JP4894536B2

JP4894536B2 - 冷却装置

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Publication number: JP4894536B2
Application number: JP2007013924A
Authority: JP
Inventors: 一博坂井; 賢哉村上; 晴彦須藤
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: JP2008180437A

Description

本発明は、例えば冷凍・冷蔵食品を冷却して陳列するショーケースに好適な冷却装置に関するものである。

スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗にある冷凍・冷蔵食品等を冷却して陳列するショーケースでは、蒸発器に付着した霜を取り除くために、除霜運転を行うのが一般的である。

例えば、特許文献１には、空気熱交換器を通過する前後の空気の温度を測定するための温度測定手段と、除霜運転の制御を行う制御手段とを備え、制御手段の算出した平均冷却能力に基づいて除霜運転を行うようにしたものが記載されている。すなわち、制御手段は、冷却装置が運転されると、温度測定手段が計測した２つの空気温度の差から冷却能力を順次算出してこれを蓄積し、所定の監視時刻までの冷却能力の積算値を計算する。また、監視時刻の冷却能力と過去の冷却能力の最大値との差に応じて除霜運転時間を予測し、冷却能力の積算値を運転開始から除霜運転終了時点までの時間で除することにより、１サイクルの平均冷却能力を算出する。この平均冷却能力が、直近の除霜運転開始の判断基準となった平均冷却能力以下になった場合、制御手段によって除霜運転が行われる。

特開２００６−１８３９８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された冷却装置では、継続して運転を行った場合、除霜運転開始の判断基準となる平均冷却能力が漸次低く設定されていく可能性がある。このような場合には、除霜運転を開始すると判断される時の平均冷却能力も低くなることになり、冷却能力が低下した状態での運転が継続されることになる等、運転効率を考慮した場合、必ずしも好ましいとはいえない。特に、電子膨張弁を適用した冷却装置にあっては、常に蒸発器を０℃以下に保持することが可能であるため着霜しやすい状態にあり、除霜運転をタイミング良く実施することが運転効率を向上させる上できわめて重要となる。

本発明は、上記実情を鑑みて、継続して運転を行った場合にも最適なタイミングで除霜運転を実施することのできる冷却装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷却装置は、電子膨張弁の開度を調節することにより、蒸発器に対する冷媒の供給制御を行う冷却装置において、前記蒸発器を通過した後の空気が供給される商品収容庫に配設し、その内部雰囲気の温度を検出する第１温度センサと、前記商品収容庫から前記蒸発器に至る空気通路に配設し、通過する空気の温度を検出する第２温度センサと、前記第１温度センサの検出結果が予め設定した一定となる閾値以上となった時点の前記第２温度センサの検出結果を基準値として設定し、前記第２温度センサの検出した温度がこの基準値から予め設定した温度だけ上昇した場合に除霜タイミングであると判断する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る冷却装置は、上記請求項１において、前記制御手段は、前記第１温度センサの検出した温度に基づいて単位時間当たりの平均温度を算出し、この算出した平均温度が前記閾値以上となった時点の第２温度センサの検出結果を基準値として設定することを特徴とする。

本発明によれば、除霜タイミングを決定する閾値が常に一定の値であるため、継続して運転を行った場合にも、最適なタイミングで除霜運転を行うことが可能となる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷却装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である冷却装置を適用したショーケース１を示したものである。ここで例示するショーケース１は、前面（図１において左側に位置する面）が開口した箱状を成す本体キャビネット１０の内部に商品収容庫１１が画成してあり、この商品収容庫１１の陳列棚に陳列した商品を冷却した状態に維持するものである。本体キャビネット１０には、その内部に循環通気通路１２が設けてある。循環通気通路１２は、本体キャビネット１０において商品収容庫１１の下方前端部に対応する部位に設けた吸込口１２ａと、商品収容庫１１の上方前端部に対応する部位に設けた吹出口１２ｂとを備え、送風ファン１３の駆動により吸込口１２ａから吸い込んだ空気を吹出口１２ｂから吹き出すための通路である。

