JPS6224711B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は冷凍機を用いて庫内に冷気を循環通
風することにより陳列商品を保冷する冷凍あるい
は冷蔵仕様のシヨーケースの運転制御方法に関す
る。

まずオープンシヨーケースの一般構造を第１図
について述べる。第１図において１はオープンシ
ヨーケースのケース本体の外箱、２は内箱、３，
４は外箱１と内箱２との間に仕切つた冷気循環ダ
クト５内に配置した冷凍機の蒸発器および送風フ
アン、６は内箱２の庫内に架設した商品陳列棚、
７は庫内陳列商品、８はキヤビネツトの前面上部
より庫外へ向けてせり出して設置されたキヤノピ
ー形照明器具、９は前記照明器具８、庫内の天井
および各棚６の下面に設置した庫内照明灯であ
る。なお蒸発器３は図示されてない別置の冷凍機
コンデンシングユニツトに接続されている。かか
る構成において、保存運転時にはダクト５内に蒸
発器３を貫流した冷気が矢印Ａのように流れ、キ
ヤビネツトの前面開放域に達してその上部の冷気
吹出口１０より下部の吸込口１１へ向けて冷気エ
アカーテンA′を吹出し形成し、外気の侵入しや
へいと、庫内陳列商品７の保冷を行う。なお１２
は蒸発器３に接近して配備した除霜ヒータであ
る。

かかるオープンシヨーケースはスーパーマーケ
ツトなどの店舗に据付けられ、店舗営業中は各照
明灯を点灯した状態で保冷運転されるのに対し、
夜間、休日など閉店時には照明灯を消灯した状態
で保冷運転される。ところで一例として精肉、鮮
魚用オープンシヨーケースでは、標準周囲条件を
温度25℃、湿度60％（夏期）、およびオープンシ
ヨーケースの各照明灯をすべて点灯とし、この周
囲条件のもとで、庫内陳列商品の平均品温を所定
温度約０℃に維持するように保存運転される。ま
たこの定格性能を維持するために一般のオープン
シヨーケースでは、庫内を循環して第１図におけ
る冷気吹出口１０から吹出す空気温度をほぼ所定
温度に保つよう、冷気吹出口に近いダクト内の空
気温度を感知して作動し、冷凍機へ運転制御信号
を与える温度調節器１３が装備されている。この
温度調節器１３は電子式、あるいはバイメタルを
用いるような機械式サーモスタツトを備えてお
り、その動作信号で例えば冷凍機コンプレツサの
給電回路に介挿した電磁接触器、あるいは冷凍機
の冷媒回路に介挿した液電磁弁を開閉して冷凍機
を運転、停止制御させる。かかる冷凍機の運転制
御回路を示すと第２図のごとくである。図中の
CMは冷凍機のコンプレツサモータ、５２Ｃは電
磁接触器、FMは第１図の送風フアン４のフアン
モータ、TMは除霜サイクルをセツトする除霜タ
イマ、Ｈは第１図の除霜ヒータ１２，２３Ｉが前
記の温度調節器１３を示す。温度調節器２３Ｉの
接点は冷気温度が設定温度より高ければ高温接点
に、冷気温度が設定温よりも低ければ低温接点に
切換わり、この接点切換動作によりエバポレータ
を出た空気温度が設定温度以下になれば冷凍機を
停止し、再び設定温度以上になると冷凍機を運転
して保冷運転中に商品の品温を適温に保つように
動作する。

一方、店舗内に据付けて運転されるオープンシ
ヨーケースの運転条件は、夏期と冬期、店舗内の
空気調和機の有無、営業中、閉店時における店内
照明、シヨーケースの庫内照明灯のオン、オフ、
また夜間閉店中に用いるナイトカバーの有無など
により先記した標準周囲条件より外れて様々に周
囲環境が変化することになる。このために先記の
ような周囲条件を基準として庫内吹出し冷気温度
を一定に保つよう温度調節器の動作温度設定値を
一定に定めておくと、シヨーケースの周囲条件の
変化および庫内照明灯のオン、オフ条件などによ
つて庫内陳列商品の品温は例えば精肉用オープン
シヨーケースの場合に第３図の特性線イ，ロに示
すごとく変化し、所定の品温を維持し得なくな
る。図中、横軸はケース周囲条件を周囲空気のエ
ンタルピで表わしてあり、例えばＸ点で示す標準
周囲条件；温度25℃、湿度60％の空気のエンタル
ピは13.5Kcal／Kgである。なお線ロが温度調節器
の動作設定値、ハは照明灯消灯時の平均品温の特
性線である。第３図から明らかなように夜間閉店
時など周囲温度の低下ないし照明灯がオフの状態
では、オープンシヨーケース庫内への熱侵入量が
減少するために陳列商品の品温が０℃以下に過冷
却され、精肉が凍結し始めて品質劣化の生じる恐
れもあるし、更に品温を０℃以下に下げるまで冷
凍機を運転し続けることは必要以上に余分な電力
量を消費することになつて省エネルギ化の面でも
好ましくない。このように温度調節器を用い、そ
の動作設定値を標準周囲条件に合わせて設定した
だけでは、周囲条件の変化に対して商品の品温を
安定維持することが困難である。

