(57)【要約】【課題】蒸発器への着霜を、低エネルギーで除霜可能な冷却庫を提供すること。【解決手段】冷却庫は、非冷凍領域３００に設けた吸熱器２と、蒸発器１と吸熱器２とを環状に接続し、不凍液８を非冷凍領域３００から蒸発器１に循環させるための不凍液管６，１１と、不凍液管１１に設置され、不凍液８を循環させるための循環ポンプ４とを備え、蒸発器１に冷凍サイクルによる流路１０および不凍液８を循環させる流路９の両方を設ける。【選択図】図２
2009092371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却物を冷凍貯蔵するための冷凍室と、
筐体内の、氷点よりも高い温度の領域である非冷凍領域と、
冷媒を圧縮するための圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を凝縮するための凝縮器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を膨張させるための減圧装置と、
前記減圧装置を経た前記冷媒を蒸発させて、前記冷凍室を冷却するための蒸発器と、
前記圧縮機、前記凝縮器、前記減圧装置および前記蒸発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成するための冷媒管と、
前記非冷凍領域に設けられた吸熱器と、
前記蒸発器と前記吸熱器とを環状に接続し、不凍液を前記非冷凍領域から前記蒸発器に循環させるための不凍液管と、
前記不凍液管に設置され、前記不凍液を循環させるための循環ポンプとを備える、冷却庫。
【請求項２】
前記圧縮機の駆動を制御するための第１の駆動制御手段と、
前記循環ポンプの駆動を制御するための第２の駆動制御手段とをさらに備え、
前記第２の駆動制御手段は、前記圧縮機の駆動が停止されている期間に、前記循環ポンプを駆動する、請求項１に記載の冷却庫。
【請求項３】
前記非冷凍領域は、被冷却物を貯蔵するための貯蔵室を含み、
前記吸熱器は、前記貯蔵室に設置され、
前記不凍液の温度を検知するための第１の温度検知手段をさらに備え、
前記第１の温度検知手段は、前記不凍液管における、前記蒸発器からの前記不凍液の出口付近に設けられ、
前記第１の温度検知手段により検知された第１の温度と、前記貯蔵室の温度に対応する第２の温度とを比較するための比較手段をさらに備え、
前記第２の駆動制御手段は、前記比較手段による比較の結果、前記第１の温度と前記第２の温度との差が、所定値以内になった場合に、前記循環ポンプを停止する、請求項２に記載の冷却庫。
【請求項４】
前記貯蔵室は、冷蔵室を含み、
前記吸熱器は、前記冷蔵室に設置される、請求項３に記載の冷却庫。
【請求項５】
前記貯蔵室は、野菜室を含み、
前記吸熱器は、前記野菜室に設置される、請求項３に記載の冷却庫。
【請求項６】
前記貯蔵室は、冷蔵室および野菜室を含み、
複数の前記吸熱器は、前記冷蔵室および前記野菜室にそれぞれ設置される、請求項３に記載の冷却庫。
【請求項７】
前記非冷凍領域は、少なくとも前記圧縮機が設けられた機械室を含み、
前記吸熱器は、前記機械室に設置され、
前記不凍液の温度を検知するための第１の温度検知手段をさらに備え、
前記第１の温度検知手段は、前記不凍液管における、前記蒸発器からの前記不凍液の出口付近に設けられ、
計時動作を行なう計時手段と、
前記第１の温度検知手段により検知された第１の温度と、前記計時手段からの出力とに基づき、前記不凍液の温度上昇率を算出するための算出手段と、
前記算出手段により算出された前記温度上昇率が、所定の値以上であるか否かを判断するための温度判断手段とをさらに備え、
前記第２の駆動制御手段は、前記温度判断手段により、前記温度上昇率が前記所定の値以上であると判断された場合に、前記循環ポンプを停止する、請求項２に記載の冷却庫。
【請求項８】
前記非冷凍領域は、被冷却物を貯蔵するための貯蔵室と、少なくとも前記圧縮機が設けられた機械室とを含み、
複数の前記吸熱器は、前記貯蔵室に設置される第１の吸熱器と、前記機械室に設置される第２の吸熱器とを含み、
前記第１の吸熱器と、前記第２の吸熱器と、前記蒸発器と、前記循環ポンプとを前記不凍液管によって環状の冷媒回路として接続し、前記不凍液を該環状の冷媒回路に循環させる、請求項２に記載の冷却庫。
【請求項９】
前記循環ポンプは、前記第１の吸熱器の出口側に接続され、かつ、前記第２の吸熱器の手前に設けられる、請求項８に記載の冷却庫。
【請求項１０】
前記第１の吸熱器による吸熱を促進するための吸熱ファンと、
前記第１の吸熱器の入口側の前記不凍液の温度を検知するための第１の温度検知手段とをさらに備え、
前記第２の駆動制御手段は、除霜運転開始の際に、前記循環ポンプとともに前記吸熱ファンを駆動し、前記前記温度検知手段が検知した温度が、所定の第１の温度以上に達した場合には、前記吸熱ファンのみ運転を停止する、請求項８または９に記載の冷却庫。
【請求項１１】
前記第２の駆動制御手段は、除霜運転開始の際に、冷却庫の周囲温度が低温である場合には、前記循環ポンプのみを駆動する、請求項１０に記載の冷却庫。
【請求項１２】
前記蒸発器の入口側の前記不凍液の温度を検知するための第２の温度検知手段をさらに備え、
前記第２の駆動制御手段は、前記冷却庫の周辺温度が低温であり、かつ、前記第２の温度検知手段が検知した温度が所定の第２の温度以下である場合には、前記圧縮機を加熱するモードにて除霜制御する、請求項１１に記載の冷却庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却庫に関し、特に、省電力型の除霜装置を備えた冷却庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般的な冷却庫は、圧縮機，凝縮器，減圧装置（キャピラリーチューブ），蒸発器を環状に連結して成る圧縮式冷凍サイクルを用いて、庫内の冷却を行なう。また、一般的に間接冷却方式が主流で、フィンチューブ型の蒸発器とファンによって得られる冷風を庫内に循環させて冷却が行なわれる。この過程において、庫内の空気が冷却されて蒸発器で露点になり、冷却された空気が凍結することで着霜が進行する。従って、ある程度着霜が進行すると蒸発器のフィン間が目詰りするので蒸発器の下部に設置したガラス管式の熱線ヒータ（除霜ヒータ）に通電し、蒸発器周辺の空気を加熱して着霜を融解させる方式が採用されている。
【０００３】
また、特許文献１では、除霜ヒータによる除霜だけでなく、冷凍サイクルの運転期間中に圧縮機から発生する排熱を利用して蒸発器に付着した霜を除去する除霜装置を備えた冷蔵庫が提案されている。具体的には、図１７に示されるように、特許文献１の冷蔵庫（冷却庫）１０００は、除霜ヒータ２７０と併用して、圧縮機等の排熱を熱媒である不凍液に蓄熱し、蒸発器２０１近傍に設置された空間部２４０まで循環させるポンプおよび放熱コイル２９２を備える。そして、ポンプおよび放熱コイル２９２により空間部１４０内の空気を熱交換させ除霜する。さらに、除霜時に空間部１４０の熱気が冷凍室２３２内に流入しないように弁２９０を備え、キャビネットが溶けないようにプレート２９４が備えられる。
【特許文献１】特開平１１−２３１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に開示された冷蔵庫（の除霜装置）は、基本的に蒸発器周辺の空気を自然対流で加熱して着霜を融解するものである。そのため、熱伝達が悪く、除霜までに長時間を要してしまったり、さらには、庫内の温度を一時的に著しく上昇させてしまうという不都合が生じる場合がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、蒸発器への着霜を、低エネルギーで除霜可能な冷却庫を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に従う冷却庫は、被冷却物を冷凍貯蔵するための冷凍室と、筐体内における氷点よりも高い温度の領域である非冷凍領域と、冷媒を圧縮するための圧縮機と、圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮するための凝縮器と、凝縮器により凝縮された冷媒を膨張させるための減圧装置と、減圧装置を経た冷媒を蒸発させて、冷凍室を冷却するための蒸発器と、圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を環状に接続して冷凍サイクルを構成するための冷媒管と、非冷凍領域に設けられた吸熱器と、蒸発器と吸熱器とを環状に接続し、不凍液を非冷凍領域から蒸発器に循環させるための不凍液管と、不凍液管に設置され、不凍液を循環させるための循環ポンプとを備える。
【０００７】
好ましくは、圧縮機の駆動を制御するための第１の駆動制御手段と、循環ポンプの駆動を制御するための第２の駆動制御手段とをさらに備え、第２の駆動制御手段は、圧縮機の駆動が停止されている期間に、循環ポンプを駆動する。
【０００８】
好ましくは、非冷凍領域は、被冷却物を貯蔵するための貯蔵室を含み、吸熱器は、貯蔵室に設置され、不凍液の温度を検知するための第１の温度検知手段をさらに備え、第１の温度検知手段は、不凍液管における、蒸発器からの不凍液の出口付近に設けられ、第１の温度検知手段により検知された第１の温度と、貯蔵室の温度に対応する第２の温度とを比較するための比較手段をさらに備え、第２の駆動制御手段は、比較手段による比較の結果、第１の温度と第２の温度との差が、所定値以内になった場合に、循環ポンプを停止する。
【０００９】
好ましくは、貯蔵室は、冷蔵室を含み、吸熱器は、冷蔵室に設置される。
あるいは、貯蔵室は、野菜室を含み、吸熱器は、野菜室に設置されることが好ましい。
【００１０】
あるいは、貯蔵室は、冷蔵室および野菜室を含み、複数の吸熱器は、冷蔵室および野菜室にそれぞれ設置されることが好ましい。
【００１１】
