JP4703299B2

JP4703299B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP4703299B2
Application number: JP2005209893A
Authority: JP
Inventors: 勝小柴
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: JP2007024443A

Description

本発明は、オープンタイプの低温ショーケースが設置された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内を空調する空気調和装置および空気調和装置の制御方法に関するものである。

従来から、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は、飲料製品や冷蔵食品などが陳列される低温ショーケース（オープンショーケース）が据え付けられている。この低温ショーケースの蒸発器には店舗の外に別置きされた冷凍機から冷媒が供給されて、庫内の温度を低温に維持するようになっている。一方、店舗の天井面などには空気調和装置の室内ユニットが取り付けられ、店舗内の温度が所定温度に空調されている。
また、この種の空気調和装置にあっては、低温ショーケース用冷凍機の室内側熱負荷および当該冷凍機のＥＰＲと、空気調和装置の室内側熱負荷および当該空気調和装置のＥＰＲとに基づいて空気調和装置の空調設定温度を算出し、電力需要の低減化、すなわち省エネ化を図るようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１９６４３２号公報

しかしながら、上記従来の技術にあっては、低温ショーケースの霜取動作については考慮されておらず省エネ効果が不十分であった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、低温ショーケースが霜取動作する場合に十分な省エネ効果を得ることのできる空気調和装置および空気調和装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、オープンタイプの低温ショーケースが設置された店舗内に設けられる室内ユニットと、当該室内ユニットに冷媒配管にて接続された室外ユニットとを備えた空気調和装置において、前記低温ショーケースの霜取動作の期間、前記低温ショーケースの庫内温度が前記霜取動作の終了温度である霜取設定温度まで到達する前に、前記低温ショーケースの庫内温度より高い範囲で１℃〜２℃前記店舗内の空調設定温度を降下させると共に、前記霜取動作終了後に前記低温ショーケースの庫内温度が庫内設定温度に復帰した後に前記店舗内の温度を所定温度に復帰させることを特徴とする。

また本発明は、上記発明において、前記低温ショーケースが前記店舗内に複数設置されていると共に、前記室内ユニットを複数備えている場合には、前記霜取動作を行う低温ショーケースの周辺の温度を、前記低温ショーケースの庫内温度より高い範囲で１℃〜２℃下げるために、当該低温ショーケースの周辺に位置する室内ユニットの前記空調設定温度を下げることを特徴とする。

本発明によれば、低温ショーケースの霜取動作の期間、店舗内の空調設定温度を所定温度降下させると共に、前記霜取動作終了後に低温ショーケースの庫内温度が庫内設定温度に復帰した後に前記店舗内の温度を所定温度に復帰させるため、霜取動作終了後に低温ショーケースの庫内温度を庫内設定温度に復帰させるために要する冷凍機の消費電力を削減することができ、以って、省エネ効果を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお以下では、本実施の形態に係る空気調和装置がコンビニエンスストアに設置された場合について説明する。
図１は本実施の形態に係る空気調和装置１の設置態様を示す図である。この図に示すように、空気調和装置１は、例えばコンビニエンスストアの店舗２内（被空調室内）の室内空調を行うものであり、店舗２の天井などに配設された複数（図示例では２台）の室内ユニット３Ａ、３Ｂと、店舗２の外に配設され図示せぬ熱交換器および圧縮器を内蔵し上記各室内ユニット３Ａ、３Ｂに空調用冷媒配管４にて接続された空調用室外ユニット５とを有して構成されている。

また、店舗２内には冷却貯蔵設備としての冷蔵ケース６および冷凍ケース７が配設されている。また、冷蔵ケース６は、透明ガラス扉にて開口が開閉自在に閉塞されたウォークインショーケース８と、前面が開口したオープンタイプの低温ショーケースであるオープンショーケース９とを有し、店舗２の一壁面２Ａにウォークインショーケース８が配設され、他壁面２Ｂに複数台（図示例では６台）のオープンショーケース９−１〜９−６が配設されている。ウォークインショーケース８およびオープンショーケース９のそれぞれの庫内は所定の設定温度（＋３℃〜＋１０℃程度）に冷却されており、飲料製品や冷蔵食品などが陳列されている。なお、オープンショーケース９は、ウォークインショーケース８とは異なり、庫外と庫内とを隔てる扉が設けられていないため、オープンショーケース９の上方から下方に向けて冷風（エアカーテン）を送風するように構成されている。

また、店舗２の一壁面２Ａには冷凍ケース７がウォークインショーケース８に隣接配置され、当該冷凍ケース７の庫内が冷凍温度（−１０℃〜−２０℃）に冷却されて、冷凍食品や冷菓などが陳列されている。店舗２の外には、冷凍機を有する冷却用室外ユニット１０が上記空調用室外ユニット５に並設されており、冷却用冷媒配管１１を介して冷蔵ケース（ウォークインショーケース８、オープンショーケース９）および冷凍ケース７に接続されている。

