JP5405009B2 - 冷却貯蔵庫の庫内温度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却貯蔵庫における庫内温度制御装置に関する。

本願出願人は従来、インバータ圧縮機を利用することにより、庫内を設定温度付近に維持するコントロール冷却を高効率に行うものを提案した（特許文献１参照）。このものは具体的には、図８に示すように、庫内設定温度Ｔｏよりも所定値高い上限温度ＴＨと、同設定温度Ｔｏよりも所定値低い下限温度ＴＬとの間のコントロール領域において、目標となる温度降下の経時的変化態様を示す冷却特性（目標の温度カーブ）が予め定められ、インバータ圧縮機の運転中には、所定のサンプリング時間ごとに、検出された庫内温度に基づいて実際の温度降下度が算出されて、上記の温度カーブのデータにおけるその庫内温度での目標の温度降下度と比較され、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも小さければインバータ圧縮機が増速制御され、逆の場合はインバータ圧縮機が減速制御されつつ、目標の温度カーブに倣うように庫内温度が制御される。端的には、プルダウン領域と比較すると、長時間にわたって緩やかに冷却されることになる。
この制御方式によれば、圧縮機の連続オン時間が圧倒的に長くなり、言い換えるとオンオフの切り替え回数が大幅に減少し、また低回転で運転されることから、高効率化、省エネルギ化が図られる。
特開２００５−１２１３４１公報

ところで上記のような温度制御を行う間、庫内温度が低下するに従って必要な冷却能力が増加するため、図８に例示されるように、下限温度ＴＬ付近になると、インバータ圧縮機の回転数が上昇する傾向にあって、それだけ消費電力量が増加するという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、さらなる省エネルギ化を実現した庫内温度制御装置を提供するところにある。

本発明の冷却貯蔵庫の庫内温度制御装置は、能力可変式の圧縮機を有する冷却装置と、庫内温度が予め定められた設定温度よりも所定値高い上限温度と、前記設定温度よりも所定値低い下限温度との間にある冷却領域において目標となる温度降下の経時的変化態様を示す冷却特性がデータとして記憶された記憶手段と、庫内温度を検出する温度センサからの出力に基づき、前記庫内温度が前記記憶手段から読み出された前記冷却特性に倣って降下するように前記圧縮機の能力を変化させる運転制御手段と、が設けられ、かつ、前記記憶手段に記憶された前記冷却特性が、前記上限温度から温度降下して前記設定温度に達したのちは、温度降下度がほぼ０となる態様に設定されているところに特徴を有する。
ここで温度降下度とは、単位時間当たりの温度降下量として定義される。

この構成によれば、いわゆるコントロール領域における圧縮機の運転中には、庫内温度が予め記憶された冷却特性に倣って降下するように圧縮機の能力が制御され、特に庫内温度が上限温度から設定温度にまで降下したのちは、温度降下度がほぼ０となるように圧縮機の能力が制御される。冷却特性を緩やかな勾配に設定しておくことにより、圧縮機を低能力で継続して運転することができて省エネルギを図りつつ冷却することができることに加え、設定温度に達した以降は温度降下度をほぼ０としたことにより、下限温度まで温度降下させる場合と比較すると、圧縮機を低能力で運転すれば足り、その分さらなる省エネルギを図ることができる。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記圧縮機が速度制御可能なインバータ圧縮機であるとともに、前記運転制御手段は、所定のサンプリング時間ごとに前記温度センサの信号に基づき庫内温度の降下度を算出する温度変化算出部と、前記サンプリング時間ごとに前記記憶手段に記憶された前記冷却特性に基づきこのサンプリング時間の庫内温度における目標の温度降下度を出力する目標温度降下度出力部と、前記温度変化算出部で算出された実際の温度降下度と、前記目標温度降下度出力部から出力された目標の温度降下度とを比較する比較部と、この比較部の比較結果に基づき、前記実際の温度降下度が前記目標の温度降下度よりも小さい場合には前記インバータ圧縮機を増速制御し、前記実際の温度降下度が前記目標の温度降下度よりも大きい場合には前記インバータ圧縮機を減速制御する速度制御部とから構成されている。

