JP6311286B2

JP6311286B2 - 冷蔵システム

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Publication number: JP6311286B2
Application number: JP2013237022A
Authority: JP
Inventors: 章真鍋; 崇志白木; 吉田　仁; 仁吉田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: JP2015096787A

Description

この発明は、冷蔵システムに関し、特に、複数の冷蔵室内空調機を備える冷蔵システムに関する。

従来、複数の冷蔵室内空調機を備える冷蔵システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、冷凍機と、冷凍機から冷媒が供給される複数のショウケース（冷蔵室内空調機）と、冷凍機と複数のショウケースのそれぞれとの間に設けられショウケースに流入する冷媒の流れを制御する複数の電磁弁とを備える冷蔵システムが開示されている。そして、電磁弁をオンオフすることにより、ショウケース内の温度を所望の温度に保持するように構成されている。

ここで、上記特許文献１に記載されるような、冷凍機と複数のショウケースとからなる従来の冷蔵システムでは、全ての、または、多数のショウケースに流れる冷媒を同時に停止させた場合（全ての、または、多数の電磁弁を同時にオフ状態にした場合）、冷凍機のコンプレッサが一旦停止してしまう場合がある。このため、コンプレッサの運転および停止が繰り返し行われることに起因して、電力の消費量が大きくなるという不都合があった。そこで、上記特許文献１では、複数のショウケースに流れる冷媒をタイミングをずらしながら順次停止させるとともに、コンプレッサが停止するタイミングを予測して、そのタイミングに合わせて少なくとも１つの電磁弁をオン状態にすることにより、コンプレッサを停止させないように構成されている。これにより、ショウケースの駆動台数が平準化されるとともに、コンプレッサの運転および停止の繰り返しが抑制されるため、その分、省電力化を図ることが可能になる。

特許第４８５０１０３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された冷蔵システムでは、少なくとも１つの電磁弁がオン状態にされる（少なくとも１つ冷蔵室内空調機が常に駆動状態にされる）ため、冷蔵室内空調機の運転率が低い状態を実現することが困難であり、その結果、運転率が低い状態も実現しながら、省電力化を図ることが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、運転率が低い状態も実現しながら、省電力化を図ることが可能な冷蔵システムを提供することである。

この発明の一の局面による冷蔵システムは、冷凍機と、冷凍機に接続される複数の冷蔵室内空調機と、複数の冷蔵室内空調機のオンオフを制御する制御部とを備え、制御部は、複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御しながら、複数の冷蔵室内空調機の運転率に基づいて、複数の冷蔵室内空調機が全てオフ状態になる第１制御と、複数の冷蔵室内空調機のうちの少なくとも１つの冷蔵室内空調機がオン状態になるように制御する第２制御とを選択的に行うように構成されている。

この発明の一の局面による冷蔵システムでは、上記のように、制御部を、複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御しながら、複数の冷蔵室内空調機の運転率に基づいて、複数の冷蔵室内空調機が全てオフ状態になる第１制御と、複数の冷蔵室内空調機のうちの少なくとも１つの冷蔵室内空調機がオン状態になるように制御する第２制御とを選択的に行うように構成することによって、冷蔵室内空調機の駆動台数が０台になる状態も含めて、複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングが互いにずらされ、かつ、オフ制御同士のタイミングが互いにずらされるように制御されるので、運転率が低い状態も実現しながら、省電力化を図ることができる。

上記一の局面による冷蔵システムにおいて、好ましくは、複数の冷蔵室内空調機毎に設けられ、冷蔵室内空調機に流入する冷媒の流れを制御する複数の制御弁をさらに備え、制御部は、複数の制御弁をタイミングを互いにずらしながらオンオフさせることにより、複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成されている。このように構成すれば、制御弁をタイミングを互いにずらしながらオンオフさせることにより、容易に、複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすことができる。

