JP2008075963A - 冷却装置の除霜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外気の状態や被冷却空間の状態に影響されることなく、効果的に、且つ、効率的に蒸発器に付着した霜を融解除去することを可能とする除霜装置を提供する。
【解決手段】圧縮機１８と共に冷媒回路４０を構成する蒸発器５による冷却作用で貯蔵室３内を冷却すると共に、ヒータ２６により蒸発器５に付着した霜を融解除去する冷却装置４において、ヒータ２６を制御する制御装置Ｃは、圧縮機１８の運転率、若しくは、一定期間における当該運転率の平均値が所定の上限値以上になったものと判断した場合、ヒータ２６により蒸発器５を除霜する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機と共に冷媒回路を構成する蒸発器による冷却作用で被冷却空間を冷却すると共に、除霜手段により蒸発器に付着した霜を融解除去する冷却装置の除霜装置に関するものである。

従来よりこの種の冷却装置の除霜装置は、例えば業務用冷蔵庫などに設置される冷却装置に用いられるものであり、当該冷却装置は、長時間冷却運転を行うことにより、冷却装置を構成する蒸発器に着霜が生じる。除霜装置は、この蒸発器の着霜による冷却効率の低下を回避するため、蒸発器に付着した霜を融解除去する除霜運転を行う。

従来より冷却装置に用いられている除霜手段は、蒸発器を直接加熱する電気ヒータや、蒸発器に高温冷媒を流入させる方法や、圧縮機の停止を含む蒸発器への冷媒を供給しない方法や、この蒸発器への冷媒供給停止に加え、庫内循環用の送風機を常時運転する方法などがある。

いずれの場合であっても、除霜手段は、制御装置により、一日の内で予め設定された時刻になる、又は、圧縮機の延べ運転時間が所定時間に達すると、除霜運転開始の除霜開始信号を発し、除霜運転を実行していた。

しかしながら、被冷却空間である庫内の設定温度や蒸発器の設定温度が高い場合には、冷却装置の運転率が下がり、蒸発器には着霜が生じ難くなる。そのため、特許文献１に記載の冷却貯蔵庫に設けられた除霜手段は、貯蔵室内の設定温度が所定の基準値以上であった場合には、除霜運転を行わないものとし、これにより、高温設定時における無駄な除霜によるエネルギーの浪費を抑制している。
特開２００３−３２２４５８号公報

一方、蒸発器への着霜は、被冷却空間の空気中に含まれる水分が温度差によって蒸発器表面にて凝縮し、当該蒸発器自体の温度により当該水分が霜となることにより生じるものである。また、被冷却空間への物品の納出作業を行う度に、当該被冷却空間を閉塞する扉が開放され、外気が被冷却空間内に進入することで、蒸発器に着霜が生じやすくなる。

そのため、外気温度や外気湿度の変化によって蒸発器への着霜量が変化する。例えば、冬季の如く外気温度が低く且つ乾燥している状況では、着霜量が少なく、従来の除霜運転では、除霜を開始して直ぐに終了する所謂早切れ状態が繰り返されることになり、無駄な除霜によるエネルギーの浪費及び被冷却空間に貯蔵される物品の劣化が問題となる。

逆に、夏季の如く外気温度が高く且つ湿度が高い状況では、着霜が著しくなり、冷却運転の後期において蒸発器の霜閉塞が生じ、被冷却空間への冷気循環が阻害されて被冷却空間の温度が上昇し、貯蔵物品が食品である場合には、鮮度劣化が著しくなるという問題がある。

しかしながら、上述した如き特許文献１に記載の除霜運転では、外気温度や被冷却空間の湿度に応じて蒸発器に生じた着霜を除去することができない。そのため、夏季の高温多湿の外気が被冷却空間に進入する場合であっても、確実に蒸発器に付着した霜を除去するため、当該夏季の高温多湿の条件に応じた除霜運転を行う必要があった。

そのため、冬季などの比較的温度が低く乾燥した外気条件の場合には、必要以上に除霜運転を行うこととなり、上述したような早切れ状態が繰り返されることになり、無駄な除霜によるエネルギーの浪費及び被冷却空間に貯蔵される物品の劣化を招く問題がある。

そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、外気の状態や被冷却空間の状態に影響されることなく、効果的に、且つ、効率的に蒸発器に付着した霜を融解除去することを可能とする除霜装置を提供する。

本発明の除霜装置は、圧縮機と共に冷媒回路を構成する蒸発器による冷却作用で被冷却空間を冷却すると共に、除霜手段により蒸発器に付着した霜を融解除去する冷却装置において、除霜手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における当該運転率の平均値が所定の上限値以上になったものと判断した場合、除霜手段により蒸発器を除霜することを特徴とする。

請求項２の発明の除霜装置は、圧縮機と共に冷媒回路を構成する蒸発器による冷却作用で被冷却空間を冷却すると共に、除霜手段により蒸発器に付着した霜を融解除去する冷却装置において、除霜手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における当該運転率の平均値と、蒸発器の除霜直後における運転率との差が所定の上限値以上になったものと判断した場合、除霜手段により蒸発器を除霜することを特徴とする。

請求項３の発明の除霜装置は、上記各発明において、外気温度を検出する外気温検出手段を備え、制御手段は、該外気温検出手段の出力に基づき、外気温度が高い場合には上限値を上げる方向で補正することを特徴とする。

請求項４の発明の除霜装置は、上記各発明において、被冷却空間を開閉自在に閉塞する扉の開閉状況を検出する扉開閉検出手段を備え、制御手段は、該扉開閉検出手段が検出する扉の開閉が所定回数以上であるときの運転率を判断から除外することを特徴とする。

本発明の除霜装置によれば、圧縮機と共に冷媒回路を構成する蒸発器による冷却作用で被冷却空間を冷却すると共に、除霜手段により蒸発器に付着した霜を融解除去する冷却装置において、除霜手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における当該運転率の平均値が所定の上限値以上になったものと判断した場合、除霜手段により蒸発器を除霜することにより、蒸発器への着霜量がなく、又は、少なく、圧縮機の運転率が所定の上限値に満たない場合、若しくは、一定期間における圧縮機の運転率の平均値が所定の上限値に満たない場合には、蒸発器の除霜が行われないこととなり、無駄にエネルギーが浪費される不都合を抑制することができると共に、無駄に被冷却空間の温度を上昇させてしまう不都合を未然に回避することが可能となる。そのため、被冷却空間に収容される例えば食品等の物品の品温が上昇してしまい、鮮度劣化してしまう不都合を抑制することができる。

これとは逆に、蒸発器への着霜量が多く、圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における圧縮機の運転率の平均値が所定の上限値以上となった場合には、蒸発器の除霜を円滑に行うことが可能となり、効率的な除霜運転、且つ、冷却運転を実現することができる。

これにより、圧縮機の運転率を指標として蒸発器の除霜を行うことで、蒸発器への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

請求項２の発明の除霜装置によれば、圧縮機と共に冷媒回路を構成する蒸発器による冷却作用で被冷却空間を冷却すると共に、除霜手段により蒸発器に付着した霜を融解除去する冷却装置において、除霜手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における当該運転率の平均値と、蒸発器の除霜直後における運転率との差が所定の上限値以上になったものと判断した場合、除霜手段により蒸発器を除霜することにより、蒸発器への着霜量がなく、又は、少なく、圧縮機の運転率と蒸発器の着霜が最も少なく圧縮機の運転率が最も低い蒸発器の除霜直後における運転率との差が所定の上限値に満たない場合、若しくは、一定期間における圧縮機の運転率の平均値と、蒸発器の着霜が最も少なく圧縮機の運転率が最も低い蒸発器の除霜直後における運転率との差が所定の上限値に満たない場合には、蒸発器の除霜が行われないこととなり、無駄にエネルギーが浪費される不都合を抑制することができると共に、無駄に被冷却空間の温度を上昇させてしまう不都合を未然に回避することが可能となる。そのため、被冷却空間に収容される例えば食品等の物品の品温が上昇してしまい、鮮度劣化してしまう不都合を抑制することができる。

これとは逆に、蒸発器への着霜量が多く、圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における圧縮機の運転率の平均値と、蒸発器の着霜が最も少なく圧縮機の運転率が最も低い蒸発器の除霜直後における運転率との差が所定の上限値以上となった場合には、蒸発器の除霜を円滑に行うことが可能となり、効率的な除霜運転、且つ、冷却運転を実現することができる。

