JPS62210370A

JPS62210370A - 冷却装置

Info

Publication number: JPS62210370A
Application number: JP13420586A
Authority: JP
Inventors: 和弘高橋; 健青木; 奥　増夫
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1987-09-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は二系統の冷凍サイクルを構成する圧縮機を可変
速運転する事によって被冷却空間の温度を制御する冷却
装置に関する。

（ロ）従来の技術従来例えば冷却貯蔵用の貯蔵室内等の被冷却空間の温度
を設定温度に略安定して一致させるものとして例えば特
公昭５９−３４９３６号公報に示される如くインバータ
回路で構成する周波数変換装置によって冷凍サイクルの
圧縮機を可変速運転するものがある。これによれば冷凍
サイクルの冷却能力が一定の範囲で調節できるので定常
状態で安定した温度制御が可能となる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点　　−上記の構成
によれば圧縮機を高速回転から最低速回転まで渡って制
御し、被冷却空間の温度に応じて冷却能力を調節し、従
来の所謂０Ｎ−ＯＦＦ制御に比して安定した温度制御が
可能となるが、例えば冷凍サイクルを構成する蒸発器に
はどうしても着霜が成長するため除霜を行わなければな
らず、その場合は冷却運転は実質上中断される事になり
、その間の温度上昇が問題となる。

これを解決する一手段として二系統の独立した冷凍サイ
クルを準備し、何れの圧縮機も前述の如きインバータ回
路によ、（回転数を制御すると共に、双方の圧縮機を交
互に運転し、停止している方の冷凍サイクルの蒸発器の
除霜を行いつつ他方の冷凍サイクルによって冷却するも
のが考えられるが、圧縮機が起動しても冷凍サイクルは
直ちに冷却作用を発揮する事ができないため、一方の冷
凍サイクルの圧縮機を運転状態から停止して、停止して
いる他方の冷凍サイクルの圧縮機を起動する冷凍サイク
ルの切り換え時に被冷却空間の温度が上昇してしまう問
題があった。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は斯かる問題点を解決するために成されたもので
以下実施例に沿って本発明の詳細な説明する。

貯蔵庫（１２）の貯蔵室（１３）内を冷却するための冷
却装置（Ｒ）はそれぞれ独立した二系統の冷凍サイクル
から成る冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）を具備する。制御装
置（１１）は温度検出装置（１４）と温度設定装置（１
５）の出力に基づきインバータ回路（１０）に周波数信
号（Ｈ）を発生ずる。インバータ回路（１０）はそれに
基づき出力周波数を変更して圧縮機（ＣＡ）（ＣＢ）の
回転数を制御する。制御装置（１１）は貯蔵室（１３）
内温度（Ｔ２）を設定温度（Ｔｓ）に略一致させる様に
周波数信号＜Ｈ）を変化せしめ、インバータ回路（１０
）はそれに略比例して圧縮機（ＣＡ）（ＣＢ）の回転数
を変更する。インバータ回路（１０）の出力はマグネッ
トスイッチ（ＳＷ、　）（ＳＷ２）をそれぞれ介して圧
縮機（ＣＡ）（ＣＢ）に接続きれ、制御装置（１１）は
原則として２Ｍ時間毎にマグネットスイッチ（ｓｗ、＞
　（ｓｗ　２　）を交互に閉じ冷却ユニット（Ａ）（Ｂ
）を交互に運転せしめ、停止している方の除霜を実行す
る動作をするが、例えば冷却ユニット（Ａ）が運転され
ている状態から冷却ユニット（Ｂ）の運転状態へ切り換
える際、時刻（１，、）から（１，、）までは冷却ユニ
ット（Ａ）と（Ｂ）の双方を運転せしめる。

（ホ）作用本発明によれば冷却ユニット（Ｂ）の運転に切り換わっ
た直後であって冷却ユニット（Ｂ）が未だ十分冷却能力
を発揮できない状態の時に、冷却ユニット（Ａ）を継続
して運転して冷却装置（Ｒ）の冷却能力の低下を防止す
る。

（へ）実施例次に図面において本願の実施例を説明する。第１図は本
願の冷却装置（Ｒ）の構成をブロック図で示している。

（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ独立した冷凍サイクルから成る
冷却ユニットであり、それぞれ圧縮ｍ（ＣＡ）（ＣＢ）
、Ｍ縮！（１）（２）、減圧器（３）（４）、蒸発器（
５）（６）を順次連通接続して別々の冷媒回路を形成し
ている。（ＦＡ）（ＦＢ）は蒸発器（５）（６）と熱交
換した冷気をそれぞれ強制循環するための送風機であり
、（７）（８）はそれぞれ凝縮器（１）（２）冷却用の
送風機である。又、（ＤＡ）（ＤＢ）は蒸発器（５）（
６）に成長する霜を融解するための除霜ヒータである。

圧縮機（ＣＡ）（ＣＢ）は例えば三相誘導電動機によっ
て駆動されるものであり、周知のインバータ回路（１０
）の出力によって可変速とされ、圧縮機（ＣＡ）（ＣＢ
）から吐出された高温高圧ガス冷媒はそれぞれ凝縮器（
１）（２）に流入して放熱凝縮し、減圧器（３）（４）
で減圧された後、蒸発器（５）（６）にそれぞれ流入し
てそこで蒸発し、冷却作用を発揮して圧縮機（ＣＡ）（
ＣＢ）にそれぞれ帰還するものである。

