JP2008151452A - Storage device and its temperature control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商品を冷却または冷凍した状態で展示するのに適したショーケースなどの収納装置およびその温度制御方法に関するものである。 The present invention relates to a storage device such as a showcase suitable for displaying products in a cooled or frozen state, and a temperature control method therefor.
特許文献1には、ショーケースの庫内温度制御装置であって、温度センサにより庫内温度を検出し、庫内温度の設定値に対して上下に所定の幅で設定されたサーモディファレンシャルとの比較結果により電磁弁の弁駆動部を介して冷凍サイクル内の電磁弁の開閉駆動を制御することが記載されている。
特許文献2には、ショーケースの内、オープンショーケースは前面にある開口部、平型ショーケースは上面にある開口部からの熱の侵入が大きく、庫内温度を直接検出して温度制御を行うことは極めて不安定であることが記載されている。そこで、実際に商品が収納される庫内とは隔てられ、外部からの温度影響の少ない冷気通路内に温度センサを挿入して庫内に吐出される吐出冷気の温度を検出し、この吐出冷気の温度と設定温度とを比較して圧縮機を制御し、温度制御をすることが記載されている。
オープンショーケースのようにエアーカーテンを形成する必要のある収納装置、陳列室内の温度分布を小さくするために冷風を循環させる必要のある収納装置などにおいては、室内温度が設定値以下になっても冷気の供給を停止することはできない。したがって、圧縮機のオンオフあるいは冷媒の流量調整により、冷却ユニットであるエバポレータの冷却能力を制御する。エバポレータに着霜あるいは着氷した状態になると圧力損失が増大するので、エバポレータを通過する風量が低下し、吐出冷気の温度が下がる可能性がある。そのようなときは、吐出冷気の温度で温度制御しようとすると、ますます風量を絞るか、冷凍サイクルの能力を下げるようになるので、庫内の温度を維持することができなくなる可能性がある。一方、庫内温度で温度制御しようとすると、庫内温度が上がると冷気の温度を下げるためにエバポレータの冷却能力を上げるので、着霜が進み、冷気の風量が低下する。したがって、庫内の温度の維持が難しくなり、また、除霜までの時間が短くなる。 For storage devices that need to form an air curtain, such as an open showcase, or storage devices that need to circulate cold air to reduce the temperature distribution in the display room, even if the room temperature falls below the set value The supply of cold air cannot be stopped. Therefore, the cooling capacity of the evaporator, which is the cooling unit, is controlled by turning on / off the compressor or adjusting the flow rate of the refrigerant. When the evaporator is in a frosted or icing state, the pressure loss increases, so that the amount of air passing through the evaporator is reduced and the temperature of the discharged cold air may be lowered. In such a case, if you try to control the temperature with the temperature of the discharged cold air, the air volume will be reduced more or the capacity of the refrigeration cycle will be reduced, which may make it impossible to maintain the internal temperature. . On the other hand, if the temperature is controlled by the internal temperature, the cooling capacity of the evaporator is increased in order to lower the temperature of the cold air when the internal temperature rises, so that frosting progresses and the air volume of the cold air decreases. Therefore, it becomes difficult to maintain the temperature in the cabinet, and the time until defrosting is shortened.
本発明の1つの態様は、商品を冷蔵および/または冷凍した状態で陳列するための陳列室と、陳列室へ冷気を供給するための冷却ユニットおよび送風用のファンを少なくとも内蔵したダクトシステムと、陳列室へ冷気を供給する冷気供給モードと、冷却ユニットの除霜を行う除霜モードとを繰り返す制御機能を含む制御ユニットとを有する収納装置である。制御ユニットは、冷気供給モードの終了時の送風用のファンの出力が、冷気供給モードの開始時の送風用のファンの出力よりも大きくなるように制御するファン制御機能を備えている。送風用のファンの出力を上げる1つの方法は、ファンの回転数を上げることである。送風用のファンの出力を上げる他の方法の1つは、複数の送風用のファンを用意し、ファンの稼動台数を増やすことである。ファンの吸込み側および/または吹出し側の流量制御要素、例えば、ダンパーの開度を制御することにより、送風用のファンの出力を上げることも可能である。 One aspect of the present invention includes a display room for displaying commodities in a refrigerated and / or frozen state, a duct system including at least a cooling unit for supplying cold air to the display room and a fan for blowing air, It is a storage device having a control unit including a control function for repeating a cool air supply mode for supplying cool air to the display room and a defrost mode for defrosting the cooling unit. The control unit includes a fan control function for controlling the output of the blower fan at the end of the cool air supply mode to be larger than the output of the blower fan at the start of the cool air supply mode. One way to increase the output of the fan for blowing air is to increase the rotational speed of the fan. One of the other methods for increasing the output of the fan for blowing air is to prepare a plurality of fans for blowing air and increase the number of operating fans. It is also possible to increase the output of the fan for blowing air by controlling the flow rate control element on the suction side and / or the discharge side of the fan, for example, the opening degree of the damper.
