JP4357075B2 - 冷却貯蔵庫の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御する冷却貯蔵庫の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗には複数台のオープンショーケースや冷蔵庫（何れも冷却貯蔵庫）が設置されている。そして、各オープンショーケースや冷蔵庫は、設定温度の上下に設定される上限温度と下限温度（若しくは、設定温度を下限温度としてその上に設定される上限温度と当該下限温度、或いは、設定温度を上限温度として当該上限温度とその下に設定される下限温度）の間で冷却装置の圧縮機をＯＮ−ＯＦＦ、若しくは、液電磁弁を開（ＯＮ）−閉（ＯＦＦ）。尚、何れも冷却装置のＯＮ−ＯＦＦとみなす（以下、同じ。）することにより、貯蔵室内をそれぞれ設定温度（冷蔵、氷温、冷凍など）に冷却維持していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種冷却貯蔵庫では冷却装置がＯＮしてから温度が低下して行き、下限温度に達してＯＦＦするまでの時間やＯＦＦしてから温度が上昇して行き、上限温度に達して再びＯＮするまでの時間は貯蔵室内の負荷や周囲温度状況によって異なってくる。そのため、状況によっては長時間冷却装置がＯＮされず、逆にＯＦＦされないと云うような状況となり、ＯＮ−ＯＮ、ＯＦＦ−ＯＦＦの１サイクルが長くなる。係る状況となると貯蔵室内の温度は著しく不安定となる。
【０００４】
これを解消するために上限温度と下限温度の差であるディファレンシャル幅を狭くすると、今度は負荷が大きく、また、周囲温度が高いときは直ぐにＯＮされることになり、負荷が小さく、また、周囲温度が低い場合には直ぐにＯＦＦされるなど、冷却装置が頻繁にＯＮ−ＯＦＦを繰り返す状態に陥り、圧縮機や液電磁弁の耐久性に問題が生じてくる。
【０００５】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷却装置の頻繁なＯＮ−ＯＦＦを回避しながら精度の高い温度制御を実現することが可能となる冷却貯蔵庫の制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の冷却貯蔵庫の制御装置は、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御するものであって、冷却装置のＯＮから次回のＯＮ、若しくは、ＯＦＦから次回のＯＦＦまでの１サイクルの時間を計測し、この計測時間と基準となる１サイクルの時間とを比較し、基準となる１サイクルの時間よりも計測時間が長い場合には上限温度を下げ、且つ、下限温度を上げることによりそれらの差を縮小し、短い場合には上限温度を上げ、且つ、下限温度を下げることによりそれらの差を拡大することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御する冷却貯蔵庫の制御装置において、冷却装置のＯＮから次回のＯＮ、若しくは、ＯＦＦから次回のＯＦＦまでの１サイクルの時間を計測し、当該計測時間と基準となる１サイクルの時間とを比較し、基準となる１サイクルの時間よりも計測時間が長い場合には上限温度を下げ、且つ、下限温度を上げることによりそれらの差を縮小し、短い場合には上限温度を上げ、且つ、下限温度を下げることによりそれらの差を拡大するようにすれば、貯蔵室内の負荷や周囲温度状況によって変動しようとする冷却装置のＯＮ−ＯＮ若しくはＯＦＦ−ＯＦＦの１サイクルの時間を、基準となる１サイクルの時間にて規定される範囲内に収めることが可能となる。
【０００８】
これにより、貯蔵室内の温度変動を抑制しながら、冷却装置が頻繁にＯＮ−ＯＦＦされるようになる不都合を未然に回避することが可能となり、貯蔵室内の高精度な温度制御を実現しつつ、冷却装置の寿命延長も図ることができるようになるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用する冷却貯蔵庫の実施例としてのオープンショーケース１の縦断側面図、図２は同オープンショーケース１が据え付けられたスーパーマーケットなどの店舗内の配管構成を説明する図、図３はオープンショーケース１などの集中制御装置のシステム構成図である。
【００１０】
実施例のオープンショーケース１は所謂縦型オープンの低温ショーケースであり、断面略コ字状の断熱壁３２と、据え付け現場においてこの断熱壁３２の両側に取り付けられる側板（図示せず）とからショーケース本体２０が構成されている。断熱壁３２の内側にはそれぞれ間隔を存して外層仕切板３４と内層仕切板３６が取り付けられており、断熱壁３２と外層仕切板３４間が外層ダクト３７、内外層仕切板３６、３４間が内層ダクト３８とされ、内層仕切板３６の内側が貯蔵室３９とされている。
【００１１】
この貯蔵室３９内には複数段の棚４１・・が架設されると共に、各棚４１・・の下面前部と貯蔵室３９の天井部、及び、庇３５内には照明灯としての蛍光灯４０・・が取り付けられている。貯蔵室３９の底部にはデッキパン４２が取り付けられ、このデッキパン４２の下方は前記両ダクト３７、３８に連通した底部ダクト４３とされている。そして、この底部ダクト４３内には送風機４５を内蔵したファンケース４４が設置される。また、貯蔵室３９の背方に位置する内層ダクト３８内の下部には冷却装置に含まれる蒸発器４６が縦設されている。尚、前記庇３５の前面には後述する如く貯蔵室３９内の温度などを表示するための表示部５５が取り付けられるが、これは標準でも、或いは、オプション的に取り付けられるものでも良い。
【００１２】
貯蔵室３９の前面開口部５１の上縁には外層吐出口５２と内層吐出口５３が前後に並設されており、外層吐出口５２は外層ダクト３７に内層吐出口５３は内層ダクト３８にそれぞれ連通している。また、開口部５１の下縁には吸込口５４が形成され、前記底部ダクト４３に連通している。
【００１３】
そして、前記ファンケース４４内の送風機４５が運転されると、底部ダクト４３内の空気は後方の内外層ダクト３７、３８に向けて吹き出され、外層ダクト３７においてはそのまま吹き上げられると共に、内層ダクト３８においては蒸発器４６と熱交換した後吹き上げられ、開口部５１上縁の内外層吐出口５２、５３から、下縁の吸込口５４に向けてそれぞれ吹き出される。
【００１４】
これによって、貯蔵室３９の開口部５１には内側の冷気エアーカーテンとそれを保護する外側のエアーカーテンとが形成され、開口部５１からの外気の侵入が阻止若しくは抑制されると共に、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室３９内に循環して貯蔵室３９内は冷却される。そして、これらの冷気などは吸込口５４から底部ダクト４３に帰還し、送風機４５に再び吸い込まれることになる。
【００１５】
次に、図２において、１ａ・・で示すのは青果（商品）を収納陳列するオープンショーケース（青果用冷蔵ケース）であり、１ｂ・・・で示すのは鮮魚（商品）を収納陳列するオープンショーケース（鮮魚用氷温ケース）である。各オープンショーケース１ａ・・、１ｂ・・・はスーパーマーケットの店舗の壁面に沿って図２に示す如く据え付けられる。一方、１１、１２は店舗外に構成された機械室１３内に設置（別置）された別置型の冷蔵用冷凍機（コンデンシングユニット）及び氷温用冷凍機（コンデンシングユニット）であり、何れも冷却装置を構成する。
【００１６】
各冷凍機１１、１２は図示しない圧縮機や凝縮器によりそれぞれ構成されており、オープンショーケース１ａ（冷蔵ケース）・・の蒸発器４６・・の入口側はそれぞれ液電磁弁１４及び膨張弁１６を介して冷蔵用冷凍機１１の液冷媒配管１７に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ冷蔵用冷凍機１１のガス冷媒配管１８に並列接続されている。
【００１７】
また、オープンショーケース１ｂ（氷温ケース）・・・の蒸発器４６・・・の入口側はそれぞれ液電磁弁１９及び膨張弁２１を介して氷温用冷凍機１２の液冷媒配管２２に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ氷温用冷凍機１２のガス冷媒配管２３に並列接続されている。
【００１８】
