(57)【要約】【課題】収容庫に収容する商品が損傷を受けることを抑制しつつ、除霜運転時間の短縮化を図ることができる冷却装置を提供すること。【解決手段】収容庫１１の庫内温度が上限温度を上回る場合に蒸発器２１への冷媒供給量を増大させ、庫内温度が下限温度を下回る場合に蒸発器２１への冷媒供給量を減少させることで庫内温度を所望の冷却温度範囲に維持させる冷却運転と、除霜運転時間に蒸発器２１に対する冷媒の供給を停止してヒータ３４を駆動させることで蒸発器２１に付着した霜を除去する除霜運転とを行う制御手段４０を備えた冷却装置であって、制御手段４０は、蒸発器２１への冷媒供給量を増大させて庫内温度が上限温度から下限温度に達するまでの冷却所要時間に相当する時間を除霜運転時間に連続する除霜運転可能時間として設定し、かつ除霜運転可能時間に庫内温度が上限温度を上回った場合に除霜運転時間の開始時刻前であっても除霜運転を行うものである。【選択図】図１
2014234966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の内部に画成された収容庫の庫内温度が予め決められた上限温度を上回る場合に該装置本体に配設された蒸発器への冷媒供給量を増大させる一方、前記庫内温度が予め決められた下限温度を下回る場合に前記蒸発器への冷媒供給量を減少させることで前記庫内温度を所望の冷却温度範囲に維持させる冷却運転と、予め設定された除霜運転時間に前記蒸発器に対する冷媒の供給を停止してヒータを駆動させることで該蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転とを行う制御手段を備えた冷却装置であって、
前記制御手段は、前記蒸発器への冷媒供給量を増大させて前記庫内温度が前記上限温度から前記下限温度に達するまでの冷却所要時間に相当する時間を前記除霜運転時間に連続する除霜運転可能時間として設定し、かつ該除霜運転可能時間に前記庫内温度が前記上限温度を上回った場合に前記除霜運転時間の開始時刻前であっても前記除霜運転を行うことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
装置本体の内部に画成された収容庫の庫内温度が予め決められた上限温度を上回る場合に該装置本体に配設された蒸発器への冷媒供給量を増大させる一方、前記庫内温度が予め決められた下限温度を下回る場合に前記蒸発器への冷媒供給量を減少させることで前記庫内温度を所望の冷却温度範囲に維持させる冷却運転と、前記蒸発器に対する冷媒の供給を停止してヒータを駆動させることで該蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転とを行う制御手段を備えた冷却装置であって、
前記制御手段は、前記蒸発器への冷媒供給量を減少させて前記庫内温度が前記下限温度から前記上限温度に達するまでの時間を除霜運転保留時間として設定し、かつ該除霜運転保留時間に予め設定された除霜運転開始条件を満たしても前記除霜運転を行わず、その後に前記庫内温度が前記上限温度を上回ったときに前記除霜運転を行うことを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関し、より詳細には、例えばオープンショーケース等のように収容対象となる商品を所望の温度状態に冷却する冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばオープンショーケース等のように収容対象となる商品を所望の温度状態に冷却する冷却装置として、次のようなものが知られている。前面に開口が形成されたケース本体の内部の収容庫に商品が収容されている。また、ケース本体内であって収容庫外となる個所には、空気通路が形成されており、かかる空気通路には送風ファン及び蒸発器が配設されている。送風ファンは、駆動することにより、収容庫の下部に設けられた吸込口を通じて収容庫の空気を空気通路に吸い込み、空気通路を通過させた後に収容庫の上部に設けられた吹出口より吹き出すようにして収容庫の内部と外部との間で空気を循環させるものである。蒸発器は、圧縮機や凝縮器とともに冷却手段を構成し、圧縮機が駆動して自身に冷媒が供給されることで、送風ファンの駆動により自身の周囲を通過する空気を冷却するものである。
【０００３】
このような冷却装置においては、送風ファンを駆動させることで、吹出口から吹き出された空気が吸込口に吸い込まれて循環することにより、収容庫の前面開口近傍にエアカーテンを形成するようにして、ケース本体の前面開口からの外気の侵入を抑制するようにしている。
【０００４】
また、上記冷却装置においては、収容庫の庫内温度が予め決められた上限温度を上回る場合に蒸発器への冷媒供給量を増大させる一方、庫内温度が予め決められた下限温度を下回る場合に蒸発器への冷媒供給量を減少させる冷却運転を行うことにより、送風ファンにより循環される空気の温度を調整して庫内温度を所望の冷却温度範囲に維持させるようにしている。
【０００５】
更に、上記冷却装置においては、上記冷却運転とは独立して、予め決められた除霜開始時刻が経過した場合、あるいは除霜運転開指令が与えられた場合に蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を行う。この除霜運転は、送風ファンを駆動停止にさせつつ蒸発器への冷媒の供給を停止し、かつ蒸発器近傍に配設されたヒータを駆動させることにより行われるのが一般的であり、蒸発器近傍の温度が一定温度となる場合に除霜運転を終了するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−３３２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した冷却装置では、予め決められた除霜開始時刻が経過した場合、あるいは除霜運転開指令が与えられた場合に蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を行うようにしていたので、冷却運転において庫内温度が上限温度を上回ることにより蒸発器への冷媒の供給を増大させて例えば数分間の空気の冷却を行った後に除霜運転が開始される場合には、この数分間の冷却運転が余分なものとなってしまうことがあった。
