JP6167430B2 - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、断熱箱体内に貯蔵室を構成して冷却すると共に、この貯蔵室の開口は扉にて開閉自在に閉塞して成る冷却貯蔵庫に関するものである。

従来よりホテルやレストランの厨房等に設置されるこの種業務用冷却貯蔵庫（業務用冷凍庫、業務用冷蔵庫、業務用冷凍冷蔵庫等）は、断熱箱体内に前面が開口した貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により貯蔵室内に循環することで当該貯蔵室を所定の冷凍、冷蔵温度に冷却している。そして、この貯蔵室内には食材や調理済み食品等の物品を収納すると共に、貯蔵室の開口は断熱性の扉にて開閉自在に閉塞している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−７２９３９号公報

ここで、上記業務用冷却貯蔵庫においては、収納物品（食品）の劣化を防止することが最大の目標となるため、通常の家庭用冷蔵庫等に比較して大きい冷却能力を発揮できるように構成されていた。そのため、収納物品が少ない状況では過剰な冷却能力によって無駄な消費電力が増大する問題があった。そこで、冷却能力を下げてしまうと、今度は大量に温度の高い物品（食品）が収納された場合等に対処できなくなってしまうという課題があった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、省エネルギーに寄与しながら、収納物品の劣化も確実に防止することができる冷却貯蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明の冷却貯蔵庫は、断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により貯蔵室内に循環して冷却すると共に、貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えたものであって、貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、外気温度を検出する外気温度センサと、庫内温度センサの出力に基づいて圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、この制御装置は、庫内温度センサが検出する温度に基づいた貯蔵室内の所定の制御温度により圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、この圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が少ないと判断したときは貯蔵室を冷却する能力を下げる省エネモードを実行し、この制御装置は、所定の収納量少判定時間を有し、圧縮機の停止から起動までの時間が収納量少判定時間以下であるとき、貯蔵室内における物品の収納量が少ないと判断すると共に、外気温度センサの出力に基づき、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、収納量少判定時間を長くすることを特徴とする。

請求項２の発明の冷却貯蔵庫は、断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により貯蔵室内に循環して冷却すると共に、貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えたものであって、貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、外気温度を検出する外気温度センサと、庫内温度センサの出力に基づいて圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、この制御装置は、庫内温度センサが検出する温度に基づいた貯蔵室内の所定の制御温度により圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、この圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が多いと判断したときは貯蔵室を冷却する能力を上げるパワーモードを実行し、制御装置は、所定の収納量多判定時間を有し、圧縮機の停止から起動までの時間が収納量多判定時間以上であるとき、貯蔵室内における物品の収納量が多いと判断すると共に、外気温度センサの出力に基づき、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、収納量多判定時間を長くし、制御装置は、送風機の回転数を上げること、庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ高い温度を制御温度とすること、圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を上げること、圧縮機の運転周波数の上昇スピードを上げること、のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせでパワーモードを実行することを特徴とする。

請求項３の発明の冷却貯蔵庫は、断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により貯蔵室内に循環して冷却すると共に、貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えたものであって、貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、外気温度を検出する外気温度センサと、庫内温度センサの出力に基づいて圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、この制御装置は、庫内温度センサが検出する温度に基づいた貯蔵室内の所定の制御温度により圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、この圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が少ないと判断したときは貯蔵室を冷却する能力を下げる省エネモードを実行し、収納量が多いと判断したときは貯蔵室を冷却する能力を上げるパワーモードを実行し、制御装置は、所定の収納量少判定時間を有し、圧縮機の停止から起動までの時間が収納量少判定時間以下であるとき、貯蔵室内における物品の収納量が少ないと判断すると共に、外気温度センサの出力に基づき、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、収納量少判定時間を長くすることを特徴とする。

請求項４の発明の冷却貯蔵庫は、断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により貯蔵室内に循環して冷却すると共に、貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えたものであって、貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、外気温度を検出する外気温度センサと、庫内温度センサの出力に基づいて圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、この制御装置は、庫内温度センサが検出する温度に基づいた貯蔵室内の所定の制御温度により圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、この圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が少ないと判断したときは貯蔵室を冷却する能力を下げる省エネモードを実行し、収納量が多いと判断したときは貯蔵室を冷却する能力を上げるパワーモードを実行し、制御装置は、所定の収納量多判定時間を有し、圧縮機の停止から起動までの時間が収納量多判定時間以上であるとき、貯蔵室内における物品の収納量が多いと判断すると共に、外気温度センサの出力に基づき、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、収納量多判定時間を長くし、制御装置は、送風機の回転数を上げること、庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ高い温度を制御温度とすること、圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を上げること、圧縮機の運転周波数の上昇スピードを上げること、のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせでパワーモードを実行することを特徴とする。

請求項５の発明の冷却貯蔵庫は、請求項１、請求項３又は請求項４の発明において制御装置は、送風機の回転数を下げること、庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ低い温度を制御温度とすること、圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を下げること、この圧縮機の運転周波数の上昇スピードを下げること、のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせで省エネモードを実行することを特徴とする。

請求項６の発明の冷却貯蔵庫は、上記発明において断熱箱体、及び／又は、扉に設けられた結露防止ヒータを備え、制御装置は、省エネモードにおいて結露防止ヒータの通電率を下げることを特徴とする。