本体キャビネット１０には、内部温度検出手段として３つの温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが設けてある。第１の温度検出センサ２０ａは、商品収容庫１１の内部に配設され、その内部雰囲気の温度を検出するものである。第２の温度検出センサ２０ｂは、商品収容庫１１から蒸発器３２に至る空気通路に配設され、通過する空気の温度を検出するものである。本実施の形態では、吸込口１２ａの近傍に第２の温度検出センサ２０ｂが配設してある。第３の温度検出センサ２０ｃは、蒸発器３２から商品収容庫１１に至る空気通路に配設され、通過する空気の温度を検出するものである。本実施の形態では、吹出口１２ｂの近傍に第３の温度検出センサ２０ｃが配設してある。

一方、上記ショーケース１には、冷却ユニット３０及びコントローラ４０が設けてある。冷却ユニット３０は、無端状の冷媒循環供給管路３１に蒸発器３２、インバータ圧縮機３３、凝縮器３４、電子膨張弁３５を順次配設したものである。本実施の形態では、冷却ユニット３０の蒸発器３２が本体キャビネット１０に設けた循環通気通路１２の内部に配設してある一方、インバータ圧縮機３３、凝縮器３４、電子膨張弁３５がそれぞれ本体キャビネット１０の外部に配設してある。この冷却ユニット３０においては、送風ファン１３を動作させた状態で冷媒循環供給管路３１に冷媒を流通させると、蒸発器３２と循環通気通路１２を通過する空気との間で熱交換が行われ、蒸発器３２を通過した後の空気が冷却されることになる。

この冷却ユニット３０には、２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂが設けてある。冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂは、冷媒循環供給管路３１の内部を流通する冷媒の温度を検出するものである。本実施の形態では、蒸発器３２の入口側となる部位に配設した入口側冷媒温度センサ３６ａと、蒸発器３２の出口側となる部位に配設した出口側冷媒温度センサ３６ｂとを備えている。

コントローラ４０は、図２に示す設定スイッチ４１の設定項目、上述した３つの温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果、並びに予めメモリに格納したプログラムやデータに基づいて電子膨張弁３５の開度を制御するものである。設定スイッチ４１とは、ショーケース１の用途を設定するための切替スイッチである。本実施の形態では、図３に示すように、「青果・野菜」、「乳製品」、「精肉・鮮魚」、「精肉・鮮魚（氷温帯）」、「チルド」、「冷凍食品」の合計６種類の用途に対してそれぞれ平均温度閾値及び目標空気温度範囲を予め設定した用途テーブル４２がメモリ４３に格納してある。

図２に示すように、ショーケース１のコントローラ４０は、運転制御部４４（制御手段）を有している。運転制御部４４は、冷却ユニット３０の運転状態を制御するためのもので、平均温度算出部４５、運転モード選択部４６、プルダウン運転モード制御部４７、通常運転モード制御部４８、除霜運転モード制御部４９を有している。

平均温度算出部４５は、それぞれの温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが検出した温度に基づいて単位時間当たりの平均温度を算出するものである。本実施の形態の平均温度算出部４５では、１０秒間隔で商品収容庫１１の内部に配設した第１の温度検出センサ２０ａの検出結果を読み出し、読み出した検出結果が６個となった時点で都度移動平均を算出するようにしている。

運転モード選択部４６は、３つの温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出結果及び平均温度算出部４５の算出結果に基づいて運転モードを択一的に選択するものである。プルダウン運転モード制御部４７は、運転モード選択部４６によって選択された場合にプルダウン運転を実施し、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最大目標値となるように電子膨張弁３５の開度を制御するものである。通常運転モード制御部４８は、運転モード選択部４６によって選択された場合に通常運転を実施し、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最小目標値となるように電子膨張弁３５の開度を制御するものである。除霜運転モード制御部４９は、運転モード選択部４６によって選択された場合に除霜運転を実施し、例えば蒸発器３２に対する冷媒の供給を停止、もしくは予め設定した最小値となるように電子膨張弁３５の開度を制御するものである。

