特許 6519323 冷却制御装置および冷却制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6519323

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年5月29日

(54)【発明の名称】冷却制御装置および冷却制御方法

(51)【国際特許分類】

   F25D 11/00 20060101AFI20190520BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20190520BHJP

   A47F 3/04 20060101ALI20190520BHJP

   F25B 5/02 20060101ALN20190520BHJP

【ＦＩ】

   F25D11/00 101E

   F25B1/00 371Z

   F25B1/00 304W

   F25B1/00 341F

   A47F3/04 C

   !F25B5/02 510A

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-112602(P2015-112602)

(22)【出願日】2015年6月2日

(65)【公開番号】特開2016-223738(P2016-223738A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2018年5月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】川合 泰史

(72)【発明者】

【氏名】広田 光二

【審査官】 笹木 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３０９１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−６６０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０４３９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ５／０２

Ｆ２５Ｄ １１／００ 〜 １６／００

Ｆ２５Ｄ １９／００

Ｆ２５Ｄ ２７／００ 〜 ３１／００

Ａ４７Ｆ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ショーケースの内部温度に基づいて開閉されるとともに、前記ショーケース内の蒸発器への冷媒供給を制御する電磁弁の実運転率に基づいて、冷凍機を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記圧縮機の停止時間を除外した上で、前記電磁弁の開時間と、前記圧縮機の稼動時間とに基づいて、前記電磁弁の実運転率を取得するように構成されている、冷却制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記停止時間の除外に加え、前記圧縮機起動後の前記圧縮機の起動に要する起動時間を除外した上で、前記電磁弁の開時間と、前記圧縮機の稼動時間とに基づいて、前記電磁弁の実運転率を取得するように構成されている、請求項１に記載の冷却制御装置。

【請求項3】

前記起動時間は、圧縮機の起動開始時点から所定時間経過するまでの時間である、請求項２に記載の冷却制御装置。

【請求項4】

前記圧縮機は、吸入圧力が所定の稼動開始圧力まで増加したことに基づいて稼動が開始され、前記吸入圧力が前記稼動開始圧力よりも小さな所定の停止圧力まで減少したことに基づいて稼動が停止されるように構成され、
前記制御部は、前記電磁弁の実運転率に基づいて、前記蒸発器の冷却負荷に対する圧縮機の冷凍能力の過不足を判断するように構成され、前記蒸発器の冷却負荷に対する前記圧縮機の冷凍能力を過剰と判断した場合に、前記稼動開始圧力および前記停止圧力の少なくとも一方を増加させるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却制御装置。

【請求項5】

前記ショーケースおよび前記電磁弁は、それぞれ、複数設けられ、
前記制御部は、すべての前記電磁弁についての前記実運転率が所定のしきい値未満である場合に、前記蒸発器の冷却負荷に対する前記圧縮機の冷凍能力を過剰と判断し、前記稼動開始圧力および前記停止圧力の少なくとも一方を増加させるように構成されている、請求項４に記載の冷却制御装置。

【請求項6】

圧縮機の停止時間を除外した上で、ショーケース内の内部温度に基づいて開閉されるとともに、前記ショーケース内の蒸発器への冷媒供給を制御する電磁弁の開閉時間と、圧縮機の稼動時間とに基づいて、前記電磁弁の実運転率を取得するステップと、
取得された前記電磁弁の実運転率に基づいて、冷凍機を制御するステップとを備える、冷却制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、冷却制御装置および冷却制御方法に関し、特に、圧縮機の制御を行う制御部を備える冷却制御装置および冷却制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、圧縮機の制御を行う制御部を備える冷却制御装置および冷却制御方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、ショーケース内の蒸発器への冷媒供給を制御する電磁弁の実運転率に基づいて、冷凍機（圧縮機を含む）を制御する制御部を備える冷却制御装置が開示されている。電磁弁は、ショーケースの内部温度に基づいて開閉されるように構成されている。冷却制御装置は、電磁弁の開時間の割合に基づいて実運転率を算出するように構成されている。

