JP2003083646A - 冷凍機の除霜制御方法 - Google Patents
冷凍機の除霜制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】除霜タイマを使わずに、通常の冷却運転モード
（サーモサイクル運転）で蒸発器の温度情報から霜付量
を推定して必要時に除霜を行をようにし、不要な電力消
費を抑えて省エネ効果を高める。 【解決手段】蒸発器，圧縮機，凝縮器，キャピラリチュ
ーブで冷凍サイクルを構成し、通常の冷却運転では庫内
調節温度に合わせてサーモサイクル運転を行うようにし
た冷凍機に対する除霜制御方法として、蒸発器の表面温
度を検出する温度センサを備え、冷凍機の冷却運転休
止，および運転休止から一定時間（Ｎ分）経過後に温度
センサで検出した蒸発器の温度情報Ｔ1 およびＴ2 を基
に、その温度差ΔＴ＝Ｔ2 −Ｔ1 から温度勾配を演算
し、その温度勾配があらかじめ設定した基準勾配Ａに対
しΔＴ＜Ａの場合に霜付量が大と判定して除霜を開始
し、霜付量が小と判定した場合には通常の冷却運転に戻
る。
（サーモサイクル運転）で蒸発器の温度情報から霜付量
を推定して必要時に除霜を行をようにし、不要な電力消
費を抑えて省エネ効果を高める。 【解決手段】蒸発器，圧縮機，凝縮器，キャピラリチュ
ーブで冷凍サイクルを構成し、通常の冷却運転では庫内
調節温度に合わせてサーモサイクル運転を行うようにし
た冷凍機に対する除霜制御方法として、蒸発器の表面温
度を検出する温度センサを備え、冷凍機の冷却運転休
止，および運転休止から一定時間（Ｎ分）経過後に温度
センサで検出した蒸発器の温度情報Ｔ1 およびＴ2 を基
に、その温度差ΔＴ＝Ｔ2 −Ｔ1 から温度勾配を演算
し、その温度勾配があらかじめ設定した基準勾配Ａに対
しΔＴ＜Ａの場合に霜付量が大と判定して除霜を開始
し、霜付量が小と判定した場合には通常の冷却運転に戻
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コールド商品を販
売する自動販売機などに適用する庫内保冷用の冷凍機を
対象とした冷凍機の除霜制御方法に関する。
売する自動販売機などに適用する庫内保冷用の冷凍機を
対象とした冷凍機の除霜制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、頭記の自動販売機には庫
内に収容した商品を保冷するために冷凍機を搭載してい
る。この冷凍機は圧縮機，凝縮器，キャピラリチュー
ブ，および除霜器で冷凍サイクルを構成しており、フィ
ンチューブ形蒸発コイル（蒸発器）とファンを組合せた
冷却ユニットを商品収納庫（保冷庫）に配置し、該冷却
ユニットを経由して庫内に冷気を循環送風して商品を販
売適温に保冷するようにしている。
内に収容した商品を保冷するために冷凍機を搭載してい
る。この冷凍機は圧縮機，凝縮器，キャピラリチュー
ブ，および除霜器で冷凍サイクルを構成しており、フィ
ンチューブ形蒸発コイル（蒸発器）とファンを組合せた
冷却ユニットを商品収納庫（保冷庫）に配置し、該冷却
ユニットを経由して庫内に冷気を循環送風して商品を販
売適温に保冷するようにしている。
【０００３】また、この場合の商品収納庫の庫内温度を
所定の保冷温度に保つためには、庫内温度調節用のサー
モスタットを用い、庫内温度があらかじめ設定した温度
以下に低下すれば、サーモスタットの動作信号で冷凍機
の圧縮機を運転停止し、その後に庫内温度が上限温度ま
で上昇すれば、圧縮機の運転を再開して庫内を保冷する
ような運転制御（「サーモサイクル運転制御」と呼称す
る）を行っている。
所定の保冷温度に保つためには、庫内温度調節用のサー
モスタットを用い、庫内温度があらかじめ設定した温度
以下に低下すれば、サーモスタットの動作信号で冷凍機
の圧縮機を運転停止し、その後に庫内温度が上限温度ま
で上昇すれば、圧縮機の運転を再開して庫内を保冷する
ような運転制御（「サーモサイクル運転制御」と呼称す
る）を行っている。
【０００４】ところで、前記の自動販売機では冷凍機の
