(57)【要約】【課題】圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制することが可能な冷却装置を提供する。【解決手段】この冷却装置１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、冷媒を凝縮する凝縮器２０と、凝縮器２０によって凝縮された冷媒を膨張させる電子膨張弁３０と、電子膨張弁３０によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器４０と、圧縮機１０の起動時における電子膨張弁３０の開度を圧縮機１０の起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機１０から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部７０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器によって凝縮された冷媒を膨張させる電子膨張弁と、
前記電子膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機の起動時における前記電子膨張弁の開度を前記圧縮機起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部と、を備える、冷却装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記圧縮機起動後、前記圧縮機と前記電子膨張弁との間の冷媒の圧力に基づいて、前記電子膨張弁の開度を徐々に前記基準開度に向けて増加させる制御を行うように構成されている、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、
前記蒸発器と前記圧縮機との間に設けられた電磁弁をさらに備え、
前記制御部は、前記圧縮機の起動時に、前記電子膨張弁の開度制御に加えて、前記電磁弁の開閉動作および前記電磁クラッチの断続動作を行うことにより、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成されている、請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記圧縮機と前記電子膨張弁との間の冷媒の温度または圧力に基づいて、前記電磁弁の開閉動作および前記電磁クラッチの断続動作を行う状態から、前記圧縮機を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように構成されている、請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、
前記制御部は、前記圧縮機の運転中に前記電磁クラッチ近傍の温度が前記電磁クラッチを切断するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際、前記電子膨張弁の開度を増加させて前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を低下させることにより、前記電磁クラッチを冷却する制御を行うように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記蒸発器に付着する霜の着霜量を推定するとともに、推定された着霜量に基づいて前記電子膨張弁の開度を制御することにより、前記蒸発器に付着する霜を融解する除霜運転を行うように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却装置に関し、特に、電子膨張弁を備えた冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルを形成可能な冷却装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを冷媒配管により順次接続して構成された冷凍装置（冷却装置）が開示されている。この特許文献１に記載の冷凍装置では、蒸発器の出口と圧縮機の入口とを接続する冷媒配管に圧力調整弁が設けられており、吐出管から分岐した冷媒配管が圧力調整弁内の作動室に連通している。これにより、圧縮機の吐出圧力が作動室に引き込まれて吐出圧力に応じて弁体が機械的に作動することによって、低圧側の冷媒流量が絞られて圧縮機の吸入圧力が所定値以下に維持されるように構成されている。また、吸入圧力が所定値以下に維持されることによって、圧縮機の吐出圧力が過剰に上昇するのが防止されている。
【０００４】
なお、吸入圧力の上昇とともに吐出圧力が上昇する圧縮機の過負荷運転は、冷凍装置運転中の熱負荷変動に起因するもの以外に圧縮機が起動された直後の冷凍サイクルが安定するまでの過渡状態においても発生する。すなわち、圧縮機停止中に蒸発器や低圧側の冷媒配管に滞留していた冷媒が圧縮機の起動とともに急激に吸入された場合にも、圧縮機の過負荷運転が発生する。したがって、一般的に、蒸発器と圧縮機との間に圧力調整弁（吸入圧力調整弁）を設けることにより、通常運転時の熱負荷変動に加えて圧縮機の起動直後の過渡状態においても圧力調整弁によって吐出圧力が過剰に上昇するのが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された冷凍装置では、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制するために、別途、圧力調整弁を設ける必要があるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制することが可能な冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器によって凝縮された冷媒を膨張させる電子膨張弁と、電子膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、圧縮機の起動時における電子膨張弁の開度を圧縮機起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部と、を備える。
【０００９】
この発明の一の局面による冷却装置では、上記のように、圧縮機の起動時における電子膨張弁の開度を圧縮機起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部を備える。これにより、通常運転時に蒸発器への冷媒流量を調整するための電子膨張弁を適切に利用して、圧縮機の起動時に圧縮機の吸入／吐出圧力を調整することができるので、蒸発器と圧縮機との間に、別途、圧力調整弁（吸入圧力調整弁）を設ける必要がない。これにより、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後の過渡状態における吐出圧力の急激な上昇を抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、制御部は、圧縮機起動後、圧縮機と膨張弁との間の冷媒の圧力に基づいて、電子膨張弁の開度を徐々に基準開度に向けて増加させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、圧縮機起動直後の過渡状態における冷凍サイクルの迅速な安定を図りつつ、吐出圧力の推移を確実に把握しながら電子膨張弁の開度を通常運転時の開度へと復帰させることができる。
