(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、
店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算する目標吸入圧力設定演算部と、
単位時間当たりの前記圧縮機の実吸入圧力の平均値に対応する複数の圧力レベルを設定するとともに、該平均値が該各圧力レベルのうちの何れの圧力レベルになっているかを判定し、この判定した圧力レベルに対応する補正値を前記目標吸入圧力に加減して該目標吸入圧力を補正する補正演算部と、
前記補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する
ことを特徴とするショーケース冷却装置。
【請求項２】
店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、
店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算設定する目標吸入圧力設定演算部と、
前記圧縮機の吸入圧力の上限値と下限値を所定幅で設定する設定部と、
単位時間当たりにおける、前記圧縮機の吸入圧力が該上限値から超えた時間を合計した上限越え合計時間の運転割合、該吸入圧力の該下限値を超えた時間を合計した下限越え合計時間の運転割合又は該上限越え合計時間と該下限越え合計時間とを互いに相殺して得られた相殺合計時間の運転割合のうち、何れか一つの運転割合に対応する複数の運転割合レベルを設定するとともに、該運転割合が何れの運転割合レベルになっているかを判定し、この判定した運転割合レベルに対応する補正値を前記目標吸入圧力に加減して該目標吸入圧力を補正する補正演算部と、
前記補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と圧縮機の実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する
ことを特徴とするショーケース冷却装置。
【請求項３】
店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、
店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算する目標吸入圧力設定演算部と、
前記圧縮機の吸入圧力の上限値と下限値を所定幅で設定する設定部と、
単位時間当たりにおける、前記圧縮機の吸入圧力が該上限値から超えた回数を合計した上限越え合計回数、該吸入圧力の下限値を超えた回数を合計した下限越え合計回数又は該上限越え合計回数と該下限越え合計回数とを互いに相殺して得られた相殺合計回数のうち、何れか一つの合計回数に対応する複数の回数レベルを設定するとともに、該合計回数が何れの回数レベルになっているかを判定し、この判定した回数レベルに対応する補正値を前記目標吸入圧力に加減して該目標吸入圧力を補正する補正演算部と、
前記補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と圧縮機の実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する
ことを特徴とするショーケース冷却装置。
【請求項４】
店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、
店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算する目標吸入圧力設定演算部と、
単位時間当たりの各ショーケースの庫内温度の平均値に対応する複数の庫内温度レベルを設定するとともに、該平均値が該各庫内温度レベルのうちの何れの温度レベルになっているかを判定し、この判定した温度レベルに対応する補正値を前記目標吸入圧力に加減して該目標吸入圧力を補正する補正演算部と、
前記補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と圧縮機の実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する
ことを特徴とするショーケース冷却装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至請求項４の少なくとも２つの補正演算部を備えるとともに、該各補正演算部に優先順位を設定し、この優先順位に従って各補正演算部を実行する制御手段を有する
ことを特徴とするショーケース冷却装置。
【請求項６】
少なくとも一つのショーケースが除霜運転及びその後のプルダウン運転中には前記補正演算部の実行を禁止する制御手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載のショーケース冷却装置。
【請求項７】
