JPH04344086A - 温度調節装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍・空調機器におけ
る温度及び除霜時期の制御を行う温度調節装置に関し、
詳しくは、除霜が最適な時期に行われるものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍・空調機器等には温度調節領域にお
ける空気温度を制御するため、温度調節装置が備えられ
ている。そして、この温度調節装置のなかには、除霜制
御を行うための除霜制御手段が備えられたものがある。

【０００３】図３〜図５に基づいて従来の温度調節装置
を説明する。図３は従来の温度調節装置の回路図、図４
は従来の温度調節装置の制御手順を表すフローチャート
、図５は除霜処理時の制御手順を表すフローチャートを
示す。

【０００４】図３において、１は温度調節領域における
空気温度を検出する空気温度検出器、３は冷却器温度検
出器、５は空気温度検出器１、及び冷却器温度検出器３
のアナログ入力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
、７は目標温度設定器、９、及び１１は＋、及び−の温
度範囲（ディファレンシャル）設定器、１３は除霜を行
う所望の時刻を予め設定するための除霜タイマー、１５
は信号増幅の出力回路、１７は温度調節及び除霜処理を
総合的に制御するための制御手段（マイクロコンピュー
タ）、１９は冷媒を供給・停止（ＯＮ・ＯＦＦ）するた
めの電磁弁、２１は除霜を行うためのヒータである。

【０００５】以上のように構成される従来の温度調節装
置の動作を、図４、図５に基づいて説明する。

【０００６】マイクロコンピュータ１７は起動時に、先
ず、目標温度設定器７に設定された目標温度（設定温度
ＴＳ　）を読み込む（１０１）。次に、ディファレンシ
ャル設定器９、１１に設定された＋、及び−のディファ
レンシャル値を読み込み（１０３）、前記１０１で読み
込んだ目標値との差から温度調節範囲の上限温度値Ｔｍ
ａｘ　と下限温度値Ｔｍｉｎ　を計算する（１０５）。

【０００７】次に、空気温度検出器１で検出した空気温
度Ｔｒ　を読み込み（１０７）、前述の上限温度値Ｔｍ
ａｘ　と比較する（１０９）。空気温度Ｔｒ　が上限温
度値Ｔｍａｘ　より高い場合には、電磁弁１９をＯＮし
て（１１１）から次処理（１１３）へ進む。

【０００８】空気温度Ｔｒ　が上限温度値Ｔｍａｘ　よ
り低い場合には、下限温度値Ｔｍｉｎ　と比較し（１１
５）、下限温度値Ｔｍｉｎ　より低い場合には電磁弁１
９をＯＦＦして（１１７）次処理（１１３）へ進む。ま
た、処理（１１５）において、空気温度Ｔｒ　が下限温
度値Ｔｍｉｎ　より高ければ、電磁弁１９をＯＮしたま
ま次処理（１１３）へ進む。

【０００９】次に、除霜タイマー１３の接点出力信号を
読み込み（１１９）、この接点出力信号がＯＦＦの場合
（所定の除霜時刻に至っていない場合）には、そのまま
前述の処理（１０６）へ戻る（１２１）。接点出力信号
がＯＮの場合には除霜時刻であるので、電磁弁１９をＯ
ＦＦし（１２３）、除霜処理に入る（１２５）。

【００１０】除霜処理の詳細は図５に示す。除霜処理に
入ると、先ず、除霜のためのヒータ２１をＯＮし（１２
７）、次に、冷却器温度検出器３で冷却器温度を読み込
み（１３１）、除霜完了を示す冷却器上限温度と比較す
る（１３５）。冷却器温度が冷却器上限温度に達してい
ない場合には処理（１２９）に戻り、処理（１３１）、
（１３５）を繰り返す。冷却器温度が冷却器上限温度に
達したらヒータ２１をＯＦＦし（１３７）、図４中の処
理（１０６）に戻り、処理（１０６）以降の処理を再び
繰り返すのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の温度調節装置で
は、除霜タイマー１３が組み込まれ、除霜時刻を除霜タ
イマー１３に予め設定することで、所定時刻ごとに除霜
が行われていた。しかしながら、除霜時刻は除霜タイマ
ー１３により固定的に設定されるため、除霜時間は最も
着霜が多い状態を想定して、最大長、且つ最大回数で設
定しなければならず、その結果、除霜が常に短い周期で
行われることになり、それほど除霜が必要とされない良
好な周囲条件下においても、不要な除霜が行われてしま
う虞れがあった。