【００１１】
上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、蒸発器と圧縮機との間に設けられた電磁弁をさらに備え、制御部は、圧縮機の起動時に、電子膨張弁の開度制御に加えて、電磁弁の開閉動作および電磁クラッチの断続動作を行うことにより、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、制御部による電子膨張弁の迅速な動作制御（開度変更制御）に加えて、制御部による電磁弁の開閉動作と電磁クラッチの断続動作とを組み合わせて、圧縮機の起動直後に圧縮機に吸入される冷媒流量を迅速に低下させることができる。これにより、冷却装置の運転条件（周囲温度や熱負荷）がより過酷な条件下で圧縮機を起動する場合であっても、圧縮機の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避して圧縮機の運転を継続させることができる。
【００１２】
上記圧縮機が外部設置された駆動源の駆動力により駆動される構成において、好ましくは、制御部は、圧縮機と膨張弁との間の冷媒の温度または圧力に基づいて、電磁弁の開閉動作および電磁クラッチの断続動作を行う状態から、圧縮機を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、冷却装置の運転条件（周囲温度や熱負荷）がより過酷な条件下で圧縮機を起動する場合であっても、圧縮機の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避しつつ、冷凍サイクルが安定した後に、圧縮機を連続的に運転して蒸発器に冷却能力を発揮させることができる。
【００１３】
上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、制御部は、圧縮機の運転中に電磁クラッチ近傍の温度が電磁クラッチを切断するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際、電子膨張弁の開度を増加させて圧縮機に吸入される冷媒の温度を低下させることにより、電磁クラッチを冷却する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、通常運転時に蒸発器への冷媒流量を調整するための電子膨張弁を適切に利用して、電磁クラッチの温度が電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際に電磁クラッチを冷却することができる。すなわち、電磁クラッチを切断して圧縮機を強制的に停止させることなく電磁クラッチを冷却することができるので、蒸発器の冷却能力を維持し続けることができる。したがって、電磁クラッチのオーバーヒートに伴う圧縮機の強制的な停止に起因して、冷凍庫内の保管物品などの冷却対象物の保冷温度がこの影響を受けて上昇することを回避することができる。
【００１４】
上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、制御部は、蒸発器に付着する霜の着霜量を推定するとともに、推定された着霜量に基づいて電子膨張弁の開度を制御することにより、蒸発器に付着する霜を融解する除霜運転を行うように構成されている。このように構成すれば、除霜運転が行われる際に予め推定された蒸発器の着霜量に基づいて霜を融解するための必要最小限の熱量を算出するとともに、この必要最小限の熱量を得るために電子膨張弁の開度を調整して冷媒を蒸発器内に流通させることができる。この結果、必要最小限の熱量を用いて蒸発器に付着した霜を短時間で融解することができるので、除霜運転時に蒸発器の冷却能力が一時的に低下することに起因して冷却対象物の保冷温度が上昇するのを最小限のレベルに抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記のように、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制することが可能な冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による冷却装置の構成を示した図である。
【図２】本発明の第１実施形態による冷却装置の制御構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による電子膨張弁に使用される開度基準表を示した図である。
【図４】本発明の第２実施形態による冷却装置の構成を示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態による冷却装置における圧縮機再起動時の動作内容を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態による冷却装置における圧縮機再起動時の制御部の処理フローを示した図である。
【図７】本発明の第２実施形態の変形例による冷却装置の構成を示した図である。
【図８】本発明の第３実施形態による冷却装置の構成を示した図である。
【図９】本発明の第３実施形態による冷却装置の構成を示した図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による除霜運転時の制御部の処理フローを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
（冷却装置の構成）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による冷却装置１００について説明する。
【００１９】
本発明の第１実施形態による冷却装置１００は、図１に示すように、冷媒を用いて所定の冷凍サイクルを形成可能に構成されている。具体的には、冷却装置１００は、圧縮機１０と、凝縮器２０と、電子膨張弁３０と、蒸発器４０と、これらを順次接続する冷媒配管（吐出管１〜吸入管５）と、制御部７０とを備えている。また、冷却装置１００は、物品（図示せず）を保管する冷凍庫１０５を所定温度に維持する機能を有している。ここで、冷凍庫１０５とは、庫内を冷凍温度（たとえば、約−３０℃以上約−１０℃以下）または冷蔵温度（たとえば、約−３℃以上約５℃以下）に維持する冷凍冷蔵庫のことを意味する。また、冷凍庫１０５には、作業員が出入可能な開閉扉（図示せず）が設けられている。