この構成では、コントロール領域におけるインバータ圧縮機の運転中には、所定のサンプリング時間ごとに、検出された庫内温度に基づいて実際の温度降下度が算出される一方、冷却特性のデータからその庫内温度における目標の温度降下度が出力され、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも小さければインバータ圧縮機が増速制御され、逆の場合はインバータ圧縮機が減速制御されつつ冷却特性に倣って冷却され、特に庫内温度が上限温度から設定温度にまで降下したのちは、温度降下度がほぼ０となるようにインバータ圧縮機の速度制御がなされる。設定温度に達したのち下限温度まで温度降下させる場合と比較すると、インバータ圧縮機を低回転数で運転すれば足り、その分さらなる省エネルギを図ることができる。

（２）前記運転制御手段には、庫内温度が、前記下限温度よりは高いが前記設定温度を所定値下回る補助設定温度以下にあると判断された場合に、前記補助設定温度以下の領域では目標となる温度降下度が負の値となるように前記冷却特性を補正する補正手段が設けられている。
この構成では、コントロール領域におけるインバータ圧縮機の運転中において、庫内温度が設定温度を所定値下回る補助設定温度以下となったら、温度降下度が負の値となるようにインバータ圧縮機の速度制御がなされる。庫内温度をより高精度に設定温度に維持することができる。

（３）前記運転制御手段は、庫内温度が前記下限温度に達したことが検出された場合に、前記インバータ圧縮機を停止する機能を有している。
外気温度が低い場合や設定温度が高い場合等には、インバータ圧縮機の回転数が最低回転数まで下げられても、庫内が設定温度（下限温度）以下に冷却される場合がある。この構成では、庫内温度が下限温度に達したら、インバータ圧縮機の運転が停止される。庫内が必要以上に冷却されることが防止される。

本発明によれば、さらなる省エネルギ化を図った上で庫内温度の制御を行うことができる。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図７に基づいて説明する。本実施形態では、業務用の縦型冷凍庫を例示している。
図１において、符号１０は、前面の開口された断熱箱体からなる冷凍庫本体であって、内部が冷凍室１１とされているとともに、冷凍室１１の前面開口には断熱扉１２が揺動開閉可能に装着されている。冷凍庫本体１０の上面には、回りにパネルが立てられることで機械室１４が形成されている。
機械室１４の底面となる冷凍庫本体１０の天井壁１０Ａのほぼ中央部には、方形の開口部１５が形成され、この開口部１５の上面を塞ぐようにして、後記するユニット化された冷却装置３０を搭載したユニット台２０が載置されている。開口部１５の前方側（図１の左側）における下面の口縁の位置から奥壁に向かい、ドレンパンを兼ねた冷却ダクト２２が下り勾配で張設されており、ユニット台２０との間に蒸発器室２３が形成されている。冷却ダクト２２の前端側には吸込口２５が形成され、その裏面に庫内ファン２６が装備されているとともに、冷却ダクト２２の後端側には吹出口２７が形成されている。

冷却装置３０には冷凍回路３１が備えられており、この冷凍回路３１は、図２に示すように、回転数が可変のインバータ圧縮機３２と、凝縮器３３と、ドライヤ３４と、減圧手段であるキャピラリチューブ３５と、蒸発器３６と、アキュムレータ３７とを冷媒配管で循環接続して形成されている。
冷凍回路３１の構成部品のうち、インバータ圧縮機３２、凝縮器３３、ドライヤ３４、キャピラリチューブ３５が、ユニット台２０の上面に設置され、一方、蒸発器３６、アキュムレータ３７が、ユニット台２０の下面側に吊り下げられて取り付けられ、ユニット化されている。なお、凝縮器３３の裏面には凝縮器ファン３３Ａが設置されている。ユニット台２０が、冷凍庫本体１０の天井壁１０Ａの開口部１５を塞いで載置されると、蒸発器３６が、蒸発器室２３内において庫内ファン２６の奥側の位置に収容されるようになっている。
そして基本的には、冷却装置３０と庫内ファン２６とが駆動されると、図１の矢線に示すように、冷凍室１１内の空気が吸込口２５から蒸発器室２３内に吸引され、蒸発器３６を通過する間に熱交換により生成された冷気が、吹出口２７から冷凍室１１に吹き出されるといったように循環されることで、冷凍室１１内が冷却されるようになっている。

