JP5469993B2

JP5469993B2 - 冷却貯蔵庫

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Publication number: JP5469993B2
Application number: JP2009240627A
Authority: JP
Inventors: 正樹春日井; 義康鈴木
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-10-19
Also published as: JP2011085371A

Description

本発明は冷却貯蔵庫に関し、特にその除霜運転の制御に改良を加えたものに関する。

業務用の冷却貯蔵庫等では、蒸発器に付着した霜を自動的に除去するべく除霜運転を行う機能が備えられており、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
このものは、貯蔵庫本体内には、庫内を冷却するべく蒸発器とその下面側にドレンパンが設けられ、蒸発器には除霜ヒータと同蒸発器の温度を検知する蒸発器温度センサが、ドレンパンには凍結防止ヒータと排水管がそれぞれ設けられた構造であって、除霜運転が開始されると、除霜ヒータへ通電により蒸発器が加熱されることで着霜が溶融してドレンパン上に滴下され、併せて凍結防止ヒータに通電されてドレンパンが加熱されることで霜の塊が落下した場合にこれが溶融され、除霜水として排水管から庫外に排出される。そののち蒸発器の温度が予め定められた除霜完了温度に達したら、除霜完了と見なされて除霜ヒータへの通電が停止され（除霜終了）、所定時間（水切り時間）後に凍結防止ヒータへの通電も停止されて除霜運転が終了する。

特開２００８−２９２０１９号公報

上記従来の除霜運転方式では、例えば蒸発器への着霜量が少ないと、早期に着霜が除去されることで除霜時間が短くされすなわち除霜運転が早く終了するが、そうすると、ドレンパン上に落ちた霜の塊が十分に融け切らないうちに冷却運転に切り替わり、排水管内で氷が増大して詰まることで次の除霜運転時において除霜水の排出に支障を来したり、排水管の破損にも繋がるおそれがあった。そうかといって、単に除霜時間を長く採ったのでは、状況によっては不必要に庫内温度が上昇する事態を招き、ひいては次の冷却運転時に必要な冷却エネルギ（電力）も増大することになるため、簡単には対応できない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、省エネルギを図りつつ必要な除霜時間を取って、ドレンパン上で霜の融け残りが出ることを防止するところにある。

本発明の第１発明は、貯蔵庫本体内には蒸発器とその下面側にエアダクトを兼ねたドレンパンが設けられ、冷却運転時には冷却ファンの駆動を伴い前記蒸発器と熱交換して生成された冷気が庫内に循環供給される一方、前記蒸発器には除霜ヒータと同蒸発器の温度を検知する蒸発器温度センサが、前記ドレンパンには凍結防止ヒータと排水管がそれぞれ設けられ、除霜運転時には前記除霜ヒータと前記凍結防止ヒータへ通電して発熱させることにより、前記蒸発器の着霜を除去して前記ドレンパンで受けられた除霜水を前記排水管から庫外に排出するとともに、前記蒸発器の温度が予め定められた除霜完了温度に達した場合に除霜完了と見なされて前記除霜ヒータへの通電を停止し、続いて前記凍結防止ヒータへの通電を停止するようにした冷却貯蔵庫において、前記除霜運転が開始された後、前記蒸発器の温度が、氷の融点を挟んだ所定の温度域を所定時間内で上昇した場合には前記除霜ヒータへの通電を一旦停止し、そののち前記蒸発器の温度が、同蒸発器における経過時間に対する温度上昇に係る目標とされる温度特性線を下回った場合に前記除霜ヒータに再度通電し、かつ、前記蒸発器の温度が前記所定の温度域を上昇する間の時間が前記所定時間を越えた場合には、前記除霜ヒータに継続して通電するヒータ制御手段が具備されているところに特徴を有する。

上記構成によれば、除霜運転が開始されると、蒸発器の温度が次第に上昇しながら着霜が溶融される。この間、蒸発器の温度が、氷の融点（０℃）を挟んだ所定の温度域を上昇する間の時間が見られ、ここで着霜量が少ないと、所定時間が経過する前に所定の温度域を昇温し、上限温度に達した時点で除霜ヒータへの通電が一旦停止される。
その後は蒸発器は、除霜ヒータの余熱によって加熱されることで除霜が継続されるが、途中から蒸発器が次第に温度降下するようになる。そこで引き続いて蒸発器の温度が検知され、その検知温度が、蒸発器の温度上昇に係る目標とされる温度特性線と比較される。この目標とされる温度特性線は、例えば除霜を継続して行うことに必要な最小限の蒸発器の温度上昇カーブからなり、実験データ等により決定される。そして、除霜ヒータへの通電を一旦停止した後において、蒸発器の温度が目標の温度特性線を下回ると、余熱の影響が減少したと判断されて除霜ヒータへ再度通電される。これにより、蒸発器が温度上昇傾向に転じつつ除霜が進められる。