【００２０】
圧縮機１０は、吸入された冷媒を圧縮して吐出管１に吐出する役割を有する。なお、圧縮機１０は、電磁クラッチ１５が組み付けられており、外部に設置されたエンジンなどの駆動源１１０の駆動力が電磁クラッチ１５を介して供給されるように構成されている。また、電磁クラッチ１５は、制御部７０に電気的に接続されている。したがって、制御部７０の指令に基づき電磁クラッチ１５が有する電磁コイル（図示せず）が通電（励磁）された場合にクラッチ機構が接続状態（駆動力伝達状態）となり、圧縮機１０が実際に駆動（回転）される。また、電磁コイルが非通電（消磁）となった場合に遮断状態（駆動力遮断状態）となり、圧縮機１０への駆動力が遮断されるように構成されている。
【００２１】
凝縮器２０は、内部を流通する高温（高圧）の冷媒を、外気ファン２１により供給される外気を用いて冷却する機能を有する。また、凝縮器２０内で凝縮（液化）された冷媒は、液管２を流通して電子膨張弁３０に流入される。なお、液管２には、液化された冷媒を一時的に貯留して冷媒量を調整するための受液器（レシーバタンク）２２が設けられている。
【００２２】
電子膨張弁３０は、凝縮器２０で凝縮された冷媒を減圧して蒸発器４０に供給する役割を有する。また、電子膨張弁３０の開度に応じて蒸発器４０に流入する冷媒流量が調整されるように構成されている。なお、電子膨張弁３０は、パルス制御により駆動されるステッピングモータの駆動力を利用して弁機構が開閉駆動される。また、電子膨張弁３０により減圧された冷媒は、気液二相状態のまま冷媒配管３を介して蒸発器４０に流入される。
【００２３】
蒸発器４０は、気液二相状態の冷媒を蒸発させる機能を有する。冷媒は、蒸発器４０内で蒸発潜熱を得ながら蒸発し、この際、冷凍庫１０５内の空気から熱が奪われる。また、蒸発器４０の近傍には、冷凍庫１０５内と蒸発器４０との間で空気を循環させる庫内ファン４１が設置されている。また、蒸発後の冷媒は気相を多く含むガス状態となって吸入管５を介して圧縮機１０に戻される。このように、冷却装置１００では、圧縮機１０から吐出された冷媒が、矢印Ａ方向に沿って、吐出管１、凝縮器２０、液管２、電子膨張弁３０、冷媒配管３、蒸発器４０および吸入管５の順に流通して、圧縮機１０に吸入される。
【００２４】
吐出管１には、圧縮機１０から吐出される冷媒の温度を検出する温度センサ８１と、圧縮機１０から吐出される冷媒の圧力を検出する圧力センサ８５とが設けられている。蒸発器４０の出口には、蒸発器４０から流出する冷媒の温度を検出する温度センサ８２が設けられている。冷凍庫１０５の内部空間には、庫内の空気温度を検出する庫内温度センサ９１が設けられている。また、電子膨張弁３０の近傍には、周囲温度を検出する周囲温度センサ９２が設けられている。また、温度センサ８１、温度センサ８２、圧力センサ８５、庫内温度センサ９１および周囲温度センサ９２は、制御部７０に電気的に接続されている。
【００２５】
冷却装置１００の制御的な構成としては、図２に示すように、ＣＰＵからなる制御部７０に加えて、ＲＯＭ７１およびＲＡＭ７２が設けられている。制御部７０は、温度センサ８１、温度センサ８２、圧力センサ８５、庫内温度センサ９１および周囲温度センサ９２からの入力信号に基づいて所定の判断を行い、電磁クラッチ１５の通電（励磁）／非通電（消磁）や電子膨張弁３０の開度（増加／減少）を適切に制御するように構成されている。
【００２６】
ＲＯＭ７１には、制御部７０が実行する制御プログラムや電子膨張弁３０の制御に使用される開度テーブル（図示せず）に加えて、図３に示すように、電子膨張弁３０の開度範囲の基準値が設定された開度基準表７５が格納されている。ここで、開度基準表７５には、複数の庫内温度と複数の周囲温度との組合せに応じて冷却装置１００（図１参照）が通常の状態で運転される際の電子膨張弁３０の開度範囲（パルス数）の基準値が記憶されている。たとえば、庫内温度が−１０℃で周囲温度が３０℃以上の場合、電子膨張弁３０を２００パルスに対応する開度で開いた状態から微調整制御（過熱度制御）が開始される。また、電子膨張弁３０の制御に使用される開度テーブル（図示せず）には、温度センサ８２（図１参照）から算出される蒸発器４０の出口部での冷媒の過熱度に応じた電子膨張弁３０の開度の変更量（パルス数）が規定されている。また、ＲＡＭ７２は、制御プログラム実行時の制御変数を一時保存する作業用メモリとして用いられる。
【００２７】
たとえば、冷却装置１００の運転中、庫内温度センサ９１により検出される庫内温度が設定温度よりも高い場合には、電磁クラッチ１５の通電による圧縮機１０の駆動と電子膨張弁３０の制御（蒸発器４０の出口部での冷媒の過熱度制御）とが継続されて冷凍庫１０５内が冷やされる。また、庫内温度が設定温度に到達した際には、電磁クラッチ１５の通電が解除されて圧縮機１０が停止されるなどして蒸発器４０の冷却能力が調整される。
【００２８】
ここで、冷却装置１００は、駆動源１１０が駆動されていた際に制御部７０の指令に基づき電磁クラッチ１５が通電されることにより、圧縮機１０がそれまでの停止状態から起動（再起動）される。また、圧縮機１０が起動（再起動）されることによって、蒸発器４０や吸入管５に溜まり込んでいた冷媒が圧縮機１０に吸入されるとともに吐出管１へと吐出される。この際、低圧側の冷媒が高圧側へと吐出されることに起因して高圧側の冷媒の圧力が急激に上昇する現象が発生する。そして、圧力センサ８５の検出結果に基づいて制御部７０により保護動作が必要と判断された場合には圧縮機１０が強制的に停止される（高圧異常停止）という現象に陥る場合が想定されうる。
【００２９】
（圧縮機起動時における電子膨張弁の制御）
そこで、第１実施形態では、このような現象（高圧異常停止）を回避するために、冷却運転の初期段階または冷却運転中のサーモオフ時から所定の保護時間経過後において、電磁クラッチ１５の通電により圧縮機１０が再起動された際、電子膨張弁３０の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された初期開度に変更される制御が行われる。たとえば、庫内温度が−１０℃で周囲温度が３０℃以上の場合、図３によれば、基準開度は２００パルスである。これに対して、再起動時の初期開度は、基準開度よりも２０％だけ開度が減少された１６０パルスに設定される。これにより、電子膨張弁３０が通常よりも絞り気味になる分、蒸発器４０に流入する冷媒の流量が減少される。したがって、吸入管５を介して圧縮機１０に吸入される冷媒の流量が減少される。したがって、圧縮機１０の負荷が低減される分、吐出圧力も低減される。なお、電子膨張弁３０の開度の減少分は、その時点での基準開度の約１０％以上約２０％以下に調整されるのが好ましい。
【００３０】