これにより、圧縮機の運転率を指標として蒸発器の除霜を行うことで、蒸発器への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

請求項３の発明によれば、上記各発明に加えて、外気温度を検出する外気温検出手段を備え、制御手段は、該外気温検出手段の出力に基づき、外気温度が高い場合には上限値を上げる方向で補正することにより、外気温度の上昇による圧縮機の運転率の上昇を補正した上で、当該圧縮機の運転率を指標として蒸発器の除霜を行うことが可能となる。

これにより、他の要因による圧縮機の運転率の上昇を補正することが可能となり、当該補正後の圧縮機の運転率を指標として、蒸発器への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

請求項４の発明によれば、上記各発明に加えて、被冷却空間を開閉自在に閉塞する扉の開閉状況を検出する扉開閉検出手段を備え、制御手段は、該扉開閉検出手段が検出する扉の開閉が所定回数以上であるときの運転率を判断から除外することにより、頻繁に扉の開閉が行われることによる圧縮機の運転率の変化を除外した上で、当該圧縮機の運転率を指標とした蒸発器の除霜を行うことが可能となる。これにより、蒸発器への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

本発明の除霜装置は、業務用・家庭用冷蔵庫、業務用・家庭用冷凍冷蔵庫、ショーケース、オープンショーケース、プレハブ冷蔵庫、プレハブ冷凍庫、空気調和機などの被冷却空間を冷却するために用いられる冷却装置Ｒの除霜に用いられるものである。本実施例では、上記冷蔵庫・冷凍庫の一例としての冷却貯蔵庫Ｒを例として以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。図１は本発明を適用した冷却貯蔵庫Ｒの縦断側面図、図２は冷却貯蔵庫Ｒの縦断側面図を示している。

本実施例における冷却貯蔵庫Ｒは、ホテルやレストランの厨房などに設置される縦型業務用冷蔵庫であり、前面に開口する本体としての断熱箱体２により構成されている。該断熱箱体２内部には、被冷却空間としての貯蔵室３を有し、該貯蔵室３内上部には、冷却装置４の蒸発器５及び蒸発器５の近傍に送風機６が取り付けられ、これにより、貯蔵室３内は所定の温度に冷却される。図中において、蒸発器５の下部に取り付けられる２６は、本実施例において除霜手段として機能するヒータ（電気ヒータ）であり、詳細は後述する制御装置Ｃにより通電制御が行われる。また、蒸発器５及び送風機６の下方に取り付けられる７は、蒸発器５から生じたドレン水を受容するためのドレンパンであり、蒸発器５が取り付けられる冷却室８と貯蔵室３内との区画にも供される。このドレンパン７には、送風機６に満して図示しない冷気吸込口が形成され、後方は、開放されている。これにより、送風機６より貯蔵室３から冷却室８に吸い込まれた冷気は、蒸発器５と熱交換された後、冷却室８後方から吐出される。また、ドレンパン７の冷気吸込口の近傍には、貯蔵室３内の温度を検出するための庫内温度センサ２７が設けられている。

ここで、ドレンパン７の後方には、図示しない排水用開口が形成されており、該排水用開口と略同一寸法の開口を有する筒状のドレンソケット９の一端が該排水用開口に取り付けられる。ここで、ドレンソケット９は、一端が排水用開口に接続された後、後下方に向けて所定角度で傾斜して形成された後、下方に垂直に延在して形成される。断熱箱体２の上部背面、即ち、ドレンソケット９が取り付けられる位置に相当する断熱箱体２の背面には、予めドレンソケット９を挿入する図示しない開口が形成されている。

また、断熱箱体２の背面には、上端から下端に渡って内方に向けて凹陥するドレンホース収納部１０が形成されている。尚、図中断熱箱体２の底面四隅に設けられる１１は、冷却貯蔵庫Ｒの設置場所の床面と断熱箱体２底面との間に所定間隔を存するために設けられる支持部材である。

そして、断熱箱体２の外側背面に位置するドレンソケット９の下端には、可撓性材料にて構成されるドレンホース１２の一端が接続される。該ドレンホース１２は、前記断熱箱体２の背面に形成されたドレンホース収納部１０に沿って降下された後、断熱箱体２の底面後部から底面前部に引き出され、当該端部は外部に開口した状態で下向きに取り付けられる。これにより、ドレンパン７から排出されたドレン水はドレンソケット９及びドレンホース１２を介して外部に排水可能とされる。

