算部；每隔上述抽樣時(shí)間，依據(jù)被存儲在上述存儲裝置的上述冷卻特性輸出 此抽樣時(shí)間的物理量的目標(biāo)的變化率的目標(biāo)物理量變化率輸出部；及，比較在 上述物理量變化率計(jì)算部所計(jì)算的實(shí)際物理量變化率與從上述目標(biāo)物理量變化 率輸出部所輸出的目標(biāo)的物理量變化率的比較部，依據(jù)該比較部的比較結(jié)果， 在上述實(shí)際的物理量變化率小于上述目標(biāo)的物理量變化率時(shí)，將上述變頻壓縮 機(jī)的轉(zhuǎn)速增加一級，在上述實(shí)際的物理量變化率大于上述目標(biāo)的物理量變化率時(shí)，將上述變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速減少一級，其特征在于將上述變頻壓縮機(jī)的各 等級的轉(zhuǎn)速設(shè)定成隨著轉(zhuǎn)速變高相鄰的等級彼此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大。
在此，所謂物理量變化率，是被定義作為每一單位時(shí)間的物理量的變化 量。在以下的構(gòu)成也相同。
依照上述構(gòu)成，變頻壓縮機(jī)的各等級的轉(zhuǎn)速被設(shè)定為隨著轉(zhuǎn)速愈高，相鄰 的等級彼此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大。若相鄰的等級的轉(zhuǎn)速之差相等，則轉(zhuǎn)速 越高，在等級期之間冷卻能力增加的程度越小?？紤]冷卻能力增加變少的情 形，使轉(zhuǎn)速愈高，相鄰的等級;f皮此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸變大。通過此，不管轉(zhuǎn)速 的高低，在各等級之間可使增加冷卻能力的程度大致相同。
所以仿效物理量成為目標(biāo)的冷卻特性使之變化般地，進(jìn)行每一級地增減變 頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制時(shí)，可將冷卻能力的變化量作成大約相同量，不會產(chǎn)生 冷卻能力的過與不足，亦即，冷卻速度的遲速也可抑制成最小限度，仿效事先 所設(shè)定的冷卻特性而穩(wěn)定地可進(jìn)行變更物理量的控制。
另外，作成如以下的構(gòu)成也可以。
上述冷卻特性通過物理量-時(shí)間的一次函數(shù)來表示，上述目標(biāo)物理量變化 率輸出部將上述目標(biāo)的物理量變化率作為固定值來輸出。在此構(gòu)成中，目標(biāo)的 物理量變化率是固定值，不隨時(shí)間而變化，不需要每次都計(jì)算，故可簡化控制 系統(tǒng)。
上述冷卻特性通過物理量-時(shí)間的二次函數(shù)來表示，上述目標(biāo)物理量變化 率輸出部具備如下功能每隔上述抽樣時(shí)間，依據(jù)上述二次函數(shù)來計(jì)算其物理 量的物理量變化率，并將其計(jì)算值作為上迷目標(biāo)的物理量變化率來輸出。在此 構(gòu)成中，冷卻特性由物理量-時(shí)間的二次函數(shù)形成，每隔抽樣時(shí)間，作為當(dāng)時(shí) 的物理量的每一單位時(shí)間的物理量的變化量，從二次函數(shù)計(jì)算出目標(biāo)的物理量 變化率。
依據(jù)上述冷卻特性事先作成對照物理量與目標(biāo)的物理量變化率的參照表， 上述目標(biāo)物理量變化率輸出部具備如下功能每隔上述抽樣時(shí)間，從上述參照 表檢索與當(dāng)時(shí)的物理量對應(yīng)的上述目標(biāo)的物理量變化率，而予以輸出的功能。 在此構(gòu)成中，每隔抽樣時(shí)間，從事先所作成的參照表，檢索當(dāng)時(shí)的物理量的目 標(biāo)的物理量變化率而予以輸出。為了得到目標(biāo)的物理變化率，僅參照參照表而不必計(jì)算，因而可加速控制速度。
具備冷卻特性相互不同的多個(gè)種類的程序，各個(gè)種類的程序存儲在上述冷