上記一の局面による冷蔵システムにおいて、好ましくは、複数の冷蔵室内空調機毎に設けられる複数の温度検出部をさらに備え、制御部は、温度検出部により、目標温度範囲外の温度が検出された場合、目標温度範囲外の温度が検出された温度検出部に対応する冷蔵室内空調機のオンオフを行うとともに、複数の温度検出部により、目標温度範囲外の温度が検出された場合には、複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成されている。このように構成すれば、複数の温度検出部により目標温度範囲外の温度が検出された場合でも、複数の冷蔵室内空調機同士が同時にオンまたはオフされるのが抑制されるので、省電力化を図ることができる。

この場合、好ましくは、制御部は、目標温度範囲外の温度が検出された温度検出部に対応する冷蔵室内空調機のオンオフを行うことにより、冷蔵室内空調機の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を外れた場合、直前にオン状態またはオフ状態にした冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機のうちの少なくとも１つをオン状態またはオフ状態にして、冷蔵室内空調機の駆動台数が予め決定された駆動台数の範囲内になるように制御するように構成されている。このように構成すれば、予め決定された駆動台数の範囲を超えて冷蔵室内空調機が駆動するのが抑制されるので、冷蔵室内空調機の駆動台数が平準化され、その結果、省電力化を図ることができる。

上記冷蔵室内空調機の駆動台数が予め決定された駆動台数の範囲を外れた場合に冷蔵室内空調機がオン状態またはオフ状態にされる冷蔵システムにおいて、好ましくは、制御部は、冷蔵室内空調機の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にした冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オン状態の冷蔵室内空調機のうち、目標温度範囲の下限値との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度測定部に対応する冷蔵室内空調機をオフ状態にし、冷蔵室内空調機の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にした冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オフ状態の冷蔵室内空調機のうち、目標温度範囲の上限値との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度測定部に対応する冷蔵室内空調機をオン状態にするように構成されている。このように構成すれば、比較的低温（比較的高温）の領域に配置される冷蔵室内空調機をオフ状態（オン状態）にすることにより、比較的低温（比較的高温）の状態の領域がさらに低温（高温）になるのを抑制することができるので、冷蔵システムが配置される領域（たとえば倉庫）内の温度が局所的に低くなる（高くなる）のを抑制することができる。

上記冷蔵室内空調機の駆動台数が予め決定された駆動台数の範囲を外れた場合に冷蔵室内空調機がオン状態またはオフ状態にされる冷蔵システムにおいて、好ましくは、制御部は、冷蔵室内空調機の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にした冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オン状態の冷蔵室内空調機のうち、運転率が最も低い冷蔵室内空調機をオフ状態にし、冷蔵室内空調機の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にした冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オフ状態の冷蔵室内空調機のうち、運転率が最も高い冷蔵室内空調機をオン状態にするように構成されている。ここで、一般的には、比較的高温（比較的低温）になり易い領域に配置される冷蔵室内空調機は、運転率が高く（低く）なる。そこで、冷蔵室内空調機の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合（下回った場合）、直前にオン状態（オフ状態）にした冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オン状態（オフ状態）の冷蔵室内空調機のうち、運転率が最も低い（最も高い）冷蔵室内空調機をオフ状態（オン状態）にすることにより、比較的低温（比較的高温）の状態の領域がさらに低温（高温）になるのを抑制することができる。これにより、冷蔵システムが配置される領域（たとえば倉庫）内の温度が局所的に低くなる（高くなる）のを抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、運転率が低い状態も実現しながら、省電力化を図ることができる。

本発明の第１および第２実施形態による冷蔵システムのブロック図である。本発明の第１および第２実施形態による冷蔵システムのユニットクーラの運転率と駆動台数との関係を示した図である。本発明の第１実施形態による冷蔵システムの制御処理を示したフローチャートである。本発明の第２実施形態による冷蔵システムの制御処理を示したフローチャートである。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による冷蔵システム１００の構成について説明する。

