(57)【要約】【課題】圧縮機の保護装置が動作したことを検知した後に、圧縮機の吸入側と吐出側の差圧を素早く解消して、圧縮機を早期にかつ大きな負担をかけずに再起動させる。【解決手段】圧縮機１２への給電回路２７を開閉する冷却コントローラ２８と、過負荷時に圧縮機１２への給電を遮断する保護装置２９と、蒸発器７の温度を検出する蒸発器温度センサ２４と、圧縮機１２の吸入側と吐出側をバイパスする均圧回路２０と、均圧回路２０を開閉する均圧電磁弁２２と、冷却コントローラ２８および均圧電磁弁２２を制御する制御部３０とを備える。制御部３０は、冷却コントローラ２８を介して給電回路２７を閉じているにもかかわらず、蒸発器温度センサ２４で検出される蒸発器温度Ｅが所定の高温条件を満たした場合に、保護装置２９が動作しているとみなして、冷却コントローラ２８を切り換えて給電回路２７を開くとともに、均圧電磁弁２２を開放する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１２）と蒸発器（７）を含む冷凍サイクルにより庫内（Ｒ）が冷却される冷蔵庫であって、
圧縮機（１２）への給電回路（２７）を開閉する冷却コントローラ（２８）と、
過負荷時に圧縮機（１２）への給電を遮断する保護装置（２９）と、
蒸発器（７）の温度を検出する蒸発器温度センサ（２４）と、
圧縮機（１２）の吸入側と吐出側をバイパスする均圧回路（２０）と、
均圧回路（２０）を開閉する均圧電磁弁（２２）と、
冷却コントローラ（２８）および均圧電磁弁（２２）を制御する制御部（３０）とを備えており、
制御部（３０）は、冷却コントローラ（２８）を介して給電回路（２７）を閉じているにもかかわらず、蒸発器温度センサ（２４）で検出される蒸発器温度（Ｅ）が所定の高温条件を満たした場合に、保護装置（２９）が動作しているとみなして、冷却コントローラ（２８）を切り換えて給電回路（２７）を開くとともに、均圧電磁弁（２２）を開放することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
制御部（３０）は、蒸発器温度（Ｅ）が所定の分析開始温度（Ｅ１）まで上昇してから、所定の分析時間（Ｔ３）にわたって、蒸発器温度（Ｅ）が下降傾向を示さない場合に、高温条件を満たしたと判断する請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
比較的短時間における急な蒸発器温度（Ｅ）の上昇を検出するための第１上昇基準と、
比較的短時間における急な蒸発器温度（Ｅ）の下降を検出するための第１下降基準と、
比較的長時間における緩やかな蒸発器温度（Ｅ）の上昇を検出するための第２上昇基準と、
比較的長時間における緩やかな蒸発器温度（Ｅ）の下降を検出するための第２下降基準とが設定されており、
制御部（３０）は、所定の処理時間（Ｔ２）毎に、蒸発器温度（Ｅ）が各基準に該当するか否かを判定する判定部（３４）を備えており、該判定部（３４）は、
第１上昇基準または第２上昇基準に該当する場合に、蒸発器温度（Ｅ）は上昇傾向であると判定し、
第１下降基準または第２下降基準に該当する場合に、蒸発器温度（Ｅ）は下降傾向であると判定し、
全ての基準に該当しない場合に、蒸発器温度（Ｅ）は直前と同じ傾向であると判定する請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
第１上昇基準および第１下降基準に関して、所定の広温度幅（ＸＷ）と短時間幅（ＴＳ）がそれぞれ設定されており、
第２上昇基準および第２下降基準に関して、広温度幅（ＸＷ）より狭い狭温度幅（ＸＮ）と、短時間幅（ＴＳ）より長い長時間幅（ＴＬ）とがそれぞれ設定されており、
制御部（３０）は、蒸発器温度センサ（２４）で検出される蒸発器温度（Ｅ）の履歴を記憶する記憶部（３５）を備えており、
判定部（３４）は、処理時間（Ｔ２）毎に現時点の蒸発器温度（Ｅ）を基準温度（Ｘ０）として抽出し、
同時に、現時点から短時間幅（ＴＳ）だけ前の第１参照時点の蒸発器温度（Ｅ）と、第１参照時点から短時間幅（ＴＳ）だけ前の第２参照時点の蒸発器温度（Ｅ）と、現時点から長時間幅（ＴＬ）だけ前の第３参照時点の蒸発器温度（Ｅ）と、第３参照時点から長時間幅（ＴＬ）だけ前の第４参照時点の蒸発器温度（Ｅ）とを、第１参照温度（Ｘ１）、第２参照温度（Ｘ２）、第３参照温度（Ｘ３）および第４参照温度（Ｘ４）として記憶部（３５）からそれぞれ抽出し、