他方、断熱箱体２の天面には前面パネル１５及び両側面及び後面を構成するパネル１６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４を構成する圧縮機１８や凝縮器１９などが設置され、蒸発器５と共に冷却装置４の周知の冷媒回路を構成している。即ち、図３の冷媒回路図に示すように、冷却装置４は、前記圧縮機１８と、凝縮器１９と、弁装置としての液電磁弁３７と、ドライヤ３８と、減圧装置としてのキャピラリーチューブ３９と、蒸発器５とを順次環状に配管接続することにより、冷媒回路４０が構成されている。尚、図２及び図３において２０は、凝縮器用送風機である。

また、貯蔵室３（断熱箱体２）の前面開口２２には、横方向の中仕切２３によって中央部にて上下に仕切られている。そして、該中仕切２３によって仕切られた貯蔵室３の上下の開口２２は二組の観音開き式の扉（断熱扉）２４、２４によって開閉自在に閉塞される。尚、この扉２４又は、この扉２４が取り付けられる断熱箱体２には、当該扉２４の開閉状況を検出する扉開閉センサ（扉開閉検出手段）２８が設けられている。

一方、前記貯蔵室３の背面中央部には、上下に渡って後棚支柱３０が設けられる。更に、貯蔵室３の両側面には、前部及び後部に位置してそれぞれ上下に渡って複数の係合孔３１Ａ（棚支柱３１のみ図示する）が穿設されており、これら後棚支柱３０及び棚支柱３１に棚３２が貯蔵室３の上下に複数段架設される。

ここで、後棚支柱３０の両側に位置して、貯蔵室３の背面には、当該背面と所定間隔を存して仕切部材３３が設けられる。該仕切部材３３は、後棚支柱３０及び棚支柱３１の上端よりも上方から後棚支柱３０及び棚支柱３１の下端よりも下方に延在して形成される硬質合成樹脂製の柱部材である。この仕切部材３３と貯蔵室３背面との間には、上端及び下端が開口する冷気ダクト３４が形成されている。尚、図中３５は底敷である。

次に、図４の電気ブロック図を参照して、本実施例の制御装置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、この入力側には、前記貯蔵室３内の温度を任意に設定可能とするためのコントローラ４１と、前記庫内温度センサ２７と、前記扉開閉センサ２８と、当該冷却貯蔵庫Ｒが設置されている環境の温度、即ち、外気温度を検出するための外気温度センサ（外気温検出手段）４２が接続されている。また、制御装置Ｃの出力側には、前記圧縮機１８と、凝縮器用送風機２０と、液電磁弁３７と、貯蔵室３内の冷気循環に用いられる送風機６と、除霜手段を構成するヒータ２６等が接続されている。尚、制御装置Ｃは、少なくとも記憶手段としてのメモリ４３を内蔵している。

以上の構成により、冷却装置４の冷却運転について説明する。圧縮機１８の運転が開始されると、圧縮機１８の吐出側の冷媒配管から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器１９に流入する。ここで、十分に凝縮液化された冷媒は、制御装置Ｃより液電磁弁３７が開放されていることから、液電磁弁３７を経て、ドライヤ３８を介してキャピラリーチューブ３９に流入する。キャピラリーチューブ３９に流入された液冷媒は、減圧された後、蒸発器５に流入する。そして、冷却室８内に設置された蒸発器５に流入した冷媒は、蒸発し、周囲から熱を奪って冷却作用を発揮する。この蒸発器５と熱交換した冷気は、冷却室８内に配設された送風機６にて貯蔵室３内に循環させ、貯蔵室３内を所定の温度に冷却する。そして、蒸発器５から出た冷媒は、圧縮機１８に帰還する。

このとき、制御装置Ｃは、庫内温度センサ２７の検出出力に基づき、圧縮機１８の運転及び停止の制御を行い、貯蔵室３内の温度が所定の温度を維持するように冷却する。

一方、冷却装置４は、上述した如き冷却運転を連続して行うことにより、蒸発器５に着霜が生じるため、制御装置Ｃは、除霜運転を行う。以下、図５のフローチャート図を参照して詳述する。尚、制御装置Ｃは、プルダウン運転の実行中には、除霜運転を行わないため、圧縮機１８のサーモサイクル運転が開始されていることを条件としてフローチャート図に基づき除霜運転を行う。

