JP6949609B2 - 制御装置、制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、店舗等に設置される冷凍ショーケースや冷蔵ショーケースなどの冷却庫において、複数の蒸発器を用いて交互に冷却を行う制御を行うための制御装置、制御方法、および制御プログラムに関する。

従来より、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では、商品を冷凍もしくは冷蔵した状態で陳列するための冷凍ショーケースや冷蔵ショーケースなどのショーケースが用いられている。

このようなショーケース３０は、図９に示すように、商品を陳列するための陳列棚３２と、陳列棚３２に冷気を吹き出す吹出口３４と、陳列棚３２の空気を吸い込んでショーケース３０内を循環させるファン３８を有する吸込口３６とを有している。

また、ショーケース３０では、一般的な冷凍サイクルが用いられており、冷媒が流れる配管１２と、冷凍機の凝縮器で凝縮され、配管１２を流れてくる高圧の液冷媒を、低温・低圧の気液混合状態にして蒸発器内に噴射する機械式膨張弁１３と、冷媒を液体から気体へと状態変化させることで循環する空気の熱を吸収して冷却する蒸発器１６と、を備えている。

なお、このようなショーケースは、店舗に設置される場合には、図示しないが、蒸発器１６から出たガス冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とする圧縮機と、圧縮機から吐出された高温・高圧のガス冷媒から熱を放出して液冷媒とする凝縮器と、を備えた冷凍機が屋外に設置され、複数のショーケースが１台の冷凍機に接続された状態で使用されていることが多い。ただし、１台の冷凍機にショーケースを１台だけ接続して使用される場合もある。

冷凍機が屋外などに別に設置されるショーケースは、別置形ショーケースと呼ばれている。一方、圧縮機や凝縮器といった冷凍機部分が一体になっているショーケースもあり、そのようなショーケースは冷凍機内蔵形ショーケースもしくは内蔵形ショーケースと呼ばれている。

ショーケース３０などの冷却庫は、制御手段として温度調節器２２を有しており、温度調節器２２によってショーケースが備える照明２６、ファン３８、除霜ヒータ２４、防露ヒータ、膨張弁（温調弁）などを制御している。

また、ショーケース３０の温度調節器２２には、図１０に示すように、庫内温度を設定するための設定手段６２や、設定情報などを表示するための表示手段６０などが設けられている。このような設定手段６２及び表示手段６０を用いて、使用者は庫内温度の設定をすることができる。

さらに、温度調節器２２は、該ショーケース３０ａ以外の他のショーケース３０ｂ…３０ｎや保管庫等と共に通信で集中監視盤６７につなげることで、スケジュール動作や警報の監視、温度データ記録等を一括して管理する事ができる。

また集中監視盤６７は事務所のパーソナルコンピュータ６８や事業所のネットワーク６９に接続することで外部から管理状態を確認できる。なお、ネットワークとしてモデム９０ａ，９０ｂを利用しインターネット９１を利用することで遠隔地のパーソナルコンピュータ９２から状態を確認することもできる。

このようなショーケース３０の膨張弁として、感温筒と配管内部の圧力とで自動的に過熱度を調節する機械式膨張弁１３を用いる場合は、機械式膨張弁１３の手前（冷凍機側）に給液用電磁弁１４を設けて、それを温度調節器２２でサーモオン、サーモオフを切り替え、庫内温度を調節する（機械式膨張弁方式）。

機械式膨張弁方式の場合、温度調節器２２に記憶された庫内温度設定値に基づき、給液用電磁弁１４に対して駆動信号を印加し、給液用電磁弁１４の開閉を切り換えている。なお、本明細書では、給液用電磁弁１４は、駆動信号を印加した状態（通電状態）で弁開（サーモオン）し、駆動信号を印加していない状態（非通電状態）で弁閉（サーモオフ）するものとして説明するが、通電状態で弁閉し、非通電状態で弁開する給液用電磁弁もある。

具体的には、図１１に示すように、ショーケース３０の庫内温度が庫内温度設定値に達するまで、温度調節器２２は給液用電磁弁１４の電磁コイルに駆動信号を印加（通電）して給液用電磁弁１４を開く。これにより、冷媒が蒸発器１６に導入され、ショーケース３０の庫内温度は低下する。

ショーケース３０の庫内温度が庫内温度設定値に達したら、給液用電磁弁１４の電磁コイルへの通電を止めて給液用電磁弁１４を閉じる。これにより、冷媒が蒸発器１６に導入されなくなるため、ショーケース３０の庫内温度は徐々に上昇する。

そして、ショーケース３０の庫内温度が庫内温度設定値＋ディファレンシャルに達したら、給液用電磁弁１４の電磁コイルに駆動信号を印加して給液用電磁弁１４を開く。これにより、冷媒が蒸発器１６に導入されるようになるため、ショーケース３０の庫内温度は徐々に低下することになる。