請求項７の発明の冷却貯蔵庫は、請求項１、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の発明において制御装置は、省エネモードを実行しているときに扉が開放されたものと判断した場合、当該省エネモードを終了することを特徴とする。

請求項８の発明の冷却貯蔵庫は、上記発明において断熱箱体、及び／又は、扉に設けられた結露防止ヒータを備え、制御装置は、パワーモードにおいて結露防止ヒータの通電率を上げることを特徴とする。

特に、業務用冷却貯蔵庫においては、前述した如く貯蔵室内の冷却能力が大きめに設計されているため、扉が閉じられている状態では、温度の高い物品（食品）等が多量に収納されない限り、圧縮機は所定の上限温度と下限温度の間でサーモサイクル運転される。また、貯蔵室内に収納された物品は、冷えればそのもの自体が蓄冷剤の役割を果たすため、貯蔵室内の温度（庫内温度）と外気温度が同一であれば、収納量が多い程、圧縮機が停止（サーモオフ）してから再度起動（サーモオン）するまでの時間（サーモオフ時間）は長くなる。

更に、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、貯蔵室内の温度は上昇し難くなるので、同じ収納量であれば、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、上記サーモオフ時間は長くなる傾向となる。

そこで、本発明ではこの圧縮機の停止から起動までの時間に着目して貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、請求項１及び請求項３の発明では、収納量が少ないと判断したときは貯蔵室を冷却する能力を下げる省エネモードを実行するようにしたので、貯蔵室内の物品の収納量が少なく、冷却能力も小さくて済む状況では請求項５の発明の如く制御装置により、送風機の回転数を下げること、庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ低い温度を制御温度とすること、圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を下げること、この圧縮機の運転周波数の上昇スピードを下げること、のうちの何れか、若しくは、それらを組み合わせて省エネモードを実行することにより、著しい省エネ化を実現することが可能となる。

この場合、請求項１及び請求項３の発明の如く制御装置に所定の収納量少判定時間を設定し、圧縮機の停止から起動までの時間が収納量少判定時間以下であるとき、貯蔵室内における物品の収納量が少ないと判断させると共に、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、収納量少判定時間を長くすることにより、収納量が少ないか否かの判断を、制御装置により的確に行わせることができるようになる。

また、この省エネモードを実行する状況では断熱箱体や扉への結露もし難くなるため、請求項６の発明の如く制御装置により、省エネモードにおいて結露防止ヒータの通電率を下げるようにすれば、尚一層の省エネ化を図ることが可能となる。

更に、請求項７の発明の如く省エネモードを実行しているときに扉が開放されたものと判断した場合、制御装置が省エネモードを終了することにより、扉の開放で貯蔵室内の負荷が増大する状況に迅速に対応することが可能となり、例えば扉を開けて多量の物品が収納された場合や外気の流入による貯蔵室内の異常温度上昇も的確に回避することができるようになるものである。

一方、請求項２及び請求項３の発明では、収納量が多いと判断したときに貯蔵室を冷却する能力を上げるパワーモードを実行するようにしたので、貯蔵室内の物品の収納量が多く、大きい冷却能力が必要となる状況では請求項２及び請求項４の発明の如く制御装置により、送風機の回転数を上げること、庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ高い温度を制御温度とすること、圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を上げること、この圧縮機の運転周波数の上昇スピードを上げること、のうちの何れか、若しくは、それらを組み合わせてパワーモードを実行することにより、貯蔵室内の物品を効果的に冷却して品質の劣化を防止することが可能となる。

この場合、請求項２及び請求項４の発明の如く制御装置に所定の収納量多判定時間を設定し、圧縮機の停止から起動までの時間が収納量多判定時間以上であるとき、貯蔵室内における物品の収納量が多いと判断させると共に、外気温度と貯蔵室内の温度との差が小さい程、収納量多判定時間を長くすることにより、収納量が多いか否かの判断を、制御装置により的確に行わせることができるようになる。

また、このパワーモードを実行する状況では貯蔵室内の冷気循環が活発化され、扉や貯蔵室の開口縁の断熱箱体に冷気が強く当てられて結露し易くなるため、請求項８の発明の如く制御装置により、パワーモードにおいては結露防止ヒータの通電率を上げるようにすれば、これら断熱箱体や扉への結露を効果的に解消することができるようになるものである。

本発明を適用した実施例としての業務用冷凍庫の縦断側面図である。 図１の業務用冷凍庫の冷媒回路図である。 図１の業務用冷凍庫の制御装置のブロック図である。 図３の制御装置の一実施例の動作を説明するフローチャートである（実施例１）。 図３の制御における収納量少の条件を説明する図である。 図３の制御装置の他の実施例の動作を説明するフローチャートである（実施例２）。 図６の制御における収納量多の条件を説明する図である。 図３の制御装置のもう一つの他の実施例の動作を説明するフローチャートである（実施例３）。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明を適用した冷却貯蔵庫の一実施例としての業務用冷凍庫Ｒの縦断側面図を示している。実施例の業務用冷凍庫Ｒは、例えばホテルやレストランの厨房などに設置されるものであり、前面が開口する断熱箱体１により本体が構成されている。この断熱箱体１は、何れもステンレスなどの鋼板から成る外箱２、及び、この外箱２内に組み込まれた内箱３と、内外両箱２、３間に注入・充填され発泡したポリウレタン断熱材４から構成されている。そして、この断熱箱体１の内箱３内を貯蔵室５としている。

