JPH0599555A - 除霜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 庫内の温度上昇を抑制しつつ、冷却器の除霜
性能を改善した除霜装置を提供する。 【構成】 冷却器１２によって冷却された冷気を貯蔵室
７に循環する冷却ファン１を設ける。冷却器１２を加熱
して除霜するデフロストヒータ１７を設ける。冷却器１
２の除霜運転時に圧縮機の運転を停止しデフロストヒー
タ１７を運転する冷却器加熱運転と、圧縮機及びデフロ
ストヒータ１７双方の運転を停止する水切り運転とを実
行する。冷却器加熱運転中は冷却ファン１を運転し、水
切り運転中に冷却ファン１の運転を停止する期間を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却器を加熱して着霜
を除去する除霜装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷却器に温度の高い外気を流通さ
せることによって冷却器の除霜を達成するものは、例え
ば特公平３−３１４７号公報若しくは特公平３−３１４
８号公報（Ｆ２５Ｄ２１／０６）に示されている。係る
除霜方式は外気の保有する熱量に依存するものであるか
ら、除霜性能が甚だ不安定である。

【０００３】そのため、冷却器の除霜を行う場合には冷
却器を電気ヒータから成るデフロストヒータによって加
熱してその着霜を融解除去するのが一般的であるが、冷
却器の除霜中に庫内冷却用の冷却ファンを連続運転する
ものと、停止させるものとがある。図１に除霜中冷却フ
ァン１を連続運転する方式のショーケース２の冷却器１
２部分の拡大断面図、図２に同ショーケース２の縦断面
図、図３に同ショーケース２の正面図を示し、図９に除
霜中冷却ファン１の運転を停止する方式のショーケース
２の冷却器１２部分の拡大断面図を示す。

【０００４】図１乃至図３において、ショーケース２の
断面略コ字状の断熱箱体３の背壁、天壁及び底壁内側に
は間隔を存して区画板４が配設され、断熱箱体３との間
に冷気通路５が形成されている。この区画板４の内側に
は前方に開口６を有した庫内としての貯蔵室７を構成
し、この貯蔵室７内には複数段の棚８を架設すると共
に、開口６は開閉自在の観音開き式ガラス扉１０、１０
によって閉塞している。

【０００５】貯蔵室７下方の冷気通路５後部にはプレー
トフィン型の冷却器１２が前方を低く傾斜して収納設置
される。この冷却器１２は、後述する圧縮機、凝縮器等
から成り冷媒を封入された図示しない冷凍装置に含ま
れ、その前方には吸引型の冷却ファン１が前斜め上方に
指向して設置され、冷却器１２と冷却ファン１の間には
前記冷凍装置に含まれる減圧器としての膨張弁１４が配
置されている。冷却ファン１と膨張弁１４の間の断熱箱
体３底壁３Ａには冷却器１２の除霜水を排出するための
排水孔１５が穿設されており、前記底壁３Ａはこの排水
孔１５に向けて低く傾斜している。冷却器１２の冷却フ
ァン１側には除霜手段としての電気ヒータからなるデフ
ロストヒータ１７が設けられ、冷却器１２のフィンにか
ち込まれている。

【０００６】次に、図１０のタイミングチャートを利用
して動作を説明する。貯蔵室７の冷却運転中、前記圧縮
機は運転されて冷却器１２には冷媒が流れて蒸発し、冷
却作用を及ぼす（図中ハッチングで示す）。一方、冷却
ファン１は連続運転（図中ハッチングで示す）されて前
方から空気を吸い込み、冷却器１２に強制循環する。冷
却器１２によって冷却された空気、即ち冷気は背方の冷
気通路５を上昇して開口６上縁に形成した吐出口１８か
ら貯蔵室７内に吹き出される。貯蔵室７内を循環して内
部の食品を冷却した冷気は開口６下縁に形成した吸込口
２０から冷気通路５内に帰還し、再び冷却ファン１に吸
い込まれることになる。また、この冷却運転中デフロス
トヒータ１７は運転を停止している。

