JP2020143856A - 除霜スケジュール設定制御方法、冷却装置及び冷却設備 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍設備あるいは冷蔵設備などの冷却設備に設けられる冷却装置に対する除霜スケジュールを簡易かつ適時適切に設定することができる除霜スケジュール設定制御方法、冷却装置及び冷却設備を提供すること。【解決手段】予め設定された初期除霜スケジュールに基づいて除霜処理を行う冷却装置の除霜スケジュール設定制御方法であって、除霜処理が終了した後に、前記冷却装置における蒸発器の送風下流側の温度勾配を求める温度勾配算出ステップと、前記温度勾配算出ステップで求められた温度勾配が所定の条件を満たした場合に、次回の除霜処理スケジュールを変更する変更設定ステップと、を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、冷凍設備あるいは冷蔵設備などの冷却設備に設けられる冷却装置に対する除霜スケジュールを簡易かつ適時適切に設定することができる除霜スケジュール設定制御方法、冷却装置及び冷却設備に関する。

食品や薬品などの物品を低温で保管する冷凍設備や冷蔵設備は、物品を冷凍あるいは冷蔵するための冷却装置が設けられている。また、冷却装置の蒸発器である冷却用熱交換器には、低温の冷媒が流れる冷媒配管が通っており、室内の空気を取り込んで冷媒との熱交換を行うことにより、室内の空気を冷却し、冷却された空気を室内に送風して冷却している。

ここで、湿った空気が冷却用熱交換機に取り込まれると、冷却用熱交換機に霜が付着し、この霜が成長することにより、冷却用熱交換器内の風量が減り、冷却能力が低下する。このため、冷却装置は、定期的に冷却を止めて霜を取る除霜処理を実施する。この除霜処理は、例えば、冷却用熱交換器周辺にヒータを取り付け、このヒータによって冷却用熱交換器を加熱することによって行われる。

一般に、冷凍設備や冷蔵設備では、予め除霜を行う除霜スケジュールを設定しておき、定期的に除霜処理を行うようにしている。

なお、特許文献１では、ウォークイン冷蔵庫の冷却装置に対する除霜を行う除霜制御装置が記載されている。

特開２０１４−７０８７２号公報

ところで、除霜処理を実施する場合、冷却装置を停止させる必要があるため、頻繁に除霜処理を行うことは庫内の物品の品質低下を招くことになる。また、除霜処理にヒータを用いる場合、消費電力の増大により、設備のランニングコストがかかってしまうため、除霜処理回数は必要最小限に収める必要がある。

一般的に、予め設定された除霜スケジュールは、設備の最大負荷時、あるいは一定の負荷を想定したものが多い。設備の最大負荷時を想定した除霜スケジュールでは、低負荷時には不要な除霜運転を行ってしまい、設備のランニングコストが増大してしまう。

一方、一定の負荷を見越した除霜スケジュールを設定した場合、想定よりも高い負荷で除霜運転が継続した場合、設定された除霜スケジュールでは十分な除霜を行うことができず、霜が残った状態での冷却運転が行われてしまう。この結果、本来必要な冷却能力以上の冷却能力を発揮することができず、この場合も設備のランニングコストが大きくなってしまう。

なお、冷却用熱交換器の霜の成長速度は、冷却負荷や周囲環境によって左右されるため、設備ごとに最適な除霜スケジュールを設定して運用すべきである。また、同一設備であっても、例えば、夏場と冬場とでは周囲環境が大きく異なるため、季節ごとに異なる除霜スケジュールを設定しておくことが好ましい。

