(57)【要約】【課題】冷却器の外周面に付着した霜を冷却運転中に軟らかくし、除霜運転に要する時間を短縮するとともに除霜運転中のショーケースの庫内温度の上昇を抑えることができるショーケースの温度制御装置を提供する。【解決手段】冷媒の流れ方向に沿った冷却器６の上流側に配置された開閉弁４が開閉する一回のサイクルにおける開閉弁４の開弁時間と閉弁時間とを合計したサイクル時間を設定するサイクル時間設定部１３と、サンプリングした庫内温度に基づいて平均庫内温度を演算する平均庫内温度演算部１４と、平均庫内温度に基づいて次のサイクルのサイクル時間における開閉弁４の開閉時間割合を演算する開閉時間割合演算部１５と、演算された開閉時間割合に基づいて得られる開閉弁４の閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保できる場合は、次のサイクルにおける開閉弁４の開閉を演算された開閉時間割合で行うように決定する開閉時間割合決定部１６とを備える。【選択図】図１
2014112002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して凝縮する冷凍機と凝縮された冷媒を気化する冷却器とを備え、前記冷却器内で冷媒が気化する場合に前記冷却器の外周側で発生する冷気を用いてショーケースの庫内を冷却するショーケースの温度制御装置であって、
前記冷媒の流れ方向に沿った前記冷却器の上流側に配置され、冷却運転中に前記冷却器内に流入する冷媒を制御する開閉弁と、
前記開閉弁が開閉する一回のサイクルにおける前記開閉弁の開弁時間と閉弁時間とを合計したサイクル時間を設定するサイクル時間設定部と、
前記ショーケースの庫内温度を前記サイクル時間内に複数回サンプリングする庫内温度サンプリング部と、
前記庫内温度サンプリング部でサンプリングした前記庫内温度に基づいて前記サイクル時間内の平均庫内温度を演算する平均庫内温度演算部と、
前記平均庫内温度に基づいて次のサイクルの前記サイクル時間における前記開閉弁の開閉時間割合を演算する開閉時間割合演算部と、
演算された前記開閉時間割合に基づいて得られる前記開閉弁の前記閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保できる場合には、次のサイクルにおける前記開閉弁の開閉を演算された前記開閉時間割合で行うように決定する開閉時間割合決定部と、
を備えることを特徴とするショーケースの温度制御装置。
【請求項２】
前記開閉時間割合演算部による次のサイクルにおける前記開閉弁の開閉時間割合の演算は、前記平均庫内温度が予め設定された許容平均庫内温度内の場合は現在のサイクルの開閉時間割合を変更せずに維持し、前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より高い場合には現在のサイクルにおける前記閉弁時間の割合を予め設定した割合で減らし、前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より低い場合には現在のサイクルにおける前記閉弁時間の割合を予め設定した割合で増やすように行われることを特徴とする請求項１記載のショーケースの温度制御装置。
【請求項３】
前記開閉時間割合演算部で演算された開閉時間割合によっては前記開閉弁の前記閉弁時間が予め設定された前記所定閉弁時間を確保できない場合には、前記サイクル時間設定部は、演算された前記開閉弁の開閉時間割合を維持するとともに前記閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保するように前記サイクル時間を延長することを特徴とする請求項２記載のショーケースの温度制御装置。
【請求項４】
前記許容平均庫内温度は、外気温と前記ショーケースの周囲温度と季節との少なくとも一つにより切替えられることを特徴とする請求項３記載のショーケースの温度制御装置。
【請求項５】
サイクル時間中にサンプリングした前記庫内温度が予め設定した許容サンプリング庫内温度内に入らない場合には、前記サイクル時間設定部は前記サイクル時間を予め設定した分短縮することを特徴とする請求項４記載のショーケースの温度制御装置。
【請求項６】
前記許容サンプリング庫内温度は、外気温と前記ショーケースの周囲温度と季節との少なくとも一つにより切替えられることを特徴とする請求項５記載のショーケースの温度制御装置。
【請求項７】
複数の前記ショーケースの庫内を１台の前記冷凍機で冷却する場合において、前記ショーケースの前記サイクル時間の開始タイミングを均等にずらすサイクル開始タイミング調整部を備えることを特徴とする請求項３記載のショーケースの温度制御装置。
【請求項８】
複数の前記ショーケースの庫内を１台の前記冷凍機で冷却する場合において、１つの前記ショーケースの前記サイクル時間が延長された場合、他の前記ショーケースの前記サイクル時間を同じ時間延長するサイクル時間同期延長部と、前記ショーケースの前記サイクル時間の開始タイミングを均等にずらすサイクル開始タイミング調整部とを備えることを特徴とする請求項３記載のショーケースの温度制御装置。
【請求項９】
