ショーケース
【課題】夜間や閉店時などの顧客の少ない時間帯におけて、陳列室内を適切に冷却しつつ、省エネ運転を実現することができるショーケースを提供する。
【解決手段】本発明は、陳列室１１内の目標温度（冷却設定温度）と庫内温度センサ４８が検出する陳列室１１内の温度との偏差ｅに基づいてＰＩＤ制御により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、陳列室１１内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータ２６Ｍを停止し、陳列室１１内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機２６を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、陳列室１１内を照明する照明灯８が点灯している場合はＰＩＤ制御モードを、照明灯８が消灯している場合にはＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行する。
【解決手段】本発明は、陳列室１１内の目標温度（冷却設定温度）と庫内温度センサ４８が検出する陳列室１１内の温度との偏差ｅに基づいてＰＩＤ制御により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、陳列室１１内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータ２６Ｍを停止し、陳列室１１内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機２６を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、陳列室１１内を照明する照明灯８が点灯している場合はＰＩＤ制御モードを、照明灯８が消灯している場合にはＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却するショーケースであって、特に、夜間や閉店時などの省エネ運転に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗に設置されるショーケースには、内部に商品を陳列するための陳列室が形成されており、当該陳列室内を圧縮機や凝縮器、蒸発器などから構成される冷却装置によって、所定の温度に冷却している。多くの顧客が来店する昼間などは、ショーケースの開口に設けられる扉の開閉回数が多く、陳列室内の温度が外気の侵入によって上昇しやすくなる。また、大きな開口部を有するオープンショーケースなどでは、開口部に冷気エアーカーテンを形成し、外気の陳列室内への侵入を抑制しているが、顧客や店員などの往来によって、外乱が生じるため、冷気が漏洩しやすくなると共に、外気が陳列室内に侵入するため、陳列室内の温度を所定の冷却温度に維持することが困難となる。そのため、当該昼間などの開店時における冷却運転では、扉の開閉や外乱による温度上昇を考慮した上で、冷却目標温度が設定されて、所定の冷却温度に維持される。
【０００３】
他方、顧客の来店が少なくなる夜間や閉店時などでは、ショーケースの前面開口に設けられた扉の開閉回数が少なくなり、また、顧客等の往来による外乱が減少するため、冷気の漏洩が減少する。また、前面開口を有するオープンショーケースなどでは、当該前面開口を閉塞するナイトカバーが設けられることによって、外気の侵入や冷気の漏洩が抑制される。そのため、従来では、特許文献１に示されるように、閉店時に手動で、若しくは、ナイトカバーが閉じられたことを検出して、陳列室内の冷却設定温度を上昇させる、所謂ナイトセットバック制御が行われる。
【特許文献１】特開２００２−２５７４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなナイトセットバック制御を行うことにより、開店時における冷却運転に比べて冷却設定温度を所定温度例えば２℃上昇させて冷却運転が行われるため、消費電力量が減少し、省エネ運転を実行することができる。
【０００５】
しかしながら、上述した如きナイトセットバック制御を実施した場合であっても、陳列室内を適切な冷却温度に維持する必要があるため、圧縮機や冷気循環用送風機、凝縮器用送風機などが昼間の開店時間帯と略同様に運転制御されている。そのため、閉店時や夜間などの顧客の来店が少なく外乱の影響が小さい時間帯におけるショーケースの消費電力量の更なる低減が望まれている。
【０００６】
また、ナイトセットバック制御は、制御装置が開店中か否かを時刻で判断して自動的に制御するか、あるいは、使用者による手動の切換操作によって行われていた。
【０００７】
手動による切換操作では、極めて作業が面倒となると共に、失念する危険性もある。そこで、時刻によって自動的に制御すれば係る問題は解消されるが、実際に当該ショーケースにおける商品陳列等の作業が終了しているか否かについては不明であり、未だ商品の陳列作業が行われていて、ナイトカバーが閉じられていないにもかかわらず、時刻が来たことによって冷却設定温度が上昇してしまう危険性もあった。
【０００８】
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、夜間や閉店時などの顧客の少ない時間帯におけて、陳列室内を適切に冷却しつつ、省エネ運転を実現することができるショーケースを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のショーケースは、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたものであって、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、陳列室内の温度を検出する温度センサと、圧縮機を駆動する圧縮機モータの運転周波数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、陳列室内の目標温度と温度センサが検出する陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、陳列室内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータを停止し、陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、照明灯が点灯している場合はＰＩＤ制御モードを実行し、照明灯が消灯している場合にはＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明のショーケースは、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたものであって、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、冷気循環用送風機を駆動する冷気循環用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は冷気循環用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明のショーケースは、圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたものであって、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を駆動する凝縮器用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は凝縮器用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、陳列室内の温度を検出する温度センサと、圧縮機を駆動する圧縮機モータの運転周波数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、陳列室内の目標温度と温度センサが検出する陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、陳列室内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータを停止し、陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、照明灯が点灯している場合はＰＩＤ制御モードを実行し、照明灯が消灯している場合にはＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行することにより、陳列室内を照明する照明灯の点灯／消灯に基づいて圧縮機の運転制御モードを切り換えることが可能となる。
【００１３】
これにより、照明灯が点灯されている場合には、圧縮機モータの運転周波数を陳列室内の目標温度と温度センサが検出する陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御するＰＩＤ制御モードとすることによって、庫内温度の急激な変化を抑制して、所謂オーバーシュートやアンダーシュートを小さくした適切な温度制御を実行することが可能となる。
【００１４】
他方、照明灯が消灯されている場合には、外乱の影響による陳列室内の温度上昇が小さい時間帯であると判断して、陳列室内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータを停止し、陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとすることによって、陳列室内の温度が目標温度まで低下した後、所定の上限温度まで上昇するまでの間は、圧縮機モータを停止することが可能となるため、圧縮機モータの停止時間を長く採ることができ、これによって、全体としての消費電力量を低減、ひいては、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００１５】
従って、高い冷却能力が要求されていない状況を、照明灯の消灯によって検出し、圧縮機の圧縮機モータの運転周波数を低減させて制御することにより、支障なく陳列室内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００１６】
特に、本発明では、所定の上限温度まで上昇した場合には、圧縮機モータの運転周波数をＰＩＤ制御することにより、陳列室内を目標温度にまで冷却することが可能となるため、適切な陳列室内の冷やし込みが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、冷気循環用送風機を駆動する冷気循環用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は冷気循環用送風機モータの回転数を低下させることにより、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実行することが可能となる。
【００１８】
この場合、照明灯が消灯される場合には、外乱が少なくなること、また、照明灯による熱負荷がなくなることから温度上昇が小さくなるため、冷気循環用送風機モータの回転数を低下させても、支障なく陳列室内を冷却する能力を維持することが可能となる。
【００１９】