不等式（Ｘ０−Ｘ１≧ＸＷ）と不等式（Ｘ１−Ｘ２≧ＸＷ）を共に満足する場合に、第１上昇基準に該当すると判定し、
不等式（Ｘ１−Ｘ０≧ＸＷ）と不等式（Ｘ２−Ｘ１≧ＸＷ）を共に満足する場合に、第１下降基準に該当すると判定し、
不等式（Ｘ０−Ｘ３≧ＸＮ）と不等式（Ｘ３−Ｘ４≧ＸＮ）を共に満足する場合に、第２上昇基準に該当すると判定し、
不等式（Ｘ３−Ｘ０≧ＸＮ）と不等式（Ｘ４−Ｘ３≧ＸＮ）を共に満足する場合に、第２下降基準に該当すると判定する請求項３に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の保護装置を備える冷蔵庫に関する。本発明における冷蔵庫には、食品等の保存用の冷蔵庫に加えて、陳列用の冷蔵ショーケースが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを備える多くの冷蔵庫には、圧縮機を保護する保護装置が設けられる。保護装置は、冷凍サイクルが過負荷状態となった場合に動作して、圧縮機への給電を遮断することにより、圧縮機を保護する。例えば特許文献１には、保護装置を備える急速冷却庫が記載されており、そこではバイメタルを有する従来公知の保護装置が採用されている。このバイメタルは、冷凍サイクルが過負荷状態となった場合、すなわち圧縮機を過電流が流れた場合に加熱されて変形し、圧縮機への給電回路を開くことにより、圧縮機を停止させる。圧縮機が停止してから暫くすると、バイメタルは冷えて元の形態に戻り、圧縮機への給電回路は再び閉じられる。
【０００３】
また特許文献１では、庫内温度センサで検出される庫内温度に基づいて、保護装置の動作状態を判断している。具体的には、所定時間毎に庫内温度を取り込み、該温度が所定時間内に所定値下降しなかった場合に、保護装置が動作して圧縮機が停止していると判断する。この判断後は、報知ランプを点灯させて、保護装置が動作していること、すなわち冷凍サイクルが過負荷状態であることをユーザーに知らせるとともに、圧縮機の駆動系統を切断する。所定の切断時間が経過すると、制御部は駆動系統の切断状態を解除して、圧縮機への給電すなわち庫内の冷却を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５９０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷凍サイクルにおいて圧縮機が駆動すると、その吸入側と吐出側に差圧が生じる。この差圧を解消しないまま、停止中の圧縮機を再起動させると、圧縮機に対して大きな負担がかかるため、その停止中に差圧を解消しておくことが好ましい。特許文献１の急速冷却庫では、保護装置が動作していると判断してから、所定の切断時間にわたって圧縮機の駆動系統を切断しており、この切断時間の間に差圧は少しずつ解消される。しかし、差圧の解消に十分な切断時間を設定すると、その間に庫内温度が大きく上昇して、食品等の被冷却物を傷めてしまうおそれがある。逆に切断時間を短く設定すると、庫内温度の上昇を抑えることはできるが、今度は差圧の解消が不十分になり、圧縮機の起動時の負担が大きくなるおそれがある。
【０００６】
また特許文献１では、庫内温度が所定時間内に所定値下降しなかった場合に、保護装置が動作して圧縮機が停止していると判断しており、この方法によれば、圧縮機と保護装置の状態を直接監視する必要がなく、その分だけ制御回路を簡素化することができる。しかし、本発明の対象となる冷蔵庫では、温度センサが結露水などで濡れて、当該結露水が融けたり凍ったりを繰り返すことがある。水の温度は融点すなわち０℃付近ではあまり変化しないため、この温度帯に差し掛かると、圧縮機が正常に駆動していても温度の下降は緩やかになる。つまり、特許文献１の判断方法を冷蔵庫に対してそのまま適用すると、圧縮機が駆動しているのに誤って停止していると判断されるおそれがある。
【０００７】