（１１）はマイクロコンピュータにて構成する制御装置
であり、後述する貯蔵庫（１２）の貯蔵室（１３）内の
温度（Ｔ、）を検出する温度検出装置（１４）の出力及
び、所望の貯蔵室（１３）温度（Ｔ５）を設定する温度
設定装置（１５）の出力を入力としている。制御装置（
１１）は温度検出装置（１４）及び温度設定装置（１５
）の出力に基づき、或いはその機能として内蔵する後述
する各種タイマに基づき、インバータ回路（１０）に対
して強制的な設定周波数信号或いはＰＩＤ制御周波数信
号を発生する。ＰＩＤ制御とは温度（ＴＰ）の設定温度
（Ｔ、）からの偏差、温度（Ｔ、）の変化の傾き、及び
温度（ＴＰ）の所定時間の設定温度（Ｔ、）からの偏差
に基づいて周波数信号を修正し、温度（Ｔ、）を設定温
度（Ｔｓ）に略一致する様に制御するものであり、イン
バータ回路（１０）の出力周波数にして例えば３０１（
２から１２０旧の範囲で制御装置（１１）は周波数信号
を変化許せる。即ち、マイクロコンピュータは所定時間
毎に温度（ＴＰ）と設定温度（Ｔ、）との差（△Ｔ）を
算出しこの値によって所定の比例要素修正量を決定し、
例えば設定温度〈Ｔ、）より（ＴＰ）が高い場合はイン
バータ回路（１０）の出力周波数を増加する方向に、又
、逆に低い場合は減じる方向に周波数信号を修正する。

又、所定時間毎の温度（Ｔ、）の変化率により所定の微
分要素修正量を箕出し、この修正量を前記変化率を減少
せしめる方向で前記比例要素修正量に加算することによ
って、設定温度（Ｔ、）付近での温度（Ｔ、）の所謂オ
ーバーシュートを小さくする。更にマイクロコンピュー
タは前記差（△Ｔ）を十分に長い所定時間加算すること
により所定の積分要素修正量を算出し、（ΔＴ）を減じ
る方向に前記比例要素修正量に加算して設定温度（Ｔ、
〉と温度（Ｔ、）との定常的な差を無くする様にする。

これによって結果的に温度（Ｔ、）は設定温度（Ｔ、）
に略一致する様に制御されることになる。インバータ回
路（１０）は制御装置（１１）からの周波数信号に基づ
きそれに略比例して例えばＯＨ２から１２０Ｈ２まで出
力周波数を変化させるもので、その出力は圧縮機（ＣＡ
）（ＣＢ）の双方にそれぞれマグネットスイッチ（ＳＷ
、バ５Ｗｘ）を介して接続きれる。制御装置（１１）は
機能として内蔵する切換タイマに基づいてマグネットス
イッチ（ＳＷ＋　）（ＳＷｓ）を後述する如く所定時間
毎に交互！こ閉じると共に、必要に応じて双方を同時に
閉じる。更に制御装置（１１）は後述する如く除霜ヒー
タ（ＤＡ）（ＤＢ）及び加熱ヒータ（Ｗ）の制御を実行
する。

第２図は貯蔵庫（１２）の正面図を示している。貯蔵庫
（１２）の貯蔵室（１３）内は冷却装置（Ｒ）によって
氷温帯を含む所望の設定温度（Ｔ、）に維持するもので
あり、前方に開放する外箱内に内箱を組み込み、両箱間
にウレタン若しくはグラスウール、または内部を真空状
態とした断熱ブロック等を装填するか、或いは断熱パネ
ルを組み立てて箱状とする等により断熱箱体（１７）を
構成しており、この断熱箱体（１７）内を貯蔵室（１３
）としている、尚、実施例では断熱箱体（１７）は前方
に開口しているが、上方に開口したものでも良くまた、
開口は図示しない断熱扉によって開閉自在に閉室される
。また、ここで氷温とは氷点下であって肉や魚等が凍結
する前の温度帯を意味しており、通常この温度は略−１
℃から一４℃の範囲である。冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）
の圧縮Ｉ！（ＣＡ）（ＣＢ）、凝縮器（１）（２）、送
風機（７）（８）はそれぞれ取付基板（１Ｂ）（１９）
によって断熱箱体（１７）の天面に取付けられると共に
、送風機（ＦＡ＞（ＦＢ）、蒸発器（５）（６）及び除
霜ヒータ（ＤＡ）（ＤＢ）は貯蔵室（１３）の天上部に
配設され、それぞれグリル（２０）（２１）で覆われて
いる。貯蔵室（１３）背面にはダクト板（２２）にて冷
気吐出通路（２３）が形成きれており、送風機（ＦＡ＞
（ＦＢ）は回転してその前方のグリル（２０）（２１）
に形成した吸込口（２４）（２５）より貯蔵室（１３）
内の冷気をそれぞれ吸引し、冷気吐出通路（２３）の下
端吐出口（２７）より貯蔵室（１３）内に冷気を吐出せ
しめる。加熱ヒータ（Ｗ）はこの冷気吐出通路（２３）
内に相方の送風機（ＦＡ）（ＦＢ）からの冷気と熱交換
可能に配設されている。又、制御装置（１１）及びイン
バータ回路（１０）も断熱箱体（１７）上面に取付けら
れる。尚、（２９）は制御装置（１１）前面に設けた温
度等の表示部である。

