(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電力の増加を抑えて冷却用の熱交換器に付着した霜を取り除くことができる冷却庫を提供する。【解決手段】圧縮機２０１と、第１熱交換器２０２と、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７を含む第２熱交換器２０５と、第１熱交換器と上流側熱交換部とに接続される第１膨張器２０３と、上流側熱交換部と下流側熱交換部とに接続される第２膨張器２０４と、切替部２０８と、を備え、貯蔵室を第２熱交換器で冷却する冷却庫であって、圧縮機、第１熱交換器、第１膨張器、上流側熱交換部および下流側熱交換部により第１流路が構成され、圧縮機、第１熱交換器、上流側熱交換部、第２膨張器および下流側熱交換部により第２流路が構成され、切替部が第１流路と第２流路とを切り替える。【選択図】図２
2018185054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、
第１熱交換器と、
上流側熱交換部と下流側熱交換部を含む第２熱交換器と、
前記第１熱交換器と前記上流側熱交換部とに接続される第１膨張器と、
前記上流側熱交換部と前記下流側熱交換部とに接続される第２膨張器と、
切替部と、を備え、貯蔵室を前記第２熱交換器で冷却する冷却庫であって、
前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記第１膨張器、前記上流側熱交換部および前記下流側熱交換部により第１流路が構成され、
前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記上流側熱交換部、前記第２膨張器および前記下流側熱交換部により第２流路が構成され、
前記切替部が前記第１流路と前記第２流路とを切り替える冷却庫。
【請求項２】
冷却時に前記第１流路が構成され、除霜時に前記第２流路が構成される請求項１に記載の冷却庫。
【請求項３】
前記切替部が、前記第１膨張器と並列に配置されて開状態のときに前記第１膨張器よりも流路抵抗が低い第１開閉弁と、前記第２膨張器と並列に配置されて開状態のときに前記第２膨張器よりも流路抵抗が低い第２開閉弁とを備え、
前記第１流路が構成されるときに前記第１開閉弁が閉じられて前記第２開閉弁が開かれ、
前記第２流路が構成されるときに前記第１開閉弁が開かれて前記第２開閉弁が閉じられる請求項１または請求項２に記載の冷却庫。
【請求項４】
前記第１膨張器をバイパスする第１バイパス流路と、前記第２膨張器をバイパスする第２バイパス流路とを備え、
前記切替部が前記第１熱交換器からの冷媒を前記第１膨張器または前記第１バイパス流路のいずれか一方に流す第１切替弁と、前記上流側熱交換部からの冷媒を前記第２膨張器または前記第２バイパス流路のいずれか一方に流す第２切替弁とを有し、
前記第１流路が構成されるときに前記第１切替弁が前記第１熱交換器からの冷媒を前記第１膨張器に流すとともに前記第２切替弁が前記上流側熱交換部からの冷媒を前記第２バイパス流路に流し、
前記第２流路が構成されるときに前記第１切替弁が前記第１熱交換器からの冷媒を前記第１バイパス流路に流すとともに前記第２切替弁が前記上流側熱交換部からの冷媒を前記第２膨張器に流す請求項１または請求項２に記載の冷却庫。
【請求項５】
前記第２膨張器の絞り量が前記第１膨張器の絞り量よりも少ない請求項３または請求項４に記載の冷却庫。
【請求項６】
前記第１膨張器が前記第２膨張器を兼ねるとともに前記第１膨張器と前記上流側熱交換部とが直列に接続されており、
前記切替部は方向制御弁を有し、
前記方向制御弁には、前記第１熱交換器と、前記第１膨張器と、前記上流側熱交換部と、前記下流側熱交換部とが接続されており、
前記第１流路が構成されるときに前記方向制御弁が前記第１熱交換器と前記第１膨張器とを連通させるとともに前記上流側熱交換部と前記下流側熱交換部とを連通させ、
前記第２流路が構成されるときに前記方向制御弁が前記第１熱交換器と前記上流側熱交換部とを連通させるとともに前記第１膨張器と前記下流側熱交換部とを連通させる請求項１または請求項２に記載の冷却庫。
【請求項７】
前記下流側熱交換部が前記上流側熱交換部よりも上方に配置されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の冷却庫。
【請求項８】
前記第２熱交換器は、冷媒管に固着される複数のフィンを有し、
前記上流側熱交換部のフィンと前記下流側熱交換部のフィンとが接触している請求項１から請求項７のいずれかに記載の冷却庫。
【請求項９】
前記第２熱交換器は、冷媒管に固着される複数のフィンを有し、
前記上流側熱交換部のフィンと前記下流側熱交換部のフィンとを連結する連結部材を設けた請求項１から請求項７のいずれかに記載の冷却庫。
【請求項１０】
前記第２熱交換器は、冷媒管に固着される複数のフィンを有し、
前記上流側熱交換部と前記下流側熱交換部とが共通のフィンを有する請求項１から請求項７のいずれかに記載の冷却庫。
【請求項１１】
前記上流側熱交換部および前記下流側熱交換部に対して送風するファンを備えており、
前記下流側熱交換部は前記上流側熱交換部に対して前記ファンで発生する気流の下流側に配置されている請求項１から請求項１０のいずれかに記載の冷却庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫、冷凍庫等の貯蔵室の内部を冷却する冷却庫であって、熱交換器の除霜を行うことができる冷却庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷蔵庫には、上方から冷蔵室、製氷室、上段冷凍室、下段冷凍室、野菜室から構成されているものがある。従来の冷蔵庫は、下段冷凍室の略背部に備えた冷却器収納室内に冷却器が設けられている。冷却器の上方に設けた庫内ファンにより、冷却器と熱交換した冷気が冷蔵室冷気ダクト、上段冷凍室冷気ダクト、下段冷凍室送風ダクト、および製氷室送風ダクトを介して、冷蔵室、上段冷凍室、下段冷凍室、製氷室の各貯蔵室へそれぞれ送られる。そして、冷蔵庫には、冷却器、およびその周辺部の冷却器収納室に成長した霜を解かす除霜ヒータが設けられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−００７５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の冷蔵庫では、冷却器と熱交換した冷気を発生させるための電力に加えて除霜ヒータを動作させるための電力も必要であり、省電力化が困難である。
【０００５】
そこで、本発明は上記のような課題を解決するものであり、消費電力の増加を抑えて冷却用の熱交換器に付着した霜を取り除くことができる冷却庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示的な実施形態は、圧縮機と、第１熱交換器と、上流側熱交換部と下流側熱交換部を含む第２熱交換器と、前記第１熱交換器と前記上流側熱交換部とに接続される第１膨張器と、前記上流側熱交換部と前記下流側熱交換部とに接続される第２膨張器と、切替部と、を備え、貯蔵室を前記第２熱交換器で冷却する冷却庫であって、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記第１膨張器、前記上流側熱交換部および前記下流側熱交換部により第１流路が構成され、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記上流側熱交換部、前記第２膨張器および前記下流側熱交換部により第２流路が構成され、前記切替部が前記第１流路と前記第２流路とを切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の例示的な実施形態によると、前記切替部を切り替えるだけで、電気ヒータを用いることなく、第１流路のときに蒸発器として用いられる前記第２熱交換器の加熱を行うことができる。これにより、消費電力の増加を抑えて冷却用の熱交換器に付着した霜を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明にかかる冷却庫の断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置の冷却運転時の配管図である。
【図３】図３は、本発明にかかる冷却装置に用いられる第２熱交換器の一例の概略斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す第２熱交換器に備えられた上流側熱交換部の一例の概略側面図である。
【図５】図５は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置の除霜運転時の配管図である。
