JPH0752059B2 - 低温ショーケースの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は冷凍・冷蔵ショーケース等の低温ショーケース
の制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 特開昭63−65273号公報に記載された低温ショーケース
は、タイマによって各電磁弁の開閉動作が制御され、こ
の制御によって冷却・除霜両運転が交互に繰り返えされ
る構成がとられており、冷却運転に伴ない、着霜を生じ
るため任意に定めた冷却運転時間後、一定時間、ホット
ガス等の高圧冷媒を用いる除霜手段により除霜運転を行
なっていた。しかし、必要以上に長い時間除霜運転を行
なう事は貯蔵庫の温度を上昇させ、結果貯蔵品の品質の
劣化をまねくため、除霜を温度感知によりある任意の温
度で強制復帰（ホットガス等の除霜手段を停止する事）
をさせ、ポンプダウン運転と称される冷媒回収運転の
間、水切運転を行ない冷却運転にもどる方式がとられて
いる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、強制復帰が正常に作動しなか
った場合、例えば除霜復帰温度の設定値ミス、除霜復帰
検出器不良、制御器の調整不良等の場合、除霜時間が短
かく又は必要以上に長くなる。このため、霜残りによる
冷却不良、除霜温度上昇により貯蔵品の品質の劣化が生
ずる。これを防止するため実際に費やした除霜時間の把
握が必要になるが、除霜時に立合い除霜時間を測定する
か、温度レコーダー等を取り付け、測定しなければなら
ず、低温ショーケースの管理が煩雑になる問題点があっ
た。

即ち、低温ショーケース等の業務用製品においては据付
工事から据付後の温度管理迄、一貫して同一の工事代理
店が数店舗乃至数十店舗を掛け持ちをしている関係上、
低温ショーケースの保守点検の簡素化が望まれている
が、実際は人手に頼る保守点検が数多く行なわれてお
り、従って店舗からの保守点検の依頼を受けた場合、例
えば冷却不足が除霜に関係するものか否か分らず、保守
点検に時間を費やし、店舗に対して迷惑をかけるという
問題点があった。

本発明はかゝる問題点を解決することを目的とするもの
で、特に前回の除霜時間をチェックすることにより保守
点検を簡素化できるようにしたものである。

（ニ）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、冷却運転と除霜
運転とが行われる低温ショーケースの制御装置におい
て、蒸発器となる熱交換器の除霜を開始させる除霜開始
手段と、この熱交換器の除霜を終了させる除霜終了手段
と、除霜開始から終了迄の除霜時間を記憶する記憶装置
と、この除霜運転後の冷却運転中に記憶装置に記憶され
た前記除霜時間を表示する表示手段とを具備し、保守点
検の際には前回の除霜時間を見て適正な除霜がされたか
否かを判別できるようにしたことを特徴とする。

（ホ）作用 上記構成によれば、蒸発器となる熱交換器の除霜開始手
段と、除霜時間を記憶する記憶装置のカウントとを同時
にスタートさせる一方、除霜終了手段にて熱交換器の除
霜を終了させると共に記憶装置のカウントを停止する関
係上、除霜運転後の冷却運転中でも記憶装置から前回の
除霜時間を表示装置でもって確認することができる。

（ヘ）実施例 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第２図に示す（１）は前面に商品の収納及び取出用の開
口（３）を形成した断熱壁（２）にて本体を構成してな
る開放形の低温ショーケースで、前記断熱壁の内壁より
適当間隔を存して後述する内層側に開くダンパ（4A）、
このダンパにて閉塞される窓（4C）を備えた断熱性の第
１区画板（４）を配設して背部区域に位置するプレート
フィン型の外層用熱交換器（５）と軸流型の外層用送風
機（６）とを配置する外層（７）と、前記開口の上縁に
沿って位置する外層用吹出口（８）と、前記開口の下縁
に沿って位置し、前記外層用吹出口に相対向する外層用
吸込口（９）とを形成し、又前記第１区画板の内壁より
適当間隔を存して金属製の第２区画板（10）を配設して
背部区域に位置し、前記外層用熱交換器（５）よりも低
位置となるプレートフィン型の内層用熱交換器（11）と
軸流型の内層用送風機（12）とを配置する内層（13）
と、前記開口の上縁で且つ外層用吹出口（８）の内方に
並設された内層用吹出口（14）と、前記開口の下縁で外
層用吸込口（９）の内方に並設され、前記内層用吹出口
に相対向する内層用吸込口（15）と、複数段の棚（16）
を配置した貯蔵室（17）とを形成している。前記ダンパ
は金属板に断熱シートを粘着した板状のものであり、内
層用熱交換器（11）から見て循環空気の流れ方向下流側
に設けられており、開放時その先端が第２区画板（10）
の外壁に当接するのが好ましい。前記外層用熱交換器
（５）はダンパ（4A）から見て下流側に位置する様、外
層（５）内に配置されており、又内層用熱交換器（11）
はダンパ（4A）からみて循環空気の流れ方向上流側とな
る位置に配置されている。前記ダンパ（4A）は減速機構
を備えたギアモータ（Ｍ）、このギアモータの回動運動
を往復直線運動に変換する細長いアーム（Ａ）等からな
る駆動装置によって開閉されるものである。