図２は、本実施の形態に係る空気調和装置の制御装置２０の機能的構成を示すブロック図である。制御装置２０は、店舗２の図示せぬ管理室などに設置されており、制御処理や各種演算を実行する制御手段としての汎用マイクロコンピュータ２１と、制御プログラムや各種データを記憶する記憶手段としてのメモリ２２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）部２３とを備えて構成されている。また、通信Ｉ／Ｆ部２３は、空調用室外ユニット５に内蔵された制御装置との通信Ｉ／Ｆである空調用通信Ｉ／Ｆ２３Ａと、冷却用室外ユニット１０に内蔵された制御装置との通信Ｉ／Ｆである冷却用Ｉ／Ｆ２３Ｂとを有し、上記汎用マイクロコンピュータ２１は、これらの通信Ｉ／Ｆ２３Ａ、２３Ｂを介して空調用室外ユニット５および冷却用室外ユニット１０のそれぞれと互いにデータを送受可能に構成されている。

上記メモリ２２には、店舗２に配設された室内ユニット３Ａ、３Ｂと、各オープンショーケース９−１〜９−６との対応関係を規定する対応テーブル５０が格納されている。詳述すると、本実施の形態では、オープンショーケース９−１〜９−６の少なくともいずれか１つが霜取動作を開始した場合、そのオープンショーケース９から直近に位置する室内ユニット３の空調設定温度を所定温度（例えば１℃〜２℃）だけ下げて、霜取動作しているオープンショーケース９の周囲の温度を下げることとし、図３に示すように、上記対応テーブル５０には、オープンショーケース９−１〜９−６のそれぞれの直近に位置する室内ユニット３が対応付けられている。なお、この対応関係は、室内ユニット３とオープンショーケース９との対応関係は、それぞれの配置関係が変更された場合には、図示せぬ操作部からの入力により再設定される。

次いで図４を参照して制御装置２０の動作について詳述する。
オープンショーケース９−１〜９−６の少なくともいずれか１つが霜取動作を開始した場合、そのオープンショーケース９の識別子とともに霜取動作開始通知が冷却用室外ユニット１０から汎用マイクロコンピュータ２１に入力される。汎用マイクロコンピュータ２１は、かかる霜取動作開始通知を受信すると、霜取動作を開始したオープンショーケース９に対応する室内ユニット３を上記対応テーブル５０に基づいて特定し、その室内ユニット３の空調設定温度Ｄを所定温度α（例えば１℃〜２℃）だけ下げるように空調用室外ユニット５に対して指示を送る。

これにより、図４に示すように、霜取動作開始タイミングＴ１からオープンショーケース９の庫内温度がオープンショーケース設定温度Ａから上昇し始めると共に、空調設定温度Ｄの引き下げに伴ってオープンショーケース９周辺の室内温度が下がり始めることとなる。そして、霜取動作に伴ってオープンショーケース９の庫内温度が霜取設定温度Ｂまで到達して冷却用室外ユニット１０が霜取動作を終了する霜取動作終了タイミングＴ２になると、冷却用室外ユニット１０は、オープンショーケース９の庫内温度をオープンショーケース９の設定温度Ａまで引き下げるべく内蔵の冷凍機を動作させる。

ここで、上記のように、霜取動作開始タイミングＴ１と同期して空調設定温度Ｄが所定温度αだけ引き下げられるため、霜取動作終了タイミングＴ２に至る前までには、オープンショーケース９周辺の室内温度が空調設定温度Ｄから所定温度αだけ下降した温度に維持される。これにより、霜取動作を行ったオープンショーケース９の周辺の熱負荷が一時的に下がるので、当該オープンショーケース９の庫内温度が霜取設定温度Ｂから元のオープンショーケース設定温度Ａまで降下するのに要する時間が短縮されることになる。

そして、オープンショーケース９の庫内温度がオープンショーケース設定温度Ａに復帰したとき（庫内温度復帰タイミングＴ３）、冷却用室外ユニット１０は、庫内温度をオープンショーケース設定温度Ａに復帰させるための冷凍機の動作を解除して、当該設定温度Ａを維持するための動作に移行させると共に、制御装置２０に対して、庫内温度が復帰したことを通知する。当該通知を受信すると、制御装置２０の汎用マイクロコンピュータ２１は、空調設定温度Ｄを元の設定温度に戻すように空調用室外ユニット５に指示する。これにより、オープンショーケース９の庫内温度がオープンショーケース設定温度Ａに復帰したタイミングＴ３から店内温度が元の空調設定温度Ｄに復帰することとなる。

このように、本実施の形態によれば、オープンショーケース９の霜取動作に伴って庫内温度が霜取設定温度Ｂまで到達する前までに店内温度を空調設定温度Ｄから所定温度αだけ降下させると共に、霜取動作終了後にオープンショーケース９の庫内温度がオープンショーケース設定温度Ａに復帰した後に店内温度を空調設定温度Ｄに復帰させるようにしたため、霜取動作終了後にあっては、オープンショーケース９の周辺の熱負荷が一時的に下げられ、これにより、当該オープンショーケース９の庫内温度が霜取設定温度Ｂから元のオープンショーケース設定温度Ａに復帰するまでの時間が短縮されることになる。