また、貯蔵室５内上部には冷却装置１０の冷凍サイクルを構成する蒸発器１１が取り付けられており、この蒸発器１１の近傍には当該蒸発器１１と熱交換した冷気を貯蔵室５内に循環する冷気循環用送風機１２が取り付けられている。これにより、貯蔵室５内は所定の冷凍温度に冷却される。そして、この貯蔵室５（断熱箱体１）の前面開口２２は、二組の観音開き式の扉６によって開閉自在に閉塞される。

尚、図中において、蒸発器１１及び送風機１２の下方に取り付けられる１３は、蒸発器１１が取り付けられた冷却室１４と貯蔵室５内を区画するための仕切板であり、前部には冷気循環用送風機１２に面して冷気吸込口１３Ａが形成され、後部は開口されている。これにより、冷気循環用送風機１２より貯蔵室５から冷却室１４に吸い込まれた冷気は、蒸発器１１と熱交換した後、冷却室１４後方から貯蔵室５内に吐出される。

一方、断熱箱体１の天面には前面パネル１６及び両側面及び後面を構成するパネルによって機械室１７が画成されており、この機械室１７内には冷却装置１０の冷凍サイクルを構成する圧縮機１８や凝縮器１９等が設置され、蒸発器１１と共に冷却装置１０の周知の冷媒回路を構成している。尚、２０は、凝縮器用送風機である。

また、図中５０は貯蔵室５の前面開口２２を上下に仕切る仕切部材であり、実施例ではこの仕切部材５０の前面裏側を含む、開口２２の縁部に対応する断熱箱体１の断熱材４側には、結露防止ヒータ５１が取り付けられている。尚、この結露防止ヒータ５１は断熱箱体１の他、扉６側、又は、それらの双方に取り付けても良い。

ここで、図２の冷媒回路図を参照して本実施例における冷却装置１０の冷媒回路７について説明する。圧縮機１８の吐出側の配管２３には、凝縮器１９が接続されている。そして、この凝縮器１９の出口側には、配管２４を介して減圧手段としてのキャピラリチューブ２５が接続されている。このキャピラリチューブ２５は蒸発器１１に接続され、蒸発器１１の出口側は逆止弁２６を介して圧縮機１８に接続されて環状の冷媒回路を構成している。

次に、図３を参照して本実施例における制御装置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、業務用冷凍庫Ｒの制御を司る。この制御装置Ｃは、時限手段としてのタイマ３２、ＰＩＤ演算処理部３３、記憶部３４を内蔵している。更に、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３５が接続されている。各種設定スイッチには、貯蔵室５内の制御温度の目標温度（後述）を任意に設定可能とするＬＣＤパネル（設定手段）３６も含まれる。このＬＣＤパネル３６で設定された目標温度等は前記記憶部３４に記憶される。

また、当該制御装置Ｃの入力側には、貯蔵室５内上部に位置した前記冷気吸込口１３Ａに取り付けられて貯蔵室５内の上部の冷気温度（庫内温度）を検出する庫内温度センサ３１（貯蔵室内温度検出手段）、業務用冷凍庫Ｒの周囲の温度（外気温度）を検出するための外気温度センサ（外気温度検出手段）４８等が接続されている。庫内温度センサ３１が取り付けられた仕切板１３の冷気吸込口１３Ａは、貯蔵室５内において最も温度が高くなる傾向にある位置である。これにより、庫内温度センサ３１は、冷気が蒸発器１１を通過する前の貯蔵室５内の温度を検出する。以後はこれを貯蔵室５内の冷気温度（庫内温度）として取り扱うものとする。

他方、制御装置Ｃの出力側には、圧縮機１８を駆動させる圧縮機モータ（ＤＣモータ）１８Ｍと、冷気循環用送風機１２を駆動させる送風機モータ１２Ｍ、凝縮器用送風機２０を駆動させる送風機モータ２０Ｍ、結露防止ヒータ５１等が接続されている。ここで、圧縮機モータ１８Ｍは、インバータ装置３７を介して接続されており、これによって、運転周波数を変化させ、圧縮機モータ１８Ｍの回転数を変化させることにより圧縮機１８における冷媒の循環量を制御可能としている。そして、前述した各出力に基づいて、制御装置Ｃは、各モータ１８Ｍ、１２Ｍ、２０Ｍの運転及び結露防止ヒータ５１への通電を制御する。

（１）基本的な冷却運転制御
以上の構成で、実施例の業務用冷凍庫Ｒの基本的な冷却運転制御について説明する。制御装置Ｃは、庫内温度センサ３１により現在の貯蔵室５内上部の冷気温度（以下、庫内温度と云う）を検出し、この庫内温度から制御温度を推定する。この制御温度とは物品の品温（推定値）のことであり、後述するように各運転モードによって異なる推定値となるものであるが、制御装置Ｃはこの制御温度と目標温度とに基づいて圧縮機１８の運転を制御する。