【０００８】
また、上述した冷却装置では、蒸発器近傍の温度が一定温度となる場合に除霜運転を終了するので、冷却運転において庫内温度が下限温度に達した直後、すなわち庫内温度が最低となっているときに除霜運転が開始される場合には、除霜運転に要する時間が最大となってしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みて、収容庫に収容する商品が損傷を受けることを抑制しつつ、除霜運転時間の短縮化を図ることができる冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷却装置は、装置本体の内部に画成された収容庫の庫内温度が予め決められた上限温度を上回る場合に該装置本体に配設された蒸発器への冷媒供給量を増大させる一方、前記庫内温度が予め決められた下限温度を下回る場合に前記蒸発器への冷媒供給量を減少させることで前記庫内温度を所望の冷却温度範囲に維持させる冷却運転と、予め設定された除霜運転時間に前記蒸発器に対する冷媒の供給を停止してヒータを駆動させることで該蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転とを行う制御手段を備えた冷却装置であって、前記制御手段は、前記蒸発器への冷媒供給量を増大させて前記庫内温度が前記上限温度から前記下限温度に達するまでの冷却所要時間に相当する時間を前記除霜運転時間に連続する除霜運転可能時間として設定し、かつ該除霜運転可能時間に前記庫内温度が前記上限温度を上回った場合に前記除霜運転時間の開始時刻前であっても前記除霜運転を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る冷却装置は、装置本体の内部に画成された収容庫の庫内温度が予め決められた上限温度を上回る場合に該装置本体に配設された蒸発器への冷媒供給量を増大させる一方、前記庫内温度が予め決められた下限温度を下回る場合に前記蒸発器への冷媒供給量を減少させることで前記庫内温度を所望の冷却温度範囲に維持させる冷却運転と、前記蒸発器に対する冷媒の供給を停止してヒータを駆動させることで該蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転とを行う制御手段を備えた冷却装置であって、前記制御手段は、前記蒸発器への冷媒供給量を減少させて前記庫内温度が前記下限温度から前記上限温度に達するまでの時間を除霜運転保留時間として設定し、かつ該除霜運転保留時間に予め設定された除霜運転開始条件を満たしても前記除霜運転を行わず、その後に前記庫内温度が前記上限温度を上回ったときに前記除霜運転を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御手段が、蒸発器への冷媒供給量を増大させて庫内温度が上限温度から下限温度に達するまでの冷却所要時間に相当する時間を除霜運転時間に連続する除霜運転可能時間として設定し、かつ該除霜運転可能時間に庫内温度が上限温度を上回った場合に除霜運転時間の開始時刻前であっても除霜運転を行うので、従来のように、蒸発器への冷媒供給量を増大させて例えば数分間の空気の冷却を行った後に除霜運転が開始されることによりこの数分間の冷却運転が余分なものとなってしまうことがない。つまり、余分な冷却運転を抑制することができ、これによりかかる冷却運転による着霜を防止することができるので、結果的に除霜運転に要する時間の短縮化を図ることができる。また除霜運転に要する時間の短縮化を図ることで、収容庫に収容された商品が外気に晒される時間の短縮化を図ることができ、商品が損傷を受けることを抑制することができる。従って、収容庫に収容する商品が損傷を受けることを抑制しつつ、除霜運転時間の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明によれば、制御手段が、蒸発器への冷媒供給量を減少させて庫内温度が下限温度から上限温度に達するまでの時間を除霜運転保留時間として設定し、かつ該除霜運転保留時間に予め設定された除霜運転開始条件を満たしても除霜運転を行わず、その後に庫内温度が上限温度を上回ったときに除霜運転を行うので、従来のように、冷却運転において庫内温度が下限温度に達した直後に除霜運転が開始されることがなく、除霜運転に要する時間の短縮化を図ることができる。このように除霜運転に要する時間の短縮化を図ることができるので、収容庫に収容された商品が外気に晒される時間の短縮化を図ることができ、商品が損傷を受けることを抑制することができる。従って、収容庫に収容する商品が損傷を受けることを抑制しつつ、除霜運転時間の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１である冷却装置の構成を概念的に示した概念図である。
【図２】図２は、図１に示した制御手段が実施する処理内容を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２に示した除霜運転処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図２に示した冷却運転処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２である冷却装置の構成を概念的に示した概念図である。