第１実施形態による冷蔵システム１００は、図１に示すように、冷凍機１と、ユニットクーラ２と、電磁弁３と、温度センサ４と、制御部５とを備えている。ユニットクーラ２と温度センサ４とは、倉庫６内に配置されている。なお、ユニットクーラ２は、本発明の「冷蔵室内空調機」の一例である。また、電磁弁３は、本発明の「制御弁」の一例である。また、温度センサ４は、本発明の「温度検出部」の一例である。

冷凍機１は、凝縮器１１と、圧縮機１２とを含む。また、圧縮機１２は、後述する冷凍サイクルにおける低圧側から吸入されたガス冷媒を圧縮して高圧側に吐出する役割を有している。また、圧縮機１２には、回転数（運転周波数）の変更により冷媒吐出量が制御可能なインバータ制御式圧縮機が用いられている。

凝縮器１１は、内部を流通する過熱ガス状態の冷媒（たとえば、二酸化炭素（ＣＯ_２））を外部空気を用いて冷却する機能を有している。また、凝縮器１１内で凝縮（液化）された冷媒は、電磁弁３を介してユニットクーラ２に流入される。

ユニットクーラ２は、倉庫６内に複数（第１実施形態では、６台）設けられている。また、６台のユニットクーラ２（ユニットクーラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅおよび２ｆ）は、それぞれ、膨張弁２１と蒸発器２２とを含む。

膨張弁２１は、凝縮器１１で冷却（液化）された冷媒を絞り膨張（減圧）させて蒸発器２２に供給する役割を有している。また、膨張弁２１は、パルス制御により駆動されるステッピングモータの駆動力を利用して弁機構を開閉駆動されるように構成されている。また、膨張弁２１により絞り膨張された液冷媒は、気相および液相からなる気液二相状態のまま蒸発器２２に流入される。

蒸発器２２には、送風機（図示せず）が設けられており、倉庫６内を冷却するための空気（冷気）が送風機によって倉庫６を循環されるように構成されている。また、蒸発器２２は、流通する冷媒が蒸発（気化）する際に、流通する空気から熱を奪って循環空気を冷却する。また、蒸発器２２における蒸発後の冷媒は、気相を多く含んだガス状態となって冷凍機１の圧縮機１２に戻される。

このように、冷蔵システム１００では、圧縮機１２から吐出された冷媒が、凝縮器１１、膨張弁２１、蒸発器２２の順に流れて圧縮機１２に帰還される冷凍サイクルが構成されている。

また、電磁弁３は、冷凍機１とユニットクーラ２との間に設けられている。ここで、第１実施形態では、電磁弁３は、ユニットクーラ２（ユニットクーラ２ａ〜２ｆ）毎に合計６台設けられている。電磁弁３は、ユニットクーラ２に流入する冷媒の流れを制御する機能を有する。すなわち、電磁弁３がオン状態にされることにより、ユニットクーラ２（膨張弁２１、蒸発器２２）に冷媒が流れて、ユニットクーラ２がオン状態（駆動状態）にされる。また、電磁弁３がオフ状態にされることにより、ユニットクーラ２（膨張弁２１、蒸発器２２）に冷媒が流れなくなり、ユニットクーラ２がオフ状態（非駆動状態）にされる。

また、第１実施形態では、温度センサ４（温度センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅおよび４ｆ）は、ユニットクーラ２の近傍に配置され、６台のユニットクーラ２毎に対応してそれぞれ（合計６台）設けられている。

制御部５は、温度センサ４から検出された温度のデータが入力されるとともに、電磁弁３のオンオフを制御するように構成されている。ここで、第１実施形態では、制御部５は、６台のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御しながら、６台のユニットクーラ２が全てオフ状態になるか、または、６台のユニットクーラ２のうちの少なくとも１つのユニットクーラ２がオン状態になるように制御するように構成されている。具体的には、制御部５は、６台の電磁弁３を互いにタイミングをずらしながらオンオフさせることにより、６台のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成されている。すなわち、制御部５は、２台以上のユニットクーラ２（電磁弁３）が、同時にオン（オフ）しないように制御するように構成されている。

