JP4934302B2 - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、インバータモータにより圧縮機を駆動する冷却貯蔵庫に関する。

近年、例えば業務用の冷蔵庫では、速度制御が可能なインバータ圧縮機を備えたものが普及しつつある（例えば、特許文献１参照）。

インバータ圧縮機を備えることの利点は種々あるが、一例としてコントロール冷却運転時における高効率化が挙げられる。これは、庫内を設定された目標温度に維持するコントロール冷却運転を行う場合、庫内温度が目標温度に近付いたときには、それに応じてインバータ圧縮機の速度（回転数）を段階的に落とすように制御するものである。この制御方式を採ると、圧縮機の連続オン時間が圧倒的に長くなり、言い換えるとオンオフの切り替え回数が大幅に減少して高効率化、省エネルギ化が図られる。
特開２００２−１９５７１９公報

しかしながら、従来の制御方法は、一定時間毎に庫内温度と目標温度との偏差を求め、その偏差が大きい場合には回転数を高め、偏差が小さくなると回転数を低くするようにしていたため、インバータ圧縮機の回転数変動が不必要に大きくなるという問題があった。例えば、庫内が食品を冷却するに適する目標温度近くに維持されているコントロール冷却運転時に、一時的に繰り返し扉を開閉させると、庫内温度が一時的に急上昇するため、庫内温度と目標温度との偏差が一時的に大きくなる時期が出現する。このような場合、庫内温度は急上昇するとしても、庫内に収容されている食材は熱容量が大きいため、さほど昇温してはいないのであるが、従来の制御方法によれば、インバータ圧縮機の回転数は庫内温度と目標温度との偏差の大きさに依存して決定されるため、直ちに回転数が高められる。

ところが、この場合でも扉が閉じられてある程度の時間が経過すれば、庫内温度は急速に低下するから、再び回転数は低く抑えられるとはいうものの、一時的な温度上昇に不必要に応答して回転数を高めてしまうから、効率の面からは好ましくない。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、庫内温度の急変に対して不必要な過敏さで応答することを防止でき、より高い効率で運転することができる冷却貯蔵庫及びその圧縮機の制御方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明にかかる冷却貯蔵庫は、インバータモータにより駆動される圧縮機と、この圧縮機が圧縮した冷媒から放熱させる凝縮器と、この凝縮器からの冷媒を第１及び第２の流路に選択的に切り替える弁装置と、前記第１及び第２の流路に夫々個別に設けられて前記冷媒が選択的に供給される第１及び第２の冷却器と、これらの第１及び第２の冷却器への冷媒入口側と前記凝縮器との間に設けられた絞り装置と、第１及び第２の貯蔵室を有しそれらの貯蔵室が前記各冷却器により生成された冷気によって冷却される断熱貯蔵庫と、前記第１及び第２の貯蔵室内の目標温度を設定するための目標温度設定手段と、前記第１及び第２の各貯蔵室内の庫内温度を検出する温度センサと、所定時間毎に前記目標温度設定手段に設定された前記目標温度と前記温度センサにより検出された庫内温度との偏差を算出する偏差算出手段と、この偏差算出手段により算出された所定回数の偏差の和を積算する偏差積算手段と、この偏差積算手段により積算された積算値を基準値と比較して前記インバータモータの回転数を変化させる回転数制御手段とを備えてなるところに特徴を有する。

また、目標温度設定手段を、時間の経過と共に異なる目標温度を順次出力する構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、前記目標温度設定手段を、目標温度の経時的変化態様を表した関数を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された関数を読み出して時間の経過に合わせて目標温度を算出する目標温度算出手段とを備えた構成に特徴を有する。

請求項３の発明は、前記目標温度設定手段を、目標温度の経時的変化態様を温度と経過時間とを対照させた参照テーブルとして記憶する記憶手段と、時間の経過に合わせて前記記憶手段における目標温度を読み出すテーブル読み出し手段とを備える構成としたところに特徴を有する。