冷却ユニットに着霜すると、送風用のファンの出力が一定であれば、圧力損失が増大する。したがって、冷気供給モードの終了時にダクトシステムから供給される冷気の風量は、冷気供給モードの開始時の風量よりも小さくなる。また、冷却ユニットを通過する風量が減ると冷気の温度は低下する。したがって、単に冷気の温度を一定にしようとすると、陳列室の温度は上昇する。また、陳列室の温度を一定にしようとすると、冷気の温度を下げる必要があるので、着霜が進む。 When the cooling unit is frosted, the pressure loss increases if the output of the blower fan is constant. Therefore, the amount of cool air supplied from the duct system at the end of the cool air supply mode is smaller than the amount of air at the start of the cool air supply mode. Further, when the air volume passing through the cooling unit decreases, the temperature of the cold air decreases. Therefore, if the temperature of the cool air is simply made constant, the temperature of the display room rises. In addition, when the temperature of the display room is made constant, it is necessary to lower the temperature of the cold air, so that frosting proceeds.
この収納装置においては、ファン制御機能により、冷気供給モードの終了時の送風用のファンの出力を、冷気供給モードの開始時の送風用のファンの出力よりも大きくする。したがって、冷気供給モードの終了時にダクトシステムから供給される冷気の風量が、冷気供給モードの開始時の風量よりも小さくなることを防止できる。このため、冷気の温度を一定にする制御により、陳列室の温度を維持しやすい。また、陳列室の温度を一定にする制御であれば、冷却ユニットの冷却能力を大きく変動させる必要がなくなるので、着霜の進行を遅くでき、除霜のタイミングを遅らせて、冷気を供給するサービス時間を延長できる。 In this storage device, the fan control function makes the output of the blower fan at the end of the cool air supply mode larger than the output of the blower fan at the start of the cool air supply mode. Therefore, it is possible to prevent the amount of cool air supplied from the duct system at the end of the cool air supply mode from being smaller than the amount of air at the start of the cool air supply mode. For this reason, it is easy to maintain the temperature of the display room by controlling the temperature of the cold air to be constant. In addition, if the display room temperature is kept constant, there is no need to greatly change the cooling capacity of the cooling unit, so that the progress of frost formation can be delayed and the timing of defrosting can be delayed to supply cold air. You can extend the time.
陳列室の空気の全部あるいは一部を冷却し、冷風として陳列室に戻す冷気循環タイプの収納装置において、冷却ユニットの冷却能力を制御する1つの方法は、吸気温度を制御要素(ターゲット)とするものである。ダクトシステムは、陳列室から空気を吸引するための吸引ダクトと、吸引ダクト内の吸気の温度を検出するための温度センサとを備え、制御ユニットは、温度センサの検出温度により冷却ユニットの冷却能力を制御する機能を、さらに、備えていることが好ましい。 One method for controlling the cooling capacity of the cooling unit in a cool air circulation type storage device that cools all or part of the air in the display room and returns it to the display room as cold air is to use the intake air temperature as a control element (target). Is. The duct system includes a suction duct for sucking air from the display room, and a temperature sensor for detecting the temperature of the intake air in the suction duct, and the control unit cools the cooling unit according to the temperature detected by the temperature sensor. It is preferable to further have a function of controlling.
ファン制御機能により、冷気供給モードの終了時の送風用のファンの出力を、冷気供給モードの開始時の送風用のファンの出力よりも大きくするための1つの形態は、サービス時間により送風用のファンの出力を変えることである。すなわち、ファン制御機能は、冷気供給モードの経過時間により、送風用のファンの出力を上げることができる。 One mode for making the fan output at the end of the cool air supply mode larger than the fan output at the start of the cool air supply mode by the fan control function is that It is to change the output of the fan. That is, the fan control function can increase the output of the fan for blowing according to the elapsed time of the cold air supply mode.
ファン制御機能により、冷気供給モードの終了時の送風用のファンの出力を、冷気供給モードの開始時の送風用のファンの出力よりも大きくするための他の1つの形態は、冷気の風量を検出し、それにより送風用のファンの出力を変えることである。すなわち、収納装置に、冷却ユニットの下流側の風量を検出するためのセンサを設けることにより、ファン制御機能は、センサにより検出される風量が一定になるように、送風用のファンの出力を上げることができる。風量を検出するためのセンサは、例えば、風速計であり、ピトー管などの風圧(差圧)を測定するもの、風車の回転数を測定するものなどがある。 Another form for the fan control function to make the output of the fan for blowing air at the end of the cool air supply mode larger than the output of the fan for blowing air at the start of the cold air supply mode is Detecting and thereby changing the output of the fan for blowing. That is, by providing the storage device with a sensor for detecting the air volume downstream of the cooling unit, the fan control function increases the output of the fan for blowing so that the air volume detected by the sensor is constant. be able to. The sensor for detecting the air volume is, for example, an anemometer, and there is a sensor that measures the wind pressure (differential pressure) of a Pitot tube or the like, and a sensor that measures the rotational speed of the windmill.