すなわち、着霜量が少なくて除霜時間が短くなり勝ちであるところを敢えて除霜時間が延ばされるから、その間にドレンパン上に落ちた霜の塊も十分に融かすことができる。しかも、延ばされた間は除霜ヒータへの通電は停止されているから、電力消費は抑えられる。
また、除霜時間を延ばすに当たって講じた除霜ヒータへの通電の停止時間は、余熱の影響が無くなる前すなわち除霜に実効がある時間内に留めるようにしたから、除霜時間を延ばしたとは言えども必要最小限の延長時間に留められる。そのため、不必要に庫内温度が上昇することが回避でき、ひいては次の冷却運転時に必要な冷却エネルギ（電力）も低減させることができる。

一方、蒸発器への着霜量が多い場合には、蒸発器の温度が所定の温度域を上昇する間の時間が所定時間を越え、そのときは除霜ヒータへの通電が一旦停止されることがキャンセルされて、除霜ヒータには継続して通電される。すなわち、着霜量が多いときには除霜ヒータに対して相応の時間継続して通電され、その間ドレンパンにもその余熱が伝達されて温度上昇が図られるために、落ちた霜の塊も除霜運転が終了するまでに良好に融かされる。
このように着霜量が多い場合には、除霜ヒータへの通電を一旦停止する制御を行わないようにして、除霜時間が不必要に長くなること回避したから、同じように庫内温度の不必要な上昇を回避し、ひいては冷却エネルギも低減することができる。
本構成によれば、着霜量の多少に拘わらず、省エネルギを図りつつ必要な除霜時間を取ってドレンパン上で霜の融け残りが出ることを防止ができ、もって排水管での排水不良やその破損等が起きることを未然に防止できる。

第２の発明は、貯蔵庫本体内には蒸発器とその下面側にエアダクトを兼ねたドレンパンが設けられ、冷却運転時には冷却ファンの駆動を伴い前記蒸発器と熱交換して生成された冷気が庫内に循環供給される一方、前記蒸発器には除霜ヒータと同蒸発器の温度を検知する蒸発器温度センサが、前記ドレンパンには凍結防止ヒータと排水管がそれぞれ設けられ、除霜運転時には前記除霜ヒータと前記凍結防止ヒータへ通電して発熱させることにより、前記蒸発器の着霜を除去して前記ドレンパンで受けられた除霜水を前記排水管から庫外に排出するとともに、前記蒸発器の温度が予め定められた除霜完了温度に達した場合に除霜完了と見なされて前記除霜ヒータへの通電を停止し、続いて前記凍結防止ヒータへの通電を停止するようにした冷却貯蔵庫において、前記除霜運転が開始された後、前記蒸発器の温度が、氷の融点を挟んだ所定の温度域を所定時間内で上昇したことを条件に前記除霜ヒータへの通電を一旦停止し、そののち前記蒸発器の温度が低下傾向となり、かつ予め定められた停止解除温度に達した場合に前記除霜ヒータに再度通電するヒータ制御手段が具備されているところに特徴を有する。

上記第１の発明とは、除霜ヒータへ再度通電する場合の制御方法が異なる。すなわち、除霜ヒータへの通電を一旦停止した後において、蒸発器の温度が低下傾向に転じかつ停止解除温度まで下降すると、余熱の影響が減少したと判断されて除霜ヒータへ再度通電される。その他の作用については第１の発明と同様である。
同じく、着霜量の多少に拘わらず、省エネルギを図りつつ必要な除霜時間を取ってドレンパン上で霜の融け残りが出ることを防止ができ、もって排水管での排水不良やその破損等が起きることを未然に防止できる。

また、以下のように構成としてもよい。
（１）第１の発明において、前記目標となる温度特性線は、所定時間経過後に温度勾配が大きくなる特性となっている。
除霜ヒータへの通電が一旦停止された後、蒸発器の温度が目標の温度特性線と比較される際、例えば扉開閉の回数が多かったり、開扉時間が長くなる状況になると、実際の除霜に寄与する蒸発器の温度が低下しているにも拘わらず、蒸発器温度センサで検知される蒸発器の検知温度が相応に低下せず、目標となる温度特性線を下回らないおそれがある。そうすると、いたずらに除霜時間が長くなる。
それに対して本構成では、除霜ヒータへの通電が一旦停止されたのち所定時間が経過すると、目標とされる温度特性線の温度勾配が大きくなるから、上記のような事情で蒸発器の検知温度が下がらなかった場合も、温度特性線を下回ることとなって除霜ヒータへの再度の通電が行われ、それにより除霜時間が不必要に長くなることが防止される。

