JPH10318644A - ショーケース冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ショーケースと冷凍機を総合的・合理的に制御
して、商品の高鮮度管理や省エネルギー化を実現する。 【解決手段】総合コントローラ21は、ショーケース群１
と冷凍機６の間に設けられ、電磁弁運転演算部３と、推
定部４と、回転数指令部５からなる。電磁弁運転演算部
３は、各コントローラ34A …からの電磁弁運転信号に基
づいて、現在の平均電磁弁運転率、つまり現在から過去
の30分間に対する各電磁弁のオン時間の割合を求める。
推定部４は、電磁弁運転率に基づいて、ショーケース負
荷に対する冷却機能力のバランス状態、つまり冷却機能
力がショーケース負荷に対して不足か、適当か、過剰か
をＩＦ ＴＨＥＮルールに則って判断する。この判断に
基づいて回転数指令部５が、インバータ８に対し次の30
分間の回転数指令をおこない、最終的には圧縮機９の回
転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ショーケースと
冷凍機を総合的・合理的に制御して、商品の高鮮度管理
と省エネルギー化を実現するショーケース冷却装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来例について、図１３ないし図１６を
参照しながら説明する。図１３は従来例の構成を示すブ
ロック図である。従来例は大別してショーケース群１と
冷凍機６から構成される。一方のショーケース群１はシ
ョーケース１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，…（以下、１Ａ…と表記
する）の全てが店舗内で並設されて一つのグループをな
すもので、各ショーケース１Ａ…はそれぞれ、蒸発器２
Ａ…、この蒸発器２Ａ…への冷媒の流れをオン・オフ制
御するショーケース用コントローラ３４Ａ…、冷媒の流
れをオン・オフする操作端としての図示してない電磁
弁、および、ショーケースの吹き出し空気の温度を測定
する温度センサ１４Ａ…を備える。ここで、ショーケー
ス内の温度測定箇所として、空気が吹き出す箇所が選ば
れた理由は、一つには格納商品の量の多寡によって影響
されない箇所であること、もう一つには制御に基づく温
度変化が最も先行的に現れる箇所であるから制御上好都
合なことによる。他方の冷凍機６は、圧縮機９、凝縮器
３１、圧縮機９の吸入冷媒圧力を測定する低圧用圧力セ
ンサ７、および、測定された圧力値とその設定値の偏差
に基づき圧縮機９をオン・オフ制御する冷凍機用コント
ローラ１２を備える。

【０００３】蒸発器２Ａ…は互いに並列接続され、この
並列接続されたものに圧縮機９と凝縮器３１が直列接続
されて、冷凍サイクルが構成される。各コントローラ３
４Ａ…はそれぞれ、対応する温度センサ１４Ａ…からの
温度信号とその設定値との偏差に基づいて、対応する蒸
発器２Ａ…への冷媒の流れをオン・オフ制御する。冷媒
は、圧縮機９から凝縮器３１を経た後に分流して各蒸発
器２Ａ…に流れたり、または流れるのを阻止されてから
圧縮機９に戻るように循環する。ここでは、各コントロ
ーラ３４Ａ…の制御信号を、対応する蒸発器２Ａ…の前
段に入力させるように簡略的に図示し、その冷媒の流れ
をオン・オフ制御することを示した（詳しくは後述の図
１４参照）。

【０００４】図１４は従来例の冷凍サイクルの構成を詳
細に示すブロック図である。この冷凍サイクルは、冷凍
機６に内蔵された圧縮機９および凝縮器３１と、各ショ
ーケース１Ａ…に内蔵された蒸発器２Ａ…、対応する電
磁弁３３Ａ…および温度膨張弁３２Ａ…とから構成され
る。この冷凍サイクルの制御動作は、ショーケース１Ａ
…においては、吹き出し空気温度の設定値と、温度セン
サ１４Ａ…（図１３参照）による測定値の偏差に基づ
き、コントローラ３４Ａ…を介して、蒸発器２Ａ…への
冷媒の流れをオン・オフ制御することである。つまり、
偏差がプラス（測定値≧設定値）のときには電磁弁３３
Ａ…を開き（オン）、偏差がマイナス（測定値＜設定
値）のときには電磁弁３３Ａ…を閉じる（オフ）よう
に、蒸発器２Ａ…への冷媒の流れをオン・オフする。冷
凍機６においては、図１３で圧縮機９の吸入冷媒圧力の
設定値と、圧力センサ７による測定値の偏差に基づき、
コントローラ１２を介して、圧縮機９の運転をオン・オ
フ制御する。つまり、圧力測定値が設定値以上または未
満のときに、圧縮機９をオンまたはオフにする。なお、
オン・オフ制御であるから、ここでの設定値は実際には
上限，下限の各設定値からなる。

【０００５】従来のショーケース冷凍サイクルの動作に
ついて、図１５のタイムチャートを参照しながら説明す
る。この図１５において、 (1) 時点では、図示してない温度センサ１４Ａによる
ショーケース１Ａの吹き出し空気温度の測定値がいずれ
も設定値（下限）以下であるため、図示してないコント
ローラ３４Ａを介して、電磁弁３３Ａは閉じる（オ
フ）。このとき、図示してない圧力センサによる吸入冷
媒の圧力の測定値が設定値（下限）以下であるため、圧
縮機は停止しており、吹き出し空気温度は上昇傾向にあ
る。

