冷卻庫(kù)的控制裝置以及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在設(shè)置于店鋪等的冷凍柜臺(tái)、冷藏柜臺(tái)等的冷卻庫(kù)中，在產(chǎn)生冷卻不良的情況下檢測(cè)出該冷卻不良，能夠迅速地使?fàn)顟B(tài)恢復(fù)的冷卻庫(kù)的控制裝置以及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在超市、便利商店等的店鋪中，使用了用于以冷凍或冷藏的狀態(tài)陳列商品的冷凍柜臺(tái)、冷藏柜臺(tái)等的柜臺(tái)。
[0003]如圖1所示，這種柜臺(tái)30具有用于陳列商品的陳列架32、向陳列架排出冷風(fēng)的出風(fēng)口 34，以及具有吸入陳列架的空氣并使吸入的空氣在柜臺(tái)30內(nèi)循環(huán)的風(fēng)扇38的吸入口36 ο
[0004]另外，在柜臺(tái)30中，使用了一般的冷凍循環(huán)，具備:配管12，其中有制冷劑流通；膨脹閥14，其被設(shè)置在配管12上并使被冷凝器冷凝后的液體制冷劑成為低溫低壓的液體制冷劑；以及蒸發(fā)器16，其通過使制冷劑的狀態(tài)從液體變化為氣體來(lái)吸收循環(huán)的空氣的熱并進(jìn)行冷卻。
[0005]此外，這種柜臺(tái)在被設(shè)置于店鋪的情況下，雖然未圖示，但具備了壓縮機(jī)和冷凝器的冷凍機(jī)被設(shè)置于屋外，以多個(gè)柜臺(tái)與一臺(tái)冷凍機(jī)連接的狀態(tài)使用的情況較多，其中，上述壓縮機(jī)壓縮從蒸發(fā)器出來(lái)的氣體制冷劑并使其成為高溫高壓的氣體制冷劑，上述冷凝器使熱量從壓縮機(jī)排出的高溫高壓的氣體制冷劑釋放而成為液體制冷劑。但是，也存在一臺(tái)冷凍機(jī)僅連接一個(gè)柜臺(tái)來(lái)使用的情況。
[0006]冷凍機(jī)被分開設(shè)置在屋外等的柜臺(tái)被稱為單獨(dú)安裝柜臺(tái)。另一方面，也有壓縮機(jī)、冷凝器這樣的冷凍機(jī)部分為一體的柜臺(tái)，這種柜臺(tái)被稱為冷凍機(jī)內(nèi)置形柜臺(tái)或內(nèi)置形柜臺(tái)。
[0007]柜臺(tái)30等的冷卻庫(kù)具有控制裝置22，通過控制裝置22控制柜臺(tái)所具備的照明26、風(fēng)扇38、除霜加熱器24、防露加熱器、膨脹閥14(溫度調(diào)節(jié)閥)等。
[0008]在使用通過感溫筒和配管內(nèi)部的壓力自動(dòng)地調(diào)節(jié)過熱度的機(jī)械式的膨脹閥作為柜臺(tái)30的膨脹閥14的情況下，在膨脹閥14的跟前(冷凍機(jī)側(cè))設(shè)置供給液體用的電磁閥，由控制裝置22控制該電磁閥來(lái)切換熱供給、熱切斷，并調(diào)節(jié)庫(kù)內(nèi)溫度。
[0009]另外，也有如以下那樣構(gòu)成的冷卻庫(kù)，即，在控制裝置22設(shè)置控制膨脹閥14的閥開度的閥開度控制輸出單元，并使用高耐久電磁閥、電子膨脹閥作為膨脹閥14，由控制裝置22控制膨脹閥14的閥開度。
[0010]也有如下的冷卻庫(kù)，S卩，在使用了高耐久電磁閥、電子膨脹閥作為膨脹閥14的構(gòu)成的情況下，也在膨脹閥14的跟前(冷凍機(jī)側(cè))設(shè)置供給液體用電磁閥，由控制裝置22控制供給液體用電磁閥來(lái)切換熱供給、熱切斷，并一邊通過供給切斷控制進(jìn)行庫(kù)內(nèi)溫度的溫度控制，一邊用控制裝置22通過過熱度控制，庫(kù)內(nèi)溫度恒定控制等調(diào)節(jié)熱供給中的膨脹閥14的閥開度。但是在膨脹閥14使用高耐久電磁閥、具有閥門關(guān)閉功能的電子膨脹閥的情況下，使膨脹閥14發(fā)揮供給液體用電磁閥的作用，省略供給液體用電磁閥的情況較多。