【図６】図６は、本発明にかかる冷却装置に用いられる第２熱交換器の他の例の斜視図である。
【図７】図７は、本発明にかかる冷却装置に用いられる第２熱交換器のさらに他の例の斜視図である。
【図８】図８は、本発明にかかる冷却装置に用いられる第２熱交換器のさらに他の例の斜視図である。
【図９】図９は、本発明にかかる冷却装置に用いられる第２熱交換器のさらに他の例の斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明にかかる冷却装置の他の例の冷却運転時の配管図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す冷却装置の除霜運転時の配管図である。
【図１２】図１２は、本発明にかかる冷却装置のさらに他の例の冷却運転時の配管図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す冷却装置の除霜運転時の配管図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
＜冷却庫の全体構成＞
図１は、本発明にかかる冷却庫の断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す冷却庫Ｒｆの正面側（図１中左側）を前方とし、前後を定義する。また、図１に示す冷蔵庫Ｒｆの前方に対して、左右を定義する。また、図１に示す冷蔵庫Ｒｆに対して、冷凍室側を上方とし、上下方向を定義する。以下の説明では、この前後方向、左右方向および上下方向を用いて各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この方向の定義により、本発明にかかる冷却庫の向きを限定する意図はない。
【００１０】
図１に示す冷却庫Ｒｆは、箱体１と冷却装置２を備えている。箱体１は、壁部に断熱材料が充填された断熱箱体である。箱体１は、正面側が開口している。冷却装置２は、箱体１の内部に配置されている。
【００１１】
箱体１では、内部の空間が断熱材料で充填された板状の仕切棚で上下に仕切られることで、冷凍室１０２および冷蔵室１０３が形成されている。冷凍室１０２の正面には、扉１０４が設けられる。冷蔵室１０３の正面には、扉１０５が設けられている。扉１０４および扉１０５の内部には、いずれも箱体１と同様に、断熱材料が充填されている。そして、扉１０４および扉１０５は正面側から見て、左右方向の左右一方の端部が回動可能に支持された片開きの扉である。扉１０４および扉１０５は、それぞれ冷凍室１０２および冷蔵室１０３を開閉する。
【００１２】
なお、扉１０４、１０５の構成はこれに限定されるものではない。例えば、扉１０４、１０５の構成として、両端に回動可能な支持部を備え中央部分から左右両方に回動する扉や、前後方向にスライドする扉（いわゆる、スライド扉）を採用してもよい。さらに、扉１０４、１０５の構成としては、冷凍室１０２、冷蔵室１０３を開閉できる構成を広く採用することができる。
【００１３】
冷凍室１０２は、貯蔵物を冷凍保存する（例えば、−１８℃で保存する）ことができる貯蔵室である。冷蔵室１０３は貯蔵物を冷凍室１０２よりも高い温度（例えば、３℃〜５℃）で冷蔵保存する貯蔵室である。なお、各貯蔵室の温度はこれに限定されるものではなく、各貯蔵室に貯蔵される物品の劣化を抑制できる温度に設定されてもよい。また、使用者が必要に応じてあるいは好みに合わせて温度設定できるようになっていてもよい。
【００１４】
冷凍室１０２および冷蔵室１０３の後方側には、仕切壁１０６が設けられている。仕切壁１０６を挟んで冷凍室１０２の反対側には、第１ダクト１０７が、設けられている。冷蔵室１０３の反対側には、第２ダクト１０８が、設けられている。そして、第１ダクト１０７と第２ダクト１０８とは、連通されている。仕切棚１０１と同じ高さの位置には、第１ダンパ１０９が備えられている。第１ダンパ１０９は、軸周りに回動することで開閉する。第１ダンパ１０９が開状態のときには、第１ダクト１０７と第２ダクト１０８が連通状態になる。第１ダンパ１０９が閉状態のときには、第１ダクト１０７と第２ダクト１０８とが仕切られる。
【００１５】
仕切壁１０６には、吹出し口１１２、戻り口１１３および戻り口１１５が設けられている。吹出し口１１２および戻り口１１３は、冷凍室１０２と第１ダクト１０７とを連通する貫通孔である。吹出し口１１２は、冷凍室１０２の上部と連通する。戻り口１１３は、冷凍室１０２の下部と連通する。なお、第１ダンパ１０９が開状態のときに、第１ダンパ１０９によって戻り口１１３は閉じられる。戻り口１１５は、冷蔵室１０３と第２ダクト１０８とを連通する貫通孔であり、冷蔵室１０３の下部と連通する。
【００１６】
仕切棚１０１には、通風ダクト１１４および第２ダンパ１１１が設けられている。通風ダクト１１４は、冷凍室１０２と冷蔵室１０３とを連通するダクトである。第２ダンパ１１１は、通風ダクト１１４を開閉するダンパである。第２ダンパ１１１が開状態のときには、通風ダクト１１４を介して冷凍室１０２と冷蔵室１０３が連通状態になる。第２ダンパ１１が閉状態のときには、冷凍室１０２と冷蔵室１０３とが仕切られる。
【００１７】
第１ダクト１０７の内部には、冷却装置２の後述する上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７を含む第２熱交換器２０５とが、配置されている。第２熱交換器２０５の上部には、ファン１１０が配置されている。ファン１１０は、第２熱交換器２０５の上部に配置される。ファン１１０は、第１ダクト１０７内部の上方を流れる気流を第２熱交換器２０５側に流す。なお、ファン１１０が第２熱交換器２０５の上方に配置されることで、後述する除霜運転時に発生する除霜水（すなわち、ドレン水）によるファン１１０の電装部分への浸水を、抑制することができる。さらに、ファン１１０の故障や破損を抑制できる。
【００１８】
また、冷却装置２は、冷却庫Ｒｆの背面側の下方においては、冷蔵室１０３と断熱壁（不図示）を挟んで形成される機械室１１６を備えている。機械室１１６の内部には、圧縮機２０１等の冷却装置２を構成する部材の一部が配置される。
【００１９】
＜冷却庫の庫内冷却について＞
次に冷凍室１０２および冷蔵室１０３の冷却について説明する。詳細は後述するが、冷却装置２は、冷凍室１０２のみあるいは冷凍室１０２および冷蔵室１０３の両方を冷却する冷却運転と、第２熱交換器２０５に付着した霜を取り除く除霜運転と、を行うことができる。ここでは、冷却装置２を冷却運転させ、冷凍室１０２および冷蔵室１０３を冷却する場合について説明する。
【００２０】
冷却庫Ｒｆでは、第２熱交換器２０５が冷却器として用いられる。第２熱交換器２０５の内部には、低温の冷媒が流れている。冷媒が第２熱交換器２０５の外部の空気と熱交換することで外部の空気を冷却する。この冷却された空気（以下、冷気と称する場合がある）を流動させることで、冷凍室１０２と冷蔵室１０３とが、冷却される。冷却庫Ｒｆでは、冷凍室１０２だけの冷却と、冷凍室１０２および冷蔵室１０３の冷却とが可能である。なお、以下の冷却の説明において、冷却装置２は第２熱交換器２０５を冷却器（すなわち、蒸発器）として用いる冷却運転を行っているものとする。
【００２１】
冷凍室１０２だけを冷却する場合について説明する。冷凍室１０２だけに冷気を流動させるため、まず、第１ダンパ１０９および第２ダンパ１１１を閉状態にする。第１ダンパ１０９を閉状態にすることで、第１ダクト１０７と第２ダクト１０８とが仕切られるとともに、戻り口１１３が開かれる。また、第２ダンパ１１１を閉状態にすることで、冷凍室１０２と冷蔵室１０３とが仕切られる。この状態で、ファン１１０を駆動すると、第２熱交換器２０５で生成された冷気は、第１ダクト１０７を上昇して吹出し口１１２から冷凍室１０２に吹出す。
【００２２】
冷凍室１０２に流入した冷気は、冷凍室１０２の内部を流動する。このとき、流入した冷気は、冷凍室１０２の内部の空気および貯蔵物などから熱を奪い、冷凍室１０２の内部を冷却する。冷凍室１０２の内部を流動した冷気は、戻り口１１３から第１ダクトに戻る。冷気は冷凍室１０２の内部の空気および貯蔵物などを冷却するとき奪った熱で昇温しており、第２熱交換器２０５により再度冷却される。
【００２３】
以上示したように、冷却装置２は、第２熱交換器２０５を冷却器として運転するとともに、第１ダンパ１０９および第２ダンパ１１１を閉じてファン１１０を駆動することで、冷凍室１０２だけを冷却することができる。
【００２４】
冷凍室１０２および冷蔵室１０３を冷却する場合、第１ダンパ１０９および第２ダンパ１１１を開状態にする。第１ダンパ１０９を開状態にすることで、第１ダクト１０７と第２ダクト１０８とが連通状態になる。また、第１ダンパ１０９を開状態にすることで、戻り口１１３が閉じられる。第２ダンパ１１１を開状態にすることで、通風ダクト１１４が開き、冷凍室１０２と冷蔵室１０３とが連通状態になる。