しかしながら、設備ごとや季節ごとに最適な除霜スケジュールを設定するためには、対象設備と同規模の実験設備を建てて冷却実験を行う必要があり、現実的ではない。このため、一般的には、設備の規模から必要な熱容量を算出し、周囲環境をパラメータとして着霜の周期を求めて除霜スケジュールを決定するようにしており、最適な除霜スケジュールの設定には多大の労力と時間とがかかっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷凍設備あるいは冷蔵設備などの冷却設備に設けられる冷却装置に対する除霜スケジュールを簡易かつ適時適切に設定することができる除霜スケジュール設定制御方法、冷却装置及び冷却設備を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、予め設定された初期除霜スケジュールに基づいて除霜処理を行う冷却装置の除霜スケジュール設定制御方法であって、除霜処理が終了した後に、前記冷却装置における蒸発器の送風下流側の温度勾配を求める温度勾配算出ステップと、前記温度勾配算出ステップで求められた温度勾配が所定の条件を満たした場合に、次回の除霜処理スケジュールを変更する変更設定ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記変更設定ステップは、前記温度勾配が第一設定値未満である場合、次回の除霜処理までの時間を短縮することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記変更設定ステップは、前記温度勾配が第二設定値を超える場合、次回の除霜処理までの時間を延長することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記変更設定ステップは、前記温度勾配が前記第一設定値よりも大きい第二設定値を超える場合、次回の除霜処理までの時間を延長することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記温度勾配が第一設定値未満となった除霜処理があらかじめ設定した２以上の所定回数連続した場合に、次回の除霜処理までの時間を短縮することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記変更設定ステップは、前記温度勾配が第二設定値を超えた除霜処理があらかじめ設定した２以上の所定回数連続した場合に、次回の除霜処理までの時間を延長することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記変更設定ステップは、次回の除霜処理までの時間を短縮する処理を行う場合、直前の除霜処理開始時間と元々スケジュールされていた次回除霜処理開始時間との間に新規の除霜処理を追加することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記変更設定ステップは、次回の除霜処理までの時間を短縮する処理を行う場合、前記温度勾配と前記第一設定値との比に基づいて次回の除霜処理までの時間を決定することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記変更設定ステップは、次回の除霜処理までの時間を延長する処理を行う場合、次回除霜処理を削除することを特徴とする。

また、本発明にかかる除霜スケジュール設定制御方法は、上記の発明において、前記初期除霜スケジュールに対して所定時間あるいは所定回数、請求項１〜請求項９のいずれかの除霜スケジュール設定制御方法を実施し、得られた除霜スケジュールに基づいて新たな初期除霜スケジュールとすることを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却装置は、上記のいずれか一つに記載の除霜スケジュール設定制御方法を用いて除霜スケジュールを変更設定して除霜処理を行うことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却設備は、上記に記載の冷却装置が配置されたことを特徴とする。

本発明によれば、冷凍設備あるいは冷蔵設備などの冷却設備に設けられる冷却装置に対する除霜スケジュールを簡易かつ適時適切に設定することができる。

図１は、本発明の実施の形態である冷却装置の構成を示す図である。 図２は、除霜制御部による除霜処理の一例を示すタイムチャートである。 図３は、除霜スケジュール設定制御処理の一例を示す説明図である。 図４は、除霜スケジュール設定制御部による除霜スケジュール設定制御手順を示すフローチャートである。 図５は、変形例１による除霜スケジュール設定制御部による除霜スケジュール設定制御処理手順を示すフローチャートである。 図６は、変形例２による除霜スケジュール設定制御処理を説明する説明図である。 図７は、変形例３による除霜スケジュール設定制御部による除霜スケジュール設定制御処理手順を示すフローチャートである。 図８は、変形例３による除霜スケジュール設定制御処理の具体例を示す説明図である。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。

＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態である冷却装置１の構成を示す図である。図１に示すように、冷却装置１は、圧縮機１０、凝縮器１２、膨張弁１４、冷却用熱交換器である蒸発器１５が順次接続された冷凍サイクル機構を有する。凝縮器１２は、空気との熱交換効率を上げるための送風ファン１３を有する。また、蒸発器１５は、冷却設備１００内の冷却空間２に対して熱交換された室内空気（冷気）を送風する送風ファン１７を有する。送風ファン１７によって送風された空気は、冷却空間２を循環し、蒸発器１５の吸い込み口に戻る。

冷却空間の冷却処理を行う場合、圧縮機１０は蒸発器１５から導入される低圧冷媒を高圧冷媒に圧縮し、凝縮器１２に導出する。凝縮器１２は、高圧冷媒を凝縮して放熱し、凝縮された冷媒を膨張弁１４に導出する。膨張弁１４は、導入された冷媒を減圧膨張して蒸発器１５に導出する。そして、蒸発器１５は、減圧膨張された冷媒によって吸熱を行い、冷却された空気を送風ファン１７によって冷却空間２に送風し、減圧冷媒を圧縮機１０に導出する。

