JP7089578B2

JP7089578B2 - 冷却装置

Info

Publication number: JP7089578B2
Application number: JP2020505731A
Authority: JP
Inventors: 信雄堀本
Original assignee: PHC Holdings Corp
Current assignee: PHC Holdings Corp
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2022-06-22
Anticipated expiration: 2039-02-25
Also published as: US11421676B2; US20200400138A1; CN111492572A; JPWO2019176513A1; WO2019176513A1

Description

本発明は、冷却装置に関する。

従来の冷却装置においては、例えば特許文献１に記載されているように、冷媒回路を循環させる圧縮機を駆動するモータへ電力を供給するか否かは、リレーのオンオフによって行われている。

特公平０７－１１８９２２号公報

このような冷却装置において、リレーは、小面積の接点を介して大電流を流す。そのため、オンオフを繰り返すうちに、接点の近傍部分が溶着する恐れがある。接点の近傍部分が溶着すると、リレーをオフの状態にすることができなくなる。つまり、圧縮機を停止させる必要が生じた場合に、圧縮機を停止させることができなくなる。この場合、冷却室内は過度に冷却されてしまうおそれがある。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、圧縮機を停止させる必要が生じた場合に確実に圧縮機を停止させることが可能な冷却装置を提供することを課題とする。

本発明に係る冷却装置は、冷却室を冷却する冷媒回路を構成する圧縮機を駆動するモータと、前記モータへ電力供給する電気回路上に直列に配置された第１リレー及び第２リレーと、を備える冷却装置であって、前記冷却装置の状態を示す値を検出するセンサと、前記冷却室の温度を検知する温度計の検出値に基づいて前記第１リレーを切断状態にする第１切断信号を出力した後に前記センサの検出値が異常である場合、前記温度計の検出値に基づいて前記第２リレーを切断状態にする第２切断信号と前記第２リレーを接続状態にする第２接続信号を交互に繰り返し出力することによって前記第２リレーを制御することで前記モータへの電力供給を制御する制御装置と、をさらに備えている。

本発明によれば、圧縮機を停止させる必要が生じた場合に確実に圧縮機を停止させることが可能な冷却装置を提供することができる。

図１は、冷却装置の模式図。図２は、正常時のタイムチャート。図３は、第１リレーに固着が生じた際のタイムチャート。図４は、第１リレーの固着を知らせる報知例。図５は、第１リレーの固着を知らせる他の報知例。図６は、第１リレーの劣化が始まったときのタイムチャート。図７は、第１リレーの劣化が始まったことを知らせる報知例。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明に係る冷却装置の一例である冷蔵装置１の模式図である。冷蔵装置１は、例えば、血液等を冷蔵保存する保冷庫である。

冷蔵装置１は、冷却室Ｒを取り囲む断熱箱体１１、断熱箱体１１に開閉可能に取り付けられた扉１２、及び、断熱箱体１１の下方に配置された筐体１３を有する。筐体１３の内部は機械室Ｍになっている。

断熱箱体１１及び機械室Ｍの内部には、冷媒が循環する冷媒回路１４が配置されている。冷媒回路１４は、圧縮機１５、蒸発器１６、並びに、図示しない凝縮器及び膨張装置等を有している。

圧縮機１５は、モータ１７によって駆動される。モータ１７を駆動する電力は、プラグ１８を介して商用電源等の電源から供給される。モータ１７へ電力供給する回路上には、第１リレー２１及び第２リレー２２が直列に配置されている。なお、直列に配置されるリレーの数は、３以上であっても良い。また、モータ１７はインバータによって回転数制御されても良い。

機械室Ｍの内部等に、制御装置２３が配置されている。

制御装置２３は、第１リレー２１に制御信号を出力する。具体的には、第１リレー２１を接続状態にすることを指令する第１接続信号と、第１リレー２１を切断状態にすることを指令する第１切断信号を出力する。

制御装置２３は、第２リレー２２に制御信号を出力する。具体的には、第２リレー２２を接続状態にすることを指令する第２接続信号と、第２リレー２２を切断状態にすることを指令する第２切断信号を出力する。