本発明は、圧縮機の保護装置を備える冷蔵庫において、保護装置が動作したことを検知した後に、圧縮機の吸入側と吐出側の差圧を素早く解消して、圧縮機を早期にかつ大きな負担をかけずに再起動させること、および、圧縮機と保護装置の状態を直接監視することなく、圧縮機の駆動状態を正確に判断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷蔵庫は、圧縮機１２と蒸発器７を含む冷凍サイクルにより庫内Ｒが冷却される冷蔵庫であって、圧縮機１２への給電回路２７を開閉する冷却コントローラ２８と、過負荷時に圧縮機１２への給電を遮断する保護装置２９と、蒸発器７の温度を検出する蒸発器温度センサ２４と、圧縮機１２の吸入側と吐出側をバイパスする均圧回路２０と、均圧回路２０を開閉する均圧電磁弁２２と、冷却コントローラ２８および均圧電磁弁２２を制御する制御部３０とを備える。制御部３０は、冷却コントローラ２８を介して給電回路２７を閉じているにもかかわらず、蒸発器温度センサ２４で検出される蒸発器温度Ｅが所定の高温条件を満たした場合に、保護装置２９が動作しているとみなして、冷却コントローラ２８を切り換えて給電回路２７を開くとともに、均圧電磁弁２２を開放することを特徴とする。
【０００９】
制御部３０は、蒸発器温度Ｅが所定の分析開始温度Ｅ１まで上昇してから、所定の分析時間Ｔ３にわたって、蒸発器温度Ｅが下降傾向を示さない場合に、高温条件を満たしたと判断することができる。
【００１０】
詳しくは、比較的短時間における急な蒸発器温度Ｅの上昇を検出するための第１上昇基準と、比較的短時間における急な蒸発器温度Ｅの下降を検出するための第１下降基準と、比較的長時間における緩やかな蒸発器温度Ｅの上昇を検出するための第２上昇基準と、比較的長時間における緩やかな蒸発器温度Ｅの下降を検出するための第２下降基準とを設定する。制御部３０は、所定の処理時間Ｔ２毎に、蒸発器温度Ｅが各基準に該当するか否かを判定する判定部３４を備えており、該判定部３４は、第１上昇基準または第２上昇基準に該当する場合に、蒸発器温度Ｅは上昇傾向であると判定し、第１下降基準または第２下降基準に該当する場合に、蒸発器温度Ｅは下降傾向であると判定し、全ての基準に該当しない場合に、蒸発器温度Ｅは直前と同じ傾向であると判定する。
【００１１】
より具体的には、第１上昇基準および第１下降基準に関して、所定の広温度幅ＸＷと短時間幅ＴＳをそれぞれ設定し、第２上昇基準および第２下降基準に関して、広温度幅ＸＷより狭い狭温度幅ＸＮと、短時間幅ＴＳより長い長時間幅ＴＬとをそれぞれ設定する。制御部３０は、蒸発器温度センサ２４で検出される蒸発器温度Ｅの履歴を記憶する記憶部３５を備える。判定部３４は、処理時間Ｔ２毎に現時点の蒸発器温度Ｅを基準温度Ｘ０として抽出し、同時に、現時点から短時間幅ＴＳだけ前の第１参照時点の蒸発器温度Ｅと、第１参照時点から短時間幅ＴＳだけ前の第２参照時点の蒸発器温度Ｅと、現時点から長時間幅ＴＬだけ前の第３参照時点の蒸発器温度Ｅと、第３参照時点から長時間幅ＴＬだけ前の第４参照時点の蒸発器温度Ｅとを、第１参照温度Ｘ１、第２参照温度Ｘ２、第３参照温度Ｘ３および第４参照温度Ｘ４として記憶部３５からそれぞれ抽出する。そして、不等式（Ｘ０−Ｘ１≧ＸＷ）と不等式（Ｘ１−Ｘ２≧ＸＷ）を共に満足する場合に、第１上昇基準に該当すると判定し、不等式（Ｘ１−Ｘ０≧ＸＷ）と不等式（Ｘ２−Ｘ１≧ＸＷ）を共に満足する場合に、第１下降基準に該当すると判定し、不等式（Ｘ０−Ｘ３≧ＸＮ）と不等式（Ｘ３−Ｘ４≧ＸＮ）を共に満足する場合に、第２上昇基準に該当すると判定し、不等式（Ｘ３−Ｘ０≧ＸＮ）と不等式（Ｘ４−Ｘ３≧ＸＮ）を共に満足する場合に、第２下降基準に該当すると判定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、圧縮機１２への給電回路２７を閉じているにもかかわらず、蒸発器温度Ｅが所定の高温条件を満たした場合に、圧縮機１２の保護装置２９が動作しているとみなして、給電回路２７を開いて均圧電磁弁２２を開放するようにした。これにより、圧縮機１２の吸入側と吐出側の差圧が解消されるまで再起動を禁止しながら、吸入側と吐出側をバイパスする均圧回路２０を介して差圧を素早く解消することができ、その解消後は大きな負担をかけずに圧縮機１２を再起動させることができる。また本発明では、蒸発器温度センサ２４で検出される蒸発器温度Ｅに基づいて、保護装置２９の動作状態すなわち圧縮機１２の駆動状態を判断するので、圧縮機１２と保護装置２９を直接監視するための専用の素子を不要として、制御回路の簡素化すなわちコストの削減を図ることができる。
【００１３】