【０００６】(2) 時点では、ショーケース１Ａの吹き
出し空気温度が上昇して設定値（上限設定値）を超える
ため、電磁弁３３Ａが開く（オン）。それと同時に、吸
入冷媒の圧力の測定値が設定値（上限）以上になるた
め、圧縮機が運転される。その後、ショーケース１Ｂ，
１Ｃの吹き出し空気温度が順次上昇して設定値（上限）
以上になるため、電磁弁３３Ｂ，３３Ｃが開く。したが
って、冷凍機によってショーケース１Ａ…の冷却がおこ
なわれ、各吹き出し空気温度が下降する。

【０００７】(3) 時点では、まずショーケース１Ａの
吹き出し空気温度が設定値未満となって、電磁弁３３Ａ
が閉状態となり、これに続いて順次、電磁弁３３Ｂ，３
３Ｃが閉状態となる。 (4) 時点で、全ての電磁弁が閉状態となり、蒸発器２
Ａ…と冷凍機の間にある冷媒が冷凍機に回収される、い
わゆるポンプダウン運転がおこなわれる。その結果とし
て、 (5) 時点で、吸入冷媒の圧力の測定値が設定値（下
限）以下になって、圧縮機は停止する。

【０００８】圧縮機の運転・停止と、ショーケースの吹
き出し空気温度の時間的変化について、それぞれ図１６
(a),(b) に示す。同図(a) では、圧縮機が継続的に運転
・停止（オン・オフ）され、同図(b) では、吹き出し空
気温度は設定値を中心として上下に変動する。なお、上
限・下限の各設定値の表示は省略した。冷凍機としてマ
ルチ冷凍機が用いられるマルチ冷凍方式では、前記の圧
縮機９に代えて、ここでは図示してないが、たとえば４
個の圧縮機が並列接続された圧縮機群が用いられ、コン
トローラ１２によって各圧縮機が選択的に運転されて冷
凍機能力が制御される。この選択的運転による冷凍機能
力制御について、図１７を参照しながら説明する。図１
７は圧縮機群の運転パターンと冷凍機能力の対応図であ
る。ここでは、５つの運転パターン(1),(2),(3),(4),
(5) があって、各運転パターンのとき運転される各圧縮
機９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの組合わせと、そのときの冷
凍機能力が示される。たとえば、運転パターン(3) の場
合で説明すると、各圧縮機９Ａ，９Ｂが同時運転され
（○印表示）、冷凍機能力は50％である（全圧縮機が同
時運転される運転パターン(5) のときを100 ％とし
て）。ここでは各圧縮機が同じ能力（容量）としてある
が、一般に構成台数と、それぞれの能力は自由に選ぶこ
とができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ショーケース
を合理的に運転して、商品鮮度を維持するためには、そ
のショーケースの負荷と冷凍機能力のバランスをとるこ
とが必要である。実際には、この負荷を正確かつ実用的
に測定することが技術的に困難なため、ショーケースの
合理的運転の障害になってきた。

【００１０】この発明が解決しようとする課題は、容易
に測定可能な要素に基づきショーケース負荷に対する冷
凍機能力のバランス状態またはショーケース負荷の状態
を推定し、この推定に基づき冷凍機能力を制御すること
によって、商品の高鮮度管理と省エネルギー化を実現す
るショーケース冷却装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、本体内所定
箇所、たとえば吹き出し口や吸い込み口での空気温度と
その設定値との偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電
磁弁を介してオン・オフ制御するショーケースの一また
は二以上と、これと冷凍サイクルを構成する共通な冷凍
機と、これらショーケースおよび冷凍機を制御する総合
コントローラとからなり、この総合コントローラは、シ
ョーケースの運転状態に基づいてショーケース負荷に対
する冷凍機能力のバランス状態を判断する推定部と；こ
の推定部によって判断されたショーケース負荷に対する
冷凍機能力のバランス状態に基づいて冷凍機の圧縮機イ
ンバータに対し回転数指令をおこなう回転数指令部と；
を備える、という構成である。

【００１２】また、この発明は、本体内所定箇所の空気
温度とその設定値との偏差に基づき蒸発器への冷媒の流
れを電磁弁を介してオン・オフ制御するショーケースの
一または二以上と、内蔵する複数圧縮機の選択的運転に
よって能力制御されるマルチ冷凍機と、これらショーケ
ースおよびマルチ冷凍機を制御する総合コントローラと
からなり、この総合コントローラは、ショーケースの運
転状態に基づいてショーケース負荷に対する冷凍機能力
のバランス状態を判断する推定部と；この推定部によっ
て判断されたショーケース負荷に対する冷凍機能力のバ
ランス状態に基づいて複数圧縮機の選択的運転を指令す
る冷凍機能力制御部と；を備える、という構成である。