前記プルダウン運転中は前記目標吸入圧力を低く補正する補正手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載のショーケース冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、店内に複数設置されているショーケースを共通の冷凍機により冷却するショーケース冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のショーケース冷却装置では、多数のショーケースに対して１台（或いは僅かな台数）の圧縮機で冷媒を循環し、各ショーケースの保冷運転を行っているが、全てのショーケースが同時に稼働される際にも冷却能力が損なわれないよう、圧縮機の能力はかなり大きなものとなっている。また、各ショーケースの負荷は冬期は小さくなり、夏期は大きくなるため、この負荷が大きくなる夏期に合わせて圧縮機の冷凍能力が設定されている。
【０００３】
しかしながら、このように冷凍能力の大きな圧縮機を冬期においても同様の能力で運転するのでは、運転効率が低下し省エネの点で不利である。また、夏期時の冷却能力と冬期の冷却能力を切り替え可能にし、これを手動で切り替えるショーケース冷却装置が提案されているが、季節の変わり目のたびに切り替えるのでは、メンテナンスの点でこれまた不利なものである。
【０００４】
そこで、このような問題点を解決するため、出願人は特願平２０００−８８１０４号に係るショーケース冷却装置を提案した。
【０００５】
このショーケース冷却装置は、店内温度を検知する温度センサと店内湿度を検知する湿度センサからの検知信号に基づき店内のエンタルピを演算し、次いでこのエンタルピと庫内設定温度に適切に対応する圧縮機の目標吸入圧力を設定し、しかる後この目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を可変する構成となっている。
【０００６】
これにより、冬期及び夏期を問わず、店内エンタルピ（ショーケース負荷）に対応するよう冷凍能力が制御され、省エネに優れたショーケース冷却装置が実現されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ショーケースの負荷は店内エンタルピにより変化することはもとより、例えばショーケース内の保冷食品の量の多寡によっても変化する。このため、店内エンタルピのみに基づいて目標吸入圧力を設定する、前記ショーケース冷却装置では、想定されていない多量の商品が継続的に陳列されているショーケースが一部にあるときは、このショーケースにおいて冷えが甘くなるおそれがあるし、一方、僅かな商品しか陳列されていないショーケースがあるときは、逆に冷却装置全体のＣＯＰが低くなり、充分な省エネ効果を得ることができない。
【０００８】
また、各ショーケースの特性が同じでかつ庫内設定温度なども全く同一となっているときは、必要とされる庫内熱交換器の蒸発温度も全て同一のため問題ないが、ショーケースの一部に異なる特性のショーケースが接続されたとき、例えば庫内設定温度が同じでも、他と比較して低い蒸発温度が必要となっているショーケースが接続されたときは、このショーケースにおいて冷えが甘くなるおそれがある。一方、庫内設定温度が同じでも他と比較して高い蒸発温度で良いショーケースが接続されたときは、逆に冷却装置全体のＣＯＰが低くなり、充分な省エネ効果を得ることができない。
【０００９】
更に、ショーケースは、扉の有無や庫内容積、庫内ファン風量、設置環境などが異なっているときは、庫内を同じ温度に維持するために必要となる庫内熱交換器の蒸発温度も異なってくる。このため、店内エンタルピによって変化していく最低限必要な熱交換器の蒸発温度も、ショーケース毎に変わってきてしまう。熱交換器の蒸発温度は冷凍機の運転低圧（吸入圧力）に対応しており、この変化する蒸発温度に最適な目標吸入圧力を設定するためには、ショーケース毎に目標吸入圧力設定部の圧力計算式を作成しなければならない。つまり、設置環境等の相違により特性の異なるショーケースが出てきたときは、目標吸入圧力を設定する計算式を新たに作成し直さなければならなかった。
【００１０】
更にまた、前記従来のショーケース冷却装置では、前述の如く、目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差のみに基づき圧縮機の回転数を可変する構成となっており、ここで、実吸入圧力は微小ながらも常に変動するため、目標吸入圧力との偏差も常に変動し、これにより、目標吸入圧力を僅かな時間間隔で頻繁に補正計算をし直さなければならず、制御手段が大きな計算能力を有していないと処理が間に合わなくなってしまう。また、圧縮機のオンオフ時には実吸入圧力が大きく変動するが、ある程度の期間で低圧値のデータを集め平均をとらなければ目標吸入圧力の変動も激しくなり、制御しきれなくなるという問題点を有していた。