冷媒を圧縮して凝縮する冷凍機と凝縮された冷媒を気化する冷却器とを備え、冷却運転中に開閉弁を開閉させて前記冷却器内に流入する冷媒を制御し、前記冷却器内で冷媒が気化する場合に前記冷却器の外周側で発生する冷気を用いてショーケースの庫内を冷却するショーケースの温度制御方法であって、
前記開閉弁が開閉する一回のサイクルにおける前記開閉弁の開弁時間と閉弁時間とを合計したサイクル時間内において、前記ショーケースの庫内温度を複数回サンプリングする工程と、
複数回サンプリングした前記庫内温度に基づいて前記サイクル時間内の平均庫内温度を演算する工程と、
前記平均庫内温度に基づいて次のサイクルの前記サイクル時間における前記開閉弁の開閉時間割合を演算する工程と、
演算された開閉時間割合に基づいて得られる前記開閉弁の前記閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保できる場合には、次のサイクルにおける前記開閉弁の開閉を演算された前記開閉時間割合で行うように決定する工程と、
を備えることを特徴とするショーケースの温度制御方法。
【請求項１０】
前記開閉弁の開閉時間割合を演算する工程では、
前記平均庫内温度が予め設定された許容平均庫内温度内の場合は次のサイクルでは現在のサイクルの前記開閉弁の開閉時間割合を変更せずに維持し、
前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より高い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で減らし、
前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より低い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で増やす、
ことを特徴とする請求項９記載のショーケースの温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショーケースの温度制御装置及び温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの各種店舗では、冷蔵食品や生鮮食品を陳列する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の庫内は、圧縮機や凝縮器や冷却器（蒸発器とも呼ばれる）等の機器から構成されてこれらの機器の間を冷媒が循環する冷凍装置により冷却されている。
【０００３】
冷却器は、内部で冷媒が気化するとともに冷媒が気化する際の気化熱を冷却器の周囲から奪うことにより、ショーケースの庫内を冷やすための冷気を冷却器の周囲で発生させる。冷凍装置が冷却運転（冷気を発生させる運転）されている場合には、冷却器の外周面が冷やされて空気中の水分が結露し、冷却器の外周面に霜となって付着する。冷却器の外周面に付着した霜の量が増えると、冷媒を気化させる気化熱を冷却器の周囲から奪いにくくなり、冷凍装置の冷却性能が低下する。
【０００４】
そこで、冷却器の外周面に付着した霜を除霜するため、冷凍装置を定期的に除霜運転している。この除霜運転時には、圧縮機の運転を停止して冷媒の循環を停止するとともに、除霜ヒータを駆動して冷却器に向けて温風を送風する。
【０００５】
ところで、除霜運転を行う場合に冷却器の外周面に付着している霜が硬く凍り付いていると、除霜運転に要する時間が長くなる。除霜運転に要する時間が長くなると除霜運転中にショーケースの庫内温度が大きく上昇し、除霜運転を終了して冷却運転を再開した場合にショーケースの庫内温度を設定温度に戻すため冷凍装置を高出力で長時間運転しなければならず、消費電力が大きくなる。また、ショーケース内の庫内温度が大きく上昇することは、ショーケース内に陳列されている商品にとって望ましいことではない。
【０００６】
そこで、除霜運転に要する時間を短くするとともに除霜運転中の庫内温度の上昇を抑えるため、冷媒の流れ方向に沿った冷却器の上流側に開閉弁を設け、この開閉弁を冷却運転中に間歇的に開閉させる制御が従来から行われている。冷却運転中に開閉弁を間歇的に開閉すると、開閉弁が閉弁された場合に冷却器内への冷媒の流入と冷却器内での冷媒の気化とが一旦停止され、その間における冷却器の表面温度が０℃以上となって冷却器の外周面に付着している霜が軟らかくなり、除霜運転時に除霜しやすくなるとともに除霜運転に要する時間を短くすることができる。
【０００７】
冷却運転中における開閉弁の従来の開閉制御は、ショーケースの庫内設定温度に対して予め上下の温度差を決め、庫内温度をその温度差内に維持するように行われていることが一般的である。このため、開閉弁の開弁時間と閉弁時間とがまちまちとなり、庫内温度が高い状態が長く続くと開閉弁の開弁時間が長くなるとともに開閉弁の閉弁時間が短くなる。そして、冷却運転中に開閉弁を一定時間以上閉弁できなくなると、開閉弁を一定時間以上閉弁させることにより冷却器の外周面に付着している霜を軟らかくするということができなくなる。
【０００８】