【図６】図６は、図５に示した制御手段が実施する処理内容を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６に示した冷却運転処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図６に示した除霜運転処理の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷却装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である冷却装置の構成を概念的に示したものである。ここで例示する冷却装置は、ケース本体（装置本体）１０の内部に収容庫１１が画成され、かつ収容庫１１の内部に収容した商品を冷却した状態で陳列販売するオープンショーケースに適用するもので、該ケース本体１０の内部であって収容庫１１外となる空気通路１２に蒸発器２１及び冷却弁２２を備える一方、ケース本体１０の外部に凝縮器２３及び圧縮機２４をそれぞれ１つずつ備えている。尚、図１では、１つのオープンショーケースを適用対象とする冷却装置について示したが、本発明においては、複数のオープンショーケースを適用対象とする冷却装置であってもよい。この場合、複数のオープンショーケースのケース本体にそれぞれ蒸発器及び冷却弁を個別に備える一方、オープンショーケースの外部に凝縮器及び圧縮機をそれぞれ１つずつ備えることになる。
【００１７】
冷却弁２２は、凝縮器２３から吐出された液冷媒を断熱膨張して蒸発器２１に供給するものである。本実施の形態１では、開度指令が与えられた場合に開度指令に応じて開度を変更し、通過する冷媒の流量を調節することのできる電子膨張弁を適用している。尚、本発明においては、電子膨張弁の他、冷却弁２２として電磁弁や温度膨張弁等を適用してもよい。
【００１８】
圧縮機２４は、蒸発器２１から吐出された低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒として凝縮器２３に与えるものである。
【００１９】
この冷却装置では、凝縮器２３及び圧縮機２４に対して蒸発器２１及び冷却弁２２を冷媒供給管路２５で接続することにより冷凍サイクルが構成してある。すなわち、この冷却装置では、圧縮機２４から吐出された高温高圧のガス冷媒が凝縮器２３において冷却されて高温高圧の液冷媒となる。この高温高圧の液冷媒は、冷却弁２２により断熱膨張されて低温低圧の気液２相冷媒となり、ケース本体１０の蒸発器２１に供給される。蒸発器２１に供給された低温低圧の気液２相冷媒は、送風ファン３１によって供給された収容庫１１の内部空気と熱交換し、吸熱して低温低圧のガス冷媒となることにより収容庫１１の冷却を行う。蒸発器２１から吐出された低温低圧のガス冷媒は、圧縮機２４に吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となって凝縮器２３に供給される。
【００２０】
ここで送風ファン３１は、蒸発器２１と同様に空気通路１２に配設されている。この送風ファン３１は、駆動することにより図示せぬ吸込口を通じて収容庫１１の内部の空気を吸い込み、吸い込んだ空気が空気通路１２を通過する態様で図示せぬ吹出口まで送出し、吹出口を通じて送出した空気を収容庫１１の内部に吹き出すことにより、収容庫１１の内部と外部との間で空気を循環させて、収容庫１１の前面開口近傍にエアカーテンを形成するものである。
【００２１】
上記ケース本体１０には、庫内温度センサ３２、空気通路温度センサ３３及びヒータ３４が設けてある。庫内温度センサ３２は、収容庫１１の内部温度（庫内温度）を検出するものである。本実施の形態１では、庫内温度センサ３２として、収容庫１１の内部において蒸発器２１を通過した後の空気、すなわち吹出空気の温度を収容庫１１の内部温度として検出するものを適用している。
【００２２】
空気通路温度センサ３３は、空気通路１２における蒸発器２１近傍の下流側に配設してある。この空気通路温度センサ３３は、蒸発器２１を通過した空気の温度（通過温度）を検出するものである。
【００２３】
ヒータ３４は、蒸発器２１近傍に配設してある。このヒータ３４は、通電状態となる場合に自身の周囲空気を加熱するものである。
【００２４】
また、上記冷却装置は、その制御系として制御手段４０を備えている。制御手段４０は、設定記憶部４１、入力処理部４２、判定処理部４３及び出力処理部４４を備えており、更にＲＴＣ（Real  Time  Clock）を内蔵、あるいは外付け等することで現在時刻を取得する機能を有している。
【００２５】
設定記憶部４１は、収容庫１１の冷却温度範囲の上限温度及び下限温度、除霜運転開始時刻、除霜運転解除温度、除霜運転可能時間を予め設定し、かつこれらを記憶するものである。
【００２６】
ここで除霜運転開始時刻は、除霜運転の開始時刻であり、例えば３：００、９：００、１５：００、２１：００のように１日（２４時間）に４回設定されるものである。
【００２７】
また、除霜運転可能時間は、庫内温度が上限温度から下限温度に達するまでの冷却所要時間に相当する時間を除霜運転開始時刻（除霜運転時間）に連続するものと設定されるものである。具体的には、冷却所要時間が例えば１０分間であって、除霜運転開始時刻が例えば１５：００とされる場合、除霜運転可能時間は、例えば１４：５０〜１５：００と設定される。この除霜運転可能時間は、予め実験的に求めたデータより算出されるものであってもよいし、後述する冷却運転処理を実施する最中に計測して算出されるものであってもよい。
【００２８】
