(57)【要約】【課題】庫内温度センサの故障時であっても、霜取センサが検出する蒸発器の温度に基づき圧縮機の制御を行い、バックアップ運転として適切な庫内温度制御を実現する。【解決手段】本発明の冷凍装置１０において、制御装置９は、正常時は、庫内温度センサ３１が検出する温度ＰＴに基づき圧縮機１８を制御し、庫内温度センサ３１の異常時には、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴに所定のオフセット値ＯＶを加えた温度を温度ＰＴとして代用し、且つ、外気温度ＡＴに基づきオフセット値ＯＶを変更して、圧縮機１８の制御を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により前記蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置において、
前記被冷却空間の温度ＰＴを検出するための被冷却空間温度検出手段と、
前記蒸発器の温度ＥＴを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、
外気温度ＡＴを検出するための外気温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段及び前記霜取手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度ＰＴに基づき、当該被冷却空間が所定の設定温度ＳＴになるよう前記圧縮手段を制御し、前記霜取手段による前記蒸発器の霜取時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、
前記被冷却空間温度検出手段の異常時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ＥＴに所定のオフセット値ＯＶを加えた温度を前記温度ＰＴとして代用し、且つ、前記外気温度ＡＴに基づき前記オフセット値ＯＶを変更することを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記制御手段は、当該外気温度ＡＴが高い程、大きくなる方向で前記オフセット値ＯＶを変更することを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記設定温度ＳＴが低い程、小さくなる方向で前記オフセット値ＯＶを変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記被冷却空間が安定して冷却されている安定冷却状態より、それ以外の状態の方が大きくなる方向で前記オフセット値ＯＶを切り換えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記制御手段は、正常時において前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度ＰＴと前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを算出し、前記外気温度ＡＴ毎に当該差ｅを前記オフセット値ＯＶとして記憶することにより構築されたデータベースを有し、
前記被冷却空間温度検出手段の異常時には、前記外気温度検出手段が検出する前記外気温度ＡＴに対応する前記オフセット値ＯＶを前記データベースから読み出すことにより前記オフセット値ＯＶの変更を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記制御手段は、正常時において前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度ＰＴに基づき、前記設定温度の上下に設定された所定の上限温度ＨＳＴにて前記圧縮手段を起動し、下限温度ＬＳＴにて停止するサーモサイクルを実行すると共に、
前記被冷却空間温度検出手段の異常時には、前記代用する温度ＰＴが前記下限温度ＬＳＴまで降下した場合に前記圧縮手段を停止し、その後所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過した場合、前記圧縮手段を起動する制御を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記圧縮手段を起動した後、所定の強制ＯＮ時間ｔ２が経過するまでは当該圧縮手段の停止を禁止する圧縮手段発停ショートサイクル防止制御を実行すると共に、
前記代用する温度ＰＴが前記設定温度ＳＴより低い期間が一定時間以上継続した場合、前記ＯＦＦ時間ｔ１を長くすることを特徴とする請求項６に記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記ＯＦＦ時間ｔ１を長くした後、前記代用する温度ＰＴが前記設定温度ＳＴより低い期間が一定時間以上継続した場合、前記ＯＦＦ時間ｔ１を更に長くすることを特徴とする請求項７に記載の冷凍装置。
【請求項９】
前記霜取終了温度検出手段以外の前記被冷却空間の温度ＰＴに代用可能な温度を検出する温度検出手段を少なくとも一つ備え、
前記制御手段は、該温度検出手段が検出する温度及び前記霜取終了温度検出手段が検出する温度と、前記被冷却空間温度検出手段が検出する温度との差が所定値以上に拡大した場合、当該被冷却空間温度検出手段が異常となったものと判断することを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れかに記載の冷凍装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちの何れかに記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、庫内温度センサにより、機器の制御を行う冷凍装置であって、特に当該庫内温度センサの異常時における制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種冷凍装置は、圧縮手段、凝縮器（ガスクーラ）、絞り手段、蒸発器等から冷凍サイクルが構成され、圧縮手段で圧縮された冷媒が凝縮器（ガスクーラ）にて放熱し、絞り手段にて減圧された後、蒸発器にて冷媒を蒸発させて、このときの冷媒の蒸発により周囲の空気を冷却するものとされていた。
【０００３】
この際、被冷却空間の現在温度を検出する当該庫内温度センサは、被冷却空間内の温度を冷却目標温度とするように、圧縮機の運転周波数制御を行う。この際、庫内温度センサにより検出される被冷却空間の現在温度が冷却目標温度よりも所定温度低い所定の下限温度に達したら、圧縮機を停止（サーモオフ）し、冷却目標温度よりも所定温度高い所定の上限温度に達したら、圧縮機を再起動（サーモオン）するサーモサイクル制御を行う。
【０００４】
この庫内温度センサが、断線や短絡等の故障が生じた場合には、このような圧縮機の制御を実行することが不能となる。この場合、被冷却空間に収納された物品への影響が非常に大きくなるため、従来では、センサ故障時のバックアップ運転として、例えば、正常時における除霜運転から次の除霜運転までの冷却運転中における圧縮機の運転率に基づく制御（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）や、冷却器の霜取制御に用いられる霜取センサを代用した圧縮機制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４２０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、正常時における圧縮機の運転率に基づく制御では、実際の扉の開閉状況や外気温度変化に対応することができず、精度の高い庫内温度制御を実現することができない。