【００２５】
この状態で、ファン１１０を駆動すると、第２熱交換器２０５で生成された冷気は、吹出し口１１２から冷凍室１０２の内部を流動して、冷凍室１０２の内部の空気や貯蔵物などを冷却する。そして、その冷気は、通風ダクト１１４を介して冷蔵室１０３に流入する。冷気は冷蔵室１０３を流動することで、冷蔵室１０３の内部の空気や貯蔵物などを冷却する。
【００２６】
なお、冷凍室１０２だけの冷却と、冷凍室１０２および冷蔵室１０３の冷却との切替は、例えば、冷凍室１０２および冷蔵室１０３に設けられた温度センサで検出した室内温度や外気温、扉の開閉頻度等の情報に基づいて、行われる。しかしながら、冷凍室１０２だけの冷却と冷凍室１０２および冷蔵室１０３の両方の冷却との切替は、これに限定されない。
【００２７】
冷凍室１０２および冷蔵室１０３には、扉１０４および扉１０５が設けられている。使用者が、冷凍室１０２、冷蔵室１０３の少なくともどちらか一方の内部に物品を貯蔵するとき、あるいは、冷凍室１０２、冷蔵室１０３の少なくともどちらか一方から貯蔵している物品を取り出すときに、扉１０４、扉１０５の少なくともどちらか一方が開閉される。扉１０４が開閉されると、冷凍室１０２の内部の空気よりも高温の空気が、冷凍室１０２に流入する。また、扉１０５が開閉されると、冷蔵室１０３の内部の空気よりも高温の空気が、冷蔵室１０３に流入する。一般的に空気は、温度が高いほど含有水蒸気量が多い。そのため、温度が高い外部の空気が冷凍室１０２、冷蔵室１０３の少なくともどちらか一方に流入すると、水分も一緒に流入して、冷凍室１０２および冷蔵室１０３の内部の空気の湿度（相対湿度）が上昇する。
【００２８】
湿度が高い空気が冷却運転時の第２熱交換器２０５に接触すると、空気に含まれる水分が第２熱交換器２０５に結露し、さらにその結露が冷却されて凍結して霜として第２熱交換器２０５に付着する。第２熱交換器２０５に霜が付着すると、第２熱交換器２０５の冷媒と周囲の空気と間で行われる熱交換の効率が低下する。そのため、冷却装置２は第２熱交換器２０５の霜を融かす除霜運転を行う。詳細は後述するが、冷却装置２において、除霜運転を行うときには、第２熱交換器２０５を冷媒の熱で加熱して霜を融解して取り除く。なお、冷却庫Ｒｆの第２熱交換器２０５の下部には、排水部が設けられる（図示省略）。排水部は霜が融解したことで発生する除霜水（ドレン水）を箱体１の外部に排水する。
【００２９】
（第１実施形態）
＜冷却装置の構成について＞
次に冷却庫Ｒｆに備えられている冷却装置２について図面を参照して説明する。図２は本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置の冷却運転時の配管図である。冷却庫Ｒｆは冷却装置２を有する。より詳細には、冷却装置２は、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第２熱交換器２０５、第１膨張器２０３、第２膨張器２０４および切替部２０８を備える。冷却装置２は、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第１膨張器２０３、第２膨張器２０４、第２熱交換器２０５および切替部２０８を配管で接続している。冷却装置２には、内部に冷媒が封入されており、冷媒を気体または液体に相変化させることで、冷熱を取り出す（すなわち、冷気を生成する）ヒートポンプである。
【００３０】
第２熱交換器２０５は、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７とを備えている。上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７の詳細な構造は後述する。図２に示すように、冷却装置２では、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第１膨張器２０３、上流側熱交換部２０６、第２膨張器２０４および下流側熱交換部２０７がこの順に配管で直列に接続されている。すなわち、冷却庫Ｒｆは、第１熱交換器２０２と上流側熱交換部２０６とに接続される第１膨張器２０３と、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７とに接続される第２膨張器２０４とを備える。
【００３１】
切替部２０８は第１開閉弁２０９と第２開閉弁２１０とを備えている。そして、第１熱交換器２０２と第１膨張器２０３の間の配管には分岐ｂ１１が設けられている。第１膨張器２０３と上流側熱交換部２０６との間の配管には分岐ｂ１２が設けられている。これらの分岐ｂ１１、ｂ１２を繋ぐ、すなわち、第１膨張器２０３をバイパスする配管が設けられており、その配管を開閉するように第１開閉弁２０９が設けられている。
【００３２】
また、上流側熱交換部２０６と第２膨張器２０４の間の配管には分岐ｂ２１が設けられている。第２膨張器２０４と圧縮機２０１との間の配管には分岐ｂ２２が設けられている。これらの分岐ｂ２１、ｂ２２を繋ぐ、すなわち、第２膨張器２０４をバイパスする配管が設けられており、その配管を開閉するように第２開閉弁２１０が設けられている。詳細は後述するが、切替部２０８が第１流路Ｃｐ１と第２流路Ｃｐ２を切り替える冷却庫Ｒｆである。
【００３３】
圧縮機２０１は電動機を備えており、冷媒を圧縮し、配管で直列に接続された第１熱交換器２０２に送る。圧縮機２０１は、機械室１１６の内部に配置されている。第１熱交換器２０２は、凝縮器として利用される。すなわち、第１熱交換器２０２は、圧縮機２０１から送られてきた冷媒を外部の空気と熱交換することで、冷却して液化（すなわち、凝縮）する。第１熱交換器２０２は、冷却庫Ｒｆの箱体１の側壁の外面に面して引き回された配管で構成される。この配管を冷媒が通過することにより、冷媒の熱が冷却庫Ｒｆの外部に排出される。
【００３４】
このような構成とすることで、冷却庫Ｒｆの壁面の結露を防止することができる。また、第１熱交換器２０２は、好ましくは、熱伝導率の高い銅等の金属で形成されている。これにより、第１熱交換器２０２において、冷媒と外部の空気との間で行われる熱交換の効率を高めることができる。また、第１熱交換器２０２に用いられる金属としては、銅以外にも、アルミニウム（合金）等の熱伝導率が高い金属が用いられてもよい。なお、第１熱交換器２０２の構成としては、この構成に限定されるものではなく、空冷式または水冷式の熱交換器であってもよい。
【００３５】
第１膨張器２０３および第２膨張器２０４は、液体の冷媒を断熱膨張させる。本実施形態において、第１膨張器２０３および第２膨張器２０４としては、キャピラリーチューブが使用されている。しかしながら、第１膨張器２０３および第２膨張器２０４は、これに限定されるものではなく、膨張弁が用いられてもよいし、その他、冷媒を膨張させることができる機器が使用されてもよい。なお、第１膨張器２０３と第２膨張器２０４とは、ともに同じ構成（例えば、同じ絞り量を有する構成）であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。
【００３６】
例えば、第１膨張器２０３は主に貯蔵室の冷却時に用いるものであり、冷媒に対して大きな圧力差を発生させることができるもの、すなわち、大きな絞り量を有するものが好ましい。また、第２膨張器２０４は、圧縮機２０１に戻る冷媒を蒸発（すなわち、気化）させることができるために必要な圧力差を発生させることができればよい。第１膨張器２０３よりも冷媒に対する圧力差が小さくてもよい。言い換えると、第２膨張器２０４の絞り量が第１膨張器２０３の絞り量よりも少ないものであってもよい。キャピラリーチューブでは、膨張能力の調整を行う方法として、内径を変更する、長さを変更する等を挙げることができるがこれに限定されない。
【００３７】
切替部２０８について説明する。なお、以下の説明における図においては、白抜きの開閉弁が開である状態を示し、黒い塗りつぶしの開閉弁が閉である状態を示している。すなわち、図２に示す冷却装置Ｒｆは、黒い塗りつぶしの第１開閉弁２０９が閉状態で、白抜きの第２開閉弁２１０が開状態である。
【００３８】
第１開閉弁２０９が閉じているときには、第１開閉弁２０９に冷媒は流れない。第１開閉弁２０９は第１膨張器２０３よりも流路抵抗（すなわち、冷媒が流れる流路の圧力損失）が小さく、第１開閉弁２０９が開いているときには冷媒が第１開閉弁２０９を流れる。つまり、第１開閉弁２０９が閉じられていると、冷媒は分岐ｂ１１から第１膨張器２０３に流入する。一方、第１開閉弁２０９が開かれていると、全てあるいはほとんどの冷媒は分岐ｂ１１から流路抵抗が小さい第１開閉弁２０９に流入する。すなわち、第１開閉弁２０９を開閉させることで、第１熱交換器２０２から冷媒を第１膨張器２０３に流入させる制御か、または、第１膨張器２０３をバイパスして上流側熱交換部２０６に流入させる制御ができる。