蒸発器温度Ｅが分析開始温度Ｅ１まで上昇してから、分析時間Ｔ３にわたって蒸発器温度Ｅが下降傾向を示さない場合に、高温条件を満たしたと判断することができる。換言すれば、分析時間Ｔ３の間に蒸発器温度Ｅが一度でも下降傾向を示すと、高温条件を満たさないと判断することができる。上記のように、結露水で濡れた状態の蒸発器温度センサ２４の検出温度（蒸発器温度Ｅ）は、水の融点すなわち０℃付近ではあまり変化せず、圧縮機１２が正常に駆動していても、蒸発器温度Ｅは緩やかにしか下降しない。そこで本発明では、その速度にかかわらず蒸発器温度Ｅが下降すれば、高温条件を満たさない、すなわち圧縮機１２が駆動していると判断するようにした。これによれば、蒸発器温度Ｅが緩やかに変化する温度帯に差し掛かっても、圧縮機１２の駆動状態を正確に判断することができる。
【００１４】
また、閾値としての分析開始温度Ｅ１を設定し、蒸発器温度Ｅが分析開始温度Ｅ１まで上昇して初めて、高温条件に係る判断を開始すると、圧縮機１２が駆動していることが明らかな低温状態において、圧縮機１２が停止していると誤って判断されることを防止することができる。さらに、分析時間Ｔ３を設定し、該時間Ｔ３にわたって蒸発器温度Ｅが下降傾向を示さない状態が維持された場合に限り、高温条件を満たしたと判断するようにしていると、圧縮機１２が駆動していて蒸発器温度Ｅが全体的には下降しているにもかかわらず、該温度Ｅが一時的に上昇した場合に、この上昇を理由に圧縮機１２が停止していると誤って判断されることを防止することができる。
【００１５】
比較的短時間における急な蒸発器温度Ｅの変化を検出するための第１上昇基準および第１下降基準と、比較的長時間における緩やかな蒸発器温度Ｅの変化を検出するための第２上昇基準および第２下降基準とを設定すると、蒸発器温度Ｅが位置する温度帯にかかわらず、その変化の傾向（上昇または下降）を常に正確に判定することができる。第１上昇基準および第１下降基準によれば、圧縮機１２が起動あるいは停止した直後など、蒸発器温度Ｅの変化が激しい温度帯において、その変化の傾向を正確に判定することができ、第２上昇基準および第２下降基準によれば、蒸発器温度Ｅが０℃付近の場合など、その変化が緩やかな温度帯において、変化の傾向を正確に判定することができる。また、蒸発器温度Ｅの変化が緩やかな温度帯においては、４つ全ての基準に該当しないことがあるが、この温度帯に上昇から下降、あるいは下降から上昇に転じることなく、圧縮機１２が起動または停止することは考えにくいから、直前と同じ傾向であると判定することにより、変化の傾向を正確に判定することができる。
【００１６】
現時点の蒸発器温度Ｅである基準温度Ｘ０と、現時点から短時間幅ＴＳだけ前の第１参照温度Ｘ１と、さらに短時間幅ＴＳだけ前の第２参照温度Ｘ２とを抽出し、不等式（Ｘ０−Ｘ１≧ＸＷ）と不等式（Ｘ１−Ｘ２≧ＸＷ）を共に満足する場合に、第１上昇基準に該当すると判定することができる。換言すれば、両不等式のうち少なくとも一方を満足しない場合には、第１上昇基準に該当しないと判定することができる。第１下降基準、第２上昇基準および第２下降基準についても同様に判定することができる。これによれば、仮に外部ノイズの影響などにより、不等式中の３つの温度Ｘ０・Ｘ１・Ｘ２のうち１つが大きく飛び離れた値になってしまった場合でも、誤判定を防止することができる。
【００１７】
例えば、実際の蒸発器温度Ｅは徐々に下降している（Ｘ２＞Ｘ１＞Ｘ０）のに、基準温度Ｘ０だけが外部ノイズの影響で大幅に高くなってしまった場合（Ｘ０≫Ｘ２＞Ｘ１）について説明する。この場合は、第１上昇基準に係る一方の不等式（Ｘ０−Ｘ１≧ＸＷ）は満足するが、他方の不等式（Ｘ１−Ｘ２≧ＸＷ）は満足せず、従って第１上昇基準に該当しないと判定される。同様に、第１下降基準、第２上昇基準および第２下降基準にも該当しないと判定される。つまり、全ての基準に該当せず、蒸発器温度Ｅは直前と同じ傾向であると判定されるから、誤判定にはならない。ここで仮に、第１上昇基準に係る不等式が（Ｘ０−Ｘ１≧ＸＷ）の１つだけであり、第１下降基準に係る不等式が（Ｘ１−Ｘ０≧ＸＷ）の１つだけであれば、上記のように誤って（Ｘ０≫Ｘ１）となったとき、蒸発器温度Ｅは下降傾向ではなく上昇傾向であると誤判定されてしまう。
【００１８】
また、蒸発器温度センサ２４に水滴が付着し、この水滴が過冷却されることがある。過冷却状態の水滴の温度は、凍らないままマイナス温度まで低下し、その後に一気に凍結が進むと、その潜熱の影響で一時的に温度が上昇する。しかし本発明のように、各基準について２つの不等式を設定すると、蒸発器温度Ｅの下降中において、一方の不等式が過冷却時の温度上昇の影響を受けたとしても、他方の不等式はこの影響を受けないようにして、蒸発器温度Ｅが上昇傾向であると誤判定されることを防止することができる。
