JP2023115628A - 冷却庫 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コスト及びスペースの増大を抑制しつつ、圧縮機の過負荷運転を抑制可能な冷却庫を実現する。【解決手段】冷却庫１０は、冷却庫本体１１と、圧縮機２７、凝縮器２８、及び蒸発器を有する冷却装置１２と、冷却庫本体１１内の空気を循環する複数の循環用ファン２５と、凝縮器２８の凝縮温度を検出可能な温度センサ２６と、制御部６０と、を備える。複数の循環用ファン２５の各々は、一定速度で個別に駆動可能であり、制御部６０は、冷却庫本体１１内を冷却する冷却運転において圧縮機２７、及び複数の循環用ファン２５を作動し、温度センサ２６の検出温度Ｔ２６が第１閾値温度Ｔｔｈ１以上である場合に、作動する複数の循環用ファン２５のうち少なくとも一つを停止する。【選択図】図１２

Description

本技術は、冷却庫に関する。

冷凍サイクルの一部を構成する圧縮機は、過負荷がかかると、寿命低下や異常音発生等が生じることが知られている。このため圧縮機の過負荷運転を回避する技術が提案されており、その一例が特許文献１に開示されている。特許文献１には、自動販売機に備えられる冷凍サイクルにおいて、蒸発器（冷却器）に付設した送風ファンの回転数を調整したり、圧縮機の回転数を変更して冷媒循環量を調整したりすることで、圧縮機の過負荷運転を回避する技術が開示されている。

特開２００４－１８４０１９号公報

ところで冷凍サイクルの利用機器の一つに、高温の食品を短時間で急速に冷却する急速冷却庫がある。近年、急速冷却庫の用途は広がっており、小規模店舗での需要も高まっている。小規模店舗では省スペースで安価な製品が求められるが、上記した圧縮機の過負荷運転の回避と、小型化を両立するのは困難な実情がある。例えば圧縮機の過負荷運転を回避するために、特許文献１に記載の技術を適用して送風ファンや圧縮機の回転数を調整しようとすると、インバータ回路等が必要となり、その分の配設スペース及び製造コストが増大してしまう。また、急速冷却に必要な送風量を確保しつつ回転数を調整可能な送風ファンは、小型品が流通していないのが実情である。

本願明細書に記載の技術は上記のような実情に基づいて完成されたものであって、製造コスト及びスペースの増大を抑制しつつ、圧縮機の過負荷運転を抑制可能な冷却庫を実現することを目的とする。

本願明細書に記載の技術に関わる冷却庫は、冷却庫本体と、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を液化させる凝縮器と、前記凝縮器からの前記冷媒を気化させて冷気を生成する蒸発器と、を有する冷却装置と、前記冷却庫本体内の空気を循環する複数の循環用ファンと、前記凝縮器の凝縮温度を検出可能な温度センサと、制御部と、を備え、前記複数の循環用ファンの各々は、一定速度で個別に作動可能であり、前記制御部は、前記冷却庫本体内を冷却する冷却運転において、前記圧縮機、及び前記複数の循環用ファンを作動し、前記温度センサの検出温度が第１閾値温度以上である場合に、作動する前記複数の循環用ファンのうち少なくとも一つを停止する。

凝縮器の凝縮温度を温度センサによって監視することで、当該温度センサの検出温度が第１閾値温度以上となった場合には、圧縮機内の冷媒温度（冷媒圧力）が高い状態にあり、圧縮機が過負荷運転の状態にあると判定し、循環用ファンの作動台数を減らして冷却庫本体内の空気の循環量を減少させる。これにより、蒸発器における熱交換量（吸熱量）を減少させ、圧力及び温度が低下した冷媒を圧縮機へ戻せるようになるため、圧縮機の過負荷運転を抑制できる。また、冷却庫本体内の空気の循環量を減少するために、複数の循環用ファンのうちの一つを停止すればよく、循環用ファンの回転速度を減少する必要はない。循環用ファンの回転速度を可変とするためにインバータ回路等を設ける必要はなく、コスト及びスペースを増大せずに済む。

また、前記制御部は、前記冷却運転において、前記温度センサの検出温度が前記第１閾値温度以上である状態が所定時間継続した場合に、前記圧縮機を停止する。圧縮機を停止することで、圧縮機の過負荷運転をより確実に抑制し、圧縮機を保護できる。

また、前記制御部は、前記冷却運転において、前記温度センサの検出温度が前記第１閾値温度より大きい第２閾値温度以上である場合に、前記圧縮機を停止する。圧縮機を停止することで、圧縮機の過負荷運転をより確実に抑制し、圧縮機を保護できる。

