JP6795451B2 - 冷却貯蔵庫 - Google Patents
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Description
本発明は、発停保護時間内に庫内温度が圧縮機の起動温度あるいは停止温度に達してしまうのを防止して、庫内温度を温度幅が狭い目標温度帯に維持することができ、さらに圧縮機およびヒータの作動頻度を低下させて無駄なエネルギー消費を解消できる冷却貯蔵庫を提供することを目的とする。
高精度運転モードにおける通常制御モードを図1のタイムチャート、及び図11のフローチャートを使って説明する。図1に示すように、圧縮機9、および加熱ヒータ4がオフ状態にあり、循環ファン5が低速回転されており、上昇傾向にある庫内温度Dが圧縮機9のオン温度Dn1以下である状態を当初状態とするとき(t0)、制御装置25は、以下に詳述するような1次温度制御から4次温度制御を行って、庫内温度Dを目標温度帯に維持する。ここでは、目標温度は3℃であり、目標温度帯は目標温度D0を中心とした±1℃の範囲、すなわち2℃〜4℃(3℃±1℃)に設定されている。
高精度運転モードにおける第1復帰モードについて、図5のタイムチャートと、図11と図12のフローチャートを参照して説明する。例えば、外気温が庫内温度Dより高い状態でドア2を開放して医薬品の出し入れを行う場合には(t0)、外気が庫内Rに入込むため、圧縮機9のオフ保護時間T2が経過していないにも拘わらず、庫内温度Dが目標温度帯の上限温度(D0+1℃)を大きく越えることがある(t1)。さらに、ドア2の開放時間が長引く場合にも、庫内温度Dが目標温度帯の上限温度(D0+1℃)を大きく超えることがある。こうした状況に陥ると、制御装置25は、圧縮機9と加熱ヒータ4と循環ファン5の作動状態を第1復帰モードで制御して、庫内温度Dを速やかに目標温度帯(D0±1℃)まで低下させる。かかる第1復帰モードでは、目標温度D0+γ(本実施例では、目標温度D0を中心とする目標温度帯の高温側の温度幅(+1℃)の2倍の温度(2℃))で規定される上限閾値温度に基づいて、制御装置25は圧縮機9と加熱ヒータ4と循環ファン5の作動状態を制御する。つまり本実施例では、目標温度D0よりも2℃高い温度に上限閾値温度を設定している。
高精度運転モードにおける第2復帰モードについて、図6のタイムチャートと図11のフローチャートを参照して説明する。外気温が庫内温度Dより低い状態でドア2を開放して医薬品の出し入れを行う場合には、外気が庫内Rに入込むため、発停保護タイマー30により計時される圧縮機9のオン保護時間T1が経過していないにも拘わらず、庫内温度Dが目標温度D0を越えて低くなることがある。こうした状況においては、制御装置25は、圧縮機9と加熱ヒータ4と循環ファン5の作動状態を、以下のような第2復帰モードで制御して、庫内温度Dが急速に低下するのを防止する。
第1除霜モードは、通常制御モードにおいて設定された3時間が経過し、低下傾向にある庫内温度が圧縮機オフ温度Df1(2.7℃)まで低下して圧縮機9の作動が停止された直後に開始される(t0)。詳しくは、制御装置25は、圧縮機9が停止するのと同時に循環ファン5を第2の回転速度よりも高速の第3の回転速度(高速回転)で回転させ、蒸発器14における熱交換量を増加させて、蒸発器14のフィン群や冷媒管に付着した霜や氷を除去する。このとき、循環ファン5を除霜完了まで連続して高速回転させると、圧縮機9のオフ保護時間T2が経過する前に、庫内温度Dが上昇して目標温度帯の上限温度(D0+1℃)を越えてしまうおそれがある。そこで、制御装置25は、圧縮機9が停止する毎に循環ファン5を断続的に高速回転させ、しかも循環ファン5の運転停止条件を、除霜センサ15の設定温度R0(1.5℃)と実際の検知温度との関係、あるいは除霜時の庫内温度に応じて以下のように設定する。
(R0:設定温度、C1:除霜センサ15の検知温度、目標温度D0)
条件式1・・・((R0−0.5℃)<C1)
条件式2・・・((D0+1.5℃)<実際の庫内温度D)