【００１９】
さらに本発明では、例えば第２上昇基準について、２つの不等式で第３参照温度Ｘ３を共用することにより、両不等式で用いる参照温度を３個（Ｘ０・Ｘ３・Ｘ４）とした。このように、各基準で用いる参照温度を３個ずつとすると、２つの不等式で参照温度を共用しない場合、すなわち両不等式で４個の参照温度を用いる場合に比べて、外部ノイズの影響を受けた蒸発器温度Ｅを抽出するリスクを減らすことができる。
【００２０】
本発明に係る第２上昇基準の比較対象として、不等式（Ｘ０−Ｘ３≧ＸＮ）と不等式（Ｘ１−Ｘ５≧ＸＮ）からなる基準を想定し、第２下降基準の比較対象として、不等式（Ｘ３−Ｘ０≧ＸＮ）と不等式（Ｘ５−Ｘ１≧ＸＮ）からなる基準を想定する。第５参照温度Ｘ５は、第１参照時点から長時間幅ＴＬだけ前の第５参照時点の蒸発器温度Ｅである。各時点を現時点から近い順に並べると、第１参照時点、第３参照時点、第５参照時点、第４参照時点の順になる。
【００２１】
蒸発器温度Ｅが第３参照時点を中心に上に凸な温度変化をする場合、すなわち、第４参照時点から第３参照時点にかけて蒸発器温度Ｅが上昇し（Ｘ４＜Ｘ５＜Ｘ３）、第３参照時点から現時点にかけて蒸発器温度Ｅが下降する（Ｘ３＞Ｘ１＞Ｘ０）場合について検証する（温度の変化幅は比較的狭く、第１上昇基準と第１下降基準には該当しないものとする）。この場合、本発明に係る第２上昇基準と第２下降基準には該当せず、蒸発器温度Ｅは直前と同じ傾向であると判定される。一方、比較対象の基準によれば、第５参照温度Ｘ５が第１参照温度Ｘ１より高くなったとき、下降基準に係る２つの不等式を満足して、下降傾向であると判定されることがある。また、蒸発器温度Ｅが下に凸な温度変化をする場合（Ｘ４＞Ｘ５＞Ｘ３、Ｘ３＜Ｘ１＜Ｘ０）、本発明に係る第２上昇基準と第２下降基準には該当しないが、比較対象の基準によれば、第５参照温度Ｘ５が第１参照温度Ｘ１より低くなったとき、上昇基準に係る２つの不等式を満足して、上昇傾向であると判定されることがある。
【００２２】
つまり、蒸発器温度Ｅが長時間幅ＴＬごとに小さく上下動を繰り返す場合に、比較対象の基準によれば、上昇傾向と下降傾向の判定が交互に繰り返されることがある。保護装置２９の動作時に蒸発器温度Ｅの上下動が発生した場合、比較対象の基準によれば、蒸発器温度Ｅが分析開始温度Ｅ１まで上昇してから分析時間Ｔ３が経過する前に、下降傾向と判定されて計時がリセットされてしまい、結果として保護装置２９の動作を検知するのが遅れてしまうおそれがある。これに対し本発明によれば、蒸発器温度Ｅが長時間幅ＴＬごとに上下動を繰り返しても、第２下降基準には該当しないから、分析時間Ｔ３の途中に計時がリセットされるおそれはなく、従って保護装置２９の動作を早期に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した冷蔵ショーケースの冷凍サイクル図である。
【図２】冷蔵ショーケースの概略構成を示す縦断側面図である。
【図３】冷蔵ショーケースの制御系のブロック図である。
【図４】庫内温度と各部の駆動状態の推移を示すタイミングチャートである。
【図５】保護装置の動作判断に係るフローチャートである。
【図６】保護装置の動作判断時のタイミングチャートである。
【図７】蒸発器温度の傾向判定に係るフローチャートである。
【図８】傾向判定における参照時点と参照温度について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施例）  図１ないし図８は、本発明をリーチイン型の冷蔵ショーケースに適用した実施例を示す。図２において冷蔵ショーケースは、正面に開口を有する断熱箱体からなるケース本体１と、ケース本体１の開口を開閉する扉２とを備える。ケース本体１と扉２で囲まれる庫内Ｒは、区画板３で陳列室４と通気ダクト５に区画されており、扉２に臨む陳列室４には、陳列対象である食品を載置するための棚板６が上下多段状に設置されている。ケース本体１の内壁面に沿う通気ダクト５には、冷凍サイクルを構成する蒸発器７と、庫内Ｒの空気を循環させるための循環ファン８とが配置されている。
【００２５】