また、冷却運転中の開閉弁の開閉制御を予め設定したサイクル時間内で行い、予め設定した上限、下限温度によりサイクル時間内の開弁時間と閉弁時間との割合を増減するようにした発明が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、庫内温度が上限、下限温度を超えると直ぐに開閉弁の開弁時間と閉弁時間との割合が変わるため、やはり、開閉弁の閉弁時間を一定時間以上維持することができない場合が発生する。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、冷却器の外周面に付着している霜を冷却運転中に軟らかくし、除霜運転に要する時間を短縮するとともに除霜運転中のショーケースの庫内温度の上昇を抑えることができるショーケースの温度制御装置及び温度制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るショーケースの温度制御装置は、冷媒を圧縮して凝縮する冷凍機と凝縮された冷媒を気化する冷却器とを備え、前記冷却器内で冷媒が気化する場合に前記冷却器の外周側で発生する冷気を用いてショーケースの庫内を冷却するショーケースの温度制御装置であって、前記冷媒の流れ方向に沿った前記冷却器の上流側に配置され、冷却運転中に前記冷却器内に流入する冷媒を制御する開閉弁と、前記開閉弁が開閉する一回のサイクルにおける前記開閉弁の開弁時間と閉弁時間とを合計したサイクル時間を設定するサイクル時間設定部と、前記ショーケースの庫内温度を前記サイクル時間内に複数回サンプリングする庫内温度サンプリング部と、前記庫内温度サンプリング部でサンプリングした前記庫内温度に基づいて前記サイクル時間内の平均庫内温度を演算する平均庫内温度演算部と、前記平均庫内温度に基づいて次のサイクルの前記サイクル時間における前記開閉弁の開閉時間割合を演算する開閉時間割合演算部と、演算された前記開閉時間割合に基づいて得られる前記開閉弁の前記閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保できる場合には、次のサイクルにおける前記開閉弁の開閉を演算された前記開閉時間割合で行うように決定する開閉時間割合決定部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御装置において、前記開閉時間割合演算部による次のサイクルにおける前記開閉弁の開閉時間割合の演算は、前記平均庫内温度が予め設定された許容平均庫内温度内の場合は現在のサイクルの開閉時間割合を変更せずに維持し、前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より高い場合には現在のサイクルにおける前記閉弁時間の割合を予め設定した割合で減らし、前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より低い場合には現在のサイクルにおける前記閉弁時間の割合を予め設定した割合で増やすように行われることが望ましい。
【００１４】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御装置において、前記開閉時間割合演算部で演算された開閉時間割合によっては前記開閉弁の前記閉弁時間が予め設定された前記所定閉弁時間を確保できない場合には、前記サイクル時間設定部は、演算された前記開閉弁の開閉時間割合を維持するとともに前記閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保するように前記サイクル時間を延長することが望ましい。
【００１５】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御装置において、前記許容平均庫内温度は、外気温と前記ショーケースの周囲温度と季節との少なくとも一つにより切替えられることが望ましい。
【００１６】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御装置において、サイクル時間中にサンプリングした前記庫内温度が予め設定した許容サンプリング庫内温度内に入らない場合には、前記サイクル時間設定部は前記サイクル時間を予め設定した分短縮することが望ましい。
【００１７】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御装置において、前記許容サンプリング庫内温度は、外気温と前記ショーケースの周囲温度と季節との少なくとも一つにより切替えられることが望ましい。
【００１８】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御装置において、複数の前記ショーケースの庫内を１台の前記冷凍機で冷却する場合において、前記ショーケースの前記サイクル時間の開始タイミングを均等にずらすサイクル開始タイミング調整部を備えることが望ましい。
【００１９】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御装置において、複数の前記ショーケースの庫内を１台の前記冷凍機で冷却する場合において、１つの前記ショーケースの前記サイクル時間が延長された場合、他の前記ショーケースの前記サイクル時間を同じ時間延長するサイクル時間同期延長部と、前記ショーケースの前記サイクル時間の開始タイミングを均等にずらすサイクル開始タイミング調整部とを備えることが望ましい。
【００２０】