次ぎに図３において、オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の集中制御装置のシステムは、店舗の警備室などに設けられた主制御装置６１と、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）及び冷凍機１１、１２に設けられ、温度センサ及びスイッチング素子となるチップ状の端末装置６２・・とから構築される。この場合、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の断熱壁３２の前壁下部に設けられたレースウエイ２５内を含む本体２０内には一連の信号線６３が配設されており、特に、レースウエイ２５内は本体２０の両端間に渡る渡り配線６３Ａとされ、この渡り配線６３Ａの両端には本体２０の両端に位置してコネクタ６４、６４が設けられている。
【００１９】
そして、端末装置６２は本体２０内の信号線６３にコネクタにより接続される。また、並設される各オープンショーケース１ａ・・・の渡り配線６３Ａは、両端のコネクタ６４を用いて相互に連接されると共に、更に冷凍機１１の端末装置６２にも信号線６３とコネクタ６４を介して接続され、第１の系統を構成する。更に、並設される各オープンショーケース１ｂ・・・の渡り配線６３Ａも、両端のコネクタ６４を用いて相互に連接されると共に、更に冷凍機１２の端末装置６２にも信号線６３とコネクタ６４を介して接続され、第２の系統を構成する。
【００２０】
また、主制御装置６１は同様の信号線６３を介して各系統の親となるオープンショーケース１ａ及び１ｂの渡り配線６３Ａのコネクタ６４に接続され、これにより、全ての端末装置６２・・・は信号線６３を介して主制御装置６１に接続され、且つ、相互にも接続されることになる。
【００２１】
このように、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）のレースウエイ２５に信号線６３の渡り配線６３Ａを配設し、且つ、本体２０の両端部にこの渡り配線６３Ａの両端に接続されたコネクタ６４、６４を配設しているので、オープンショーケース１を並設した後、各系統のオープンショーケース１ａ・・、１ｂ・・の信号線６３を連結する作業が極めて容易となる。
【００２２】
尚、図３ではオープンショーケース１（１ａ、１ｂ）にそれぞれ一台ずつ端末装置６２を示しているが、各液電磁弁１４、１９や送風機４５に対してそれぞれ設けられていると共に、貯蔵室３９内の天井部には図１に示す如く温度センサとして機能する端末装置６２が設けられる。
【００２３】
次に、前記主制御装置６１の構成を図４に示す。主制御手段としての主制御装置６１にはコントローラ（基板）７６が設けられている。このコントローラ７６は、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）７１、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリなどから構成される記憶手段としてのメモリ７２、Ｉ／Ｏインターフェース７３及び送受信手段としてのバスＩ／Ｏインターフェース７４などから構成されている。また、主制御装置６１には例えばＬＣＤディスプレイパネルから構成された表示器７７と、入力手段としてのスイッチ７８などが設けられている。
【００２４】
また、前記バスＩ／Ｏインターフェース７４は、切換器７９及び信号線６３を介して前記端末装置６２・・・とデータの授受を行う。また、この切換器７９は通信線８２を介してターミナルアダプタ８０に接続され、ＩＳＤＮ回線を用いて外部のメンテナンス会社などと通信可能とされている。
【００２５】
ここで、コントローラ７６のメモリ７２には前記端末装置６２や外部のメンテナンス会社のパソコンなどとデータ通信を行うための所定の通信プロトコルや端末装置６２を識別するためのソフトウエア及び運転制御を行う上での制御プログラムが設定されている。また、スイッチ７８により各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の設定温度や警報温度のしきい値などの設定値データをそれぞれ設定することができ、これらのデータはメモリ７２に書き込まれる。
【００２６】
また、コントローラ７６のメモリ７２には、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）に対してスイッチ７８により設定される貯蔵室３９の設定温度ＴＳに対応する制御上の上限温度ＴＨ（標準値）と下限温度ＴＬ（標準値）のデータテーブルが書き込まれている。
【００２７】
即ち、オープンショーケース１の貯蔵室３９は図１に示す如く前面開口部５１にて開放しているため、如何に冷気エアーカーテン及び保護用のエアーカーテンを形成したとしても外部からの熱影響を受け易く、温度は不安定となり易い。そのため、従来は貯蔵室３９の温度にて冷却装置を制御すること無く、最も安定している内層ダクト３８を経て内層吐出口５３から吐出される冷気の温度を検出する温度センサに基づいて冷却装置（液電磁弁１４、１９の開閉など）を制御していた。
【００２８】
この場合、内層吐出口５３から吐出される冷気の温度は貯蔵室３９内の温度よりも当然に低く成らざるを得ないため、温度センサの検出温度をそのまま貯蔵室３９の温度として表示することはできない。従って、従来では貯蔵室３９内の温度を検出する温度計を表示部５５の位置に取り付けるなどして貯蔵室３９内の温度を表示していた。
【００２９】
そこで、本出願の場合には前述の如く貯蔵室３９の設定温度ＴＳに対応する制御上の上限温度ＴＨと下限温度ＴＬのデータテーブルをコントローラ７６のメモリ７２に予め書き込んで置く。この上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＬは、貯蔵室３９内の天井部に設けられた前記端末装置６２が検出する貯蔵室３９内の温度に基づき、当該上限温度ＴＨと下限温度ＴＬで冷却装置（液電磁弁１４、１９など）を開（ＯＮ）−閉（ＯＦＦ）制御した場合、貯蔵室３９内の温度がそれらに対応する設定温度ＴＳに維持される値として予め実験により確かめられた値であり、各設定温度ＴＳに対応して決定されている。また、各設定温度ＴＳと上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＬが対応したデータテーブルは、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）に対してそれぞれ予め決定され、メモリ７２に書き込まれている。
【００３０】
これにより、後述する如く係るオープンショーケース１の温度制御は、貯蔵室３９内の温度に基づいて冷却装置を制御することで達成できるようになる。また、貯蔵室３９内の温度を表示する場合にも、別途温度計を設ける必要が無くなる。
【００３１】
次ぎに、前記端末装置６２の構成を図５に示す。端末装置６２は、端末側制御手段としてのＣＰＵ１４３（ロジックで構成されたものでも良い）と、記憶手段としてのメモリ１４４と、送受信手段としてのＩ／Ｏインターフェース１４６と、Ａ／Ｄ変換器１４７と、このＡ／Ｄ変換器１４７に接続された温度検出素子としてのセンサ部１４８と、蓄電素子としてのコンデンサ１４９と、整流素子としてのダイオード１５１と、ドライバとしてのＩ／Ｏインターフェース１６２と、このＩ／Ｏインターフェース１６２に接続されたスイッチング手段としてのトランジスタ１６３などから構成されている。
【００３２】
この場合、コンデンサ１４９はダイオード１５１の出力側に接続され、このダイオード１５１とコンデンサ１４９との接続点に各素子が接続されている。信号線６３には例えば＋５Ｖの電位（高電位）が印加されており、データはこの高電位から例えば０Ｖの低電位に下がるパルスにて構成される。
【００３３】
そして、端末装置６２が信号線６３に接続されると、データを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま各素子に給電が成され、コンデンサ１４９にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ１４９から放電され、各素子の電源が賄われる構成とされている。
【００３４】
尚、端末装置６２にはＶｃｃ（ＤＣ＋５Ｖ）電源端子１４５も設けられ、ダイオード１５１とコンデンサ１４９との接続点に接続されており、端末装置６２は、このＶｃｃ電源端子１４５を電源線に接続すれば、各素子は電源線からの給電によっても動作することができるように構成されている。即ち、その場合にはコンデンサ１４９に充填すること無く、各素子は動作するようになるので、検査時などの端末装置６２を迅速に動作させたい場合に利便性が向上する。
【００３５】
また、ＣＰＵ１４３は温度センサとして機能する場合、センサ部１４８が検出するオープンショーケース１の貯蔵室３９内（以下、庫内温度ＴＰと云う）のデータをＡ／Ｄ変換器１４７を介して取り込み、一旦メモり１４４に書き込む。そして、Ｉ／Ｏインターフェース１４６により、信号線６３を介してコントローラ７６からポーリングされると、メモリ１４４に書き込まれた温度データ（庫内温度ＴＰ）をＩ／Ｏインターフェース１４６により信号線６３を介してコントローラ７６に送信する。