【００１３】ここで、前記のショーケースの運転状態
は、 電磁弁の運転状態（たとえば、電磁弁の一定時間の平
均運転率、平均オン・オフ周期、またはオン・オフ回
数）であったり、または 所定箇所（たとえば、吹き出し口または吸い込み口）
での空気温度の状態（たとえば、空気温度そのもの、ま
たは空気温度の降下速度）である、という構成であるの
が好ましい。

【００１４】さらに、この発明は、本体内所定箇所、た
とえば吹き出し口や吸い込み口での空気温度とその設定
値との偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介
してオン・オフ制御するショーケースの一または二以上
と、これと冷凍サイクルを構成する共通な冷凍機と、こ
れらショーケースおよび冷凍機を制御する総合コントロ
ーラとからなり、この総合コントローラは、ショーケー
スの運転条件に基づいてショーケース負荷の状態を判断
する推定部と；この推定部によって判断されたショーケ
ース負荷の状態に基づいて冷凍機の圧縮機インバータに
対し回転数指令をおこなう回転数指令部と；を備える、
という構成である。

【００１５】またさらに、この発明は、本体内所定箇所
の空気温度とその設定値との偏差に基づき蒸発器への冷
媒の流れを電磁弁を介してオン・オフ制御するショーケ
ースの一または二以上と、内蔵する複数圧縮機の選択的
運転によって能力制御されるマルチ冷凍機と、これらシ
ョーケースおよびマルチ冷凍機を制御する総合コントロ
ーラとからなり、この総合コントローラは、ショーケー
スの運転条件に基づいてショーケース負荷の状態を判断
する推定部と；この推定部によって判断されたショーケ
ース負荷の状態に基づいて複数圧縮機の選択的運転を指
令する冷凍機能力制御部と；を備える、という構成であ
る。

【００１６】ここで、前記のショーケースの運転条件
は、ショーケースの照明の点灯または消灯であったり、
またはショーケースの周囲温度である、のが好ましい。
さらに、発明における推定部、回転数指令部、および冷
凍機能力制御部が、いずれもＩＦ−ＴＨＥＮルールに基
づいて構成される、ことが好ましい。

【００１７】したがって、この発明では、推定部を介し
て、ショーケースの運転状態、または、ショーケース運
転条件に基づいて、それぞれショーケース負荷に対する
冷凍機能力のバランス状態、または、ショーケース負荷
の状態が判断され、次に判断された各状態に基づいて、
回転数指令部を介して冷凍機の圧縮機インバータに対す
る回転数指令がおこなわれ、または、冷凍機能力制御部
を介してマルチ冷凍機の複数圧縮機に対する選択的運転
が指令される。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態として、以
下に８つの実施例について、それぞれの構成を示すブロ
ック図を参照しながら説明する。第１から第４の各実施
例は冷凍がインバータ冷凍機による場合、第５から第８
の各実施例はマルチ冷凍機による場合である。

【００１９】図１は第１実施例の構成を示すブロック図
である。図１において、総合コントローラ２１が、ショ
ーケース群１と冷凍機６の間にこれらをつなぐ形で設け
られる。この総合コントローラ２１は、電磁弁運転演算
部３と、推定部４と、回転数指令部５からなる。電磁弁
運転演算部３は、各コントローラ３４Ａ…からの電磁弁
運転信号に基づいて、現在の平均電磁弁運転率、つまり
現在から過去の一定時間、たとえば３０分間に対する各
電磁弁３３Ａ…（図１４参照）のオン時間の割合を求め
る。推定部４は、この電磁弁運転演算部３によって演算
された電磁弁運転率に基づいて、図５で後述するよう
に、ショーケース負荷に対する冷却機能力のバランス状
態、つまり冷却機能力がショーケース負荷に対し不足
か、適当か、過剰かを判断する。次に、この推定部４の
判断に基づいて、回転数指令部５が、インバータ８に対
する、次の一定時間、たとえば３０分間に係る回転数指
令をおこない、最終的には圧縮機９の回転数を制御す
る。

【００２０】図５は電磁弁運転率に基づき圧縮機回転数
を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図である。このルール図
は、上から順にショーケース（電磁弁）平均運転率が、
次のような三つの場合、(1) 少なくとも１台が90％以
上、(2) 全てが40〜90％、(3)全てが90％以下かつ少な
くとも１台が40％以下、のいずれかなら（ＩＦ）、冷凍
機能力はそれぞれ不足、適当、過剰であり（ＴＨＥ
Ｎ）、次に、冷凍機能力がそれぞれ不足、適当、過剰な
ら（ＩＦ）、圧縮機回転数（回転数指令）をそれぞれ
(1) ５Ｈz 上げる、(2) そのまま、(3) ５Ｈz 下げる
（ＴＨＥＮ）、という運転規則を示す。ここで、ＩＦ−
ＴＨＥＮルールの前段が推定部４の機能、後段が回転数
指令部５の機能である。このルールは経験的に得られた
規則（経験則）である。推定部４と回転数指令部５は、
それぞれ前記のようなＩＦ−ＴＨＥＮルール（運転規
則）に基づいて構成されたソフトウェア手段である。