運転経過に伴って冷却ユニットの蒸発器に霜付きが発生
する。しかも、前記した冷却ユニットのフィンチューブ
形蒸発コイルが霜で覆われると、蒸発器と庫内空気との
間の伝熱効率が低下するのみならず、フィン間の通風間
隙が霜詰により狭まり、庫内の冷気循環風量が減少して
保冷性能が悪化することから、所定の時間間隔で冷凍機
を冷却運転から除霜に切換え、圧縮機の運転を停止した
上で蒸発器を加熱し、その表面に付着している霜を融解
除去することが行われている。
運転経過に伴って冷却ユニットの蒸発器に霜付きが発生
する。しかも、前記した冷却ユニットのフィンチューブ
形蒸発コイルが霜で覆われると、蒸発器と庫内空気との
間の伝熱効率が低下するのみならず、フィン間の通風間
隙が霜詰により狭まり、庫内の冷気循環風量が減少して
保冷性能が悪化することから、所定の時間間隔で冷凍機
を冷却運転から除霜に切換え、圧縮機の運転を停止した
上で蒸発器を加熱し、その表面に付着している霜を融解
除去することが行われている。
【０００５】この除霜には従来より種々なデフロスト方
式が提唱されているが、一般にはタイマ制御により例え
ば１日数回の割合で定期的に冷凍機を冷却運転から除霜
に切換え、蒸発器の入口側に付設した除霜ヒータに通電
して除霜を開始し、除霜が十分に進んで蒸発器が所定の
温度まで上昇すれば、除霜を終了して通常の冷却運転に
戻すような制御方法が広く採用されている。
式が提唱されているが、一般にはタイマ制御により例え
ば１日数回の割合で定期的に冷凍機を冷却運転から除霜
に切換え、蒸発器の入口側に付設した除霜ヒータに通電
して除霜を開始し、除霜が十分に進んで蒸発器が所定の
温度まで上昇すれば、除霜を終了して通常の冷却運転に
戻すような制御方法が広く採用されている。
【０００６】また、前記の除霜制御方法では、霜付量の
多少に係わらず除霜時には蒸発器が所定温度になるまで
除霜ヒータで加熱し続けるために庫内温度が上昇し、ま
た除霜から保冷運転に切換えた後もプルダウンに要する
冷凍機の運転時間が長くなって消費電力量が増加するな
どの問題点がある。そこで、その省エネ対策として、除
霜タイマで設定した一定時間の経過毎に温度センサで蒸
発器の温度を検出するととも、その温度の時間的変化率
（温度勾配）から蒸発器の霜付状態を推定し、殆ど霜付
がないと判定すればその時点で除霜を終了して直ちに通
常の保冷運転に戻るようにした除霜制御方法が特開平１
０−２６４６１号で公知である。
多少に係わらず除霜時には蒸発器が所定温度になるまで
除霜ヒータで加熱し続けるために庫内温度が上昇し、ま
た除霜から保冷運転に切換えた後もプルダウンに要する
冷凍機の運転時間が長くなって消費電力量が増加するな
どの問題点がある。そこで、その省エネ対策として、除
霜タイマで設定した一定時間の経過毎に温度センサで蒸
発器の温度を検出するととも、その温度の時間的変化率
（温度勾配）から蒸発器の霜付状態を推定し、殆ど霜付
がないと判定すればその時点で除霜を終了して直ちに通
常の保冷運転に戻るようにした除霜制御方法が特開平１
０−２６４６１号で公知である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記の除霜制御方法に
よれば、蒸発器に殆ど霜が付いて無い場合には、除霜ヒ
ータを通電せずに引き続いて通常の冷却運転に移行する
ので、除霜ヒータの通電によって消費する電力量、およ
びその発熱量を冷却するための冷凍機の電力消費量が節
減できる利点が得られるものの、省エネ効果面では次に
記すような問題点が残る。
よれば、蒸発器に殆ど霜が付いて無い場合には、除霜ヒ
ータを通電せずに引き続いて通常の冷却運転に移行する
ので、除霜ヒータの通電によって消費する電力量、およ
びその発熱量を冷却するための冷凍機の電力消費量が節
減できる利点が得られるものの、省エネ効果面では次に
記すような問題点が残る。
【０００８】すなわち、あらかじめ除霜タイマで設定し
た時間間隔で冷凍機の運転を一旦停止して蒸発器の着霜
状態を検知判定する方式では、過酷な周囲条件などによ