本実施形態では、冷凍室１１内の温度（庫内温度）を、所定の温度カーブに沿って制御する手段が講じられており、以下それについて説明する。
庫内の冷却態様としては、庫内を設定温度付近に維持するコントロール冷却と、庫内負荷の増加や周囲温度の上昇に起因して庫内温度が上昇した場合に、庫内を急速に設定温度付近まで温度降下させるプルダウン冷却とがある。
制御装置としては、図３に示すように、マイクロコンピュータ等を備えて所定のプログラムを実行する制御部４０が設けられ、ユニット台２０の上面に設けられた電装箱（図示せず）内に収納されている。制御部４０の入力側には、庫内温度を検出する庫内温度センサ３９が接続され、同庫内温度センサ３９は、図１に示すように、蒸発器室２３内における庫内ファン２６の下流側に設けられている。

制御部４０には、クロック信号発生部４１とともにデータ格納部４２が設けられ、このデータ格納部４２には、図４に示すように、コントロール冷却時及びプルダウン冷却時における目標の温度カーブＸｃ，Ｘｐが、データとして格納されている。
コントロール領域は、予め定められた設定温度Ｔｏよりも所定値（例えば２Ｋ）高い上限温度ＴＨと、設定温度Ｔｏよりも所定値（例えば２Ｋ）低い下限温度ＴＬとの間の温度領域であり、プルダウン領域は、上限温度ＴＨを超えた領域である。
プルダウン領域の目標の温度カーブＸｐは、比較的急勾配の一次関数の直線として示され、同温度カーブＸｐに係る目標となる庫内温度降下度（単位時間当たりの温度降下量：ΔＴ／Δｔ）は、庫内温度によらず一定値Ａｐ（Ｋ／min ）となる。なお、目標となる庫内温度降下度Ａｐは、単に目標値Ａｐということがある。

コントロール領域の目標の温度カーブＸｃはさらに、上記した上限温度ＴＨから設定温度Ｔｏまでの温度カーブＸｃ1 と、設定温度Ｔｏ以下の温度カーブＸｃ2 とに分けられる。
上限温度ＴＨから設定温度Ｔｏまでの温度カーブＸｃ1 は、プルダウン冷却時の目標の温度カーブＸｐと比べて、勾配が緩やかとなった直線として設定される。この温度カーブＸｃ1 でも、目標となる庫内温度降下度Ａｃ（Ｋ／min ）（単に目標値Ａｃということがある）は一定であり、ただしプルダウン冷却時の目標温度降下度（目標値）Ａｐに比べて小さい値となる。
一方、設定温度Ｔｏ以下の温度カーブＸｃ2 は、目標となる庫内温度降下度が０（ゼロ）（Ｋ／min ）の直線、いわゆる横這いの直線とされている。

両領域の目標の温度カーブＸｐ，Ｘｃは、制御部４０のデータ格納部４２に格納され、冷却運転に係るプログラムの実行時に利用される。
制御部４０の出力側には、インバータ回路４４を介して上記したインバータ圧縮機３２が接続されている。本実施形態のインバータ圧縮機３２は、回転数が５段階に切り替えられるものである。

また制御部４０には、以下のような機能が設けられている。
コントロール領域でのインバータ圧縮機３２の運転制御中において、庫内温度センサ３９により検出された庫内温度ＴＲが、下限温度ＴＬよりは高いが、設定温度Ｔｏを所定値（例えば、０．５Ｋ）下回る補助設定温度Ｔｏａ（図４参照）以下になった場合には、コントロール領域の目標の温度カーブＸｃについて、補助設定温度Ｔｏａ以下の領域では、目標となる庫内温度降下度（目標値）が−Ａｃ（Ｋ／min ）となるような温度カーブに補正する補正手段が備えられている。
また、コントロール領域でのインバータ圧縮機３２の運転制御中において、庫内温度ＴＲが下限温度ＴＬに達したことが検出された場合には、インバータ圧縮機３２を停止制御する機能を有している。

