JPH0250067A - 冷凍機の除霜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光匪少旦旬　［産業上の利用分野コ 本発明は、冷凍機の除霜装置に関し、特にドアの開閉に
基づいて、除霜動作を行う除霜装置に関する。

［従来の技術］ 一般に車載用冷凍機は食品等の冷凍物の運搬に用いるこ
とから、冷凍物の頻繁な積み卸し作業が行われる。従っ
て、冷凍庫のドアの開閉が繰り返され、外部の湿った空
気が冷却部位（蒸発器等）に接触することが多い。その
結果、空気中の水蒸気が霜となって冷却部位にこびり着
き易い。

この様な着霜現象は冷却部位での熱交換を阻害するので
、冷凍機の冷却能力を低下させ、庫内温度の上昇を招き
、冷凍物の温度管理に支障を来す恐れがあった。従って
、何等かの除霜システムが必・要であった。

従来、着霜現象の原因の一つがドアの開閉にあることか
ら、ドアの開閉状態に応じて、除Ｎ装置を働かせ、着霜
を解消する装置（特開昭６２−１２４７４号、同１９４
１７５号、同２５８９８２号）が知られている。

前者は、冷凍庫のドアの開閉操作が検出された場合に除
霜を実行するシステムであり、後二者はドア開回数また
はドア開累積時間の判定結果に応じて除霜を実行するシ
ステムである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、冷凍庫ドアの開閉は、通常、カーテシスイッチ
等のスイッチのオン・オフで捉えているが、ドアの開閉
操作時の振動等によりこのスイッチがチャタリングを引
き起こす場合があった。この様な場合には除霜が必要な
いにもかかわらず、誤検出により除霜動作が断続的に実
行されたり（後二者）、あるいはチャタリングの間、継
続的に除霜が行われてしまう（前者）。このような現象
が生ずると、適切な除霜や冷凍処理が妨げられ冷凍能力
が低下し冷凍物の昇温を招く恐れもあった。

更に、頻繁な除霜・冷凍処理の繰り返しは冷凍サイクル
にも変則的な負担をかけ、各構成部分の故障を誘発する
恐れもあり、装置の耐久性を低下させる原因となること
も考えられた。

また、冷凍庫ドアの開閉が短時間に行われた場合も、着
霜については問題とならない程少ないのにもかかわらず
、一定時間あるいは一定条件が満足されるまで、過剰な
除霜処理がなされてしまった。この結果、冷凍運転時間
が減少して、庫内の温度の上昇を招き、内容物に悪影響
を及ぼす恐れがあった。これは頻繁にドアを開閉する場
合に一層問題となった。

［目的コ 本発明は、上記問題点を解決することを目的としてなさ
れたものであり、短時間のドアの開閉や、検出手段のチ
ャタリングが生じても、いたずらに除霜処理が増加する
ことを防止し、庫内の温度の上昇を防止する除霜装置を
提供するものである。

発明の構成　［課題を解決するための手段］上記問題を
解決するためになされた第１発明の要旨は、第１図（Ａ
）に例示するごとく、冷凍庫Ｍ１のドアＭ２の開閉状態
を検出するドア状態検出手段Ｍ３と、 このドア状態検出手段Ｍ３の検出結果に応じて、冷凍機
Ｍ４の除霜を実行する除霜手段Ｍ５と、この除霜手段Ｍ
５による除霜が行われた場合、除霜手段Ｍ’５による次
の除霜を、所定時間禁止する除Ｎ禁止手段Ｍ６と、 を備えたことを特徴とする冷凍機の除Ｍ装置にある。

また、同じく第２発明の要旨は、第１図（Ｂ）に例示す
るごとく、 冷凍庫ＭｌｌのドアＭ１２の開閉状態を検出するドア状
態検出手段Ｍ１３と、 このドア状態検出手段Ｍ１３にてドアＭ１２が開となっ
たと検出された場合に、所定のタイミングで冷凍機Ｍ１
４の除霜を実行する除霜手段Ｍ１５と、 上記ドア状態検出手段Ｍ１３の検出結果からドア開状態
の継続時間が所定時間以下の場合、除霜手段Ｍ１５が除
霜することを禁止する除霜禁止手段Ｍ１６と、 を備えたことを特徴とする冷凍機の除霜装置にある。