このように、機械式膨張弁方式では、温度調節器２２は、ショーケース３０の庫内温度に基づいて、給液用電磁弁１４を開閉するための駆動信号を、給液用電磁弁１４の駆動コイルに印加するように構成されている。

なお、ここでは、ショーケース３０の庫内温度が庫内温度設定値に達した場合に駆動信号の印加を止め、庫内温度設定値＋ディファレンシャルに達した場合に駆動信号を印加する場合について説明したが、逆に、ショーケース３０の庫内温度が庫内温度設定値−ディファレンシャルに達した場合に駆動信号の印加を止め、庫内温度設定値に達した場合に駆動信号を印加する場合もある。

また、図１２に示すように、制御手段として、温調弁の弁開度を制御する弁開度制御出力手段や弁開度制御を行うためのマイクロコンピュータなどを備えた電子膨張弁用の制御装置２３を用い、膨張弁として電子膨張弁１５を用いて、制御装置２３で電子膨張弁１５の弁開度を制御するように構成されているものがある（電子膨張弁方式）。

電子膨張弁１５を用いた構成とした場合も、電子膨張弁１５の手前（冷凍機側）に給液用電磁弁を設けて、給液用電磁弁を制御装置２３でサーモオン、サーモオフを切り替え、オンオフ制御で庫内温度の温調を行いながら、制御装置２３でサーモオン中の電子膨張弁１５の弁開度を、過熱度制御や庫内温度一定制御などにより調節するものもあるが、電子膨張弁１５に、弁閉機能を有する電子膨張弁１５を用いる場合には、給液用電磁弁の役割を電子膨張弁１５に行わせて、給液用電磁弁を省略する事が多い。

このように電子膨張弁１５を用いる場合には、制御装置２３から電子膨張弁１５に対して、弁開度を制御するための制御信号が印加される。

なお、電子膨張弁の代わりに高耐久電磁弁を用いることもできる。この場合、デューティー比によって高耐久電磁弁の開閉を制御することで、冷媒の流量を制御し、電子膨張弁１５と同様に利用することができる。この場合、制御装置２３から高耐久電磁弁に対して、開閉を制御するパルス信号が印加され、弁開と弁閉のデューティー比により冷媒の流量を制御することができる。

このように、高耐久電磁弁はデューティー比により冷媒の流量を制御することができることから、高耐久電磁弁についても電子膨張弁の一種とし、このデューティー比を高耐久電磁弁における弁開度とする。

制御装置２３は、蒸発器１６における過熱度を検出するための過熱度検出手段として、蒸発器の入口側における冷媒の温度を検出する入口配管温度センサ１８と、蒸発器の出口側における冷媒の温度を検出する出口配管温度センサ２０とを備えるとともに、庫内温度を検出するための庫内温度検出手段として、吹出口３４の温度を検出する吹出口温度センサ４０と、吸込口３６の温度を検出する吸込口温度センサ４２とを備えている。

なお、制御装置２３は、吹出口温度センサ４０によって検出された吹出口温度と、吸込口温度センサ４２によって検出された吸込口温度の両方を用いて、それらの中間の温度を庫内温度として扱うように構成してもよいし、或いは、どちらか一方の温度センサのみを用いて、その温度センサで検出した温度にオフセットを加えた値を庫内温度として扱うように構成することもできる。

さらには、どちらか一方の温度センサのみを用いて、吹出口温度センサで検出した温度を庫内温度としたり、吸込口温度センサで検出した温度を庫内温度としたりすることもできる。このような、どちらか一方の温度センサのみを用いて庫内温度を得る場合においては、吹出口温度センサと吸込口温度センサの両方を備える必要はなく、使用する側の温度センサのみを備えていればよい。

なお、符号２４は、蒸発器１６に発生する霜を除去するための除霜ヒータであり、蒸発器１６に霜が発生した場合には、この除霜ヒータ２４の電源を入れることによって、霜が溶かされ除霜（デフロスト）される。

このように構成されたショーケース３０´では、制御装置２３によって電子膨張弁１５の弁開度を調節して冷媒の流量を変化させることによって冷却能力を制御し、ショーケース３０´の庫内温度の調節を行っている。

ところで、上述のショーケース３０，３０´においては、蒸発器１６を一つしか備えていないため、蒸発器１６が除霜を行っている間には、冷媒の流れを止めることになる。このため、除霜中は冷却を行うことができなくなり、ショーケース３０，３０´の庫内温度が上昇してしまう。

そこで、このような問題を解決するショーケースとして、二つの蒸発器１６を備え、片方の蒸発器１６が冷却を行っている間、もう片方の蒸発器１６に除霜を行わせ、蒸発器１６が交互に除霜される方式（ノンデフロスト方式）を採用したものも知られている（たとえば、特許文献１参照）。

実開平１−１２３１８１号公報

しかしながら、ノンデフロスト方式のショーケースにおいては、片方の蒸発器に冷却異常が生じた際に、応急運転を行う手段がないために冷却不良を引き起こし、食品の温度や鮮度を維持することができなくなるという問題があった。