【００１１】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、圧縮機の吸入圧力データやショーケースの庫内温度データに基づいて目標吸入圧力を補正し、庫内商品を適正な品温に維持でき、また、ＣＯＰを引き上げ省エネ効果を確実に得ることができ、更には圧縮機の短命化を防止できるショーケース冷却装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記従来の課題に鑑み、請求項１の発明は、店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算する目標吸入圧力設定演算部と、単位時間当たりの圧縮機の実吸入圧力の平均値に対応する複数の圧力レベルを設定するとともに、平均値が該各圧力レベルのうちの何れの圧力レベルになっているかを判定し、この判定した圧力レベルに対応する補正値を目標吸入圧力に加減して目標吸入圧力を補正する補正演算部と、補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する構造となっている。
【００１４】
請求項２の発明は、店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算設定する目標吸入圧力設定演算部と、圧縮機の吸入圧力の上限値と下限値を所定幅で設定する設定部と、単位時間当たりにおける、圧縮機の吸入圧力が上限値から超えた時間を合計した上限越え合計時間の運転割合、吸入圧力の下限値を超えた時間を合計した下限越え合計時間の運転割合又は上限越え合計時間と下限越え合計時間とを互いに相殺して得られた相殺合計時間の運転割合のうち、何れか一つの運転割合に対応する複数の運転割合レベルを設定するとともに、運転割合が何れの運転割合レベルになっているかを判定し、この判定した運転割合レベルに対応する補正値を目標吸入圧力に加減して目標吸入圧力を補正する補正演算部と、補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と圧縮機の実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する構造となっている。
【００１６】
請求項３の発明は、店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算する目標吸入圧力設定演算部と、圧縮機の吸入圧力の上限値と下限値を所定幅で設定する設定部と、単位時間当たりにおける、圧縮機の吸入圧力が上限値から超えた回数を合計した上限越え合計回数、吸入圧力の下限値を超えた回数を合計した下限越え合計回数又は上限越え合計回数と下限越え合計回数とを互いに相殺して得られた相殺合計回数のうち、何れか一つの合計回数に対応する複数の回数レベルを設定するとともに、合計回数が何れの回数レベルになっているかを判定し、この判定した回数レベルに対応する補正値を目標吸入圧力に加減して目標吸入圧力を補正する補正演算部と、補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と圧縮機の実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する構造となっている。
【００１８】
請求項４の発明は、店内に複数配置されたショーケースに共通の圧縮機で冷媒を循環するとともに、圧縮機の回転数を制御するショーケース冷却装置において、店内エンタルピ及びショーケースの庫内設定温度により圧縮機の目標吸入圧力を演算する目標吸入圧力設定演算部と、単位時間当たりの各ショーケースの庫内温度の平均値に対応する複数の庫内温度レベルを設定するとともに、平均値が該各庫内温度レベルのうちの何れの温度レベルになっているかを判定し、この判定した温度レベルに対応する補正値を目標吸入圧力に加減して目標吸入圧力を補正する補正演算部と、補正演算部で補正演算された目標吸入圧力と圧縮機の実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機の回転数を決定する回転数指令演算部とを有する構造となっている。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の少なくとも２つの補正演算部を備えるとともに、各補正演算部に優先順位を設定し、この優先順位に従って各補正演算部を実行する制御手段を有する構造となっている。
【００２１】
請求項５の発明によれば、複数種の補正演算部を備えているため、そのショーケース負荷に対応する補正演算部を任意に選択できるし、また、複数の補正演算部を同時設定したときは、優先順位に従って補正演算部が選択される
【００２２】