従って、高い冷却能力が要求されていない状況を、照明灯の消灯によって検出し、冷気循環用送風機モータの回転数を低下させて制御することにより、支障なく陳列室内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００２０】
また、当該照明灯が消灯される場合に、冷気循環用送風機モータの回転数を低減させることから、騒音の発生を抑制することができ、静音化を図ることが可能となる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を駆動する凝縮器用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は凝縮器用送風機モータの回転数を低下させることにより、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実行することが可能となる。
【００２２】
この場合、照明灯が消灯される場合には、外乱が少なくなること、また、照明灯による熱負荷がなくなることから温度上昇が小さくなるため、凝縮器用送風機モータの回転数を低下させても、支障なく陳列室内を冷却する能力を維持することが可能となる。
【００２３】
従って、高い冷却能力が要求されていない状況を、照明灯の消灯によって検出し、凝縮器用送風機モータの回転数を低下させて制御することにより、支障なく陳列室内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００２４】
また、当該照明灯が消灯される場合に、凝縮器用送風機モータの回転数を低減させることから、騒音の発生を抑制することができ、静音化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用した実施例のショーケース１の斜視図、図２は図１のショーケース１の縦断側面図を示している。実施例のショーケース１は、コンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの店舗に設置される前面に開口を有するオープンショーケースである。当該ショーケース１内に形成される商品を陳列する陳列室１１内には、冷却領域、又は、加熱領域、若しくは、冷却領域及び加熱領域の双方を構成可能とすることで、冷／温使用が可能なものとされている。
【００２６】
ショーケース１の前面に開口する断面略コ字状の断熱壁３と、その両側に取り付けられる側板４、４によって本体２が構成されている。この断熱壁３の内側には間隔を存して背面及び天面にそれぞれ背面パネル６、天面パネル７が配設され、これら背面パネル６、天面パネル７と断熱壁３間に背方から上方に渡る背面ダクト９が構成されている。
【００２７】
また、背面パネル６の下端には、前方に延在するデッキパン１０が設けられており、これら背面パネル６、天面パネル７及びデッキパン１０の内側に陳列室１１が構成されている。そして、デッキパン１０の下方には背面ダクト９に連通してその一部を構成する下部ダクト１４が構成されている。
【００２８】
背面ダクト９の上端は陳列室１１の前面開口上縁に位置する上部冷気吐出口１６に連通し、下部ダクト１４の前端は陳列室１１の前面開口下縁に位置すると共に、複数のスリットから成る冷気吸込口１７に連通している。また、デッキパン１０の下方の下部ダクト１４内には冷気循環用送風機１９が配設され、陳列室１１後方の背面ダクト９内には後述する圧縮機２６や凝縮器２７と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器１５が縦設されている。
【００２９】
一方、断熱壁３の天壁３Ａの前端には、キャノピー５が全幅に渡り取り付けられており、このキャノピー５の内側には、上部冷気吐出口１６の外側に位置して蛍光灯などから構成される照明灯８が取り付けられている。なお、当該照明灯８はこれ以外にも上部冷気吐出口１６の内側や陳列室１１内に構成される棚装置１２の下面などに取り付けられていても良いものとする。
【００３０】
陳列室１１内には棚装置１２が複数段、本実施例では上下に４段架設されている。各棚装置１２は後端に後方に突出する鉤状の爪を有した左右一対のブラケット２０と、このブラケット２０上に差し渡して取り付けられた棚板２１と、この棚板２１の商品載置面の裏側に取り付けられた加温用の電気ヒータ２２（図４に示す）とから構成されている。
【００３１】
そして、陳列室１１内の背面パネル６の前面両側に取り付けられた図示しない棚支柱の係合孔に前記ブラケット２０の爪を係脱自在に係合させることにより、各棚装置１２は陳列室１１内において上下位置（高さ）を変更可能に架設されている。
【００３２】
また、図２において３５は、棚ダクト部材であり、この棚ダクト部材３５内には、前端において斜め前下方に開口する棚下冷気吐出口３７を有する棚ダクト３６が構成されている。また、この棚ダクト３６内には、背面ダクト９側に進退して当該背面ダクト９内を閉塞可能とするためのダンパー部材３９が設けられている。
【００３３】
一方、断熱壁３の下側には機械室２５が構成されており、この機械室２５内には圧縮機２６と、凝縮器２７と、凝縮器用送風機２８等が設置されると共に、電源や制御基板を収納した図示しない電装箱も配設される。
【００３４】
ここで、図３の冷媒回路図を参照して本実施例における冷凍サイクルを構成する冷媒回路４０について説明する。圧縮機２６の吐出側の配管４２には、凝縮器２７が接続されている。そして、この凝縮器２７の出口側には、配管４３を介して減圧装置としての膨張弁４４が接続されている。この膨張弁４４は蒸発器１５に接続され、蒸発器１５の出口側は圧縮機２６に接続されて環状の冷凍サイクルを構成している。
【００３５】
また、断熱壁３の背方には当該断熱壁３の背面と所定の間隔を存して鋼板製の背面板２９が取り付けられており、この背面板２９と断熱壁３間には排気用ダクト３０が構成されている。この排気用ダクト３０の下端は機械室２５の後部に開口して連通すると共に、上端はショーケース１上方に開放している。そのため、凝縮器用送風機２８が運転されることによって、機械室２５内に吸引された外気は、凝縮器２７を通過して熱交換した後、圧縮機２６に吹き付けられて当該圧縮機２６を空冷し、排気用ダクト３０を介して外部に排出される。
【００３６】
なお、３１は機械室２５の前面を開閉自在に閉塞するパネルである。３２は機械室２５内下部に設けられた蒸発皿であり、図示しないドレンホースを介して蒸発器１５からのドレン水（露水や除霜水など）が流入し、貯留されるものである。
【００３７】
次に、図４を参照して本実施例における制御装置（制御手段）Ｃについて説明する。制御装置Ｃは、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、各種設定スイッチや表示部などを備えたコントロールパネル４７が接続されている。各種設定スイッチには、上述した如き陳列室１１内を照明する照明灯８の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチ８Ａも含まれる。また、当該制御装置Ｃの入力側には、庫内温度を検出する庫内温度センサ４８、各棚装置１２の温度を検出する棚センサ４９等が接続されている。
【００３８】
ここで、庫内温度センサ４８は、例えば、ショーケース１の陳列室１１内天井部に設けられており、陳列室１１内の温度である庫内温度を検出するものである。棚センサ４９は、各棚装置１２に設けられて、各棚装置１２の温度である棚温度を検出するものである。
【００３９】
他方、制御装置Ｃの出力側には、圧縮機２６を駆動させる圧縮機モータ２６Ｍと、各棚装置１２に設けられる電気ヒータ２２、冷気循環用送風機１９を駆動させる送風機モータ１９Ｍ、凝縮器用送風機２８を駆動させる送風機モータ２８Ｍ、膨張弁４４等が接続されている。ここで、圧縮機モータ２６Ｍは、インバータ装置４１を介して接続されており、これによって、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を任意に変更可能とされている。また、電気ヒータ２２は、ヒータ制御部５１を介して接続されており、これによって、各電気ヒータ２２毎に、通電量をデューティー制御などによって変更可能とされている。また、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍは、チョッパ回路などの駆動回路５２を介して接続されており、これによって、送風機モータ１９Ｍの回転数を任意に変更可能とされている。同様に、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍは、チョッパ回路などの駆動回路５３を介して接続されており、これによって、送風機モータ２８Ｍの回転数を任意に変更可能とされている。
【００４０】
以上の構成で、ショーケース１の制御動作を説明する。まずはじめに、制御装置Ｃは、コントロールパネル４７による入力設定などに基づき、陳列室１１内全体を冷却領域として冷蔵使用するのか、全体を加熱領域として温蔵使用するのか、何れかの棚装置１２に設けられるダンパー部材３９により陳列室１１内を冷却領域と加熱領域とに区画した冷／温使用とするのかを判断する。
【００４１】
陳列室１１内全体を加熱領域として温蔵使用すると判断した場合には、制御装置Ｃは、圧縮機モータ２６Ｍ、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍ及び冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍの運転を停止すると共に、各棚装置１２にそれぞれ設けられる棚センサ４９により検出される棚温度に基づき各棚装置１２毎の電気ヒータ２２への通電制御を実行する。具体的には、棚センサ４９により検出される棚温度が加温設定温度にディファレンシャル温度を減算した温度以下である場合には、当該棚装置１２の電気ヒータ２２に通電を行い、棚センサ４９により検出される棚温度が加温設定温度にディファレンシャル温度を加算した温度以上である場合には、当該棚装置１２の電気ヒータ２２への通電を停止する。これにより、各棚装置１２上、更には、陳列室１１内を加温設定温度に維持する。
【００４２】
他方、陳列室１１内全体を冷却領域として冷蔵使用すると判断した場合には、制御装置Ｃは、全ての電気ヒータ２２を非通電とすると共に、庫内温度センサ４８が検出する陳列室１１内の温度である庫内温度に基づき、冷却運転を実行する。即ち、圧縮機２６の運転が開始されると、圧縮機２６の吐出側の配管４２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器２７に流入する。ここで、十分に凝縮液化された冷媒は、制御装置Ｃより膨張弁４４が開閉制御されることから、当該膨張弁４４により減圧された後、蒸発器１５に流入する。そして、背面ダクト９内に配設された蒸発器１５に流入した冷媒は、蒸発し、周囲から熱を奪って冷却作用を発揮した後、圧縮機２６に帰還する。
【００４３】
この蒸発器１５と熱交換した冷気は、背面ダクト９と連通する下部ダクト１４内に配設された冷気循環用送風機１９により上部冷気吐出口１６や棚ダクト３６の棚下冷気吐出口３７を介してから吐出され、一部の冷気は陳列室１１内を循環して陳列室１１内を所定の冷却温度に冷却した後、陳列室１１の前面開口下縁に位置する冷気吸込口１７を介して下部ダクト１４内に帰還する。これにより、陳列室１１の前面開口には、冷気によるエアーカーテンが形成され、陳列室１１内の冷気漏出や外気侵入を抑制している。なお、当該冷却運転の各機器の詳細な制御については後述する。