〔作用］ 第１発明の作用について説明する。通常、作業者が冷凍
庫Ｍ１のドアＭ２を開けた場合、外気が冷凍機Ｍ４に接
触し、着霜の恐れを生じる。そこで除霜手段Ｍ５は、ド
ア状態検出手段Ｍ３からドアの開閉状態の情報をうけて
、着霜が生じていると思われる条件、例えは単にドアが
開放されたり、閉じられたりした場合等に、除霜を実行
する。

除霜処理は、例えば冷媒を利用した一般的な冷凍サイク
ルであれは、膨張弁を迂回して高温の冷媒を蒸発器側に
循環させたり、圧縮ポンプや凝縮器の冷却ファンを停止
する等の方法で、冷却部位である蒸発器を昇温させ、着
霜を融解させるといった一般的方法でなされる。

こうして通常の作動においては、ドアＭ２の開閉に応じ
て除霜が繰り返されることになる。

ところが、頻繁にドアＭ２の開閉がなされたり、あるい
はドア状態検出手段Ｍ３がチャタリングを生じて、例え
ば、前回除霜が開始された後あるいは終了した後であっ
て所定時間前に、再度除霜条件が成立した場合、その時
の新たな除霜開始は、除霜禁止手段Ｍ６により禁止され
る。

従って、頻繁な除霜が禁止され、適切な冷凍動作・除霜
動作がなされるので庫内温度の維持が可能となる。

次に第２発明の作用について説明する。

冷凍庫ＭｌｌのドアＭ１２が開となった場合に、上記第
１発明のごとく通常の状態では、除霜手段Ｍ１５が所定
のタイミング、例えはドアＭ１２が開状態の内に除霜を
実行したり、次にドアＭ１２が閉じた時点で除霜を実施
したりしている。

しかし、あまりにドアＭ１２の開時間が短ければ、除霜
の必要性が乏しいのと、頻繁な除霜は冷凍機Ｍ１４の冷
却能力の低下につながり、冷凍物に悪影響を及ぼす。従
って、除霜禁止手段Ｍ１６は、ドア状態検出手段Ｍ１３
の検出結果からドア開状態の継続時間が所定時間以内の
場合、除霜の必要がないあるいは悪影響があるものとし
て、除霜手段Ｍ１５による除霜を禁止する。

［実施例コ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。第２図は第１発明の一実施例としての車載用冷凍
装置制御回路（以下制御回路とも言う）を示す。

尚、冷凍装置の冷凍サイクル構成は第５図に示すごとく
一般的に用いられている構成が採用されている。即ち、
圧縮機１１、凝縮器１３、レシーバ１５、乾燥器１７、
膨張弁１９、蒸発器２１、凝縮器冷却ファン１３ａ、そ
のモータＭＤ、蒸発器ファン２１ａ及びそのモータＭＬ
からなる装置が使用されている。点線で示すごとく更に
除霜効果を上げるためにホットバイパス２３を設は電磁
制御弁２５にて操作するようにしてもよい。