先ず初めに、制御装置Ｃは、ステップＳ１において、扉開閉センサ２８の検出出力に基づき、所定時間、例えば数分から１時間の間の何れかの時間当たりの扉２４の開閉回数に関するデータを取り込み、当該扉開閉回数が所定回数Ａより多いか少ないかを判断する。所定回数Ａよりも扉開閉回数が多い場合には、ステップＳ３に進み、扉開閉フラグをセットした後、ステップＳ４に進む。他方、扉開閉回数が所定回数Ａよりも少ない場合には、ステップＳ２に進み、扉開閉フラグをリセットした後、ステップＳ４に進む。

制御装置Ｃは、ステップＳ４において、外気温度センサ４２による検出温度Ｔａが所定の高温度Ｔｂより高いか否かを判断する。この所定の高温度Ｔｂとは、外気温が高いことにより、圧縮機１８の運転率が必然的に高くなる所定の温度をいう。ここで、検出温度Ｔａが所定温度Ｔｂよりも高い場合には、ステップＳ５に移行し、制御装置Ｃは、以後、除霜運転の開始の判断に用いられる圧縮機１８の運転率上限値ＤＲｍａｘを所定値だけ上方補正する。その後、ステップＳ６に移行する。尚、外気温度センサ４２による検出温度Ｔａが所定の高温度Ｔｂよりも低い場合には、補正を行うことなくステップＳ６に移行する。

ステップＳ６において、制御装置Ｃは、除霜運転に移行するか否かの判断を行う。尚、この判断手法としては、以下の判断手法１乃至判断手法４があり、いずれの場合であっても良いものとする。

（判断手法１）
制御装置Ｃは、上記扉開閉フラグがセットされているか否かを判断し、扉開閉フラグがセットされている場合、即ち、一定時間当たりの扉開閉回数が所定回数よりも多い場合には、除霜運転をしない判断を行う。他方、扉開閉フラグがリセットされている場合、即ち、一定時間当たりの扉開閉回数が所定回数よりも少ない場合には、冷却運転の実行中における圧縮機１８のサーモサイクルから、運転率ＤＲ１を算出する。具体的には、庫内温度センサ２７の検出出力に基づき、庫内温度が所定のＯＮ温度に達した場合に圧縮機１８をＯＮとし、貯蔵室３内を冷却する。当該冷却により貯蔵室３内の温度が所定のＯＦＦ温度に達した場合、圧縮機１８をＯＦＦとする。その後、再び貯蔵室３内の温度が上昇していき、庫内温度が前記ＯＮ温度に達し、圧縮機１８をＯＮとするまでを１サイクルとする。そして、この１サイクルにおける圧縮機１８の運転割合を運転率とする。

ここで、制御装置Ｃは、メモリ４３に所定の上限値ＤＲｍａｘを記憶しており、当該ＤＲｍａｘと現在算出された圧縮機１８の運転率ＤＲ１とを比較し、現在の運転率ＤＲ１が所定の上限値ＤＲｍａｘ以上になったものと判断した場合、ステップＳ７に進み、除霜運転を開始する。尚、本実施例では除霜手段は蒸発器５に設けられたヒータ２６により構成しているため、圧縮機１８及び送風機６の運転を停止すると共にヒータ２６に通電を開始し、蒸発器５に付着した霜を融解除去する。

これにより、蒸発器５への着霜量がなく、又は、少なく、圧縮機１８の運転率ＤＲが低く所定の上限値ＤＲｍａｘに満たない場合には、蒸発器５の除霜が行われないこととなり、無駄にエネルギーが浪費される不都合を抑制することができると共に、無駄に被冷却空間である貯蔵室３内の温度を上昇させてしまう不都合を未然に回避することが可能となる。そのため、貯蔵室３内に収容される例えば食品等の物品の品温が上昇してしまい、鮮度劣化してしまう不都合を抑制することができる。

これとは逆に、蒸発器５への着霜量が多く、圧縮機１８の運転率ＤＲが所定の上限値ＤＲｍａｘ以上となった場合には、蒸発器５の除霜を円滑に行うことが可能となり、効率的な除霜運転、且つ、冷却運転を実現することができる。