（２）当該冷却貯蔵庫の設置位置の周囲温度を検知する周囲温度センサが備えられ、前記ヒータ制御手段における前記除霜ヒータへの通電を一旦停止するための条件に、前記周囲温度センサによる検知温度が予め定められた設定値以下であることが付加されている。
除霜運転が開始されたのち、蒸発器の温度が所定時間が経過する前に所定の温度域を昇温し、かつ周囲温度の検知温度が設定値以下となる条件を満足して初めて除霜ヒータへの通電が一旦停止される。
言い方を変えると、蒸発器の温度が所定の温度域を上昇する間の時間が所定時間を越えなかったとしても、周囲温度が設定温度を越えると除霜ヒータへの通電が一旦停止されることがキャンセルされる。すなわち、周囲温度が高ければそれだけ周囲湿度も高くて蒸発器への着霜量も多いと予想されることで、除霜ヒータには継続して通電されるように制御する意図である。その結果、除霜時間が不必要に長くなることがより確実に回避できる。

本発明によれば、着霜量の多少に拘わらず、省エネルギを図りつつ必要な除霜時間を取ってドレンパン上で霜の融け残りが出ることを防止できる。

本発明の実施形態１に係る冷凍庫の正面図同縦断面図蒸発器室付近の拡大断面図ドレンパンの平面図除霜運転時のヒータの制御機構を示すブロック図除霜時におけるヒータ制御のフローチャートそのタイミングチャート実施形態２に係るヒータの制御機構を示すブロック図そのヒータ制御のフローチャートそのタイミングチャート

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。この実施形態では、４ドアの縦型冷凍庫に適用した場合を例示している。
図１及び図２において、冷凍庫本体１０は、前面開口のやや縦長の断熱箱体から構成され、４本の脚１１で支持されているとともに、内部が収納室１２となっている。収納室１２内には、棚柱１３を介して棚網１４が多段に設置できるようになっているとともに、収納室１２の前面開口部には、十字形に組まれた断熱性の仕切枠１５が装着されることで計４個の出入口１６が形成され、観音開き式の断熱扉１７が上下２段に分かれて装着されている。

冷凍庫本体１０の上面には、パネルで囲まれることにより機械室２０が形成され、この機械室２０の底面、言い換えると収納室１２の天井壁１２Ａにおける奥側の位置には、平面方形をなす窓孔２１が形成され、この窓孔２１に対して冷却ユニット３０が取り付けられるとともに、収納室１２の天井部分における窓孔２１の下面側には、エアダクトを兼ねたドレンパン２３が張設され、その上方に蒸発器室２４が形成されている。ドレンパン２３は、奥縁（図２の右側）に向けて下り勾配となるように装着され、手前側の領域に吸込口２５が開口されて冷却ファン２６が装備されているとともに、奥縁と収納室１２の背面壁１２Ｂとの間に吹出口２７が形成されている。
ドレンパン２３の奥縁には排水管２２が突設され、同排水管２２が、背面壁１２Ｂに設けられた排水用通路２８の上端部に臨んでいる。

冷却ユニット３０は、図２及び図３に示すように、窓孔２１の上面を閉鎖して載置される断熱性の基台３１を備えており、その上面には、圧縮機３３、空冷式の凝縮器３４等からなる冷凍装置３２が載置されるとともに、下面側には、蒸発器３５がドレンパン２３と同じ傾斜角の斜め姿勢で吊り下げて取り付けられおり、冷凍装置３２と蒸発器３５とが冷媒配管３６により循環接続されて冷凍回路が構成されている。
係る構造の冷却ユニット３０の基台３１が、窓孔２１の上面を塞いで載せられて固定され、これに伴い、下面側の蒸発器３５が蒸発器室２４内に収容され、上面側の冷凍装置３２が機械室２０内に設置される。

冷却運転時には、冷凍装置３２（圧縮機３３）を運転しつつ冷却ファン２６を駆動すると、収納室１２の庫内空気が冷却ファン２６によって吸込口２５から蒸発器室２４内に吸引され、その空気が蒸発器３５を流通する間に熱交換によって冷気が生成され、その冷気が吹出口２７から収納室１２の奥面に沿うようにして吹き出され、収納室１２内に冷気が循環供給される。この間、蒸発器３５の吸込側に配された庫内サーミスタ３８（図３）により庫内温度が検知され、庫内温度に応じて冷凍装置３２の運転と停止とが制御されて、庫内温度が略一定の冷凍温度に維持されるようになっている。