【0004】

また、特許文献１による冷却制御装置は、取得した電磁弁の実運転率に基づいて、ショーケース（蒸発器）の冷却負荷に対して、冷凍機の冷凍能力の過不足（過剰か否か）を判断するように構成されている。そして、冷却制御装置は、冷凍機の冷凍能力を過剰と判断した場合に、圧縮機の運転時間を短くするように構成されている。すなわち、冷却制御装置（制御部）は、冬季などのショーケースの冷却負荷が小さくなり、電磁弁の開時間（開状態の時間）が短くなる場合に、圧縮機の連続運転を抑制するなどにより、圧縮機の運転時間を短くするように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−６６０３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載の冷却制御装置では、電磁弁の実運転率の取得に際して、圧縮機の運転状態を考慮していないことに起因して、圧縮機の運転状態によっては、冷媒が適切なタイミング（時間）でショーケースに供給されない場合があるという問題点がある。すなわち、上記特許文献１に記載の冷却制御装置では、ショーケース（蒸発器）の冷却負荷に対する冷凍機の冷凍能力の過不足が正確に判断されていないことに起因して、冬季などのショーケース（蒸発器）の冷却負荷が小さく、ショーケースを冷却する必要がないタイミング（時間）で圧縮機が稼働されて、ショーケースに冷媒が供給されてしまう、などの問題点がある。

【0007】

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、ショーケースの冷却負荷をより正確に判断してより適切なタイミング（時間）で圧縮機を制御することが可能な冷却制御装置および冷却制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の第１の局面による冷却制御装置は、ショーケース内の内部温度に基づいて開閉されるとともに、ショーケース内の蒸発器への冷媒供給を制御する電磁弁の実運転率に基づいて、冷凍機を制御する制御部を備え、制御部は、圧縮機の停止時間を除外した上で、電磁弁の開時間と、圧縮機の稼動時間とに基づいて、電磁弁の実運転率を取得するように構成されている。

【0009】

この発明の第１の局面による冷却制御装置では、上記のように、電磁弁の実運転率に基づいて、冷凍機を制御する制御部を設け、制御部により、圧縮機の停止時間を除外した上で、電磁弁の開時間と、圧縮機の稼動時間とに基づいて、電磁弁の実運転率を取得する。これにより、圧縮機の停止時間を除外しない場合と比べて、ショーケース（蒸発器）の冷却負荷をより正確に判断することができるので、より適切なタイミング（時間）で圧縮機を制御することができる。その結果、ショーケースの冷却負荷が小さい場合などに、圧縮機を停止させるなどの制御を行うことにより、装置の電力消費を抑制することができる。また、ショーケースの過剰な冷却を抑制し、ショーケースの内部温度が所定の設定温度から低下しすぎることを抑制することができる。

【0010】

上記第１の局面による冷却制御装置において、好ましくは、制御部は、停止時間の除外に加え、圧縮機起動後の圧縮機の起動に要する起動時間を除外した上で、電磁弁の開時間と、圧縮機の稼動時間とに基づいて、電磁弁の実運転率を取得するように構成されている。このように構成すれば、圧縮機の停止時間のみを除外する場合と比べて、ショーケース（蒸発器）の冷却負荷をより一層正確に判断することができるので、より一層適切なタイミング（時間）で圧縮機を制御することができる。

【0011】

この場合、好ましくは、起動時間は、圧縮機の起動開始時点から所定時間経過するまでの時間である。このように構成すれば、起動時間を容易に決定することができるので、電磁弁の実運転率の取得処理が複雑化するのを抑制することができる。

【0012】

上記第１の局面による冷却制御装置において、好ましくは、圧縮機は、吸入圧力が所定の稼動開始圧力まで増加したことに基づいて稼動が開始され、吸入圧力が稼動開始圧力よりも小さな所定の停止圧力まで減少したことに基づいて稼動が停止されるように構成され、制御部は、電磁弁の実運転率に基づいて、蒸発器の冷却負荷に対する圧縮機の冷凍能力の過不足を判断するように構成され、蒸発器の冷却負荷に対する圧縮機の冷凍能力を過剰と判断した場合に、稼動開始圧力および停止圧力の少なくとも一方を増加させるように構成されている。このように構成すれば、蒸発器の冷却負荷に対する圧縮機の冷凍能力が過剰である場合に、稼動開始圧力および停止圧力の少なくとも一方を増加させることができる。その結果、冬季などのショーケース（蒸発器）の冷却負荷が小さい場合に、圧縮機（冷凍機）の稼動を開始しにくく、または、圧縮機（冷凍機）の稼動を停止しやすくすることができるので、より一層適切なタイミング（時間）で圧縮機を制御することができる。これにより、冬季などにおける圧縮機の運転時間を短くすることができる。その結果、装置の電力消費をより抑制することができる。