また、非冷凍領域は、少なくとも圧縮機が設けられた機械室を含み、吸熱器は、機械室に設置され、不凍液の温度を検知するための第１の温度検知手段をさらに備え、第１の温度検知手段は、不凍液管における、蒸発器からの不凍液の出口付近に設けられ、計時動作を行なう計時手段と、第１の温度検知手段により検知された第１の温度と、計時手段からの出力とに基づき、不凍液の温度上昇率を算出するための算出手段と、算出手段により算出された温度上昇率が、所定の値以上であるか否かを判断するための温度判断手段とをさらに備え、第２の駆動制御手段は、温度判断手段により、温度上昇率が所定の値以上であると判断された場合に、循環ポンプを停止することが好ましい。
【００１２】
さらに好ましくは、非冷凍領域は、被冷却物を貯蔵するための貯蔵室と、少なくとも圧縮機が設けられた機械室とを含み、複数の吸熱器は、貯蔵室に設置される第１の吸熱器と、機械室に設置される第２の吸熱器とを含み、第１の吸熱器と、第２の吸熱器と、蒸発器と、循環ポンプとを不凍液管によって環状の冷媒回路として接続し、不凍液を該環状の冷媒回路に循環させる。
【００１３】
また、循環ポンプは、第１の吸熱器の出口側に接続され、かつ、第２の吸熱器の手前に設けられることが好ましい。
【００１４】
また、第１の吸熱器による吸熱を促進するための吸熱ファンと、第１の吸熱器の入口側の不凍液の温度を検知するための第１の温度検知手段とをさらに備え、第２の駆動制御手段は、除霜運転開始の際に、循環ポンプとともに吸熱ファンを駆動し、温度検知手段が検知した温度が、所定の第１の温度以上に達した場合には、吸熱ファンのみ運転を停止することが好ましい。
【００１５】
また、第２の駆動制御手段は、除霜運転開始の際に、冷却庫の周囲温度が低温である場合には、循環ポンプのみを駆動することが好ましい。
【００１６】
また、蒸発器の入口側の不凍液の温度を検知するための第２の温度検知手段をさらに備え、第２の駆動制御手段は、冷却庫の周辺温度が低温であり、かつ、第２の温度検知手段が検知した温度が所定の第２の温度以下である場合には、圧縮機を加熱するモードにて除霜制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、蒸発器への着霜を、低エネルギーで除霜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１９】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１における冷却庫について説明する。
【００２０】
本実施の形態において、「冷却庫」とは、冷凍サイクルの運転により貯蔵物（被冷却物）を冷却するための装置であり、その筐体内に、被冷却物を冷凍貯蔵するための冷凍室と、氷点よりも高い温度の領域（以下「非冷凍領域」という）とを備える。本明細書において、「非冷凍領域」は、被冷却物を貯蔵するための貯蔵室と、少なくとも圧縮機が設置される機械室とを総称した領域である。「貯蔵室」は、少なくとも冷蔵室または野菜室のいずれかを含むことが望ましい。「非冷凍領域」は、冷蔵温度以上であることが好ましい。
【００２１】
以下の説明において、冷却庫は、冷凍室，冷蔵室，野菜室および機械室を備えた冷凍冷蔵庫であるものとして説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷却庫１００を示す図である。
図１を参照して、冷却庫１００は、筐体１２０のうち本体１０１内が仕切壁１０２により区切られることで、上方から冷蔵室３０、野菜室３１、冷凍室３２を備える。このように、冷却庫１００は、冷凍室３２の他、貯蔵室として、冷蔵室３０および野菜室３１を含む。
【００２３】
冷蔵室３０は、本体１０１前面に設けられた開閉扉１０６により、前面が開閉できるようになっている。また、野菜室３１及び冷凍室３２には、貯蔵物を収納する引き出し式の貯蔵容器１０７がそれぞれ設けられ、貯蔵容器１０７を引き出すことにより貯蔵物の出し入れができる。
【００２４】
また、冷却庫１００は、冷媒を圧縮するための圧縮機２０と、圧縮機２０により圧縮された冷媒を凝縮するための凝縮器２１と、凝縮器２１により凝縮された冷媒を膨張させるための減圧装置（膨張器）たとえばキャピラリーチューブ２２（図１において不図示）と、キャピラリーチューブ２２を経た冷媒を蒸発させて、冷凍室３２、冷蔵室３０および野菜室３１を冷却するための蒸発器１とを備える。
【００２５】
図１において、冷却庫１００の筐体１２０内であって本体１０１の後方下部には機械室３３が設けられ、機械室３３には、少なくとも圧縮機２０が配される。なお、機械室３３には、圧縮機２０の一端に接続される凝縮器２１がさらに配されていてもよい。
【００２６】
圧縮機２０の他端に接続される蒸発器１は、冷凍室３２の後方に設けられた下部冷気通路１１１内に配されている。凝縮器２１と蒸発器１とはキャピラリーチューブ２２（図１において不図示）を介して接続される。
【００２７】
下部冷気通路１１１は吐出口１１１ａ及び戻り口１１１ｂにより冷凍室３２と連通し、上部に庫内循環ファン２３が設けられる。下部冷気通路１１１の上方にはダンパ１１３の開閉により下部冷気通路１１１と連通可能な上部冷気通路１１４が設けられる。上部冷気通路１１４は吐出口１１４ａにより冷蔵室３０と連通する。冷蔵室３０と野菜室３１とは冷気が流通する連通口（不図示）により連通し、野菜室３１は戻り口（不図示）により蒸発器１の下方の下部冷気通路１１１と連通している。
【００２８】
ここで、一般的な冷凍サイクルについて簡単に説明する。
最初に、圧縮機２０が運転を開始し、圧縮機２０から吐き出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２１において液化される。その後、キャピラリーチューブ２２（図１において不図示）で減圧され、減圧された冷媒は蒸発器１において蒸発される。蒸発器１において気化した冷媒はサクションパイプ（不図示）を通って圧縮機２０に戻る。
【００２９】
図中斜線部は、断熱材であり、本体１０１内に機械室３３で発生した熱や外気の熱が庫内に伝わるのを防止している。
【００３０】
圧縮機２０が駆動されて冷凍サイクルが運転されると、冷凍サイクルの低温側の蒸発器１の熱交換により生成される冷気が、庫内循環ファン２３の駆動によって下部冷気通路１１１及び上部冷気通路１１４に流通する。ダンパ１１３を閉じると冷気は吐出口１１１ａから冷凍室３２に吐出される。この冷気は冷凍室３２内を流通して戻り口１１１ｂから下部冷気通路１１１の下方に戻り、冷気が循環する。
【００３１】
ダンパ１１３を開くと冷気は上記と同様に冷凍室３２に吐出されるとともに、上部冷気通路１１４を流通して吐出口１１４ａから冷蔵室３０に吐出される。冷蔵室３０に吐出された冷気は冷蔵室３０及び野菜室３１を流通して下部冷気通路１１１の下方に戻り、冷気が循環する。これにより、冷蔵室３０、野菜室３１及び冷凍室３２がそれぞれ所定温度になるように冷却される。
【００３２】
上述のような冷凍サイクルの運転によって冷却運転を行う過程で庫内、または食品から出た水蒸気が露点になり蒸発器１で結露，凍結し、着霜が進行する。冷却運転は、庫内の温度センサ（冷凍室温度センサ５１）が所定の温度に到達したことで冷凍サイクルの運転を休止し、庫内の温度センサが所定の温度以上になると再び冷凍サイクルの運転を開始することを繰り返す。このようにして、冷却庫内の温度を一定の範囲に保持している。
【００３３】
ところで、一般的な冷却庫における除霜装置（除霜ヒータ）では、圧縮機の積算運転時間が一定値を超えた時かタイマーにより、定期的に決まった時間毎に通電させる制御方法が用いられる。このような制御方法の場合、家庭用冷凍冷蔵庫におけるヒータ式除霜の標準的な仕様では、たとえば、約１４０Ｗのガラス管ヒータを約２日に１回、約５０分通電することで約３００ｇの着霜（氷）を融解させる。この場合、除霜後の冷凍室（通常−２０℃）の温度上昇は、−１０℃程度（１０℃以上上昇）になることが普通である。そうすると、次のような問題点がある。
【００３４】
１）温度上昇による冷凍保存品の品質劣化（氷結晶の再成長による肥大化）、
２）空気の自然対流による間接加熱方式であるため、エネルギー効率が低い。
【００３５】
これに対し、本実施の形態における冷却庫１００は、除霜ヒータを必要としない除霜装置（蒸発器１以外は図１において不図示）を装備することで、上記のような問題点が解消される。以下、具体的に説明する。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１における冷却庫１００の除霜装置２００を示す系統図である。
【００３７】
図２を参照して、除霜装置２００は、冷却庫１００の冷却器であるフィンチューブ型の蒸発器１と、非冷凍領域３００に設けられた吸熱器２と、蒸発器１および吸熱器２を環状に接続し、熱媒体である不凍液８を非冷凍領域３００から蒸発器１に循環させるための不凍液管６，１１と、不凍液８の温度膨張を吸収するクッションタンク３と、不凍液管１１に設置され、不凍液８を循環させるための除霜用循環ポンプ４と、非冷凍領域３００内の熱を吸熱器２に吹き付けて吸熱器２における吸熱を促進するための除霜用循環ファン２４とを含む。蒸発器１、吸熱器２およびクッションタンク３は、除霜用循環ポンプ４を介して環状に接続される。
【００３８】
除霜用循環ポンプ４は、吸熱器２および除霜用循環ファン２４と同じく非冷凍領域３００に設けられる。なお、必ずしも除霜用循環ポンプ４は吸熱器２等が配される非冷凍領域３００内に設けられる必要はない。
【００３９】
このように、本実施の形態において、蒸発器１には、２系統の媒体流路９，１０が備えられる。
【００４０】
不凍液８が循環する流路９は、蒸発器１内の複数の不凍液管６をヘッダー管５を通じて、蒸発器１内をパラレルに流通するよう連結してある。これにより、蒸発器１に着霜した氷を融解させることが可能となる。不凍液８は、蒸発器１が運転しても蒸発器１内で液状を保持できるよう、凍結点が−５０℃程度のものを使用することが好ましい。具体的には、たとえば、エチレングリコール系、有機酸塩系等が用いられる。
【００４１】
なお、蒸発器１内を通る複数の不凍液管６は、ヘッダー管５を介して複数の流路を構成しているため、１つの流路を構成する不凍液管１１と区別するために、以下「不凍液分管６」と称する。
【００４２】
一方、冷蔵庫を冷却するための冷媒流路１０は、不凍液８が循環する流路９とは完全独立の流路を構成し，冷媒管７により、シリーズに連結して冷凍サイクルを構成する。冷媒としては、たとえばフロン系、炭化水素系が用いられる。