上記の冷却運転の間に蒸発器３５等には次第に着霜が生じるため、適宜に除霜運転が行われる。そのため、図３に示すように、蒸発器３５の下面にはシーズヒータからなる除霜ヒータ４０が装備されている。
一方、図４に示すように、ドレンパン２３の上面における蒸発器３５の下方に対応する位置から、冷却ファン２６の装着位置にわたる領域には、アルミニウム板等の伝熱プレート４２が張られている。この伝熱プレート４２上にはコードヒータからなる第１凍結防止ヒータ４４が装着され、詳細には、蒸発器３５の前端部の下方位置と、各冷却ファン２６（吸込口２５）における蒸発器３５側の半分強の部分の回りを囲む領域に亘って配線されている。また、伝熱プレート４２の奥壁４２Ａとドレンパン２３の奥壁２３Ａとの間のスペースから、排水管２２に亘って、同じくコードヒータからなる第２凍結防止ヒータ４５が装着されている。
また、図３に示すように、蒸発器３５における例えば前面側の上部位置には、同蒸発器３５の温度を検知する除霜サーミスタ４７が装着されている。

除霜運転は基本的には、冷凍装置３２（圧縮機３３）と冷却ファン２６とを停止した状態で、除霜ヒータ４０に通電して蒸発器３５を加熱することで行われ、溶融された除霜水はドレンパン２３で受けられて排水管２２に向けて流下し、同排水管２２から背面壁１２Ｂの排水用通路２８に導かれて庫外に排水される。このとき、第１と第２の凍結防止ヒータ４４，４５にも併せて通電され、ドレンパン２３（伝熱プレート４２）上に霜の塊が落下した場合にこれを溶融し、また排水管２２に融け残った霜の塊が侵入した場合にこれを溶融することにより、スムーズな排水を期するようになっている。
この間、蒸発器３５に装備された除霜サーミスタ４７によって蒸発器３５の温度が検知され、検知温度ｔｓが除霜終了温度ｔｕ（＋２０℃）まで上昇したら蒸発器３５への着霜が無くなったと見なされて、除霜ヒータ４０への通電が停止され（除霜終了）、そののち所定の水切り時間（１０分程度）を経て第１と第２の凍結防止ヒータ４４，４５への通電が停止され、除霜運転が終了するようになっている。

さて本実施形態では、除霜運転時においてドレンパン２３上で霜の融け残りが出ることを防止するための手段が講じられている。
そのため、図５に示すように、マイクロコンピュータ、タイマ５１等を搭載したヒータ制御部５０が設けられている。ヒータ制御部５０の入力側には、上記した蒸発器３５の温度を検知する除霜サーミスタ４７と、当該冷凍庫の設置位置の周囲温度を検知する周囲温度サーミスタ４８とが接続されている。周囲温度サーミスタ４８は、図示はしないが、機械室２０内に装備された電装箱内に設けられている。
出力側には、除霜ヒータ４０、第１凍結防止ヒータ４４及び第２凍結防止ヒータ４５が接続されている。

ヒータ制御部５０には、上記したタイマ５１に加え、経過時間確認部５２、第１温度比較部５３、通電停止制御部５４、第２温度比較部５５、記憶部５６、及び通電再開制御部５７が具備されている。
経過時間確認部５２では、除霜ヒータ４０への通電後において、蒸発器３５の温度を検知する除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが、氷の融点（０℃）を挟んだ所定の温度域Ｘ（−５℃〜＋５℃）を上昇する間の時間が見られ、所定時間（１０分）が経過する前に所定の温度域Ｘを昇温した場合にのみ、通電停止制御部５４から除霜ヒータ４０に対する通電の停止を実行するように機能する。また、第１温度比較部５３では、周囲温度サーミスタ４８の検知温度ｔｅと予め設定された設定温度ｔｖ（＋２８℃）とが比較され、検知温度ｔｅが設定温度ｔｖ以下の場合に、同じく通電停止制御部５４から除霜ヒータ４０に対する通電の停止を実行するように機能する。

