JP2857674B2 - 低温恒温槽の運転制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低温恒温槽の運転制御方法に関し、詳しく
は、冷凍機の冷却器に付着する霜を効率良く、確実に取
り除くことのできる運転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来から、低温恒温槽では、庫内に冷凍機の冷却器と
ヒーターとを配設して、冷凍機の作動時間とヒーターの
作動時間とを制御することで庫内を所定の温度に保つよ
うにしている。この冷凍機及びヒーターの作動時間を制
御する方法としては、ある設定温度に対して、庫内温度
がそれよりも高温域では冷凍機のみを作動させ、低温域
ではヒーターのみを作動させて庫内温度を設定温度に保
つ方法と、全温度域で冷凍機を所定間隔で作動させると
ともにヒーターを同時に作動させ、両者の作動時間を制
御することにより庫内温度を設定温度に保つ方法とが行
われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者の方法においては、設定温度が０℃より高い場合
には、冷却器への着霜はほとんど生じないが、設定温度
がマイナスの場合には、冷却器に着霜するため、次第に
その冷却能力が低下してくる。また、この方法は、冷凍
機とヒーターとの交互運転となるために温度調節精度が
後者に比べて劣るという欠点もある。

一方、後者の方法は、冷凍機のヒーターとを同時に作
動させて温度制御を行うので、温度調節精度は優れてい
るが、庫内温度が設定温度より低い状態でも冷凍機が作
動しているために冷却器への着霜が生じ、冷凍機の冷却
能力が低下してしまう。

従って、いずれの方法においても適当な間隔で冷却器
の除霜を行い、冷却器の冷却能力を回復させる必要があ
る。

そこで本発明は、上記冷却器の除霜を自動的、かつ確
実に行うことのできる低温恒温槽の温度制御方法を提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の低温恒温槽の
温度制御方法は、冷凍機とヒーターとにより庫内温度を
制御する低温恒温槽の運転制御方法において、前記冷凍
機の作動開始から、前記ヒーターが作動を開始するまで
の時間を検出し、該時間の変化に応じて冷凍機の除霜運
転を制御することを特徴としている。

〔作 用〕

上記のごとく、ヒーターの作動開始時間を検出するこ
とにより、冷却器の運転能力の低下を知ることができ、
除霜運転のタイミングや除霜運転時間の制御を行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下、図面に示す一実施例に基づいて本発明をさらに
詳細に説明する。

まず第２図に示すように、低温恒温槽１には、圧縮機
２、凝縮器3,絞り弁4,冷却器５及び除霜運転用の弁６か
らなる冷凍機７と、ヒーター８とが設けられている。冷
凍機７は、公知の冷凍機と同様に、冷媒を圧縮，凝縮，
膨張させて冷却器５を冷却し、庫内1aの温度を下げるも
ので、またヒーター８は、通電等により庫内1aを加温す
るものである。

このような構成の低温恒温槽１の温度制御は、前述の
いずれの方法でも行うことができるが、ここでは、後者
の方法を採用した例について説明する。

即ち、第１図に示すように、冷凍機７を所定間隔で作
動（ON）させて庫内を冷却するとともに、庫内温度を公
知の温度センサー等で検出し、庫内温度が設定温度より
低下した時にヒーター８を作動（ON）させて庫内温度を
設定温度に保持するものである。

ここで、冷凍機７の作動時間をｔx，冷凍機７の作動
開始からヒーター８が作動を開始するまでの時間をｔ
y，除霜運転の時間をｔzとすると、冷却器５への着霜が
ほとんどない状態、例えば低温恒温槽１の運転開始直後
ｔx1においては、ヒーター８の作動開始時間ｔy１は、
低温恒温槽１の構成，冷凍機７の能力，設定温度等によ
り略一定の値を示す。

そして、冷却器５に付着した霜が冷凍機７の作動停止
時に自然に解けるような場合、あるいはほとんど着霜を
生じない運転条件等の場合には、上記ヒーター８の作動
開始時間ｔyは、初期の時間ｔy1と略同じ値であり、こ
のような時には、除霜運転を行う必要がないことを知る
ことができる。