【００２１】さて、第１実施例の変形例として、図１の
電磁弁運転演算部３に代えて、電磁弁運転周期演算部ま
たは電磁弁オン・オフ回数カウンタを用いることができ
る。電磁弁運転周期演算部は、各コントローラ３４Ａ…
からの電磁弁運転信号に基づき、現在の平均電磁弁運転
周期、つまり現在から過去の一定時間、たとえば３０分
間に対する各電磁弁３３Ａ…（図１５参照）の平均オン
・オフ周期、つまりオフからオンになった隣り合う時点
間の平均時間を求める。電磁弁オン・オフ回数カウンタ
は、各コントローラ３４Ａ…からの電磁弁運転信号に基
づき、現在から過去の一定時間、たとえば３０分間に対
する各電磁弁３３Ａ…のオン・オフ回数を求める。

【００２２】各変形例における電磁弁オン・オフ周期ま
たは電磁弁オン・オフ回数を用いたときのＩＦ−ＴＨＥ
Ｎルールを、それぞれ図６，図７に示す。図６におい
て、上から順にショーケース（電磁弁）平均オン・オフ
周期が、次の三つの場合、(1) 少なくとも１台が１５分
以上、(2) 全てが５〜１５分、(3)全てが１５分以下か
つ少なくとも１台が５分以下、のいずれかなら（Ｉ
Ｆ）、冷凍機能力はそれぞれ不足、適当、過剰であり
（ＴＨＥＮ）、次に、冷凍機能力がそれぞれ不足、適
当、過剰なら（ＩＦ）、圧縮機回転数（回転数指令）を
それぞれ(1) ５Ｈz 上げる、(2) そのまま、(3) ５Ｈz
下げる（ＴＨＥＮ）、という運転規則である。

【００２３】図７において、現在から過去３０分間に対
する上から順にショーケース（電磁弁）オン・オフ回数
が、次の三つの場合、(1) 少なくとも１台が２回以下、
(2)全てが２〜５回、(3) 全てが２回以上かつ少なくと
も１台が５回以上、のいずれかなら（ＩＦ）、冷凍機能
力はそれぞれ不足、適当、過剰であり（ＴＨＥＮ）、次
に冷凍機能力がそれぞれ不足、適当、過剰なら（Ｉ
Ｆ）、圧縮機回転数（回転数指令）をそれぞれ(1) ５Ｈ
z 上げる、(2) そのまま、(3) ５Ｈz 下げる（ＴＨＥ
Ｎ）、という運転規則である。

【００２４】図２は第２実施例の構成を示すブロック図
である。図２において、総合コントローラ２２は、推定
部４と回転数指令部５からなる。推定部４は、各ショー
ケース１Ａ…の温度センサ１４Ａ…からの吹き出し口で
の空気温度が入力され、この各空気温度に基づいて、冷
却機能力の不足か、適当か、過剰かを判断する。そのと
きのＩＦ−ＴＨＥＮルールは図８に示される。図８にお
いて、上から順にショーケース吹き出し口での、現在か
ら過去３０分間の平均空気温度が、次の三つの場合、
(1) 少なくとも１台が設定値の＋0.5 ℃以上、(2) 全て
が設定値の±0.5℃、(3) 全てが設定値の＋0.5 ℃以下
かつ少なくとも１台が設定値の−0.5 ℃以下、のいずれ
かなら（ＩＦ）、冷凍機能力はそれぞれ不足、適当、過
剰であって（ＴＨＥＮ）、冷凍機能力がそれぞれ不足、
適当、過剰なら（ＩＦ）、圧縮機回転数（回転数指令）
をそれぞれ(1) ５Ｈz 上げる、(2) そのまま、(3) ５Ｈ
z 下げる（ＴＨＥＮ）、という運転規則である。

【００２５】第２実施例の変形例として、吹き出し口で
の平均空気温度に代えて、吸い込み口での平均空気温度
を用いることができる。そのＩＦ−ＴＨＥＮルールは図
９に示され、最初の（ＩＦ）が、ショーケース吸い込み
口の空気温度について、(1)少なくとも１台が設定値の
＋２℃以上、(2) 全てが設定値の±２℃、(3) 全てが設
定値の＋２℃以下かつ少なくとも１台が設定値の−２℃
以下、になる点だけが異なり、以下図８におけるのと同
じである。

【００２６】図３は第３実施例の構成を示すブロック図
である。図３において、総合コントローラ２３は、温度
降下速度演算部３Ａと、推定部４と、回転数指令部５か
らなる。この温度降下速度演算部３Ａは、各ショーケー
ス１Ａ…の温度センサ１４Ａ…からの吹き出し口での空
気温度について、その時間的変化を求める。推定部４
は、吹き出し口での空気温度の時間的変化に基づき、冷
却機能力の不足か、適当か、過剰かを判断する。そのと
きのＩＦ−ＴＨＥＮルールを図１０に示す。なお図１０
は、吸い込み口の空気温度の降下速度に対しても適用さ
れる。空気温度の降下速度であるから、吹き出し口と吸
い込み口とには差異はないわけである。図１０で、上か
ら順にショーケース吹き出し口の空気温度の降下速度
が、次の三つの場合、(1) 少なくとも１台が毎分 0.1℃
以下、(2) 全てが毎分 0.1〜0.2 ℃、(3) 全てが毎分
0.1℃以上かつ少なくとも１台が毎分 0.2℃以下のいず
れかなら（ＩＦ）、冷凍機能力はそれぞれ不足、適当、
過剰であって（ＴＨＥＮ）、冷凍機能力がそれぞれ不
足、適当、過剰なら（ＩＦ）、圧縮機回転数（回転数指
令）をそれぞれ(1) ５Ｈz 上げる、(2) そのまま、(3)
５Ｈz 下げる（ＴＨＥＮ）、という運転規則である。