【0013】

この場合、好ましくは、ショーケースおよび電磁弁は、それぞれ、複数設けられ、制御部は、すべての電磁弁についての実運転率が所定のしきい値未満である場合に、蒸発器の冷却負荷に対する圧縮機の冷凍能力を過剰と判断し、稼動開始圧力および停止圧力の少なくとも一方を増加させるように構成されている。このように構成すれば、ショーケースおよび電磁弁がそれぞれ複数ある場合に、個別の電磁弁ごとに実運転率が取得されるので、ショーケース（蒸発器）の冷凍負荷に対する圧縮機の冷凍能力の過不足をより正確に判断することができる。

【0014】

この発明の第２の局面による冷却制御方法は、圧縮機の停止時間を除外した上で、ショーケース内の内部温度に基づいて開閉されるとともに、ショーケース内の蒸発器への冷媒供給を制御する電磁弁の開閉時間と、圧縮機の稼動時間とに基づいて、電磁弁の実運転率を取得するステップと、取得された電磁弁の実運転率に基づいて、冷凍機を制御するステップとを備える。

【0015】

この発明の第２の局面による冷却制御方法では、上記のように、圧縮機の停止時間を除外した上で、電磁弁の開時間と、圧縮機の稼動時間とに基づいて、電磁弁の実運転率を取得するステップと、電磁弁の実運転率に基づいて、冷凍機を制御するステップとを設ける。これにより、圧縮機の停止時間を除外しない場合と比べて、ショーケース（蒸発器）の冷却負荷をより正確に判断することができるので、より適切なタイミング（時間）で圧縮機を制御することができる。その結果、ショーケースの冷却負荷が小さい場合などに、圧縮機を停止させるなどの制御を行うことにより、装置の電力消費を抑制することができる。また、ショーケースの過剰な冷却を抑制し、ショーケースの内部温度が所定の設定温度から低下しすぎることを抑制することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、上記のように、ショーケースの冷却負荷をより正確に判断してより適切なタイミング（時間）で圧縮機を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態による冷却制御装置を含む冷却システムの概略的な構成を示した図である。

【図2】本発明の一実施形態による冷却制御装置のブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態による冷却制御装置による実運転率の算出について説明するための図である。

【図4】本発明の一実施形態による冷却制御装置の制御処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【0019】

図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態による冷却制御装置１の構成について説明する。

【0020】

図１に示すように、冷却制御装置１は、冷却システム１００が備える１つの構成である。すなわち、冷却システム１００は、冷却制御装置１と、冷凍機２と、３つのショーケース３ａ〜３ｃと、配管４とを備えている。なお、３つのショーケース３ａ〜３ｃは、配管４により、冷凍機２に対して並列接続されている。冷却システム１００は、この配管４を介して、冷媒を各ショーケース３ａ〜３ｃに循環可能に構成されている。

【0021】

（冷却システムの各部の概略構成）
ここで、本実施形態では、冷却制御装置１（後述する制御部１０）は、ショーケース３ａ〜３ｃ内の後述する電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率に基づいて、冷凍機２を制御するように構成されている。具体的には、冷却制御装置１は、冬季（特に夜間）などのショーケース３ａ〜３ｃの冷却負荷に対する冷凍機２の冷凍能力が過剰になり易い期間（時間帯）において、冷凍機２の稼動時間を短く（運転を抑制）する制御を行うように構成されている。冷却制御装置１の詳細（構成および制御処理）については後述する。

【0022】

冷凍機２は、圧力センサ２０と、圧縮機２１と、凝縮器２２と、第１コントローラ２３とを備えている。冷凍機２内には、配管４の上流側から順に、圧力センサ２０、圧縮機２１、および、凝縮器２２が配置されている。