図４は、上述したコントローラ４０の運転制御部４４が実施する冷却ユニット３０の運転制御内容を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを適宜参照しながら冷却ユニット３０の動作について説明する。

まず、コントローラ４０の運転制御部４４は、設定スイッチ４１の設定項目と予めメモリ４３に格納した用途テーブル４２とに基づいて平均温度閾値及び目標空気温度範囲を特定する（ステップＳ１０１）。尚、以下においては便宜上、設定スイッチ４１によって「精肉・鮮魚」が設定されているものとして説明を行う。

平均温度閾値及び目標空気温度範囲を特定した運転制御部４４は、次いで、温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出した温度を読み出し（ステップＳ１０２）、該読み出した温度が予め設定した上限閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。上限閾値とは、例えば目標空気温度範囲の上限値＋１０℃の値である。

すなわち、ショーケース１の運転を開始した直後、あるいは後述する除霜運転を終了した直後等、商品収容庫１１の内部雰囲気がほぼ常温となっている場合には、目標空気温度範囲との間に大きな温度差が存在する。このような場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、運転制御部４４は、プルダウン運転モード制御部４７を通じてプルダウン運転を実施する（ステップＳ１０４）。このプルダウン運転においては、上述したように、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最大目標値となるように電子膨張弁３５の開度が制御されることになる。この結果、商品収容庫１１が短時間のうちに急速に冷却されることになる。上述したプルダウン運転は、温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出した温度が目標空気温度範囲となるまで継続される（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６）。

温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出した温度が目標空気温度範囲となると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、運転制御部４４は、通常運転モード制御部４８を通じて通常運転を実施する（ステップＳ１０７）。この通常運転においては、上述したように、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最小目標値となるように電子膨張弁３５の開度が制御されることになる。この結果、冷却ユニット３０が高い効率で運転され、商品収容庫１１の内部雰囲気が目標空気温度範囲に維持され、商品収容庫１１の陳列棚に陳列した商品が所望の冷却温度状態となる。尚、ステップＳ１０２において読み出した温度が上限閾値未満である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、運転制御部４４は、上述したプルダウン運転を実施することなく、手順をステップＳ１０７に移行して通常運転を実施する。

この通常運転を実施している間、運転制御部４４は、平均温度算出部４５を通じて繰り返し平均温度を算出し、この算出した平均温度が用途テーブル４２に設定した平均温度閾値以上であるか否かを判断している（ステップＳ１０８、ステップＳ１０９）。具体的には、上述したように、１０秒間隔で商品収容庫１１の内部に配設した第１の温度検出センサ２０ａの検出結果を読み出し、読み出した検出結果が６個となった時点で都度移動平均を算出するようにしている。

算出した平均温度が平均温度閾値未満である場合、運転制御部４４は、通常運転を継続する（ステップＳ１０９：ＮＯ→ステップＳ１０７）。

これに対して算出した平均温度が平均温度閾値以上となった場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、運転制御部４４は、蒸発器３２に除霜が必要となる程度に着霜が発生したと判断し（ステップＳ１１０）、除霜運転モード制御部４９を通じて除霜運転を実施する（ステップＳ１１１）。この除霜運転においては、上述したように、例えば蒸発器３２に対する冷媒の供給を停止、もしくは予め設定した最小値となるように電子膨張弁３５の開度が制御されることになる。この結果、蒸発器３２の温度が漸次上昇し、蒸発器３２が除霜されることになる。上述した除霜運転は、予め設定した時間継続して実施され、終了タイミングとなった時点で除霜運転を終了する（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）。