このファン制御機能においては、経過時間(サービス時間)または風量の減少により、送風用のファンの出力を連続的に制御しても良く、送風用のファンの出力を段階的に上げても良い。送風用のファンの出力を段階的に制御した方が、このファン制御機能と、吸気温度により冷却ユニットの冷却能力を制御する機能とを協調させ易い。 In this fan control function, the output of the fan for blowing may be continuously controlled by decreasing the elapsed time (service time) or the air volume, and the output of the fan for blowing may be increased stepwise. The fan control function and the function of controlling the cooling capacity of the cooling unit based on the intake air temperature are more easily coordinated when the output of the fan for blowing is controlled stepwise.
冷却ユニットは、複数の管部を含むエバポレータを備えており、長手方向および周方向に断続した形状の間欠型のフィンがそれぞれの管部の半径方向に突き出ているものであることが好ましい。このような管は、スパインフィン型チューブとも称されており、霜あるいは氷は、フィンの先端に付着し、成長する。したがって、プレートフィンあるいはコルゲートフィンのように、フィンの間が氷で詰まる可能性は少なく、送風用のファンの出力を上げることにより、風量を改善し易く、除霜までのサービス期間を確保し易い。 It is preferable that the cooling unit includes an evaporator including a plurality of pipe portions, and intermittent fins having a shape intermittent in the longitudinal direction and the circumferential direction protrude in the radial direction of each pipe portion. Such a tube is also called a spine fin type tube, and frost or ice adheres to the tip of the fin and grows. Therefore, unlike a plate fin or a corrugated fin, there is little possibility of clogging between the fins, and by increasing the output of the fan for blowing air, it is easy to improve the air volume and to ensure a service period until defrosting .
また、このファン制御機能は、陳列室の一部が開口になったオープンショーケースに適している。その一形態は、陳列室の上方が開口した、陳列室の断面がほぼコ字形の平型のショーケースである。このショーケースにおいては、ダクトシステムに含まれる供給ダクトの供給口および吸引ダクトの吸引口は、陳列室の対峙する壁の上部に配置されている。 The fan control function is suitable for an open showcase in which a part of the display room is opened. One form thereof is a flat showcase having a substantially U-shaped cross-section in the display chamber, with the display chamber open above. In this showcase, the supply port of the supply duct and the suction port of the suction duct included in the duct system are arranged at the upper part of the facing wall of the display room.
本発明の他の態様の1つは、陳列室へ冷気を供給する冷気供給モードと、冷却ユニットの除霜を行う除霜モードとが繰り返して行なわれる、上記の収納装置の温度制御方法である。この制御方法は、冷気供給モードの終了時の送風用のファンの出力が、冷気供給モードの開始時の送風用のファンの出力よりも大きくなるように制御するファン制御工程を有する。上述したように、ファン出力を上げることにより、風量を元に戻すようにしたり、風量を上げることにより、収納装置の温度制御特性を改善できる。また、ファン出力を上げ、冷気の風量を確保することにより、オープンショーケースにおいてはエアーカーテンの状態を改善できる。このため、陳列室内の状態を改善でき、陳列している商品の品質劣化を防止できる。 Another aspect of the present invention is the above-described temperature control method for a storage device, in which a cool air supply mode for supplying cool air to the display room and a defrost mode for defrosting the cooling unit are repeatedly performed. . This control method includes a fan control step for controlling the output of the blower fan at the end of the cool air supply mode to be larger than the output of the blower fan at the start of the cool air supply mode. As described above, the temperature control characteristics of the storage device can be improved by increasing the fan output so as to restore the air volume or by increasing the air volume. Further, by increasing the fan output and securing the air volume of the cool air, the state of the air curtain can be improved in the open showcase. For this reason, the state in a display room can be improved and the quality degradation of the goods currently displayed can be prevented.
この温度制御方法は、吸引ダクト内の吸気温度を検出する温度センサの検出温度により冷却ユニットの冷却能力を制御する工程を、さらに有することが望ましい。また、この冷却ユニットの冷却能力を制御する工程との協調制御を行い易いという点で、ファン制御工程では、温度差が所定の値より大きくなることにより送風用のファンの出力を段階的に上げることが望ましい。 The temperature control method preferably further includes a step of controlling the cooling capacity of the cooling unit based on the temperature detected by the temperature sensor that detects the intake air temperature in the suction duct. In addition, in the fan control process, the temperature difference becomes larger than a predetermined value, so that the output of the blower fan is increased stepwise in that the cooperative control with the process of controlling the cooling capacity of the cooling unit is easy. It is desirable.