【００２７】図４は第４実施例の構成を示すブロック図
である。この第４実施例は、ショーケース負荷が各ショ
ーケース１Ａ…の照明の点灯・消灯、つまり照明のオン
・オフによる消費電力によって変動する、また周囲温度
の変化、つまり外部からの侵入熱量によって変動するこ
とに着眼した方法である。図４において、総合コントロ
ーラ２４は、推定部４と回転数指令部５からなる。推定
部４は、各ショーケース１Ａ…の照明６０Ａ…に対する
点灯・消灯の各指令信号と、周囲温度測定用の温度セン
サ６１Ａ…からの温度信号（二重線）を受けて、ショー
ケース負荷の大小を判断する。また、周囲温度は多くの
場合に設置環境がとくに異なる場合を除いて共通である
から各温度センサ６１Ａ…のいずれか一つで代表される
ことになる。そのときのＩＦ−ＴＨＥＮルールを、照明
点灯時の周囲温度について図１１に、照明消灯時の周囲
温度について図１２にそれぞれ示す。

【００２８】図１１において、ショーケース照明が点灯
状態でショーケース周囲温度（℃）が10〜15、15〜20、
20〜22、…30〜35の範囲なら負荷レベルは対応して、Ｌ
11,Ｌ12, Ｌ13…Ｌ18と小から大に変わり、それぞれ圧
縮機回転数（Ｈz ）を４５、５０、５５、…８０にす
る、という運転規則である。図１２において、ショーケ
ース照明が消灯状態でショーケース周囲温度（℃）が10
〜15、15〜20、20〜22、…30〜35の範囲なら負荷レベル
は対応して、Ｌ21,Ｌ22, Ｌ23…Ｌ28と小から大に変わ
り、それぞれ圧縮機回転数（Ｈz ）を２０、２５、３
０、…５５にする、という運転規則である。

【００２９】これから以降、第５〜第８の各実施例につ
いて説明する。図１８は第５実施例の構成を示すブロッ
ク図で、第１実施例の図１に対応する。図において、総
合コントローラ４１が、ショーケース群１とマルチ冷凍
機６Ｍの間にこれらをつなぐ形で設けられる。この総合
コントローラ４１は、電磁弁運転演算部３と、推定部４
と、冷凍機能力制御部５Ｍからなる。電磁弁運転演算部
３は既に述べたとおりであるから、ここでの説明は省略
する。推定部４は、この電磁弁運転演算部３によって演
算された電磁弁運転率に基づいて、図２２で後述するよ
うに、ショーケース負荷に対する冷却機能力のバランス
状態、つまり冷却機能力がショーケース負荷に対して不
足か、適当か、過剰かを判断する。次に、この推定部４
の判断に基づいて、冷凍機能力制御部５Ｍが、圧縮機群
１９に対する、次の一定時間、たとえば３０分間に係る
選択的運転指令をおこない、最終的にはマルチ冷凍機６
Ｍの冷凍機能力を制御する。

【００３０】図２２は電磁弁運転率に基づき圧縮機運転
台数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図である。このルー
ル図は、上から順にショーケース（電磁弁）平均運転率
が、次のような三つの場合、(1) 少なくとも１台が90％
以上、(2) 全てが40〜90％、(3) 全てが90％以下かつ少
なくとも１台が40％以下、のいずれかなら（ＩＦ）、冷
凍機能力はそれぞれ不足、適当、過剰であり（ＴＨＥ
Ｎ）、次に、冷凍機能力がそれぞれ不足、適当、過剰な
ら（ＩＦ）、圧縮機運転台数をそれぞれ(1) １台増や
す、(2) そのまま、(3) １台減らす（ＴＨＥＮ）、とい
う運転規則を示す。ここで、ＩＦ−ＴＨＥＮルールの前
段が推定部４の機能、後段が冷凍機能力制御部５Ｍの機
能である。

【００３１】さて、第５実施例の変形例として、図１８
の電磁弁運転演算部３に代え、電磁弁運転周期演算部ま
たは電磁弁オン・オフ回数カウンタを用いることができ
る。電磁弁運転周期演算部と、電磁弁オン・オフ回数カ
ウンタは、既に述べたとおりであるから、ここでの説明
は省略する。各変形例における電磁弁オン・オフ周期ま
たは電磁弁オン・オフ回数を用いたときのＩＦ−ＴＨＥ
Ｎルールを、それぞれ図２３，図２４に示す。

