(57)【要約】【課題】  冷凍・冷蔵ショーケース１及び冷凍機ユニット２を具えた冷却システムにおいて、冷凍機ユニット２の凝縮器のファンを全速運転することによって従来よりも消費電力を減少させることが出来る制御装置３を提供する。【解決手段】  本発明に係る制御装置３は、冷凍・冷蔵ショーケース１及び冷凍機ユニット２を制御するものであって、冷凍機ユニット２は、凝縮器ファン用モータ220及びファン用モータ制御回路200を具えている。ファン用モータ制御回路200は、凝縮器のファンを最高速度で回転させるための制御信号を凝縮器ファン用モータ220に供給する全速運転モードの設定が可能であって、制御装置３は、冷凍・冷蔵ショーケース１或いは冷凍機ユニット２の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の圧力差と、冷凍・冷蔵ショーケース１にかかる熱負荷を表わす熱負荷情報とに基づいて、ファン用モータ制御回路200の全速運転モードをオン／オフする。【選択図】      図１
2005273985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室を具えた冷蔵ケースと、冷蔵ケースに冷媒を供給する冷却装置とを具え、該冷却装置は、ファン及び該ファンを回転駆動するファン用モータを具えた凝縮器と、該ファン用モータを制御するモータ制御回路とを具えており、該モータ制御回路は、凝縮器のファンを最高速度で回転させるための制御信号をファン用モータに供給する全速運転モードの設定が可能である冷却システムにおいて、冷蔵ケース及び冷却装置を制御する制御装置であって、
冷蔵ケース或いは冷却装置の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の圧力差と、冷蔵ケースにかかる熱負荷を表わす熱負荷情報とに基づいて、モータ制御回路の全速運転モードをオン／オフするモードオン／オフ手段
を具えていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
冷蔵ケースは、冷蔵室内を照明する照明装置と、該照明装置の照明動作を制御すると共に該照明動作のオン／オフを表わす照明オン／オフ情報を出力する照明制御回路とを具えており、前記熱負荷情報は該照明オン／オフ情報であって、前記モードオン／オフ手段は、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かの判断、及び前記照明オン／オフ情報がオン／オフの何れを表わすかの判断を繰り返す手段と、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きく、且つ照明オン／オフ情報がオンを表わすと判断されたときに、全速運転モードをオンに設定する手段
とを具えている請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
冷却システムは、冷却装置の消費電力量を検出する電力量検出装置と、冷蔵ケースに関する環境情報を検出する１或いは複数の環境情報検出装置とを具えており、更に、
消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を１或いは複数の環境情報及び熱負荷情報と対応づけて格納するための情報格納手段と、
全速運転モードがオンに設定されたとき、電力量検出装置によって検出された消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報と対応づけて前記情報格納手段に格納する情報処理手段
とを具え、前記モードオン／オフ手段は、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かの判断を繰り返す手段と、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいと判断されたとき、前記情報格納手段から、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報に対応する消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を読み出す手段と、
読み出された消費電力量或いは該消費電力量に応じた値に基づいて、モータ制御回路の全速運転モードをオン／オフする手段
とを具えている請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記１或いは複数の環境情報は、冷蔵ケースが設置される室内の気温及び室外の気温であり、冷蔵ケースは、冷蔵室内を照明する照明装置と、該照明装置の照明動作を制御すると共に該照明動作のオン／オフを表わす照明オン／オフ情報を出力する照明制御回路とを具えており、前記熱負荷情報は該照明オン／オフ情報である請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