この冷凍サイクルは、モータＭＤ、ＭＬ及び圧縮機１１
を回転駆動させることにより、稼動する。

放熱用の凝縮器１３は庫外に、冷却用の蒸発器２１は庫
内に設けられている。従って、冷凍サイクルの稼動によ
り冷凍庫内部が冷却可能となる。

車載用冷凍装置制御回路は冷凍機制御アンプ３１を中心
に構成されている。冷凍機制御アンプ３１は、次なる端
子Ｔ１〜Ｔ９を備えている。即ち、■エンジンのイグニ
ッションスイッチＳＷＧを介して電源ＳＡＴから電力を
導入する電源端子Ｔ１、■凝縮器ファンモータリレーＲ
ＬＩ、圧縮機クララチリし−ＲＬ２及びバキュームスイ
ッチングバルブステータコイルＥＶへの出力信号端子Ｔ
２、■蒸発器フアンモータリし−ＲＬ３への出力信号端
子Ｔ３、■直接に電源ＢＡＴから電力を導入するバック
アップ電源端子Ｔ４、■アース端子Ｔ５、■ドアスイッ
チＳＷＤ信号入力端子Ｔ６、■除霜サーミスタＴＨＩ信
号入力端子Ｔ７、■庫内サーミスタＴＨ２信号入力端子
Ｔ８、■両す−ミスタＴＨＩ、ＴＨ２への出力端子Ｔ９
を備えている。

上記バキュームスイッチングバルブステータコイルＥＶ
は、圧縮機クラッチオン時のエンジンアイドルアップ用
に設けられた図示していないバキュームスイッチングバ
ルブを駆動させるために設けられており、バキュームス
イッチングバルブステータコイルＥＶへの通電有無によ
り、エンジンの吸気管負圧と大気圧とを利用してスロッ
トル開度をアイドルアップ分調節可能とするものである
。

上記各リレーＲＬＩ〜ＲＬ３は、各々リレー接点Ｒ９Ｉ
〜Ｒ９３に対応し、リレー接点Ｒ９Ｉ〜Ｒ９３は、それ
ぞれ凝縮器冷却ファン用モータＭＤ、圧縮機クラッチソ
レノイドＥＣ，蒸発器ファン用モータＭＬへ駆動電力の
供給有無を制御する。

尚、■凝縮器冷却ファン用モータＭＤは、冷凍庫の外部
に配設された凝縮器１３の熱を放散するために設けられ
ているファン２１ａを回転させ、■圧縮機クラッチソレ
ノイドＥＣは、車両走行用エンジンの出力の一部を圧縮
機１１の駆動力として伝達するクラッチを継断し、■蒸
発器ファン用モータＭＬは、庫内に配置された蒸発器２
１と庫内空気との熱交換のために庫内の空気を蒸発器２
１に接触させて循環させるものである。

、除霜サーミスタＴＨＩは、蒸発器２１の内、冷媒出口
側でかつ空気排出側に取り付けられており、その位置で
の蒸発器２１の温度を検出し、冷凍機制御アンプ３１に
検出信号を出力している。この信号により後述するごと
く除霜終了のタイミングを検出できる。

庫内サーミスタＴＨ２は、蒸発器２１の内、冷媒人口側
でかつ空気吸入側に取り付けられており、吸い込み空気
温度を検出し、冷凍機制御アンプ３１に検出信号を出力
している。冷凍機制御アンプ３１が備える冷凍サイクル
駆動回路は、庫内サーミスタＴＦ（２の検出信号から庫
内温度が設定温度よりある程度高くなったと判定した場
合、庫内温度を設定温度近傍に維持するため、冷凍サイ
クルを稼働させる。即ち、バキュームスイッチングバル
ブステータコイルＥＶ及びリレーＲＬＩ〜ＲＬ３を作動
させ、冷凍サイクル内の冷媒を循環させて、蒸発器２１
を冷却し、庫内空気との間で熱交換させて、庫内を設定
温度に冷却する。また庫内空気が設定温度からある程度
低下すれば、保冷運転させるため、バキュームスイッチ
ングバルブステータコイルＥＶ及びリレーＲＬ１．ＲＬ
２の作動を停止し、冷凍サイクルの機能を停止させる。

このような冷凍サイクル駆動回路は公知のものであり、
−船釣に良く知られているので詳細な説明は省略する。

この駆動回路の替わりに冷凍機制御アンプ３１内に備え
られている後述の除霜制御用マイクロコンピュータによ
って同様な温度制御処理をなすようにしてもよい。

ドアスイッチＳＷＤは、良く知られたカーテシスイッチ
が利用され、冷凍庫のドアと冷凍庫本体との蝶番部近傍
に設けられ、ドアが開放されるとオン信号、ドアが閉塞
されるとオフ信号を出力する。

