JP2013200084A - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器の霜取を支障無く実行しながら、霜取ヒータの発熱を効果的に抑える。
【解決手段】蒸発器の霜取を行うための霜取ヒータ４６、４７と、蒸発器の所定の霜取復帰温度を検出するための霜取復帰温度センサ４１、４２と、蒸発器への冷媒供給と霜取ヒータを制御する制御装置４０を備える。制御装置４０は、蒸発器への冷媒供給を制御して冷却運転を実行し、蒸発器への冷媒供給を停止し、霜取ヒータに通電することによって蒸発器の霜取運転を実行する。霜取運転に入る前の冷凍室、冷蔵室の冷却状況に基づいて蒸発器への着霜量を判断し、霜が少ないと判断した場合には、霜取運転における霜取ヒータへの通電率を低下させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、貯蔵室を冷却する蒸発器を備え、該蒸発器の霜取運転を実行する冷却貯蔵庫に関するものである。

従来よりこの種冷却貯蔵庫では、圧縮機と、凝縮器と、キャピラリチューブと、蒸発器とから冷媒回路が構成され、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器にて放熱させ、キャピラリチューブで絞った後、蒸発器に流入させて蒸発させ、そのときの吸熱作用により貯蔵室内を冷却する構成とされている。

また、蒸発器には冷却運転中に着霜が成長する。この霜により空気と蒸発器との熱交換が阻害され、また、通風抵抗も増大するため、定期的に蒸発器への冷媒供給を停止して、霜取ヒータに通電し、蒸発器の霜取を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１５３３７８号公報

ここで、蒸発器への着霜の量は冷却貯蔵庫の周囲の環境（外気温度や湿度）や、貯蔵室内に収納された物品の量や種類によって変化してくる。特に、外気温度も低く、収納物品の量の少ない場合には、蒸発器への着霜量も少なくなる。

そのように着霜量が少ない状況では、霜取ヒータの発熱によって蒸発器周辺の樹脂部品等の温度が異常に上昇し、劣化してしまう不都合が発生する。また、霜取運転は冷却運転を停止して実行されるものであるから、貯蔵室内に収納された物品の品質保持や省エネルギーを考慮した場合、霜取ヒータの発熱量はできるだけ小さい方が好都合である。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、蒸発器の霜取を支障無く実行しながら、霜取ヒータの発熱を効果的に抑えることができる冷却貯蔵庫を提供する。

上記課題を解決するために本発明の冷却貯蔵庫は、貯蔵室を冷却する蒸発器を有するものであって、蒸発器の霜取を行うための霜取ヒータと、蒸発器の所定の霜取復帰温度を検出するための霜取復帰温度センサと、蒸発器への冷媒供給と霜取ヒータを制御する制御手段とを備え、この制御手段は、蒸発器への冷媒供給を制御して冷却運転を実行し、蒸発器への冷媒供給を停止し、霜取ヒータに通電することによって蒸発器の霜取運転を実行すると共に、この霜取運転に入る前の貯蔵室の冷却状況に基づいて蒸発器への着霜量を判断し、霜が少ないと判断した場合には、霜取運転における霜取ヒータへの通電率を低下させることを特徴とする。

請求項２の発明の冷却貯蔵庫は、上記において貯蔵室の温度を検出する貯蔵室温度センサを備え、制御手段は、貯蔵室温度センサが検出する貯蔵室の所定の上限温度で蒸発器への冷媒供給を開始し、所定の下限温度にて冷媒供給を停止すると共に、霜取運転の開始前、所定時間以内に貯蔵室の温度が所定の高温度に上昇したことが無いこと、又は、霜取運転の開始前、所定時間以内に貯蔵室の温度が下限温度まで低下したこと、又は、霜取運転の開始前、所定時間以内における冷却運転中に、霜取復帰温度センサと貯蔵室温度センサが検出する温度の差が所定値以内に保たれていること、のうちの何れか一つ、若しくは、それらの組み合わせ、或いは、それらの全てが発生した場合、霜が少ないと判断することを特徴とする。

請求項３の発明の冷却貯蔵庫は、上記各発明において制御手段は、霜取運転中に霜取復帰温度センサが検出する蒸発器の温度上昇に応じて霜取ヒータへの通電率を低下させ、当該蒸発器の温度が霜取復帰温度まで上昇した場合、霜取運転を終了することを特徴とする。

本発明によれば、貯蔵室を冷却する蒸発器を有する冷却貯蔵庫において、蒸発器の霜取を行うための霜取ヒータと、蒸発器の所定の霜取復帰温度を検出するための霜取復帰温度センサと、蒸発器への冷媒供給と霜取ヒータを制御する制御手段とを備え、この制御手段は、蒸発器への冷媒供給を制御して冷却運転を実行し、蒸発器への冷媒供給を停止し、霜取ヒータに通電することによって蒸発器の霜取運転を実行すると共に、この霜取運転に入る前の貯蔵室の冷却状況に基づいて蒸発器への着霜量を判断し、霜が少ないと判断した場合には、霜取運転における霜取ヒータへの通電率を低下させるようにしたので、蒸発器の着霜量が少ない状況では、霜取ヒータの発熱量を抑制して過剰な加熱を防止することが可能となる。