また、第１実施形態では、初期開度の状態で圧縮機１０が起動された後、圧力センサ８５により検出される高圧側の圧力（吐出圧力）が所定値（たとえば２．３ＭＰａ）未満に落ち着いた（低下した）場合に、所定時間（たとえば２分）毎に５％ずつ電子膨張弁３０の弁開度を増加させて基準開度に戻す制御が行われる。上記の例では、圧縮機１０が起動（再起動）された際に電子膨張弁３０の開度が１６０パルスに設定された後、２分毎に基準開度の２００パルスの５％に相当する１０パルスずつ弁開度が増加される。そして、８分後に基準開度の２００パルスに戻す制御が行われるように構成されている。
【００３１】
そして、電子膨張弁３０の開度が基準開度に戻された以降は、通常の過熱度制御として、温度センサ８２から算出される蒸発器４０の出口での冷媒の過熱度が所定値に維持されるように電子膨張弁３０の開度が微調整制御（流量調整）される。また、庫内温度が設定温度に到達した際には、電磁クラッチ１５の通電が解除されて圧縮機１０が停止されるなどして蒸発器４０の冷却能力が調整されて、冷凍庫１０５内が所定温度範囲内に維持される。
【００３２】
また、冷却装置１００では、圧縮機１０が起動されて以降、電磁クラッチ１５の通電が継続されることによって電磁コイル自体が熱を帯びてくる。したがって、電磁クラッチ１５には保護装置（図示せず）が設けられている。これにより、電磁コイルの温度が保護装置に設定されている電磁クラッチ保護動作温度に到達した場合、電磁コイルへの通電が強制的に遮断されて電磁コイルが冷却される。ただし、電磁コイルへの通電が遮断された状態では、電磁クラッチ１５が駆動力遮断状態となって圧縮機１０が駆動されなくなる。このため、冷凍庫１０５が冷却されなくなり、庫内温度を設定値に保つことができなくなる。
【００３３】
（電子膨張弁の制御による電磁クラッチの冷却）
そこで、第１実施形態では、冷却装置１００の運転中、電磁クラッチ１５（電磁コイル）近傍の温度が電磁クラッチ１５を切断（遮断）するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値（たとえば３０℃）に達した際、電子膨張弁３０の開度を所定量だけ増加させる制御が行われる。これにより、蒸発器４０に多量の冷媒が流通されるとともに蒸発器４０で十分に蒸発し切らない冷媒が吸入管５へと流通されて冷媒が液相戻り状態（液バック状態）で圧縮機１０に吸入されるように構成されている。このように、圧縮機１０に吸入される冷媒の温度を低下させることによって圧縮機１０を冷やすとともに、冷やされた圧縮機１０によって電磁クラッチ１５（電磁コイル）が冷却されるように構成されている。つまり、電磁クラッチ１５の保護装置を作動させることなく、電磁コイルへの通電が継続された状態で圧縮機１０に吸引される冷媒により電磁クラッチ１５の電磁コイルが冷却されるように構成されている。したがって、冷凍庫１０５の冷却も継続される。
【００３４】
また、第１実施形態では、圧縮機１０の吐出温度を検出する温度センサ８２の検出結果に基づいて、電子膨張弁３０の開度を所定量だけ増加させる制御が行われる。すなわち、温度センサ８２の検出結果に基づいて電磁クラッチ１５の温度を推定するとともに、推定された電磁クラッチ１５の温度が上限温度に達した際、電子膨張弁３０の開度を所定量だけ増加させる制御が行われる。これにより、夏季などの周囲温度（外気温度）の高い条件下で圧縮機１０を連続運転したとしても、通電された電磁クラッチ１５が電磁クラッチ保護動作温度を超える（オーバーヒートする）ことで圧縮機１０を強制的に停止して庫内温度を設定値に保つことができなくなることが回避されるように構成されている。第１実施形態における冷却装置１００は、上記のように構成されている。
【００３５】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００３６】
第１実施形態では、圧縮機１０の起動時における電子膨張弁３０の開度を圧縮機１０の起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機１０から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行う制御部７０を備える。これにより、通常運転時に蒸発器４０への冷媒流量を調整するための電子膨張弁３０を適切に利用して、圧縮機１０の起動時に圧縮機１０の吸入／吐出圧力を調整することができるので、蒸発器４０と圧縮機１０との間に、別途、圧力調整弁（吸入圧力調整弁）を設ける必要がない。これにより、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機１０の起動直後の過渡状態における吐出圧力の急激な上昇を抑制することができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、制御部７０による電子膨張弁３０の迅速な動作制御（開度変更制御）を利用して、圧縮機１０の起動直後に圧縮機１０に吸入される冷媒流量を迅速に低下させることができるので吐出圧力の急激な上昇を迅速に回避することができる。この結果、起動直後の過渡状態における冷凍サイクルを迅速に安定させることができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、圧縮機１０の起動後、圧縮機１０と電子膨張弁３０との間の冷媒の圧力に基づいて電子膨張弁３０の開度を徐々に基準開度に向けて増加させる制御を行うように制御部７０を構成する。これにより、圧縮機１０の起動直後の過渡状態における冷凍サイクルの迅速な安定を図りつつ、吐出圧力の推移を確実に把握しながら電子膨張弁３０の開度を通常運転時の開度へと復帰させることができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、圧縮機１０の運転中に電磁クラッチ１５近傍の温度が電磁クラッチ１５を切断するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際、電子膨張弁３０の開度を増加させて圧縮機１０に吸入される冷媒の温度を低下させることにより、電磁クラッチ１５を冷却する制御を行うように制御部７０を構成する。これにより、通常運転時に蒸発器４０への冷媒流量を調整するための電子膨張弁３０を適切に利用して、電磁クラッチ１５の温度が電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際に電磁クラッチ１５を冷却することができる。すなわち、電磁クラッチ１５を切断して圧縮機１０を強制的に停止させることなく電磁クラッチ１５を冷却することができるので、蒸発器４０の冷却能力を維持し続けることができる。したがって、電磁クラッチ１５のオーバーヒートに伴う圧縮機１０の強制的な停止に起因して、冷凍庫１０５に保管された物品の保冷温度がこの影響を受けて上昇することを回避することができる。
【００４０】
［第２実施形態］
図４〜図６を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、冷却装置２００の運転中に高圧側の冷媒の圧力が所定値以上となって保護動作として圧縮機１０が停止した後に、圧縮機１０を再起動する際の電子膨張弁３０の制御について説明する。図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同じ符号を付して図示する。