【００４４】
また、陳列室１１内を何れかの棚装置１２により冷却領域と加熱領域とに区画して冷／温使用とする場合には、制御装置Ｃは、コントロールパネル４７による入力設定などに基づき、いずれの棚装置１２の上側を加熱領域とし、下側を冷却領域として使用するかを判断する。
【００４５】
そして、制御装置Ｃは、庫内温度センサ４４が検出する陳列室１１内の温度である庫内温度に基づき冷却運転を実行する。当該冷却運転においても、上記と同様に、当該棚装置１２の下側の陳列室１１内を所定の設定温度に冷却する。
【００４６】
また、制御装置Ｃは、当該棚装置１２及び該棚装置１２より上方に位置する棚装置１２に設けられる棚センサ４９により検出される棚温度に基づき、当該棚装置１２毎の電気ヒータ２２への通電制御を実行する。これにより、当該棚装置１２の上側に位置する陳列室１１内を加温設定温度に加熱する。
【００４７】
次に、上述した如き各冷却運転の詳細について図５乃至図９を参照して説明する。まずはじめに圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの制御について図５及び図６を参照して説明する。図５は照明灯スイッチ８Ａの点灯／消灯に基づく圧縮機２６の制御を示すフローチャート、図６は図５の制御を実行した場合の庫内温度の変化を示すタイミングチャートを示している。
【００４８】
今、照明灯スイッチ８Ａにより照明灯８が点灯されているものとすると、制御装置Ｃは、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍをインバータ装置４１により運転周波数をＰＩＤ制御（ＰＩＤ制御モード）を実行し、陳列室１１内を冷却設定温度に維持する（ステップＳ１）。
【００４９】
このＰＩＤ制御は、制御装置Ｃの内部に設けられるＰＩＤ演算処理部５６によって実行されるものであり、当該ＰＩＤ制御演算処理部５６は、庫内温度センサ４８により検出された温度（陳列室１１内の温度）Ｔｐと、コントロールパネル４７により設定された目標とする冷却設定温度Ｔｓとの偏差ｅから、比例（Ｐ）と、積分（Ｉ）と、微分（Ｄ）の演算を実行するものである。詳しくは、ＰＩＤ演算処理部５６は、庫内温度センサ４８により検出された温度Ｔｐと、目標とする冷却設定温度Ｔｓとの偏差ｅに比例してそれを減らす方向の制御量を算出する比例動作と、偏差ｅの積分値（冷却設定温度Ｔｓとの偏差ｅを時間軸方向に積分した値）を減らす方向の制御量を算出する積分動作と、偏差ｅの変化の傾き（微分値）を減らす方向の制御量を算出する微分動作を行い、これらの制御量を加算した制御量から圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を決定する。当該演算式を下記に示す。
【００５０】
演算式 Ｋｐ×偏差ｅ＋Ｋｉ×偏差ｅの積分値＋Ｋｄ×偏差ｅの微分値＝制御量
当該算出された制御量に基づいてインバータ装置４１により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御することにより、陳列室１１内の温度を精度良く目標温度に近づけることが可能となり、オーバーシュートやアンダーシュート、これに伴うハンチング現象の発生を抑制することができるようになる。高精度に温度制御を実現することが可能となる。
【００５１】
当該ＰＩＤ制御モードを実行している場合には、制御装置Ｃは、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚとして実行するものとする。
【００５２】
制御装置Ｃは、ステップＳ１において、上述した如く圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を実行開始した後、ステップＳ２に移行し、現在照明スイッチ８ＡがＯＦＦされているか否か、即ち照明灯８が消灯されているか否かを判断する。これにより、照明灯８が消灯されていない場合、即ち点灯されている場合には、ステップＳ３に進み、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の低運転周波数、本実施例では６０Ｈｚから所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚに変更した後、ステップＳ１に戻り、上記と同様に圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を継続して行う。なお、この場合、後述するＯＮ−ＯＦＦ制御モードを経ることなくＰＩＤ制御モードを実行しているため、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数は所定の高運転周波数に設定されているため、ステップＳ３において、格別に設定変更を行う必要はない。
【００５３】
他方、ステップＳ２において、現在照明スイッチ８ＡがＯＦＦされている場合、即ち、照明灯８が消灯されている場合には、ステップＳ４に移行し、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚから所定の低運転周波数、本実施例では６０Ｈｚに変更する。
【００５４】
その後、ステップＳ５に移行し、圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行する。当該ＯＮ−ＯＦＦ制御モードでは、まず、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＮ点より低いか否かを判断する。当該圧縮機ＯＮ点は、上記冷却設定温度よりも所定温度、高い温度であって、従来の圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ制御に用いられるディファレンシャル温度よりも冷却設定温度との差が大きい温度であるものとする。本実施例では、当該圧縮機ＯＮ点は、顧客等の往来が少なく、陳列室１１の前面開口部に形成される冷気のエアーカーテンが殆ど乱されることがない状況において、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転が再開されることで短時間で冷却設定温度にまで冷却可能とする温度であるものとする。
【００５５】
そして、このステップＳ５において、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＮ点より低い場合には、制御装置Ｃは、ステップＳ６に進み、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転を停止した後、ステップＳ２に戻る。従って、圧縮機モータ２６Ｍの運転が停止されることにより、温度が外気温に影響されて自然に上昇していく（図６参照）。
【００５６】
これにより、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が圧縮機ＯＮ点にまで上昇した場合には、ステップＳ５において、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＮ点以上であると判断され、ステップＳ７に進む。当該ステップＳ７では、上記ＰＩＤ制御制御モードと同様に、圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を開始し、ステップＳ８に進む。当該ＰＩＤ制御による圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数制御が行われることにより、陳列室１１内の温度が低下していき、陳列室１１内の冷やし込みが行われる（図６参照）。
【００５７】
ステップＳ８では、制御装置Ｃは、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＦＦ点（本実施例では、冷却設定温度とする）より高いか否かが判断される。ステップＳ８において、検出された庫内温度が圧縮機ＯＦＦ点より高いと判断された場合には、再びステップＳ７に戻り、上記と同様にＰＩＤ制御による圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数制御を行う。
【００５８】
他方、ステップＳ８において、検出された庫内温度が圧縮機ＯＦＦ点以下と判断された場合には、上記ステップＳ５に戻る。以後、ステップＳ５を経てステップＳ６に移行し、上記と同様に、庫内温度が圧縮機ＯＮ点以上となるまで圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転を停止する。
【００５９】
上述した如き制御を実行している間に、照明スイッチ８ＡがＯＮ、即ち、照明灯８が点灯された場合には、ステップＳ２において、ステップＳ３に移行し、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の低運転周波数、本実施例では６０Ｈｚから所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚに変更した後、ステップＳ１に戻り、ＯＮ−ＯＦＦ制御モードからＰＩＤ制御モードに移行して圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を実行する。
【００６０】
このように、制御装置Ｃは、陳列室１１内を照明する照明灯８の点灯／消灯、具体的には照明灯スイッチ８ＡのＯＮ／ＯＦＦ出力に基づいて圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転制御をＰＩＤ制御モードとＯＮ−ＯＦＦ制御モードに切り換えることが可能となる。
【００６１】
これにより、照明灯８が点灯されている場合には、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を陳列室１１内の目標温度（冷却設定温度）と庫内温度センサ４８が検出する陳列室１１内の温度との偏差ｅに基づいてＰＩＤ制御するＰＩＤ制御モードとする。
【００６２】
そのため、照明灯８が点灯されている開店時では、圧縮機モータ２６ＭをＰＩＤ制御によって運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードとすることから、顧客の往来や陳列される商品の納出作業によって生じる外乱が陳列室１１内の温度に大きく影響を与える場合であっても、庫内温度の急激な変化を抑制して、所謂オーバーシュートやアンダーシュートを小さくした適切な温度制御を実行することが可能となる。
【００６３】
他方、照明灯が消灯されている閉店時などでは、陳列室１１内の温度が目標温度（冷却設定温度）まで低下した場合に圧縮機モータ２６Ｍを停止し、陳列室１１内の温度が所定の上限温度（圧縮機ＯＮ点）まで上昇した場合に圧縮機モータ２６Ｍを運転し、目標温度（冷却設定温度）に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行するため、外乱の影響による陳列室１１内の温度上昇が小さい状況に適した制御を実行することができる。
【００６４】
これにより、陳列室１１内の温度が目標温度（冷却設定温度）まで低下した後、所定の上限温度（圧縮機ＯＮ点）まで上昇するまでの間は、圧縮機モータ２６Ｍを停止することが可能となるため、全体としての消費電力量を低減することができ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００６５】