[0011]作為用于檢測(cè)蒸發(fā)器16中的過熱度的過熱度檢測(cè)單元，控制裝置22具備檢測(cè)蒸發(fā)器的入口側(cè)中的制冷劑的溫度的入口配管溫度傳感器18和檢測(cè)蒸發(fā)器的出口側(cè)中的制冷劑的溫度的出口配管溫度傳感器20，并且，作為用于檢測(cè)庫(kù)內(nèi)溫度的庫(kù)內(nèi)溫度檢測(cè)單元，控制裝置22具備檢測(cè)出風(fēng)口 34的溫度的出風(fēng)口溫度傳感器40和檢測(cè)吸入口 36的溫度的吸入口溫度傳感器42。
[0012]此外，控制裝置22既可以構(gòu)成為使用由出風(fēng)口溫度傳感器40檢測(cè)到的出風(fēng)口溫度和由吸入口溫度傳感器42檢測(cè)到的吸入口溫度雙方，來(lái)將它們的中間溫度視為庫(kù)內(nèi)溫度，或者，也能夠構(gòu)成為僅使用任意一方的溫度傳感器，并將由該溫度傳感器檢測(cè)到的溫度求出了補(bǔ)償后的值視為庫(kù)內(nèi)溫度。
[0013]并且，也能夠僅使用任意一方的溫度傳感器，將由出風(fēng)口溫度傳感器檢測(cè)到的溫度作為庫(kù)內(nèi)溫度，或者將由吸入口溫度傳感器檢測(cè)到的溫度作為庫(kù)內(nèi)溫度。在這樣的僅使用任意一方的溫度傳感器來(lái)得到庫(kù)內(nèi)溫度的情況下，不需要具備出風(fēng)口溫度傳感器和吸入口溫度傳感器雙方，而僅具備使用的一側(cè)的溫度傳感器即可。
[0014]這樣構(gòu)成的柜臺(tái)30中，使用將向蒸發(fā)器16流入制冷劑的熱供給狀態(tài)和不流入制冷劑的熱切斷狀態(tài)切換來(lái)控制的0N/0FF控制，如專利文獻(xiàn)1、2等所公開那樣，通過由控制裝置22調(diào)節(jié)膨脹閥14的閥開度來(lái)使制冷劑的流量變化，從而控制冷卻能力的方法，從而進(jìn)行柜臺(tái)30的庫(kù)內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。
[0015]作為進(jìn)行膨脹閥14的閥開度的調(diào)節(jié)的冷卻控制方法，公知有基于過熱度進(jìn)行控制的方法(過熱度控制)、基于庫(kù)內(nèi)溫度進(jìn)行控制的方法(庫(kù)內(nèi)溫度恒定控制)。
[0016]此外，過熱度控制、庫(kù)內(nèi)溫度恒定控制由利用安裝于控制裝置22的微型計(jì)算機(jī)的PID控制進(jìn)行。這種PID控制有位置型PID控制和速度型PID控制，但是在本說(shuō)明書中對(duì)速度型PID控制的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0017]在過熱度控制中，以過熱度成為規(guī)定的過熱度設(shè)定值的方式調(diào)節(jié)膨脹閥14的閥開度。
[0018]在由速度型PID控制進(jìn)行過熱度控制時(shí)，控制輸出的比例成分在過熱度減少的情況下(過熱度的變化量為負(fù))為減小閥開度的輸出，在過熱度增加的情況下(過熱度的變化量為正)為增大閥開度的輸出。
[0019]過熱度使用了從蒸發(fā)器16的出口側(cè)中的制冷劑的溫度(回流配管溫度)減去了蒸發(fā)器16的入口側(cè)中的制冷劑的溫度(蒸發(fā)溫度)的值，例如，被構(gòu)成為通過控制裝置22根據(jù)由入口配管溫度傳感器18檢測(cè)到的蒸發(fā)溫度和由出口配管溫度傳感器20檢測(cè)到的回流配管溫度計(jì)算。
[0020]此外，在被構(gòu)成為代替入口配管溫度傳感器18，具備檢測(cè)配管12內(nèi)的制冷劑的壓力的壓力傳感器(未圖示)，能夠檢測(cè)低壓壓力的情況下，也能夠?qū)⒌蛪簤毫Q算成了飽和溫度的值作為蒸發(fā)溫度，將從由出口配管溫度傳感器20檢測(cè)到的回流配管溫度減去了蒸發(fā)溫度的值作為過熱度。
[0021]另外，在庫(kù)內(nèi)溫度恒定控制中，以庫(kù)內(nèi)溫度接近規(guī)定的庫(kù)內(nèi)溫度設(shè)定值的方式調(diào)節(jié)膨脹閥14的閥開度。
[0022]在庫(kù)內(nèi)溫度恒定控制也由速度型PID控制進(jìn)行的情況下，與過熱度控制相同地，控制輸出的比例成分為在庫(kù)內(nèi)溫度減少的情況下(庫(kù)內(nèi)溫度的變化量為負(fù))減小閥開度，且在庫(kù)內(nèi)溫度增加的情況下(庫(kù)內(nèi)溫度的變化量為正)增大閥開度的輸出。