り除霜タイマで設定した次の除霜時間に至るまでの間に
蒸発器の着霜量が多くなると、前述のように冷凍機の運
転中に蒸発器の能力が低下してしまうおそれがある。ま
た、この問題を防ぐために除霜タイマの時間間隔をあら
かじめ短く設定したとすると、冷凍機の運転／停止が頻
繁に繰り返されるために保冷庫内に収納した商品の品温
維持が困難になったり、商品によっては品質劣化が生じ
るおそれがあるほか、さらに冷凍機の運転停止／再開に
は冷凍サイクルのポンプダウン制御，および圧縮機の再
起動が必要となって余分な電力の消費が増加することか
ら、前記の除霜制御方式による省エネ効果が半減してし
まう。
た時間間隔で冷凍機の運転を一旦停止して蒸発器の着霜
状態を検知判定する方式では、過酷な周囲条件などによ
り除霜タイマで設定した次の除霜時間に至るまでの間に
蒸発器の着霜量が多くなると、前述のように冷凍機の運
転中に蒸発器の能力が低下してしまうおそれがある。ま
た、この問題を防ぐために除霜タイマの時間間隔をあら
かじめ短く設定したとすると、冷凍機の運転／停止が頻
繁に繰り返されるために保冷庫内に収納した商品の品温
維持が困難になったり、商品によっては品質劣化が生じ
るおそれがあるほか、さらに冷凍機の運転停止／再開に
は冷凍サイクルのポンプダウン制御，および圧縮機の再
起動が必要となって余分な電力の消費が増加することか
ら、前記の除霜制御方式による省エネ効果が半減してし
まう。
【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、除霜タイマを使わずに冷凍機の通常な冷却運転モー
ドにおけるサーモサイクル運転の運転休止を利用して、
この期間中に蒸発器に付設した温度センサからの温度情
報を基に蒸発器の霜付量を推定し、その霜付量があらか
じめ設定した閾値を超えたと判定した場合にのみ除霜を
行うようにして強制的な冷凍機の運転停止／再開回数を
最小限に抑え、それに伴う不要な電力消費を削減して高
い省エネ効果が得られるように改良した冷凍機の除霜制
御方法を提供することを目的とする。
り、除霜タイマを使わずに冷凍機の通常な冷却運転モー
ドにおけるサーモサイクル運転の運転休止を利用して、
この期間中に蒸発器に付設した温度センサからの温度情
報を基に蒸発器の霜付量を推定し、その霜付量があらか
じめ設定した閾値を超えたと判定した場合にのみ除霜を
行うようにして強制的な冷凍機の運転停止／再開回数を
最小限に抑え、それに伴う不要な電力消費を削減して高
い省エネ効果が得られるように改良した冷凍機の除霜制
御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、保冷庫内に配した蒸発器に圧縮
機，凝縮器，キャピラリチューブを組合せて冷凍サイク
ルを構成し、通常の冷却運転では保冷庫の庫内調節温度
に合わせてサーモサイクル運転を行うようにした冷凍機
に対する除霜制御方法であって、蒸発器の表面温度を検
出する温度センサを備え、冷凍機のサーモサイクル運転
における冷却運転休止中に前記温度センサで検出した温
度情報を基に温度勾配を演算し、その温度勾配があらか
じめ設定した基準勾配よりも低い場合に霜付量が大と判
定して除霜を行う（請求項１）ものとし、具体的には次
記のような手段で実施する。
に、本発明によれば、保冷庫内に配した蒸発器に圧縮
機，凝縮器，キャピラリチューブを組合せて冷凍サイク
ルを構成し、通常の冷却運転では保冷庫の庫内調節温度
に合わせてサーモサイクル運転を行うようにした冷凍機
に対する除霜制御方法であって、蒸発器の表面温度を検
出する温度センサを備え、冷凍機のサーモサイクル運転
における冷却運転休止中に前記温度センサで検出した温
度情報を基に温度勾配を演算し、その温度勾配があらか
じめ設定した基準勾配よりも低い場合に霜付量が大と判
定して除霜を行う（請求項１）ものとし、具体的には次
記のような手段で実施する。
【００１１】(1) 冷凍機の運転休止直後および運転休止
から一定時間（Ｎ分）経過後に温度センサで検出した蒸
発器の温度情報Ｔ1 およびＴ2 を基に、その温度差ΔＴ