【００４１】
（冷却装置の構成）
本発明の第２実施形態による冷却装置２００では、図４に示すように、蒸発器４０と圧縮機１０との間に液バック運転防止用のアキュムレータ４５が設けられている。また、蒸発器４０とアキュムレータ４５とは、冷媒配管４により接続され、アキュムレータ４５と圧縮機１０とは、吸入管５により接続されている。
【００４２】
ここで、第２実施形態では、冷媒配管４には、制御部７０の指令に基づき流路を開状態と閉状態とに切り替え可能な電磁弁５１が設けられている。なお、通常運転時では、電磁弁５１は、開状態に維持されている。また、蒸発器４０の入口部近傍には、蒸発器４０に流入する冷媒の温度を検出する温度センサ８３が設けられている。また、電磁弁５１および温度センサ８３は、制御部７０に電気的に接続されている。
【００４３】
冷却装置２００の運転中、周囲温度（外気温度）などに起因して高圧側の冷媒の圧力が所定値を超える場合がある。この場合、圧力センサ８５により検出される高圧側の圧力が所定値以上となり、制御部７０の指令に基づき高圧異常と判断されて圧縮機１０が強制的に停止される。そして、圧力センサ８５により検出される高圧圧力が所定値以下に低下した場合に、制御部７０の指令に基づき、圧縮機１０が再起動されるように構成されている。
【００４４】
（圧縮機の再起動時における電子膨張弁の制御）
この圧縮機１０が高圧異常で強制停止されていた状態から圧縮機１０が再起動される際、第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、電子膨張弁３０の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された初期開度に変更される。そして、冷却装置２００では、この制御に加えて、それまで開状態であった電磁弁５１に対して開閉制御を周期的に加えた状態で、電磁クラッチ１５についても通電と非通電とを周期的に繰り返す制御が行われるように構成されている。
【００４５】
この点について詳細に説明する。具体的には、図５に示すように、まず、前提として、高圧側の圧力が所定値以上となり電磁クラッチ１５が非通電となって圧縮機１０が強制的に停止されたとする。
【００４６】
そして、時間ｔ０において、開状態であった電磁弁５１が閉状態に切り替えられる。その後、時間ｔ１において電磁クラッチ１５が通電され、期間Ｌ１が経過した後、時間ｔ２の時点で電磁クラッチ１５が非通電にされる。時間ｔ２から期間Ｌ３が経過した後、時間ｔ３の時点において電磁弁５１が開状態に切り替えられ、期間Ｌ４が経過した後、時間ｔ４の時点で電磁弁５１が閉状態に切り替えられる。その後、時間ｔ５において再び電磁クラッチ１５が通電され、期間Ｌ１が経過した後、時間ｔ６の時点で電磁クラッチ１５が非通電にされる。時間ｔ６から期間Ｌ３が経過した後、時間ｔ７の時点において電磁弁５１が開状態に切り替えられ、期間Ｌ４が経過した後、時間ｔ８の時点で、電磁弁５１が閉状態に切り替えられる。このように、第２実施形態では、電磁弁５１が閉状態で電磁クラッチ１５を短時間だけ通電して圧縮機１０を駆動し、圧縮機１０が停止された状態（期間Ｌ２）で電磁弁５１を短時間（期間Ｌ４）だけ開状態にする制御が交互に周期的に繰り返えされる。なお、期間Ｌ１は約１秒であり、期間Ｌ４は約４秒である。
【００４７】
これにより、期間Ｌ１を利用して電磁弁５１からアキュムレータ４５を含む圧縮機１０までの吸入管５の冷媒を圧縮機１０に戻して高圧側に吐出させる。また、期間Ｌ４を利用して蒸発器４０内に滞留する冷媒を吸入管５に移動させる。そして再び電磁弁５１を閉じて圧縮機１０を駆動することにより、吸入管５の冷媒を圧縮機１０に戻す。このように、低圧側に滞留する冷媒を少量ずつ圧縮機１０に戻すことによって、圧縮機１０を再起動しても、高圧側の圧力が保護動作を働かせるために設定されていた所定値未満になる状態を維持し続ける。これにより、圧縮機１０が再起動された場合であっても、周囲温度などに起因して圧力センサ８５により検出される高圧側の圧力が短時間で所定値以上となり圧縮機１０が強制的に停止してしまう現象が繰り返されないように構成されている。
【００４８】
また、第２実施形態では、蒸発器４０に流入する冷媒の温度を検出する温度センサ８３の検出結果に基づいて、圧縮機１０の断続的な運転から連続運転に移行されるように構成されている。この場合、図５に示すように、電磁弁５１が閉じられる時間ｔ４や時間ｔ８において、温度センサ８３により蒸発器４０に流入する冷媒の温度が把握される。すなわち、短期間運転を繰り返すと、温度センサ８３による蒸発器４０に流入する冷媒の温度が低下してくるが、これは、蒸発器４０に流入する冷媒の温度と圧縮機１０の低圧側の冷媒圧力とが相関関係を有するので、冷媒の温度が所定値まで低下したことで圧縮機１０を連続運転するに足るだけの圧力（低圧側の冷媒圧力）になったことが把握可能であるからである。そして、温度センサ８３により検出された冷媒の温度が所定温度（たとえば、２０℃）未満になった時点で、図５に示したタイミングチャートによる制御が終了されるとともに、以降は、電磁クラッチ１５の通電が継続されるように構成されている。これにより、圧縮機１０も連続的に駆動される。
【００４９】
次に、第２実施形態による冷却装置２００によって冷却運転が行われる際に、圧縮機１０が再起動される際の制御部７０の処理フローについて説明する。
【００５０】
図６に示すように、まず、ステップＳ２１では、制御部７０（図４参照）の指令に基づき電子膨張弁３０（図４参照）の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された初期開度に設定される。この点は、上記第１実施形態と同様である。そして、ステップＳ２２では、電磁弁５１（図４参照）が閉じられる。そして、ステップＳ２３では、外気ファン２１（図４参照）および庫内ファン４１（図４参照）がそれぞれ駆動される。
【００５１】
ステップＳ２４では、制御部７０の指令に基づき、電磁クラッチ１５（図４参照）が期間Ｌ１だけ通電されるとともに、期間Ｌ１経過後に電磁クラッチ１５の通電が停止される。そして、ステップＳ２５では、電磁弁５１が期間Ｌ４だけ開かれるとともに、期間Ｌ４経過後に電磁弁５１が閉じられる。そして、ステップＳ２６では、温度センサ８３（図４参照）による冷媒の温度が２０℃未満であるか否かが制御部７０により判断される。ステップＳ２６において、温度センサ８３による冷媒の温度が２０℃未満でないと判断された場合には、ステップＳ２４〜２６の処理を繰り返す。すなわち、図５に示すように、電磁弁５１が閉状態のまま圧縮機１０が期間Ｌ１だけ駆動された後、停止され、期間Ｌ３経過後に電磁弁５１が期間Ｌ４だけ開状態に切り替えられ閉じられる。そして、圧縮機１０は時間Ｌ２だけ停止された後、電磁弁５１が閉状態のまま再び期間Ｌ１だけ駆動される。冷媒の温度が２０℃未満になるまで、電磁弁５１の開閉動作および電磁クラッチ１５（圧縮機１０）の断続動作が繰り返される。