なお、ショーケースの除霜運転時は定常運転時（庫内温度が安定した状態での冷却運転時）より実吸入圧力が非常に高くなり、目標吸入圧力の補正不要な時間帯であり、また、除霜運転に続いて行われるプルダウン運転は、定常運転への移行のための過渡的冷却運転であり、これまた、目標吸入圧力の補正不要な時間帯である。請求項６の発明はこのような補正不要な時間帯には目標吸入圧力の補正演算を行わないようにしている。また、プルダウン運転時に強制的に目標吸入圧力を低く補正することにより、定常運転への移行が短時間で行われる（請求項７）。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図７は本発明に係るショーケース冷却装置の第１実施形態を示すもので、図１は店内のショーケースと冷凍機との冷媒管路図、図２はショーケース冷却装置の駆動回路を示すブロック図、図３は店内の温度、湿度及びエンタルピの月別変化を示すグラフ、図４は店内温度及び店内湿度とエンタルピとの関係を示す表、図５は店内エンタルピとショーケースの蒸発温度・吸入圧力との関係を示す表、図６は実吸入圧力及び補正目標吸入圧力の変化を示すグラフ、図７は実吸入圧力の変化に伴う冷凍能力と圧縮機回転数の変化を示すグラフである。
【００２４】
まず、ショーケース冷却装置の全体構成を図１を参照して説明する。店内には多数のショーケース１が配置されており、これらショーケース１には庫内冷却用の蒸発器１１が設置されている。また、これらの蒸発器１１は互いに膨張弁１２及び電磁弁１３を介して並列に冷凍機２の凝縮器２１及び圧縮機２２に接続している。ここで、各電磁弁１３は各蒸発器１１への冷媒流通を規制し、庫内冷却を行うため冷媒を流すときは開放し、一方、庫内冷却が不要なときは閉塞して冷媒流入を規制する。
【００２５】
このショーケース１は店内に配置されるものであるが、この店内の温度及び湿度は店舗空調装置（図示せず）により制御される。この店内温度、店内湿度及び店内エンタルピを調査（埼玉県川越市の店舗）したところ、図３に示す結果が得られた。
【００２６】
即ち、店内温度は月別で２１．８℃〜２６℃とさほど変化は大きくないが、店内湿度は７月〜９月では５０％ＲＨで、一方１月，２月は３５％ＲＨ前後となり、これに伴い、エンタルピの小さい月（１月）で８．６７ｋｃａｌ／ｋｇ、大きい月（８月）で１２．７２ｋｃａｌ／ｋｇとなり、両者を比較すると約１．５倍変化することが分かった。この店内温度と店内湿度に基づくエンタルピを表に表すと図４に示すようになる。即ち、温度１４℃で湿度３０％ＲＨのときはエンタルピが５．１４ｋｃａｌ／ｋｇ、一方温度３０℃で湿度８０％ＲＨのときはエンタルピが２０．１４ｋｃａｌ／ｋｇとなり、温度及び湿度によりエンタルピが大きく変化する。
【００２７】
また、ショーケースの吸入圧力・蒸発温度とエンタルピとの関係を庫内温度を５℃に設定した多段オープン型ショーケースで実験した。この実験で図５に示す結果が得られた。
【００２８】
即ち、エンタルピ１０ｋｃａｌ／ｋｇで吸入圧力が３．６４ｋｇ／ｃｍ2 、エンタルピ２０ｋｃａｌ／ｋｇで吸入圧力が２．５８ｋｇ／ｃｍ2 と、エンタルピが大きくなるに従って吸入圧力が小さくなることが分かった。
【００２９】
以上のような店内温度及び店内湿度とエンタルピとの関係、並びに、エンタルピと吸入圧力（或いは蒸発温度）との関係から、まず、目標吸入圧力を設定し、次いでこの目標吸入圧力を補正し、この補正吸入圧力に基づき最適な圧縮機２２の回転数を得るため、本実施形態は図２に示す駆動回路を構成している。
【００３０】
即ち、店舗３内に店内（ショーケース１の外）の温度を検出する店内温度センサ３１と店内の湿度（ショーケース１の外）を検出する店内湿度センサ３２を設置している。また、この各センサ３１，３２からの検出信号に基づき圧縮機２２を駆動制御する制御装置４を有している。
【００３１】
この制御装置４は各センサ３１，３２の検出温度及び検出湿度から店内エンタルピを演算する店内エンタルピ演算部４１を有する。この店内エンタルピ演算部４１は図４の表に示すデータが格納されており、これに基づき店内エンタルピを算出する。
【００３２】
この店内エンタルピ演算部４１で算出された店内エンタルピは目標吸入圧力設定演算部４２に入力される。この目標吸入圧力設定演算部４２では店内エンタルピに対応する最適な目標吸入圧力を設定するもので、例えば前述した多段オープン型ショーケース１（設定温度５℃）では、図５の表に示すデータが格納されており、この店内エンタルピに最適な目標吸入圧力が設定される。なお、設定温度の入力は庫内温度設定部３３により行われる。
【００３３】
以上の構成は出願人が特願平２０００−８８１０４号に係る特許出願で示したショーケース冷却装置と異なるところはない。本発明に係るショーケース冷却装置は、図２に示すように、この目標吸入圧力設定演算部４２で算出された目標吸入圧力を目標吸入圧力補正演算部４３で補正する点にある。
【００３４】
即ち、この目標吸入圧力補正演算部４３には、目標吸入圧力設定演算部４２で演算された目標吸入圧力ＰAが入力され、吸入圧力幅設定部３４で設定された吸入圧力値が入力され、運転状態出力部４４からの運転信号が入力され、吸入圧力センサ２３から圧縮機２２の実吸入圧力データが入力されるようになっている。