一方、除霜処理を行う場合、圧縮機１０及び送風ファン１７を停止し、蒸発器１５の冷媒導入側に配置された開閉弁Ｖ１と冷媒導出側に配置された開閉弁Ｖ２とを閉にし、蒸発器１５の周囲に設けたヒータ１６に通電して蒸発器１５を加熱する。この加熱によって蒸発器１５の温度を上昇させ、蒸発器１５に付着した霜を除去する。

なお、除霜方式には、四方弁を用いたホットガス方式、四方弁を設けず、圧縮機１０によって生成された高温高圧冷媒の一部を直接、蒸発器１５に導入するホットガスバイパス方式があるが、本実施の形態の除霜方式では、一例として、蒸発器１５の近傍にヒータ１６を設けて除霜するヒータ方式を採用している。

また、蒸発器１５の送風下流側には、吹出温度を検出する吹出温度センサＳ１が設けられる。また、蒸発器１５には、蒸発器１５の温度を検出する除霜解除温度センサＳ２が設けられている。また、冷却空間２には、冷却空間２内の温度を検出する庫内温度センサＳ３が設けられる。なお、吹出温度センサＳ１は、除霜解除温度センサとして機能させてもよい。

また、冷却装置１は、制御部３０、入出力部４０及び記憶部５０を有する。制御部３０は、装置全体の制御を行う制御部であり、除霜制御部３１、除霜スケジュール設定制御部３２及び温度勾配算出部３３を有する。制御部３０は、膨張弁１４による冷媒の流量調整等を行って、吹出温度が設定温度あるいは庫内温度が所望温度となるように冷却制御を行う。また、制御部３０は、送風ファン１７の駆動モータ１８の回転数を制御する。さらに、制御部３０は、ヒータ１６の通電や開閉弁Ｖ１，Ｖ２の開閉制御を行う。制御部３０は、駆動部１１を介して圧縮機１０を制御してもよい。

除霜制御部３１は、除霜処理を制御する。除霜スケジュール設定制御部３２は、温度勾配算出部３３が算出した温度勾配∇Ｔをもとに予め設定された除霜スケジュールＤを適宜更新する設定制御を行う。温度勾配算出部３３は、除霜終了時の吹出温度Ｔａが設定温度ＴＯに達するまでの温度差である急速冷却温度ΔＴｒを、除霜終了時の吹出温度Ｔａが設定温度ＴＯに達するまでの時間である急速冷却時間ｔｒで除算した値である温度勾配∇Ｔ（＝ΔＴｒ／ｔｒ）を算出する。

入出力部４０は、各種設定値を操作入力するとともに、各種状態を表示するなどの出力を行う入出力デバイスである。

記憶部５０は、設定温度ＴＯ、除霜スケジュールＤ、設定除霜解除温度ＴＲ、温度勾配基準範囲（上限値∇Ｔｕ〜下限値∇Ｔｄ）を記憶する。

なお、圧縮機１０、駆動部１１、凝縮器１２、送風ファン１３は、室外機１０１として冷却設備１００の外部に配置され、その他の構成要素は、冷却設備１００内に配置される。なお、冷却設備１００は、食品や薬品などの物品を低温で保管する冷凍設備や冷蔵設備であり、車載される冷凍庫や冷蔵庫を含む。

＜除霜処理の一例＞
次に、図２に示したタイムチャートを参照して除霜制御部３１による除霜処理の一例について説明する。まず、除霜制御部３１は、除霜スケジュールＤの除霜開始の時点ｔ１で除霜指令がＯＮすると（図２（ａ））、圧縮機１０をＯＦＦにして停止させ（図２（ｂ））、ヒータ１６をＯＮにし（図２（ｃ））、開閉弁Ｖ１，Ｖ２をＯＦＦにする（図２（ｄ））。これにより、蒸発器１５の温度が上昇し、蒸発器１５に付着した霜が除去される除霜処理が行われる。