冷蔵室を具えた冷蔵ケースと、冷蔵ケースに冷媒を供給する冷却装置とを具え、該冷却装置は、ファン及び該ファンを回転駆動するファン用モータを具えた凝縮器と、該ファン用モータを制御するモータ制御回路とを具えており、該モータ制御回路は、凝縮器のファンを最高速度で回転させるための制御信号をファン用モータに供給する全速運転モードと凝縮器のファンを冷蔵ケース或いは冷却装置の状態に応じた速度で回転させるための制御信号をファン用モータに供給する自動運転モードとの間でモードの切換えが可能である冷却システムにおいて、冷蔵ケース及び冷却装置を制御する制御装置であって、
冷蔵ケース或いは冷却装置の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の圧力差と、冷蔵ケースにかかる熱負荷を表わす熱負荷情報とに基づいて、モータ制御回路のモードを全速運転モードと自動運転モードとの間で切り換えるモード切換え手段
を具えていることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
冷蔵ケースは、冷蔵室内を照明する照明装置と、該照明装置の照明動作を制御すると共に該照明動作のオン／オフを表わす照明オン／オフ情報を出力する照明制御回路とを具えており、前記熱負荷情報は該照明オン／オフ情報であって、前記モード切換え手段は、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かの判断、及び前記照明オン／オフ情報がオン／オフの何れを表わすかの判断を繰り返す手段と、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きく、且つ照明オン／オフ情報がオンを表わすと判断されたときに、モータ制御回路のモードを全速運転モードに設定する手段
とを具えている請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
冷却システムは、冷却装置の消費電力量を検出する電力量検出装置と、冷蔵ケースに関する環境情報を検出する１或いは複数の環境情報検出装置とを具えており、更に、
全速運転モードにおける消費電力量或いは該消費電力量に応じた値と、自動運転モードにおける消費電力量或いは該消費電力量に応じた値とを、１或いは複数の環境情報及び熱負荷情報と対応づけて格納するための情報格納手段と、
全速運転モードが設定されたとき、及び自動運転モードが設定されたとき、電力量検出装置によって検出された消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報と対応づけて前記情報格納手段に格納する情報処理手段
とを具え、前記モード切換え手段は、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かの判断を繰り返す手段と、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいと判断されたとき、前記情報格納手段から、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報に対応する、全速運転モードにおける消費電力量或いは該消費電力量に応じた値と自動運転モードにおける消費電力量或いは該消費電力量に応じた値とを読み出す手段と、
読み出された２つの消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を比較し、その比較結果に基づいて、モータ制御回路のモードを全速運転モードと自動運転モードとの間で切り換える手段
とを具えている請求項５に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵ケースと、冷蔵ケースに冷媒を供給する冷却装置とを具えた冷却システムの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生鮮食料品等を陳列して販売する食料品店では、図８に示す如き冷却システムを採用している。
該冷却システムは、冷凍・冷蔵ショーケース(１)及び冷凍機ユニット(２)から構成され、冷凍・冷蔵ショーケース(１)は店内に設置されて、その冷蔵室内に生鮮食料品が陳列される一方、冷凍機ユニット(２)は店外に設置される。尚、ショーケース(１)には、広義の意味でプレハブ冷凍冷蔵庫なども含まれるものとする。
冷凍・冷蔵ショーケース(１)は、蒸発器(11)及び膨張弁(12)を具えている一方、冷凍機ユニット(２)は、圧縮器(21)及び凝縮器(22)を具えており、これらの圧縮器(21)、凝縮器(22)、膨張弁(12)及び蒸発器(11)からなる系統内を冷媒が循環することによって、冷凍・冷蔵ショーケース(１)の冷蔵室内が冷却される。
【０００３】
ところで、近年、店舗においては、環境問題への取り組みやエネルギーコスト削減の観点から消費電力の削減が重要視されている。
そこで、消費電力の削減が可能な冷却システムとして、冷凍機ユニット(２)の凝縮器(22)のファンの回転速度を変化させる自動運転を行なう冷却システムが知られている。この種の冷却システムにおいては、冷凍機ユニット(２)に内蔵されている制御回路(図示省略)によって凝縮器(22)のファンの回転速度が制御されており、その制御方法としては、次の２つの方法が知られている。第１の制御方法は、高圧側、例えば凝縮器(22)の出口付近の冷媒圧力或いは冷媒温度に応じてファンの回転数を変化させる方法である。第２の制御方法は、凝縮器(22)のファンを回転状態と停止状態の間で交互に繰り返し切り換えるものであって、高圧側の冷媒圧力或いは冷媒温度に応じて、一定時間における回転時間と停止時間の比率(デューティ比)を変化させる方法である。