また、モータ１７へ電力供給する回路上又は当該回路の近傍には、冷蔵装置１の状態を示す値を検出するセンサが配置されている。そのようなセンサの一例としては、モータ１７への電圧の印加を検出するフォトカプラ２４が挙げられる。なお、冷蔵装置１の状態を示す値を検出するセンサとして、フォトカプラ２４に代えて、または加えて、モータ１７に印加される電圧を検出する電圧計、又は、供給される電流を検出する電流計が配置されても良い。これらのセンサの検出値は、制御装置２３に送られる。

また、冷却室Ｒ内には、冷蔵装置１の状態を示す値を検出するセンサ、具体的には、冷却室Ｒの温度を検出する温度計２５が配置されている。温度計２５の検出値は、制御装置２３に送られる。

扉１２の前面には、操作表示パネル２６が取り付けられている。操作表示パネル２６は制御装置２３に接続されている。操作表示パネル２６は各種操作を受け付けるとともに、冷却室Ｒの温度等の各種情報を表示する。また、操作表示パネル２６は、制御装置２３から警報信号を受信し、冷蔵装置１の状態に異常が発生したことを報知する報知部としても機能する。

以上のように構成された冷蔵装置１においては、冷却室Ｒの目標温度はＴ_０（例えば、４℃）とされ、冷却室Ｒの温度がＴ_０±ΔＴ（例えば、３℃）の範囲内に収まるように、圧縮機１５がオンオフ制御される。圧縮機１５が作動する（オンになる）と、冷媒回路１４中を冷媒が状態変化しながら流れ、冷却室Ｒの温度は、徐々に低下する。また、圧縮機１５が停止する（オフになる）と、冷媒の流通が停止し、冷却室Ｒの内部温度は徐々に上昇する。

図２は、各機器が正常に作動しているときのタイムチャートを示している。

時刻ｔ_０においては、第１リレー２１に対して第１接続信号が出力され（１番上のチャートにおける「Ｏｎ」の表示）、第２リレー２２に対して第２接続信号が出力されている（上から２番目のチャートにおける「Ｏｎ」の表示）。すなわち、第１リレー２１及び第２リレー２２が接続状態となっている。よって、モータ１７に所定の電圧が供給されてモータ１７が作動し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｎ」の状態）、圧縮機１５が作動する。よって、冷却室Ｒの温度が徐々に低下する（上から４番目のチャート）。

冷却室Ｒの温度がＴ_０－ΔＴ（例えば、４－３＝１℃）に達すると、圧縮機１５の運転を停止させる必要がある。時刻ｔ_１でそのような温度に達しているので、制御装置２３は、時刻ｔ_１において、第１切断信号を第１リレー２１に向けて出力する（１番上のチャートの「Ｏｆｆ」の表示）。第１切断信号を受信すると、第１リレー２１は切断状態となる。よって、モータ１７への電力供給が絶たれ、モータ１７は停止し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｆｆ」の状態）、圧縮機１５は停止する。よって、冷却室Ｒの温度はＴ_０－ΔＴよりも低くならない（上から４番目のチャート）。

時刻ｔ_１以降、冷却室Ｒの温度は上昇する。冷却室Ｒの温度がＴ_０＋ΔＴ（例えば、４＋３＝７℃）に達すると、圧縮機１５の運転を再開させる必要がある。時刻ｔ_２でそのような温度に達しているので、制御装置２３は、時刻ｔ_２において、第１接続信号を第１リレー２１に向けて出力する（１番上のチャートの「Ｏｎ」の表示）。第１接続信号を受信すると、第１リレー２１は接続状態となる。よって、モータ１７への電力供給が再開され、モータ１７に所定の電圧が印加されてモータ１７が作動し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｎ」の状態）、圧縮機１５が作動する。よって、冷却室Ｒの温度はＴ_０＋ΔＴよりも高くならない（上から４番目のチャート）。