冷凍機制御アンプ３１は、各種の駆動回路と論理回路と
を備えたものであるが、論理回路はマイクロコンピュー
タを代表とするデジタル回路にて実現されている。勿論
、同等なアナログ回路にて実現することもできる。マイ
クロコンピュータとして構成されている場合は、ＣＰＵ
を中心として、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、ＲＯＭ、
　　タイマ。

パスライン、入出力回路等から構成される。マイクロコ
ンピュータの構成も一般に良く知られているところであ
るので、その構成の詳細な説明は省略する。

次にマイクロコンピュータを備える冷凍機制御アンプ３
１にて実施される処理について、特に発明としての特徴
的な部分を説明する。第３図に第１発明の除霜制御処理
例のブローチヤードを示す。

本処理はイグニッションスイッチＳＷＧがオンされた時
点から開始し、十分に短い時間で繰り返し実行される。

勿論、この間、冷凍サイクルは、上記冷凍サイクル駆動
回路により設定温度になるように駆動されている。

まずタイマに所定時間（ここでは１０分）に該当するカ
ウント１直が設定される（ステップ１００）。次にドア
スイッチＳＷＤの検出信号を検出し、前回測定との差か
ら、冷凍庫のドアが開（オン）状態から閉（オフ）状態
に変化したか否かが判定される（ステップ１１Ｏ）。オ
ンからオフへの変化がなければ否定判定されて、処理は
、ステップ１１０を繰り返す。

冷凍庫のドアが作業者により開かれ更に閉じられる操作
がなされると、ステップ１１０では肯定判定されて、タ
イマの値が１０分をカウントしているか否かが判定され
る（ステップ１２０）。タイマの傾は既に１０分に設定
しであるので、タイマがカウントをスタートしていると
否とにかかわらず、ここでは肯定判定される。次に除霜
処理が実行される（ステップ１３０）。除霜処理は、除
霜サーミスタＴＨＩにて検出される温度が所定の高い温
度（例えば３℃）を検出するまで、端子Ｔ２の出力を停
止して、第１衷上欄の冷凍状態から下欄に示す除霜状態
に冷凍サイクルの各装置の動作を切り換えて実施される
。いわゆるオフサイクル方式で行われる。表に現れてい
ないが、バキュームスイッチングバルブステータコイル
ＥＶへの通電も停止されエンジンのアイドルアップが停
止される。

第１表 ０：作動　　×：停止 即ち、圧縮機１１０回転を停止させるためにクラッチソ
レノイドＥＣへの通電を停止し、かつ凝縮器冷却ファン
用モータＭＤへの通電を停止する。

このことにより冷凍サイクル内の冷媒の循環が停止し、
冷凍サイクルが機能しなくなる。このため蒸発器２１に
は膨張弁１９から低温の冷媒ミストが供給されてこなく
なるので、冷媒サイクルの配管による伝熱や、冷凍庫の
壁面の伝熱により蒸発器２１が昇温しでしまう。このよ
うにして、着霜が融解し除霜される。蒸発器ファン用モ
ータＭＬが除霜中も稼働しているのは、庫内の上部の空
気を蒸発器２１に導き、蒸発器２１の昇温を早めるため
である。除霜処理が終了すれは、冷凍サイクルは元の状
態に戻される。

尚、第５図に点線で示すごとく、ホットバイパス２３を
有するホットガス方式冷凍サイクルでは、凝縮器冷却フ
ァン用モータＭＤ単独で通電を制御できる端子構成とし
た冷凍機制御アンプ３１により、凝縮器冷却ファン用モ
ータＭＤのみ停止させ、かつ電磁制御弁２５を開放させ
て、冷媒を断熱膨張させずに、高温・高圧のまま蒸発器
２１に導くようにしてもよい。こうすれば、より早く除
霜させることができる。

次にタイマをリセットして、カウント伽をクリアし、カ
ウントをスタートさせる（ステップ１４０）。この後、
ドアのオンからオフへの変化がない限り、ステップ１１
０を繰り返す。