【０００７】この冷却運転が所定期間実行されると、冷
却器１２には着霜が成長するため、タイマー等の制御に
よって冷却器１２の除霜運転が開始される。この除霜運
転は冷却器加熱運転と水切り運転とから成る。除霜運転
中圧縮機は停止されて冷媒の流れは停止し、冷却器１２
の冷却作用は停止すると共に、冷却ファン１は連続運転
される。最初に実行される冷却器加熱運転ではデフロス
トヒータ１７が運転（図中ハッチングで示す）されて発
熱する。このデフロストヒータ１７によって温められた
空気、即ち暖気は冷却ファン１によって前方から冷却器
１２に流通され、冷却器１２はこれによって加熱されて
着霜が融解される。融解した霜（水と氷塊が混在してい
る）は、底壁３Ａ上を流れて前方の排水孔１５より排出
されることになる。

【０００８】この除霜が進行して冷却器１２の温度が所
定の除霜終了温度に達すると、デフロストヒータ１７の
運転を停止して冷却器加熱運転を終了し、次に水切り運
転に入る。水切り運転では冷却器１２への冷媒供給及び
デフロストヒータ１７の発熱の双方を停止して底壁３Ａ
上の氷塊の融解と流出を促す。この水切り運転後、再び
前記冷却運転が開始されるものである。

【０００９】次に、図９は除霜中冷却ファン１の運転を
停止する方式のショーケース２の冷却器１２部分の拡大
断面図を示しており、図中図１と同一符号で示されたも
のは同一のものであるで説明を省略する。図９において
は冷却器１２が設置台２２を介して底壁３Ａ上に水平に
設置されており、デフロストヒータ１７は冷却器１２下
方に位置して設置台２２にかち込まれている。

【００１０】次に、図１１のタイミングチャートを利用
して動作を説明する。貯蔵室７の冷却運転は図１の場合
と同様である。冷却器１２の除霜運転が開始されると、
同様に圧縮機は停止されて冷媒の流れは停止し、冷却器
１２の冷却作用は停止すると共に、冷却ファン１の運転
も停止される。最初に実行される冷却器加熱運転ではデ
フロストヒータ１７が運転（図中ハッチングで示す）さ
れて発熱する。冷却ファン１は停止しているので、この
デフロストヒータ１７によって温められた空気、即ち暖
気は上昇して上方の冷却器１２を加熱して着霜を融解す
る。融解した霜（水と氷塊が混在している）は、底壁３
Ａ上を流れて前方の排水孔１５より排出される。

【００１１】この除霜が進行して冷却器１２の温度が所
定の除霜終了温度に達すると、デフロストヒータ１７の
運転を終了して冷却器加熱運転を終了し、次に水切り運
転に入る。水切り運転では同様に冷却器１２への冷媒供
給及びデフロストヒータ１７の発熱の双方を停止して底
壁３Ａ上の氷塊の融解と流出を促す。この水切り運転
後、再び前記冷却運転が開始されることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く冷却ファン
１を連続運転する方式では、除霜中も貯蔵室７内の冷却
を行い、特にオープンショーケースにおいてはエアーカ
ーテンを絶え間無く形成できるメリットがあるものの、
冷却器加熱運転中に冷却器１２の特に暖気が通り難い部
分に残った霜を、水切り運転中に再び貯蔵室７から吸い
込んだ冷気（冷凍ショーケースの場合には−１０℃程）
によって冷却してしまうため、水切り運転中のこのよう
な残留霜の除去は望めない。更に、冷却ファン１からの
冷気の下流に排水孔１５が存在するため、排水孔１５入
口部分の気流の動圧が高くなり、そのため冷却器１２か
ら排水孔１５に向かう除霜水があおられて流れ難くなる
問題がある。

【００１３】一方、除霜中冷却ファン１の運転を停止す
る方式では、係る問題は生じないものの、長期間に渡る
除霜運転中冷却ファン１が停止しているので、貯蔵室７
の冷却は成されず温度上昇が激しくなると共に、、特に
オープンショーケースにおいてはエアーカーテンが長期
に渡って消失するため外気の侵入により急激に温度が上
昇する。また、デフロストヒータ１７を冷却器１２下方
に設置しなければならないので、冷却器１２から滴下し
た除霜水がデフロストヒータ１７に降りかかり、瞬時に
蒸発して蒸気が発生する。この蒸気は貯蔵室７に侵入し
て商品に着霜し、商品の見栄えを悪化させる。更に、デ
フロストヒータ１７が冷却器１２下方に存在するため、
メンテナンス時の交換作業も困難となる問題があった。