上記問題とは別にシヨーケースには、霜付き現
象に伴う保冷性能の低下、品温上昇の問題があ
る。すなわち保存運転の経過に伴いケース本体の
開口部を通して侵入する外気のために蒸発器に霜
が生じて付着する。この着霜量は蒸発器の冷媒、
蒸発温度を一定とすれば、冷凍機の保冷運転時間
が長い程、また周囲外気の湿度が高い程多くな
る。しかも蒸発器に蓄積した霜はプレートフイン
コイル形蒸発器の表面を覆つて熱交換率を悪化さ
せるのみならず、プレートフインの間に霜詰まり
を生じて庫内の冷気通風を著しく阻害して保冷性
能を大幅に低下させる原因となる。

このために従来では４〜６時間の保冷運転が経
過した後には一旦冷凍機を停止し、この停止期間
に霜を一掃するように電気ヒータ方式、ホツトガ
ス方式などの周知の除霜手段によつて強制的に外
部よりエバポレータへ除霜熱量を与えて霜を融解
除去することが行なわれている。しかしてこの除
霜の間は冷凍機が停止しており、かつ除霜熱量が
ヒータなどにより外部より与えられるので庫内温
度、したがつて或る程度の商品の品温上昇を招く
ことが避けられない。しかも着霜量は冷凍機を連
続的に運転する場合には保冷運転時間にほぼ比例
して増加する。また蓄積した着霜量が多い程除霜
に要する除霜時間も長くかかり、かつ除霜時間が
長い程庫内商品の品温の上昇が大となる。かかる
着霜の問題を前述した温度調節器による従来の運
転制御方式について考察するに、周囲条件が標準
周囲条件より低温な軽負荷運転領域では比較的頻
繁に温度調節器がオフ動作して冷凍機が停止し、
かつ冷凍機の停止中にはオフサイクル防霜が行わ
れるので保冷運転中に蓄積する着霜量は比較的少
ない。これに反し標準周囲条件よりも高温多湿な
過負荷運転領域になると、外気熱の侵入量が増す
ことから庫内循環冷気は殆ど温度調節器の設定温
度以下に低下せず、冷凍機は保存運転期間の間殆
ど連続運転状態となる。このために蓄積着霜量は
著しく増加し、除霜周期に至る以前から霜詰まり
して保冷性能が低下するので、品温上昇の割合が
大となる不具合を生じる。

このように従来のシヨーケースの運転制御方式
では、軽負荷運転領域では過冷却の問題が生じ、
反対に夏期などの過酷な周囲条件の過負荷運転領
域では、冷凍機が連続運転されることになるの
で、保冷運転中の蓄積着霜量が著しく増加するこ
とが原因となつて保冷性能が大幅に悪化し、商品
の品温を安定維持することが極めて困難であつ
た。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであ
り、その目的は従来の運転制御方式における諸問
題を解決し、シヨーケースの稼働中、周囲条件が
広い範囲で変化しても常に安定して庫内陳列商品
の品温維持が図れるようにした冷凍冷蔵シヨーケ
ースの運転制御方法を提供することにある。

かかる目的は本発明により、ケース周囲条件を
検出し、標準周囲条件と比較してその時の周囲条
件が低温低湿な軽負荷運転領域では低い運転率
に、周囲条件が高温多湿な過負荷運転領域では高
い運転率に定めて冷凍機の運転、停止を交互に周
期的に繰返えすデユーテイサイクル運転を行わせ
ることにより達成される。

以下本発明を図示実施例に基づいて詳述する。

まず第４図、第５図に本発明による運転制御動
作の説明図、およびコントローラの概略図を示
す。第５図に示すコントローラ１４は電子リレー
回路１５を本体１６に内蔵し、これに温度センサ
１７および湿度センサ１８を付属して構成されて
おり、例えば第１図における点線で示すように、
ケース本体の頂部に据付けられる。なお１９は庫
内照明灯９の点滅用スイツチ、２０は冷凍機の運
転、停止用電磁接触器５２Ｃの回路に介挿したリ
レー接点、２１は調整ダイヤルである。電子リレ
ー回路１５は詳細な回路を示してないが、温度セ
ンサ１７と湿度センサ１８で検出されたケース周
囲空気の状態をエンタルピに換算し、これを標準
周囲条件を基に予め定めた基準設定値と比較し、
その偏差の程度に応じて詳細を後述するごとき運
転率で冷凍機をデユーテイサイクル運転するよう
にリレー接点２０を周期的にオン、オフ制御する
よう回路構成されている。また調整ダイヤル２１
はシヨーケースの仕様、用途、および冷凍機の容
量などに合わせて手動操作で予め標準周囲条件を
基に定めたデユーテイサイクルの基準値をセツト
するものである。ここで運転率はシヨーケースの
保冷運転時間に対する冷凍機運転時間の割合、つ
まりデユーテイサイクルにおける接点２０がオン
しているデユーテイオン時間と接点２０がオフし
ているデユーテイオフ時間との配分割合を指して
いる。そして電子リレー回路１５ではケース周囲
空気のエンタルピが基準値と比較して低値、つま
り低温低湿な軽負荷運転領域では、その程度に応
じて運転率を低く、また高温多湿な過負荷運転領
域では運転率を高く設定する。更に照明灯９の点
灯、消灯状態をスイツチ１９のオン、オフ条件に
よつて検出し、消灯時には点灯時に較べて冷凍機
の運転率を若干下げるように修正する。また冷凍
機の運転率はケース周囲条件の状況に応じて無段
階的に変えるか、あるいは段階的に変えることが
できる。これらは周知の電子回路の設計技術で容
易に実施できる。