【００３９】
同様に、第２開閉弁２１０が閉じているときには、第２開閉弁２１０に冷媒は流れない。第２開閉弁２１０は第２膨張器２０４よりも流路抵抗（すなわち、冷媒が流れる流路の圧力損失）が小さく、第２開閉弁２１０が開いているときには冷媒が第２開閉弁２１０を流れる。つまり、第２開閉弁２１０が閉じられていると、冷媒は分岐ｂ２１から第２膨張器２０４に流入する。一方、第２開閉弁２１０が開かれていると、全てあるいはほとんどの冷媒は分岐ｂ２１から流路抵抗が小さい第２開閉弁２１０に流入する。すなわち、第２開閉弁２１０を開閉させることで、上流側熱交換部２０６から冷媒を第２膨張器２０４に流入させる制御か、または、第２膨張器２０４をバイパスして下流側熱交換部２０７に流入させる制御ができる。
【００４０】
また、冷却庫Ｒｆにおいて、切替部２０８は、第１膨張器２０３と並列に配置されて開状態のときに、第１膨張器２０３よりも流路抵抗が低い第１開閉弁２０９と、第２膨張器２０４と並列に配置されて開状態のときに、第２膨張器２０４よりも流路抵抗が低い第２開閉弁２１０とを備えている。
【００４１】
なお、第１開閉弁２０９および第２開閉弁２１０の開閉制御は、図示を省略している制御回路からの制御信号に基づいて行われる。
【００４２】
＜第２熱交換器の構成＞
次に第２熱交換器の詳細について説明する。図２に示すように、本発明にかかる冷却装置２では、第２熱交換器２０５が、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７とを組み合わせた構成となっている。ここで、第２熱交換器２０５について、図面を参照して説明する。図３は、本発明にかかる冷却装置に用いられる第２熱交換器の一例の概略斜視図である。図４は、図３に示す第２熱交換器に備えられた上流側熱交換部の一例の概略側面図である。
【００４３】
図３に示すように、第２熱交換器２０５は、上流側熱交換部２０６と、上流側熱交換部２０６の上方に配置される下流側熱交換部２０７と、を備えている。すなわち、下流側熱交換部２０７が、上流側熱交換部２０６よりも上方に配置されている。本実施形態の冷却装置２において、上流側熱交換部２０６の構成が、下流側熱交換部２０７の構成と同じである。ここでは、代表して上流側熱交換部２０６の説明を行う。なお、上流側熱交換部２０６の大きさは、下流側熱交換部２０７の大きさと、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００４４】
図４に示すように、上流側熱交換部２０６は、プレートフィンチューブ型の熱交換器である。上流側熱交換部２０６は、冷媒管２６０と、互いに平行であるとともに鉛直方向（図中Ｖ方向）に伸びる複数枚のフィン２６１と、を備えている。冷媒管２６０は、直線部分と曲線部分とを有する。冷媒管２６０は、直線部分と曲線部分とを組わせた形状、すなわち、蛇行形状となっている。このように、冷媒管２６０の形状が、蛇行形状であるため、冷媒管２６０における冷媒が流入する容積を大きくすることができる。
【００４５】
そして、冷媒管２６０は、直線部分でフィン２６１を貫通するとともに、フィン２６１と固着されている。冷媒管２６０およびフィン２６１は、熱伝導率が高い材料（例えば、銅、アルミニウムあるいはそれらの合金）で形成されている。冷媒管２６０の形状が蛇行形状であるため、冷媒管２６０がフィン２６１と固着する部分の面積（すなわち、接触する面積）を広く確保することができる。これにより、冷媒管２６０とフィン２６１の間の伝熱量を増やすことができ、冷媒管２６０およびフィン２６１は同じまたは略同じ温度になる。
【００４６】
そのため、冷媒管２６０内の冷媒と外部の空気との間で熱交換を行うときに、空気は、冷媒管２６０と接触する部分だけでなく、フィン２６１と接触している部分でも熱交換（すなわち、冷却）される。これらのことから、上流側熱交換部２０６では、空気と接触する面積を大きくすることができ、上流側熱交換部２０６の内部を流れる冷媒と外部の空気との間で行われる熱交換を効率よく行うことができる。すなわち、冷却装置２の冷却運転時において、上流側熱交換部２０６では多くの冷気を生成することが可能である。
【００４７】
冷媒管２６０は、冷媒が流入する流入口２６２と、冷媒が流出する流出口２６３と、を備えている。図３、図４に示すように、上流側熱交換部２０６において、流入口２６２は上流側熱交換部２０６の下部に設けられている。また、流出口２６３は上流側熱交換部２０６の上部に設けられている。
【００４８】
なお、上流側熱交換部２０６は、この形状に限定されるものではない。例えば、冷媒管２０６は、流入口および流出口の両方が、冷媒管２０６の上部に設けられており、冷媒管２０６の下部で折り返す部位を有する構成であってもよい。熱交換器は、冷媒を用いて効果的に熱交換できる構造ならば、特に限定されるものではない。
【００４９】
下流側熱交換部２０７の構成は、上流側熱交換部２０６の構成と同じである。詳細は省略するが、図３に示すように、下流側熱交換部２０７は、冷媒管（不図示）と、複数枚のフィン２７１と、流入口２７２と、流出口２７３とを備えている。
【００５０】
＜冷却装置の運転について＞
冷却装置２の冷却運転および除霜運転について図面を参照して説明する。図５は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置の除霜運転時の配管図である。冷却装置２は、冷却庫Ｒｆの冷凍室１０２および冷蔵室１０３を冷却するときの冷却運転と、第２熱交換器２０５に付着した霜を取り除く除霜運転と、を切り替えて行う。
【００５１】
まず、冷却運転について説明する。冷却装置２を冷却運転するときには、図２に示すように、冷却装置２では、第１開閉弁２０９を閉じ、第２開閉弁２１０を開く。これにより、冷却装置２では、実質的に、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第１膨張器２０３、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７を順に配管で接続した、第１流路Ｃｐ１が構成される。なお、この実施形態において、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７は、それぞれ、蒸発器である。
【００５２】
冷却装置２において、第１流路Ｃｐ１が構成されているときに、気体である冷媒は、圧縮機２０１で圧縮されて、高温高圧のガス状の冷媒（気体）となる。高温高圧のガス状の冷媒は、第１熱交換器２０２に流入する。第１熱交換器２０２は、凝縮器として機能するものである。第１熱交換器２０２は、高温高圧のガス状の冷媒を、冷却して凝縮する。言い換えると、第１熱交換器２０２は、冷媒の熱を外部の空気と熱交換を行い、ガス状の冷媒を凝縮する。第１熱交換器２０２では、冷媒の熱を冷却庫Ｒｆの外部に放出する。
【００５３】
上述したように、第１開閉弁２０９が閉じられているので、第１熱交換器２０２で凝縮された高圧の液状の冷媒は、分岐ｂ１１から第１膨張器２０３に流入する。第１膨張器２０３は、キャピラリーチューブを使用している。第１膨張器２０３において、高圧の液状の冷媒は、減圧されて低圧の液状の冷媒となる。第１膨張器２０３内において、冷媒は、急激に膨張されるのに伴い、急激に減圧される。そして、減圧された液状の冷媒は、流入口２６２から上流側熱交換部２０６に流入する。
【００５４】
減圧された液状の冷媒は、上流側熱交換部２０６の内部で蒸発（すなわち、気化）する。つまり、冷却装置２において第１流路Ｃｐ１が構成されているときには、上流側熱交換部２０６は、蒸発器（すなわち、冷却器）として機能する。液状の冷媒は、上流側熱交換部２０６で蒸発（すなわち、気化）するときに周囲の空気から気化熱を奪う、すなわち、冷媒は、上流熱交換器２０６の周囲の空気と熱交換を行う。これにより、上流側熱交換部２０６で冷気が生成される。そして、ファン１１０で気流を発生させることで、上流側熱交換部２０６に連続して空気を送ることができる。その結果、安定して且つ連続して、冷気が生成される。以上のことから、第２熱交換器２０５で生成された冷気が貯蔵室に入り、貯蔵庫が冷やされる。すなわち、第２熱交換器２０５により貯蔵室が冷却される。
【００５５】
第１膨張器２０３の絞り量と、上流側熱交換部２０６の冷凍能力との少なくともどちらか一方を調整することで、上流側熱交換部２０６で生成された冷気の温度が、冷凍室１０２の冷却が可能な温度となる。なお、冷凍室１０２の冷却が可能な温度は、冷凍室１０２の冷凍温度（例えば、−１８℃）よりも、低い温度（例えば、−２５℃）である。
【００５６】