除霜処理が開始されると、除霜解除温度センサＳ２の温度及び吹出温度センサＳ１の温度は徐々に上昇する。時点ｔ２で設定除霜解除温度ＴＲに達すると、除霜指令がＯＦＦになり（図２（ａ））、除霜処理を終了する。すなわち、圧縮機１０をＯＮにして起動させ（図２（ｂ））、ヒータ１６をＯＦＦにし（図２（ｃ））、開閉弁Ｖ１，Ｖ２をＯＮにする（図２（ｄ））。そして、制御部３０は、吹出温度センサＳ１の温度が設定温度ＴＯになるように、急速冷却処理を行う。これにより、時点ｔ３で、吹出温度センサＳ１の温度は、設定温度ＴＯに達する（図２（ｆ））。

ここで、除霜終了時の吹出温度Ｔａが設定温度ＴＯに達するまでの温度差である急速冷却温度ΔＴｒを、除霜終了時の吹出温度Ｔａが設定温度ＴＯに達するまでの時間である急速冷却時間ｔｒで除算した値である温度勾配∇Ｔ（＝ΔＴｒ／ｔｒ）が小さい場合、冷却負荷が大きいと言える。すなわち、蒸発器１５の霜は完全に除去されておらず、霜が残った状態である。一方、温度勾配∇Ｔが大きい場合、冷却負荷は小さく、霜は残っていない状態あるいは少し残っている状態である。

＜除霜スケジュール設定制御処理の一例＞
次に、除霜スケジュール設定制御処理の一例について説明する。図３は、除霜スケジュール設定制御処理の一例を示す説明図である。図３（ａ）は、予め設定される初期設定の除霜スケジュールＤの一例を示している。除霜スケジュールＤは、一日のうち、０時、６時、１２時及び１８時に除霜処理を開始する。すなわち、除霜スケジュールＤは、６時間ごとに除霜処理を行う。

ここで、図３（ｂ）に示すように、０時の除霜処理後の温度復旧時における温度勾配∇Ｔが、所定の条件である、下限値∇Ｔｄ（第一設定値）未満であった場合、冷却負荷が大きく霜が多く残っているため、今回の除霜開始時（０時）と次回の除霜開始時（６時）との中間（３時）に除霜処理を追加する。これにより、冷却処理時における冷却効果の低減を抑え、消費エネルギーの低減を図ることができる。

一方、図３（ｃ）に示すように、０時の除霜処理後の温度復旧時における温度勾配∇Ｔが、所定の条件である、上限値∇Ｔｕ（第二設定値）を超える場合、冷却負荷が小さく、霜が完全に除去されているため、次回の除霜開始時（６時）における除霜処理を間引いて削除する。これにより、無駄な除霜処理を行わなくてもよいので、消費エネルギーの低減を図ることができる。

図３（ｄ）に示すように、温度勾配∇Ｔが、上限値∇Ｔｕと下限値∇Ｔｄとの間にある場合、多少の霜が残っているのみで、大きな冷却効果の減少にはつながらないため、現状の除霜スケジュールＤを維持し、次回の除霜処理を６時に行う。

＜除霜スケジュール設定制御処理＞
次に、図４に示したフローチャートを参照して除霜スケジュール設定制御部３２による除霜スケジュール設定制御手順について説明する。図４に示すように、まず、除霜スケジュール設定制御部３２は、記憶部５０に記憶された、初期設定の除霜スケジュールＤを取得する（ステップＳ１０１）。

その後、除霜スケジュール設定制御部３２は、除霜が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。除霜終了条件は、除霜解除温度センサＳ２が設定除霜解除温度に達することであってもよいし、予め設定された除霜処理時間の経過であってもよい。なお、設定除霜解除温度に達することと、除霜処理時間の経過とのいずれかが発生した場合を除霜解除条件とすることが好ましい。除霜が終了していない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）には、本判定処理を繰り返す。一方、除霜が終了した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）には、温度勾配算出部３３に温度勾配∇Ｔを算出させる（ステップＳ１０３）。

その後、除霜スケジュール設定制御部３２は、温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満である場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）には、今回の除霜開始時と次回の除霜開始時との中間に除霜処理を追加する（ステップＳ１０５）。すなわち、次回の除霜処理までの時間を短縮する。