第２温度比較部５５では、除霜ヒータ４０が一旦通電停止制御が実行された後において、蒸発器３５の温度の検知温度である除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓと、目標とされる温度特性線Ｃとが比較される。この温度特性線Ｃは、除霜ヒータ４０への通電が停止されたのち、除霜を継続して行うに足る必要最小限の蒸発器３５の温度上昇カーブとして示され、実験データ等から決定される。具体的には図７に示すように、時間経過とともに「＋５℃」から緩やかな勾配で上昇する特性線Ｃ１となり、ただし経過時間が所定値を超えると、急な勾配で上昇する特性線Ｃ２となる。このような温度特性線Ｃが、データとして記憶部５６に格納されている。
第２温度比較部５５では、例えば１分ごとに、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓと、目標とされる温度特性線Ｃにおける対応する時間の温度とが比較され、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが目標とされる温度特性線Ｃの温度を下回った場合に、通電再開制御部５７から除霜ヒータ４０に対して再度通電を実行するように機能する。

続いて本実施形態の作用を図６のフローチャート並びに図７のタイミングチャートを参照して説明する。なお、図６のフローチャートでは、第１及び第２の凍結防止ヒータ４４，４５の制御ついては記載されていないため、適宜に補足しつつ説明する。
除霜（除霜運転）が開始されると、除霜ヒータ４０に通電されるとともに、タイマ５１がスタートする（ステップＳ１０）。併せて第１及び第２凍結防止ヒータ４４，４５へも通電される。次に、ステップＳ１１において、庫内の設定温度から制御対象が冷凍庫であるか否かが確認され、そうでない場合（ステップＳ１１が「ＮＯ」）は、ステップＳ２１に至り、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが除霜終了温度ｔｕ（＋２０℃）に達したことを待って除霜ヒータ４０への通電が停止され（ステップＳ２３）、除霜終了となる。

制御対象が冷凍庫であることが確認されると（ステップＳ１１が「ＹＥＳ」）、ステップＳ１２ないしステップＳ１４を経て、蒸発器３５の温度が次第に上昇しながら着霜が溶融される。ドレンパン２３に落下した霜の塊や、排水管２２内に侵入した融け残りの霜の塊も、第１及び第２の凍結防止ヒータ４４，４５の発熱を受けて溶融される。この間、初めの除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが「−５℃」より高い場合（ステップＳ１２が「ＮＯ」）は、着霜がほとんど無くて長時間の通電が不要であるとして、ステップＳ２１に至り、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが除霜終了温度ｔｕに達したことを待って除霜ヒータ４０への通電が停止される（ステップＳ２３）。また、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが、６０分以上経過しても「＋５℃」に達しなかった場合（ステップＳ１４が「ＹＥＳ」）は、除霜サーミスタ４７の故障等の不具合があるとして、ステップＳ２３において除霜ヒータ４０への通電が停止される。

除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが「＋５℃」に達すると（ステップＳ１３が「ＹＥＳ」）、ステップＳ１５において、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが、氷の融点（０℃）を挟んだ所定の温度域Ｘ（−５℃〜＋５℃）を上昇する間の通過時間が見られる。通過時間が１０分以下であると、続いてステップＳ１６において、周囲温度サーミスタ４８の検知温度ｔｅが設定温度ｔｖ（＋２８℃）以下であるか否かが判別され、設定温度ｔｖ（＋２８℃）以下である場合（ステップＳ１６が「ＹＥＳ」）は、ステップＳ１７において、除霜ヒータ４０への通電が停止される。すなわち、蒸発器３５の温度が、所定通過時間（１０分）を経過する前に所定の温度域Ｘ（−５℃〜＋５℃）を昇温し、かつ、周囲温度が設定温度ｔｖ（＋２８℃）以下である場合は、蒸発器３５への着霜量が少ないと見なされて、除霜ヒータ４０への通電が一旦停止される。

その後は蒸発器３５は、図７に示すように、除霜ヒータ４０の余熱によって加熱されることで除霜が継続されるが、途中から蒸発器３５が次第に温度降下に転じるようになる。そこで、除霜ヒータ４０への通電が一旦停止されたのちは、ステップＳ１８において、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが、目標とされる温度特性線Ｃと比較される。温度特性線Ｃは、上述したように、除霜を継続して行うことに必要な最小限の蒸発器３５の温度上昇カーブであって、１分ごとに、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓと、目標とされる温度特性線Ｃにおける対応する時間の温度（目標温度）とが比較される。そして、図７のタイミングｘに示すように、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが目標とされる温度特性線Ｃの温度を下回ると（ステップＳ１８が「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０において、除霜ヒータ４０への通電が再開される。なお６０分以上経過しても、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが目標とされる温度特性線Ｃの温度を下回らないと（ステップＳ１９が「ＹＥＳ」）、除霜サーミスタ４７の故障等の不具合があるとして、ステップＳ２３において改めて除霜ヒータ４０への通電停止処理が施される。