ケース本体１の下側に区画された機械室１１には、蒸発器７と共に冷凍サイクルを構成する圧縮機１２および凝縮器１３と、これらを冷却するための冷却ファン１４などが配置されている。図１に示すように冷凍サイクルは、圧縮機１２、凝縮器１３、ドライヤー１５、膨張弁１６および蒸発器７などを冷媒配管１７でループ状に接続して構成される。圧縮機１２の吸入側（低圧側）と吐出側（高圧側）は均圧回路２０でバイパスされており、該回路２０にはキャピラリチューブ２１と均圧電磁弁２２が配置されている。蒸発器７の入口部分には、その温度を検出するための蒸発器温度センサ２４が設けられており、庫内Ｒにもその温度を検出するための庫内温度センサ２５が設けられている。
【００２６】
図３に示すように、圧縮機１２と商用電源を接続する給電回路２７には、冷却コントローラ２８とオーバーロードリレー（保護装置：以下、ＯＬＲと記す。）２９が直列に配置されている。冷却コントローラ２８は、冷蔵ショーケースの全体を制御する制御部３０によって、庫内温度センサ２５で検出される庫内温度Ｄに基づきオンオフ制御される。これにより、給電回路２７が開閉制御されて（圧縮機１２がオンオフ制御されて）、庫内温度Ｄが目標温度帯の範囲内に維持される。ＯＬＲ２９はバイメタルを有する従来公知の構成であり、冷凍サイクルにかかる負荷が大きくなった場合、すなわち、給電回路２７を過電流が流れた場合に動作して（開いて）、圧縮機１２への給電を遮断することにより、圧縮機１２を保護する。本実施例に係る制御部３０は、圧縮機１２とＯＬＲ２９の動作状態を直接監視しておらず、これにより制御回路の簡素化すなわち低コスト化を図っている。
【００２７】
図４に示すように制御部３０は、目標温度Ｄ０を中心とする（Ｄ０±α）℃の目標温度帯を設定し、当該温度帯の上閾値すなわち（Ｄ０＋α）℃を、圧縮機１２の駆動を開始する冷却開始温度Ｄｏｎとし、当該温度帯の下閾値すなわち（Ｄ０−α）℃を、圧縮機１２の駆動を停止する冷却停止温度Ｄｏｆｆとする。制御部３０は、庫内温度Ｄが冷却開始温度Ｄｏｎまで上昇すると、冷却コントローラ２８をオン状態に切り換えて圧縮機１２を駆動させる（時点ｔ１）。
【００２８】
圧縮機１２の駆動により庫内Ｒが冷却されて、庫内温度Ｄが冷却停止温度Ｄｏｆｆまで低下すると、制御部３０は冷却コントローラ２８をオフ状態に切り換えて圧縮機１２を停止させ、同時に均圧電磁弁２２を開放する（時点ｔ２）。均圧電磁弁２２は、所定の均圧時間Ｔ１にわたって開放状態に維持され、これにより圧縮機１２の高圧側と低圧側の差圧が均圧回路２０を介して解消される（時点ｔ２〜ｔ３）。なお本実施例では、均圧電磁弁２２を開放してから均圧時間Ｔ１が経過した時点ｔ３で均圧電磁弁２２を閉じるようにしたが、次に圧縮機１２が起動する時点ｔ４まで均圧電磁弁２２を開放状態に維持することもできる。
【００２９】
本実施例では均圧時間Ｔ１を、圧縮機１２の停止保護時間（停止状態を維持すべき下限時間）と同じ５分に設定した。次の時点ｔ５のように、均圧電磁弁２２を開放してから均圧時間Ｔ１が経過する前に、庫内温度Ｄが冷却開始温度Ｄｏｎまで上昇した場合は、制御部３０はこの時点では冷却コントローラ２８をオフ状態に維持し、均圧時間Ｔ１が経過した時点ｔ６でこれをオン状態に切り換えて、圧縮機１２を起動させる。
【００３０】
次の時点ｔ７では、圧縮機１２への給電回路２７を過電流が流れたことに伴い、ＯＬＲ２９が開いて圧縮機１２が停止している。上述のように制御部３０は、ＯＬＲ２９が開いたことや圧縮機１２が停止したことを直接検知し得ないので、この時点では冷却コントローラ２８はオン状態のままであり、均圧電磁弁２２もまだ開放されない。本実施例では、次に図５のフローチャートで説明するように、蒸発器温度センサ２４で検出される蒸発器温度Ｅに基づいて、ＯＬＲ２９が開いて圧縮機１２が停止したことを検知し、これを検知した場合に、冷却コントローラ２８をオフ状態に切り換えて均圧電磁弁２２を開放する。
【００３１】
ＯＬＲ２９が開いて圧縮機１２が停止すると、蒸発器温度Ｅは下降から上昇に転じる。冷却コントローラ２８がオン状態である（ステップＳ１でＹＥＳ）にもかかわらず、蒸発器温度Ｅが所定の分析開始温度Ｅ１（本実施例では−１℃）まで上昇すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部３０はＯＬＲ２９が開いている可能性があるとして、これを判断するための分析を開始する。