【0023】

圧力センサ２０は、圧縮機２１の冷媒吸入口の近傍に配置され、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力（吸入圧力）を測定可能に構成されている。また、圧力センサ２０は、測定した吸入圧力の測定値を、第１コントローラ２３に出力するように構成されている。

【0024】

圧縮機２１は、吸入されたガス冷媒を圧縮して高圧側（凝縮器２２側）に吐出するように構成されている。また、圧縮機２１には、回転数制御に基づき冷媒吐出量が制御可能ないわゆるインバータ制御式圧縮機が用いられる。

【0025】

圧縮機２１の運転状態には、停止状態、起動状態、および、稼動状態の３つがある。なお、圧縮機２１は、常時、停止状態、起動状態、および、稼動状態のいずれかの状態にある。

【0026】

停止状態とは、圧縮機２１が完全に動作をしていない状態である。起動状態とは、圧縮機２１が作動開始の指令受けた起動開始時点から所定時間を経過するまでの時間（起動時間）における状態である。なお、概ね、この所定時間内においては、圧縮機２１の吸入圧力が安定せずに遷移（変動）している。要するに、起動状態とは、圧縮機２１を通常稼動させるために準備をしている状態である。稼動状態とは、起動状態後の圧縮機２１の状態であり、圧縮機２１を通常稼動させている状態である。要するに、稼動状態とは、ショーケース３ａ〜３ｃ内を冷却する際の圧縮機２１の状態である。また、圧縮機２１は、運転状態（停止状態、起動状態、および、稼動状態）についての信号（運転信号）を冷却制御装置１に出力するように構成されている。

【0027】

凝縮器２２は、凝縮器ファン２２ａにより送風される外気（空気）により、内部を流通する過熱ガス状態の冷媒を、冷却するように構成されている。また、凝縮器２２内で凝縮（液化）された冷媒は、配管４を流通してショーケース３ａ〜３ｃの後述する電磁弁３０ａ〜３０ｃに流入する。

【0028】

第１コントローラ２３は、圧力センサ２０により測定された吸入圧力の測定値に基づいて、圧縮機２１の運転状態を制御するように構成されている。

【0029】

具体的には、第１コントローラ２３は、圧縮機２１の吸入圧力が所定の稼動開始圧力まで増加したことに基づいて、圧縮機２１の稼動を開始する制御を行うように構成されている。また、第１コントローラ２３は、圧縮機２１の吸入圧力が所定の停止圧力まで増加したことに基づいて、圧縮機２１の稼動を停止する制御を行うように構成されている。なお、停止圧力は、稼動開始圧力よりも小さい値である。また、夏季（特に日中）などのショーケース３ａ〜３ｃの冷却負荷に対する冷凍機２の冷却能力が不足する期間（時間帯）においては、停止圧力は、０に設定される。すなわち、冷凍機２（圧縮機２１）は、連続運転される。また、第１コントローラ２３は、冷却制御装置１から受信する後述する判断信号に基づいて、稼動開始圧力および停止圧力を増加させるように構成されている。

【0030】

３つのショーケース３ａ〜３ｃは、それぞれ、電磁弁３０ａ〜３０ｃと、膨張弁３１ａ〜３１ｃと、蒸発器３２ａ〜３２ｃと、温度センサ３３ａ〜３３ｃと、第２コントローラ３４ａ〜３４ｃとを備えている。また、ショーケース３ａ〜３ｃ内には、それぞれ、配管４の上流側から順に、電磁弁３０ａ〜３０ｃ、膨張弁３１ａ〜３１ｃ、および、蒸発器３２ａ〜３２ｃが配置されている。また、ショーケース３ａ〜３ｃ内には、それぞれ、冷却対象物品Ａが配置されている。なお、３つのショーケース３ａ〜３ｃは、互いに同一の構成を備えているため、以下では、主にショーケース３ａについて説明する。

【0031】

電磁弁３０ａは、ショーケース３ａの内部温度に基づいて開閉されるように構成されている。また、電磁弁３０ａは、第２コントローラ３４ａによる制御の下、ショーケース３ａ内の蒸発器３２ａへの冷媒供給を制御するように構成されている。また、電磁弁３０ａは、開閉状態についての信号（開閉信号）を冷却制御装置１に出力するように構成されている。