次に第３図乃至第１３図を参照して本願冷却装置（Ｒ）
の動作を説明する。第３図乃至第１０図は制御装置（１
１）のマイクロコンピュータのプログラムを示すフロー
チャートであり、第１１図は貯蔵室（１３）内の温度（
ＴＰ）の時間推移と左下に示す各機器の駆動状態を示し
、又、第１２図は制御装置（１１）の出力する周波数信
号（Ｈ）の特定部分の時間推移と、マグネットスイッチ
（ＳＷｓ　）（ＳＷｔ　）の接続状態を示している。第
３図は制御装置（１１）からインバータ回路（１０）に
送られる周波数信号（Ｈ）を決定するためのフローチャ
ートである。時刻（ｔ、）で電源を投入しそこからステ
ップ（３１）ですべてをり°セットし、ステップ（３２
）でＰＩＤフラグがセットされているか否か判断し、さ
れていないからステップ（３３）に進んで温度検出装置
（１４）によって貯蔵室（１３）の温度（ＴＰ）を読み
込み、ステップ（３４）で温度（Ｔ、〉と設定温度（Ｔ
ｓ）（例えば−１°Ｃ）との差（Δ丁）を算出する。次
にステップ（３５）で（△Ｔ）が例えば３°Ｃ等の温度
（Ｔ４）以上か否かを判断し、以上であればステップ（
３６）に進んでインバータ回路（１０）の出力周波数の
値を最大能力とする様周波数信号（Ｈ）を最大能力とす
る。以後ステップ（３２）から（３６）を繰り返してイ
ンバータ回路（１０）の出力周波数を最大能力とし続け
、この間に温度（ＴＦ）は低下して行って温度差（ΔＴ
）が温度（Ｔ４）を下回るとステップ（３７）に進んで
温度差（Δ丁）が例えば１°Ｃ等の温度（Ｔ１）以上で
あるか否か判断し、以上であればステップ（３８）に進
んで周波数信号（Ｈ）を、インバータ回路（１０）の出
力周波数を例えば９０Ｈ２等にする値（Ｈ３）とする。

以後、温度差（△Ｔ）が（ＩＩ）を下回るまでこの状態
を維持し、時刻（ｔ、）で（△Ｔ）が（Ｔ、）を下回る
とステップ（３９）に進んでＰＩＤフラグをセットし、
ステップ（４０）（４１）（４２＞（４３）（４４＞で
ＯＨｚフラグがセットされているか、Ｈ，フラグがセッ
トきれているか、Ｈ１指令が有ったか、Ｈ２＋Ｈ４指令
があったか、又、Ｈ，＋Ｈ，指令が有ったか否か次々に
判断し、すべて否であるからステップ（４５）に進んで
先に述べたＰＩＤ制御を実行して周波数信号（Ｈ）を決
定し、温度（ｒＰ）はこれによって比例帯に入ったこと
になる。その後ステップ（４５）から（３２）に戻り、
ここではＰＩＤフラグがセットされているのでステップ
（４０）までジャンプし、以後ＰＩＤ制御を続行する。

その後ＯＨｚフラグがセットきれたらステップ（４０）
から（４６）に進んで周波数信号（Ｈ）をインバータ回
路（ｌＯ）の出力周波数をＯＨ，とする値０とする。

又、Ｈ，フラグがセットされたらステップ（４１）から
（４７）に進んでインバータ回路（１０）の出力を最低
能力とする値（Ｈ，〉とする。又、Ｈ１指令が発せられ
た時はステップ（４２）から（４８）に進んで周波数信
号（Ｈ）を（Ｈｌ）とする。又、ＨＰ＋Ｈ４指令が発せ
られた時はステップ（４３）から（４９）に進んで周波
数信号（Ｈ）を（ＨＰ＋Ｈ４）とする。又、ＨＰ＋Ｈａ
指令が発せられたらステップ（４４）から（５０）に進
んで周波数信号（Ｈ）を（Ｈｐ＋Ｈａ）とする。