【００４３】
図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態１における蒸発器１の構成を示す模式図である。なお、図３において、フィンの図示を省略しているが、蒸発器１は、フィンチューブ型の一例であるものとする。図３において、（ａ）は蒸発器１の正面図であり、（ｂ）は蒸発器１の左側面であり、（ｃ）は蒸発器１の右側面であり、（ｄ）は蒸発器１の上面図である。
【００４４】
図３（ａ）〜（ｄ）を参照して、蒸発器１において、冷凍サイクルと接続する冷媒管７と不凍液が循環する不凍液分管６とが完全独立で一体に形成され、フィンを共有する構造を持つ。これらの管６，７は、それぞれ同種で連結されて２系統の流路が構成される。
【００４５】
図３（ａ），（ｄ）を参照して、５本の不凍液分管６は、その両端がヘッダー管５に接続され、ヘッダー管５は、不凍液管１１に接続されている。
【００４６】
また、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、冷媒管７は、蒸発器１の両端部において湾曲しており、１本の冷媒管７が蒸発器１内を巡るように形成されている。
【００４７】
蒸発器１の形状や不凍液分管６の配管については、できるだけ不凍液８との熱抵抗が小さくなることが望ましい。そのため、この条件を満たす設計であれば、図に示したような形態に限定されるものではない。図中、５本の不凍液分管６が蒸発器１を貫通しているが、複数であればその本数は限定されない。
【００４８】
本実施の形態における冷却庫１００では、冷凍サイクルの休止期間に、循環ポンプ４と除霜用循環ファン２４とを駆動させる。すなわち、本実施の形態における除霜方式は、冷凍サイクルの休止期間中に、非冷凍領域３００の熱を不凍液８に伝熱させ（吸熱させ）、伝熱された不凍液８により、蒸発器１に着霜した氷を融解させる方式である。また、本実施の形態における除霜方式は、冷凍サイクルの休止期間毎に除霜運転をすることで、少量の着霜を融解させることを特徴とする。
【００４９】
なお、「非冷凍領域３００の熱を吸熱する」とは、蒸発器１に着霜した氷の熱を非冷凍領域３００に放熱すると言い換えることができる。つまり、吸熱器２は、不凍液８を介して、蒸発器１に着霜した氷の熱と非冷凍領域３００の熱とを熱交換する機能を有する。このように、吸熱器２で吸収された熱は、蒸発器１に着霜した氷を液化するときの潜熱として利用される。
【００５０】
ここで、本実施の形態に採用される吸熱器２、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４（以下「不凍液循環系」ともいう）は、具体的には以下の条件を満たすことが必要となる。なお、吸熱器２は、たとえば、フィンチューブ熱交換式のファンコイルであるものとする。しかしながら、このような形態に限定されず、たとえば、ロールボンド式のパネル状であってもよい。
【００５１】
（１）まず、冷却庫１００の除霜に必要な吸熱量について説明する。
＜一般的な冷却庫（冷凍冷蔵庫）における着霜量（１日当たり）と融解熱量＞
通常、平均的な着霜量は１５０ｇ／日程度で、冷蔵庫ドアが完全に閉まりきっていない場合等は通常時の３倍強となる５００ｇ／日の着霜が生じている。
【００５２】
これを前提として、蒸発器１への着霜の融解に必要な熱量は以下のように計算される。
・−２５℃の氷１５０ｇ（通常）〜５００ｇ（最大）を５℃の水にする熱量
⇒１６．３ｋｃａｌ〜４８．８ｋｃａｌ
・上記着霜量を時間（分）当たりに換算すると、
⇒０．１０ｇ／ｍｉｎ〜０．３５ｇ／ｍｉｎ
・圧縮機の運転時間比（ＯＮ：６０分，ＯＦＦ：２０分→運転率７５％）から、１ハンチング当たりの着霜量
⇒６．０ｇ〜２１．０ｇ
・上記着霜量を冷凍サイクルの休止時間２０分の時間内に融解するための加熱能力（−２５℃→５℃）
⇒２．１ｋｃａｌ／ｈ〜６．１ｋｃａｌ／ｈ（２．４Ｗ〜７．１Ｗ）必要。
【００５３】
（２）以上の必要加熱能力の計算から、非冷凍領域３００から７．１Ｗを吸熱できる不凍液循環系を備えておけばよいことになる。但し、蒸発器１の熱容量を考慮すると、オールアルミ製熱交換器（約８００ｇ）を２０分で−２５℃から５℃に温度上昇させるためには、加熱能力として約１９．７Ｗ必要であるため、総合的に約２７Ｗ吸熱できる熱交換能力が必要である。
【００５４】
参考として、具体的に不凍液循環系から見た設計例を以下に示す。
「吸熱量Ｑ＝冷媒比熱×循環量×吸熱器２の入口・出口温度差」であることから、７．１Ｗの吸熱量を得る循環系条件として、たとえば、
・ブライン比熱：０．６２（ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｋ）  （株）ショーワ製コールドブライン（登録商標）ＦＰ４０使用
・循環量：２０．０ｋｇ／ｈ（０．３３ｋｇ／ｍｉｎ）
・吸熱器２の入口・出口温度差ΔＴ：  ２度
となるような不凍液循環系を採用するとよい。上記条件によると、吸熱量Ｑ＝２８．８Ｗとなり、必要な熱交換能力を保有していることがわかる。
【００５５】
図４は、本発明の実施の形態１の冷却庫１００の系統図である。
本実施の形態において、吸熱器２は、非冷凍領域３００のうち、約５℃に制御される冷蔵室３０に設けられる。
【００５６】
冷却庫１００は、圧縮機２０と凝縮器２１とキャピラリーチューブ２２と蒸発器１とを環状に接続した冷凍サイクルの冷媒流路１０、および、蒸発器１に設けた不凍液循環流路９が存在する。不凍液循環流路９には、クッションタンク３と吸熱器２とが循環ポンプ４を介して環状に接続される。また、除霜用循環ファン２４は、吸熱器２に風が吹き付けられるように設置される。このような構成とすることで、吸熱器２は、除霜用循環ファン２４により冷蔵室３０内の熱を吸熱する。吸熱器２を通って温度が上昇した不凍液８が、蒸発器１を流通することにより、蒸発器１に着霜した霜（氷）が融解される。
【００５７】
冷蔵室３０には、冷蔵室３０内の温度を検出するための冷蔵室温度センサ５２が設置される。
【００５８】
図５は、本発明の実施の形態１の冷却庫１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００５９】
図５を参照して、冷却庫１００は、上述した構成に加え、冷却庫１００全体を制御する制御部５０、冷凍室３２に設置され、冷凍室３２の温度を検知するための冷凍室温度センサ５１、不凍液８の温度を検知するための不凍液温度センサ１２、計時動作をするタイマ５４、各種データおよびプログラムを記憶するためのメモリ５５を備える。
【００６０】
制御部５０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、冷却庫
１００の機能を実現するための各種演算処理を行なう。メモリ５５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および不揮発性のフラッシュメモリなどを含む。
【００６１】
不凍液温度センサ１２は、不凍液分管６における、蒸発器１からの不凍液８の出口付近に設置される。このような場所に不凍液温度センサ１２を設置することで、蒸発器１の温度を知ることができる。
【００６２】
なお、冷却庫１００は、野菜室３１に設けられ、野菜室３１の温度を検知するための野菜室温度センサ５３や、各室３０〜３２の扉や引き出しの開閉を検知するための少なくとも１つのドアスイッチ５６などをさらに備えてもよい。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態１の冷却庫１００の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００６４】
図６を参照して、制御部５０は、冷凍サイクルを実現するための処理を行なう第１駆動制御部５０１および除霜運転を実現するための処理を行なう除霜運転処理部５１０を含む。
【００６５】
第１駆動制御部５０１は、冷凍室温度センサ５１からの出力に基づき、圧縮機２０および庫内循環ファン２３の運転を制御する。第１駆動制御部５０１の処理については、公知の技術により行なわれてよい。そのため、ここでの具体的な説明は行なわない。
【００６６】
除霜運転処理部５１０は、停止・再開判断部５１１と、第２駆動制御部５１２と、温度判断部５１３とを含む。停止・再開判断部５１１は、第１駆動制御部５０１による制御情報に基づいて、圧縮機２０の運転、すなわち、冷凍サイクルの運転が停止または再開されたかを判断する。たとえば、第１駆動制御部５０１は、圧縮機２０の運転を開始すると内部メモリのフラグを１にセットし、圧縮機２０の運転を停止するとそのフラグを０にするような制御を行なう。停止・再開判断部５１１は、そのフラグを定期的に監視することで、冷凍サイクルの運転が停止または再開されたかを検知することができる。第２駆動制御部５１２は、停止・再開判断部５１１により圧縮機２０の運転が停止したと判断されると、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４を駆動させる。
【００６７】
温度判断部５１３は、除霜運転が開始されると（冷凍サイクルの運転が停止された後）、冷蔵室温度センサ５２および不凍液温度センサ１２が検知した温度に基づき、不凍液８の温度がほぼ冷蔵室３０の温度になったか否かを判断する。第２駆動制御部５１２は、温度判断部５１３により不凍液８の温度がほぼ冷蔵室３０の温度になったと判断された場合、あるいは、停止・再開判断部５１１により冷凍サイクルの運転が再開されたことを検知した場合に、除霜運転を終了する。
【００６８】
なお、図６に示した各ブロックの動作は、メモリ５５中に格納されたソフトウェアを実行することで実現されてもよいし、これらのうち少なくとも１つについては、ハードウェアで実現されてもよい。
【００６９】
図７は、本発明の実施の形態１における除霜運転処理を示すフローチャートである。図７のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ５５に格納されており、制御部５０がこのプログラムを読み出して実行することにより、除霜運転処理の機能が実現される。
【００７０】