これにより、圧縮機１８の運転率を指標として蒸発器５の除霜を行うことで、蒸発器５への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

（判断手法２）
制御装置Ｃは、上記判断手法１と同様に、冷却運転の実行中における圧縮機１８のサーモサイクルから、運転率ＤＲ１を算出する。ここで、一定期間における圧縮機１８の運転率の平均値ＤＲａｖを算出するため、所定時間毎に圧縮機１８の運転率ＤＲ１を所定回数分、例えば１０回（ＤＲ１〜ＤＲ１０）分のデータを取り込み、当該１０回分のデータを回数（ここでは１０回）で割り、運転率の平均値ＤＲａｖを算出する。尚、この場合において、扉２４の開閉が一定時間当たり所定回数以上行われており、前記扉開閉フラグがセットされている場合には、当該扉２４の開閉を原因として圧縮機１８の運転率が高くなるため、当該扉２４開閉時における運転率は、運転率の平均値算出に用いられるデータから除外する。

ここで、制御装置Ｃは、メモリ４３に所定の上限値ＤＲｍａｘを記憶しており、当該ＤＲｍａｘと現在算出された圧縮機１８の運転率の平均値ＤＲａｖとを比較し、平均値ＤＲａｖが所定の上限値ＤＲｍａｘ以上になったものと判断した場合、ステップＳ７に進み、除霜運転を開始する。尚、本実施例では除霜手段は蒸発器５に設けられたヒータ２６により構成しているため、圧縮機１８及び送風機６の運転を停止すると共にヒータ２６に通電を開始し、蒸発器５に付着した霜を融解除去する。

これにより、蒸発器５への着霜量がなく、又は、少なく、一定期間における圧縮機１８の運転率の平均値ＤＲａｖが低く所定の上限値ＤＲｍａｘに満たない場合には、蒸発器５の除霜が行われないこととなり、無駄にエネルギーが浪費される不都合を抑制することができると共に、無駄に被冷却空間である貯蔵室３内の温度を上昇させてしまう不都合を未然に回避することが可能となる。そのため、貯蔵室３内に収容される例えば食品等の物品の品温が上昇してしまい、鮮度劣化してしまう不都合を抑制することができる。

これとは逆に、蒸発器５への着霜量が多く、一定期間における圧縮機１８の運転率の平均値ＤＥａｖが所定の上限値ＤＲｍａｘ以上となった場合には、蒸発器５の除霜を円滑に行うことが可能となり、効率的な除霜運転、且つ、冷却運転を実現することができる。

これによっても、圧縮機１８の運転率ＤＲを指標として蒸発器５の除霜を行うことで、蒸発器５への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

（判断手法３）
制御装置Ｃは、予め前回の除霜運転直後に開始される冷却運転における圧縮機１８のサーモサイクルから着霜がない状態における圧縮機１８の運転率ＤＲ０を算出し、この運転率ＤＲ０をメモリ４３に記憶しておく。そして、上記扉開閉フラグがセットされているか否かを判断し、扉開閉フラグがセットされている場合、即ち、一定時間当たりの扉開閉回数が所定回数よりも多い場合には、除霜運転をしない判断を行う。他方、扉開閉フラグがリセットされている場合、即ち、一定時間当たりの扉開閉回数が少ない場合には、現在の圧縮機１８のサーモサイクルから、上記判断手法１と同様に運転率ＤＲ１を算出する。

ここで、制御装置Ｃは、メモリ４３に前記除霜運転直後の圧縮機１８の運転率ＤＲ０と算出される圧縮機１８の運転率との差Ａの上限値Ａｍａｘを記憶しており、前記運転率ＤＲ０と現在算出された圧縮機１８の運転率ＤＲ１との差Ａと、上限値Ａｍａｘとを比較し、当該差Ａが上限値Ａｍａｘ以上となったものと判断した場合、ステップＳ７に進み、除霜運転を開始する。尚、本実施例では除霜手段は蒸発器５に設けられたヒータ２６により構成しているため、圧縮機１８及び送風機６の運転を停止すると共にヒータ２６に通電を開始し、蒸発器５に付着した霜を融解除去する。