その後、冷却室Ｒの温度がＴ_０－ΔＴに達すると、圧縮機１５の運転を停止させる必要がある。時刻ｔ_３でそのような温度に達しているので、制御装置２３は、時刻ｔ_３において、第２切断信号を第２リレー２２に向けて出力する（上から２番目のチャートの「Ｏｆｆ」の表示）。第２切断信号を受信すると、第２リレー２２は切断状態となる。よって、モータ１７への電力供給が絶たれ、モータ１７は停止し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｆｆ」の状態）、圧縮機１５は停止する。よって、冷却室Ｒの温度はＴ_０－ΔＴよりも低くならない（上から４番目のチャート）。

時刻ｔ_３以降、冷却室Ｒの温度は上昇する。冷却室Ｒの温度がＴ_０＋ΔＴに達すると、圧縮機１５の運転を再開させる必要がある。時刻ｔ_４でそのような温度に達しているので、制御装置２３は、時刻ｔ_４において、第２接続信号を第２リレー２２に向けて出力する（上から２番目のチャートの「Ｏｎ」の表示）。第２接続信号を受信すると、第２リレー２２は接続状態となる。よって、モータ１７への電力供給が再開され、モータ１７に所定の電圧が印加されてモータ１７が作動し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｎ」の状態）、圧縮機１５が作動する。よって、冷却室Ｒの温度はＴ_０＋ΔＴよりも高くならない（上から４番目のチャート）。

続いて、冷却室Ｒの温度がＴ_０－ΔＴに達すると、圧縮機１５の運転を停止させる必要がある。時刻ｔ_５でそのような温度に達しているので、制御装置２３は、時刻ｔ_５において、第１切断信号を第１リレー２１に向けて出力する（１番上のチャートの「Ｏｆｆ」の表示）。第１切断信号を受信すると、第１リレー２１は切断状態となる。よって、モータ１７への電力供給が絶たれ、モータ１７は停止し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｆｆ」の状態）、圧縮機１５は停止する。よって、冷却室Ｒの温度はＴ_０－ΔＴよりも低くならない（上から４番目のチャート）。

時刻ｔ_５以降、冷却室Ｒの温度は上昇する。冷却室Ｒの温度がＴ_０＋ΔＴに達すると、圧縮機１５の運転を再開させる必要がある。時刻ｔ_６でそのような温度に達しているので、制御装置２３は、時刻ｔ_６において、第１接続信号を第１リレー２１に向けて出力する（１番上のチャートの「Ｏｎ」の表示）。第１接続信号を受信すると、第１リレー２１は接続状態となる。よって、モータ１７への電力供給が再開され、モータ１７に所定の電圧が印加されてモータ１７が作動し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｎ」の状態）、圧縮機１５が作動する。よって、冷却室Ｒの温度はＴ_０＋ΔＴよりも高くならない（上から４番目のチャート）。

以降は、これまでに説明した制御が繰り返される。

このように、本実施形態においては、モータ１７へ電力供給する電気回路上に第１リレー２１と第２リレー２２とが直列に配置されている。よって、一方のリレーが固着しても、他方のリレーをオンオフすることにより、モータ１７への電力供給、すなわち、圧縮機１５のオンオフを制御することができる。つまり、冷却室Ｒの温度を目標温度Ｔ_０±許容偏差ΔＴの範囲内に制御することができる。

しかも、本実施形態においては、第１リレー２１と第２リレー２２とが交互に作動されている。つまり、制御装置２３は、第１リレー２１を切断状態にする第１切断信号と、第２リレー２２を切断状態にする第２切断信号を、交互に出力している。よって、一方のリレーのみを連続的にオンオフすることで、一方のリレーに負荷が集中し、一方のリレーが比較的短期間で固着してしまうことを防ぐことができる。

次に、図３を参照しながら、第１リレー２１に固着が生じた場合の制御について説明する。なお、第２リレー２２に固着が生じた場合も同様に制御されることは言うまでもない。

図３に示されるタイムチャートは、時刻ｔ_５までは、図２に示されるタイムチャートと全く同じである。ただし、タイムチャートには現れていないが、時刻ｔ_２以降時刻ｔ_５までの間のどこかのタイミングで、第１リレー２１に固着が発生している。