図７を参照して、停止・再開判断部５１１は、第１駆動制御部５０１からの情報に基づき、冷凍サイクルが休止したか否かを判断する（ステップＳ２）。冷凍サイクルの運転中は、この判断処理が繰り返し行なわれる。停止・再開判断部５１１により冷凍サイクルが休止したと判断された場合、たとえば冷凍サイクルの休止直後において、第２駆動制御部５１２は、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４を駆動する制御を行なう（ステップＳ４）。このように、本実施の形態では、冷凍サイクルの休止直後に除霜運転が開始される。なお、除霜運転の開始は、必ずしも冷凍サイクルの休止直後である必要はなく、冷凍サイクルの休止から所定時間（たとえば５分）経過してから除霜運転を開始することとしてもよい。
【００７１】
次に、温度判断部５１３は、不凍液温度センサ１２からの出力に基づき、不凍液８の温度ＴＰｎを検知する（ステップＳ６）。続いて、温度判断部５１３は、冷蔵室温度センサ５２からの出力に基づき、冷蔵室３０の温度ＴＰａを検知する（ステップＳ８）。
【００７２】
その後、不凍液８の温度ＴＰｎがほぼ冷蔵室３０の温度ＴＰａと同じになったか否かを判断する（ステップＳ１０）。具体的には、温度ＴＰｎが温度ＴＰａ−α以上か否かを判断する。ここでの温度差αは、できる限り０度に近い方が好ましく、冷却庫１００が家庭用である場合には、たとえば２度程度であることが好ましい。
【００７３】
次に、停止・再開判断部５１１は、冷凍サイクルの運転が再開したか否かを判断する（ステップＳ１２）。冷凍サイクルの運転が再開するまで（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ４〜Ｓ１０の処理が繰り返される。停止・再開判断部５１１により冷凍サイクルの運転が再開したと判断された場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、第２駆動制御部５１２は、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４の駆動を停止する（ステップＳ１４）。以上で、本実施の形態における除霜運転は終了される。
【００７４】
以上のように、除霜運転は、圧縮機２０の休止直後に行なわれる。これにより、圧縮機２０と庫内循環ファン２３の運転により蒸発器１に着霜した分を、直後の圧縮機２０の休止期間内に融解させることができる。そのため、圧縮機２０の運転初期には常に着霜がない状態で冷却運転が開始される。したがって、従来のように、蒸発器１が着霜で目詰りするようなことがなくなり、かつ、冷却運転の熱交換効率が向上するという効果を奏する。
【００７５】
また、圧縮機２０の休止期間中に着霜(氷)を融解させるための熱を冷蔵室３０より吸熱することで、着霜熱と冷蔵室３０内の熱とが熱交換されるため、冷蔵室３０の温度上昇が抑制される。その結果として、圧縮機２０の運転率が低下し、エネルギー消費の低減化が可能になる。
【００７６】
また、本実施の形態によれば、上述のような従来の冷却庫の問題点を解決することができる。すなわち、食品を過度に温度変動させることなく高品質に保存することができ、かつ、低エネルギーで除霜をすることができる。
【００７７】
なお、上述のように、本実施の形態において除霜運転は、冷凍サイクルの休止期間にのみ行なわれものであり、不凍液の温度ＴＰｎが冷蔵室の温度ＴＰａ−αに到達しなかった場合（ステップＳ１０においてＮＯ）でも、冷凍サイクルの運転が再開されると除霜運転を停止する。したがって、除霜運転中（冷凍サイクルの休止期間中）に冷凍室３２の負荷が急増したことにより（たとえば、ドア開放、食品の入れ替えなど）、冷凍サイクルの運転が再開されると、除霜が完了していなくても除霜運転は強制終了される。そのため、冷凍室温度センサ５１の検知温度のみによって冷凍サイクルが運転再開され、蒸発器の着霜の融解途中の部分が再凍結して融解しないという不都合が生じる恐れがある。
【００７８】
よって、第１駆動制御部５０１は、冷凍室温度センサ５１の検知温度が、冷凍サイクルの運転再開を決定する条件を満たす温度であったとしても、所定の条件が成立していなければ冷凍サイクルの運転を再開しないようにすることが望ましい。
【００７９】
たとえば、第１駆動制御部５０１は、冷凍サイクルの休止時間をカウントし、その休止時間が所定時間を越えなければ、冷凍サイクルの運転再開の判定を行なわないことにすることが望ましい。そのようにすることで、必ず所定時間除霜運転が行なわれた後に冷凍サイクルの運転が再開されるようになる。そのため、冷凍室３２の温度が急激に上がったとしても、除霜運転が優先され、確実に除霜を行なうことが可能となる。
【００８０】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２における冷却庫について説明する。
【００８１】
上述の実施の形態１における冷却庫１００では、吸熱器２および除霜用循環ファン２４は、冷蔵室３０に設けられた。これに対し、実施の形態２における冷却庫では、吸熱器および除霜用循環ファンは、野菜室に設けられる。その他の構成は、実施の形態１の冷却庫１００の構成と同様である。したがって、ここでも、図１〜３および図５を引用して、本実施の形態における冷却庫１００Ａについて説明する。
【００８２】
以下、本実施の形態における冷却庫１００Ａが、実施の形態１の冷却庫１００と異なる部分について説明する。
【００８３】
図８は、本発明の実施の形態２の冷却庫１００Ａの系統図である。
図８を参照して、本実施の形態において、吸熱器２および除霜用循環ファン２４は、約８℃に制御される野菜室３１に設けられる。野菜室３１には、野菜室３１内の温度を検出するための野菜室温度センサ５３が設置される。
【００８４】
図９は、本発明の実施の形態２の冷却庫１００Ａの機能構成を示す機能ブロック図である。
【００８５】
図９を参照して、図６に示した実施の形態１の冷却庫１００の機能構成との違いは、温度判断部５１３に入力される温度が、冷蔵室温度センサ５２により検知される温度に代えて、野菜室温度センサ５３により検知される温度となる点のみである。したがって、実施の形態２において、温度判断部５１３は、除霜運転が開始されると（冷凍サイクルの運転が停止されると）、野菜室温度センサ５３および不凍液温度センサ１２が検知した温度に基づき、不凍液８の温度がほぼ野菜室３１の温度になったか否かを判断する。
【００８６】
図１０は、本発明の実施の形態２における除霜運転処理を示すフローチャートである。図１０のフローチャートに示す処理のまた、予めプログラムとしてメモリ５５に格納されており、制御部５０がこのプログラムを読み出して実行することにより、除霜運転処理の機能が実現される。なお、図中、図７に示した実施の形態１における除霜運転処理と同じ処理については同じステップ番号を付してある。したがって、それらについての説明は繰り返さない。
【００８７】
図１０を参照して、ステップＳ２〜Ｓ６の処理が終わると、温度判断部５１３は、野菜室温度センサ５３からの出力に基づき、野菜室３１の温度ＴＰｂを検知する（ステップＳ８Ａ）。
【００８８】
その後、不凍液８の温度ＴＰｎがほぼ野菜室３１の温度ＴＰｂと同じになったか否かを判断する（ステップＳ１０Ａ）。具体的には、温度ＴＰｎが温度ＴＰｂ−α以上か否かを判断する。ここでの温度αも、できる限り０℃に近い方が好ましく、冷却庫１００Ａが家庭用である場合には、たとえば２℃程度であることが好ましい。
【００８９】
ステップＳ１０Ａの処理が終わると、実施の形態１と同様に、ステップＳ１２およびステップＳ１４の処理が行なわれる。
【００９０】
なお、本実施の形態における冷却庫１００Ａは、図５に示した冷蔵室温度センサ５２を有しなくてもよい。
【００９１】
以上より、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施の形態では、冷蔵室３０よりも温度の高い野菜室３１内に吸熱器２が設置されるため、実施の形態１に比べて除霜運転の時間を短縮することができる。したがって、より省エネルギー化を図ることができる。
【００９２】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３における冷却庫について説明する。
【００９３】
上述の実施の形態１および２における冷却庫１００，１００Ａでは、吸熱器２および除霜用循環ファン２４はそれぞれ１つであり、１つの貯蔵室（冷蔵室３０または野菜室３１）に設けられた。これに対し、実施の形態３における冷却庫は、２つの吸熱器および除霜用循環ファンを有し、これらはそれぞれ冷蔵室３０および野菜室３１に設けられる。その他の構成は、実施の形態１，２の冷却庫１００，１００Ａの構成と同様である。したがって、ここでも、図１〜３を引用して、本実施の形態における冷却庫１００Ｂについて説明する。
【００９４】
以下、本実施の形態における冷却庫１００Ｂが、実施の形態２の冷却庫１００Ａと異なる部分について説明する。
【００９５】
図１１は、本発明の実施の形態３の冷却庫１００Ｂの系統図である。
図１１を参照して、本実施の形態において、２つの吸熱器２ａ，２ｂおよび除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂは、それぞれ、冷蔵室３０および野菜室３１に設けられる。野菜室３１には、野菜室３１内の温度を検出するための野菜室温度センサ５３が設置される。
【００９６】
このように、除霜運転終了を判断するための温度センサとしては、冷蔵室３０よりも野菜室３１の温度の方が高いため、野菜室温度センサ５３を備えることが好ましい。
【００９７】
図１２は、本発明の実施の形態３における冷却庫１００Ｂのハードウェア構成を示すブロック図である。
【００９８】
図１２を参照して、冷却庫１００Ｂは、吸熱器２ａ，２ｂそれぞれに設けられる２つの除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂを備える。
【００９９】
図１３は、本発明の実施の形態３の冷却庫１００Ｂの機能構成を示す機能ブロック図である。
【０１００】
