JP2573106B2 - 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、凝縮器の異常温度上昇
によって圧縮機を停止すると共に、警報を発する低温庫
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、
減圧器及び冷却器等を順次環状に接続して冷媒回路を構
成した冷却装置と、断熱材から構成した断熱箱体とから
成り、前記冷却器によって断熱箱体内の貯蔵室を冷却し
て物品の冷却保存に供されている。この時、凝縮器は圧
縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒の放熱器として
働き、冷媒はここで放熱することにより凝縮液化し、減
圧器にて減圧されて冷却器にて蒸発する。

【０００３】この様に凝縮器は高温ガス冷媒の放熱のた
めに用いられるので、その放熱性能を向上させるため、
自然空冷或いは送風機による強制空冷によって冷却する
必要がある。係る空冷作用によって凝縮器に塵埃等が堆
積し、目詰まりが発生すると、空気の流通が妨げられ、
凝縮器の温度が異常に上昇して放熱凝縮性能は著しく悪
化する。高温高圧ガス冷媒の凝縮能力が悪化すると、冷
却器における冷却能力が著しく悪化すると共に、圧縮機
の温度上昇も引き起こして機器の損傷の原因になる。そ
のため、一般的には凝縮器の温度が異常に上昇した場合
には、一旦圧縮機の運転を停止し、凝縮器の温度が低下
するまで待って再び圧縮機を起動するようにしている。

【０００４】但し圧縮機の停止により凝縮器の温度が低
下したとしても、凝縮器の目詰まりが解消された訳では
ないので凝縮器の温度は再び上昇する。従って、従来で
は凝縮器の温度上昇に伴い圧縮機の運転を停止すると共
に、所定の警報を発して使用者に凝縮器の異常を告知し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
はこの警報が圧縮機の停止、及び停止解除と同時に行わ
れていた。即ち、従来では凝縮器の温度が異常に上昇し
て圧縮機の運転が停止されると共に警報を行い、圧縮機
の運転再開と共に警報を解除していたため、圧縮機の運
転、停止と裏返しに警報が断続される結果となってお
り、使用者の注意を引くことが困難な場合が多かった。

【０００６】本発明はかかる課題を解決し、凝縮器の異
常を使用者に強く促すことが出来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】本発明は、圧縮機８、凝
縮器１２及び冷却器１０等からなる冷却装置７を具備し
た低温庫Ｒにおいて、凝縮器１２の温度を検出するセン
サ１９と、警報部として警報表示を行う表示部４８と、
圧縮機８の運転を制御する制御装置（マイコン）４６と
から成り、この制御装置４６はセンサ１９の出力に基づ
き凝縮器１２の所定の異常高温度にて圧縮機８を停止
し、且つ、表示部４８にて警報表示を行い、凝縮器１２
の温度が所定の低温度に低下した時点で圧縮機８の停止
を解除すると共に、警報表示は前記凝縮器１２の温度が
前記低温度よりも更に低い温度に低下するまで継続する
ようにしたものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、凝縮器１２に目詰まり等が生
じてその温度が異常に上昇した場合は圧縮機８が停止さ
れ、同時に表示部４８に警報表示が行われる。この圧縮
機８の停止により凝縮器１２の温度は低下して行き、所
定の低温度で圧縮機８の運転は再開されるが、警報表示
は凝縮器１２の温度が更に低下するまで解除されない。
従って、この異常が放置され、凝縮器１２の異常高温度
により圧縮機８の運転、停止が繰り返されても、表示部
４８における警報表示は継続して行われる。

【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。本実施例で低温庫Ｒは、配送車に
積載されて低温物品の保冷配送に用いられる所謂コール
ドロールボックスと称されるものである。

【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、アキュムレー
タ９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、減圧器としてのキャピラリチ
ューブ１１と、凝縮器１２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（ＡＣ２００Ｖ）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℃に貯蔵室２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ＬＥ
Ｄ６、７セグメントＬＥＤ２桁からなる表示部４８であ
り、ＳＷ２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−３５℃
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、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、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Ｔｃ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等の警報表示を行う。
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、凝縮
器１２のフィルター目詰まりや凝縮器用送風機１３の故
障等によって凝縮器１２の放熱性能が悪化すると、冷却
器１０での冷却能力も低下し、機器の損傷を引き起こす
危険性があるため図５のフローチャートにより凝縮器１
２の温度が異常に上昇した場合は、圧縮機８の運転を中
断するようにしている。