以下、上述した処理が繰り返し行われ、ショーケース１の冷却装置が継続して運転されることになる。この場合、除霜運転の判断基準となる平均温度閾値は、ショーケース１の用途に応じて互いに異なる値が設定してあるものの、用途が同じ場合には常に一定の値となる。従って、冷却ユニット３０を継続して運転した場合にも、常に正確に着霜を判断することができ、最適なタイミングで除霜運転を実施することが可能となる。

図５の上段は、上述したコントローラ４０の運転制御部４４が実施する冷却ユニット３０の運転制御による商品収容庫１１の温度変化（平均温度算出部４５が算出した平均温度の変化）を示したものであり、図５の下段は、送風ファン１３による風速の変化を示したものである。

図５の上段からも明らかなように、運転開始時において１５℃程度であった商品収容庫１１の平均温度がプルダウン運転によって急速に低下することになる。時刻０においてプルダウン運転が終了すると、その後の通常運転により、商品収容庫１１の平均温度がほぼ平均温度閾値程度に制御されることになる。

しかしながら、通常運転が継続すると、蒸発器３２に着霜が発生し、熱交換効率が低下する結果、商品収容庫１１の平均温度が漸次上昇傾向となる。従って、例えば時刻ａにおいて平均温度が平均温度閾値＋１℃となった場合、運転制御部４４は、蒸発器３２に除霜が必要となる程度に着霜が発生したと判断することができる。時刻ｂは、除霜運転の最終検知時刻となる。すなわち、この時刻ｂ以降では、すべての温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおいて温度の上昇傾向が顕著となり、最終検知時刻において除霜運転を開始しなければ、商品収容庫１１の内部雰囲気が急激に上昇し、目標空気温度範囲を逸脱するという問題を招来することになる。

こうした着霜の判断は、図５の下段に示した風速の変化からも妥当であると判断することができる。すなわち、蒸発器３２に着霜が発生した場合には、循環通気通路１２を通過する空気の風速が漸次減少することになる。従って、例えば時刻ａにおいて風速が所定の閾値以下となった場合、蒸発器３２に除霜が必要となる程度に着霜が発生したと判断することができる。

尚、上述した実施の形態では、商品収容庫１１の内部に配設した第１の温度検出センサ２０ａの検出結果から平均温度を算出し、この算出した平均温度に基づいて着霜の判断を行っているが、本発明ではこれに限定されない。例えば、第２の温度検出センサ２０ｂのみ、もしくは第３の温度検出センサ２０ｃのみの検出結果からそれぞれ平均温度を算出するようにしても良いし、複数の温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出結果から平均温度を算出するようにしても構わない。特に、後者にあっては、温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの配置位置に起因した検出誤差の影響を低減することができるようになる。

また、上述した実施の形態では、平均温度を算出する場合に、１０秒間隔で６回の平均を算出するようにしているが、もちろんその他の方法によって平均温度を算出するようにしても構わない。さらには、温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出結果をそのまま平均することなく、着霜の判断として用いるようにすることも可能である。

さらに、上述した実施の形態では、平均温度が平均温度閾値に対して＋１℃となった場合に直ちに着霜が発生したと判断しているが、＋１℃となった状態が一定の時間以上継続した場合に着霜が発生したと判断しても良い。尚、平均温度閾値に対する平均温度の差は、必ずしも１℃である必要はない。

図６は、上述したコントローラの変形例を示したものである。この変形例のコントローラ１４０は、設定スイッチ４１の設定項目、上述した３つの温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果、並びに予めメモリ１４１に格納したプログラムやデータに基づいて電子膨張弁３５の開度を制御するもので、実施の形態１のコントローラ４０に対して運転制御部１４２の構成が異なっている。すなわち、変形例のコントローラ１４０は、運転制御部１４２が平均温度算出部１４３、基準値設定部１４４、運転モード選択部１４５、プルダウン運転モード制御部１４６、通常運転モード制御部１４７、除霜運転モード制御部１４８を有している。