次に第４図はマグネットスイッチ（ｓｗ＋）（ｓｗ、）
制御用のフローチャートを示す。電源投入からステップ
（５１）で全てをリセットし、ステップ（５２）でＡユ
ニット指令が有ったか否か判断し、有ったらステップ（
５３）に進んでＡユニットフラグをセットし、Ｂユニッ
トフラグ及び２ユニツトフラグをリセットしてステップ
（５４）に進みマグネットスイッチ（ＳＷ＋＞を閉じ、
（ＳＷＺ）を開いて冷却ユニット（Ａ）の圧縮機（ＣＡ
）のみをインバータ回路（１０＞に接続す名。ステップ
（５２）で否であればステップ（５５）に進み、同様に
Ｂユニット指令が有ればステップ（５６）に進んでＢユ
ニットフラグをセットし、Ａユニットフラグ及び２ユニ
ツトフラグをリセットしてステップ（５７〉に進みマグ
ネットスイッチ（ＳＷ、）を閉じ、（ＳＷ＋＞を開いて
冷却ユニット（Ｂ）の圧縮機（ＣＢ）のみをインバータ
回路（１０）に接続する。ステップ（５５）で否であれ
ばステップ（５８）に進んで２ユニツト指令が有ればス
テップ（５９〉に進み、２ユニツトフラグをセットし、
Ａユニットフラグ及びＢユニットフラグをリセットして
ステップ（６０）に進み相方のマグネットスイッチ（ｓ
Ｗ＋　）（ｓｗｚ）を閉じて相方のユニット（Ａ＞（Ｂ
）の圧接機（ＣＡ）（ＣＢ）をインバータ回路（１０）
に接続する。ステップ（５８）で否であればステップ（
６１）に進んでＡユニットフラグがセットきれているか
否か判断し、セットされていればステップ（５４）に進
む。ステップ（６１）で否で、ステップ（６２）に進ん
でＢユニットフラグがセットいれていればステップ（５
７）に進む。ステップ（６２）で否でステップ（６３）
に進み、２ユニツトフラグがセットされていればステッ
プ（６０）に進む。

次に第５図は冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）を切り換えるタ
イミングを決定する為のフローチャートを示す。電源投
入からスタートしてステップ（６５）で全てをリセット
し、次にステップ（６６）でカウント開始指令を持つ。

カウント開始指令は後述する如く第１１図の時刻（ｔ、
〉に発せられ、この時点からステップ（６７）に進んで
フラグＡをセットし、次にステップ（６８）に進んでマ
イクロコンピュータがその機能として有する切換タイマ
をカウントし、この切換タイマのカウント時間２Ｍが終
了するまでステップ（６９）とく６８）を繰り返し、時
刻（ｔ、）から２Ｍ時間経過した時刻（ｔ６）にカウン
トは終了し、ステップ（７０）に進んで切換タイマをリ
セットし、次にステップ（７１）でＡフラグがセットさ
れているか否か判断し、リセットされているからステッ
プ（７２）に進んでＡフラグをセットし、ステップ（７
３）で切換指令を発してステップ（６８）に戻る。その
後回等にステップ（６８）と（６９）を実行し、時刻（
ｔ６）から２Ｍ時間経過した時刻（ｔ、〉にステップ（
６９）から（７０）（７１）に進み、この時Ａフラグは
セットきれているからステップ（７４）に進んでＡプラ
グをリセットし、ステップ（７３）で切換指令を発する
。即ち、時刻（ｔ、）から２Ｍ時間毎にＡフラグはセッ
ト、リセットを交互に繰り返し、切換指令が発せられる
ことになる。

次に第６図に冷却ユニット（Ａ）及び（Ｂ）の除霜制御
用のフローチャートを示す。電源投入からステップ（７
６）で全てをリセットし、ステップ（７７）で前述のカ
ウント開始指令が発せられるまで待機する。第１１図の
時刻（ｔ、）にカウント開始指令が前述の如く発せられ
るとステップ（７８）に進み、マイクロコンピュータが
その機能としで有する除霜タイマをカウントし、ステッ
プ（７９）に進んで１回目の除霜待機時間であるか判断
し、是であるからステップ（８０）に進んで除霜タイマ
が第１終了時間となっているか判断し、否であるからス
テップ（８１）に進み現在除霜中か否か判断し、否であ
るからステップ（７８）に戻り、これを繰り返す。前述
の第１終了時間はＭとしており、即ち時刻（ｔｌ）から
Ｍ時間経過した時刻（ｔ、）に除霜タイマは第１終了時
間となり、ステップ（８２）に進み除霜タイマをリセッ
トしてステップ（８３）で除霜フラグをセットする。

次にステップ（８４）でＡフラグがセットされているか
否か判断し、前述の如く時刻（ｔ、）から（ｔ６）の間
はセットされているからステップ（８５）に進んで蒸発
器（６）の温度が所定の除霜終了温度になるまでステッ
プ（８６）から（７８）（７９）（８８）（８１）（８
４）（８５）を繰り返し、除霜ヒータ（ＤＢ）を発熱せ
しめて冷却ユニット（Ｂ）の除霜を実行し、終了すれば
ステップ（８７）に進んで除霜フラグをリセットして除
霜を終了する。その後もステップ（７８）（７９）から
（８８）に進んで今度は第２終了時間である２Ｍ時間が
終了するまでステップ（８８）から（８１）（７８）に
進み、除霜タイマはカウントを続は時刻（ｔ、）から２
Ｍ時間経過した時刻（ｔ、）にステップ（８８）から（
８４〉に進みＡフラグのセットを判断し、前述の如く時
刻（ｔ６）から（ｔ８）の間のこの区間ではリセットさ
れているからステップ（８９）から（９０）に進み、前
述同様に今度は除霜ヒータ（ＤＡ）を発熱させて蒸発器
（５）の除霜を実行する事になる。以後これを繰り返す
。即ち第１１図より明らかな如く、冷却ユニット（Ａ）
若しくは（Ｂ）の除霜は第１回目を除き、切換指令から
Ｍ時間経過後に行われる事になる。又、後述する如くＡ
フラグがセットされている時は冷却ユニツ”ト（Ａ）が
運転し、Ａフラグがリセットされている時は冷却ユニッ
ト（Ｂ）が運転されている時であるので、除霜は停止し
ている方の冷却ユニットで２Ｍ時間毎に交互に実行され
、更に切換指令からＭ時間であるから、後述する如く何
れの冷却ユニットにおいても、その停止から約Ｍ時間経
過後に除霜が行われる事になる。従ってこの間に停止し
ている方の冷却ユニットの蒸発器の温度は上昇すると共
にその着霜は運転している冷却ユニットによって昇華さ
れ、その量が減じられる事になるので、除霜時間の短縮
化と、それによる熱影響の減縮を達成できることになる
。