本発明に係るショーケースの温度制御方法は、冷媒を圧縮して凝縮する冷凍機と凝縮された冷媒を気化する冷却器とを備え、開閉弁を開閉させて前記冷却器内に流入する冷媒を制御し、前記冷却器内で冷媒が気化する場合に前記冷却器の外周側で発生する冷気を用いてショーケースの庫内を冷却するショーケースの温度制御方法であって、前記開閉弁が開閉する一回のサイクルにおける前記開閉弁の開弁時間と閉弁時間とを合計したサイクル時間内において、前記ショーケースの庫内温度を複数回サンプリングする工程と、複数回サンプリングした前記庫内温度に基づいて前記サイクル時間内の平均庫内温度を演算する工程と、前記平均庫内温度に基づいて次のサイクルの前記サイクル時間における前記開閉弁の開閉時間割合を演算する工程と、演算された開閉時間割合に基づいて得られる前記開閉弁の前記閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保できる場合には、次のサイクルにおける前記開閉弁の開閉を演算された前記開閉時間割合で行うように決定する工程と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、前述の本発明に係るショーケースの温度制御方法において、前記開閉弁の開閉時間割合を演算する工程では、前記平均庫内温度が予め設定された許容平均庫内温度内の場合は次のサイクルでは現在のサイクルの前記開閉弁の開閉時間割合を変更せずに維持し、前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より高い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で減らし、前記平均庫内温度が前記許容平均庫内温度より低い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で増やすことが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るショーケースの温度制御装置によれば、開閉弁が開閉する一回のサイクルにおける開閉弁の閉弁時間として予め設定された所定閉弁時間を確保することができ、冷却運転中において冷却器の外周面に付着している霜を軟らかくすることができ、冷却器の外周面に付着した霜を除霜するために行う除霜運転に要する時間を短縮したり、除霜運転の回数を減らしたりすることができ、除霜運転中のショーケースの庫内温度の上昇を抑えることができる。
【００２３】
また、開閉弁の開閉時間割合の演算は、平均庫内温度が予め設定された許容平均庫内温度内の場合は次のサイクルでは現在のサイクルの前記開閉弁の開閉時間割合を変更せずに維持し、平均庫内温度が許容平均庫内温度より高い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で減らし、平均庫内温度が許容平均庫内温度より低い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で増やすように行われる。これにより、冷却運転中におけるショーケースの庫内温度を許容平均庫内温度に維持することができる。
【００２４】
また、開閉時間割合演算部で演算された開閉時間割合によっては開閉弁の閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保できない場合には、演算された開閉弁の開閉時間割合を維持するとともに閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保するようにサイクル時間が延長される。このため、庫内温度の上昇により開閉弁の開弁時間の割合が大きくなる場合であっても所定閉弁時間を確保することができ、冷却運転中において冷却器の外周面に付着した霜を軟らかくすることができる。
【００２５】
また、許容平均庫内温度は、外気温と前記ショーケースの周囲温度と季節との少なくとも一つにより切替えられる。これにより、外気温や季節等に応じてショーケースの庫内温度を制御することができる。
【００２６】
また、サイクル時間中にサンプリングした庫内温度が予め設定した許容サンプリング庫内温度内に入らない場合には、サイクル時間が予め設定した分短縮される。これにより、庫内温度の温度制御の応答性を向上させることができる。
【００２７】
また、許容サンプリング庫内温度は、外気温と前記ショーケースの周囲温度と季節との少なくとも一つにより切替えられる。これにより、外気温や季節等に応じて庫内温度の温度制御の応答性を向上させることができる。
【００２８】
また、複数のショーケースの庫内を１台の冷凍機で冷却する場合において、１つのショーケースにおいてサイクル時間が延長された場合でも、各ショーケースのサイクル時間の開始タイミングが均等にずらされる。これにより、冷凍機に作用する負荷を軽減することができる。
【００２９】
また、複数のショーケースの庫内を１台の冷凍機で冷却し、１つのショーケースにおいてサイクル時間が延長された場合、他のショーケースのサイクル時間も同じ時間延長され、各ショーケースのサイクル時間の開始タイミングが均等にずらされる。これにより、いずれかのショーケースのサイクル時間が延長された場合においても各ショーケースのサイクル時間の開始タイミングを均等にずれた状態に維持することができ、冷凍機に作用する負荷を軽減することができる。