本発明の制御方法によれば、目標温度設定手段に設定された目標温度と温度センサにより検出された庫内温度との偏差を所定時間毎に算出して積算し、その積算値と所定の基準値との比較に基づいて圧縮機を駆動するインバータモータの回転数を変化させるから、例えば扉が一時的に開放されて、貯蔵室内に外気が流入することにより庫内温度が一時的に上昇したとしても、温度偏差の積算値の急変はないから、圧縮機の回転数が過敏に反応して急速に高速になったりすることがなく制御が安定し、ひいては省電力化に寄与する。

＜参考例１＞
本発明の参考例１を図１ないし図８によって説明する。

この参考例では業務用の縦型冷蔵庫に適用した場合を例示しており、まず図１により全体構造を説明する。この冷蔵庫は前面開口の縦長の断熱貯蔵庫１０から構成されており、下面の四隅に立てられた脚１１によって支持され、内部が貯蔵室である冷蔵室１２とされている。冷蔵室１２の前面開口は、仕切枠１３によって上下２つの開口部１４に仕切られ、各開口部１４には断熱扉１５が水平方向に揺動開閉可能に装着されている。

断熱貯蔵庫１０の上面には、パネル１７により囲って機械室１８が設けられ、その中に基台１９上に設置した冷凍ユニット２０が収容されている。冷凍ユニット２０は、図２に示すように、インバータモータ２１に駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機２２、凝縮器ファン２３により冷却される凝縮器２４、ドライヤ２５、絞り装置に相当するキャピラリチューブ２６、キャピラリチューブ２６を通過した冷媒を蒸発させる冷却器２７、そしてアキュムレータ２８を冷媒配管２９によって循環接続して構成されており、基台１９が冷蔵室１２の天井壁に形成した窓孔１６を塞ぐようにして取り付けられている。

冷蔵室１２の天井部分における窓孔１６の下面側には、エアダクトを兼ねたドレンパン３０が張設され、その上方に冷却器室３１が形成されている。ドレンパン３０の底面は奥縁（図１の左側）に向けて下り勾配となるように形成され、奥縁側には吹出口３３が切り欠き形成されている。また、ドレンパン３０の手前側の領域には吸込口３２が開口され、そのドレンパン３０の手前側上部に設けたファン３４により冷蔵室１２内の空気を吸引して冷却器２７により冷却して吹出口３３から冷蔵室１２内に戻すようになっている。なお、冷却器室３１内には吸込口３２から流入した庫内空気が触れる位置に冷蔵室１２内の庫内温度を検出するための温度センサ３５が設けられている。

さて、上記インバータモータ２１は可変周波数の交流電力を出力するインバータ駆動回路３６により駆動されるが、その出力周波数はコントローラ４０によって決定される。図２を参照しつつ、コントローラ４０について詳述すると、これは冷蔵室１２内の目標温度を設定するための目標温度設定手段４１と、この目標温度設定手段４１によって設定された目標温度Ｔａと前記温度センサ３５により検出された庫内温度Ｔとの偏差（Ｔ−Ｔａ）を算出する偏差算出手段４２とを備える。

上記目標温度設定手段４１は本参考例では図３の構成であり、目標温度Ｔａは、その経時的な変化態様（すなわち時間ｔと共に目標温度Ｔａを変化させる様子）として与えられる。また、その目標温度の変化態様としては、食品等の貯蔵物をユーザーにより設定された設定温度に冷却するコントロール運転時における目標温度の変化態様と、例えば冷蔵庫を設置して始めて電源を投入したときのように、コントロール運転時の設定温度よりも相当に高い温度からコントロール運転時の温度域まで冷却するいわゆるプルダウン冷却運転時における目標温度の変化態様との２種類がある。本参考例では、いずれの変化態様も、時間ｔを変数とした関数ｆ(t)によって表しておき、その関数が例えばＥＰＲＯＭ等により構成した記憶手段４３に記憶されている。例えばプルダウン冷却運転時の目標温度Ｔａの変化態様を算出するための関数ｆ(t)としては、図４に示したグラフで表されるものを例示できる。