図1に、本発明の実施形態に係る収納装置の概略構成を断面図により示している。この収納装置1は、アイスクリーム、冷凍食品などを収納および陳列販売するのに適したオープンタイプの冷凍ショーケースであり、床置き型で上部が開口2になった平型(平らな直方体状)のハウジング10を有し、このハウジング10の中央が、上方が開いた断面がほぼコ字形の陳列室(貯蔵空間、収納領域、収納庫)3となっている。ショーケース1は、さらに、陳列室3に対し冷気Aを供給し、陳列室3から空気Bを吸引するダクトシステム20を備えており、このダクトシステム20は、陳列室3を構成する内壁5と、ハウジング10との間に配置されている。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a storage device according to an embodiment of the present invention. This
ダクトシステム20は、陳列室3に冷気(給気)Aを供給するための供給ダクト21と、陳列室3から空気(吸気)Bを吸引するための吸引ダクト22と、吸引ダクト22と供給ダクト21とを接続する接続ダクト23とを備えている。接続ダクト23には、吸気Bを冷却するための冷却ユニットであるエバポレータ31と、ダクトシステム20により陳列室3に冷気Aを供給するための送風用のファン(送風ファン)32とが内蔵されている。送風用のファン32はモータ32mにより駆動され、モータ32mの回転数を変えることにより風量を制御できるようになっている。接続ダクト23は、陳列室3を構成する内壁5の底部5bの反対側に、底部5bに沿って延びており、供給ダクト21および吸引ダクト22は、内壁5の側部(側壁)5aおよび5cに沿って立ち上がっている。そして、供給ダクト21および吸引ダクト22は、対峙する側壁5aおよび5cの上部に設けられた供給口25および吸引口26にそれぞれ繋がり、冷気Aを供給し、陳列室3から空気Bを吸い込むことにより、陳列室3の上部開口にエアーカーテンを形成できるようになっている。また、供給ダクト21の内部には、風量を測定するための風速計(ピトー管)37が配置されており、吸引ダクト22の内部の吸引口26の近傍には吸気Bの温度を測定するための温度センサ34が配置されている。
The
ショーケース1は、さらに、接続ダクト23の下側に配置された排熱部40を有する。排熱部40は、エバポレータ31に供給される冷媒を圧縮するためのコンプレッサ41と、圧縮された冷媒を冷却するためのコンデンサ42と、外気を導入してコンデンサ42を冷却するための放熱用のファン43とを備えている。また、排熱部40には、ドレンを自己蒸発するためのドレンパン44が設けられており、接続ダクト23からドレン管39を介してドレンを受け入れられるようになっている。
The
ショーケース1は、さらに、接続ダクト23の底面23bに配置された除霜用の電気ヒータ33aおよび33bを有する。電気ヒータ33aは、接続ダクト23の底面23bの中のエバポレータ31の下側になる領域に配置されている。電気ヒータ33bは、接続ダクト23の底面23bの中の、送風ファン32の上流に配置されている。接続ダクト23の底面23bのエバポレータ31の下側は、エバポレータ31で発生した霜あるいは氷が堆積しやすい領域である。特に、陳列室3の一部が開口2になったオープンタイプのショーケース(オープンショーケース)においては、開口2にエアーカーテンを形成するが、その際に、吸気Bとして冷気Aのみではなく外気も吸い込む。このため、外気に含まれる湿分が霜あるいは氷となってエバポレータ31などに付着したり堆積したりする。付着した霜あるいは氷は、熱伝達の妨げになり、また、ダクト内の開口面積を減らすために圧力損失が発生し、陳列室3へ供給される冷気Aの風量が低下する要因となる。したがって、風量の低下が著しくなるなどの条件により、および/または定期的に、霜および/または氷を除去する除霜運転を行なう必要がある。
The
図2に、ショーケース1の冷媒サイクルと制御構成とを示している。ショーケース1は、コンプレッサ41、コンデンサ42、エバポレータ31を含む冷媒サイクル45を有する。この冷媒サイクル45は、さらに、コンプレッサ41により圧縮され、コンデンサ42により冷却された冷媒を膨張してエバポレータ31に供給するための膨張弁46と、コンプレッサ41により圧縮され、コンデンサ42により冷却される前の冷媒(ホットガス)をエバポレータ31に導くためのホットガスバイパス弁35とを備えている。ホットガスバイパス弁35は、エバポレータ31を除霜する際に開になり、冷気を供給する通常のサービス状態では閉である。
FIG. 2 shows the refrigerant cycle and control configuration of the
ショーケース1は、さらに、送風用のファン32(ファンモータ32m)、コンプレッサ41、排熱用のファン43、ホットガスバイパス弁35、電気ヒータ33aおよび33bを制御する機能を備えた制御ユニット50を有する。この制御ユニット50は、さらに、風速計37と、温度センサ34に接続されている。このため、制御ユニット50は、冷気Aの風量F、吸気Bの温度tbを参照して、上記の各機器の制御を行うことができる。
The
制御ユニット50は、冷気供給モードの制御を行う冷気供給制御機能51と、除霜モードの制御を行う除霜制御機能52とを含む。冷気供給モードにおいては、図2に示すように、送風用のファン32、排熱用のファン43およびコンプレッサ41がオンになり、ホットガスバイパス弁35が閉になり、電気ヒータ33aおよび33bはオフとなる。したがって、送風用のファン32の吸引力により吸引口26から吸い込まれた空気Bは、吸引ダクト22を介して接続ダクト23に導かれ、エバポレータ31により冷却される。そして、冷却された空気(冷気、冷風)Aは、供給ダクト21を通って供給口25から陳列室3に供給され、陳列室3を冷却する。冷気Aは、また、吸気Bとして吸込口26から吸い込まれることにより、開口2にエアーカーテンを形成する。