除霜処理後、ドアのオンからオフへの変化が、１０分以
後になされた場合には、第６図のタイミングチャー）　
（Ａ）に示すごとく、直ちにステップ１３０の除霜処理
がなされる。しかし、１０分前にオンからオフへの変化
があった場合には、ステップ１２０にて否定判定される
ため、除霜処理（ステップ１３０）に入らない。即ち、
第６図のタイミングチャー）（Ｂ）、（Ｃ）に実線で示
すごとく、除霜処理後にドアのオンからオフへの変化が
何度あろうとも前の除霜処理から１０分以上の間隔が開
かなければ、次の除霜処理は実行できないことになる。

このように、頻繁に冷凍庫のドアの開閉があっても、除
霜は前回の除霜終了後１０分の禁止期間をおかなければ
実行しないため、冷凍能力を低下させることがなく、冷
凍庫の異當昇温を招かないので、冷凍物に悪影響を及ぼ
すことがない。

もし１０分の禁止期間がなけれは、第６図（Ｂ）、（Ｃ
）に点線で示すごとく不必要に除霜処理が増加し、庫内
が昇温しで温度管理が出来なくなる。

タイマリセット◆スタートの処理（ステップ１４０）は
除霜処理（ステップ１３０）の後に実行したが、タイマ
値判定処理（ステップ１２０）と除霜処理（ステップ１
３０）との間で実行してもよい。その場合は、除霜開始
から１０分が次の除−１’ｌ　Ｋ上期間となる。勿論、
１０分でなくともよく、冷凍能力を考慮して適宜決定す
ることが出来る。

次に、第４図に第２発明の除霜制御処理例のフローチャ
ートを示す。他の構成−は第１発明の実施例と同一であ
る。

まずドアスイッチＳＷＧがオンしているか否かが判定さ
れる（ステップ２００）。オン（ドア開）でなければス
テップ２００の処理を繰り返す。オンとなれは、タイマ
をリセッｌ−Ｌ、て、カウントＩ直をクリアし、カウン
トをスターＩ・させる（ステップ２１０）。次にドアス
イッチＳＷＧがオフ（ドア閉）となったか否かが判定さ
れる（ステップ２２０）。オンのままであれはステップ
２２０を繰り返す。

オフとなった場合、次にタイマ値が所定時間（ここでは
１０秒）に相当する値以下か否かが判定される（ステッ
プ２３０）。もし１０秒以下であれば、即ち、オン（ド
ア開）の期間が１０秒以下であれは、このままステップ
２００の処理に戻る。

これはドアスイ・ンチＳＷＧのチャタリングや短時間に
ドアの開閉操作があった場合に、着霜よりも冷却能力が
低下することを防止するため、除霜処理を禁止するので
ある。即ち第７図のタイミングチャート（Ｂ）、　　（
Ｃ）に実線で示すごとく、ドア開放時間が１０秒以下で
あれは、ドアのオンからオフへの変化が何度あろうと除
霜は実行しない。

もし、１０秒を越えた値であった場合、即ち、オン（ド
ア間）の期間が１０秒間より長い場合は、チャタリング
ではなく現実にドアが開放されたか、または比較的長時
間の開放であって着霜の影響が問題となるので、第７図
（Ａ）〜（Ｃ）に実線で示すごとく、前記第１発明の制
御例と同様な除霜処理に入る（ステップ２４０）。この
後、ステップ２００に戻る。

このようにして、チャタリングに基づく誤動作による除
霜処理や、除霜不要な短時間のドア開放に基づく除霜処
理を禁止でき、庫内の昇温を防止することが出来る。も
し、ドア間から閉の操作があった場合に必ず除霜処理を
するとしたら、第７図（Ｂ）、　　（Ｃ）に点線で示し
たごとく、不適切な除霜が行われる。