【0032】

膨張弁３１ａは、凝縮器２２で冷却（液化）された冷媒を絞り膨張させて蒸発器３２ａに供給するように構成されている。膨張弁３１ａにより絞り膨張された液冷媒は、気液二相状態となって配管４を介して蒸発器３２ａに流入される。

【0033】

蒸発器３２ａは、膨張弁３１ａから供給された気液二相冷媒を蒸発させ、同時に、ショーケース３ａ内の空気から熱を奪うように構成されている。その結果、蒸発器３２ａは、ショーケース３ａの内部温度を低下させ、冷却対象物品Ａを冷却するように構成されている。

【0034】

温度センサ３３ａは、ショーケース３ａの内部温度（空気の温度）を測定可能に構成されている。また、温度センサ３３ａは、蒸発器３２ａにより冷却された空気の吹き出し口付近に設けられている。また、温度センサ３３ａは、測定したショーケース３ａの内部温度の測定値を、第２コントローラ３４ａに出力するように構成されている。

【0035】

第２コントローラ３４ａは、測定されたショーケース３ａの内部温度に基づいて、電磁弁３０ａのオンオフ（開閉状態）を制御するように構成されている。

【0036】

具体的には、第２コントローラ３４ａは、電磁弁３０ａが閉じられている場合において、ショーケース３ａの内部温度が所定の上限温度まで増加したことに基づいて、電磁弁３０ａをオン（開状態、冷媒を通す状態）にする制御を行うように構成されている。

【0037】

また、第２コントローラ３４ａは、電磁弁３０ａが開かれている場合において、ショーケース３ａの内部温度が所定の下限温度まで低下したことに基づいて、電磁弁３０ａをオフ（閉状態、冷媒を通さない状態）にする制御を行うように構成されている。なお、下限温度は、上限温度よりも小さい値である。

【0038】

（冷却制御装置の詳細構成）
次に、図２を参照して、冷却制御装置１の詳細な構成について説明する。

【0039】

冷却制御装置１は、制御部１０と、記憶部１１とを備えている。制御部１０は、算出手段１０ａおよび判断手段１０ｂとしての機能を有する。

【0040】

算出手段１０ａ（制御部１０）は、各電磁弁３０ａ〜３０ｃから、開閉状態についての信号（開閉信号）を受信（取得）するように構成されている。また、算出手段１０ａは、圧縮機２１から、運転状態（停止状態、起動状態、および、稼動状態）についての信号（運転信号）を受信（取得）するように構成されている。また、算出手段１０ａは、開閉信号および運転信号に基づいて、各電磁弁３０ａ〜３０ｃについての実運転率を、各電磁弁３０ａ〜３０ｃごとに算出するように構成されている。

【0041】

具体的には、算出手段１０ａは、圧縮機２１の停止時間（停止状態の時間）、および、圧縮機２１の起動時間（起動状態の時間、つまり、圧縮機２１の起動に要する時間）を除外した上で、電磁弁３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）の開時間（オン状態の時間）と、圧縮機２１の稼働時間（稼動状態の時間）とに基づいて、実運転率を算出するように構成されている。なお、実運転率の算出は、連続する一定時間（以下、規定時間とする）ごとに継続して行われる。

【0042】

以下に、実運転率を算出するための式を示す。以下の式において、電磁弁３０ａの開時間をｔ１０、圧縮機２１の停止時間をｔ２０、圧縮機２１の起動時間をｔ２１、および、圧縮機２１の稼動時間をｔ２２とする。

【0043】

実運転率＝(ｔ１０−ｔ２０−ｔ２１)／ｔ２２

【0044】

判断手段１０ｂ（制御部１０）は、各電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率に基づいて、蒸発器３２ａ〜３２ｃ（ショーケース３ａ〜３ｃ）（図１参照）の冷却負荷に対する圧縮機２１（冷凍機２）の冷却能力の過不足（過剰であるか否か）を判断するように構成されている。