続いて、本実施形態の作動を図４並びに図５のフローチャートを参照して説明する。
先にプルダウン冷却時の制御を説明する。図５のフローチャートにおいて、所定のサンプリング時間ごとに庫内温度ＴＲが検出され（ステップＳ１）、またそのサンプリング時間ごとに、検出された庫内温度ＴＲに基づいて実際の庫内温度降下度Ｓが算出される（ステップＳ２）。続いて、ステップＳ３において庫内温度ＴＲが判断され、プルダウン領域は、設定温度Ｔｏの上限温度ＴＨを超えた温度領域であるため、「ＴＲ＞ＴＨ」の判断がなされ、ステップＳ４において、庫内温度降下度の算出値Ｓが、データ格納部４２から読み出された温度カーブＸｐに係る庫内温度降下度の目標値Ａｐと比較される。

算出値Ｓが目標値Ａｐよりも大きい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最低回転数でなければ（ステップＳ８が「Ｎｏ」）、回転数が一段減少され（ステップＳ１０）、最低回転数であれば（ステップＳ８が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値Ａｐと等しい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値Ａｐよりも小さい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最高回転数でなければ（ステップＳ９が「Ｎｏ」）、回転数が一段増加され（ステップＳ１２）、最高回転数であれば（ステップＳ９が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。
以上の制御が所定のサンプリング時間ごとに繰り返し実行されて、図４に示されたプルダウン領域の目標の温度カーブＸｐに沿うようにしてプルダウン冷却される。

プルダウン冷却が進んで、庫内温度ＴＲが上限温度ＴＨ以下（ただし設定温度Ｔｏよりは高い）に下がる、すなわちコントロール領域に入ると、ステップＳ３において、「ＴＨ≧ＴＲ＞Ｔｏ」の判断がなされ、ステップＳ５において、庫内温度降下度の算出値Ｓが、データ格納部４２から読み出されたコントロール冷却用の温度カーブＸｃ1 に係る庫内温度降下度の目標値Ａｃと比較される。
算出値Ｓが目標値Ａｃよりも大きい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最低回転数でなければ（ステップＳ８が「Ｎｏ」）、回転数が一段減少され（ステップＳ１０）、最低回転数であれば（ステップＳ８が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値Ａｃと等しい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値Ａｃよりも小さい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最高回転数でなければ（ステップＳ９が「Ｎｏ」）、回転数が一段増加され（ステップＳ１２）、最高回転数であれば（ステップＳ９が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。
以上の制御が所定のサンプリング時間ごとに繰り返されて、コントロール領域のうちの上限温度ＴＨから設定温度Ｔｏまでの領域で、目標の温度カーブＸｃ1 に沿うようにして冷却される。

庫内温度ＴＲが、設定温度Ｔｏから補助設定温度Ｔｏａまでの領域に下がると、ステップＳ３において、「Ｔｏ≧ＴＲ＞（Ｔｏ−０．５Ｋ）」の判断がなされ、ステップＳ６において、庫内温度降下度の算出値Ｓが、データ格納部４２から読み出されたコントロール冷却用の温度カーブＸｃ2 に係る庫内温度降下度の目標値０（ゼロ）と比較される。
算出値Ｓが目標値０よりも大きい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最低回転数でなければ（ステップＳ８が「Ｎｏ」）、回転数が一段減少され（ステップＳ１０）、最低回転数であれば（ステップＳ８が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値０と等しい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値０よりも小さい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最高回転数でなければ（ステップＳ９が「Ｎｏ」）、回転数が一段増加され（ステップＳ１２）、最高回転数であれば（ステップＳ９が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。
以上の制御が所定のサンプリング時間ごとに繰り返されて、コントロール領域のうちの設定温度Ｔｏから補助設定温度Ｔｏまでの領域で、目標の温度カーブＸｃ2 （横這い）に沿うようにして冷却される。

