JPH02122179A - 低温商品貯蔵ケースの温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は洋菓子の陳列貯蔵等、販売商品の冷凍又は冷蔵
貯蔵を行なうに好適な低温商品貯蔵ケースの温度制御ｉ
ｔに関する。

く口〉従来の技術 一般に、低温商品貯蔵ケースにおいては、ケース内の温
度を所定温度に保つため、温度コントロール用センサが
設けられる。従来、この温度コントロール用センサが異
常となった場合、警報用ＬＥＤを点灯したりデイスプレ
ィに表示するに過ぎず、それ以上の異常対策は採られて
いなかった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 このため、上記従来装置においては、温度コントロール
用のセンサが異常となるとケース内の冷却運転が停止し
、ケース内の商品に重大な影響を及ぼすなどの問題があ
った。しかも、温度センサの寿命は他の部品と比べてそ
れほど長いものではないため、このような問題が度々発
生する不具合があった。

そこで本発明は、温度コントロール用センサが異常とな
ってもケース内の温度制御が正常に行なわれる信頼性の
高い低温商品貯蔵ケースの温度制御装置即ちフェールセ
ーフを提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の第１の手段としては、商品を低温貯蔵するケー
ス内の温度をそのケース内に配置される温度コントロー
ル用センサからの検出信号に基づ一 き温度制御する低温商品貯蔵ケースの温度制御方式にお
いて、前記ケース内の冷気吹出部と吸入部の２個所に夫
々温度コントロール用センザを配置する一方、正常時に
はそれら２個の温度コントロール用センサ出力の平均値
に基づき温度制御する手段と、前記２個の温度コントロ
ール用センサの異常を判断する手段と、その判断結果に
基づき、前記２個の温度コン）・ロール用センサのどち
らか一方が異常となったとき、正常な温度コントロール
用センサ出力のみに基づき温度制御する手段と、前記２
個の温度コントロール用センサの双方が異常となったと
き、タイマに基づく或る時間幅で冷却装置を構成する冷
媒圧縮機の運転・停止を繰り返し行なうデユーティ制御
にて温度制御する手段とを備えるようにしたものである
。

又、本発明の第２の手段としては、２個の温度コントロ
ール用センサに基づく正常時及び又は−方の温度コント
ロール用センサに基づく異常時には冷媒圧縮機の運転・
停止夫々の平均時間を算出して記憶する記憶手段を備え
、２個の温度コント０−ル用センサが異常になったとき
、前記記憶手段に格納された平均時間にて冷媒圧縮機の
運転・停止を行なうデユーティ制御を採用するものであ
る。

（ホ）作用 上記第１の手段によれば、低温商品貯蔵ケース内ノ温度
コントロール用センザの一方が異常となっても、低温商
品貯蔵ケースは他方の温度コントロール用センザにて正
常に運転が継続されて、ケース内は所定温度に保たれる
と共に、センサ異常は表示されることから、貯蔵商品に
一切影響を与えることなく、異常センサの交換を行なっ
て低温商品貯蔵ケースを元の状態に戻すことができ、し
かも２個の温度コントロール用センサが共に異常となっ
た場合でも、異常センサの交換迄の間、デューティザイ
クルにて正常時に近い形の温度制御が行なえる。

又、第２の手段によれば、デユーティ制御のときには冷
媒圧縮機の運転・停止は温度コントロール用センザに基
づく冷媒圧縮機の運転・停止が行なわれていたときの平
均値で夫々行なわれる関係上、温度コントロール用セン
ザに基づく温度制御と略同じ状態の温度制御が行なえる
。

（へ）実施例 第１図に本発明の一実施例による低温商品貯蔵ケース（
以下低温ケースという）ｌの側断面図、第２図にその低
温ケース１の外観斜視図、第３図にその冷却装置の斜視
図を示す。

これらの図において、低温ケース１は生菓子等の商品を
冷却保存するのに適したクローズタイプのもので、その
本体は、貯蔵室２と、この貯蔵室２の真下に位置する冷
却室３と、この冷却室３の真下に位置する機械室４とよ
り構成されている。