【０００４】
尚、エアコンディショナのコンデンサファン用電動機の制御装置として、コンデンサファン用電動機の消費エネルギーとコンプレッサ用電動機の消費エネルギーとの和に基づいて、コンデンサファン用電動機を制御する制御装置が提案されている(特許文献１)。
又、冷凍・冷蔵ショーケースと冷凍機ユニットとは、それぞれ別の製品として設計されており、それぞれが異なるメーカーの製品としてシステムを構成される場合もあるため、従来は、冷凍・冷蔵ショーケースと冷凍機ユニットの運転を互いに連携をとりながら行なうことが出来なかったが、近年、冷凍・冷蔵ショーケースと冷凍機ユニットの間で運転情報や制御信号の中継を行なうコントローラの開発が進められている。この種のコントローラとしては、例えばショーケースの電磁弁の運転率に基づいて冷凍機の圧縮機の吸入冷媒圧力の設定値を算出し、その圧力設定値と現在の圧力値との偏差に基づいて該圧縮機の回転数を制御するコントローラが提案されている(特許文献２)。
【特許文献１】特開平８−１８８０４４号公報
【特許文献２】特開平９−２１７９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、更なる消費電力の削減を図るためには、凝縮器(22)の運転において、ファンの回転数を極力高く保つことが重要であることが知られている。高速回転の維持により凝縮器(22)での放熱効果が高まるため、冷却システム全体の冷却効果も高まり、その結果として圧縮器の運転時間が短くなることが、消費電力を削減できる理由である。
しかし、上述の自動運転では、ファンの回転数を高く維持することはできない。なぜなら、高圧側の冷媒圧力或いは冷媒温度が高いときに、ファンの回転数は大きな値に設定されるが、その結果として冷媒圧力或いは冷媒温度が低下するため、ファンの回転数もそれに応じて低下してしまうからである。そこで、ファンの回転数を最大回転数に強制的に固定する全速運転を行なうことが考えられる。
しかしながら、冷却システムが運転されるどのような環境下においても、全速運転が効果的であるとは限らず、従来の自動運転と全速運転を適切に切り換えることが必要である。
本発明の目的は、冷蔵ケース及び冷却装置を具えた冷却システムにおいて、冷却装置の凝縮器のファンを全速運転することによって従来よりも消費電力を減少させることが出来る制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者らは、全速運転を行なうことにより消費電力が増大するケースを究明すべく鋭意研究を行なった結果、次のことが判明した。
第１のケースは、冷凍機ユニット(２)の高圧側の圧力が低下して、高圧側と低圧側の圧力差、例えば凝縮器(22)の出口付近と圧縮器(21)の入口付近の圧力差が小さくなるケースであり、かかるケースにおいては、冷凍・冷蔵ショーケース(１)の膨張弁(12)が動作しなくなるなど熱交換効率が悪化して消費電力が増大することになる。
又、全速運転によって、凝縮器(22)のファンの駆動に要する電力は増大する一方、圧縮器(21)の消費電力は熱交換効率の向上により減少する。第２のケースは、圧縮器(21)の消費電力の減少量が凝縮器(22)のファンの駆動に要する電力の増大量よりも少ないケースである。例えば、夜間など店舗の閉店時に、冷凍・冷蔵ショーケース(１)の前面に冷気漏れを防止するためのカバーが取り付けられたり、ショーケース(１)の照明が消されたり、ケース内の設定温度が開店時よりも高く設定されて、ショーケース(１)にかかる熱負荷が小さくなるケースであり、かかるケースにおいては、冷凍機ユニット(２)の冷却能力に余裕が生じて消費電力が増大することになる。
【０００７】
本発明に係る冷却システムは、冷蔵室を具えた冷蔵ケースと、冷蔵ケースに冷媒を供給する冷却装置とを具え、該冷却装置は、ファン及び該ファンを回転駆動するファン用モータを具えた凝縮器と、該ファン用モータを制御するモータ制御回路とを具えており、該モータ制御回路は、凝縮器のファンを最高速度で回転させるための制御信号をファン用モータに供給する全速運転モードの設定が可能である。そして、該冷却システムは、冷蔵ケース及び冷却装置を制御する制御装置を具え、該制御装置は、
冷蔵ケース或いは冷却装置の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の圧力差と、冷蔵ケースにかかる熱負荷を表わす熱負荷情報とに基づいて、モータ制御回路の全速運転モードをオン／オフするモードオン／オフ手段
を具えている。
【０００８】
上述の如く、冷却装置の高圧側と低圧側の冷媒の圧力差が低下したときや、冷蔵ケースにかかる熱負荷が小さくなったときに、凝縮器の全速運転により冷却装置の消費電力が増大する。
そこで、上記本発明に係る制御装置のモードオン／オフ手段は、冷蔵ケース或いは冷却装置の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の圧力差と、冷蔵ケースにかかる熱負荷を表わす熱負荷情報とに基づいて、冷却装置のモータ制御回路の全速運転モードをオン／オフする。これによって、常に自動運転を行なう従来のシステムよりも消費電力を減少させることが出来る。