また、当該ＯＮ−ＯＦＦ制御モードでは、庫内温度が所定の上限温度（圧縮機ＯＮ点）まで上昇した場合には、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数をＰＩＤ制御することにより、陳列室１１内を目標温度（冷却設定温度）にまで冷却することが可能となるため、適切な陳列室１１内の冷やし込みが可能となる。
【００６６】
更に、照明灯８が消灯されている場合における圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数のＰＩＤ制御では、ステップＳ４において最高運転周波数が所定の高運転周波数である８０Ｈｚから所定の低運転周波数である６０Ｈｚに低下させているため、照明灯８の消灯時において圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を低減することが可能となる。この場合、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を低減させても、顧客等による往来が少なく、照明灯８による熱負荷がないことから、陳列室１１内の冷却能力に大きな影響を与えることなく、好適に陳列室１１内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００６７】
従って、図７の除霜運転が実行された場合のタイミングチャートに示されるように、蒸発器１５に生じた着霜を融解除去する除霜運転（本実施例では圧縮機モータ２６Ｍの運転を停止するオフサイクルデフロスト）が、照明灯８の点灯時に行われた場合には、除霜運転終了直後の圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数は、所定の高運転周波数である８０ＨｚとされてＰＩＤ制御が実行されることとなるが、照明灯８の消灯時に行われた場合には、除霜運転終了直後の圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数は、所定の低運転周波数である６０Ｈｚが最高運転周波数としてＰＩＤ制御が実行されることとなる。
【００６８】
従って、高い冷却能力が要求されていない時間帯、即ち、本実施例では、照明灯８の消灯により検出される時間帯は、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を低減させた状態で、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数制御が実行されるため、支障なく陳列室１１内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００６９】
また、本実施例では、上述した如き照明灯８の点灯／消灯に応じた圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの制御モード切替に加えて、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍの回転数制御及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数制御を実行する。以下、図８及び図９を参照して説明する。図８は照明灯スイッチ８Ａの点灯／消灯に基づく各送風機１９、２８の制御を示すフローチャート、図９は図８の制御を実行した場合の庫内温度及び騒音値の変化を示すタイミングチャートを示している。
【００７０】
今、照明灯スイッチ８Ａにより照明灯８が点灯されているものとすると、制御装置Ｃは、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍは、駆動回路５２により回転数を所定の高回転数、本実施例では、１５００ｒｐｍとして回転させ、冷気循環を実行し、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍは、駆動回路５３により回転数を所定の高回転数、本実施例では、１５００ｒｐｍとして回転させ、凝縮器２７の空冷を実行しているものとする。なお、これら送風機モータ１９Ｍ、２８Ｍの回転数は、ショーケース１の機種毎に、若しくは、任意に設定可能とされている。
【００７１】
上記送風機モータ１９Ｍ及び２８Ｍの回転数制御が行われている際に、制御装置Ｃは、ステップＳ１０において、現在照明灯８の照明スイッチ８ＡがＯＦＦされているか否か、即ち照明灯８が消灯されているか否かを判断する。これにより、照明灯８が消灯されていない場合、即ち点灯されている場合には、再びステップＳ１０に戻り、上記と同様に、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機２８Ｍを、所定の高回転数、本実施例では、１５００ｒｐｍとして回転させる。
【００７２】
他方、ステップＳ１０において、現在照明灯８の照明スイッチ８ＡがＯＮされている場合、即ち照明灯８が点灯されている場合には、制御装置Ｃは、ステップＳ１１に進み、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍの回転数を駆動回路５２により所定の低回転数、本実施例では、前記所定の高回転数よりも２００ｒｐｍ低い１３００ｒｐｍの回転数で回転させる。
【００７３】
その後、制御装置Ｃは、ステップＳ１２に進み、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を駆動回路５３により所定の低回転数、本実施例では、前記所定の高回転数よりも２００ｒｐｍ低い１３００ｒｐｍの回転数で回転させる。
【００７４】
以後、照明スイッチ８ＡのＯＮ／ＯＦＦ出力に基づき、照明灯８が点灯されている場合には、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍを所定の高回転数にて回転させ、照明灯８が消灯されている場合には、これら送風機モータ１９Ｍ、２８Ｍを所定の低回転数にて回転させる制御を実行する。
【００７５】
これにより、図９に示されるように、照明灯８が消灯される場合には、外乱が少なくなること、また、照明灯８による熱負荷がなくなることから温度上昇が小さくなるため、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を低下させても、支障なく陳列室１１内を冷却する能力を維持することが可能となる。
【００７６】
また、当該照明灯８が消灯される場合に、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を低減させることから、騒音の発生を抑制することができ、静音化を図ることが可能となる。
【００７７】
従って、高い冷却能力が要求されていない時間帯、即ち、本実施例では、照明灯８の消灯により検出される時間帯は、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍや凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を低下させて回転させるため、支障なく陳列室１１内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００７８】
なお、上記実施例におけるショーケース１では、陳列室１１の前面開口部にナイトカバーを設けていないが、当該前面開口部に該開口部を開閉自在に閉塞するナイトカバーを設け、照明灯８の消灯時に、ナイトカバーによって該開口部を閉塞してもよい。これにより、より一層の省エネ運転を実現することが可能となる。
【００７９】
なお、本実施例では、ショーケース１を例に挙げて説明してるが、これに限定されるものではなく、冷蔵庫やプレハブ冷蔵庫などの冷熱機器であれば、本発明が有効となる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明を適用したショーケースの斜視図である。
【図２】図１のショーケースの縦断側面図である。
【図３】冷媒回路図である。
【図４】制御装置の電気ブロック図である。
【図５】照明灯スイッチの点灯／消灯に基づく圧縮機の制御を示すフローチャートである。
【図６】図５の制御を実行した場合の庫内温度の変化を示すタイミングチャートである。
【図７】除霜運転が実行された場合のタイミングチャートである。
【図８】照明灯スイッチの点灯／消灯に基づく各送風機の制御を示すフローチャートである。
【図９】図８の制御を実行した場合の庫内温度及び騒音値の変化を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
Ｃ 制御装置（制御手段）
１ ショーケース
８ 照明灯
８Ａ 照明灯スイッチ
９ 背面ダクト
１１ 陳列室
１４ 下部ダクト
１５ 蒸発器
１６ 上部冷気吐出口
１７ 冷気吸込口
１９ 冷気循環用送風機
１９Ｍ 冷気循環用送風機モータ
２５ 機械室
２６ 圧縮機
２７ 凝縮器
２８ 凝縮器用送風機
２８Ｍ 凝縮器用送風機モータ
４０ 冷媒回路
４１ インバータ装置
４８ 庫内温度センサ
５２、５３ 駆動回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却するショーケースであって、特に、夜間や閉店時などの省エネ運転に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗に設置されるショーケースには、内部に商品を陳列するための陳列室が形成されており、当該陳列室内を圧縮機や凝縮器、蒸発器などから構成される冷却装置によって、所定の温度に冷却している。多くの顧客が来店する昼間などは、ショーケースの開口に設けられる扉の開閉回数が多く、陳列室内の温度が外気の侵入によって上昇しやすくなる。また、大きな開口部を有するオープンショーケースなどでは、開口部に冷気エアーカーテンを形成し、外気の陳列室内への侵入を抑制しているが、顧客や店員などの往来によって、外乱が生じるため、冷気が漏洩しやすくなると共に、外気が陳列室内に侵入するため、陳列室内の温度を所定の冷却温度に維持することが困難となる。そのため、当該昼間などの開店時における冷却運転では、扉の開閉や外乱による温度上昇を考慮した上で、冷却目標温度が設定されて、所定の冷却温度に維持される。
【０００３】
他方、顧客の来店が少なくなる夜間や閉店時などでは、ショーケースの前面開口に設けられた扉の開閉回数が少なくなり、また、顧客等の往来による外乱が減少するため、冷気の漏洩が減少する。また、前面開口を有するオープンショーケースなどでは、当該前面開口を閉塞するナイトカバーが設けられることによって、外気の侵入や冷気の漏洩が抑制される。そのため、従来では、特許文献１に示されるように、閉店時に手動で、若しくは、ナイトカバーが閉じられたことを検出して、陳列室内の冷却設定温度を上昇させる、所謂ナイトセットバック制御が行われる。
【特許文献１】特開２００２−２５７４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなナイトセットバック制御を行うことにより、開店時における冷却運転に比べて冷却設定温度を所定温度例えば２℃上昇させて冷却運転が行われるため、消費電力量が減少し、省エネ運転を実行することができる。
