JP2513539B2 - 低温庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機の停止から所定
期間その再起動を禁止するためのタイマを具備した低温
庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種低温庫は、圧縮機、凝縮器、
減圧器、冷却器等から構成した周知の冷媒回路からなる
冷却装置を具備して前記冷却器により貯蔵室を冷却する
よう構成されている。この圧縮機の停止直後は、冷媒回
路内の高圧側と低圧側の圧力差が大きく、その状態で圧
縮機が再起動されると、圧縮機に過大な負荷が掛かり、
モータがロックする等により圧縮機に損傷を来す。

【０００３】その為、従来より圧縮機の停止から所定期
間、例えば多くの場合は３分間圧縮機の再起動を禁止す
る遅延タイマが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の低
温庫においては、タイマの電源も交流電源から取るか或
いはそれを整流した後用いているので、コンセントが誤
って抜かれる等、交流電源の切断により圧縮機が停止し
た場合には、電源が再接続された時点からタイマは計数
を始める。

【０００５】その為、図７に示す如く交流電源が切断さ
れて圧縮機が停止してから例えば２分後に再接続された
場合にも、接続から３分間圧縮機の起動は遅延される。
即ち、圧縮機の停止から３分以上経過し、冷媒回路内の
圧力差は安全な値まで充分減少しているのに、停止から
５分間起動が禁止される結果となっていた。このように
冷媒回路内の圧力状態に係わらず、圧縮機は電源接続か
ら３分間は起動が禁止されている状態であり、電源投入
からすぐに冷却に移行しない煩わしさがあった。

【０００６】本発明は、係る課題を解決するためになさ
れたものであり、圧縮機の過負荷を防止しつつ、電源再
接続から迅速に圧縮機を再起動できる低温庫を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の低温庫Ｒは、交
流電源（ＡＣ２００Ｖ）に接続された圧縮機８を有した
冷媒回路からなる冷却装置７と、圧縮機８の停止から所
定期間計数して圧縮機８の再起動を禁止するタイマＡ
と、交流電源に充電回路３３を介して接続された蓄電池
３２とを具備し、タイマＡは交流電源の切断に係わら
ず、蓄電池３２より給電されて計数を継続するようにし
たものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、交流電源が切断されてもタイ
マＡには蓄電池３２から給電されるので、タイマＡは交
流電源の切断から所定期間を引き続き計数することがで
きる。

【０００９】

【実施例】次に図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は電気回路のブロック図、図２は低温庫Ｒの縦
断面図を示している。

【００１０】低温庫Ｒは断熱箱体より成る本体１と、本
体１内に形成された物品を貯蔵するための貯蔵室２と、
貯蔵室２を開閉するドア３と、ダクト５を介して貯蔵室
２と連通する蓄冷室４と、蓄冷室４内に収納された蓄冷
剤６と、蓄冷剤６を冷却する冷却装置７とから構成され
ている。蓄冷剤６は、ここでは凍結、融解温度Ｔｓが−
２５℃のものを使用する。

【００１１】冷却装置７は、圧縮機８と、凝縮器１２
と、キャピラリチューブ１１と、蓄冷室４内にて蓄冷剤
６と熱的に密着するよう配置された冷却器１０と、アキ
ュムレータ９とを順次環状に接続した冷媒回路と、凝縮
器用送風機１３とから構成されている。また、蓄冷剤６
によって冷却された空気は送風手段としてのＤＣファン
モータ１４により、ダクト５を介して貯蔵室２へ送られ
る。

【００１２】貯蔵室２の空気は吸込口１５から蓄冷室４
に吸い込まれ、蓄冷室４からの空気はダクト５の吹出口
１６から貯蔵室２に吹き出される。蓄冷剤６には、その
温度を検出する温度検出手段としての蓄冷剤温度センサ
１７が取り付けられる。また、吹出口１６には、貯蔵室
２に送風される冷気の温度を検出する庫内温度センサ１
８が設けられる。更に、凝縮器１２の温度は凝縮器温度
センサ１９によって検出される。

【００１３】本体１底部にはキャスター２０が取り付け
られ、本体１外周面上下端にはバンパー２１が取り付け
られる。また、本体１下部後隅部には機械室２２が構成
され、圧縮機８や後述する蓄電池等が収納される。尚、
本実施例では、充分な冷却能力を得るため、大きさの等
しい冷却装置７、ＤＣファンモータ１４を各２台搭載し
ている。