【００３５】
ここで、吸入圧力幅設定部３４には吸入圧力の上限値ＰHと下限値ＰLとが任意に（或いは予め実験等で求められている値を固定して）設定されており、この上限値ＰH及び下限値ＰLが目標吸入圧力補正演算部４３に入力されている。また、目標吸入圧力補正演算部４３では上限値ＰH及び下限値ＰLに基づき、
上限側のレベルＰH1，ＰH2（ＰH2＞ＰH1＞ＰH）と
下限側のレベルＰL1，ＰL2（ＰL2＜ＰL1＜ＰL）と
がそれぞれ設定されている。
【００３６】
運転状態出力部４４は各ショーケース１が除霜運転時か、プルダウン運転時か、定常運転時かを目標吸入圧力補正演算部４３に入力しており、除霜運転時やその後のプルダウン運転時のときは目標吸入圧力補正演算部４３は演算処理を行わないようになっている。
【００３７】
目標吸入圧力補正演算部４３は、図６に示すように、吸入圧力センサ２３で検知された実吸入圧力を監視するとともに、複数台設置されたショーケース１の全てが定常運転となっているか否かを監視している。ここで、全てのショーケース１が定常運転を開始しているときは補正演算処理を実行する。この補正演算処理では、まず、単位時間当たり（実験では２時間当たり）の吸入圧力の平均値ＰMを求める。次に、下記に示すように、平均値ＰMが何れのレベルにあるのかを判定し、この判定に基づき目標吸入圧力ＰAに対して例えば７段階で補正値を加減する。
【００３８】
ＰM≧ＰH2            →ＰA＋３α（α；補正値（正））
ＰH2＞ＰM≧ＰH1      →ＰA＋２α
ＰH1＞ＰM≧ＰH       →ＰA＋α
ＰH＞ＰM＞ＰL        →ＰA
ＰL≧ＰM＞ＰL1       →ＰA−α
ＰL1≧ＰM＞ＰL2      →ＰA−２α
ＰL2≧ＰM            →ＰA−３α
これを図６のグラフに基づいて説明すれば、除霜運転及びこれに続くプルダウン運転時は目標吸入圧力は店内エンタルピに基づき設定される。このプルダウン運転が終了し定常運転に移行したときは、この定常運転２時間に亘っての吸入圧力の平均値ＰMを求める。ここで、平均値ＰMが例えばＰH1＞ＰM≧ＰHの状況となっていたときは、目標吸入圧力ＰAに対して補正値αを加算し、新目標吸入圧力が設定される。これにより、次に続く補正演算の際は新目標吸入圧力に基づいて更に補正が更新されていく。図６には、補正があった場合の目標吸入圧力と補正がない場合（従来の制御）との双方の目標吸入圧力の変位が示されており、本実施形態に係る目標吸入圧力補正処理がショーケース負荷に対応して可変していることが理解できる。
【００３９】
以上のような目標吸入圧力補正演算部４３で補正された目標吸入圧力は回転数指令演算部２４に入力される。この回転数指令演算部２４では補正目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機２２の回転数を決定し、インバータ２５を通じて圧縮機２２の回転数を可変するようになっている。
【００４０】
本実施形態によれば、運転中の実吸入圧力の平均値ＰMを求め、この平均値ＰMが所定幅の吸入圧力値（上限値ＰHと下限値ＰL）の範囲内にないとき、即ちショーケースの負荷変動が大きくなっているときは、目標吸入圧力ＰAを補正するため、図７の双方向矢印に示すように、圧縮機２２の回転数が切り替わり、ショーケース負荷に対応したものとなる。
【００４１】
図８及び図９は本発明に係るショーケース冷却装置の第２実施形態を示すものである。この第２実施形態に係るショーケース冷却装置では前記第１実施形態の吸入圧力幅設定部３４に変えて時間計測用高低吸入圧力設定部３５を有しており、これの設定信号に基づき目標吸入圧力補正演算部４５で目標吸入圧力ＰAを補正するようになっている。
【００４２】
即ち、時間計測用高低吸入圧力設定部３５には吸入圧力の上限値ＰHと下限値ＰLとが任意に（或いは予め実験等で求められている値を固定して）設定されており、この上限値ＰH及び下限値ＰLが目標吸入圧力補正演算部４５に入力されている。
【００４３】
目標吸入圧力補正演算部４５は、図８に示すように、前記第１実施形態に係るショーケース冷却装置と同様に、吸入圧力センサ２３で検知された実吸入圧力を監視するとともに、複数台設置されたショーケース１の全てが定常運転となっているか否かを監視している。ここで、全てのショーケース１が定常運転を開始しているときは補正演算処理を実行する。この補正演算処理では、まず、単位時間Ｔ0当たり（実験では２時間当たり）に吸入圧力が上限値ＰHと下限値ＰLを越えた時間を計測している。例えば、図９に示すように、上限値ＰHを越えている経過時間Ｔ1〜ＴN（図９ではＴ1〜Ｔ8）において、
Ｔ1＋Ｔ2…ＴN-1＋ＴN＝ＴS（各経過時間の合計時間）
