JP2009085473A - 低温貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発皿を加熱するための電気ヒータの消費電力を削減でき、且つ、蒸発皿からの水漏れの発生を未然に回避することができる低温貯蔵庫を提供する。
【解決手段】本発明は、蒸発器１４により貯蔵室８内を冷却して成るものであって、ドレン水を受容する蒸発皿２２と、蒸発皿２２を加熱するヒータ３８と、蒸発皿温度センサ３９と、温度センサ３９の出力に基づき、ヒータ３８の通電を制御する制御装置Ｃとを備え、制御装置Ｃは、蒸発器１４の除霜開始に基づいてヒータ３８に通電を開始し、温度センサ３９が検出する温度がヒータＯＦＦ点に上昇したときにヒータ３８を非通電とし、ヒータＯＮ点に低下したときにヒータ３８への通電を再開する蒸発皿加熱制御を実行し、蒸発器１４の除霜終了後、温度センサ３９が検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値以上となった場合、蒸発皿加熱制御を終了する。
【選択図】図４

Description

本発明は、蒸発器により貯蔵室内を冷却して成る低温貯蔵庫、特に、蒸発器からのドレン水を受容する蒸発皿に設けられるヒータの制御に関するものである。

従来より低温貯蔵庫には、蒸発器が設置され、この蒸発器と熱交換した冷気を庫内に強制循環して冷却している。この蒸発器には運転により着霜が生じるため、定期的若しくは任意時刻に蒸発器の霜取運転が実行される。この霜取運転の方法としては、蒸発器への冷媒の供給を停止した状態で送風機のみを運転する所謂ＯＦＦサイクル霜取運転や蒸発器を電気ヒータで加熱するヒータ霜取運転、或いは、蒸発器にホットガス（高温冷媒）を流入させるホットガス霜取運転などがあるが、いずれの場合にも蒸発器からドレン水（着霜が融解した除霜水）が滴下するためこれを処理する必要がある。

このドレン水の処理を行う場合、通常蒸発皿を設置してこの蒸発皿内に上記ドレン水を受容する。そして、蒸発皿を電気ヒータにより強制的に加熱しつつ、送風機にて外気を通風して蒸発皿に受容されたドレン水を蒸発させていた。

この場合、電気ヒータは、蒸発皿に設けられる蒸発皿温度センサの検出出力に基づき、所定の上限温度に達した場合に、電気ヒータの通電を停止し、当該蒸発皿温度が所定の下限温度に達した場合、電気ヒータの通電を開始するＯＮ−ＯＦＦ制御が行われていた（図７参照）。しかしながら、当該ＯＮ−ＯＦＦ制御は、低温貯蔵庫が運転されている間継続して行われていたため、実際に蒸発皿内にドレン水があってもなくても、蒸発皿の温度は一定の高温範囲（例えば＋６０℃程度）に維持されていた。図７において実線は、蒸発皿内にドレン水がある場合の温度変化及びヒータのタイミングチャートを示し、破線は、蒸発皿内にドレン水がない場合の温度変化及びヒータのタイミングチャートを示している。

そのため、実際に蒸発皿内にドレン水がない場合であっても、蒸発皿の加熱は行われることから、消費電力量の増大を伴い、また、必要以上に当該蒸発皿が設けられる機械室内が加熱されることで、当該機械室内に配設される圧縮機や凝縮器への熱負荷を増大させる一因とも成る。

そこで、従来では、蒸発皿内にドレン水が貯留されていることが予測される霜取時間に応じた電気ヒータへの通電を行うことで、蒸発皿内のドレン水の蒸発処理を行っていた（特許文献１参照）。
特開２００２−２９５９５８号公報

しかしながら、上述した如き除霜運転に伴うヒータの通電制御では、実際に蒸発皿内にドレン水があるか否かにかかわらず、予測されるドレン水の量に応じて除霜運転時におけるヒータの通電時間を設定し、これに基づきヒータの通電制御を行っていた。

そのため、実際に蒸発皿内にドレン水が残留している場合であっても、ヒータによる蒸発皿加熱制御が終了してしまったり、ドレン水が無くなっているにもかかわらず、ヒータによる蒸発皿加熱制御を継続していた。これにより、蒸発皿内のドレン水の蒸発処理が不十分な状況が生じたり、必要以上にヒータへの通電が行われ、消費電力量が増大してしまう不都合があった。