このように、庫内温度降下度の目標値が「０（ゼロ）」である横這いの温度カーブＸｃ2 に沿うようにコントロール冷却する場合を、３時間にわたって検証したところ、図６のグラフに示すように、インバータ圧縮機３２は、最小回転数とその一段上の回転数による運転が交互に繰り返されつつ、庫内中央温度がほぼ一定（−２０℃）に維持され、この間の消費電力量は５２０（Ｗｈ）程度であった。

一方、従来のコントロール冷却制御、すなわち目標とする温度カーブが、設定温度Ｔｏの上限温度ＴＨから下限温度ＴＬまでを緩やかな勾配で降下する直線として設定され、同じく所定のサンプリング時間ごとに算出された実際の温度降下度と、上記の目標とする温度カーブに係る目標の温度降下度とを比較して、その比較結果に基づいてインバータ圧縮機を増減速制御し、目標とする温度カーブに倣うように庫内温度を制御するものは、図９のグラフに示すような検証結果となった。
この従来方式では、庫内温度が下限温度ＴＬまで下がると、インバータ圧縮機の運転が一旦停止され、庫内温度が上限温度ＴＨまで上昇復帰すると、インバータ圧縮機が再起動されるようになっていて、特に、インバータ圧縮機が停止する前、すなわち庫内温度が下限温度ＴＬ付近になると、インバータ圧縮機の回転数が上昇しており、そのため、３時間の制御時間中に要した消費電力量は５８０（Ｗｈ）を超えたのが確認された。

本実施形態では、上記したように、コントロール冷却中において、庫内温度ＴＲを下限温度ＴＬまで下げることなく設定温度Ｔｏに維持するような制御方式としたことにより、インバータ圧縮機３２の回転数が上昇することが抑えられ、その結果、消費電力量が抑えられるのであって、従来方式と比較して、１時間当たり約１０％の省エネルギが実現できた。

本実施形態では基本的には、庫内温度ＴＲが設定温度Ｔｏまで降下したのちは、温度降下度が０である横這いの温度カーブＸｃ2 に沿うように冷却制御して、庫内温度ＴＲをほぼ設定温度Ｔｏに維持するのであるが、外気温度や設定温度Ｔｏの条件等によっては、庫内が設定温度Ｔｏを下回った温度まで下がる、すなわち冷え過ぎる場合がある。
その対策として、庫内温度センサ３９で検出された庫内温度ＴＲが、下限温度ＴＬよりは高いが、設定温度Ｔｏを０．５Ｋ下回る補助設定温度Ｔｏａ以下になった場合には、コントロール領域の目標の温度カーブＸｃについて、補助設定温度Ｔｏａ以下の領域では、庫内温度降下度の目標値が「−Ａｃ（Ｋ／min ）」となるような温度カーブ、すなわち緩やかな勾配で上昇する直線に補正される。

その際の作動を図５のフローチャートに戻って説明すると、庫内温度ＴＲが、補助設定温度Ｔｏまで下がると、ステップＳ３において、「（Ｔｏ−０．５Ｋ）≧ＴＲ＞ＴＬ」の判断がなされ、ステップＳ７において、庫内温度降下度の算出値Ｓが、上記の補正された温度カーブに係る庫内温度降下度の目標値−Ａｃと比較される。
算出値Ｓが目標値−Ａｃよりも大きい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最低回転数でなければ（ステップＳ８が「Ｎｏ」）、回転数が一段減少され（ステップＳ１０）、最低回転数であれば（ステップＳ８が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値−Ａｃと等しい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が維持される（ステップＳ１１）。
算出値Ｓが目標値−Ａｃよりも小さい場合は、インバータ圧縮機３２は、現在の回転数が最高回転数でなければ（ステップＳ９が「Ｎｏ」）、回転数が一段増加され（ステップＳ１２）、最高回転数であれば（ステップＳ９が「Ｙｅｓ」）、同回転数が維持される（ステップＳ１１）。