また、前記凝縮器は、その内部を通過する空気と熱交換するマイクロチャネル熱交換器であり、前記マイクロチャネル熱交換器を空冷する凝縮器ファンと、前記マイクロチャネル熱交換器の空気の流入側に設けられるエアフィルタと、前記エアフィルタの有無を検知する取付けセンサと、を備え、前記制御部は、前記取付けセンサによって前記エアフィルタが設けられていないと検知された場合、前記圧縮機、前記凝縮器ファン、及び前記複数の循環用ファンの作動を実行しない。マイクロチャネル熱交換器を凝縮器に用いると、小型化できる一方で、塵埃や油煙等の異物が付着して目詰まりしやすくなる。そこで取付けセンサによってエアフィルタが取り付けられていないと検知された場合には、制御部は、運転に関わる各機器を作動しない（運転を実行しない）。これにより凝縮器を小型化しつつ、目詰まりする事態を抑制できる。

また、警告を報知可能な報知部を備え、前記制御部は、前記取付けセンサによって前記エアフィルタが設けられていないと検知された場合に、前記報知部によって警告を報知する。このようにすれば、エアフィルタの取付忘れを警告できる。

また、前記温度センサは、前記凝縮器の冷媒出口側の冷媒管に設けられる凝縮器温度センサである。このようにすれば、凝縮器温度センサによって凝縮器の凝縮温度を容易に検出できる。

本願明細書に記載の技術によれば、製造コスト及びスペースの増大を抑制しつつ、圧縮機の過負荷運転を抑制可能な冷却庫を実現できる。

実施形態１に係る冷却庫の斜視図 扉を開いた状態の冷却庫の斜視図 図１のＡ－Ａ線断面図 冷却庫の左側面図 図４のＢ－Ｂ線断面図 図４のＣ－Ｃ線断面図 冷凍サイクルを模式的に示す概略図 図４の扉の上部付近の拡大図 マイクロチャネル熱交換器、及び除霜用ヒーターの斜視図 マイクロチャネル熱交換器の構造を模式的に示す平面図 マイクロチャネル熱交換器の扁平冷媒管を模式的に示す斜視図 冷却運転の制御に関するフローチャート

＜実施形態１＞
実施形態１に係る冷却庫１０について図１から図１２を参照して説明する。なお、図に示した符号Ｆ，Ｒｒ，Ｌ，Ｒ，Ｕ，Ｄはそれぞれ、冷却庫１０の前後方向における前方、後方、正面から見たときの幅方向（左右方向）における左方、右方、鉛直方向（上下方向）の上方、下方を示している。ただし、上記方向は便宜的に定めたものに過ぎず、限定的に解釈すべきものではない。

冷却庫１０は、例えば調理後の高温の食品（被冷却物の一例）を短時間で急速に冷却する急速冷却庫（粗熱取り機、ブラストチラー）である。冷却庫１０によれば、細菌が繁殖しやすい温度帯（例えば＋１０℃～＋６０℃）や食品中の水分が凍結する際の氷の結晶成長温度帯（例えば－１℃～－５℃）を短時間で通過して急速冷却（冷凍を含む）できる。冷却庫１０は、小規模店舗においても使用可能な小型の急速冷却庫であり、外形寸法は例えば５００mm（左右方向）×５００mm（前後方向）×５１０mm（上下方向）程度とされる。ただし、本明細書に記載の技術は、小型の冷却庫１０に限られず、中型から大型の冷却庫にも適用可能である。

冷却庫１０は、図１から図６に示すように、全体として略直方体形状をなしており、大まかには、冷却庫本体１１と、冷却庫本体１１内に形成される収容室１４を冷却するための冷却装置１２と、冷却庫本体１１の上方に配される機械室１５と、冷却庫本体１１の第１前面開口１１Ｓを開閉するための断熱性の扉１３と、を備える。冷却庫本体１１は、第１前面開口１１Ｓを有する断熱箱体であって、発泡ウレタン等の断熱材を充填した壁部（より詳しくは、天井壁部１１Ａ、底壁部１１Ｂ、左側壁部１１Ｃ、右側壁部１１Ｄ、及び後壁部１１Ｅ）によって構成されている。

冷却庫本体１１内（以下、単に庫内と呼ぶことがある）には、図２から図３、及び図５から図６に示すように、右側壁部１１Ｄに沿って冷却ケース（ファンカバー）１７が設けられている。冷却ケース１７内には、冷却装置１２の一部を構成する蒸発器２３、及び複数（本実施形態では２つ）の蒸発器ファン２５（循環用ファンの一例）が右側壁部１１Ｄ側からこの順に並んで収容されており、また蒸発器２３と右側壁部１１Ｄとの間には蒸発器２３に付着する霜を融解する除霜用ヒーター２４が設けられている。除霜用ヒーター２４は、庫内を昇温する加熱手段も兼ねている。