第１図に示す（18）は、前記低温ショーケースを冷却す
るための冷凍装置で、冷媒圧縮機（19）、水冷又は空冷
式の凝縮器（20）、受液器（21）、感温部（22A）を有
する膨張弁等からなる減圧弁（22）、内層用熱交換器
（11）、気液分離器（23）を高圧ガス管（24）、高圧液
管（25）、第１低圧液管（26）及び低圧ガス管（27）で
もって環状に接続する一方で、前記高圧液管（25）の途
中に入口が接続される高圧液枝管（28）、感温部（29
A）を有する膨張弁等からなる減圧弁（29）、第２低圧
液管（30）、前記低圧ガス管（27）の途中に出口が接続
される低圧ガス枝管（31）でもって外層用熱交換器
（５）を内層用熱交換器（11）に対して並列接続してい
る。（32）は高圧冷媒を内層用熱交換器（11）に導くバ
イパス回路で、第１及び第２両バイパス管（32A）（32
B）からなり、第１バイパス管（32A）の入口は前記凝縮
器（20）と受液器（21）との間の高圧液管（25）中に接
続され、又出口は前記受液器（21）と減圧弁（22）との
間の高圧液管（25）中の受液器（21）寄りに接続され、
又第２バイパス管（32B）の入口は前記第１バイパス管
（32A）の出口よりも冷媒の流れ方向下流側に位置する
よう前記受液器（21）と減圧弁（22）との間の高圧液管
（25）中に接続され、又出口は前記第１低圧液管（26）
の途中に接続されている。前記第１バイパス管（32A）
の出口と、第２バイパス管（32B）の出口とを高圧液管
（25）に接続することにより、この高圧液管の一部は共
用管路（25A）となり、バイパス回路（32）の一部を構
成することになる。この共用管路（25A）は数メートル
乃至数十メートルに及ぶ。（33）は前記内層用熱交換器
（11）の除霜運転時、この内層用熱交換器の高圧液冷媒
を外層用熱交換器（５）に導く連絡管で、その入口は前
記内層用熱交換器（11）と気液分離器（23）との間の低
圧ガス管（27）中に接続され、又出口は前記高圧液枝管
（28）の途中に接続されている。（34）〜（39）は必要
に応じて開閉され、循環冷媒の流路を切り替える第１乃
至第６電磁弁である。前記第１電磁弁（34）は減圧弁
（22）と、共用管（25A）との間の高圧液管（25）中に
設けられており、内層用熱交換器（11）の冷却運転時及
び内層用、外層用両熱交換器（11）（５）の冷却運転時
には開放され、又、内層用熱交換器（11）の除霜運転時
及びポンプダウン運転時には閉塞される。又、前記第２
電磁弁（35）は連絡管（33）の入口と、低圧ガス枝管
（31）の出口との間の低圧ガス管（27）中に設けられて
おり、その開閉動作は前記第１電磁弁（34）と同じであ
る。又、前記第３電磁弁（36）は第２バイパス管（32
B）中に設けられており、内層用熱交換器（11）の除霜
運転時のみ開放される。又、前記第４電磁弁（37）は連
絡管（33）の出口と、減圧弁（29）との間の高圧液枝管
（28）中に設けられており、内層用熱交換器（11）の冷
却運転時以外に開放される。又、前記第５電磁弁（38）
は第１バイパス管（32A）中に設けられており、その開
閉動作は第３電磁弁（36）と同じであり、内層用熱交換
器（11）の除霜運転時のみ開放される。又、前記第６電
磁弁（39）は受液器（21）と、共用管路（25A）との間
の高圧液管（25）中に設けられており、その開閉動作は
前記第1,第２両電磁弁（34）（35）と同じである。（4
0）は前記バイパス管（32A）の入口と、受液器（21）と
の間の高圧液管（25）中に設けられた逆止弁で、内層用
熱交換器（11）の除霜運転時、前記受液器（21）内の貯
溜冷媒がバイパス回路（32）を流れる高圧冷媒によるエ
ジェクタ効果によって第１バイパス管（32A）の入口方
向に逆流するのを阻止する。（41）は前記連絡管（33）
中に設けられた逆止弁で、内層用熱交換器（11）及び内
層用、外層用両熱交換器（11）（５）の冷却運転時、高
圧液管（25）又は及び高圧液枝管（28）を通過中の高圧
液冷媒が連絡管（33）から抵圧ガス管（27）に流れるの
を阻止する。

