JPH0718637B2

JPH0718637B2 - 冷却装置の除霜制御装置

Info

Publication number: JPH0718637B2
Application number: JP1275340A
Authority: JP
Inventors: 弘行栗原; 健青木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPH03137477A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］産業上の利用分野本発明は、複数の冷凍ユニットを有する冷却装置の除霜
制御装置に関する。

従来の技術除霜手段を冷却運転の開始から所定時間経過後にONさ
せ、除霜終了時点（除霜終了検知手段がある）において
OFFさせる除霜制御手段を備えた冷蔵庫として特開昭62
−210382号公報がある。この技術にあっては、圧縮機・
放熱器・冷却器・前記放熱器と冷却器との間に介装した
流路開閉手段とからなる冷媒回路と、ヒーターを有する
冷却器の除霜手段と、除霜手段の除霜終了時点から予定
時間経過後に流路開閉手段を閉じ除霜終了時点に開ける
流路開閉制御手段と、流路開閉手段が閉じてから予定時
間経過直後に除霜手段をONさせ除霜終了時点にOFFする
除霜制御手段とを備えたものが開示されている。

発明が解決しようとする課題前記従来の技術における冷凍ユニットを、単に複数台搭
載して大型の貯蔵庫を構成させた場合には、それぞれの
冷凍ユニットにおける除霜運転は独立的に行われるだけ
であり、同じ時期に冷却運転を行う冷凍ユニットと、除
霜運転を行う冷凍ユニットとが現れて、各冷凍ユニット
の持つ冷却能力を十分に発揮させることができないばか
りか、各冷凍ユニット毎に独立的に除霜運転が開始され
てしまうため、冷却運転による冷気の影響で、除霜運転
中の冷凍ユニットにおける除霜時間が延びたり、逆に除
霜運転により冷凍ユニットに篭もる暖気の影響で、冷却
運転中の冷凍ユニットの冷却効率が落ちたり、冷却器に
霜残りが生じた状態において除霜が終了してしまったり
するという問題があった。

一方、前記除霜制御手段とは異なる周期にて除霜を開始
させる後付けの時限装置を設けて、各除霜制御手段では
補うことのできない除霜運転を行わせるようにすること
もあるが、この場合にも、各冷凍ユニットの除霜開始を
同期させることはできなかった。

上記のように除霜運転が各冷凍ユニット毎でずれること
による問題点を解決するために、例えば特開昭63−9646
8号公報に開示されている連結冷蔵ショーケースの除霜
制御装置においては、それぞれ除霜手段を備えたショー
ケースを複数台連結した場合に、各除霜制御装置の配線
時に任意の１台の除霜制御装置を主制御装置、残りの除
霜制御装置を従制御装置として従制御装置の除霜開始を
主制御装置の除霜開始に同期させている。

しかしながら、主制御装置が故障などにより不動作状態
になったときには、従制御装置はそれぞれに設定された
除霜開始時刻によって各々個別に除霜を開始するように
しているので、主制御装置が故障などによって不動作状
態になったときには、主制御装置を点検して故障個所を
交換或いは直すか、各制御装置間の配線をし直して主制
御装置を設定し直す必要があり、保守管理が大変煩雑に
なると言う問題が発生する。また、主制御装置が不動作
状態になったときに、上記のように主制御装置の修理或
いは主制御装置の設定し直しを行うまでは、各ショーケ
ースの除霜が従来と同様に個別に行われ、除霜運転中の
ショーケースの除霜時間が延びたり、逆に除霜運転によ
りショーケースに籠もる暖気の影響で、冷却運転中のシ
ョーケースの冷却効率が低下したり、冷却器に霜が残っ
ている状態で除霜運転が終了してしまったりするという
問題が発生する。

そこで本発明では、複数の冷凍ユニットにおける除霜運
転の開始を同期させて行うようにするとともに、各冷凍
ユニット毎にどの時限装置に同期させるかを選択できる
ようにした冷却装置の除霜制御装置を提供するものであ
る。

［発明の構成］課題を解決するための手段本発明は、圧縮機・凝縮器・蒸発器・除霜手段・コント
ローラ等を有する冷凍ユニットを複数備えた冷却装置の
除霜制御回路を提供するものであり、各コントローラ毎
に設けられた除霜手段の除霜開始を制御する第１の時限
装置及びこの第１の時限装置への通電を制御する開閉装
置を有する直列回路部と、前記第１の時限装置とは異な
る周期で除霜開始を制御するとともに周期設定可能な第
２の時限装置と、それぞれの直列回路部及び第２の時限
装置に対して並列接続された同期回路とを備え、この同
期回路は前記開閉装置が閉じられた直列回路部の第１の
時限装置の動作及び第２の時限装置の動作に基づく各コ
ントローラにおける除霜開始指令を同期させるものであ
る。