蒸発器２３は、いわゆるマイクロチャネル熱交換器であり、その構成については詳しく後述する。除霜用ヒーター２４は、蒸発器２３の一側面（右側面）に沿って蛇行状に設けられるシーズヒーターである（図９）。除霜用ヒーター２４は、加熱機能を実現できればシーズヒーター以外であっても構わない。蒸発器ファン２５は、防水性を有する定速駆動のＤＣモーターを備える。各蒸発器ファン２５のＤＣモーターは、後述する制御基板６２Ａのリレー回路に接続されており、個別に駆動可能である。

冷却庫本体１１の後壁部１１Ｅには、図５及び図６に示すように、後面ダクト２０が設けられている。後面ダクト２０の右端部は、冷却ケース１７の後端部と接続しており、後面ダクト２０内（後壁部１１Ｅと後面ダクト２０とに囲まれた空間）は、冷却ケース１７内の空気を収容室１４へ戻すための流路となる。後面ダクト２０には、複数の吹出口２０Ａが形成されており、後面ダクト２０内に流入した空気は、吹出口２０Ａから収容室１４に吹き出される。また底壁部１１Ｂの後部には、庫内を洗浄した際等に生じる水を排水するための排水口１１Ｂ１が設けられており、排水口１１Ｂ１には排水を外部に流すための排水ホース９０が接続されている。

冷却庫本体１１の内部において、天井壁部１１Ａ、底壁部１１Ｂ、左側壁部１１Ｃ、冷却ケース１７、及び後面ダクト２０で囲まれた部分が被冷却物を収容するための収容室１４となる。左側壁部１１Ｃ、及び冷却ケース１７には、図６に示すように、複数段のトレイ支持構造１６が設けられており、収容室１４には食品を載せたトレイが第１前面開口１１Ｓから出し入れされるようになっている。トレイは、トレイ支持構造１６に支持されて、上下方向に複数並んで収容可能である。

冷却ケース１７のトレイ支持構造１６が設けられた左壁部１７Ａには、図３に示すように、複数の吸込口１７Ａ１が形成されている。複数の吸込口１７Ａ１は、少なくとも蒸発器ファン２５と対向する位置に設けられており、蒸発器ファン２５が作動すると、収容室１４の内気は吸込口１７Ａ１から冷却ケース１７内に吸い込まれる。また、冷却ケース１７は開閉可能な構造を有しており、留め具１７Ｂを外すと蒸発器ファン２５の収容部と、蒸発器２３の収容部とが離れるように冷却ケース１７を開くことができる。冷却ケース１７を開くと、蒸発器ファン２５、及び蒸発器２３を洗浄、乾燥しやすくなる。

上記した冷却庫本体１１の構造によれば、蒸発器ファン２５が作動すると、図５に矢線で示すように、収容室１４の内気は、冷却ケース１７の吸込口１７Ａ１を通って蒸発器ファン２５に吸引され、蒸発器２３内を通過後、後面ダクト２０内に流入する。そして、後面ダクト２０内の空気は、吹出口２０Ａから収容室１４内に再び戻る。庫内には、このような循環流路が形成されており、この循環流路を通過する空気が当たる位置には、庫内温度を検出する庫内温度センサ２１が設けられている。本実施形態では、庫内温度センサ２１は、後面ダクト２０内に設けられている。

機械室１５は、図２から図６に示すように、冷却庫本体１１の天井壁部１１Ａ上に設けられている。機械室１５の左方、右方、後方、及び上方は複数の通気口１５Ａ１を有するパネル１５Ａで覆われている。パネル１５Ａの上面には、載置用部材を別途取り付けるとオーブン調理器等の別の機器を載置可能であり、これにより小規模店舗での使用に際して利便性を向上できるようになっている。機械室１５の前面には、図４に示すように、第２前面開口１５Ｓが設けられており、第２前面開口１５Ｓの上方には横長の第１電装箱（オペレーションボックス）６１が取り付けられている。第２前面開口１５Ｓには、空気の通過を許容しつつ、外部から機械室１５内（より詳しくは後述する凝縮器２８）への塵埃等の異物の侵入を防ぐためのエアフィルタ１８が取り付けられている。第２前面開口１５Ｓの開口縁部は、図４及び図８に示すように、扉１３の閉状態において、隙間Ｇ１を空けて前方を扉１３に覆われるようになっている。