【００３２】
具体的には、制御部３０はタイマー３３による計時を開始し（ステップＳ３）、所定の処理時間Ｔ２（本実施例では１０秒）毎に、判定部３４による蒸発器温度Ｅの変化の傾向（上昇または下降）の判定を行う（ステップＳ４〜Ｓ７）。なお、傾向判定（ステップＳ６）の詳細は後述する。計時時間Ｔが所定の分析時間Ｔ３（本実施例では４分）に達するまでに、蒸発器温度Ｅが一度でも下降傾向を示すと（ステップＳ８でＮＯ）、制御部３０はＯＬＲ２９が動作していない（圧縮機１２が駆動している）と判断して、ステップＳ１へ戻る。一方、蒸発器温度Ｅが上昇傾向を示し続けたまま、計時を開始してから分析時間Ｔ３が経過した場合（ステップＳ９でＹＥＳ）は、制御部３０はＯＬＲ２９が開いて圧縮機１２が停止していると判断して、圧縮機１２とＯＬＲ２９の状態に関する分析を終了する。本実施例において、蒸発器温度Ｅが所定の高温条件を満たすとは、蒸発器温度Ｅが分析開始温度Ｅ１まで上昇してから分析時間Ｔ３にわたって上昇傾向を示し続ける（下降傾向を示さない）ことである。なお、蒸発器温度Ｅの傾向判定（ステップＳ６）は、蒸発器温度Ｅが分析開始温度Ｅ１まで上昇するか否かにかかわらず、常時行われている。
【００３３】
図６のタイミングチャートは、図５のフローチャートに従い、ＯＬＲ２９が開いて圧縮機１２が停止していると判断された場合を示したものである。最初の時点ｔ７では、ＯＬＲ２９が開いたことで圧縮機１２が停止して、庫内温度Ｄと蒸発器温度Ｅが上昇に転じており、次の時点ｔ８では、蒸発器温度Ｅが分析開始温度Ｅ１まで上昇して、タイマー３３による計時が開始されている。次の時点ｔ９では、蒸発器温度Ｅが上昇傾向を示し続けたまま、時点ｔ８から分析時間Ｔ３が経過しており、ここで制御部３０は、ＯＬＲ２９が開いて圧縮機１２が停止していると判断して、冷却コントローラ２８をオフ状態に切り換えるとともに、均圧電磁弁２２を開放している。これにより、均圧回路２０を介して圧縮機１２の吸入側と吐出側の差圧が素早く解消される。
【００３４】
均圧電磁弁２２を開放してから均圧時間Ｔ１が経過すると（時点ｔ１０）、制御部３０は同弁２２を閉じるとともに、庫内温度Ｄが冷却開始温度Ｄｏｎ以上であることを条件として、冷却コントローラ２８をオン状態に切り換える。このチャートにおいては、ＯＬＲ２９は均圧時間Ｔ１が経過する前に既に閉じているため、冷却コントローラ２８の切り換えと同時に圧縮機１２が起動して、庫内Ｒが再び冷却される。本実施例のように、圧縮機１２を起動させる前に、均圧時間Ｔ１にわたって均圧電磁弁２２を開放して、圧縮機１２の高圧側と低圧側の差圧を解消しておくと、大きな負担をかけずに圧縮機１２を再起動させることができる。
【００３５】
図７のフローチャートは、図５のフローチャートにおける蒸発器温度Ｅの傾向判定（ステップＳ６）の手順を示したものである。この判定に際しては、予め２つずつ設定された上昇基準と下降基準を用いる。第１上昇基準および第１下降基準は、比較的短時間における急な蒸発器温度Ｅの温度変化を検出するものであり、第２上昇基準および第２下降基準は、比較的長時間における緩やかな蒸発器温度Ｅの温度変化を検出するものである。これら基準の詳細については後述する。
【００３６】
制御部３０の判定部３４（図３参照）は、第１上昇基準、第１下降基準、第２上昇基準および第２下降基準の順に、蒸発器温度Ｅが当該基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。第１上昇基準または第２上昇基準を満たすと（ステップＳ１１またはステップＳ１３でＹＥＳ）、判定結果として「上昇傾向」を出力し（ステップＳ１５）、第１下降基準または第２下降基準を満たすと（ステップＳ１２またはステップＳ１４でＹＥＳ）、判定結果として「下降傾向」を出力する（ステップＳ１６）。全ての基準を満たさない場合は（ステップＳ１１〜Ｓ１４でＮＯ）、その直前の判定結果を維持して、これを出力する（ステップＳ１７）。
【００３７】