卻裝置所附帶的控制裝置中，能夠選擇性地執(zhí)行，所述程序以使得上述物理量 仿效事先設(shè)定的冷卻特性而變化的方式改變上述變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。實(shí)際使用 冷卻儲藏箱時(shí)，根據(jù)如設(shè)置場所、開閉門的頻度、所儲藏的食材種類等的條 件，有時(shí)下拉冷卻和控制冷卻時(shí)的理想冷卻方式不同。所以準(zhǔn)備在各冷卻時(shí)的 特性等不相同的多個(gè)種類的程序，而根據(jù)使用條件選擇性地執(zhí)行，從而可進(jìn)行 適合于使用條件的最適當(dāng)?shù)睦鋮s。
依照本發(fā)明，可穩(wěn)定地進(jìn)行箱內(nèi)溫度的經(jīng)時(shí)性下降的控制，而且僅變更變 頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定，因而可簡單地對應(yīng)。


第1圖是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的冷凍冷藏箱的立體圖。 第2圖是表示冷凍電路圖。
第3圖是表示設(shè)置冷卻單元的狀態(tài)的局部斷面圖。 i 第4圖是表示變頻壓縮機(jī)的控制機(jī)構(gòu)部的方塊圖。 第5圖是表示冷卻特性的圖表。
第6圖是表示比較冷藏側(cè)與冷凍側(cè)的箱內(nèi)溫度特性的圖表。
第7圖是表示變頻壓縮機(jī)的設(shè)定速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系的表圖。
第8圖是表示變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速與冷卻能力的關(guān)系的圖表。
第9圖是表示在下拉區(qū)域的變頻壓縮機(jī)的控制動(dòng)作的流程圖。
第10圖是表示在控制區(qū)域的變頻壓縮機(jī)的控制動(dòng)作的流程圖。
第11圖是表示實(shí)施方式2的冷卻特性的圖表。
第12圖是表示變頻壓縮機(jī)的控制動(dòng)作的流程圖。
第13圖是表示依據(jù)實(shí)施方式3的下拉冷卻特性的參照表的圖。
第14圖是表示依據(jù)控制冷卻特性的參照表的圖。
第15圖是表示變頻壓縮機(jī)的控制動(dòng)作的流程圖。
第16圖是表示傳統(tǒng)例的變頻壓縮機(jī)的設(shè)定速度與轉(zhuǎn)速之關(guān)系的表圖。
第17圖是表示其變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速與冷卻能力的關(guān)系的圖表。符號說明
20:冷卻單元(冷卻裝置) 23:變頻壓縮沖幾 26:冷卻器
40:控制部(控制裝置)
41:箱內(nèi)溫度傳感器(物理量傳感器)
43:數(shù)據(jù)存儲部(存儲裝置)
45:變頻電路
xp:理想曲線(下拉冷卻特性)
xc、 xcl:理想曲線(控制冷卻特性)
Sp、 Sc:實(shí)際的溫度下降率
Ap、 Ap2:目標(biāo)的溫度下降率(下拉冷卻) Ac、 Acl、 Ac2:目標(biāo)的溫度下降率(控制冷卻)
具體實(shí)施例方式
以下，依據(jù)附圖來說明適用于本發(fā)明的冷凍冷藏箱的情形的實(shí)施方式。 <實(shí)施方式1〉
通過第1圖至第10圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式1。
冷凍冷藏箱是4門型，如第1圖所示，具備由前面被開口的隔熱箱體所構(gòu) 成的本體10,形成有用十字型的間隔框?qū)⒋饲懊骈_口隔開的4個(gè)拿出/放入口 11，而且與從正面所觀看的右上部的拿出/放入口 11所對應(yīng)的大約1/4的內(nèi)部 空間，用隔熱性的間隔壁隔開，形成冷凍室14，而剩下的大約3/4的區(qū)i或作為 冷藏室13。各個(gè)隔熱性的門15以可轉(zhuǎn)動(dòng)開閉的方式安裝在在各拿出/放入口 11上。
在本體10的上面，通過面板17 (參照第3圖)豎立于周圍等構(gòu)成著機(jī)械 室18。在成為機(jī)械室18的底面的本體10的上面，分別對應(yīng)于上述的冷藏室 13的頂壁，冷凍室14的頂壁，形成有相同大小的方形開口部19。在各開口部 19，個(gè)別地安裝有冷卻單元20。
如參照第2圖所示，冷卻單元20是通過冷媒配管循環(huán)連接壓縮機(jī)23、帶 冷凝器風(fēng)扇24A的冷凝器24、毛細(xì)管25及冷卻器26 (蒸發(fā)器)構(gòu)成冷凍電