前記貯蔵室２は前面から上面にわたって配置された湾曲
透明板５と、背面に配置された枠６内を左右方向引速式
に摺動する複数枚の透明扉７と、左右両側面に夫々配置
された透明側板８とから構成され、内部に仕切板兼用の
着脱自在な底板９、棚１０及び螢光灯１１が設けられて
いる。前記底板９は前記貯蔵、冷却両室２，３を上下に
仕切るもので、その後縁に沿って吹き出し口１２、前縁
に沿って吸入口１３が形成され、この吹き出し、吸入両
目を通して前記貯蔵、冷却両室２，３が連通ずる構成と
なっている。前記冷却室３は前記貯蔵室２を載置支持す
る上面を開口した断熱壁１４にて構成され、また前記機
械室４は前記断熱壁１４の下方に形成されている。前記
断熱壁１４は底壁に排水口１５を有するもので、金属性
の台脚１６と共に基台１７を構成する。

２０．２１は前記冷却室３に配置された第１゜第２蒸発
器で、第１蒸発器２０が内側、第２蒸発器２１が外側に
位置するよう露受板兼用の仕切り板２２を介して上下に
重なり前記排水口１５方向に低く傾斜して配置されてい
る。この第１．第２蒸発器２０．２１は等間隔に並設き
れた多数枚の板状フィン２３と、左右両管板２４と、こ
のフィン及び両管板に直交する多数本の冷媒管２５とか
らなるプレートフィン形をなすものである。前記各フィ
ン２３には表面の水分持続力を高める撥水性塗料が被膜
（１（）として塗布されている。前記仕切り板２２はそ
の一端を前記第１．第２蒸発器２０．２１の空気入口面
よりも前方、即ち後述する送風ファン方向に延ばした延
出部２６を形成している。この延出部２６には第１蒸発
器２０からの露を溜める段落部２７と、この段落部の露
を下方に滴下させる複数の小さな排水穴２８が形成され
ている。この排水穴２８は後述する送風ファンの風圧の
弱い部分に形成されることが好ましい。

３０．３１は常時運転され、前記第１．第２蒸発器２０
．２１を通過する冷気を第１図矢印の如く冷却室３−吹
き出しロ１２−貯蔵室２−吸入ロ１３−冷却室３と強制
循環させる、対をなす第１、第２送風フアンで、中央に
中仕切り板３２を備えた箱形のファンケース３３に双方
が取り付けられている。この第１．第２送風ファン３０
，３１は低温ケース１の長さ、換言すれば第１．第２蒸
発器２０．２１の長さが長くなれば個数が増し、例えば
第３図に示すごとく第１．第２蒸発器２０．２１の長さ
が６尺用のものであれば２対使用される。３４は後縁が
前記第１蒸発器２０の上一 面前縁及び第１．第２蒸発器２０．２１の左右両管板２
４の前縁に重なるように配置され、ビス等の止め具でも
って前記両管板２４に止着されるダクトで、この止着に
伴い第１．第２蒸発器２０゜２１の空気入口面及び仕切
り板２２の延出部２６がこのダクト３４に覆われ、一方
このダクト内は前記延出部２６によって内外即ち上下に
仕切られ第１蒸発器２０に相対する第１風路３５と、第
２蒸発器２１に相対する風路３６とに分けられる。