図１３を参照して、図９に示した実施の形態２の冷却庫１００Ａの機能構成との違いは、第２駆動制御部５１２が２つの除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂと接続される点である。したがって、本実施の形態において、第２駆動制御部５１２は、除霜用循環ポンプ４、除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂを駆動することになる。
【０１０１】
なお、本実施の形態における除霜運転処理は、実施の形態２と同様である。本実施の形態では、ステップＳ４において駆動する除霜用循環ファンおよびステップＳ１４において駆動が停止される除霜用循環ファンが、ともに、ファン２４に代えて、ファン２４ａ，２４ｂになる点のみが異なる。そのため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、吸熱器２ａ，２ｂを直列に接続したが、並列に接続しても構わない。
【０１０３】
また、本実施の形態において、除霜用循環ポンプ４は、（冷蔵室３０より野菜室３１の方が下方に設置されているため）吸熱器２ｂおよび除霜用循環ファン２４ｂが設けられた野菜室３１に設けられることとしたが、必ずしもその必要はない。
【０１０４】
本実施の形態によると、圧縮機２０の休止期間中に着霜(氷)を融解させるための熱を冷蔵室３０および野菜室３１より吸熱することで、着霜熱と冷蔵室３０および野菜室３１内の熱とが熱交換されるため、冷蔵室３０と野菜室３1の温度上昇が抑制される。その結果として、圧縮機２０の運転率が低下し、エネルギー消費の低減化が可能になる。
【０１０５】
また、本実施の形態によると、２つの吸熱器２ａ，２ｂが設置されるため、単数設置に比較して熱負荷が大きく、より速やかに着霜の融解が可能となる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、２つの貯蔵室それぞれに２つの吸熱器２ａ，２ｂを設けた例について説明したが、冷却庫１００Ｂが３つ以上の貯蔵室を有する場合には、それぞれの貯蔵室に３つ以上の吸熱器を設けてもよい。その場合にも、これらの貯蔵室のうち、最も温度の高い室に、除霜運転の終了を判断するための温度センサを設けることが好ましい。
【０１０７】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４における冷却庫について説明する。
【０１０８】
上述の実施の形態１〜３における冷却庫１００，１００Ａ，１００Ｂでは、吸熱器２（２ａ，２ｂ）および除霜用循環ファン２４（２４ａ，２４ｂ）は、貯蔵室（冷蔵室３０および／または野菜室３１）に設けられた。これに対し、実施の形態４における冷却庫では、吸熱器および除霜用循環ファンは、機械室に設けられる。その他の構成は、実施の形態１の冷却庫１００の構成と同様である。したがって、ここでも、図１〜３および図５を引用して、本実施の形態における冷却庫１００Ｃについて説明する。
【０１０９】
以下、本実施の形態における冷却庫１００Ｃが、実施の形態１の冷却庫１００と異なる部分について説明する。
【０１１０】
図１４は、本発明の実施の形態４の冷却庫１００Ｃの系統図である。
図１４を参照して、本実施の形態において、吸熱器２および除霜用循環ファン２４は、圧縮機２０の排熱等で約４０℃程度になる機械室３３に設けられる。
【０１１１】
図１５は、本発明の実施の形態４の冷却庫１００Ｃの機能構成を示す機能ブロック図である。
【０１１２】
図１５を参照して、冷却庫１００Ｃの制御部５０は、実施の形態１の除霜運転処理部５１０に代えて、除霜運転処理部５１０Ａを含む。除霜運転処理部５１０Ａは、実施の形態１の温度判断部５１３に代えて、温度上昇率算出部５１４および温度上昇率判断部５１５を含む。温度上昇率算出部５１４は、不凍液温度センサ１２およびタイマ５４の出力に基づいて、不凍液８の温度上昇率を算出する。温度上昇率算出部５１４および温度上昇率判断部５１５の具体的な処理については、図１６のフローチャートに基づいて説明する。
【０１１３】
図１６は、本発明の実施の形態４における除霜運転処理を示すフローチャートである。図１６のフローチャートに示す処理のまた、予めプログラムとしてメモリ５５に格納されており、制御部５０がこのプログラムを読み出して実行することにより、除霜運転処理の機能が実現される。なお、図中、図７に示した実施の形態１における除霜運転処理と同じ処理については同じステップ番号を付してある。したがって、それらについての説明は繰り返さない。
【０１１４】
本実施の形態では、図７のステップＳ８およびＳ１０の処理に代えて、ステップＳ９およびＳ１１の処理が行なわれる。
【０１１５】
ステップＳ９において、温度上昇率算出部５１４は、不凍液温度センサ１２から得られた不凍液８の温度とタイマ５４が計時する時間とに基づいて、不凍液８の温度上昇率Ｒｎを算出する。その後、ステップＳ１１において、温度上昇率判断部５１５は、温度上昇率Ｒｎが所定の閾値Ｒｓ以上であるか否かを判断する。
【０１１６】
温度上昇率Ｒｎが閾値Ｒｓ未満であると判断されると（ステップＳ１１においてＮＯ）、ステップＳ１２に進み、温度上昇率Ｒｎが閾値Ｒｓ以上であると判断されると（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。
【０１１７】
本実施の形態の構成によると、不凍液８の蒸発器１への入口温度（蒸発器１の入口付近の不凍液８の温度）は、機械室３３の温度（外気）によって大きく変化する。そのため、本実施の形態では、蒸発器１からの不凍液８の出口温度（蒸発器１の出口付近の不凍液８の温度）だけで除霜運転の終了を決定するのではなく、不凍液８の温度の時間変化に基づいて、除霜運転の終了が決定される。
【０１１８】
このように、不凍液８の温度の時間変化すなわち温度上昇率を用いて判断するのは、霜または氷があるときは融解潜熱のため０℃付近で不凍液８の温度上昇が鈍化するが、氷がなくなると、一転して温度上昇が速くなるということを判定条件に利用したものである。
【０１１９】
本実施の形態では、着霜熱と機械室３３との温度差が大きく取れるため、圧縮機２０の運転毎に除霜せず、複数回（予め定められた回数、たとえば数回）に一回除霜するようなパターンも可能である。
【０１２０】
あるいは、圧縮機２０の運転時間を積算し、一定値（数回のＯＮ運転）になれば除霜運転を開始することとしてもよい。より具体的には、制御部５０は、さらに、除霜運転終了からの圧縮機２０の積算運転時間をカウントする機能を有し、除霜運転処理部５１０Ａは、冷凍サイクルの休止が検知された場合に、圧縮機２０の積算運転時間が所定値以上か否かを判断する時間判断部（図示せず）をさらに有してもよい。その場合、冷凍サイクルの休止が検知されると（ステップＳ２でＹＥＳ）、時間判断部（図示せず）は、圧縮機２０の積算運転時間を読み出す。読み出した積算運転時間が所定値以上になっていれば、第２駆動制御部５１２が除霜運転を開始（ステップＳ４移行実行）する。つまり、冷凍サイクルの休止が検知されたとしても、圧縮機２０の積算運転時間が所定値未満であれば、除霜運転は行なわないこととする。このようにすることでも、より効率的に除霜運転を行なうことができる。
【０１２１】
また、本実施の形態では、着霜(氷)を融解させるための熱を機械室３３より吸熱することで、着霜熱と機械室３３内の熱とが熱交換されるため、機械室３３内や圧縮機２０の冷却を行うことができる。そのため、圧縮機２０の温度上昇が抑制でき、冷凍能力や信頼性等が向上する効果がある。
【０１２２】
信頼性の向上の具体例としては、オイルの熱劣化を防ぐことができる。圧縮機２０内の潤滑油は、圧縮機２０の吐出弁などで高温にさらされてカーボンを生成する傾向があるが、圧縮機２０の温度が低いとカーボンも生成しにくくなる。また、高温下では、潤滑油は冷媒との接触によりスラッジやワニス状物質を生成する傾向があるが、これも温度の低下で生成されにくくなる。また、温度が低いほど潤滑油の粘度低下が少ないので、圧縮機２０内の潤滑油のガスシール性や摺動性（摩耗防止）の向上にも寄与する。
【０１２３】
以上のように、本発明の実施の形態１〜４に示した除霜装置２００を用いることにより、蒸発器１に蓄積した着霜（氷）を電熱ヒータによる空気加熱で融解する必要がなくなる。そのため、冷凍室３２の過度な温度上昇がなくなる。さらに、非冷凍領域３００の熱を吸熱して霜を除霜する方式であるため、除霜中の非冷凍領域３００の温度上昇も抑制でき、且つ、大幅な除霜の省エネルギー効果が期待できる。したがって、本発明によれば、従来より行なわれている一般的な除霜方式の問題点、すなわち、温度上昇による冷凍保存品の品質劣化や、エネルギー効率の悪さ、などを解決することが可能となる。
【０１２４】
以下に、本発明の実施の形態１〜４の冷却庫１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの省エネルギー効果について具体的に説明する。
【０１２５】
（１）従来から存在する一般的な冷却庫（冷凍冷蔵庫）の除霜方法（ヒータ式除霜）の投入エネルギー
消費電力量測定（新ＪＩＳ測定法）時の除霜時間（４００Ｌクラス，２台平均）は、外気温３０℃の場合、除霜一回当り５７分（２日に１回除霜）である。また、外気温１５℃の場合、除霜一回当り４５分（２日に１回除霜）程度である。
【０１２６】
外気温３０℃が１８０日，外気温１５℃が１８５日と仮定すると、消費電力量の試算は、平均５１分の除霜が２日に１回されるものとして行なうことができる。
【０１２７】
そうすると、従来の冷却庫の場合（除霜ヒータ：１４０Ｗ，平均運転時間：５１分）、投入エネルギーは、
一日あたり、１４０Ｗ×５１／６０＝１１９．０Ｗｈ
年間では、１１９．０Ｗｈ×１８２．５日＝２１．７２ｋＷｈ
となる。
【０１２８】
（２）本発明の冷却庫１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの除霜方法による投入エネルギー
本発明の実施の形態１〜４において、最も投入エネルギーが必要となる実施の形態３（除霜用循環ポンプ４が一基、除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂが２基）を例に挙げて説明する。なお、除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂに、ＤＣブラシレスモータを採用した場合を想定する。また、それぞれの消費電力を、除霜用循環ポンプ４が５Ｗ，除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂが各々３Ｗと仮定する。