また、蒸発皿内に多くのドレン水が貯留されるのは、上記特許文献に示されるよう除霜運転時であるが、通常の冷却運転を行っている場合においても、少しずつドレン水は蒸発皿内に流入している。そのため、除霜運転の間隔が長い場合や、低温貯蔵庫の設置環境によっては、ドレン水が生じやすく、多くのドレン水が蒸発皿内に貯留されることがある。

特に、開口面積が大きいオープンショーケース等が湿度の高い環境に設置される場合では、より多くの結露水が蒸発器に付着し、ドレン水として蒸発皿内に貯留される。そのため、除霜運転に応じて蒸発皿のヒータの通電を行うのみでは、蒸発皿からドレン水が漏出してしまうおそれがある。

そこで、蒸発皿内のドレン水をフロートスイッチや電気的・光学的センサによって検知し、ドレン水がある場合だけ蒸発皿ヒータに通電する方式も考えられるが、フロートスイッチや電気的センサが故障した場合や、光学的センサが汚れた場合などには、制御不能となる。また、ドレン水には貯蔵室からの種々の塵埃が含まれている場合が多く、これらのスイッチやセンサは汚れやすい環境にある。そのため、このようなスイッチやセンサを使用すると、定期的にメンテナンスしなければならなくなる問題がある。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、蒸発皿を加熱するための電気ヒータの消費電力を削減でき、且つ、蒸発皿からの水漏れの発生を未然に回避することができる低温貯蔵庫を提供する。

本発明の低温貯蔵庫は、蒸発器により貯蔵室内を冷却して成るものであって、ドレン水を受容する蒸発皿と、該蒸発皿を加熱するヒータと、蒸発皿又は該蒸発皿内のドレン水の温度を検出する温度センサと、該温度センサの出力に基づき、ヒータの通電を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、蒸発器の除霜開始に基づいてヒータに通電を開始し、温度センサが検出する温度が所定の上限値に上昇したときにヒータを非通電とし、所定の下限値に低下したときに当該ヒータへの通電を再開する蒸発皿加熱制御を実行すると共に、蒸発器の除霜終了後、温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値以上となった場合、蒸発皿加熱制御を終了することを特徴とする。

請求項２の発明の低温貯蔵庫は、蒸発器により貯蔵室内を冷却して成るものであって、ドレン水を受容する蒸発皿と、該蒸発皿を加熱するヒータと、蒸発皿又は該蒸発皿内のドレン水の温度を検出する温度センサと、該温度センサの出力に基づき、ヒータの通電を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、所定時間毎にヒータに通電し、その状態で温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値未満であった場合、温度センサが検出する温度が所定の上限値に上昇したときにヒータを非通電とし、所定の下限値に低下したときに当該ヒータへの通電を再開する蒸発皿加熱制御を実行することを特徴とする。

請求項３の発明の低温貯蔵庫は、上記発明において、制御装置は、温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値以上となった場合、蒸発器加熱制御を終了することを特徴とする。

請求項４の発明の低温貯蔵庫は、上記各発明において、制御装置は、温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値未満である場合、勾配が小さいほどヒータの発熱量を増大させ、勾配が大きいほどヒータの発熱量を減少させることを特徴とする。

本発明によれば、蒸発器により貯蔵室内を冷却して成る低温貯蔵庫において、ドレン水を受容する蒸発皿と、該蒸発皿を加熱するヒータと、蒸発皿又は該蒸発皿内のドレン水の温度を検出する温度センサと、該温度センサの出力に基づき、ヒータの通電を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、蒸発器の除霜開始に基づいてヒータに通電を開始し、温度センサが検出する温度が所定の上限値に上昇したときにヒータを非通電とし、所定の下限値に低下したときに当該ヒータへの通電を再開する蒸発皿加熱制御を実行すると共に、蒸発器の除霜終了後、温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値以上となった場合、蒸発皿加熱制御を終了するので、蒸発皿の温度変化の時間当たりの勾配に基づいて該蒸発皿内のドレン水の有無を判断し、蒸発器の除霜終了後に、ドレン水が無く空焚きと判断した場合に蒸発皿加熱制御を終了することができる。