尚、本願明細書において、冷蔵ケースは、冷凍ケースを含む広い概念である。
【０００９】
第１の具体的構成において、冷蔵ケースは、冷蔵室内を照明する照明装置と、該照明装置の照明動作を制御すると共に該照明動作のオン／オフを表わす照明オン／オフ情報を出力する照明制御回路とを具えており、前記熱負荷情報は該照明オン／オフ情報である。そして、前記モードオン／オフ手段は、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かの判断、及び前記照明オン／オフ情報がオン／オフの何れを表わすかの判断を繰り返す手段と、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きく、且つ照明オン／オフ情報がオンを表わすと判断されたときに、全速運転モードをオンに設定する手段
とを具えている。
【００１０】
又、第２の具体的構成において、冷却システムは、冷却装置の消費電力量を検出する電力量検出装置と、冷蔵ケースに関する環境情報を検出する１或いは複数の環境情報検出装置とを具えており、制御装置は、更に、
消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を１或いは複数の環境情報及び熱負荷情報と対応づけて格納するための情報格納手段と、
全速運転モードがオンに設定されたとき、電力量検出装置によって検出された消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報と対応づけて前記情報格納手段に格納する情報処理手段
とを具えている。そして、前記モードオン／オフ手段は、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かの判断を繰り返す手段と、
前記圧力差が所定の閾値よりも大きいと判断されたとき、前記情報格納手段から、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報に対応する消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を読み出す手段と、
読み出された消費電力量或いは該消費電力量に応じた値に基づいて、モータ制御回路の全速運転モードをオン／オフする手段
とを具えている。
【００１１】
上記第２の具体的構成を有する制御装置の情報処理手段は、モータ制御回路が全速運転モードに設定されたとき、電力量検出装置によって検出された消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報と対応づけて情報格納手段に格納する。ここで、冷却装置の消費電力は、冷蔵ケースが設置される室内の気温、室外の気温、及び冷蔵ケースの照明のオン／オフ状態の３つの環境条件によって大きく変化する。そこで、前記１或いは複数の環境情報としては、例えば冷蔵ケースが設置される室内の気温及び室外の気温、前記熱負荷情報としては、例えば照明装置の照明動作のオン／オフを表わす照明オン／オフ情報が採用される。
そして、モードオン／オフ手段は、冷蔵ケース或いは冷却装置の高圧側と低圧側の冷媒の圧力差が所定の閾値よりも大きいとき、前記情報格納手段から、１或いは複数の環境情報検出装置によって検出された１或いは複数の環境情報及び冷蔵ケースから得られた熱負荷情報に対応する消費電力量或いは該消費電力量に応じた値を読み出し、該消費電力量或いは該消費電力量に応じた値に基づいて、モータ制御回路の全速運転モードをオン／オフする。例えば、読み出した消費電力量或いは該消費電力量に応じた値と、自動運転モードにおける消費電力量或いは該消費電力量に応じた値とを比較し、その比較結果に基づいて全速運転モードをオン／オフする。
上記具体的構成によれば、１或いは複数の環境情報及び熱負荷情報によって決まる環境毎に、実際に検出された消費電力量或いは該消費電力量に応じた値に基づいて全速運転モードをオン／オフするので、凝縮器を全速運転することにより確実に消費電力を減少させることが出来る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る冷却システムの制御装置によれば、冷却装置の凝縮器を全速運転することによって従来よりも消費電力を減少させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、２つの実施例に基づき具体的に説明する。
第１実施例
本実施例の冷却システムは、図１に示す如く、冷凍・冷蔵ショーケース(１)と、冷凍機ユニット(２)と、冷凍・冷蔵ショーケース(１)及び冷凍機ユニット(２)の動作を制御するコントローラ(３)とから構成され、冷凍・冷蔵ショーケース(１)及びコントローラ(３)は食料品店の店内に設置される一方、冷凍機ユニット(２)は店外に設置される。
冷凍・冷蔵ショーケース(１)は、図８に示す如く、蒸発器(11)及び膨張弁(12)を具えている一方、冷凍機ユニット(２)は、圧縮器(21)及び凝縮器(22)を具えており、これらの圧縮器(21)、凝縮器(22)、膨張弁(12)及び蒸発器(11)からなる系統内を冷媒が循環することによって、冷凍・冷蔵ショーケース(１)の冷蔵室内が冷却される。