を演算する。なお、計算上、上限値ＰHを越えた経過時間ＴNはプラス時間として判定し、一方、下限値ＰLを越えた経過時間ＴNはマイナス時間として判定して演算する。従って、単位時間Ｔ0の間に上限値ＰHと下限値ＰLとの両者に跨って吸入圧力が変化するときは、合計時間を演算する際、互いに相殺するようにして演算されるし、また、上限値ＰHを越えた経過時間ＴNが長いときはプラス合計された合計時間（＋）ＴSが演算されるし、下限値ＰLを越えた経過時間ＴNが長いときはマイナス合計された合計時間（−）ＴSが演算される。
【００４４】
この合計時間の演算が終了したのち、合計時間（±）ＴSの単位時間Ｔ0当たりの割合を、
ＴS÷Ｔ0×１００＝（±）ＴM（％）（上・下限値範囲外の運転割合）
で求める。
【００４５】
次いで、この運転割合ＴMが、何れのレベルにあるのかを判定するに当たり、目標吸入圧力補正演算部４５には、運転割合レベル
ＴH1，ＴH2，ＴH，ＴL，ＴL1，ＴL2
（ＴH2＞ＴH1＞ＴH＞ＴL＞ＴL1＞ＴL2）
が設定されており、そして、運転割合ＴMが何れのレベルにあるかを判定し、この判定レベルに基づき目標吸入圧力ＰAに対して例えば７段階で補正値が加減される。
【００４６】
ＴM≧ＴH2            →ＰA＋３α（α；補正値（正））
ＴH2＞ＴM≧ＴH1      →ＰA＋２α
ＴH1＞ＴM≧ＴH       →ＰA＋α
ＴH＞ＴM＞ＴL        →ＰA
ＴL≧ＴM＞ＴL1       →ＰA−α
ＴL1≧ＴM＞ＴL2      →ＰA−２α
ＴL2≧ＴM            →ＰA−３α
以上のような目標吸入圧力補正演算部４５で補正された目標吸入圧力は回転数指令演算部２４に入力される。この回転数指令演算部２４では補正目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機２２の回転数を決定し、インバータ２５を通じて圧縮機２２の回転数を可変するようになっている。
【００４７】
本実施形態によれば、上・下限値範囲外の運転割合からショーケースの負荷変動を判定し、目標吸入圧力ＰAを適正な値に補正している。
【００４８】
なお、本実施形態では上限値ＰHと下限値ＰLの両者を設定するようになっているが、何れか一方の値ＰH，ＰLを設定し目標吸入圧力ＰAを補正するようにしても良い。その他の構成及び作用は前記第１実施形態と同様であるため、図示及びその説明を省略する。
【００４９】
図１０及び図１１は本発明に係るショーケース冷却装置の第３実施形態を示すものである。この第３実施形態に係るショーケース冷却装置では前記第２実施形態の時間計測用高低吸入圧力設定部３５に変えて回数計数用高低吸入圧力設定部３６を有しており、これの設定信号に基づき目標吸入圧力補正演算部４６で目標吸入圧力ＰAを補正するようになっている。
【００５０】
即ち、時間計数用高低吸入圧力設定部３６には吸入圧力の上限値ＰHと下限値ＰLとが任意に（或いは予め実験等で求められている値を固定して）設定されており、この上限値ＰH及び下限値ＰLが目標吸入圧力補正演算部４６に入力されている。
【００５１】
目標吸入圧力補正演算部４６は、図８に示すように、前記第１実施形態に係るショーケース冷却装置と同様に、吸入圧力センサ２３で検知された実吸入圧力を監視するとともに、複数台設置されたショーケース１の全てが定常運転となっているか否かを監視している。ここで、全てのショーケース１が定常運転を開始しているときは補正演算処理を実行する。この補正演算処理では、まず、単位時間Ｔ0当たり（実験では２時間当たり）に吸入圧力が上限値ＰHと下限値ＰLを越えた回数を計測している。例えば、図１１に示すように、上限値ＰHを越えている回数Ｎ（図１１では８回）を計数している。なお、計数上、上限値ＰHを越えた回数はプラス回数として判定し、一方、下限値ＰLを越えた回数はマイナス回数として判定する。従って、単位時間Ｔ0の間に上限値ＰHと下限値ＰLとの両者に跨って吸入圧力が変化するときは、回数Ｎを演算する際、互いに相殺するようにして演算されるし、また、上限値ＰHを越えた回数が多いときは（＋）Ｎが演算されるし、下限値ＰLを越えた回数が多いときは（−）Ｎが演算される。
【００５２】
次いで、この回数Ｎが、何れのレベルにあるのかを判定するに当たり、目標吸入圧力補正演算部４６には、回数レベル
ＮH1，ＮH2，ＮH，ＮL，ＮL1，ＮL2
（ＮH2＞ＮH1＞ＮH＞ＮL＞ＮL1＞ＮL2）
が設定されており、そして、回数Ｎが何れのレベルにあるかを判定し、この判定レベルに基づき目標吸入圧力ＰAに対して例えば７段階で補正値が加減される。
【００５３】
Ｎ≧ＮH2            →ＰA＋３α（α；補正値（正））
ＮH2＞Ｎ≧ＮH1      →ＰA＋２α
ＮH1＞Ｎ≧ＮH       →ＰA＋α
ＮH＞Ｎ＞ＮL        →ＰA
ＮL≧Ｎ＞ＮL1       →ＰA−α
ＮL1≧Ｎ＞ＮL2      →ＰA−２α
ＮL2≧Ｎ            →ＰA−３α
以上のような目標吸入圧力補正演算部４６で補正された目標吸入圧力は回転数指令演算部２４に入力される。この回転数指令演算部２４では補正目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機２２の回転数を決定し、インバータ２５を通じて圧縮機２２の回転数を可変するようになっている。