【０００７】
また、上記霜取センサを用いたバックアップ運転では、霜取センサにて検出された冷却器温度をそのまま庫内温度として代用した圧縮機制御の他、庫内温度センサと霜取センサにより検出される温度差を考慮し、制御の指標となる冷却目標温度を所定温度下げた圧縮機制御や、サーモサイクルにおいて、所定の上限及び下限温度を庫内温度センサにより検出された温度により制御する場合に比して小さい温度差とする上限及び下限温度を用いた制御を行う。
【０００８】
この場合、庫内温度センサにより検出される温度と、霜取センサにより検出される温度との関係は、それぞれの機器の冷凍能力や冷却目標温度、そのときの外気温度等の負荷状況によって異なり、一定ではない。そのため、霜取センサを用いたバックアップ運転では、精度の高い庫内温度制御を実現することが困難であった。
【０００９】
本発明は、従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、庫内温度センサの故障時であっても、バックアップ運転としてより適切な庫内温度制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の冷凍装置は、冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により蒸発器の着霜を融解除去するものであって、被冷却空間の温度ＰＴを検出するための被冷却空間温度検出手段と、蒸発器の温度ＥＴを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、外気温度ＡＴを検出するための外気温度検出手段と、冷媒回路を構成する圧縮手段及び霜取手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴに基づき、当該被冷却空間が所定の設定温度ＳＴになるよう圧縮手段を制御し、霜取手段による蒸発器の霜取時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、被冷却空間温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴに所定のオフセット値ＯＶを加えた温度を温度ＰＴとして代用し、且つ、外気温度ＡＴに基づきオフセット値ＯＶを変更することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、上記発明において、制御手段は、当該外気温度ＡＴが高い程、大きくなる方向でオフセット値ＯＶを変更することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、上記各発明において、制御手段は、設定温度ＳＴが低い程、小さくなる方向でオフセット値ＯＶを変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、上記各発明において、制御手段は、被冷却空間が安定して冷却されている安定冷却状態より、それ以外の状態の方が大きくなる方向でオフセット値ＯＶを切り換えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、上記請求項１の発明において、制御手段は、正常時において被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを算出し、外気温度ＡＴ毎に当該差ｅをオフセット値ＯＶとして記憶することにより構築されたデータベースを有し、被冷却空間温度検出手段の異常時には、外気温度検出手段が検出する外気温度ＡＴに対応するオフセット値ＯＶをデータベースから読み出すことによりオフセット値ＯＶの変更を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、上記各発明において、制御手段は、正常時において被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴに基づき、設定温度の上下に設定された所定の上限温度ＨＳＴにて圧縮手段を起動し、下限温度ＬＳＴにて停止するサーモサイクルを実行すると共に、被冷却空間温度検出手段の異常時には、代用する温度ＰＴが下限温度ＬＳＴまで降下した場合に圧縮手段を停止し、その後所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過した場合、圧縮手段を起動する制御を実行することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、上記発明において、制御手段は、圧縮手段を起動した後、所定の強制ＯＮ時間ｔ２が経過するまでは当該圧縮手段の停止を禁止する圧縮手段発停ショートサイクル防止制御を実行すると共に、代用する温度ＰＴが設定温度ＳＴより低い期間が一定時間以上継続した場合、ＯＦＦ時間ｔ１を長くすることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、上記発明において、制御手段は、ＯＦＦ時間ｔ１を長くした後、代用する温度ＰＴが設定温度ＳＴより低い期間が一定時間以上継続した場合、ＯＦＦ時間ｔ１を更に長くすることを特徴とする。
【００１８】
請求項９の発明は、上記各発明において、霜取終了温度検出手段以外の被冷却空間の温度ＰＴに代用可能な温度を検出する温度検出手段を少なくとも一つ備え、制御手段は、該温度検出手段が検出する温度及び霜取終了温度検出手段が検出する温度と、被冷却空間温度検出手段が検出する温度との差が所定値以上に拡大した場合、当該被冷却空間温度検出手段が異常となったものと判断することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０の発明は、上記各発明において、制御手段は、被冷却空間温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、制御手段は、被冷却空間温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴに所定のオフセット値ＯＶを加えた温度を温度ＰＴとして代用し、且つ、外気温度ＡＴに基づきオフセット値ＯＶを変更して、被冷却空間が所定の設定温度ＳＴになるよう圧縮手段を制御するので、外気温度ＡＴによって影響される実際の被冷却空間温度ＰＴを霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴに外気温度ＡＴを考慮したオフセット値ＯＶを加えた温度により推定し、被冷却空間温度検出手段の異常時であっても、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
【００２１】