【００１４】図１において、電源回路としての整流回路
３１は、切換リレー３６のａ接点に接続され、充電回路
３３に接続された蓄電池３２の出力はリレーコイルＲｙ
６の接点を介して切換リレー３６のｂ接点に接続されて
いる。切換リレー３６は、制御部を構成するマイクロコ
ンピュータ（以下、マイコンと称する。）４６の電源を
交流電源（ＡＣ２００Ｖ）と蓄電池３２とで切り換える
切換手段として機能する。即ち、切換リレー３６のコモ
ン接点ｃはマイコン４６に接続され、交流電源接続時に
は接点をａ接点に閉じ、交流電源切断時には接点ｂに閉
じる。これによって、マイコン４６は交流電源接続時に
はその交流電源を、交流電源切断時にはその蓄電池３２
を電源として動作する。

【００１５】蓄電池３２には電流センサとしての抵抗３
４が直列に接続され、その充電電流に比例した電圧を出
力する。また、切換リレー３６のコモン接点ｃには蓄電
池３２の電圧を監視する電圧監視回路３５が接続され、
その出力はマイコン４６に入力される。トランジスタセ
ンサにて構成する蓄冷剤温度センサ１７、庫内温度セン
サ１８、凝縮器温度センサ１９及び抵抗３４が発生する
電圧はアンプ回路３７、３８、３９及び４０によってそ
れぞれ増幅され、いずれもマイコン４６に入力される。
更に、接続される３相交流電源の接続状態を検出する逆
相検出回路４１の出力もマイコン４６に入力される。

【００１６】２台の圧縮機８のコンプレッサモータ４
２、４３及び逆相検出回路４１の検出結果に基づき図示
しない接点を切り換えて交流電源を正常な接続状態とす
るリレーコイル４４、４５はそれぞれリレーコイルＲｙ
２、Ｒｙ３、Ｒｙ４、Ｒｙ５の接点を介して前記交流電
源に接続される。ＤＣファンモータ１４、１４はリレー
コイルＲｙ１の接点を介して切換リレー３６のコモン接
点ｃに接続される。これらのリレーコイルＲｙ１、Ｒｙ
２、Ｒｙ３、Ｒｙ４、Ｒｙ５及びＲｙ６はマイコン４６
の出力に接続され、マイコン４６はこれらの通電制御を
行うことにより各接点を開閉し、圧縮機８、ＤＣファン
モータ１４を後述する如く運転、停止制御する。また、
同様に正相、逆相の切り換え、及び蓄電池３２の放電制
御もマイコン４６によって制御されることになる。

【００１７】ここで、ＤＣファンモータ１４はマイコン
４６と同様に交流電源接続時には整流回路３１、切換リ
レー３６を介してその交流電源を電源として動作し、交
流電源切断時には蓄電池３２を電源として動作する。即
ち、蓄冷剤６を凍結させる蓄冷運転時においてはＤＣフ
ァンモータ１４は電源として整流回路３１の出力を使用
し、蓄電池３２、充電回路３３は使用しない。

【００１８】また、マイコン４６に対して信号を入力す
る入力手段や各種表示手段を設けた操作パネル４７から
のスイッチ入力ライン及び操作パネル４７への表示出力
ラインがマイコン４６に接続されている。更に、整流回
路３１の出力は電源信号ライン４９によってマイコン４
６に入力され、これによって交流電源の有無がマイコン
４６によって判断される。

【００１９】次に、動作につき説明する。低温庫Ｒが交
流電源（ＡＣ２００Ｖ）に接続され、マイコン４６の電
源が最初に投入されると、操作パネル４７に設けられた
入力手段であるスイッチＳＷ１からＳＷ４の設定操作状
態が読み取られる。ここで、操作パネル４７に設けられ
るのは、庫内冷却の開始を指示する冷蔵庫スイッチＳＷ
１、冷蔵温度である＋５℃に庫内温度を選択する温度選
択スイッチＳＷ２、氷温温度である０℃に選択する温度
選択スイッチＳＷ３及び冷凍温度である−１８℃に選択
する温度選択スイッチＳＷ４、ＬＥＤ４からＬＥＤ６、
７セグメントＬＥＤ２桁からなる表示部４８であり、Ｓ
Ｗ２からＳＷ４のいずれかが操作されると、その操作選
択された温度に対応するＬＥＤ４からＬＥＤ６がマイコ
ン４６によって点灯される。また、マイコン４６は電源
信号ライン４９からの出力によって低温庫Ｒが交流電源
に接続されたことを検知する。