次に、各基準の詳細について説明する。制御部３０は、蒸発器温度センサ２４で検出される蒸発器温度Ｅの履歴を記憶する記憶部３５（図３参照）を備えており、傾向判定に際しては、現時点の蒸発器温度Ｅである基準温度Ｘ０に加えて、記憶部３５に記憶された第１〜第４の参照時点における蒸発器温度Ｅが、第１〜第４の参照温度Ｘ１〜Ｘ４として抽出される。図８に示すように、第１参照温度Ｘ１に係る第１参照時点とは、現時点から短時間幅ＴＳ（本実施例では１０秒）だけ前であり、第２参照温度Ｘ２に係る第２参照時点とは、第１参照時点から短時間幅ＴＳだけ前（本実施例では現時点から２０秒前）である。また、第３参照温度Ｘ３に係る第３参照時点とは、現時点から長時間幅ＴＬ（本実施例では３０秒）だけ前であり、第４参照温度Ｘ４に係る第４参照時点とは、第３参照時点から長時間幅ＴＬだけ前（本実施例では現時点から６０秒前）である。
【００３８】
第１上昇基準（ステップＳ１１）に係る判定にあたっては、基準温度Ｘ０と第１参照温度Ｘ１と第２参照温度Ｘ２に関して、次の２つの不等式が成り立つか否かを判定する。
（式１−１）Ｘ０−Ｘ１≧ＸＷ
（式１−２）Ｘ１−Ｘ２≧ＸＷ
両式中の広温度幅ＸＷは予め設定された定数であり、本実施例ではこれを０．５℃に設定した。判定部３４は、両方の不等式が成り立つ場合に第１上昇基準を満たす（ステップＳ１１でＹＥＳ）と判定し、不等式が一方でも成り立たない場合は第１上昇基準を満たさない（ステップＳ１１でＮＯ）と判定する。
【００３９】
第１下降基準（ステップＳ１２）に係る判定にあたっては、基準温度Ｘ０と第１参照温度Ｘ１と第２参照温度Ｘ２に関して、次の２つの不等式が成り立つか否かを判定する。
（式１−３）Ｘ１−Ｘ０≧ＸＷ
（式１−４）Ｘ２−Ｘ１≧ＸＷ
判定部３４は、両方の不等式が成り立つ場合に第１下降基準を満たす（ステップＳ１２でＹＥＳ）と判定し、不等式が一方でも成り立たない場合は第１下降基準を満たさない（ステップＳ１２でＮＯ）と判定する。
【００４０】
第２上昇基準（ステップＳ１３）に係る判定にあたっては、基準温度Ｘ０と第３参照温度Ｘ３と第４参照温度Ｘ４に関して、次の２つの不等式が成り立つか否かを判定する。
（式２−１）Ｘ０−Ｘ３≧ＸＮ
（式２−２）Ｘ３−Ｘ４≧ＸＮ
両式中の狭温度幅ＸＮは予め設定された定数であり、本実施例ではこれを広温度幅ＸＷより狭い０．２℃に設定した（ＸＷ＞ＸＮ）。判定部３４は、両方の不等式が成り立つ場合に第２上昇基準を満たす（ステップＳ１３でＹＥＳ）と判定し、不等式が一方でも成り立たない場合は第２上昇基準を満たさない（ステップＳ１３でＮＯ）と判定する。
【００４１】
第２下降基準（ステップＳ１４）に係る判定にあたっては、基準温度Ｘ０と第３参照温度Ｘ３と第４参照温度Ｘ４に関して、次の２つの不等式が成り立つか否かを判定する。
（式２−３）Ｘ３−Ｘ０≧ＸＮ
（式２−４）Ｘ４−Ｘ３≧ＸＮ
判定部３４は、両方の不等式が成り立つ場合に第２下降基準を満たす（ステップＳ１４でＹＥＳ）と判定し、不等式が一方でも成り立たない場合は第２下降基準を満たさない（ステップＳ１４でＮＯ）と判定する。
【００４２】
第１上昇基準および第１下降基準によれば、圧縮機１２が起動あるいは停止した直後など、蒸発器温度Ｅの変化が激しい温度帯において、その変化の傾向を正確に判定することができ、第２上昇基準および第２下降基準によれば、蒸発器温度Ｅが０℃付近の場合など、その変化が緩やかな温度帯において、変化の傾向を正確に判定することができる。また、蒸発器温度Ｅの変化が緩やかな温度帯においては、４つ全ての基準に該当しないことがあるが（ステップＳ１１〜Ｓ１４でＮＯ）、この温度帯に上昇から下降、あるいは下降から上昇に転じることなく、圧縮機１２が起動または停止することは考えにくいから、直前と同じ傾向であると判定する（ステップＳ１７）ことにより、変化の傾向を正確に判定することができる。
【００４３】
上記の実施例では、本発明をリーチイン型の冷蔵ショーケースに適用したが、これ以外に、正面開口が常に開放される冷蔵オープンショーケースや、食品等を低温で保存する冷蔵庫などにも、本発明を適用することができる。冷蔵ショーケースや冷蔵庫においては、サーモコントロールの都度、温度変化が緩やかな０℃付近の温度帯を蒸発器温度Ｅが通過するため、本発明の適用が有効である。
【符号の説明】
【００４４】
７  蒸発器
１２  圧縮機
２０  均圧回路
２２  均圧電磁弁
２４  蒸発器温度センサ
２８  冷却コントローラ
２９  保護装置（オーバーロードリレー）
３０  制御部
Ｒ  庫内
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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