作用第２の時限装置は、各冷凍ユニットに設けられた直列回
路部のそれぞれに対して同期回路によって並列接続され
ることから、その結果各ユニットの除霜運転開始時期
が、第１または第２の時限装置により決定され、全ての
冷凍ユニットが同時に除霜運転を開始することになる。

また、直列回路部には開閉装置を設けてあることから、
動作していた第１の時限装置が故障等によって不動作状
態になったときには、他の冷凍ユニットの開閉装置を閉
じることにより別の第１の時限装置を動作状態にするこ
とができ、故障などに容易に対応でき、また、複数の開
閉装置を閉じておいたときには、１つの冷凍ユニットの
コントローラに設けられた第１の時限装置が不動作状態
になったとき、他の冷凍ユニットのコントローラに設け
られた第１の時限装置が動作状態になり、除霜運転の制
御が自動的に切り換わり、引き続き各冷凍ユニットの除
霜運転を同時に開始させることができる。さらに、開閉
装置の開閉状態及び第２の時限装置の取り付け有無の組
み合わせによって、第１及び第２の時限装置の両者に
よる除霜運転開始か、あるいは第２の時限装置だけに
よる除霜運転開始か、第１の時限装置だけによる除霜
運転開始かの選択がなされ、季節や使用目的等の要求に
応じた周期設定による除霜運転を開始させるように作用
することとなる。

実施例以下本発明の実施例を第１図〜第４図を参照して説明す
る。

１はプレハブ冷凍冷蔵庫、２は冷却装置であって、それ
ぞれ圧縮機３・凝縮器４・蒸発器５・凝縮器用送風装置
６・蒸発器用送風装置７・除霜手段８・除霜終了検知手
段（図示せず）等からなる冷却ユニットＲと、コントロ
ーラ９等を有する制御装置とを備えた冷凍ユニット10を
複数台用意したものである。本例では冷凍ユニットを３
台としており、それぞれの内部構成を同じものにすると
いう前提条件のもとで、そのうちの一つについての説
明，及び符号を添付することで全体の説明に代えるとと
もに、他の冷凍ユニットと区別する上で、冷凍ユニット
に関する符号10のみを図面上では、10A（代表）、10B、
10Cに分けている。

この冷却装置２は、（Ｉ）冷却運転と（II）除霜運転と
を交互に行いつつ冷凍冷蔵庫１内を設定温度に維持する
ように温度制御を行うものであって、その運転を後述す
るコントローラ９により制御している。このコントロー
ラ９は、（Ｉ）冷却運転と（II）除霜運転とを交互に行
なわせるように構成されているが、ここでは冷却ユニッ
トＲの（II）除霜運転の制御を行う除霜制御装置Ｓにつ
いてのみ説明する。

第１図は冷却装置の除霜制御装置Ｓの概略回路図であっ
て、各冷凍ユニット10と、電源（ここでは交流電源）20
と、後述する第２の時限装置40及び各冷凍ユニットＲを
並列接続する接続線30とからなる。

各冷凍ユニット10は冷却ユニットＲと、コントローラ９
と、同期回路50とを備えている。

コントローラ９は、中央演算装置（CPUで図示した）41
と、この中央演算装置41にデータを提供するRAM（ラン
ダムアクセスメモリ）42及びROM（リードオンリーメモ
リ）43と、冷却ユニットＲに定期的に除霜を行わせるた
めの第１の時限装置（タイマーで図示した）44とを備え
ている。そしてこのコントローラ９には、第１の時限装
置44を機能状態とする（閉状態にあたる）か、もしくは
無機能状態とする（開状態にあたる）かを切り替える開
閉装置45が接続されている。

第１の時限装置44は、除霜運転終了［除霜手段としてホ
ットガスを利用する場合には除霜終了後のホットガス回
収運転の後、電源投入のときは電源投入時点］から計時
動作を開始して、所定時間経過後に中央演算装置41に信
号（例えばカウント終了信号）を出力するように動作す
る。そして、この第１の時限装置44は、所定範囲例えば
１時間〜15時間程度までの比較的短い時間範囲での周期
設定が行えるようになっている。