特に、請求項２の発明の如く、制御手段は、当該外気温度ＡＴが高い程、大きくなる方向でオフセット値ＯＶを変更することにより、外気温度ＡＴが高い程、被冷却空間温度ＰＴが上昇するにもかかわらず、外気温度ＡＴの上昇により影響を受け難い霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴとの差を考慮してオフセット値ＯＶを変更することが可能となる。これにより、被冷却空間温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、上記発明において、制御手段は、設定温度ＳＴが低い程、小さくなる方向でオフセット値ＯＶを変更することにより、より設定温度ＳＴが低い状況では被冷却空間温度検出手段が検出する温度と霜取終了温度を検出する蒸発器の温度ＥＴとは、より近似した値となることを考慮してオフセット値ＯＶを変更することができる。これにより、設定温度ＳＴに応じたより精度の高いバックアップ制御を実現することができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、被冷却空間が安定して冷却されている安定冷却状態より、それ以外の状態の方が大きくなる方向でオフセット値ＯＶを切り換えることにより、霜取終了温度を検出する蒸発器の温度ＥＴが安定冷却状態以外の状態、例えばプルダウン時や圧縮手段の起動直後等では、安定冷却状態と比べて、被冷却空間の温度ＰＴよりも蒸発器の温度ＥＴが先行して冷却されることを考慮してオフセット値ＯＶを変更することができる。これにより、冷却状態に応じたより精度の高いバックアップ制御を実現することができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、上記請求項１の発明において、制御手段は、正常時において被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを算出し、外気温度ＡＴ毎に当該差ｅをオフセット値ＯＶとして記憶することにより構築されたデータベースを有し、被冷却空間温度検出手段の異常時には、外気温度検出手段が検出する外気温度ＡＴに対応するオフセット値ＯＶをデータベースから読み出すことによりオフセット値ＯＶの変更を行うことにより、被冷却空間温度検出手段の正常時において構築されたデータベースに基づいて、異常時において用いるオフセット値ＯＶを変更することができる。
【００２５】
そのため、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となり、被冷却空間温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、正常時において被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴに基づき、設定温度の上下に設定された所定の上限温度ＨＳＴにて圧縮手段を起動し、下限温度ＬＳＴにて停止するサーモサイクルを実行すると共に、被冷却空間温度検出手段の異常時には、代用する温度ＰＴが下限温度ＬＳＴまで降下した場合に圧縮手段を停止することにより、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴ及び外気温度ＡＴに基づいて代用された温度ＰＴによって圧縮手段を停止させることができ、被冷却空間温度が下限温度ＬＳＴよりも低下してしまう不都合を回避することができる。
【００２７】
また、圧縮手段を起動する際には、圧縮手段を停止させた後、所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過した場合に圧縮手段を起動する制御を実行するので、代用された温度ＰＴを用いずに、圧縮手段を起動させることができる。即ち、代用される温度ＰＴは、蒸発器の温度ＥＴが用いられることとなるが、圧縮手段が停止された状態では、当該蒸発器の温度ＥＴは、扉の開閉等の原因により被冷却空間温度ＰＴの変化に追従し難く、また、構造上、当該圧縮手段の停止時に蒸発器内に高温冷媒が流入してしまい、被冷却空間温度ＰＴとは関係なく温度上昇してしまう不都合が生じる場合がある。そのため、当該代用された温度ＰＴを用いることなく、所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過した場合に圧縮手段を起動させることで、圧縮手段が頻繁に発停することによる不都合を防止しつつ、円滑な冷却運転を実現することができる。
【００２８】
また、請求項７の発明によれば、上記発明に加えて、制御手段は、圧縮手段を起動した後、所定の強制ＯＮ時間ｔ２が経過するまでは当該圧縮手段の停止を禁止する圧縮手段発停ショートサイクル防止制御を実行すると共に、代用する温度ＰＴが設定温度ＳＴより低い期間が一定時間以上継続した場合、ＯＦＦ時間ｔ１を長くすることにより、代用する温度ＰＴが所定の下限温度ＬＳＴに達したにもかかわらず、上記圧縮手段発停ショートサイクル防止制御のために更に圧縮手段が運転されてしまうことで、代用する温度ＰＴが設定温度ＳＴより低い時間が一定時間以上継続してしまった場合に、次回のＯＦＦ時間ｔ１を長くすることで、過剰に冷却されてしまうサイクルから脱却させることが可能となる。これにより、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
【００２９】
また、請求項８の発明によれば、上記発明に加えて、制御手段は、ＯＦＦ時間ｔ１を長くした後、代用する温度ＰＴが設定温度ＳＴより低い期間が一定時間以上継続した場合、ＯＦＦ時間ｔ１を更に長くすることにより、より効率的に過剰に冷却されてしまうサイクルから脱却させることが可能となり、より精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
【００３０】
請求項９の発明によれば、上記各発明に加えて、霜取終了温度検出手段以外の被冷却空間の温度ＰＴに代用可能な温度を検出する温度検出手段を少なくとも一つ備え、制御手段は、該温度検出手段が検出する温度及び霜取終了温度検出手段が検出する温度と、被冷却空間温度検出手段が検出する温度との差が所定値以上に拡大した場合、当該被冷却空間温度検出手段が異常となったものと判断することにより、被冷却空間温度検出手段の断線や短絡等の原因以外の異常が生じた場合であっても、被冷却空間の温度ＰＴに代用可能な温度を検出する複数の温度検出手段の検出温度に基づいて被冷却空間温度検出手段の異常を判断することが可能となる。
【００３１】
これにより、早期に被冷却空間温度検出手段の異常を判断でき、適切なバックアップ制御を実現することができると共に、修理・交換作業等を早期に促すことが可能となる。
【００３２】
請求項１０の発明によれば、上記各発明に加えて、制御手段は、被冷却空間温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることにより、使用者に被冷却空間温度検出手段に異常があったことを報知して、修理・交換等のメンテナンス作業を早期に促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用する実施例としての冷凍庫の縦断側面図である。
【図２】本発明の冷凍装置の概略斜視図である。
【図３】本発明の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】制御装置の電気ブロック図である。
【図５】外気温度毎のサーモ設定に対するオフセット値の関係図である。
【図６】冷却設定温度毎のサーモ設定に対するオフセット値の関係図である。
【図７】オフセット値変更のタイミングを示すグラフである。
【図８】ＯＦＦ時間ｔ１の延長制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の冷凍装置１０を適用する実施例としての業務用冷凍庫（低温貯蔵庫）Ｒの縦断側面図、図２は冷凍装置１０の冷凍機側ユニットの概略斜視図、図３は冷凍装置１０の冷媒回路図をそれぞれ示している。実施例の冷凍庫Ｒは、例えばホテルやレストランの厨房などに設置されるものであり、前面開口２２が扉６にて開閉自在に閉塞される断熱箱体１により本体が構成されている。この断熱箱体１内には、貯蔵室（被冷却空間）５が構成されている。