【００１４】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、庫内の温度上昇を抑制し
つつ、冷却器の除霜性能を改善した除霜装置を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の除霜装
置は、冷凍装置に含まれる冷却器１２と、この冷却器１
２によって冷却された冷気を庫内（貯蔵室７）に循環す
る冷却ファン１と、冷却器１２を加熱して除霜する除霜
手段（デフロストヒータ１７）と、冷凍装置（圧縮機２
８）と冷却ファン１と除霜手段（デフロストヒータ１
７）を制御する制御手段（制御装置２４）とから構成さ
れ、制御手段（制御装置２４）は冷却器１２の除霜運転
時に冷凍装置（圧縮機２８）の運転を停止し除霜手段
（デフロストヒータ１７）を運転する冷却器加熱運転
と、冷凍装置（圧縮機２８）及び除霜手段（デフロスト
ヒータ１７）双方の運転を停止する水切り運転とを実行
し、冷却器加熱運転中は冷却ファン１を運転すると共
に、水切り運転中に冷却ファン１の運転を停止する期間
を構成するようにしたものである。

【００１６】請求項２の発明の除霜装置は、冷凍装置に
含まれる冷却器１２と、この冷却器１２によって冷却さ
れた冷気を庫内（貯蔵室７）に循環する冷却ファン１
と、冷却器１２を加熱して除霜する除霜手段（デフロス
トヒータ１７）と、冷凍装置（圧縮機２８）と冷却ファ
ン１と除霜手段（デフロストヒータ１７）を制御する制
御手段（制御装置２４）とから構成され、制御手段（制
御装置２４）は冷却器１２の除霜運転時に冷凍装置（圧
縮機２８）の運転を停止し除霜手段（デフロストヒータ
１７）を運転する冷却器加熱運転と、冷凍装置（圧縮機
２８）及び除霜手段（デフロストヒータ１７）双方の運
転を停止する水切り運転とを実行し、冷却器加熱運転中
は冷却ファン１を減速、若しくは断続運転すると共に、
水切り運転中に冷却ファン１の運転を停止する期間を構
成するようにしたものである。

【００１７】

【作用】請求項１の除霜装置は冷却器１２の除霜運転に
入ると冷凍装置（圧縮機２８）の運転を停止し、除霜手
段（デフロストヒータ１７）を運転する冷却器加熱運転
を実行する。これによって冷却器１２の冷却作用は停止
し、除霜手段（デフロストヒータ１７）によって冷却器
１２は加熱されて冷却器１２の除霜が行われる。この冷
却器加熱運転の間冷却ファン１は運転され、庫内（貯蔵
室７）の冷却を行う。この冷却器加熱運転が終了すると
次に水切り運転に入る。この水切り運転においては冷凍
装置（圧縮機２８）及び除霜手段（デフロストヒータ１
７）の双方を停止すると共に、冷却ファン１が停止する
期間を設けて除霜手段（デフロストヒータ１７）停止後
の余剰熱を冷却器に送り込み、残留霜を除去すると共
に、冷却器１２から滴下した除霜水の排出と氷塊の融解
を促進する。この水切り運転期間は短いので、冷却ファ
ン１が停止しても庫内（貯蔵室７）の温度には影響が少
ない。