一方、温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満でない場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）には、さらに温度勾配∇Ｔが上限値∇Ｔｕを超えるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。温度勾配∇Ｔが上限値∇Ｔｕを超える場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）には、次回の除霜処理を削除する（ステップＳ１０７）。すなわち、次回の除霜処理までの時間を延長する。

ステップＳ１０５，Ｓ１０７の処理後、または温度勾配∇Ｔが上限値∇Ｔｕを超えない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）には、運転停止の指示があったか否かを判定し（ステップＳ１０８）、運転停止の指示がない場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）には、ステップＳ１０２に移行して上述した処理を繰り返す。一方、運転停止の指示があった場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）には、本処理を終了する。

これにより、本実施の形態では、初期設定の除霜スケジュールＤが実際の除霜処理結果に対応した適切な除霜スケジュールに変更設定され、除霜スケジュール設定にかかる労力と時間とを低減することができる。

なお、上限値∇Ｔｕを設けず、温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ以上の場合に、次回の除霜処理を削除するようにしてもよい。

＜変形例１＞
図５は、変形例１による除霜スケジュール設定制御部３２による除霜スケジュール設定制御処理手順を示すフローチャートである。本変形例１では、安定した除霜スケジュールに変更設定できるように、除霜処理の追加あるいは削除が所定数以上、連続して発生した場合に、除霜スケジュールの変更登録を行うようにしている。

図５に示すように、まず、除霜スケジュール設定制御部３２は、記憶部５０に記憶された、初期設定の除霜スケジュールＤを取得する（ステップＳ２０１）。その後、追加除霜カウンタ及び削除除霜カウンタの値をリセットする（ステップＳ２０２）。

その後、除霜スケジュール設定制御部３２は、除霜が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。除霜が終了していない場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）には、本判定処理を繰り返す。一方、除霜が終了した場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）には、温度勾配算出部３３に温度勾配∇Ｔを算出させる（ステップＳ２０４）。

その後、除霜スケジュール設定制御部３２は、温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満である場合（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）には、今回の除霜開始時と次回の除霜開始時との中間に除霜処理を追加する（ステップＳ２０６）。その後、追加除霜カウンタの値をインクリメントする（ステップＳ２０７）。

そして、除霜スケジュール設定制御部３２は、追加除霜カウンタの値が所定数（連続する２以上の所定回数）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。追加除霜カウンタの値が所定数以上である場合（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）には、追加した除霜処理を除霜スケジュールに登録する（ステップＳ２０９）。そして、追加除霜カウンタの値をリセットする（ステップＳ２１０）。

一方、温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満でない場合（ステップＳ２０５，Ｎｏ）には、まず、除霜処理の追加が連続して発生しないことになるため、追加除霜カウンタの値をリセットする（ステップＳ２１１）。その後、温度勾配∇Ｔが上限値∇Ｔｕを超えるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。温度勾配∇Ｔが上限値∇Ｔｕを超える場合（ステップＳ２１２，Ｙｅｓ）には、次回の除霜処理を削除する（ステップＳ２１３）。その後、削除除霜カウンタの値をインクリメントする（ステップＳ２１４）。

そして、除霜スケジュール設定制御部３２は、削除除霜カウンタの値が所定数（連続する２以上の所定回数）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。削除除霜カウンタの値が所定数以上である場合（ステップＳ２１５，Ｙｅｓ）には、削除した除霜処理を除霜スケジュールから削除する登録を行う（ステップＳ２１６）。そして、削除除霜カウンタの値をリセットする（ステップＳ２１７）。

一方、温度勾配∇Ｔが上限値∇Ｔｕを超えない場合（ステップＳ２１２，Ｎｏ）には、除霜処理の削除が連続して発生しないことになるため、削除除霜カウンタの値をリセットする（ステップＳ２１８）。

ステップＳ２１０，Ｓ２１７、Ｓ２１８の処理後、追加除霜カウンタの値が所定数以上でない場合（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、または削除除霜カウンタの値が所定数以上でない場合（ステップＳ２１５，Ｎｏ）には、運転停止の指示があったか否かを判定し（ステップＳ２１９）、運転停止の指示がない場合（ステップＳ２１９，Ｎｏ）には、ステップＳ２０３に移行して上述した処理を繰り返す。一方、運転停止の指示があった場合（ステップＳ２１９，Ｙｅｓ）には、本処理を終了する。