また、制御部５は、温度センサ４により、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度が検出された場合、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度が検出された温度センサ４に対応する（近傍に配置される）ユニットクーラ２（電磁弁３）のオンオフを行うように構成されている。たとえば、温度センサ４ａにより、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度が検出された場合、温度センサ４ａの近傍に配置されるユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）のオンオフを行うように構成されている。ここで、目標温度範囲（Ｔ１）は、たとえば設定温度（Ｔ０）に対して±２度（Ｔ０−２≦Ｔ１≦Ｔ０＋２）の範囲である。具体的には、制御部５は、温度センサ４により、目標温度範囲（Ｔ１）よりも高い温度Ｔ（＞Ｔ０＋２）が検出された場合には、ユニットクーラ２（電磁弁３）をオンさせて、ユニットクーラ２の近傍を冷却するように構成されている。また、制御部５は、温度センサ４により、目標温度範囲（Ｔ１）よりも低い温度Ｔ（＜Ｔ０−２）が検出された場合には、ユニットクーラ２（電磁弁３）をオフさせて、ユニットクーラ２の近傍の冷却を停止させるように構成されている。

また、複数の温度センサ４により、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度が検出された場合、複数のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成されている。たとえば、温度センサ４ａおよび４ｂにより、目標温度範囲（Ｔ１）よりも高い温度Ｔ（低い温度Ｔ）が検出された場合、ユニットクーラ２ａおよび２ｂ（電磁弁３ａおよび３ｂ）が、同時にオン（オフ）されずに、タイミングを互いにずらしながら、オン（オフ）されるように構成されている。具体的には、ユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）がオン（オフ）状態にされた後、所定時間経過後（たとえば、数秒後）、ユニットクーラ２ｂ（電磁弁３ｂ）がオン（オフ）状態にされる。

また、制御部５は、６台のユニットクーラ２の全体の運転率（平均の運転率）に対してユニットクーラ２の駆動台数の範囲を予め決定するように構成されている。たとえば、図２に示すように、６台のユニットクーラ２の全体の運転率（平均の運転率）が、０％以上３４％未満である場合（パターン１）、ユニットクーラ２の駆動台数は、０台（最低駆動台数）〜２台（最高駆動台数）に決定される。また、６台のユニットクーラ２の全体の運転率（平均の運転率）が、３４％以上６７％未満である場合（パターン２）、ユニットクーラ２の駆動台数は、２台（最低駆動台数）〜４台（最高駆動台数）に決定される。また、６台のユニットクーラ２の全体の運転率（平均の運転率）が、６７％以上１００％以下である場合（パターン３）、ユニットクーラ２の駆動台数は、４台（最低駆動台数）〜６台（最高駆動台数）に決定される。

そして、制御部５は、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度が検出された温度センサ４に対応する（近傍に配置される）ユニットクーラ２のオンオフを行うことにより、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を外れた場合、直前にオン状態またはオフ状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２のうちの少なくとも１つをオン状態またはオフ状態にして、ユニットクーラ２の駆動台数が予め決定された駆動台数の範囲内になるように制御するように構成されている。たとえば、ユニットクーラ２の駆動台数が、２台〜４台の間に決定されている場合に、ユニットクーラ２ａがオン状態（駆動状態）にされることにより、駆動台数が５台になった場合には、直前にオン状態にされたユニットクーラ２ａ以外のユニットクーラ２ｂ〜２ｆのうちの１台がオフ状態にされて、駆動台数が４台にされる。

また、制御部５は、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オン状態のユニットクーラ２のうち、目標温度範囲の下限値（Ｔ０−２）との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４に対応するユニットクーラ２をオフ状態にするように構成されている。たとえば、ユニットクーラ２ａがオン状態（駆動状態）にされることにより、駆動台数が５台になった場合、直前にオン状態にされたユニットクーラ２ａ以外のユニットクーラ２ｂ〜２ｆで、かつ、オン状態（駆動状態）のユニットクーラ２のうち、目標温度範囲の下限値（Ｔ０−２）との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４の近傍に配置されるユニットクーラ２がオフ状態にされて、駆動台数が４台にされる。