よって、時刻ｔ_５において、制御装置２３が第１リレー２１に第１切断信号を送信したにも関わらず、第１リレー２１は切断状態にならない。つまり、第１リレー２１は接続状態のまま維持される。この場合、時刻ｔ_５以降もモータ１７には所定の電圧が印加され続け、モータ１７及び圧縮機１５は作動し続けかねない。つまり、破線で示されるように、時刻ｔ_５以降も冷却室Ｒの温度は低下し続けかねない。

しかしながら、制御装置２３は、第１切断信号が送信されたのでフォトカプラ２４はモータ１７に電圧が印加されていないことを検出するはずであるにもかかわらず、当該電圧が印加されたままであるので、第１リレー２１に固着が発生していると判断する。すると、制御装置２３は、時刻ｔ_５で第２リレー２２に第２切断信号を送信する。

よって、時刻ｔ_５において、当初オフにする予定であった第１リレー２１に代えて、第２リレー２２がオフになる。したがって、モータ１７に印加される電圧は、時刻ｔ_５において、何ら支障なく０になる。すなわち、モータ１７及び圧縮機１５は作動を停止する。その結果、冷却室Ｒの温度は、時刻ｔ_５以降、上昇し始める。

さらに、冷却室Ｒの温度がＴ_０＋ΔＴに達すると、圧縮機１５の運転を再開させる必要がある。時刻ｔ_６でそのような温度に達しているので、制御装置２３は、時刻ｔ_６において、第２接続信号を第２リレー２２に向けて出力する（上から２番上のチャートの「Ｏｎ」の表示）。第２接続信号を受信すると、第２リレー２２は接続状態となる。よって、モータ１７への電力供給が再開され、モータ１７に所定の電圧が印加されてモータ１７が作動し（上から３番目のチャートにおける「Ｏｎ」の状態）、圧縮機１５が作動する。よって、冷却室Ｒの温度はＴ_０＋ΔＴよりも高くならない（上から４番目のチャート）。

なお、時刻ｔ_５以降、第１リレー２１には、第１接続信号が送信され続ける。つまり、常時オン状態とされる。それにより、何かの拍子に接点における固着が解消されて、第１リレー２１が意図しないタイミングでオフになることを防止することができる。

以降、第２リレー２２のオンオフを繰り返すことで、第１リレー２１に固着が発生する前の正常状態と同様に、モータ１７及び圧縮機１５を制御することができる。

また、時刻ｔ_５において、制御装置２３は、操作表示パネル２６にむけて、第１リレー２１に固着が発生していることを知らせる警報信号を出力する。

操作表示パネル２６の表示例を図４に示す。図４に示されるように、操作表示パネル２６は、冷却室Ｒの温度を表示する温度表示部２６１と、何らかの警報を表示する警報表示部２６２を有している。また、図示しない操作入力部も有している。なお、制御装置２３から何ら警報信号が出力されていないときは、警報表示部２６２には何も表示されない。

上述の警報信号を受信すると、操作表示パネル２６は、警報表示部２６２に、第１リレー２１に固着が発生していることを冷蔵装置１の使用者に知らせるメッセージを表示させる。

このように、本実施形態に係る冷蔵装置１は、フォトカプラ２４を備えており、制御装置２３は、第１切断信号が出力された後に、フォトカプラ２４の検出信号が異常であった場合に、警報信号を出力するので、第１リレー２１に固着が発生したことを迅速に使用者に知らせることができる。第２リレー２２に固着が発生した場合も同様であることは言うまでもない。

また、モータ１７に印加される電圧を検出する電圧計が設置された場合も、モータ１７に印加される電圧値が０となるはずのタイミングで０ではない異常値を検出した場合に、第１リレー２１又は第２リレー２２に固着が発生したと判断することが可能である。また、モータ１７に供給される電流を検出する電流計が設置された場合も、モータ１７に供給される電流値が０となるはずのタイミングで０ではない異常値を検出した場合に、第１リレー２１又は第２リレー２２に固着が発生したと判断することが可能である。