【００３６】
ここで、メモリ１４４には端末装置６２自体のＩＤコードや制御対象（液電磁弁１４、１９或いは送風機４５、冷凍機１１、１２の圧縮機など）及び自らが設けられたオープンショーケース１（１ａ、１ｂ）に関する識別データ、温度センサとして機能するか否かの情報、前記設定温度ＴＳや警報温度のしきい値などの設定値データ（これらはコントローラ７６から配信される）及びコントローラ７６や他の端末装置６２との間でデータ通信を行うための通信プロトコル、運転制御を行う上での制御プログラムなどが記憶されている。また、端末装置６２において故障が生じている場合には当該故障データもメモリ１４４に書き込まれ、コントローラ７６に送信される。更に、メモリ１４４には自らの属する系統のオープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の端末装置６２のＩＤコードや上記識別データも書き込まれる。
【００３７】
また、ＣＰＵ１４３はＩ／Ｏインターフェース１４６により、信号線６３を介してコントローラ７６からＯＮ／ＯＦＦデータが送信されると、このＯＮ／ＯＦＦデータに基づき、Ｉ／Ｏインターフェース１６２によりトランジスタ１６３をＯＮ／ＯＦＦする。尚、端末装置６２はコントローラ７６との間の通信が断たれた場合には、現在の状態を保持する自己保持機能を有している。
【００３８】
ここで、端末装置６２は図示しない基板上において図６の如く配線されてスイッチングユニット１６８を構成する。即ち、１６９はフォトダイオード１６９Ａとフォトトライアック１６９Ｂから成るフォトカプラであり、１７１は抵抗、１７２は整流素子としてのダイオード、１７４は蓄電素子としてのコンデンサである。
【００３９】
この場合、コンデンサ１７４はダイオード１７２の出力側に接続され、このダイオード１７２とコンデンサ１７４との接続点と端末装置６２のトランジスタ１６３のコレクタ端子（図５にＳ２で示す）間に抵抗１７１とフォトダイオード１６９Ａが直列に接続される。また、端末装置６２の端子Ｓ１（図５）はダイオード１７２の手前に接続される。そして、フォトトライアック１６９ＢはAC電源線と液電磁弁１４、１９、送風機４５、或いは、冷凍機１１、１２の圧縮機間にそれぞれ介設される。
【００４０】
ダイオード１７２が信号線６３に接続されると、データを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま抵抗１７１を介してフォトダイオード１６９Ａに給電が成され、コンデンサ１７４にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ１７４から放電されて、フォトダイオード１６９Ａの電源を賄う構成とされている。
【００４１】
尚、同様にダイオード１７２とコンデンサ１７４の接続点にＶｃｃ電源端子１６０を接続し、このＶｃｃ電源端子１６０を電源線に接続すれば、フォトダイオード１６９Ａは電源線からの給電によっても動作することができるようになる。即ち、その場合にはコンデンサ１７４に充填すること無く、各素子は動作するようになるので、検査時などに迅速に動作させたい場合に利便性が向上する。
【００４２】
以上の構成で、次ぎに動作を説明する。尚、主制御装置６１及び端末装置６２には集中制御モードと独立制御モードを選択設定可能とされており、更にそれらの中でそれぞれ省エネモードと高鮮度モードを選択設定可能とされているが、以下は先ず前記集中制御モードの省エネモードについて説明する。
【００４３】
今、切換器７９はコントローラ７６のバスＩ／Ｏインターフェース７４と信号線６３の間の回線を接続しているものとする。オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）が店舗内に設置され、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂ及び冷凍機１１、１２の信号線６３が連結接続されたものとすると、主制御装置６１のコントローラ７６のＣＰＵ７１は先ず信号線６３への各端末装置６２・・の接続状況をスキャンし、各端末装置６２・・・のＩＤコードを収集する。
【００４４】
コントローラ７６のＣＰＵ７１は収集したＩＤコードにより、端末装置６２・・の接続状況を識別し、メモリ７２に保有すると共に、以後はこのＩＤコードを用いて各端末装置６２・・との間でデータの送受信を行うことになる。また、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２のＩＤコードは、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に配信される。端末装置６２のＣＰＵ１４３はＩ／Ｏインターフェース１４６を介してこれを受け取ると、メモリ１４４に書き込む。
【００４５】
次ぎに、コントローラ７６のＣＰＵ７１は各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）において温度センサとして機能する貯蔵室３９の天井部に取り付けられた端末装置６２・・・にポーリングを行う。このときコントローラ７６は通信コマンドを送信し、端末装置６２からはＯＫコマンドが返信される。コントローラ７６は端末装置６２の呼び出しコマンドと端末装置６２の上記ＩＤコードを送信する。
【００４６】
そして、温度計測開始コマンドを送信する。端末装置６２のＣＰＵ１４３はこのポーリングに応えて前述の如く温度データを計測し、メモリ１４４に格納する。次に、コントローラ７６は再び通信開始コマンドを送信し、端末装置６２からはＯＫコマンドが返信される。コントローラ７６は端末装置６２の呼び出しコマンドと端末装置６２の上記ＩＤコードを送信する。
【００４７】
そして、メモリ呼び出しコマンドを送信する。端末装置６２のＣＰＵ１４３はこのポーリングに応えて前述の如くメモリ１４４に格納した温度データを返信する。そして、最後にコントローラ７６はリセットコマンドを送信し、端末装置６２からはＯＫコマンドが返信される。
【００４８】
コントローラ７６のＣＰＵ７１はこのようにして収集した温度データを一旦メモり７２に書き込み、当該温度データ、即ち、庫内温度ＴＰと設定温度ＴＳに対応する前記上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＳとを比較してＯＮ／ＯＦＦデータを、そのＩＤコードと共に信号線６３を介して各端末装置６２・・に送信する。
【００４９】
例えば液電磁弁１４、１９の端末装置６２のＣＰＵ１４３は自らのＩＤコードのＯＮ／ＯＦＦデータを受信すると、それに基づいて前述の如くトランジスタ１６３をＯＮ／ＯＦＦする。このトランジスタ１６３のＯＮ／ＯＦＦにより、フォトダイオード１６９ＡがＯＮ（発光）／ＯＦＦ（消灯）し、それによって、フォトトライアック１６９ＢがＯＮ／ＯＦＦされ、これによって、液電磁弁１４、１９が開閉される。
【００５０】
また、各冷凍機１１、１２の端末装置６２にも同様にＯＮ／ＯＦＦデータが送信されるが、この場合は、各系統に属する全オープンショーケース１ａ、１ｂの液電磁弁１４、１９が閉じた場合にＯＦＦデータが、また、何れかが開いている場合にはＯＮデータが送信されることになる。尚、送風機４５は通常連続運転である。
【００５１】
また、コントローラ７６は送られてきた温度データ、即ち、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の庫内温度ＴＰを表示器７７に表示する。尚、この表示器７７と同様の機能の表示器を表示部５５に設けても良い。これらにより、格別な温度計を設けること無く、制御用の温度データを検出する貯蔵室３９内の端末装置６２からの温度データをそのまま用いて温度表示を行うことができる。
【００５２】
また、液電磁弁１４、１９、冷凍機１１、１２の端末装置６２のＣＰＵ１４３はメモリ１４４にそれぞれのオープンショーケース１或いは冷凍機１１、１２の液電磁弁１４、１９の開閉状態或いは冷凍機１１、１２の運転状態と、それぞれの運転率に関するデータを書き込む。この端末装置６２のＣＰＵ１４３は、液電磁弁１４、１９が開（ＯＮ）してから次回の開（ＯＮ）まで、若しくは、閉（ＯＦＦ）してから次回の閉（ＯＦＦ）までの１サイクルの時間を計測しており、運転率に関するデータにはこの１サイクルの計測時間も含まれる。尚、係る液電磁弁１４、１９により冷媒の供給を制御するものでは無く、直接冷凍機１１、１２の圧縮機をＯＮ−ＯＦＦするものでは、この１サイクルの計測時間は圧縮機がＯＮしてから次回のＯＮまで、若しくは、ＯＦＦしてから次回のＯＦＦまでの時間となる。