【０００５】
しかしながら、上述した如きナイトセットバック制御を実施した場合であっても、陳列室内を適切な冷却温度に維持する必要があるため、圧縮機や冷気循環用送風機、凝縮器用送風機などが昼間の開店時間帯と略同様に運転制御されている。そのため、閉店時や夜間などの顧客の来店が少なく外乱の影響が小さい時間帯におけるショーケースの消費電力量の更なる低減が望まれている。
【０００６】
また、ナイトセットバック制御は、制御装置が開店中か否かを時刻で判断して自動的に制御するか、あるいは、使用者による手動の切換操作によって行われていた。
【０００７】
手動による切換操作では、極めて作業が面倒となると共に、失念する危険性もある。そこで、時刻によって自動的に制御すれば係る問題は解消されるが、実際に当該ショーケースにおける商品陳列等の作業が終了しているか否かについては不明であり、未だ商品の陳列作業が行われていて、ナイトカバーが閉じられていないにもかかわらず、時刻が来たことによって冷却設定温度が上昇してしまう危険性もあった。
【０００８】
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、夜間や閉店時などの顧客の少ない時間帯におけて、陳列室内を適切に冷却しつつ、省エネ運転を実現することができるショーケースを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のショーケースは、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたものであって、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、陳列室内の温度を検出する温度センサと、圧縮機を駆動する圧縮機モータの運転周波数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、陳列室内の目標温度と温度センサが検出する陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、陳列室内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータを停止し、陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、照明灯が点灯している場合はＰＩＤ制御モードを実行し、照明灯が消灯している場合にはＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明のショーケースは、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたものであって、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、冷気循環用送風機を駆動する冷気循環用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は冷気循環用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明のショーケースは、圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたものであって、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を駆動する凝縮器用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は凝縮器用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、陳列室内の温度を検出する温度センサと、圧縮機を駆動する圧縮機モータの運転周波数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、陳列室内の目標温度と温度センサが検出する陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、陳列室内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータを停止し、陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、照明灯が点灯している場合はＰＩＤ制御モードを実行し、照明灯が消灯している場合にはＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行することにより、陳列室内を照明する照明灯の点灯／消灯に基づいて圧縮機の運転制御モードを切り換えることが可能となる。
【００１３】
これにより、照明灯が点灯されている場合には、圧縮機モータの運転周波数を陳列室内の目標温度と温度センサが検出する陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御するＰＩＤ制御モードとすることによって、庫内温度の急激な変化を抑制して、所謂オーバーシュートやアンダーシュートを小さくした適切な温度制御を実行することが可能となる。
【００１４】
他方、照明灯が消灯されている場合には、外乱の影響による陳列室内の温度上昇が小さい時間帯であると判断して、陳列室内の温度が目標温度まで低下した場合に圧縮機モータを停止し、陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に圧縮機を運転し、目標温度に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとすることによって、陳列室内の温度が目標温度まで低下した後、所定の上限温度まで上昇するまでの間は、圧縮機モータを停止することが可能となるため、圧縮機モータの停止時間を長く採ることができ、これによって、全体としての消費電力量を低減、ひいては、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００１５】
従って、高い冷却能力が要求されていない状況を、照明灯の消灯によって検出し、圧縮機の圧縮機モータの運転周波数を低減させて制御することにより、支障なく陳列室内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００１６】
特に、本発明では、所定の上限温度まで上昇した場合には、圧縮機モータの運転周波数をＰＩＤ制御することにより、陳列室内を目標温度にまで冷却することが可能となるため、適切な陳列室内の冷やし込みが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、冷気循環用送風機を駆動する冷気循環用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は冷気循環用送風機モータの回転数を低下させることにより、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実行することが可能となる。
【００１８】
この場合、照明灯が消灯される場合には、外乱が少なくなること、また、照明灯による熱負荷がなくなることから温度上昇が小さくなるため、冷気循環用送風機モータの回転数を低下させても、支障なく陳列室内を冷却する能力を維持することが可能となる。
【００１９】
従って、高い冷却能力が要求されていない状況を、照明灯の消灯によって検出し、冷気循環用送風機モータの回転数を低下させて制御することにより、支障なく陳列室内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００２０】
また、当該照明灯が消灯される場合に、冷気循環用送風機モータの回転数を低減させることから、騒音の発生を抑制することができ、静音化を図ることが可能となる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を駆動する凝縮器用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、照明灯が消灯している場合は凝縮器用送風機モータの回転数を低下させることにより、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実行することが可能となる。
【００２２】
この場合、照明灯が消灯される場合には、外乱が少なくなること、また、照明灯による熱負荷がなくなることから温度上昇が小さくなるため、凝縮器用送風機モータの回転数を低下させても、支障なく陳列室内を冷却する能力を維持することが可能となる。
【００２３】
従って、高い冷却能力が要求されていない状況を、照明灯の消灯によって検出し、凝縮器用送風機モータの回転数を低下させて制御することにより、支障なく陳列室内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００２４】
また、当該照明灯が消灯される場合に、凝縮器用送風機モータの回転数を低減させることから、騒音の発生を抑制することができ、静音化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用した実施例のショーケース１の斜視図、図２は図１のショーケース１の縦断側面図を示している。実施例のショーケース１は、コンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの店舗に設置される前面に開口を有するオープンショーケースである。当該ショーケース１内に形成される商品を陳列する陳列室１１内には、冷却領域、又は、加熱領域、若しくは、冷却領域及び加熱領域の双方を構成可能とすることで、冷／温使用が可能なものとされている。
【００２６】
ショーケース１の前面に開口する断面略コ字状の断熱壁３と、その両側に取り付けられる側板４、４によって本体２が構成されている。この断熱壁３の内側には間隔を存して背面及び天面にそれぞれ背面パネル６、天面パネル７が配設され、これら背面パネル６、天面パネル７と断熱壁３間に背方から上方に渡る背面ダクト９が構成されている。
【００２７】
また、背面パネル６の下端には、前方に延在するデッキパン１０が設けられており、これら背面パネル６、天面パネル７及びデッキパン１０の内側に陳列室１１が構成されている。そして、デッキパン１０の下方には背面ダクト９に連通してその一部を構成する下部ダクト１４が構成されている。
【００２８】
背面ダクト９の上端は陳列室１１の前面開口上縁に位置する上部冷気吐出口１６に連通し、下部ダクト１４の前端は陳列室１１の前面開口下縁に位置すると共に、複数のスリットから成る冷気吸込口１７に連通している。また、デッキパン１０の下方の下部ダクト１４内には冷気循環用送風機１９が配設され、陳列室１１後方の背面ダクト９内には後述する圧縮機２６や凝縮器２７と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器１５が縦設されている。
【００２９】
一方、断熱壁３の天壁３Ａの前端には、キャノピー５が全幅に渡り取り付けられており、このキャノピー５の内側には、上部冷気吐出口１６の外側に位置して蛍光灯などから構成される照明灯８が取り付けられている。なお、当該照明灯８はこれ以外にも上部冷気吐出口１６の内側や陳列室１１内に構成される棚装置１２の下面などに取り付けられていても良いものとする。
【００３０】