【０１２９】
そうすると、実施の形態３での投入エネルギーは、
一日あたり、８Ｗ×２４時間×運転率２５％＝  ４８．０Ｗｈ
年間では、４８．０Ｗｈ×３６５日＝１７．５２ｋＷｈ
となる。したがって、投入エネルギーは、従来比０．８１となる。
【０１３０】
なお、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４ａ，２４ｂの運転率は、圧縮機２０の停止期間を利用することから、「１００％−圧縮機運転率（７５％）」として計算してある。
【０１３１】
但し、上記値は常に最大着霜量が１年間あった場合、且つ、圧縮機２０の運転休止毎に除霜動作を行った場合の値であり、圧縮機２０の運転の３回に１回、除霜動作を行う仮定においては、投入エネルギーはこの１／３程度、５．８２ｋＷｈとなり、従来比０．２７となる。
【０１３２】
［実施の形態５］
上記実施の形態１〜３では、１つまたは２つの吸熱器が貯蔵室に設けられ、実施の形態４では１つの吸熱器が機械室に設けられた。これに対し、実施の形態５において、吸熱器は、貯蔵室および機械室の両方に設けられる。
【０１３３】
本実施の形態における冷却庫の構成も、基本的に、上記実施の形態の冷却庫の構成と同様である。したがって、ここでも、図１〜３を引用して、本実施の形態における冷却庫１００Ｄについて説明する。以下に、主に実施の形態１と比較して、異なる部分のみ説明する。
【０１３４】
図１８は、本発明の実施の形態５の冷却庫１００Ｄの系統図である。
図１８を参照して、本実施の形態において、２つの吸熱器２Ａ，２Ｂはそれぞれ、非冷凍領域のうちの、冷蔵室３０および機械室３３に設けられる。除霜用循環ファン２４は、冷蔵室３０にのみ設けられる。
【０１３５】
本実施の形態では、除霜回路として機能する流路９には、不凍液８を循環するポンプ４と、冷蔵室３０に設けた吸熱器２Ａと、機械室３３に設けた吸熱器２Ｂとが直列、環状に接続される。
【０１３６】
なお、ここでは、吸熱器２Ａを冷蔵室に設けることとして説明するが、冷蔵温度帯の貯蔵室であればよく、たとえば野菜室３１等であってもよい。
【０１３７】
吸熱器２Ａは、蒸発器１の保有する熱量を冷蔵室３０に回収するファン式の装置である。つまり、吸熱器２Ａは、除霜用循環ファン（吸熱ファン）２４と組合わせることにより、熱交換器として機能する。吸熱器２Ａは、送風循環中に熱交換器の温度が冷蔵室３０の制御温度を上回る場合は、除霜用循環ファン２４の運転を停止することによって吸熱器２Ａから冷蔵室３０への逆方向の伝熱を低減するよう制御する。
【０１３８】
吸熱器２Ｂは、圧縮機２０からの排熱を不凍液８に伝熱させ、霜（氷）を融解する主な熱源となる。吸熱器２Ｂは、機械室３３内の圧縮機２０と接触して配置されることが好ましい。
【０１３９】
ここで、本実施の形態の概要について説明する。ここでは、吸熱器２Ａの設置場所を冷蔵室３０に限定せず、貯蔵室として記載する。
【０１４０】
冷媒回路（流路）１０と庫内循環ファン２３の運転が停止した後、吸熱器２Ａの除霜用循環ファン２４を駆動しつつ、除霜用循環ポンプ４を除霜回路（流路）９に不凍液８が循環するよう運転すると、蒸発器１において約−２５℃に冷却された不凍液８が吸熱器２Ａに搬送される。その結果、貯蔵室の空気（約３〜８℃）と熱交換され、不凍液８の温度が上昇する。
【０１４１】
ここでは、貯蔵室の温度からみて、熱交換（熱回収）可能な温度は最終的に約５℃以下となるため、図１８に示したＡ点の不凍液８の温度は約５℃を超えることがない。蒸発器１とＡ点の不凍液８の温度差が大きい初期は、熱交換量が大きいが、霜の融解時（約０℃）には、蒸発器１とＡ点の不凍液８の温度差が５度以下と小さくなり、熱交換量が減少する（吸熱器２Ａのみの場合）。
【０１４２】
そこで、吸熱器２Ａと直列に設けた吸熱器２Ｂに不凍液８を通すことで、圧縮機２０の排熱を加え、蒸発器１の入口温度（図１８におけるＢ´点の温度）を上昇させ、蒸発器１での熱交換量を増して、速やかに着霜を融解させる。
【０１４３】
吸熱器２Ａ，２Ｂの構成例を説明する。
図１９は、貯蔵室（冷蔵室３０）に設置される吸熱器２Ａの構成例を概念的に示す図である。図１９（ａ）および（ｂ）には、それぞれ、吸熱器２Ａの正面および右側面が示される。
【０１４４】
図１９（ａ），（ｂ）を参照して、吸熱器２Ａは、いわゆる一般的な小型の金属製ラジエータであってよく、図面において上部４４および下部４５をヘッダー流路とし、上下間が、扁平にした複数の中空管４２で結ばれている。中空管４２には、ロー付けでコルゲートフィン４３を接着した入口接続管４０から不凍液８が流入され、不凍液８は、破線矢印で示す流路で出口接続管４１へ流出する。吸熱器２は、図１９にて不図示の除霜用循環ファン２４によって、冷蔵室３０内の空気と熱交換を行なう。
【０１４５】
なお、入口接続管４０は、不凍液管１１のクッションタンク３側に接続され、出口接続管４１は、不凍液管１１の圧縮機２０側に接続される。
【０１４６】
図２０は、機械室３３に設置される吸熱器２Ｂの構成例を概念的に示す図である。図２０（ａ）および（ｂ）には、それぞれ、吸熱器２Ｂの上面および側面が示される。
【０１４７】
図２０（ａ），（ｂ）を参照して、吸熱器２Ｂは、たとえば、機械室３３内の圧縮機２０の上部を覆うように、圧縮機２０の頂部に載せることができるように形成されたジャケット式の熱交換器である。つまり、吸熱器２Ｂは、圧縮機２０と接する面（下面）が凹となった、中空円盤状の熱交換器であり、中空部５３を有する。
【０１４８】
図２０（ｂ）に示されるように、不凍液８は、入口管６１から中空部５３内に流入され、中空部５３内を充満する。不凍液８は、圧縮機２０の熱を熱伝導で吸熱し、出口管６２から流出される。入口管６１は、不凍液管１１の吸熱器２Ａ側に接続され、出口管６２は、不凍液管１１の凝縮器２１側に接続される。
【０１４９】
図２１は、吸熱器２Ｂを圧縮機２０に装着した状態を示すモデル図である。図２１を参照して、吸熱器２Ｂは、吸熱器２Ｂに設けられた凹面（下面）が圧縮機２０の上部に合致した状態で載置される。このように、吸熱器２Ｂは、圧縮機２０本体と効率的に熱交換することができるような構成とされる。図２１において、圧縮機２０に接続された各接続管６５，６６は、各々、冷媒管７と接続される。
【０１５０】
なお、吸熱器２Ａ，２Ｂの構成は、形や形状または設置状態が違っても同じ機能を有するものであれば良く、これらの形状に限定されるものではない。また、上記実施の形態１〜４において貯蔵室および機械室に設けられた吸熱器は、本実施の形態の吸熱器２Ａと同様の構成であってよい。
【０１５１】
ここで、圧縮機２０がＯＮの期間中に着霜した霜を、次の休止時間に除霜することを想定した場合の必要な吸熱量について説明する。
【０１５２】
現行の冷却庫における着霜量（１日当たり）を融解するための融解熱量は、上記実施の形態１で述べたとおりであり、冷凍サイクルの休止時間である２０分間で融解させるために必要な熱量（−２５℃→５℃に昇温）は、２．１ｋｃａｌ／ｈ〜６．１ｋｃａｌ／ｈ（２．４Ｗ〜７．１Ｗ）と予想される。
【０１５３】
蒸発器１の顕熱熱量として、例えば冷却庫用オールアルミ製蒸発器８００ｇを２０分で−２５℃→５℃にに昇温させるために必要な加熱能力は、１６．９ｋｃａｌ／ｈ（１９．７Ｗ）である。
【０１５４】
以上、概算した必要熱量から、吸熱器２Ａ及び吸熱器２Ｂで、あわせて最低約２７Ｗを吸熱できる熱交換器系を構成すれば良い。好ましくは、吸熱器２Ａで２０Ｗ、吸熱器２Ｂで７Ｗ程度の吸熱を行う配分になるよう設計すればよい。そうすることで、主に蒸発器１の顕熱を冷蔵室３０に回収できるので、冷蔵室内の温度が低下し、除霜運転終了直後の冷却運転の負荷が減り、消費電力が低減されるので、効果的である。
【０１５５】
次に、本実施の形態における冷却庫１００Ｄの構成例について説明する。
図２２は、本発明の実施の形態５の冷却庫１００Ｄのハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１５６】
図２２を参照して、冷却庫１００Ｄは、実施の形態１の冷却庫１００の構成に加え、さらに、蒸発器１に入る直前の不凍液８の温度を検知するための不凍液温度センサ１４と、冷媒管７を循環する冷媒の温度を検知するための冷媒温度センサ１６と、外気の温度つまり、冷却庫１００Ｄが設置された室内の周辺温度を検知するための外気温センサ１８とをさらに備える。外気温センサ１８は、冷却庫１００Ｄの筐体１２０の本体１０１（図１参照）の表面上であって、たとえば冷蔵室３０の開閉扉１０６の外面などに設けられる。
【０１５７】
不凍液温度センサ１４および冷媒温度センサ１６の配置例を図２３に示す。図２３は、図３（ａ）と同様に、蒸発器１の正面図である。なお、不凍液温度センサ１４は、後述の変形例で用いられるものであり、本実施の形態では必ずしも必要ではない。
【０１５８】
図２３を参照して、不凍液温度センサ１４は、たとえば、不凍液分管６における、蒸発器１への不凍液８の入口付近に設置される。冷媒温度センサ１６は、たとえば、冷媒管７における、蒸発器１のフィンが配設されていない箇所に設置される。これらの温度センサは、たとえば、サーミスタ等であってよい。なお、冷媒温度センサ１６の設置場所は、図２３に示した位置に限定されず、蒸発器１のタイプや形状に応じて、不凍液８から見て熱伝導的に最も遠い場所を計測し、選択することが好ましい。
【０１５９】
図２４は、本発明の実施の形態５の冷却庫１００Ｄの機能構成を示す機能ブロック図である。なお、図２４には、後述する本実施の形態の変形例の機能構成も示されている。
【０１６０】
図２４を参照して、本実施の形態における制御部５０は、その機能として、実施の形態１の除霜運転処理部５１０に代えて、除霜運転処理部５１０Ｂを含む。除霜運転処理部５１０Ｂは、実施の形態１の第２駆動制御部５１２および温度判断部５１３に代えて、それぞれ、第２駆動制御部５１２＃および温度判断部５１３＃を含む。これらの処理については、図２５のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【０１６１】