The
冷気供給制御機能51は、さらに、ファン制御機能55と、コンプレッサ制御機能56とを含む。ファン制御機能55は、風量Fにより、ファンモータ32mの回転数を変えて、送風ファン32の出力を制御する。具体的には、風量Fが設定値F0以下になると、ファンモータ32mの回転数を段階的に上げて、送風ファン32の出力を段階的に向上する。エバポレータ31が着霜あるいは着氷することにより圧力損失が増加したときに、送風ファン32の出力を上げることにより、ダクトシステム20から陳列室3に供給される冷気Aの風量を確保したり、増やしたりすることができる。
The cold air
コンプレッサ制御機能56は、吸気温度tbにより、コンプレッサ41をオンオフし、エバポレータ31の冷却能力を制御する。具体的には、吸気温度tbが設定値(TB−Tb)またはそれ以下であると、コンプレッサ41をオフし、吸気温度tbが設定値TBまたはそれ以上であると、コンプレッサ41をオンにする。コンプレッサ制御機能56は、吸気温度tbを制御対象として、上下に幅(サーモディファレンシャル)Tbを設定してコンプレッサ41をオンオフ制御する機能である。
The
除霜モードにおいては、除霜制御機能52が送風ファン32を停止すると共に、排熱用のファン43およびコンプレッサ41を駆動し、ホットガスバイパス弁35を開いてエバポレータ31を加熱する。さらに、電気ヒータ33aおよび33bをオン(通電)することにより接続ダクト23の底面23bなどの着霜または着氷が発生しやすい場所を加熱する。エバポレータ31に付着および/または堆積していた霜あるいは氷は融けてドレン化される。これらのドレンは、接続ダクト23の底面23bを通り、ドレン管39を介してドレンパン44に回収される。また、吸引ダクト22および接続ダクト23に付着および/または堆積していた霜あるいは氷も融けてドレン化される。この際、送風ファン32は停止しているので、吸引ダクト22、接続ダクト23および供給ダクト21を含むダクトシステム20の内部の空気の流れ(強制的な流れ)は止まり、陳列室3にはダクトシステム20からは冷風も温風も供給されない。
In the defrost mode, the
除霜モードにおいては、除霜制御機能52は、所定の時間、たとえば、15分程度、上記の制御により霜および/または氷を溶かす。その後、除霜制御機能52は、コンプレッサ41を停止すると共に、ホットガスバイパス弁35を閉じ、電気ヒータ33aおよび33bをオフし、送風ファン32を駆動して、2分間程度水切りを行う。その後、再び、冷気供給モードに移行する。これにより、ダクトシステム20から冷風Aが陳列室3に供給され、陳列室3が冷却される。このショーケース1は、8時間の冷気供給モードと、水切りを含めて17分程度の除霜モードとを繰り返し、陳列室3の内部を低温に維持する。
In the defrost mode, the
図3に、ショーケース1における温度制御をフローチャートにより示している。ショーケース1が起動すると、冷気供給制御機能51は、ステップ71の初期設定において、サービス時間(冷気供給モードの経過時間)Wを計測するタイマーをリセットし、コンプレッサ41をオンし、冷却ユニットであるエバポレータ31に冷媒を供給する。さらに、冷気供給制御機能51は、ファンモータ32mの回転数を低速度にセットして、ファンモータ32mをオンし、ダクトシステム20から陳列室3に対して冷風Aを供給するサービスを開始する。
FIG. 3 is a flowchart showing temperature control in the
ステップ72において、冷気供給モードが所定のサービス時間W(例えば8時間)経過すると、ステップ73において、除霜モードに移行し、除霜制御機能52が動作する。除霜モードへ移行するタイミングは、サービス時間Wで管理しても良く、供給ダクト21から供給される冷気Aの風量低下などの要素により管理しても良い。後述するように、ファン制御機能55は、冷気の風量Fが設定値F0以下になると、送風ファン32の出力を段階的(1段または多段)に上げて風量を増すように制御する。しかしながら、送風ファン32の出力が最大にセットされているにも関わらず、冷気の風量Fが設定値F0以下になると、除霜モードに移行するようにしても良い。
In
除霜制御機能52は、送風ファン32を停止し、ホットガスバイパス弁35をオープンし、各ヒータ33aおよび33bをオンにする。所定の除霜時間、例えば15分が経過すると、所定の時間、例えば2分間水切りを行う。その後、冷気供給モードのサービス時間(経過時間)Wを計測するタイマーをリセットし、冷気供給モードに移行する。すなわち、冷気供給制御機能51が、コンプレッサ41をオンし、ファンモータ32mの回転数を低速度にセットして駆動し、冷風の供給を再開する。
The
ステップ74において、吸気温度tbが設定温度(TB−Tb)以下になると、ステップ75において、コンプレッサ制御機能56は、コンプレッサ41をオフする。これにより、冷却ユニットであるエバポレータ31への冷媒の供給が停止し、冷却ユニットの冷却能力を低下させ、陳列室3の室内温度が低くなりすぎるのを防止する。
In
ステップ76において、吸気温度tbが設定温度TB以上になると、ステップ77において、コンプレッサ制御機能56は、コンプレッサ41をオンにする。これにより、冷却ユニットであるエバポレータ31への冷媒の供給が再開されるので、冷却ユニットの冷却能力が上がる。したがって、陳列室3の室内温度が高くなりすぎるのを防止できる。