蒸発皿内のドレン水の有無を温度センサが検出する温度変化の時間当たりの勾配に基づいて判断し、適切な蒸発皿加熱制御を実行することが可能となる。従って、蒸発皿内にドレン水が残留しているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御が終了してしまう不都合や、既に蒸発皿内にドレン水が無くなっているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御を継続し、無駄な電力が消費される不都合を回避することが可能となる。

請求項２の発明によれば、蒸発器により貯蔵室内を冷却して成る低温貯蔵庫において、ドレン水を受容する蒸発皿と、該蒸発皿を加熱するヒータと、蒸発皿又は該蒸発皿内のドレン水の温度を検出する温度センサと、該温度センサの出力に基づき、ヒータの通電を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、所定時間毎にヒータに通電し、その状態で温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値未満であった場合、温度センサが検出する温度が所定の上限値に上昇したときにヒータを非通電とし、所定の下限値に低下したときに当該ヒータへの通電を再開する蒸発皿加熱制御を実行するので、所定時間毎に通電されるヒータによって蒸発皿を加熱し、当該蒸発皿の温度変化の時間当たりの勾配に基づいて蒸発皿内のドレン水の有無を判断し、ドレン水がある場合には、蒸発皿加熱制御を行うことで、円滑に蒸発皿のドレン水を蒸発処理することが可能となる。

そのため、蒸発皿のドレン水の有無に基づいて、蒸発皿加熱制御を行うことが可能となり、蒸発皿からドレン水があふれ出てしまう不都合や、必要以上に加熱されることによる消費電力量の増大を未然に回避することが可能となる。

また、請求項３の発明によれば、上記発明において、制御装置は、温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値以上となった場合、蒸発器加熱制御を終了するので、当該温度変化の時間当たりの勾配に基づき、ドレン水が無く空焚きと判断した場合に蒸発皿加熱制御を終了することができ、適切な蒸発皿加熱制御を実行することが可能となる。

従って、蒸発皿内にドレン水が残留しているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御が終了してしまう不都合や、既に蒸発皿内にドレン水が無くなっているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御を継続し、無駄な電力が消費される不都合を回避することが可能となる。

請求項４の発明によれば、上記各発明において、制御装置は、温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値未満である場合、勾配が小さいほどヒータの発熱量を増大させ、勾配が大きいほどヒータの発熱量を減少させるので、蒸発皿内のドレン水の量を当該勾配により判断し、多い場合には、ヒータによる加熱能力を増大させると共に、少ない場合には、ヒータによる加熱能力を低減させることができる。

従って、ドレン水の蒸発に必要な熱量を過不足なく蒸発皿に供給することができ、円滑なドレン水の蒸発処理を行うことができる。また、蒸発皿と共に機械室内に載置される他の機器への熱負荷を減少させることができ、低温貯蔵庫全体の冷却能力を向上させることができる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用する低温貯蔵庫の実施例としてのオープンショーケース１の正面図、図２はオープンショーケース１の断面図、図３は制御装置Ｃの電気ブロック図である。実施例のオープンショーケース１は例えばコンビニエンスストアなどの店舗に設置されて商品を冷却しながら陳列販売するための低温ショーケースであり、断面略コ字状の断熱壁２とこの断熱壁２の両側に取り付けられた側板３、３により本体４が構成されている。

この断熱壁２の内側には仕切板６が取り付けられ、この仕切板６と断熱壁２間にダクト７が構成されると共に、仕切板６の内側に前面に開口した貯蔵室８が構成されている。９・・はこの貯蔵室８内に複数段架設された棚であり、１１は前面開口上縁部に取り付けられた蛍光灯である。

貯蔵室８の前面開口上縁にはダクト７に連通する冷気吐出口１２が形成され、開口下縁にはダクト７に連通する冷気吸込口１３が形成されている。そして、このダクト７内には蒸発器１４と冷気循環用の送風機１６が設置されている。