8路21的。另外，設(shè)有塞住上述的開口部19而設(shè)置的隔熱性單元臺28,冷卻 單元20的構(gòu)成構(gòu)件中的冷卻器26安裝于單元臺28的下面?zhèn)龋渌鼧?gòu)成構(gòu) 件安裝于上面?zhèn)取?br> 一方面，如第3圖所示，在冷藏室13與冷凍室14的頂部，朝里側(cè)以向下 梯度設(shè)置有兼具冷卻導(dǎo)管的排泄盤30,而在與單元臺28之間形成有冷卻器室 31。在排泄盤30的上部側(cè)設(shè)有吸入口 33，裝備有冷卻器風(fēng)扇32，而且在下部 側(cè)形成有吐出口34。
另外，基本上，如該圖的箭頭線所示，當(dāng)冷卻單元20與冷卻器風(fēng)扇32被 驅(qū)動(dòng)，則冷藏室13 (冷凍室14)內(nèi)的空氣從吸入口 33被吸引至冷卻器室31 內(nèi)，而在通過冷卻器26之期間通過熱交換所生成的冷氣，從吐出口34被吹出 至冷藏室13 (冷凍室14)，如此循環(huán)，冷卻冷藏室13 (冷凍室14)內(nèi)。
另外，在本實(shí)施方式中，有意將分別安裝在冷藏室13與冷凍室14的冷卻 單元20共通化。冷卻單元20的冷卻能力由壓縮機(jī)23的容量所決定，根據(jù)冷 藏、冷凍之區(qū)別、或箱內(nèi)容積的大小等條件，所需要的冷卻能力不相同，因而 壓縮機(jī)23具有所需要的最大容量，且使用可控制轉(zhuǎn)速的變頻壓縮機(jī)23 (以 下，適當(dāng)?shù)胤Q為壓縮機(jī)23)。另外，毛細(xì)管25也被共通化，雖省略詳細(xì)說 明，但使用具有冷藏用與冷凍用的中間流量特性。
如此地，在構(gòu)造上以冷藏用和冷凍用將冷卻單元20共通化，而在運(yùn)轉(zhuǎn)的 控制方面，則個(gè)別地進(jìn)行。這是因?yàn)?，在共通化冷卻單元20時(shí)，例如下拉冷 卻時(shí)的溫度特性根據(jù)冷藏、冷凍之別、或隔熱箱體(箱內(nèi)容積)的大小等的條 件會有很大的變化。
在如本實(shí)施方式的業(yè)務(wù)用冷凍冷藏箱中，拿出/放入食材的門頻繁地被開 閉，且周圍溫度也較高，箱內(nèi)溫度容易上升，因此必須充分考慮作為此時(shí)的恢 復(fù)力的溫度下降、亦即下拉冷卻的溫度特性。為此，下拉冷卻時(shí)的性能試驗(yàn)是 必需的，但如上述那樣冷卻速度較多地依存于隔熱箱體，因而針對于此性能試 驗(yàn)，必須在組合冷卻單元20與承載有此單元的隔熱箱體的狀態(tài)下進(jìn)行。所 以，即使特意地共通化冷卻單元20也有無法解決性能試驗(yàn)的煩雜性的問題。 因此在此實(shí)施方式中設(shè)置如下的裝置下拉冷卻時(shí)，不會依存于隔熱箱體，沿 著規(guī)定溫度曲線控制箱內(nèi)的溫度。另外，上述的下拉冷卻之后，執(zhí)行著冷藏或冷凍都將箱內(nèi)溫度維持在事先
所設(shè)定的設(shè)定溫度附近的控制冷卻，如上述那樣通過具備變頻壓縮機(jī)23,可 得到如下的優(yōu)點(diǎn)。此為進(jìn)行控制冷卻之際，若在設(shè)定溫度附近，將變頻壓縮機(jī) 23的速度(轉(zhuǎn)速)控制成等級式地下降，則溫度下降極緩慢，因而壓縮機(jī)23 的連續(xù)導(dǎo)通時(shí)間壓倒性地變久，換言之，壓縮機(jī)23的導(dǎo)通/截止的轉(zhuǎn)換次數(shù)大 幅度地減少，而且以低旋轉(zhuǎn)被運(yùn)轉(zhuǎn)，因而可以高效率化、省能源化。
因此，即使在控制冷卻時(shí)，也與上述的拉下冷卻時(shí)間同樣地以使箱內(nèi)溫度 沿著理想的溫度曲線變化的方式控制變頻壓縮機(jī)23的驅(qū)動(dòng)。
所以如第4圖所示，具備有備有微機(jī)等而執(zhí)行規(guī)定程序的控制部40，被 收納于設(shè)在承載上述的冷卻單元20的單元臺28上面的配電箱29內(nèi)。在控制 部40的輸入側(cè)，連接有檢測箱內(nèi)溫度的箱內(nèi)溫度傳感器41。
在控制部40，與時(shí)鐘信號發(fā)生部42—起設(shè)有數(shù)據(jù)存儲部43。在此數(shù)據(jù)存 儲部43，首先作為拉下冷卻時(shí)的理想溫度曲線，如第5圖所示，選定存儲有 一次函數(shù)的直線xp。如此地理想曲線為直線xp時(shí)，成為目標(biāo)的箱內(nèi)溫度下降 率(每單位時(shí)間的溫度下降量AT/At),不依賴箱內(nèi)溫度而成為固定值 Ap。