ここで、制御装置Ｃは、上記制御温度が目標温度よりも低い所定の下限温度（本実施例では、目標温度−２ｄｅｇ）に達すると圧縮機１８を停止させる（サーモオフ）と共に、制御温度が目標温度よりも高い所定の上限温度（本実施例では、目標温度＋２ｄｅｇ）に達すると圧縮機１８を再起動させる（サーモオン）ことにより、圧縮機１８のサーモサイクル運転を実行する。

また、制御装置Ｃは、圧縮機１８を運転している間（即ち、上記サーモオンからサーモオフまでの間）、制御装置Ｃの内部に設けられたＰＩＤ演算処理部３３により、現在の制御温度と目標温度との偏差ｅに基づいて圧縮機１８（圧縮機モータ１８Ｍ）の運転周波数をＰＩＤ制御する。尚、冷気循環用送風機１２は常時運転されているものとする。このような冷却運転により、貯蔵室５内に収納された物品の温度（品温。推定値）は、目標温度の上下２ｄｅｇの範囲の冷凍温度に維持されることになる。また、制御装置Ｃは所定の通電率で結露防止ヒータ５１に通電し、開口２２縁部における結露を防止する。

（２−１）収納量判定制御
また、この実施例では上記のような冷却運転中、制御装置Ｃは貯蔵室５内に収納された物品の量が少ないか否か常時判断している。次に、図４及び図５を参照しながらこの実施例における収納量判定制御について説明する。図４のステップＳ１で制御装置Ｃは先ず運転モードをパワーモード（この実施例での通常モード）とする。

この実施例の通常モードでは、制御装置Ｃは冷気循環用送風機１２の回転数を所定の高い回転数「高」とし、結露防止ヒータ５１の通電率を通常の通電率よりも所定値、例えば、５％高くし（＋５％）、制御温度（品温）を庫内温度センサ３１が検出した冷気温度より所定値、例えば、０．５ｄｅｇ高い値とし、圧縮機１８の運転周波数制御における上限周波数を所定の高い値、例えば７２Ｈｚとし、且つ、圧縮機１８の運転周波数を上昇させる際のスピードを１秒１Ｈｚ（１ｓ／Ｈｚ。１秒で１Ｈｚ上げるという意味。以下、同じ）とする。

これにより、圧縮機１８の運転周波数は上がり易くなり、冷気循環用送風機１２の風量も増加するので、貯蔵室５内を冷却する能力は高い状態となる。そして、ステップＳ２に進み、前記タイマ３２により計時した過去所定時間、例えば過去１時間以内にサーモオフ（圧縮機１８停止）したか否か判断し、していなければ制御装置ＣはステップＳ１に戻ってパワーモードを継続する。

ステップＳ２で１時間以内にサーモオフしている場合、制御装置ＣはステップＳ３に進み、直近のサーモオフ時間（圧縮機１８の停止から起動までの時間）は収納量少の条件を満たしているか否か判断する。図５はこの収納量少の条件を示している。実施例では収納量少の条件は庫内温度（横）と外気温度（縦）のマトリックスとなっており、各庫内温度と各外気温度の組み合わせに対してそれぞれ収納量少判定時間が設定されている。

例えば、庫内温度センサ３１が検出する現在の庫内温度が−２５℃以下であり、外気温度センサ４８が検出するそのときの外気温度が＋３３℃以上であるとき、収納量少判定時間は１０分以下となる。また、庫内温度が−２５℃、外気温度＋２８℃以上のときの収納量少判定時間は１２分以下となる。更に、庫内温度が−１８℃、外気温度＋３３℃以上のときの収納量少判定時間も１２分以下となる（その他の組み合わせは図５参照）。即ち、外気温度と庫内温度との差が小さい程、収納量少判定時間が長くなっている。これは、外気温度と庫内温度との差が小さい程、制御温度が上がり難くなることに基づくものである。

制御装置ＣはステップＳ３で庫内温度センサ３１が検出する庫内温度と外気温度センサ４８が検出する外気温度に基づき、図５のマトリックスから収納量少判定時間を抽出し、直近のサーモオフ時間が抽出した収納量少判定時間を満たしているか否か判断する。例えば上記庫内温度−２５℃以下、外気温度＋３３以上でサーモオフ時間が１０分より長かった場合、制御装置ＣはステップＳ１に戻る。

一方、貯蔵室５内の物品の収納量が少ない場合、蓄冷剤となる物品が少ないことから圧縮機１８が停止してから制御温度が上昇していくスピードは速くなるので、サーモオフ時間は短くなる。制御装置ＣはステップＳ３でサーモオフ時間が１０分以下であった場合、収納量が少ないと判断し（収納量少の条件を満たす）、ステップＳ４に進んで運転モードを省エネモードに切り換える。