たとえば、このような、ノンデフロスト方式のショーケースにおいて、気液混合状態の冷媒を蒸発器に噴射する手段として高耐久電磁弁を用いたものが存在する。高耐久電磁弁を駆動するための制御装置には、ソリッドステートリレー（以下、ＳＳＲという。）などの半導体リレーが使用されている。

ここで、ＳＳＲには、ヒューズが設けられており、ＳＳＲに過電流が流れた場合にはヒューズが溶断することでＳＳＲの焼損が防止される。ヒューズが溶断した場合には、その後、高耐久電磁弁をオンにすることができなくなり、冷却不良が引き起こされるため、食品の温度・鮮度を維持することが困難になる。

この問題を解決するために、庫内温度が上昇した場合には、上昇した時点で温度異常の警報を通知したり、ヒューズが溶断した時点で温度異常の警報を通知したりするなどして、商材のロスを防止する仕組みが設けられている。

しかしながら、警報を通知してから商材の移動作業などがスムーズに行われなかった場合には、結局商材をロスすることになる可能性があり、商材ロスのリスクを完全に払拭することはできない。

この点、警報を通知する温度が商材の鮮度を失う温度よりも低くなるように設定するなど、速やかに警報を通知することでリスクを軽減することも考えられるが、警報を通知する温度を低くしすぎると温度異常が発生していない場合にも警報が通知される可能性があるため、信頼性上好ましくない。

ヒューズが溶断した時点で警報を通知することは時間的には最適な手段になるが、ヒューズが溶断した後の庫内温度の上昇は何ら抑制されないため、やはり警報通知後に商材の移動作業がスムーズに行われなかった場合のリスクを避けることはできない。

本発明は、このような現状に鑑み、冷凍ショーケースや冷蔵ショーケースに温度異常が発生した場合においても、的確に商材ロスのリスクを低減することができる制御装置、制御方法、および制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の制御装置は、
複数の蒸発器が設けられたショーケースに配置される制御装置であって、前記ショーケースにおいて冷却が正常になされているか否かを判定する判定部と、前記判定部によって、冷却が正常になされていないと判定された場合に、何れの前記蒸発器において、異常が生じたのかを特定する特定部と、前記特定部によって異常が生じたと特定されていない正常な前記蒸発器に冷却を行うように指示する指示部と、前記指示部により正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示されてから所定のタイミングで、正常な前記蒸発器による冷気を前記ショーケースに導入することを実行する実行部とを備えることを特徴とする。

また、本発明の制御装置は、
前記蒸発器内に冷媒を供給する温調弁と、前記温調弁の動作判定を行う動作判定部とを備え、前記判定部は、前記動作判定部による前記温調弁の動作判定結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする。

また、本発明の制御装置は、
前記温調弁は、デューティー比に基づいて開閉制御を行うことにより冷媒流量を制御する高耐久電磁弁であることを特徴とする。
また、前記温調弁は、機械式膨張弁とその上流側に位置する給液電磁弁であることを特徴とする。

また、本発明の制御装置は、
前記温調弁に電力を供給する供給用部品を含む出力回路と、前記供給用部品に過電流が流れた場合に前記供給用部品への電力の供給を制限して前記供給用部品を保護する保護部品と、前記保護部品が機能したことを検出する検出回路とを備え、前記判定部は、前記検出回路により、前記保護部品が機能したことが検出された時に、冷却が正常になされていないと判定することを特徴とする。

また、本発明の制御装置は、
前記指示部は、前記特定部が何れかの前記蒸発器に異常が生じたと特定した直後に正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示することを特徴とする。

また、本発明の制御装置は、
陳列棚に冷気を吹き出す吹出口と、前記吹出口に導入する冷気の通路を変更するダンパーとを備え、前記実行部は、異常が生じた前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れないようにし、正常な前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れるように前記ダンパーを操作することを特徴とする。

また、本発明の制御装置は、
前記ショーケース内の温度を計測する温度センサを備え、前記判定部は、前記温度センサによる計測結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする。

また、本発明の制御方法は、
複数の蒸発器が設けられたショーケースの制御方法であって、前記ショーケースにおいて冷却が正常になされているか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップによって、冷却が正常になされていないと判定された場合に、何れの前記蒸発器において、異常が生じたのかを特定する特定ステップと、前記特定ステップによって異常が生じたと特定されていない正常な前記蒸発器に冷却を行うように指示する指示ステップと、前記指示ステップにより正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示されてから所定のタイミングで、正常な前記蒸発器による冷気を前記ショーケースに導入することを実行する実行ステップとを備えることを特徴とする制御方法。

また、本発明の制御方法は、
前記蒸発器内に冷媒を供給する温調弁と、前記温調弁の動作判定を行う動作判定部とを備え、前記判定ステップにおいて、前記動作判定部による前記温調弁の動作判定結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする。