【００５２】
ステップＳ２６において、温度センサ８３による冷媒の温度が２０℃未満になったと判断された場合には、ステップＳ２７において、電磁弁５１が開かれる。そして、ステップＳ２８では、電磁クラッチ１５が連続的に通電される。これにより、圧縮機１０（図４参照）が連続的に駆動される。そして、ステップＳ２９では、制御部７０の指令に基づき電子膨張弁３０の開度がそれまでの初期開度に設定されていた状態から、通常の基準開度に戻される。これにより、本制御フローは、終了される。
【００５３】
このように、第２実施形態では、吐出圧力が高くなりすぎて圧縮機１０が停止した（高圧異常停止した）後の再起動のための運転制御が行われる。また、圧縮機１０の再起動に際して、蒸発器４０の滞留冷媒を少量ずつ圧縮機１０に吸入させて滞留冷媒を減少させることにより、吸入圧力の低下とともに吐出圧力の上昇を抑制しながら圧縮機１０を再起動させるように構成されている。なお、第２実施形態による冷却装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５４】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５５】
第２実施形態では、蒸発器４０と圧縮機１０との間に電磁弁５１を備え、圧縮機１０の起動時に、電子膨張弁３０の開度制御に加えて、電磁弁５１の開閉動作および電磁クラッチ１５の断続動作を行うことにより、圧縮機１０から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように制御部７０を構成する。これにより、制御部７０による電子膨張弁３０の迅速な開度変更制御に加えて、制御部７０による電磁弁５１の開閉動作と電磁クラッチ１５の断続動作とを組み合わせて、圧縮機１０の起動直後に圧縮機１０に吸入される冷媒流量を迅速に低下させることができる。これにより、冷却装置２００の運転条件（周囲温度や熱負荷）がより過酷な条件下で圧縮機を起動する場合であっても、圧縮機１０の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避して圧縮機１０の運転を継続させることができる。
【００５６】
また、第２実施形態では、温度センサ８３により検出される圧縮機１０と電子膨張弁３０との間の冷媒の温度に基づいて、電磁弁５１の開閉動作および電磁クラッチ１５の断続動作を行う状態から、圧縮機１０を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように制御部７０を構成する。これにより、冷却装置２００の運転条件（周囲温度や熱負荷）がより過酷な条件下で圧縮機１０を起動する場合であっても、圧縮機１０の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避しつつ、冷凍サイクルが安定した後に、圧縮機１０を連続的に運転して蒸発器４０に冷却能力を発揮させることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５７】
［第２実施形態の変形例］
図６および図７を参照して、第２実施形態の変形例について説明する。この第２実施形態の変形例では、上記第２実施形態とは異なり、温度センサ８３の代わりに吸入管５に設けられた圧力センサ８６の検出結果に基づいて圧縮機１０の再起動させる例を説明する。
【００５８】
冷却装置２５０においては、図７に示すように、圧力センサ８６を蒸発器４０の出口に設ける。そして、ステップＳ２６において、圧力センサ８６による冷媒の圧力が所定値（たとえば１ＭＰａ）未満であるか否かが制御部７０により判断される。ステップＳ２６において、圧力センサ８６による冷媒の圧力が所定値（１ＭＰａ）未満でないと判断された場合には、ステップＳ２４〜２６の処理を繰り返す。そして、ステップＳ２６において、圧力センサ８６による冷媒の圧力が所定値（１ＭＰａ）未満になったと判断された場合には、ステップＳ２７において、制御部７０の指令に基づき電磁弁５１が開かれる。
【００５９】
第２実施形態の変形例では、圧力センサ８６により検出される圧縮機１０と電子膨張弁３０との間の冷媒の圧力に基づいて、電磁弁５１の開閉動作および電磁クラッチ１５の断続動作を行う状態から、圧縮機１０を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように制御部７０を構成する。これにより、圧縮機１０の低圧側の冷媒の圧力を直接的に検出しながら圧縮機１０の再起動に関する制御をより正確に行うことができる。なお、第２実施形態の変形例のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【００６０】
［第３実施形態］
図２および図８〜図１０を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、圧縮機１０の起動時の吐出圧力の抑制に電子膨張弁３０の制御を適用したのに加えて、電子膨張弁３０の制御を蒸発器４０の除霜運転にも適用した例について説明する。図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同じ符号を付して図示する。
【００６１】
（冷却装置の構成）
本発明の第３実施形態による冷却装置３００では、図８に示すように、吐出管１には、制御部７０の指令に基づき開状態と閉状態とに切り替え可能な電磁弁５２が設けられている。また、吐出管１と冷媒配管３とを接続する冷媒配管（ホットガス配管）６が設けられており、冷媒配管６には制御部７０の指令に基づき開状態と閉状態とに切り替え可能な電磁弁５３が設けられている。なお、通常運転時では、電磁弁５２は開状態に維持され、電磁弁５３は閉状態に維持される。また、吸入管５には、圧縮機１０に吸入される冷媒の温度を検出する温度センサ８４と、圧力を検出する圧力センサ８７とが設けられている。
【００６２】
冷却装置３００は、冷凍庫１０５を冷却するために蒸発器４０内部を流通する冷媒は庫内を循環する空気の温度よりも低い温度で蒸発するように制御される。また、循環空気が冷却される際に循環空気に含まれる水分（水蒸気）も冷やされる。この際、冷やされた水分（水蒸気）が蒸発器４０の伝熱面（フィンの表面）に付着して凍結（氷結）し次第に広範囲に付着して霜（氷）が発生する。また、霜（氷）の発生が通風抵抗（フィンの目詰まり）となり蒸発器４０の熱交換性能（伝熱性能）が著しく低下する。したがって、蒸発器４０の伝熱面（フィンの表面）付着する霜や氷を定期的に融かす除霜運転が行われる。
【００６３】