【００３５】
また、貯蔵室５内上部には、本願発明にかかる冷凍装置１０の蒸発器１１と冷気循環用送風機１２が取り付けられる冷却室１４が仕切板１３によって区画形成されている。冷気循環用送風機１２より貯蔵室５から冷却室１４に吸い込まれた冷気は、蒸発器１１と熱交換された後、冷却室１４後方の開口から吐出されて、貯蔵室５内は所定の温度に冷却される。
【００３６】
一方、断熱箱体１の天面には前面パネル１６等のパネルによって機械室１７が画成され、断熱箱体１の天面に形成された開口１Ａは、断熱板にて構成されるユニット板２１にて閉塞される。このユニット板２１の上面には、機械室１７内に位置して蒸発器１１と共に冷凍装置１０の周知の冷凍サイクルを構成する圧縮機１８、ガスクーラ１９と、当該ガスクーラ１９を冷却するガスクーラ用送風機２０、電装箱２５等が設置される。ユニット板２１の下面には、貯蔵室５内上部の冷却室１４内に位置する蒸発器１１が設けられている。この蒸発器１１には、該蒸発器１１に付着した霜を融解除去するための霜取手段が設けられている。本実施例では、霜取手段は、デフロストヒータ（加熱ヒータ）１５により構成されている。尚、霜取手段はこれに限定されるものではなく、冷媒回路中のホットガスを流入させる構成としても良い。
【００３７】
ここで、図２及び図３の冷媒回路図を参照して本実施例における冷凍装置１０の冷媒回路７について説明する。本実施例における冷凍装置１０の冷凍サイクルには、冷媒として二酸化炭素が封入されており、高圧側の冷媒圧力（高圧圧力）がその臨界圧力以上（超臨界）となるスプリットサイクル（二段圧縮一段膨張中間冷却サイクル）を採用する。
【００３８】
本実施例の冷凍装置１０は、圧縮機（圧縮手段）１８を構成する低段側の圧縮要素１８Ａと、同じく圧縮手段を構成する高段側の圧縮要素１８Ｂと、ガスクーラ１９と、分流器３７と、合流器３８と、補助膨張弁（補助絞り手段）３９と、中間熱交換器４０と、内部熱交換器４１と、膨張弁（主絞り手段）８と、蒸発器１１とから冷媒回路７が構成されている。
【００３９】
上記ガスクーラ１９は高段側の圧縮要素１８Ｂから出た高温高圧の冷媒を放熱させることによって、当該高段側の圧縮要素１８Ｂから出た冷媒を冷却する。分流器３７は、ガスクーラ１９から出た冷媒を第１の冷媒流と第２の冷媒流とに分流し、第１の冷媒流を副回路４２に流し、第２の冷媒流を主回路４３に流す。
【００４０】
第２の冷媒流が流れる主回路４３は、分流器３７にて分流された冷媒が、中間熱交換器４０の内管（第２の流路）４０Ｂ、内部熱交換器４１の内管４１Ｂ、ストレーナ４４、膨張弁８、蒸発器１１、内部熱交換器４１の外管４１Ａ、逆止弁４５が介設された冷媒導入管２３、及びストレーナ４６を順次通り、低段側圧縮手段を構成する圧縮要素１８Ａの吸込側（低圧部）へ供給されるように接続される。
【００４１】
第１の冷媒流が流れる副回路４２は、分流器３７にて分流された冷媒が、ストレーナ４７、補助膨張弁３９及び中間熱交換器４０の外管（第１の流路）４０Ａを順次通り、高段側圧縮手段を構成する圧縮要素１８Ｂの吸込側（中間圧部）へ供給されるように接続される。
【００４２】
次に、図４を参照して本実施例における冷凍装置１０の制御装置（制御手段）９について説明する。制御装置９は、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、時限手段としてのタイマ３２、演算処理部３３、記憶手段としてのメモリ３４を内蔵している。
【００４３】
制御装置９には、各種設定スイッチや表示部などを備えたコントロールパネル３５が接続されている。各種設定スイッチには、詳細は後述する如く各設定値を任意に設定可能とするＬＣＤパネル（設定手段）３６も含まれる。
【００４４】
また、当該制御装置９の入力側には、貯蔵室５内（被冷却空間）の温度（庫内温度）ＰＴを検出する庫内温度センサ（被冷却空間温度検出手段）３１、蒸発器１１の温度ＥＴを検出するために当該蒸発器１１に設けられた霜取センサ（霜取終了温度検出手段）２８、外気温度ＡＴを検出するための外気温度センサ（外気温度検出手段）４８が接続されている。本実施例において、庫内温度センサ３１は、貯蔵室５から冷却室１４に吸い込まれる冷気の温度を貯蔵室５内（被冷却空間）の温度ＰＴとして検出すべく、冷却室１４の冷気吸込側に設けられている。また、霜取センサ２８は、蒸発器１１に霜取終了温度を検出するための温度センサであるため、蒸発器１１の着霜が生じやすい箇所の温度を検出可能な位置、例えば、蒸発器１１の冷気入口側、且つ、蒸発器１１の冷媒入口側の温度を検出可能な位置に設けられている。また、外気温度センサ４８は、機械室１７内に配設される電装箱２５の外面などに配設されている。
【００４５】
これ以外にも、当該制御装置９の入力側には、蒸発器１１の冷媒入口側温度を検出するための蒸発器入口側温度センサ２９、蒸発器１１の冷媒出口側温度を検出するための蒸発器出口側温度センサ３０、中間熱交換器４０の外管４０Ａの入口側温度を検出するための入口側温度センサ４９、中間熱交換器４０の外管４０Ａの出口側温度を検出するための出口側温度センサ５０、ガスクーラ１９の冷媒出口側温度を検出するためのガスクーラ出口側温度センサ５１、高段側の圧縮要素１８Ｂの吐出ガス温度を検出する吐出ガス温度センサ５２等が接続されている。
【００４６】
他方、制御装置９の出力側には、圧縮機１８を駆動させる圧縮機モータ（ＤＣモータ）１８Ｍと、冷気循環用送風機１２を駆動させる送風機モータ１２Ｍ、ガスクーラ用送風機２０を駆動させる送風機モータ２０Ｍ、膨張弁８、補助膨張弁３９、警報手段として警報ランプ５３等が接続されている。圧縮機モータ１８Ｍは、インバータ装置２５を介して接続されており、圧縮機モータ１８Ｍの運転周波数を任意に変更可能とされる。また、警報手段は、警報ランプ５３の他に、ブザーを採用しても良く、また、警報内容をコントロールパネル３５の表示部に表示しても良い。
【００４７】
以上の構成により、制御装置９により冷凍装置１０が運転されると、圧縮機１８の低段側圧縮要素１８Ａの吸込側（低圧部）に取り込まれた冷媒は、ここで中間圧まで昇圧される。この低段側圧縮要素１８Ａにて圧縮された冷媒は、図示しない連通管より密閉容器内に吐出される。
【００４８】
一端が密閉容器内にて開放した冷媒導入管は高段側圧縮要素１８Ｂの吸込側に設けられており、低段圧縮要素１８Ａにて中間圧まで昇圧された冷媒と、合流器３８を経た副回路４２からの中間圧冷媒とが混合された冷媒が、当該冷媒導入管より高段側圧縮要素１８Ｂ（中間圧部）内に流入され、ここで更に所定の高圧まで昇圧される。
【００４９】
このとき、この高段側圧縮要素１８Ｂにて圧縮された冷媒の圧力（高圧側圧力ＨＰ）は、超臨界圧力とされ、当該超臨界状態の冷媒は、冷媒吐出管２４を介して、ガスクーラ１９に流入される。
【００５０】
ガスクーラ１９を出た冷媒は通過する過程で冷却された後、分流器３７に入り、第１の冷媒流が流れる副回路４２と、第２の冷媒流が流れる主回路４３とに分流される。副回路４２に流入した第１の冷媒流は、補助膨張弁３９で中間圧（即ち、低段側圧縮要素１８Ａの吐出圧力であり、高段側圧縮要素１８Ｂの吸込圧力と略同圧）まで減圧される。
【００５１】
そして、中間熱交換器４０の外管（第１の流路）４０Ａ内を通過し、当該外管（第１の流路）４０Ａ内を通過する過程で、内管４０Ｂを通過する分流器３７で分流された後の他方の冷媒流である第２の冷媒流と熱交換して蒸発する。その後、合流器３８にて、低段側の圧縮要素１８Ａで圧縮された後の第２の冷媒流と合流して、高段側圧縮要素１８Ｂ（中間圧部）に吸い込まれる。
【００５２】