図7において、1回目に循環ファン5が高速回転された場合には、除霜センサ15の検知温度C1が最低温度から(R0−0.5℃)まで上昇した時点で、循環ファン5を低速回転させている(t1)。循環ファン5を低速回転させたのちは、先に説明した通常制御モードの1次温度制御から4次温度制御を行って、庫内温度Dが目標温度帯の上限温度を越えるのを防止し、圧縮機9が停止されるのを待って循環ファン5を再び高速回転させる。
条件式3・・・(R0<C1)
図7において、2回目に循環ファン5が高速回転された場合には、上昇傾向にある除霜センサ15の検知温度C1が設定温度R0(1.5℃)に達した時点(t3)で循環ファン5を低速回転させている。
条件式4・・・((R0+0.5)<C1)
図7において、3回目および4回目に循環ファン5が高速回転された場合には、上昇傾向にある除霜センサ15の検知温度C1が2℃に達した時点(t5、t7)で循環ファン5を低速回転させている。
第2除霜モードについて、図8を参照して説明する。医薬品などの出し入れのためにドア2を開閉すると、庫内Rに浸入した外部空気に含まれる水分が蒸発器14に着霜して熱交換効率が低下する。こうした不具合を解消するために、第2除霜モードにおいてはドア2が開放される毎に除霜運転を行って、蒸発器14の冷媒管やフィン群に付着した霜を除去する。詳しくは、ドア2が開放されて(t0)、庫内温度Dが目標温度帯の上限温度を越えて上昇した場合には、通常制御モードにおいてドア2が閉じ操作されて開閉センサ17がオン状態に切換り、さらに圧縮機9のオフ保護時間T2が経過すると圧縮機9を起動する(t1)。圧縮機9が起動してから停止可能なオン保護時間T1が経過したことが発停保護タイマー30により計時されると、制御装置25は、循環ファン5を中速回転させて庫内温度Dの低下を促進させ(t2)、庫内温度Dが目標温度D0まで低下した時点で、循環ファン5を低速回転させて庫内温度Dの低下速度を緩和する(先の通常制御モードの3次温度制御)。庫内温度Dが圧縮機オフ温度Df1(2.7℃)まで低下すると(t3)、圧縮機9を停止して第2除霜モードに移行する。なお、圧縮機9を起動したときの庫内温度Dが5℃未満である場合には、圧縮機9の起動と同時に循環ファン5を低速回転から中速回転に増速して、庫内温度Dの低下を促進し、庫内温度Dが圧縮機オフ温度Df1(2.7℃)まで低下すると(t3)、圧縮機9を停止して第2除霜モードに移行する。
条件式5・・・((R0+1℃)<C1)
エコモードについて、図9のタイムチャートを参照して説明する。図9に示すように、圧縮機9がオフ状態にあり、循環ファン5が低速回転されており、上昇傾向にある庫内温度が圧縮機9のオン温度Dn2以下である状態を当初状態とするとき(t0)、制御装置25は、以下のような制御を行って、庫内温度Dを目標温度帯に維持する。ここでは、目標温度D0は3℃であり、目標温度帯は目標温度D0が中心とした±2℃の範囲、すなわち1℃〜5℃(3℃±2℃)に設定されている。
2 ドア
3 冷却装置
4 加熱ヒータ
5 循環ファン
6 温度センサ
9 圧縮機
25 制御装置
26 温度設定部
30 発停保護タイマー
31 補正値テーブル
R 庫内
Claims (4)
- 貯蔵対象を収納するための庫内(R)を有する貯蔵庫本体(1)と、貯蔵庫本体(1)に開閉可能に取り付けられて庫内(R)に通じる前面開口を閉塞するドア(2)と、庫内(R)の庫内空気を循環させる循環ファン(5)と、庫内空気を冷却する冷却装置(3)と、庫内空気を加熱する加熱ヒータ(4)と、庫内温度(D)を検出する温度センサ(6)と、庫内(R)の目標温度(D0)の入力を受け付ける温度設定部(26)と、温度設定部(26)により入力された目標温度(D0)に基づいて目標温度帯を設定し、庫内温度(D)が目標温度帯内に維持されるように、冷却装置(3)、加熱ヒータ(4)、及び循環ファン(5)の作動状態を制御する制御装置(25)とを備える冷却貯蔵庫であって、
庫内温度(D)が上昇傾向にある場合の冷却装置(3)を構成する圧縮機(9)のオン温度(Dn1)が、庫内(R)の目標温度帯の上限温度より低温に設定されており、庫内温度(D)が低下傾向にある場合の圧縮機(9)のオフ温度(Df1)が、庫内(R)の目標温度帯の下限温度より高温に設定されており、
