JP7201412B2 - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷却貯蔵庫に関する。

従来、冷却貯蔵庫として、扉が開いたことを検知することが可能なセンサを備える構成のものが知られている（下記特許文献１）。特許文献１には、熱線センサによって、扉を開けた人の熱（赤外線）を感知することで扉が開いたことを検知するものが記載されている。

特開２００６－２６６５８２号公報

冷却貯蔵庫の扉が開くと、湿気を多く含んだ外気が貯蔵室に入り込む。湿気を含んだ外気が貯蔵室から冷却器に向かうと、冷却器への着霜が多くなり、冷却能力が低下してしまう。上記構成のように、扉が開いたことを検知可能な専用のセンサを備える冷却貯蔵庫であれば、扉が開いたことを検知して、冷却貯蔵庫が備える冷却装置の動作を制御することで冷却器への着霜を抑制することが可能となる。しかしながら、扉が開いたことを検知する専用のセンサを備えていない構成の冷却貯蔵庫においても、扉が開いた際の冷却器への着霜を抑制することが求められており、この点において改善の余地がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、扉が開いたことを検知するための専用のセンサを用いることなく、貯蔵室内に入り込んだ外気によって冷却器に霜が付く事態を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の冷却貯蔵庫は、貯蔵室及び冷却器室を有する箱状の貯蔵庫本体と、前記貯蔵庫本体に取り付けられ、前記貯蔵室を開閉可能な扉と、前記貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記貯蔵室内の温度を検出する温度センサと、制御部と、を備え、前記冷却装置は、前記冷却器室に収容される冷却器と、前記冷却器と共に冷却サイクルを構成する圧縮機と、前記貯蔵室内の空気を前記冷却器室に吸引すると共に、前記冷却器を通過した空気を前記貯蔵室内に供給する冷却ファンと、を備え、前記制御部は、前記圧縮機及び前記冷却ファンを動作させることで、前記冷却器で冷やされた空気を前記貯蔵室内に供給する冷却運転を行うものとされ、さらに、前記制御部は、前記温度センサから取得した温度情報により、前記冷却運転中に前記貯蔵室内の温度が上昇したと判断した場合に、前記冷却装置の冷却能力を低下させる能力低下処理を実行することに特徴を有する。

扉が開いた場合には、外気が貯蔵室に入り込むことで、貯蔵室内の温度が上昇する。このため、制御部は、冷却運転中に貯蔵室内の温度が上昇したと判断した場合には、扉が開いたと判定し、能力低下処理を実行する。冷却装置の冷却能力を低下させることで、冷却器に霜が付く要因（例えば、貯蔵室内に入り込んだ外気が冷却ファンによって冷却器室に向かう事態や冷却器の温度が低下する事態等）を抑制することができ、冷却器に霜が付く事態を抑制できる。以上のように、上記構成では、温度センサから取得した温度情報により、能力低下処理を実行するため、扉が開いたことを検知するための専用のセンサを用いることなく、扉が開いた場合に冷却器に霜が付く事態を抑制できる。

また、前記制御部は、前記能力低下処理において、前記冷却ファンの運転能力を低下させるものとすることができる。冷却ファンの運転能力を低下させることで、貯蔵室内の空気が冷却器室に吸引されることが抑制されるため、貯蔵室内に入り込んだ外気（比較的湿度の高い空気）が冷却器室に向かう事態を抑制でき、冷却器に霜が付く事態を抑制できる。

また、前記制御部は、前記冷却運転中に前記温度センサで検出された温度が、基準温度以上になったと判断した場合に前記能力低下処理を実行するものとされ、前記冷却運転中に前記温度センサで検出される温度のうち、最も低い温度を最低温度とした場合において、前記基準温度は、前記最低温度よりも所定温度高く設定された温度であるものとすることができる。

冷却運転中は貯蔵室内の温度が次第に低下し、冷却運転中に扉が開いた場合には外気が貯蔵室に入り込むことで、貯蔵室内の温度が上昇する。このため、最低温度は、扉が開く直前の貯蔵室内の温度と考えることができ、その後、温度センサで検出された温度は最低温度よりも高い値となる。このため、温度センサで検出された温度が、基準温度（最低温度＋所定温度）以上になったと判断した場合に、能力低下処理を実行することで、扉が開いた場合に冷却器に霜が付く事態を抑制できる。

また、前記最低温度が記憶される記憶部を備え、前記制御部は、前記圧縮機の動作開始時に、前記記憶部に記憶されている前記最低温度を消去するものとすることができる。冷却運転開始時に自動的に前回の冷却運転時の最低温度を消去することができる。これにより、制御部が前回の冷却運転時の最低温度を参照して能力低下処理を実行してしまう事態を抑制できる。