一方、主回路４３に流入した第２の冷媒流は、中間熱交換器４０の内管（第２の流路）４０Ｂ内を通過する過程で、補助膨張弁３９によって減圧された第１の冷媒流と熱交換して冷却された後、内部熱交換器４１の内管（第２の流路）４１Ｂ内を通過する。当該内管（第２の流路）４１Ｂ内を通過する過程で、外管（第１の流路）４１Ａ内を流れる蒸発器１１から出た冷媒と熱交換して冷却される。
【００５３】
そして、内部熱交換器４１から流出された第１の冷媒流は、膨張弁８にて蒸発圧力まで減圧された後、蒸発器１１内に流入し貯蔵室５内（被冷却空間）を熱源として蒸発し、内部熱交換器４１の外管４１Ａを経て低段側の圧縮要素１８（低圧部）に吸い込まれる。ここで、内部熱交換器４１により、膨張弁８に流入する冷媒は、蒸発器１１から流出した低温冷媒と熱交換される。
【００５４】
このように、冷凍装置１０が運転されると、冷却室１４にて蒸発器１１と熱交換された冷気は、冷気循環用送風機１２により貯蔵室５に吐出されて、貯蔵室５内を循環した後、再び送風機１２によって冷却室１４内に帰還する循環を行う。
【００５５】
ここで、庫内温度センサ３１が正常時である場合の圧縮機の制御について説明する。制御装置９は、庫内温度センサ３１により検出される貯蔵室５内の温度ＰＴを所定の設定温度ＳＴとするように、圧縮機モータ１８Ｍの運転周波数制御を行う。即ち、温度ＰＴが設定温度ＳＴより低いときには、圧縮機モータ１８Ｍの運転周波数を降下させて、高いときには運転周波数を上昇させる。
【００５６】
また、制御装置９は、上記圧縮機１８の周波数制御に加えて庫内温度センサ３１により検出される貯蔵室５内の温度ＰＴが設定温度ＳＴの上側に設定された所定の上限温度ＨＳＴに達した場合、圧縮機モータ１８Ｍを起動し、設定温度ＳＴの下側に設定された所定の下限温度ＬＳＴに達した場合、圧縮機モータ１８Ｍを停止するサーモサイクルを実行し、貯蔵室５内の温度ＰＴを設定温度ＳＴに制御する。
【００５７】
上記冷却運転を実行することにより、蒸発器１１には、着霜が生じる。制御装置９のメモリ３４には、予めＬＣＤパネル３６等によって設定された霜取運転の開始周期（例えば６時間周期）や霜取終了温度ＤＥＴ（例えば＋８℃）が記憶されている。そのため、制御装置９は、所定の霜取周期に基づき開始時間となると、上記圧縮機１８のサーモサイクルを停止して、蒸発器１１に設けられたデフロストヒータ１５に通電する霜取運転を開始する。
【００５８】
当該霜取運転により、蒸発器１１が加熱されると、着霜が融解されていき、霜取運転の進行に伴って蒸発器１１の温度が上昇していく。蒸発器１１の温度ＥＴを検出する霜取センサ２８の検出温度が所定の霜取終了温度ＤＥＴにまで上昇すると、制御装置９は、蒸発器１１の着霜が十分に融解除去されたものと判断し、デフロストヒータ１５を非通電として霜取運転を終了する。その後、制御装置９は、上記冷却運転を再開する。
【００５９】
次に、上記冷却運転における圧縮機１８の制御に用いられる庫内温度センサ３１が故障等により異常が発生した場合の制御について説明する。
【００６０】
（１）庫内温度センサ３１の異常判断
庫内温度センサ３１の異常が発生したか否かの判断は、制御装置９により、所定のサンプリング周期にて庫内温度センサ３１の抵抗値が異常時（過小若しくは過大）であるか否かを判断により行う。
【００６１】
これ以外にも、制御装置９は、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴ及び蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＴＩと、庫内温度センサ３１が検出する温度とのそれぞれの差が所定値、例えば、明らかに異常と判別可能な温度として３０ｄｅｇ以上に拡大しているか否かを判断し、それぞれの温度差が当該所定値以上である場合には、庫内温度センサ３１に異常が発生したものと判断しても良い。
【００６２】
このとき、庫内温度センサ３１が検出する温度との差を判断する温度センサの温度として、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴ及び蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＴＩとを例に挙げているが、これに限定されるものではなく、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴと、これ以外の温度センサ（温度検出手段）であって、貯蔵室５内（被冷却空間）の温度ＰＴに代用可能な温度を検出する温度センサであれば、これに限定されない。即ち、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴと、当該霜取センサ２８の近傍に設けられた第２の霜取センサが検出する温度であっても良い。また、この場合、霜取センサ２８が検出する温度及びそれ以外が検出する温度と、庫内温度センサ３１が検出する温度との差を比較して判断しているが、比較対象とする温度は、これら２つに限定されるものではなく、被冷却空間の温度ＰＴに代用可能な温度を検出する温度センサが検出する温度をこれ以上採用し、過半数以上で、各温度と庫内温度センサ３１が検出する温度との差が所定値以上である場合、庫内温度センサ３１に異常が発生したものと判断しても良い。
【００６３】
これにより、庫内温度センサ３１の断線や短絡等の原因以外の異常が生じた場合であっても、貯蔵室５内の温度ＰＴに代用可能な温度を検出する複数の温度センサの検出温度に基づいて庫内温度センサ３１の異常を判断することが可能となる。
【００６４】
（２）バックアップ制御に用いるオフセット値ＯＶ
そして、制御装置９は、庫内温度センサ３１に異常が発生したと判断した場合、庫内温度センサ３１の異常を検出した際に、警報ランプ５３やコントロールパネル３５の表示部にて庫内温度センサ３１に異常があったことを報知し、修理・交換等のメンテナンス作業を早期に促す。また、制御装置９は、霜取センサ２８が検出する蒸発器の温度ＥＴに所定のオフセット値ＯＶを加えた温度を貯蔵室５内の温度ＰＴとして代用し、圧縮機１８のバックアップ制御を実行する。
【００６５】
この際、所定のオフセット値ＯＶは外気温度センサ４８が検出する外気温度ＡＴ、その他、サーモ設定等に基づき変更する。即ち、所定のサンプリング周期にて検出される外気温度ＡＴ等によってオフセット値ＯＶは、変更される（前回と同様である場合の書き換えを含む）。以下、変更するオフセット値ＯＶについて、図５、図６を参照して説明する。図５は外気温度ＡＴ毎のサーモ設定に対するオフセット値ＯＶの関係図、図６は冷却設定温度毎のサーモ設定に対するオフセット値ＯＶの関係図をそれぞれ示している。
【００６６】
圧縮機１８のサーモサイクル制御における圧縮機１８の運転時（サーモオン時）では、ＬＣＤパネル３６により設定されるサーモ設定（強・中・弱。設定温度ＳＴが低い程、強となり、設定温度ＳＴが高い程、弱となる）が弱い場合（設定温度ＳＴが高い場合）、貯蔵室５内を早期に設定温度ＳＴにまで冷却しやすく、これによって圧縮機１８の周波数が低下し、蒸発器１１への冷媒循環量が少なくなることで、蒸発器１１の冷凍能力が小さくなる。そのため、貯蔵室５内の空気と蒸発器１１との熱交換量が減少するため、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴと、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差が大きくなる。これに対し、サーモ設定が強い場合（設定温度ＳＴが低い場合）、貯蔵室５内を設定温度ＳＴとするまである程度時間がかかるため、圧縮機１８の周波数は、高めとなる。従って、蒸発器１１への冷媒循環量が多い状態となり、蒸発器１１の冷凍能力が大きくなり、貯蔵室５内の空気と蒸発器１１との熱交換量が増加するため、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴと、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差が小さくなる。