入力処理部４２は、庫内温度センサ３２、空気通路温度センサ３３等から与えられる検出信号を入力するものである。また、必要に応じて図示せぬ入力手段から与えられる指令信号を入力するものである。
【００２９】
判定処理部４３は、入力処理部４２を通じて入力された情報と、設定記憶部４１に記憶される情報とを比較して判定を行うものである。
【００３０】
出力処理部４４は、冷却弁駆動処理部４４１、圧縮機駆動処理部４４２及びヒータ駆動処理部４４３を備えている。冷却弁駆動処理部４４１は、冷却弁２２に開度指令を与えて冷却弁２２の開度を増大、あるいは減少させるものである。圧縮機駆動処理部４４２は、圧縮機２４に駆動指令若しくは駆動停止指令を与えて、圧縮機２４を駆動若しくは駆動停止にさせるものである。ヒータ駆動処理部４４３は、ヒータ３４に駆動指令若しくは駆動停止指令を与えて、ヒータ３４を通電状態若しくは非通電状態にさせるものである。
【００３１】
以下に上記冷却装置の動作について説明する。図２は、図１に示した制御手段４０が実施する処理内容を示すフローチャートである。この図２に示すように、制御手段４０は、現在時刻が予め決められた除霜運転開始時刻（例えば１５：００）を経過するか否かを判断し（ステップＳ１００）、現在時刻が除霜運転開始時刻を経過する場合（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、除霜運転処理を実施する（ステップＳ２００）。その一方、現在時刻が除霜運転開始時刻を経過していない場合（ステップＳ１００：Ｎｏ）、制御手段４０は冷却運転処理を実施する（ステップＳ３００）。
【００３２】
図３は、図２に示した除霜運転処理の処理内容を示すフローチャートである。尚、かかる除霜運転処理においては、送風ファン３１は駆動しているものとして説明する。
【００３３】
この除霜運転処理において、制御手段４０は、圧縮機２４が駆動している場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、出力処理部４４における圧縮機駆動処理部４４２を通じて圧縮機２４に駆動停止指令を与えて該圧縮機２４を駆動停止にさせ（ステップＳ２０２）、ヒータ駆動処理部４４３を通じてヒータ３４に駆動指令を与えてヒータ３４を通電状態にさせる（ステップＳ２０３）。その一方、制御手段４０は、圧縮機２４が駆動していない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ステップＳ２０２の処理を行わずにステップＳ２０３の処理を行う。
【００３４】
このようにヒータ３４を通電状態にさせることでヒータ３４の周囲空気が加熱され、送風ファン３１の駆動によりヒータ３４に加熱された空気が蒸発器２１の周囲を通過することとなり、これにより蒸発器２１に付着した霜が徐々に融解されることになる。
【００３５】
ヒータ３４を通電状態にさせた制御手段４０は、空気通路温度センサ３３からの検出信号の入力待ちとなり（ステップＳ２０４）、入力処理部４２を通じて該検出信号を入力した場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、判定処理部４３を通じて空気通路温度センサ３３が検出した通過温度が設定記憶部４１に記憶される除霜運転解除温度を上回るか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【００３６】
通過温度が除霜運転解除温度を上回らない場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、制御手段４０は、ステップＳ２０４及びステップＳ２０５の処理を繰り返す。その一方、通過温度が除霜運転解除温度を上回る場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、制御手段４０は、設定記憶部４１を通じて除霜運転開始時刻の更新を行う（ステップＳ２０６）。ここで除霜運転開始時刻の更新は、今回の除霜運転処理の開始時刻が例えば１５：００と設定されていた場合に、その次の開始時刻（例えば２１：００）に設定し、かつ記憶することである。
【００３７】
このように除霜運転開始時刻の更新を行った制御手段４０は、ヒータ駆動処理部４４３を通じてヒータ３４に駆動停止指令を与えてヒータ３４を非通電状態にさせるとともに、圧縮機駆動処理部４４２を通じて圧縮機２４に駆動指令を与えて該圧縮機２４を駆動させて（ステップＳ２０７，ステップＳ２０８）、その後に手順をリターンさせて今回の除霜運転処理を終了する。そして、かかる除霜運転処理を終了させることで制御手段４０は、ステップＳ２００の処理を終了する。
【００３８】
このように除霜運転処理を行うことにより、圧縮機２４に付着した霜を除去することができ、蒸発器２１による冷却効率の向上を図ることができる。
【００３９】
図４は、図２に示した冷却運転処理の処理内容を示すフローチャートである。尚、かかる冷却運転処理においては、圧縮機２４及び送風ファン３１は駆動しているものとして説明する。
【００４０】
この冷却運転処理において、制御手段４０は、庫内温度センサ３２からの検出信号の入力待ちとなり（ステップＳ３０１）、入力処理部４２を通じて該検出信号を入力した場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、判定処理部４３を通じて庫内温度センサ３２が検出した庫内温度が設定記憶部４１に記憶される冷却温度範囲の下限温度を下回るか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【００４１】
庫内温度が下限温度を下回る場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、制御手段４０は、出力処理部４４における冷却弁駆動処理部４４１を通じて冷却弁２２に開度を減少させる指令を与えて該冷却弁２２を閉動作させ（ステップＳ３０３）、その後に手順をリターンさせて今回の冷却運転処理を終了する。