【００５４】
本実施形態によれば、上・下限値範囲外の運転回数からショーケース１の負荷変動を判定し、目標吸入圧力を適正な値に補正している。
【００５５】
なお、本実施形態では上限値ＰHと下限値ＰLの両者を設定するようになっているが、何れか一方の値ＰH，ＰLを設定し目標吸入圧力ＰAを補正するようにしても良い。その他の構成及び作用は前記第２実施形態と同様であるため、図示及びその説明を省略する。
【００５６】
図１２は本発明に係るショーケース冷却装置の第４実施形態を示すものである。この第４実施形態に係るショーケース冷却装置では前記第１実施形態の吸入圧力幅設定部３４に変えて庫内温度幅設定部３７を有しており、この設定信号を目標吸入圧力補正演算部４７に入力している。また、前記第１実施形態では目標吸入圧力補正演算部４７に吸入圧力センサ２３の検知圧力を入力していたが、本実施形態では各ショーケース１の庫内温度センサ３８からの検知温度データを目標吸入圧力補正演算部４７に入力している。
【００５７】
ここで、庫内温度幅設定部３７には庫内温度の上限値ＫHと下限値ＫLとが任意に（或いは予め実験等で求められている値を固定して）設定されており、この上限値ＫH及び下限値ＫLが目標吸入圧力補正演算部４７に入力されている。また、目標吸入圧力補正演算部４７では上限値ＫH及び下限値ＫLに基づき、
上限側のレベルＫH1，ＫH2（ＫH2＞ＫH1＞ＫH）と
下限側のレベルＫL1，ＫL2（ＫL2＜ＫL1＜ＫL）と
がそれぞれ設定されている。
【００５８】
運転状態出力部４４は各ショーケース１が除霜運転時か、プルダウン運転時か、定常運転時かを目標吸入圧力補正演算部４７に入力しており、除霜運転時やその後のプルダウン運転時のときは目標吸入圧力補正演算部４７は演算処理を行わないようになっている。
【００５９】
目標吸入圧力補正演算部４７は、庫内温度センサ３８で検知された庫内温度を監視するとともに、複数台設置されたショーケース１の全てが定常運転となっているか否かを監視している。ここで、全てのショーケース１が定常運転を開始しているときは補正演算処理を実行する。この補正演算処理では、まず、単位時間当たり（実験では２時間当たり）の庫内温度の平均値ＫMを求める。次に、平均値ＫMが何れのレベルにあるのかを判定し、この判定に基づき目標吸入圧力ＰAに対して例えば７段階で補正値を加減する。
【００６０】
ＫM≧ＫH2            →ＰA＋３α（α；補正値（正））
ＫH2＞ＫM≧ＫH1      →ＰA＋２α
ＫH1＞ＫM≧ＫH       →ＰA＋α
ＫH＞ＫM＞ＫL        →ＰA
ＫL≧ＫM＞ＫL1       →ＰA−α
ＫL1≧ＫM＞ＫL2      →ＰA−２α
ＫL2≧ＫM            →ＰA−３α
以上のような目標吸入圧力補正演算部４７で補正された目標吸入圧力ＰAは回転数指令演算部２４に入力される。この回転数指令演算部２４では補正目標吸入圧力と実吸入圧力との偏差に基づき圧縮機２２の回転数を決定し、インバータ２５を通じて圧縮機２２の回転数を可変するようになっている。
【００６１】
本実施形態によれば、運転中の庫内温度の平均値ＫMを求め、この平均値ＫMが所定幅の庫内温度値（上限値ＫHと下限値ＫL）の範囲内にないとき、即ちショーケース１の負荷変動が大きくなっているときは、圧縮機２２の回転数が切り替わり、ショーケース負荷に対応したものとなる。
【００６２】
図１３及び図１４は本発明に係るショーケース冷却装置の第５実施形態を示すものである。この実施形態では前記第１実施形態〜第４実施形態に係るショーケース冷却装置の補正制御を全て備えた構造となっている。
【００６３】
また、第１実施形態に係る補正処理を第１補正処理モード、第２実施形態に係る補正処理を第２補正処理モード、第３実施形態に係る補正処理を第３補正処理モード、第４実施形態に係る補正処理を第４補正処理モードとするとき、第１〜４補正処理モードは第１補正処理モードを最優先とし、順次第２〜第４補正処理モードと優先順位が設定されている。これをフローチャートで示すならば図１４に示すよう制御されている。
【００６４】
即ち、吸入圧力幅設定部３４にて圧力幅設定がされているか（Ｓ１）、時間計測用高低吸入圧力設定部３５で時間計測用の上限値ＰHと下限値ＰLが設定されているか（Ｓ２）、回数計数用高低吸入圧力設定部３６で回数計数用の上限値ＰHと下限値ＰLが設定されているか（Ｓ３）、庫内温度幅設定部３７で温度幅設定がされているか（Ｓ４）を順次判定する。ここで、ステップＳ１の条件が満足されているときは、第１補正処理モードを実行する（Ｓ５）。ステップＳ１の条件が満足されず、ステップＳ２の条件が満足されているときは、第２補正処理モードを実行する（Ｓ６）。ステップＳ１，Ｓ２の何れの条件も満足されず、ステップＳ３の条件が満足されているときは、第３補正処理モードを実行する（Ｓ７）。そして、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３の何れの条件も満足されず、ステップＳ４の条件が満足されているときは、第４補正処理モードを実行する（Ｓ８）。