これにより、蒸発器５への着霜量がなく、又は、少なく、圧縮機１８の運転率ＤＲ１と、蒸発器５の着霜が最も少なく圧縮機１８の運転率が最も低い蒸発器５の除霜直後における運転率ＤＲ０との差Ａが所定の上限値Ａｍａｘに満たない場合には、蒸発器５の除霜が行われないこととなり、無駄にエネルギーが浪費される不都合を抑制することができると共に、無駄に被冷却空間である貯蔵室３内の温度を上昇させてしまう不都合を未然に回避することが可能となる。そのため、貯蔵室３内に収容される例えば食品等の物品の品温が上昇してしまい、鮮度劣化してしまう不都合を抑制することができる。

これとは逆に、蒸発器５への着霜量が多く、圧縮機１８の運転率ＤＲ１と、蒸発器５の着霜が最も少なく圧縮機１８の運転率が最も低い蒸発器５の除霜直後における運転率ＤＲ０との差Ａが所定の上限値Ａｍａｘ以上となった場合には、蒸発器５の除霜を円滑に行うことが可能となり、効率的な除霜運転、且つ、冷却運転を実現することができる。

これにより、圧縮機１８の運転率を指標として蒸発器の除霜を行うことで、蒸発器５への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

（判断手法４）
制御装置Ｃは、予め前回の除霜運転直後に開始される冷却運転における圧縮機１８のサーモサイクルから着霜がない状態における圧縮機１８の運転率ＤＲ０を算出し、この運転率ＤＲ０をメモリ４３に記憶しておく。そして、現在の圧縮機１８のサーモサイクルから、上記判断手法１と同様に運転率ＤＲ１を算出する。ここで、一定期間における圧縮機１８の運転率の平均値ＤＲａｖを算出するため、所定時間毎に圧縮機１８の運転率ＤＲ１を所定回数分、例えば１０回（ＤＲ１〜ＤＲ１０）分のデータを取り込み、当該１０回分のデータを回数（ここでは１０回）で割り、運転率の平均値ＤＲａｖを算出する。尚、この場合において、扉２４の開閉が一定時間当たり所定回数以上行われ、上記扉開閉フラグがセットされている場合は、当該扉２４の開閉を原因として圧縮機１８の運転率が高くなるため、扉２４の開閉時の運転率を運転率平均値の算出に用いられるデータから除外する。

ここで、制御装置Ｃは、メモリ４３に前記除霜運転直後の圧縮機１８の運転率ＤＲ０と算出される圧縮機１８の運転率との差Ａの上限値Ａｍａｘを記憶しており、前記運転率ＤＲ０と現在算出された圧縮機１８の運転率の平均値ＤＲａｖとの差Ａと、上限値Ａｍａｘとを比較し、当該差Ａが上限値Ａｍａｘ以上となったものと判断した場合、ステップＳ７に進み、除霜運転を開始する。尚、本実施例では除霜手段は蒸発器５に設けられたヒータ２６により構成しているため、圧縮機１８及び送風機６の運転を停止すると共にヒータ２６に通電を開始し、蒸発器５に付着した霜を融解除去する。

これにより、蒸発器５への着霜量がなく、又は、少なく、圧縮機１８の運転率の平均値ＤＲａｖと、蒸発器５の着霜が最も少なく圧縮機１８の運転率が最も低い蒸発器５の除霜直後における運転率ＤＲ０との差Ａが所定の上限値Ａｍａｘに満たない場合には、蒸発器５の除霜が行われないこととなり、無駄にエネルギーが浪費される不都合を抑制することができると共に、無駄に被冷却空間である貯蔵室３内の温度を上昇させてしまう不都合を未然に回避することが可能となる。そのため、貯蔵室３内に収容される例えば食品等の物品の品温が上昇してしまい、鮮度劣化してしまう不都合を抑制することができる。

これとは逆に、蒸発器５への着霜量が多く、圧縮機１８の運転率の平均値ＤＲａｖと、蒸発器５の着霜が最も少なく圧縮機１８の運転率が最も低い蒸発器５の除霜直後における運転率ＤＲ０との差Ａが所定の上限値Ａｍａｘ以上となった場合には、蒸発器５の除霜を円滑に行うことが可能となり、効率的な除霜運転、且つ、冷却運転を実現することができる。