これにより、蒸発器の霜取を支障無く行いながら、異常な温度上昇に伴う機器の劣化や、不必要な電力消費を防止し、省エネルギーにも寄与することができるようになる。

ここで、貯蔵室の扉が開放されるなどして貯蔵室内に湿気を含んだ外気が侵入した場合、貯蔵室の温度は高くなり、蒸発器の着霜量も多くなる。また、貯蔵室の温度が下限温度まで低下したことは、即ち、蒸発器の着霜量が少なく、蒸発器と空気との熱交換が滞りなく行われて貯蔵室が良く冷えているといえる。更に、蒸発器の着霜量が少なければ通気が良くなり、貯蔵室温度センサが検出する貯蔵室の温度と霜取復帰温度センサが検出する蒸発器の温度との差も小さくなる。

そこで、請求項２の発明の如く貯蔵室の温度を検出する貯蔵室温度センサを備え、制御手段が、貯蔵室温度センサが検出する貯蔵室の所定の上限温度で蒸発器への冷媒供給を開始し、所定の下限温度にて冷媒供給を停止する場合に、霜取運転の開始前、所定時間以内に貯蔵室の温度が所定の高温度に上昇したことが無いこと、又は、霜取運転の開始前、所定時間以内に貯蔵室の温度が下限温度まで低下したこと、又は、霜取運転の開始前、所定時間以内における冷却運転中に、霜取復帰温度センサと貯蔵室温度センサが検出する温度の差が所定値以内に保たれていること、のうちの何れか一つ、若しくは、それらの組み合わせ、或いは、それらの全てが発生した場合、霜が少ないと判断するようにすれば、蒸発器の着霜量が少ないことを的確に判断することが可能となる。

それにより、蒸発器の霜取を確実に行いながら、霜取ヒータの通電率を効果的に低下させることができるようになる。

また、請求項３の発明の如く制御手段が、霜取運転中に霜取復帰温度センサが検出する蒸発器の温度上昇に応じて霜取ヒータへの通電率を低下させ、当該蒸発器の温度が霜取復帰温度まで上昇した場合、霜取運転を終了するようにすれば、霜取運転の進行に伴って蒸発器の着霜が少なくなり、温度が上昇した場合には霜取ヒータの発熱量を下げていくことができるようになり、より一層の過剰加熱の防止と省エネ化を図ることが可能となるものである。

本発明を適用した冷却貯蔵庫の扉を開放した状態の斜視図である。 図１の冷却貯蔵庫の縦断側面図である。 図２のドレンパン部分の拡大図である。 図１の冷却貯蔵庫の冷媒回路図である。 図１の冷却貯蔵庫の制御装置の電気回路のブロック図である。 図５の制御装置が実行する通常冷却運転を説明するフローチャートである。 図５の制御装置が実行する霜取運転を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明を適用した冷却貯蔵庫１の扉を開放した状態の斜視図を示している。実施例の冷却貯蔵庫１は、ホテルやレストランの厨房等に設置される縦型業務用冷凍冷蔵庫であり、前面に開口する断熱箱体２により構成されている。

図１の冷却貯蔵庫１は、断熱箱体２内を断熱性の仕切壁２Ａ、２Ｂにて区画することにより貯蔵室としての冷凍室（Ｆ）３と冷蔵室（Ｒ）４とが形成されている。本実施例では、断熱箱体２の上部を仕切壁２Ａにて左右に区画し、仕切壁２Ａにて区画された一側（この場合図１の向かって左側）を更に仕切壁２Ｂにて上下に区画することにより、断熱箱体２内の一側（向かって左側）上部が冷凍室３、それ以外の他側（向かって右側）上部から下部全域（冷凍室３の下側）が連続した冷蔵室４とされ、向かって左上の冷凍室３とそれ以外の冷蔵室４とは相互に冷気の流通が不能に構成される。

そして、冷凍室３の前面開口は、断熱箱体２の一側上部に枢支された断熱扉８にて開閉自在に閉塞されると共に、冷蔵室４の前面開口は、断熱箱体２の他側上部、他側下部、一側下部のそれぞれに独立して枢支された各断熱扉９にて開閉自在に閉塞される。これにより、断熱箱体２の前面開口は、上下に設けられた二組の観音開き式の扉８、９、９、９にて開閉自在に閉塞されることとなる。

尚、図中１０は、仕切壁２Ｂと同じ高さの位置で断熱箱体２の前面開口部を上下に区画し、扉８、９が閉じたときにそれらの裏面と当接して密着させるための中仕切である。

冷凍室３の上部には、冷却貯蔵庫１の冷却装置１６を構成する冷凍室蒸発器５が配設されており、この冷凍室蒸発器５及びその前側近傍に取り付けられた冷凍室送風機７Ｆ（図５）により、冷凍室３内は所定の冷凍室冷却温度範囲に冷却される。また、冷蔵室４の上部にも同じく冷却装置１６を構成する冷蔵室蒸発器６が配設されており、この冷蔵室蒸発器６及びその前側近傍に取り付けられた冷蔵室送風機７Ｒにより、冷蔵室４内は所定の冷蔵室冷却温度範囲に冷却される。

尚、冷凍室３、冷蔵室４の配置や容積比率は、これに限定されるものではなく、相互に冷気の流通が不能とされる構成とされ、冷凍室３及び冷蔵室４のそれぞれに冷凍室蒸発器５及び冷蔵室蒸発器６が配設される冷却貯蔵庫であればよい。