另外，在該數(shù)據(jù)存儲部43,也存儲控制冷卻時(shí)的理想溫度曲線。如該圖 所示，此溫度曲線是與拉下冷卻時(shí)的理想曲線(直線xp)相比較，設(shè)定成為 梯度成為緩慢的直線xc。此理想曲線xc中，成為目標(biāo)的箱內(nèi)溫度下降率Ac 是固定值，但是，其值小于理想曲線xp的目標(biāo)溫度下降率Ap。
換言之，例如在冷藏側(cè)，設(shè)有從拉下冷卻一直到控制冷卻為止控制變頻壓 縮機(jī)23的驅(qū)動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)以使箱內(nèi)仿效包括理想曲線xp， xc的溫度特性(參照第 6圖)的程序Px (冷藏程序Px)。
一方面在冷凍側(cè)，即使基本上的控制動(dòng)作相同，箱內(nèi)設(shè)定溫度也不相同， 理想曲線自然不相同，因而冷凍側(cè)中需要例如控制變頻壓縮機(jī)23的驅(qū)動(dòng)的運(yùn) 轉(zhuǎn)以使其仿效該圖的溫度特性Y的運(yùn)轉(zhuǎn)程序Py (冷凍程序Py)。
在各冷卻單元20,如上述那樣設(shè)置有配電箱29并設(shè)有控制部40,但上述 的冷藏程序Px與冷凍程序Py的雙方，都與各個(gè)理想曲線的數(shù)據(jù)一起被存 儲。另外，在控制部40的輸出側(cè)，經(jīng)由變頻電路45連接有變頻壓縮機(jī)23。 在此，變頻壓縮機(jī)23的設(shè)定速度為可轉(zhuǎn)換成1速至6速的6等級，如第7圖 所示，各設(shè)定溫度與轉(zhuǎn)速(r/sec: —秒鐘的轉(zhuǎn)速)的關(guān)系，從1速至6速，作 成r 25 J 、 「 30 J 、 r 37 J 、 r 47 J 、 r 60 J及r 75 J 。
在此須強(qiáng)調(diào)的是，相鄰等級(設(shè)定速度)的轉(zhuǎn)速(r/sec)之差為r5J 、 「7J 、 U0」、「13」及「15」，亦即，設(shè)定成各等級的轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)速的變高 相鄰的等級^波此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大。
此為，如參照第17圖所述，如果相鄰的等級的轉(zhuǎn)速相差作成相等，則轉(zhuǎn) 速愈高，在等級之間冷卻能力增加的程度變少。所以考慮冷卻能力的增加變少 的情況，使轉(zhuǎn)速愈高、則相鄰的等級彼此間的轉(zhuǎn)速相差會逐漸地變大，通過 此，如第8圖所示，不管轉(zhuǎn)速高低，可使各等級之間的增加冷卻能力的程度大 致相同。
本實(shí)施方式的作動(dòng)如下。
將隔熱箱體所成的本體10和兩個(gè)共通化的冷卻單元20凈皮分開搬入設(shè)置現(xiàn) 場，分別安裝在冷藏室13與冷凍室14的頂部的開口部19。之后，針對于冷 藏室13與壓縮機(jī)14，分別輸入有箱內(nèi)設(shè)定溫度，而且通過設(shè)置在配電箱29 的開關(guān)等，在設(shè)置在安裝于冷藏室13側(cè)的冷卻單元20的控制部40，選擇冷 藏程序Px, —方面，在設(shè)置在安裝于冷凍室14側(cè)的冷卻單元的控制部40，選 擇冷凍程序Py。
通過上述，依據(jù)個(gè)別的運(yùn)轉(zhuǎn)程序Px, Py對冷藏室13與壓縮機(jī)14進(jìn)行冷 卻控制。
針對于冷藏室13加以說明，在箱內(nèi)溫度超過設(shè)定溫度規(guī)定以上時(shí)，則開 如下拉控制，每隔規(guī)定抽樣時(shí)間檢測箱內(nèi)溫度。如第9圖所示，依據(jù)每隔該抽 樣時(shí)間所檢測的箱內(nèi)溫度，計(jì)算實(shí)際的溫度下降率Sp，該計(jì)算值Sp與數(shù)據(jù)存 儲部43所讀出的目標(biāo)值A(chǔ)p (固定值)比較。若計(jì)算值Sp為目標(biāo)值A(chǔ)p以 下，則經(jīng)由變頻電路45令變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速增加一級，相反地，若計(jì)算值 Sp大于目標(biāo)值A(chǔ)p，則令壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速減少一級，每隔規(guī)定的抽樣時(shí)間重 復(fù)此動(dòng)作，沿著表示于第5圖的理想曲線(直線xp)進(jìn)行拉下冷卻。