平均温度算出部１４３は、それぞれの温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが検出した温度に基づいて単位時間当たりの平均温度を算出するものである。この変形例の平均温度算出部１４３では、１０秒間隔で商品収容庫１１の内部に配設した第１の温度検出センサ２０ａの検出結果を読み出し、読み出した検出結果が６個となった時点で都度移動平均を算出するようにしている。

基準値設定部１４４は、設定指令が与えられた場合に、第２の温度検出センサ２０ｂの検出温度を読み出し、これを基準値として設定するものである。

運転モード選択部１４５は、３つの温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出結果、平均温度算出部１４３の算出結果及び基準値設定部１４４が設定した基準値に基づいて運転モードを択一的に選択するものである。プルダウン運転モード制御部１４６は、運転モード選択部１４５によって選択された場合にプルダウン運転を実施し、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最大目標値となるように電子膨張弁３５の開度を制御するものである。通常運転モード制御部１４７は、運転モード選択部１４５によって選択された場合に通常運転を実施し、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最小目標値となるように電子膨張弁３５の開度を制御するものである。除霜運転モード制御部１４８は、運転モード選択部１４５によって選択された場合に除霜運転を実施し、例えば蒸発器３２に対する冷媒の供給を停止、もしくは予め設定した最小値となるように電子膨張弁３５の開度を制御するものである。尚、変形例においてコントローラ１４０の運転制御部１４２以外の構成に関しては、実施の形態１と同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略している。

図７は、図６に示したコントローラ１４０の運転制御部１４２が実施する冷却ユニット３０の運転制御内容を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを適宜参照しながら冷却ユニット３０の動作について説明する。

まず、コントローラ１４０の運転制御部１４２は、設定スイッチ４１の設定項目と予めメモリ１４１に格納した用途テーブル４２とに基づいて平均温度閾値及び目標空気温度範囲を特定する（ステップＳ２０１）。尚、以下においては便宜上、設定スイッチ４１によって「精肉・鮮魚」が設定されているものとして説明を行う。

平均温度閾値及び目標空気温度範囲を特定した運転制御部１４２は、次いで、温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出した温度を読み出し（ステップＳ２０２）、該読み出した温度が予め設定した上限閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。上限閾値とは、例えば目標空気温度範囲の上限値＋１０℃の値である。

すなわち、ショーケース１の運転を開始した直後、あるいは後述する除霜運転を終了した直後等、商品収容庫１１の内部雰囲気がほぼ常温となっている場合には、目標空気温度範囲との間に大きな温度差が存在する。このような場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、運転制御部１４２は、プルダウン運転モード制御部１４６を通じてプルダウン運転を実施する（ステップＳ２０４）。このプルダウン運転においては、上述したように、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最大目標値となるように電子膨張弁３５の開度が制御されることになる。この結果、商品収容庫１１が短時間のうちに急速に冷却されることになる。上述したプルダウン運転は、温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出した温度が目標空気温度範囲となるまで継続される（ステップＳ２０５、ステップＳ２０６）。

温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出した温度が目標空気温度範囲となると（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、運転制御部１４２は、通常運転モード制御部１４７を通じて通常運転を実施する（ステップＳ２０７）。この通常運転においては、上述したように、例えば２つの冷媒温度センサ３６ａ，３６ｂの検出結果から算出される冷媒の過熱度が予め設定した最小目標値となるように電子膨張弁３５の開度が制御されることになる。この結果、冷却ユニット３０が高い効率で運転され、商品収容庫１１の内部雰囲気が目標空気温度範囲に維持され、商品収容庫１１の陳列棚に陳列した商品が所望の冷却温度状態となる。尚、ステップＳ２０２において読み出した温度が上限閾値未満である場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、運転制御部１４２は、上述したプルダウン運転を実施することなく、手順をステップＳ２０７に移行して通常運転を実施する。