【００３２】図２３で、上から順にショーケース（電磁
弁）平均オン・オフ周期が、次の三つの場合、(1) 少な
くとも１台が１５分以上、(2) 全てが５〜１５分、(3)
全てが１５分以下かつ少なくとも１台が５分以下、のい
ずれかなら（ＩＦ）、冷凍機能力はそれぞれ不足、適
当、過剰であり（ＴＨＥＮ）、次に冷凍機能力がそれぞ
れ不足、適当、過剰なら（ＩＦ）、圧縮機運転台数をそ
れぞれ (1)１台増やす、(2) そのまま、(3) １台減らす
（ＴＨＥＮ）、という運転規則である。

【００３３】図２４で、現在から過去３０分間に対する
上から順にショーケース（電磁弁）オン・オフ回数が、
次の三つの場合、(1) 少なくとも１台が２回以下、(2)
全てが２〜５回、(3) 全てが２回以上でかつ少なくとも
１台が５回以上、のいずれかなら（ＩＦ）、冷凍機能力
はそれぞれ不足、適当、過剰であり（ＴＨＥＮ）、次に
冷凍機能力がそれぞれ不足、適当、過剰なら（ＩＦ）、
圧縮機運転台数をそれぞれ (1)１台増やす、(2) そのま
ま、(3) １台減らす（ＴＨＥＮ）、という運転規則であ
る。

【００３４】図１９は第６実施例の構成を示すブロック
図であり、第２実施例の図２に対応する。総合コントロ
ーラ４２は、推定部４と冷凍機能力制御部５Ｍとからな
る。推定部４は、各ショーケース１Ａ…の温度センサ１
４Ａ…からの吹き出し口での空気温度が入力され、この
各空気温度に基づき、冷却機能力の不足か、適当か、過
剰かを判断する。そのときのＩＦ−ＴＨＥＮルールは図
２５に示される。図において、上から順にショーケース
吹き出し口での、現在から過去３０分間の平均空気温度
が次の三つの場合、(1) 少なくとも１台が設定値の＋0.
5 ℃以上、(2)全てが設定値の±0.5 ℃、(3) 全てが設
定値の＋0.5 ℃以下でかつ少なくとも１台が設定値の−
0.5 ℃以下、のいずれかなら（ＩＦ）、冷凍機能力はそ
れぞれ不足、適当、過剰であって（ＴＨＥＮ）、冷凍機
能力がそれぞれ不足、適当、過剰なら（ＩＦ）、圧縮機
運転台数をそれぞれ (1)１台増やす、(2) そのまま、
(3)１台減らす（ＴＨＥＮ）、という運転規則である。

【００３５】第６実施例の変形例として、吹き出し口で
の平均空気温度に代え、吸い込み口での平均空気温度を
用いることができる。そのＩＦ−ＴＨＥＮルールは図２
６に示され、最初の（ＩＦ）が、ショーケース吸い込み
口の空気温度について、(1)少なくとも１台が設定値の
＋２℃以上、(2) 全てが設定値の±２℃、(3) 全てが設
定値の＋２℃以下かつ少なくとも１台が設定値の−２℃
以下、になる点だけが異なり、以下図２５におけるのと
同じである。

【００３６】図２０は第７実施例の構成を示すブロック
図であり、第３実施例の図３に対応する。図において、
総合コントローラ４３は、温度降下速度演算部３Ａと、
推定部４と、冷凍機能力制御部５Ｍとからなる。この温
度降下速度演算部３Ａは、各ショーケース１Ａ…の温度
センサ１４Ａ…からの吹き出し口での空気温度につい
て、その時間的変化を求める。推定部４は、吹き出し口
での空気温度の時間的変化に基づき、冷却機能力の不足
か、適当か、過剰かを判断する。そのときのＩＦ−ＴＨ
ＥＮルールを図２７に示す。なお図２７は、吸い込み口
の空気温度の降下速度に対しても適用される。空気温度
の降下速度であるから、吹き出し口と吸い込み口とには
差異はないわけである。図２７で、上から順にショーケ
ース吹き出し口の空気温度の降下速度が、次の三つの場
合、(1) 少なくとも１台が毎分 0.1℃以下、(2) 全てが
毎分 0.1〜0.2 ℃、(3) 全てが毎分 0.1℃以上かつ少な
くとも１台が毎分 0.2℃以下のいずれかなら（ＩＦ）、
冷凍機能力はそれぞれ不足、適当、過剰であって（ＴＨ
ＥＮ）、冷凍機能力がそれぞれ不足、適当、過剰なら
（ＩＦ）、圧縮機運転台数をそれぞれ (1)１台増やす、
(2) そのまま、(3) １台減らす（ＴＨＥＮ）、という運
転規則である。