【００２０】図３は運転時の各部の温度変化と動作を示
し、図４及び図５はマイコン４６の制御プログラムのフ
ローチャートを示す。配送ベースにおいて、低温庫Ｒが
交流電源（ＡＣ２００Ｖ）に接続されると蓄電池３２の
充電が開始される。また、操作パネル４７においてはＳ
Ｗ４が操作されて庫内設定温度Ｔｃとして−１８℃が指
定されたものとする。マイコン４６には切換リレー３６
のａ接点を介して整流回路３１から電源が供給され、こ
の電源供給と同時にスタートしてステップ５０で蓄冷剤
温度センサ１７が短絡しているか否か判断し、短絡して
いなければステップ５１で蓄冷剤温度センサ１７が今度
は断線しているか否か判断する。いずれの故障もなけれ
ばステップ５２で現在圧縮機８が運転中か否か判断し、
停止しているからステップ５３で蓄冷剤６の温度が−３
５℃以上か否か判断し、運転開始時には温度は高いから
ステップ５４で圧縮機８を運転する。これによって図３
の蓄冷運転が開始される。尚、蓄冷剤温度センサ１７の
短絡若しくは断線は、センサからの出力電位の異常によ
って判断できる。

【００２１】ステップ５２で圧縮機８が運転中である場
合はステップ５５で蓄冷剤６の温度が−３７℃以下か否
か判断し、以下になっていればステップ５６で圧縮機８
を停止する。蓄冷剤温度センサ１７が正常で、交流電源
（ＡＣ２００Ｖ）が接続されている限りは、圧縮機８は
以上の制御で運転、停止を繰り返される。

【００２２】ステップ５７では蓄冷剤６の凍結完了判定
及び蓄電池３２の充電完了判定のサブルーチンが実行さ
れる。即ち、蓄冷剤６の凍結判定条件はここでは２つ有
り、１つは蓄冷剤温度センサ１７の出力に基づく蓄冷剤
６の温度が凍結、融解温度である−２５℃よりも４℃低
い−２９℃以下である状態が９時間以上継続したこと、
もう１つは蓄冷剤６の温度が−２５℃より７℃低い−３
２℃以下である状態が１０分以上継続したことである。
この２つの条件の内いずれか１つが満たされれば蓄冷剤
６の凍結は完了したと見做す。

【００２３】また、蓄電池３２の充電状態は抵抗３４が
発生する電圧を入力してその値から蓄電池３２に流れる
充電電流を算出することにより行われ、０．３Ａ以下で
あれば蓄電池３２の充電が完了したと見做す。これらの
全てが完了したときはマイコン４６はＬＥＤ２を点灯
し、保冷運転準備完了を示す。

【００２４】次に、ステップ５８では冷蔵庫スイッチＳ
Ｗ１が押されたか否か判断し、押されていなければステ
ップ５９で前記凍結、充電が完了しているか判断し、こ
こでは電源投入直後であるから凍結、充電いずれも完了
していないからステップ６４でＤＣファンモータ１４は
停止している。

【００２５】これまでの蓄冷運転動作を図３に基づき説
明すると、圧縮機８の運転により蓄冷剤６の温度は急速
に低下し、運転開始後約３．５時間で蓄冷剤６の凍結温
度Ｔｓである−２５℃に達する。しかし、蓄冷剤６の過
冷却現象のため、蓄冷剤６はすぐには凍結せず、その温
度は更に下がり続ける。そして、蓄冷剤６の温度が約−
３１℃に達すると凍結が始まり、蓄冷剤６の温度は約−
２５℃に戻る。蓄冷剤６の凍結中にはその温度は−２５
℃で一定となるが、凍結が終わるとその温度は再び低下
を始め、−３２℃よりも低くなって行く。

【００２６】以上の動作の過程で前記ステップ５７の凍
結、充電完了判定条件が満たされるとステップ５９から
ステップ６０に進んで現在ＤＣファンモータ１４が運転
中か判断し、運転されていないからステップ６１で庫内
温度センサ１８に基づく貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃ
＋１℃以上か否か判断し、ここでは貯蔵室２の温度は高
いからステップ６３でＤＣファンモータ１４を運転し、
蓄冷運転を終了して庫内冷却運転に移行する。このＤＣ
ファンモータ１４の運転により蓄冷剤６の融解潜熱或い
は冷却器１０によって冷却された冷気が貯蔵室２に循環
され、それによって貯蔵室２は冷却されて行く。