このダクト３４は前記第１．第２送風フアン３０．３１
から対応する蒸発器２０．２１に向けて送られる冷気が
両蒸発器２０．２１の全幅にわたって拡散されるように
するためのものであり、その前面上半部の適所には第３
図に示すごとく第１風路３５に相対する第１開口３７が
、また前面下半部の適所には第２風路３６に相対する第
２開口３８が夫々形成きれている。３９は前記ファンケ
ース３３をダクト３４に上下方向回動自在に取付けるヒ
ンジ等の回動具で、この回動具の取り付けに伴い第１送
風フアン３０は第１開口３７、第１風路３５及び第１蒸
発器２０により形成される内側ルートに対応し、また第
２送風フアン３１は第２開口３８、第２風路３６及び第
２蒸発器３１により形成される外側ルートに対応するこ
とになり、夫々対応する蒸発器２０．２１に対して貯蔵
室２からの帰還冷気を送る。前記ファンケース３３は開
放されたときには第３図左側に示すように前記ダクト３
４の上面に載置許れることになり、この状態で第１開口
３７又は第２開口３８を介して前記延出部２６上面の掃
除又は断熱壁１４の底壁土面の掃除が行なわれる一方で
、時として第１、第２送風ファン３０．３１の保守点検
が行なわれる。なお、ファンケース３３を開放するとき
には、底板９が取り除かれている。

第４図は冷却装置の冷媒回路を示し、前記第１、第２蒸
発器２０．２１は相互に並列接続される一方で対応する
第１．第２膨張弁４０，４１、第１．第２電磁弁４２．
４３と直列接続きれている。４４は冷媒圧縮機、４５は
凝縮器、４６は受液器、４７は乾燥器であり、前記第１
．第２蒸発器２０，２１、第１．第２膨張弁４０，４１
、第１．第２電磁弁４２．４３と共に冷却サイクルを形
成する。なお、前記冷媒圧縮機４４及び凝縮器４５は前
記機械室４に配置される。

第５図は制御装置を示し、低温ケース１の運転制御を実
行するに必要なコントロール基板５０、表示基板６０、
電源リレー基板７０等を備えてなる。

そのコントロール基板５０上にはタイマ５１Ａを有し、
各種演算処理を実行するマイコン５１、信号変換を行な
うＡ／Ｄコンバータ５２、温度、時間、ディファレンシ
ャル（後述）等の各種設定を行なう設定器５３、センサ
出力を増幅するオペアンプ５４等が設けられ、そのオペ
アンプ５４には温度コントロール用Ａセンサ（以下、温
調Ａセンサという）５５、温度コントロール用Ｂセンザ
（以下、温調Ｂセンサという）５６、デフロスト復帰Ａ
センサ５７、テフロスト復帰Ｂセンサ５８、フィルター
センサ５９等の各種センサが接続されている。その温調
Ａセンサ５５は第１図の冷気吹田口１２付近に、温調Ｂ
センサ５６は冷気吸入口１３付近に設置されている。ま
た、デフロスト復帰Ａセンサ５７は第１蒸発器２０に、
デフロスト復帰Ｂセンザ５８は第２蒸発器２１に設置さ
れている。フィルタセンサ５９は凝縮器４５のフィルタ
に設けられ、フィルタが目詰まりのときに即ち凝縮器４
５の温度が異常に上昇したときに警報を出す手段として
使用される。

表示基板６０上には、各種指令をマイコン５１に入力す
るスイッチ部６１、マイコン５１からの指示に基づき各
種状態の表示を行なう表示部６２が設げられている。

電源リレー基板７０上には、マイコン５１からの指令に
基づき低温ケース１内のコンプレツサ４４、第１．第２
電磁弁４２．４３、螢光灯１１、Ａ、ＢヒークＨ，、Ｈ
，等をＯＮ、ＯＦＦするリレ一部７１、コントロール基
板５０、表示基板６０に必要な電源を供給する電源部７
２等が形成されている。更に、その電源部７２はトラン
スを介してＡＣｌｏｏＶのコンセントに接続されている
。

次に、以上のように構成される低温ケース１の運転制御
を更に第６図〜第８図に示すフローチャート、タイムチ
ャートを参照して説明する。

オペアンプ５４を介して得られる各種センサ５５〜５９
の出力と、設定器５３に設定された各種データは、Ａ／
Ｄコンバータ５２でＨＥＸデータに変換されてマイコン
５１に入力される。マイコン５１はこれらのデータを必
要に応じて適宜読み込み、冷却、デフロスト、警報、表
示等の制御を行なう。