【００１４】
又、冷凍・冷蔵ショーケース(１)は、図１に示す如く、ショーケース制御基板(10)を具えており、該制御基板(10)に、上述の蒸発器及び膨張弁が接続されると共に(図１においては共に図示省略)、冷蔵室内を照明するための照明装置(13)が接続されている。又、該ショーケース制御基板(10)には、前記コントローラ(３)が接続されており、ショーケース制御基板(10)は、照明装置(13)の照明動作のオン／オフを表わす照明情報をコントローラ(３)に供給する。
一方、冷凍機ユニット(２)は、冷凍機制御基板(20)を具えており、該制御基板(20)に、圧縮器駆動用モータ(210)及び凝縮器ファン用モータ(220)が接続されると共に、圧縮器の入口付近の冷媒圧力を検出する低圧側圧力センサ(23)及び凝縮器の出口付近の冷媒圧力を検出する高圧側圧力センサ(24)が接続されている。又、該冷凍機制御基板(20)には、前記コントローラ(３)が接続されており、冷凍機制御基板(20)は、低圧側圧力センサ(23)によって検出された低圧側圧力値及び高圧側圧力センサ(24)によって検出された高圧側圧力値をコントローラ(３)に供給する。
冷凍機制御基板(20)は、凝縮器ファン用モータ(220)を制御するファン用モータ制御回路(200)を具えている。該制御回路(200)は、凝縮器ファン用モータ(220)に対して凝縮器のファンを最高速度で回転させるための制御信号を供給する全速運転モードと、凝縮器のファンを上述の低圧側圧力値及び高圧側圧力値に応じた回転速度で回転させるための制御信号を供給する自動運転モードとの間でモードの切換えが可能であって、前記コントローラ(３)は、上述の照明情報、低圧側圧力値及び高圧側圧力値に応じて、全速運転モードのオン／はオフを表わす２値信号を冷凍機制御基板(20)に供給する。冷凍機制御基板(20)に対して全速運転オン信号が供給されたとき、ファン用モータ制御回路(200)は全速運転モードに設定される一方、全速運転オフ信号が供給されたときには、ファン用モータ制御回路(200)は自動運転モードに設定される。
【００１５】
図２は、上記コントローラ(３)によって実行されるモード切換え手続きを表わしており、先ずステップＳ１にて、低圧側圧力値及び高圧側圧力値を取得するタイミングか否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップＳ１にて同じ判断を繰り返す。ここで、低圧側圧力値及び高圧側圧力値の取得周期は、例えば１０秒に設定される。
その後、ステップＳ１にてイエスと判断されると、ステップＳ２に移行して、冷凍機制御基板(20)から低圧側圧力値及び高圧側圧力値を取得した後、高圧側と低圧側の圧力差を算出し、次にステップＳ３では、凝縮器のファンの運転を切り換えるタイミングか否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップＳ１に戻る。ここで、運転切換え周期は、例えば１０分に設定される。
【００１６】
その後、ステップＳ３にてイエスと判断されると、ステップＳ４に移行して、ショーケース制御基板(10)から照明情報を取得すると共に、上述のステップＳ２を繰り返すことによって得られた複数の圧力差の平均値を算出する。ここで、運転切換え周期が１０分である上述の例では、１０分間の平均圧力差が算出されることになる。次にステップＳ５では、ステップＳ４にて算出された平均圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かを判断し、ノーと判断された場合には、ステップＳ８にて全速運転オフ信号を冷凍機制御基板(20)に出力して、ステップＳ１に戻る。この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が自動運転モードに設定されて、凝縮器の自動運転が行なわれることになる。
【００１７】
これに対し、ステップＳ５にてイエスと判断された場合には、ステップＳ６に移行して、ステップＳ４にて取得された照明情報に基づいて、冷凍・冷蔵ショーケース(１)の照明装置(13)の照明が消されているか否かを判断する。ここで、例えば閉店時には照明装置(13)の照明が消されているのでイエスと判断され、ステップＳ８にて全速運転オフ信号を冷凍機制御基板(20)に出力して、ステップＳ１に戻る。この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が自動運転モードに設定されて、凝縮器の自動運転が行なわれることになる。
一方、例えば開店時には照明装置(13)の照明が点けられているのでステップＳ６にてノーと判断され、ステップＳ７にて全速運転オン信号を冷凍機制御基板(20)に出力して、ステップＳ１に戻る。この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ御回路(200)が全速運転モードに設定されて、凝縮器の全速運転が行なわれることになる。
【００１８】