【００３０】
本発明に係るショーケースの温度制御方法によれば、開閉弁が開閉する一回のサイクルにおける開閉弁の閉弁時間として予め設定された所定閉弁時間を確保することができ、冷却運転中において冷却器の外周面に付着している霜を軟らかくすることができ、冷却器の外周面に付着した霜を除霜するために行う除霜運転に要する時間を短縮したり、除霜運転の回数を減らしたりすることができ、除霜運転中のショーケースの庫内温度の上昇を抑えることができる。
【００３１】
また、開閉弁の開閉時間割合の演算は、平均庫内温度が予め設定された許容平均庫内温度内の場合は次のサイクルでは現在のサイクルの前記開閉弁の開閉時間割合を変更せずに維持し、平均庫内温度が許容平均庫内温度より高い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で減らし、平均庫内温度が許容平均庫内温度より低い場合には次のサイクルにおける閉弁時間の割合を予め設定した割合で増やすように行われる。これにより、冷却運転中の庫内温度を許容平均庫内温度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態の冷凍装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】各サイクルのサイクル時間における開弁時間と閉弁時間とを示すタイミングチャートである。
【図３】ショーケース３の温度制御動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態の冷凍装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】同じ系統内の３つのショーケースのサイクル時間の開始タイミングを均等にずらした状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図３に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の第１の実施形態の冷凍装置１は、冷凍機２と、ショーケース３内に設置された開閉弁４、減圧弁５、冷却器６と、これらの各部を冷媒が流れるように接続した冷媒配管７と、ショーケース３に設けられてショーケース３内の各部を制御する制御装置８と、制御装置８や冷凍機２等の冷凍装置１の全体を制御するメイン制御装置９とを備えている。なお、図１中において破線で示した矢印は、信号の流れを示している。
【００３４】
冷凍機２は、冷媒を圧縮して凝縮する部分であり、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、圧縮された冷媒を凝縮して液化する凝縮器１１とを備えている。
【００３５】
ショーケース３は、各種商品が陳列される庫内を有し、商品が陳列された庫内は冷凍装置１により冷却される。
【００３６】
開閉弁４は、冷媒の流れ方向に沿った冷却器６の上流側に配置され、冷却器６内に流入する冷媒を制御する弁である。開閉弁４は後述するように冷却運転中に所定のサイクルで開閉され、開閉弁４が開弁された場合に冷却器６内への冷媒の流入が許容され、開閉弁４が閉弁された場合に冷却器６内への冷媒の流入が停止される。
【００３７】
減圧弁５は、凝縮された冷媒を減圧する弁である。
【００３８】
冷却器６は、その内部において流入した冷媒が気化する部分である。冷却器６内で冷媒が気化する場合、冷却器６の周囲から気化熱が奪われて冷却器６の外周側の空気が冷却されて冷気が発生する。発生した冷気はショーケース３の庫内に供給される。また、冷却器６の外周面が冷やされることにより空気中の水分が結露し、冷却器６の外周面に霜となって付着する。
【００３９】
ここで、冷凍装置１では、冷却器６の外周側で冷気を発生させる冷却運転と、冷却器６の外周面に付着した霜を除霜する除霜運転とが行われる。除霜運転は、例えば１日のなかで定められた時間に複数回行われる。除霜運転時には、圧縮機１０の運転が停止されて冷媒の循環が停止されるとともに、除霜ヒータ（図示せず）が駆動されて冷却器６に向けて温風が送風される。
【００４０】
制御装置８は、記憶部１２と、サイクル時間設定部１３と、平均庫内温度演算部１４と、開閉時間割合演算部１５と、開閉時間割合決定部１６と、温度切替部１７とを備えている。
【００４１】
記憶部１２には、演算用の各種プログラム、サイクル時間の初期値、開閉弁４の所定閉弁時間、ショーケース３の庫内の許容平均庫内温度、ショーケース３の庫内の許容サンプリング庫内温度が記憶されている。
【００４２】
サイクル時間の初期値は、冷却運転中に開閉弁４が開閉する一回のサイクルにおける開閉弁４の開弁時間と閉弁時間とを合計したサイクル時間の初期の値である。サイクル時間の初期値としては、例えば、開弁時間を４分、閉弁時間を６分とした１０分とされている。
【００４３】
開閉弁４の所定閉弁時間は、冷却運転中に開閉弁４が開閉される場合における必要最低限の閉弁時間である。冷却運転中に開閉弁４が閉弁されると、冷却器６内への冷媒の流入が停止されるとともに冷却器６内での冷媒の気化が停止される。開閉弁４の閉弁時間としてこの所定閉弁時間が確保されることにより、冷却器６の外周面に付着した霜を軟らかくすることができる。所定閉弁時間としては、例えば、３分と設定することができる。