ここで、設定器５３に設定された温調設定値をｍ　（°
Ｃ：］、その設定値からの上下限制限幅を示すディファ
レンシャル設定値をｎ［’ｃ］、サイクル時間設定値を
ｔ（ｈ）に夫々設定し、温調Ａセンサ５５からの温度入
力をａ〔℃〕、温調Ｂセンサ５６からの温度入力をｂ（
’Ｃ）、デフロスト復帰Ａセンサ５７からの温度入力ｄ
［’ｃ）、デフロスト復帰Ｂセンサ５８からの温度入力
ｅ［’ｃ］とした場合の動作について述べる。

先ず、マイコン５１は、第６図に示すように各種センサ
からの入力データを読み込んで、センサ異常を判断する
。この結果、温調Ａセンサ、温調Ｂセンサが共に正常と
判断された場合は（１００，１０１）、温調データａと
ｂ５の平均値（ａ＋ｂ）／２を算出しく１０３）、この
データに基づき温度制御する。

低温ケース１内には第１．第２の２つの蒸発器２０．２
１があるので、マイコン５１は、設定器５３に設定され
たサイクル時間ｔ［ｈ）を１モトサイクルとして、第７
図に示すように、第１蒸発器２０を冷却運転としたら第
２蒸発器２１はデフロスト運転とする（Ａモード）。ま
た、次のサイクルは蒸発器２０をデフロスト運転、蒸発
器２１を冷却運転とする（Ｂモード）。このように、Ａ
モードとＢモードを交互に繰り返し運転制御を行なう。

このため、マイコン５１はＡモードでは、電磁弁４２を
ＯＮ、電磁弁４３をＯＦＦとする指令をリレ一部７１に
出力する。また、マイコン５１は前記温調データ平均値
（ａ＋ｂ）／２がｍ　十ｎ　／　２とｍ−ｎ／２の間に
あるか否かを監視し、設定値ｍを中心とする上下限く±
ｎ／２）範囲内に収まるように、冷媒圧縮機４４をＯＮ
、ＯＦＦする指令をリレ一部７１に出力する。この結果
、温調データ平均値（ａ＋ｂ）／２は、第８図に示すよ
うに、冷媒圧縮機４４のＯＮ、ＯＦＦに伴い、上下動す
る。乙の時温調デークｂ、ａは平均値（ａ＋ｂ）／２に
対して±ｎの差を持って同期変動し、デフロスト復帰セ
ンサ出力ｄ、ｅは−ｙの差をもって同様に変動する。

このＡモードが終了前３０分前に達すると、マイコン５
１はリレ一部７１に指令を出して、蒸発器２０．２１付
近に設けられたヒータＨ，，Ｈ２をＯＮする。次いで、
デフロスト復帰センサ出力ｄ又はｅを監視し、これが復
帰温度５じ０３以上となったときそのヒータをＯＦＦす
る。次いでサイクル時間を調べ、Ｔ［ｈ）経過したとき
、ＡモードからＢモードに切り換える。

このモード切り換え時において、第７図の＊印に示すよ
うに、一方の蒸発器において、ヒータをＯＮＩ、て３０
分経過してもデフロスト復帰センサ出力が復帰温度に達
しない場合、３０分経過時点で他方の蒸発器側は冷却運
転からデフロスト運転に切り換えるが、前記一方の蒸発
器側はデフロスト復帰センサ出力が復帰温度に達するま
で冷却運転に切り換えない。

乙のように、２個の温調センサ５５，５６が共に正常な
ときは、それらのセンサ出力平均値（ａ＋ｂ）／２が所
定範囲に収まるように冷媒圧縮機４４をＯＮ、ＯＦＦす
る。この間、２個の蒸発器は、一方のみを冷却運転とす
ることにより、他方は送風のみによるデフロスト運転と
なり、蒸発器より取り去られた水分は貯蔵室２に運ばれ
、内部に湿り気を与えて商品の乾燥を防ぐ。また、２個
の蒸発器は冷却運転時には常に霜のない状態で運転に入
ることができ、冷却運転が効率良く行なわれる。