上記手続きによれば、冷凍機ユニット(２)の高圧側と低圧側の平均圧力差が所定の閾値よりも小さいとき、及び照明装置(13)の照明がオフのときに、凝縮器の自動運転が行なわれる一方、冷凍機ユニット(２)の高圧側と低圧側の平均圧力差が所定の閾値よりも大きく、且つ照明装置(13)の照明がオンのときには、凝縮器の全速運転が行なわれる。この様にして、凝縮器の全速運転により消費電力が増大することとならないときに限って凝縮器の全速運転が行なわれるので、常に自動運転が行なわれる従来の冷却システムに比べて消費電力を減少させることが出来る。
【００１９】
図３は、上述の制御方法により凝縮器を全速運転と自動運転との間で切り換える本発明に係る運転を行なった場合の冷却装置の消費電力と、常に凝縮器の自動運転を行なう従来の運転を行なった場合の冷却装置の消費電力とを比較した結果を表わしている。売り場面積が約２５０坪の東京都内のスーパーマーケットにおいて、１ヶ月以上の間、２台の冷却装置１、２を対象として本発明に係る運転と従来の運転とを毎日交互に行ない、店舗が開店中の１０時〜２２時に実際の消費電力を計測した。冷却装置の消費電力は、外気温に大きく影響されるため、図３は、開店中の外気温が略同じ日の消費電力を表わしている。
図示の如く、冷却装置１については、本発明に係る運転を行なった場合の消費電力は従来の運転を行なった場合に比べて４.５％減少している。又、冷却装置２については、本発明に係る運転を行なった場合の消費電力は従来の運転を行なった場合に比べて６.７％減少している。
【００２０】
第２実施例
第１実施例のコントローラは、上述の如く、冷凍・冷蔵ショーケースの照明装置のオン／オフ状態と、冷凍機ユニットの高圧側と低圧側の圧力差とに応じて、ファン用モータ制御回路のモードを切り換えるものであるのに対し、本実施例のコントローラは、冷凍・冷蔵ショーケースの照明装置のオン／オフ状態と、冷凍・冷蔵ショーケースが設置される店内及び店外の気温と、冷凍機ユニットの消費電力量とに応じてモードを切り換えるものである。
本実施例の冷却システムは、図４に示す如く、冷凍・冷蔵ショーケース(１)と冷凍機ユニット(２)とコントローラ(４)とから構成され、コントローラ(４)には、冷凍機ユニット(２)の消費電力量を検出する電力計(５)が接続されると共に、店内の気温を測定する第１温度計(６)及び店外の気温を測定する第２温度計(７)が接続されている。尚、冷凍・冷蔵ショーケース(１)及び冷凍機ユニット(２)の構成は、第１実施例と同一である。
【００２１】
本実施例のコントローラ(４)は、上記電力計(５)によって検出された消費電力量の積算値及びモードの設定回数を格納するためのデータベースを内蔵している。該データベースには、複数のデータ格納領域が設けられており、これらの領域の中から、図７に示す如く店内気温、店外気温及び照明情報に応じた１つの領域が特定される。例えば、店内気温については、０〜３０℃の範囲が５℃の刻み幅で７段階に区切られ、店外気温については、−１０〜４０℃の範囲が５℃の刻み幅で９段階に区切られる。そして、照明情報は、オン情報及びオフ情報の２種類であるので、かかる例では、データベースに７×９×２の１２６個のデータ格納領域が設けられることになり、これら１２６個の領域の中から１つの領域が特定されることになる。この様にして特定される領域に、自動運転モードの設定時における消費電力積算量及び該モードの設定回数と、全速運転モードの設定時における消費電力積算量及び該モードの設定回数とが格納される。
【００２２】
図５及び図６は、本実施例のコントローラ(４)によって実行されるモード切換え手続きを表わしており、先ずステップＳ１１では、データベースに、消費電力積算量及びモード設定回数の初期値としてゼロの値を格納した後、ステップＳ１２では、全速運転オフ信号を冷凍機制御基板(20)に出力する。この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が自動運転モードに設定されて、凝縮器の自動運転が行なわれることになる。
【００２３】
次にステップＳ１３では、低圧側圧力値、高圧側圧力値、店内気温、店外気温及び消費電力量を取得するタイミングであるか否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップＳ１３にて同じ判断を繰り返す。ここで、これらの情報の取得周期は、例えば１０秒に設定される。
その後、ステップＳ１３にてイエスと判断されると、ステップＳ１４に移行して、冷凍機制御基板(20)から低圧側圧力値及び高圧側圧力値を取得した後、高圧側と低圧側の圧力差を算出する。又、第１温度計(６)及び第２温度計(７)からそれぞれ店内気温及び店外気温を取得すると共に、電力計(５)から消費電力量を取得する。
【００２４】
続いてステップＳ１５では、凝縮器のファンの運転を切り換えるタイミングか否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップＳ１３に戻る。ここで、運転切換えの周期は、例えば１０分に設定される。