また、本発明の制御方法は、
前記温調弁は、デューティー比に基づいて開閉制御を行うことにより冷媒流量を制御する高耐久電磁弁であることを特徴とする。
また、前記温調弁は、機械式膨張弁とその上流側に位置する給液電磁弁であることを特徴とする。

また、本発明の制御方法は、
前記温調弁に電力を供給する供給用部品を含む出力回路と、前記供給用部品に過電流が流れた場合に前記供給用部品への電力の供給を制限して前記供給用部品を保護する保護部品と、前記保護部品が機能したことを検出する検出回路とを備え、前記判定ステップにおいて、前記検出回路により、前記保護部品が機能したことが検出された時に、冷却が正常になされていないと判定することを特徴とする。

また、本発明の制御方法は、
前記指示ステップにおいて、前記特定ステップが何れかの前記蒸発器に異常が生じたと特定した直後に正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示することを特徴とする。

また、本発明の制御方法は、
陳列棚に冷気を吹き出す吹出口と、前記吹出口に導入する冷気の通路を変更するダンパーとを備え、前記実行ステップにおいて、異常が生じた前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れないようにし、正常な前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れるように前記ダンパーを操作することを特徴とする。

また、本発明の制御方法は、
前記ショーケース内の温度を計測する温度センサを備え、前記判定ステップにおいて、前記温度センサによる計測結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする。

また、本発明の制御プログラムは、
複数の蒸発器が設けられたショーケースを制御するコンピュータを含む制御装置に、前記ショーケースにおいて冷却が正常になされているか否かを判定する判定機能と、前記判定機能によって、冷却が正常になされていないと判定された場合に、何れの前記蒸発器において、異常が生じたのかを特定する特定機能と、前記特定機能によって異常が生じたと特定されていない正常な前記蒸発器に冷却を行うように指示する指示機能と、前記指示機能により正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示されてから所定のタイミングで、正常な前記蒸発器による冷気を前記ショーケースに導入することを実行する実行機能を実現させる。

本発明の制御装置、制御方法、および制御プログラムによれば、冷凍ショーケースや冷蔵ショーケースに温度異常が発生した場合においても、的確に商材ロスのリスクを低減することができる。

実施の形態に係る制御装置を備えたショーケースの構造を説明するための概略構成図である。 実施の形態に係る制御装置の構成を説明するための概略構成図である。 実施の形態に係る制御装置に接続された出力回路の構成を説明するための概略構成図である。 実施の形態に係る制御装置において、一方の蒸発器に異常が発生し、他方の蒸発器でショーケースの延命冷却を行う場合のフローチャートである。 他の実施の形態に係る制御装置を備えたショーケースの構造を説明するための概略構成図である。 他の実施の形態に係る制御装置に接続された出力回路の構成を説明するための概略構成図である。 図３に示す出力回路において、ダイオードを使用して検出回路を共通化した構成を示す概略構成図である。 図７に示す出力回路において、無電圧出力で膨張弁用の電源を共用にした構成を示す概略構成図である。 従来の制御手段を備えたショーケースの構造を説明するための概略構成図である。 従来の制御装置を備えるショーケースのシステム構成を説明するためのシステム構成図である。 機械式膨張弁方式のショーケースにおける給液用電磁弁に対する信号の遷移と、ショーケースの庫内温度を示すグラフである。 従来の別の制御手段を備えたショーケースの構造を説明するための概略構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るショーケースについて説明する。なお、本実施の形態におけるショーケース２の構成は、基本的には図１２を用いて説明した従来のショーケース３０´をノンデフロスト方式にしたものであるため、同一の構成部材には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１は、実施の形態に係る制御装置を備えたショーケース２の構造を説明するための概略構成図である。図１に示すように、ショーケース２本体の冷気循環ダクト内には、陳列棚３２側（以下、フロント側という。）に配置される蒸発器１６ｆ、およびショーケース２の背面側（以下、リア側という。）に配置される蒸発器１６ｒの二つの蒸発器１６が配置されている。なお、以下の説明において、同じ部品等にフロント側とリア側が存在する場合には、符号にそれぞれｆ、ｒを付して説明するが、同じ部品等についてフロント側とリア側の区別をせずにその部品等を総称する場合には、符号にｆ、ｒを付さずに説明する。

一対のフロント側の蒸発器１６ｆ、リア側の蒸発器１６ｒは、その間に設けられた区画板４により区分され、区画板４の端部にはダンパー７が取り付けられている。このダンパー７の傾斜方向を切り替えて冷媒の通路を変更することにより、交互に冷却と除霜を繰り返すことができる。

なお、図１においては、ダンパー７が区画板４の下端部に配置されている場合を例に示しているが、ダンパー７は、区画板４の上端部に配置されていてもよく、区画板４の上下両端部に配置されていてもよい。