また、制御部５は、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オフ状態のユニットクーラ２のうち、目標温度範囲の上限値（Ｔ０＋２）との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４に対応するユニットクーラ２をオン状態にするように構成されている。たとえば、ユニットクーラ２ａがオフ状態（非駆動状態）にされることにより、駆動台数が１台になった場合、直前にオフ状態にされたユニットクーラ２ａ以外のユニットクーラ２ｂ〜２ｆで、かつ、オフ状態（非駆動状態）のユニットクーラ２のうち、目標温度範囲の上限値（Ｔ０＋２）との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４の近傍に配置されるユニットクーラ２がオン状態にされて、駆動台数が２台にされる。

次に、図３を参照して、第１実施形態による冷蔵システム１００の制御部５の動作について説明する。

まず、図３に示すように、ステップＳ１において、６台のユニットクーラ２の全体の運転率（平均の運転率）に対してユニットクーラ２の駆動台数の範囲が決定される。ここでは、６台のユニットクーラ２の全体の運転率（平均の運転率）が、３４％以上６７％未満（パターン２）であり、ユニットクーラ２の駆動台数が、２台〜４台に決定された(図２参照)と仮定する。

次に、ステップＳ２において、全ての温度センサ４（４ａ〜４ｆ）の温度値を取得する。そして、ステップＳ３において、温度センサ４（４ａ〜４ｆ）が、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度を検出したか否かが判断される。ステップＳ３において、全ての温度センサ４により検出された温度Ｔが、目標温度範囲（Ｔ１）内であれば、ステップＳ２に戻る。

一方、ステップＳ３において、全ての温度センサ４（４ａ〜４ｆ）のうち、少なくとも１つの温度センサ４により検出された温度Ｔが、目標温度範囲（Ｔ１）外であれば、ステップＳ４に進む。ここで、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度を検出した温度センサ４が１つであれば、この温度センサ４の近傍に配置されるユニットクーラ２のオンオフが行われる。たとえば、温度センサ４ａが、目標温度範囲（Ｔ１）よりも低い温度Ｔ（＜Ｔ０−２）を検出した場合には、ユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）がオフ状態にされる。また、温度センサ４ａが、目標温度範囲（Ｔ１）よりも高い温度Ｔ（＞Ｔ０＋２）を検出した場合には、ユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）がオン状態にされる。

また、ステップＳ３において、目標温度範囲（Ｔ１）外の温度を検出した温度センサ４が複数あれば、ステップＳ４において、これらの温度センサ４に対応するユニットクーラ２（電磁弁３）のオンオフが、互いにオンオフのタイミングが重ならないようにずらして行われる。たとえば、温度センサ４ａおよび４ｂが、目標温度範囲（Ｔ１）よりも低い温度Ｔ（＜Ｔ０−２）を検出した場合には、ユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）がオフ状態にされた後、所定時間経過後、ユニットクーラ２ｂ（電磁弁３ｂ）がオフ状態にされる。また、温度センサ４ａおよび４ｂが、目標温度範囲（Ｔ１）よりも高い温度Ｔ（＞Ｔ０＋２）を検出した場合には、ユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）がオン状態にされた後、所定時間経過後、ユニットクーラ２ｂ（電磁弁３ｂ）がオン状態にされる。

次に、ステップＳ５において、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数（ここでは、２台〜４台）の範囲を外れたか否かが判断される。ステップＳ５において、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲内であれば、ステップＳ６に進んで、その他（直前にオフ状態にしたユニットクーラ２以外）のユニットクーラ２のオンオフの制御は行わず、その後、ステップＳ２に戻る。