図２５は、本発明の実施の形態５における除霜運転処理を示すフローチャートである。図２５のフローチャートに示す処理もまた、予めプログラムとしてメモリ５５に格納されており、制御部５０がこのプログラムを読み出して実行することにより、除霜運転処理の機能が実現される。
【０１６２】
図２５を参照して、停止・再開判断部５１１は、第１駆動制御部５０１からの情報に基づき、冷凍サイクルが休止したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。停止・再開判断部５１１により冷凍サイクルが休止したと判断された場合、制御部５０は、圧縮機２０の積算運転時間が所定時間たとえば３時間以上か否かを判断する（ステップＳ１０４）。圧縮機２０の積算運転時間は、公知の手法により計算可能であり、たとえば、計算された積算運転時間データがたとえばメモリ５５に記憶されているものとする。
【０１６３】
ステップＳ１０４において条件を満たしていないと判断された場合には、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【０１６４】
一方、条件を満たしていると判断された場合、着霜量が多いと判断し、第２駆動制御部５１２＃は、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４の駆動を開始する（ステップＳ１０６）。なお、本実施の形態では、圧縮機２０の積算運転時間が所定の運転時間になったか否かで、除霜すべきかどうかを判断したが、限定的ではなく、たとえば、庫内循環ファン２３の電流を検出し、一定値より負荷が小さくなったか否かで判断してもよい。その場合、庫内循環ファン２３の電流が一定値より負荷が小さくなった場合に、ステップＳ１０６へ進む。
【０１６５】
本実施の形態では、従来のように２４時間〜４８時間の運転の後に数百グラム単位で着いた霜を融解させるのではなく、数十グラム程度の少ない着霜を数時間単位で融解する方式である。これにより、霜の成長に伴う空気側への熱伝達低下と、蒸発器１が目詰りした結果起こる庫内循環ファン２３の風量低下とによる相互作用で、急速な冷凍能力低下が起きるようなことを防止することができる。また、従来のように蓄積させた霜を融解する場合、蓄積された霜が断熱効果を持つため、加熱によって融解させることが困難となることは周知である。
【０１６６】
なお、上述の実施の形態１〜４でも、同様に、ステップＳ２とステップＳ４との間に、ステップＳ１０４による判断処理を挿入してもよい。
【０１６７】
次に、温度判断部５１３＃は、蒸発器１の出口付近の不凍液８の温度すなわち、不凍液温度センサ１２の温度が、所定温度たとえば５℃以上か否かを判断する（ステップＳ１０８）。ここでの所定温度は、貯蔵室の制御温度の上限に対応している。なお、吸熱器２Ａが設置された冷蔵室３０の制御温度の上限を設定してもよい。つまり、吸熱器２Ａを設置する場所の制御温度に応じて、判断基準の温度を設定してもよい。不凍液温度センサ１２の温度が５℃以上になるまで、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４の両方の運転が継続される（ステップＳ１０８においてＮＯ）。
【０１６８】
なお、蒸発器１の出口付近の不凍液８の温度は、吸熱器２Ａの入口付近の不凍液８の温度とほぼ同じであることから、図１８におけるＣ点ではなく、Ｃ´点の位置に、温度センサを設けてもよい。
【０１６９】
その後、不凍液温度センサ１２の温度が５℃に達したと判断された場合（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、除霜用循環ファン２４のみ駆動を停止する（ステップＳ１１０）。不凍液８の循環中に、図１８に示したＣ点の温度が５℃以上となると、冷蔵室３０の温度が５℃以下であるため、冷蔵室３０内で不凍液８が冷却されてしまう。
【０１７０】
本実施の形態では、そのような場合には、除霜用循環ファン２４を停止する。これにより、冷蔵室３０での熱交換が低下するので、蒸発器１の保有する熱量が冷蔵室に逆流することを防止できる。
【０１７１】
次に、温度判断部５１３＃は、冷媒管７の温度、すなわち、冷媒温度センサ１６が検知した温度が所定温度たとえば５℃に達したか否かを判断する（ステップＳ１１２）。ここでの所定温度は、蒸発器１に付着した霜が完全に融解されたことを判断するための温度であり、２〜８℃の間で設定されることが好ましい。
【０１７２】
冷媒管７の温度が所定温度に達するまで、除霜用循環ポンプ４の駆動が継続される（ステップＳ１１２においてＮＯ）。冷媒管７の温度が所定温度に達すると（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、霜が融解されたと判断し、除霜用循環ポンプ４の駆動を停止し、除霜を終了する（ステップＳ１１４）。
【０１７３】
なお、本実施の形態においても、冷凍サイクルの運転が再開されたことを検知したときに、除霜運転を終了することとしてもよい。
【０１７４】
以上のように、本実施の形態によると、蒸発器１に蓄積された着霜（氷）を電熱ヒータによる空気加熱で融解する必要がないため、効率的であるに加え、蒸発器１の冷熱を貯蔵室（たとえば冷蔵室３０）へ熱回収して除霜する。さらに、機械室３３にも吸熱器２Ｂを設けることで、上記各実施の形態よりも、短期間かつ効率的に除霜することができる。その結果、除霜中の貯蔵室温度の上昇も抑制でき、且つ、大幅な除霜の省エネルギー効果が期待できる。
【０１７５】
本実施の形態による除霜処理の省エネ効果について、詳細に説明する。
現行冷却庫のヒータ式除霜の投入エネルギー（電力量）は、実施の形態４で既に述べたように、２１．７２ｋＷｈと推定される。
【０１７６】
これに対し、本実施の形態では、従来の除霜ヒータに代えて、除霜用循環ポンプ４が一基、除霜用循環ファン２４が一基用いられるため、投入エネルギーは、以下のようにして推定される。なお、以下の試算例は、除霜用循環ファン２４として、ＤＣブラシレスモータを採用し、冷凍サイクルの休止毎に除霜動作を行うことを想定した場合の例である。
【０１７７】
それぞれの消費電力を、除霜用循環ポンプ４が３Ｗ、除霜用循環ファン２４が１．５Ｗと仮定すると、本実施の形態における一日の投入エネルギーは、
２４時間×運転率２５％  ⇒  ２７．０Ｗｈ×３６５日＝９．８６ｋＷｈ/年
となる。したがって、従来比（現行比）０．４５となる。
【０１７８】
このような本実施の形態における投入エネルギーの試算は、除霜用循環ファン２４が１基であった上記実施の形態１，２，４にも適用することができる。
【０１７９】
なお、ここでも、除霜用循環ポンプ４および除霜用循環ファン２４の運転率は、圧縮機２０の停止期間を利用することから、「１００％−圧縮機運転率（７５％）」として計算してある。
【０１８０】
ところで、本実施の形態では、図１８に示したように、除霜用循環ポンプ４を、吸熱器２Ａの出口側、かつ、吸熱器２Ｂの入口側（手前）に設置した。このような配置とすることで、除霜用循環ポンプ４に対し、除霜前と除霜開始直後の温度差（熱衝撃）が最も小さくなることから循環ポンプ４の故障の主原因であるパッキン材の劣化を防止できるので、循環ポンプ４の寿命の低下を防止することができる。その結果、除霜サイクルの信頼性を向上させることができる。
【０１８１】
このことについて、以下に詳述する。
１）本実施の形態のように、図１８に示したＡ−Ａ´間に除霜用循環ポンプ４を設置した場合（冷蔵温度帯にポンプを設置）
冷却運転後、蒸発器１の温度は−２５℃であり、蒸発器１における不凍液８もほぼ同温度となっている。除霜用循環ポンプ４の運転直後は、約５℃環境の貯蔵室の中に設置された吸熱器２Ａで先に熱交換が行なわれる。そのため、循環ポンプ４に不凍液８を流入させたとき、循環直前の温度約５℃が−５℃となる程度の温度降下とすることができる。つまり、運転開始直前と運転開始直後の温度差は、約１０度である。
【０１８２】
２）図１８に示したＢ−Ｂ´間に除霜用循環ポンプ４を設置した場合（機械室３３にポンプを設置）
圧縮機２０の温度は、夏季など室温が高い場合や冷却負荷が大きい時は、約６０℃以上となり、直上に設置してある吸熱器２Ｂもほぼ同一の約６０℃となっている。したがって、吸熱器２Ｂ中の不凍液８もほぼ同じく約６０℃となっている。同条件での機械室３３内の温度は、圧縮機２０や凝縮器２１の排熱により、４０℃程度となっていることから、除霜用循環ポンプ４の運転直後は、除霜用循環ポンプ４に、運転開始直前の温度約４０℃に対して、運転開始により約６０℃の不凍液８が流入する。そのため、運転直前、直後で、約２０度の温度差が生じる。
【０１８３】
３）図１８に示したＣ−Ｃ´間に除霜用循環ポンプ４を設置した場合（冷蔵温度帯にポンプを設置）
冷却運転後、蒸発器１の温度は−２５℃であり、蒸発器１中の不凍液８もほぼ同等の温度となっている。除霜用循環ポンプ４を冷蔵温度帯の空間に設置してある場合、循環ポンプ４に、運転開始直前温度が約５℃であるのに対して、運転開始により約−２５℃の不凍液８が流入する。このため、運転開始直前と運転開始直後で約３０度の温度差が生じる。
【０１８４】
以上より、Ａ−Ａ´間が循環ポンプ４の運転開始直前と運転開始直後で最も温度差（熱衝撃）を小さくすることができるラインであることが分かる。運転開始直前と運転開始直後の温度差を小さくすることで、特に、循環ポンプ４の故障の主原因であるパッキン材の劣化を防止できるので、循環ポンプ４の信頼性を向上させることができる。
【０１８５】
（変形例）
次に、本実施の形態における冷却庫１００Ｄによる、外気温が０℃付近またはそれ以下になる低外気温時の運転について説明する。
【０１８６】
低外気温時は、圧縮機２０の運転時間が減少し、冷凍サイクルの凝縮温度も低下することから、圧縮機２０の温度が２０℃以上とならないことが考えられる。加えて、このような温度条件下では、貯蔵室への外気からの熱流入もほぼゼロになることから、圧縮機２０の排熱が減少し、圧縮機２０の排熱を利用するだけでは除霜熱量が不足し、除霜が長時間に及んだり、除霜が完了しないことが考えられる。本変形例では、そのような問題を防止するため、圧縮機２０に通電して発熱させることにより除霜熱量の不足を解消する。