【００３７】図２１は第８実施例の構成を示すブロック
図であり、第４実施例の図４に対応する。この第８実施
例は、ショーケース負荷が各ショーケース１Ａ…の照明
の点灯・消灯、つまり照明のオン・オフによる消費電力
によって変動する、また周囲温度の変化、つまり外部か
らの侵入熱量によって変動することに着眼した方法であ
る。図２１において、総合コントローラ４４は、推定部
４と冷凍機能力制御部５Ｍとからなる。推定部４は、各
ショーケース１Ａ…の照明６０Ａ…に対する点灯・消灯
の各指令信号と、周囲温度測定用の温度センサ６１Ａ…
からの温度信号（二重線）を受けて、ショーケース負荷
の大小を判断する。また、周囲温度は多くの場合に設置
環境がとくに異なる場合を除いて共通であるから、各温
度センサ６１Ａ…のいずれか一つで代表されることにな
る。そのときのＩＦ−ＴＨＥＮルールを、照明点灯時の
周囲温度について図２８に、照明消灯時の周囲温度につ
いて図２９にそれぞれ示す。

【００３８】図２８において、ショーケース照明が点灯
状態でショーケース周囲温度（℃）が10〜15、15〜20、
20〜22、…30〜35の範囲なら負荷レベルは対応して、Ｌ
11,Ｌ12, Ｌ13…Ｌ18と小から大に変わり、それぞれ圧
縮機運転台数を２、２、２、…４（台）にする、という
運転規則である。図２９において、ショーケース照明が
消灯状態でショーケース周囲温度（℃）が10〜15、15〜
20、20〜22、…30〜35の範囲なら負荷レベルは対応し
て、Ｌ21,Ｌ22, Ｌ23…Ｌ28と小から大に変わり、それ
ぞれ圧縮機運転台数を１、１、２、…４（台）にする、
という運転規則である。

【００３９】

【発明の効果】この発明によれば、推定部を介し、ショ
ーケースの運転状態、またはショーケース運転条件に基
づいて、それぞれショーケース負荷に対する冷凍機能力
のバランス状態、またはショーケース負荷の状態が判断
され、インバータ冷凍機での回転数指令部、またはマル
チ冷凍機での冷凍機能力制御部を介し、推定された各状
態に基づいて、冷凍機における圧縮機の回転数が指令さ
れたり、または複数圧縮機の選択的運転が指令されるか
ら、次のような効果が期待できる。

【００４０】(1) ショーケース負荷に見合った冷凍機能
力、またはショーケース負荷に応じて冷却されるから、
商品の高鮮度管理が実現されるとともに、年間を通して
従来より優れた省エネルギー効果が得られる。 (2) ショーケース負荷に応じて必要最小限の冷凍機能力
で冷却されるから、圧縮機のオン・オフ回数を減らすこ
とができ、またショーケース内の空気温度の変動が抑え
られて、従来以上の商品の高鮮度管理が可能となる。

【００４１】(3) ショーケース負荷に対する冷凍機能力
のバランス状態、またはショーケース負荷の状態につい
ては種々な測定方法があり、その選択肢が多いだけに、
状況に応じて最適かつ柔軟に対応することができる。 (4) 推定部、回転数指令部および冷凍機能力制御部は、
それぞれ経験に則ったＩＦ−ＴＨＥＮルールに基づいて
構成されるソフトウェア手段である。したがって、修正
によって精度向上が図れるとともに、そのためのコスト
増分が少なくてすむから、対費用効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る第１実施例の構成を示すブロッ
ク図

【図２】同じくその第２実施の構成を示すブロック図

【図３】同じくその第３実施の構成を示すブロック図

【図４】同じくその第４実施の構成を示すブロック図

【図５】電磁弁運転率に基づき圧縮機回転数を求めるＩ
Ｆ−ＴＨＥＮルール図

【図６】電磁弁運転周期に基づき圧縮機回転数を求める
ＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図７】電磁弁オン・オフ回数に基づき圧縮機回転数を
求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図８】吹き出し口の空気温度に基づき圧縮機回転数を
求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図９】吸い込み口の空気温度に基づき圧縮機回転数を
求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図１０】吹き出し口と吸い込み口の各空気温度の降下
速度に基づき圧縮機回転数を求める共通なＩＦ−ＴＨＥ
Ｎルール図

【図１１】ショーケース照明点灯時の周囲温度に基づき
圧縮機回転数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図１２】ショーケース照明消灯時の周囲温度に基づき
圧縮機回転数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図１３】従来例の構成を示すブロック図

【図１４】従来例の冷凍サイクルの構成を詳細に示すブ
ロック図

【図１５】従来例の冷凍サイクルの動作を示すタイムチ
ャート

【図１６】従来例の各値の時間的変化に関し、(a) は圧
縮機の起動・停止のタイムチャート、(b) は吹き出し空
気温度のタイムチャート

【図１７】圧縮機群の運転パターンと冷凍機能力対応図

【図１８】この発明に係る第５実施例の構成を示すブロ
ック図

【図１９】同じくその第６実施の構成を示すブロック図

【図２０】同じくその第７実施の構成を示すブロック図

【図２１】同じくその第８実施の構成を示すブロック図

【図２２】電磁弁運転率に基づき圧縮機運転台数を求め
るＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図２３】電磁弁運転周期に基づき圧縮機運転台数を求
めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図２４】電磁弁オン・オフ回数に基づき圧縮機運転台
数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図２５】吹き出し口の空気温度に基づき圧縮機運転台
数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図２６】吸い込み口の空気温度に基づき圧縮機運転台
数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図２７】吹き出し口と吸い込み口の各空気温度の降下
速度に基づき圧縮機運転台数を求める共通なＩＦ−ＴＨ
ＥＮルール図