一方、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲外であれば、ステップＳ７に進む。ここで、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オン状態のユニットクーラ２のうち、目標温度範囲の下限値（Ｔ０−２）との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４に対応するユニットクーラ２をオフ状態にする。一方、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オフ状態のユニットクーラ２のうち、ユニットクーラ２の上限値（Ｔ０＋２）との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４に対応するユニットクーラ２をオン状態にする。これにより、駆動台数が予め決定された駆動台数の範囲内にされる。その後、ステップＳ２に戻る。

なお、ステップＳ２〜Ｓ７の処理は、冷蔵システム１００の動作中は、常時（または、一定の時間間隔毎に）行われる。

また、第１実施形態では、パターン１では、０台〜２台の範囲でユニットクーラ２の駆動台数が許容されているので、ステップＳ７において、ユニットクーラ２がオフ状態にされることにより、全てのユニットクーラ２ａ〜２ｆがオフ状態になることも許容される。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、制御部５を、複数のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御しながら、複数のユニットクーラ２が全てオフ状態になるか、または、複数のユニットクーラ２のうちの少なくとも１つのユニットクーラ２がオン状態になるように制御するように構成することによって、ユニットクーラ２の駆動台数が０台になる状態も含めて、複数のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングが互いにずらされ、かつ、オフ制御同士のタイミングが互いにずらされるように制御されるので、運転率が低い状態も実現しながら、省電力化を図ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数のユニットクーラ２毎に設けられ、ユニットクーラ２に流入する冷媒の流れを制御する複数の電磁弁３を備えて、制御部５を、複数の電磁弁３をタイミングを互いにずらしながらオンオフさせることにより、複数のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成する。これにより、電磁弁３をタイミングを互いにずらしながらオンオフさせることにより、容易に、複数のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数のユニットクーラ２毎に設けられる複数の温度センサ４を備えて、制御部５を、温度センサ４により、目標温度範囲Ｔ１外の温度が検出された場合、目標温度範囲Ｔ１外の温度が検出された温度センサ４に対応するユニットクーラ２のオンオフを行うとともに、複数の温度センサ４により、目標温度範囲Ｔ１外の温度が検出された場合には、複数のユニットクーラ２のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成する。これにより、複数の温度センサ４により目標温度範囲Ｔ１外の温度が検出された場合でも、複数のユニットクーラ２が同時にオンオフされるのが抑制されるので、省電力化を図ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部５を、複数のユニットクーラ２の運転率に対してユニットクーラ２の駆動台数の範囲を予め決定するように構成して、制御部５を、目標温度範囲Ｔ１外の温度が検出された温度センサ４に対応するユニットクーラ２のオンオフを行うことにより、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を外れた場合、直前にオン状態またはオフ状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２のうちの少なくとも１つをオン状態またはオフ状態にして、ユニットクーラ２の駆動台数が予め決定された駆動台数の範囲内になるように制御するように構成する。これにより、予め決定された駆動台数の範囲を超えてユニットクーラ２が駆動するのが抑制されるので、ユニットクーラ２の駆動台数が平準化され、その結果、省電力化を図ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部５を、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オン状態のユニットクーラ２のうち、目標温度範囲の下限値との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４に対応するユニットクーラ２をオフ状態にし、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オフ状態のユニットクーラ２のうち、目標温度範囲の上限値との差の絶対値が最も大きい温度を検出した温度センサ４に対応するユニットクーラ２をオン状態にするように構成する。これにより、比較的低温（比較的高温）の領域に配置されるユニットクーラ２をオフ状態（オン状態）にすることにより、比較的低温（比較的高温）の状態の領域がさらに低温（高温）になるのを抑制することができるので、冷蔵システム１００が配置される領域（倉庫６）内の温度が局所的に低くなる（高くなる）のを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図４を参照して、第２実施形態による冷蔵システムについて説明する。第２実施形態では、ユニットクーラの駆動台数が予め決定された駆動台数の範囲を外れた場合、温度センサにより検出された温度に基づいてユニットクーラがオンオフされた上記第１実施形態と異なり、ユニットクーラの運転率に基づいてユニットクーラがオンオフされる。