これにより、本変形例１では、初期設定の除霜スケジュールＤが実際の除霜処理結果に対応した適切な除霜スケジュールの変更登録を安定して行うことができる。

なお、上記の追加除霜カウンタ及び削除除霜カウンタは、除霜スケジュール上における時間的に同一の除霜処理に対して設定されるものである。

また、ステップＳ２０８の所定数とステップＳ２１５の所定数とは異なった値であってもよい。

＜変形例２＞
図７は、変形例２による除霜スケジュール設定制御処理を説明する説明図である。図７に示すように、本変形例２では、除霜処理の追加を行う場合、今回の除霜開始時と次回の除霜開始時との中間に除霜処理を設定するのではなく、温度勾配∇Ｔの値に応じて今回の除霜開始時と次回の除霜開始時との間に除霜処理を追加設定するようにしている。

すなわち、温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満であるが、その勾配が小さい場合、今回の除霜開始時に近づけた時点に除霜処理を設定する。また、温度勾配∇Ｔが下限値∇Ｔｄ未満であるが、その勾配が大きい場合、次回の除霜開始時に近づけた時点に除霜処理を設定する。具体的には、下限値∇ｄに対する温度勾配∇Ｔの比に応じて、この比が小さい場合には今回の除霜開始時に近づけた時点に除霜処理を設定し、この比が大きい場合には次回の除霜開始時に近づけた時点に除霜処理を設定する。

なお、この場合、除霜処理が設定される時間範囲を、今回の除霜開始時から、今回の除霜開始時と次回の除霜開始時との中間時点までの間とするようにしてもよい。

＜変形例３＞
図７は、変形例３による除霜スケジュール設定制御部３２による除霜スケジュール設定制御処理手順を示すフローチャートである。上述した実施の形態及び変形例による初期設定の除霜スケジュールＤは、冷却装置１が配置される冷却設備に対応する除霜スケジュールを予測して設定されることを前提とし、その後、初期設定の除霜スケジュールＤを実際の冷却設備に対応する適切な除霜スケジュールに変更設定するものであった。

本変形例３では、冷却容量、冷却設定温度や設備形状などが異なるすべての冷却設備に対して予め一律に設定した共通除霜スケジュールを初期設定として設定し、この共通除霜スケジュールに対し、実冷却設備の除霜スケジュール設定制御処理を一定期間あるいは一定回数行う前処理を行って、上述した実施の形態及び変形例における初期設定の除霜スケジュールＤを簡易に得ようとするものである。

図７に示すように、本変形例の除霜スケジュール設定制御部３２は、まず、共通除霜スケジュールを取得する（ステップＳ３０１）。この共通除霜スケジュールは、例えば、一定期間ごとに除霜処理を開始させる単純なものである。

その後、共通除霜スケジュールに対して、実施の形態あるいは変形例で説明した除霜スケジュール制御処理を一定期間あるいは一定回数行う前処理を実施する（ステップＳ３０２）。そして、前処理で変更設定された除霜スケジュールを設備対応の初期除霜スケジュール（初期設定の除霜スケジュールＤ）として決定する（ステップＳ３０３）。

その後、実施の形態あるいは変形例と同様な初期除霜スケジュールに対する除霜スケジュール制御処理を繰り返し行い（ステップＳ３０４）、適切な除霜スケジュールに自走的に変更設定する。

＜変形例３の具体例＞
図８は、変形例３による除霜スケジュール設定制御処理の具体例を示す説明図である。まず、図８（ａ）に示すように、３時間ごとに除霜処理を行う共通除霜スケジュールＤ０を設定する。そして、この共通除霜スケジュールＤ０に対して前処理が施されると、図８（ｂ）に示すように、６時間ごとの初期設定の除霜スケジュールＤを得ることができる。その後、図８（ｃ）に示すように、除霜スケジュール設定制御処理を繰り返すことによって、順次、適切な除霜スケジュールＤＤに変更設定される。

本変形例３では、冷却容量、冷却設定温度や設備形状などが異なるすべての冷却設備に対して予め一律に設定した共通除霜スケジュールを初期設定とすることができるので、さらに除霜スケジュールの変更設定を容易に行うことができる。