ここで、図２は断熱箱体２の他側（向かって右側）に位置する冷蔵室４側の冷却貯蔵庫１の縦断側面図を示しており、当該図中において冷蔵室蒸発器６及び冷蔵室送風機７Ｒの下方に取り付けられた２０は、冷蔵室蒸発器６が配置された冷却室２１と冷蔵室４とを区画して冷蔵室蒸発器６からのドレン水を受けて排出するためのアルミニウム製のドレンパンである。このドレンパン２０部分の詳細構造を図３の拡大図に示す。この図において５０はドレンパン２０の下側に配置された樹脂製の蒸発器カバーである。これらドレンパン２０及び蒸発器カバー５０は後方が開放されている。また、冷蔵室送風機７Ｒはファンケース５５内に収納されており、当該冷蔵室送風機７Ｒの下側に対応する部分のドレンパン２０及び蒸発器カバー５０は開口し、特に冷蔵室送風機７Ｒに対応する部分の蒸発器カバー５０はスリット状のファンカバー５０Ａとされている。そして、冷蔵室送風機７Ｒによって冷蔵室４内から冷却室２１に吸い込まれた冷気は、冷蔵室蒸発器６と熱交換した後、冷却室２１後方から冷蔵室４内に吐出される。

尚、当該ドレンパン２０、蒸発器カバー５０、ファンケース５５及び冷却室２１の構成は、図示しないが冷凍室３における冷凍室蒸発器５、冷凍室送風機７Ｆについても同様とされている。

そして、断熱箱体２の天面には、前面、両側面、後面を構成するパネル１１にて機械室１２が画成されており、この機械室１２内には、上記各蒸発器５、６と共に冷却装置１６を構成する圧縮機１３や凝縮器１４、更には、凝縮器用送風機１５等が配設される。

また、冷凍室蒸発器５には当該冷凍室蒸発器５への着霜を融解して霜取を行うための冷凍室霜取ヒータ４６が取り付けられ、更に当該冷凍室蒸発器５の所定の霜取復帰温度（例えば＋１０℃）を検出するための冷凍室霜取復帰温度センサ４１が取り付けられている。更に、冷凍室蒸発器５下側に位置するドレンパン２０には当該ドレンパン２０及び冷凍室送風機７Ｆの氷結を融解、若しくは、融解に寄与する氷結融解ヒータとして機能する冷凍室ドレンパンヒータ４８（図５）が取り付けられており、冷凍室送風機７Ｆが取り付けられたファンケース５５には、これも冷凍室送風機７Ｆの氷結を融解、若しくは、融解に寄与する氷結融解ヒータとして機能する冷凍室ファンケースヒータ４９が取り付けられている。

一方、冷蔵室蒸発器６には当該冷蔵室蒸発器６への着霜を融解して霜取を行うための冷蔵室霜取ヒータ４７が取り付けられ、更に当該冷蔵室蒸発器６の所定の霜取復帰温度（例えば＋１０℃）を検出するための冷蔵室霜取復帰温度センサ４２が取り付けられている。更に、冷蔵室蒸発器６下側に位置するドレンパン２０の裏（下）面には当該ドレンパン２０及び冷蔵室送風機７Ｒの氷結を融解、若しくは、融解に寄与する氷結融解ヒータとして機能する冷蔵室ドレンパンヒータ５１が取り付けられており、冷蔵室送風機７Ｒが取り付けられたファンケース５５には、これも冷蔵室送風機７Ｒの氷結を融解、若しくは、融解に寄与する氷結融解ヒータとして機能する冷蔵室ファンケースヒータ５２が取り付けられている。

更に、仕切壁２Ａ、２Ｂの冷蔵室４側の面の内側には冷蔵室結露防止ヒータ（ヒータ）５３が取り付けられている。この冷蔵室結露防止ヒータ５３は、仕切壁２Ａ、２Ｂの冷蔵室４側の面を加熱するヒータであり、温度の低い冷凍室３からの冷却作用により、仕切壁２Ａ、２Ｂの冷蔵室４側の面に結露が発生することを防止するものである。

ここで、図４の冷媒回路図を参照して冷却貯蔵庫１の冷媒回路について説明する。圧縮機１３の冷媒吐出側に凝縮器１４が接続され、この凝縮器１４の冷媒下流側には、上記冷凍室３を冷却する冷凍室蒸発器５と、冷蔵室４を冷却する冷蔵室蒸発器６がそれぞれ減圧手段としてのキャピラリチューブ１８、１９を介して接続されている。各キャピラリチューブ１８、１９は、それぞれ冷凍室３、又は、冷蔵室４における蒸発温度を考慮し、任意の口径、長さのものに選定されている。

本実施例では、各蒸発器５、６への冷媒供給を制御する流路切換手段としての三方弁１７により、圧縮機１３にて圧縮された冷媒をキャピラリチューブ１８を介して冷凍室蒸発器５、若しくは、キャピラリチューブ１９を介して冷蔵室蒸発器６に分配供給可能とされる。即ち、三方弁１７を切換制御することによって、各蒸発器５、６の内の何れか一方のみに選択的に冷媒を供給する状態と、冷凍室蒸発器５及び冷蔵室蒸発器６の双方に冷媒を供給する状態とを実現可能とされる。