＝Ｔ 2 −Ｔ1 から温度勾配を演算し、その温度勾配があ
らかじめ設定した基準勾配Ａに対しΔＴ＜Ａの条件で除
霜ヒータに通電して除霜を開始する（請求項２）。 (2) 前項(1) の方法で除霜開始後に、温度センサで検出
した蒸発器の温度情報Ｔ3 が、あらかじめ設定した閾値
Ｔref に対してＴ3 ＞Ｔref になったところで除霜を終
了する（請求項３）。
から一定時間（Ｎ分）経過後に温度センサで検出した蒸
発器の温度情報Ｔ1 およびＴ2 を基に、その温度差ΔＴ
＝Ｔ 2 −Ｔ1 から温度勾配を演算し、その温度勾配があ
らかじめ設定した基準勾配Ａに対しΔＴ＜Ａの条件で除
霜ヒータに通電して除霜を開始する（請求項２）。 (2) 前項(1) の方法で除霜開始後に、温度センサで検出
した蒸発器の温度情報Ｔ3 が、あらかじめ設定した閾値
Ｔref に対してＴ3 ＞Ｔref になったところで除霜を終
了する（請求項３）。
【００１２】まず、冷凍機の通常の冷却運転（サーモサ
イクル運転）において、保冷庫の庫内温度が所定の調節
温度まで低下すると冷凍機はサーモスタットの制御によ
り自動的に運転休止となる。この場合に蒸発器の表面が
殆ど霜で覆われて無い状態であれば、蒸発器の表面温度
は冷媒の供給停止直後から短時間で庫内温度と平衡する
ように上昇する、つまり時間的な温度変化率を表す温度
勾配が大となるが、蒸発器が厚い霜で覆われている霜付
量大の状態では、霜の比熱，熱伝導率の影響を受けて蒸
発器の温度勾配（温度変化率）は小さくなる。
イクル運転）において、保冷庫の庫内温度が所定の調節
温度まで低下すると冷凍機はサーモスタットの制御によ
り自動的に運転休止となる。この場合に蒸発器の表面が
殆ど霜で覆われて無い状態であれば、蒸発器の表面温度
は冷媒の供給停止直後から短時間で庫内温度と平衡する
ように上昇する、つまり時間的な温度変化率を表す温度
勾配が大となるが、蒸発器が厚い霜で覆われている霜付
量大の状態では、霜の比熱，熱伝導率の影響を受けて蒸
発器の温度勾配（温度変化率）は小さくなる。
【００１３】そこで、前記のように冷凍機のサーモサイ
クル運転における冷凍機の運転休止中に前記温度センサ
で検出した温度情報を基に温度勾配を演算すれば、蒸発
器の霜付量を的確に推定できる。そして、この温度勾配
があらかじめ設定した基準勾配よりも低い場合に霜付量
が大と判定して、この場合に除霜を行うようにすれば、
蒸発器の着霜量に応じて除霜を適正なタイミングで行う
とができる。
クル運転における冷凍機の運転休止中に前記温度センサ
で検出した温度情報を基に温度勾配を演算すれば、蒸発
器の霜付量を的確に推定できる。そして、この温度勾配
があらかじめ設定した基準勾配よりも低い場合に霜付量
が大と判定して、この場合に除霜を行うようにすれば、
蒸発器の着霜量に応じて除霜を適正なタイミングで行う
とができる。
【００１４】しかも、従来方式のように除霜タイマで設
定した時間毎に冷凍機の運転を強制的に停止することが
ないので、庫内温度の安定維持が図れるほか、冷凍機の
運転停止／再開に伴う余分な電力量の消費を抑えて高い
省エネ効果が確保できる。
定した時間毎に冷凍機の運転を強制的に停止することが
ないので、庫内温度の安定維持が図れるほか、冷凍機の
運転停止／再開に伴う余分な電力量の消費を抑えて高い
省エネ効果が確保できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
実施例に基づいて説明する。まず、図２において、１は
保冷庫（自動販売機の商品収納庫）に配置した冷却ユニ
ットの蒸発器、２は庫内ファン、３は圧縮機、４は凝縮
器、５はキャピラリチューブ、６は電磁弁であり、これ
ら相互間を図示のように冷媒管路で接続して冷凍サイク
ルを構成している。なお、かかる冷凍サイクルの原理は
周知であり、ここではその説明は省略する。また、７は
圧縮機３の給電回路に接続した運転スイッチ、８は蒸発
器１の送風入口側に付設した除霜ヒータ、９は除霜ヒー
タ８の電源回路に接続した除霜スイッチ、１０は後記の
ように蒸発器の温度勾配を求める演算回路、１１は演算