【０１８７】
図２６は、本発明の実施の形態５の変形例における除霜運転処理を示すフローチャートである。図２５のフローチャートに示した処理と同様の処理については同じステップ番号を付してある。したがって、それらについての説明は繰返さない。
【０１８８】
図２６を参照して、本変形例では、図２５に示したステップＳ１０４とステップＳ１０６との間に、ステップＳ２０５の処理が追加される。
【０１８９】
ステップＳ２０５において、温度判断部５１３＃は、外気の温度すなわち、外気温センサ１８が検知した温度が、所定温度たとえば０℃以下か否かを判断する。０℃以下でなければ（ステップＳ２０５においてＮＯ）、図２５に示したステップＳ１０６以降の処理が実行される。
【０１９０】
一方、外気温が０℃以下であると（ステップＳ２０５においてＹＥＳ）、特別モード処理が実行される（ステップＳ２０７）。この処理は、図２７に示す。図２７は、本発明の実施の形態５の変形例における特別モード処理を示すフローチャートである。
【０１９１】
図２７を参照して、第２駆動制御部５１２＃は、除霜用循環ポンプ４のみ駆動を開始する（ステップＳ３００）。このように、外気温度が０℃以下、且つ、除霜が必要である条件になった場合、吸熱器２Ａの除霜循環用ファン２４を停止することで、吸熱器２Ａでの熱交換を抑制する。これにより、特別モード処理では、主に機械室３３内の吸熱器２Ｂと熱交換する状態で不凍液８を循環させる。
【０１９２】
次に、温度判断部５１３＃は、蒸発器１の入口付近（図１８におけるＢ´点）の不凍液８の温度すなわち、不凍液温度センサ１４が検知した温度が、所定温度たとえば１０℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。蒸発器１に流入する直前の不凍液８の温度が１０℃以上であれば（ステップＳ３０２においてＮＯ）、通常モードとして除霜処理を行なう（ステップＳ３０４）。つまり、除霜用循環ポンプ４のみの駆動による処理を継続する。蒸発器１の入口付近の温度が１０℃以上であれば、蒸発器１に付着した霜を融解するだけの除霜熱量は十分利用できると判断する。
【０１９３】
一方、蒸発器１に流入する直前の不凍液８の温度が１０℃以下であれば、除霜熱量不足と判断し、圧縮機加熱モードにて除霜熱量を補充して除霜処理を行なう。つまり、圧縮機２０に通電して発熱させる処理を行う。例えば、圧縮機２０のモータ巻線に欠相通電することによって、モータを始動させることなく圧縮機２０を加熱する。または、圧縮機２０のモータ巻線に、始動電圧に達しない低電圧を加えて圧縮機２０を加熱する。このような圧縮機加熱動作を行なうことにより、Ｂ´点の温度を上昇させ、除霜熱量の不足を補うことができる。なお、このような圧縮機加熱モードによる除霜運転中に、圧縮機２０の温度が１０℃を越えると、圧縮機加熱モードを終了し、通常モードによる除霜運転に移行する。
【０１９４】
ステップＳ３０４またはＳ３０６の処理の後に、上述のステップＳ１１２と同様に、温度判断部５１３＃は、冷媒管７の温度、すなわち、冷媒温度センサ１６が検知した温度が所定温度たとえば５℃以上となったか否かを判断する（ステップＳ３０８）。５℃以上となっていなければ（ステップＳ３０８においてＮＯ）、ステップＳ３０２に戻り、５℃以上となっていれば（ステップＳ３０８においてＹＥＳ）、上述のステップＳ１１４と同様に、除霜が完了したと判断し、除霜用循環ポンプ４の運転を停止し、除霜運転を終了する（ステップＳ３１０）。
【０１９５】
以上のように、本実施の形態の変形例によると、外気の温度が低いために圧縮機２０の温度が所定の温度より低い場合には、圧縮機２０が始動しない電圧条件でモータに通電して発熱させることにより、除霜熱量の不足を補うことができる。その結果、このような処理を実行しない実施の形態に比べると、除霜に掛かる時間を短縮することができる。なお、このような圧縮機加熱モードによる処理は、上記実施の形態４と組合わせてもよい。
【０１９６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって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した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷却庫１００を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における冷却庫１００の除霜装置２００を示す系統図である。
【図３】本発明の実施の形態１における蒸発器１の構成を示す模式図であり、（ａ）は蒸発器１の正面図、（ｂ）は蒸発器１の左側面、（ｃ）は蒸発器１の右側面、（ｄ）は蒸発器１の上面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の冷却庫１００の系統図である。
【図５】本発明の実施の形態１の冷却庫１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態１の冷却庫１００の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１における除霜運転処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２の冷却庫１００Ａの系統図である。
【図９】本発明の実施の形態２の冷却庫１００Ａの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における除霜運転処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３の冷却庫１００Ｂの系統図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における冷却庫１００Ｂのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３の冷却庫１００Ｂの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の冷却庫１００Ｃの系統図である。
【図１５】本発明の実施の形態４の冷却庫１００Ｃの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態４における除霜運転処理を示すフローチャートである。
【図１７】従来の冷却庫の除霜方法について説明するための図である。
【図１８】本発明の実施の形態５の冷却庫の系統図である。
【図１９】貯蔵室に設置される吸熱器の構成例を概念的に示す図であり、（ａ）および（ｂ）には、それぞれ、吸熱器の正面および右側面が示される。
【図２０】機械室に設置される吸熱器の構成例を概念的に示す図であり、（ａ）および（ｂ）には、それぞれ、吸熱器の上面および側面が示される。
【図２１】機械室に設置される吸熱器を圧縮機に装着した状態を示すモデル図である。
【図２２】本発明の実施の形態５の冷却庫のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２３】不凍液温度センサおよび冷媒温度センサの配置例を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態５の冷却庫の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２５】本発明の実施の形態５における除霜運転処理を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の実施の形態５の変形例における除霜運転処理を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の実施の形態５の変形例における特別モード処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９８】
１  蒸発器、２，２ａ，２ｂ，２Ａ，２Ｂ  吸熱器、３  クッションタンク、４  除霜用循環ポンプ、５  ヘッダー管、６  不凍液管（不凍液分管）、７  冷媒管、８  不凍液、９  不凍液循環流路、１０  冷媒流路、１１  不凍液管、１２，１４  不凍液温度センサ、１６  冷媒温度センサ、１８  外気温センサ、２０  圧縮機、２１  凝縮器、２２  キャピラリーチューブ、２３  庫内循環ファン、２４，２４ａ，２４ｂ  除霜用循環ファン、３０  冷蔵室、３１  野菜室、３２  冷凍室、３３  機械室、４０  入口接続管、４１  出口接続管、４２  中空管、４３  コルゲートフィン、４４  上部（ヘッダー流路）、４５  下部（ヘッダー流路）、５０  制御部、５１  冷凍室温度センサ、５２  冷蔵室温度センサ、５３  野菜室温度センサ、５４  タイマ、５５  メモリ、５６  ドアスイッチ、６１  入口管、６２  出口管、６３  中空部、６５，６６  接続管、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  冷却庫、１０１  本体、１０２  仕切壁、１０６  開閉扉、１０７  貯蔵容器、１１１  下部冷気通路、１１３  ダンパ、１１４  上部冷気通路、１２０  筐体、１４０  空間部、２００  除霜装置、２０１  蒸発器、２３２  冷凍室、２４０  空間部、２７０  除霜ヒータ、２９０  弁、２９２  放熱コイル、２９４  プレート、３００  非冷凍領域、５０１  第１駆動制御部、５１０，５１０Ａ，５１０Ｂ  除霜運転処理部、５１１  停止・再開判断部、５１２  第２駆動制御部、５１３  温度判断部、５１４  温度上昇率算出部、５１５  温度上昇率判断部。
【図１】
2009092371.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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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