When the intake air temperature tb becomes equal to or higher than the set temperature TB in
ステップ78において、冷気Aの風量Fが設定風量F0以下になると、ステップ79において、ファン制御機能55は、ファンモータ32mの回転数を1段階上げる。これにより送風ファン32の出力が一段階上がり、エバポレータ31を通過する風量が増加する(ファン制御工程)。
In
例えば、エバポレータ31に着霜あるいは着氷(以降では、着氷も含めて着霜と呼ぶ)することにより圧力損失が増加し、エバポレータ31を通過する風量が低下する。これにより、冷気Aの温度が下がり、風量Fも減る。この状態では、冷気Aの供給量が減っているので、時間が経過すると陳列室3の温度が上昇し、吸気温度tbも上昇する。
For example, when the
ファン制御機能55を動作させずに、コンプレッサ制御機能56だけで温度制御を行うと、冷気Aの供給量(風量)の減少により、吸気温度tbが下がり難くなる。このため、コンプレッサ制御機能56により、コンプレッサ41はオンオフを繰り返さなくなり、連続運転になり易いので、エバポレータ31への着霜が進行する。このため、冷気Aの風量Fがさらに低下し、陳列室3の温度は上昇し、陳列室3に収納されている商品の温度も上昇するので、品質が劣化する。この状態を解消するためには除霜する必要があり、頻繁に除霜を繰り返すことになると、陳列室3の温度変化が大きくなりやすく、商品の品質の維持が難しくなる。さらに、コンプレッサ41が連続運転になりやすく、また、除霜に消費する電力も増加するので、消費電力が増加しやすい。
If the temperature control is performed only by the
これに対し、ファン制御機能55を動作させると、冷気の風量Fが減少すると、ファンモータ32mの回転数が上がり、冷気Aの供給量(風量)の減少が抑制される。あるいは、冷気Aの風量Fを増加させることもできる。冷気Aの風量Fを増加することにより、冷気の温度(冷気温度)taは上がり、吸気温度tbは下がる。吸気温度tbが下がるので、コンプレッサ制御機能56は、コンプレッサ41のオンオフを繰り返して、陳列室3の温度を制御する。エバポレータ31への着霜の進行は遅くなり、冷気Aの風量Fが再び低下するのを抑制できる。したがって、長時間にわたり、陳列室3の温度上昇を早期に抑制でき、商品の品質を維持し易い。また、除霜の間隔を延ばし、冷風Aを連続して供給できる時間が長くなり、その間、コンプレッサ41をオンオフ制御できるので、消費電力も低減できる。
On the other hand, when the
図4に、エバポレータ31の一部の構成を拡大し、断面図により示している。エバポレータ31は、スパインフィン64を備えたチューブ(スパインフィンチューブ)69を、接続ダクト23を横断する方向に折り曲げて複数の管部66を形成したスパインフィン型の熱交換器である。したがって、それぞれのチューブ本体62からは、長手方向および周方向に断続した形状のスパインフィン64が半径方向に突き出ている。スパインフィンチューブ69は、板材に切れ目を入れて短冊状に形成し、板材をΠ状に折り曲げた帯状部材をフィン64としてチューブ本体62に螺旋状に巻きつけて接合することにより製造できる。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the configuration of the
スパインフィン64の間隔は、根元(チューブ本体62の側)は狭く、先端は広くなっている。したがって、スパインフィンチューブ69を採用したエバポレータ31では、着霜または着氷が進んでも、フィン64の先端が広がっているので閉塞し難く、冷気Aの風量Fが急激に低下することは少ない。また、霜または氷による目詰まりが急激に進行し難いので、送風ファン32の出力を上げて風量Fを増加させることにより、所望の冷気Aの風量Fを確保または増加させることができる。したがって、上記のファン制御機能55と相まって、除霜の間隔を延ばし、冷風の供給時間(サービス時間)を長くすることができる。
The distance between the
図5に、ショーケース1における温度制御の異なる実施形態をフローチャートにより示している。この温度制御方法(制御方式)においては、冷気Aの風量Fを測定する変わりに、冷気供給モードの経過時間(サービス時間)Wにより、送風ファン32の出力を上げ、風量Fの減少を抑制する。図5に示した制御方法において、ステップ71からステップ77は、図3に示した制御方法と同じである。
FIG. 5 is a flowchart showing a different embodiment of the temperature control in the
ステップ80において、ファン制御機能55は、サービス時間Wが設定時間W0以上になると、ステップ79において、ファン制御機能55は、ファンモータ32mの回転数を1段階上げる。これにより送風ファン32の出力が一段階上がり、エバポレータ31を通過する風量が増加する(ファン制御工程)。
In
冷気供給−除霜を繰り返すショーケース1において、設置場所が変わらず、収納している商品が変わらなければ、エバポレータ31の着霜が進行する状態は大きな変化がないのが一般的である。ショーケース1の設置場所は、空調されている店内であり、空調の設定が変わらなければ四季を通じてショーケース1の周りの環境にそれほど大きな変化は生じない。また、昼夜により照明負荷などの熱負荷の条件が変わるとしても、冷気供給−除霜のサイクルを24時間サイクルにあわせることは可能である。また、陳列室3に収納される商品により陳列室3の条件は変わり、特に商品が冷蔵用または冷凍用かにより、陳列室3の条件は大きく変わる。しかしながら、陳列される商品がある程度決まり、商品が補給されるタイミングも24時間のサイクルで決まるので、冷気供給−除霜のサイクルを24時間サイクルに合わせることで、冷気供給モードにおける着霜の進行状況は予想がつき易い。