前記冷凍装置（18）は上述の如く構成されており、第１
図の鎖線（18A）で示す部分は店舗の機械室に設置され
る凝縮ユニット、鎖線（18B）で示す部分は店舗の店内
に設置される冷却ユニットとして分けられている関係
上、両ユニットをつなぐ共用管路（25A）は店舗によっ
ては数十メートルの長さになることもある。（42）はメ
インタイマ（43）を内蔵したマイクロコンピュータから
なる制御器で、前記第１乃至第６電磁弁（34）〜（39）
及びギアモータ（39）を所定時間作動させるための開又
は閉信号を各信号ライン（ａ）〜（ｇ）から送ることに
より、後述する冷却運転、２エバ冷却運転、除霜運転、
ポンプダウン運転が順次繰り返えし行なわれる。（44）
は除霜運転時に開放される第３電磁弁（36）の信号ライ
ン（ｃ）に接続されたサブタイマで、第３電磁弁（36）
の“開”時間、即ち通電運転をカウントする。このサブ
タイマ（44）でカウントされた時間は表示装置（45）に
て表示される。

（46）は前記第1,第２両電磁弁（34）（35）の開，閉を
制御する温度検出器で、その検出部（47）は内層（13）
の吹出口（14）の風下に配置され、内層用熱交換器（1
1）で熱交換された冷気の温度を検出し、この検出温度
に基づいて前記第1,第２両電磁弁（34）（35）の通電，
非通電、即ち開，閉を行なう。尚、第1,第２両電磁弁
（34）（35）の開閉動作は温度検出器（46）よりもメイ
ンタイマ（43）の方が優先されるよう予じめ設定されて
いる。

（48）は除霜復帰サーモスタットで、前記内層用熱交換
器（11）の風下側又は第１図に示す如く低圧ガス管（2
7）に配置されており、例えば＋２℃の温度で第3,第５
両電磁弁（36）（38）を閉とする。尚、この第3,第５両
電磁弁（34）（35）の開動作はメインタイマ（43）から
の信号に基づいて行なわれる。

次に低温ショーケース（１）の運転について説明する。

いま、ダンパ（4A）は閉じており、第２図に示すように
内層（13）及び外層（７）は夫々独立している。この
時、第1,第２及び第６各電磁弁（34）（35）（39）が
開、第3,第４及び第５各電磁弁（36）（37）（38）が閉
となっており、かゝる状態で、冷媒圧縮機（19）を稼動
させると、冷媒は第１図実線矢印で示す如く圧縮機（1
9）−凝縮器（20）−受液器（21）−第６電磁弁（39）
−第１電磁弁（34）−減圧弁（22）−蒸発器となる内層
用熱交換器（11）−第２電磁弁（35）−気液分離器（2
3）−圧縮機（19）と流れる周知の第１のサイクルを形
成し、この間凝縮器（20）で凝縮液化、減圧弁（22）で
減圧、蒸発器となる内層用熱交換器（11）で蒸発気化さ
れる。この冷却運転（例えば４時間）において、内層用
送風機（12）でもって、内層（13）を通過中の循環空気
は、内層用熱交換器（11）を通過中の例えば−15℃の蒸
発温度の低圧液冷媒と熱交換されて例えば−６℃の冷却
空気となり、第２図実線矢印に示す如く開口（３）に冷
たいエアーカーテン（CA）を形成して貯蔵室（17）の温
度を−４℃に維持する冷却を図り貯蔵品を氷温（０℃以
下でしかも細胞を生かしておける温度帯）例えば−２℃
に維持する。この間第1,第２両電磁弁（34）（35）は貯
蔵室（17）の温度を検出する温度検出器（46）によって
同時に開閉を繰り返えし、貯蔵室（17）の温度を適温
（氷温）に維持する。一方、外層用送風機（６）でもっ
て外層（７）を通過中の循環空気は、第２図実線矢印の
如く開口（３）において冷たいエアーカーテン（CA）の
外側に沿って流れ、この冷たいエアーカーテンの影響を
受けて低温ショーケース（１）を包囲する外気より漸低
い温度となり、前記の冷たいエアーカーテン（CA）と外
気との接触を阻止する保護エアーカーテン（GA）として
作用する。