【００１８】請求項２の除霜装置も同様に冷却器１２の
除霜運転に入ると冷凍装置（圧縮機２８）の運転を停止
し、除霜手段（デフロストヒータ１７）を運転する冷却
器加熱運転を実行する。これによって冷却器１２の冷却
作用は停止し、除霜手段（デフロストヒータ１７）によ
って冷却器１２は加熱されて冷却器１２の除霜が行われ
る。この冷却器加熱運転の間冷却ファン１は減速若しく
は断続運転されるので冷却器１２を流通する暖気の速度
が遅くなる。従って、除霜手段（デフロストヒータ１
７）からの加熱作用がより効果的に冷却器１２に及ぼさ
れるようになり除霜が促進されると共に、庫内（貯蔵室
７）の温度上昇も抑制される。この冷却器加熱運転が終
了すると次に水切り運転に入る。この水切り運転におい
ては冷凍装置（圧縮機２８）及び除霜手段（デフロスト
ヒータ１７）の双方を停止すると共に、冷却ファン１が
停止する期間を設けて除霜手段（デフロストヒータ１
７）停止後の余剰熱を冷却器１２に送り込み、残留霜を
除去すると共に、冷却器１２から滴下した除霜水の排出
と氷塊の融解を促進する。この水切り運転期間は短いの
で、冷却ファン１が停止しても庫内（貯蔵室７）の温度
には影響が少ない。

【００１９】

【実施例】次に、図面に基づき実施例を説明する。尚、
実施例としては本発明の除霜装置を前述の図１乃至図３
のショーケース２に適用するのでショーケース２に関す
る構造は前述と同様であり、説明は省略する。図４は本
発明の除霜装置の制御手段としての制御装置２４のブロ
ック図を示している。汎用マイクロコンピュータにて構
成する制御部２５には庫内としての貯蔵室７内の温度を
検出するための庫内温度センサー２６（実際には後述す
る吐出口１８の冷気吐出温度を検出する）の出力と、冷
却器１２の除霜終了温度を検出する除霜終了温度センサ
ー２７の出力が入力され、出力には冷却ファン１、前記
冷凍装置に含まれる圧縮機２８及びデフロストヒータ１
７が接続されている。

【００２０】次に、図５のタイミングチャートを利用し
て請求項１の発明の除霜装置の動作を説明する。貯蔵室
７の冷却運転中、制御部２５は庫内温度センサー２６の
出力に基づき、前記吐出冷気の温度が例えば−２５℃に
上昇したら圧縮機２８を運転して冷却器１２に減圧冷媒
を供給して蒸発させ、吐出冷気の温度が例えば−２７℃
に低下したら圧縮機２８の運転を停止して冷却器１２へ
の減圧冷媒の供給を停止する（図中ハッチングで示
す）。一方、冷却ファン１は連続運転して（図中ハッチ
ングで示す）前方から空気を吸い込み、冷却器１２に強
制循環することにより冷却器１２によって冷却された冷
気を、背方の冷気通路５を上昇させて開口６上縁に形成
した吐出口１８から貯蔵室７内に吹き出す。貯蔵室７内
を循環して内部の食品を冷却した冷気は開口６下縁に形
成した吸込口２０から冷気通路５内に帰還し、再び冷却
ファン１に吸い込まれる。この冷却運転中デフロストヒ
ータ１７は運転を停止する。

【００２１】制御部２５はこの冷却運転時間を積算して
おり、所定期間実行されると冷却器１２の除霜運転を開
始する。この除霜運転は冷却器加熱運転と水切り運転と
から構成され、除霜運転中圧縮機２８の運転は停止して
冷媒の流れを停止し、冷却器１２の冷却作用を停止す
る。最初に実行される冷却器加熱運転ではデフロストヒ
ータ１７を運転（通電、図中ハッチングで示す）して発
熱させると共に、冷却ファン１を連続運転する。従っ
て、この冷却器加熱運転中デフロストヒータ１７によっ
て温められた空気、即ち暖気は冷却ファン１によって前
方から冷却器１２に流通され、冷却器１２はこの暖気に
よって加熱されて着霜が融解される。融解した霜（水と
氷塊が混在している）は、底壁３Ａ上を流れて排水孔１
５に向かう。冷却器１２を加熱して温度が低下した冷気
は冷気通路５を上昇して吐出口１８から貯蔵室７内に吹
き出され、貯蔵室７を冷却する。

【００２２】この除霜が進行して冷却器１２の温度（除
霜終了温度センサー２７部分の温度）が例えば＋８℃等
の除霜終了温度に達すると、制御部２５は除霜終了温度
センサー２７の出力に基づいてこれを検知してデフロス
トヒータ１７の運転を終了し、冷却器加熱運転を終了し
て次に水切り運転に入る。水切り運転では冷却器１２へ
の圧縮機２８及びデフロストヒータ１７の運転（通電）
の双方を停止すると共に、冷却ファン１の運転も停止す
る。