【００６５】
なお、この優先順位はこれに限るものではなく、前述とは逆に第４補正処理モードから第１補正処理モードへと優先順位を設定するようにしてもよい。また、第１〜４補正処理モードの全てを備えていない場合、即ち少なくとも２個の補正処理モードを備えている場合にも同様に優先順位を付けて制御する。
【００６６】
また、前記第１〜５実施形態では除霜運転及びプルダウン運転時は目標吸入圧力ＰAの補正処理が禁止されている。これは、ショーケース１の除霜運転時は定常運転時（庫内温度が安定した状態での冷却運転時）より実吸入圧力が非常に高くなり、目標吸入圧力ＰAの補正不要な時間帯であり、また、除霜運転に続いて行われるプルダウン運転は、定常運転への移行のための過渡的冷却運転であり、これまた、目標吸入圧力ＰAの補正不要な時間帯である。但し、プルダウン運転は前述の如く急速冷却を行う運転であるため、強制的に目標吸入圧力を低くしてもよい。
【００６７】
更に、前記第１〜５実施形態では目標吸入圧力ＰAを店内エンタルピに基づき設定しているがこれに限るものではない。例えば、既に公知技術ではあるが、ショーケース１の電磁弁１３の運転率に基づいて目標吸入圧力ＰAを設定するもの、ショーケース１の温度降下速度に基づき目標吸入圧力ＰAを設定するもの、更にはショーケース１の電磁弁１３の平均オン・オフ周期に基づいて目標吸入圧力ＰAを設定するものなど、目標吸入圧力ＰAを予め設定するものであれば、何れのショーケース冷却装置にも適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ショーケースの負荷変動により、或いは、異なる特性のショーケースを接続した場合等にあっても、店内エンタルピ、ショーケースの庫内設定温度などにより設定した目標吸入圧力が適正な圧力に補正されるため、ショーケースの冷えが甘くなったり、或いは、ショーケース冷却装置全体のＣＯＰが低下することがない。
【００６９】
また、運転状態を検知して目標吸入圧力を随時補正するため、ショーケースの機種毎に目標吸入圧力の計算式を作成したり、或いは、接続される機種を変更するたびに計算式を変更する必要がないばかりか、設置環境等により新たに特性の異なるショーケースが出現した場合であっても、新規に計算式を作成する必要がない。
【００７０】
更に、目標吸入圧力の補正値は、吸入圧力値や庫内温度値に上下２つの閾値を有し、また、この閾値を越えたか否かを運転単位時間に亘って演算して求めるため、補正演算手段に大きな計算能力を必要とせず、また、圧縮機のオンオフ時等の吸入圧力が大きく変動する運転時でも、充分に制御能力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】店内のショーケースと冷凍機との冷媒管路図
【図２】第１実施形態に係るショーケース冷却装置の駆動回路を示すブロック図
【図３】店内の温度、湿度及びエンタルピの月別変化を示すグラフ
【図４】店内温度及び店内湿度とエンタルピとの関係を示す表
【図５】店内エンタルピとショーケースの蒸発温度・吸入圧力との関係を示す表
【図６】第１実施形態に係るショーケース冷却装置の実吸入圧力及び補正目標吸入圧力の変化を示すグラフ
【図７】実吸入圧力の変化に伴う冷凍能力と圧縮機回転数の変化を示すグラフ
【図８】第２実施形態に係るショーケース冷却装置の駆動回路を示すブロック図
【図９】第２実施形態に係るショーケース冷却装置の実吸入圧力及び補正目標吸入圧力の変化を示すグラフ
【図１０】第３実施形態に係るショーケース冷却装置の駆動回路を示すブロック図
【図１１】第３実施形態に係るショーケース冷却装置の実吸入圧力及び補正目標吸入圧力の変化を示すグラフ
【図１２】第４実施形態に係るショーケース冷却装置の駆動回路を示すブロック図
【図１３】第５実施形態に係るショーケース冷却装置の駆動回路を示すブロック図
【図１４】第５実施形態に係るショーケース冷却装置の補正処理モードの優先順位制御を示すフローチャート
【符号の説明】
１…ショーケース、２…冷凍機、３…店舗、４…制御装置、２２…圧縮機、２３…吸入圧力センサ、２４…回転数指令演算部、３４…吸入圧力幅設定部、３５…時間計測用高低吸入圧力設定部、３６…回数計数用高低吸入圧力設定部、３７…庫内温度幅設定部、３８…庫内温度センサ、４２…目標吸入圧力設定部、４３，４５，４６，４７，４８…目標吸入圧力補正演算部。
【図１】
0004276394.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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