なお、上記の実施の形態及び変形例で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

１ 冷却装置
２ 冷却空間
１０ 圧縮機
１１ 駆動部
１２ 凝縮器
１３，１７ 送風ファン
１４ 膨張弁
１５ 蒸発器
１６ ヒータ
１８ 駆動モータ
３０ 制御部
３１ 除霜制御部
３２ 除霜スケジュール設定制御部
３３ 温度勾配算出部
４０ 入出力部
５０ 記憶部
１００ 冷却設備
１０１ 室外機
Ｄ，ＤＤ 除霜スケジュール
Ｄ０ 共通除霜スケジュール
Ｓ１ 吹出温度センサ
Ｓ２ 除霜解除温度センサ
Ｓ３ 庫内温度センサ
Ｔａ 吹出温度
Ｔｄ 下限値
ＴＯ 設定温度
ｔｒ 急速冷却時間
ＴＲ 設定除霜解除温度
Ｔｕ 上限値
Ｖ１，Ｖ２ 開閉弁
ΔＴｒ 急速冷却温度
∇Ｔ 温度勾配

Claims (12)

1. 予め設定された初期除霜スケジュールに基づいて除霜処理を行う冷却装置の除霜スケジュール設定制御方法であって、
   除霜処理が終了した後に、前記冷却装置における蒸発器の送風下流側の温度勾配を求める温度勾配算出ステップと、
   前記温度勾配算出ステップで求められた温度勾配が所定の条件を満たした場合に、次回の除霜処理スケジュールを変更する変更設定ステップと、
   を含むことを特徴とする除霜スケジュール設定制御方法。
2. 前記変更設定ステップは、前記温度勾配が第一設定値未満である場合、次回の除霜処理までの時間を短縮することを特徴とする請求項１に記載の除霜スケジュール設定制御方法。
3. 前記変更設定ステップは、前記温度勾配が第二設定値を超える場合、次回の除霜処理までの時間を延長することを特徴とする請求項１に記載の除霜スケジュール設定制御方法。
4. 前記変更設定ステップは、前記温度勾配が前記第一設定値よりも大きい第二設定値を超える場合、次回の除霜処理までの時間を延長することを特徴とする請求項２に記載の除霜スケジュール設定制御方法。
5. 前記変更設定ステップは、前記温度勾配が第一設定値未満となった除霜処理があらかじめ設定した２以上の所定回数連続した場合に、次回の除霜処理までの時間を短縮することを特徴とする請求項１又は３に記載の除霜スケジュール設定制御方法。
6. 前記変更設定ステップは、前記温度勾配が第二設定値を超えた除霜処理があらかじめ設定した２以上の所定回数連続した場合に、次回の除霜処理までの時間を延長することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５のいずれかに記載の除霜スケジュール設定制御方法。
7. 前記変更設定ステップは、次回の除霜処理までの時間を短縮する処理を行う場合、直前の除霜処理開始時間と元々スケジュールされていた次回除霜処理開始時間との間に新規の除霜処理を追加することを特徴とする請求項２または請求項５に記載の除霜スケジュール設定制御方法。
8. 前記変更設定ステップは、次回の除霜処理までの時間を短縮する処理を行う場合、前記温度勾配と前記第一設定値との比に基づいて次回の除霜処理までの時間を決定することを特徴とする請求項２、請求項５、請求項７のいずれかに記載の除霜スケジュール設定制御方法。
9. 前記変更設定ステップは、次回の除霜処理までの時間を延長する処理を行う場合、次回除霜処理を削除することを特徴とする請求項３、請求項４、請求項６のいずれかに記載の除霜スケジュール設定制御方法。
10. 前記初期除霜スケジュールに対して所定時間あるいは所定回数、請求項１〜請求項９のいずれかの除霜スケジュール設定制御方法を実施し、得られた除霜スケジュールに基づいて新たな初期除霜スケジュールとすることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の除霜スケジュール設定制御方法。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の除霜スケジュール設定制御方法を用いて除霜スケジュールを変更設定して除霜処理を行うことを特徴とする冷却装置。
12. 請求項１１に記載の冷却装置が配置されたことを特徴とする冷却設備。

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