この通常運転を実施している間、運転制御部１４２は、基準値が設定されているか否かを判断する（ステップＳ２０８）。後述するステップＳ２１２において基準値が設定されるまでの間は、手順がステップＳ２０９に移行することになり、平均温度算出部１４３を通じて繰り返し平均温度を算出し、この算出した平均温度が用途テーブル４２に設定した平均温度閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。具体的には、上述したように、１０秒間隔で商品収容庫１１の内部に配設した第１の温度検出センサ２０ａの検出結果を読み出し、読み出した検出結果が６個となった時点で都度移動平均を算出するようにしている。

算出した平均温度が平均温度閾値未満である場合、運転制御部１４２は、通常運転を継続するステップＳ２１０：ＮＯ→ステップＳ２０７）。

これに対して算出した平均温度が平均温度閾値以上となった場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、運転制御部１４２は、基準値設定部１４４を通じて第２の温度検出センサ２０ｂの検出温度を読み出し（ステップＳ２１１）、これを基準値として設定する（ステップＳ２１２）。基準値を設定した運転制御部１４２は、以降、第２の温度検出センサ２０ｂの検出温度を読み出し（ステップＳ２１３）、この温度が基準値＋２℃以上となるまで通常運転を継続して実施する（ステップＳ２１４：ＮＯ→ステップＳ２０７）。尚、基準値を設定した以降においては、ステップＳ２０８において手順がステップＳ２１３に移行することになる。

ステップＳ２１４において第２の温度検出センサ２０ｂの検出した温度が基準値＋２℃以上となった場合、運転制御部１４２は、蒸発器３２に除霜が必要となる程度に着霜が発生したと判断し（ステップＳ２１５）、除霜運転モード制御部１４８を通じて除霜運転を実施する（ステップＳ２１６）。この除霜運転においては、上述したように、例えば蒸発器３２に対する冷媒の供給を停止、もしくは予め設定した最小値となるように電子膨張弁３５の開度が制御されることになる。この結果、蒸発器３２の温度が漸次上昇し、蒸発器３２が除霜されることになる。上述した除霜運転は、予め設定した時間継続して実施され、終了タイミングとなった時点で除霜運転を終了する（ステップＳ２１７：ＹＥＳ）。

以下、上述した処理が繰り返し行われ、ショーケース１の冷却装置が継続して運転されることになる。この変形例においては、商品収容庫１１に対して商品の詰め替えなどを行った場合等、外乱によって温度が一時的に上昇したとしても、その後、第２の温度検出センサ２０ｂの検出温度が一定の閾値以上となるまで着霜と判断することがない。従って、外乱による温度変化を考慮した正確な着霜を判断することができるようになる。しかも、基準値を設定する場合の平均温度閾値は、ショーケース１の用途に応じて互いに異なる値が設定してあるものの、用途が同じ場合には常に一定の値となる。その後、着霜の判断基準となる基準値に関しても同じショーケース１の温度であるため、平均温度閾値と同等の値となる。従って、冷却ユニット３０を継続して運転した場合にも、常に正確に着霜を判断することができ、最適なタイミングで除霜運転を実施することが可能となる。

図８の上段は、上述したコントローラ１４０の運転制御部１４２が実施する冷却ユニット３０の運転制御による商品収容庫１１の温度変化（平均温度算出部１４３が算出した平均温度の変化）を示したものであり、図８の下段は、送風ファン１３による風速の変化を示したものである。図８の上段からも明らかなように、運転開始時において１５℃程度であった商品収容庫１１の平均温度がプルダウン運転によって急速に低下することになる。時刻０においてプルダウン運転が終了すると、その後の通常運転により、商品収容庫１１の平均温度がほぼ平均温度閾値程度に制御されることになる。