冷却運転の進行に伴ない内層用熱交換器（11）への着霜
が多くなると、制御器（42）からの信号で第４電磁弁
（37）が開き、第１電磁弁（34）からの液冷媒の一部は
高圧液枝管（28）に分流される。この分流された液冷媒
は、減圧弁（29）で減圧され、蒸発器となる外層用熱交
換器（５）で蒸発気化して低圧ガス枝管（31）を通り、
低圧ガス管（27）に流れ、内層用熱交換器（11）を通過
した低圧ガス冷媒と合流し圧縮機（19）に流れる第１図
１点鎖線で示す第２のサイクルを形成する。この第２の
サイクルは冷却運転終了前、即ち冷却運転から除霜運転
に切り替わる直前に数十秒乃至数分間にわたって行なわ
れ、この運転によって、内層用熱交換器（11）と同様に
外層用熱交換器（５）も蒸発器として作用して低温とな
り、外層（７）を通過中の循環空気は、外層用熱交換器
（５）を通過中の低圧液冷媒（蒸発温度は−20℃）と熱
交換され、内層（13）を循環中の冷却空気と略同じ乃至
若干高い温度（−４℃前後）に維持される。尚、この冷
却運転においては外層用送風機（６）の運転を停止して
もよい。

この冷却運転中、制御器（42）から除霜開始信号が出力
され第1,第２及び第６各電磁弁（34）（35）（39）が閉
まり、第３及び第５両電磁弁（36）（38）が開き、又ダ
ンパ（4A）が第２図鎖線の如く開くと、除霜運転に切り
替わり、サブタイマ（44）が駆動して除霜時間のカウン
トを開始すると共に、凝縮器（20）からの高圧冷媒、即
ち高圧の気液混合冷媒は、バイパス回路（32）−内層用
熱交換器（11）−連絡管（33）−第４電磁弁（37）−減
圧弁（29）−外層用熱交換器（５）−気液分離器（23）
−圧縮機（19）と流れる第１図２点鎖線で示す第３のサ
イクルを形成する。この第３のサイクルは例えば10分乃
至20分間行なわれる内層用熱交換器（11）の除霜運転サ
イクルであり、バイパス回路（32）からの高圧の気液混
合冷媒は内層用熱交換器（11）の上部から下部に向って
流れる間、循環空気と熱交換されて５℃程度の過冷却液
となりつゝ且つその顕熱でもって内層用熱交換器（11）
の霜を徐々に解かす。一方、この内層用熱交換器を通過
した循環空気はダンパ（4A）により内層（13）における
流れを中断されて窓（4C）から外層（７）に流れ、外層
用熱交換器（５）を通過中の低圧液冷媒と熱交換されて
−４℃前後の温度に冷却され、外層用吹出口（８）から
開口（３）に向けて吹き出され、冷却運転と同様に冷た
い保護エアーカーテン（GA）を形成し、内層用吸込口
（15）から内層（13）に帰還する第２図鎖線矢印の循環
を繰り返えす。