次に冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）の切換制御用のフローチ
ャートを第７図乃至第１０図に示す。電源投入からステ
ップ（９２）で全てをリセットしステップ（９３）で２
ユニツト指令を発する。これによって第４図の如く相方
のマグネットスイッチ（ｓｗ、）（ｓｗ、）が閉じ、第
１１図の如く両冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）の圧縮機（Ｃ
Ａ）（ＣＢ”）、送風機（ＦＡ）（ＦＢ）が運転される
。次にステップ（９４）にて現在の貯蔵室（１３）の温
度（ｒｐ）を読み込み、ネステップ（９５）で設定温度
（Ｔ、）との差（△Ｔ）を算出し、ステップ（９６）で
差（Δ丁）が温度（ＴＩ）以下か否か判断し、否であれ
ばステップ（９４）に戻る。前述の如ぐ最大能力で圧縮
＠（ＣＡ）とくＣＢ）が運転されて貯蔵室（１３）内は
急速に冷却きれて行き時刻（１，）で（△Ｔ）が（ＴＩ
）に到達するとステップ（９６）から（９７〉に進みカ
ウント開始指令を発する。これによって前述の切換タイ
マと除霜タイマがカウントを開始すると共にＰＩＤ制御
に入る。

次にステップ（９８）に進んで第５図の切換指令が発ぜ
られたか否か判断し、否であるからステップ（９９）で
第６図の除霜フラグがセットされているか否か判断し、
否であるからステップ（１００）（１０１）で温度（Ｔ
、）と設定温度（Ｔ、）との差（△Ｔ）を算出しステッ
プ（１０２）で例えば−１℃等の温度（Ｔ、）以上とな
ったか否か判断し、否であればステップ（１０３）で制
御回路（１１）の周波数信号（）Ｉ）が最大能力となっ
ているか判断し、否であるからステップ（１０４）に進
んでマイクロコンピュータがその機能として有する第１
タイマをリセットしてステップ（９８）に戻りこれを繰
り返す。

この間貯蔵室（１３）内は冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）が
ＰＩＤ制御きれて冷却されて行き（Δ丁）が（Ｔ、）に
なるとステップ（１０２）から（１０５）に進み、現在
の周波数信号（Ｈ２）を読み込み、ステップ（１０６）
で例えばインバータ回路（１０）の出力を６０Ｈ２とす
る周波数信号（Ｈｏ）まで低下しているか否か判断し、
否であればステップ（９８）に戻り、以下これを繰り返
し、現在の周波数信号（Ｈ７）が温度（ｒＰ）が低下す
る事によって低下して時刻（ｔ、）に（Ｈｏ）となると
ステップ（１０７）に進み、現在２ユニツトで運転して
いるか否か判断し、是であるからステップ（ｔＯＳ）に
進みＯＨ２フラグをセットする。この部分のマグネット
スイッチ（ＳＷ、　）（ＳＷ−の状態と制御装置（１１
）の周波数信号（Ｈ）の状態を第１２図に示す。時刻（
ｔ、）で（ＨＰ）が（Ｈｏ）まで低下するとステップ（
１０８）でＯ）ｌｚフラグがセットされ第３図より周波
数信号（Ｈ）が０となる。次にステップ（１０９）（１
１０）でマイクロコンピュータがその機能として有する
例えば１分等の第２タイマのカウント終了を待ち、終了
した時刻（ｔ、）にステップ（１１１）で第２タイマを
リセットし、次にステップ（１１２）でＡフラグがセッ
トされているか否か判断し、前述の第５図の如く時刻（
ｔｏｌ〉から（ｔ６）までの区間はセットされているか
らステップ（１１３）に進み、Ａユニット指令を発し、
第４図に於いて述べた如くマグネットスイッチ（蒲、）
は閉じた状態でマグネットスイッチ（ＳＷｔ）は開く。