【００２７】この冷却によって庫内温度センサ１８に基
づく貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃに達するとステップ
６０及びステップ６２からステップ６４に進みＤＣファ
ンモータ１４を停止する。この様にＤＣファンモータ１
４は運転、停止を繰り返され、貯蔵室２の温度は−１８
℃前後に維持される。

【００２８】ここで、前記蓄冷運転中に冷蔵庫スイッチ
ＳＷ１が押されると、蓄冷剤６の凍結或いは蓄電池３２
の充電が完了しているか否かに係わらず、ステップ５８
からステップ６０に進むので、蓄冷運転から庫内冷却運
転に移行する。これは蓄冷剤６の凍結を行いながら貯蔵
室２において食品を冷却する必要が生じた場合等に行わ
れる。

【００２９】また、上記蓄冷運転若しくは庫内冷却運転
中にステップ５０若しくは５１で蓄冷剤温度センサ１７
の故障が発見された場合は、ステップ６５に進む。ステ
ップ６５ではＤＣファンモータ６５が運転中か否か判断
され、運転されていなければステップ６６で庫内温度セ
ンサ１８に基づく貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃ＋１℃
（即ち−１７℃）以上か否か判断し、以上であればステ
ップ６８及び７０で圧縮機８及びＤＣファンモータ１４
を運転し、この冷却によって庫内温度センサ１８に基づ
く貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃに達するとステップ６
５及びステップ６７からステップ６９に進み圧縮機８及
びＤＣファンモータ１４を停止する。

【００３０】即ち、蓄冷剤温度センサ１７に短絡若しく
は断線等の故障が発生すると、蓄冷剤６の凍結完了の判
定が不可能となるが、その場合でも全システムを停止す
るのではなく、圧縮機８及びＤＣファンモータ１４は自
動的に庫内温度センサ１８に基づく貯蔵室２の温度と設
定温度Ｔｃの比較による制御、即ち一般的な冷蔵庫運転
の制御に移行せられ、以後、圧縮機８及びＤＣファンモ
ータ１４は運転、停止を繰り返されて、貯蔵室２の温度
は設定温度Ｔｃである−１８℃前後に維持されることに
なる。従って、蓄冷剤６の凍結制御は行われないが、貯
蔵室２内に食品が収納された状態であっても、これらの
食品の保存は少なくとも達成される。

【００３１】ここで、マイコン４６は正常時には表示部
４８において貯蔵室２内温度や設定温度を表示するが、
上記蓄冷剤温度センサ１７の故障が生じると、断線の場
合はＥ５、短絡の場合はＥ６等のエラー表示を行う。そ
れによって使用者に故障の発生を告知する。

【００３２】更に、この種冷却装置７においては、圧縮
機８の停止直後は冷媒回路内の高圧側と低圧側の圧力差
が大きく、その状態で圧縮機８を再び起動すると過負荷
となって起動不良を引き起こし、圧縮機８に損傷を来す
ため、圧縮機８の停止後３分間は再起動を禁止するよう
にしている。この再起動禁止は後述するマイコン４６の
機能としての遅延タイマＡによって行われるが、圧縮機
８の停止はステップ５６或いは６９における制御により
マイコン４６によって停止させられるものと、交流電源
（ＡＣ２００Ｖ）の切断により停止してしまうものとが
ある。本発明の特徴は特にこの交流電源が切断された場
合に関するものであり、図５のフローチャートにより交
流電源（ＡＣ２００Ｖ）が切り離されてからの３分間の
圧縮機８の運転禁止についてのみ説明する。

【００３３】即ち、ステップ７５にて禁止フラグがセッ
トされているか判断し、初期状態ではリセットされてい
るからステップ７６で交流電源が切り離されたか否か判
断する。低温庫Ｒのコンセントが誤って引き抜かれる等
により交流電源が切断されると、ステップ７６からステ
ップ７７で禁止フラグをセットし、ステップ７８でマイ
コン４６が機能として有するタイマＡをカウントし、ス
テップ７９でタイマＡのカウントが３分になっているか
判断し、カウント開始、即ち、最初に交流電源が切り離
されてから３分経過後にステップ８０で禁止フラグ及び
タイマＡをリセットする。一方、図４のフローチャート
のステップ５４及び６８においては、実際にはこの禁止
フラグのセット、リセットを監視しており、ステップ５
４或いは６８において圧縮機８を起動する際には、この
禁止フラグの状態をチェックし、禁止フラグがリセット
の場合にはそのまま起動するが、禁止フラグがセットさ
れている場合にはマイコン４６は圧縮機８を起動しな
い。これによって交流電源切断直後の圧縮機８の再起動
を防止している。