上述したように、第２開閉弁２１０が開いている。そのため、流出口２６３を開して上流側熱交換部２０６から流出した全てあるいはほとんどの冷媒は、分岐ｂ２１から、第２膨張器２０４よりも、流路抵抗（すなわち、冷媒が流れる流路の圧力損失）が小さい第２開閉弁２１０を通過して、流入口２７２から下流側熱交換部２０７内へ流入する。そして、上流側熱交換部２０６で蒸発したガス状の冷媒は、下流側熱交換部２０７を通過して、流出口２７３から圧縮機２０１に戻る。
【００５７】
上流側熱交換部２０６で蒸発しなかった減圧された液状の冷媒が、下流側熱交換部２０７に流入する場合もある。流入した減圧された液状の冷媒は、下流側熱交換部２０７で蒸発する。液状の冷媒が下流側熱交換部２０７で蒸発するときも、上流側熱交換部２０６と同様、冷媒は、下流側熱交換部２０７の周囲の空気と熱交換する。言い換えると、下流側熱交換部２０７の周囲の空気から熱を奪う。これにより、下流側熱交換部２０７において、冷気が生成される。
【００５８】
なお、下流側熱交換部２０７に流入する冷媒のガス状の冷媒と液状の冷媒の割合は、上流側熱交換部２０６の冷凍能力（例えば、容量、フィンの大きさ、フィンの数など）によって変化する。ガス状の冷媒と液状の冷媒のいずれの割合が多い場合であっても、下流側熱交換部２０７は流出口２７３からガス状の冷媒を圧縮機２０１に戻すことができる蒸発能力を有する。
【００５９】
冷却装置２において、第１流路Ｃｐ１が構成されているときに、第２熱交換器２０５は、蒸発器、言い換えると、冷却器として機能する。すなわち、上流側熱交換部２０６あるいは上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７は、蒸発器（言い換えると、冷却器）として機能する。すなわち、冷却装置２では、第１開閉弁２０９が閉じられおよび第２開閉弁２１０が開かれて第１流路Ｃｐ１が構成されているときに、圧縮機２０１が駆動されることで冷却運転になる。
【００６０】
冷却運転時において、第２熱交換器２０５のフィン２６１、２７１の間に空気を流すことで、第２熱交換器２０５の内部を流れる冷媒と外部の空気との間で行われる熱交換（すなわち、空気の冷却）が効率よく行われる。言い換えると、第２熱交換器２０５において、フィン２６１、２７１の間に空気を流すことで冷気が効率よく生成される。
【００６１】
次に、除霜運転について説明する。上述したように冷却庫Ｒｆでは、扉１０４および扉１０５の開閉による外気の流入や貯蔵物からの蒸発などにより、冷却庫Ｒｆ内における空気中の湿度が上昇する。そして、冷却庫Ｒｆの運転期間が長くなると、空気中の水分が第２熱交換器２０５に霜として付着する（すなわち、着霜する）。
【００６２】
しかし、第２熱交換２０５に着霜するとフィン２６１、２７１が目詰まりし、フィン２６１、２７１の間に流れる空気の量が減少する。フィン２６１、２７１の間に流れる空気の量が減少すると、冷媒と外部の空気との間で行われる熱交換（すなわち、空気の冷却）が効率よく行われにくくなる。つまり、第２熱交換器２０５で冷気が生成されにくくなる。
【００６３】
そのため、冷却装置２は、第２熱交換器２０５に付着した霜を取り除く除霜運転を行うことができる。なお、着霜は上流側熱交換部２０６で主に発生するが、下流側熱交換部２０７でも発生する場合もある。
【００６４】
冷却装置２を除霜運転するときには、図５に示すように、第１開閉弁２０９を開き、第２開閉弁２１０を閉じる。これにより、冷却装置２では、実質的に、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、上流側熱交換部２０６、第２膨張器２０４および下流側熱交換部２０７を順に直列に配管で接続した第２流路Ｃｐ２が構成される。冷却装置２において、第２流路Ｃｐ２が構成されているときには、ファン１１０は停止され、第１ダクト１０７および冷房ダクト１０８にはファン１１０による気流は発生しない。
【００６５】
冷却装置２において、第２流路Ｃｐ２が構成されているときに、圧縮機２０１から第１熱交換器２０２までの流路は、冷媒流路２に第１流路Ｃｐ１が構成されているときの構成と、同じである。すなわち、圧縮機２０１で圧縮された高温高圧のガス状の冷媒は第１熱交換器２０２に流入する。第１熱交換器２０２において、高温高圧のガス状の冷媒は、熱交換により凝縮され、液状の冷媒となる。
【００６６】
冷却装置２において、第２流路Ｃｐ２が構成されているときには、第１開閉弁２０９が開いている。そのため、全てあるいはほとんどの冷媒が、分岐ｂ１１から第１開閉弁２０９に流入する。そして、冷媒は、液状のまま、上流側熱交換部２０６に流入する。上流側熱交換部２０６に流入する液状の冷媒は、膨張器を通過していないため高圧である。そのため、液状の冷媒は、上流側熱交換部２０６に流入しても蒸発しない。また、冷媒は第１熱交換器２０２で冷却され、凝縮される。しかしながら、冷媒の温度は、水の融点よりも高い。
【００６７】
液状の冷媒が、第１熱交換器２０２から第１開閉弁２０９を介して直接、上流側熱交換部２０６に供給される。これにより、液状の冷媒は、上流側熱交換部２０６の冷媒管２６０およびフィン２６１に付着している霜と熱交換を行い、すなわち、霜を加熱して、霜を融解する。
【００６８】
つまり、冷却庫Ｒｆは、冷却時に第１流路Ｃｐ１が構成され、除霜時に第２流路Ｃｐ２が構成される。そして、第１流路Ｃｐ１が構成されるときに第１開閉弁２０９が閉じられて第２開閉弁２１０が開かれる。また、第２流路Ｃｐ２が構成されるときに第１開閉弁２０９が開かれて第２開閉弁２１０が閉じられる。
【００６９】
上流側熱交換部２０６の冷媒管２６０、フィン２６１では、霜融けによる除霜水（すなわち、ドレン水）が発生する。上側熱交換器２０６では、フィン２６１が鉛直方向に伸びる状態で水平方向に平行に配列されている。そのため、ドレン水は、フィン２６１に沿って下方に流れる。上流側熱交換部２０６の下方には、不図示の排水部が設けられている。ドレン水は排水部を介して冷却庫Ｒｆの外部に排出される。
【００７０】
また、上流側熱交換部２０６において、液状の冷媒は、冷媒管２６０およびフィン２６１に付着した霜と熱交換を行うとともに、外部の空気とも熱交換を行う。これにより、上流側熱交換部２０６の周囲の空気は、加熱される。上流側熱交換部２０６で加熱された空気は、ファン１１０を停止していても、上方に向かって流動する。この加熱された空気が上方へ流動する場合であっても、フィン２６１は空気の流れの邪魔になりにくい。なお、加熱された空気（高温の空気）は、上流側熱交換部２０６の上方に配置された下流側熱交換部２０７に向けて、流れる。
【００７１】
下流側熱交換部２０７では、高温の空気が、フィン２７１の間を流通するときに、付着した霜を加熱して霜を融かす。このときに発生するドレン水も、フィン２７１を伝って下方に流れる。なお、下流側熱交換部２０７において生じるドレン水は、上流側熱交換部２０６のフィン２６１を更に伝って排水部に流入するようになっていてもよいし、あるいは、別の構造により直接排水部に流入するようになっていてもよい。
【００７２】
下流側熱交換部２０７に流入した高温の空気は霜を融かすときに熱が奪われて、温度が低くなる。これにより、下流側熱交換部２０７において、空気のさらなる上昇が抑制される。そして、空気が吹出し口１１２から冷凍室１０２に流入するのが抑制される。
【００７３】
また、上流側熱交換部２０６において、液状の冷媒は蒸発せずに、液状の冷媒のまま流出口２６３から上流側熱交換部２０６の外部へと流出する。上述したように、第２開閉弁２１０が閉じているため、冷媒は、分岐ｂ２１から第２膨張器２０４に流入する。第２膨張器２０４は、キャピラリーチューブを用いている。液状の冷媒は、第２膨張器２０４において膨張されるのに伴い、減圧される。このとき、液状の冷媒は、減圧された液状の冷媒となり、流入口２７２から下流側熱交換部２０７に流入する。減圧された冷媒は、下流側熱交換部２０７に流入し、熱交換が行われることで蒸発（すなわち、気化）してガス状の冷媒になる。そして、下流側熱交換部２０７で蒸発したガス状の冷媒は、流出口２７３から配管を通じて、圧縮機２０１に戻る。
【００７４】
上流側熱交換部２０６の上方には、下流側熱交換部２０７が配置されている。除霜運転時にも下流側熱交換部２０７において、で冷媒は蒸発（すなわち、気化）している。下流側熱交換部２０７の冷凍能力は、上流側熱交換部２０６の冷凍能力に比べて、低い。
【００７５】
また、下流側熱交換部２０７には、上流側熱交換部２０６で加熱された高温の空気が流入する。下流側熱交換部２０７では、蒸発した冷媒と流入した高温の空気のとの熱交換（すなわち、流入した空気の冷却）が行われる。下流側熱交換部２０７で冷却された空気の温度は、水の凝固点よりも高い。すなわち、第２膨張器２０４の絞り量および下流側熱交換部２０７の冷凍能力では、冷却された空気の温度が水の凝固点よりも低くならない。これにより、除霜運転時において、下流側熱交換部２０７内部で冷媒が蒸発しても、下流側熱交換部２０７での着霜が抑制される。