また、本実施例では、三方弁１７によって各蒸発器５、６のうちの何れか一方のみに冷媒が供給された場合、必ず、供給された側の蒸発器が設けられた室の温度が所定時間内に冷却温度範囲から下に逸脱し、逸脱した方の蒸発器５、又は、６への冷媒の流入が停止（サーモオフ）される設定とされているものとする。

そして、各蒸発器５、６の冷媒流出側に接続された冷媒配管２２、２３は、対応するそれぞれのキャピラリチューブ１８、１９と熱交換可能に配設されて、その端部は合流部２４に接続される。当該合流部２４には、両蒸発器５、６から流出され、合流された冷媒を圧縮機１３に帰還させる吸込配管２５が接続される。

次に、図５の電気回路のブロック図を参照して冷却貯蔵庫１の制御手段を構成する制御装置４０について説明する。制御装置４０は汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、記憶手段としてのメモリ２６を備え、時限手段としてのタイマ２７等をその機能として有している。

そして、制御装置４０の入力側には、冷凍室３、冷蔵室４の設定温度ＴＦ、ＴＲや当該設定温度を含む冷却温度範囲を任意に設定可能とするコントロールパネル（入力手段）２８と、冷凍室３の温度を検出する冷凍室温度センサ（冷凍室温度検出手段。貯蔵室温度センサ）２９と、冷蔵室４の温度を検出する冷蔵室温度センサ（冷蔵室温度検出手段。貯蔵室温度センサ）３０と、外気温度を検出する外気温度センサ（外気温度検出手段）３２が接続されている。

尚、コントロールパネル２８は冷凍室３の設定温度ＴＦを、−２０℃を中心として例えば−２２℃〜−１８℃の冷凍温度範囲で任意に設定可能とされており、冷蔵室４の設定温度ＴＲは、＋４℃を中心として例えば＋２℃〜＋６℃の冷蔵温度範囲で任意に設定可能とされている。また、コントロールパネル２８では、上記以外にも各種設定を変更することが可能であり、また、各種情報や警報の表示を行うための表示器（警報手段）も備えている。

また、制御装置４０の出力側には、圧縮機１３と、三方弁１７と、冷凍室送風機７Ｆと、冷蔵室送風機７Ｒと、凝縮器用送風機１５が接続されている。本実施例では、圧縮機１３（圧縮機のモータ）は、インバータ装置３１を介して接続されており、これによって制御装置４０は圧縮機１３の運転と停止に加え、圧縮機１３の運転周波数を下限値（Ｇ１：例えば３０Ｈｚ）から上限値（Ｇ２：例えば８０Ｈｚ）の間で任意に、リニアに制御可能とされる。

更に、制御装置４０の入力側には、前記冷凍室霜取復帰温度センサ４１と、冷蔵室霜取復帰温度センサ４２と、冷凍室送風機７Ｆの通電電流を検出する冷凍室送風機カレントトランス４３と、冷蔵室送風機７Ｒの通電電流を検出する冷蔵室送風機カレントトランス４４が接続されている。更にまた、制御装置４０の出力側には、前記冷凍室霜取ヒータ４６と、冷蔵室霜取ヒータ４７と、冷蔵室結露防止ヒータ５３と、冷凍室ドレンパンヒータ４８と、冷凍室ファンケースヒータ４９と、冷蔵室ドレンパンヒータ５１と、冷蔵室ファンケースヒータ５２が接続されている。

制御装置４０はこれらヒータ４６、４７、４８、４９、５１、５２、５３の通電率を０％〜１００％の間で制御可能とされている。即ち、制御装置４０は後述する通常冷却運転中に、所定時間毎に圧縮機１３を停止し、両霜取ヒータ４６、４７、両ドレンパンヒータ４８、５１、両ファンケースヒータ４９、５２に通電して両蒸発器５、６の霜取運転を実行する。そして、各蒸発器５、６の温度が所定の霜取復帰温度に上昇したら霜取運転を終了する。この霜取運転については後に詳述する。また、制御装置４０は冷蔵室結露防止ヒータ５３に通電して仕切壁２Ａ、２Ｂの冷蔵室４側の面への結露の発生を防止する。

以上の構成で、次にフローチャートを参照しながら実施例の冷却貯蔵庫１の動作について説明する。

（１）通常冷却運転
制御装置４０は、電源が投入されると圧縮機１３と各送風機７Ｆ、７Ｒ、１５を運転して通常冷却運転を開始する。図６のフローチャートはこの通常冷却運転を示しており、制御装置４０はこの通常冷却運転により冷凍室３及び冷蔵室４のそれぞれが冷却温度範囲となるように圧縮機１３と三方弁１７の制御を行う。

即ち、コントロールパネル２８にて冷凍室３の設定温度ＴＦ（例えば、−２０℃）が設定されると、当該設定温度ＴＦを含む該設定温度ＴＦの上下の範囲で冷凍室冷却温度範囲が設定される。この場合、冷凍室冷却温度範囲は、例えば冷凍室下限温度ＴＦＬ（設定温度ＴＦ−２℃。所定の下限温度）以上、冷凍室上限温度ＴＦＨ（設定温度ＴＦ＋２℃）以下の温度範囲となる。同様にコントロールパネル２８にて冷蔵室４の設定温度ＴＲ（例えば、＋４℃）が設定されると、当該設定温度ＴＲを含む該設定温度ＴＲの上下の範囲で冷蔵室冷却温度範囲が設定される。この場合、冷蔵室冷却温度範囲は、例えば冷蔵室下限温度ＴＲＬ（設定温度ＴＲ−２℃。所定の下限温度）以上、冷蔵室上限温度ＴＲＨ（設定温度ＴＲ＋２℃）以下の温度範囲となる。尚、上記ディファレンシャル温度（２℃）はコントロールパネル２８にて変更することができる。