同期回路50は、コントローラ９の出力端にそのベースが
接続されたトランジスタ51と、トランジスタ51のコレク
タと直流電源（図示せず）との間に接続されたリレーコ
イル52と、交流電源20に接続されるリレー接点53及び発
光ダイオード54と、発光ダイオード54が発光したときに
導通するフォトトランジスタ55とを備え、フォトトラン
ジスタ55のコレクタは、抵抗56を介して直流電源に接続
されるとともに、コントローラ９の入力端に接続されて
いる。発光ダイオード54とフォトトランジスタ55とはい
わゆるフォトカプラＰと称されるものである。そして各
同期回路50において、リレー接点53同士が接続線30Aに
て互いに並列接続されるとともに、発光ダイオード54同
士が接続線30Bにて互いに並列接続され、リレー接点53
と発光ダイオード54との接続点同士が接続線30Cにて互
いに並列接続されている。即ち、接続線30（30A〜30C）
が各同期回路50同士を並列に接続するとともに、各冷凍
ユニット10同士をも並列接続している。

第２の時限装置40は、リレー接点52の両端に接続されて
おり、第１の時限装置44とは異なる周期で定期的に冷却
ユニットＲに除霜を行わせるものである。そして、一定
範囲例えば１日〜１週間程度までというように第１の時
限装置44に比べて比較的長い範囲での周期設定が行える
ようになっている。しかも、第１の時限装置44とは異な
り、電源投入時点から計時動作を開始して、周期設定さ
れた一定時間経過後に接点を閉じ、閉じてから所定時間
経過後に開放するように動作し、この開閉動作を設定さ
れた周期毎に連続して行うものである。ただし、本実施
例では、第２の時限装置40を１つだけ接続するようにし
ているが、これは別段複数個であっても構わない。

尚、第２図はこの除霜制御装置Ｓのブロック的な回路図
であって、各冷凍ユニット10毎に開閉装置45と第１の時
限装置44とが直列に接続されて、直列回路部47を構成し
ており、この直列回路部47及び第２の時限装置40とが互
いに並列接続されている。

以上の構成に基づき、冷却装置２の運転動作について説
明する。ただし、冷凍冷蔵庫１には適当に貯蔵物が収納
されており、第１及び第２の時限装置44,40の両者に
よる除霜制御が行われるとき、即ち少なくとも一つの開
閉装置45を閉じ第２の時限装置40を接続した［第１の時
限装置44の設定周期をたとえば８時間とし、第２の時限
装置40の設定周期を２日間とした］ものとするとき、冷
凍ユニット10Aで代用して説明する。

（ｉ）まず運転開始スイッチ（図示せず）を投入するこ
とにより、コントローラ９から冷却指令が出力されて、
冷却ユニットＲの冷却運転を開始させる。この冷却運転
によりプレハブ冷凍冷蔵庫１内の冷却を行い、庫内の温
度を低下させるとともに設定温度に維持する。

（ii）そして、冷却運転が開始されてから［電源投入の
ときは電源投入時点から］、第１の時限装置44は計時動
作を開始しており、設定された所定時間（８時間）が経
過すると、この時限装置44が中央演算装置41にカウント
終了信号を出力して（第３図のステップS2におけるYES
参照）、中央演算装置41が同期回路50に霜取り同期指令
を出力する（第３図のステップS4参照）とともに、第１
の時限装置44のカウントクリア指令を出力する（第３図
のステップS5参照）。そしてこの後、冷却ユニットＲに
除霜開始指令を出力（第３図のステップS6参照）し、こ
の指令に基づいて冷却ユニットＲが冷却運転を停止（詳
しくは圧縮機３を停止）するとともに、除霜運転（詳し
くは除霜手段８の運転）を開始する。

（iii）一方同期指令により同期回路50は、トランジス
タ51が導通してリレーコイル52に通電が開始され、リレ
ー接点53が閉じ発光ダイオード54が発光してフォトトラ
ンジスタ55が導通し、コントローラ９の入力端にＬレベ
ル信号（これがいわゆる霜取り同期入力である）が入力
される。尚、リレー接点53が閉じることにより、接続線
30Cを経て、他の冷凍ユニット10B、10Cにおける同期回
路のフォトカプラＰにも通電されて、他のコントローラ
には霜取り同期入力が入力されたのと同じこととなり、
他の冷却ユニットＲも冷却運転を停止して、先の冷却ユ
ニットと同期して除霜運転を開始する。