陳列室１１内には棚装置１２が複数段、本実施例では上下に４段架設されている。各棚装置１２は後端に後方に突出する鉤状の爪を有した左右一対のブラケット２０と、このブラケット２０上に差し渡して取り付けられた棚板２１と、この棚板２１の商品載置面の裏側に取り付けられた加温用の電気ヒータ２２（図４に示す）とから構成されている。
【００３１】
そして、陳列室１１内の背面パネル６の前面両側に取り付けられた図示しない棚支柱の係合孔に前記ブラケット２０の爪を係脱自在に係合させることにより、各棚装置１２は陳列室１１内において上下位置（高さ）を変更可能に架設されている。
【００３２】
また、図２において３５は、棚ダクト部材であり、この棚ダクト部材３５内には、前端において斜め前下方に開口する棚下冷気吐出口３７を有する棚ダクト３６が構成されている。また、この棚ダクト３６内には、背面ダクト９側に進退して当該背面ダクト９内を閉塞可能とするためのダンパー部材３９が設けられている。
【００３３】
一方、断熱壁３の下側には機械室２５が構成されており、この機械室２５内には圧縮機２６と、凝縮器２７と、凝縮器用送風機２８等が設置されると共に、電源や制御基板を収納した図示しない電装箱も配設される。
【００３４】
ここで、図３の冷媒回路図を参照して本実施例における冷凍サイクルを構成する冷媒回路４０について説明する。圧縮機２６の吐出側の配管４２には、凝縮器２７が接続されている。そして、この凝縮器２７の出口側には、配管４３を介して減圧装置としての膨張弁４４が接続されている。この膨張弁４４は蒸発器１５に接続され、蒸発器１５の出口側は圧縮機２６に接続されて環状の冷凍サイクルを構成している。
【００３５】
また、断熱壁３の背方には当該断熱壁３の背面と所定の間隔を存して鋼板製の背面板２９が取り付けられており、この背面板２９と断熱壁３間には排気用ダクト３０が構成されている。この排気用ダクト３０の下端は機械室２５の後部に開口して連通すると共に、上端はショーケース１上方に開放している。そのため、凝縮器用送風機２８が運転されることによって、機械室２５内に吸引された外気は、凝縮器２７を通過して熱交換した後、圧縮機２６に吹き付けられて当該圧縮機２６を空冷し、排気用ダクト３０を介して外部に排出される。
【００３６】
なお、３１は機械室２５の前面を開閉自在に閉塞するパネルである。３２は機械室２５内下部に設けられた蒸発皿であり、図示しないドレンホースを介して蒸発器１５からのドレン水（露水や除霜水など）が流入し、貯留されるものである。
【００３７】
次に、図４を参照して本実施例における制御装置（制御手段）Ｃについて説明する。制御装置Ｃは、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、各種設定スイッチや表示部などを備えたコントロールパネル４７が接続されている。各種設定スイッチには、上述した如き陳列室１１内を照明する照明灯８の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチ８Ａも含まれる。また、当該制御装置Ｃの入力側には、庫内温度を検出する庫内温度センサ４８、各棚装置１２の温度を検出する棚センサ４９等が接続されている。
【００３８】
ここで、庫内温度センサ４８は、例えば、ショーケース１の陳列室１１内天井部に設けられており、陳列室１１内の温度である庫内温度を検出するものである。棚センサ４９は、各棚装置１２に設けられて、各棚装置１２の温度である棚温度を検出するものである。
【００３９】
他方、制御装置Ｃの出力側には、圧縮機２６を駆動させる圧縮機モータ２６Ｍと、各棚装置１２に設けられる電気ヒータ２２、冷気循環用送風機１９を駆動させる送風機モータ１９Ｍ、凝縮器用送風機２８を駆動させる送風機モータ２８Ｍ、膨張弁４４等が接続されている。ここで、圧縮機モータ２６Ｍは、インバータ装置４１を介して接続されており、これによって、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を任意に変更可能とされている。また、電気ヒータ２２は、ヒータ制御部５１を介して接続されており、これによって、各電気ヒータ２２毎に、通電量をデューティー制御などによって変更可能とされている。また、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍは、チョッパ回路などの駆動回路５２を介して接続されており、これによって、送風機モータ１９Ｍの回転数を任意に変更可能とされている。同様に、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍは、チョッパ回路などの駆動回路５３を介して接続されており、これによって、送風機モータ２８Ｍの回転数を任意に変更可能とされている。
【００４０】
以上の構成で、ショーケース１の制御動作を説明する。まずはじめに、制御装置Ｃは、コントロールパネル４７による入力設定などに基づき、陳列室１１内全体を冷却領域として冷蔵使用するのか、全体を加熱領域として温蔵使用するのか、何れかの棚装置１２に設けられるダンパー部材３９により陳列室１１内を冷却領域と加熱領域とに区画した冷／温使用とするのかを判断する。
【００４１】
陳列室１１内全体を加熱領域として温蔵使用すると判断した場合には、制御装置Ｃは、圧縮機モータ２６Ｍ、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍ及び冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍの運転を停止すると共に、各棚装置１２にそれぞれ設けられる棚センサ４９により検出される棚温度に基づき各棚装置１２毎の電気ヒータ２２への通電制御を実行する。具体的には、棚センサ４９により検出される棚温度が加温設定温度にディファレンシャル温度を減算した温度以下である場合には、当該棚装置１２の電気ヒータ２２に通電を行い、棚センサ４９により検出される棚温度が加温設定温度にディファレンシャル温度を加算した温度以上である場合には、当該棚装置１２の電気ヒータ２２への通電を停止する。これにより、各棚装置１２上、更には、陳列室１１内を加温設定温度に維持する。
【００４２】
他方、陳列室１１内全体を冷却領域として冷蔵使用すると判断した場合には、制御装置Ｃは、全ての電気ヒータ２２を非通電とすると共に、庫内温度センサ４８が検出する陳列室１１内の温度である庫内温度に基づき、冷却運転を実行する。即ち、圧縮機２６の運転が開始されると、圧縮機２６の吐出側の配管４２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器２７に流入する。ここで、十分に凝縮液化された冷媒は、制御装置Ｃより膨張弁４４が開閉制御されることから、当該膨張弁４４により減圧された後、蒸発器１５に流入する。そして、背面ダクト９内に配設された蒸発器１５に流入した冷媒は、蒸発し、周囲から熱を奪って冷却作用を発揮した後、圧縮機２６に帰還する。
【００４３】
この蒸発器１５と熱交換した冷気は、背面ダクト９と連通する下部ダクト１４内に配設された冷気循環用送風機１９により上部冷気吐出口１６や棚ダクト３６の棚下冷気吐出口３７を介してから吐出され、一部の冷気は陳列室１１内を循環して陳列室１１内を所定の冷却温度に冷却した後、陳列室１１の前面開口下縁に位置する冷気吸込口１７を介して下部ダクト１４内に帰還する。これにより、陳列室１１の前面開口には、冷気によるエアーカーテンが形成され、陳列室１１内の冷気漏出や外気侵入を抑制している。なお、当該冷却運転の各機器の詳細な制御については後述する。
【００４４】
また、陳列室１１内を何れかの棚装置１２により冷却領域と加熱領域とに区画して冷／温使用とする場合には、制御装置Ｃは、コントロールパネル４７による入力設定などに基づき、いずれの棚装置１２の上側を加熱領域とし、下側を冷却領域として使用するかを判断する。
【００４５】
そして、制御装置Ｃは、庫内温度センサ４４が検出する陳列室１１内の温度である庫内温度に基づき冷却運転を実行する。当該冷却運転においても、上記と同様に、当該棚装置１２の下側の陳列室１１内を所定の設定温度に冷却する。
【００４６】
また、制御装置Ｃは、当該棚装置１２及び該棚装置１２より上方に位置する棚装置１２に設けられる棚センサ４９により検出される棚温度に基づき、当該棚装置１２毎の電気ヒータ２２への通電制御を実行する。これにより、当該棚装置１２の上側に位置する陳列室１１内を加温設定温度に加熱する。
【００４７】
次に、上述した如き各冷却運転の詳細について図５乃至図９を参照して説明する。まずはじめに圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの制御について図５及び図６を参照して説明する。図５は照明灯スイッチ８Ａの点灯／消灯に基づく圧縮機２６の制御を示すフローチャート、図６は図５の制御を実行した場合の庫内温度の変化を示すタイミングチャートを示している。
【００４８】
今、照明灯スイッチ８Ａにより照明灯８が点灯されているものとすると、制御装置Ｃは、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍをインバータ装置４１により運転周波数をＰＩＤ制御（ＰＩＤ制御モード）を実行し、陳列室１１内を冷却設定温度に維持する（ステップＳ１）。
【００４９】
このＰＩＤ制御は、制御装置Ｃの内部に設けられるＰＩＤ演算処理部５６によって実行されるものであり、当該ＰＩＤ制御演算処理部５６は、庫内温度センサ４８により検出された温度（陳列室１１内の温度）Ｔｐと、コントロールパネル４７により設定された目標とする冷却設定温度Ｔｓとの偏差ｅから、比例（Ｐ）と、積分（Ｉ）と、微分（Ｄ）の演算を実行するものである。詳しくは、ＰＩＤ演算処理部５６は、庫内温度センサ４８により検出された温度Ｔｐと、目標とする冷却設定温度Ｔｓとの偏差ｅに比例してそれを減らす方向の制御量を算出する比例動作と、偏差ｅの積分値（冷却設定温度Ｔｓとの偏差ｅを時間軸方向に積分した値）を減らす方向の制御量を算出する積分動作と、偏差ｅの変化の傾き（微分値）を減らす方向の制御量を算出する微分動作を行い、これらの制御量を加算した制御量から圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を決定する。当該演算式を下記に示す。
【００５０】
演算式 Ｋｐ×偏差ｅ＋Ｋｉ×偏差ｅの積分値＋Ｋｄ×偏差ｅの微分値＝制御量
当該算出された制御量に基づいてインバータ装置４１により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御することにより、陳列室１１内の温度を精度良く目標温度に近づけることが可能となり、オーバーシュートやアンダーシュート、これに伴うハンチング現象の発生を抑制することができるようになる。高精度に温度制御を実現することが可能となる。
【００５１】
当該ＰＩＤ制御モードを実行している場合には、制御装置Ｃは、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚとして実行するものとする。
【００５２】