三方弁１７が両方の蒸発器５、６に冷媒を供給する状態であるものとすると、圧縮機１３から吐出された高温冷媒は、凝縮器１４にて凝縮された後、三方弁１７を経て冷凍室蒸発器５側のキャピラリチューブ１８と、冷蔵室蒸発器６側のキャピラリチューブ１９とに分流されて流入する。各キャピラリチューブ１８、１９にて減圧された冷媒は、それぞれ対応する蒸発器５、６に流入し、そこで蒸発して冷却作用を発揮する。

また、各送風機７Ｆ、７Ｒが運転されると、下方の冷凍室３、冷蔵室４から冷気が吸引され、後方の蒸発器５、６に吐出される。この冷気は蒸発器５、６とそれぞれ熱交換し、冷却された後、ドレンパン２０の後方から各室３、４に吐出される。これにより、冷凍室３内及び冷蔵室４内をそれぞれ冷却する。

各蒸発器５、６にて蒸発した低温冷媒は、蒸発器５、６から流出した後、各冷媒配管２２、２３にそれぞれ流入し、キャピラリチューブ１８、１９の比較的高い温度の冷媒が流れる部分と熱交換した後、合流部２４にて合流して吸込配管２５より圧縮機１３に帰還する。

制御装置４０は図６のステップＳ１で冷凍室温度センサ２９が検出する冷凍室３の温度が前記冷凍室上限温度ＴＦＨ（設定温度ＴＦ＋２℃）以上か否か判断し、以上であればステップＳ８に進み、今度は冷蔵室温度センサ３０が検出する冷蔵室４の温度が前記冷蔵室上限温度ＴＲＨ（設定温度ＴＲ＋２℃）以上か否か判断し、以上であればステップＳ１１に進んで三方弁１７を両蒸発器５、６に冷媒を流す状態に制御する。また、このステップＳ１１で制御装置４０は、冷凍室３と冷蔵室４の現在の温度と設定温度ＴＦ、ＴＲとの偏差ｅに基づくＰＩＤ演算結果から操作量を決定し（冷凍室と冷蔵室で操作量の大きい方）圧縮機１３の運転周波数を制御する（ＰＩＤ制御）。

尚、制御装置４０はステップＳ８で冷蔵室４の温度が冷蔵室上限温度ＴＲＨより低い場合はステップＳ９に進み、冷蔵室４の温度が前記冷蔵室下限温度ＴＲＬ以下か否か判断し、以下である場合にはステップＳ１３に進んで三方弁１７を冷凍室蒸発器５のみに流す状態に切り換える。また、圧縮機１３は冷凍室３の温度に基づくＰＩＤ制御となる。尚、ステップＳ９で冷蔵室４の温度が冷蔵室下限温度ＴＲＬより高い場合には、制御装置４０はステップＳ１０に進み、現在冷蔵室蒸発器６に冷媒を流して冷却中か否か判断し、流している場合（即ち、下限温度まで温度を下げている途中）にはステップＳ１１に進み、流していない場合（即ち、上限温度まで温度が上がる途中）にはステップＳ１３に進む。

図６のステップＳ１で冷凍室３の温度が冷凍室上限温度ＴＦＨ（設定温度ＴＦ＋２℃）より低い場合、ステップＳ２に進み、冷凍室３の温度が前記冷凍室下限温度ＴＦＬ（設定温度ＴＦ−２℃）以下か否か判断し、以下であればステップＳ４に進み、冷蔵室４の温度が冷蔵室上限温度ＴＲＨ（設定温度ＴＲ＋２℃）以上か否か判断し、以上であればステップＳ１２に進んで三方弁１７を冷蔵室蒸発器６のみに冷媒を流す状態に制御する。また、このステップＳ１２で制御装置４０は冷蔵室４の温度に基づいて圧縮機１３の運転周波数をＰＩＤ制御する。

また、制御装置４０はステップＳ４で冷蔵室４の温度が冷蔵室上限温度ＴＲＨより低い場合はステップＳ５に進み、冷蔵室４の温度が冷蔵室下限温度ＴＲＬ以下か否か判断し、以下である場合にはステップＳ７に進んで三方弁１７を何れの蒸発器にも冷媒を流さない状態に閉じ、圧縮機１３を停止する。尚、ステップＳ５で冷蔵室４の温度が冷蔵室下限温度ＴＲＬより高い場合には、制御装置４０はステップＳ６に進み、現在冷蔵室蒸発器６に冷媒を流して冷却中か否か判断し、流している場合（即ち、下限温度まで温度を下げている途中）にはステップＳ１２に進み、流していない場合（即ち、上限温度まで温度が上がる途中）にはステップＳ７に進む。