ここで制御装置（１１）の周波数信号（Ｈ）がＯとなっ
てもインバータ回路（１０）の出力は直ぐにはＯＨ２と
ならず、圧縮機（ＣＢ）も慣性により少許回転を持続す
る。回転が停止する以前にマグネットスイッチ（ＳＷｔ
）を開くと、圧縮機（ＣＢ）の電動機の発生する逆起電
力によって開く瞬間にマグネットスイッチ（ＳＷｔ）で
アークが発生し、それによってインバータ回路（１０）
に通常設けられる保護装置が動作して、インバータ回路
（１０）が動作不能となってしまう危険性がある。その
為に本願では時刻（ｔ！）から（ｔ、）までの圧縮機（
ＣＢ）停止の為の時間を作ってこれを防止する。

次にステップ（１１４）でこれもマイクロコンピュータ
がその機能として有する５秒等の第３タイマをカウント
してステップ（１１５）と（１１４＞を繰り返して終了
を待ち、時刻（１＋。）で終了したらステップ（１１７
）でＯＨ２フラグをリセットし、ステップ（１１８）で
Ｈ２指令を発して第３図の如く周波数信号（Ｈ）を強制
的に（Ｈ８）に上昇させ、冷却能力を上げて温度上昇を
防ぎ、以後は冷却ユニット（Ａ）のみによるＰＩＤ制御
となる。ここでステップ（１１２）でＡフラグがリセッ
トされている時はステップ（１２７）に進んでＢユニッ
ト指令を発する。

ここで貯蔵室（１３）内の負荷が小さく、冷却ユニット
（Ａ）のみの最低能力運転状態でも温度（Ｉ’　ｐ＞が
設定温度（Ｔｓ）より低くなった様な状態では時刻（ｔ
４）より制御回路（１１）は加熱ヒータ（Ｗ）に通電し
て貯蔵室（１３）内を加熱し、それ以上の温度低下を防
止する。この加熱ヒータ（Ｗ）の発熱量も設定温度（Ｔ
、）との差（△Ｔ）に基づ＜ＰＩＤ制御とし、この時周
波数信号（Ｈ）は低い値で一定としても、又、同様にＰ
ＩＤ制御をしていても良い。何れにしても加熱ヒータ（
Ｗ）によって温度（ＩＰ）の低下を防止する。

次に前述の如く時刻（ｔ６）に於いて第５図の切換指令
が発せられるとステップ（１２０）に進み、現在２ユニ
ツトで運転しているか判断し、否であるからステップ（
１２１）に進み第１サブルーチンを実行する。第１サブ
ルーチンは第９図に示す。又、その時のマグネットスイ
ッチ（ｓｗ、　）（ｓｗ＊　）の状態と周波数信号（Ｈ
）の状態を第１３図に示す。ステップ（Ｓ、）で現在の
周波数信号（Ｈ２）を内蔵するメモリに書き込みステッ
プ（Ｓ、）でＨ，フラグをセットする。これによって第
３図の如く周波数信号（Ｈ）は強制的に（Ｈ８）に低下
する。次にステップ（ｓｓ＞（ｓｔ）で第２タイマの終
了まで待機し、時刻＜１．、）で終了するとステップ（
Ｓ６）で第２タイマをリセットしステップ（Ｓ、）で２
ユニツト指令を発し、第４図の如くマグネットスイッチ
（ＳＷｔ＞の他に（ＳＷｔ）も閉じる事により圧縮機（
ＣＢ）も起動する。

ここで時刻（ｔ６）で周波数信号（Ｈ）を（Ｈ８〉とし
てもインバータ回路（１０）の出力周波数は直ぐには低
下せず、徐々に低下する。従って未だ十分低下する前に
マグネットスイッチ（ＳＶＺ＞を閉じると圧縮機（ＣＢ
）が起動不良を起こすため、本願では時刻（ｔ６）から
（１，、）までの時間をおいてインバータ回路（１０）
の出力周波数を十分低下させる様にしている。これによ
って圧縮機（ＣＢ）の起動は円滑に行われる。

ステップ（Ｓ、）で２ユニツト指令を発した後はステッ
プ（Ｓ、）でＨ，フラグをリセットしステップ（Ｓ、）
でＨＰ＋Ｈ４指令を発し、周波数信号（）ｌ）をステッ
プ（Ｓ、）で書き込んだ（Ｈ，）にインバータ回路（１
０）の出力にして２０Ｈ２等の（Ｈ４）を加えた値にす
る。時刻（ｔ６）で（Ｈ８）に降下させた事によって温
度（ＴＰ）は多少上昇するが、（ＨＰ＋Ｈ４）とする事
によって以後の温度上昇を抑制する。次にステップ（ｓ
ｏ＞（ｓｌ。）で温度差（△Ｔ）を算出し、ステップ（
Ｓ。