通過上述拉下冷卻，當(dāng)箱內(nèi)溫度下降到比設(shè)定溫度To還高規(guī)定值的上限
ii溫度Tu，則轉(zhuǎn)換至控制冷卻?？刂评鋮s的控制動(dòng)作基本上與下拉冷卻時(shí)同
樣，重述之，如第10圖所示，每隔規(guī)定抽樣時(shí)間檢測箱內(nèi)溫度，依據(jù)所檢測 的箱內(nèi)溫度，計(jì)算實(shí)際的箱內(nèi)溫度下降率Sc。將該計(jì)算值Sc與理想的溫度曲 線xc的箱內(nèi)溫度下降率的目標(biāo)值A(chǔ)c (固定值)比較，若計(jì)算值Sc為目標(biāo)值 Ac以下，則變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速增加一級，相反地，若計(jì)算值Sc大于目標(biāo) 值A(chǔ)c,則變頻壓縮才幾23的轉(zhuǎn)速減少一級，每隔規(guī)定的抽樣時(shí)間重復(fù)此動(dòng)作， 沿著理想曲線(直線xc)而緩慢地使溫度下降。
箱內(nèi)溫度下降到比設(shè)定溫度To還低規(guī)定值的下限溫度Td，則變頻壓縮機(jī) 23截止，箱內(nèi)溫度成為緩慢地上升，恢復(fù)到上限溫度Tu，再次進(jìn)行沿著溫度 曲線xc的溫度控制，通過此重復(fù)，箱內(nèi)大致被維持在設(shè)定溫度To上。 另外，在冷凍室14側(cè)，也同樣地進(jìn)行^拉下冷卻及控制冷卻。 根據(jù)上述地依照本實(shí)施方式，將變頻壓縮機(jī)23的各等級的轉(zhuǎn)速設(shè)定成隨 著轉(zhuǎn)速愈高令相鄰等紐4皮此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸變大，因而不管轉(zhuǎn)速的高低，可 使各等級之間的冷卻能力的增加程度大致相同。
來一級一級地增減變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速的控制時(shí)，可使冷卻能力的變化量大 致相同，不會產(chǎn)生冷卻能力的過大與不足，亦即，也可將冷卻速度的遲速抑制 在最小限度，可穩(wěn)定地可進(jìn)行使箱內(nèi)溫度仿效事先所設(shè)定的冷卻特性而下降的 控制。而且僅變更變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速設(shè)定即可，因而可簡單地對應(yīng)。
另外，在此實(shí)施方式中，作為下拉冷卻時(shí)和控制冷卻時(shí)的理想的溫度曲 線，選定一次函數(shù)的直線xp, xc,因而目標(biāo)的溫度下降率Ap， Ac不依賴箱 內(nèi)溫度而為固定值，不需要每次進(jìn)行計(jì)算，因而可簡化控制系統(tǒng)。
另夕卜，實(shí)際使用冷凍冷藏箱時(shí)，下拉冷卻時(shí)和控制冷卻時(shí)的理想冷卻方式 有時(shí)根據(jù)設(shè)置場所、開閉門15的頻度、所儲藏的食材的種類等條件而不同。 所以，準(zhǔn)備多個(gè)種類地各冷卻時(shí)的特性等的程序，根據(jù)使用條件選擇性地執(zhí) 行，則可進(jìn)行適合于使用條件的最適當(dāng)?shù)睦鋮s。
<實(shí)施方式2〉
第11圖及第12圖是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2。
與實(shí)施方式1不相同處，是如第11圖所示，控制冷卻時(shí)的理想溫度曲線，由溫度-時(shí)間的二次函數(shù)〔T=f (t)〕的曲線xcl形成。整體上，與實(shí)施 方式1時(shí)的直線xc —樣，溫度緩慢地下降。但是二次函數(shù)曲線xcl時(shí)，作為
目標(biāo)的溫度下降率不是固定值，而是隨箱內(nèi)溫度變化，因而具備計(jì)算其的計(jì)算
部。具體是每隔規(guī)定抽樣時(shí)間在計(jì)算部從上述的二次函數(shù)曲線xcl作為當(dāng)時(shí)的 箱內(nèi)溫度的每一單位時(shí)間的溫度下降量(AT/ At)來計(jì)算目標(biāo)的溫度下降率 Acl并輸出。另外，也可以將此溫度下降率Acl作為箱內(nèi)溫度的二次函數(shù)曲線 xcl的微分UT/dt)來求出。