以上の制御が所定のサンプリング時間ごとに繰り返されて、コントロール領域のうちの補助設定温度Ｔｏから下限温度ＴＬまでの領域では、緩やかな勾配で温度上昇する温度カーブに倣って冷却制御される。
庫内温度が補助設定温度Ｔｏを上回るまで上昇したら、すなわちステップＳ３で「Ｔｏ≧ＴＲ＞（Ｔｏ−０．５Ｋ）」と判断されたら、目標の温度カーブとして、庫内温度降下度の目標値が０である横這いの温度カーブＸｃ2 が再び選択され、同温度カーブＸｃ2 に倣って冷却制御される。
係る冷却制御を行うことによって、庫内温度ＴＲをより高精度に設定温度Ｔｏに維持することができる。

また、外気温度が低い場合や設定温度Ｔｏが高い場合等には、インバータ圧縮機３２の回転数が最低回転数まで下げられても、庫内が設定温度Ｔｏ（下限温度ＴＬ）以下まで冷却される場合がある。その対策としてこの実施形態では、コントロール領域でのインバータ圧縮機３２の運転制御中において、庫内温度ＴＲが下限温度ＴＬに達したことが検出された場合には、インバータ圧縮機３２を停止制御する機能を有している。

すなわち、図７に示すように、インバータ圧縮機３２の回転数が最低回転数まで下げられてもなお、庫内温度ＴＲが設定温度Ｔｏの下限温度ＴＬまで降下したら、図５に示すように示すステップＳ３において、「ＴＬ≧ＴＲ」の判断がなされ、同判断に基づいて、ステップＳ１３において、インバータ圧縮機３２が停止される。
このような制御が行われた場合は、図７に示すように、庫内温度の自然上昇を待ち、庫内温度ＴＲが設定温度Ｔｏの上限温度ＴＨに戻ったところで、上記に詳述したように、コントロール領域の目標の温度カーブＸｃに倣った冷却制御を再開すればよい。係る制御を行うことにより、庫内が必要以上に冷却されることを防止できる。

以上説明したように本実施形態によれば、コントロール冷却中において、庫内温度ＴＲを下限温度ＴＬまで下げることなく設定温度Ｔｏに維持する制御方式としたから、従来のように庫内温度を下限温度まで下げる制御を行うものと比べて、インバータ圧縮機３２を低回転数で運転すれば足り、その結果消費電力量が抑えられ、さらなる省エネルギを図ることができる。
また、コントロール冷却中において、庫内温度ＴＲが設定温度Ｔｏを所定値下回る補助設定温度Ｔｏａ以下となったら、温度降下度が負の値となるようにインバータ圧縮機３２の速度制御を行うようにしており、これにより庫内温度ＴＲをより高精度に設定温度Ｔｏに維持することができる。

さらに、外気温度が低い場合や設定温度Ｔｏが高い場合等には、インバータ圧縮機３２の回転数が最低回転数まで下げられても、庫内が設定温度Ｔｏの下限温度ＴＬ以下に冷却される場合がある。それに対しては、庫内温度ＴＲが設定温度Ｔｏの下限温度ＴＬまで降下したところで、インバータ圧縮機３２の運転を停止するようにしており、これによって庫内が必要以上に冷却されることが防止される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、コントロール冷却運転中において、庫内温度をほぼ設定温度に維持するべく目標とする温度カーブを横這いの直線としたもの、すなわち庫内温度降下度の目標値を「０（Ｋ／min ）」とした場合を例示したのであるが、必ずしも０に限らず、それに近い数値、例えば「−０．１〜０．１（Ｋ／min ）」の数値とし、目標の温度カーブを極めて緩やかに漸減また漸増する直線としてもよい。

（２）上記実施形態では、補正する温度カーブにおける温度降下度の目標値について、「−Ａｃ（Ｋ／min ）」を例示したが、緩やかな勾配で温度上昇する限り、温度降下度の目標値は、他の負の値であってもよい。
（３）温度降下度が負の値となる温度カーブに補正することに用いる補助設定温度は、上記実施形態に例示した「設定温度−０．５Ｋ」に限らず、下限温度を下回らない限りで設定温度未満の適宜の温度に設定することができる。