温度センサ(6)により検出された庫内温度(D)が、目標温度(D0)を超えて圧縮機(9)のオン温度(Dn1)に達すると、制御装置(25)は、循環ファン(5)と圧縮機(9)とを作動させ、同時に加熱ヒータ(4)を作動させる1次温度制御を行うことを特徴とする冷却貯蔵庫。 - 圧縮機(9)の発停保護時間を計時する発停保護タイマー(30)と、温度補正値が格納された補正値テーブル(31)とを備えており、
1次温度制御においては、制御装置(25)は第1の回転速度で循環ファン(5)を回転させており、
1次温度制御の実行中に、加熱ヒータ(4)の作動開始から、補正値テーブル(31)に格納された補正値で決定される加熱時間(T3)が経過すると、制御装置(25)は加熱ヒータ(4)の作動を停止させる2次温度制御を行い、
2次温度制御において、発停保護タイマー(30)による計時時間が圧縮機(9)の最短オン時間であるオン保護時間(T1)を超えると、制御装置(25)は、第1の回転速度よりも高速の第2の回転速度で循環ファン(5)を回転させ、さらに、庫内温度(D)が目標温度(D0)まで低下すると、制御装置(25)は循環ファン(5)を再び第1の回転速度で回転させる3次温度制御を行い、
3次温度制御において、庫内温度(D)が圧縮機オフ温度(Df1)まで達すると、制御装置(25)は第1の回転速度による循環ファン(5)の回転を維持したまま、圧縮機(9)の作動を停止する4次温度制御を行う請求項1に記載の冷却貯蔵庫。 - 4次温度制御において、発停保護タイマー(30)による計時時間が圧縮機(9)の最短オフ時間であるオフ保護時間(T2)を経過する前に、庫内温度(D)が目標温度帯の上限温度より高温側に設定された上限閾値温度を越えると、制御装置(25)は圧縮機(9)と加熱ヒータ(4)と循環ファン(5)の作動状態を第1復帰モードで制御しており、
第1復帰モードにおいては、発停保護タイマー(30)による計時時間が圧縮機(9)のオフ保護時間(T2)を経過すると、制御装置(25)は循環ファン(5)を第1の回転速度で回転させたままで圧縮機(9)を起動する5次温度制御を行い、
5次温度制御により、庫内温度(D)が上限閾値温度まで低下すると、制御装置(25)は加熱ヒータ(4)を加熱時間(T3)だけ作動させて庫内温度を低下させる6次温度制御を行い、
6次温度制御において、発停保護タイマー(30)による計時時間が圧縮機(9)のオン保護時間(T1)を超えると、通常制御モードの3次温度制御に移行し、循環ファン(5)を第2の回転速度で回転させて庫内温度(D)を低下させ、庫内温度(D)が目標温度(D0)まで低下した時点で循環ファン(5)を第1の回転速度に復帰させる請求項2に記載の冷却貯蔵庫。 - 3次温度制御において、圧縮機(9)のオン保護時間(T1)が経過する前の庫内温度が、目標温度(D0)まで低下したとき、制御装置(25)は圧縮機(9)と加熱ヒータ(4)と循環ファン(5)の作動状態を第2復帰モードで制御しており、
第2復帰モードにおいては、圧縮機(9)と加熱ヒータ(4)が作動して、庫内温度(D)が低下傾向にある状態で、圧縮機(9)のオン保護時間(T1)が経過する前に、庫内温度(D)が目標温度(D0)まで低下すると、制御装置(25)は循環ファン(5)を第1の回転速度で回転させる7次温度制御を行い、
7次温度制御において、庫内温度(D)が圧縮機オフ温度(Df1)まで達した時点で、圧縮機(9)の作動を停止する請求項2又は3に記載の冷却貯蔵庫。
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Family Applications (1)
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JP2017098177A Active JP6795451B2 (ja) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | 冷却貯蔵庫 |
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- 2017-05-17 JP JP2017098177A patent/JP6795451B2/ja active Active
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