また、本実施形態に係る冷蔵装置１は、温度計２５を備えている。よって、冷却室Ｒの温度がＴ_０－ΔＴよりも低い温度である所定の閾値以下となった場合に、制御装置２３は、第１リレー２１に固着が発生していると判断してもよい。例えば、１℃となったときに第１切断信号が送信されたにも関わらず、冷却室Ｒの温度が低下し続け、所定の閾値（例えば０．５℃）以下となった場合に、第１リレー２１に固着が発生していると制御装置２３は判断しても良い。この場合の操作表示パネル２６の表示例を図５に示す。

この場合、冷却室Ｒの温度を検出するための温度計２５を第１リレー２１及び第２リレー２２の固着検知にも利用することができるので、部品点数を減らすことができるという利点が得られる。

また、制御装置２３は、第１リレー２１または前記第２リレー２２が完全に固着してしまう前の段階、つまり、これらのリレーが劣化した段階で、異常を検知することができる。第１リレー２１が劣化し始めた場合の制御について、図６を参照しながら説明する。なお、第２リレー２２が劣化し始めた場合も同様に制御することができることは言うまでもない。

図６は、第１リレー２１が劣化し始めたときのタイムチャートである。ｔ_５までは、図２に示されるタイムチャートと同じである。時刻ｔ_５において、冷却室Ｒの温度がＴ_０－ΔＴに達したので、制御装置２３は、第１リレー２１に第１切断信号を送信する（１番上のチャートの「Ｏｆｆ」の表示）。

このとき、第１リレー２１に劣化が生じていると、第１リレー２１は、ｔ_５においてオフとはならず、ｔ_５からわずかに遅れて時刻ｔ_７においてオフとなる。よって、ｔ_５からｔ_７までの間、モータ１７には所定の電圧（異常値）が印加され続け、モータ１７は作動し続け（上から３番目のチャートにおける「Ｏｎ」の状態）、その間、冷却室Ｒの温度は低下し続ける（上から４番目のチャート）。

なお、図６においては、理解しやすくするために、ｔ_５とｔ_７の間隔が大きく描かれるとともに、ｔ_５とｔ_７の間で冷却室Ｒの温度が大きく低下するように描かれている。実際は、ｔ_５とｔ_７の間は短時間（数ｍｓ程度）であり、その間の温度低下はごくわずかである。

制御装置２３は、第１切断信号が送信されてから、モータ１７に印加される電圧が０（正常値）になる（フォトカプラ２４がモータ１７に電圧が印加されていないことを検出する）までの間に所定値（例えば０ｓ）よりも大きいタイムラグがあると、第１リレー２１の劣化が発生していると判断する。つまり、第１リレー２１が固着気味であると判断する。すると、制御装置２３は、操作表示パネル２６に、第１リレー２１が劣化し始めたことを知らせる劣化報知信号を出力する。

図７は、劣化報知信号を受信した操作表示パネル２６の表示例である。警報表示部２６２には、第１リレー２１が劣化し始めていること、又は、その疑いがあることを示すメッセージが表示される。なお、劣化報知信号を受信した場合に警報表示部２６２に表示される内容が、図７に示されるものに限られないことは言うまでもない。

よって、本実施形態に係る冷蔵装置１では、実際に第１リレー２１または第２リレー２２に固着が発生する前の段階で、これらのリレーに劣化が発生していることを検知することができる。したがって、固着が発生する前に予備のリレーを手配しておいたり、劣化したリレーを予備のリレーと交換したりすることができ、冷蔵装置１の稼働に影響が出ることを未然に防止することができる。

なお、図６に示されるように、時刻ｔ_７において、第１リレー２１はオフとなり、モータ１７への電力供給は遮断されるので、それ以降、冷却室Ｒの温度は上昇し始める。そして、時刻ｔ_８において冷却室Ｒの温度がＴ_０+ΔＴに達したので、第１リレー２１に第１接続信号が送信され、再び圧縮機１５が作動し始める。よって、それ以降、冷却室Ｒの温度は低下し始める。