除霜ヒータ４０へ再度通電されると、蒸発器３５が温度上昇に転じつつ除霜が継続して行われ、そののち除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが除霜終了温度ｔｕ（＋２０℃）に達すると（ステップＳ２１が「ＹＥＳ」）と、蒸発器３５への着霜が無くなったと見なされて、ステップＳ２３において除霜ヒータ４０への通電が停止され、除霜終了となる。この間、６０分以上経過しても、除霜サーミスタ４７の検知温度が除霜終了温度に達しなかったら（ステップＳ２２が「ＹＥＳ」）、同じく除霜サーミスタ４７の故障等の不具合があるとして、ステップＳ２３における除霜ヒータ４０への通電停止処理が施される。除霜終了後、所定の水切り時間（１０分程度）を経て第１と第２の凍結防止ヒータ４４，４５への通電が停止され、除霜運転が終了する。

一方、ステップＳ１５において、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが、氷の融点（０℃）を挟んだ所定の温度域Ｘ（−５℃〜＋５℃）を上昇する間の時間が１０分を越えたとき（同ステップＳ１５が「ＮＯ」）、あるいは、ステップＳ１６において、周囲温度サーミスタ４８の検知温度ｔｅが設定温度ｔｖ（＋２８℃）を越えていた場合（同ステップＳ１６が「ＮＯ」）は、蒸発器３５への着霜量が多いと判断されて、ステップＳ１７に至ることなくステップＳ２１にスキップする。すなわち、除霜ヒータ４０への通電が一旦停止されることがキャンセルされて、除霜ヒータ４０には継続して通電され、蒸発器３５が引き続いて加熱されつつ除霜が進められる。
そののち除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが除霜終了温度ｔｕ（＋２０℃）に達すると（ステップＳ２１が「ＹＥＳ」）と、蒸発器３５への着霜が無くなったと見なされて、ステップＳ２３において除霜ヒータ４０への通電が停止され、除霜終了となる。続いて同様に、所定の水切り時間（１０分程度）を経て第１と第２の凍結防止ヒータ４４，４５への通電が停止され、除霜運転が終了する。

以上のように本実施形態によれば、蒸発器３５への着霜量が少なくて除霜時間が短くなり勝ちであると考えられる場合に、敢えて除霜時間を延ばすようにしたから、その間にドレンパン２３上に落ちた霜の塊や、排水管２２に侵入した霜の塊の融け残りも十分に融かすことができる。しかも、延ばされた間は除霜ヒータ４０への通電は停止されているから、電力消費は抑えられる。
また、除霜時間を延ばすに当たって講じた除霜ヒータ４０への通電の停止時間は、余熱の影響が無くなる前すなわち除霜に実効がある時間内に留めるようにしたから、除霜時間を延ばしたとは言えども必要最小限の延長時間に留められる。そのため、不必要に庫内温度が上昇することが回避でき、ひいては次の冷却運転時に必要な冷却エネルギ（電力）も低減することができる。

一方、蒸発器３５への着霜量が多いと考えられる場合には、除霜ヒータ４０への通電が一旦停止されることがキャンセルされて、除霜ヒータ４０には継続して通電される。その間ドレンパン２３にもその余熱が伝達されて温度上昇が図られるために、落ちた霜の塊等も除霜運転が終了するまでに良好に融かされる。このように着霜量が多い場合には、除霜ヒータ４０への通電を一旦停止する制御を行わないようにして、除霜時間が不必要に長くなること回避したから、同じように庫内温度の不必要な上昇を回避し、ひいては冷却エネルギも低減することができる。
結果、着霜量の多少に拘わらず、省エネルギを図りつつ必要な除霜時間を取ってドレンパン２３上や排水管２２で霜の融け残りが出ることを防止ができ、もって排水管２２での排水不良やその破損等が起きることを未然に防止できる。

なお、着霜量が少ないと判断された場合において、除霜ヒータ４０への通電が一旦停止された後、蒸発器３５の温度である除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが目標の温度特性線Ｃと比較される際、例えば扉開閉の回数が多かったり、開扉時間が長くなる状況になると、実際の除霜に寄与する蒸発器３５の温度が低下しているにも拘わらず、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが相応に低下せず、目標となる温度特性線Ｃを下回らないおそれがある。そうすると、いたずらに除霜時間が長くなる。
それに対して本実施形態では、目標とされる温度特性線Ｃが、初めは緩やかな勾配で上昇する特性線ＣＸ１ではあるが、経過時間が所定値を超えると急な勾配で上昇する特性線Ｃ２となるように設定されている。そのため、上記のような事情で除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが下がらなかった場合も、特性線Ｃ２は下回ることとなって除霜ヒータ４０への再度の通電が実行され、それにより除霜時間が不必要に長くなることが防止される。