【００７６】
そして、下流側熱交換部２０７では、上流側熱交換部２０６からの高温の空気が冷却されて、空気の温度が下がる。このとき、ファン１１０が停止しているため、第１ダクト１０７の内部では、空気の対流が発生する。これにより、除霜運転を行っているときでも、除霜運転で発生する加熱された空気が冷凍室１０２に流入するのを抑制することができる。このことから、冷却庫Ｒｆの冷却効率の低下や冷凍室１０２や冷蔵室１０３などの温度上昇による貯蔵物の劣化を抑制することができる。
【００７７】
すなわち、冷却装置２では、除霜運転時に、第２膨張器２０４で冷媒を減圧し、下流側熱交換部２０７で減圧された冷媒が蒸発する。このとき、第２膨張器２０４の絞り量は、第１膨張器２０３の絞り量よりも小さく、下流側熱交換部２０７の冷凍能力は、上流側熱交換部２０６の冷凍能力よりも小さい。これにより、下流側熱交換部２０７において発生する冷気の温度は、下流側熱交換器２０７に着霜させない温度である。また、下流側熱交換部２０７で発生する冷気によって、上流側熱交換部２０６で暖められた空気を冷却する。
【００７８】
冷却庫Ｒｆには、図示を省略した制御回路が含まれている。制御回路は、冷却装置２の冷却運転の開始および停止のタイミングや、除霜運転の開始および停止タイミングなどを制御している。なお、冷却運転の開始および停止のタイミングは、例えば、冷凍室１０２および冷蔵室１０３に備えられた温度センサで検出された庫内温度に基づいて行われる。また、除霜運転の開始および停止のタイミングは、例えば、前回の除霜運転の終了からの時間、外気温およびドアの開閉回数等に基づいて制御される。なお、制御回路は、第１開閉弁２０９および第２開閉弁２１０の開閉を制御することで、冷却運転（第１流路Ｃｐ１）と除霜運転（第２流路Ｃｐ２）とを切り替える。
【００７９】
上記構成の冷却装置２を用いることで、ヒータを用いることなく除霜運転を行うことが可能である。また、圧縮機２０１に液状の冷媒が流入するのを抑制することができ、圧縮機２０１の故障および破損などを抑制することができる。
【００８０】
＜変形例１＞
第２熱交換器の変形例について図面を参照して説明する。図６は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置に用いられる第２熱交換器の他の例の斜視図である。図６において、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７の構成は、図３に示す上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７の構成と同じであり、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。なお、以下の説明において、水平方向をＨ方向、鉛直方向をＶ方向として説明する場合がある。
【００８１】
図６に示すように、第２熱交換器２０５ｂは、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７とが水平方向（Ｈ方向）に並べて配置されている。このような場合、空気の対流だけでは、上流側熱交換部２０６で温めた空気を下流側熱交換部２０７に流入させることが困難である。そこで、ファン１１０を配置することにより、水平方向（Ｈ方向）に上流側熱交換部２０６から下流側熱交換部２０７に気流を流すことができる。
【００８２】
また、第２熱交換器２０５ｂでは、上流側熱交換部２０６のフィン２６１と下流側熱交換部２０７のフィン２７１とを連結する連結部材２６４が設けられている。すなわち、第２熱交換器２０５ｂは、冷媒管に固着される複数のフィン２６１、２７１を有し、上流側熱交換部２０６のフィン２６１と下流側熱交換部２０７のフィン２７１とを連結する連結部材２６４を設けている。
【００８３】
連結部材２６４は、熱伝導率が高い部材（例えば、フィン２６１、フィン２７１と同じ材料）で形成された板状の部材である。連結部材２６４は、除霜運転時に上流側熱交換部２０６で加熱されたフィン２６１の熱を、下流側熱交換部２０７のフィン２７１に伝達することができる。
【００８４】
ファン１１０の駆動により生じた気流により、上流側熱交換部２０６で加熱された空気が、下流側熱交換部２０７に流れる。すなわち、第２熱交換器２０５ｂは、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７に対して送風するファン１１０を備えており、下流側熱交換部２０７は上流側熱交換部２０６に対してファン１１０で発生する気流の下流側に配置されている。
【００８５】
また、連結部材２６４がフィン２６１とフィン２７１とを連結することにより、フィン２６１の熱をフィン２７１に伝達することができる。これにより、除霜時に下流側熱交換部２０７を加熱することができ、上流側熱交換部２０６の除霜を行うときに、下流側熱交換部２０７を効率よく除霜することが可能である。
【００８６】
なお、ファン１１０の回転を制御し、除霜運転時には、冷却運転時よりも、気流の流量をすくなくしてもよい。これにより、除霜運転時に冷凍室１０２に高温の空気が流れるのを抑制することができる。また、連結部材２６４は、フィン２６１とフィン２７１との平面を連結しているが、これに限定されるものではない。連結部材２６４は、例えば、上面あるいは下面を連結する部材であってもよい。さらに、フィン２６１とフィン２７１との全てが連結部材により連結されてもよく、１組または数組のフィン２６１とフィン２７１とが連結部材により連結されてもよい。
【００８７】
＜変形例２＞
第２熱交換器の別の変形例について図面を参照して説明する。図７は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置に用いられる第２熱交換器における、さらに他の例を示す斜視図である。図７に示す第２熱交換器２０５ｃは、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７とが水平方向（Ｈ方向）に配列され、フィン２６１とフィン２７１とが接触する。すなわち、第２熱交換器２０５ｃは、冷媒管に固着される複数のフィン２６１、２７１を有し、上流側熱交換部２０６のフィン２６１と、下流側熱交換部２０７のフィン２７１と、が接触している。このように配置されていることで、除霜運転時の上流側熱交換部２０６のフィン２６１の熱を、効率よく下流側熱交換部２０７のフィン２７１に効率よく伝達できる。
【００８８】
このように、フィン２６１とフィン２７１とが接触している構成であるため、除霜運転時にファン１１０を駆動しなくても、効率よく下流側熱交換部２０７の除霜を行うことができる。なお、第２熱交換器２０５ｂと同様に、除霜時にもファン１１０を回転させてもよい。
【００８９】
なお、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７とを鉛直方向（Ｖ方向）に配置され、フィン同士が接触してもよい。このときも、上流側熱交換部２０６が下流側熱交換部２０７よりも下方に配置される。
【００９０】
＜変形例３＞
第２熱交換器のさらに別の変形例について図面を参照して説明する。図８は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置に用いられる第２熱交換器における、さらに他の例を示す斜視図である。図８に示す第２熱交換器２２０は、上流側熱交換部２２１と下流側熱交換部２２２とが上下に配列されている。第２熱交換器２２０は、共通のフィン２２３を備えている。すなわち、第２熱交換器２２０は、冷媒管に固着される複数のフィンを有し、上流側熱交換部２２１と下流側熱交換部２２２とが共通のフィン２２３を有している。
【００９１】
上流側熱交換部２２１では、配列された複数枚のフィン２２３の下部に冷媒管が固着されている。上流側熱交換部２２１は、流入口２２４と流出口２２５とを備えている。また、下流側熱交換部２２２は配列された複数枚のフィン２２３の上部に冷媒管が固着されている。下流側熱交換部２２２は、流入口２２６と流出口２２７とを備えている。なお、第２熱交換器２２０は、図３に示す第２熱交換器２０５と同じく、上部にファンが取り付けられる。
【００９２】
上流側熱交換部２２１と下流側熱交換部２２２とで共通のフィン２２３が用いられることにより、除霜運転時に、上流側熱交部２２１の熱を素早く下流側熱交換部２２２に伝達させることが可能である。これにより、下流側熱交換部２２２の除霜を素早く行うことが可能である。
【００９３】