變頻壓縮機(jī)23的各等級的轉(zhuǎn)速，包括設(shè)定成隨著轉(zhuǎn)速變高而使相鄰的等 級彼此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大，與實(shí)施方式l相同。
在此實(shí)施方式2中，當(dāng)箱內(nèi)溫度下降到上限溫度Tu，則轉(zhuǎn)換到控制冷 卻，每隔規(guī)定的抽樣時(shí)間，檢測箱內(nèi)溫度。如第12圖所示，每隔規(guī)定抽樣時(shí) 間依據(jù)所檢測的箱內(nèi)溫度計(jì)算實(shí)際的箱內(nèi)溫度下降率Sc, —方面在計(jì)算部， 從二次函數(shù)曲線xcl計(jì)算當(dāng)時(shí)的箱內(nèi)溫度的目標(biāo)的溫度下降率Acl。此被計(jì)算 的目標(biāo)值A(chǔ)cl與實(shí)際的溫度下降率Sc進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際的溫度下降率Sc為目 標(biāo)值A(chǔ)cl以下，則變頻壓縮機(jī)23增速一級，相反則減速一級，通過重復(fù)此動(dòng) 作，沿著理想曲線(二次函數(shù)曲線xd)控制冷卻。
另外，在冷凍室14側(cè)也可同樣地進(jìn)行。另外，針對于拉下冷卻時(shí)的理想 溫度曲線，也可以由二次函數(shù)曲線來形成。 與實(shí)施方式1同樣地，不管變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速高低，可使各等級之間 的增加冷卻能力的程度大致相等，在進(jìn)行根據(jù)實(shí)際的溫度下降率與目標(biāo)的溫度 下降率相比是大還是小來一級一級地增減變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速的控制時(shí)，可 使冷卻能力的變化量大致相同，不會產(chǎn)生冷卻能力的過大與不足，亦即，也可 將冷卻速度的遲速抑制在最小限度，可穩(wěn)定地可進(jìn)行使箱內(nèi)溫度仿效事先所設(shè) 定的冷卻特性而下降的控制。而且僅變更變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速設(shè)定即可，因 而可簡單地對應(yīng)。
〈實(shí)施方式3〉
第13圖至第15圖表示本發(fā)明的實(shí)施方式3。在此實(shí)施方式3中，依照作 為理想的拉下冷卻特性，事先計(jì)算對應(yīng)于箱內(nèi)溫度的目標(biāo)的溫度下降率Ap2， 如第13圖所示，事先制作有對照箱內(nèi)溫度與目標(biāo)溫度下降率Ap2的參照表。同時(shí)，依據(jù)作為理想的控制冷卻特性，事先計(jì)算對應(yīng)于箱內(nèi)溫度的目標(biāo)的溫度
下降率Ac2，如第14圖所示，事先制作有對照箱內(nèi)溫度與目標(biāo)溫度下降率 Ac2的參照表。作為參照表的箱內(nèi)溫度，采用可成為控制冷卻區(qū)域的溫度。兩 參照表都被存儲于數(shù)據(jù)存儲部43。
變頻壓縮機(jī)23的各等級的轉(zhuǎn)速，包括設(shè)定成隨著轉(zhuǎn)速變高而使相鄰的等 級彼此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大，與實(shí)施方式l相同。
實(shí)施方式3的作動(dòng)如下。當(dāng)開始下拉控制，則每隔規(guī)定抽樣時(shí)間檢測箱內(nèi) 溫度。如第15圖所示，每隔抽樣時(shí)間，依據(jù)所檢測的箱內(nèi)溫度來計(jì)算實(shí)際的 箱內(nèi)溫度下降率Sp，與此同時(shí)，從參照表被檢索當(dāng)時(shí)的箱內(nèi)溫度的目標(biāo)溫度 下降率Ap2并輸出。將此輸出的目標(biāo)值A(chǔ)p2與實(shí)際的溫度下降率Sp進(jìn)行比 較，若實(shí)際的溫度下降率Sp為目標(biāo)值A(chǔ)p2以下，則變頻壓縮機(jī)23增速一 級，相反則減速一級，通過重復(fù)此動(dòng)作，沿著作為理想的下拉冷卻特性進(jìn)行下 拉冷卻。