【００４４】
許容平均庫内温度は、冷却運転中にショーケース３の庫内温度をサンプリングしてその平均値（平均庫内温度）を演算した場合、許容される平均値の値である。ショーケース３には、庫内温度をサンプリングするための庫内温度サンプリング部１８が設けられている。
【００４５】
許容サンプリング庫内温度は、冷却運転中にショーケース３の庫内温度をサンプリングした場合、許容されるサンプリング温度である。
【００４６】
サイクル時間設定部１３は、冷凍装置１の運転開始時に記憶部１２に記憶されているサイクル時間の初期値を呼び出し、冷却運転中のサイクル時間として設定する部分である。また、このサイクル時間設定部１３は、冷凍装置１の冷却運転中において、後述するように必要に応じてサイクル時間を延長し、又は短縮する。
【００４７】
平均庫内温度演算部１４は、一回のサイクル中に庫内温度サンプリング部１８で複数回サンプリングした庫内温度を平均した平均庫内温度を演算す部分である。
【００４８】
開閉時間割合演算部１５は、平均庫内温度演算部１４で演算した平均庫内温度に基づいて、次のサイクルのサイクル時間における開閉弁４の開閉時間割合を演算する部分である。この開閉時間割合演算部１５による開閉弁４の開閉時間割合の演算は、平均庫内温度が予め設定された許容平均庫内温度内の場合は次のサイクルでは現在のサイクルの開閉弁４の開閉時間割合を変更せずに維持するように行われ、平均庫内温度が許容平均庫内温度より高い場合には次のサイクルにおける開閉弁４の閉弁時間の割合を予め設定した割合で減らすように行われ、平均庫内温度が許容平均庫内温度より低い場合には次のサイクルにおける開閉弁４の閉弁時間の割合を予め設定した割合で増やすように行われる。開閉弁４の閉弁時間（又は開弁時間）を増減する割合としては、例えば、２０％ずつに設定されている。
【００４９】
開閉時間割合決定部１６は、開閉時間割合演算部１５で演算された開閉時間割合に基づいて得られる開閉弁４の閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間（例えば、上述した３分）を確保できる場合には、次のサイクルにおける開閉弁４の開閉を演算された開閉時間割合で行うように決定する部分である。一方、開閉時間割合演算部１５で演算された開閉時間割合によっては開閉弁４の閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保できない場合には、サイクル時間設定部１３は、演算された開閉弁４の開閉時間割合を維持するとともに閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保するようにサイクル時間を延長する。例えば、開閉時間割合演算部１５で演算された閉弁時間と開弁時間との割合が２：８となった場合、このままでは閉弁時間が２分となって所定閉弁時間（３分）を確保できないので、２：８の割合を維持するとともに所定閉弁時間（３分）を確保するため、閉弁時間が３分、開弁時間が１２分となるようにサイクル時間を１５分に延長する。
【００５０】
また、サイクル時間設定部１３は、サイクル時間中に庫内温度サンプリング部１８でサンプリングした庫内温度が予め設定した許容サンプリング庫内温度内に入らない場合には、サイクル時間を予め設定した分短縮する。例えば、１０分であったサイクル時間を８分とする。
【００５１】
温度切替部１７は、記憶部１２に記憶されている許容平均庫内温度と許容サンプリング庫内温度とを、外気温やショーケース３の周囲温度や季節により切替える部分である。例えば、許容平均庫内温度は、冬季時には基準温度に対して±２℃とされ、夏季時には基準温度に対して±３℃とされる。この切替えは、手動で行ってもよく、又は、季節タイマや温度センサからの信号に基づいて行ってもよい。
【００５２】
図２は、各サイクルのサイクル時間における開弁時間と閉弁時間とを示すタイミングチャートである。Ａで示すサイクルは、開弁時間が４分、閉弁時間が６分とされたサイクル時間の初期値の状態を示している。Ｂで示すサイクルは、開閉時間割合演算部１５での演算により開閉時間割合が６：４（開弁時間が６分、閉弁時間が４分）とされたサイクル時間を示している。Ｃで示すサイクルは、開閉時間割合演算部１５での演算により開閉時間割合が８：２とされるとともに閉弁時間が所定閉弁時間（３分）を確保するようにサイクル時間が１５分（開弁時間が１２分、閉弁時間が３分）に延長された状態を示している。
【００５３】
つぎに、ショーケース３の温度制御動作を図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００５４】
冷凍装置１が始動されると、記憶部１２に記憶されている開閉サイクル時間の初期値が呼び出され、サイクル時間設定部１３に初期設定される（ステップＳ１）。
【００５５】
その後、庫内温度サンプリング部１８によって庫内温度のサンプリングが行われる（ステップＳ２）。庫内温度のサンプリングは、一回のサイクル中において複数回行われる。
【００５６】