Ｉ）で（△Ｔ）が例えば−０，５°Ｃ等の温度（Ｔ、）
以下となったか否か判断し、時刻（１，、）で（Ｔ、）
以下となったらステップ（Ｓ、＊）で現在の周波数信号
（Ｈ、）を書き込み、ステップ（ｓｒｓ＞でＯＨ２フラ
グをセットする。即ち、時刻（ｔｌｌ）から（１＋、）
までの間は冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）の相方によって貯
蔵室（１３）内は冷却される事になる。ここで冷却ユニ
ット（Ｂ）は時刻（ｔｚ）から圧縮機（ＣＢ）が起動し
ても蒸発器（６）の温度も高くなっており、直ぐには冷
却能力は上昇しない為、温度（ＴＰ）は一旦上昇しよう
とするが、冷却ユニット（Ａ）が継続して運転しており
、又、冷却ユニット（Ｂ）も徐々に冷却能力を発揮して
来るので温度（Ｔ、）の上昇は抑制され、低下して行く
事になる。この時刻（１，、）から（１，、）までの重
複した運転期間は温度によらず、タイマによって時間制
御しても良く起動した冷却ユニットの冷却能力が十分発
揮される様になるまで他方の冷却ユニットを継続して運
転する事によって切換時の温度上昇を最低限にする。

ステップ＜Ｓ、Ｓ＞でＯＨｚフラグをセットし制御装置
（１１）の周波数信号（）ｌ）をＯとし、第８図の説明
と同様にステップ（Ｓ、、）と（Ｓｔｓ）で第２タイマ
の終了を待ち、時刻（１，、）で終了したらステップ＜
ｓｌ、）で第２タイマをリセットし、ステップ（Ｓａｔ
）でＡフラグがセットされているか判断し、前述の如く
時刻（ｔ６）から（ｔ、）まではリセットされているか
らステップ（Ｓｕｍ）に進んでマグネットスイッチ（Ｓ
Ｗ、）を開いてマグネットスイッチ（ＳＷｔ）のみ閉じ
た状態とし、ステップ（Ｓ、、）と（Ｓｔ。）で第３タ
イマのカウント終了を待って時刻（１，、）でステップ
（Ｓ□）に進んで第３タイマをリセットし、ステップ（
Ｓ、）でＯＨｚフラグをリセットしてステップ（Ｓｔｓ
）でＨ２＋　Ｈｓ指令を発して周波数信号（１（）を（
Ｈｐ＋Ｈｇ）に上昇させてステップ（９９）に戻る。以
後は冷却ユニット（Ｂ）による冷却運転となる。尚、ス
テップ（＋＋ｙ）でＡフラグがセットされている時には
ステップ（Ｓｔ４）に進んでマグネットスイッチ（Ｓｗ
ｌ）を閉じ、冷却ユニット（Ａ）による冷却に切り換え
る。即ち、冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）は原則として２Ｍ
時間毎に交互に運転される事になる。

次にその状態から貯蔵室（１３）内に多大な熱負荷が投
入された様な場合、ＰＩＤ制御によってインバータ回路
（１０）の出力は上昇して最終的には最大能力となるが
、それでも能力が不足し、（△Ｔ）が（Ｔ、）より高く
なると、ステップ（１０２）から（１０３）に進み、そ
こからステップ（１２０）に進む。ステップ（１２０）
では現在１ユニツトのみ運転（冷却ユニツ）（Ｂ））ｔ
、ているのでステップ＜１２１）に進み、例えば１０分
等の第１タイマをカウントし、ステップ（１２２）によ
って第１タイマのカウント終了を判断する。この１ユニ
ツトによる最大能力運転が１０分間継続されるとステッ
プ（１２３）に進んで第６図の除霜フラグがセットされ
ているか否か判断し、否であれば時刻（ｔ、）において
ステップ（１２４）で第１タイマをリセットし、ステッ
プ（１２５）で第２サブルーチンを実行する。

第２サブルーチンは第１０図に示す。第２サブルーチン
では第１３図の時刻（ｔ６）から（１，、）までと同様
の制御を行う。即ち、ステップ（Ｓ、ｌ）でＨ。

フラグをセットし、ステップ（Ｓ、、）（Ｓ、Ｓ）でイ
ンバータ回路（１０）の出力周波数の降下を待ってステ
ップ（５３４）で第２タイマをリセットし、ステップ（
ＳＳＳ）で２ユニツト指令を発して第４図によってマグ
ネットスイッチ（ＳＷＩ）も閉じ冷却ユニット（Ａ）を
起動し、ステップ（Ｓ、、）でＨ，フラグをリセットし
てステップ（Ｓｓｙ）でＨ，指令を発し、インバータ回
路（１０）の出力周波数を上昇せしめる。これによって
貯蔵室（１３）内は冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）相方から
強力に冷却されてそれ以上の温度上昇を防止する。その
後温度（Ｔ、）及び周波数信号（Ｈ）が降下すれば前述
同様１ユニツトのみの運転に復帰する。

ここで前述の如く時刻（ｔ、）若しくは（ｔ、）で除霜
フラグがセットされると、第７図のステップ（９９）か
らステップ（１３０）に進み、ここで現在２ユニツトで
冷却しているか否か判断する。この時１ユニツトのみで
運転している状態、即ち第１１図の時刻（ｔ、）の場合
の如く冷却ユニット（Ａ）のみが運転している状態では
第５図より時刻（ｔ、）から（ｔ、）の間はＡフラグが
セットされており従って第６図より除霜は冷却ユニット
（Ｂ）で行われるのでステップ（１００）に戻る。即ち
何れか一方の冷却ユニットのみが運転している時は停止
している方の除霜を行うので冷却運転と除霜が同時に実
行されて貯蔵室（１３）内に暖気が循環される事がない
。時刻（ｔ６）の場合も同様であり、この場合は冷却ユ
ニット（Ａ）の除霜が行われる。

