JP3661337B2 - ショーケース冷却装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、除霜終了後に全てのショーケースの本体内所定箇所の温度を急速に冷却状態に復帰させるように処置を講じて、その復帰時間の短縮ひいては収容商品の高鮮度維持を図るショーケース冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例について、図７を参照しながら説明する。ショーケース群１と冷凍機６の間に介在させる形で、両者を総合的・合理的に制御するための、電磁弁運転率演算部３と、圧力設定値演算部４と、回転数指令演算部５からなる総合コントローラ３４を設ける。電磁弁運転率演算部３は、一定時間ごとにその前の一定時間に対する各電磁弁のオン時間の割合である電磁弁運転率を求める。圧力設定値演算部４は、その求められた電磁弁運転率に基づいて、冷凍機６の側でインバータ８を介して運転される圧縮機９の吸入冷媒圧力に対する次の一定時間に係る設定値（更新）を求める。回転数指令演算部５は、その求められた吸入冷媒圧力の設定値と実際の圧力との偏差に基づいて、圧縮機９のインバータ８に対する次の一定時間に係る回転数指令（更新）を求める。
【０００３】
ここで、圧力設定値演算部４は、消費電力量が必要最小限になるように圧力設定値を最適に更新するが、そのためには冷凍機能力とショーケース負荷が分かればよい。実際にこれらを測定するのが困難であるから、冷凍機能力とショーケース負荷のバランスを見ながら、冷凍機能力が不足か、適当か、過剰かを判断し、これに基づいて圧力設定値を最適に更新する。しかも、冷凍機能力とショーケース負荷のバランスを、電磁弁の運転率が低いときには、ショーケース負荷に対して冷凍機能力が過剰、電磁弁の運転率が高いときには、ショーケース負荷に対して冷凍機能力が不足、電磁弁の運転率が適当なときには、ショーケース負荷に対して冷凍機能力が適当、とそれぞれ判断する。なお、冷凍機能力とショーケース負荷のバランスを、前記のように電磁弁の運転率で判断する代わりに、電磁弁が繰返しオンして冷媒の流れをオンしたときのショーケース内の空気温度の降下速度や、電磁弁が繰返しオン・オフしたときの平均的オン・オフ周期で判断する方式もある。
【０００４】
ところで、ショーケース運転中にその蒸発器に霜が形成されると、冷凍機能力を低下させるから、ある時点に一斉に運転を停止して除霜をおこなう。この除霜が終了したとき、前記のような冷却制御に切り替えて、ショーケースをもとの冷却状態に復帰させる。
ここで、除霜について、図８の除霜に関する各動作のフローチャートを参照しながら説明する。図８において、縦軸に上から順に状態表示、除霜用温度センサの出力、ヒータ通電を、横軸に時間をとる。まず、上側に記載したように除霜開始信号の入力があると、ヒータ通電がＯＮされ、蒸発器の近くに設置された除霜用温度センサの出力が初期のθo から上昇を開始する。時刻Ｔ1 でこの温度センサ出力が所定の温度θ1 に達すると、ヒータ通電がＯＦＦされるが、その後さらに解けた水の処理などの後処理がおこなわれて、予め定められた一定時間後の時刻Ｔ2 に広義の除霜が終了するとともに、そのことを示す除霜終了信号が出力される。つまり、除霜開始時点から時刻Ｔ1 までが正味除霜、時刻Ｔ1 から時刻Ｔ2 までが後処理、これら両方を含めて広義の除霜となる。この除霜終了信号に基づき、復帰冷却いわゆるプルダウンが開始される。なお、対外的な除霜表示は、除霜開始時点から復帰冷却の完了時点までなされることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、除霜後に一時的に温度が上がったショーケースに対して、一般には通常モードの冷却制御をするため、もとの冷却状態に復帰させるのに時間がかかる。したがって、収容商品の鮮度にも悪い影響が予想される。
この発明が解決しようとする課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解消して、除霜終了後に全てのショーケースの本体内所定箇所の温度を急速に冷却状態に復帰させるように処置を講じて復帰時間の短縮を図り、もって収容商品の高鮮度維持を図るショーケース冷却装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本体内所定箇所の空気温度とその設定値との偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して制御するショーケースの二以上と、これと冷凍サイクルを構成する共通な冷凍機と、これらショーケースおよび冷凍機を制御する総合コントローラとからなり、この総合コントローラは、除霜終了を示す信号に基づいて、制御を急速に冷却状態に復帰させる復帰処置として冷凍機に内蔵されたインバータ圧縮機の吸入冷媒圧力に係る設定値を急速復帰用の値に切り替え、次に復帰完了に基づいて、制御を通常モードに戻す切替部を備える、という構成である。