In the
したがって、この温度制御方法では、サービス時間Wにより風量Fの変化を予測し、風量Fを回復させることが望ましいタイミングを設定時間W0としてセットし、送風ファン32の出力を制御している。したがって、風速計37などの風量を測定するためのセンサを省くことができる。そして、図3に基づき説明したように、陳列室3の条件を安定させることができ、商品の品質の低下を防止でき、さらに、サービス時間Wを延長できる。
Therefore, in this temperature control method, a change in the air volume F is predicted based on the service time W, the timing at which it is desirable to restore the air volume F is set as the set time W0, and the output of the
なお、上記では、ファン制御機能55によりファンモータ32mの回転数を上げる(速くする)ことにより送風ファン32の出力を上げている。送風ファン32の出力を制御するシステムはこれに限定されない。ファンモータ32mの回転数を変える代わりに、流体継手などを用いて送風ファン32の回転数を制御しても良い。また、複数の送風ファン32を設置して、送風ファン32の稼動台数を変えることにより、送風ファン32の実質的な合計の出力を制御しても良い。さらに、ダンパー、ベーンなどの風量を制御するための要素をダクトシステム20の適当な箇所に設置しても良い。
In the above, the
また、上記のファン制御機能55は、送風ファン32の出力を1段階に限らず、多段階に変えても良い。風量Fが設定値F0以下になる都度、段階的に送風ファン32の出力を上昇させることができる。また、ファン制御機能55は、冷気Aの風量Fが一定になるように、送風ファン32の出力を連続的に制御しても良い。しかしながら、吸気温度tbによりコンプレッサ制御機能56がコンプレッサ41をオンオフ制御することにより、送風ファン32の出力が脈動する可能性がある。したがって、ファン制御機能55と、コンプレッサ制御機能56とを協調制御するには、送風ファン32の出力は段階的に変えることが好ましい。
In addition, the
また、上記のショーケース1では、エバポレータ31を冷却ユニットとし、エバポレータ31に冷媒を供給するコンプレッサ41をコンプレッサ制御機能56によりオンオフ制御することにより冷却ユニットの冷却能力を制御している。コンプレッサ41をオンオフ制御する代わりに、バルブなどによりエバポレータ31への冷媒の供給量を制御したり、冷媒の供給をオンオフ制御しても良い。また、エバポレータ31を複数設けて、冷媒が供給されるエバポレータの数を制御しても良い。さらに、小型のショーケース1においては、エバポレータ31の代わりに、ペルチェ素子により吸熱するタイプの冷却ユニットを採用することも可能である。この場合は、ペルチェ素子ユニットの稼動台数を制御したり、ペルチェ素子に印加される電圧を制御することにより冷却能力を制御できる。
In the
さらに、上記では、平型のオープンショーケースを例に本発明を説明しているが、平型に限らず、正面あるいは背面が開放されたオープンショーケースであっても良い。さらに、ドアなどにより開閉可能な陳列室(収納室、貯蔵室)を備えたクローズドタイプ、あるいは半クローズドタイプの冷蔵あるいは冷凍ショーケースに対しても本発明を適用できる。その結果、陳列室内の温度変化を抑制でき、陳列室内に収納された商品の品質劣化を未然に防止できる。また、除霜間隔を長く、冷風の供給時間を長く設定できる。 Furthermore, in the above, the present invention has been described by taking a flat-type open showcase as an example. However, the present invention is not limited to a flat-type, and may be an open showcase having a front or back opened. Furthermore, the present invention can also be applied to a closed type or semi-closed type refrigerated or frozen showcase having a display room (storage room, storage room) that can be opened and closed by a door or the like. As a result, the temperature change in the display room can be suppressed, and the quality deterioration of the products stored in the display room can be prevented. Moreover, the defrosting interval can be set long, and the supply time of cold air can be set long.