【0045】

具体的には、判断手段１０ｂは、すべての電磁弁３０ａ〜３０ｃについての実運転率が、所定のしきい値未満である場合に、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷却能力を過剰と判断するように構成されている。

【0046】

たとえば、しきい値が、４０％であるとする。そして、算出された電磁弁３０ａ、３０ｂおよび３０ｃの実運転率が、それぞれ、３０％、２０％および１５％である場合には、判断手段１０ｂは、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷却能力を過剰と判断する。一方、算出された電磁弁３０ａ、３０ｂおよび３０ｃの実運転率が、それぞれ、４５％、２０％および１５％である場合には、判断手段１０ｂは、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷却能力を過剰でないと判断する。

【0047】

また、判断手段１０ｂは、判断信号（判断結果）を冷凍機２の第１コントローラ２３に出力するように構成されている。これにより、判断手段１０ｂは、圧縮機２１の稼働開始圧力および停止圧力を共に増加させるように構成されている。たとえば、稼働開始圧力が、２．５ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇ、および、停止圧力が０ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇであった場合に、稼働開始圧力が、３．０ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇ、および、停止圧力が０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇに増加される。

【0048】

記憶部１１は、実運転率が算出される時間帯（規定時間）ごとの電磁弁３０ａ〜３０ｃの開閉信号、および、圧縮機２１の運転信号を記憶するように構成されている。

【0049】

（実運転率の算出）
次に、図３を参照して、算出手段１０ａ（制御部１０）による電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率の算出について、具体例を示して説明する。なお、図３に示される１２分の時間は、実運転率の算出が行われる一定時間（規定時間）の一例である。また、実運転率のしきい値を４０％とする。

【0050】

まず、実運転率の算出対象となる時間について説明する。圧縮機２１は、時間３〜５分の間において停止状態である。また、圧縮機２１は、時間５〜７分の間において起動状態である。したがって、時間３〜７分の間（停止時間および起動時間）は、実運転率の算出対象時間から除外される。すなわち、時間３〜７分の間を除いた、時間０〜３分および７〜１２分の間（合計８分間）が、実運転率の算出対象となる時間（稼動時間）である。

【0051】

電磁弁３０ａは、圧縮機２１の稼動時間（合計８分間）内で、２〜３分の間（合計１分間）に開状態となっている。したがって、電磁弁３０ａの実運転率は、１分／８分（１２．５％）と算出される。

【0052】

また、電磁弁３０ｂは、圧縮機２１の稼動時間（合計８分間）内で、０〜３分の間（合計３分間）に開状態となっている。したがって、電磁弁３０ｂの実運転率は、３分／８分（３７．５％）と算出される。

【0053】

また、電磁弁３０ｃは、圧縮機２１の稼動時間（合計８分間）内で、２〜３分および７〜１２分の間（合計６分間）に開状態となっている。したがって、電磁弁３０ｃの実運転率は、６分／８分（７５．０％）と算出される。

【0054】

電磁弁３０ｃの実運転率がしきい値の４０％未満ではないため、判断手段１０ｂは、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷却能力を過剰でないと判断する。

【0055】

（冷却制御装置の詳細構成）
次に、図４を参照して、冷却制御装置１（図２参照）の制御部１０（算出手段１０ａおよび判断手段１０ｂ）（図２参照）の制御処理について説明する。

【0056】

まず、ステップＳ１において、算出手段１０ａにより、圧縮機２１（図２参照）の運転状態が取得される。すなわち、圧縮機２１が停止状態、起動状態、および、稼動状態のいずれの状態にあるかについての信号（運転信号）が取得される。そして、ステップＳ２に進む。

【0057】

ステップＳ２では、算出手段１０ａにより、圧縮機２１が停止状態または起動状態であるか否か（稼働状態ではないか否か）が判断される。圧縮機２１が停止状態または起動状態である場合には、ステップＳ７に進む。また、圧縮機２１が停止状態でも起動状態でもない場合（圧縮機２１が稼働状態である場合）には、ステップＳ３に進む。

【0058】

ステップＳ３では、算出手段１０ａにより、圧縮機２１の稼働時間が加算される。たとえば、図３に示す場合においては、ステップＳ３において、単位時間（１分）ごとに稼働時間が加算される。そして、ステップＳ４に進む。