【０００８】
復帰完了は、以下の(a)〜(d)のいずれかの条件が満足されることで判定することができる。
(a) 設定時間が経過すること。
(b) 全ての電磁弁が少なくとも設定回数だけオフすること。
(c) 本体内所定箇所、たとえば吹き出し口での空気温度が設定値以下になるこ
と。
(d) 本体内所定箇所、たとえば吹き出し口での一定期間に係る平均空気温度が
設定値以下になること。
【００１０】
したがって、この発明では、切替部を介して、除霜終了を示す信号に基づき、復帰処置に切り替えることによって、除霜動作をしたために温度が上がったショーケース内を急速に冷却状態に復帰させることができる。次に、前項(a)〜(d)のいずれかの条件が満足されることでそうと判定された復帰完了に基づいて、制御を通常モードに戻すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として、第１ないし第３の各実施例について以下に説明する。図１は第１実施例の構成を示すブロック図である。総合コントローラ２１は、図７に示した従来例のブロック図で、圧力設定値演算部４と回転数指令演算部５の間に切替部１０を挿設した構成である。この切替部１０は、模式的に図示したように２位置を選択的にとり得るスイッチ機構であって、破線表示の除霜終了信号▲１▼に基づいて、破線の位置をとり（切り替わり）、実線表示の復帰完了信号▲２▼に基づいて、実線の位置をとる（切り替わる）。ここで除霜終了信号▲１▼は、既に述べたように、除霜が終了したときに出力される信号、復帰完了信号▲２▼は、冷却状態への復帰完了を示す信号で、この復帰完了に係る判定には後述するように種々な方式がある。
【００１２】
除霜中は、ショーケース全体が運転を停止するから、当然ながら総合コントローラ２１も動作しない。除霜が終了すると、それに応じて出力される除霜終了信号▲１▼に基づき、切替部１０を介して復帰用圧力設定値（たとえば、0.1Kgf/cm²）が回転数指令演算部５に入力され、つまり復帰処置される。インバータ８を介し圧縮機９を高速回転させることによって、除霜処理をしたために温度が上がったショーケースを急速に冷却状態に復帰させる（復帰モード）。次に、復帰完了信号▲２▼に基づいて、切替部１０は実線側に切り替わって制御を通常モードに戻すことになる。
【００１３】
ここで、第１実施例での復帰処置は、圧縮機９の吸入冷媒圧力を復帰用圧力設定値に切り替えることであったが、以下の第２と第３の各実施例ではそれぞれ別の復帰処置が講じられる。また、復帰完了の判定については、種々の方式があるから詳しく後述する。
図２は第２実施例の構成を示すブロック図である。この第２実施例では、総合コントローラ２２が用いられ、このときの復帰処置は、インバータ８に対する回転数指令を復帰用回転数設定値に切り替えることで、これによってインバータ８を介して圧縮機９を高速に、たとえば全速回転させ、ショーケースを急速に冷却状態に復帰させる。次に、第１実施例におけるときと同様に、復帰完了信号に基づいて、切替部１０は実線側に切り替わって制御を通常モードに戻す。
【００１４】
図３は第３実施例の構成を示すブロック図である。この第３実施例では、総合コントローラ２３が用いられ、復帰処置は、ショーケースにおける吹き出し口での空気温度に係る設定値をより低い設定値に変更することである。具体的には、温度設定部１１を設け、除霜終了信号▲１▼に基づいて、たとえばショーケース１Ａについては、その個別のコントローラ３４Ａの設定値をこれまでの値より低い設定値、たとえば−４℃を−５℃に変更して温度センサ１４Ａの出力との偏差をとるようにし、ショーケース１Ａを急速に冷却状態に復帰させる。他のショーケース１Ｂ…についても同様である。次に、全ての偏差が零になった、つまり全ての吹き出し口での空気温度が低く更新された設定温度に達したことで発生される復帰完了信号▲２▼に基づいて、変更前の設定値に戻す。
【００１５】
復帰完了信号の出力手段について、図４ないし図６を参照しながら説明する。図４は復帰完了信号発生手段の第１の例のブロック図、図５は同じくその第２の例のブロック図、図６は同じくその第３の例のブロック図である。第１ないし第３の各発生手段例は、第１ないし第３の各実施例のいずれにも任意に適用可能である。
【００１６】
図４において、発生手段はタイマ１５で、除霜終了信号▲１▼の入力時点を起点とし、予め定めた設定時間（たとえば、１時間）の後に復帰完了信号▲２▼を出力する方式である。つまり、設定時間の経過によって機械的に復帰完了と判定する（見做す）わけである。もちろん、設定時間の決め方は十分な経験的裏付けをもっておこなわれる。
【００１７】