次に上記したコントローラ１４を組込んだ運転
制御回路を第６図に示す。この回路は第２図に示
す従来方式の回路と較べて温度調節器２３Ｉの代
りに本発明に基づくコントローラ１４が介挿され
ていて、除霜期間を除き、保冷運転中は冷凍機が
デユーテイサイクル運転される。しかもこのデユ
ーテイサイクル運転による運転率はケース周囲条
件の変化に伴つて刻々変わる。また本発明による
コントローラを採用した精肉用シヨーケースを例
とするシヨーケースの運転動作特性を第７図およ
び第８図に示す。第７図、第８図はそれぞれ前述
した運転率の無段階設定方式、および段階設定方
式の場合を示したものであり、特性線ニ，ホは庫
内照明灯の点灯状態における周囲条件の変化に対
する冷凍機運転率の設定値を、特性線ヘ，トは庫
内照明灯の消灯条件に伴つて修正した運転率を、
更に各特性線チ，リおよびヌ，ルはそれぞれ運転
率特性ニ，ホおよびヘ，トに対応して実機テスト
から実測して求めた商品の平均品温である。更に
第９図には実際にシヨーケースを店舗内に据付け
て稼動した場合の運転チヤートを示す。図中
DConはデユーテイオン時間、DCoffはデユーテ
イオフ時間を表わしている。

上記した本発明の運転制御方法によれば、まず
デユーテイサイクル運転により、保冷運転期間中
にもデユーテイオフ時間が各サイクルごとにセツ
トされ、かつデユーテイサイクルオフ時間にはオ
フサイクル除霜が行われる。したがつて保冷運転
を伴う蓄積着霜量は少なく、蒸発器の霜詰まりも
生じないので、十分な冷気循環風量が確保できて
高い保冷性能の維持を図ることができる。またこ
のことにより、ヒータ通電による除霜の周期を延
長することが可能となり、従来では通常４〜６時
間に１回行つていた除霜を12時間ないし24時間ま
で延長し、１日に１回ないし２回に除霜回数を減
らすことが可能となつた。しかもケース周囲条件
の変化に応じて冷凍機の運転率を変えるようにし
たので、品温の安定維持が図れる。なお運転率は
苛酷な周囲条件でも第７図、第８図に示すように
最高90〜95％程度に抑え、100％にせずにデユー
テイサイクル運転を継続させることが蓄積着霜に
よる蒸発器の霜詰まりを防ぎ、除霜周期を延長さ
せるために必要なことである。また本発明は図示
のオープンシヨーケースに限らず、他の各種冷凍
冷蔵シヨーケースにも実施適用できることはもち
ろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図はオープンシヨーケースの概要構成図、
第２図は従来方法による運転制御回路図、第３図
は従来方式によるシヨーケースの品温特性線図、
第４図は本発明の制御動作の原理説明図、第５図
は本発明を実施するのに用いるコントローラの構
成回路図、第６図は第５図のコントローラを採用
した運転制御回路図、第７図および第８図は本発
明によるシヨーケースの動作特性線図、第９図は
シヨーケースの運転チヤートである。 １……ケース本体の外箱、２……内箱、３……
蒸発器、７……商品、９……庫内照明灯、１４…
…コントローラ、１５……電子リレー回路、１７
……温度センサ、１８……湿度センサ、２０……
冷凍機の運転、停止制御用リレー接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケース本体内に蒸発器を設置し、冷凍機の運
   転により蒸発器と熱交換して得た冷気を循環通風
   して庫内陳列商品を保冷する冷凍冷蔵シヨーケー
   スにおいて、ケース周囲条件を検出し、標準周囲
   条件と比較してその時の周囲条件が低温低湿な軽
   負荷運転領域では低い運転率に、周囲条件が高温
   多湿な過負荷運転領域では高い運転率に定めて冷
   凍機の運転、停止を交互に周期的に繰返えしてデ
   ユーテイサイクル運転することを特徴とする冷凍
   冷蔵オープンシヨーケースの運転制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の運転制御方法
   において、ケース内照明灯の点灯、消灯状態を検
   出し、消灯時には点灯時に較べて冷凍機の運転率
   を低下するようにした冷凍冷蔵シヨーケースの運
   転制御方法。