【００５３】
そして、コントローラ７６からの要求に応じて当該データもコントローラ７６に送信される。また、端末装置６２・・に故障が発生していると、当該故障データは各端末装置６２のＣＰＵ１４３からコントローラ７６に送信される。コントローラ７６のＣＰＵ７１は係る故障データを受け取ると、表示器７７に当該端末装置６２・・に故障が生じている旨、表示する。これらにより、コントローラ７６では各オープンショーケース１や冷凍機１１、１２の運転及び運転状態を一括して管理できるようになる。
【００５４】
ここで、前記高鮮度モードについて説明する。コントローラ７６は高鮮度モードが選択されると、前記１サイクルの計測時間として５分若しくは１０分などの基準１サイクル時間を基本として、この基準１サイクル時間より前述の如く液電磁弁１４、１９などの端末装置６２から送られて来た１サイクルの計測時間が長い場合には、例えば前記標準の上限温度ＴＨを下げ、前記標準の下限温度ＴＬを上げることにより、上限温度ＴＨと下限温度ＴＬの差であるディファレンシャル幅を狭める。
【００５５】
逆に、端末装置６２から送られてくる１サイクルの計測時間が基準１サイクル時間より短い場合には、例えば前記標準の上限温度ＴＨを上げ、前記標準の下限温度ＴＬを下げることにより、上限温度ＴＨと下限温度ＴＬの差であるディファレンシャル幅を広げる。この変更幅は例えば０．２５ｄｅｇ（分解能０．０６１２５ｄｅｇ）の精度（ステップ）で実行される。
【００５６】
これにより、冷却装置（液電磁弁１４、１９など）の頻繁なＯＮ−ＯＦＦを解消しながら、１サイクルの時間を基準１サイクル時間内に収束させることができるようになり、貯蔵室３９内の温度変動を抑えた高精度の温度制御が達成される。
【００５７】
次ぎに、前記独立制御モードについて説明する。この場合、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２には、前述の如く自らが属する系統の他のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２のＩＤコードなどの情報が配信されている。
【００５８】
そして、各系統の親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２（複数ある場合には何れかが代表する）のメモリ１４４には前記設定温度ＴＳ（上限温度ＴＨや下限温度ＴＬも含む）や警報温度のしきい値などの設定値データを主制御装置６１を用いて書き込む。親となるオープンショーケース１ａ、１ｂはセンサ部１４８で検出した温度データと設定温度を比較してＯＮ／ＯＦＦデータを当該系統に属する全オープンショーケース１ａ、１ｂ及び冷凍機１１、１２の端末装置６２に送信する。
【００５９】
これにより、各系統のオープンショーケース１ａ及び冷凍機１１、或いは、オープンショーケース１ｂ及び冷凍機１２の液電磁弁や圧縮機は同期してＯＮ（開或いは運転）／ＯＦＦ（閉或いは停止）されるようになる。特に、従来のポンプダウン方式よりも圧縮機の運転時間を短縮でき、省エネルギーとなる。また、親以外のオープンショーケース１では上記温度センサとして機能する端末装置６２を削除できると共に、主制御装置６１も削除することが可能となるので、部品コストの低減が図れる。
【００６０】
また、前述の如く液電磁弁１４、１９、冷凍機１１、１２の端末装置６２のＣＰＵ１４３はメモリ１４４にそれぞれのオープンショーケース１或いは冷凍機１１、１２の液電磁弁１４、１９の開閉状態或いは冷凍機１１、１２の運転状態と、それぞれの運転率に関するデータを書き込んでいるが、このモードでは、親となるオープンショーケース１ａ、１ｂからの要求に応じて当該データが親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に送信される。これにより、親となるオープンショーケース１ａ、１ｂでは自らの属する系統の各オープンショーケース１ａ、１ｂや冷凍機１１、１２の運転及び運転状態を一括して管理できるようになる。
【００６１】
また、端末装置６２・・に故障が発生していると、当該故障データは各端末装置６２のＣＰＵ１４３から親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に送信される。親となるオープンショーケース１ａ、１ｂのＣＰＵ１４３は係る故障データを受け取ると、メモリ１４４に書き込む。尚、このモードでは主制御装置６１がある場合には主制御装置６１により、無い場合には他のパソコンなどで親となるオープンショーケース１ａ、１ｂからこれらのデータを読み出して管理することになる。
【００６２】
尚、この独立制御モードにおいても親となる端末装置６２により、前述同様の省エネモードと高鮮度モードが実行される。また、実施例では基準１サイクル時間と計測時間を比較して高鮮度モードを実行したが、それに限らず、前回の１サイクルの計測時間と今回の１サイクルの計測時間を比較し、今回が長くなったらディファレンシャル幅を縮小し、短くなったら拡張するようにしても良い。係る構成によれば、最適で最も狭いディファレンシャル幅にオートチューニングすることも可能となる。
【００６３】
また、上記独立制御モードでは各系統毎に独立した制御を実行したが、それに限らず、各オープンショーケース１において端末装置６２により独立した制御を実行させても良い。その場合には、親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２は自らの属する系統の他のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に前記設定温度ＴＳ（上限温度ＴＨ、下限温度ＴＬを含む）や警報温度のしきい値などの設定値データを配信する。
【００６４】
そして、他のオープンショーケース１は配信されたデータと自らのセンサ部１４８にて検出した温度データを利用して当該オープンショーケース１の温度制御を実行することになる。更に、実施例では冷却貯蔵庫としてオープンショーケースを採り上げたが、それに限らず、冷蔵庫やプレハブ冷蔵庫などでも本発明は有効である。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御する冷却貯蔵庫の制御装置において、冷却装置のＯＮから次回のＯＮ、若しくは、ＯＦＦから次回のＯＦＦまでの１サイクルの時間を計測し、当該計測時間と基準となる１サイクルの時間とを比較し、基準となる１サイクルの時間よりも計測時間が長い場合には上限温度を下げ、且つ、下限温度を上げることによりそれらの差を縮小し、短い場合には上限温度を上げ、且つ、下限温度を下げることによりそれらの差を拡大するようにすれば、貯蔵室内の負荷や周囲温度状況によって変動しようとする冷却装置のＯＮ−ＯＮ若しくはＯＦＦ−ＯＦＦの１サイクルの時間を、基準となる１サイクルの時間にて規定される範囲内に収めることが可能となる。
【００６６】
これにより、貯蔵室内の温度変動を抑制しながら、冷却装置が頻繁にＯＮ−ＯＦＦされるようになる不都合を未然に回避することが可能となり、貯蔵室内の高精度な温度制御を実現しつつ、冷却装置の寿命延長も図ることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用する実施例としてのオープンショーケースの縦断側面図である。
【図２】 図１のオープンショーケースが据え付けられたスーパーマーケットなどの店舗内の配管構成を説明する図である。
【図３】 本発明を適用したオープンショーケース等の集中制御装置のシステム構成図である。
【図４】 主制御装置の電気回路のブロック図である。
【図５】 端末装置の電気回路のブロックである。
【図６】 スイッチングユニットの電気回路のブロックである。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ オープンショーケース
１１、１２ 冷凍機
１４、１９ 液電磁弁
２０ 本体
３９ 貯蔵室
６１ 主制御装置
６２ 端末装置
６３ 信号線
６４ コネクタ
７１、１４３ ＣＰＵ
７２、１４４ メモリ
７４ バスＩ／Ｏインターフェース
１４６ Ｉ／Ｏインターフェース
１４８ センサ部