この間に温調センサ５５，５６のいずれか一方が異常と
なったときは、正常な温調センサのみで温調を行なう。

つまり第６図に示すように、温調Ａセンサが正常（１０
０）、温調Ｂセンサが異常（１０１）の時は温調Ａセン
サのみの入力データで（１０３）、温調Ｂセンサが正常
（１０４）の時は、温調Ｂセンサのみの入力データで（
１０５）、温調を行なう。温調Ａセンサのみで温調する
場合、正常時の庫内温度より温度差り分だけ高くなり、
温調Ｂセンサのみで温調する場合、温度差り分だけ低く
なる。しかし、この温度差りは、それほど太きいもので
はないので無視しても、はぼ正常時に近い庫内温度を保
つことができる。

次に、温調センサＡ、Ｂ両方共異常となったときの対応
は、冷却運転中の蒸発器側のデフロスト復帰センサで温
調を行なう（１０６）。この場合の温度差ｙは、かなり
大きいので考慮しないと庫内温度がｙ〔°Ｃ〕高くなり
、センサ正常時とだいぶ食い違ってしまう。よって、温
度差ｙを考慮し、デフロスト復帰センサの温度人力ｄま
たはｅ＋ｙがｍ＋ｎ／２になったらコンプレッサをＯＮ
し、ｍ　−ｎ　／　２になったらコンプレッサをＯＦＦ
する。つまり、このときマイコン５１は先ず運転モード
がＡモードにあるか否かを判断しく１０７）、Ａモード
にあれば、デフロスト復帰センサ出力ｄにｙを加えた値
（ｄ＋ｙ）を採用する（１０８）。一方、Ｂモードのと
きは、デフロスト復帰センサ出力ｅにｙを加えた値（ｅ
＋ｙ）を採用して（１０９）、このデータに基づき温度
制御を行なう。このような運転制御を行なうことによっ
て、庫内温度を一定に保つことが可能となる。

一方、このような運転制御中における表示部６２への表
示は、センサ正常時はケース内温度として（ａ＋ｂ）／
２を表示する。また、温調５５，５６のいずれか一方が
異常となったときは、センサ異常を表示すると共に、正
常側の温調センサで読んだ温度表示を行なう。

又、前記デフロスト復帰センサＡ及びＢが共に及び又は
個々に異常であるとマイコン５１が判断した（１１０）
（１１１）した場合には、センサを使用した温度制御が
できなくなる関係上、デユーティ制御（１１２）が行な
われる。このデユーティ制御はマイコン５１に内蔵され
たタイマ５１Ａで設定されたデユーティオン時間にリレ
一部７１をＯＮさせて冷媒圧縮機４４を運転、デユーテ
ィオフ時間にリレ一部７１をＯＦＦさせて冷媒圧縮機４
４を停止して温度制御を行なう。

このデユーティ制御はデユーティオン時間とデユーティ
オフ時間とで１周期となっており、デユーティオン時間
〉デユーティオフ時間の関係があり、夫々の時間は予じ
め冷却装置の冷却能力と予じめ設定された外気（店内空
気）温度との関係で決められ、温調Ａセンサ及び温調Ｂ
センサの正常時に近い形の温度制御が行なえる。

又、第９図は第６図においてデフロスト復帰センサで温
調を行なう（１０６）の機能を省略した形のフローチャ
ートで、マイコン５１が温調Ａセンサ及び温調Ｂセンサ
が共に異常（１００）（１０４）のときにはデユーティ
制御（１１２）が行なわれることになる。