上記制御例では、第１切断信号が出力されてからモータ１７に印加される電圧が０（正常値）になるまでの間にタイムラグがあるという状態が１回発生すると、制御装置２３は、劣化報知信号を出力する。しかしながら、制御装置２３が劣化報知信号を出力する条件はこのようなものには限られない。

例えば、このようなタイムラグが発生する状態が所定回数連続して発生したときに、制御装置２３は劣化報知信号を出力しても良い。この場合、実際には劣化が生じていないのに、何らかの原因で１回タイムラグが発生してしまったという場合に、いずれかのリレーが劣化し始めたと誤認識することを防止できる。つまり、より正確に、第１リレー２１又は第２リレー２２が劣化し始めたことを検知することができる。

また、第１リレー２１が劣化し始めたことを示す劣化報知信号を出力する条件と、第２リレー２２が劣化し始めたことを示す劣化報知信号を出力する条件は、互いに異なっても良い。

例えば、第１リレー２１が劣化し始めたことを示す劣化報知信号を出力する条件は、第１切断信号が出力されてからモータ１７に印加される電圧が０になるまでの間にタイムラグが発生する状態が第１閾値回連続して発生した場合とすることができる。この場合、第２リレー２２が劣化し始めたことを示す劣化報知信号を出力する条件は、第２切断信号が出力されてからモータ１７に印加される電圧が０になるまでの間にタイムラグが発生する状態が第２閾値回連続して発生した場合とすることができる。第２閾値は第１閾値よりも大きな値である。

また、第１リレー２１が劣化し始めたことを示す劣化報知信号を出力する条件は、第１切断信号が出力されてからモータ１７に印加される電圧が０になるまでの間に第１長さ以上の時間が経過した場合とすることができる。この場合、第２リレー２２が劣化し始めたことを示す劣化報知信号を出力する条件は、第２切断信号が出力されてからモータ１７に印加される電圧が０になるまでの間に第２長さ以上の時間が経過した場合とすることができる。第２長さの値は第１長さの値よりも大きな値である。

このようにすることで、第１リレー２１と第２リレー２２とが、品質が等しく同時に使用開始されたものである場合等に、同時に劣化し始めたと判断されることを避けることができる。

上記各例の場合、第１リレー２１が先に劣化し始めたと判断される。よって、第１リレー２１のみを交換することで、冷蔵装置１を異常状態から正常状態に復帰させ、冷蔵装置１の運転を継続させることができる。

また、一方のリレーが劣化し始めたことが検知された後は、他方のリレーに接続信号を送り続けることで、他方のリレーを接続状態に維持しつつ、一方のリレーのみをオンオフさせてもよい。例えば、第１リレー２１が劣化し始めたことが検知された後、つまり、第１リレー２１が劣化し始めたことを示す劣化報知信号が出力された後は、第２リレー２２に第２接続信号を送り続けて第２リレー２２を接続状態に維持しつつ、第１リレー２１のみをオンオフすることによって、モータ１７及び圧縮機１５のオンオフを制御しても良い。

このような制御により、先に劣化し始めた第１リレー２１を集中的に使用するとともに強制的に第２リレー２２よりも先に固着させることができる。つまり、劣化し始めていない第２リレー２２の寿命を温存することができる。その結果、第１リレー２１が固着しても、第２リレー２２はまだ十分に長い寿命を有しているので、十分な時間的余裕を持って予備リレーの準備及び第１リレー２１の交換を行うことができる。

逆に、一方のリレーが劣化し始めたことが検知された後は、当該リレーに接続信号を送り続けることで、当該リレーを接続状態に維持しつつ、他方のリレーのみをオンオフさせても良い。例えば、第１リレー２１が劣化し始めたことが検知された後、つまり、第１リレー２１が劣化し始めたことを示す劣化報知信号が出力された後は、第１リレー２１に第１接続信号を送り続けて第１リレー２１を接続状態に維持しつつ、第２リレー２２のみをオンオフすることによって、モータ１７及び圧縮機１５のオンオフを制御しても良い。