この省エネモードでは、制御装置Ｃは冷気循環用送風機１２の回転数を所定の低い回転数「低」とし、結露防止ヒータ５１の通電率を通常の通電率よりも所定値、例えば、５％低くし（−５％）、制御温度（品温）を庫内温度センサ３１が検出した冷気温度より所定値、例えば、０．５ｄｅｇ低い値とし、圧縮機１８の運転周波数制御における上限周波数を所定の低い値、例えば５５Ｈｚとし、且つ、圧縮機１８の運転周波数を上昇させる際のスピードを１０秒１Ｈｚ（１０ｓ／Ｈｚ。１０秒で１Ｈｚ上げるという意味。以下、同じ）とする。

これにより、圧縮機１８の運転周波数は上がり難くなり、冷気循環用送風機１２の風量も減少するので、貯蔵室５内を冷却する能力は低い状態となる。このとき、貯蔵室５内の物品の収納量は少ないので、冷却能力を下げても支障無く冷却可能である。そして、このような省エネモードとすることで消費電力が低下し、省エネルギーとなる。

尚、制御装置Ｃはその後ステップＳ５で扉６が開放されたか否か判断する。実施例のような業務用冷凍庫Ｒの場合、制御装置Ｃは庫内温度センサ３１が検出する冷気温度の上昇度合いから扉６の開閉を判断するが（急激な上昇等で扉６が開放されたものと判断する）、扉６の開放を検知する扉スイッチが設けられている場合（家庭用冷蔵庫等）には、当該扉スイッチの出力に基づいて扉６の開閉を検出する。そして、ステップＳ５で否であればステップＳ６に進み、今度は前記所定時間より長い所定時間、例えば、１時間３０分以内にサーモオフしたか否か判断し、サーモオフしていれば貯蔵室５内の冷却に問題は無いと判断してステップＳ４に戻り、省エネモードを継続する。

一方、ステップＳ５で扉６が開放された場合、省エネモードを終了してステップＳ１に戻り、運転モードを通常モードに戻す。これにより、扉６を開いて多量の物品が貯蔵室５内に投入された場合や外気の流入による負荷の増大に対処できるようにする。また、省エネモードでは貯蔵室５の冷却能力が明らかに不足し、ステップＳ６で１時間３０分以内にサーモオフしなかった場合にもステップＳ１に戻ってパワーモードに戻し、冷却能力を高くする。

このように、圧縮機１８の停止から起動までのサーモオフ時間に着目して貯蔵室５内に収納された物品の量を判定し、収納量が少ないと判断したときは貯蔵室５を冷却する能力を下げる省エネモードを実行するようにしたので、貯蔵室５内の物品の収納量が少なく、冷却能力も小さくて済む状況では制御装置Ｃにより、冷気循環用送風機１２の回転数を下げ、庫内温度センサ３１が検出した温度より低い温度を制御温度とし、圧縮機１８の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を下げ、この圧縮機１８の運転周波数の上昇スピードを下げる省エネモードを実行し、著しい省エネ化を実現することが可能となる。

この場合、制御装置Ｃに図５の収納量少判定時間を設定し、圧縮機１８の停止から起動までのサーモオフ時間が収納量少判定時間以下であるとき、貯蔵室５内における物品の収納量が少ないと判断させると共に、外気温度と庫内温度との差が小さい程、収納量少判定時間を長くするようにしたので、収納量が少ないか否かの判断を、制御装置Ｃにより的確に行わせることができるようになる。

また、この省エネモードを実行する状況では断熱箱体１や扉６への結露もし難くなるため、制御装置Ｃにより、省エネモードにおいて結露防止ヒータ５１の通電率を下げるようにしたので、尚一層の省エネ化を図ることが可能となる。

更に、省エネモードを実行しているときに扉６が開放された場合、制御装置Ｃが省エネモードを終了することにより、扉６の開放で貯蔵室５内の負荷が増大する状況に迅速に対応することが可能となり、例えば扉６を開けて多量の物品が収納された場合や外気の流入による貯蔵室５内の異常温度上昇も的確に回避することができるようになる。

次に、図６及び図７を参照しながら本発明の他の実施例について説明する。尚、この場合も基本的な冷却運転制御は前記実施例の（１）と同様である。
（２−２）収納量判定制御
この場合の実施例では前述した冷却運転中、制御装置Ｃは貯蔵室５内に収納された物品の量が多いか否か常時判断している。次に、図６及び図７を参照しながらこの実施例における収納量判定制御について説明する。図６のステップＳ７で制御装置Ｃは先ず運転モードを省エネモード（この実施例での通常モード）とする。

この実施例の省エネモードでは、制御装置Ｃは冷気循環用送風機１２の回転数を所定の低い回転数「低」とし、結露防止ヒータ５１の通電率を通常の通電率よりも前記５％低くし（−５％）、制御温度（品温）を庫内温度センサ３１が検出した冷気温度より前記０．５ｄｅｇ低い値とし、圧縮機１８の運転周波数制御における上限周波数を低い前記５５Ｈｚとし、且つ、圧縮機１８の運転周波数を上昇させる際のスピードを１０秒１Ｈｚ（１０ｓ／Ｈｚ）とする。

これにより、圧縮機１８の運転周波数は上がり難くなり、冷気循環用送風機１２の風量も減少するので、貯蔵室５内を冷却する能力は低い状態となる。そして、ステップＳ８に進み、過去所定時間、例えば過去１時間３０分以内にサーモオフ（圧縮機１８停止）したか否か判断し、１時間３０分以内にサーモオフしていれば制御装置Ｃは冷却能力が足りていると判断し、ステップＳ７に戻って省エネモードを継続する。