【００２３】冷却ファン１の運転が停止されると、冷却
器１２への冷気流通が停止するので通電停止後のデフロ
ストヒータ１７の余剰熱が冷却器１２周囲に滞留し、冷
却器加熱運転で残った霜の融解を促進する。また、冷却
器１２から落下した除霜水は、前方からの風圧を受けず
抵抗無く円滑に排水孔１５に到達して排出される。

【００２４】制御部２５はこの水切り運転を３分乃至６
分で終了し、その後再び前記冷却運転を開始する。冷却
器加熱運転と水切り運転を含めた除霜運転全体の時間は
３０分程度である。ここで、上記水切り運転中は貯蔵室
７には冷気が供給されないが、一般にはこの水切り運転
期間は全体の除霜運転期間に比較して非常に短いので殆
ど問題はない。

【００２５】図６は請求項１の発明の他の実施例を示す
タイミングチャートである。この場合、制御部２５は冷
却器加熱運転を終了して水切り運転に入った直後の所定
期間冷却ファン１を引き続き運転すると共に、水切り運
転終了直前に所定期間圧縮機２８に先行して冷却ファン
１を運転する。冷却器加熱運転終了によりデフロストヒ
ータ１７の運転（通電）が停止されても、水切り運転に
入った直後はデフロストヒータ１７の温度は依然高く、
その状態で冷却ファン１を停止するとデフロストヒータ
１７への通風も停止するため、デフロストヒータ１７自
体の温度が急激に上昇して過熱状態となり故障が発生す
る危険性があると共に、その周辺の機器も損傷する危険
性が出て来るが、この実施例の場合はデフロストヒータ
１７の温度がある程度低下するまで冷却ファン１を引き
続き運転するので係る不都合を未然に防止できる。

【００２６】また、水切り運転の終了時には排水孔１５
入口周辺に流れきれない除霜水や氷塊が詰まっている場
合があり、圧縮機２８を運転して冷却ファン１により冷
却器１２によって冷却された冷気を排水孔１５に吹き付
けると、これが再凍結して排水孔１５を閉塞する危険性
があるが、この実施例の如く冷却ファン１を圧縮機２８
に先行して運転すると、冷却ファン１の風圧によって排
水孔１５入口部分の除霜水や氷塊を押し出すことがで
き、再凍結による排水不良を未然に防止することができ
る。

【００２７】次に、図７のタイミングチャートを利用し
て請求項２の発明の除霜装置の動作を説明する。回路構
成は図４と同様であり、冷却運転及び水切り運転動作は
図５の場合と同様であるが、冷却器加熱運転において制
御部２５は冷却ファン１の運転速度を例えば５０％に減
速して運転する。冷却ファン１の減速はモータの巻線変
更或いは位相コンデンサの容量変更等によって行う。冷
却ファン１が減速されるとデフロストヒータ１７の発熱
中に冷却器１２に流通される冷気の速度が遅くなる。従
って、デフロストヒータ１７と冷却器１２或いはデフロ
ストヒータ１７によって加熱された暖気と冷却器１２と
の熱交換がより効果的に行われるようになり、着霜の融
解が促進される。この減速によって貯蔵室７に供給され
る冷気量は減少するが、デフロストヒータ１７の発熱が
より効果的に冷却器１２に奪われ、逆に貯蔵室７への暖
気の漏洩が少なくなるので貯蔵室７の温度上昇は前述同
様に抑制されるようになる。

【００２８】更に、図８は請求項２の発明において図６
と同様に冷却器加熱運転を終了して水切り運転に入った
直後の所定期間冷却ファン１を引き続き運転し、水切り
運転終了直前に所定期間圧縮機２８に先行して冷却ファ
ン１を運転する実施例のタイミングチャートを示してい
る。この場合、冷却器加熱運転直後も冷却ファン１を引
き続き減速運転すればデフロストヒータ１７の余剰熱に
より効果的に冷却器１２の残留霜を融解できるようにな
る。一方、水切り運転終了直前には通常速度にて冷却フ
ァン１を先行運転することによって、排水孔１５からの
除霜水及び氷塊の排出を効果的に達成できるようにな
る。