除霜運転においては、図９に示すように、電磁弁５２が閉状態かつ電磁弁５３が開状態に切り替えられる。外気ファン２１は運転が継続される一方、庫内ファン４１は運転が停止される。そして、圧縮機１０から吐出された高温（高圧）の冷媒ガス（ホットガス）が、冷媒配管６を経由して蒸発器４０に流入される。また、凝縮器２０および受液器２２内の冷媒も電子膨張弁３０を経由して蒸発器４０に流入される。冷媒配管６からのホットガスと電子膨張弁３０を経由した気液二相状態の冷媒とが蒸発器４０内で混合された状態で流通されることにより、蒸発器４０に付着する霜（氷）は融解される。
【００６４】
ここで、第３実施形態では、蒸発器４０に付着する霜の着霜量を推定するとともに、推定された着氷量に基づいて電子膨張弁３０の開度を制御することにより、蒸発器４０に付着する霜（氷）を融解する除霜運転が行われるように構成されている。以下、冷却装置３００によって除霜運転が行われる際の制御部７０の処理フローについて説明する。
【００６５】
（除霜運転時における制御部の演算処理）
冷却装置３００の運転中、冷凍サイクル状態が所定の条件を満たした際、除霜運転が開始される。図１０に示すように、まず、ステップＳ３１では、制御部７０（図８参照）の指令に基づき電子膨張弁３０（図８参照）の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された除霜運転時の初期開度に設定される。そして、圧縮機１０（図８参照）が連続的に駆動されてポンプダウン運転が行われる。すなわち、電子膨張弁３０が絞られることによって蒸発器４０（図８参照）および吸入管５（図８参照）の冷媒が圧縮機１０により回収されて高圧側（吐出管１、凝縮器２０および受液器２２）へと移動（回収）される。
【００６６】
ステップＳ３２では、蒸発器４０に付着する霜（氷）の着霜量（着氷量）が制御部７０により推定（推算）される。着霜量の推定にあたっては、前回の除霜運転終了後から今回の除霜運転開始までの間に冷凍庫１０５（図８参照）の開閉扉が開閉された回数や、外気温度、庫内温度、冷気風速（蒸発器４０を通過する風速）などに基づいて推定される。
【００６７】
ステップＳ３３では、推定された着霜量に基づいて霜（氷）を融解するための必要熱量Ｗが算出される。なお、必要熱量Ｗは、推定された着氷量に氷の融解潜熱を乗じることで算出される。そして、ステップＳ３４では、この必要熱量Ｗを得るための蒸発器４０の入口における冷媒条件（冷媒の温度および乾き度Ｘ）が制御部７０により算出される。
【００６８】
具体的には、温度センサ８４（図８参照）による圧縮機１０に吸入される冷媒の温度および圧力センサ８７（図８参照）による圧縮機１０に吸入される冷媒の圧力に基づいて圧縮機１０に吸入される冷媒の密度が算出される。なお、冷媒物性値が記憶されたテーブル（図示せず）がＲＯＭ７１（図２参照）に格納されており、このテーブルが参照されることによって圧縮機１０に吸入される冷媒の密度が取得される。そして、取得された冷媒の密度に圧縮機１０の気筒体積（排除容積）と圧縮機１０の回転数（いずれも既知の値）とを乗じることにより、圧縮機１０に吸入される冷媒流量Ｇが算出される。
【００６９】
ここで、必要熱量Ｗは、蒸発器４０の入口での冷媒の比エンタルピｈ１と蒸発器４０の出口での冷媒の比エンタルピｈ２との差Δｈ（Δｈ＝ｈ２−ｈ１）と、蒸発器４０を流通する冷媒流量Ｇとの積に等しくなる（Ｗ＝Ｇ×Δｈ）。比エンタルピｈ２は、圧縮機１０の入口での冷媒物性値から近似的に把握されるので、ｈ１＝ｈ２−Δｈの関係から、蒸発器４０の入口での冷媒の比エンタルピｈ１が算出される。そして、冷媒物性値が記憶されたテーブルが参照されて蒸発器４０の入口での冷媒の比エンタルピｈ１に対応する乾き度Ｘが取得される。たとえば、計算条件の一例として、冷媒配管６を経由するホットガスが４０℃でかつ電子膨張弁３０を経由する気液二相冷媒が０℃であるとした場合、ステップＳ３４における制御部７０による演算の結果、冷媒流量Ｇのもと、蒸発器４０の入口の冷媒温度（蒸発器４０内を流通する気液二相冷媒の温度）を１０℃に制御（設定）した場合には、蒸発器４０の入口における気液二相冷媒の乾き度Ｘを「０．３」にすれば差Δｈに相当する必要熱量Ｗが得られるという結果が導出される。すなわち、ステップＳ３４における演算結果は、冷媒流量Ｇのもと１０℃かつ０．３の乾き度を有する気液二相冷媒が蒸発器４０の入口から流入することによって、蒸発器４０に必要熱量Ｗを発揮させて蒸発器４０に付着した霜を融解可能であるということを示す。
【００７０】
そして、ステップＳ３５では、ステップＳ３４で得られた蒸発器４０の入口の冷媒条件（冷媒の温度＝１０℃および乾き度Ｘ＝０．３）を実現させるための電子膨張弁３０の開度が算出される。すなわち、圧縮機１０に吸入される冷媒流量Ｇのうち、冷媒配管６を経由する４０℃のホットガスの冷媒流量と、電子膨張弁３０を経由する０℃の気液二相冷媒の冷媒流量とをいずれの割合で混合した場合に蒸発器４０の入口の冷媒条件（冷媒流量Ｇ、冷媒の温度＝１０℃および乾き度Ｘ＝０．３）が満たされるかが制御部７０により演算される。なお、電子膨張弁３０の開度の決定に際しては、庫内温度と周囲温度との影響を加味する必要があるので、ＲＯＭ７１（図２参照）に格納されている開度基準表７５（図３参照）が参照される。そして、電子膨張弁３０の開度がステップＳ３５で決定された開度へと変更される。
【００７１】
そして、ステップＳ３６では、図９に示すように、開状態の電磁弁５２を閉状態に切り替えるとともに閉状態の電磁弁５３を開状態に切り替える。この際、外気ファン２１は運転が継続される一方、庫内ファン４１は運転が停止される。これにより、圧縮機１０から吐出された高温（高圧）の冷媒ガス（ホットガス）が冷媒配管６を経由して蒸発器４０に流入される。そして、蒸発器４０を流通する冷媒が約１０℃を維持するように、電子膨張弁３０の開度が微調整制御される。また、この間、蒸発器４０に付着した霜が融解される。
【００７２】
その後、ステップＳ３７では、温度センサ８２の検出結果に基づいて蒸発器４０の出口での冷媒の温度が１℃よりも大きいか否かが制御部７０により判断される。蒸発器４０の出口での冷媒の温度が１℃以下である場合には、ステップＳ３６に戻って除霜動作（霜の融解）を継続する。また、ステップＳ３７において蒸発器４０の出口での冷媒の温度が１℃よりも大きいと判断された場合には、ステップＳ３８では、閉状態の電磁弁５２が開状態に切り替えられるとともに、開状態の電磁弁５３が閉状態に切り替えられる。
【００７３】
そして、ステップＳ３９では、電磁クラッチ１５の電磁コイルが非通電（消磁）に制御されて圧縮機１０が停止される。そして、ステップＳ４０では、所定時間（たとえば３分）が経過したか否かが判断されるとともに所定時間が経過するまでこの判断が繰り返される。この間、蒸発器４０から流下（滴下）した水がほぼ排出される。また、ステップＳ４０において所定時間（３分）が経過したと判断された場合、ステップＳ４１では、電磁クラッチ１５の電磁コイルが通電（励磁）されて圧縮機１０が起動（再起動）される。そして、ステップＳ４２では、通常の冷却運転を再開するにあたって、圧縮機１０は再起動されるので、上記第１実施形態で説明した電子膨張弁３０の開度制御（基準開度よりも減少させる初期開度に変更する制御）が行われる。なお、第３実施形態による冷却装置３００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７４】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７５】