一方、冷却器５に着霜が生じると、冷却器５の冷却能
力が次第に低下し、庫内温度の下がる度合が低くなるた
めに、冷凍機７の作動開始から最初にヒーター８が作動
する間での時間が初期の時間ｔy1よりも長くなる。即
ち、冷凍機７の作動停止時に冷却器５の除霜を完全に行
えない状態になると、冷却器５の能力低下に従いヒータ
ー８の作動開始時間ｔyが次第に長くなり、ヒーター８
の作動間隔が初期に比べて長くなる。

従って、冷凍機７の作動時間と停止時間、及び該冷凍
機７の作動開始から最初にヒーター８が作動するまでの
時間、即ち冷凍機７の作動開始からヒーター８が作動を
開始するまでの時間を検出することにより、冷却器５の
冷却能力の変化、即ち冷却器５への着霜状態を知ること
ができる。

そこで、両者の作動時間を検出して、冷凍機７の作動
時間に対するヒーター８の作動時間に応じて冷凍機７の
除霜運転を制御することにより、冷却器５の除霜を確実
に行うことが可能となる。例えば、ある設定温度に対し
て、冷凍機７の作動時間ｔxと、ヒーター８の作動開始
時間ｔyと、除霜運転の時間ｔzとを所定の計算式等で設
定しておくことにより、第１図に示すように、冷凍機７
の作動時間ｔx1に対するヒーターの作動開始時間ｔy1の
場合には、除霜運転の時間をｔz1とし、冷凍機７の作動
時間ｔx2に対するヒーター８の作動開始時間がｔy2の場
合には、除霜運転の時間をｔz2として、ヒーター８の作
動間隔の変化に応じて冷凍機７の除霜運転を行うことが
できる。

また、ヒーター８の作動開始時間ｔyが長くなり、冷
凍機７の停止時のみのホットガスの導入では完全な除霜
を行えない場合には、冷凍機７の作動時間ｔxnに対する
ヒーター８の作動開始時間ｔynに応じて除霜運転の時間
をｔznとし、冷凍機７の作動停止に先だって弁６を開
き、冷却器５へのホットガスの導入を開始して除霜運転
を行うように設定することもできる。

従って、設定温度や庫内雰囲気等により冷却器５への
着霜量が大きく変化しても、確実なタイミング及び時間
で除霜運転を行うことができ、冷却器５の冷却能力を十
分に発揮させることができる。

尚、前述の冷凍機とヒーターとを交互に作動させる温
度制御方法においても、冷却器への着霜に従って冷凍機
の作動時間が長くなり、冷凍機の作動時間とヒーターの
作動時間との割合が変化するので、この変化をもとにし
て除霜運転を制御することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の低温恒温槽の温度制御
方法は、ヒーターの作動開始時間の変化に感じて冷凍機
の除霜運転を制御するから、冷却器の除霜を確実に行う
ことができ、冷却器の冷却能力を十分に発揮させること
ができる。従って、冷却器への着霜による温度調節精度
の低下を防止でき、全温度範囲において確実な温度制御
を行うことが可能となるばかりでなく、冷却能力低下に
よる冷凍機の無駄な運転を無くすことができ、運転コス
トの低減や装置の長寿命化も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の低温恒温槽の温度制御の一実施例を示
すタイミング図、第２図は低温恒温槽の回路図である。 １……低温恒温槽、５……冷却器、７……冷凍機 ８……ヒーター、ｔx……冷凍機の作動時間 ｔy……ヒーターの作動開始時間、ｔz……除霜運転時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−229556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−35856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−285361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−297986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−16774（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−89512（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−9085（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05D 23/00 F25D 21/06 B01L 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍機とヒーターとにより庫内温度を制御
   する低温恒温槽の運転制御方法において、前記冷凍機の
   作動開始から、前記ヒーターが作動を開始するまでの時
   間を検出し、該時間の変化に応じて冷凍機の除霜運転を
   制御することを特徴とする低温恒温槽の運転制御方法。