【００３３】即ち、ステップ９５にてマイコン４６は凝
縮機温度センサ１９により凝縮器１２の温度を検出し、
温度が＋５８℃以上か否か判断し、以上になっている場
合はステップ９６にて警報出力を発する。この警報出力
は表示出力ラインによって操作パネル４７に送られ、表
示部４８においてＥ１等の警報表示を行うことにより使
用者に凝縮器１２の異常を警告する。次に、ステップ９
７で中断フラグをセットし、ステップ９８で凝縮器１２
の温度が＋５５℃以上か否か判断し、以上であれば次に
ステップ９９で凝縮器１２の温度が＋５２℃以上か否か
判断し以上であれば元に戻る。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
中断フラグのセット、リセットを監視しており、ステッ
プ５４或いは６８においては、この中断フラグの状態を
チェックし、中断フラグがリセットの場合にはそのまま
運転するが、中断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を運転しない。これによって凝縮
器１２の温度が異常に上昇した場合には圧縮機８の運転
を停止し、凝縮器１２の温度低下を促す。

【００３４】圧縮機８の停止により凝縮器１２の温度は
やがて徐々に低下して行き、＋５５℃より低くなると、
ステップ９５及び９８からステップ１００に進んで中断
フラグをリセットする。これによって圧縮機８の運転中
断は解除され、再び運転を開始するが、凝縮器１２の温
度が＋５２℃より下がらなければステップ９９から１０
１に進まないので警報表示は依然行われる。凝縮器１２
の異常が解消されていなければ、圧縮機８の運転再開に
伴い凝縮器１２の温度は再び上昇し始めるので、＋５８
℃以上に達した時点で再びステップ９５から９６に進
み、中断フラグがセットされて圧縮機８の運転は中断さ
れる。

【００３５】このように凝縮器１２の異常が解消されず
に圧縮機８の運転開始、中断が断続的に行われている間
にも、凝縮器１２の温度が＋５２℃より低くならない限
り警報表示は継続されるので使用者の注意を強く促すこ
とがでる。この異常が取り除かれ、凝縮器１２の温度が
＋５２℃より低くなった時点でステップ１０１にて警報
出力は解除され、警報表示は消失する。

【００３６】以上の様な蓄冷運転、庫内冷却運転を経
て、或いはその途中に低温庫Ｒには食品等の物品が収納
され、交流電源から切断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ＯＦ
Ｆ）、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。

【００３７】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。

【００３８】尚、実施例における各温度、時間等はそれ
に限られるものではなく、機器の種類、能力等によって
適宜決定されるものであることは言うまでもない。ま
た、実施例では所謂コールドロールボックスに本発明を
適用したが、それに限らず、通常の冷凍冷蔵庫、ショー
ケース等においても本発明は有効である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、凝縮器に目詰まり等が
生じてその温度が異常に上昇した場合は圧縮機が停止さ
れ、同時に警報部に警報動作が行われる。特に、この警
報動作は、その後圧縮機の停止により凝縮器の温度が低
下して圧縮機の運転が再開されても引き続き継続して行
われるので使用者の注意を強く促し、異常に対する迅速
な対応を達成することが出来る。

【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示す特性図である。

【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。

【符号の説明】

８ 圧縮機 １２ 凝縮器 １９ 凝縮器温度センサ ４６ マイコン ４８ 表示部 Ｒ 低温庫

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相良 寿夫 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 中野 広隆 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３−113274（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器及び冷却器等からなる冷
   却装置を具備した低温庫において、前記凝縮器の温度を
   検出するセンサと、警報動作を行う警報部と、前記圧縮
   機の運転を制御する制御装置とから成り、該制御装置は
   前記センサの出力に基づき前記凝縮器の所定の異常高温
   度にて前記圧縮機を停止し、且つ、前記警報部にて警報
   動作を行い、前記凝縮器の温度が所定の低温度に低下し
   た時点で前記圧縮機の停止を解除すると共に、前記警報
   動作は前記凝縮器の温度が前記低温度よりも更に低い温
   度に低下するまで継続することを特徴とする低温庫。