制御装置Ｃは、ステップＳ１において、上述した如く圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を実行開始した後、ステップＳ２に移行し、現在照明スイッチ８ＡがＯＦＦされているか否か、即ち照明灯８が消灯されているか否かを判断する。これにより、照明灯８が消灯されていない場合、即ち点灯されている場合には、ステップＳ３に進み、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の低運転周波数、本実施例では６０Ｈｚから所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚに変更した後、ステップＳ１に戻り、上記と同様に圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を継続して行う。なお、この場合、後述するＯＮ−ＯＦＦ制御モードを経ることなくＰＩＤ制御モードを実行しているため、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数は所定の高運転周波数に設定されているため、ステップＳ３において、格別に設定変更を行う必要はない。
【００５３】
他方、ステップＳ２において、現在照明スイッチ８ＡがＯＦＦされている場合、即ち、照明灯８が消灯されている場合には、ステップＳ４に移行し、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚから所定の低運転周波数、本実施例では６０Ｈｚに変更する。
【００５４】
その後、ステップＳ５に移行し、圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行する。当該ＯＮ−ＯＦＦ制御モードでは、まず、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＮ点より低いか否かを判断する。当該圧縮機ＯＮ点は、上記冷却設定温度よりも所定温度、高い温度であって、従来の圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ制御に用いられるディファレンシャル温度よりも冷却設定温度との差が大きい温度であるものとする。本実施例では、当該圧縮機ＯＮ点は、顧客等の往来が少なく、陳列室１１の前面開口部に形成される冷気のエアーカーテンが殆ど乱されることがない状況において、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転が再開されることで短時間で冷却設定温度にまで冷却可能とする温度であるものとする。
【００５５】
そして、このステップＳ５において、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＮ点より低い場合には、制御装置Ｃは、ステップＳ６に進み、圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転を停止した後、ステップＳ２に戻る。従って、圧縮機モータ２６Ｍの運転が停止されることにより、温度が外気温に影響されて自然に上昇していく（図６参照）。
【００５６】
これにより、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が圧縮機ＯＮ点にまで上昇した場合には、ステップＳ５において、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＮ点以上であると判断され、ステップＳ７に進む。当該ステップＳ７では、上記ＰＩＤ制御制御モードと同様に、圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を開始し、ステップＳ８に進む。当該ＰＩＤ制御による圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数制御が行われることにより、陳列室１１内の温度が低下していき、陳列室１１内の冷やし込みが行われる（図６参照）。
【００５７】
ステップＳ８では、制御装置Ｃは、庫内温度センサ４８により検出される庫内温度が所定の圧縮機ＯＦＦ点（本実施例では、冷却設定温度とする）より高いか否かが判断される。ステップＳ８において、検出された庫内温度が圧縮機ＯＦＦ点より高いと判断された場合には、再びステップＳ７に戻り、上記と同様にＰＩＤ制御による圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数制御を行う。
【００５８】
他方、ステップＳ８において、検出された庫内温度が圧縮機ＯＦＦ点以下と判断された場合には、上記ステップＳ５に戻る。以後、ステップＳ５を経てステップＳ６に移行し、上記と同様に、庫内温度が圧縮機ＯＮ点以上となるまで圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転を停止する。
【００５９】
上述した如き制御を実行している間に、照明スイッチ８ＡがＯＮ、即ち、照明灯８が点灯された場合には、ステップＳ２において、ステップＳ３に移行し、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を所定の低運転周波数、本実施例では６０Ｈｚから所定の高運転周波数、本実施例では８０Ｈｚに変更した後、ステップＳ１に戻り、ＯＮ−ＯＦＦ制御モードからＰＩＤ制御モードに移行して圧縮機２６の圧縮機モータ２６ＭのＰＩＤ制御を実行する。
【００６０】
このように、制御装置Ｃは、陳列室１１内を照明する照明灯８の点灯／消灯、具体的には照明灯スイッチ８ＡのＯＮ／ＯＦＦ出力に基づいて圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの運転制御をＰＩＤ制御モードとＯＮ−ＯＦＦ制御モードに切り換えることが可能となる。
【００６１】
これにより、照明灯８が点灯されている場合には、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を陳列室１１内の目標温度（冷却設定温度）と庫内温度センサ４８が検出する陳列室１１内の温度との偏差ｅに基づいてＰＩＤ制御するＰＩＤ制御モードとする。
【００６２】
そのため、照明灯８が点灯されている開店時では、圧縮機モータ２６ＭをＰＩＤ制御によって運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードとすることから、顧客の往来や陳列される商品の納出作業によって生じる外乱が陳列室１１内の温度に大きく影響を与える場合であっても、庫内温度の急激な変化を抑制して、所謂オーバーシュートやアンダーシュートを小さくした適切な温度制御を実行することが可能となる。
【００６３】
他方、照明灯が消灯されている閉店時などでは、陳列室１１内の温度が目標温度（冷却設定温度）まで低下した場合に圧縮機モータ２６Ｍを停止し、陳列室１１内の温度が所定の上限温度（圧縮機ＯＮ点）まで上昇した場合に圧縮機モータ２６Ｍを運転し、目標温度（冷却設定温度）に低下するまでＰＩＤ制御により圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行するため、外乱の影響による陳列室１１内の温度上昇が小さい状況に適した制御を実行することができる。
【００６４】
これにより、陳列室１１内の温度が目標温度（冷却設定温度）まで低下した後、所定の上限温度（圧縮機ＯＮ点）まで上昇するまでの間は、圧縮機モータ２６Ｍを停止することが可能となるため、全体としての消費電力量を低減することができ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００６５】
また、当該ＯＮ−ＯＦＦ制御モードでは、庫内温度が所定の上限温度（圧縮機ＯＮ点）まで上昇した場合には、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数をＰＩＤ制御することにより、陳列室１１内を目標温度（冷却設定温度）にまで冷却することが可能となるため、適切な陳列室１１内の冷やし込みが可能となる。
【００６６】
更に、照明灯８が消灯されている場合における圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数のＰＩＤ制御では、ステップＳ４において最高運転周波数が所定の高運転周波数である８０Ｈｚから所定の低運転周波数である６０Ｈｚに低下させているため、照明灯８の消灯時において圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を低減することが可能となる。この場合、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を低減させても、顧客等による往来が少なく、照明灯８による熱負荷がないことから、陳列室１１内の冷却能力に大きな影響を与えることなく、好適に陳列室１１内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００６７】
従って、図７の除霜運転が実行された場合のタイミングチャートに示されるように、蒸発器１５に生じた着霜を融解除去する除霜運転（本実施例では圧縮機モータ２６Ｍの運転を停止するオフサイクルデフロスト）が、照明灯８の点灯時に行われた場合には、除霜運転終了直後の圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数は、所定の高運転周波数である８０ＨｚとされてＰＩＤ制御が実行されることとなるが、照明灯８の消灯時に行われた場合には、除霜運転終了直後の圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数は、所定の低運転周波数である６０Ｈｚが最高運転周波数としてＰＩＤ制御が実行されることとなる。
【００６８】
従って、高い冷却能力が要求されていない時間帯、即ち、本実施例では、照明灯８の消灯により検出される時間帯は、圧縮機モータ２６Ｍの最高運転周波数を低減させた状態で、圧縮機モータ２６Ｍの運転周波数制御が実行されるため、支障なく陳列室１１内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００６９】
また、本実施例では、上述した如き照明灯８の点灯／消灯に応じた圧縮機２６の圧縮機モータ２６Ｍの制御モード切替に加えて、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍの回転数制御及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数制御を実行する。以下、図８及び図９を参照して説明する。図８は照明灯スイッチ８Ａの点灯／消灯に基づく各送風機１９、２８の制御を示すフローチャート、図９は図８の制御を実行した場合の庫内温度及び騒音値の変化を示すタイミングチャートを示している。
【００７０】
今、照明灯スイッチ８Ａにより照明灯８が点灯されているものとすると、制御装置Ｃは、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍは、駆動回路５２により回転数を所定の高回転数、本実施例では、１５００ｒｐｍとして回転させ、冷気循環を実行し、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍは、駆動回路５３により回転数を所定の高回転数、本実施例では、１５００ｒｐｍとして回転させ、凝縮器２７の空冷を実行しているものとする。なお、これら送風機モータ１９Ｍ、２８Ｍの回転数は、ショーケース１の機種毎に、若しくは、任意に設定可能とされている。
【００７１】