之后，進(jìn)行控制運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)開始控制冷卻，則每隔規(guī)定抽樣時(shí)間檢測箱內(nèi)溫度。如該圖所示，每隔 抽樣時(shí)間，依據(jù)所檢測的箱內(nèi)溫度來計(jì)算實(shí)際的箱內(nèi)溫度下降率Sc,與此同 時(shí)，從參照表檢索當(dāng)時(shí)的箱內(nèi)溫度的目標(biāo)溫度下降率Ac2并輸出。將此輸出 的目標(biāo)值A(chǔ)c2與實(shí)際的溫度下降率Sc進(jìn)行比較，若實(shí)際的溫度下降率Sc為 目標(biāo)值A(chǔ)c2以下，則變頻壓縮機(jī)23增速一級，相反則減速一級，通過重復(fù)此 動(dòng)作，沿著作為理想的控制冷卻特性(例如近似二次函^U控制冷卻。在冷凍 室側(cè)也同樣地進(jìn)行。
與實(shí)施方式l、 2同樣，不管變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速高低，可使各等級之間 的增加冷卻能力的程度大致相等，在進(jìn)行根據(jù)實(shí)際的溫度下降率與目標(biāo)的溫度 下降率相比是大還是小來一級一級地增減變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速的控制時(shí)，可 使冷卻能力的變化量大致相同，不會產(chǎn)生冷卻能力的過大與不足，亦即，也可 將冷卻速度的遲速抑制在最小限度，可穩(wěn)定地可進(jìn)行使箱內(nèi)溫度仿效事先所設(shè) 定的冷卻特性而下降的控制。而且僅變更變頻壓縮機(jī)23的轉(zhuǎn)速設(shè)定即可，因 而可簡單地對應(yīng)。
<其它的實(shí)施方式〉
本發(fā)明是并不被限定于通過上述記述及圖所說明的實(shí)施方式，例如下述實(shí)施方式者也包括在本發(fā)明的技術(shù)性范圍內(nèi)。
(1 )變頻壓縮機(jī)的設(shè)定速度的等級數(shù)以及各等級的轉(zhuǎn)速，是并不被限定 于上述實(shí)施方式，等級數(shù)為任意，轉(zhuǎn)速只要是可使各等級之間的增加冷卻能力 的程度大致相同的轉(zhuǎn)速就可以。
(2) 在上述實(shí)施方式中，將須仿效的冷卻特性例示為表示箱內(nèi)溫度的經(jīng) 時(shí)性變化方式，但也可以是其它，如冷卻裝置側(cè)的尺度，例如表示冷媒的低壓 壓力或蒸發(fā)溫度等的其它物理量的經(jīng)時(shí)性變化方式。
(3) 另外，作為物理量，也可以是與箱內(nèi)溫度下降的情形成為反比例地 經(jīng)時(shí)性地上升的物理量。
(4)另外，本發(fā)明同樣適用于每隔抽樣時(shí)間比較箱內(nèi)溫度自身、并依據(jù)該 比較來進(jìn)行一級一級地增減變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制的形式的冷卻儲藏箱。
凍用共通化的情形，也適用于冷卻單元為冷藏或冷凍專用的情形。
權(quán)利要求
1. 一種冷卻儲藏箱的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，箱內(nèi)冷卻用的冷卻裝置所具備的壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)速可在多個(gè)等級內(nèi)變化的變頻壓縮機(jī)，而且作為數(shù)據(jù)事先存儲表示對應(yīng)于作為目標(biāo)的箱內(nèi)溫度的經(jīng)時(shí)性下降的規(guī)定物理量的經(jīng)時(shí)性變化的冷卻特性，每隔規(guī)定的抽樣時(shí)間檢測上述物理量，依據(jù)其檢測值一級一級地增加或減少上述變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使上述物理量仿效成為目標(biāo)的上述冷卻特性而變化，其特征在于將上述變頻壓縮機(jī)的各等級的轉(zhuǎn)速設(shè)定成隨著轉(zhuǎn)速變高相鄰的等級彼此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大。