また、入口配管温度センサ１８についても、フロント側の蒸発器１６ｆ側に配置される入口配管温度センサ１８ｆ、リア側の蒸発器１６ｒ側に配置される入口配管温度センサ１８ｒが設けられている。

図２は、本実施の形態に係る制御装置の構成を説明するための概略構成図である。制御装置５は、図２に示すように、ＰＩＤ制御の演算処理などを行ったり各部を統括的に制御するマイクロコンピュータ５０と、動作電力を受電するための電源入力端子５２と、各温度センサ１８，２０，４０，４２から温度信号を入力するための温度センサ入力端子４６を含む温度測定入力手段と、膨張弁１７を制御する膨張弁制御信号を出力するための膨張弁制御信号出力端子４８を含む膨張弁制御信号出力手段と、ファン３８、除霜ヒータ２４、照明２６、ダンパー７の傾斜方向を切り替える切替部７ａなどに制御信号を出力するための制御出力端子５６とを備えている。

なお、本実施の形態においては、膨張弁１７として、高耐久電磁弁が用いられる場合を例に説明するが、制御装置５から出力される膨張弁制御信号により冷媒の流量を制御することが可能な弁であれば、高耐久電磁弁以外の電子膨張弁を用いてもよい。

図３は、本実施の形態のマイクロコンピュータ５０に接続された出力回路の構成を説明するための概略構成図である。出力回路８は、ショーケース２において冷却が正常になされているか否かを判定するのに必要な回路である。図３に示すように、マイクロコンピュータ５０には、同様の構成を有する二つの出力回路８である、フロント側の出力回路８ｆとリア側の出力回路８ｒが接続されている。

各出力回路８には、それぞれ、膨張弁１７に通電がなされていることを検出する検出回路７１、膨張弁１７を駆動するための電力を供給する半導体リレーであるＳＳＲ７３（供給用部品）、ＳＳＲ７３に過電流が流れた場合に溶断してＳＳＲ７３を保護するヒューズ７５（保護部品）、およびＳＳＲ７３に膨張弁１７の駆動信号を印加する駆動回路７６が設けられている。

なお、供給用部品は、必ずしもＳＳＲ７３に限定されず、保護部品は、必ずしもヒューズ７５に限定されない。たとえば、供給用部品としてトランジスタ増幅回路やメカニカルリレー等を採用してもよく、保護部品として、ポリスイッチやブレーカー等を採用してもよい。

駆動回路７６は、ＳＳＲ７３に対して間欠的に駆動信号を印加し、膨張弁１７の開閉の切り換えを行う。ここで、ヒューズ７５が溶断していない場合には、検出回路７１によって膨張弁１７に通電がなされていることが検出され、検出回路７１からの応答信号がマイクロコンピュータ５０に所定の時間間隔で定期的に出力され、マイクロコンピュータ５０はそれを入力する。

なお、マイクロコンピュータ５０は、応答信号を入力すると、駆動回路７６から駆動信号を送出させてＳＳＲ７３を駆動させる。この繰り返しにより、膨張弁１７が継続的に制御されてショーケース２の冷却が行われる。

一方、ヒューズ７５が溶断し、ＳＳＲ７３を保護するための保護機能が機能した場合には、検出回路７１からの応答信号がマイクロコンピュータ５０に出力されなくなる。この場合、マイクロコンピュータ５０は、正常に膨張弁１７が駆動していないと判定する。すなわち、マイクロコンピュータ５０は、検出回路７１からの応答信号が入力できているか否かに基づいて膨張弁１７の動作判定を行う。

次に、図４に示すフローチャートを参照しながら、一方の蒸発器１６に冷却異常が発生し、もう一方の蒸発器１６でショーケース２の延命冷却を行う場合について説明する。以下では、冷却を行っていたフロント側の蒸発器１６ｆが故障した場合において、除霜を行っていたリア側の蒸発器１６ｒを用いて延命冷却を行う場合を例に説明する。なお、当初ダンパー７は、リア側の通路８０ｒを封鎖し、フロント側の通路８０ｆは開放されている。

まず、マイクロコンピュータ５０は、ショーケース２において、正常に冷却がなされているか否かの判定を行う（ステップＳ１）。判定は、フロント側の出力回路８ｆ中の検出回路７１ｆ、またはリア側の出力回路８ｒ中の検出回路７１ｒの何れかから応答信号が入力できているか否かに基づいて行う。

ショーケース２において、正常に冷却がなされている場合、すなわち、何れかの検出回路７１から応答信号が入力できている場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ５０は、そのままステップＳ１の判定を継続する。一方、ショーケース２において、正常に冷却がなされていない場合、すなわち、何れの駆動回路７６からも検出信号が入力できていない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、マイクロコンピュータ５０は、膨張弁１７に動作不良が生じたと判定し（ステップＳ２）、動作不良を生じた膨張弁１７が何れの膨張弁１７なのかを特定する（ステップＳ３）。具体的には、フロント側の蒸発器１６で冷却を行っているときに応答信号が入力できなくなったのであれば、冷却異常が生じたのはフロント側の膨張弁１７ｆであると特定し（ステップＳ３ｆ）、リア側の蒸発器１６ｒで冷却を行っているときに応答信号が入力できなくなったのであれば、冷却異常が生じたのはリア側の膨張弁１７ｒであると特定する（ステップＳ３ｒ）。