（iv）そして、除霜運転が継続され霜取りが良好に行わ
れ、各冷凍ユニット10に備えられた除霜終了検知手段に
より除霜終了が検知されると、各冷却ユニットＲが独自
に除霜運転を終了してそれぞれ独自に冷却運転に復帰す
る。尚、各冷凍ユニット10の備える第１の時限装置44
は、除霜が終了した時点から再び計時動作を開始するも
のであり、除霜終了時点が各ユニットにより異なってい
れば、最も早く除霜を終了した冷凍ユニットの時限装置
のカウント終了指令が、次回の除霜開始時期を決定する
こととなる。

（ｖ）他方、第２の時限装置40は第１の時限装置44と同
様に、電源投入時点から計時動作を開始し、設定された
一定時間［ここでは２日間］が経過すると、その接点が
閉じてすべての同期回路50に対して前述のリレー接点53
が閉じたときと同様に作用し、それぞれのフォトカプラ
Ｐにてコントローラ９にＬレベル信号（これが霜取り同
期入力となるもので、第３図のステップS3参照）が入力
されて、それぞれのコントローラ９は冷却ユニットＲに
霜取り同期指令を出力する（ステップS4）とともに、第
１の時限装置44のカウントクリア指令を出力し（ステッ
プS5）、さらにこの後、冷却ユニットＲに除霜開始指令
を出力し（ステップS6）、この指令に基づいて全冷却ユ
ニットＲが同時に冷却運転を停止（詳しくは圧縮機３の
運転を停止）するとともに、除霜運転（詳しくは除霜手
段８の運転）を同時に開始する。

（vi）そして、除霜運転が継続され霜取りが良好に行わ
れ、各冷凍ユニット10に備えられた除霜終了検知手段に
より除霜終了が検知されると、各冷却ユニットＲが独自
に除霜運転を終了してそれぞれ独自に冷却運転に復帰す
る。尚、各冷凍ユニット10の備える第１の時限装置44
は、除霜が終了した時点から再び計時動作を開始する。

以下、上述の（ｉ）〜（vi）の動作を繰り返し、冷凍冷
蔵庫１の庫内温度を設定温度に維持させるようにしてい
る。

次に第２の時限装置40だけによる除霜制御が行われる
とき、即ち全ての開閉装置45を開放させて第２の時限装
置40を取り付けてあるときには、前述のの説明におけ
る（ｉ）→（ｖ）→（vi）の順で除霜制御が行われる。

さらに第１の時限装置44だけによる除霜制御が行われ
るとき、即ち第２の時限装置40を取り付けておらず、少
なくともいずれか１つの開閉装置45が閉じてあるときに
は、（ｉ）→（ii）→（iii）→（iv）の順で除霜制御
が行われる。

以上のような構成によれば、第２の時限装置40は、各冷
凍ユニット10に設けられた直列回路部47のそれぞれに対
して、同期回路50によって並列接続してあることから、
各冷却ユニットＲの除霜運転開始時期が、第１または第
２の時限装置44,40により決定されることとなる。ま
た、直列回路部47には、開閉装置45を設けてあることか
ら、これら開閉装置45の開閉状態，及び第２の時限装置
40を取り付けるか否かによって、第１及び第２の時限
装置44,40の両者による除霜運転開始か、あるいは第
２の時限装置40だけによる除霜運転開始か、第１の時
限装置44だけによる除霜運転開始かの選択がなされ、季
節や使用目的等の要求に応じた周期設定にて除霜運転を
開始させることが可能となる。

さらに同期回路50が設けてあることから、一つの時限装
置のカウント終了に基づく霜取り同期入力により、全て
の冷凍ユニットが同時に除霜運転を開始することにな
り、従来のように冷却運転により冷気の影響で、除霜運
転中の冷凍ユニットにおける除霜時間が延びたり、逆に
除霜運転により冷凍ユニットに篭もる暖気の影響で、冷
却運転中の冷凍ユニットの冷却効率が落ちたり、冷却器
に霜残りが生じた状態のまま除霜が終了してしまったり
する不具合が解消できる。特に第１の時限装置44自体
は、各冷凍ユニット10に予め組み込まれており、第２の
時限装置40は市販のタイマーを接続するが、同期回路50
が両時限装置44,40を接続するインターフェイス部とし
て作用する。