回路１０に蒸発器１の温度情報を与える温度センサであ
り、該温度センサ１１は蒸発器１の表面に伝熱的に取付
けられている。
実施例に基づいて説明する。まず、図２において、１は
保冷庫（自動販売機の商品収納庫）に配置した冷却ユニ
ットの蒸発器、２は庫内ファン、３は圧縮機、４は凝縮
器、５はキャピラリチューブ、６は電磁弁であり、これ
ら相互間を図示のように冷媒管路で接続して冷凍サイク
ルを構成している。なお、かかる冷凍サイクルの原理は
周知であり、ここではその説明は省略する。また、７は
圧縮機３の給電回路に接続した運転スイッチ、８は蒸発
器１の送風入口側に付設した除霜ヒータ、９は除霜ヒー
タ８の電源回路に接続した除霜スイッチ、１０は後記の
ように蒸発器の温度勾配を求める演算回路、１１は演算
回路１０に蒸発器１の温度情報を与える温度センサであ
り、該温度センサ１１は蒸発器１の表面に伝熱的に取付
けられている。
【００１６】ここで、冷凍機のサーモサイクル運転は次
のように行われる。すなわち、保冷庫の庫内温度調節に
は先述のようにサーモスタットを使って冷凍機を運転制
御しており、図３で示すように庫内温度がサーモスタッ
トで設定した上限温度Ｔh まで上昇すると、運転スイッ
チ７がＯＮとなって圧縮機３が始動し、冷凍機が冷却運
転に入る。この冷却運転時には、蒸発器１は冷媒の蒸発
温度まで低下し、蒸発器１と熱交換した庫内空気（冷
気）がファン２により庫内を循環送風して庫内に収納し
た商品を保冷する。そして、この冷却運転により庫内温
度がサーモスタットで設定した下限温度Ｔl まで低下す
ると、サーモスタットの動作信号で冷媒回路の電磁弁６
を閉じて蒸発器１への冷媒供給を停止するとともに、そ
の後の冷凍機のポンプダウン制御により冷媒回路に介装
した圧力スイッチ（図示せず）の動作で運転スイッチ７
がＯＦＦとなって圧縮機１が停止し、これにより冷凍機
は運転休止となる。その後に庫内温度が上昇すると、サ
ーモスタットの制御により冷凍機が運転を再開して庫内
温度を一定に保つように保冷する。
のように行われる。すなわち、保冷庫の庫内温度調節に
は先述のようにサーモスタットを使って冷凍機を運転制
御しており、図３で示すように庫内温度がサーモスタッ
トで設定した上限温度Ｔh まで上昇すると、運転スイッ
チ７がＯＮとなって圧縮機３が始動し、冷凍機が冷却運
転に入る。この冷却運転時には、蒸発器１は冷媒の蒸発
温度まで低下し、蒸発器１と熱交換した庫内空気（冷
気）がファン２により庫内を循環送風して庫内に収納し
た商品を保冷する。そして、この冷却運転により庫内温
度がサーモスタットで設定した下限温度Ｔl まで低下す
ると、サーモスタットの動作信号で冷媒回路の電磁弁６
を閉じて蒸発器１への冷媒供給を停止するとともに、そ
の後の冷凍機のポンプダウン制御により冷媒回路に介装
した圧力スイッチ（図示せず）の動作で運転スイッチ７
がＯＦＦとなって圧縮機１が停止し、これにより冷凍機
は運転休止となる。その後に庫内温度が上昇すると、サ
ーモスタットの制御により冷凍機が運転を再開して庫内
温度を一定に保つように保冷する。
【００１７】また、前記のサーモサイクル運転で冷凍機
が運転から運転休止に移行すると、蒸発器１への冷媒供
給が停止するために、蒸発器の温度は庫内温度と平衡す
るように時間の経過とともに上昇するが、その時間的な
温度変化率で表す温度勾配は蒸発器１の着霜量によって
異なる。すなわち、蒸発器１の着霜量が少なくて表面が
殆ど霜で覆われてなければ、図３の特性線Ｃで表すよう
に蒸発器１の温度勾配が大きくなるが、蒸発器１の表面
が厚い霜で覆われた着霜量の多い状態であれば、特性線
Ｂで表すように温度勾配は小さくなる。なお、図中の特
性線Ａは、後記する霜付量の閾値に対応する基準勾配を
表しいる。
が運転から運転休止に移行すると、蒸発器１への冷媒供
給が停止するために、蒸発器の温度は庫内温度と平衡す
るように時間の経過とともに上昇するが、その時間的な
温度変化率で表す温度勾配は蒸発器１の着霜量によって
異なる。すなわち、蒸発器１の着霜量が少なくて表面が