なお、本実施の形態においては、フロント側の蒸発器１６ｆに冷却異常が生じた場合を例に説明を行う。ここで、マイクロコンピュータ５０が、フロント側の蒸発器１６ｆに冷却異常が生じたと特定した場合（ステップＳ３ｆ）、マイクロコンピュータ５０は、冷却異常が生じていない正常な蒸発器１６、すなわち、リア側の蒸発器１６ｒで冷却を行うように、直ちに蒸発器１６の切り替えを行う（ステップＳ４）。

具体的には、マイクロコンピュータ５０は、駆動回路７６ｆに対して駆動信号の送出を停止させるように指示する。これにより、フロント側の出力回路８ｆにおいて、ＳＳＲ７３ｆから膨張弁１７ｆに電力が供給されなくなる。また、マイクロコンピュータ５０は、駆動回路７６ｒに対して、駆動信号を送出するように指示する。これにより、リア側の出力回路８ｒのＳＳＲ７３ｒから膨張弁１７ｒに電力が供給され、リア側の膨張弁１７ｒが弁開して、リア側の蒸発器１６ｒに冷媒が導入される。また、マイクロコンピュータ５０は、リア側の除霜ヒータ２４ｒの電源をオフにする。

ここで、ダンパー７は、リア側の通路８０ｒを封鎖しているため、この状態でリア側の蒸発器１６ｒによる冷却を行うことにより、リア側の通路８０ｒが十分に冷却される。一方、フロント側の通路８０ｆは開放されたままなので、フロント側の蒸発器１６ｆによる冷却が停止されてもそのままフロント側の通路８０ｆからの冷気が導入され続ける。このように、準備的にリア側の通路８０ｒを冷却する期間を予冷期間という。

次に、マイクロコンピュータ５０は、蒸発器１６の切り替えを行ってから所定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。蒸発器１６の切り替えを行ってから所定の時間が経過していない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、マイクロコンピュータ５０は、ステップＳ５の判定を繰り返す。この間、ダンパー７の傾斜方向は切り替えられておらず、フロント側の通路８０ｆから吹出口３４に冷気が導入され続ける。

一方、蒸発器１６の切り替えを行ってから所定の時間が経過した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ５０は、切替部７ａを介してダンパー７の傾斜方向を切り替える（ステップＳ６）。これにより、冷気の通路８０がフロント側の通路８０ｆからリア側の通路８０ｒに変更され、リア側の蒸発器１６ｒから排出された冷気が、リア側の通路８０ｒを介して吹出口３４に導入される。すなわち、予冷期間が終了し、リア側の蒸発器１６ｒを用いた延命冷却が開始される。

なお、仮に予冷期間を設けず、蒸発器１６の切り替えを行ってすぐにダンパー７の傾斜方向を切り替えた場合、除霜から冷却に切り替わったばかりの蒸発器１６ｒから排出された空気がリア側の通路８０ｒを介して吹出口３４に導入される。この場合、蒸発器１６ｒから排出された空気はまだ冷却されていないため、しばらくの冷却されていない空気が吹出口３４から吹き出されることになる。

この実施の形態の制御装置５を有するショーケース２によれば、一方の蒸発器１６が故障した場合においても、他方の蒸発器１６を駆動させることにより、故障したショーケース２の応急処置が完了するまでの間、冷却を中断することなく冷却を行うことができる。したがって、冷凍ショーケースや冷蔵ショーケースに温度異常が発生した場合においても、的確に商材ロスのリスクを低減することができる。

また、予冷期間を設け、蒸発器１６の切り替えを行ってから所定の時間が経過した後にダンパーを切り替えるため、ダンパー７によって封鎖されたリア側の通路８０ｒが十分冷却された後に、吹出口３４に冷却された冷気を導入することができる。これにより、冷却が中断されることなく延命冷却を行うことができる。

なお、上述の実施の形態においては、膨張弁１７として高耐久電磁弁を用いた場合を例に説明したが、高耐久電磁弁に代えて機械式膨張弁を用いてもよい。この場合、図５に示すショーケース２´のように、機械式膨張弁１３の上流側に給液用電磁弁１４を設ける必要がある。

機械式膨張弁方式を採用したショーケース２´の場合、図６に示すように、出力回路８において、検出回路７１は、膨張弁１７に代えて給液用電磁弁１４（温調弁）の通電状態を検出する。

また、上述の実施の形態においては、図３、６に示すように、フロント側の出力回路８ｆとリア側の出力回路８ｒが明確に分離されている場合を例に説明したが、出力回路８は、必ずしもフロント側の出力回路８ｆとリア側の出力回路８ｒが分離されていなくてもよい。