ステップＳ８で１時間３０分以内にサーモオフしていない場合、制御装置Ｃは冷却能力が足りていないと判断してステップＳ９に進み、運転モードをパワーモードに切り換える。このパワーモードでは、制御装置Ｃは冷気循環用送風機１２の回転数を所定の高い回転数「高」とし、結露防止ヒータ５１の通電率を通常の通電率よりも前記５％高くし（＋５％）、制御温度（品温）を庫内温度センサ３１が検出した冷気温度より前記０．５ｄｅｇ高い値とし、圧縮機１８の運転周波数制御における上限周波数を高い前記７２Ｈｚとし、且つ、圧縮機１８の運転周波数を上昇させる際のスピードを１秒１Ｈｚ（１ｓ／Ｈｚ）とする。

これにより、圧縮機１８の運転周波数は上がり易くなり、冷気循環用送風機１２の風量も増加するので、貯蔵室５内を冷却する能力は高い状態となる。これにより、貯蔵室５内に収納された多量の物品を円滑に冷却可能となり、冷却能力の増大によって結露し易くなる開口２２縁への結露も、結露防止ヒータ５１の発熱量を上げて防止する。

尚、制御装置Ｃはその後ステップＳ１０で今度は前記所定時間より短い所定時間、例えば、１時間以内にサーモオフしたか否か判断し、サーモオフしていなければ貯蔵室５内の冷却が依然足りていないと判断してステップＳ１０に戻り、パワーモードを継続する。

一方、ステップＳ１０で１時間以内にサーモオフしている場合、制御装置Ｃは冷却能力は足りていると判断し、ステップＳ１１に進んで直近のサーモオフ時間（圧縮機１８の停止から起動までの時間）は収納量多の条件を満たしているか否か判断する。図７はこの収納量多の条件を示している。この実施例でも収納量多の条件は庫内温度（横）と外気温度（縦）のマトリックスとなっており、各庫内温度と各外気温度の組み合わせに対してそれぞれ収納量多判定時間が設定されている。

例えば、庫内温度センサ３１が検出する現在の庫内温度が−２５℃以下であり、外気温度センサ４８が検出するそのときの外気温度が＋３３℃以上であるとき、収納量多判定時間は１５分以上となる。また、庫内温度が−２５℃、外気温度＋２８℃以上のときの収納量多判定時間は１７分以上となる。更に、庫内温度が−１８℃、外気温度＋３３℃以上のときの収納量多判定時間も１７分以上となる（その他の組み合わせは図７参照）。即ち、外気温度と庫内温度との差が小さい程、収納量多判定時間が長くなっている。これは前述と同様の理由である。

制御装置ＣはステップＳ１１で庫内温度センサ３１が検出する庫内温度と外気温度センサ４８が検出する外気温度に基づき、図７のマトリックスから収納量多判定時間を抽出し、直近のサーモオフ時間が抽出した収納量多判定時間を満たしているか否か判断する。貯蔵室５内の物品の収納量が多い場合、蓄冷剤となる物品が多いことから圧縮機１８が停止してから制御温度が上昇していくスピードは遅くなるので、サーモオフ時間は長くなる。

そこで、例えば上記庫内温度−２５℃以下、外気温度＋３３℃以上でサーモオフ時間が１５分以上であった場合、制御装置Ｃは収納量が多いと判断し（収納量多の条件を満たす）、ステップＳ９に戻ってパワーモードを継続する。

他方、上記庫内温度−２５℃以下、外気温度＋３３以上でサーモオフ時間が１５分より短かった場合、制御装置Ｃは収納量が少ない（多くない）と判断してステップＳ７に戻り、省エネモードに切り換えて冷却能力を低くする。

このように、貯蔵室５内の物品の収納量が多いと判断したときに貯蔵室５を冷却する能力を上げるパワーモードを実行するようにしたので、貯蔵室５内の物品の収納量が多く、大きい冷却能力が必要となる状況では制御装置Ｃにより、冷気循環用送風機１２の回転数を上げ、庫内温度センサ３１が検出した温度より高い温度を制御温度とし、圧縮機１８の運転周波数制御における上限周波数を上げ、この圧縮機１８の運転周波数の上昇スピードを上げるパワーモードにより、貯蔵室５内の物品を効果的に冷却して品質の劣化を防止することが可能となる。

この場合、制御装置Ｃに所定の収納量多判定時間を設定し、圧縮機１８の停止から起動までのサーモオフ時間が収納量多判定時間以上であるとき、貯蔵室５内における物品の収納量が多いと判断させると共に、外気温度と庫内温度との差が小さい程、収納量多判定時間を長くすることにより、収納量が多いか否かの判断を、制御装置Ｃにより的確に行わせることができるようになる。

また、このパワーモードを実行する状況では貯蔵室５内の冷気循環が活発化され、扉６や貯蔵室５の開口２２縁の断熱箱体１に冷気が強く当てられて結露し易くなるが、制御装置Ｃにより、パワーモードにおいては結露防止ヒータ５１の通電率を上げるので、これら断熱箱体１や扉６への結露を効果的に解消することができるようになる。