一方、目標温度設定手段４１には、例えば図示しないパルス発振回路とカウンタとによって構成した周知の計時手段４４が備えられ、ここから時間経過に応じた計時信号が出力される。その計時信号は目標温度算出手段４５に与えられ、ここで所定時間毎に目標温度Ｔａを算出する。より具体的には、まず、コントローラ４０の起動時（電源投入時）に温度センサ３５から庫内温度Ｔ０を読み込み、その値に基づき式ｔ０＝ｆ^−１(Ｔ０)から時間初期値ｔ０を算出する（図５参照）。これにより、起動時からの経過時間をｔとすると、目標温度ＴａはＴａ＝ｆ(ｔ＋ｔ０)という常数を含んだ関数で表すことができるようになる（図６参照）。そこで、目標温度算出手段４５は、計時手段４４からの計時信号（ｔの値を示す）に基づき例えば５秒の所定時間毎に記憶手段４３から上記関数を読み出し、時間初期値ｔ０及びｔの値を代入して目標温度Ｔａを算出するのである。

上記のように目標温度算出手段４５からの目標温度Ｔａは、温度センサ３５から得られる庫内温度Ｔとともに偏差算出手段４２に与えられ、ここで偏差（Ｔ−Ｔａ）が算出される。そして、その偏差の値は次段の偏差積算手段４６に与えられ、ここで例えば２分〜１０分の間（この参考例では５分間、すなわち５＊６０／５＝６０回分）の偏差を順次積算し、その積算値Ａを回転数制御手段４７に与える。回転数制御手段４７では、偏差の積算値Ａを所定の基準値（下限値及び上限値）と比較し、積算値Ａが上限値Ｌ_UPよりも大きいときにはインバータモータ３１の回転数を上昇させるべくインバータ駆動回路３６への周波数指令信号Ｓｆを変化させ、積算値ΣＡが下限値Ｌ_DOWNよりも小さいときには、インバータモータ３１の回転数を下降させるべくインバータ駆動回路３６への周波数指令信号Ｓｆを変化させるようになっている。なお、この回転数制御手段４７の機能はＣＰＵによって実行されるソフトウエアにより実現され、そのソフトウエアの処理手順を示せば図７の通りとなる。

図７を参照してそのソフトウエア的構成を説明する。ＣＰＵによって圧縮器回転制御開始ルーチンが開始されると（ステップＳ１）、まず積算値Ａを例えば０に初期化する（ステップＳ２）。次いで、上述の通りに目標温度設定手段４１が目標温度Ｔａを算出し（ステップＳ３）、庫内温度Ｔとの偏差Ａが算出してこれを積算する（偏差算出手段４２及び偏差積算手段４６の機能：ステップＳ４）。そして、ステップＳ５に至って積算値を上限値Ｌ_UP及び下限値Ｌ_DOWNと比較して、インバータモータ３１の回転数を増減させるのである（回転数制御手段４７の機能：ステップＳ５〜Ｓ７）。

このような本参考例によれば、例えばプルダウン冷却運転時の目標温度の時間的変化態様が図８の一点鎖線で示すグラフのように設定されたとし、実線のように実際の庫内温度が変化したとすると、冷却運転の開始当初は目標温度に比べて庫内温度がより低く冷却されているから、温度偏差はマイナスになり、積算値Ａもマイナスになる。ここで、積算値Ａのグラフが鋸歯状波形になるのは、インバータモータ３１の回転数を変化させるたびに積算値Ａが初期化されているためである（図７ステップＳ８）。そして、積算値Ａがマイナスとなって下限値Ｌ_DOWNを下回ると、インバータ周波数は徐々に低下され（時間帯ｔ１参照）、その結果、圧縮機回転数が段階的に低下して冷却能力が抑えられるため、庫内温度は目標温度の低下度合いに近付く。

冷却能力が低下した結果、庫内温度が目標温度を上回ることになると（時間帯ｔ２）、温度偏差及びその積算値Ａはプラスに推移し、積算値Ａが上限値Ｌ_UPを上回ったところで圧縮機回転数が上昇されて冷却能力が高くなり、再び庫内温度は目標温度の低下度合いに近付くことになる。以下、このような制御が繰り返えされることで、庫内温度は設定された目標温度の時間的変化態様にしたがって低下して行くことになる。