【００４２】
これによれば、蒸発器２１に対する冷媒の供給量が減少し、収容庫１１の庫内温度は上昇する方向に推移することとなる。そして、かかる冷却運転処理を終了させることで制御手段４０は、ステップＳ３００の処理を終了する。
【００４３】
庫内温度が下限温度を下回らない場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、制御手段４０は、判定処理部４３を通じて庫内温度が設定記憶部４１に記憶される冷却温度範囲の上限温度を上回るか否かを判定する（ステップＳ３０４）。
【００４４】
庫内温度が上限温度を上回る場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、制御手段４０は、判定処理部４３を通じて現在時刻が設定記憶部４１に記憶される除霜運転可能時間であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。つまり、制御手段４０は、判定処理部４３を通じて現在時刻が除霜運転可能時間の開始時刻（例えば１４：５０）を経過したか否かを判定する。
【００４５】
そして、現在時刻が除霜運転可能時間でないと判定した場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、つまり現在時刻が除霜運転可能時間の開始時刻を経過していないと判定した場合、制御手段４０は、冷却弁駆動処理部４４１を通じて冷却弁２２に開度を増大させる指令を与えて該冷却弁２２を開動作させ（ステップＳ３０６）、その後に手順をリターンさせて今回の冷却運転処理を終了する。
【００４６】
これによれば、蒸発器２１に対する冷媒の供給量が増大し、収容庫１１の庫内温度は下降する方向に推移することとなる。そして、かかる冷却運転処理を終了させることで制御手段４０は、ステップＳ３００の処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ３０１で入力した庫内温度が下限温度以上であって上限温度以下である場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ，ステップＳ３０４：Ｎｏ）、制御手段４０は、冷却弁２２の開度を維持させて（ステップＳ３０７）、その後に手順をリターンさせて今回の冷却運転処理を終了する。
【００４８】
これによれば、蒸発器２１に対する冷媒の供給量が維持される。そして、かかる冷却運転処理を終了させることで制御手段４０は、ステップＳ３００の処理を終了する。
【００４９】
ところで、上記ステップＳ３０５において現在時刻が除霜運転可能時間であると判定した場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、すなわち現在時刻が除霜運転可能時間の開始時刻を経過していると判定した場合、制御手段４０は、除霜運転処理を実施する（ステップＳ４００）ことで、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【００５０】
この除霜運転処理の処理内容は、上述した除霜運転処理（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０８）と同じであるので、ここではその説明を割愛する。このように制御手段４０は、かかる冷却運転処理において、該除霜運転可能時間に庫内温度が上限温度を上回った場合には、除霜運転時間の開始時刻前であっても除霜運転を行うようにしている。
【００５１】
以上説明したように本実施の形態１における冷却装置においては、制御手段４０が、除霜運転可能時間に庫内温度が上限温度を上回った場合に除霜運転時間の開始時刻前であっても除霜運転を行うようにしているので、従来のように、蒸発器への冷媒供給量を増大させて例えば数分間の空気の冷却を行った後に除霜運転が開始されることによりこの数分間の冷却運転が余分なものとなってしまうことがない。つまり、余分な冷却運転を抑制することができ、これにより圧縮機２４等の仕事量を低減させることで消費電力量の低減化を図ることができる。しかも余分な冷却運転を抑制することでかかる冷却運転による着霜を防止することができるので、結果的に除霜運転に要する時間の短縮化を図ることができ、除霜運転に用いられるヒータ３４の消費電力量の低減化を図ることができる。また除霜運転に要する時間の短縮化を図ることで、収容庫１１に収容された商品が外気に晒される時間の短縮化を図ることができ、商品が損傷を受けることを抑制することができる。
【００５２】
従って、収容庫１１に収容する商品が損傷を受けることを抑制しつつ、除霜運転時間の短縮化を図ることができる。
【００５３】
＜実施の形態２＞
図５は、本発明の実施の形態２である冷却装置の構成を概念的に示したものである。尚、上述した実施の形態１の冷却装置と同様の構成を有するものには同一の符号を付して説明する。
【００５４】
ここで例示する冷却装置は、ケース本体（装置本体）１０の内部に収容庫１１が画成され、かつ収容庫１１の内部に収容した商品を冷却した状態で陳列販売するオープンショーケースに適用するもので、該ケース本体１０の内部であって収容庫１１外となる空気通路１２に蒸発器２１及び冷却弁２２を備える一方、ケース本体１０の外部に凝縮器２３及び圧縮機２４をそれぞれ１つずつ備えている。尚、図５では、１つのオープンショーケースを適用対象とする冷却装置について示したが、本発明においては、複数のオープンショーケースを適用対象とする冷却装置であってもよい。この場合、複数のオープンショーケースのケース本体にそれぞれ蒸発器及び冷却弁を個別に備える一方、オープンショーケースの外部に凝縮器及び圧縮機をそれぞれ１つずつ備えることになる。