複数回の庫内温度のサンプリングが行われた後、平均庫内温度演算部１４により一回のサンプリング中におけるショーケース３の庫内の平均庫内温度が演算される（ステップＳ３）。
【００５７】
平均庫内温度が演算された後、演算された平均庫内温度が許容平均庫内温度内か否かが判断される（ステップＳ４）。
【００５８】
平均庫内温度が許容平均庫内温度内の場合は（ステップＳ４のＹＥＳ）、開閉時間割合演算部１５により、次のサイクルにおける開閉弁４の開閉時間割合を現在のサイクルの開閉時間割合を変更せずに維持するように演算される（ステップＳ５）。
【００５９】
一方、ステップＳ４において、平均庫内温度が許容平均庫内温度以内ではないと判断された場合には（ステップＳ４のＮＯ）、平均庫内温度が許容平均庫内温度より高いか否かが判断される（ステップＳ６）。
【００６０】
ステップＳ６において、平均庫内温度が許容平均庫内温度より高いと判断された場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、開閉時間割合演算部１５により、現在のサイクルにおける開閉弁４の閉弁時間の割合を予め設定した割合で減少するように演算される（ステップＳ７）。
【００６１】
また、ステップＳ６において、平均庫内温度が許容閉混庫内温度より低いと判断された場合には（ステップＳ６のＮＯ）、開閉時間割合演算部１５により、現在のサイクルにおける開閉弁４の閉弁時間の割合を予めら設定した割合で増加するように演算される（ステップＳ８）。
【００６２】
ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ８の演算が行われた後、演算された開閉時間割合に基づいて得られる開閉弁４の閉弁時間が、所定閉弁時間（例えば、３分）を確保しているか否かが判断される（ステップＳ９）。
【００６３】
演算された開閉時間割合に基づいて得られる開閉弁４の閉弁時間が所定閉弁時間を確保していると判断された場合には（ステップＳ９のＹＥＳ）、次のサイクルにおける開閉弁４の開閉を演算された開閉時間割合で行うように開閉時間割合決定部１６により決定される（ステップＳ１０）。
【００６４】
一方、ステップＳ９において、演算された開閉時間割合に基づいて得られる開閉弁４の閉弁時間が所定閉弁時間を確保できないと判断された場合には（ステップＳ９のＮＯ）、サイクル時間設定部１３により、演算された開閉弁４の開閉時間割合を変えずに閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保するようにサイクル時間が延長される（ステップＳ１１）。
【００６５】
ステップＳ１０で次のサイクルの開閉時間割合が決定された後、庫内温度サンプリング部１８でサンプリングした庫内温度が、許容サンプリング庫内温度内であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。
【００６６】
ステップＳ１２において、サンプリングした庫内温度が許容サンプリング庫内温度内であると判断された場合には（ステップＳ１２のＹＥＳ）、サイクル時間設定部１３により次のサイクルのサイクル時間として現在のサイクルのサイクル時間が維持される（ステップＳ１３）。
【００６７】
一方、ステップＳ１２において、サンプリングした庫内温度が許容サンプリング庫内温度内に入らないと判断された場合には（ステップＳ１２のＮＯ）、サイクル時間設定部１３により開閉時間割合を変えずにサイクル時間が短縮される（ステップＳ１４）。
【００６８】
ステップＳ１１、Ｓ１３、Ｓ１４において次のサイクルのサイクル時間が設定された後、ステップＳ２に戻って次のサイクルにおける庫内温度検出が行われる。
【００６９】
このような構成において、このショーケース３の温度制御においては、冷凍装置１の冷却運転中に、ショーケース３の平均庫内温度に基づいて開閉弁４の開閉時間割合を演算し、庫内温度が高くなった場合には開閉弁４の閉弁時間を短くして庫内温度を下げ、庫内温度が低くなった場合には開閉弁４の閉弁時間を長くして庫内温度を上げることにより、ショーケース３の庫内温度を許容平均庫内温度に維持することができる。
【００７０】
また、冷凍装置１の冷却運転中における開閉弁４の開閉制御を、開閉弁４の閉弁時間が所定閉弁時間を確保できるように行うため、冷却運転中に冷却器６の外周面に付着した霜を軟らかくすることができ、除霜運転に要する時間を短くしたり、除霜運転の回数を少なくしたりすることができ、除霜運転に要する時間が短くなることにより除霜運転中のショーケース３の庫内温度の上昇を抑えることができる。
【００７１】
また、ショーケース３の平均庫内温度に基づいて行う開閉弁４の開閉時間割合の制御によっては、開閉弁４の閉弁時間として予め設定された所定閉弁時間を確保できなくなる場合には、演算された開閉弁４の開閉時間割合を維持するとともに閉弁時間が予め設定された所定閉弁時間を確保するようにサイクル時間を延長する。このため、ショーケース３の庫内温度の上昇により冷却運転中の開閉弁４の開弁時間が長くなる場合であっても、冷却運転中において冷却器６の外周面に付着した霜を軟らかくするために必要な所定閉弁時間を確保することができる。
【００７２】
また、サイクル時間中にサンプリングしたショーケース３の庫内温度が予め設定した許容サンプリング庫内温度内に入らない場合には、サイクル時間が予め設定した分短縮されるので、庫内温度の温度制御の応答性を向上させることができる。
