JPH0814455B2 - 貯蔵庫の除霜制御装置 - Google Patents

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、蒸発器の除霜運転の開始及び終了を制御す
る貯蔵庫の除霜制御装置に関する。

従来の技術 従来此種貯蔵庫の除霜制御装置として、例えば特開昭
63−318444号公報に示す除霜制御装置がある。ここに示
された構成は、外気温を検出する外気温度検出器と、室
外熱交換器の配管温度を検出する配管温度検出器とを備
え、外気温度検出器が検出した温度を入力信号として、
必須暖房運転時間を判定する運転時間設定手段と、必須
除霜時間を判定する除霜時間設定手段と、配管温度検出
器が検出した温度を入力信号として、着霜状態の配管温
度を一定時間測定し着霜を検出する着霜検出測定手段
と、着霜検出測定手段からの測定信号に基づき除霜終了
時の室外熱交換器温度を設定する除霜終了温度設定手段
とを備えたものである。

発明が解決しようとする課題 前記構成にあっては、除霜終了温度設定手段により設
定された温度以上になったとき、あるいは除霜時間設定
手段により設定された時間が経過したときの何れか一方
の場合の出力によって除霜運転を終了させるものである
が、設定された温度以上になる前に、設定された時間が
経過する場合として考えられる原因には、後述するいく
つかのものがある。即ち、蒸発器への着霜量が多くて完
全に除霜できなかったとき、あるいは温度センサに異常
があって終了温度以上に至らなかったとき、もしくは除
霜手段が正規に作動しなかったとき等の場合がそれであ
る。このような原因がありながら前記構成では、これら
の原因に対応した解決策を講じることなく、単に除霜運
転を終了させるだけのものであった。このため、貯蔵庫
の周囲温度が通常の温度の時と冬季等低温の時とで、蒸
発器への着霜量が著しく異なるにもかかわらず、周囲状
況の変化に合わせた適切な除霜運転を実行できない問題
や、貯蔵物の種類並びに冷却温度に応じて除霜周期を異
ならせることができず、しかも温度センサの異常を検出
できない問題があった。

そこで本発明にあっては、貯蔵庫の周囲状況及び庫内
収納物の冷却状況等で変化する除霜運転時間に基づい
て、次回の除霜運転を開始させる時期を変更できるよう
にした貯蔵庫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 本発明の貯蔵庫の除霜制御装置は、上述の課題に鑑み
為されたもので、貯蔵庫を冷却する冷凍サイクルに含ま
れた圧縮機の運転時間が設定値を越えたとき除霜開始信
号を出力する除霜開始指令手段と、除霜開始信号により
蒸発器の除霜運転を実行する除霜手段と、除霜開始信号
により起動し所定時間経過後に第１の除霜終了信号を出
力する計時手段と、蒸発器の温度が所定温度以上になっ
たとき第２の除霜終了信号を出力する除霜終了指令手段
と、第１あるいは第２の除霜終了信号の何れか一方の信
号により除霜手段の除霜運転を終了させる制御手段とを
備え、制御手段は、第１の除霜終了信号にて除霜運転を
終了させたときに、除霜開始指令手段の設定値を小さく
するようにしたものである。

また、制御装置にて除霜開始指令手段の設定値が小さ
くされた後の除霜運転中に、第１の除霜終了信号が出力
されたときには、計時手段による除霜運転に切り替える
ことで、除霜終了指令手段の異常を判断できるととも
に、異常時における除霜運転終了を指示することができ
る。

作用 制御手段が、第１の除霜終了信号に基づいて除霜運転
を終了させたときには、除霜開始指令手段の設定値を小
さくするため、冷却運動再開から次回の除霜運転開始ま
での時間を短くするように作用する。

また、除霜開始指令手段の設定値を小さくした後の除
霜運転中において、計時手段より第１の除霜終了信号が
出力されたときには、制御手段が除霜終了指令手段に何
らかの異常があったものと判断し、除霜終了時期の決定
を計時手段だけによるものに移行させることから、制御
手段は、除霜終了指令手段の異常を検出する異常検出部
として作用する。

実施例 以下図面に基づき本発明の実施例を説明する。

１は冷凍冷蔵庫等の貯蔵庫を冷却する冷凍サイクルで
あって、圧縮機2,凝縮器3,減圧手段４及び蒸発器５を備
える。

10は冷凍サイクル中の蒸発器５に付着した霜を強制的
に除去するための除霜制御装置であり、圧縮機２の運転
時間（即ちON時間）が設定値T_ON（例えば８時間）を越
えたとき除霜開始信号を出力するタイマー等の除霜開始
指令手段11と、除霜開始信号により蒸発器５の除霜運転
を実行する加熱ヒータ等の除霜手段12と、除霜開始信号
により起動して所定時間T₁（例えば50分）経過後に第１
の除霜終了信号を出力するタイマー等の計時手段13と、
蒸発器５の空気出口側に配設され蒸発器５の温度が所定
温度t_s（例えば５℃）以上になったとき、第２の除霜終
了信号を出力する負特性サーミスタにて代表される温度
センサ等の除霜終了指令手段14と、前記第１あるいは第
２の除霜終了信号の何れか一方の信号により前記除霜手
段12の除霜運転を終了させる制御手段15とを備えてい
る。尚、本実施例においては、除霜開始指令手段11,計
時手段13及び制御手段15は、マイクロコンピュータに組
み込まれているものとする。