上記送風機モータ１９Ｍ及び２８Ｍの回転数制御が行われている際に、制御装置Ｃは、ステップＳ１０において、現在照明灯８の照明スイッチ８ＡがＯＦＦされているか否か、即ち照明灯８が消灯されているか否かを判断する。これにより、照明灯８が消灯されていない場合、即ち点灯されている場合には、再びステップＳ１０に戻り、上記と同様に、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機２８Ｍを、所定の高回転数、本実施例では、１５００ｒｐｍとして回転させる。
【００７２】
他方、ステップＳ１０において、現在照明灯８の照明スイッチ８ＡがＯＮされている場合、即ち照明灯８が点灯されている場合には、制御装置Ｃは、ステップＳ１１に進み、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍの回転数を駆動回路５２により所定の低回転数、本実施例では、前記所定の高回転数よりも２００ｒｐｍ低い１３００ｒｐｍの回転数で回転させる。
【００７３】
その後、制御装置Ｃは、ステップＳ１２に進み、凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を駆動回路５３により所定の低回転数、本実施例では、前記所定の高回転数よりも２００ｒｐｍ低い１３００ｒｐｍの回転数で回転させる。
【００７４】
以後、照明スイッチ８ＡのＯＮ／ＯＦＦ出力に基づき、照明灯８が点灯されている場合には、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍを所定の高回転数にて回転させ、照明灯８が消灯されている場合には、これら送風機モータ１９Ｍ、２８Ｍを所定の低回転数にて回転させる制御を実行する。
【００７５】
これにより、図９に示されるように、照明灯８が消灯される場合には、外乱が少なくなること、また、照明灯８による熱負荷がなくなることから温度上昇が小さくなるため、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を低下させても、支障なく陳列室１１内を冷却する能力を維持することが可能となる。
【００７６】
また、当該照明灯８が消灯される場合に、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍ及び凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を低減させることから、騒音の発生を抑制することができ、静音化を図ることが可能となる。
【００７７】
従って、高い冷却能力が要求されていない時間帯、即ち、本実施例では、照明灯８の消灯により検出される時間帯は、冷気循環用送風機１９の送風機モータ１９Ｍや凝縮器用送風機２８の送風機モータ２８Ｍの回転数を低下させて回転させるため、支障なく陳列室１１内を冷却しつつ、省エネ運転を実現することが可能となる。
【００７８】
なお、上記実施例におけるショーケース１では、陳列室１１の前面開口部にナイトカバーを設けていないが、当該前面開口部に該開口部を開閉自在に閉塞するナイトカバーを設け、照明灯８の消灯時に、ナイトカバーによって該開口部を閉塞してもよい。これにより、より一層の省エネ運転を実現することが可能となる。
【００７９】
なお、本実施例では、ショーケース１を例に挙げて説明してるが、これに限定されるものではなく、冷蔵庫やプレハブ冷蔵庫などの冷熱機器であれば、本発明が有効となる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明を適用したショーケースの斜視図である。
【図２】図１のショーケースの縦断側面図である。
【図３】冷媒回路図である。
【図４】制御装置の電気ブロック図である。
【図５】照明灯スイッチの点灯／消灯に基づく圧縮機の制御を示すフローチャートである。
【図６】図５の制御を実行した場合の庫内温度の変化を示すタイミングチャートである。
【図７】除霜運転が実行された場合のタイミングチャートである。
【図８】照明灯スイッチの点灯／消灯に基づく各送風機の制御を示すフローチャートである。
【図９】図８の制御を実行した場合の庫内温度及び騒音値の変化を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
Ｃ 制御装置（制御手段）
１ ショーケース
８ 照明灯
８Ａ 照明灯スイッチ
９ 背面ダクト
１１ 陳列室
１４ 下部ダクト
１５ 蒸発器
１６ 上部冷気吐出口
１７ 冷気吸込口
１９ 冷気循環用送風機
１９Ｍ 冷気循環用送風機モータ
２５ 機械室
２６ 圧縮機
２７ 凝縮器
２８ 凝縮器用送風機
２８Ｍ 凝縮器用送風機モータ
４０ 冷媒回路
４１ インバータ装置
４８ 庫内温度センサ
５２、５３ 駆動回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、前記蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、
前記照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、
前記陳列室内の温度を検出する温度センサと、
前記圧縮機を駆動する圧縮機モータの運転周波数を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記陳列室内の目標温度と前記温度センサが検出する前記陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御により前記圧縮機モータの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、前記陳列室内の温度が前記目標温度まで低下した場合に前記圧縮機モータを停止し、前記陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に前記圧縮機を運転し、前記目標温度に低下するまで前記ＰＩＤ制御により前記圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、前記照明灯が点灯している場合は前記ＰＩＤ制御モードを実行し、前記照明灯が消灯している場合には前記ＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行することを特徴とするショーケース。
【請求項２】
圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、前記蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、
前記照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、
前記冷気循環用送風機を駆動する冷気循環用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記照明灯が消灯している場合は前記冷気循環用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とするショーケース。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、前記蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、
前記照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、
前記凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を駆動する凝縮器用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記照明灯が消灯している場合は前記凝縮器用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とするショーケース。
【請求項１】
圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、前記蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、
前記照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、
前記陳列室内の温度を検出する温度センサと、
前記圧縮機を駆動する圧縮機モータの運転周波数を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記陳列室内の目標温度と前記温度センサが検出する前記陳列室内の温度との偏差に基づいてＰＩＤ制御により前記圧縮機モータの運転周波数を制御するＰＩＤ制御モードと、前記陳列室内の温度が前記目標温度まで低下した場合に前記圧縮機モータを停止し、前記陳列室内の温度が所定の上限温度まで上昇した場合に前記圧縮機を運転し、前記目標温度に低下するまで前記ＰＩＤ制御により前記圧縮機モータの運転周波数を制御するＯＮ−ＯＦＦ制御モードとを有し、前記照明灯が点灯している場合は前記ＰＩＤ制御モードを実行し、前記照明灯が消灯している場合には前記ＯＮ−ＯＦＦ制御モードを実行することを特徴とするショーケース。
【請求項２】
圧縮機、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、前記蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、
前記照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、
前記冷気循環用送風機を駆動する冷気循環用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記照明灯が消灯している場合は前記冷気循環用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とするショーケース。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を含む冷媒回路から構成された冷却装置を備え、前記蒸発器と熱交換した冷気を冷気循環用送風機により陳列室内に循環して冷却すると共に、該陳列室内を照明する照明灯を備えたショーケースにおいて、
前記照明灯の点灯／消灯を行うための照明灯スイッチと、
前記凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を駆動する凝縮器用送風機モータの回転数を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記照明灯が消灯している場合は前記凝縮器用送風機モータの回転数を低下させることを特徴とするショーケース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２４５７９８（Ｐ２００８−２４５７９８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８９１３７（Ｐ２００７−８９１３７）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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