このような制御により、劣化し始めたリレーによるモータ１７及び圧縮機１５のオンオフ、すなわち、劣化し始めた（つまり、固着気味の）リレーによる、時間遅れを伴う制御を避けることができる。よって、より精密に、モータ１７及び圧縮機１５のオンオフを制御することができ、ひいては、より精密に、冷却室Ｒの温度を制御することができる。

なお、本発明が、先に説明された実施形態には限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であることは言うまでもない。

例えば、本発明に係る冷却装置は、保冷庫には限られず、メディカルフリーザ、ショーケース、冷凍冷蔵倉庫又は製氷機等であってもよい。また、冷却室Ｒの目標温度は、４℃でなくてもよいし、目標温度からの許容偏差（ΔＴ）は３℃でなくても良い。

また、第１リレー２１のオンオフと第２リレー２２のオンオフは１回毎に交互に行われなくても良い。例えば、第１リレー２１のオンオフと第２リレー２２のオンオフは所定の複数回毎に交互に行われても良い。つまり、第１切断信号と第２切断信号は、複数回ずつ交互に出力されても良い。要するに、第１切断信号を第１所定回数以下だけ出力することと、第２切断信号を第２所定回数以下だけ出力することとが切り替えて行われれば良い。例えば、第１切断信号が２回以下連続して出力されることと、第２切断信号が２回以下連続して出力されることが切り替えて行われるようにしてもよい。このような場合として、第１切断信号が２回、第２切断信号が１回、第１切断信号が１回、第２切断信号が２回、この順序で出力されるような場合が例示される。なお、第１切断信号と第２切断信号とが交互に出力される場合は、第１所定回数が１回、第２所定回数が１回の場合に該当する。

また、第１リレー２１のオンオフと第２リレー２２のオンオフは、所定時間（例えば１時間又は１日）毎に交互に行われても良い。また、オンとしている時間の積算値が所定値に達したときに、オンオフするリレーを交代させても良い。

また、リレーの固着またはリレーが固着し始めたことを報知する方法は、操作表示パネル２６へのメッセージによる表示には限られない。例えば、操作表示パネル２６の中又は外に設置されたランプを点灯又は点滅させることで報知しても良いし、ブザーを鳴らすこと等によって音で報知しても良い。

また、劣化報知信号等の警報信号は、冷却装置とネットワークを介して接続された外部の端末、例えばメンテナンス業者が使用する端末に送信されても良い。この場合、リレーの固着等をメンテナンス業者が早期に知ることができるので、固着又は劣化し始めたリレーを迅速に交換することができる。

さらに、本発明に係る冷却装置は、単元冷媒回路を２つ有していてもよい。この場合、各冷媒回路の能力を多少小さなものとしても、両冷媒回路を作動させることにより極低温を得ることができる。また、一方の冷媒回路に不具合が生じても、他方の冷媒回路を作動させることによって、必要最低限の冷凍能力を確保することができる。

また、本発明に係る冷却装置は、二元冷媒回路を備えていてもよい。二元冷媒回路とは、互いに沸点が異なる２種類の冷媒を、それぞれ独立した冷媒回路で循環させるとともに、これら２種類の冷媒をカスケード熱交換器を介して熱交換することによって、極低温を得る冷媒回路である。このような二元冷媒回路を備えることで、本発明に係る冷却装置は、より確実に、極低温を得ることができる。

単元冷媒回路の場合も二元冷媒回路の場合も、蒸発器に向かう冷媒と蒸発器を出た冷媒との間で熱交換が行われ、複数種の冷媒のうち沸点が高いものから順に段階的に凝縮されてもよいことは勿論である。

２０１８年３月１４日出願の特願２０１８－０４６３１１の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明は、圧縮機をオンオフ制御する冷却装置として好適に利用される。

