JPH0781775B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は庫内を予じめ設定した温度範囲内に維持するよ
う冷却運転制御を行い、且つ定期的に除霜運転をして、
除霜終了間近の蒸発器周辺の温度上昇を検知することに
よって、それを停止し、冷却運転に復帰するよう制御し
た冷凍装置に関する。

（ロ） 従来の技術 従来、冷凍装置に於いて、庫内の温度コントロール及び
除霜運転のコントロールは、夫々庫内温度を検知するそ
れ専用の温度センサーと、除霜終了間近の温度上昇変化
を検知するデフロスト復帰用の温度センサーの２機種を
用い、夫々別個に庫内の所定箇所に設置して、その温度
センサーの出力に基づいて、設定した上下限値内の温度
範囲に納まる様、冷凍機のON/OFF或いは冷媒回路中の液
電磁弁のON/OFFを行って冷却制御し、又、除霜用ヒータ
のON/OFF或いは除霜用ホットガスの供給、停止を行って
除霜制御を行っていた。その一公知技術として特公昭61
-1659号公報を見るに、複数の冷媒系路A,B,C,Dに、複数
の庫内温度コントロール用のサーモスタット50A,50B,50
C,50Dと、それと同様のデフロスト復帰用の高温サーモ
スタット49A,49B,49C,49Dが設けられ、これらサーモス
タットで、任意の系統の除霜運転を行いながら、残りの
系統の冷却運転を行っている。

ここで、庫内温度コントロール用のサーモスタット50A,
50B,50C,50Dは、吐出空気温度の検知できる蒸発器の冷
気出口端や庫内空気温度を感知できる庫内の冷気通流部
に配置する。又、デフロスト復帰用のサーモスタット49
A,49B,49C,49Dは、霜取り状況を温度で直接感知できる
蒸発器のＵベンド部や管板部に設けるか、又は、間接的
感知となるが蒸発器の冷気出口端に設けて、その出口空
気温度を見るように、普通構成されている。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 しかし、従来の技術及び特公昭61-1659号公報の装置で
は、庫内温度コントロール用の温度センサーの他に、も
う１つ別のデフロスト復帰コントロール用の温度センサ
ーの２個を必要とし、構成要素が多く、又それを取付け
る多くの手間を要する。又、吐出空気温度（蒸発器出口
空気温度）で庫内温度コントロールとデフロスト復帰コ
ントロールの両方を制御するようにすれば、一個の温度
センサーで一箇所で制御できるが、後者（デフロスト復
帰コントロール）が間接制御となり蒸発器の温度を直接
検知して見てないので、霜取り状況の確実な把握は出来
ず、精密な（きめ細い）温度コントロールが困難であ
る。そして、温度センサーの感知出力が蒸発器の着霜位
置及び着霜量の変化に影響され易いと言う欠点がある。
又、感知能力を上げるべく、直接蒸発器の冷却パイプに
取付けたりすると、パイプ温度と庫内空気温度との差が
大きく、（冷凍の場合15〜20deg）、プルダウン時に
は、パイプ温度はかなり早く下がる為、庫内空気温度が
設定値に下がる前に温度センサーが動作するなどの不具
合を生ずる。

本発明は上記問題点に鑑み成されたもので、一個の温度
センサーで、その取付箇所、取付構造を工夫して、より
精確な庫内空気温度コントロール及びデフロスト復帰温
度コントロールを可能とした冷媒装置を提供することを
目的とする。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は、複数のフィンを有する蒸発器と、該蒸発器の
冷気吸い込み側に配置されたデフロストヒータと、蒸発
器の冷気吐出側のフィンの先端に当接する板状部及びフ
ィン間に介入する凹状部を有する熱伝導性の良い金属製
の取付金具と、該取付金具の凹状部には温度センサーを
設けると共に、前記温度センサーからの信号に基づい
て、前記蒸発器の冷却運転と前記蒸発器の除霜運転から
の復帰とを制御する制御部とを有する冷凍装置を提供す
る。