ここで、一般に、オープンショーケース９を冷却するための冷凍機に比べて空気調和装置の方が運転効率が高いため、空気調和装置の空調設定温度Ｄを下げて霜取動作終了までにオープンショーケース９の周辺の熱負荷が一時的に下げておくことで、霜取動作終了後の冷凍機の消費電力を抑制することができ、以って、全体の消費電力を下げて省エネ効果を高めることができる。

また、オープンショーケース９の庫内温度が霜取設定温度Ｂから元のオープンショーケース設定温度Ａに復帰した場合には、空調設定温度Ｄを元に戻すため、この空調設定温度Ｄの変更による店舗２内の環境変化を小さくすることができる。

また、本実施の形態によれば、オープンショーケース９が店舗２内に複数設置されていると共に、空気調和装置１が複数の室内ユニット３を有する場合には、オープンショーケース９ごとに直近に位置する室内ユニット３を予め設定しておき、オープンショーケース９が霜取動作を開始した場合に、当該オープンショーケース９の直近に位置する室内ユニット３に対してだけ空調設定温度Ｄを所定温度αだけ下げるようにしたため、当該オープンショーケース９の周辺のみの温度が下げられ、店舗２内の環境変化が最小に抑えられ、また、省エネ効果をより一層高めることができる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施の形態では、オープンショーケース９の庫内温度がオープンショーケース設定温度Ａに復帰したときに、冷却用室外ユニット１０から制御装置２０に対して通知するようにしたが、霜取動作開始タイミングＴ１からオープンショーケース９の庫内温度がオープンショーケース設定温度Ａに復帰するタイミングＴ３までの時間（以下、「庫内温度復帰時間」という）が予め求められている場合には、制御装置２０は、霜取動作開始タイミングＴ１からタイマを作動させて庫内温度復帰時間をカウントし、当該タイマがタイマアップしたときに、空調設定温度Ｄを元に戻すようにしても良い。

また、上述した実施の形態では、オープンショーケース９の霜取動作開始タイミングＴ１で空調設定温度Ｄを下げる構成としたが、これに限らない。すなわち、オープンショーケース９の庫内温度が霜取設定温度Ｂに到達する前、つまり、霜取動作終了タイミングＴ２に至る前までにオープンショーケース９の周辺の温度が下げることが可能なタイミングであれば、任意のタイミングとすることができる。

また、上述した実施の形態では、制御装置２０が冷却用室外ユニット１０から通信により霜取動作開始を受信する構成としたが、これに限らず、どのオープンショーケース９が霜取動作を開始したかを制御装置２０が識別可能な構成であれば任意の構成とすることができる。例えば、各オープンショーケース９に庫内の温度を検出する温度センサを設け、制御装置２０が各温度センサの検出値に基づいてオープンショーケース９の霜取動作の開始を検出するようにしても良い。また、この場合には、オープンショーケース９の庫内温度がオープンショーケース設定温度Ａに復帰したことを温度センサの検出値に基づいて制御装置２０が判定すれば良い。

また、上述した実施の形態では、空気調和装置１をコンビニエンスストアに配置する構成について説明したが、これに限らず、オープンショーケース９が配置された空間であれば、例えば学校などであっても本発明を適用することができる。

本発明の実施の形態に係る空気調和装置の店舗への配置態様を示す図である。本実施の形態に係る制御装置の機能的構成を示すブロック図である。対応テーブルの構成を模式的に示す図である。制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１空気調和装置
３、３Ａ、３Ｂ室内ユニット
５空調用室外ユニット
９、９−１〜９−６オープンショーケース（オープンタイプの低温ショーケース）
１０冷却用室外ユニット
２０制御装置
５０対応テーブル
Ａオープンショーケース設定温度（庫内設定温度）
Ｂ霜取設定温度
Ｄ空調設定温度
Ｔ１霜取動作開始タイミング
Ｔ２霜取動作終了タイミング
Ｔ３庫内温度復帰タイミング

Claims

オープンタイプの低温ショーケースが設置された店舗内に設けられる室内ユニットと、当該室内ユニットに冷媒配管にて接続された室外ユニットとを備えた空気調和装置において、
前記低温ショーケースの霜取動作の期間、前記低温ショーケースの庫内温度が前記霜取動作の終了温度である霜取設定温度まで到達する前に、前記低温ショーケースの庫内温度より高い範囲で１℃〜２℃前記店舗内の空調設定温度を降下させると共に、
前記霜取動作終了後に前記低温ショーケースの庫内温度が庫内設定温度に復帰した後に前記店舗内の温度を所定温度に復帰させる
ことを特徴とする空気調和装置。
前記低温ショーケースが前記店舗内に複数設置されていると共に、前記室内ユニットを複数備えている場合には、
前記霜取動作を行う低温ショーケースの周辺の温度を、前記低温ショーケースの庫内温度より高い範囲で１℃〜２℃下げるために、当該低温ショーケースの周辺に位置する室内ユニットの前記空調設定温度を下げることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。