１冷蔵装置
１１断熱箱体
１２扉
１３筐体
１４冷媒回路
１５圧縮機
１６蒸発器
１７モータ
１８プラグ
２１第１リレー
２２第２リレー
２３制御装置
２４フォトカプラ
２５温度計
２６操作表示パネル
２６１温度表示部
２６２警報表示部
Ｒ冷却室
Ｍ機械室

Claims

冷却室を冷却する冷媒回路を構成する圧縮機を駆動するモータと、
前記モータへ電力供給する電気回路上に直列に配置された第１リレー及び第２リレーと、
を備える冷却装置であって、
前記冷却装置の状態を示す値を検出するセンサと、
前記冷却室の温度を検知する温度計の検出値に基づいて前記第１リレーを切断状態にする第１切断信号を出力した後に前記センサの検出値が異常である場合、前記温度計の検出値に基づいて前記第２リレーを切断状態にする第２切断信号と前記第２リレーを接続状態にする第２接続信号を交互に繰り返し出力することによって前記第２リレーを制御することで前記モータへの電力供給を制御する制御装置と、をさらに備えている、
冷却装置。
前記制御装置は、前記第１切断信号を第１所定回数以下だけ出力することと、前記第２リレーを切断状態にする前記第２切断信号を第２所定回数以下だけ出力することとを切り替えて行う、
請求項１に記載の冷却装置。
前記制御装置は、
前記第１切断信号と、前記第２切断信号とを、交互に出力する、
請求項２に記載の冷却装置。
前記制御装置は、前記第１切断信号または前記第２切断信号が出力された後に、前記センサの検出値が異常であった場合、警報信号を出力する、
請求項２または３に記載の冷却装置。
前記警報信号を受信し、前記冷却装置の状態に異常が発生したことを報知する報知部をさらに備える、
請求項４に記載の冷却装置。
前記第１切断信号または前記第２切断信号が出力されてから所定時間経過するまでの間、前記検出値が異常であり、且つ、前記第１切断信号または前記第２切断信号が出力されてから前記所定時間経過した後、前記検出値が正常であるという状態が発生したとき、前記制御装置は、前記警報信号として、前記第１リレーまたは前記第２リレーが劣化し始めたことを知らせる劣化報知信号を出力する、
請求項４または５に記載の冷却装置。
前記第１リレーまたは前記第２リレーに関して、前記状態が所定回数連続して発生したとき、前記制御装置は、前記劣化報知信号を出力する、
請求項６に記載の冷却装置。
前記第１リレーが劣化し始めたことを知らせる前記劣化報知信号を出力する条件と、前記第２リレーが劣化し始めたことを知らせる前記劣化報知信号を出力する条件とは、互いに異なる、
請求項６または７に記載の冷却装置。
前記制御装置は、前記第１リレーが劣化し始めたことを知らせる前記劣化報知信号が出力された後、前記第２切断信号を出力せず、前記第２リレーが劣化し始めたことを知らせる前記劣化報知信号が出力された後、前記第１切断信号を出力しない、
請求項６から８の何れかに記載の冷却装置。
前記センサは、前記モータへの電圧の印加を検出するフォトカプラ、前記モータに印加される電圧を検出する電圧計、または、前記モータに供給される電流を検出する電流計である、
請求項１から９の何れか１項に記載の冷却装置。
前記センサは、
前記冷却室の温度を検出する温度センサである、
請求項１から９の何れか１項に記載の冷却装置。
前記制御装置は、前記第１リレーを切断状態にする第１切断信号を出力した後に前記センサの検出値が異常である場合、前記第１リレーを接続状態にする第１接続信号を出力し続ける、
請求項１から１１の何れか１項に記載の冷却装置。
前記制御装置は、
前記冷却装置の状態を予め定められた所定の状態にするように前記第１リレーおよび前記第２リレーを制御し、
前記第１切断信号を出力した後に前記センサの検出値が異常である場合、前記冷却装置の状態を前記所定の状態にするように前記第２リレーを制御する、
請求項１から１２の何れか１項に記載の冷却装置。