また、動作状態の第１の時限装置44が故障したとき等に
は、他の冷凍ユニットの開閉装置45を閉じ、故障の発生
前と同様に第１の時限装置44と同期回路50とにより、第
１の時限装置44の設定周期に基づいて各冷凍ユニットの
除霜運転が同期して行われ、故障等により１つの第１の
時限装置が不動作状態になった場合にも容易に対応でき
る。また、複数の開閉装置45を予め閉じておいたときに
は、動作状態の第１の時限装置44が不動作になったと
き、他の冷凍ユニットのコントローラ９に設けられた第
１の時限装置44が動作状態になり、除霜運転の制御が自
動的に切り換わり、引き続き各冷凍ユニットの除霜運転
を同時に開始させることができる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、第２の時限装置
は、各コントローラに設けられた第１の時限装置と、開
閉装置とを有する直列回路部のそれぞれに対して、回路
的に並列接続してあることから、第２の時限装置が第１
の時限装置同士を並列接続するように作用し、その結果
各冷却ユニットの除霜運転開始が、第１または第２の時
限装置により決定されることとなる。また、各開閉装置
の開閉状態，及び第２の時限装置の取り付け有無の組み
合わせによって、除霜制御装置は、第１及び第２の時
限装置の両者による除霜運転開始か、あるいは第２の
時限装置だけによる除霜運転開始か、第１の時限装置
だけによる除霜運転開始かの選択がなされることとな
り、季節や使用目的等の要求に応じた周期設定にて除霜
運転を開始させることが可能となる。

さらに、同期回路が設けてあることから、一つの時限装
置のカウント終了に基づく霜取り同期入力により、全て
の冷凍ユニットが同時に除霜運転を開始することにな
り、従来のように冷却運転による冷気の影響で、除霜運
転中の冷凍ユニットにおける除霜時間が延びたり、逆に
除霜運転により冷凍ユニットに篭もる暖気の影響で、冷
却運転中の冷凍ユニットの冷却効率が落ちたり、冷却器
に霜残りが生じた状態のまま除霜が終了してしまったり
する不都合が解消できる。

また、動作状態の第１の時限装置が故障したとき等に
は、他の冷凍ユニットのコントローラに設けられた直列
回路部の開閉装置を閉じることにより故障の発生前と同
様に第１の時限装置、第２の時限装置及び同期回路を動
作させることができ、第１の時限装置及び第２の時限装
置の設定周期に基づいて各冷凍ユニットの除霜運転が同
期して行われ、動作状態の第１の時限装置が故障等によ
り不動作状態へ変化した場合にも容易に対応でき、この
結果、冷却装置の除霜制御装置の保守管理を簡略化する
ことができる。また、複数の開閉装置を予め閉じておく
ことによって、１つの冷凍ユニットのコントローラに設
けられた第１の時限装置が不動作になったときにも、他
の冷凍ユニットのコントローラに設けられた第１の時限
装置による除霜運転の制御に自動的に切り換わり、引き
続き各冷凍ユニットの除霜運転を同時に開始させること
ができ、この結果、１つの第１の時限装置に故障が発生
した場合にも、一層容易に対応することができ、除霜制
御装置の保守管理を一層簡略化しつつ、従来の冷却装置
に発生していた除霜時間が延びたり、冷却運転中の冷凍
ユニットの冷却効率が低下するといった問題点を確実に
解消できる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示し、第１図及び第２図はそ
れぞれ冷却装置の除霜制御装置の概略回路図及びブロッ
ク的回路図、第３図はコントローラの除霜に関するフロ
ーチャート、第４図は冷凍冷蔵庫に冷却装置を据え付け
た状態の断面図である。１…プレハブ冷凍冷蔵庫、２…冷却装置、Ｓ…除霜制御
装置、Ｒ…冷却ユニット、８…除霜手段、９…コントロ
ーラ、10、10A〜10C…冷凍ユニット、40…第２の時限装
置、44…第１の時限装置、45…開閉装置、47…直列回路
部、50…同期回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、蒸発器、除霜手段、コン
トローラ等を有する冷凍ユニットを複数備えた冷却装置
において、各コントローラ毎に設けられ前記除霜手段の
除霜開始を制御する第１の時限装置及びこの第１の時限
装置への通電を制御する開閉装置を有する直列回路部
と、前記第１の時限装置とは異なる周期で除霜開始を制
御するとともに周期設定可能な第２の時限装置と、それ
ぞれの直列回路部及び第２の時限装置に対して並列接続
された同期回路とを備え、この同期回路は前記開閉装置
が閉じられた直列回路部の第１の時限装置の動作及び第
２の時限装置の動作に基づく各コントローラにおける除
霜開始指令を同期させることを特徴とする冷却装置の除
霜制御装置。