[0023]此外，用于控制裝置的控制方式如引用文獻(xiàn)I那樣采用使用電子膨脹閥、高耐久電磁閥的PID控制，然而不使用電子膨脹閥、高耐久電磁閥，安裝于使用了機(jī)械式膨脹閥的冷卻庫(kù)的控制裝置中，通過對(duì)安裝于機(jī)械式膨脹閥的上游側(cè)的供給液體電磁閥進(jìn)行0N/0FF從而調(diào)節(jié)庫(kù)內(nèi)溫度。
[0024]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0025]專利文獻(xiàn)1:特開昭59 - 185948號(hào)公報(bào)
[0026]專利文獻(xiàn)2:特開2008 — 209016號(hào)公報(bào)
[0027]這樣的柜臺(tái)30中，在冷凍機(jī)停止的情況等，不進(jìn)行利用冷凍機(jī)的制冷劑吸入，所以蒸發(fā)溫度變高，蒸發(fā)溫度和回流配管溫度成為相同的溫度。則，控制裝置22被識(shí)別為過熱度幾乎成為O。
[0028]過熱度控制中，過熱度幾乎為O的情況下，有時(shí)閥開度減小為預(yù)先設(shè)定的控制輸出的下限。
[0029]若該狀態(tài)下，冷凍機(jī)恢復(fù)，則流入蒸發(fā)器16的制冷劑量極端地變少，在比入口配管溫度傳感器18的安裝位置更靠前的位置制冷劑全部蒸發(fā)，成為在蒸發(fā)器16中制冷劑幾乎沒有的狀態(tài)。
[0030]因此，即使冷凍機(jī)恢復(fù)，控制裝置22也持續(xù)識(shí)別為蒸發(fā)溫度和回流配管溫度幾乎相同，即，過熱度幾乎為O的狀態(tài)，膨脹閥14的閥開度依然為預(yù)先設(shè)定的控制輸出的下限，不會(huì)增大閥開度大。因此，陷入在蒸發(fā)器16不存在制冷劑的所謂的“無(wú)液體狀態(tài)”，不能正常地進(jìn)行過熱度控制，成為冷卻不良。
[0031 ]另外，在庫(kù)內(nèi)溫度恒定控制中，在庫(kù)內(nèi)溫度比庫(kù)內(nèi)溫度設(shè)定值高的情況下增大閥開度，然而通過增大閥開度未得到充分的過熱度的情況下，在蒸發(fā)器16中制冷劑不會(huì)完全蒸發(fā)，成為所謂的“液體返回狀態(tài)”。
[0032]該狀態(tài)下，即使增大膨脹閥14的閥開度，只是液體返回量增加，過熱度不上升，不能提高蒸發(fā)器16的能力，所以導(dǎo)致冷卻不良。
[0033]在這樣產(chǎn)生了冷卻不良的情況下，即使持續(xù)控制裝置22的運(yùn)轉(zhuǎn)，到返回到正常的狀態(tài)為止也花費(fèi)時(shí)間。另外，也有不能返回到正常的狀態(tài)的情況下，不得不將控制裝置22復(fù)位的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0034]本發(fā)明中，鑒于這樣的現(xiàn)狀，其目的在于提供冷卻庫(kù)陷入冷卻不良的情況下，自動(dòng)地切換控制方法，從而能夠從冷卻不良狀態(tài)迅速地恢復(fù)狀態(tài)的冷卻庫(kù)的控制裝置以及控制方法。
[0035]本發(fā)明的冷卻庫(kù)的控制裝置以及控制方法是作為膨脹閥使用高耐久電磁閥、電子膨脹閥，用控制裝置控制其閥開度。
[0036]具體而言，本發(fā)明的冷卻庫(kù)的控制裝置是至少具有供制冷劑流動(dòng)的配管、設(shè)置在上述配管上并且使被冷凝器冷凝的液體制冷劑成為低溫低壓的液體制冷劑的膨脹閥、使制冷劑的狀態(tài)從液體變化為氣體從而吸收循環(huán)的空氣的熱來(lái)冷卻的蒸發(fā)器的冷卻庫(kù)中，通過多個(gè)冷卻控制方法來(lái)控制上述膨脹閥的閥開度的控制裝置，其特征在于，
[0037]構(gòu)成為，上述控制裝置在檢測(cè)出上述冷卻庫(kù)的冷卻不良的情況下，將上述冷卻控制方法切換為其他的冷卻控制方法來(lái)進(jìn)行庫(kù)內(nèi)冷卻。
[0038]此外，優(yōu)選作為多個(gè)冷卻控制方法包含過熱度控制以及庫(kù)內(nèi)溫度恒定控制。