エアフィルタ１８は、図２に示すように、枠体１８Ａに網目状のシート部材１８Ｂが貼り付けられた構成を有する。エアフィルタ１８は、機械室１５の第２前面開口１５Ｓの開口縁部に対して着脱可能に取り付けられており、使用者は、扉１３を開いてエアフィルタ１８を取り外し、清掃等を行うことができる。また第２前面開口１５Ｓの開口縁部には、エアフィルタ１８の有無を検知する取付けセンサ１９が設けられている。取付けセンサ１９には、電気的検知や機械的検知を行うセンサ、またはスイッチ（例えばリードスイッチやマイクロスイッチ）を用いることができ、その種類は特に限定されない。

扉１３は、図１から図２に示すように、揺動式の右開き扉であって、冷却庫本体１１の前面、及び機械室１５の前面下部を覆う大きさを有する。扉１３は、ヒンジ部材４０によって、冷却庫本体１１の第１前面開口１１Ｓの開口縁部の右部に揺動可能に取り付けられている。扉１３は、冷却庫本体１１の前面を覆う部分が断熱性を有している。扉１３の冷却庫本体１１側の面（後面）には、パッキン１３Ａが第１前面開口１１Ｓの開口縁部に対応するように設けられている。扉１３は、パッキン１３Ａが第１前面開口１１Ｓの開口縁部に密着することで、第１前面開口１１Ｓを開閉可能である。一方で扉１３は、機械室１５の前面下部を覆う部分は断熱性を有しておらず、第２前面開口１５Ｓの開口縁部に対応する部分にパッキンは設けられていない。扉１３は、第２前面開口１５Ｓを密閉せずに、第２前面開口１５Ｓの開口縁部と隙間Ｇ１を空けて閉じられる（図８）。第２前面開口１５Ｓ及びエアフィルタ１８は、扉１３の閉状態において扉１３によって前方から覆われ、正面から視認されないようになっている。

扉１３の左右両側面の上部は、図４及び図８に示すように、閉状態において隙間Ｇ１が形成されており、これにより機械室１５内には、隙間Ｇ１から第２前面開口１５Ｓを通って外気が流入可能となっている。すなわち、扉１３の左右両側面の上部には、隙間Ｇ１から第２前面開口１５Ｓへ流れる外気の吸気流路が形成されている。吸気流路によれば、扉１３の閉状態においても機械室１５内への外気の流入を実現でき、機械室１５内の凝縮器２８に流入する空気量を増大しやすくなる。これにより凝縮器２８を効率よく空冷でき、凝縮器２８の冷媒の凝縮温度を低下できるため、圧縮機２７への負荷も軽減できる。また圧縮機２７の負荷を減らすことで、圧縮機２７の作動に要する消費電力を低減できる。さらに、上記した吸気流路を通過する外気によって扉１３のパッキン１３Ａの上部に発生する結露を抑制できるようになる。

機械室１５には、図２から図６に示すように、冷却装置１２を構成する機械類（圧縮機２７、凝縮器２８、凝縮器ファン２９等）、第１電装箱６１、及び第２電装箱６２が収容されている。第１電装箱６１は、機械室１５の前面上側に取り付けられており、横長の箱状をなしている。第１電装箱６１の左右方向の長さは、扉１３の左右方向の長さとほぼ同一であり、第１電装箱６１の底面は、扉１３の上面全体を上方から覆っている。第１電装箱６１の前面は、機械室１５の第２前面開口１５Ｓの開口縁部、及びエアフィルタ１８に比べて前方に突出しており、その突出長は、扉１３の閉状態において扉１３の前面とほぼ面一になる程度である（図８）。

第１電装箱６１には、図１から図３に示すように、情報を表示する表示部６１Ａ、各種の操作ボタンを有する操作部６１Ｂ、及び操作基板６１Ｃが収容されている。表示部６１Ａ及び操作部６１Ｂは、第１電装箱６１の前面に設けられている。表示部６１Ａには現在の運転モードや各種のメッセージ等が表示される。また表示部６１Ａは報知部を兼ねており、例えばエアフィルタ１８が取り付けられていない場合には、使用者に取付け忘れを報知するための警告（エラーメッセージを含む）が表示部６１Ａに表示される。なお、表示部６１Ａは報知部の一例に過ぎず、報知部はブザー等の発音手段であっても構わず、またこれらの組み合わせであっても構わない。使用者は、操作部６１Ｂを操作することによって冷却庫１０の運転モード（冷却運転、乾燥運転等）の選択や運転開始の指示等を行うことができる。表示部６１Ａ及び操作部６１Ｂは、操作基板６１Ｃを介して、後述する第２電装箱６２の制御基板６２Ａと接続されている。なお、表示部６１Ａ及び操作部６１Ｂは、タッチパネル機能を有する表示装置として一体的に設けられていても構わない。