このような構成とすることで、第２熱交換器２２０の除霜運転を短時間で行うことが可能であるため、冷凍室１０２や冷蔵室１０３などに高温の空気が流入されることを抑制することが可能である。また、上流側熱交換部２２１と下流側熱交換部２２２とに共通のフィン２２３を用いることで、第２熱交換器２２０を一体化することができる。さらには、冷却装置の製造時の搬送や組み付けなどの手間を省くことが可能である。また、上流側熱交換部と下流側熱交換部とを分離する構成に比べて、第２熱交換器２２０の外形を小型化することが可能である。
【００９４】
なお、第２熱交換器２２０では、全てのフィンを共通のフィン２２３としているが、これに限定されるものではない。一部（少なくとも一つでもよい）に共通のフィン２２３が用いられていれば、残りのフィンは、上流側熱交換部２２１と下流側熱交換部２２２とで独立したフィン（例えば、図３に示す第２熱交換器のフィン２６１、２７１参照）が用いられてもよい。多くのフィンを共通のフィン２２３とすることにより、伝熱効果を高めることができるとともに、第２熱交換器２２０の強度を高めることができる。
【００９５】
＜変形例４＞
第２熱交換器のさらに別の変形例について図面を参照して説明する。図９は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置に用いられる第２熱交換器における、さらに他の例を示す斜視図である。図９に示す第２熱交換器２３０は、上流側熱交換部２３１と下流側熱交換部２３２とが水平方向（Ｈ方向）に配列されている。第２熱交換器２３３は、共通のフィン２３３を備えている。
【００９６】
上流側熱交換部２３１では、配列された複数枚のフィン２３３の気流の流れ方向上流側に冷媒管が固着されている。上流側熱交換部２３１は、流入口２３４と流出口２３５とを備えている。また、下流側熱交換部２３２では、配列された複数枚のフィン２３３の気流の流れ方向下流側に冷媒管が固着されている。下流側熱交換部２３２は、流入口２３６と流出口２３７とを備えている。なお、第２熱交換器２３０には、図７に示す第２熱交換器２０５ｃと同じく、側部にファン１１０が取り付けられる。
【００９７】
上流側熱交換部２３１と下流側熱交換部２３２とで共通のフィン２３３が用いられることで、除霜運転時に上流側熱交部２３１の熱を素早く下流側熱交換部２３２に伝達させることが可能である。これにより、下流側熱交換部２３２の除霜を素早く行うことが可能である。
【００９８】
このような構成とすることで、第２熱交換器２３０の除霜運転を短時間で行うことが可能であるため、冷凍室１０２や冷蔵室１０３に高温の空気が流入することを抑制することが可能である。また、上流側熱交換部２３１と下流側熱交換部２３２とで共通のフィン２３３が用いられることで、第２熱交換器２３０を一体化することができ、冷却装置の製造時の搬送や組み付けの手間を省くことが可能である。
【００９９】
なお、第２熱交換器２３０では、全てのフィンが共通のフィン２３３とされているが、これに限定されるものではない。一部（少なくとも一つでもよい）に共通のフィン２３３が用いられていれば、残りのフィンは、上流側熱交換部２３１と下流側熱交換部２３２とで独立したフィン（例えば、図７の第２熱交換器２０５ｃのフィン２６１、フィン２７１参照）が用いられてもよい。多くのフィンを共通のフィン２３３とすることにより、伝熱効果を高めることができ、第２熱交換器２３０の強度を高めることができる。
【０１００】
以上変形例として、第２熱交換器の構成を複数種類（４種類）挙げて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明にかかる第２熱交換器は、上流側熱交換部で発生した高温の空気（すなわち、温風）の流動方向の下流側に下流側熱交換部が設けられている構成であれば、特に限定されるものではない。また、本発明にかかる第２熱交換器は、上述の構成に加えて、除霜時に上流側熱交換部の熱が素早く下流側熱交換部に伝達される構成（例えば、上述した、連結部材や共通のフィン）を有していてもよい。なお、以下の冷却装置の他の実施形態の説明には、図３に示す第２熱交換器２０５を用いたものを想定して説明するが、上述の変形例１〜変形例４に示す第２冷却器が用いられてもよい。
【０１０１】
（第２実施形態）
本発明にかかる冷却庫の他の例について図面を参照して説明する。図１０は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置の他の例の冷却運転時の配管図である。図１１は、図１０に示す冷却装置の除霜運転時の配管図である。なお、本実施形態の冷却庫では、冷却装置２に替えて冷却装置２Ｂが用いられている。そして、冷却装置２Ｂの構成は切替部２１１が切替部２０８と異なる以外、冷却装置２の構成と同じである。冷却装置以外の部分は同じ構成であり、詳細な説明は省略する。また、冷却装置２Ｂの説明においても切替部２１１以外の部分には同じ符号を付すとともに、上記と同じ部分の詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１０に示すように、冷却装置２Ｂでは、配管の分岐ｂ１１と分岐ｂ１２とを繋ぐ第１バイパス配管２１２が設けられており、分岐ｂ２１と分岐ｂ２２とを繋ぐ第２バイパス配管２１４が設けられている。すなわち、本発明にかかる冷却庫は、第１膨張器２０３をバイパスする第１バイパス流路２１２と、第２膨張器２０４をバイパスする第２バイパス流路２１４とを備えている。そして、切替部２１１は、分岐ｂ１１に設けられた第１切替弁２１３と、分岐ｂ２１に設けられた第２切替弁２１５と、を備えている。
【０１０３】
第１切替弁２１３は、第１熱交換器２０２からの冷媒が流れる方向を、第１膨張器２０３または第１バイパス配管２１２のいずれか一方に切り替える切替弁である。また、第２切替弁２１５は、上流側熱交換部２０６からの冷媒が流れる方向を、第２膨張器２０４または第２バイパス配管２１４のいずれか一方に切り替える切替弁である。なお、図１０または図１１において、黒い塗りつぶしの三角が接続されている配管に冷媒が流れないことを示している。
【０１０４】
すなわち、本発明にかかる冷却庫において、切替部２１１は第１熱交換器２０２からの冷媒を第１膨張器２０３または第１バイパス流路２１２のいずれか一方に流す第１切替弁２１４と、上流側熱交換部２０６からの冷媒を第２膨張器２０４または第２バイパス流路２１４のいずれか一方に流す第２切替弁２１５とを有している。
【０１０５】
冷却装置２Ｂにおいて、第１切替弁２１３が切り替わると、第１熱交換器２０２からの冷媒を第１膨張器２０３に流すことができる。また、第２切替弁２１５が切り替わると、上流側熱交換部２０６からの冷媒を第２バイパス配管２１４を介して、下流側熱交換部２０７に流入させることができる。以上のように、第１切替弁２１３と第２切替弁２１５とが切り替わることで、冷却装置２Ｂでは、実質上、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第１膨張器２０３、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７が順に配管で直列に接続された、第１流路Ｃｐ１１が構成される。
【０１０６】
すなわち、本発明にかかる冷却庫では、第１流路Ｃｐ１１が構成されるときに、第１切替弁２１３が第１熱交換器２０２からの冷媒を第１膨張器２０３に流すとともに、第２切替弁２１５が上流側熱交換部２０６からの冷媒を第２バイパス流路２１４に流している。
【０１０７】
冷却装置２Ｂにおいて、第１流路Ｃｐ１１が構成されているときに、圧縮機２０１を駆動することで、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７を含む第２熱交換器２０５が蒸発器、すなわち、冷却器としての役割を果たす。冷却装置２Ｂでは、冷却運転が行われる。
【０１０８】
また、冷却装置２Ｂにおいて、第１切替弁２１３が切り替わると、第１熱交換器２０２からの冷媒を、第１バイパス配管２１２を介して、上流側熱交換部２０６に流すことができる。また、第２切替弁２１５が切り替わると、上流側熱交換部２０６からの冷媒を、第２膨張器２０４に流入させることができる。以上のように、第１切替弁２１３と第２切替弁２１５とを切り替えることで、冷却装置２Ｂでは、実質上、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、上流側熱交換部２０６、第２膨張器２０４および下流側熱交換部２０７が順に配管で直列に接続された第２流路Ｃｐ２１が構成される。
【０１０９】
すなわち、本発明にかかる冷却庫では、第２流路Ｃｐ２１が構成されるときに、第１切替弁２１３が第１熱交換器２０２からの冷媒を第１バイパス流路２１２に流すとともに、第２切替弁２１５が上流側熱交換部２０６からの冷媒を第２膨張器２０４に流している。
【０１１０】