たとえば、図７に示すように、ダイオード７７を使用して検出回路７１を共通化した構成にしてもよい。この場合、マイクロコンピュータ５０は、検出回路７１から応答信号が入力できなくなった場合に膨張弁１７に動作不良が生じたと判定する。そして、どちらのＳＳＲ７３が駆動しているときに応答信号が入力できないのかを検知することにより、動作不良を生じた膨張弁１７がフロント側、リア側の何れの膨張弁１７なのかを特定する。

また、図７に示す出力回路８´は、基板から膨張弁１７の電源電圧を供給する有電圧出力としたケースであるが、図８に示すように、無電圧出力で膨張弁１７用の電源を共用にしてもよい。

また、上述の実施の形態においては、冷却を行っている側の蒸発器１６に冷却異常が生じた場合を例に説明しているが、冷却を行っていない側の蒸発器１６に冷却異常が生じた場合について判断してもよい。

また、上述の実施の形態において、検出回路７１に代えて、温度情報を用いることにより、ショーケース２，２´において、正常に冷却がなされているか否かの判定を行うようにしてもよい。たとえば、マイクロコンピュータ５０は、予め冷却異常であると判断し得る温度を判定基準温度として設定しておく。

まず、マイクロコンピュータ５０は、吹出口温度センサ４０から温度情報を取得する。そして、吹出口温度センサ４０から得られる温度が判定基準温度を超えた場合に、ショーケース２，２´において正常に冷却がなされていないと判定する。そして、次に、何れの蒸発器１６において冷却異常が生じたのかを特定する。

ここで、ショーケース２，２´が、フロント側の蒸発器１６ｆで冷却を行い、リア側の蒸発器１６ｒで除霜を行っていた場合、マイクロコンピュータ５０は、フロント側の蒸発器１６ｆに冷却異常が生じたと特定する。異常が生じた蒸発器１６を特定した後の処理については、図４のフローチャートを用いて説明したステップＳ４以降と同様であるので説明を省略する。

これにより、たとえば、フロント側のヒューズ７５ｆは溶断していないが、フロント側の蒸発器１６ｆに冷却異常が生じた場合においても、冷却を中断することなく延命冷却を行うことができる。
なお、温度情報は、吹出口温度センサ４０の他、入口配管温度センサ１８、出口配管温度センサ２０、吸込口温度センサ４２などから取得してもよい。

また、上述の実施の形態においては、ショーケース２，２´のフロント側とリア側にそれぞれ一つずつ、合計二つの蒸発器１６が配置されている場合を例に説明しているが、蒸発器１６は複数備えられていれば必ずしも二つに限定されない。

また、上述の実施の形態においては、ショーケース２，２´に組み込まれたプログラムを用いて図４のフローチャートを用いて説明した処理を行っているが、該プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。即ち、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み取り、コンピュータに組み込むことによって、図４のフローチャートを用いて説明した処理を行うことができるようにコンピュータを機能させるようにしてもよい。

また、図１０に示す図を用いて説明したように、通信接続された集中監視盤でショーケース２，２´の管理を行うようにしてもよい。また、ショーケース２の制御装置５、およびショーケース２´の制御装置６（図５参照）のマイクロコンピュータのソフトウェアをネットワーク経由で書換えられるようにしてもよい。

２，２´ ショーケース
４ 区画板
５，６ 制御装置
７ ダンパー
７ａ 切替部
８ 出力回路
１２ 配管
１３ 機械式膨張弁
１４ 給液用電磁弁
１５ 電子膨張弁
１６ 蒸発器
１７ 膨張弁（温調弁）
１８ 入口配管温度センサ
２０ 出口配管温度センサ
２２ 温度調節器
２３ 制御装置
２４ 除霜ヒータ
２６ 照明
３０，３０´ ショーケース
３２ 陳列棚
３４ 吹出口
３６ 吸込口
３８ ファン
４０ 吹出口温度センサ
４２ 吸込口温度センサ
４６ 温度センサ入力端子
４８ 膨張弁制御信号出力端子
５０ マイクロコンピュータ（判定部）
５２ 電源入力端子
５６ 制御出力端子
６０ 表示手段
６２ 設定手段
６７ 集中監視盤
６８ パーソナルコンピュータ
６９ ネットワーク
７１ 検出回路
７３ ＳＳＲ（供給用部品）
７５ ヒューズ（保護部品）
７６ 駆動回路
７７ ダイオード
８０ 通路
９０ａ，９０ｂ モデム
９１ インターネット
９２ パーソナルコンピュータ

Claims (17)