これにより、圧縮機１８の運転率を指標として蒸発器の除霜を行うことで、蒸発器５への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

尚、上記各判断手法による除霜運転開始判断では、一定時間当たりの扉開閉回数から扉開閉フラグをセット又はリセットし、扉開閉フラグがセットされている場合には、制御装置Ｃは、当該扉開閉時の運転率を除霜運転開始の判断から除外しているため、頻繁に扉２４の開閉が行われることによる圧縮機１８の運転率の変化を除外した上で、当該圧縮機１８の運転率を指標とした蒸発器５の除霜を行うことが可能となる。これにより、蒸発器５への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

更にまた、ステップＳ４において、制御装置Ｃは、外気温センサ４２の出力に基づき、外気温度が高い場合には上限値を上げる方向で補正することにより、外気温度の上昇による圧縮機１８の運転率の上昇を補正した上で、当該圧縮機１８の運転率を指標として蒸発器５の除霜を行うことが可能となる。

これにより、他の要因による圧縮機１８の運転率の上昇を補正することが可能となり、当該補正後の圧縮機１８の運転率を指標として、蒸発器５への着霜状況に応じた適切な除霜を実現することが可能となる。

尚、本実施例では、除霜装置は、上述した如き制御装置Ｃと除霜手段としてのヒータ２６により構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば蒸発器５に高温冷媒を流入させる所謂ホットガスデフロストを可能とする手段（実際には、冷媒流路を変更可能とする冷媒回路４０と、弁装置と、弁装置を制御する制御手段により構成される）や、圧縮機１８の停止を含む蒸発器５への冷媒を供給しない所謂オフサイクルデフロストを可能とする手段（実際には、圧縮機１８等が接続される冷媒回路４０と、当該圧縮機１８、送風機６の運転を制御する制御装置Ｃとから構成される）や、この蒸発器５への冷媒供給停止に加え、庫内循環用の送風機６を常時運転する手段などであっても、本発明による除霜制御を実行することができる。

本発明を適用した冷却貯蔵庫の縦断側面図である。 冷却貯蔵庫の縦断側面図である。 冷却貯蔵庫の冷媒回路図である。 制御装置の電気ブロック図である。 除霜運転開始判断のフローチャート図である。

符号の説明

Ｒ 冷却貯蔵庫
Ｃ 制御装置（制御手段）
３ 貯蔵室（被冷却空間）
４ 冷却装置
５ 蒸発器
６ 送風機
８ 冷却室
１８ 圧縮機
１９ 凝縮器
２０ 凝縮器用送風機
２４ 扉（断熱扉）
２６ ヒータ（除霜手段）
２７ 庫内温度センサ
２８ 扉開閉センサ（扉開閉検出手段）
４０ 冷媒回路
４１ コントローラ
４２ 外気温度センサ（外気温検出手段）
４３ メモリ（記憶手段）

Claims (4)

1. 圧縮機と共に冷媒回路を構成する蒸発器による冷却作用で被冷却空間を冷却すると共に、除霜手段により前記蒸発器に付着した霜を融解除去する冷却装置において、
   前記除霜手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における当該運転率の平均値が所定の上限値以上になったものと判断した場合、前記除霜手段により前記蒸発器を除霜することを特徴とする冷却装置の除霜装置。
2. 圧縮機と共に冷媒回路を構成する蒸発器による冷却作用で被冷却空間を冷却すると共に、除霜手段により前記蒸発器に付着した霜を融解除去する冷却装置において、
   前記除霜手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記圧縮機の運転率、若しくは、一定期間における当該運転率の平均値と、前記蒸発器の除霜直後における運転率との差が所定の上限値以上になったものと判断した場合、前記除霜手段により前記蒸発器を除霜することを特徴とする冷却装置の除霜装置。
3. 外気温度を検出する外気温検出手段を備え、前記制御手段は、該外気温検出手段の出力に基づき、外気温度が高い場合には前記上限値を上げる方向で補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却装置の除霜装置。
4. 前記被冷却空間を開閉自在に閉塞する扉の開閉状況を検出する扉開閉検出手段を備え、前記制御手段は、該扉開閉検出手段が検出する扉の開閉が所定回数以上であるときの前記運転率を前記判断から除外することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の冷却装置の除霜装置。

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