制御手段15は、除霜開始指令手段11から除霜開始信号
が出力されたとき、除霜終了指令手段14から第２の除霜
終了手段が出力されていないことを確認した後、計時手
段13に計時開始指令を出力するとともに除霜手段12を動
作させる。そして除霜手段12にて除霜運動が開始され
て、蒸発器５の温度が設定温度t_s以上になったとき除霜
終了指令手段14から出力される第２の除霜終了信号、若
しくは、計時手段13から出力される第１の除霜終了信号
の何れかの一方の信号を入力したとき、制御手段15は、
除霜手段12の除霜運転を終了させて圧縮機２を駆動して
冷却運転に復帰させるとともに、除霜開始指令手段11及
び計時手段13をリセットする。

尚、通常状態を対象として、蒸発器５が所定温度以上
になるまでに要する時間が、所定時間T₁よりも小さくな
るようにヒータ加熱容器及び所定時間を設定している
が、蒸発器への着霜量が多くて完全に除霜できなかった
とき、あるいは温度センサに異常があって終了温度以上
に至らなかったとき、もしくは除霜手段が正規に作動し
なかったとき等、通常状態とは異なる状況となった場合
には、第２の除霜終了信号が出力される前に計時手段13
から第１の除霜終了信号が出力される。

そこで、この第１の除霜終了信号が出力されたときに
は、それを記憶し、除霜制御装置10に異常が発生したか
否かを検出するために、除霜開始指令手段設11の定値T
_ONを初期値（本例では８時間）よりも小さい値に変更す
る。変更値は、初期値の半分以下に設定することが望ま
しく、本実施例では例えばT_ON/4とする。そして、冷却
運転再開後、圧縮機２の運転時間がこの変更値以上とな
ったときには、再度除霜運転を行う。このときにも、計
時手段13から第１の除霜終了信号が出力されたときに
は、制御手段15が、除霜終了指令手段14等の制御対象部
品に何らかの異常があったものと判断して、異常の報知
を行うようにしたものである。

以上の構成に基づき除霜制御装置10の動作説明を行な
う。だたし、貯蔵庫内には保冷物品が適宜収納され、庫
内温度t_kは所望の温度t_offをはるかに上回っているもの
とする。

（ｉ）t_k＞t_offであることから、冷却運転制御手段（図
示せず）がON信号を出力して、圧縮機モータが運転状態
となり、庫内を所望の温度迄引き下げる冷却運転（即ち
プルダウン運転）を行なう一方、除霜開始指令手段11が
計時動作を開始する。

（ii）冷却運転により温度検知手段21にて検知された庫
内温度t_kが所望の温度t_offを一定温度（本例では１℃と
する）だけ下回ると、冷却運転制御手段OFF信号を出力
し、モータを停止させ、冷却を停止するとともに、除霜
開始指令手段11が計時動作を一時停止する。

（iii）冷却停止により庫内温度t_kが所望の温度を１℃
だけ上回ると、冷却運転制御手段が再びON信号出力し
て、圧縮機モータが運転状態となり、庫内の冷却運転を
行なうとともに除霜終了指令手段11が計時動作を再開す
る（この時点からサーモサイクル運転における冷却が開
始する）。

（iv）このサーモサイクル運転における冷却により、庫
内温度t_kが所望の温度t_offを１℃だけ下回ると、冷却運
転制御手段はOFF信号を出力するため、圧縮機モータが
停止して冷却を停止するとともに、除霜開始指令手段11
が計時動作を一時停止する。

（ｖ）以下上述の（iii）（iv）の動作を繰り返して、
庫内温度の所望の温度を上下１℃のディファレンシャル
でもって冷却しつつ、除霜開始指令手段11は計時動作を
繰り返し行う。

（vi）そして、除霜開始指令手段11による計時時間が設
定値T_ONになると、除霜開始信号が出力されて、除霜手
段12による除霜運転が実行される。

次に、この除霜運転について、第２図のフローチャー
トに基づいてその制御動作を説明する。

まず、ステップS₁にて除霜開始指令即ち除霜開始信号
が出力されたか否かが判断され、出力されていなければ
ステップS₁へ戻り、出力されていれば計時手段13の計時
動作即ち所定時間T₁からの減算動作を開始して、ステッ
プS₂にて除霜終了指令即ち第２の除霜終了信号が出力さ
れているか否かが判断される。