1. 複数の蒸発器が設けられたショーケースに配置される制御装置であって、
   前記ショーケースにおいて冷却が正常になされているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって、冷却が正常になされていないと判定された場合に、何れの前記蒸発器において、異常が生じたのかを特定する特定部と、
   前記特定部によって異常が生じたと特定されていない正常な前記蒸発器に冷却を行うように指示する指示部と、
   前記指示部により正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示されてから所定のタイミングで、正常な前記蒸発器による冷気を前記ショーケースに導入することを実行する実行部とを備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記蒸発器内に冷媒を供給する温調弁と、
   前記温調弁の動作判定を行う動作判定部とを備え、
   前記判定部は、前記動作判定部による前記温調弁の動作判定結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記温調弁は、デューティー比に基づいて開閉制御を行うことにより冷媒流量を制御する高耐久電磁弁であることを特徴とする請求項２記載の制御装置。
4. 前記温調弁は、機械式膨張弁とその上流側に位置する給液電磁弁であることを特徴とする請求項２記載の制御装置。
5. 前記温調弁に電力を供給する供給用部品を含む出力回路と、
   前記供給用部品に過電流が流れた場合に前記供給用部品への電力の供給を制限して前記供給用部品を保護する保護部品と、
   前記保護部品が機能したことを検出する検出回路と
   を備え、
   前記判定部は、前記検出回路により、前記保護部品が機能したことが検出された時に、冷却が正常になされていないと判定することを特徴とする請求項３または４記載の制御装置。
6. 前記指示部は、前記特定部が何れかの前記蒸発器に異常が生じたと特定した直後に正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の制御装置。
7. 陳列棚に冷気を吹き出す吹出口と、
   前記吹出口に導入する冷気の通路を変更するダンパーとを備え、
   前記実行部は、異常が生じた前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れないようにし、正常な前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れるように前記ダンパーを操作することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の制御装置。
8. 前記ショーケース内の温度を計測する温度センサを備え、
   前記判定部は、前記温度センサによる計測結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
9. 複数の蒸発器が設けられたショーケースの制御方法であって、
   前記ショーケースにおいて冷却が正常になされているか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップによって、冷却が正常になされていないと判定された場合に、何れの前記蒸発器において、異常が生じたのかを特定する特定ステップと、
   前記特定ステップによって異常が生じたと特定されていない正常な前記蒸発器に冷却を行うように指示する指示ステップと、
   前記指示ステップにより正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示されてから所定のタイミングで、正常な前記蒸発器による冷気を前記ショーケースに導入することを実行する実行ステップとを備えることを特徴とする制御方法。
10. 前記蒸発器内に冷媒を供給する温調弁と、
    前記温調弁の動作判定を行う動作判定部とを備え、
    前記判定ステップにおいて、前記動作判定部による前記温調弁の動作判定結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする請求項９記載の制御方法。
11. 前記温調弁は、デューティー比に基づいて開閉制御を行うことにより冷媒流量を制御する高耐久電磁弁であることを特徴とする請求項１０記載の制御方法。
    
12. 前記温調弁は、機械式膨張弁とその上流側に位置する給液電磁弁であることを特徴とする請求項１０記載の制御方法。
13. 前記温調弁に電力を供給する供給用部品を含む出力回路と、
    前記供給用部品に過電流が流れた場合に前記供給用部品への電力の供給を制限して前記供給用部品を保護する保護部品と、
    前記保護部品が機能したことを検出する検出回路と
    を備え、
    前記判定ステップにおいて、前記検出回路により、前記保護部品が機能したことが検出された時に、冷却が正常になされていないと判定することを特徴とする請求項１１または１２記載の制御方法。
14. 前記指示ステップにおいて、前記特定ステップが何れかの前記蒸発器に異常が生じたと特定した直後に正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示することを特徴とする請求項９〜１３の何れか一項に記載の制御方法。
15. 陳列棚に冷気を吹き出す吹出口と、
    前記吹出口に導入する冷気の通路を変更するダンパーとを備え、
    前記実行ステップにおいて、異常が生じた前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れないようにし、正常な前記蒸発器からの冷気が前記吹出口に流れるように前記ダンパーを操作することを特徴とする請求項９〜１４の何れか一項に記載の制御方法。
16. 前記ショーケース内の温度を計測する温度センサを備え、
    前記判定ステップにおいて、前記温度センサによる計測結果に基づいて冷却が正常になされているか否かを判定することを特徴とする請求項９記載の制御方法。
17. 複数の蒸発器が設けられたショーケースを制御するコンピュータを含む制御装置に、
    前記ショーケースにおいて冷却が正常になされているか否かを判定する判定機能と、
    前記判定機能によって、冷却が正常になされていないと判定された場合に、何れの前記蒸発器において、異常が生じたのかを特定する特定機能と、
    前記特定機能によって異常が生じたと特定されていない正常な前記蒸発器に冷却を行うように指示する指示機能と、
    前記指示機能により正常な前記蒸発器に切り替えて冷却を行うように指示されてから所定のタイミングで、正常な前記蒸発器による冷気を前記ショーケースに導入することを実行する実行機能を実現させるための制御プログラム。

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