【００６７】
また、外気温度ＡＴが高い程、貯蔵室５内への侵入熱が大きくなるため、貯蔵室５内の温度ＰＴは上昇の影響を受けやすく、冷媒の冷却作用を発揮している蒸発器１１の温度ＥＴは、その影響を受け難い。そのため、外気温度ＡＴが高い程、貯蔵室５内の温度ＰＴと霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差が大きく、外気温度ＡＴが低い程、これらの差が小さくなる。
【００６８】
係る傾向は、図５に示したような外気温度毎のサーモ設定に対する正常時において測定された庫内温度センサ３１により検出された貯蔵室５内の温度ＰＴと霜取センサ２８により検出された蒸発器１１の温度ＥＴとの差（バックアップ制御において変更するオフセット値ＯＶに相当）となる。
【００６９】
そのため、制御装置９のメモリ３４には、外気温度ＡＴ毎に、外気温度ＡＴが高い程、オフセット値ＯＶが大きくなる方向とされたデータテーブルが記憶されている。また、当該データテーブルには、サーモ設定が弱い程、即ち、同一の冷却温度域（冷蔵若しくは冷凍）における設定温度ＳＴが低い程、小さくなる方向とされるオフセット値ＯＶが記憶されている。
【００７０】
本実施例では、外気温度センサ４８が検出する外気温度ＡＴと、設定されたサーモ設定毎に構築されたデータテーブルにより、オフセット値ＯＶを決定しているが、サーモ設定をパラメータ化することにより、当該サーモ設定と、外気温度ＡＴとから上記傾向を有する所定の関係式を用いてオフセット値ＯＶを演算処理することにより求めても良い。
【００７１】
また、図６には、冷却温度域（冷蔵／冷凍）毎のサーモ設定に対する正常時において測定された庫内温度センサ３１により検出された貯蔵室５内の温度ＰＴと霜取センサ２８により検出された蒸発器１１の温度ＥＴとの差（バックアップ制御において変更するオフセット値ＯＶに相当）を示している。
【００７２】
貯蔵室５内（被冷却空間）の設定温度ＳＴを冷蔵温度域とする場合と、冷凍温度域とする場合とでは、蒸発器１１における冷媒の蒸発温度が異なる。即ち、冷凍温度域では、蒸発器１１の冷媒の蒸発温度が低く、侵入熱による影響が大きいため、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴと庫内温度センサ３１が検出する温度ＰＴとの差は大きくなる傾向がある。
【００７３】
そのため、制御装置９のメモリ３４に記憶される上記データテーブルは、設定温度ＳＴが冷凍温度域と冷蔵温度域とで異なるデータテーブルを有しており、当該データテーブルでは、設定温度ＳＴが冷凍温度域では、冷蔵温度域の場合と比してオフセット値ＯＶが大きくなる傾向とされる。
【００７４】
また、貯蔵室５内が安定して冷却されている安定冷却状態では、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴに上述した如き外気温度ＡＴ、サーモ設定及び設定温度ＳＴ（冷凍／冷蔵）により読み出されたオフセット値ＯＶを変更するオフセット値ＯＶとし、当該オフセット値ＯＶを加えた温度を貯蔵室５内の温度ＰＴとして代用して圧縮機１８の制御を行う。
【００７５】
これに対し、プルダウン運転時や上記サーモサイクルにおける圧縮機１８の起動直後等の上記安定冷却状態以外の状態では、上記オフセット値ＯＶは、安定冷却状態の時よりも大きくなる方向で切り換えられたオフセット値ＯＶを採用する。
【００７６】
即ち、プルダウン運転時やサーモサイクルにおける圧縮機１８の起動直後では、貯蔵室５内の温度ＰＴよりも霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴが先行して低下していく。そのため、貯蔵室５内の温度ＰＴとして代用する蒸発器１１の温度ＥＴに加えられるオフセット値ＯＶは、安定冷却状態よりも大きい値としなければ、実際の温度ＰＴよりも低い温度とみなして圧縮機１８の制御を行ってしまう。
【００７７】
そこで、安定冷却状態では、上述した如く読み出されたオフセット値ＯＶを変更するオフセット値ＯＶとして採用し、安定冷却状態以外の状態では、読み出されたオフセット値ＯＶよりも所定の値だけ大きいオフセット値ＯＶｈを変更するオフセット値ＯＶとして採用する。
【００７８】
この際、安定冷却状態であるか、それ以外の状態であるか否かの判定は、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴが、所定のオフセット切り換え温度ＥＴｃｈより高いか否かによって判断する。当該オフセット切り換え温度ＥＴｃｈは、設定温度ＳＴよりも所定温度（α）低い温度であるものとする（ＥＴｃｈ＝ＳＴ−α）。尚、所定温度αは、０及び負の値をも設定可能とする定数とする。
【００７９】
従って、上記所定温度αを２ｄｅｇとして設定した場合は、オフセット切り換え温度ＥＴｃｈは、設定温度ＳＴ−２ｄｅｇとなる。霜取センサ２８が検出する温度ＥＴが当該オフセット切り換え温度ＥＴｃｈより低い場合（ＥＴ＜ＥＴｃｈ）には、安定冷却状態と判断し、オフセット値として上述した如く読み出されたオフセット値ＯＶを変更するオフセット値ＯＶとして採用し、オフセット切り換え温度ＥＴｃｈ以上である場合（ＥＴｃｈ≦ＥＴ）には、安定冷却状態以外の状態と判断して、読み出されたオフセット値ＯＶよりも所定値だけ大きいオフセット値ＯＶｈを変更するオフセット値ＯＶとして採用する。
【００８０】
また、当該オフセット切り換え温度ＥＴｃｈは、一つに限定されるものではなく、所定温度αを複数設定し、オフセット切り換え温度ＥＴｃｈを複数設けても良い。例えば、設定温度ＳＴ−２ｄｅｇとするオフセット切り換え温度ＥＴｃｈに加えて、設定温度ＳＴ−（−１５ｄｅｇ）とする第２のオフセット切り換え温度ＥＴｃｈ２を設け、安定冷却状態以外の状態において、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴが第２のオフセット切り換え温度ＥＴｃｈ２より低い場合（ＥＴ＜ＥＴｃｈ２）には、上記読み出されたオフセット値ＯＶよりも所定値だけ大きいオフセット値ＯＶｈを変更するオフセット値ＯＶとして採用し、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴが第２のオフセット切り換え温度ＥＴｃｈ２以上の場合（ＥＴ≧ＥＴｃｈ２）には、上記オフセット値ＯＶｈよりも所定値だけ大きいオフセット値ＯＶｈ２を変更するオフセット値ＯＶとして採用しても良い。これにより、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴが設定温度ＳＴよりも高くなる程、読み出されたオフセット値ＯＶよりも大きいオフセット値ＯＶｈ、ＯＶｈ２・・を変更するオフセット値ＯＶとして採用することが可能となり、より精度の高い制御を実現することが可能となる。
【００８１】
（３）オフセット値ＯＶを用いたバックアップ制御