次に、第２の除霜終了信号が出力されていれば、ステ
ップS₃にて除霜終了の解除即ち除霜開始指令手段11及び
計時手段13をリセットし、ステップS₄で除霜手段として
の除霜ヒータ12の通電をOFFしてステップS₁へ復帰す
る。

一方、第２の除霜終了信号が出力されていなければ、
ステップS₁₁にて計時手段13の減算動作が終了したか否
かを判断し、終了していなければステップS₁₉へ移行し
て（T₁−１）をT₁に置き換え、ステップS₂₀で除霜ヒー
タ12への通電を開始即ちONさせてステップS₁へ復帰す
る。

そして、計時手段13の減算動作が終了していれば、ス
テップS₁₂にて除霜指令の解除即ち除霜開始指令手段11
及び計時手段13をリセットし、ステップS₁₃で除霜ヒー
タ12への通電をOFFし、ステップS₁₄で除霜開始指令手段
11の設定値を初期値T_ONの４分の１に変更してセット即
ち計時動作を開始させ、ステップS₁₅で圧縮機２を起動
させて冷却運転を再開させる。即ち上述の（ｉ）〜（i
i）の動作を行う。このため、計時手段13による第１の
除霜終了信号にて除霜ヒータ12の除霜運転を終了させた
ときには、除霜終了指令手段11の設定値を小さくして、
異常を検知するためのモードに移行することとなる。

次に、ステップS₁₆で計時時間ＴがT_ON/4以上であるか
否かが判断され、Ｔ＜（T_ON/4）のとき、ステップS₁₆を
繰り換し、Ｔ≧（T_ON/4）のとき、ステップS₁₇で除霜開
始指令手段11から除霜開始信号が出力され、ステップS
₁₈で除霜ヒータ12をONさせステップS₂₁へ移行する。

ステップS₂₁では、第２の除霜終了信号が出力された
か否かが判断され、出力されていればステップS₃へ移行
し、出力されていなければステップS₂₂にて計時手段13
の減算動作が終了したか否かを判断し、終了していなけ
ればステップS₂₅へ移行して（T₁−１）をT₁に置き換え
ステップS₂₁へ復帰し、終了していればステップS₂₃で除
霜ヒータをOFFし、ステップS₂₄で異常発生と判断して報
知装置（図示せず）により報知させてステップS₁へ復帰
する。このため、計時手段13から２回続けて除霜終了信
号が出力された場合には、制御対象部品に何らかの異常
があったものと判断して、異常を報知することができ
る。

尚、制御手段15が、この報知動作に合わせて除霜終了
指令手段14への入出力を行わないようにしておけば、異
常発生時には、自動的に計時手段13だけ除霜終了信号に
よって除霜運転を終了するフェイルセーフ運転に移行す
ることとなる。

〔発明の効果〕

以上詳細の如く本発明の請求項１によれば、計時手段
の出力により除霜手段の除霜運転を終了させたときに
は、冷却運転復帰から次回の除霜運転開始までの時間が
短縮され、着霜量が大幅に増大しないうちに除霜運転を
実行することができ、次回の除霜運転で着霜を除去しや
すくなる。

また請求項２によれば、計時手段から２回続けて除霜
終了信号が出力されたときに、制御手段の制御対象部品
に異常が発生したものと判断するため、異常の報知及び
除霜運転の終了タイミングを計時手段だけの出力信号に
移行するフェイルセーフ運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示し、第１図は除霜制御装置
のブロック回路図、第２図は除霜運転の動作の流れを説
明するフローチャート、第３図は冷媒回路図である。 １……冷凍サイクル、２……圧縮機、５……蒸発器、10
……除霜制御装置、11……除霜開始指令手段、12……除
霜手段、13……計時手段、14……除霜終了指令手段、15
……制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯蔵庫を冷却する冷凍サイクルに含まれた
   圧縮機の運転時間が設定値を越えたとき除霜開始信号を
   出力する除霜開始指令手段と、前記除霜開始信号により
   蒸発器の除霜運転を実行する除霜手段と、前記除霜開始
   信号により起動して所定時間経過後に第１の除霜終了信
   号を出力する計時手段と、前記蒸発器の温度が所定温度
   以上になったとき第２の除霜終了信号を出力する除霜終
   了指令手段と、前記第１あるいは第２の除霜終了信号の
   何れか一方の信号により前記除霜手段の除霜運転を終了
   させる制御手段とを備え、制御手段は、前記第１の除霜
   終了信号にて除霜運転を終了させたときに、前記除霜開
   始指令手段の設定値を小さくしてなる貯蔵庫の除霜制御
   装置。
2. 【請求項２】設定値が小さくされた後、第１の除霜終了
   信号が出力されたときには、除霜終了指令手段の異常と
   判断して計時手段による除霜運転に切り替えることを特
   徴とする請求項１記載の貯蔵庫の除霜制御装置。