第２実施形態による冷蔵システム１０１（図１参照）の構成は、上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

次に、図４を参照して、第２実施形態による冷蔵システム１０１の制御部５ａ（図１参照）の動作について説明する。

ステップＳ１〜Ｓ６の動作は、上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

ステップＳ５において、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数（ここでは、２台〜４台と仮定する）の範囲を外れたか否かが判断される。ステップＳ５において、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲内であれば、ステップＳ６に進む。一方、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲外であれば、ステップＳ８に進む。

ここで、第２実施形態では、制御部５ａは、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オン状態のユニットクーラ２のうち、運転率が最も低いユニットクーラ２をオフ状態にする。一方、制御部５ａは、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オフ状態のユニットクーラ２のうち、運転率が最も高いユニットクーラ２をオン状態にする。

たとえば、温度センサ４ａにより、目標温度範囲（Ｔ１）よりも高い温度Ｔ（＞Ｔ０＋２）が検出されてユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）がオン状態にされた際に、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲外（５台）になったとする。このとき、直前にオン状態にされたユニットクーラ２ａ以外のユニットクーラ２ｂ〜２ｆで、かつ、オン状態であるユニットクーラのうち、運転率が最も低いユニットクーラ２がオフ状態にされて、駆動台数が４台（予め決定された駆動台数の範囲内）にされる。また、温度センサ４ａにより、目標温度範囲（Ｔ１）よりも低い温度Ｔ（＜Ｔ０−２）が検出されてユニットクーラ２ａ（電磁弁３ａ）がオフ状態にされた際に、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲外（１台）になったとする。このとき、直前にオフ状態にされたユニットクーラ２ａ以外のユニットクーラ２ｂ〜２ｆで、かつ、オフ状態であるユニットクーラ２のうち、運転率が最も高いユニットクーラ２がオン状態にされて、駆動台数が２台（予め決定された駆動台数の範囲内）にされる。その後、ステップＳ２に戻る。

なお、第２実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、制御部５ａを、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オン状態のユニットクーラ２のうち、運転率が最も低いユニットクーラ２をオフ状態にし、ユニットクーラ２の駆動台数が、予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オフ状態のユニットクーラ２のうち、運転率が最も高いユニットクーラ２をオン状態にするように構成する。ここで、一般的には、比較的高温（比較的低温）になり易い領域に配置されるユニットクーラ２は、運転率が高く（低く）なる。そこで、予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合（下回った場合）、直前にオン状態（オフ状態）にしたユニットクーラ２以外のユニットクーラ２で、かつ、オン状態（オフ状態）のユニットクーラ２のうち、運転率が最も低い（最も高い）ユニットクーラ２をオフ状態（オン状態）にすることにより、比較的低温（比較的高温）の状態の領域がさらに低温（高温）になるのを抑制することができる。これにより、冷蔵システム１０１が配置される領域（倉庫６）内の温度が局所的に低くなる（高くなる）のを抑制することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明の冷蔵システムを倉庫に配置する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の冷蔵システムを倉庫以外のショーケースなどに配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、冷凍機から冷媒がユニットクーラに流入される例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷凍機内に、凝縮器および圧縮機に加えて蒸発器および膨張弁を設けて、冷凍機から冷気をユニットクーラに流入させるとともに、倉庫内に流出させるようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、倉庫内に６台のユニットクーラが設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、倉庫内に６台以外の複数の台数のユニットクーラを設けてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、冷凍機とユニットクーラとの間に電磁弁を設けて、冷凍機からユニットクーラに流入する冷媒の流れを制御する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電磁弁以外の部材により、冷凍機からユニットクーラに流入する冷媒の流れを制御するようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、６台のユニットクーラの運転率に対して、３つのパターンに分けて、ユニットクーラの駆動台数の範囲が決定される（図２参照）例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、３つ以外の数のパターンに分けて、ユニットクーラの駆動台数の範囲を決定してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、目標温度範囲を、設定温度に対して±２度の範囲にする例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、目標温度範囲を、設定温度に対して±２度以外の範囲にしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ_２）を用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷媒として二酸化炭素以外の冷媒を用いてもよい。たとえば、二酸化炭素以外の他の自然冷媒を用いてもよいし、オゾン層破壊係数がゼロの代替フロン冷媒を用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１冷凍機
２、２ａ〜２ｆユニットクーラ（冷蔵室内空調機）
３、３ａ〜３ｆ電磁弁（制御弁）
４、４ａ〜４ｆ温度センサ（温度検出部）
５、５ａ制御部
１００、１０１冷蔵システム