第２電装箱６２は、図３及び図６に示すように、第１電装箱６１の後方右側に設けられている。第２電装箱６２には、冷却庫１０の運転を制御したり、電源を供給するための回路、及び記憶部等を備える制御基板６２Ａが収容されている。制御基板６２Ａは、第１電装箱６１内の操作基板６１Ｃと電気的に接続されており、制御基板６２Ａ及び操作基板６１Ｃによって冷却庫１０の各種装置を制御する制御部６０が構成されている。制御部６０は、記憶部に記録された制御プログラムを実行し、各センサの検出結果や操作部６１Ｂの操作等に基づいて、圧縮機２７、凝縮器ファン２９、蒸発器ファン２５、及び除霜用ヒーター２４等を制御することで、冷却庫１０の運転を実行する。

冷却装置１２は、図７に示すように、圧縮機２７と、凝縮器２８と、凝縮器ファン２９と、ドライヤ３０と、膨張弁（内均式）３１と、蒸発器２３と、を備える。圧縮機２７、凝縮器２８、ドライヤ３０、膨張弁３１、及び蒸発器２３は、冷媒管１２Ａによって連結されており、冷媒を所定の方向に循環させて、既知の冷凍サイクルを形成している。また、冷却装置１２には、圧縮機２７に並列な関係で均圧用の電磁弁３２が設けられている。

圧縮機２７は、速度一定のモーターを備える定速圧縮機である。圧縮機２７は、モーターを動力源として冷媒ガスを吸引して圧縮し、高温高圧の冷媒ガスを吐出する。定速圧縮機は、モーターの回転速度を可変にするための部品（インバータ回路等）が不要であるため、速度可変のインバータ圧縮機に比べて小型で低コストである。凝縮器２８は、圧縮機２７で圧縮された冷媒ガスを凝縮器ファン２９の送風により冷却して液化させる。凝縮器２８は、機械室１５の第２前面開口１５Ｓ及びエアフィルタ１８の後方に、傾斜するように設けられている（図３）。蒸発器２３は、凝縮器２８からの冷媒液を膨張弁３１により減圧してから気化させることで、熱交換によって蒸発器２３を通過する空気を冷却する。蒸発器２３からの冷媒ガスは、圧縮機２７に帰還される。

凝縮器ファン２９は、図３に示すように、凝縮器２８の後方に立設されている。凝縮器ファン２９が作動すると、外気が第２前面開口１５Ｓから流入して凝縮器２８内を前から後ろに通過し、凝縮器２８が空冷される。凝縮器２８を通過する冷媒は、圧縮機２７側の入口付近では高温ガスであり、凝縮器２８内を進むにつれて冷却が進み温度低下する。そして、冷媒ガスの温度が圧力に応じた飽和温度（凝縮温度）まで低下すると、液体に凝縮し始める。冷媒ガスは、凝縮器２８内を進むにつれて液化率が増大し、ドライヤ３０側の出口付近ではほぼ冷媒液となる。ドライヤ３０は、冷媒に混入した水分を除去する。

凝縮器２８の冷媒出口側には、図４及び図７に示すように、凝縮器温度センサ２６（具体的には温度サーミスタ）がサーミスタホルダに収容される形で取り付けられている。凝縮器２８の冷媒出口側では、冷媒の大部分は凝縮されて液化しており、その温度は凝縮温度と一致しているため、凝縮器温度センサ２６は冷媒の凝縮温度を検出していることとなる。また、冷媒の凝縮温度は冷媒圧力に応じて変化することから、凝縮器温度センサ２６によって冷媒圧力を間接的に検出可能である。さらに凝縮器２８内の冷媒の凝縮温度（冷媒圧力）が高い場合、凝縮器２８へ冷媒を流出している圧縮機２７内の冷媒温度（冷媒圧力）も高い状態にあると言える。従って、凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６を監視することで、圧縮機２７内の冷媒温度（冷媒圧力）が高い状態にあるか否か、ひいては圧縮機２７が過負荷運転の状態にあるか否かを判定できる。