一方、断熱壁２下側の本体４下部には機械室１７が構成されており、この機械室１７内には圧縮機１８、凝縮器１９、機械室１７内を空冷するための送風機２１及び蒸発皿２２が配設されている。前記圧縮機１８、凝縮器１９、図示しない減圧装置及び前記蒸発器１４は周知の冷媒回路を構成する。また、蒸発器１４の下側からは機械室１７内に延在する図示しないドレンホースが設けられ、このドレンホースは前記蒸発皿２２上に開口している。

この蒸発皿２２は、熱伝導性材料にて構成されており、当該底面には、当該蒸発皿２２を加熱するヒータ（電気ヒータ）３８が配設されている。また、蒸発皿２２内には、当該蒸発皿２２又は蒸発皿２２内のドレン水の温度を検出する蒸発皿温度センサ３９が配設されている。

次に、図３を参照してオープンショーケース１の制御装置Ｃについて説明する。制御装置Ｃは、汎用マイクロコンピュータから構成されるコントローラであり、時限手段としてのタイマ３７を内蔵している。なお、当該タイマ３７は、日付機構を有するものであっても、積算時間をカウントするものであっても良い。

制御装置Ｃの入力側には、貯蔵室８への吐出冷気の温度を検出する吐出冷気温度センサ３６と、蒸発器１４の温度を検出する除霜終了温度センサ３５と、前記蒸発皿温度センサ３９と、当該オープンショーケース１の各種設定を行うコントロールパネル３４等が接続されている。制御装置Ｃの出力側には、圧縮機１８と、冷気循環用送風機１６と、送風機２１と、蒸発皿２２に設けられるヒータ３８等が接続されている。

以上の構成で、本実施例のオープンショーケース１の動作を説明する。制御装置Ｃは、コントロールパネル３４の電源スイッチの操作等に基づき電源が接続されると、冷気循環用送風機１６及び送風機２１は連続運転される。

一方、制御装置Ｃは吐出冷気温度センサ３６の出力に基づき、上限温度（例えば設定温度＋２℃）よりも高い場合には、圧縮機１８を起動すると共に、下限温度（例えば設定温度−２℃）以下の場合には、圧縮機１８を停止する。

圧縮機１８の起動により、圧縮機１８からは高温冷媒が吐出される。この圧縮機１８から吐出された高温冷媒は凝縮器１９に流入し、そこで送風機２１の運転により吸い込まれる外気によって空冷される。この凝縮器１９内で放熱して凝縮した冷媒は前記減圧装置にて減圧された後、蒸発器１４に流入して蒸発する。このときに周囲から潜熱を奪って冷却作用を発揮する。

この蒸発器１４と熱交換して冷却された冷気は冷気循環用送風機１６が運転されていることによりダクト７内を吹き上げられ、冷気吐出口１２から貯蔵室８の開口下縁の冷気吸込口１３に向けて吐出される。これにより、貯蔵室８の開口には冷気によるエアーカーテンが構成されると共に、冷気の一部は貯蔵室８内の循環して当該貯蔵室８内を所定の冷蔵温度に冷却する。

他方、送風機２１にて前方から機械室１７内に吸い込まれた外気は、前述の如く凝縮器１９を通過して空冷して温度上昇した後、次に蒸発皿２２を通過し、その後、圧縮機１８を経て断熱壁２の背面を上昇し、オープンショーケース１の上方に排気される（排熱）。

このような冷却運転により蒸発器１４には着霜が成長する。そこで、制御装置Ｃはタイマ３７の出力に基づき予め設定された所定時刻（例えば午前零時など）に蒸発器１４の除霜運転を開始する。この除霜運転中は、制御装置Ｃは、吐出冷気温度センサ３６の出力にかかわらず、圧縮機１８は強制的に停止されるので、蒸発器１４への冷媒供給は停止する。そして、蒸発器１４へは冷気循環用送風機１６により通風が連続して行われ、蒸発器１４は所謂ＯＦＦサイクル除霜される。

かかる除霜運転が開始されると、蒸発器１４の着霜は徐々に融解し始め、やがて融解したドレン水が前記ドレンホースを伝って蒸発皿２２に流入し始める。そして、蒸発器１４の着霜が融解し切って蒸発器１４の温度が所定の霜取終了温度まで上昇すると、除霜終了温度センサ３５の出力に基づき、制御装置Ｃは除霜運転を終了し、再び前記冷却運転を開始することになる。