また、ステップＳ２で冷凍室３の温度が冷凍室下限温度ＴＦＬ（設定温度ＴＦ−２℃）より高い場合、制御装置４０はステップＳ３に進み、現在冷凍室蒸発器５に冷媒を流して冷却中か否か判断し、流している場合（即ち、下限温度まで温度を下げている途中）にはステップＳ８に進み、流していない場合（即ち、上限温度まで温度が上がる途中）にはステップＳ４に進む。このような圧縮機１３と三方弁１７の制御により、制御装置４０は冷凍室３及び冷蔵室４の温度が前記冷凍室冷却温度範囲（設定温度ＴＦ：−２０℃を中心とした−２２℃〜−１８℃の範囲）及び冷蔵室冷却温度範囲（設定温度ＴＲ：＋４℃を中心とした＋２℃〜＋６℃の範囲）にそれぞれ入るように制御する。

（２）霜取運転
次に、冷却貯蔵庫１の冷凍室蒸発器５及び冷蔵室蒸発器６の霜取運転について説明する。制御装置４０はタイマ２７の積算により、所定時間（例えば６時間）毎に圧縮機１３、凝縮器用送風機１５、冷凍室送風機７Ｆ及び冷蔵室送風機７Ｒを停止し、各蒸発器５、６への冷媒供給を停止すると共に、冷凍室霜取ヒータ４６及び冷蔵室霜取ヒータ４７、冷凍室ドレンパンヒータ４８及び冷凍室ファンケースヒータ４９、冷蔵室ドレンパンヒータ５１及び冷蔵室ファンケースヒータ５２に通電して冷凍室蒸発器５と冷蔵室蒸発器６の霜取運転を開始する。

尚、後述する霜取運転中、制御装置４０は冷凍室ドレンパンヒータ４８及び冷凍室ファンケースヒータ４９、冷蔵室ドレンパンヒータ５１及び冷蔵室ファンケースヒータ５２を常時通電する。また、以後は冷凍室蒸発器５の霜取について説明するが、冷蔵室蒸発器６の霜取についても各温度センサ３０、４２の出力に基づいて制御装置４０により同様に制御されるものとする。

即ち、制御装置４０は、この霜取運転を開始すると、図７のステップＳ１４で冷凍室蒸発器５及び冷蔵室蒸発器６の着霜量が多いか少ないか判断する。ここで、制御装置４０は前記通常冷却運転中、冷凍室温度センサ２９及び冷凍室霜取復帰温度センサ４１の出力に基づいて冷凍室３の温度及び冷凍室蒸発器５の温度を監視している。そして、下記三条件について判断し、実施例では全ての条件が満たされている場合、図７のステップＳ１４で冷凍室蒸発器５の着霜量が少ないと判断する。

即ち、この場合の三条件とは、
条件１：霜取運転の開始前、所定時間（例えば、３時間）以内に冷凍室３の温度が、例えば冷凍室設定温度ＴＦ＋２０℃（前記冷凍室設定温度ＴＦより十分高い温度）等の所定の高温度に上昇したことが無いこと
条件２：霜取運転の開始前、所定時間（例えば、１時間）以内に冷凍室３の温度が、前記冷凍室下限温度ＴＦＬまで低下したこと
条件３：霜取運転の開始前、所定時間（例えば、１時間）以内の通常冷却運転中に、冷凍室霜取復帰温度センサ４１が検出する冷凍室蒸発器５の温度と冷凍室温度センサ２９が検出する冷凍室３の温度との差が、所定値（例えば、１５℃）以内に保たれていること
である。

ここで、冷凍室３の断熱扉８が頻繁に開放され、或いは、長時間開放されたままとされた場合、冷凍室３内には湿気を含んだ多量の外気が侵入することになる。そのような場合、冷凍室３の温度は異常に高くなり、且つ、冷凍室蒸発器５への着霜量も多くなることが想定される。前記条件１はこのような状態が霜取運転の開始前、所定時間以内に発生したか否かを判断するために設けられたもので、冷凍室３の温度が冷凍室設定温度ＴＦ＋２０℃等の所定の高温度に上昇したことが、霜取運転の開始前の３時間等の所定時間以内に発生していなければ、冷凍室蒸発器５の着霜量は少ないと予想できる。

また、冷凍室蒸発器５の着霜量が少なく、冷凍室蒸発器５と通風冷気との熱交換が円滑に行われていれば、冷凍室３は良好に冷却される。前記条件２はこのような状態が霜取運転の開始前の１時間以内等の所定時間以内に発生しているか否かを判断するために設けられたもので、冷凍室３の温度が冷凍室下限温度ＴＦＬまで低下して冷凍室蒸発器５への冷媒供給が停止したことが、霜取運転の開始前の１時間等の所定時間以内に発生していれば、冷凍室蒸発器５の着霜量は少ないと予想できる。

更に、冷凍室蒸発器５の着霜量が少なく、冷凍室蒸発器５の通風が円滑に行われていれば、通常冷却運転中における冷凍室蒸発器５の温度と冷凍室３内の温度との差は、通風が阻害されている場合よりも小さくなる。前記条件３はこのような状態が霜取運転の開始前の１時間以内等の所定時間以内に維持されているか否かを判断するために設けられたもので、通常冷却運転中に、冷凍室霜取復帰温度センサ４１が検出する冷凍室蒸発器５の温度と冷凍室温度センサ２９が検出する冷凍室３の温度との差が、１５℃等の所定値以内に保たれている場合には、冷凍室蒸発器５の着霜量は少ないと予想できる。