また、除霜運転が開始されたのち、断線等の周囲温度サーミスタ４８に異常があると認められた場合には、図６のフローチャートのステップＳ２１に至り、除霜サーミスタ４７の検知温度が除霜終了温度ｔｕに達することを待って除霜ヒータ４０への通電を停止させるような処置を講じてもよい。さらに、除霜サーミスタ４７に断線等の異常があると検知された場合に、強制的に除霜終了とする制御を備えるとよい。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８ないし図１０によって説明する。この実施形態２は、上記実施形態１と比較して、除霜運転時において除霜ヒータ４０への通電が一旦停止されたのち、再度通電する場合の制御方式が異なっている。以下には、実施形態１との相違部分を主に説明し、共通部分については説明は省略し若しくは簡略化する。
この実施形態２では、除霜ヒータ４０への通電が一旦停止されたのち、蒸発器３５の温度が低下傾向となり、かつ同蒸発器３５の温度が予め定められた停止解除温度ｔｗ（＋１０℃）に達した場合に、除霜ヒータ４０に再度通電するようになっている。

そのためヒータ制御部６０には、図８に示すように、実施形態１の第２温度比較部５５と記憶部５６に代わって、温度傾向確認部６１と第３温度比較部６２とが備えられている。
温度傾向確認部６１では、蒸発器３５の温度である除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓを１分ごとに見て、一分間の温度降下が「０．５Ｋ」を越えたところで、蒸発器３５の温度が低下傾向になったと見なす。第３温度比較部６２では、温度傾向確認部６１により温度低下傾向に転じたことが確認されたのち、同じく例えば１分ごとに、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓと、停止解除温度ｔｗとが比較され、除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが停止解除温度ｔｗ以下となったところで、通電再開制御部５７から除霜ヒータ４０に対して再度通電を実行するように機能する。

実施形態２の作用を図９のフローチャート及び図１０のタイミングチャートを参照して説明する。なお、フローチャートでは、実施形態１に示したフローチャートにおけるステップＳ１８が、ステップＳ３０に置き換わっているだけで、他は同様である。以下、実施形態１とは異なる作用を中心に説明する。
すなわち、着霜量が少ないと判断された場合において、ステップＳ１７において除霜ヒータ４０への通電が一旦停止された後、ステップＳ３０に至り、除霜サーミスタ４７の検知温度が一分ごとに見られる。そこで、除霜サーミスタ４７の検知温度の一分間の温度降下が「０．５Ｋ」を越えると、蒸発器３５の温度が低下傾向になったと見なされ、さらに同除霜サーミスタ４７の検知温度ｔｓが停止解除温度ｔｗ（＋１０℃）以下となると（ステップＳ３０が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２０において、除霜ヒータ４０への通電が再開される。その他の作用については、上記実施形態１と同様である。
この実施形態２でも同様に、着霜量の多少に拘わらず、省エネルギを図りつつ必要な除霜時間を取ってドレンパン２３上や排水管２２で霜の融け残りが出ることを防止ができ、もって排水管２２での排水不良やその破損等が起きることを未然に防止できる。

＜他の実施形態＞
本発明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発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、除霜ヒータへの通電を一旦停止するための一条件として、蒸発器の温度が、「−５℃〜＋５℃」の温度域を１０分が経過する前に昇温することを例示したのであるが、温度域は、氷の融点（０℃）を挟んだ温度域であれば任意に設定でき、また経過時間も任意に設定できる。
（２）除霜ヒータへの通電を一旦停止するためのもう一方の条件に加えられた周囲温度については、例示した「２８℃」に限らず他の温度であってもよい。なお、当該周囲温度については条件から外してもよく、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。

（３）実施形態１における除霜ヒータへの通電再開制御のために使用する目標の温度特性線Ｃにおいて、温度勾配は適宜に選定できるものであり、また後半の急勾配の特性線Ｃ２についてはこれを除去して、緩勾配の特性線Ｃ１のみであってもよい。
（４）実施形態２における蒸発器の温度が低下傾向にあるか否かを判断することに用いる温度と時間の条件や、停止解除温度は、例示した数値に限らず、任意に選択できるものである。

（５）上記実施形態では、ドレンパンに加えて排水管にも凍結防止ヒータが設けられた場合を例示したが、排水管の凍結防止ヒータについてはこれを除去したものにも本発明は適用可能である。
（６）本発明は、上記実施形態に例示した冷凍庫以外に、冷凍ショーケースや冷蔵冷凍庫等、庫内設定温度が低くて蒸発器に着霜しやすいために、定期的に除霜運転を行うことが好ましい冷却貯蔵庫に適用して好適であるが、冷蔵庫等の庫内設定温度が比較的高い冷却貯蔵庫についても、同様に適用可能である。