１６３ トランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御する冷却貯蔵庫の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗には複数台のオープンショーケースや冷蔵庫（何れも冷却貯蔵庫）が設置されている。そして、各オープンショーケースや冷蔵庫は、設定温度の上下に設定される上限温度と下限温度（若しくは、設定温度を下限温度としてその上に設定される上限温度と当該下限温度、或いは、設定温度を上限温度として当該上限温度とその下に設定される下限温度）の間で冷却装置の圧縮機をＯＮ−ＯＦＦ、若しくは、液電磁弁を開（ＯＮ）−閉（ＯＦＦ）。尚、何れも冷却装置のＯＮ−ＯＦＦとみなす（以下、同じ。）することにより、貯蔵室内をそれぞれ設定温度（冷蔵、氷温、冷凍など）に冷却維持していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種冷却貯蔵庫では冷却装置がＯＮしてから温度が低下して行き、下限温度に達してＯＦＦするまでの時間やＯＦＦしてから温度が上昇して行き、上限温度に達して再びＯＮするまでの時間は貯蔵室内の負荷や周囲温度状況によって異なってくる。そのため、状況によっては長時間冷却装置がＯＮされず、逆にＯＦＦされないと云うような状況となり、ＯＮ−ＯＮ、ＯＦＦ−ＯＦＦの１サイクルが長くなる。係る状況となると貯蔵室内の温度は著しく不安定となる。
【０００４】
これを解消するために上限温度と下限温度の差であるディファレンシャル幅を狭くすると、今度は負荷が大きく、また、周囲温度が高いときは直ぐにＯＮされることになり、負荷が小さく、また、周囲温度が低い場合には直ぐにＯＦＦされるなど、冷却装置が頻繁にＯＮ−ＯＦＦを繰り返す状態に陥り、圧縮機や液電磁弁の耐久性に問題が生じてくる。
【０００５】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷却装置の頻繁なＯＮ−ＯＦＦを回避しながら精度の高い温度制御を実現することが可能となる冷却貯蔵庫の制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の冷却貯蔵庫の制御装置は、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御するものであって、冷却装置のＯＮから次回のＯＮ、若しくは、ＯＦＦから次回のＯＦＦまでの１サイクルの時間を計測し、この計測時間と基準となる１サイクルの時間とを比較し、基準となる１サイクルの時間よりも計測時間が長い場合には上限温度を下げ、且つ、下限温度を上げることによりそれらの差を縮小し、短い場合には上限温度を上げ、且つ、下限温度を下げることによりそれらの差を拡大することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御する冷却貯蔵庫の制御装置において、冷却装置のＯＮから次回のＯＮ、若しくは、ＯＦＦから次回のＯＦＦまでの１サイクルの時間を計測し、当該計測時間と基準となる１サイクルの時間とを比較し、基準となる１サイクルの時間よりも計測時間が長い場合には上限温度を下げ、且つ、下限温度を上げることによりそれらの差を縮小し、短い場合には上限温度を上げ、且つ、下限温度を下げることによりそれらの差を拡大するようにすれば、貯蔵室内の負荷や周囲温度状況によって変動しようとする冷却装置のＯＮ−ＯＮ若しくはＯＦＦ−ＯＦＦの１サイクルの時間を、基準となる１サイクルの時間にて規定される範囲内に収めることが可能となる。
【０００８】
これにより、貯蔵室内の温度変動を抑制しながら、冷却装置が頻繁にＯＮ−ＯＦＦされるようになる不都合を未然に回避することが可能となり、貯蔵室内の高精度な温度制御を実現しつつ、冷却装置の寿命延長も図ることができるようになるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用する冷却貯蔵庫の実施例としてのオープンショーケース１の縦断側面図、図２は同オープンショーケース１が据え付けられたスーパーマーケットなどの店舗内の配管構成を説明する図、図３はオープンショーケース１などの集中制御装置のシステム構成図である。
【００１０】
実施例のオープンショーケース１は所謂縦型オープンの低温ショーケースであり、断面略コ字状の断熱壁３２と、据え付け現場においてこの断熱壁３２の両側に取り付けられる側板（図示せず）とからショーケース本体２０が構成されている。断熱壁３２の内側にはそれぞれ間隔を存して外層仕切板３４と内層仕切板３６が取り付けられており、断熱壁３２と外層仕切板３４間が外層ダクト３７、内外層仕切板３６、３４間が内層ダクト３８とされ、内層仕切板３６の内側が貯蔵室３９とされている。
【００１１】
この貯蔵室３９内には複数段の棚４１・・が架設されると共に、各棚４１・・の下面前部と貯蔵室３９の天井部、及び、庇３５内には照明灯としての蛍光灯４０・・が取り付けられている。貯蔵室３９の底部にはデッキパン４２が取り付けられ、このデッキパン４２の下方は前記両ダクト３７、３８に連通した底部ダクト４３とされている。そして、この底部ダクト４３内には送風機４５を内蔵したファンケース４４が設置される。また、貯蔵室３９の背方に位置する内層ダクト３８内の下部には冷却装置に含まれる蒸発器４６が縦設されている。尚、前記庇３５の前面には後述する如く貯蔵室３９内の温度などを表示するための表示部５５が取り付けられるが、これは標準でも、或いは、オプション的に取り付けられるものでも良い。
【００１２】
貯蔵室３９の前面開口部５１の上縁には外層吐出口５２と内層吐出口５３が前後に並設されており、外層吐出口５２は外層ダクト３７に内層吐出口５３は内層ダクト３８にそれぞれ連通している。また、開口部５１の下縁には吸込口５４が形成され、前記底部ダクト４３に連通している。
【００１３】
そして、前記ファンケース４４内の送風機４５が運転されると、底部ダクト４３内の空気は後方の内外層ダクト３７、３８に向けて吹き出され、外層ダクト３７においてはそのまま吹き上げられると共に、内層ダクト３８においては蒸発器４６と熱交換した後吹き上げられ、開口部５１上縁の内外層吐出口５２、５３から、下縁の吸込口５４に向けてそれぞれ吹き出される。
【００１４】
これによって、貯蔵室３９の開口部５１には内側の冷気エアーカーテンとそれを保護する外側のエアーカーテンとが形成され、開口部５１からの外気の侵入が阻止若しくは抑制されると共に、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室３９内に循環して貯蔵室３９内は冷却される。そして、これらの冷気などは吸込口５４から底部ダクト４３に帰還し、送風機４５に再び吸い込まれることになる。
【００１５】
次に、図２において、１ａ・・で示すのは青果（商品）を収納陳列するオープンショーケース（青果用冷蔵ケース）であり、１ｂ・・・で示すのは鮮魚（商品）を収納陳列するオープンショーケース（鮮魚用氷温ケース）である。各オープンショーケース１ａ・・、１ｂ・・・はスーパーマーケットの店舗の壁面に沿って図２に示す如く据え付けられる。一方、１１、１２は店舗外に構成された機械室１３内に設置（別置）された別置型の冷蔵用冷凍機（コンデンシングユニット）及び氷温用冷凍機（コンデンシングユニット）であり、何れも冷却装置を構成する。
【００１６】
各冷凍機１１、１２は図示しない圧縮機や凝縮器によりそれぞれ構成されており、オープンショーケース１ａ（冷蔵ケース）・・の蒸発器４６・・の入口側はそれぞれ液電磁弁１４及び膨張弁１６を介して冷蔵用冷凍機１１の液冷媒配管１７に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ冷蔵用冷凍機１１のガス冷媒配管１８に並列接続されている。
【００１７】
また、オープンショーケース１ｂ（氷温ケース）・・・の蒸発器４６・・・の入口側はそれぞれ液電磁弁１９及び膨張弁２１を介して氷温用冷凍機１２の液冷媒配管２２に並列接続されると共に、蒸発器４６の出口側はそれぞれ氷温用冷凍機１２のガス冷媒配管２３に並列接続されている。
【００１８】
次ぎに図３において、オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の集中制御装置のシステムは、店舗の警備室などに設けられた主制御装置６１と、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）及び冷凍機１１、１２に設けられ、温度センサ及びスイッチング素子となるチップ状の端末装置６２・・とから構築される。この場合、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の断熱壁３２の前壁下部に設けられたレースウエイ２５内を含む本体２０内には一連の信号線６３が配設されており、特に、レースウエイ２５内は本体２０の両端間に渡る渡り配線６３Ａとされ、この渡り配線６３Ａの両端には本体２０の両端に位置してコネクタ６４、６４が設けられている。