凝縮器２８、及び蒸発器２３はいずれもマイクロチャネル熱交換器であり、これらの基本的な構造は同じであるため、以下では蒸発器２３を一例にマイクロチャネル熱交換器の構造について説明する。蒸発器２３は、図９から図１１に示すように、冷媒管１２Ａと接続される中空筒状の第１ヘッド管２３Ａ及び第２ヘッド管２３Ｂと、２つのヘッド管２３Ａ，２３Ｂを接続する複数の扁平冷媒管２３Ｃと、扁平冷媒管２３Ｃ間に設けられる多数のフィン２３Ｄと、を備える。第１ヘッド管２３Ａは冷媒の入口側（膨張弁３１側）の冷媒管１２Ａに接続されており、当該冷媒管１２Ａから冷媒が流入する。第２ヘッド管２３Ｂは冷媒の出口側（圧縮機２７側）の冷媒管１２Ａに接続されており、当該冷媒管１２Ａへ冷媒を流出する。扁平冷媒管２３Ｃは、微細な内部空洞であるチャネル２３Ｃ１を複数有する。各チャネル２３Ｃ１の最大内径は例えば１mmから２mm程度と小さい。各チャネル２３Ｃ１は、第１ヘッド管２３Ａから流入した冷媒が第２ヘッド管２３Ｂへと流出する際に通過する冷媒流路となる。フィン２３Ｄは、隣り合う扁平冷媒管２３Ｃの間に蛇腹状（三角波状）に設けられている薄板である。フィン２３Ｄは、扁平冷媒管２３Ｃの外面に接合されており、フィン２３Ｄによって表面積が増大することで熱交換能力が向上されている。

凝縮器２８、及び蒸発器２３にマイクロチャネル熱交換器を用いることで、これらを小型化できるようになる。例えば、本実施形態に係る蒸発器２３の厚さ（左右方向の長さ）は３０mm程度であり、同等の熱交換能力を備えるフィン＆チューブ型の熱交換器（多数の平板状のフィンと、多数のフィンを貫通しつつ蛇行する１つの冷媒管と、を備える熱交換器）の厚さが５５mm程度であるのに比べて、薄型化されている。ただし、マイクロチャネル熱交換器は、フィン２３Ｄ間の間隔（フィンピッチＬ２３Ｄ）が小さいため、凝縮器２８に用いると塵埃や油煙等の異物が付着して目詰まりしやすくなる。そこで本実施形態では、取付けセンサ１９によってエアフィルタ１８が取り付けられていないと検知された場合には、制御部６０は後述するように、冷却庫１０の運転を実行しない制御を行う。これにより凝縮器２８を小型化しつつ、エアフィルタ１８によって目詰まりを抑制でき、保守管理者による保守の頻度も低減できる。

また、マイクロチャネル熱交換器を蒸発器２３に用いると、フィンピッチが小さいため着霜による目詰まりが発生しやすくなる。さらに、除霜運転によって融解された霜から生じる除霜水が残留しやすく、除霜水が再凍結してさらなる目詰まりを引き起こしてしまう懸念がある。そこで本実施形態では、制御部６０は、除霜運転後に、残留する除霜水を乾燥するために乾燥運転を実行するものとする。これにより蒸発器２３を小型化しつつ、霜に起因する目詰まりを抑制でき、保守管理者による保守の頻度も低減できる。

続いて、冷却庫１０の運転について詳しく説明する。冷却庫１０の運転モードには、おおまかに冷却運転（急速冷却運転）、除霜運転、及び乾燥運転があり、以下、各運転モードについて説明する。なお制御部６０は、取付けセンサ１９によってエアフィルタ１８が取り付けられていないと検知された場合には、各運転を開始せずに表示部６１Ａに警告を表示する。これにより、本実施形態のように凝縮器２８にマイクロチャネル熱交換器を用いる場合であっても、凝縮器２８の目詰まりを抑制しやすくなる。なお、「運転を開始しない」とは、「運転において作動されるべき機器を作動しない」ことを意味するものとする。

冷却運転は、調理された高温の食品を急速に冷却する運転モードである。冷却運転は、使用者が食品を載せたトレイを収容室１４内に収容した後に、操作部６１Ｂを操作して冷却運転の開始を指示すること等によって実行される。冷却運転では、制御部６０は、冷却装置１２の圧縮機２７及び凝縮器ファン２９、並びに蒸発器ファン２５を作動する。これにより、図５の矢線で示すように、収容室１４の内気は、吸込口１７Ａ１を通って蒸発器ファン２５に吸引され、蒸発器２３を通過する過程で冷却される。蒸発器２３からの冷気は、後面ダクト２０内を通って吹出口２０Ａから収容室１４内に吹き出される。吹き出された空気は前方に向かって進みつつ、トレイの間などを通って冷却ケース１７の吸込口１７Ａ１に吸引される。これにより庫内を冷気が循環し、食品が急速に冷却される。また後述する乾燥運転においても、庫内の空気は同じ循環流路に沿って循環される。