【0059】

ステップＳ４では、算出手段１０ａにより、電磁弁３０ａ〜３０ｃ（図２参照）の各開閉状態が取得される。すなわち、電磁弁３０ａ〜３０ｃが開状態または閉状態のいずれの状態にあるかについての信号（開閉信号）が取得される。そして、ステップＳ５に進む。

【0060】

ステップＳ５では、算出手段１０ａにより、電磁弁３０ａ〜３０ｃのいずれかが開状態であるか否かが判断される。そして、いずれの電磁弁３０ａ〜３０ｃも開状態でないならば、ステップＳ７に進む。また、いずれかの電磁弁３０ａ〜３０ｃが開状態であるならば、ステップＳ６に進む。

【0061】

ステップＳ６では、算出手段１０ａにより、電磁弁３０ａ〜３０ｃごとに開時間が加算される。そして、ステップＳ７に進む。

【0062】

ステップＳ７では、算出手段１０ａにより、規定時間（たとえば、図３に示した１２分間）が経過したか否かが判断される。規定時間が経過したならば、ステップＳ８に進む。規定時間が経過していないならば、再び、ステップＳ１に戻り、規定時間が経過するまでステップＳ１〜ステップＳ７が繰り返される。

【0063】

ステップＳ８では、算出手段１０ａにより、実運転率が電磁弁３０ａ〜３０ｃごとに算出される。そして、ステップＳ９に進む。

【0064】

ステップＳ９では、判断手段１０ｂ（図２参照）により、蒸発器３２ａ〜３２ｃ（ショーケース３ａ〜３ｃ）（図２参照）の冷却負荷に対する圧縮機２１（冷凍機２）の冷却能力の過不足が判断される。すなわち、すべての電磁弁３０ａ〜３０ｃについての実運転率が、しきい値未満であるか否かが判断される。そして、すべての実運転率がしきい値未満である場合には、圧縮機２１（冷凍機２）の冷却能力が過剰であるとの判断信号が冷凍機２（図２参照）の第１コントローラ２３（図２参照）に出力される。これにより、圧縮機２１の稼働開始圧力、および、停止圧力が増加される。また、電磁弁３０ａ〜３０ｃのいずれかの実運転率がしきい値以上である場合には、圧縮機２１（冷凍機２）の冷却能力が過剰でないと判断され、稼働開始圧力、および、停止圧力の設定された圧力が維持（現状維持）される。

【0065】

[実施形態の効果]
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0066】

本実施形態では、上記のように、電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率に基づいて、冷凍機２を制御する制御部１０を設け、制御部１０により、圧縮機２１の停止時間を除外した上で、電磁弁３０ａ〜３０ｃの開時間と、圧縮機２１の稼動時間とに基づいて、電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率を取得する。これにより、圧縮機２１の停止時間を除外しない場合と比べて、ショーケース３ａ〜３ｃ（蒸発器３２ａ〜３２ｃ）の冷却負荷をより正確に判断することができるので、より適切なタイミング（時間）で圧縮機２１を制御することができる。その結果、ショーケース３ａ〜３ｃの冷却負荷が小さい場合などに、圧縮機２１を停止させるなどの制御を行うことにより、装置の電力消費を抑制することができる。また、ショーケース３ａ〜３ｃの過剰な冷却を抑制し、ショーケース３ａ〜３ｃの内部温度が所定の設定温度から低下しすぎることを抑制することができる。

【0067】

また、本実施形態では、上記のように、制御部１０により、停止時間の除外に加え、圧縮機２１起動後の圧縮機２１の起動に要する起動時間を除外した上で、電磁弁３０ａ〜３０ｃの開時間と、圧縮機２１の稼動時間とに基づいて、電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率を取得する。これにより、圧縮機２１の停止時間のみを除外する場合と比べて、ショーケース３ａ〜３ｃ（蒸発器３２ａ〜３２ｃ）の冷却負荷をより一層正確に判断することができるので、より一層適切なタイミング（時間）で圧縮機２１を制御することができる。