殆ど霜で覆われてなければ、図３の特性線Ｃで表すよう
に蒸発器１の温度勾配が大きくなるが、蒸発器１の表面
が厚い霜で覆われた着霜量の多い状態であれば、特性線
Ｂで表すように温度勾配は小さくなる。なお、図中の特
性線Ａは、後記する霜付量の閾値に対応する基準勾配を
表しいる。
【００１８】ここで、上記のように温度センサ１１（図
２参照）で検出した蒸発器１の温度情報を演算回路１０
に取り込み、この温度情報を基に冷凍機の運転休止時に
おける前記の温度勾配を演算することにより、その時の
蒸発器１に堆積している霜付量を推定できる。そして、
この霜付量が基準量（閾値）を上回っている場合に霜付
量大と判定して除霜を行えば、従来の除霜制御方式のよ
うに除霜タイマで設定した時間毎に冷凍機の運転を強制
的に停止した上で除霜を行うか否かを判定することが不
要となり、冷凍機のサーモサイクル運転における運転休
止を利用して着霜量の判定，およびその着霜量に応じた
除霜を適正なタイミングで行える。
２参照）で検出した蒸発器１の温度情報を演算回路１０
に取り込み、この温度情報を基に冷凍機の運転休止時に
おける前記の温度勾配を演算することにより、その時の
蒸発器１に堆積している霜付量を推定できる。そして、
この霜付量が基準量（閾値）を上回っている場合に霜付
量大と判定して除霜を行えば、従来の除霜制御方式のよ
うに除霜タイマで設定した時間毎に冷凍機の運転を強制
的に停止した上で除霜を行うか否かを判定することが不
要となり、冷凍機のサーモサイクル運転における運転休
止を利用して着霜量の判定，およびその着霜量に応じた
除霜を適正なタイミングで行える。
【００１９】次に、本発明による除霜制御を図１のフロ
ーチャートに基づいて説明する。すなわち、図３で述べ
た通常の冷却運転モード（サーモサイクル運転）で、庫
内温度が下限温度まで低下して冷凍機が運転休止（蒸発
器運転停止）になると、図２の運転スイッチ７のＯＦＦ
信号を取り込んだ演算回路１０が次の処理を実行して蒸
発器１の温度勾配を演算する。まず、冷凍機の運転休止
直後に温度センサ１１で検出した蒸発器温度センサ情報
Ｔ1 を演算回路１０に入力する。また、この時点からタ
イマ時間（Ｎ分）が経過したところで、再度蒸発器温度
センサ情報Ｔ2を入力し、前記情報Ｔ1 との温度差ΔＴ
＝Ｔ2 −Ｔ1 を求める。
ーチャートに基づいて説明する。すなわち、図３で述べ
た通常の冷却運転モード（サーモサイクル運転）で、庫
内温度が下限温度まで低下して冷凍機が運転休止（蒸発
器運転停止）になると、図２の運転スイッチ７のＯＦＦ
信号を取り込んだ演算回路１０が次の処理を実行して蒸
発器１の温度勾配を演算する。まず、冷凍機の運転休止
直後に温度センサ１１で検出した蒸発器温度センサ情報
Ｔ1 を演算回路１０に入力する。また、この時点からタ
イマ時間（Ｎ分）が経過したところで、再度蒸発器温度
センサ情報Ｔ2を入力し、前記情報Ｔ1 との温度差ΔＴ
＝Ｔ2 −Ｔ1 を求める。
【００２０】続くステップで、前記温度差ΔＴと図３に
示した基準勾配（特性線Ａ）に対応してあらかじめ設定
した基準温度Ａ（℃）とを対比し、その温度差ΔＴが基
準温度Ａよりも大であれば、霜付量小と判定して除霜は
行わずに通常冷却運転モード（サーモサイクル運転）に
戻る。一方、温度差ΔＴが基準温度Ａよりも小（ΔＴ＜
Ａ）であれば、霜付量大と判定して除霜モードに移行
し、図２の演算回路１０からの指令により除霜スイッチ
９をＯＮにして除霜ヒータ８を通電し、その発熱で蒸発
器１に付着している霜を融解させる。
示した基準勾配（特性線Ａ）に対応してあらかじめ設定
した基準温度Ａ（℃）とを対比し、その温度差ΔＴが基
準温度Ａよりも大であれば、霜付量小と判定して除霜は
行わずに通常冷却運転モード（サーモサイクル運転）に
戻る。一方、温度差ΔＴが基準温度Ａよりも小（ΔＴ＜
Ａ）であれば、霜付量大と判定して除霜モードに移行
し、図２の演算回路１０からの指令により除霜スイッチ
９をＯＮにして除霜ヒータ８を通電し、その発熱で蒸発
器１に付着している霜を融解させる。