（ホ） 作用 温度センサーは冷却運転時、蒸発器を通過する冷気温を
検知し、設定した上下限温度と比較してその上限値で冷
凍機の運転及び冷媒液電磁弁の開を行い冷却を始め、下
限値に至ると夫々停止、閉成を行い冷却をストップす
る。又、一定の冷却期間の後、定期的に行う除霜時に
は、同じ温度センサーが蒸発器の冷却フィン部等の温度
上昇を検知して、除霜復帰を行なわすその復帰信号を出
力する。こうして、１個の温度センサーで庫内を循環す
る冷気温、及び除霜復帰時の基準となる蒸発器フィン部
温を忠実に感知し、冷凍装置の運転を確実に制御する。
又、蒸発器に取付けたセンサー取付金具は、その凹状部
が冷却フィン間に入り込み、そこに温度センサーを取付
けてあるので、冷気に良く当り、感度は良好となると共
に、フィンの除霜時の温度も良く伝わる。

（ヘ） 実施例 以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。冷凍装
置としてスーパーマーケット等に設置される冷蔵ショー
ケースを挙げると、第１図に示す如く、前面を開口した
オープン型の冷蔵ショーケース１は、シヨーケース本体
２に形成した前面開口せる庫内の下部に冷却器室を仕切
って設け、この冷却器室に蒸発器３が配置され、前面開
口の下部より、吸込ファン8,8により庫内循環後の空気
を吸込み、蒸発器３と熱交換して再度冷やされた空気
が、庫内の背後上方に導びかれ、庫内の上部前端の吐出
口より吹き出し、冷気のエアーカーテンを作って、庫内
商品を冷却後、再び吸込口へと至り、再び同じ経路を辿
り庫内を冷却している。