次に、図８を参照しながら本発明のもう一つの他の実施例について説明する。尚、この場合も基本的な冷却運転制御は前記実施例の（１）と同様である。
（２−３）収納量判定制御
前記実施例１では制御装置Ｃが通常はパワーモード（通常モード）を実行し、収納量が少ないときに省エネモードに切り換え、実施例２では通常は省エネモード（通常モード）を実行し、収納量が多いときにパワーモードに切り換えるようにしたが、この場合の実施例では冷却運転中、制御装置Ｃが貯蔵室５内に収納された物品の量が少ないか、通常か、或いは、多いかを常時判断するようにしている。次に、図８を参照しながらこの実施例における収納量判定制御について説明するが、省エネモードとパワーモードの内容は前述と同様であるので、説明は省略する。

図８のステップＳ１２で制御装置Ｃは先ず運転モードを通常モードとする。この実施例の通常モードでは、制御装置Ｃは冷気循環用送風機１２の回転数を所定の通常回転数「通常」とし、結露防止ヒータ５１の通電率も通常の通電率とし（通常）、制御温度（品温）を庫内温度センサ３１が検出した冷気温度とし、圧縮機１８の運転周波数制御における上限周波数は通常の値、例えば６０Ｈｚとし、且つ、圧縮機１８の運転周波数を上昇させる際のスピードを通常の値、例えば、５秒１Ｈｚ（５ｓ／Ｈｚ。５秒で１Ｈｚ上げるという意味）とする。

これにより、貯蔵室５内は前述した省エネモードとパワーモードの中間の通常の冷却能力で冷却される状態となる。そして、ステップＳ１３に進み、過去所定時間、例えば過去１時間以内にサーモオフ（圧縮機１８停止）したか否か判断し、しているときは制御装置Ｃは冷却能力が足りているものと判断し、ステップＳ１４に進んで前述の図４のステップＳ３と同様に直近のサーモオフ時間は収納量少の条件を満たしたか否か判断し、否（少なくない）であれば制御装置ＣはステップＳ１２に戻って通常モードを継続する。また、ステップＳ１３で１時間以内にサーモオフしていない場合、制御装置Ｃは冷却能力が足りていないと判断してステップＳ１８に進み、今度はそれより長い１時間３０分以内にサーモオフしていないか否か判断し、していれば制御装置Ｃは冷却能力が足りていると判断してステップＳ１２に戻る。

一方、ステップＳ１４で直近のサーモオフ時間が前述した収納量少の条件（図５）を満たしている場合、制御装置ＣはステップＳ１５に進んで前述した省エネモードに切り換える。他方、ステップＳ１８で１時間３０分サーモオフしていない場合、制御装置Ｃは冷却能力が足りていないと判断し、ステップＳ１９に進んで前述したパワーモードに切り換える。

尚、図８のステップＳ１６、ステップＳ１７は図４のステップＳ５、ステップＳ６と同様であり、ステップＳ２０、ステップＳ２１は図６のステップＳ１０、ステップＳ１１（収納量多の条件（図７）の判断）と同様であるので説明を省略する。このような制御とすることで、貯蔵室５内の物品の収納量を、「少」、「通常」、「多」の三段階で判断し、省エネモード、通常モード、パワーモードの三つのモードに切り換えることができるので、より一層の省エネ化と適切な冷却運転を実現することが可能となる。

尚、上記各実施例では各運転モードにおいて冷気循環用送風機１２の回転数、結露防止ヒータ５１の通電率、制御温度（品温）、圧縮機１８の運転周波数制御における上限周波数、圧縮機１８の運転周波数を上昇させる際のスピードの全てを変更するようにしたが、それに限らず、それらの何れか、若しくは、それらの組み合わせの変更にて運転モードを切り換えるようにしても良い。

また、前記実施例１における図４のステップＳ６や実施例３における図８のステップＳ１７では、「１時間３０分以内にサーモオフした」か否か判断するようにしたが、それに限らず、「１時間３０分以内に目標温度に到達した」か否か判断するようにしてもよい。更に、実施例では業務用冷凍庫を例に採り上げて説明したが、それに限らず、業務用冷蔵庫やその他、種々の冷却貯蔵庫に本発明は有効である。

Ｒ 業務用冷凍庫（冷却貯蔵庫）
Ｃ 制御装置
１ 断熱箱体
５ 貯蔵室
７ 冷媒回路
１０ 冷却装置
１１ 蒸発器
１２ 冷気循環用送風機
１８ 圧縮機
３１ 庫内温度センサ（貯蔵室内温度検出手段）
３７ インバータ装置
４８ 外気温度センサ（外気温度検出手段）
５１ 結露防止ヒータ

Claims (8)