また、前記制御部は、前記冷却運転中に前記温度センサで検出された前記温度が、基準温度以上になったと判断した場合に前記能力低下処理を実行するものとされ、さらに、前記制御部は、前記冷却運転中に、前記温度センサで検出された温度の所定時間の平均値を前記所定時間毎に算出するものとされ、前記制御部によって算出された複数の前記平均値のうち、最も低い平均値を最低平均値とした場合において、前記基準温度は、前記最低平均値よりも所定温度高く設定された温度であるものとすることができる。

冷却運転中は貯蔵室内の温度が次第に低下し、冷却運転中に扉が開いた場合には外気が貯蔵室に入り込むことで、貯蔵室内の温度が上昇する。このため、最低平均値は、扉が開く直前の貯蔵室内の温度に対応した数値と考えることができ、その後、温度センサで検出された温度は最低平均値よりも高い値となる。このため、温度センサで検出された温度が、基準温度（最低平均値＋所定温度）以上になったと判断した場合に、能力低下処理を実行することで、扉が開いた場合に冷却器に霜が付く事態を抑制できる。また、上記構成では、温度センサで検出された温度の平均値に基づいて、能力低下処理を実行することから、例えば、温度センサの瞬間的な誤差等の影響を低減することができる。

また、前記最低平均値が記憶される記憶部を備え、前記制御部は、前記圧縮機の動作開始時に、前記記憶部に記憶されている前記最低平均値を消去するものとすることができる。冷却運転開始時に自動的に前回の冷却運転時の最低平均値を消去することができる。これにより、制御部が前回の冷却運転時の最低平均値を参照して能力低下処理を実行してしまう事態を抑制できる。

また、前記冷却器を加熱するヒータを備え、前記制御部は、前記ヒータを動作させることで前記冷却器に付着した霜を除霜するヒータデフロストを実行すると共に、前記ヒータデフロストが終了してから所定の待機時間が経過した後に前記冷却ファンを所定の動作時間だけ動作させるファン動作処理を実行するものとされ、さらに前記制御部は、前記ファン動作処理を実行している間は、前記冷却ファンの運転能力を低下させることがないものとすることができる。ファン動作処理を実行することで、冷却ファンに付着した水滴を飛ばすことができる。ファン動作処理中に冷却ファンの運転能力を低下させることがないから、冷却ファンに付着した水滴を確実に飛ばすことができる。

また、前記制御部は、前記圧縮機を停止させると共に前記冷却ファンを動作させることで前記冷却器に付着した霜を除霜するオフサイクルデフロストを実行するものとされ、さらに前記制御部は、前記オフサイクルデフロストを実行している間は、前記冷却ファンの運転能力を低下させることがないものとすることができる。オフサイクルデフロストでは、冷却ファンによって冷却器室に貯蔵室内の空気を送ることで冷却器の除霜を行うことができる。仮に、オフサイクルデフロスト中に冷却ファンの運転能力が低下すると、オフサイクルデフロストの所要時間が長くなってしまう。このため、オフサイクルデフロスト中は、冷却ファンの運転能力を低下させないようにしている。

また、前記制御部は、前記温度センサで検出された前記温度が０℃より高いと判断した場合には、前記能力低下処理を実行しないものとすることができる。貯蔵室内の温度が０℃より高い場合には、冷却器に霜が付くことが殆どないため、貯蔵室内の温度が０℃以下である場合に、能力低下処理を実行する。言い換えると、貯蔵室内の温度が０℃より高い場合では、能力低下処理を実行しないため、速やかに貯蔵室内の温度を下げることができる。

また、使用者によって操作される操作部を備え、前記制御部は、前記操作部が操作されることで、前記能力低下処理を実行可能とする第１モードから前記能力低下処理を実行不可能とする第２モードに切り替えるモード切替処理を実行するものとすることができる。能力低下処理を実行不可能にする第２モードにすることで、例えば、貯蔵室を常に冷やす必要がある場合に能力低下処理を実行しないようにすることができる。なお、「能力低下処理を実行不可能にする」とは、制御部が貯蔵室内の温度が上昇したと判断した場合であっても能力実行処理を実行しない状態のことである。