実施例で制御装置４０は、霜取運転を開始した際のステップＳ１４で、当該霜取運転に入る前の冷凍室３の冷却状況が上記三条件の全てに合致しているか否か判断し、何れかが合致していない場合、冷凍室蒸発器５の着霜量は多いものと判断し、ステップＳ１５に進んで冷凍室霜取ヒータ４６を常時通電（１００％）とする。

次に、ステップＳ１６で冷凍室霜取復帰温度センサ４１が検出する冷凍室蒸発器５の温度が例えば＋１℃等の所定の閾値以上に上昇したか否か判断する。ここで、冷凍室３の設定温度ＴＦは例えば−２０℃とされるため、冷凍室蒸発器５の温度も霜取運転開始当初は−２０℃以下の低温度となっているが、冷媒供給が停止され、冷凍室霜取ヒータ４６が１００％で通電されて発熱することにより、冷凍室蒸発器５の着霜は融解していき、その温度も上昇していく。尚、冷凍室蒸発器５から脱落した霜や滴下する水はドレンパン２０に受け止められて外部に排出される。

そして、冷凍室蒸発器５の霜取が進行し、その温度が上記閾値（＋１℃）まで上昇した場合、制御装置４０は殆どの霜が融解しているものと判断し、ステップＳ１６からステップＳ１９に進んで、冷凍室霜取ヒータ４６を所定時間、例えば３分間非通電（ＯＦＦ）、同じく所定時間、例えば３分間通電（ＯＮ）するデューティー制御に移行する。これにより、冷凍室霜取ヒータ４６の通電率は５０％に低下するが、この時点で冷凍室蒸発器５の着霜は殆ど融解しているので、以後は半分の発熱量で残りの霜を融解させていく。

次に、制御装置４０はステップＳ２０で冷凍室蒸発器５の温度が前記霜取復帰温度（例えば、＋１０℃）に上昇したか否か判断し、上昇するまでデューティー制御による通電を継続する。そして、霜取復帰温度まで上昇したら冷凍室蒸発器５の霜取運転を終了し、スタートに戻る。

一方、ステップＳ１４で霜取運転に入る前の冷凍室３の冷却状況が上記三条件の全てに合致している場合、制御装置４０は冷凍室蒸発器５の着霜量は少ないものと判断して、ステップＳ１７に進み、冷凍室霜取ヒータ４６を所定時間、例えば７分間通電（ＯＮ）、所定時間、例えば３分間非通電（ＯＦＦ）するデューティー制御とする。即ち、冷凍室蒸発器５の着霜量が少ない場合、霜取運転の開始時から７０％の通電率で冷凍室霜取ヒータ４６を通電する。これにより発熱量は常時通電の場合よりも７０％に低下するが、着霜量は少ないので冷凍室蒸発器５の霜は支障無く融解されていく。

次に、ステップＳ１８で冷凍室霜取復帰温度センサ４１が検出する冷凍室蒸発器５の温度が前記閾値（例えば＋１℃）以上に上昇したか否か判断する。そして、冷凍室蒸発器５の霜取が進行し、その温度が上記閾値（＋１℃）まで上昇した場合、制御装置４０は殆どの霜が融解しているものと判断し、ステップＳ１８からステップＳ１９に進んで、冷凍室霜取ヒータ４６を前述同様に所定時間（例えば、３分間）非通電（ＯＦＦ）、所定時間（例えば、３分間）通電（ＯＮ）するデューティー制御に移行する。これにより、冷凍室霜取ヒータ４６の通電率は開始当初の７０％から５０％に低下するが、この時点で冷凍室蒸発器５の着霜は殆ど融解しているので、以後は半分の発熱量で残りの霜を融解させていく。

次に、制御装置４０はステップＳ２０で冷凍室蒸発器５の温度が前記霜取復帰温度（例えば、＋１０℃）に上昇したか否か判断し、上昇するまでデューティー制御による通電を継続する。そして、霜取復帰温度まで上昇したら冷凍室蒸発器５の霜取運転を終了し、スタートに戻る。

このように、制御装置４０は冷凍室蒸発器５の霜取運転に入る前の冷凍室３の冷却状況に基づいて冷凍室蒸発器５への着霜量を判断し、霜が少ないと判断した場合には、霜取運転における冷凍室霜取ヒータ４６への通電率を低下させるようにしたので、冷凍室蒸発器５の着霜量が少ない状況では、冷凍室霜取ヒータ４６の発熱量を抑制して過剰な加熱を防止することが可能となる。これにより、冷凍室蒸発器５の霜取を支障無く行いながら、異常な温度上昇に伴う樹脂製の機器の劣化を防止することができるようになる。また、不必要な電力消費も防止されるので、省エネルギーにも寄与することができるようになる。

また、制御装置４０は霜取運転の開始前、所定時間以内に冷凍室３の温度が所定の高温度に上昇したことが無いこと、又は、霜取運転の開始前、所定時間以内に冷凍室３の温度が冷凍室下限温度ＴＦＬまで低下したこと、又は、霜取運転の開始前、所定時間以内における通常冷却運転中に、冷凍室霜取復帰温度センサ４１と冷凍室温度センサ２９が検出する温度の差が所定値以内に保たれていることの全てが発生した場合、霜が少ないと判断するようにしたので、冷凍室蒸発器５の着霜量が少ないことを的確に判断することが可能となり、冷凍室蒸発器５の霜取を確実に行いながら、冷凍室霜取ヒータ４６の通電率を効果的に低下させることができるようになる。