係る除霜運転終了後も蒸発皿２２へはしばらくドレン水が流入し続けるが、このような除霜によって蒸発皿２２に流入するドレン水は、蒸発皿２２に設けられるヒータ３８の発熱によって加熱され、蒸発処理される。

ここで、制御装置Ｃは、除霜運転の開始に伴い蒸発皿２２のヒータ３８に通電を開始して、以後、蒸発皿加熱制御を開始する。この蒸発皿加熱制御では、制御装置Ｃは、蒸発皿温度センサ３９が検出する温度が所定の上限値、即ち、ヒータＯＦＦ点に上昇したときにヒータ３８を非通電とし、所定の下限値、即ち、ヒータＯＮ点に低下したときにヒータ３８への通電を再開する。なお、当該蒸発皿加熱制御によって、蒸発皿２２は、例えば約＋６０℃に加熱される。

図４は、除霜運転に伴う蒸発皿２２のヒータ３８のタイミングチャートを示している。本実施例では、常時、ヒータ３８のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っているものではないため、通常、当該蒸発皿２２の温度は、機械室１７内の温度と略同一である。そのため、少なくとも、ヒータＯＦＦ点よりも低い。この状態で、除霜運転が開始されると、制御装置Ｃはこれに伴いヒータ３８への通電を開始する。

これにより、蒸発皿温度センサ３９により検出される蒸発皿２２又は蒸発皿２２内のドレン水の温度は上昇していき、やがてヒータＯＦＦ点に到達する。当該温度検出に基づき制御装置Ｃは、ヒータ３８を非通電とする。これにより、蒸発皿２２は、該蒸発皿２２内に流入するドレン水や外気温により次第に冷却されていき、ヒータＯＮ点に到達する。当該温度検出に基づき制御装置Ｃは、ヒータ３８を通電する。

制御装置Ｃは、上記除霜運転を実行している際には、蒸発皿温度センサ３９が検出する温度の変化の時間当たりの勾配にかかわらず、上記蒸発皿加熱制御を繰り返して実行する。なお、この場合において、ヒータ３８への通電制御にリレーを用いている場合には、ショートサイクルを防止するため、ヒータＯＦＦ点に到達してもヒータ３８を非通電としてから所定の保護時間が経過するまでは、ヒータ３８を通電しない。同様にヒータＯＮ点に到達してもヒータ３８を通電してから所定の保護時間が経過するまでは、ヒータ３８を非通電としないものとする。

そして、上記除霜運転が終了した後、制御装置Ｃは、ヒータ３８の通電時における蒸発皿２２の温度変化の勾配を算出し、蒸発皿２２内のドレン水の有無を判断する。即ち、蒸発皿２２を加熱するヒータ３８の通電量が同一である限り、蒸発皿２２内にドレン水がある場合には、加熱対象物が蒸発皿２２以外にも存在することで、単位時間当たりの温度上昇勾配は緩慢となる。一方、蒸発皿２２内にドレン水がない場合には、加熱対象が蒸発皿２２のみであるため、ドレン水がある場合に比べて単位時間当たりの温度上昇勾配は急峻となる。

そのため、制御装置Ｃは、図５に示すように、Δｔ時間（単位時間）当たりに蒸発皿温度センサ３９により検出される温度差ΔＴから温度上昇の勾配を算出する。算出された当該温度上昇の勾配が所定値より小さく緩慢である場合には、制御装置Ｃは、蒸発皿２２内にドレン水が多くあると判断し、継続して上記蒸発皿加熱制御を実行する。

他方、算出された温度上昇の勾配が所定値以上となり急峻であったときは、制御装置Ｃは、蒸発皿２２内にドレン水が無く、空焚きの状態であると判断し、上記蒸発皿加熱制御を終了（中断）してヒータ３８を非通電とする。なお、上記と同様に、ヒータ３８を通電してから所定の保護時間が経過するまでは、ヒータ３８を非通電とせず、当該時間が経過した後に非通電とする。

これにより、蒸発皿２２の温度変化の時間当たりの勾配に基づいて蒸発皿２２内のドレン水の有無を判断し、蒸発器１４の除霜運転終了後に、ドレン水が無く空焚きと判断した場合に蒸発皿加熱制御を終了する。