ところが例えば時刻（ｔ、）を含む区間において貯蔵室
（１３）内に多大な熱負荷が投入きれたり、扉が長時間
開放きれる等して時刻（ｔ、）の如き状態となって両冷
却ユニット（Ａ）（Ｂ）が運転している時にはステップ
（１３０）から（１３１）に進み、ステップ（１３１）
から（１４２）において前述のステップ（１０８）から
（１１８）及び（１２７）同様の処理を実行し、この時
Ａフラグはセットされているので冷却ユニット（Ａ）の
運転は継続しつつ冷却ユニット（Ｂ）は停止せしめ蒸発
器（６）の除霜を実行することになる。

この様に本実施例では冷却運転の開始時や貯蔵室（１３
）内の熱負荷が急増した如き場合には二つの冷却ユニッ
ト（Ａ）（Ｂ）によって強力に冷却する。

又、貯蔵室（１３）内の温度（ＴＰ）が設定温度（Ｔ、
）付近に安定した状態では何れか一つの冷却ユニットに
よって冷却し、更に所定時間毎に切り換えて交互に運転
するので何れかの冷却ユニットのみが経年劣化によって
異常に損傷する等の不都合が生じず、又、停止している
方の冷却ユニットは除霜されて絶えず良好なる冷却状態
を維持される。又、一方の冷却ユニットのみの冷却によ
っても冷却能力が過剰となった時には加熱ヒータ（Ｗ＞
によって加熱しつつ冷却ユニットを止めずに温度（ＩＰ
）を制御するので、圧縮機（ＣＡ）（ＣＢ）の回転数制
御による効果と合わせて、更に良好に温度（ＴＰ）を設
定温度（Ｔ、）に安定的に制御する事ができるものであ
る。

ここで各冷却ユニット（Ａ）（Ｂ）の送風機（ＦＡ＞（
ＦＢ）は圧縮機（ＣＡ’）（ＣＢ）の起動から所定時間
遅延させて起動すれば蒸発器（５）（６）の温度が高い
状態の空気の強制循環が防止される。又、各冷却ユニッ
ト（Ａ）（Ｂ）の除霜は除霜ヒータ（ＤＡ）（ＤＢ）に
行う様にしたが、所謂高温冷媒を流す事によるホットガ
ス除霜方式としても良い。更に実施例において用いた各
数値（実施例では所謂氷温を対象とした。）はそれに限
られるものではなく種々変更可能である。

（ト）発明の効果本発明によれば二系統の冷凍サイクル、を用いて交互に
運転するので片方のみの経年劣化が防げると共に停止し
ている方の冷凍サイクルの除霜を他方の冷凍サイクルで
冷却運転を行いつつ実行する事等も可能となり、常に良
好な冷却状態を維持することが可能となる。特に一方の
冷凍サイクルの運転状態から他方の冷凍サイクルの運転
状態に切り換える際、双方の冷凍サイクルが所定期間冷
却運転を実行するので停止していた圧縮機の起動から冷
凍サイクルの冷却能力が上昇するまでの間、他方の冷凍
サイクルによって冷却装置としての冷却能力を補完する
ので冷凍サイクルの切り換え時の冷却能力の低下を防止
して被冷却空間の温度変動を最小限に抑制できる効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示すもので、第１図は冷却装置
の構成を示すブロック図、第２図は貯蔵庫の扉を除く上
部正面図、第３図乃至第１０図は制御装置のマイクロコ
ンピュータのフローチャートを示し、第３図は制御回路
からの周波数信号を決定するフローチャート、第４図は
マグネットスイッチ制御用のフローチャート、第５図は
冷却ユニットを切り換えるタイミングを決定するフロー
チャート、第６図は除霜制御用のブローチルート、第７
図乃至第１０図は冷却ユニット切換制御用のフローチャ
ート、第１１図は貯蔵室の温度の時間推移と各機器の動
作状態を示す図、第１２図は第１１図の時刻（ｔり付近
の周波数信号とマグネットスイッチの状態を示す図、第
１３図は第１１図の時刻（ｔ６）付近の周波数信号とマ
グネットスイッチの状態を示す図である。（Ｒ）・・・冷却装置、　（Ａ）（Ｂ）・・・冷却ユニ
ット、＜ｓ石＞（ｓｗｔ）・・・マグネットスイッチ、
（１０）・・・インバータ回路、　（１１）・・・制御
装置、　（１３）・・・貯蔵室。第１図第２図第４図第３図第１０図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１、冷凍サイクルを構成する圧縮機を可変速運転するこ
とにより被冷却空間の温度を設定値に制御する冷却装置
において、該冷却装置はそれぞれ独立した二系統の冷凍
サイクルと、該冷凍サイクルを制御し交互に切り換えて
運転する制御装置を具備し、該制御装置は前記冷凍サイ
クルの切り換えの際、双方の冷凍サイクルが冷却運転を
実行する重複期間を構成する事を特徴とする冷却装置。