【００２１】そして、除霜開始後は温度センサ１１で検
出した蒸発器温度センサ情報Ｔ3 を演算回路１０に取り
込み、あらかじめ除霜終了の閾値として設定した温度Ｔ
refと対比し、除霜が十分に進んでＴ3 ＞Ｔref になれ
ば除霜を終了する。なお、この除霜終了方法の代わり
に、除霜開始から一定の時間が経過したところで除霜を
終了するタイマ制御法の採用も可能である。
出した蒸発器温度センサ情報Ｔ3 を演算回路１０に取り
込み、あらかじめ除霜終了の閾値として設定した温度Ｔ
refと対比し、除霜が十分に進んでＴ3 ＞Ｔref になれ
ば除霜を終了する。なお、この除霜終了方法の代わり
に、除霜開始から一定の時間が経過したところで除霜を
終了するタイマ制御法の採用も可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、保
冷庫内に配した蒸発器に圧縮機，凝縮器，キャピラリチ
ューブを組合せて冷凍サイクルを構成し、通常の冷却運
転では保冷庫の庫内調節温度に合わせてサーモサイクル
運転を行うようにした冷凍機に対する除霜制御方法とし
て、蒸発器の表面温度を検出する温度センサを備え、冷
凍機のサーモサイクル運転における冷却運転休止中に前
記温度センサで検出した温度情報を基に温度勾配を演算
し、その温度勾配があらかじめ設定した基準勾配よりも
低い場合に霜付量が大と判定して除霜を行うことによ
り、除霜タイマで除霜開始時間を設定せずに、通常の冷
却運転（サーモサイクル運転）における冷凍機の運転休
止時を利用して温度センサで検出した温度情報を基に蒸
発器の霜付量を的確に推定し、その霜付量に応じて除霜
を適正なタイミングで行うとができる。しかも、従来方
式のように除霜タイマで設定した時間毎に冷凍機の運転
を強制的に停止することがないので、庫内温度の安定維
持が図れるほか、冷凍機の運転停止／再開に伴う余分な
電力量の消費を抑えて高い省エネ効果が確保できる。
冷庫内に配した蒸発器に圧縮機，凝縮器，キャピラリチ
ューブを組合せて冷凍サイクルを構成し、通常の冷却運
転では保冷庫の庫内調節温度に合わせてサーモサイクル
運転を行うようにした冷凍機に対する除霜制御方法とし
て、蒸発器の表面温度を検出する温度センサを備え、冷
凍機のサーモサイクル運転における冷却運転休止中に前
記温度センサで検出した温度情報を基に温度勾配を演算
し、その温度勾配があらかじめ設定した基準勾配よりも
低い場合に霜付量が大と判定して除霜を行うことによ
り、除霜タイマで除霜開始時間を設定せずに、通常の冷
却運転（サーモサイクル運転）における冷凍機の運転休
止時を利用して温度センサで検出した温度情報を基に蒸
発器の霜付量を的確に推定し、その霜付量に応じて除霜
を適正なタイミングで行うとができる。しかも、従来方
式のように除霜タイマで設定した時間毎に冷凍機の運転
を強制的に停止することがないので、庫内温度の安定維
持が図れるほか、冷凍機の運転停止／再開に伴う余分な
電力量の消費を抑えて高い省エネ効果が確保できる。
【図１】本発明の実施例による除霜制御のフローチャー
トを表す図
トを表す図
【図２】図１のフローチャートに対応する除霜制御回
路，および冷凍機の冷媒回路図
路，および冷凍機の冷媒回路図
【図３】冷凍機のサーモサイクル運転，および霜付量の
大小に対応する蒸発器の温度勾配を表す補足説明図
大小に対応する蒸発器の温度勾配を表す補足説明図
１ 蒸発器
３ 圧縮機
４ 凝縮器
５ キャピラリチューブ
７ 運転スイッチ
８ 除霜ヒータ
１０ 演算回路
１１ 温度センサ
Claims (3)
- 【請求項１】保冷庫内に配した蒸発器に圧縮機，凝縮
器，キャピラリチューブを組合せて冷凍サイクルを構成
し、通常の冷却運転では庫内の調節温度に合わせてサー
モサイクル運転を行うようにした冷凍機の除霜制御方法
であって、 蒸発器の表面温度を検出する温度センサを備え、冷凍機
のサーモサイクル運転における冷却運転休止中に前記温
度センサで検出した温度情報を基に温度勾配を演算し、
その温度勾配があらかじめ設定した基準勾配よりも低い
場合に霜付量が大と判定して除霜を行うことを特徴とす