【００５５】
冷却弁２２は、凝縮器２３から吐出された液冷媒を断熱膨張して蒸発器２１に供給するものである。本実施の形態２では、開度指令が与えられた場合に開度指令に応じて開度を変更し、通過する冷媒の流量を調節することのできる電子膨張弁を適用している。尚、本発明においては、電子膨張弁の他、冷却弁として電磁弁や温度膨張弁等を適用してもよい。
【００５６】
圧縮機２４は、蒸発器２１から吐出された低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒として凝縮器２３に与えるものである。
【００５７】
この冷却装置では、凝縮器２３及び圧縮機２４に対して蒸発器２１及び冷却弁２２を冷媒供給管路２５で接続することにより冷凍サイクルが構成してある。すなわち、この冷却装置では、圧縮機２４から吐出された高温高圧のガス冷媒が凝縮器２３において冷却されて高温高圧の液冷媒となる。この高温高圧の液冷媒は、冷却弁２２により断熱膨張されて低温低圧の気液２相冷媒となり、ケース本体１０の蒸発器２１に供給される。蒸発器２１に供給された低温低圧の気液２相冷媒は、送風ファン３１によって供給された収容庫１１の内部空気と熱交換し、吸熱して低温低圧のガス冷媒となることにより収容庫１１の冷却を行う。蒸発器２１から吐出された低温低圧のガス冷媒は、圧縮機２４に吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となって凝縮器２３に供給される。
【００５８】
ここで送風ファン３１は、蒸発器２１と同様に空気通路１２に配設されている。この送風ファン３１は、駆動することにより図示せぬ吸込口を通じて収容庫１１の内部の空気を吸い込み、吸い込んだ空気が空気通路１２を通過する態様で図示せぬ吹出口まで送出し、吹出口を通じて送出した空気を収容庫１１の内部に吹き出すことにより、収容庫１１の内部と外部との間で空気を循環させて、収容庫１１の前面開口近傍にエアカーテンを形成するものである。
【００５９】
上記ケース本体１０には、庫内温度センサ３２、空気通路温度センサ３３及びヒータ３４が設けてある。庫内温度センサ３２は、収容庫１１の内部温度（庫内温度）を検出するものである。本実施の形態２では、庫内温度センサ３２として、収容庫１１の内部において蒸発器２１を通過した後の空気、すなわち吹出空気の温度を収容庫１１の内部温度として検出するものを適用している。
【００６０】
空気通路温度センサ３３は、空気通路１２における蒸発器２１近傍の下流側に配設してある。この空気通路温度センサ３３は、蒸発器２１を通過した空気の温度（通過温度）を検出するものである。
【００６１】
ヒータ３４は、蒸発器２１近傍に配設してある。このヒータ３４は、通電状態となる場合に自身の周囲空気を加熱するものである。
【００６２】
また、上記冷却装置は、その制御系として制御手段５０を備えている。制御手段５０は、設定記憶部５１、入力処理部５２、判定処理部５３及び出力処理部５４を備えており、更にＲＴＣ（Real  Time  Clock）を内蔵、あるいは外付け等することで現在時刻を取得する機能を有している。
【００６３】
設定記憶部５１は、収容庫１１の冷却温度範囲の上限温度及び下限温度、除霜運転開始時刻、除霜運転解除温度、除霜運転保留時間を予め設定し、かつこれらを記憶するものである。
【００６４】
ここで除霜運転開始時刻は、除霜運転の開始時刻であり、例えば３：００、９：００、１５：００、２１：００のように１日（２４時間）に４回設定されるものである。
【００６５】
また、除霜運転保留時間は、蒸発器２１への冷媒供給量を減少させて庫内温度が下限温度から上限温度に達するまでの時間として設定されるものである。この除霜運転保留時間は、予め実験的に求めたデータより算出されるものであってもよいし、後述する冷却運転処理を実施する最中に計測して算出されるものであってもよい。
【００６６】
入力処理部５２は、庫内温度センサ３２、空気通路温度センサ３３等から与えられる検出信号を入力するものである。また、必要に応じて図示せぬ入力手段から与えられる指令信号を入力するものである。
【００６７】
判定処理部５３は、入力処理部５２を通じて入力された情報と、設定記憶部５１に記憶される情報とを比較して判定を行うものである。
【００６８】
出力処理部５４は、冷却弁駆動処理部５４１、圧縮機駆動処理部５４２及びヒータ駆動処理部５４３を備えている。冷却弁駆動処理部５４１は、冷却弁２２に開度指令を与えて冷却弁２２の開度を増大、あるいは減少させるものである。圧縮機駆動処理部５４２は、圧縮機２４に駆動指令若しくは駆動停止指令を与えて、圧縮機２４を駆動若しくは駆動停止にさせるものである。ヒータ駆動処理部５４３は、ヒータ３４に駆動指令若しくは駆動停止指令を与えて、ヒータ３４を通電状態若しくは非通電状態にさせるものである。
【００６９】
以下に上記冷却装置の動作について説明する。図６は、図５に示した制御手段５０が実施する処理内容を示すフローチャートである。この図６に示すように、制御手段５０は、現在時刻が予め決められた除霜運転開始時刻（例えば１５：００）を経過するか否かを判断し（ステップＳ５００）、現在時刻が除霜運転開始時刻を経過していない場合（ステップＳ５００：Ｎｏ）、制御手段５０は冷却運転処理を実施する（ステップＳ６００）。その一方、現在時刻が除霜運転開始時刻を経過する場合（ステップＳ５００：Ｙｅｓ）、除霜運転処理を実施する（ステップＳ７００）。
【００７０】
図７は、図６に示した冷却運転処理の処理内容を示すフローチャートである。尚、かかる冷却運転処理においては、圧縮機２４及び送風ファン３１は駆動しているものとして説明する。
【００７１】