また、制御装置４０は、霜取運転中に冷凍室霜取復帰温度センサ４１が検出する冷凍室蒸発器５の温度上昇に応じて冷凍室霜取ヒータ４６への通電率を低下させるので、霜取運転の進行に伴って冷凍室蒸発器５の着霜が少なくなり、温度が上昇した場合には冷凍室霜取ヒータ４６の発熱量を下げていくことができるようになり、より一層の過剰加熱の防止と省エネ化を図ることが可能となる。

尚、前述したように冷蔵室蒸発器６の霜取についても制御装置４０は冷蔵室温度センサ３０と冷蔵室霜取復帰温度センサ４２が検出する冷蔵室４の温度と冷蔵室蒸発器６の温度に基づいて同様に冷蔵室霜取ヒータ４７の通電率制御を実行するが、霜取運転が早く終了した方の室については、他方が終了するまで待って通常冷却運転を開始することになる。

また、着霜量が少ないことを判断する三条件について、実施例では全ての条件が合致する場合に着霜量が少ないものと判断するようにしたが、それに限らず、何れか一つの条件に合致した場合、或いは、そのうちの二つの条件に合致した場合に、着霜量が少ないと判断しても良い。但し、実施例の如く全ての条件に合致する場合に着霜量が少ないと判断するようにすれば、より確実に着霜量を判断することができる。

更に、実施例では冷凍室３と冷蔵室４とを有した冷却貯蔵庫１で本発明を説明したが、それに限らず、貯蔵室として冷凍室のみを有する冷凍庫でも冷蔵室のみを有する冷蔵庫でも本発明は有効である。或いは、冷凍室と冷蔵室を有していても単一の蒸発器で冷凍室を冷却し、冷蔵室へはダンパ等で供給量が調整された冷気を送り込んで冷却する冷却貯蔵庫でも良い。その場合は、単一の蒸発器で冷凍室及び／又は冷蔵室を冷却することになるので、蒸発器への冷媒供給は実施例のような弁（三方弁１７）で行うのでは無く、圧縮機１３の運転／停止で制御されることになる。

更にまた、実施例で示した通電率の数値や時間、温度値はそれらに限定されるものでは無く、冷却貯蔵庫１に応じて適宜決定すべきものである。

１ 冷却貯蔵庫
３ 冷凍室（貯蔵室）
４ 冷蔵室（貯蔵室）
５ 冷凍室蒸発器（蒸発器）
６ 冷蔵室蒸発器（蒸発器）
８、９ 断熱扉
１３ 圧縮機
１７ 三方弁
２９ 冷凍室温度センサ
３０ 冷蔵室温度センサ
４０ 制御装置（制御手段）
４１ 冷凍室霜取復帰温度センサ
４２ 冷蔵室霜取復帰温度センサ
４６ 冷凍室霜取ヒータ
４７ 冷蔵室霜取ヒータ

Claims (3)

1. 貯蔵室を冷却する蒸発器を有する冷却貯蔵庫において、
   前記蒸発器の霜取を行うための霜取ヒータと、
   前記蒸発器の所定の霜取復帰温度を検出するための霜取復帰温度センサと、
   前記蒸発器への冷媒供給と前記霜取ヒータを制御する制御手段とを備え、
   該制御手段は、蒸発器への冷媒供給を制御して冷却運転を実行し、
   前記蒸発器への冷媒供給を停止し、前記霜取ヒータに通電することによって前記蒸発器の霜取運転を実行すると共に、
   該霜取運転に入る前の前記貯蔵室の冷却状況に基づいて前記蒸発器への着霜量を判断し、霜が少ないと判断した場合には、前記霜取運転における霜取ヒータへの通電率を低下させることを特徴とする冷却貯蔵庫。
2. 前記貯蔵室の温度を検出する貯蔵室温度センサを備え、
   前記制御手段は、前記貯蔵室温度センサが検出する前記貯蔵室の所定の上限温度で前記蒸発器への冷媒供給を開始し、所定の下限温度にて冷媒供給を停止すると共に、
   前記霜取運転の開始前、所定時間以内に前記貯蔵室の温度が所定の高温度に上昇したことが無いこと、又は、
   前記霜取運転の開始前、所定時間以内に前記貯蔵室の温度が前記下限温度まで低下したこと、又は、
   前記霜取運転の開始前、所定時間以内における前記冷却運転中に、前記霜取復帰温度センサと貯蔵室温度センサが検出する温度の差が所定値以内に保たれていること、
   のうちの何れか一つ、若しくは、それらの組み合わせ、或いは、それらの全てが発生した場合、霜が少ないと判断することを特徴とする請求項１に記載の冷却貯蔵庫。
3. 前記制御手段は、前記霜取運転中に前記霜取復帰温度センサが検出する前記蒸発器の温度上昇に応じて前記霜取ヒータへの通電率を低下させ、当該蒸発器の温度が前記霜取復帰温度まで上昇した場合、前記霜取運転を終了することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却貯蔵庫。

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