尚、上記の処理に第１発明の処理を加えてもよい。即ち
、第４図に点線で示すごとく、ステップ２３５をステッ
プ２３０と２４０との間で処理し、ステップ２４５をス
テップ２４０と２００との間で処理すればよい。ステッ
プ２３５の処理内容は、第３図に示したステップ１２０
に対応し、ステップ２４５は同じくステップ１４０に対
応する。勿論、ステップ２３５，２４５のタイマはステ
ップ２１０．２３０のタイマとは別のタイマである。

この様にすれば第１発明の実施例効果と第２発明の実施
例効果との両方の効果が得られる。

上記両実施例において、除霜処理の終了条件は除霜サー
ミスタＴＨＩにて検出される温度に基づいて決定された
が、所定の除霜時間（例えは１分３０秒）を設定し、そ
の時間が経過したら終了するようにしてもよい。

上述の各実施例において、■ドアスイッチＳＷＤがドア
状態検出手段Ｍ３．Ｍ１３に該当し、■冷凍機制御アン
プ３１が除霜手段Ｍ５．Ｍ１５及び除霜禁止手段Ｍ６．
Ｍ１６に該当し、■冷凍機制御アンプ３１の処理の内、
ステップ１３０．２４０の処理が除霜手段Ｍ５．Ｍ１５
としての処理に該当し、ステップ１１０，１２０，１４
０，２３０．２３５，２４５の処理が除霜禁止手段Ｍ６
としての処理に該当し、ステップ２００，２１０゜２２
０．２３０の処理が除霜禁止手段ＭＩＢとしての処理に
該当する。

楚咀９匁】 第１発明の冷凍機の除霜装置は、除霜が行われた場合、
次の除霜を、所定時間禁止するよう構成されているため
、ドア状態検出手段Ｍ３のチャタリングや頻繁なドアの
開閉操作があっても、適切な除霜や冷凍処理が行われ、
冷凍能力が低下したり冷凍物が昇温したりすることがな
い。更に冷凍サイクルが変則的に稼動・停止を繰り返す
ことがないので、装置の耐久性を低下させることがない
。

第２発明の冷凍機の除霜装置は、ドア開状態の継続時間
が所定時間以下の場合、除霜することを禁止するよう構
成されているため、ドア状態検出手段Ｍ１３のチャタリ
ングや短時間のドアの開操作があっても、適切な除霜や
冷凍処理が行われ、冷凍能力が低下したり冷凍物が昇温
したりすることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は第１発明の基本的構成例示図、第１図（
Ｂ）は第２発明の基本的構成例示図、第２図は両発明が
適用される一実施例としての車載用冷凍装置制ｉ卸回路
図、第３図は第１発明の制御例を表すフローチャート、
第４図は第２発明の制御例を表すフローチャート、第５
図は冷凍サイクル構成図、第６図は第１発明制御例のタ
イミングチャート、第７図は第２発明制御例のタイミン
グチャートである。 １１・・・圧縮機　　　　１３・・・凝縮器１９・・−
膨張弁　　　　２１・・・蒸発器３１・・骨令凍機制ｉ
卸アンプ。 ＭＤ・・・凝縮器冷却ファン用モータ ＥＣ・・・圧縮機クラッチソレノイド ＭＬ・・・蒸発器ファン用モータ 代理人　　弁理士　　定立　勉（ほか２名）第１図 （Ａ） （Ｂ） 第２図 第５図 第７図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　冷凍庫のドアの開閉状態を検出するドア状態検出手
   段と、 このドア状態検出手段の検出結果に応じて、冷凍機の除
   霜を実行する除霜手段と、 この除霜手段による除霜が行われた場合、除霜手段によ
   る次の除霜を、所定時間禁止する除霜禁止手段と、 を備えたことを特徴とする冷凍機の除霜装置。 ２　冷凍庫のドアの開閉状態を検出するドア状態検出手
   段と、 このドア状態検出手段にてドアが開となったと検出され
   た場合に、所定のタイミングで冷凍機の除霜を実行する
   除霜手段と、 上記ドア状態検出手段の検出結果からドア開状態の継続
   時間が所定時間以下の場合、除霜手段が除霜することを
   禁止する除霜禁止手段と、 を備えたことを特徴とする冷凍機の除霜装置。