【００３４】ここで、マイコン４６の電源は交流電源が
切断されても切換スイッチ３６が接点ｂ側に切り換わる
ことにより、蓄電池３２から図３の如く引き続き給電さ
れてこのタイマＡのカウントを継続している。従って、
図６の如く交流電源が切断されて２分後に再接続された
場合でも、切断されて圧縮機８が停止した時点から厳密
に３分後に圧縮機８の起動禁止は解除される。それによ
って図７の従来の場合に比較し、２分間早く禁止解除が
なされることになる。更に、配送が終了して帰還した低
温庫Ｒに交流電源を投入した場合でも、既に３分は経過
しているのに従来ではそれから３分待たなければならな
かったが、本発明によればすぐに圧縮機８は起動できる
ことになる。尚、一般的にはマイコン４６のタイマＡは
前述の如く温度制御により圧縮機８を停止した場合ても
前述の禁止フラグをセットする動作をしている。従っ
て、図６のタイミングチャートで、交流電源の切断１分
前に圧縮機８が停止していても、切断から２分後に電源
が接続された時点で３分になるので、そこから圧縮機８
の起動禁止は解かれることになる。

【００３５】以上の様な蓄冷運転、庫内冷却運転を経
て、低温庫Ｒには食品等の物品が収納され、交流電源か
ら切り離されて配送車に積載される。低温庫Ｒは交流電
源の供給が無くなると（交流電源ＯＦＦ）、次に蓄冷剤
６の融解潜熱によって貯蔵室２を冷却する保冷運転に入
る。保冷運転中マイコン４６及びＤＣファンモータ１４
には切換スイッチ３６がｂ接点に切り換わることによっ
て蓄電池３２の放電による給電がなされる。また、ＤＣ
ファンモータ１４はマイコン４６により制御され、庫内
温度センサ１８による貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃ＋
１℃に上昇したら運転、Ｔｃに降下したら停止される。
これによって貯蔵室２内は−１８℃前後に維持される。
尚、リレースイッチＲｙ６の接点は閉じているものとす
る。

【００３６】この保冷運転は交流電源切断（ＯＦＦ）か
ら５時間後に終了し、以後はＤＣファンモータ１４も全
停止となる。この５時間は、配送車が配送に必要な充分
な時間として割り出されるものである。

【００３７】この配送から低温庫Ｒが配送ベースに帰還
してくると、当然に保冷運転の開始から数時間経過して
いる。即ち、交流電源の切断から少なくとも３分以上は
経過しており、マイコン４６には保冷運転中にも蓄電池
３２から給電されてタイマＡのカウントは完了してい
る。従って、帰還した低温庫Ｒに交流電源を接続すれ
ば、すぐに圧縮機８を起動できるので、繁忙時には著し
い使用性の向上となる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、交流電源の切断に係わ
らずタイマには蓄電池から給電されるので、タイマは交
流電源の切断から所定期間を引き続き計数する。その
為、交流電源の切断により圧縮機が停止し、前記所定期
間中に交流電源が再接続された場合には再接続から残存
期間のみの経過後、或いは所定期間経過後に再接続され
た場合にはその直後に圧縮機を再起動することが可能と
なり、迅速な冷却開始を達成し、使用性の著しい向上が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気回路のブロック図である。

【図２】低温庫の縦断面図である。

【図３】運転時の温度変化と動作を説明する特性図であ
る。

【図４】制御プログラムのフローチャートである。

【図５】制御プログラムのフローチャートである。

【図６】交流電源と圧縮機の運転状態を説明するタイミ
ングチャートである。

【図７】従来の低温庫の場合の図６に相当するタイミン
グチャートである。

【符号の説明】

７ 冷却装置 ８ 圧縮機 ３２ 蓄電池 ３３ 充電回路 Ｒ 低温庫

フロントページの続き (72)発明者 大谷 恵 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−189471（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−91677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−4338（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に接続された圧縮機を有した冷
   媒回路からなる冷却装置と、前記圧縮機の停止から所定
   期間計数して該圧縮機の再起動を禁止するタイマと、前
   記交流電源に充電回路を介して接続された蓄電池とを具
   備し、前記タイマは前記交流電源の切断に係わらず、前
   記蓄電池より給電されて前記計数を継続することを特徴
   とする低温庫。