以下、図７のグラフを参照して庫内温度センサ３１の異常時における霜取センサ２８を用いたバックアップ制御について説明する。図７では、上から順にオフセット値ＯＶ変更後の温度ＰＴ（ＥＴ＋ＯＶ）、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴ、オフセット値ＯＶの変化を示している。尚、ここでは、オフセット切り換え温度ＥＴｃｈは、所定値αを０と設定し、設定温度ＳＴと同一であるものとする（ＥＴｃｈ＝ＳＴ）。
【００８２】
プルダウン時では、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴは、設定温度ＳＴよりも高い温度であるため、ＥＴ＞ＥＴｃｈとなり、制御装置９は、安定冷却状態以外の状態と判断し、この場合における変更するオフセット値ＯＶを、外気温度ＡＴやサーモ設定等に基づき読み出されたオフセット値ＯＶよりも所定値高いオフセット値ＯＶｈを変更するオフセット値として採用する。
【００８３】
そのため、制御装置９は、霜取センサ２８が検出した蒸発器１１の温度ＥＴにオフセット値ＯＶｈを加えた温度を温度ＰＴとして代用し、圧縮機１８の制御を行う。当該圧縮機１８の制御によって、次第に貯蔵室５内の温度ＰＴが低下していき、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴが設定温度ＳＴよりも低い温度となると、ＥＴ＜ＥＴｃｈとなるため、制御装置９は、安定冷却状態と判断し、この場合における変更するオフセット値ＯＶを、外気温度ＡＴやサーモ設定等に基づき読み出されたオフセット値ＯＶをそのまま採用する。即ち、プルダウン時は終了し、安定冷却状態に移行したものと判断して、変更するオフセット値ＯＶを小さくする。そのため、当該安定冷却状態では、制御装置９は、霜取センサ２８が検出した蒸発器１１の温度ＥＴにオフセット値ＯＶを加えた温度を温度ＰＴとして代用し、圧縮機１８の制御を行う。図７では、一点鎖線により安定冷却状態とそれ以外の状態とを区画して示す。
【００８４】
当該安定冷却状態における圧縮機１８の制御によって、徐々に貯蔵室５内の温度ＰＴが低下していき、代用されたＰＴが設定値ＳＴよりも所定温度低い下限温度ＬＳＴまで降下した場合、制御装置９は、圧縮機１８の運転を停止する（サーモオフ）。
【００８５】
圧縮機１８の運転が停止することで、冷却運転が停止するため、貯蔵室５内温度ＰＴは次第に上昇していく。そして、制御装置９は、圧縮機１８の運転を停止（サーモオフ）した後、所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過したか否か判断し、当該ＯＦＦ時間ｔ１を経過した場合、圧縮機１８を起動する（サーモオン）。
【００８６】
当該所定のＯＦＦ時間ｔ１は、圧縮機１８が停止してから短時間で再起動されてしまうことによる不都合を防止するために設定されるショートサイクル防止時間であり、例えば、５分等に設定される。
【００８７】
これにより、庫内温度センサ３１の異常時では、当該庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴに基づくサーモサイクル制御に代わり、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴに所定のオフセット値ＯＶを加えた代用された温度ＰＴが下限温度ＬＳＴまで降下した場合に圧縮機１８を停止し、圧縮機１８の停止後、所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過した場合に圧縮機１８を再起動する制御を実行することができる。
【００８８】
この場合、温度ＰＴを代用する蒸発器１１の温度ＥＴに加えられるオフセット値ＯＶは、外気温度センサ４８が検出する外気温度ＡＴに基づき、当該外気温度ＡＴが高い程、大きくなる方向で変更されるため、貯蔵室５内の実際の温度ＰＴが上昇するにもかかわらず、外気温度ＡＴの上昇により影響を受け難い霜取センサ２８が検出する温度ＥＴとの差を考慮（推定）してオフセット値ＯＶを変更することが可能となる。
【００８９】
また、本実施例では、制御装置９は、上記オフセット値ＯＶを、同一の冷却温度領域では、設定温度ＳＴが低い程、小さくなる方向で変更することにより、より設定温度ＳＴが低い状況では庫内温度センサ３１が検出する温度と霜取センサ２８が検出する温度ＥＴとは、より近似した値となることを考慮してオフセット値ＯＶを変更することができる。
【００９０】
更に、本実施例では、制御装置９は、上記オフセット値ＯＶを、貯蔵室５内が安定して冷却されている安定冷却状態より、それ以外の状態の方が大きくなる方向で切り換えることにより、霜取センサ２８が検出する蒸発器の温度ＥＴが安定冷却状態以外の状態、例えばプルダウン時や圧縮機１８の起動直後等では、安定冷却状態と比べて、貯蔵室５内の温度ＰＴよりも蒸発器の温度ＥＴが先行して冷却されることを考慮してオフセット値ＯＶを変更することができる。これにより、冷却状態に応じたより精度の高いバックアップ制御を実現することができる。
【００９１】
従って、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴと、貯蔵室５内の温度ＰＴとの差が、種々の条件によって変動されることを考慮し、代用する温度ＰＴを得るため、当該蒸発器１１の温度ＥＴに加えられるオフセット値ＯＶを変更することにより、庫内温度センサ３１の異常時であっても、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴ及び外気温度ＡＴに基づいて代用された温度ＰＴによって圧縮機１８を停止させることができ、貯蔵室５内の温度が下限温度ＬＳＴよりも低下してしまう不都合を回避することができる。従って、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。これにより、庫内温度センサ３１の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００９２】
また、上記圧縮機１８の制御において、圧縮機１８を起動する際には、圧縮機１８を停止させた後、所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過した場合に圧縮機１８を起動するため、代用された温度ＰＴを用いずに、圧縮機１８を起動させることができる。
【００９３】
上述したように代用される温度ＰＴは、蒸発器１１の温度ＥＴが用いられることとなるが、圧縮機１８が停止された状態では、当該蒸発器１１の温度ＥＴは、扉の開閉等の原因により貯蔵室５内の温度ＰＴの変化に追従し難く、また、構造上、当該圧縮機１８の停止時に蒸発器１１内に高温冷媒が流入してしまい、貯蔵室５内の温度ＰＴとは関係なく温度上昇してしまう不都合が生じる場合がある。
【００９４】
これに対し、本実施例では、当該代用された温度ＰＴを用いることなく、所定のＯＦＦ時間ｔ１が経過した場合に圧縮機１８を起動させることで、圧縮機１８が頻繁に発停することによる不都合を防止しつつ、円滑な冷却運転を実現することができる。
【００９５】
（４）ＯＦＦ時間ｔ１の延長制御
上記圧縮機１８の制御において、圧縮機１８がＯＦＦ時間ｔ１の経過後、起動された場合、上記ＯＦＦ時間ｔ１が設定されたのと同様の理由で、圧縮機１８が起動してから短時間で停止してしまうことによる不都合を防止するために、強制的に所定のＯＮ時間ｔ２、圧縮機１８を起動した状態を維持するショートサイクル防止時間が設定されている。
【００９６】
ここで、図８はＯＦＦ時間ｔ１及びＯＮ時間ｔ２が設定された場合における代用された温度ＰＴの変化を示している。代用されたＰＴは、始め圧縮機１８が停止されてからＯＦＦ時間ｔ１の間、徐々に上昇していき、ＯＦＦ時間ｔ１経過後に、制御装置９によって代用されたＰＴの値にかかわらず圧縮機１８を起動する。