（４）上記実施形態では、目標とするコントロール冷却特性のデータとして、一次関数の直線を例示したが、温度−時間の二次関数で表したもの、あるいは庫内温度と目標の温度降下度とを対照させた参照テーブルを用いることも可能である。
（５）上記実施形態では、冷却装置の冷却能力を調整する手段として、圧縮機にインバータ圧縮機を用いた場合を例示したが、これに限らず、多気筒で負荷に応じて駆動する気筒数を調整するアンロード機能付きの圧縮機等、他の容量可変式の圧縮機を用いてもよい。
（６）本発明は、上記実施形態に例示した冷凍庫に限らず、冷凍冷蔵庫、冷蔵庫、恒温高湿庫等の他の冷却貯蔵庫における庫内温度制御装置全般に広く適用することができる。

本発明の一実施形態に係る冷却装置の設置位置付近の断面図 冷却装置の回路構成図 インバータ圧縮機の制御機構部のブロック図 冷却特性とインバータ圧縮機の運転制御との関係を示すグラフ インバータ圧縮機の運転制御のフローチャート 本実施形態に係る消費電力量を示すグラフ インバータ圧縮機を停止制御する場合の庫内温度とインバータ圧縮機の運転状態との関係を示すグラフ 従来例に係る冷却特性とインバータ圧縮機の運転制御との関係を示すグラフ その消費電力量を示すグラフ

符号の説明

３０…冷却装置 ３２…インバータ圧縮機（圧縮機） ３９…庫内温度センサ ４０…制御部（運転制御手段） ４２…データ格納部（記憶手段） ４４…インバータ回路 ＴＲ…庫内温度 Ｔｏ…設定温度 ＴＨ…上限温度 ＴＬ…下限温度 Ｘｃ，Ｘｃ1 ，Ｘｃ2 …（コントロール領域の）目標の温度カーブ（冷却特性） Ｓ…実際の温度降下度 Ａｃ…目標の温度降下度

Claims (4)

1. 能力可変式の圧縮機を有する冷却装置と、
   庫内温度が予め定められた設定温度よりも所定値高い上限温度と、前記設定温度よりも所定値低い下限温度との間にある冷却領域において目標となる温度降下の経時的変化態様を示す冷却特性がデータとして記憶された記憶手段と、
   庫内温度を検出する温度センサからの出力に基づき、前記庫内温度が前記記憶手段から読み出された前記冷却特性に倣って降下するように前記圧縮機の能力を変化させる運転制御手段と、が設けられ、
   かつ、前記記憶手段に記憶された前記冷却特性が、前記上限温度から温度降下して前記設定温度に達したのちは、温度降下度がほぼ０となる態様に設定されていることを特徴とする冷却貯蔵庫の庫内温度制御装置。
2. 前記圧縮機が速度制御可能なインバータ圧縮機であるとともに、
   前記運転制御手段は、所定のサンプリング時間ごとに前記温度センサの信号に基づき庫内温度の降下度を算出する温度変化算出部と、
   前記サンプリング時間ごとに前記記憶手段に記憶された前記冷却特性に基づきこのサンプリング時間の庫内温度における目標の温度降下度を出力する目標温度降下度出力部と、
   前記温度変化算出部で算出された実際の温度降下度と、前記目標温度降下度出力部から出力された目標の温度降下度とを比較する比較部と、
   この比較部の比較結果に基づき、前記実際の温度降下度が前記目標の温度降下度よりも小さい場合には前記インバータ圧縮機を増速制御し、前記実際の温度降下度が前記目標の温度降下度よりも大きい場合には前記インバータ圧縮機を減速制御する速度制御部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫の庫内温度制御装置。
3. 前記運転制御手段には、庫内温度が、前記下限温度よりは高いが前記設定温度を所定値下回る補助設定温度以下にあると判断された場合に、前記補助設定温度以下の領域では目標となる温度降下度が負の値となるように前記冷却特性を補正する補正手段が設けられていることを特徴とする請求項２記載の冷却貯蔵庫の庫内温度制御装置。
4. 前記運転制御手段は、庫内温度が前記下限温度に達したことが検出された場合に、前記インバータ圧縮機を停止する機能を有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の冷却貯蔵庫の庫内温度制御装置。

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