【００１２】本発明は上記状況に鑑みてなされたもので
、冷却器への着霜量に応じて除霜処理が行える温度調節
装置を提供し、もって、冷却運転効率の向上を図ること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る温度調節装置の構成は、温度調節領域の
空気温度を検出する空気温度検出器と、空気温度の目標
値を設定する目標温度設定器と、目標値を基準に上限温
度値と下限温度値とを設定する温度範囲設定器と、空気
温度検出器と目標温度設定器と温度範囲設定器とが接続
されて空気温度が下限温度値に至るまで冷却運転を行わ
せるとともに、空気温度が下限温度値に至った際冷却運
転を停止させ冷却運転の停止により空気温度が上限温度
値にまで上昇した際冷却運転を再開させる制御手段とを
備えた温度調節装置において、空気温度が上限温度値か
ら下限温度値に至るまでの冷却運転時間と、冷却運転の
停止により空気温度が下限温度値から上限温度値に至る
までの冷却停止時間をカウントして予め記憶されたデー
タテーブルの中から冷却停止時間と相関関係にある冷却
運転時間であるところの除霜が未だ必要とされない限界
値を検索して、この限界値を前述のカウントされた冷却
運転時間が越えた際、除霜信号を発する制御手段を備え
たことを特徴とする。

【００１４】

【作用】制御手段により、空気温度が上限温度値から下
限温度値に至るまでの冷却運転時間と、冷却運転の停止
により空気温度が下限温度値から上限温度値に至るまで
の冷却停止時間がカウントされるとともに、カウントさ
れた冷却停止時間と相関関係にある冷却運転時間である
ところの限界値が、予め記憶されたデータテーブルの中
から検索され、実際にカウントされた冷却運転時間とこ
の限界値とが比較される。限界値と冷却運転時間との比
較の結果、限界値を冷却運転時間が越えないとき、制御
手段は通常の冷却運転を行わせ、限界値を冷却運転時間
が越えたとき、制御手段は除霜処理を行う信号を発し、
除霜処理完了後、再び通常の冷却運転を再開させる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る温度調節装置の好適な一
実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明
に係る温度調節装置の回路図、図２は本発明に係る温度
調節装置の制御手順を表すフローチャートを示す。

【００１６】図１において、１は空気温度検出器、３は
冷却器温度検出器、５は空気温度検出器１及び冷却器温
度検出器３のアナログ入力をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、７は目標温度設定器、９、及び１１は＋、
及び−の温度範囲（ディファレンシャル）設定器、１５
は信号増幅の出力回路、３１は温度調節及び除霜処理を
総合的に制御するための制御手段（マイクロコンピュー
タ）、１９は冷媒を供給・停止（ＯＮ・ＯＦＦ）するた
めの電磁弁、２１は除霜を行うためのヒータである。

【００１７】以上のように構成される本発明に係る温度
調節装置３２の動作を、図２に基づいて説明する。

【００１８】マイクロコンピュータ３１は、従来同様、
起動時に目標温度（設定温度ＴＳ　）とディファレンシ
ャル値をそれぞれの設定器から読み込み（１５１〜１５
３）、温度調節範囲の上限温度値Ｔｍａｘ　と下限温度
値Ｔｍｉｎ　を計算する（１５５）。次に、空気温度Ｔ
ｒ　を読み込み（１５９）、先に計算した上限温度値Ｔ
ｍａｘ　と比較する（１６１）。空気温度Ｔｒ　が上限
温度値Ｔｍａｘ　より高い場合には電磁弁１９をＯＮし
て（１６３）、処理（１５７）へ戻る。

【００１９】一方、処理（１６１）において、空気温度
Ｔｒ　が上限温度値Ｔｍａｘ　より低い場合には、空気
温度Ｔｒ　を更に下限温度値Ｔｍｉｎ　と比較する（１
６５）。空気温度Ｔｒ　が下限温度値Ｔｍｉｎ　よりも
高い場合には、電磁弁１９が現在ＯＮかＯＦＦかを判定
し（１６７）、ＯＮならば冷却運転時間（冷却ＯＮ時間
）ｔ２　、ＯＦＦならば冷却停止時間（冷却ＯＦＦ時間
）ｔ１　をそれぞれカウントアップして（１６９、１７
１）、処理（１５７）に戻る。

【００２０】前述の処理（１６５）において、空気温度
Ｔｒ　が下限値Ｔｍｉｎ　よりも低い場合には、電磁弁
１９をＯＦＦし（１７３）、次処理（１７５）へ進む。 処理（１７５）では、冷却ＯＦＦ時間ｔ１　が０の場合
（ｔ１　が未だ一度もカウントアップされてない場合）
、そのまま処理（１５７）へ戻るが、ｔ１　が０でない
場合（ｔ１　が既にカウントアップされているとき）に
は、次処理（１７７）へ進む。処理（１７７）では複数
のｔ１　にそれぞれ対応する限界値ｔｍａｘ　（ｔ１　
と相関関係にあり、除霜が未だ必要とされないｔ２　の
最大値）が予めデータテーブルとして記憶されており、
処理（１６９）でカウントアップされた電磁弁ＯＦＦ時
間ｔ１　に対応する限界値ｔｍａｘ　が検索される。次
いで、検索されたｔｍａｘ　は今回の処理（１７１）で
カウントアップされた冷却ＯＮ時間ｔ２　と比較される
（１７９）。