そして、上述のようなプルダウン冷却運転時に途中で例えば断熱貯蔵庫１０の断熱扉１５が一時的に開放されて、外気が流入することにより庫内温度が一時的に上昇したとしても、その温度上昇は断熱扉１５が閉じられることで急速に復元して行くから、温度偏差の積算値として観察している限り、その積算値の急変はない。このため、コントローラ４０が過敏に反応して圧縮機２２の回転数を急速に高めたりすることがなく制御が安定し、ひいては省電力化に寄与する。

なお、以上の説明ではプルダウン冷却運転時について述べたが、食品等の貯蔵物をユーザーにより設定された設定温度に冷却するコントロール運転時においても、設定温度を挟んだ上下に上限値及び下限値を決定し、上限値から下限値に向かって庫内温度を時間的にどのように変化させるべきかを示す目標温度の変化態様が関数化されて記憶手段４３に記憶され、プルダウン冷却運転と同様にして圧縮機の回転数が制御される。したがって、コントロール運転時においても断熱扉１５の開閉等による一時的な庫内温度の急変に対しては過敏に反応することがなく、省電力化を達成できる。また、記憶されている目標温度の変化態様にならうように圧縮機２２を制御するものであるから、圧縮機２２の運転停止時間を適宜に確実に取ることができ、冷却器２７で一種の除霜機能を発揮させて、大量に着霜することを防止できる。

また、業務用の冷蔵庫では、上述したプルダウン冷却運転が必要になる事態は、冷蔵庫の初期設置時に限らず、電源を切って数時間経過した後の再運転、多量の食材を搬入する際の長時間の扉開放、調理直後の高温食材を多量に投入した場合等にも必要となり、その冷却特性は極めて重要である。その点に鑑み、本参考例では、プルダウン冷却運転時の冷却特性を、単なる温度の最終目標値として与えるのではなく、目標温度の経時的な変化態様として与えるようにしているから、異なる仕様の断熱貯蔵庫に対して共通の冷凍ユニット２０を使用することができるようになる。

なお、特にこの参考例では、目標温度の変化態様を関数化して記憶手段４３に記憶させているから、これをテーブル化して記憶するものに比べて記憶容量が小さくて済むという利点がある。

＜実施形態１＞
次に、本発明の実施形態１を図９ないし図１３を参照して説明する。

この実施形態では業務用の横型（テーブル型）に冷凍冷蔵庫に適用した場合を例示しており、まず図９により全体構造を説明する。符号５０は断熱貯蔵庫であって、前面に開口した横長の断熱箱体により構成され、底面の四隅に設けられた脚５１によって支持されている。断熱貯蔵庫５０の内部は、後付けされる断熱性の仕切壁５２によって内部が左右に仕切られ、左の相対的に狭い側が第１の貯蔵室に相当する冷凍室５３Ｆ、右の広い側が第２の貯蔵室に相当する冷蔵室５３Ｒとなっている。なお、図示はしないが冷凍室５３Ｆ、冷蔵室５３Ｒの前面の開口には揺動式の断熱扉が開閉可能に装着されている。

断熱貯蔵庫５０の正面から見た左側部には、機械室５８が設けられている。機械室５８内の上部の奥側には、冷凍室５３Ｆと連通した断熱性の冷却器室６０が張り出し形成されているとともに、その下方には、後記する冷凍ユニット７０が出し入れ可能に収納されている。また仕切壁５２の冷蔵室５３Ｒ側の面には、ダクト６３を張ることで別の冷却器室６４が形成されている。