この冷却運転処理において、制御手段５０は、庫内温度センサ３２からの検出信号の入力待ちとなり（ステップＳ６０１）、入力処理部５２を通じて該検出信号を入力した場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、判定処理部５３を通じて庫内温度センサ３２が検出した庫内温度が設定記憶部５１に記憶される冷却温度範囲の下限温度を下回るか否かを判定する（ステップＳ６０２）。
【００７２】
庫内温度が下限温度を下回る場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、制御手段５０は、出力処理部５４における冷却弁駆動処理部５４１を通じて冷却弁２２に開度を減少させる指令を与えて該冷却弁２２を閉動作させる（ステップＳ６０３）。
【００７３】
このように冷却弁２２を閉動作させた制御手段５０は、内蔵、あるいは外付けされたＲＴＣを通じて設定記憶部５１に記憶される除霜運転保留時間の計測を開始し（ステップＳ６０４）、その後に手順をリターンさせて今回の冷却運転処理を終了する。
【００７４】
これによれば、蒸発器２１に対する冷媒の供給量が減少し、収容庫１１の庫内温度は上昇する方向に推移することとなる。そして、かかる冷却運転処理を終了させることで制御手段５０は、ステップＳ６００の処理を終了する。
【００７５】
庫内温度が下限温度を下回らない場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、制御手段５０は、判定処理部５３を通じて庫内温度が設定記憶部５１に記憶される冷却温度範囲の上限温度を上回るか否かを判定する（ステップＳ６０５）。
【００７６】
庫内温度が上限温度を上回る場合（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、制御手段５０は、冷却弁駆動処理部５４１を通じて冷却弁２２に開度を増大させる指令を与えて該冷却弁２２を開動作させ（ステップＳ６０６）、その後に手順をリターンさせて今回の冷却運転処理を終了する。
【００７７】
これによれば、蒸発器２１に対する冷媒の供給量が増大し、収容庫１１の庫内温度は下降する方向に推移することとなる。そして、かかる冷却運転処理を終了させることで制御手段５０は、ステップＳ６００の処理を終了する。
【００７８】
ステップＳ６０１で入力した庫内温度が下限温度以上であって上限温度以下である場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ，ステップＳ６０５：Ｎｏ）、制御手段５０は、冷却弁２２の開度を維持させて（ステップＳ６０７）、その後に手順をリターンさせて今回の冷却運転処理を終了する。
【００７９】
これによれば、蒸発器２１に対する冷媒の供給量が維持される。そして、かかる冷却運転処理を終了させることで制御手段５０は、ステップＳ６００の処理を終了する。
【００８０】
図８は、図６に示した除霜運転処理の処理内容を示すフローチャートである。尚、かかる除霜運転処理においては、送風ファン３１は駆動しているものとして説明する。
【００８１】
この除霜運転処理において、制御手段５０は、判定処理部５３を通じて除霜運転保留時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ７０１）。すなわち、上記ステップＳ６０４で計測開始した除霜運転保留時間が経過したか否かを判定する。
【００８２】
そして、除霜運転保留時間が経過していない場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、制御手段５０は、後述する処理を実施することなく手順をリターンさせて今回の除霜運転処理を終了する。そして、かかる除霜運転処理を終了させることで制御手段５０は、ステップＳ７００の処理を終了する。
【００８３】
その一方、除霜運転保留時間が経過している場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、制御手段５０は、除霜運転保留時間の計測を停止し、庫内温度センサ３２からの検出信号の入力待ちとなる（ステップＳ７０２）。
【００８４】
入力処理部５２を通じて該検出信号を入力した場合（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、制御手段５０は、判定処理部５３を通じて庫内温度センサ３２が検出した庫内温度が設定記憶部５１に記憶される冷却温度範囲の上限温度を上回るか否かを判定する（ステップＳ７０３）。
【００８５】
庫内温度が上限温度以下となる場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、制御手段５０は、ステップＳ７０２及びステップＳ７０３の処理を繰り返す。
【００８６】
その一方、庫内温度が上限温度を上回る場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、制御手段５０は、出力処理部５４における圧縮機駆動処理部５４２を通じて圧縮機２４が駆動しているか否かを判断する（ステップＳ７０４）。
【００８７】
圧縮機２４が駆動している場合（ステップＳ７０４：Ｙｅｓ）、制御手段５０は、圧縮機駆動処理部５４２を通じて圧縮機２４に駆動停止指令を与えて該圧縮機２４を駆動停止にさせ（ステップＳ７０５）、ヒータ駆動処理部５４３を通じてヒータ３４に駆動指令を与えてヒータ３４を通電状態にさせる（ステップＳ７０６）。その一方、制御手段５０は、圧縮機２４が駆動していない場合（ステップＳ７０４：Ｎｏ）、ステップＳ７０５の処理を行わずにステップＳ７０６の処理を行う。
【００８８】