る冷凍機の除霜制御方法。 - 【請求項２】請求項１記載の除霜制御方法において、冷
凍機の運転休止直後および運転休止から一定時間（Ｎ
分）経過後に温度センサで検出した蒸発器の温度情報Ｔ
1 およびＴ2 を基に、その温度差ΔＴ＝Ｔ2 −Ｔ1 から
温度勾配を演算し、その温度勾配があらかじめ設定した
基準勾配Ａに対しΔＴ＜Ａの条件で除霜ヒータに通電し
て除霜を行うことを特徴とする冷凍機の除霜制御方法。 - 【請求項３】請求項２記載の除法制御方法において、除
霜開始後に温度センサで検出した蒸発器の温度情報Ｔ3
が、あらかじめ設定した閾値Ｔref に対してＴ3 ＞Ｔ
ref になったところで除霜を終了することを特徴とする
冷凍機の除霜制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270676A JP2003083646A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 冷凍機の除霜制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270676A JP2003083646A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 冷凍機の除霜制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083646A true JP2003083646A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19096300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001270676A Pending JP2003083646A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 冷凍機の除霜制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083646A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052878A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷却貯蔵庫の除霜制御装置 |
| JP2012037108A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Toyo Eng Works Ltd | 直膨式空調装置 |
| CN102679645A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-09-19 | 美的集团有限公司 | 热泵的除霜方法 |
| CN107655149A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-02-02 | 广东美的暖通设备有限公司 | 空调除霜控制设备和方法 |
| WO2018110236A1 (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 冷媒回路システム、制御装置及び制御方法 |
| CN111829268A (zh) * | 2019-04-13 | 2020-10-27 | 上海海洋大学 | 一种利用风机功率确定冷库冷风机除霜时间的方法 |
| CN114440470A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-06 | 广州西奥多科技有限公司 | 一种空气能热泵的除霜控制方法 |
-
2001
- 2001-09-06 JP JP2001270676A patent/JP2003083646A/ja active Pending
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