その後、ステップＳ１５にてイエスと判断されると、ステップＳ１６に移行して、ショーケース制御基板(10)から照明情報を取得すると共に、上述のステップＳ１４を繰り返すことによって得られた複数の消費電力量の積算値(消費電力積算量)を算出する。又、ステップＳ１４を繰り返すことによって得られた複数の圧力差、複数の店内気温及び複数の店外気温のそれぞれの平均値を算出する。ここで、運転切換え周期が１０分である上述の例では、１０分間の消費電力積算量、１０分間の平均圧力差、１０分間の店内平均気温及び店外平均気温が算出されることになる。
【００２５】
次にステップＳ１７では、ステップＳ１６にて取得された照明情報、算出された店内平均気温及び店外平均気温からデータベースの参照位置を特定した後、ステップＳ１８では、特定した参照位置から、自動運転モードにおける消費電力積算量及びモード設定回数と、全速運転モードにおける消費電力積算量及びモード設定回数とを読み出す。
【００２６】
続いて図６のステップＳ１９では、上述のステップＳ１６にて算出された平均圧力差が所定の閾値よりも大きいか否かを判断し、ノーと判断された場合には、ステップＳ２０にて全速運転オフ信号を冷凍機制御基板(20)に出力して、図５のステップＳ１３に戻る。この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が自動運転モードに設定されて、凝縮器の自動運転が行なわれることになる。
【００２７】
これに対し、図６のステップＳ１９にてイエスと判断された場合には、ステップＳ２１に移行して、上述のステップＳ１８にてデータベースから読み出した、自動運転モードの設定回数及び全速運転モードの設定回数が共に１０回であるか否かを判断し、ノーと判断された場合にはステップＳ２４に移行する。
【００２８】
ステップＳ２４では、データベースから読み出した２つのモード設定回数の内、そのときに設定されているモードの設定回数ｎを１だけカウントアップし、これによって得られる値ｎ＋１を該モードの新たな設定回数としてデータベースに格納する。ここで、そのときに設定されているモードの設定回数が１０回である場合には、設定回数のカウントアップは実行しない。又、ステップＳ２４では、上述のステップＳ１８にてデータベースから読み出した、自動運転モードにおける消費電力積算量及び全速運転モードにおける消費電力積算量の内、そのときに設定されているモードにおける消費電力積算量と上述のステップＳ１６にて算出した消費電力積算量との和を算出した後、その算出値をカウントアップ後のモード設定回数ｎ＋１で除算してｎ＋１回分の消費電力積算量の平均値を算出し、該平均値を、該モードにおける新たな消費電力積算量としてデータベースに格納する。
続いてステップＳ２５では、そのときに設定されているモードが自動運転モードか否かを判断し、イエスと判断された場合には、ステップＳ２６にて全速運転オン信号を冷凍機制御基板(20)に出力して、図５のステップＳ１３に戻る。この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が全速運転モードに設定されて、凝縮器の全速運転が行なわれることになる。
一方、ステップＳ２５にてノーと判断された場合には、全速運転オフ信号を冷凍機制御基板(20)に出力して、図５のステップＳ１３に戻る。この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が自動運転モードに設定されて、凝縮器の自動運転が行なわれることになる。
【００２９】
又、上述のステップＳ２１にて、自動運転モードの設定回数及び全速運転モードの設定回数が共に１０回であると判断された場合には、ステップＳ２２に移行して、上述のステップＳ１８にてデータベースから読み出した、自動運転モードにおける消費電力積算量と全速運転モードにおける消費電力積算量とを比較し、その比較結果に応じて、全速運転オン信号及び全速運転オフ信号の何れかの信号を冷凍機制御基板(20)に出力する。即ち、全速運転モードにおける消費電力積算量が自動運転モードよりも少ない場合には、全速運転オン信号が冷凍機制御基板(20)に出力され、この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が全速運転モードに設定されて、凝縮器の全速運転が行なわれることになる。一方、全速運転モードにおける消費電力積算量が自動運転モードよりも多い場合には、全速運転オフ信号が冷凍機制御基板(20)に出力され、この結果、冷凍機制御基板(20)のファン用モータ制御回路(200)が自動運転モードに設定されて、凝縮器の自動運転が行なわれることになる。
次にステップＳ２３では、上述のステップＳ１８にてデータベースから読み出した、自動運転モードにおける消費電力積算量及び全速運転モードにおける消費電力積算量の内、ステップＳ２２にてモードが切り換えられる前に設定されていたモードにおける消費電力積算量と上述のステップＳ１６にて算出した消費電力積算量との和を算出した後、その算出値を１１で除算して１１回分の消費電力積算量の平均値を算出し、該平均値を、該モードにおける新たな消費電力積算量としてデータベースに格納して、図５のステップＳ１３に戻る。
【００３０】
上記手続きによれば、冷凍機ユニット(２)の高圧側と低圧側の平均圧力差が所定の閾値よりも小さいときに、凝縮器の自動運転が行なわれる。