冷却装置２Ｂにおいて第２流路Ｃｐ２１が構成されているときに、圧縮機２０１を駆動することで、上流側熱交換部２０６に第１熱交換器２０２から流出した高圧の液状の冷媒が流入する。流入した高圧の液状の冷媒は、上流側熱交換部２０６において、霜と熱交換を行う。また、上流側熱交換部２０６から流出した冷媒を第２膨張器２０４で減圧し下流側熱交換部２０７に流入させることで、冷媒は下流側熱交換部２０７で蒸発し、ガス状の冷媒として圧縮機に戻る。これにより、冷却装置２Ｂは付着した霜を融かして、除く、除霜運転が行われる。
【０１１１】
冷却装置２Ｂのように、流路を切り替えることができる弁（第１切替弁２１３、第２切替弁２１５など）を用いることで、冷媒をバイパス側に流すときに、冷媒の一部が第１膨張器２０３または第２膨張器２０４に流入するのを抑制することができる。これにより、冷却装置において、冷却または除霜を効率よく行うことができる。これにより、冷却庫Ｒｆの消費電力を低減することができる。
【０１１２】
冷却装置２Ｂの構造以外の特徴は、第１実施形態と同じ構成である。
【０１１３】
（第３実施形態）
本発明にかかる冷却庫のさらに他の例について図面を参照して説明する。図１２は、本発明にかかる冷却庫に備えられている冷却装置のさらに他の例の冷却運転時の配管図である。図１３は、図１２に示す冷却装置の除霜運転時の配管図である。なお、本実施形態の冷却庫では、冷却装置２に替えて冷却装置２Ｃが用いられる。そして、冷却装置２Ｃは、切替部２０８と異なる切替部２１６を有し、第１膨張器２１７が第２膨張器を兼ねる構成を有している。冷却装置以外の部分は同じ構成であり、詳細な説明は省略する。また、冷却装置２Ｃの説明においても、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、上記と同じ部分の詳細な説明は省略する。
【０１１４】
図１２に示すように、冷却装置２Ｃでは、切替部２１６として四方弁(方向制御弁)が用いられている。また、冷却装置２Ｃは、第２膨張器を兼ねる第１膨張器２１７を備えている。そして、第１膨張器２１７と上流側熱交換部２０６（すなわち、上流側熱交換部２０６の流入口２６２）が、直列に接続されている。また、下流側熱交換部２０７（すなわち、下流側熱交換部２０７の流出口２７３）が、圧縮機２０１と直列に接続されている。
【０１１５】
本実施形態にかかる冷却庫では、第１膨張器２１７が第２膨張器を兼ねるとともに、第１膨張器２１７と上流側熱交換部とが直列に接続されている。また、切替部２１６は方向制御弁（四方弁）を有している。
【０１１６】
切替部２１６は４個の接続口を備えている。以下の説明においては、便宜上、４個の接続口に、１−４の番号を付けて説明する。切替部２１６の１番の接続口には、第１熱交換器２０２からの配管が接続されている。また、２番の接続口には、第１膨張器２１７の上流側熱交換部２０６と接続されている配管と反対側に位置する配管が接続される。３番の接続口には、上流側熱交換部２０６の第１膨張器２１７と接続している配管と反対側に位置する（すなわち、流出口２６３と接続している）配管が接続される。また、４番の接続口には、下流側熱交換部２０７の圧縮機２０１と接続している配管と反対側に位置する（すなわち、流入口２７２と接続している）配管が接続される。
【０１１７】
本実施形態にかかる冷却庫では、切替部２１６の方向制御弁には、第１熱交換器２０２と、第１膨張器２１７と、上流側熱交換部２０６と、下流側熱交換部２０７とが接続されている。
【０１１８】
そして、切替部２１６は、１番と２番の接続口を接続するとともに３番と４番の接続口を接続する第１の接続状態（図１２の状態）と、１番と４番の接続口を接続するとともに２番と３番の接続口を接続する第２の接続状態（図１３の状態）と、に切り替わる。
【０１１９】
図１２に示すように、切替部２１６が第１の接続状態のとき、冷却装置２Ｃでは、実質上、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第１膨張器２１７、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７が順に配管で直列に接続されて第１流路Ｃｐ１２が構成される。すなわち、本発明にかかる冷却庫では、第１流路Ｃｐ１２が構成されるときに、方向制御弁が第１熱交換器２０２と第１膨張器２１７とを連通させるとともに、上流側熱交換部２０６と下流側熱交換部２０７とを連通させている。
【０１２０】
冷却装置２Ｃにおいて、第１流路Ｃｐ１２が構成されているときに、圧縮機２０１を駆動することで、上流側熱交換部２０６および下流側熱交換部２０７を含む第２熱交換器２０５が蒸発器、すなわち、冷却器としての役割を果たす。冷却装置２Ｃでは冷却運転が行われる。
【０１２１】
図１３に示すように、切替部２１６が第２の接続状態のとき、冷却装置２Ｃでは、実質上、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、上流側熱交換部２０６、第１膨張器２１７および下流側熱交換部２０７が順に配管で直列に接続されて第２流路Ｃｐ２２が構成される。すなわち、本発明にかかる冷却庫では、第２流路Ｃｐ２２が構成されるときに、方向制御弁が第１熱交換器２０２と上流側熱交換部２０６とを連通させるとともに、第１膨張器２１７と下流側熱交換部２０７とを連通させている。
【０１２２】
冷却装置２Ｃにおいて、第２流路Ｃｐ２２が構成されているときに、圧縮機２０１を駆動することで、上流側熱交換部２０６に第１熱交換器２０２から流出した高圧の液状の冷媒が流入する。高圧の液状の冷媒は、上流側熱交換部２０６において、霜と熱交換を行う。また、上流側熱交換部２０６から流出した冷媒は、第１膨張器２１７にて減圧され、下流側熱交換部２０７に流入する。これにより、減圧された冷媒は下流側熱交換部２０７で蒸発し、ガス状の冷媒として圧縮機に戻る。その結果、冷却装置２Ｃは付着した霜を融かして除く除霜運転を行うことができる。
【０１２３】
以上のように、切替部２１６として四方弁（方向制御弁）を用いることで、切替部の構成を簡略化することができる。また、第２膨張器を省略して膨張器が第１膨張器２１７の１個とすることができるため、配管を簡略化することができ冷却装置２Ｃの構成を簡略化することができる。また、冷却装置２Ｃのレイアウトの自由度を高めることが可能である。
【０１２４】
なお、冷却装置２Ｃの構成は、上述した構成以外は、第１実施形態および第２実施形態と同じ構成であり、その説明を省略する。
【０１２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の冷却庫は、貯蔵庫（冷蔵室および冷凍室）の内部の冷却効率の低下を抑制することができる冷却庫として利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２７】
Ｒｆ・・・冷却庫、１・・・外箱、１０１・・・仕切棚、１０２・・・冷凍室、１０３・・・冷蔵室、１０４・・・扉、１０５・・・扉、１０６・・・仕切壁、１０７・・・第１ダクト、１０８・・・第２ダクト、１０９・・・第１ダンパ、１１０・・・ファン、１１１・・・第２ダンパ、１１２・・・吹出し口、１１３・・・戻り口、１１４・・・連通ダクト、１１５・・・戻り口、１１６・・・機械室、２,２Ｂ,２Ｃ・・・冷却装置、２０１・・・圧縮機、２０２・・・第１熱交換器（凝縮器）、２０３・・・第１膨張器、２０４・・・第２膨張器、２０５,２０５ｂ,２０５ｃ・・・第２熱交換器、２０６・・・上流側熱交換部、２６０・・・冷媒管、２６１・・・フィン、２６２・・・流入口、２６３・・・流出口、２６４・・・連結部材、２０７・・・下流側熱交換部、２７１・・・フィン、２７２・・・流入口、２７３・・・流出口、２０８・・・切替部、２０９・・・第１開閉弁、２１０・・・第２開閉弁、２１１・・・切替部、２１２・・・第１バイパス配管、２１３・・・第１切替弁、２１４・・・第２バイパス配管、２１５・・・第２切替弁、ｂ１１・・・分岐、ｂ１２・・・分岐、ｂ２１・・・分岐、ｂ２２・・・分岐、２１６・・・切替部、２１７・・・第１膨張器、２２０・・・第２熱交換器、２２１・・・上流側熱交換部、２２２・・・下流側熱交換部、２２３・・・フィン、２２４・・・流入口、２２５・・・流出口、２２６・・・流入口、２２７・・・流出口、２３０・・・第２熱交換器、２３１・・・上流側熱交換部、２３２・・・下流側熱交換部、２３３・・・フィン、２３４・・・流入口、２３５・・・流出口、２３６・・・流入口、２３７・・・流出口、Ｃｐ１,Ｃｐ１１,Ｃｐ１２・・・第１流路、Ｃｐ２,Ｃｐ２１,Ｃｐ２２・・・第２流路
【図１】
2018185054.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018185054.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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