本発明によれば、扉が開いたことを検知するための専用のセンサを用いることなく、貯蔵室内に入り込んだ外気によって冷却器に霜が付く事態を抑制することができる。

本発明の実施形態１に係る冷却貯蔵庫の斜視図 冷却貯蔵庫の内部構造を示す断面図 冷却貯蔵庫の電気的構成を示すブロック図 冷却運転時の冷却装置の動作の一例を示すタイミングチャート 最低温度更新処理に係る制御部の処理を示すフローチャート 能力低下処理に係る制御部の処理を示すフローチャート ヒータデフロスト時の冷却装置の動作の一例を示すタイミングチャート オフサイクルデフロスト時の冷却装置の動作の一例を示すタイミングチャート モード切替処理に係る制御部の処理を示すフローチャート 冷却貯蔵庫の変形例を示す図 最低平均値更新処理に係る制御部の処理を示すフローチャート 実施形態２の能力低下処理に係る制御部の処理を示すフローチャート 冷却運転中の貯蔵室内の温度の時間推移の一例を示すグラフ

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１から図１０によって説明する。本実施形態では、冷却貯蔵庫１０として横型（テーブル型）の冷蔵庫を例示する。冷却貯蔵庫１０は、図１及び図２に示すように、横長の貯蔵庫本体１１を備える。貯蔵庫本体１１は、箱状をなす断熱箱体であり、ステンレス鋼板等の金属板を主体として構成されており、貯蔵室１２及び冷却器室１７を有している。より詳しくは、貯蔵庫本体１１は、貯蔵室１２を主に構成する箱部２７と、冷却器室１７を主に構成する箱部１８によって構成されている。

貯蔵庫本体１１（より詳しくは箱部２７）には、観音開き式の一対の扉１４，１４が回動可能に取り付けられている。貯蔵室１２は前面が開口されており、その開口が一対の扉１４，１４によって開閉可能な構成となっている。これにより、開口を通じて貯蔵室１２内に貯蔵物を配置することが可能な構成となっている。また、貯蔵庫本体１１は、底面に設けられた４つの脚部１５によって支持されている。貯蔵室１２の側方（左側）には、機械室１３が配されている。冷却貯蔵庫１０は、左側の側面を構成するサイドパネル２８（図２参照）を備え、機械室１３は、貯蔵庫本体１１、前面パネル１６（図１参照）、サイドパネル２８に囲まれた空間となっている。なお、機械室１３は、前面パネル１６によって開閉可能な構成となっている。

図１に示すように、冷却貯蔵庫１０は、貯蔵室１２を冷却することが可能な冷却装置２０（冷却ユニット）を備える。冷却装置２０は、基台２１と、圧縮機２２と、凝縮器ファン２３と、凝縮器２４と、冷却器３０と、冷却ファン２５と、を備え、基台２１上に各機器が配されることで、ユニット化されている。具体的には、基台２１上には、圧縮機２２と、凝縮器ファン２３と、凝縮器２４とが奥側から順番に載置されている。凝縮器２４の上面には、箱部１８の開口を前方から塞ぐ蓋体１９が取り付けられており、蓋体１９の裏面側には、冷却器３０が片持ち状に取り付けられている。冷却器３０は、箱部１８の内部（冷却器室１７）に対して前方から差し入れることが可能となっている。凝縮器ファン２３は、凝縮器２４の後面側に設けられており、凝縮器２４を空冷する機能を有している。また、蓋体１９の前側には、電装箱２６が設けられている。電装箱２６内部には、後述する制御部７０（図３参照）が収容されている。なお、冷却装置２０を構成する各機器の配置態様は上述したものに限定されない。

冷却装置２０においては、圧縮機２２、凝縮器２４、膨張手段（キャビラリーチューブや膨張弁、図示せず）及び冷却器３０が、冷媒が封入された冷媒管によってこの順番で循環接続されることで冷却サイクルを構成する。図２に示すように、冷却器３０は、ステンレス鋼板等の金属板からなる一対のカバー３７，３８によって覆われており、カバー３８には、冷却器温度センサ４１が取り付けられている。冷却器温度センサ４１は、冷却器３０の温度を検知する機能を有しており、除霜が完了したことを判別するためのものである。カバー３７の上部には、冷却ファン２５が取り付けられている。また、カバー３７の下端部には、例えばガラス管ヒータ等からなる除霜ヒータ４２（ヒータ）が取り付けられている。

