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公開番号2023153106
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-10-17
出願番号2023060563
出願日2023-04-04
発明の名称冷却装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人
主分類F25B 47/00 20060101AFI20231010BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】冷却空間内の空気の冷却効率を向上させ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、圧縮機10から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器11、凝縮器11により凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁12、および、水の過冷却を促進する過冷却促進物質を含有する表層13aが設けられ、膨張弁12によって膨張された冷媒を蒸発させる冷却用蒸発器13を含み、冷却用蒸発器13を介してショーケース100a内の空気を冷却する冷凍機1と、冷凍機1によりショーケース100a内の空気を冷却する通常運転と、冷却用蒸発器13の温度を所定温度まで上昇させる昇温運転とを切り替えて交互に実行する制御を行う制御部4と、を備え、制御部4は、通常運転時において、過冷却促進物質を含有する表層13aに霜が発生する前に、昇温運転に切り替えるように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器、前記凝縮器により凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁、および、水の過冷却を促進する過冷却促進物質を含有する表層が設けられ、前記膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる冷却用蒸発器を含み、前記冷却用蒸発器を介して冷却空間内の空気を冷却する冷凍機と、
前記冷凍機により前記冷却空間内の空気を冷却する通常運転と、前記冷却用蒸発器の温度を所定温度まで上昇させる昇温運転とを切り替えて交互に実行する制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記通常運転時において、前記過冷却促進物質を含有する前記表層に霜が発生する前に、前記昇温運転に切り替えるように構成されている、冷却装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記昇温運転において、少なくとも、前記通常運転時に前記表層に付着する水に含まれる氷核が消去される温度である前記所定温度まで前記冷却用蒸発器の温度を上昇させる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】
前記制御部は、前記昇温運転において、０℃よりも大きく１０℃以下の前記所定温度まで前記冷却用蒸発器の温度を上昇させる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４】
前記冷却空間内の空気の冷却温度を設定する冷却温度設定部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却温度設定部の設定された前記冷却温度に基づいて、前記表層に霜が発生することがないように、前記通常運転が開始されてから前記昇温運転に切り替わるまでの時間である前記通常運転の連続運転時間を決定する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５】
前記冷却用蒸発器の温度を検出する温度検出部と、
前記冷却用蒸発器の前記表層に空気を送る送風機と、をさらに備え、
前記制御部は、前記冷凍機の起動時に、前記冷凍機を駆動しながら前記送風機により前記冷却用蒸発器の前記表層に空気を送ることによって、前記冷却用蒸発器の温度を０度以上露点温度以下で保持して、前記表層に結露を発生させることを行い前記表層を洗浄する洗浄運転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６】
前記制御部は、前記洗浄運転において、前記冷凍機を駆動しながら前記送風機を駆動させた後、前記冷凍機を停止させて前記送風機を駆動させることにより、前記表層を乾燥させて前記結露を除去するように構成されている、請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記冷凍機および前記送風機を同時に停止させるタイミングで前記洗浄運転を終了するように構成されている、請求項５に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記通常運転において霜が発生しない継続時間である無凍結時間が、所定時間以上確保されるように設定された前記洗浄運転を継続する時間である洗浄運転継続時間だけ前記洗浄運転を継続して行うように構成されている、請求項５に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記表層から発生させる結露発生量に基づいて設定された前記洗浄運転継続時間だけ前記洗浄運転を継続して行うように構成されている、請求項８に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記制御部は、単位表面積当たりの前記表層から発生させる前記結露発生量と、単位表面積当たりの前記表層から前記結露を発生させる速度である結露発生速度とに基づいて設定された前記洗浄運転継続時間だけ前記洗浄運転を継続して行うように構成されている、請求項９に記載の冷却装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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、圧縮機、凝縮器、膨張弁および冷却用蒸発器を備える冷却装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機、凝縮器、膨張弁および冷却用蒸発器を備える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、凝縮器、膨張弁および冷却用蒸発器を備える冷却装置が開示されている。上記の冷却装置は、冷却用蒸発器を介してショーケース（冷却空間）内の空気を冷却する通常運転を行うように構成されている。また、冷却装置は、通常運転を実行する中で冷却用蒸発器に霜が付着したとしてもショーケース（冷却空間）内の空気の冷却を継続して行い、所定の段階で除霜運転に切り替えて、冷却用蒸発器に付着した霜を除去するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－９８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の冷却装置では、冷却用蒸発器に付着した霜により、冷却用蒸発器の熱通過率および風の通りが悪化することに起因して、ショーケース（冷却空間）内の空気の冷却効率が低下するため、改善が望まれている。
【０００６】
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、冷却空間内の空気の冷却効率を向上させ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】
【０００７】
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、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮器により凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁、および、水の過冷却を促進する過冷却促進物質を含有する表層が設けられ、膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる冷却用蒸発器を含み、冷却用蒸発器を介して冷却空間内の空気を冷却する冷凍機と、冷凍機により冷却空間内の空気を冷却する通常運転と、冷却用蒸発器の温度を所定温度まで上昇させる昇温運転とを切り替えて交互に実行する制御を行う制御部と、を備え、制御部は、通常運転時において、過冷却促進物質を含有する表層に霜が発生する前に、昇温運転に切り替えるように構成されている。
【０００８】
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、凝縮器、膨張弁および冷却用蒸発器を含む冷凍機により、冷却空間内の空気を冷却する通常運転と、冷却用蒸発器の温度を所定温度まで上昇させる昇温運転とを切り替えて交互に実行する制御部を設け、制御部を、通常運転時において、過冷却促進物質を含有する表層に霜が発生する前に、昇温運転に切り替えるように構成する。これによって、冷却用蒸発器の表層に霜が付着する前に通常運転から昇温運転に切り替えることができるので、通常運転において冷却用蒸発器の表層に霜が付着した状態で冷却空間内の空気の冷却が行われることを防ぐことができる。このため、冷却用蒸発器に付着した霜により、冷却用蒸発器の熱通過率および風の通りが悪化することを回避することができる。また、冷却用蒸発器に水の過冷却を促進する過冷却促進物質を含有する表層を設けることによって、冷却用蒸発器の表層に付着した水の過冷却を促進することができる。このため、表層に霜ではなく過冷却された水が付着した冷却用蒸発器を介して冷却空間内の空気を効果的に冷却することができる。これらの結果、冷却空間内の空気の冷却効率を向上させることができる。
【０００９】
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、昇温運転において、少なくとも、通常運転時に表層に付着する水に含まれる氷核が消去される温度である所定温度まで冷却用蒸発器の温度を上昇させるように構成されている。このように構成すれば、昇温運転において、霜が発生するきっかけとなる氷核を消去することができる。したがって、昇温運転に続く通常運転を、表層に氷核が付着していない状態で開始することができる。
【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、昇温運転において、０℃よりも大きく１０℃以下の所定温度まで冷却用蒸発器の温度を上昇させるように構成されている。ここで、従来より行われている除霜運転では、霜を溶かすために、冷却用蒸発器の温度が３０℃～４０℃などの比較的高い温度まで昇温される。そこで、上記のように構成すれば、従来の除霜運転とは異なり、冷却用蒸発器の温度を、比較的高い温度まで上昇させる必要がないので、冷却空間内の空気の温度が大きく上昇することを抑制することができる。また、冷却用蒸発器の昇温に必要なエネルギーを低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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