【００１９】
そして、端末装置６２は本体２０内の信号線６３にコネクタにより接続される。また、並設される各オープンショーケース１ａ・・・の渡り配線６３Ａは、両端のコネクタ６４を用いて相互に連接されると共に、更に冷凍機１１の端末装置６２にも信号線６３とコネクタ６４を介して接続され、第１の系統を構成する。更に、並設される各オープンショーケース１ｂ・・・の渡り配線６３Ａも、両端のコネクタ６４を用いて相互に連接されると共に、更に冷凍機１２の端末装置６２にも信号線６３とコネクタ６４を介して接続され、第２の系統を構成する。
【００２０】
また、主制御装置６１は同様の信号線６３を介して各系統の親となるオープンショーケース１ａ及び１ｂの渡り配線６３Ａのコネクタ６４に接続され、これにより、全ての端末装置６２・・・は信号線６３を介して主制御装置６１に接続され、且つ、相互にも接続されることになる。
【００２１】
このように、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）のレースウエイ２５に信号線６３の渡り配線６３Ａを配設し、且つ、本体２０の両端部にこの渡り配線６３Ａの両端に接続されたコネクタ６４、６４を配設しているので、オープンショーケース１を並設した後、各系統のオープンショーケース１ａ・・、１ｂ・・の信号線６３を連結する作業が極めて容易となる。
【００２２】
尚、図３ではオープンショーケース１（１ａ、１ｂ）にそれぞれ一台ずつ端末装置６２を示しているが、各液電磁弁１４、１９や送風機４５に対してそれぞれ設けられていると共に、貯蔵室３９内の天井部には図１に示す如く温度センサとして機能する端末装置６２が設けられる。
【００２３】
次に、前記主制御装置６１の構成を図４に示す。主制御手段としての主制御装置６１にはコントローラ（基板）７６が設けられている。このコントローラ７６は、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）７１、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリなどから構成される記憶手段としてのメモリ７２、Ｉ／Ｏインターフェース７３及び送受信手段としてのバスＩ／Ｏインターフェース７４などから構成されている。また、主制御装置６１には例えばＬＣＤディスプレイパネルから構成された表示器７７と、入力手段としてのスイッチ７８などが設けられている。
【００２４】
また、前記バスＩ／Ｏインターフェース７４は、切換器７９及び信号線６３を介して前記端末装置６２・・・とデータの授受を行う。また、この切換器７９は通信線８２を介してターミナルアダプタ８０に接続され、ＩＳＤＮ回線を用いて外部のメンテナンス会社などと通信可能とされている。
【００２５】
ここで、コントローラ７６のメモリ７２には前記端末装置６２や外部のメンテナンス会社のパソコンなどとデータ通信を行うための所定の通信プロトコルや端末装置６２を識別するためのソフトウエア及び運転制御を行う上での制御プログラムが設定されている。また、スイッチ７８により各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の設定温度や警報温度のしきい値などの設定値データをそれぞれ設定することができ、これらのデータはメモリ７２に書き込まれる。
【００２６】
また、コントローラ７６のメモリ７２には、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）に対してスイッチ７８により設定される貯蔵室３９の設定温度ＴＳに対応する制御上の上限温度ＴＨ（標準値）と下限温度ＴＬ（標準値）のデータテーブルが書き込まれている。
【００２７】
即ち、オープンショーケース１の貯蔵室３９は図１に示す如く前面開口部５１にて開放しているため、如何に冷気エアーカーテン及び保護用のエアーカーテンを形成したとしても外部からの熱影響を受け易く、温度は不安定となり易い。そのため、従来は貯蔵室３９の温度にて冷却装置を制御すること無く、最も安定している内層ダクト３８を経て内層吐出口５３から吐出される冷気の温度を検出する温度センサに基づいて冷却装置（液電磁弁１４、１９の開閉など）を制御していた。
【００２８】
この場合、内層吐出口５３から吐出される冷気の温度は貯蔵室３９内の温度よりも当然に低く成らざるを得ないため、温度センサの検出温度をそのまま貯蔵室３９の温度として表示することはできない。従って、従来では貯蔵室３９内の温度を検出する温度計を表示部５５の位置に取り付けるなどして貯蔵室３９内の温度を表示していた。
【００２９】
そこで、本出願の場合には前述の如く貯蔵室３９の設定温度ＴＳに対応する制御上の上限温度ＴＨと下限温度ＴＬのデータテーブルをコントローラ７６のメモリ７２に予め書き込んで置く。この上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＬは、貯蔵室３９内の天井部に設けられた前記端末装置６２が検出する貯蔵室３９内の温度に基づき、当該上限温度ＴＨと下限温度ＴＬで冷却装置（液電磁弁１４、１９など）を開（ＯＮ）−閉（ＯＦＦ）制御した場合、貯蔵室３９内の温度がそれらに対応する設定温度ＴＳに維持される値として予め実験により確かめられた値であり、各設定温度ＴＳに対応して決定されている。また、各設定温度ＴＳと上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＬが対応したデータテーブルは、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）に対してそれぞれ予め決定され、メモリ７２に書き込まれている。
【００３０】
これにより、後述する如く係るオープンショーケース１の温度制御は、貯蔵室３９内の温度に基づいて冷却装置を制御することで達成できるようになる。また、貯蔵室３９内の温度を表示する場合にも、別途温度計を設ける必要が無くなる。
【００３１】
次ぎに、前記端末装置６２の構成を図５に示す。端末装置６２は、端末側制御手段としてのＣＰＵ１４３（ロジックで構成されたものでも良い）と、記憶手段としてのメモリ１４４と、送受信手段としてのＩ／Ｏインターフェース１４６と、Ａ／Ｄ変換器１４７と、このＡ／Ｄ変換器１４７に接続された温度検出素子としてのセンサ部１４８と、蓄電素子としてのコンデンサ１４９と、整流素子としてのダイオード１５１と、ドライバとしてのＩ／Ｏインターフェース１６２と、このＩ／Ｏインターフェース１６２に接続されたスイッチング手段としてのトランジスタ１６３などから構成されている。
【００３２】
この場合、コンデンサ１４９はダイオード１５１の出力側に接続され、このダイオード１５１とコンデンサ１４９との接続点に各素子が接続されている。信号線６３には例えば＋５Ｖの電位（高電位）が印加されており、データはこの高電位から例えば０Ｖの低電位に下がるパルスにて構成される。
【００３３】
そして、端末装置６２が信号線６３に接続されると、データを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま各素子に給電が成され、コンデンサ１４９にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ１４９から放電され、各素子の電源が賄われる構成とされている。
【００３４】
尚、端末装置６２にはＶｃｃ（ＤＣ＋５Ｖ）電源端子１４５も設けられ、ダイオード１５１とコンデンサ１４９との接続点に接続されており、端末装置６２は、このＶｃｃ電源端子１４５を電源線に接続すれば、各素子は電源線からの給電によっても動作することができるように構成されている。即ち、その場合にはコンデンサ１４９に充填すること無く、各素子は動作するようになるので、検査時などの端末装置６２を迅速に動作させたい場合に利便性が向上する。
【００３５】
また、ＣＰＵ１４３は温度センサとして機能する場合、センサ部１４８が検出するオープンショーケース１の貯蔵室３９内（以下、庫内温度ＴＰと云う）のデータをＡ／Ｄ変換器１４７を介して取り込み、一旦メモり１４４に書き込む。そして、Ｉ／Ｏインターフェース１４６により、信号線６３を介してコントローラ７６からポーリングされると、メモリ１４４に書き込まれた温度データ（庫内温度ＴＰ）をＩ／Ｏインターフェース１４６により信号線６３を介してコントローラ７６に送信する。
【００３６】