図５において、出力手段はカウンタ１６で、除霜終了信号▲１▼の入力時点を起点とし、全ての電磁弁が少なくとも設定回数（たとえば、３回）だけオフした後に復帰完了信号▲２▼を出力する方式である。すなわち、全ての電磁弁が少なくとも設定回数だけオフしたことによって、冷却状態への復帰完了と判定する（見做す）わけである。もちろん、オフの設定回数の決め方は十分な経験的裏付けをもっておこなわれる。
【００１８】
図６において、出力手段は温度モニタ１７で、除霜終了信号▲１▼の入力時点を起点として、全ての吹き出し口の空気温度が設定値（たとえば、−４℃）以下になった（復帰した）後に、復帰完了信号▲２▼を出力する方式である。つまり、全ての吹き出し口の空気温度が設定値以下になった（復帰した）ことによって、冷却状態への復帰完了と判定するわけである。なお、吹き出し口の空気温度に代えて、一定期間（たとえば、１５分間）の平均空気温度にすることもできる。こうすることによって、空気温度の変動に基づく誤った復帰判定の恐れが防止できる。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、切替部を介して、除霜終了を示す信号に基づき、▲１▼インバータ圧縮機の吸入冷媒圧力に係る設定値を急速復帰用の値にしたり、▲２▼インバータ圧縮機を高速用設定値にして高速回転させたり、▲３▼本体内所定箇所の空気温度に係る設定値をより低い設定値に変更する、等の復帰処置に切り替えることによって、除霜動作をしたために温度が上がったショーケース内を急速に冷却状態に復帰させることができる。次に、▲１▼設定時間が経過したり、▲２▼全ての電磁弁が少なくとも設定回数だけオフしたり、▲３▼全ての本体内所定箇所の空気温度、または一定期間に係る平均空気温度が設定値以下になる、等の条件が満足されることでそうと判定された復帰完了に基づいて、制御を通常モードに戻すことができる。その結果、ショーケース内を冷却状態に復帰させるとき、その復帰時間の短縮を図り、ひいては収容商品の高鮮度維持を図ることができる。それに加えて、復帰処置と復帰完了判定として、それぞれ種々な方式の選択肢があるから、そのときの実情に応じた最適な方式をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る第１実施例の構成を示すブロック図
【図２】同じくその第２実施例の構成を示すブロック図
【図３】同じくその第３実施例の構成を示すブロック図
【図４】復帰完了信号発生手段の第１の例のブロック図
【図５】復帰完了信号発生手段の第２の例のブロック図
【図６】復帰完了信号発生手段の第３の例のブロック図
【図７】従来例の構成を示すブロック図
【図８】除霜に関する各動作のフローチャート
【符号の説明】
１ ショーケース群
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ショーケース
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 蒸発器
５ 回転数指令演算部
６ 冷凍機
７ 圧力センサ
８ インバータ
９ 圧縮機
１０ 切替部
１１ 温度設定部
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 温度センサ（吹き出し口の空気）
１５ タイマ
１６ カウンタ
１７ 温度モニタ
２１，２２，２３ 総合コントローラ

Claims (5)

1. 本体内所定箇所の空気温度とその設定値との偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して制御するショーケースの二以上と、これと冷凍サイクルを構成する共通な冷凍機と、これらショーケースおよび冷凍機を制御する総合コントローラとからなり、この総合コントローラは、除霜終了を示す信号に基づいて、制御を急速に冷却状態に復帰させる復帰処置として冷凍機に内蔵されたインバータ圧縮機の吸入冷媒圧力に係る設定値を急速復帰用の値に切り替え、次に復帰完了に基づいて、制御を通常モードに戻す切替部を備えることを特徴とするショーケース冷却装置。
2. 請求項１に記載の装置において、復帰完了は、設定時間が経過することである、ことを特徴とするショーケース冷却装置。
3. 請求項１に記載の装置において、復帰完了は、全ての電磁弁が少なくとも設定回数だけオフすることである、ことを特徴とするショーケース冷却装置。
4. 請求項１に記載の装置において、復帰完了は、本体内所定箇所の空気温度が設定値以下になることである、ことを特徴とするショーケース冷却装置。
5. 請求項１に記載の装置において、復帰完了は、本体内所定箇所での一定期間に係る平均空気温度が設定値以下になることである、ことを特徴とするショーケース冷却装置。

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