しかしながら、通常運転が継続すると、蒸発器３２に着霜が発生し、熱交換効率が低下する結果、商品収容庫１１の平均温度が漸次上昇傾向となる。従って、変形例においては、例えば時刻ｃにおいて平均温度が平均温度閾値＋１℃となった場合、時刻ｃでの第２の温度検出センサ２０ｂの検出温度を基準値として設定し、以降、この第２の温度検出センサ２０ｂの検出温度を監視する。その後、時刻ｄにおいて第２の温度検出センサ２０ｂの検出温度が基準値＋２℃以上となると、運転制御部１４２は、蒸発器３２に除霜が必要となる程度に着霜が発生したと判断することができる。時刻ｅは、除霜運転の最終検知時刻となる。すなわち、この時刻ｅ以降では、すべての温度検出センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおいて温度の上昇傾向が顕著となり、最終検知時刻において除霜運転を開始しなければ、商品収容庫１１の内部雰囲気が急激に上昇し、目標空気温度範囲を逸脱するという問題を招来することになる。

こうした着霜の判断は、図８の下段に示した風速の変化からも妥当であると判断することができる。すなわち、蒸発器３２に着霜が発生した場合には、循環通気通路１２を通過する空気の風速が漸次減少することになる。従って、例えば時刻ｄにおいて風速が所定の閾値以下となった場合、蒸発器３２に除霜が必要となる程度に着霜が発生したと判断することができる。

尚、上述した実施の形態及び変形例では、いずれもショーケースに適用される冷却装置を例示しているが、自動販売機等、その他のものにも適用することが可能である。

本発明の実施の形態である冷却装置を適用したショーケースを概念的に示した断面右側面図である。図１に示したコントローラの詳細構成例を示すブロック図である。図１に示したコントローラのメモリに格納した用途テーブルの設定内容を示す図表である。図２に示したコントローラの運転制御部が実施する処理の内容を示すフローチャートである。図４の処理による時間経過とショーケースの温度変化との関係及び風速との関係を示すグラフである。図２に示したコントローラの変形例を示すブロック図である。図６に示したコントローラの運転制御部が実施する処理の内容を示すフローチャートである。図７の処理による時間経過とショーケースの温度変化との関係及び風速との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ショーケース
１０本体キャビネット
１１商品収容庫
１２循環通気通路
１２ａ吸込口
１２ｂ吹出口
１３送風ファン
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ温度検出センサ
３０冷却ユニット
３１冷媒循環供給管路
３２蒸発器
３３インバータ圧縮機
３４凝縮器
３５電子膨張弁
３６ａ，３６ｂ冷媒温度センサ
４０コントローラ
４１設定スイッチ
４２用途テーブル
４３メモリ
４４運転制御部
４５平均温度算出部
４６運転モード選択部
４７プルダウン運転モード制御部
４８通常運転モード制御部
４９除霜運転モード制御部
１４０コントローラ
１４１メモリ
１４２運転制御部
１４３平均温度算出部
１４４基準値設定部
１４５運転モード選択部
１４６プルダウン運転モード制御部
１４７通常運転モード制御部
１４８除霜運転モード制御部

Claims

電子膨張弁の開度を調節することにより、蒸発器に対する冷媒の供給制御を行う冷却装置において、
前記蒸発器を通過した後の空気が供給される商品収容庫に配設し、その内部雰囲気の温度を検出する第１温度センサと、
前記商品収容庫から前記蒸発器に至る空気通路に配設し、通過する空気の温度を検出する第２温度センサと、
前記第１温度センサの検出結果が予め設定した一定となる閾値以上となった時点の前記第２温度センサの検出結果を基準値として設定し、前記第２温度センサの検出した温度がこの基準値から予め設定した温度だけ上昇した場合に除霜タイミングであると判断する制御手段と
を備えることを特徴とする冷却装置。
前記制御手段は、前記第１温度センサの検出した温度に基づいて単位時間当たりの平均温度を算出し、この算出した平均温度が前記閾値以上となった時点の第２温度センサの検出結果を基準値として設定することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。