従って、蒸発皿２２内にドレン水が残留しているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御が終了してしまう不都合や、既に蒸発皿２２内にドレン水が無くなっているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御を継続し、無駄な電力が消費される不都合を回避することが可能となり、適切な蒸発皿加熱制御を実行することが可能となる。

また、必要以上に蒸発皿２２のヒータ３８に通電されないため、機械室１７内における熱負荷を軽減することができ、圧縮機１８の運転効率の向上や、凝縮器１９による冷却効率を向上させることができ、装置全体としての冷却効率の向上を実現することが可能となる。

なお、圧縮機１８とヒータ３８との同時通電により装置の電源容量が不足するような機種では、蒸発器１４の除霜運転終了後に、蒸発皿加熱制御を実行している際に、圧縮機１８が起動した場合には、上記温度勾配にかかわらず、上記蒸発皿加熱制御を中断し、ＯＮ−ＯＦＦ制御される圧縮機１８が停止している際に、再度蒸発皿加熱制御を実行しても良い。

なお、上記実施例では、リレーにより通電制御されるヒータ３８が一つであるため、上記制御を行っているが、例えばリレーにより通電制御されるヒータ３８が二つ以上、複数ある場合には、上記蒸発皿２２の温度変化の時間当たりの勾配に基づいて通電するヒータ３８の数を制御しても良い。

例えばヒータ３８が二つ設けられている場合には、上記に加えて制御装置Ｃは、算出された温度上昇の勾配が、上記所定値よりも小さい有水勾配値（第２の所定値）未満であるとき、蒸発皿２２内のドレン水は所定量よりも多いものと判断し、両ヒータ３８、３８に通電して、蒸発皿２２内のドレン水の蒸発促進を行う。他方、当該勾配が、前記有水勾配値以上であって前記所定値よりも小さい場合には、蒸発皿２２内のドレン水は所定量よりも少ないものと判断し、一方のヒータ３８のみに通電して、蒸発皿２２内のドレン水の蒸発促進を行う。

これにより、蒸発皿２２内のドレン水の量を蒸発皿温度センサ３９が検出する温度の変化の時間当たりの勾配によって判別し、勾配が小さくドレン水が多いと判断される場合には、通電するヒータ３８の容量を大きくし、勾配が大きくドレン水が少ないと判断される場合には、通電するヒータ３８の容量を小さくすることで、蒸発皿２２内のドレン水の量に応じたヒータ３８の通電制御を実現することが可能となる。

従って、蒸発皿２２内のドレン水が多い場合には、多くの熱量によって蒸発皿２２を加熱することができると共に、ドレン水が少ない場合には、少ない熱量によって蒸発皿２２を加熱することができる。そのため、ドレン水の蒸発に必要な熱量を過不足なく蒸発皿２２に供給することができ、円滑なドレン水の蒸発処理、及び、機械室１７内への熱負荷の減少を実現することができる。なお、当該複数のヒータ３８は、いずれも同一の容量であってもよく、相互に異なる容量であっても良い。

また、ヒータ３８がリレーによる通電制御ではなく、ＳＳＲによる通電制御を行う場合には、ヒータ３８への通電率を変化させる。この場合、算出された温度上昇の勾配が、上記所定値未満であって、当該勾配が小さいほど蒸発皿２２内のドレン水はより多いものと判断し、ヒータ３８の通電率を増大させて通電して、蒸発皿２２内のドレン水の蒸発促進を行う。他方、当該勾配が、上記所定値未満であって、当該勾配が大きいほど蒸発皿２２内のドレン水はより少ないものと判断し、ヒータ３８の通電率を減少させて通電して、蒸発皿２２内のドレン水の蒸発促進を行う。これによっても、過不足なく蒸発皿２２をヒータ３８により加熱することが可能となる。

また、本実施例では、蒸発器１４の除霜運転開始と同時に蒸発皿２２のヒータ３８への通電を開始し、蒸発皿加熱制御を実行しているが、これに限定されるものではなく、除霜運転開始よりも所定時間だけ早くヒータ３８への通電を開始、若しくは、除霜運転開始よりも所定時間だけ遅延させてヒータ３８への通電を開始し、上記実施例の如く蒸発皿加熱制御を実行しても良い。また、本実施例では、蒸発器１４の除霜運転は、制御装置Ｃに内蔵されるタイマ３７に基づき、予め設定された所定時刻（例えば午前零時など）に開始しているが、これに限定されるものではなく、例えば、前回の除霜運転開始、若しくは、除霜運転終了からの積算時間をタイマ３７によりカウントし、当該積算時間が所定時間、例えば１２時間や２４時間となったことを条件として除霜運転を開始しても良い。