Claims

冷凍機と、
前記冷凍機に接続される複数の冷蔵室内空調機と、
前記複数の冷蔵室内空調機のオンオフを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御しながら、前記複数の冷蔵室内空調機の運転率に基づいて、前記複数の冷蔵室内空調機が全てオフ状態になる第１制御と、前記複数の冷蔵室内空調機のうちの少なくとも１つの冷蔵室内空調機がオン状態になるように制御する第２制御とを選択的に行うように構成されている、冷蔵システム。
前記複数の冷蔵室内空調機毎に設けられ、前記冷蔵室内空調機に流入する冷媒の流れを制御する複数の制御弁をさらに備え、
前記制御部は、前記複数の制御弁をタイミングを互いにずらしながらオンオフさせることにより、前記複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成されている、請求項１に記載の冷蔵システム。
前記複数の冷蔵室内空調機毎に設けられる複数の温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部により、目標温度範囲外の温度が検出された場合、前記目標温度範囲外の温度が検出された前記温度検出部に対応する前記冷蔵室内空調機のオンオフを行うとともに、複数の前記温度検出部により、前記目標温度範囲外の温度が検出された場合には、前記複数の冷蔵室内空調機のオン制御同士のタイミングを互いにずらし、かつ、オフ制御同士のタイミングを互いにずらすように制御するように構成されている、請求項１または２に記載の冷蔵システム。
前記制御部は、前記目標温度範囲外の温度が検出された前記温度検出部に対応する前記冷蔵室内空調機のオンオフを行うことにより、前記冷蔵室内空調機の駆動台数が、前記予め決定された駆動台数の範囲を外れた場合、直前にオン状態またはオフ状態にした前記冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機のうちの少なくとも１つをオン状態またはオフ状態にして、前記冷蔵室内空調機の駆動台数が前記予め決定された駆動台数の範囲内になるように制御するように構成されている、請求項３に記載の冷蔵システム。
前記制御部は、前記冷蔵室内空調機の駆動台数が、前記予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にした前記冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オン状態の冷蔵室内空調機のうち、前記目標温度範囲の下限値との差の絶対値が最も大きい温度を検出した前記温度測定部に対応する前記冷蔵室内空調機をオフ状態にし、前記冷蔵室内空調機の駆動台数が、前記予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にした前記冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オフ状態の冷蔵室内空調機のうち、前記目標温度範囲の上限値との差の絶対値が最も大きい温度を検出した前記温度測定部に対応する前記冷蔵室内空調機をオン状態にするように構成されている、請求項４に記載の冷蔵システム。
前記制御部は、前記冷蔵室内空調機の駆動台数が、前記予め決定された駆動台数の範囲を上回った場合、直前にオン状態にした前記冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オン状態の冷蔵室内空調機のうち、運転率が最も低い前記冷蔵室内空調機をオフ状態にし、前記冷蔵室内空調機の駆動台数が、前記予め決定された駆動台数の範囲を下回った場合、直前にオフ状態にした前記冷蔵室内空調機以外の冷蔵室内空調機で、かつ、オフ状態の冷蔵室内空調機のうち、運転率が最も高い前記冷蔵室内空調機をオン状態にするように構成されている、請求項４に記載の冷蔵システム。