一方、冷凍機ユニット(２)の高圧側と低圧側の平均圧力差が所定の閾値よりも大きいときには、後述の如く凝縮器の運転が切り換えられる。即ち、冷却システムの運転開始後、店内気温、店外気温及び照明装置(13)のオン／オフ状態によって決まる環境での自動運転モードの設定回数及び全速運転モードの設定回数が共に１０回に満たない場合には、凝縮器の運転は、全速運転から自動運転、或いは自動運転から全速運転に切り換えられる。その後、店内気温、店外気温及び照明装置(13)のオン／オフ状態によって決まる環境での自動運転モードの設定回数及び全速運転モードの設定回数が共に１０回に達すると、その環境で全速運転モードが設定されたときの消費電力の積算量がその環境で自動運転モードが設定されたときの消費電力の積算量に比べて少ない場合に、凝縮器の全速運転が行なわれ、多い場合に、凝縮器の自動運転が行なわれる。
【００３１】
本実施例の冷却システムにおいては、上述の如く、店内気温、店外気温及び照明情報によって決まる環境毎に、実際に全速運転モードが設定されたときの消費電力の積算量と自動運転モードが設定されたときの消費電力の積算量とが比較され、全速運転モードにおける消費電力積算量が自動運転モードにおける消費電力積算量に比べて少ない場合に限って、凝縮器の全速運転が行なわれるので、確実に消費電力を減少させることが出来る。
【００３２】
尚、上記実施例においては、１つの冷凍・冷蔵ショーケースと１つの冷凍機ユニットを具えた冷却システムについて説明しているが、複数の冷凍・冷蔵ショーケースと１つの冷凍機ユニットを具えた冷却システムや、複数の冷凍・冷蔵ショーケースと複数の冷凍機ユニットを具えた冷却システムについても同様に実施可能である。又、複数の冷凍・冷蔵ショーケースと、これら複数のショーケースを集中的に制御するショーケース専用コントローラとを具えた冷却システムについても実施可能であり、該冷却システムにおいては、ショーケース専用コントローラに本発明に係るコントローラが接続される。
又、上記実施例においては、冷凍機ユニット(２)の高圧側の冷媒圧力と低圧側冷媒圧力の差に基づいて凝縮器の運転を切り換えているが、冷凍・冷蔵ショーケース(１)の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の差に基づいて切り換えることも可能である。
又、凝縮器の自動運転において、冷凍・冷蔵ショーケース(１)の高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力の差に応じてファンの回転速度を変化させる構成を採用することも可能である。
又、上記実施例においては、低圧側圧力センサ(23)及び高圧側圧力センサ(24)によって冷凍機ユニット(２)の高圧側と低圧側の圧力を検出しているが、これらの圧力センサに代えて温度センサを採用し、温度センサによって検出された温度から圧力を算出することも可能である。
又、コントローラによって照明装置(13)のオン／オフ状態を検出する構成や、照明装置(13)のオン／オフのスケジュール情報をコントローラに直接に手入力する構成を採用することも可能である。
【００３３】
更に、第２実施例においては、図４に示す如く、コントローラ(４)に第１温度計(６)及び第２温度計(７)が接続され、コントローラ(４)は、これらの温度計(６)(７)からそれぞれ店内気温及び店外気温を取得しているが、第１温度計(６)をショーケース制御基板(10)に接続する一方、第２温度計(７)を冷凍機制御基板(20)に接続して、これらの基板(10)(20)からそれぞれ店内気温及び店外気温を取得する構成を採用することも可能である。
更に又、第２実施例においては、環境情報として、店内気温及び店外気温を採用しているが、これらに代えて、或いはこれらに加えて、時間帯を表わす情報や冷凍・冷蔵ショーケース(１)の冷却状態を表わす情報を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施例の冷却システムの電気的構成を表わすブロック図である。
【図２】上記冷却システムのコントローラによって実行されるモード切換え手続きを表わすフローチャートである。
【図３】第１実施例の冷却装置の消費電力と従来の冷却装置の消費電力を表わすグラフである。
【図４】第２実施例の冷却システムの電気的構成を表わすブロック図である。
【図５】上記冷却システムのコントローラによって実行されるモード切換え手続きの前半を表わすフローチャートである。
【図６】上記手続きの後半を表わすフローチャートである。
【図７】上記コントローラに内蔵されているデータベースの構成を表わす図である。
【図８】冷却システムの系統図である。
【符号の説明】
【００３５】
(１)  冷凍・冷蔵ショーケース
(10)  ショーケース制御基板
(11)  蒸発器
(12)  膨張弁
(13)  照明装置
(２)  冷凍機ユニット
(20)  冷凍機制御基板
(200)  ファン用モータ制御回路
(21)  圧縮器
(22)  凝縮器
(23)  低圧側圧力センサ
(24)  高圧側圧力センサ
(３)  コントローラ
【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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