このようにヒータ３４を通電状態にさせることでヒータ３４の周囲空気が加熱され、送風ファン３１の駆動によりヒータ３４に加熱された空気が蒸発器２１の周囲を通過することとなり、これにより蒸発器２１に付着した霜が徐々に融解されることになる。
【００８９】
ヒータ３４を通電状態にさせた制御手段５０は、空気通路温度センサ３３からの検出信号の入力待ちとなり（ステップＳ７０７）、入力処理部５２を通じて該検出信号を入力した場合（ステップＳ７０７：Ｙｅｓ）、判定処理部５３を通じて空気通路温度センサ３３が検出した通過温度が設定記憶部５１に記憶される除霜運転解除温度を上回るか否かを判定する（ステップＳ７０８）。
【００９０】
通過温度が除霜運転解除温度を上回らない場合（ステップＳ７０８：Ｎｏ）、制御手段５０は、ステップＳ７０７及びステップＳ７０８の処理を繰り返す。その一方、通過温度が除霜運転解除温度を上回る場合（ステップＳ７０８：Ｙｅｓ）、制御手段５０は、設定記憶部５１を通じて除霜運転開始時刻の更新を行う（ステップＳ７０９）。ここで除霜運転開始時刻の更新は、今回の除霜運転処理の開始時刻が例えば１５：００と設定されていた場合に、その次の開始時刻（例えば２１：００）に設定し、かつ記憶することである。
【００９１】
このように除霜運転開始時刻の更新を行った制御手段５０は、ヒータ駆動処理部５４３を通じてヒータ３４に駆動停止指令を与えてヒータ３４を非通電状態にさせるとともに、圧縮機駆動処理部５４２を通じて圧縮機２４に駆動指令を与えて該圧縮機２４を駆動させて（ステップＳ７１０，ステップＳ７１１）、その後に手順をリターンさせて今回の除霜運転処理を終了する。そして、かかる除霜運転処理を終了させることで制御手段５０は、ステップＳ７００の処理を終了する。
【００９２】
このように除霜運転処理を行うことにより、圧縮機２４に付着した霜を除去することができ、蒸発器２１による冷却効率の向上を図ることができる。
【００９３】
上記制御手段５０は、蒸発器２１への冷媒供給量を減少させて庫内温度が下限温度から上限温度に達するまでの時間を除霜運転保留時間として設定し、かつ該除霜運転保留時間に除霜運転開始時刻を経過した場合にも除霜運転を行わず、その後に庫内温度が上限温度を上回ったときに除霜運転を行うようにしている。
【００９４】
以上説明したように本実施の形態２における冷却装置においては、制御手段５０が、蒸発器２１への冷媒供給量を減少させて庫内温度が下限温度から上限温度に達するまでの時間を除霜運転保留時間として設定し、かつ該除霜運転保留時間に除霜運転開始時刻を経過した場合にも除霜運転を行わず、その後に庫内温度が上限温度を上回ったときに除霜運転を行うようにしたので、従来のように、冷却運転において庫内温度が下限温度に達した直後に除霜運転が開始されることがなく、除霜運転に要する時間の短縮化を図ることができる。このように除霜運転に要する時間の短縮化を図ることができるので、除霜運転に用いられるヒータ３４の消費電力量の低減化を図ることができ、かつ収容庫１１に収容された商品が外気に晒される時間の短縮化を図ることができ、商品が損傷を受けることを抑制することができる。
【００９５】
従って、収容庫１１に収容する商品が損傷を受けることを抑制しつつ、除霜運転時間の短縮化を図ることができる。
【００９６】
以上、本発明の好適な実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００９７】
上述した実施の形態１及び実施の形態２では、除霜運転開始時刻を経過することが除霜運転開始条件とされていたが、本発明においては、図示せぬ入力手段を通じて制御手段５０に除霜運転開始指令が与えられることを除霜運転開始条件としてもよい。
【００９８】
上述した実施の形態１及び実施の形態２では、除霜運転処理において、通過温度が除霜運転解除温度を上回る場合に除霜運転を解除するようにしていたが、本発明においては、通過温度が所定時間一定の大きさに保持されることにより除霜運転を解除するようにしてもよいし、予め設定された除霜運転解除時刻を経過することにより除霜運転を解除するようにしてもよい。
【００９９】
上述した実施の形態１及び実施の形態２では、冷却弁２２の開度を調整することで蒸発器２１に対する冷媒供給量を増減させていたが、本発明においては、圧縮機を駆動若しくは駆動停止にさせることで蒸発器に対する冷媒供給量を増減させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明に係る冷却装置は、収容対象となる商品を所望の温度状態に冷却するのに有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  ケース本体
１１  収容庫
１２  空気通路
２１  蒸発器
２２  冷却弁
２３  凝縮器
２４  圧縮機
２５  冷媒供給管路
３１  送風ファン
３２  庫内温度センサ
３３  空気通路温度センサ
３４  ヒータ
４０  制御手段
４１  設定記憶部
４２  入力処理部
４３  判定処理部
４４  出力処理部
４４１  冷却弁駆動処理部
４４２  圧縮機駆動処理部
４４３  ヒータ駆動処理部
５０  制御手段
５１  設定記憶部
５２  入力処理部
５３  判定処理部
５４  出力処理部
５４１  冷却弁駆動処理部
５４２  圧縮機駆動処理部
５４３  ヒータ駆動処理部
【図１】
2014234966.tif 000003
【図２】
2014234966.tif 000004
【図３】
2014234966.tif 000005
【図４】
2014234966.tif 000006
【図５】
2014234966.tif 000007
【図６】
2014234966.tif 000008
【図７】
2014234966.tif 000009
【図８】
2014234966.tif 000010