ここで、メモリ１４４には端末装置６２自体のＩＤコードや制御対象（液電磁弁１４、１９或いは送風機４５、冷凍機１１、１２の圧縮機など）及び自らが設けられたオープンショーケース１（１ａ、１ｂ）に関する識別データ、温度センサとして機能するか否かの情報、前記設定温度ＴＳや警報温度のしきい値などの設定値データ（これらはコントローラ７６から配信される）及びコントローラ７６や他の端末装置６２との間でデータ通信を行うための通信プロトコル、運転制御を行う上での制御プログラムなどが記憶されている。また、端末装置６２において故障が生じている場合には当該故障データもメモリ１４４に書き込まれ、コントローラ７６に送信される。更に、メモリ１４４には自らの属する系統のオープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の端末装置６２のＩＤコードや上記識別データも書き込まれる。
【００３７】
また、ＣＰＵ１４３はＩ／Ｏインターフェース１４６により、信号線６３を介してコントローラ７６からＯＮ／ＯＦＦデータが送信されると、このＯＮ／ＯＦＦデータに基づき、Ｉ／Ｏインターフェース１６２によりトランジスタ１６３をＯＮ／ＯＦＦする。尚、端末装置６２はコントローラ７６との間の通信が断たれた場合には、現在の状態を保持する自己保持機能を有している。
【００３８】
ここで、端末装置６２は図示しない基板上において図６の如く配線されてスイッチングユニット１６８を構成する。即ち、１６９はフォトダイオード１６９Ａとフォトトライアック１６９Ｂから成るフォトカプラであり、１７１は抵抗、１７２は整流素子としてのダイオード、１７４は蓄電素子としてのコンデンサである。
【００３９】
この場合、コンデンサ１７４はダイオード１７２の出力側に接続され、このダイオード１７２とコンデンサ１７４との接続点と端末装置６２のトランジスタ１６３のコレクタ端子（図５にＳ２で示す）間に抵抗１７１とフォトダイオード１６９Ａが直列に接続される。また、端末装置６２の端子Ｓ１（図５）はダイオード１７２の手前に接続される。そして、フォトトライアック１６９ＢはAC電源線と液電磁弁１４、１９、送風機４５、或いは、冷凍機１１、１２の圧縮機間にそれぞれ介設される。
【００４０】
ダイオード１７２が信号線６３に接続されると、データを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま抵抗１７１を介してフォトダイオード１６９Ａに給電が成され、コンデンサ１７４にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ１７４から放電されて、フォトダイオード１６９Ａの電源を賄う構成とされている。
【００４１】
尚、同様にダイオード１７２とコンデンサ１７４の接続点にＶｃｃ電源端子１６０を接続し、このＶｃｃ電源端子１６０を電源線に接続すれば、フォトダイオード１６９Ａは電源線からの給電によっても動作することができるようになる。即ち、その場合にはコンデンサ１７４に充填すること無く、各素子は動作するようになるので、検査時などに迅速に動作させたい場合に利便性が向上する。
【００４２】
以上の構成で、次ぎに動作を説明する。尚、主制御装置６１及び端末装置６２には集中制御モードと独立制御モードを選択設定可能とされており、更にそれらの中でそれぞれ省エネモードと高鮮度モードを選択設定可能とされているが、以下は先ず前記集中制御モードの省エネモードについて説明する。
【００４３】
今、切換器７９はコントローラ７６のバスＩ／Ｏインターフェース７４と信号線６３の間の回線を接続しているものとする。オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）が店舗内に設置され、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂ及び冷凍機１１、１２の信号線６３が連結接続されたものとすると、主制御装置６１のコントローラ７６のＣＰＵ７１は先ず信号線６３への各端末装置６２・・の接続状況をスキャンし、各端末装置６２・・・のＩＤコードを収集する。
【００４４】
コントローラ７６のＣＰＵ７１は収集したＩＤコードにより、端末装置６２・・の接続状況を識別し、メモリ７２に保有すると共に、以後はこのＩＤコードを用いて各端末装置６２・・との間でデータの送受信を行うことになる。また、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２のＩＤコードは、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に配信される。端末装置６２のＣＰＵ１４３はＩ／Ｏインターフェース１４６を介してこれを受け取ると、メモリ１４４に書き込む。
【００４５】
次ぎに、コントローラ７６のＣＰＵ７１は各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）において温度センサとして機能する貯蔵室３９の天井部に取り付けられた端末装置６２・・・にポーリングを行う。このときコントローラ７６は通信コマンドを送信し、端末装置６２からはＯＫコマンドが返信される。コントローラ７６は端末装置６２の呼び出しコマンドと端末装置６２の上記ＩＤコードを送信する。
【００４６】
そして、温度計測開始コマンドを送信する。端末装置６２のＣＰＵ１４３はこのポーリングに応えて前述の如く温度データを計測し、メモリ１４４に格納する。次に、コントローラ７６は再び通信開始コマンドを送信し、端末装置６２からはＯＫコマンドが返信される。コントローラ７６は端末装置６２の呼び出しコマンドと端末装置６２の上記ＩＤコードを送信する。
【００４７】
そして、メモリ呼び出しコマンドを送信する。端末装置６２のＣＰＵ１４３はこのポーリングに応えて前述の如くメモリ１４４に格納した温度データを返信する。そして、最後にコントローラ７６はリセットコマンドを送信し、端末装置６２からはＯＫコマンドが返信される。
【００４８】
コントローラ７６のＣＰＵ７１はこのようにして収集した温度データを一旦メモり７２に書き込み、当該温度データ、即ち、庫内温度ＴＰと設定温度ＴＳに対応する前記上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＳとを比較してＯＮ／ＯＦＦデータを、そのＩＤコードと共に信号線６３を介して各端末装置６２・・に送信する。
【００４９】
例えば液電磁弁１４、１９の端末装置６２のＣＰＵ１４３は自らのＩＤコードのＯＮ／ＯＦＦデータを受信すると、それに基づいて前述の如くトランジスタ１６３をＯＮ／ＯＦＦする。このトランジスタ１６３のＯＮ／ＯＦＦにより、フォトダイオード１６９ＡがＯＮ（発光）／ＯＦＦ（消灯）し、それによって、フォトトライアック１６９ＢがＯＮ／ＯＦＦされ、これによって、液電磁弁１４、１９が開閉される。
【００５０】
また、各冷凍機１１、１２の端末装置６２にも同様にＯＮ／ＯＦＦデータが送信されるが、この場合は、各系統に属する全オープンショーケース１ａ、１ｂの液電磁弁１４、１９が閉じた場合にＯＦＦデータが、また、何れかが開いている場合にはＯＮデータが送信されることになる。尚、送風機４５は通常連続運転である。
【００５１】
また、コントローラ７６は送られてきた温度データ、即ち、各オープンショーケース１（１ａ、１ｂ）の庫内温度ＴＰを表示器７７に表示する。尚、この表示器７７と同様の機能の表示器を表示部５５に設けても良い。これらにより、格別な温度計を設けること無く、制御用の温度データを検出する貯蔵室３９内の端末装置６２からの温度データをそのまま用いて温度表示を行うことができる。
【００５２】
また、液電磁弁１４、１９、冷凍機１１、１２の端末装置６２のＣＰＵ１４３はメモリ１４４にそれぞれのオープンショーケース１或いは冷凍機１１、１２の液電磁弁１４、１９の開閉状態或いは冷凍機１１、１２の運転状態と、それぞれの運転率に関するデータを書き込む。この端末装置６２のＣＰＵ１４３は、液電磁弁１４、１９が開（ＯＮ）してから次回の開（ＯＮ）まで、若しくは、閉（ＯＦＦ）してから次回の閉（ＯＦＦ）までの１サイクルの時間を計測しており、運転率に関するデータにはこの１サイクルの計測時間も含まれる。尚、係る液電磁弁１４、１９により冷媒の供給を制御するものでは無く、直接冷凍機１１、１２の圧縮機をＯＮ−ＯＦＦするものでは、この１サイクルの計測時間は圧縮機がＯＮしてから次回のＯＮまで、若しくは、ＯＦＦしてから次回のＯＦＦまでの時間となる。
【００５３】
そして、コントローラ７６からの要求に応じて当該データもコントローラ７６に送信される。また、端末装置６２・・に故障が発生していると、当該故障データは各端末装置６２のＣＰＵ１４３からコントローラ７６に送信される。コントローラ７６のＣＰＵ７１は係る故障データを受け取ると、表示器７７に当該端末装置６２・・に故障が生じている旨、表示する。これらにより、コントローラ７６では各オープンショーケース１や冷凍機１１、１２の運転及び運転状態を一括して管理できるようになる。