本実施例では、制御装置Ｃは、上記除霜運転の有無にかかわらず、上記冷却運転時において、タイマ３７によりカウント時間が所定時間となると、例えば３０分経過したら蒸発皿２２の空焚き検知動作を実行する。即ち、図６に示すように、制御装置Ｃは、所定時間毎に、蒸発皿２２のヒータ３８に通電を行い、この際のΔｔ時間（単位時間）当たりの蒸発皿温度センサ３９により検出される温度差ΔＴから温度上昇の勾配を算出する。なお、当該空焚き検知動作におけるヒータ３８の通電は、所定時間毎にヒータ３８を上記蒸発皿加熱制御するものとしても良い。

そして、算出された温度上昇の勾配が所定値以上となり急峻であったときは、制御装置Ｃは、蒸発皿２２内にドレン水が無く、空焚きの状態であると判断し、ヒータ３８を非通電とする。なお、上記と同様に、ヒータ３８を通電してから所定の保護時間が経過するまでは、ヒータ３８を非通電とせず、当該時間が経過した後に非通電とする。そして、上記タイマ３７のカウントをリセットし、新たにカウントを開始する。そして、上記所定時間が経過したら、制御装置Ｃは、再び、ヒータ３８に通電し、空焚き検知動作を行う。

他方、制御装置Ｃは、上記空焚き検知動作において、算出された当該温度上昇の勾配が所定値未満で緩慢である場合には、蒸発皿２２内にドレン水があると判断し、上記蒸発皿加熱制御を実行する。

当該蒸発皿加熱制御において、ヒータ３８の通電時に、前記温度上昇の勾配を算出し、当該勾配が所定値以上となり急峻となった時点で、制御装置Ｃは、蒸発皿２２内にドレン水が無く、空焚きの状態であると判断し、上記蒸発皿加熱制御を終了（中断）してヒータ３８を非通電とする。そして、上記タイマ３７のカウントをリセットし、新たにカウントを開始する。そして、上記所定時間が経過したら、制御装置Ｃは、再び、ヒータ３８に通電し、空焚き検知動作を行う。

これにより、所定時間毎に通電されるヒータ３８によって蒸発皿２２を加熱し、当該蒸発皿２２の温度変化の時間当たりの勾配に基づいて蒸発皿２２内のドレン水の有無を判断し、ドレン水がある場合には、蒸発皿加熱制御を行うことで、円滑に蒸発皿２２のドレン水を蒸発処理することが可能となる。

そのため、蒸発皿２２のドレン水の有無に基づいて、蒸発皿加熱制御を行うことが可能となり、冷却運転時において、蒸発皿２２からドレン水があふれ出てしまう不都合や、必要以上に加熱されることにより消費電力量の増大を未然に回避することが可能となる。

また、当該空焚き検知動作では、制御装置Ｃは、前記勾配が所定値以上となった場合、蒸発器加熱制御を終了するので、当該温度変化の時間当たりの勾配に基づき、ドレン水が無く空焚きと判断した場合に蒸発皿加熱制御を終了することができ、適切な蒸発皿加熱制御を実行することが可能となる。

従って、蒸発皿２２内にドレン水が残留しているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御が終了してしまう不都合や、既に蒸発皿２２内にドレン水が無くなっているにもかかわらず、蒸発皿加熱制御を継続し、無駄な電力が消費される不都合を回避することが可能となる。

なお、当該空焚き検知動作に伴う蒸発皿加熱制御が実行された場合であっても、上記除霜運転に伴う蒸発皿加熱制御と同様に、前記算出された温度上昇の勾配が上記所定値よりも小さい有水勾配値（第２の所定値）以上であって、前記所定値よりも小さい場合には、ヒータ３８への通電量を制御し、蒸発皿２２におけるドレン水の蒸発促進能力を制御しても良い。