【００２１】冷却ＯＮ時間ｔ２　が限界値ｔｍａｘ　よ
り小さければ、未だ冷却器に着霜が生じていないと判断
され、そのまま冷却ＯＦＦ時間ｔ１　、及び冷却ＯＮ時
間ｔ２　のカウンタを０にクリアーし（１８３）、処理
（１５７）に戻る。また、冷却ＯＮ時間ｔ２　が限界値
ｔｍａｘ　を越えた場合には、着霜量が限界に達してい
ると判断され、従来技術同様の除霜処理（１８１）が行
われる（図５参照）。除霜処理（１８１）が完了した後
、上述同様に冷却ＯＦＦ時間ｔ１　及び冷却ＯＮ時間ｔ
２　のカウンタを０にクリアーし（１８３）、処理（１
５７）に戻り、以上の動作が繰り返されるのである。

【００２２】なお、冷凍・空調機器では、冷凍負荷が大
きいと冷却ＯＮ時間ｔ２　は長くなるとともに、冷却Ｏ
ＦＦ時間ｔ１　は短くなる。逆に、冷凍負荷が小さいと
冷却ＯＮ時間ｔ２　は短くなるとともに、冷却ＯＦＦ時
間ｔ１　は長くなる。また、同一冷凍負荷状態において
は、冷却器への着霜量が多いと冷却ＯＮ時間ｔ２　は長
くなる。これは、着霜により冷却器の熱交換率が低下し
、冷却能力が低下するため、余分に冷却運転が続けられ
るからである。このように、冷却ＯＮ時間ｔ２　と冷却
ＯＦＦ時間ｔ１　とは相関関係があり、それぞれの着霜
成長段階において、冷却ＯＦＦ時間ｔ１　に対応する冷
却ＯＮ時間ｔ２　は、固有の値を持つ傾向がある。つま
り、冷却ＯＦＦ時間ｔ１　がカウントされた際、その状
態での除霜に入らなければならない冷却ＯＮ時間ｔ２　
である限界値ｔｍａｘ　が定まるのである。従って、こ
れらの値を実験的に求め、予めデータテーブルとして記
憶させることで、本発明のように、実際の冷却ＯＦＦ時
間ｔ１　に対する限界値ｔｍａｘ　を検索により求め、
この限界値ｔｍａｘ　を冷却ＯＮ時間ｔ２　が越えたと
き除霜時期であることを判断させることができるのであ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る温度調節装置によれば、制御手段が冷却運転時間、及
び冷却停止時間をカウントし、冷却停止時間に基づいて
限界値を検索し、この限界値を実際の冷却運転時間が越
えた際、除霜時期であることを判断させるようにしたの
で、除霜時刻設定のためのタイマーが不要となり、装置
が安価となるとともに、冷却器への着霜状態に応じて常
に最適なタイミングで除霜処理が行われ、余分な除霜が
行われなくなり、冷却運転効率を著しく向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る温度調節装置の回路図である。

【図２】本発明に係る温度調節装置の制御手順を表すフ
ローチャートである。

【図３】従来の温度調節装置の回路図である。

【図４】従来の温度調節装置の制御手順を表すフローチ
ャートである。

【図５】除霜処理時の制御手順を表すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１　　空気温度検出器 ７　　目標温度設定器 ９、１１　　温度範囲設定器 ３１　　制御手段 ３２　　温度調節装置 Ｔｒ　　　空気温度 Ｔｍａｘ　　　上限温度値 Ｔｍｉｎ　　　下限温度値 ｔ２　　　冷却運転時間 ｔ１　　　冷却停止時間 ｔｍａｘ　　　限界値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　温度調節領域の空気温度を検出する空
   気温度検出器と、前記空気温度の目標値を設定する目標
   温度設定器と、該目標値を基準に上限温度値と下限温度
   値とを設定する温度範囲設定器と、前記空気温度検出器
   と前記目標温度設定器と前記温度範囲設定器とが接続さ
   れ前記空気温度が前記下限温度値に至るまで冷却運転を
   行わせ前記空気温度が前記下限温度値に至った際冷却運
   転を停止させ該冷却運転の停止により前記空気温度が前
   記上限温度値にまで上昇した際前記冷却運転を再開させ
   る制御手段とを備えた温度調節装置において、前記空気
   温度が前記上限温度値から前記下限温度値に至るまでの
   冷却運転時間と前記冷却運転の停止により前記空気温度
   が前記下限温度値から前記上限温度値に至るまでの冷却
   停止時間をカウントして予め記憶されたデータテーブル
   の中から冷却停止時間と相関関係にある冷却運転時間で
   あるところの除霜が未だ必要とされない限界値を検索し
   て該限界値を前記カウントされた冷却運転時間が越えた
   際除霜信号を発する制御手段を備えたことを特徴とする
   温度調節装置。