１０…貯蔵庫本体２２…排水管２３…ドレンパン２６…冷却ファン３５…蒸発器４０…除霜ヒータ４４…第１凍結防止ヒータ（凍結防止ヒータ）４５…第２凍結防止ヒータ（補助凍結防止ヒータ）４７…除霜サーミスタ（蒸発器温度センサ）４８…周囲温度サーミスタ（周囲温度センサ）５０…ヒータ制御部（ヒータ制御手段）５１…タイマ６０…ヒータ制御部（ヒータ制御手段）ｔｅ…（周囲温度サーミスタ４８の）検知温度ｔｓ…（除霜サーミスタ４７の）検知温度ｔｕ…除霜完了温度ｔｖ…（周囲温度に係る）設定温度ｔｗ…停止解除温度Ｃ…温度特性線

Claims

貯蔵庫本体内には蒸発器とその下面側にエアダクトを兼ねたドレンパンが設けられ、冷却運転時には冷却ファンの駆動を伴い前記蒸発器と熱交換して生成された冷気が庫内に循環供給される一方、
前記蒸発器には除霜ヒータと同蒸発器の温度を検知する蒸発器温度センサが、前記ドレンパンには凍結防止ヒータと排水管がそれぞれ設けられ、除霜運転時には前記除霜ヒータと前記凍結防止ヒータへ通電して発熱させることにより、前記蒸発器の着霜を除去して前記ドレンパンで受けられた除霜水を前記排水管から庫外に排出するとともに、前記蒸発器の温度が予め定められた除霜完了温度に達した場合に除霜完了と見なされて前記除霜ヒータへの通電を停止し、続いて前記凍結防止ヒータへの通電を停止するようにした冷却貯蔵庫において、
前記除霜運転が開始された後、前記蒸発器の温度が、氷の融点を挟んだ所定の温度域を所定時間内で上昇した場合には前記除霜ヒータへの通電を一旦停止し、そののち前記蒸発器の温度が、同蒸発器における経過時間に対する温度上昇に係る目標とされる温度特性線を下回った場合に前記除霜ヒータに再度通電し、
かつ、前記蒸発器の温度が前記所定の温度域を上昇する間の時間が前記所定時間を越えた場合には、前記除霜ヒータに継続して通電するヒータ制御手段が具備されていることを特徴とする冷却貯蔵庫。
前記目標となる温度特性線は、所定時間経過後に温度勾配が大きくなる特性となっていることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫。
貯蔵庫本体内には蒸発器とその下面側にエアダクトを兼ねたドレンパンが設けられ、冷却運転時には冷却ファンの駆動を伴い前記蒸発器と熱交換して生成された冷気が庫内に循環供給される一方、
前記蒸発器には除霜ヒータと同蒸発器の温度を検知する蒸発器温度センサが、前記ドレンパンには凍結防止ヒータと排水管がそれぞれ設けられ、除霜運転時には前記除霜ヒータと前記凍結防止ヒータへ通電して発熱させることにより、前記蒸発器の着霜を除去して前記ドレンパンで受けられた除霜水を前記排水管から庫外に排出するとともに、前記蒸発器の温度が予め定められた除霜完了温度に達した場合に除霜完了と見なされて前記除霜ヒータへの通電を停止し、続いて前記凍結防止ヒータへの通電を停止するようにした冷却貯蔵庫において、
前記除霜運転が開始された後、前記蒸発器の温度が、氷の融点を挟んだ所定の温度域を所定時間内で上昇したことを条件に前記除霜ヒータへの通電を一旦停止し、そののち前記蒸発器の温度が低下傾向となり、かつ予め定められた停止解除温度に達した場合に前記除霜ヒータに再度通電するヒータ制御手段が具備されていることを特徴とする冷却貯蔵庫。
当該冷却貯蔵庫の設置位置の周囲温度を検知する周囲温度センサが備えられ、前記ヒータ制御手段における前記除霜ヒータへの通電を一旦停止するための条件に、前記周囲温度センサによる検知温度が予め定められた設定値以下であることが付加されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の冷却貯蔵庫。
前記ドレンパンの前記排水管には通電により同排水管を加熱する補助の凍結防止ヒータが備えられ、この補助凍結防止ヒータは、除霜運転中において前記ドレンパンに設けられた前記凍結防止ヒータと同期して通断電制御されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の冷却貯蔵庫。