このデユーティ制御（１１２）による冷媒圧縮機４４の
運転・停止の出力としては、温調Ａセンサ及び温調Ｂセ
ンサの正常時においてマイコン５１に記憶格納された冷
媒圧縮機４４の運転・停止時間の夫々の平均値が取り出
きれてタイマ５１Ａに付与され、平均値に基づくデユー
ティオン、デユーブイオフが繰り返えされる。この運転
によれば、貯蔵室２内に収納される商品の量や外気温度
の変化が起因する温度補正を取り入れたデユーティ制御
が行なえる関係上、正常時と略同様の温度制御が行なえ
る。

下表は以上の動作を表にまとめたものである。

表１ 但しｔ ｔ２は時間である。

なお、以上に説明した実施例では、蒸発器を２個備えた
例について示したが、蒸発器の数はこれに限らない。

また、温度センサ、デフロスト復帰センサの設定数及び
デユーティオン及びオフ時間も任意に取り得ることは言
うまでもない。

（ト）発明の効果 上述した本発明では次に列挙する効果が生じる。

■　２個の温度コントロール用センサのうち一方が異常
となったときには、残る他方でバックアップし、更に残
る一方も異常となったときには、タイマを用いたデユー
ティ制御でバックアップして低温商品貯蔵ケースの運転
を継続できる関係上、２重のフェールセーフが行なえ、
貯蔵商品にセンサ異常の影響を与えることなく、所定の
温度に貯蔵室を維持できる。

■デユーティ制御の際には、その出力として正常時にお
いてマイコンに記憶格納された冷媒圧縮機の運転・停止
時間の夫々の平均値が取り出され、デユーティオン時間
、デユーティオフ時間となる関係上、温度の補正要件と
なる貯蔵商品量の増減、外気温度の変化を考慮した温度
制御が行なえ、温度コントロール用センザを用いた温度
制御と略同等の制御が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による低温商品貯蔵ケースの
側（Ａ−Ａ）断面図、第２図はその外観斜視図、第３図
はその冷却装置の斜視図、第４図はその冷却装置の冷媒
回路図、第５図はその制御装置の構成図、第６図は第５
図のマイコンでの処理フロー図、第７図は２つの蒸発器
の運転モードとデフロスト復帰温度との関係図、第８図
は温調時の各センサ出力のタイムチャート、第９図は第
６図に対応する他の実施例のフロー図である。 ２０．２１・・・蒸発器、　４２．４３・・・電磁弁、
４４・・・冷媒圧縮機、　　５０・・・コントロール基
板、５１・・・マイコン、　　５１Ａ・・・タイマ、　
　５５〜５８・・・センサ、　　６２・・・表示部、　
７１・・・リレー部。 ′口−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、商品を低温貯蔵するケース内の温度をそのケース内
   に配置される温度コントロール用センサからの検出信号
   に基づき温度制御する低温商品貯蔵ケースの温度制御装
   置において、前記ケース内の冷気吹出部と吸入部の２個
   所に夫々温度コントロール用センサを配置する一方、正
   常時にはそれら２個の温度コントロール用センサ出力の
   平均値に基づき温度制御する手段と、前記２個の温度コ
   ントロール用センサの異常を判断する手段と、その判断
   結果に基づき、前記２個の温度コントロール用センサの
   どちらか一方が異常となったとき、正常な温度コントロ
   ール用センサ出力のみに基づき温度制御する手段と、前
   記２個の温度コントロール用センサの双方が異常となっ
   たとき、タイマに基づく或る時間幅で冷却装置を構成す
   る冷媒圧縮機の運転・停止を繰り返し行なうデューティ
   制御にて温度制御する手段とを備えることを特徴とする
   低温商品貯蔵ケースの温度制御装置。 ２、２個の温度コントロール用センサに基づく正常時及
   び又は一方の温度コントロール用センサに基づく異常時
   には冷媒圧縮機の運転・停止夫々の平均時間を算出して
   記憶する記憶手段を備え、２個の温度コントロール用セ
   ンサが異常になったとき、前記記憶手段に格納された平
   均時間にて冷媒圧縮機の運転・停止を行なうことを特徴
   とする低温商品貯蔵ケースの温度制御装置。