【００２９】尚、上記請求項２の除霜装置の実施例では
冷却ファン１を減速運転したが、それに限らず、冷却フ
ァン１を一定間隔で運転・停止して断続的に運転しても
全体の空気流通量を削減できるので、減速運転同様の効
果が得られる。また、各実施例において除霜装置を扉１
０を有したショーケース２に適用したが、それに限ら
ず、所謂オープンショーケースに適用しても良い。その
場合、上記の他に本発明によれば除霜運転期間の殆どを
占める冷却器加熱運転期間中もエアーカーテンを形成で
きるので、外気侵入を防ぎ貯蔵室７内の温度上昇を防止
する効果が加えられることは云うまでもない。。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、冷却器の除霜時の冷却器加熱運転中に庫内には冷却
ファンにより冷気が供給されるので庫内の温度上昇が抑
制されると共に、水切り運転中には冷却ファンが停止す
るので、この水切り期間中に除霜手段の余剰熱により冷
却器加熱運転で残った霜の融解を促進して霜残りを解消
することができる。また、冷却器から落下した除霜水や
氷塊は前方からの風圧を受けず抵抗無く円滑に排水孔に
到達して排出されるようになり、排水不良の発生も防止
されるものである。

【００３１】請求項２の発明によれば請求項１の発明の
効果に加え、更に除霜手段と冷却器或いは除霜手段によ
って加熱された暖気と冷却器との熱交換がより効果的に
行われるようになり、着霜の融解が促進される効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するショーケースの冷却器部分の
拡大縦断面図である。

【図２】ショーケースの縦断面図である。

【図３】ショーケースの正面図である。

【図４】制御装置のブロック図である。

【図５】請求項１の発明の除霜装置の動作を説明するタ
イミングチャートである。

【図６】請求項１の発明の他の実施例の除霜装置の動作
を説明するタイミングチャートである。

【図７】請求項２の発明の除霜装置の動作を説明するタ
イミングチャートである。

【図８】請求項２の発明の他の実施例の除霜装置の動作
を説明するタイミングチャートである。

【図９】除霜中冷却ファンの運転を停止する方式のショ
ーケースの冷却器部分の拡大縦断面図である。

【図１０】従来の除霜中冷却ファンを連続運転する方式
の除霜装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。

【図１１】従来の除霜中冷却ファンの運転を停止する方
式の除霜装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】 １ 冷却ファン ７ 貯蔵室 １２ 冷却器 １７ デフロストヒータ ２４ 制御装置 ２８ 圧縮機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍装置に含まれる冷却器と、該冷却器
   によって冷却された冷気を庫内に循環する冷却ファン
   と、前記冷却器を加熱して除霜する除霜手段と、前記冷
   凍装置と冷却ファンと除霜手段を制御する制御手段とか
   ら成り、該制御手段は前記冷却器の除霜運転時に前記冷
   凍装置の運転を停止し前記除霜手段を運転する冷却器加
   熱運転と、前記冷凍装置及び除霜手段双方の運転を停止
   する水切り運転とを実行し、前記冷却器加熱運転中は前
   記冷却ファンを運転すると共に、前記水切り運転中に前
   記冷却ファンの運転を停止する期間を構成することを特
   徴とする除霜装置。
2. 【請求項２】 冷凍装置に含まれる冷却器と、該冷却器
   によって冷却された冷気を庫内に循環する冷却ファン
   と、前記冷却器を加熱して除霜する除霜手段と、前記冷
   凍装置と冷却ファンと除霜手段を制御する制御手段とか
   ら成り、該制御手段は前記冷却器の除霜運転時に前記冷
   凍装置の運転を停止し前記除霜手段を運転する冷却器加
   熱運転と、前記冷凍装置及び除霜手段双方の運転を停止
   する水切り運転とを実行し、前記冷却器加熱運転中は前
   記冷却ファンを減速、若しくは断続運転すると共に、前
   記水切り運転中に前記冷却ファンの運転を停止する期間
   を構成することを特徴とする除霜装置。