【図２８】ショーケース照明点灯時の周囲温度に基づき
圧縮機運転台数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【図２９】ショーケース照明消灯時の周囲温度に基づき
圧縮機運転台数を求めるＩＦ−ＴＨＥＮルール図

【符号の説明】

１ ショーケース群 １Ａ，１Ｂ，１Ｃ ショーケース ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 蒸発器 ３ 電磁弁運転率演算部 ３Ａ 温度降下速度演算部 ４ 推定部 ５ 回転数指令部 ５Ｍ 冷凍機能力制御部 ６ 冷凍機 ６Ｍ マルチ冷凍機 ７ 圧力センサ ８ インバータ ９ 圧縮機 １９ 圧縮機群 １４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 温度センサ（吹き出し口温度
用） ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ 電磁弁 ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ コントローラ（ショーケース
個別） ２１〜２４，４１〜４４ 総合コントローラ ６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ 照明 ６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ 温度センサ（周囲温度用）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体内所定箇所の空気温度とその設定値と
   の偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して
   オン・オフ制御するショーケースの一または二以上と、
   これと冷凍サイクルを構成する共通な冷凍機と、これら
   ショーケースおよび冷凍機を制御する総合コントローラ
   とからなり、この総合コントローラは、ショーケースの
   運転状態に基づいてショーケース負荷に対する冷凍機能
   力のバランス状態を判断する推定部と；この推定部によ
   って判断されたショーケース負荷に対する冷凍機能力の
   バランス状態に基づいて冷凍機の圧縮機インバータに対
   し回転数指令をおこなう回転数指令部と；を備えること
   を特徴とするショーケース冷却装置。
2. 【請求項２】本体内所定箇所の空気温度とその設定値と
   の偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して
   オン・オフ制御するショーケースの一または二以上と、
   内蔵する複数圧縮機の選択的運転によって能力制御され
   るマルチ冷凍機と、これらショーケースおよびマルチ冷
   凍機を制御する総合コントローラとからなり、この総合
   コントローラは、ショーケースの運転状態に基づいてシ
   ョーケース負荷に対する冷凍機能力のバランス状態を判
   断する推定部と；この推定部によって判断されたショー
   ケース負荷に対する冷凍機能力のバランス状態に基づい
   て複数圧縮機の選択的運転を指令する冷凍機能力制御部
   と；を備えることを特徴とするショーケース冷却装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の冷却装置におい
   て、ショーケースの運転状態は、電磁弁の運転状態であ
   ることを特徴とするショーケース冷却装置。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の冷却装置におい
   て、ショーケースの運転状態は、所定箇所での空気温度
   の状態であることを特徴とするショーケース冷却装置。
5. 【請求項５】本体内所定箇所の空気温度とその設定値と
   の偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して
   オン・オフ制御するショーケースの一または二以上と、
   これと冷凍サイクルを構成する共通な冷凍機と、これら
   ショーケースおよび冷凍機を制御する総合コントローラ
   とからなり、この総合コントローラは、ショーケースの
   運転条件に基づいてショーケース負荷の状態を判断する
   推定部と；この推定部によって判断されたショーケース
   負荷の状態に基づいて冷凍機の圧縮機インバータに対し
   回転数指令をおこなう回転数指令部と；を備えることを
   特徴とするショーケース冷却装置。
6. 【請求項６】本体内所定箇所の空気温度とその設定値と
   の偏差に基づき蒸発器への冷媒の流れを電磁弁を介して
   オン・オフ制御するショーケースの一または二以上と、
   内蔵する複数圧縮機の選択的運転によって能力制御され
   るマルチ冷凍機と、これらショーケースおよびマルチ冷
   凍機を制御する総合コントローラとからなり、この総合
   コントローラは、ショーケースの運転条件に基づいてシ
   ョーケース負荷の状態を判断する推定部と；この推定部
   によって判断されたショーケース負荷の状態に基づいて
   複数圧縮機の選択的運転を指令する冷凍機能力制御部
   と；を備えることを特徴とするショーケース冷却装置。
7. 【請求項７】請求項５または６に記載の冷却装置におい
   て、ショーケースの運転条件は、ショーケースの照明の
   点灯または消灯であることを特徴とするショーケース冷
   却装置。
8. 【請求項８】請求項５または６に記載の冷却装置におい
   て、ショーケースの運転条件は、ショーケースの周囲温
   度であることを特徴とするショーケース冷却装置。
9. 【請求項９】請求項１，３，４，５，７，８のいずれか
   の項に記載の冷却装置において、推定部および回転数指
   令部は、それぞれＩＦ−ＴＨＥＮルールに基づいて構成
   されることを特徴とするショーケース冷却装置。
10. 【請求項１０】請求項２，３，４，６，７，８のいずれ
    かの項に記載の冷却装置において、推定部および冷凍機
    能力制御部は、それぞれＩＦ−ＴＨＥＮルールに基づい
    て構成されることを特徴とするショーケース冷却装置。