上記冷凍ユニット７０は、図１０に示すように、インバータモータ７１に駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機７２を備え、その圧縮機７２の冷媒吐出側が凝縮器ファン７３により冷却される凝縮器７４及びドライヤ７５を通して、弁装置である三方弁７６の入口側に接続されている。三方弁７６の一方の出口は、絞り装置に相当するキャピラリチューブ７７Ｆを介して冷凍室５３Ｆ側の冷却器室６０内に収容した第１の冷却器７８Ｆに連なる。三方弁７６の他方の出口は、やはり絞り装置であるキャピラリチューブ７７Ｒを介して冷蔵室５３Ｒ側の冷却器室６４内に収容した第２の冷却器７８Ｒに連なる。第１の冷却器７８Ｆの冷媒出口はアキュムレータ７９Ｆ及び逆止弁８０を順に連ねた上で、第２の冷却器７８Ｒの冷媒出口はアキュムレータ７９Ｒを連ねた上で合流し、最終的に圧縮機７２の吸入側に連なっている。これにより、三方弁７６を切り替えると、凝縮器７４からの冷媒を、キャピラリチューブ７７Ｆ，第１の冷却器７８Ｆ，アキュムレータ７９Ｆ及び逆止弁８０を順に介して圧縮機７２に戻る第１の流路８２Ｆと、キャピラリチューブ７７Ｒ，第２の冷却器７８Ｒ，及びアキュムレータ７９Ｒを順に介して圧縮機７２に戻る第２の流路８２Ｒとに選択的に切り替え、冷媒を第１及び第２の冷却器７８Ｆ，７８Ｒに選択的に供給できるようになっている。

なお、この三方弁７６は、圧縮機７２が駆動されている期間において、所定時間毎に第１及び第２の各流路８２Ｆ，８２Ｒを交互に有効化するように切り替えられるようになっている。また、各冷却器室６０，６４には庫内空気が触れる位置に冷凍室５３Ｆ及び冷蔵室５３Ｒの庫内温度を検出するための温度センサ８３Ｆ，８３Ｒが夫々設けられている。

さて、上記インバータモータ７１は、前記参考例１と同様に、可変周波数の交流電力を出力するインバータ駆動回路８６により駆動され、その出力周波数はコントローラ９０によって決定される。図１０を参照しつつ、コントローラ４０について詳述すると、これは冷凍室５３Ｆ及び冷蔵室５３Ｒ内の目標温度を設定するための目標温度設定手段９１と、この目標温度設定手段９１によって設定された目標温度を前記２つの温度センサ８３Ｆ，８３Ｒにより検出された実際の庫内温度との偏差を算出する偏差算出手段９２とを備える。ここで、冷凍室５３Ｆの目標温度をＴFa、実際の庫内温度をＴF とし、冷蔵室５３Ｒの目標温度をＴRa、実際の庫内温度をＴR とすると、上記偏差は（ＴF−ＴFa）及び（ＴR−ＴRa）と定義される。

上記目標温度設定手段９１は本実施形態１では図３に示した参考例１と同様であり、冷凍室５３Ｆ及び冷蔵室５３Ｒ用の２つの目標温度ＴFa,ＴRaを出力する点が相違するだけである。すなわち、冷凍室５３Ｆ及び冷蔵室５３Ｒの各目標温度は、その経時的な変化態様（すなわち時間ｔと共に目標温度を変化させる様子）として与えられており、その目標温度の変化態様としては、食品等の貯蔵物をユーザーにより設定された設定温度に冷却するコントロール運転時における目標温度の変化態様と、例えば冷凍冷蔵庫を設置して始めて電源を投入したときのように、コントロール運転時の設定温度よりも相当に高い温度からコントロール運転時の温度域まで冷却するいわゆるプルダウン冷却運転時における目標温度の変化態様との２種類があり、いずれの変化態様も、時間ｔを変数とした関数によって表しておき、その関数が例えばＥＰＲＯＭ等により構成した記憶手段に記憶されている。例えばプルダウン冷却運転時の冷凍庫５３Ｆ及び冷凍庫５３Ｒの各目標温度ＴFa、ＴRaの変化態様を示す関数ＴFa＝ｆF(t)、ＴRa＝ｆR(t)としては、図１１に示したグラフで表されるものを例示できる。