【００７３】
また、許容平均庫内温度と許容サンプリング庫内温度とは、外気温やショーケース３の周囲温度や季節により切替えられる。これにより、外気温やショーケース３の周囲温度や季節に応じたショーケース３の庫内温度の制御を行うことができ、また、外気温や季節等に応じて庫内温度の温度制御の応答性を向上させることができる。
【００７４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を、図４及び図５に基づいて説明する。なお、図１ないし図３において説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。
【００７５】
図４は、３系統に分けた複数のショーケース３の庫内を１台の冷凍機２で冷却する冷凍装置１Ａの概略構成を示すブロック図である。
【００７６】
冷凍機２は、各ショーケース３内に配置された開閉弁４、減圧弁５や冷却器６に対して冷媒配管７を介して接続されている。
【００７７】
また、この冷凍装置１Ａは、各ショーケース３に設けられてそれぞれ各ショーケース３内の各部を制御する制御装置８と、各ショーケース３の制御装置８や冷凍機２等の冷凍装置１の全体を制御するメイン制御装置９Ａとを備えている。なお、図４中において破線で示した矢印は、信号の流れを示している。
【００７８】
メイン制御装置９Ａは、サイクル開始タイミング調整部２１と、サイクル時間同期延長部２２とを備えている。
【００７９】
サイクル開始タイミング調整部２１は、同じ系統内のショーケース３における開閉弁４を開閉するサイクル時間の開始タイミングを均等にずらす部分である。
【００８０】
サイクル時間同期延長部２２は、１つのショーケース３においてサイクル時間設定部１３（図１参照）によりサイクル時間が延長された場合、同じ系統内の他のショーケース３のサイクル時間を同じ時間延長する部分である。
【００８１】
図５は、同じ系統内の３つのショーケース３について、サイクル開始タイミング調整部２１によりサイクル時間の開始タイミングを均等にずらした状態を示すタイミングチャートである。
【００８２】
このような構成において、この冷凍装置１Ａでは、同じ系統内の複数のショーケース３における開閉弁４を開閉するサイクル時間の開始タイミングをサイクル開始タイミング調整部２１によって均等にずらしているため、冷却運転中における冷凍機２に作用する負荷を軽減することができる。
【００８３】
また、１つのショーケース３においてサイクル時間が延長されて同じ系統内の他のショーケース３とサイクル時間が異なると、これらのショーケース３においては、サイクル時間の最初の開始タイミングを均等にずらしても、２回目以降のサイクルにおいて開始タイミングがずらせない事態が発生する。そこで、１つのショーケース３においてサイクル時間が延長された場合には、同じ系統内の他のショーケース３のサイクル時間をサイクル時間同期延長部２２によって同じ時間延長することにより、いずれかのショーケース３のサイクル時間が延長された場合においても、同じ系統内の他のショーケース３におけるサイクル時間の開始タイミングをずらした状態を維持することができ、冷凍機２に作用する負荷を軽減することができる。
【００８４】
サイクル時間同期延長部２２によるサイクル時間の延長は、１つのショーケース３においてサイクル時間が延長されると、その信号がそのショーケース３の制御装置８からメイン制御装置９Ａに送信され、その結果に応じてメイン制御装置９Ａから他のショーケース３の制御装置８にサイクル時間を延長する信号を送信することにより行われる。
【００８５】
なお、本実施形態では、複数のショーケース３が複数系統に分けられている場合を例に挙げて説明したが、複数のショーケース３が１系統設けられている場合においても本発明は適用されるものである。
【００８６】
なお、本発明は、前述の実施形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよく、さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１      冷凍装置
２      冷凍機
３      ショーケース
４      開閉弁
５      減圧弁
６      冷却器
７      冷媒配管
８      制御装置
９      メイン制御装置
９Ａ    メイン制御装置
１０      圧縮機
１１      凝縮器
１２      記憶部
１３      サイクル時間設定部
１４      平均庫内温度演算部
１５      開閉時間割合演算部
１６      開閉時間割合決定部
１７      温度切替部
１８      庫内温度サンプリング部
２１      サイクル開始タイミング調整部
２２      サイクル時間同期延長部
【図１】
2014112002.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014112002.tif 000006
【図５】
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