なお、制御装置Ｃは、上述した如き除霜運転が終了した後は、空焚き検知動作を行うためのタイマのカウントをリセットし、新たにカウントを開始するものとする。これにより、除霜運転終了直後に、空焚き検知動作が行われることで、必要以上にヒータ３８へ通電される不都合を回避することが可能となる。

また、上記実施例において、ヒータ３８への通電制御は、リレーを用いていることから、制御装置Ｃは、ショートサイクルを防止するための保護時間を設けているが、当該ヒータ３８への通電制御をＳＳＲにより行う場合には、係る保護時間を設ける必要がない。そのため、空焚き検知直後にヒータ３８を非通電としても良い。これにより、蒸発皿２２内にドレン水が無い状態でヒータ３８が通電されることによる無駄な電力の消費を削減することができ、ランニングコストの低下を図ることができる。更には、機械室１７内における熱負荷を軽減することができるため、圧縮機１８の運転効率の向上や、凝縮器１９による冷却効率を向上させることができ、装置全体としての冷却効率の向上を実現することが可能となる。

なお、上記実施例では、低温貯蔵庫としてオープンショーケース１を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、業務用冷却貯蔵庫や家庭用冷蔵庫などの低温貯蔵庫であっても同様の効果を奏することができる。

本発明を適用する低温貯蔵庫の実施例としてのオープンショーケースの正面図である。 オープンショーケースの断面図である。 制御装置の電気ブロック図である。 除霜運転に伴う蒸発皿のヒータのタイミングチャートである。 ドレン水の有無を判断する温度勾配の説明図である。 空焚き検知動作におけるヒータのタイミングチャートである。 従来の蒸発皿温度変化とヒータのタイミングチャートである。

符号の説明

Ｃ 制御装置
１ オープンショーケース（低温貯蔵庫）
８ 貯蔵室
１２ 冷気吐出口
１３ 冷気吸込口
１４ 蒸発器
１６ 冷気循環用送風機
１７ 機械室
１８ 圧縮機
１９ 凝縮器
２１ 送風機
２２ 蒸発皿
３５ 除霜終了温度センサ
３６ 吐出冷気温度センサ
３７ タイマ（時限手段）
３８ ヒータ（電気ヒータ）
３９ 蒸発皿温度センサ

Claims (4)

1. 蒸発器により貯蔵室内を冷却して成る低温貯蔵庫において、
   ドレン水を受容する蒸発皿と、
   該蒸発皿を加熱するヒータと、
   前記蒸発皿又は該蒸発皿内のドレン水の温度を検出する温度センサと、
   該温度センサの出力に基づき、前記ヒータの通電を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、前記蒸発器の除霜開始に基づいて前記ヒータに通電を開始し、前記温度センサが検出する温度が所定の上限値に上昇したときに前記ヒータを非通電とし、所定の下限値に低下したときに当該ヒータへの通電を再開する蒸発皿加熱制御を実行すると共に、前記蒸発器の除霜終了後、前記温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値以上となった場合、前記蒸発皿加熱制御を終了することを特徴とする低温貯蔵庫。
2. 蒸発器により貯蔵室内を冷却して成る低温貯蔵庫において、
   ドレン水を受容する蒸発皿と、
   該蒸発皿を加熱するヒータと、
   前記蒸発皿又は該蒸発皿内のドレン水の温度を検出する温度センサと、
   該温度センサの出力に基づき、前記ヒータの通電を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、所定時間毎に前記ヒータに通電し、その状態で前記温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値未満であった場合、前記温度センサが検出する温度が所定の上限値に上昇したときに前記ヒータを非通電とし、所定の下限値に低下したときに当該ヒータへの通電を再開する蒸発皿加熱制御を実行することを特徴とする低温貯蔵庫。
3. 前記制御装置は、前記温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が所定値以上となった場合、前記蒸発器加熱制御を終了することを特徴とする請求項２に記載の低温貯蔵庫。
4. 前記制御装置は、前記温度センサが検出する温度の変化の時間当たりの勾配が前記所定値未満である場合、前記勾配が小さいほど前記ヒータの発熱量を増大させ、前記勾配が大きいほど前記ヒータの発熱量を減少させることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の低温貯蔵庫。

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