目標温度設定手段９１からの２つの目標温度ＴFa，ＴRaは、各温度センサ８３Ｆ，８３Ｒから得られる２つの庫内温度ＴF，ＴRとともに偏差算出手段２に与えられ、ここで夫々の偏差（ＴF−ＴFa）及び（ＴR−ＴRa）が算出される。そして、その各偏差の値は次段の偏差積算手段９６に与えられ、ここで例えば２分〜１０分の間（この実施形態では５分間）の偏差を冷蔵室５３Ｒ側及び冷凍室５３Ｆ側の双方を合算して積算し、その値を回転数制御手段９７に与える。回転数制御手段９７では、その偏差の積算値を、所定の基準値（下限値及び上限値）と比較し、いずれかの積算値が上限値Ｌ_UPよりも大きいときにはインバータモータ７１の回転数を上昇させるべくインバータ駆動回路８６への周波数指令信号Ｓｆを変化させ、いずれかの積算値が下限値Ｌ_DOWNよりも小さいときには、インバータモータ７１の回転数を下降させるべくインバータ駆動回路８６への周波数指令信号Ｓｆを変化させるようになっている。なお、この回転数制御手段４７の機能はＣＰＵによって実行されるソフトウエアにより実現され、そのソフトウエアの処理手順を示せば図１２の通りとなる。

その図１２を参照してそのソフトウエア的構成を説明する。ＣＰＵによって圧縮器回転制御開始ルーチンが開始されると（ステップＳ１）、まず積算値Ａを例えば０に初期化する（ステップＳ２）。次いで、上述の通りに目標温度設定手段９１が冷蔵室５３Ｒ及び冷凍室５３Ｆの各目標温度ＴRa、ＴFaをそれぞれ算出すると共に（ステップＳ３，Ｓ４）、それらの目標温度ＴRa、ＴFaと実際の庫内温度ＴR、ＴFとの偏差Ａを算出してこれを積算する（偏差算出手段９２及び偏差積算手段９６の機能：ステップＳ５）。そして、ステップＳ６に至って積算値を上限値Ｌ_UP及び下限値Ｌ_DOWNと比較して、インバータモータ７１の回転数を増減させるのである（回転数制御手段９７の機能：ステップＳ６〜Ｓ８）。

このような本実施形態１によれば、例えばプルダウン冷却運転時における冷蔵室５３Ｒ及び冷凍室５３Ｆの各目標温度ＴFa、ＴRaの時間的変化態様が図１３の一点鎖線で示すグラフのように設定されたとし、実線のように冷蔵室５３Ｒ及び冷凍室５３Ｆの実際の庫内温度ＴF、ＴRが変化したとすると、例えば冷蔵室５３Ｒ側では冷却運転の開始当初は目標温度ＴRaに比べて庫内温度ＴR がより低くなるように冷却され、冷凍室５３Ｆ側では庫内温度ＴF が目標温度ＴFaとほぼ同等になるように冷却されているから、総合的な温度偏差はマイナスになり、積算値Ａもマイナスになる。ここで、積算値Ａのグラフが鋸歯状波形になるのは、積算値Ａが所定時間毎に初期化されているためである（図１２ ステップＳ９）。そして、積算値Ａがマイナスとなって下限値Ｌ_DOWNを下回るから、当初はインバータ周波数が徐々に低下され、その結果、圧縮機回転数が段階的に低下して冷却能力が抑えられるため、庫内温度は目標温度の低下度合いに近付く。

冷却能力が低下した結果、庫内温度が目標温度を上回ることになると、冷凍室５３F 及び冷蔵室５３Ｒの各温度偏差及びその積算値Ａはプラスに推移し、総合の積算値Ａが上限値Ｌ_UPを上回ったところで圧縮機回転数が上昇されて冷却能力が高くなり、再び庫内温度は目標温度の低下度合いに近付くことになる。以下、このような制御が繰り返えされることで、庫内温度は設定された目標温度の時間的変化態様にしたがって低下して行くことになる。

そして、上述のようなプルダウン冷却運転時に途中で例えば冷蔵庫断熱貯蔵庫１０の断熱扉１５が一時的に開放されて、外気が流入することにより庫内温度が一時的に上昇したとしても、その温度上昇は断熱扉が閉じられることで急速に復元して行くから、温度偏差の積算値として観察している限り、その積算値の急変はない。このため、コントローラ９０が過敏に反応して圧縮機７２の回転数を急速に高めたりすることがなく制御が安定し、ひいては省電力化に寄与する。