1. 断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により前記貯蔵室内に循環して冷却すると共に、前記貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えた冷却貯蔵庫において、
   前記貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、
   外気温度を検出する外気温度センサと、
   前記庫内温度センサの出力に基づいて前記圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、前記庫内温度センサが検出する温度に基づいた前記貯蔵室内の所定の制御温度により前記圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、該圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて前記貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が少ないと判断したときは前記貯蔵室を冷却する能力を下げる省エネモードを実行し、
   前記制御装置は、所定の収納量少判定時間を有し、前記圧縮機の停止から起動までの時間が前記収納量少判定時間以下であるとき、前記貯蔵室内における物品の収納量が少ないと判断すると共に、前記外気温度センサの出力に基づき、外気温度と前記貯蔵室内の温度との差が小さい程、前記収納量少判定時間を長くすることを特徴とする冷却貯蔵庫。
2. 断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により前記貯蔵室内に循環して冷却すると共に、前記貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えた冷却貯蔵庫において、
   前記貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、
   外気温度を検出する外気温度センサと、
   前記庫内温度センサの出力に基づいて前記圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、前記庫内温度センサが検出する温度に基づいた前記貯蔵室内の所定の制御温度により前記圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、該圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて前記貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が多いと判断したときは前記貯蔵室を冷却する能力を上げるパワーモードを実行し、
   前記制御装置は、所定の収納量多判定時間を有し、前記圧縮機の停止から起動までの時間が前記収納量多判定時間以上であるとき、前記貯蔵室内における物品の収納量が多いと判断すると共に、前記外気温度センサの出力に基づき、外気温度と前記貯蔵室内の温度との差が小さい程、前記収納量多判定時間を長くし、
   前記制御装置は、前記送風機の回転数を上げること、前記庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ高い温度を前記制御温度とすること、前記圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を上げること、該圧縮機の運転周波数の上昇スピードを上げること、のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせで前記パワーモードを実行することを特徴とする冷却貯蔵庫。
3. 断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により前記貯蔵室内に循環して冷却すると共に、前記貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えた冷却貯蔵庫において、
   前記貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、
   外気温度を検出する外気温度センサと、
   前記庫内温度センサの出力に基づいて前記圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、前記庫内温度センサが検出する温度に基づいた前記貯蔵室内の所定の制御温度により前記圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、該圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて前記貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が少ないと判断したときは前記貯蔵室を冷却する能力を下げる省エネモードを実行し、収納量が多いと判断したときは前記貯蔵室を冷却する能力を上げるパワーモードを実行し、
   前記制御装置は、所定の収納量少判定時間を有し、前記圧縮機の停止から起動までの時間が前記収納量少判定時間以下であるとき、前記貯蔵室内における物品の収納量が少ないと判断すると共に、前記外気温度センサの出力に基づき、外気温度と前記貯蔵室内の温度との差が小さい程、前記収納量少判定時間を長くすることを特徴とする冷却貯蔵庫。
4. 断熱箱体内に貯蔵室を構成し、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する蒸発器と熱交換した冷気を送風機により前記貯蔵室内に循環して冷却すると共に、前記貯蔵室の開口を開閉自在に閉塞する扉を備えた冷却貯蔵庫において、
   前記貯蔵室内の温度を検出する庫内温度センサと、
   外気温度を検出する外気温度センサと、
   前記庫内温度センサの出力に基づいて前記圧縮機及び送風機の運転を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、前記庫内温度センサが検出する温度に基づいた前記貯蔵室内の所定の制御温度により前記圧縮機をサーモサイクル運転すると共に、該圧縮機の停止から起動までの時間に基づいて前記貯蔵室内に収納された物品の量を判定し、収納量が少ないと判断したときは前記貯蔵室を冷却する能力を下げる省エネモードを実行し、収納量が多いと判断したときは前記貯蔵室を冷却する能力を上げるパワーモードを実行し、
   前記制御装置は、所定の収納量多判定時間を有し、前記圧縮機の停止から起動までの時間が前記収納量多判定時間以上であるとき、前記貯蔵室内における物品の収納量が多いと判断すると共に、前記外気温度センサの出力に基づき、外気温度と前記貯蔵室内の温度との差が小さい程、前記収納量多判定時間を長くし、
   前記制御装置は、前記送風機の回転数を上げること、前記庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ高い温度を前記制御温度とすること、前記圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を上げること、該圧縮機の運転周波数の上昇スピードを上げること、のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせで前記パワーモードを実行することを特徴とする冷却貯蔵庫。
5. 前記制御装置は、前記送風機の回転数を下げること、前記庫内温度センサが検出した温度より所定値だけ低い温度を前記制御温度とすること、前記圧縮機の運転中に実行する運転周波数制御における上限周波数を下げること、該圧縮機の運転周波数の上昇スピードを下げること、のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせで前記省エネモードを実行することを特徴とする請求項１、請求項３又は請求項４に記載の冷却貯蔵庫。
6. 前記断熱箱体、及び／又は、前記扉に設けられた結露防止ヒータを備え、
   前記制御装置は、前記省エネモードにおいて前記結露防止ヒータの通電率を下げることを特徴とする請求項５に記載の冷却貯蔵庫。
7. 前記制御装置は、前記省エネモードを実行しているときに前記扉が開放されたものと判断した場合、当該省エネモードを終了することを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６のうちの何れかに記載の冷却貯蔵庫。
8. 前記断熱箱体、及び／又は、前記扉に設けられた結露防止ヒータを備え、
   前記制御装置は、前記パワーモードにおいて前記結露防止ヒータの通電率を上げることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の冷却貯蔵庫。

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