【００５４】
ここで、前記高鮮度モードについて説明する。コントローラ７６は高鮮度モードが選択されると、前記１サイクルの計測時間として５分若しくは１０分などの基準１サイクル時間を基本として、この基準１サイクル時間より前述の如く液電磁弁１４、１９などの端末装置６２から送られて来た１サイクルの計測時間が長い場合には、例えば前記標準の上限温度ＴＨを下げ、前記標準の下限温度ＴＬを上げることにより、上限温度ＴＨと下限温度ＴＬの差であるディファレンシャル幅を狭める。
【００５５】
逆に、端末装置６２から送られてくる１サイクルの計測時間が基準１サイクル時間より短い場合には、例えば前記標準の上限温度ＴＨを上げ、前記標準の下限温度ＴＬを下げることにより、上限温度ＴＨと下限温度ＴＬの差であるディファレンシャル幅を広げる。この変更幅は例えば０．２５ｄｅｇ（分解能０．０６１２５ｄｅｇ）の精度（ステップ）で実行される。
【００５６】
これにより、冷却装置（液電磁弁１４、１９など）の頻繁なＯＮ−ＯＦＦを解消しながら、１サイクルの時間を基準１サイクル時間内に収束させることができるようになり、貯蔵室３９内の温度変動を抑えた高精度の温度制御が達成される。
【００５７】
次ぎに、前記独立制御モードについて説明する。この場合、各系統のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２には、前述の如く自らが属する系統の他のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２のＩＤコードなどの情報が配信されている。
【００５８】
そして、各系統の親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２（複数ある場合には何れかが代表する）のメモリ１４４には前記設定温度ＴＳ（上限温度ＴＨや下限温度ＴＬも含む）や警報温度のしきい値などの設定値データを主制御装置６１を用いて書き込む。親となるオープンショーケース１ａ、１ｂはセンサ部１４８で検出した温度データと設定温度を比較してＯＮ／ＯＦＦデータを当該系統に属する全オープンショーケース１ａ、１ｂ及び冷凍機１１、１２の端末装置６２に送信する。
【００５９】
これにより、各系統のオープンショーケース１ａ及び冷凍機１１、或いは、オープンショーケース１ｂ及び冷凍機１２の液電磁弁や圧縮機は同期してＯＮ（開或いは運転）／ＯＦＦ（閉或いは停止）されるようになる。特に、従来のポンプダウン方式よりも圧縮機の運転時間を短縮でき、省エネルギーとなる。また、親以外のオープンショーケース１では上記温度センサとして機能する端末装置６２を削除できると共に、主制御装置６１も削除することが可能となるので、部品コストの低減が図れる。
【００６０】
また、前述の如く液電磁弁１４、１９、冷凍機１１、１２の端末装置６２のＣＰＵ１４３はメモリ１４４にそれぞれのオープンショーケース１或いは冷凍機１１、１２の液電磁弁１４、１９の開閉状態或いは冷凍機１１、１２の運転状態と、それぞれの運転率に関するデータを書き込んでいるが、このモードでは、親となるオープンショーケース１ａ、１ｂからの要求に応じて当該データが親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に送信される。これにより、親となるオープンショーケース１ａ、１ｂでは自らの属する系統の各オープンショーケース１ａ、１ｂや冷凍機１１、１２の運転及び運転状態を一括して管理できるようになる。
【００６１】
また、端末装置６２・・に故障が発生していると、当該故障データは各端末装置６２のＣＰＵ１４３から親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に送信される。親となるオープンショーケース１ａ、１ｂのＣＰＵ１４３は係る故障データを受け取ると、メモリ１４４に書き込む。尚、このモードでは主制御装置６１がある場合には主制御装置６１により、無い場合には他のパソコンなどで親となるオープンショーケース１ａ、１ｂからこれらのデータを読み出して管理することになる。
【００６２】
尚、この独立制御モードにおいても親となる端末装置６２により、前述同様の省エネモードと高鮮度モードが実行される。また、実施例では基準１サイクル時間と計測時間を比較して高鮮度モードを実行したが、それに限らず、前回の１サイクルの計測時間と今回の１サイクルの計測時間を比較し、今回が長くなったらディファレンシャル幅を縮小し、短くなったら拡張するようにしても良い。係る構成によれば、最適で最も狭いディファレンシャル幅にオートチューニングすることも可能となる。
【００６３】
また、上記独立制御モードでは各系統毎に独立した制御を実行したが、それに限らず、各オープンショーケース１において端末装置６２により独立した制御を実行させても良い。その場合には、親となるオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２は自らの属する系統の他のオープンショーケース１ａ、１ｂの端末装置６２に前記設定温度ＴＳ（上限温度ＴＨ、下限温度ＴＬを含む）や警報温度のしきい値などの設定値データを配信する。
【００６４】
そして、他のオープンショーケース１は配信されたデータと自らのセンサ部１４８にて検出した温度データを利用して当該オープンショーケース１の温度制御を実行することになる。更に、実施例では冷却貯蔵庫としてオープンショーケースを採り上げたが、それに限らず、冷蔵庫やプレハブ冷蔵庫などでも本発明は有効である。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御する冷却貯蔵庫の制御装置において、冷却装置のＯＮから次回のＯＮ、若しくは、ＯＦＦから次回のＯＦＦまでの１サイクルの時間を計測し、当該計測時間と基準となる１サイクルの時間とを比較し、基準となる１サイクルの時間よりも計測時間が長い場合には上限温度を下げ、且つ、下限温度を上げることによりそれらの差を縮小し、短い場合には上限温度を上げ、且つ、下限温度を下げることによりそれらの差を拡大するようにすれば、貯蔵室内の負荷や周囲温度状況によって変動しようとする冷却装置のＯＮ−ＯＮ若しくはＯＦＦ−ＯＦＦの１サイクルの時間を、基準となる１サイクルの時間にて規定される範囲内に収めることが可能となる。
【００６６】
これにより、貯蔵室内の温度変動を抑制しながら、冷却装置が頻繁にＯＮ−ＯＦＦされるようになる不都合を未然に回避することが可能となり、貯蔵室内の高精度な温度制御を実現しつつ、冷却装置の寿命延長も図ることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用する実施例としてのオープンショーケースの縦断側面図である。
【図２】 図１のオープンショーケースが据え付けられたスーパーマーケットなどの店舗内の配管構成を説明する図である。
【図３】 本発明を適用したオープンショーケース等の集中制御装置のシステム構成図である。
【図４】 主制御装置の電気回路のブロック図である。
【図５】 端末装置の電気回路のブロックである。
【図６】 スイッチングユニットの電気回路のブロックである。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ オープンショーケース
１１、１２ 冷凍機
１４、１９ 液電磁弁
２０ 本体
３９ 貯蔵室
６１ 主制御装置
６２ 端末装置
６３ 信号線
６４ コネクタ
７１、１４３ ＣＰＵ
７２、１４４ メモリ
７４ バスＩ／Ｏインターフェース
１４６ Ｉ／Ｏインターフェース
１４８ センサ部
１６３ トランジスタ
Claims (1)
- 上限温度と下限温度の間で冷却装置をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、貯蔵室の温度を制御する冷却貯蔵庫の制御装置において、
前記冷却装置のＯＮから次回のＯＮ、若しくは、ＯＦＦから次回のＯＦＦまでの１サイクルの時間を計測し、この計測時間と基準となる１サイクルの時間とを比較し、基準となる１サイクルの時間よりも計測時間が長い場合には前記上限温度を下げ、且つ、前記下限温度を上げることによりそれらの差を縮小し、短い場合には前記上限温度を上げ、且つ、前記下限温度を下げることによりそれらの差を拡大することを特徴とする冷却貯蔵庫の制御装置。
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