冷却庫１０の冷却運転では、高温の食品を急速に冷却するため、圧縮機２７への負荷が大きくなりやすい。そこで本実施形態では、制御部６０は冷却運転において圧縮機２７の過負荷運転を抑制するための制御を行っており、当該制御について図１２のフローチャートを参照して説明する。制御部６０は冷却運転が開始されると、２つの蒸発器ファン２５、凝縮器ファン２９、及び圧縮機２７を作動する（Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１４）。また制御部６０は、凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６を読み取り、所定の第１閾値温度Ｔｔｈ１（例えば＋５４℃）と比較する（Ｓ１６）。当該検出温度Ｔ２６が第１閾値温度Ｔｔｈ１以上となる場合には（Ｓ１６のＹＥＳ）、既述したように圧縮機２７内の冷媒温度（冷媒圧力）が高く、圧縮機２７が過負荷運転（過熱運転）となる懸念があるため、制御部６０は、２つの蒸発器ファン２５のうち１つを停止する（Ｓ１８）。

１つの蒸発器ファン２５を停止すると、収容室１４から蒸発器２３へ吸い込まれる温かい空気の流入量が減少し、蒸発器２３における熱交換量（吸熱量）を減少させることができるため、蒸発器２３で気化する冷媒ガスの圧力（出口側の冷媒圧力）を減少できる。その結果、圧力及び温度が低下した冷媒を圧縮機２７へ戻すことができるようになり、圧縮機２７の過負荷運転を抑制できる。また、蒸発器ファン２５の送風量を減少する際には、図１２のステップＳ１８で示すように、１つの蒸発器ファン２５を停止して作動台数を減少すればよく、蒸発器ファン２５の回転速度を減少する必要はない。このため蒸発器ファン２５の回転速度を可変とするためにインバータ回路等を設ける必要はなく、圧縮機２７の過負荷運転を抑制するにあたって、コスト及びスペースを増大せずに済むようになる。

また制御部６０は、圧縮機２７の負荷がさらに増大すると、圧縮機２７そのものを停止する。より詳しくは、制御部６０は、凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６が第１閾値温度Ｔｔｈ１以上である状態が所定時間（例えば５分間）継続した場合には（Ｓ２０のＹＥＳ）、圧縮機２７を停止する（Ｓ２２）。圧縮機２７は一般に、構成部品に過負荷がかかって破損する事態等を避けるために、使用する冷媒圧力の許容上限値（圧力使用範囲）が規定されている。この許容上限値を超えてしまうと、圧縮機２７の寿命が低下したり、予期せずに自動停止したりする懸念がある。そこで本実施形態では、凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６が第１閾値温度Ｔｔｈ１以上である状態が所定時間継続している場合（Ｓ２０のＹＥＳ）には、圧縮機２７の負荷が大きく、圧力が許容上限値を超えてしまう懸念があると判定し、圧縮機２７を停止する（Ｓ２２）。このようにすれば、圧縮機２７が圧力の許容上限値を超えた状態で過負荷運転される事態を回避でき、圧縮機２７を保護できる。そして制御部６０は、凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６が第１閾値温度Ｔｔｈ１を下回った場合には（Ｓ２４のＮＯ）、圧縮機２７を再び作動する（Ｓ１４）。これにより、圧縮機２７を保護しつつ、冷却運転を継続できるようになる。

なお、上記した制御では圧縮機２７の過負荷状態を判定するために、第１判定条件として凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６が第１閾値温度Ｔｔｈ１以上であるか否か（Ｓ１６）を設定し、第２判定条件として凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６が第１閾値温度Ｔｔｈ１以上である状態が所定時間継続しているか否か（Ｓ２０）を設定したが、第２判定条件は、第１判定条件より圧縮機２７の負荷が大きい状態を判定できる条件であれば、上記したステップＳ２０の条件以外であっても構わない。例えば第２判定条件は、凝縮器温度センサ２６の検出温度Ｔ２６が、第１閾値温度Ｔｔｈ１より大きい第２閾値温度Ｔｔｈ２（例えば＋６０℃）以上であるか否かとし、当該検出温度Ｔ２６が第２閾値温度Ｔｔｈ２以上となる場合に、圧縮機２７を停止（Ｓ２２）しても構わない。

除霜運転は、蒸発器２３を除霜する運転モードである。除霜運転は、冷却運転の間に適宜実行されたり、使用者が操作部６１Ｂを操作して除霜運転の開始を指示すること等によって実行される。除霜運転では、制御部６０は、冷却装置１２の圧縮機２７及び凝縮器ファン２９を停止し、蒸発器ファン２５、及び除霜用ヒーター２４を作動する。除霜運転では、冷却装置１２が停止されて除霜用ヒーター２４が作動されるので蒸発器２３が加温される。これにより蒸発器２３に付着した霜を融解できる。