ところで、庫内を所定の温度にほぼ一定に保つために、
冷凍機の運転を予め設定された基準設定温度の上限値で
作動させ、下限値で停止するというサーモサイクル運転
制御が広く行なわれている。この場合、設定温度の上限
値、下限値の間には数度のデイファレンシャルがあり、
設定温度を変化させてもこのデイファレンシャルが変化
しない。この制御としては一般的には庫内の所定箇所に
於ける循環空気の温度が適宜な温度センサーで測定さ
れ、デジタル変換された信号値を上記の上、下限値と比
較し、その結果に基づき、サーモスタット等の温度制御
器を働かせ、その電気接点のオン、オフにより冷凍機の
運転、停止等を行っている。実施例では、吸込空気が蒸
発器３を通過し、熱交換して冷やされて蒸発器３を出て
行く寸前の空気温度を測定対象とするべく、温度センサ
ー６を蒸発器３の冷気吐出側端部に取付けている。次に
その取付構造を説明するに、先ず蒸発器３は、両端の管
板5,5間に多数の冷却フィン4,4…が少間隔で設けられ、
これら冷却フィン4,4…に直行して冷媒パイプが幾筋も
蛇行し、両端は管板5,5に設けたＵベンド部7,7…で繋が
れている周知の構造である。そして、吸込ファン8,8に
より吸込まれた循環空気は蒸発器３の前部より後部へ、
冷却フィン4,4…の間を通り冷却されて出て行く。従っ
て、この冷却フィン4,4…の間を通る冷気の温度を忠実
に感知するように温度センサー６を取付ける。その為
に、冷却フィン4,4…の間に介入するような凹状部９を
有したセンサー取付金具10を用意する。このセンサー取
付金具10は、アルミ等の熱伝導性の良い金属で形成さ
れ、幾数枚かの冷却フィン4,4…と上面接触する板状部2
2を、管板５の一端部、即ち、デフロストヒータ11と遠
く離れた位置に取付固定されている。ここで、蒸発器３
の除霜するためのデフロストヒータ11は、蒸発器３の冷
気吸い込み側の近くに配置している。そして、前述した
センサ取り付け金具10は熱伝導が良好な金属、例えばア
ルミ部材等により形成してなるもので、且つデフロスト
ヒータ11と離れている理由は、このセンサー取付金具10
の凹状部９にSKバインダー12等で装着固定した温度セン
サー６が、サーモサイクルの冷却運転制御に係わるだけ
でなく、除霜運転に入り、それを復帰する。所謂デフロ
スト復帰制御の信号発生手段としても機能している関係
からである。即ち、所定期間のサーモサイクル冷却運転
の後に、必ず除霜運転、即ち蒸発器の霜取がデフロスト
ヒータ、ホットガス等適宜な方法で行なわれるが、除霜
の終了は、霜がとけることにより蒸発器の表面温度、或
いはその付近の雰囲気温度の上昇を目安としてデフロス
ト復帰させ冷却運転再開させる。従って、この除霜終了
間近に基づく上昇温度のみを忠実に温度センサー６が検
知するように、デフロストヒータ11の熱の影響を極力受
けず、且つ霜の溶けた冷却フィン部4,4…の温度は良く
伝わるようにしてある。13はこの温度センサー６と信号
線４で継がっているサーモスタット等の温度制御器で、
庫内温度制御用のサーモスタットと、デフロスト復帰制
御用のサーモスタットの二種類を含んでいる。次に本発
明の一個の温度センサー６で庫内温度制御とデフロスト
復帰制御とを行なわす制御回路に付いて第４図のブロッ
ク図に基き説明する。14は温度センサー６が庫内温度及
び蒸発器周辺温度を時々刻々と検知した検知値を示すセ
ンサー出力である。15はこのセンサー出力14を変換処理
して、その変換値を、予じめ設定した制御しようとする
庫内温度の上、下限値温度に相当する値、及びデフロス
ト復帰と成す温度に相当する値とを比較処理して、夫
々、サーモサイクル制御信号（S,S）及びデフロスト制
御信号（D,F）を出力する庫内温度制御／デフロスト復
帰制御の制御部である。16はサーモサイクル制御信号
（S,S）を受けて、内部の接点切換を行う庫内温度制御
用サーモスタットである。17はこのサーモスタット16の
接点切換により通電作動する冷媒回路中の電磁弁のON/O
FF部を示し、この作動があると冷媒機のON/OFF制御とな
る。一方、上記制御部15には、定期的に除霜タイミング
を定めているデフロストタイマー等からの除霜中である
ことを示すデフロスト入力18が信号入力されている。そ
して、このデフロスト入力18がある事を条件として、セ
ンサー出力14が除霜による蒸発器３の外面温度上昇を信
号として、上記制御部15に入力があると、デフロスト復
帰信号（D,F）が出力する。このデフロスト復帰信号
（D,F）が入力して内部の接点切換えが行なわれるデフ
ロスト復帰制御用サーモスタット19が庫内温度制御用サ
ーモスタット16と別に設けられている。従って、このサ
ーモスタット19が作動するとデフロストを終了20し、冷
凍機を再びONし、冷却運転の再開、即ち、サーモサイク
ル運転制御に戻る。