2.一種冷卻儲藏箱，通過由壓縮機(jī)、冷卻器等構(gòu)成的冷卻裝置冷卻箱內(nèi)，所述壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)速可在多個(gè)等級內(nèi)變化的變頻壓縮機(jī)，具備理量的經(jīng)時(shí)性變化的冷卻特性的存儲裝置； ;險(xiǎn)測上述物理量的物理量傳感器；每隔規(guī)定的抽樣時(shí)間，依據(jù)上述物理量傳感器的信號來計(jì)算物理量的變 化率的物理量變化率計(jì)算部；每隔上述抽樣時(shí)間，依據(jù)被存儲在上述存儲裝置的上述冷卻特性輸出此 抽樣時(shí)間的物理量的目標(biāo)的變化率的目標(biāo)物理量變化率輸出部；及比較在上述物理量變化率計(jì)算部所計(jì)算的實(shí)際物理量變化率與從上述目 標(biāo)物理量變化率輸出部所輸出的目標(biāo)的物理量變化率的比較部，依據(jù)該比較部的比較結(jié)果，在上述實(shí)際的物理量變化率小于上述目標(biāo)的 物理量變化率時(shí)，將上述變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速增加一級，在上述實(shí)際的物理量 變化率大于上述目標(biāo)的物理量變化率時(shí)，將上述變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速減少一 級，其特征在于將上述變頻壓縮機(jī)的各等級的轉(zhuǎn)速設(shè)定成隨著轉(zhuǎn)速變高相鄰的等級彼此 間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大。
3.如權(quán)利要求2所述的冷卻儲藏箱，其中，上述冷卻特性通過物理量-時(shí)間的一次函數(shù)來表示，上述目標(biāo)物理量變化率輸出部將上述目標(biāo)的物理量變化率作為固定值來輸出。
4. 如權(quán)利要求2所述的冷卻儲藏箱，其中，上述冷卻特性通過物理量-時(shí)間的二次函數(shù)來表示，上述目標(biāo)物理量變化率輸出部具備如下功能每隔 上述抽樣時(shí)間，依據(jù)上述二次函數(shù)來計(jì)算其物理量的物理量變化率，并將其 計(jì)算值作為上述目標(biāo)的物理量變化率來輸出。
5. 如權(quán)利要求2所述的冷卻儲藏箱，其中，依據(jù)上述冷卻特性事先作成 對照物理量與目標(biāo)的物理量變化率的參照表，上述目標(biāo)物理量變化率輸出部 具備如下功能每隔上述抽樣時(shí)間，從上述參照表檢索與當(dāng)時(shí)的物理量對應(yīng) 的上述目標(biāo)的物理量變化率，而予以輸出的功能。
6. 如權(quán)利要求2至5中任意一項(xiàng)所述的冷卻儲藏箱，其中，具備冷卻特 性相互不同的多個(gè)種類的程序，各個(gè)種類的程序存儲在上述冷卻裝置所附帶 的控制裝置中，能夠選擇性地執(zhí)行，所述程序以使得上述物理量仿效事先設(shè) 定的冷卻特性而變化的方式改變上述變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
在冷卻裝置具備變頻壓縮機(jī)(23)，該變頻壓縮機(jī)(23)的設(shè)定速度可在1速至6速的6等級之間轉(zhuǎn)換，各設(shè)定速度與轉(zhuǎn)速之關(guān)系被設(shè)定成隨著轉(zhuǎn)速變高相鄰等級彼此間的轉(zhuǎn)速相差逐漸地變大。通過此，不管轉(zhuǎn)速的高低，可使各等級之間的增加冷卻能力的程度大致相等，在進(jìn)行根據(jù)實(shí)際的溫度下降率與目標(biāo)的溫度下降率相比是大還是小來一級一級地增減變頻壓縮機(jī)(23)的轉(zhuǎn)速的控制時(shí)，可使冷卻能力的變化量大致相同，不會產(chǎn)生冷卻能力的過大與不足，亦即，也可將冷卻速度的遲速抑制在最小限度，可穩(wěn)定地可進(jìn)行使箱內(nèi)溫度仿效事先所設(shè)定的冷卻特性而下降的控制。
文檔編號F25D11/02GK101449121SQ20078001782
公開日2009年6月3日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者加賀進(jìn)一, 平野明彥 申請人:星崎電機(jī)株式會社