乾燥運転は、庫内を乾燥させる運転モードである。乾燥運転は、除霜運転後に実行されたり、使用者が操作部６１Ｂを操作して乾燥運転の開始を指示すること等によって実行される。また使用者は乾燥運転に先立って扉１３を僅かに開き、庫内と庫外の空気の入れ替えが可能な状態にする。乾燥運転では、制御部６０は、圧縮機２７を作動せずに、蒸発器ファン２５、除霜用ヒーター２４、及び凝縮器ファン２９を作動する。庫内と庫外の空気の入れ替えが可能な状態で、除霜用ヒーター２４及び蒸発器ファン２５によって庫内温度を＋４０℃から＋６０℃程度に昇温して維持しつつ庫内空気を循環させることで、庫内に残った水分（例えば、収容室１４内に残った洗浄水、蒸発器２３に残留した除霜水）を乾燥できる。本実施形態に係る蒸発器２３は、既述したようにマイクロチャネル熱交換器であり霜によって目詰まりしやすいが、除霜運転後に乾燥運転を行うことで、蒸発器２３の目詰まりを確実に抑制できる。

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。

（１）蒸発器ファン２５の数は２つに限られず、３つ以上であっても構わない。その場合、制御部６０は図１２のステップＳ１８において、３つ以上の蒸発器ファン２５のうち少なくとも１つの蒸発器ファン２５を停止することで、収容室１４から蒸発器２３へ吸い込まれる空気の流入量を減少させる。

（２）循環用ファンは、庫内の空気を循環可能であれば蒸発器２３に隣接設置される蒸発器ファン２５以外であっても構わない。

（３）制御部６０は、除霜運転及び乾燥運転において、蒸発器ファン２５をＯＮ,ＯＦＦを繰り返すように間欠的に作動させてもよい。

（４）制御部６０は、除霜運転及び乾燥運転において、除霜用ヒーター２４の作動率（通電率）を調整してもよく、さらには除霜用ヒーター２４を作動せずに蒸発器ファン２５の送風によって除霜及び乾燥を行っても構わない。

（５）庫内の加熱手段は、除霜用ヒーター２４以外であっても構わず、例えば後面ダクト２０内に設けられるヒーター等であっても構わない。

１０：冷却庫、１１：冷却庫本体、１２：冷却装置、１２Ａ：冷媒管、１８：エアフィルタ、１９：取付けセンサ、２３：蒸発器、２５：蒸発器ファン（循環用ファン）、２６：凝縮器温度センサ、２７：圧縮機、２８：凝縮器、２９：凝縮器ファン、６０：制御部、６１Ａ：表示部（報知部）、Ｔ２６：検出温度、Ｔｔｈ１：第１閾値温度、Ｔｔｈ２：第２閾値温度

Claims (6)

1. 冷却庫本体と、
   冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を液化させる凝縮器と、前記凝縮器からの前記冷媒を気化させて冷気を生成する蒸発器と、を有する冷却装置と、
   前記冷却庫本体内の空気を循環する複数の循環用ファンと、
   前記凝縮器の凝縮温度を検出可能な温度センサと、
   制御部と、を備え、
   前記複数の循環用ファンの各々は、一定速度で個別に作動可能であり、
   前記制御部は、前記冷却庫本体内を冷却する冷却運転において、
   前記圧縮機、及び前記複数の循環用ファンを作動し、
   前記温度センサの検出温度が第１閾値温度以上である場合に、作動する前記複数の循環用ファンのうち少なくとも一つを停止する冷却庫。
2. 前記制御部は、前記冷却運転において、前記温度センサの検出温度が前記第１閾値温度以上である状態が所定時間継続した場合に、前記圧縮機を停止する請求項１に記載の冷却庫。
3. 前記制御部は、前記冷却運転において、前記温度センサの検出温度が前記第１閾値温度より大きい第２閾値温度以上である場合に、前記圧縮機を停止する請求項１に記載の冷却庫。
4. 前記凝縮器は、その内部を通過する空気と熱交換するマイクロチャネル熱交換器であり、
   前記マイクロチャネル熱交換器を空冷する凝縮器ファンと、
   前記マイクロチャネル熱交換器の空気の流入側に設けられるエアフィルタと、
   前記エアフィルタの有無を検知する取付けセンサと、を備え、
   前記制御部は、前記取付けセンサによって前記エアフィルタが設けられていないと検知された場合、前記圧縮機、前記凝縮器ファン、及び複数の前記循環用ファンの作動を実行しない請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の冷却庫。
5. 警告を報知可能な報知部を備え、
   前記制御部は、前記取付けセンサによって前記エアフィルタが設けられていないと検知された場合に、前記報知部によって警告を報知する請求項４に記載の冷却庫。
6. 前記温度センサは、前記凝縮器の冷媒出口側の冷媒管に設けられる凝縮器温度センサである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷却庫。

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