【００９７】
このとき、圧縮機１８を起動してから所定のＯＮ時間ｔ２は、代用されたＰＴの値にかかわらず圧縮機１８を起動する。そのため、図に示すように、代用されたＰＴが通常であれば圧縮機１８を停止する下限温度ＬＳＴまで降下しても、当該圧縮機１８を停止することができず、継続して運転されることで、代用されたＰＴが下限温度ＬＳＴを下回る場合がある。
【００９８】
この状態で、圧縮機１８の起動後、ＯＮ時間ｔ２の経過するまで圧縮機１８を運転し、その後、ＯＦＦ時間ｔ１が経過するまで圧縮機１８を停止しても、その時点における代用されたＰＴが設定温度ＳＴを下回っている場合がある。上記制御では、この場合であっても、制御装置９は、ＯＦＦ時間ｔ１が経過すると圧縮機１８を再起動するため、貯蔵室５内の温度ＰＴは過剰に降下してしまう。
【００９９】
そのため、本実施例では、制御装置９は、代用する温度ＰＴが設定温度ＳＴを下回ってからの期間が一定時間（ｔ３。例えば１０分）以上継続したか否かを判断し、当該ｔ３以上継続した場合には、次回のＯＦＦ時間ｔ１を所定時間延長する。本実施例では、初期に設定されたＯＦＦ時間ｔ１を５分としており、延長する場合には、２分延長した合計７分を新たなＯＦＦ時間ｔ１とする。尚、当該延長時間はこれに限定されない。
【０１００】
これにより、圧縮機発停ショートサイクル防止制御のためのＯＮ時間ｔ２が設定されている場合であっても、次回のＯＦＦ時間ｔ１を長くすることで、過剰に冷却されてしまうサイクルから脱却させることが可能となる。これにより、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
【０１０１】
当該ＯＦＦ時間ｔ１の延長制御は、ＯＮ時間ｔ２の経過した後に、代用されたＰＴが下限温度ＬＳＴまで降下することにより圧縮機１８を停止する、通常のサーモオフ制御が実行するまで行う。これにより、貯蔵室５内が過剰に冷却されてしまう不都合を解消することができる。
【０１０２】
また、上記ＯＦＦ時間ｔ１の延長制御後、代用する温度ＰＴが設定温度ＳＴより低い期間が一定時間以上継続した場合には、制御装置９は、ＯＦＦ時間ｔ１を更に長くすることとしても良い。これにより、より効率的に過剰に冷却されてしまうサイクルから脱却させることが可能となり、より精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
【０１０３】
（５）他の実施例
尚、実施例では、バックアップ制御において用いられるオフセット値ＯＶは、制御装置９のメモリ３４に記憶されたデータテーブルから上述したような外気温度センサ４８にて検出された外気温度ＡＴ及びＬＣＤパネル３６にて設定されたサーモ設定に基づいて読み出されたオフセット値ＯＶを採用するものとしているが、これに限定されない。
【０１０４】
即ち、他の実施例として、制御装置９は、庫内温度センサ３１の正常時において、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴが設定温度ＳＴ以下であることを条件として、当該庫内温度センサ３１が検出する温度ＰＴと霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅを算出し、そのとき、外気温度センサ４８が検出する外気温度ＡＴ毎に当該差ｅをオフセット値ＯＶとして記憶することによりデータベースを構築する。
【０１０５】
当該データベースは、外気温度ＡＴの温度を所定の温度帯毎（例えば、５℃以下、５〜２０℃、２０〜３０℃、３０℃以上）に分け、それぞれ庫内温度センサ３１が検出する温度ＰＴと霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅを記憶する。当該差ｅは、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴが設定温度ＳＴ以下であり、且つ所定のサンプリング周期にて得られる値のそれぞれの温度帯毎の平均値、若しくは、直近の値に重みが置かれた平均値ＡＶｅ、例えば、これまでの平均値ＡＶｅと直近の値ｅとの平均値（（ＡＶｅ＋ｅ）／２）としてデータベースに記憶する。
【０１０６】
そして、制御装置９が庫内温度センサ３１の異常を検出した場合には、警報ランプ（警報手段）５３の点灯及びコントロールパネル３５の表示部により庫内温度センサ３１の異常を報知すると共に、外気温度センサ４８が検出する外気温度ＡＴに対応するオフセット値ＯＶをデータベースから読み出し、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴに当該読み出したオフセット値ＯＶを加えた温度を貯蔵室５内の温度ＰＴとして代用し、上記実施例と同様に、当該温度ＰＴが所定の下限温度ＬＳＴまで降下した場合に圧縮機１８を停止し、その後所定のＯＦＦ時間ｔ１の経過後に圧縮機１８を起動する圧縮機制御を実行する。尚、この場合において、上述したようなＯＦＦ時間ｔ１の延長制御は同様に行うものとする。
【０１０７】
これにより、庫内温度センサ３１の正常時において構築されたデータベースに基づいて、外気温度ＡＴを考慮したオフセット値ＯＶを変更（書き換えを含む。）することで、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴに当該オフセット値ＯＶを加えた温度を貯蔵室５内の温度ＰＴとして代用し、支障なく圧縮機１８の制御を行うことができる。
【０１０８】
そのため、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となり、被冷却空間温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【０１０９】
また、上記各実施例では、冷媒として二酸化炭素を使用した冷凍装置１０では、上述したような高圧側の冷媒圧力（高圧圧力）がその臨界圧力以上となる所謂二段圧縮一段膨張中間冷却サイクルを採用することにより、冷媒回路７が複雑化し、制御に用いるセンサ（検出手段）の数が増える。そのため、センサ数の増加により、センサの異常発生率も高くなるが、上述したように庫内温度センサ３１の異常に対して効果的なバックアップ制御を実現できることから、貯蔵室５（被冷却空間）への冷却不良を最小限とすることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
Ｒ    業務用冷凍庫（低温貯蔵庫）
１    断熱箱体
５    貯蔵室（被冷却空間）
７    冷媒回路
８    膨張弁
９    制御装置（制御手段）
１０    冷凍装置
１１    蒸発器
１２    冷気循環用送風機
１５    デフロストヒータ（霜取手段）
１７    機械室
１８    圧縮機（圧縮手段）
１８Ａ  低段側の圧縮要素
１８Ｂ  高段側圧縮手段
１９    ガスクーラ
２８    霜取センサ（霜取終了温度検出手段）
２９    蒸発器入口側温度センサ
３１    庫内温度センサ（被冷却空間温度検出手段）
３２    タイマ（時限手段）
３３    演算処理部
３４    メモリ（記憶手段）
３５    コントロールパネル
３６    ＬＣＤパネル（設定手段）
４８    外気温度センサ（外気温度検出手段）
５３    警報ランプ（警報手段）
【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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