【0068】

また、本実施形態では、上記のように、起動時間を、圧縮機２１の起動開始時点から所定時間経過するまでの時間とする。これにより、起動時間を容易に決定することができるので、電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率の取得処理が複雑化するのを抑制することができる。

【0069】

また、本実施形態では、上記のように、圧縮機２１を、吸入圧力が所定の稼動開始圧力まで増加したことに基づいて稼動を開始し、吸入圧力が稼動開始圧力よりも小さな所定の停止圧力まで減少したことに基づいて稼動を停止するように構成し、制御部１０により、電磁弁３０ａ〜３０ｃの実運転率に基づいて、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷凍能力の過不足を判断し、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷凍能力を過剰と判断した場合に、稼動開始圧力および停止圧力を共に増加させる。これにより、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷凍能力が過剰である場合に、稼動開始圧力および停止圧力の少なくとも一方を増加させることができる。その結果、冬季などのショーケース３ａ〜３ｃ（蒸発器３２ａ〜３２ｃ）の冷却負荷が小さい場合に、圧縮機２１（冷凍機２）の稼動を開始しにくく、または、圧縮機２１（冷凍機２）の稼動を停止しやすくすることができるので、より一層適切なタイミング（時間）で圧縮機２１を制御することができる。これにより冬季などにおける圧縮機２１の運転時間を短くすることができる。その結果、装置の電力消費をより抑制することができる。

【0070】

また、本実施形態では、上記のように、ショーケース３ａ〜３ｃおよび電磁弁３０ａ〜３０ｃを、それぞれ、複数設け、制御部１０により、すべての電磁弁３０ａ〜３０ｃについての実運転率が所定のしきい値未満である場合に、蒸発器３２ａ〜３２ｃの冷却負荷に対する圧縮機２１の冷凍能力を過剰と判断し、稼動開始圧力および停止圧力の少なくとも一方を増加させる。これにより、ショーケース３ａ〜３ｃおよび電磁弁３０ａ〜３０ｃがそれぞれ複数ある場合に、個別の電磁弁３０ａ〜３０ｃごとに実運転率が取得されるので、ショーケース３ａ〜３ｃ（蒸発器３２ａ〜３２ｃ）の冷凍負荷に対する圧縮機２１の冷凍能力の過不足をより正確に判断することができる。

【0071】

［変形例］
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（変形例）が含まれる。

【0072】

たとえば、上記実施形態では、ショーケースを３つ設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ショーケースを１つ、２つまたは４つ以上設けてもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、電磁弁の実運転率の取得（算出）を、圧縮機の起動時間を除外した上で行った例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、電磁弁の実運転率の取得（算出）を、圧縮機の起動時間を除外しないで行ってもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、圧縮機を、インバータ式の圧縮機とした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、圧縮機を、インバータ式の圧縮機ではなく、定速回転式の圧縮機としてもよい。

【0075】

また、上記実施形態では、電磁弁の実運転率を、冷却制御装置において所定の演算（算出）を行うことにより取得した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、電磁弁の実運転率を、電磁弁の開時間、圧縮機の停止時間、圧縮機の起動時間、および、圧縮機の稼動時間に対応付けされた所定のテーブル（表）から取得してもよい。

【0076】

また、上記実施形態では、判断手段からの判断信号に基づいて、圧縮機の稼動開始圧力および停止圧力の両方を増加させた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、判断手段からの判断信号に基づいて、圧縮機の稼動開始圧力および停止圧力の一方を増加させてもよい。

【0077】

また、上記実施形態では、冷凍機およびショーケースが、それぞれ、コントローラ（第１コントローラおよび第２コントローラ）を含む例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、冷却制御装置が、冷凍機およびショーケースの少なくとも一方を制御するコントローラを含んでいてもよい。

【0078】

また、上記実施形態では、冷却制御装置と、冷凍機と、ショーケースとを別体で構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、冷却制御装置が冷凍機に組み込まれていてもよい。また、冷却制御装置がショーケースに組み込まれていてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ 冷却制御装置
２ 冷凍機
３ａ〜３ｃ ショーケース
１０ 制御部
２１ 圧縮機
３０ａ〜３０ｃ 電磁弁
３２ａ〜３２ｃ 蒸発器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】