1 ショーケース、 3 陳列室(収納領域)、 5 陳列室の内壁
10 ハウジング
20 ダクトシステム、 21 供給ダクト、 22 吸引ダクト、 23 接続ダクト
25 供給口、 26 吸引口
31 エバポレータ、 32 送風用のファン(送風ファン)、 32m ファンモータ
33a、33b ヒータ(電気ヒータ)、
34 温度センサ、 37 風速計
41 コンプレッサ、 42 コンデンサ
50 制御ユニット
DESCRIPTION OF
34 Temperature sensor, 37
Claims (12)
前記陳列室へ冷気を供給するための冷却ユニットおよび送風用のファンを少なくとも内蔵したダクトシステムと、
前記陳列室へ冷気を供給する冷気供給モードと、前記冷却ユニットの除霜を行う除霜モードとを繰り返す制御機能を含む制御ユニットとを有し、
前記制御ユニットは、前記冷気供給モードの終了時の前記送風用のファンの出力が、前記冷気供給モードの開始時の前記送風用のファンの出力よりも大きくなるように制御するファン制御機能を備えている、収納装置。 A display room for displaying goods in a refrigerated and / or frozen state;
A duct system including at least a cooling unit for supplying cold air to the display room and a fan for blowing air;
A control unit including a control function for repeating a cool air supply mode for supplying cool air to the display room and a defrost mode for defrosting the cooling unit;
The control unit includes a fan control function for controlling the output of the blower fan at the end of the cool air supply mode to be larger than the output of the blower fan at the start of the cool air supply mode. The storage device.
前記制御ユニットは、前記温度センサの検出温度により前記冷却ユニットの冷却能力を制御する機能を、さらに備えている、収納装置。 The duct system according to claim 1, comprising a suction duct for sucking air from the display chamber, and a temperature sensor for detecting a temperature of intake air in the suction duct.
The storage device further includes a function of controlling a cooling capacity of the cooling unit based on a temperature detected by the temperature sensor.
前記ファン制御機能は、前記センサにより検出される風量が一定になるように、前記送風用のファンの出力を上げる、収納装置。 In Claim 1, it has a sensor for detecting the air volume of the downstream of the cooling unit,
The fan control function is a storage device that increases the output of the fan for blowing air so that the air volume detected by the sensor is constant.
前記収納装置は、さらに、前記陳列室へ冷気を供給するための冷却ユニットおよび送風用のファンを少なくとも内蔵したダクトシステムを有し、
当該温度制御方法は、前記陳列室へ冷気を供給する冷気供給モードと、前記冷却ユニットの除霜を行う除霜モードとが繰り返して行なわれる際に、前記冷気供給モードの終了時の前記送風用のファンの出力が、前記冷気供給モードの開始時の前記送風用のファンの出力よりも大きくなるように制御するファン制御工程を有する、温度制御方法。 A temperature control method for a storage device having a display room for displaying goods in a refrigerated and / or frozen state,
The storage device further includes a duct system including at least a cooling unit for supplying cold air to the display room and a fan for blowing air,
In the temperature control method, when the cool air supply mode for supplying cool air to the display room and the defrost mode for defrosting the cooling unit are repeatedly performed, the temperature control method is used for the blowing at the end of the cool air supply mode. A temperature control method comprising: a fan control step of controlling so that an output of the fan becomes larger than an output of the fan for blowing at the start of the cold air supply mode.
当該温度制御方法は、前記温度センサの検出温度により前記冷却ユニットの冷却能力を制御する工程を、さらに有する、温度制御方法。 The duct system according to claim 8, comprising a suction duct for sucking air from the display chamber, and a temperature sensor for detecting a temperature of intake air in the suction duct.
The temperature control method further includes the step of controlling the cooling capacity of the cooling unit based on the temperature detected by the temperature sensor.
前記ファン制御工程では、前記センサにより検出される風量が一定になるように、前記送風用のファンの出力を上げる、温度制御方法。 9. The storage device according to claim 8, further comprising a sensor for detecting an air volume downstream of the cooling unit,
In the fan control step, the temperature control method of increasing the output of the fan for blowing air so that the air volume detected by the sensor is constant.
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US11358086B2 (en) | 2018-03-30 | 2022-06-14 | Nec Corporation | State estimation apparatus, method, and program storage medium |
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