なお、以上の説明ではプルダウン冷却運転時について述べたが、食品等の貯蔵物をユーザーにより設定された設定温度に冷却するコントロール運転時においても、設定温度を挟んだ上下に上限値及び下限値を決定し、上限値から下限値に向かって庫内温度を時間的にどのように変化させるべきかを示す目標温度の変化態様が関数化されて記憶手段に記憶され、プルダウン冷却運転と同様にして圧縮機の回転数が制御される。したがって、コントロール運転時においても断熱扉の開閉等による一時的な庫内温度の急変に対しては過敏に反応することがなく、省電力化を達成できる。また、記憶されている目標温度の変化態様にならうように圧縮機７２を制御するものであるから、圧縮機７２の運転停止時間を適宜に確実に取ることができ、各冷却器７８F，７８Rで一種の除霜機能を発揮させて、大量に着霜することを防止できる。

また、業務用の冷蔵庫では、上述したプルダウン冷却運転が必要になる事態は、冷蔵庫の初期設置時に限らず、電源を切って数時間経過した後の再運転、多量の食材を搬入する際の長時間の扉開放、調理直後の高温食材を多量に投入した場合等にも必要となり、その冷却特性は極めて重要である。その点に鑑み、本実施形態では、プルダウン冷却運転時の冷却特性を、単なる温度の最終目標値として与えるのではなく、目標温度の経時的な変化態様として与えるようにしているから、異なる仕様の断熱貯蔵庫に対して共通の冷凍ユニット７０を使用することができるようになる。

しかも、本実施形態では、目標温度を経時的な変化態様として与えるに当たり、所定時間毎の目標温度として与えるようにしているから、例えば所定時間毎の温度の変化率として与える場合に比べて、１台の圧縮機７２からの冷媒を２つの冷却器７８Ｆ，７８Ｒに交互に供給して二室を冷却するタイプの冷却貯蔵庫に適合するという利点がある。すなわち、仮に所定時間毎の温度の変化率として冷却目標を与え、その変化率に近付くように圧縮機７２の回転数を制御する構成とした場合には、交互に冷却するタイプでは一方が冷却されている間に例えば他方の貯蔵室の扉が一時的に開放されて庫内温度が上昇したとき、扉が閉められてその貯蔵室の冷却の番になれば直ちに庫内温度が低下するから、冷却運転が目標とする変化率は達成される。このため、実際には庫内温度が少し上昇しているにも関わらず圧縮機７２の回転数が低下されるという事態になり、このような事態が返されると、庫内温度を期待した通りに低下させることができなくなる。

これに対して、本実施形態では、目標温度の経時的変化態様を所定時間毎に異なる（徐々に低くなる）目標温度として与えるようにしているから、一時的な庫内温度の上昇があった場合に、その時点で目標温度に到達できなければ圧縮機７２の回転数を上昇させて冷却能力が高められるから、庫内温度を設定通りに確実に低下させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、目標温度と庫内温度との偏差を所定時間毎に算出して積算し、その積算値が所定の基準値を越えた場合に、直ちに圧縮機の回転数を高めるようにしたが、圧縮機の回転数を決定するに際してさらに他の条件を加味してもよい。

（２）上記実施形態では、目標温度設定手段を図３に示すように、目標温度の経時的変化態様を表した関数を記憶手段４３に記憶させ、この記憶手段４３に記憶させた関数を読み出して時間の経過に合わせて目標温度を算出する構成としたが、これに限らず、例えば図１４に示すように、目標温度の経時的変化態様を温度と経過時間とを対照させた参照テーブルを予め作成しておき、この参照テーブルを記憶手段１００に記憶しておき、計時手段１０２からの信号に応じて、テーブル読み出し手段１０１によって時間の経過に合わせてその記憶手段１００における目標温度を読み出す構成としてもよい。

本発明の参考例１を示す全体の断面図 参考例１の冷凍サイクル構成図 参考例１の目標温度設定手段の構成を示すブロック図 参考例１における目標温度の経時的変化態様を示すグラフ 参考例１における初期値の算出過程を示すグラフ 参考例１において決定された目標温度の経時的変化態様を示すグラフ 参考例１における圧縮機回転数の制御手順を示すフローチャート 参考例１におけるプルダウン冷却運転時の庫内温度の変化態様と圧縮機回転数との関係を示すグラフ 本発明の実施形態１を示す全体の断面図 実施形態１の冷凍サイクル構成図 実施形態１における冷凍室及び冷蔵室の目標温度の経時的変化態様を示すグラフ 実施形態１における圧縮機回転数の制御手順を示すフローチャート 実施形態１におけるプルダウン冷却運転時の庫内温度の変化態様と圧縮機回転数との関係を示すグラフ 目標温度設定手段を異ならせた他の実施形態を示すブロック図