除霜運転の進行に伴ない内層用熱交換器（11）の霜が解
け内層（11）の温度が上昇すると、第1,第２及び第６各
電磁弁（34）（35）（39）の閉状態が継続したまゝで、
除霜復帰サーモスタット（48）が作動して第３及び第５
両電磁弁（36）（38）が閉じるとサブタイマ（44）のカ
ウントが終了し、同時に除霜熱源となる高圧の気液混合
冷媒が内層用熱交換器（11）に供給されなくなり、内層
用熱交換器（11）内の残留液冷媒（一部飽和ガスを含
む）を受液器（21）に回収する所謂ポンプダウン運転と
なり、内層用熱交換器（11）内の液冷媒は第１図太線で
示す如く連絡管（33）、第４電磁弁（37）、減圧弁（2
9）を通り外層用熱交換器（５）を経て気液分離器（2
3）、圧縮機（19）、凝縮器（20）、受液器（21）と流
れ、この受液器（21）に高圧液冷媒として貯えられる。
このポンプダウン運転は内層用熱交換器（11）の除霜運
転の終了に伴ない数分行なわれ、この間内層用熱交換器
（11）内の冷媒のうち飽和ガス、液冷媒と順次外層用熱
交換器（５）に吸引されることにより、内層用熱交換器
（11）でその一部が蒸発気化してこの蒸発潜熱でもって
内層用熱交換器（11）に冷却作用を付与し、且つ液冷媒
のまゝで減圧弁（29）から外層用熱交換器（５）に流れ
た冷媒は低圧液冷媒となってこの外層用熱交換器を通過
するうちに蒸発気化してこの蒸発潜熱でもって外層用熱
交換器（５）に冷却作用を付与することになる。又、こ
のポンプダウン運転は内層用熱交換器（11）に付着した
露の水切り時間でもある。

ポンプダウン運転の終了に伴ない、第４電磁弁（37）が
閉じると共に、第1,第２及び第６各電磁弁（34）（35）
（39）が開き、第１図実線矢印に示す冷却運転に復帰す
る。

第３図は本発明の他の実施例を示し、かゝる実施例では
内層用熱交換器（11）の除霜熱源としてホットガス即ち
高圧ガス冷媒を用いる関係上、バイパス管（32）の入口
を高圧ガス管（24）の途中に設ける一方で、第５電磁弁
（38）として三方電磁弁を採用している。尚、第３図は
前記第１乃至第３の各サイクル及びポンプダウン運転に
夫々対応し、ポンプダウン運転時には太線で示す如く冷
媒は流れることになる。

又、第４図は更に本発明の他の実施例を示し、かゝる実
施例では内層用熱交換器（11）の除霜熱源として受液器
（21）からの高圧液冷媒を用いる関係上、バイパス管
（32）の入口を受液器（21）と、第１電磁弁（34）との
間の高圧液管（25）中に設けている。尚、第４図は前記
第１乃至第３の各サイクル及びポンプダウン運転に夫々
対応し、ポンプダウン運転時には太線で示す如く冷媒は
流れることになる。

尚、内層用熱交換器（11）の除霜熱源として高圧の気液
混合冷媒、ホットガス、高圧液冷媒の何れを用いるか
は、貯蔵室（17）の温度設定値や低温ショーケース
（１）の周囲条件等に応じて選択すればよい。

上記構成によれば、除霜開始手段であるメインタイマ
（43）によって内層用熱交換器（11）の除霜を開始する
ことに併わせ、同時に除霜時間を記憶する記憶装置であ
るサブタイマ（44）をスタートさせ、且つ除霜終了手段
である除霜復帰サーモスタット（48）によって除霜を終
了させると共にサブタイマ（44）をストップさせる関係
上、１回の除霜時間として実際にどれ位の時間を要した
か記憶して保守点検の際、前回の除霜時間を表示装置
（45）で見ることができる。従って、冷却運転中に、前
回の除霜時間で要した時間を表示装置（45）で見ること
によって、この冷却運転が正常なものか否かが分かり、
除霜時間の長い場合や短かい場合には適切な処置を施す
ことができる。

（ト）発明の効果 上述した本発明によれば、記憶装置によって冷却運転よ
り前の除霜運転の除霜時間が記憶され、且つその除霜時
間を表示装置によってこの冷却運転中に見ることができ
るので、この冷却運転より前の除霜時間が適正なもので
あったか否か分かり、その結果、保守点検の有無の判断
が行える。又、この判断によって、除霜が起因するメー
カー責任の回避も行なえる。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明にかゝる実施例を示し、第１図は冷
媒回路図、第２図は低温ショーケースの縦断面図、第3,
第４図は他の実施例を示す冷媒回路図である。 （11）……熱交換器、（42）……制御器、（43）……メ
インタイマ、（44）……サブタイマ、（45）……表示装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却運転と除霜運転とが行われる低温ショ
   ーケースの制御装置において、蒸発器となる熱交換器の
   除霜を開始させる除霜開始手段と、前記熱交換器の除霜
   を終了させる除霜終了手段と、除霜開始から終了迄の除
   霜時間を記憶する記憶装置と、前記除霜運転後の冷却運
   転中に前記記憶装置に記憶された前記除霜時間を表示す
   る表示手段とを具備してなる低温ショーケースの制御装
   置。