次に、上述の如き取付構造とした温度センサー６による
検知に付いて簡単に述べると、冷却運転時には、吸込フ
ァン8,8により庫内循環空気が蒸発器３の冷却フィン4,4
…間を通過し、熱交換されて出て行く。温度センサー６
はこの通気流に並行して、良く冷気に当るように、温度
センサー取付金具10の凹状部９に入れられている。よっ
て、この冷気の温度を敏感に感知し、設定温度の上下限
値温度との比較を精密に行い、きめ細かい冷媒機のON/O
FF運転を可能とする。一方、デフロストヒータ11による
除霜時には、蒸発器３のフィン4,4…及び管板５等に付
着した霜がとけ出し、ほぼ終了近くになると、蒸発器３
自体の温度が上昇するが、この温度が良熱伝導性（アル
ミ金属）の温度センサー取付金具10の板状部22により、
管板５及びフィン4,4…の温度を良く伝えられ、而かも
デフロストヒータ11とは遠く離れてその熱は伝わり難く
しているので、蒸発器３自体の温度のみを確実に捉え、
除霜状況を適確に見極め、霜残り等を起こさない形でデ
フロスト復帰信号を発生し、デフロスト復帰制御用サー
モスタット19を作動させる。上述した温度センサー６の
動作特性を従来の単に蒸発器３の管板５外側に設置した
温度センサーとの比較を第７図のグラフに示している。
同グラフ図は、横軸に蒸発器の着霜量を取り、縦軸にデ
フロストヒータへの通電時間を取り、両者の関係を表わ
すものである。同図で、理解されるように、点線イで示
した従来の取付方、即ち蒸発器管板５の外側に設置する
取付による温度センサーは、蒸発器の着霜量の変化に無
関係であるが、実線ロで示す本件の温度センサー取付金
具10を使用した温度センサー６では、着霜量の増加にと
もない、一定の傾きを示す。これは、即ち、デフロスト
時、蒸発器３の温度上昇を温度センサー６が適確に感知
している為、着霜量が増加しても温度センサー６の早切
れによる、霜残りが発生することは無いことを意味す
る。第５図及び第６図は他の実施例に係るもので、同実
施例では、温度センサー取付金具10の凹状部９底面に数
個の水抜き穴21,21…を穿設している。これは、除霜に
よる水分が温度センサー部に溜まらない様にして、温度
センサー６の劣化を防止し、又、冷却運転に入った時、
その部分が凍結し、氷が成長し、純粋な冷気温度の感知
を妨げるのを無くしている。そして、水抜き孔21,21…
より冷気が入って通り抜け、温度センサー６により当た
り易くし、正確な温度を感知できるようにしている。

（ト） 発明の効果 以上のように、本発明によれば、一個の温度センサーで
冷却運転時の庫内温度コントロール及び除霜時のデフロ
スト復帰温度コントロールを行えて、制御回路全体の構
成が簡単になると共に、部品数の削減等も図れる。そし
て、具体的には、アルミ等、熱伝導性の良い金属より成
る温度センサー取付金具の板状部を蒸発器のフィン部と
接触させて取付け、この取付金具にはフィン間に介入す
る凹状部を設けて、この中に温度センサーを固定して、
フィン間を通過する冷気と良く当るようにしたから、温
度センサーは庫内循環空気の温度を制度良く感知し、庫
内温度制御を正確に行える。そして、デフロスト時に
は、フィン部に接触している取付金具の良好な熱伝導性
によりフィン部温度が十分伝わり、デフロスト復帰の時
期を正確に温度センサーが捉えることとなるので、従来
の如く、蒸発器の近辺に置いて、その周辺温度を検知し
て行う間接制御の場合に、見られる蒸発器の着霜位置又
は着霜量の変化などの影響を受けて、霜残りや、アイス
バーンが生じている状態でデフロスト復帰が終わってし
まうと言う不具合が無くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度センサーと蒸発器との取付部分を示す冷蔵
シヨーケースの要部外観斜視図、第２図は温度センサー
取付金具と温度センサーとの取付状況を示す斜視図、第
３図は温度センサー取付部の断面図、第４図は庫内温度
制御とデフロスト復帰制御を成す全体の基本的制御ブロ
ック図、第５図は他の実施例に係る温度センサーとその
取付金具との取付状況を示す斜視図、第６図は同実施例
の温度センサー取付部の断面図、第７図は温度センサー
の動作特性図である。 ３……蒸発器、４……冷却フィン、６……温度センサ
ー、９……凹状部、10……温度センサー取付金具、11…
…デフロストヒータ、15……庫内温度制御／デフロスト
復帰制御の制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−56670（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−80851（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−43085（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のフィンを有する蒸発器と、該蒸発器
   の冷気吸い込み側に配置されたデフロストヒータと、蒸
   発器の冷気吐出側のフィンの先端に当接する板状部及び
   フィン間に介入する凹状部を有する熱伝導性の良い金属
   製の取付金具と、該取付金具の凹状部には温度センサー
   を設けると共に、前記温度センサーからの信号に基づい
   て、前記蒸発器の冷却運転と前記蒸発器の除霜運転から
   の復帰とを制御する制御部とを有する冷凍装置。