符号の説明

１０…断熱貯蔵庫 １２…冷蔵室 ２２…圧縮機 ２６…キャピラリチューブ（絞り装置） ２７…冷却器 ３５…温度センサ ４１…目標温度設定手段 ４２…偏差算出手段 ４６…偏差積算手段 ４７…回転数制御手段 ５０…断熱貯蔵庫 ５１…目標温度算出手段 ５３Ｆ…冷凍室（第１の貯蔵室） ５３Ｒ…冷蔵室（第２の貯蔵室） ７２…圧縮機 ７６…三方弁（弁装置） ７７Ｆ，７７Ｒ…キャピラリチューブ（絞り装置） ７８Ｆ…第１の冷却器 ７８Ｒ…第２の冷却器 ８２Ｆ…第１の流路 ８２Ｒ…第２の流路 ９１…目標温度設定手段 ９２…偏差算出手段 ９６…偏差積算手段 ９７…回転数制御手段

Claims (5)

1. インバータモータにより駆動される圧縮機と、この圧縮機が圧縮した冷媒から放熱させる凝縮器と、この凝縮器からの冷媒を第１及び第２の流路に選択的に切り替える弁装置と、前記第１及び第２の流路に夫々個別に設けられて前記冷媒が選択的に供給される第１及び第２の冷却器と、これらの第１及び第２の冷却器への冷媒入口側と前記凝縮器との間に設けられた絞り装置と、第１及び第２の貯蔵室を有しそれらの貯蔵室が前記各冷却器により生成された冷気によって冷却される断熱貯蔵庫と、前記第１及び第２の貯蔵室内の目標温度を設定するための目標温度設定手段と、前記第１及び第２の各貯蔵室内の庫内温度を検出する温度センサと、所定時間毎に前記目標温度設定手段に設定された前記目標温度と前記温度センサにより検出された庫内温度との偏差を算出する偏差算出手段と、この偏差算出手段により算出された所定回数の偏差の和を積算する偏差積算手段と、この偏差積算手段により積算された積算値を基準値と比較して前記インバータモータの回転数を変化させる回転数制御手段とを備え、
   前記目標温度設定手段は、時間の経過と共に異なる目標温度を順次出力する構成であることを特徴とする冷却貯蔵庫。
2. 前記目標温度設定手段は、目標温度の経時的変化態様を表した関数を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された関数を読み出して時間の経過に合わせて目標温度を算出する目標温度算出手段とを備える請求項１記載の冷却貯蔵庫。
3. 前記目標温度設定手段は、目標温度の経時的変化態様を温度と経過時間とを対照させた参照テーブルとして記憶する記憶手段と、時間の経過に合わせて前記記憶手段における目標温度を読み出すテーブル読み出し手段とを備える請求項１記載の冷却貯蔵庫。
4. 前記目標温度設定手段は、圧縮機回転制御開始からの経過時間に応じた計時信号を出力する計時手段を備え、前記圧縮機回転制御開始の際に前記温度センサにより検出された各庫内温度を対応する前記関数に入力して時間初期値を算出し、
   前記目標温度算出手段は、所定時間毎に前記時間初期値からの経過時間を前記関数に入力し、前記目標温度を算出することを特徴とする請求項２記載の冷却貯蔵庫。
5. 前記目標温度設定手段は、圧縮機回転制御開始からの経過時間に応じた計時信号を出力する計時手段を備え、前記圧縮機回転制御開始の際に前記温度センサにより検出された各庫内温度を対応する前記参照テーブルに入力して時間初期値を読み出し、
   前記テーブル読み出し手段は、所定時間毎に前記時間初期値からの経過時間を前記参照テーブルに入力し、前記目標温度を読み出すことを特徴とする請求項３記載の冷却貯蔵庫。

Images