第３実施形態では、上記のように、蒸発器４０に付着する霜（氷）の着霜量（着氷量）を推定するとともに、推定された着霜量に基づいて電子膨張弁３０の開度を制御することにより、蒸発器４０に付着する霜を融解する除霜運転を行うように制御部７０を構成する。これにより、除霜運転が行われる際に予め推定された蒸発器４０の着氷量に基づいて霜を融解するための必要最小限の熱量（冷媒流量Ｇのもとでの蒸発器４０の入口におけるホットガスが混合された冷媒の温度および乾き度Ｘ）を算出するとともに、この必要最小限の熱量を得るために電子膨張弁３０の開度を調整して冷媒を蒸発器４０内に流通させることができる。この結果、必要最小限の熱量（冷媒流量）を用いて蒸発器４０に付着した霜を短時間で融解することができるので、除霜運転時に蒸発器４０の冷却能力が一時的に低下することに起因して冷凍庫１０５に保管された物品の保冷温度が上昇するのを最小限のレベルに抑制することができる。
【００７６】
また、第３実施形態では、除霜運転開始時に、電子膨張弁３０の開度を基準開度よりも所定量だけ減少させるように制御部７０を構成する。これにより、除霜運転開始時に蒸発器４０および吸入管５の冷媒を圧縮機１０により回収して高圧側（吐出管１、凝縮器２０および受液器２２）へと移動させる（回収する）ことができるので、その後の除霜運転時に、蒸発器４０から戻される液相戻り状態（液バック状態）の冷媒に起因して圧縮機１０が破損するのを回避することができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７７】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【００７８】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、圧縮機１０の起動後、圧力センサ８５により検出される高圧側の圧力が所定値未満に低下した場合に電子膨張弁３０の開度を基準開度に向けて増加させたが、本発明はこれに限られない。たとえば、圧縮機１０が起動されて電子膨張弁３０が絞り気味にされた後、所定時間経過後に、電子膨張弁３０の開度を基準開度に向けて増加させる制御を開始するように構成してもよい。
【００７９】
また、上記第１〜第３実施形態では、電子膨張弁３０の開度の基準値（開度基準表７５）を複数の庫内温度と複数の周囲温度との組合せに応じて設定したが本発明はこれに限られない。すなわち、庫内温度、周囲温度、冷凍サイクル装置（冷却装置）の各部温度、外気温度、開閉扉の開閉回数、冷凍サイクル装置の周囲の風速、日射などの周囲環境情報に基づいて開度基準表が作成されていてもよい。
【００８０】
また、上記第１〜第３実施形態では、電磁クラッチ１５の冷却に際して電子膨張弁３０の開度を所定量だけ増加させたが、本発明はこれに限られない。たとえば、電磁クラッチ１５（電磁コイル）を強制的に非通電にして冷却してもよい。また、電磁クラッチ１５を強制的に非通電にし、かつ、庫内ファン４１を強制的に停止してもよい。また、圧縮機１０の運転が継続される（電磁クラッチ１５の通電が継続される）状態の場合には、一定時間ごと（１時間に１回の頻度等）に、保冷された庫内温度に影響を与えない程度の時間（約２分程度）だけ電磁クラッチ１５および庫内ファン４１の少なくともいずれかを強制停止するようにしてもよい。なお、電磁クラッチ１５の周囲温度が電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値を超えた場合にのみ、この制御が行われるように構成してもよい。
【００８１】
また、上記第３実施形態では、着霜量の推定値に基づいて制御部７０が演算を行うことにより蒸発器４０の入口の冷媒条件（冷媒の温度および乾き度Ｘ）を算出したが、本発明はこれに限られない。冷却装置の冷却能力（蒸発器４０のサイズ）が既知であるならば、着霜量に対応する蒸発器４０の入口の冷媒条件が予め実験的に求められたテーブル（数表）を参照して、蒸発器４０の入口の冷媒条件（冷媒の温度および乾き度）を決定してもよい。
【００８２】
また、上記第３実施形態では、蒸発器４０を流通する冷媒の温度を１０℃に制御（設定）した場合の乾き度Ｘを算出し、これを満足する電子膨張弁３０の開度を決定した例について示したが、本発明はこれに限られない。冷却装置の運転状態（夏季または冬季などの使用条件や着霜量など）に応じて、蒸発器４０の霜を融解する温度（蒸発器４０を流通する冷媒の温度）を１０℃以外の温度（たとえば７℃や１２℃など）に設定して、この場合に蒸発器４０の霜を融解する必要熱量Ｗを得るための乾き度Ｘを算出するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記第１〜第３実施形態では、駆動源１１０が外部に設置されたエンジンなどである例を示したが、本発明はこれに限られない。圧縮機１０を一定速で駆動することが可能であれば、駆動源１１０は、外部に設置された電動機（モータ）であってもよい。
【００８４】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の「冷却装置」を冷凍庫１０５に適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。冷凍庫以外のたとえば、圧縮機に外部駆動源を用いたショーケース、業務用冷蔵庫、空調機器（特に電算機室など年間を通して冷却運転が要求される施設の空調システム）などに対して、本発明の「冷却装置」を適用してもよい。また、冷凍冷蔵室を備えた冷凍車に対して本発明を適用してもよい。
【００８５】
また、上記第１〜第３実施形態では、代替フロン冷媒を用いて冷却装置１００〜３００を動作させる例について示したが、本発明はこれに限られない。二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒などの自然冷媒が適用される冷却装置に対して本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０  圧縮機
２０  凝縮器
３０  電子膨張弁
４０  蒸発器
５１、５２、５３  電磁弁
７０  制御部
１００、２００、２５０、３００  冷却装置
１０５  冷凍庫
【図１】
2016205643.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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