貯蔵室１２及び冷却器室１７は互いに隣り合う形で配されており、仕切板４５によって仕切られている。仕切板４５の上部には、貯蔵室１２と冷却器室１７とを連通する吹出口４６が設けられ、仕切板４５の下部には、貯蔵室１２と冷却器室１７とを連通する吸引口４７が設けられている。また、冷却器室１７に収容された冷却器３０の下方には、庫内温度（貯蔵室内の温度）を検出する庫内温度センサ４３（温度センサ）が取り付けられている。庫内温度センサ４３は、冷却器３０と吸引口４７の間に配されており、吸引口４７から冷却器３０に向かう空気の温度（貯蔵室１２内の温度）を検出することが可能となっている。なお、庫内温度センサ４３の設置箇所は上述したものに限定されず、貯蔵室１２内の温度を検出可能な位置に設置されていればよい。なお、各温度センサ４１，４３としては例えばサーミスタを用いることができるが、これに限定されず、サーミスタ以外の温度センサ（例えば熱電対等）を用いてもよい。

次に、冷却貯蔵庫１０の電気的構成について説明する。図３に示すように、冷却貯蔵庫１０は、制御部７０を備える。制御部７０には、表示部７１、操作部７２、記憶部７３、圧縮機２２、凝縮器ファン２３、冷却ファン２５、庫内温度センサ４３、冷却器温度センサ４１、除霜ヒータ４２、計時可能なタイマ７５がそれぞれ電気的に接続されている。

制御部７０は、例えば、ＣＰＵを主体に構成されており、記憶部７３は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭなどによって構成されている。制御部７０は、記憶部７３に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、制御部７０に接続された各機器（圧縮機２２、凝縮器ファン２３、冷却ファン２５、除霜ヒータ４２）の動作を制御することが可能となっている。

また、表示部７１及び操作部７２は、例えば、電装箱２６の前面に設けられたコントロールパネル７６（図１参照）に設けられている。表示部７１は、例えば、液晶パネル等の表示パネルによって構成され、操作部７２は、例えば、押圧操作可能なボタン（又はタッチパネル）によって構成されている。使用者は、前面パネル１６を開くことで、操作部７２を操作することが可能となっている。作業者は、操作部７２を操作することで、冷却貯蔵庫１０の運転や各種設定（庫内設定温度の変更など）を行うことができる。

次に、制御部７０の処理について説明する。制御部７０は、圧縮機２２、冷却ファン２５、凝縮器ファン２３を動作させることで、冷却器３０で冷やされた空気を貯蔵室１２内に供給する冷却運転を行う。冷却ファン２５の駆動により、貯蔵室１２内の空気が吸引口４７から冷却器室１７に吸引され、その後、冷却器３０を通過した空気（冷却器３０を通過する際に熱交換されて生成された冷気）が、吹出口４６から貯蔵室１２内に供給される。これにより、貯蔵室１２内に冷気が循環供給されることで貯蔵室１２が冷却される構成となっている。

冷却運転では、制御部７０は、庫内温度センサ４３によって検出された温度が予め設定された上限温度Ｋ２１以上である場合に、圧縮機２２、凝縮器ファン２３及び冷却ファン２５を動作させ、庫内温度センサ４３によって検出された温度が予め設定された下限温度Ｋ２２となった場合に圧縮機２２、凝縮器ファン２３及び冷却ファン２５を停止させる。具体的には、記憶部７３には、予め設定された庫内設定温度が記憶されており、上限温度Ｋ２１は、庫内設定温度よりも所定温度高い温度であり、下限温度Ｋ２２は、庫内設定温度よりも所定温度低い温度である。このような冷却運転が実行されることで、貯蔵室１２内の温度が庫内設定温度付近で維持される。

そして、制御部７０は、庫内温度センサ４３から取得した温度情報により、冷却運転中に貯蔵室１２内の温度が上昇したと判断した場合に、冷却ファン２５の運転能力を低下させる能力低下処理を実行する。つまり、制御部７０は、冷却ファン２５の運転能力を低下させることで、冷却装置２０の冷却能力を低下させる。より具体的には、能力低下処理では、例えば、冷却ファン２５を所定時間だけ停止させることで運転能力を低下させる。なお、冷却ファン２５の回転数を低下させることで冷却ファン２５の運転能力を低下させてもよいし、連続運転していた冷却ファン２５を間欠運転させることで冷却ファン２５の運転能力を低下させてもよい。

次に、能力低下処理に係る制御について具体的に説明する。記憶部７３には、冷却運転中に庫内温度センサ４３で検出された温度のうち最も低い温度である最低温度Ｋ１が記憶され、制御部７０は、最低温度Ｋ１に基づいて、能力低下処理を実行する。制御部７０は、冷却運転開始時（圧縮機２２の動作開始時）に、記憶部７３に記憶されている最低温度Ｋ１（前回の冷却運転時の最低温度）を消去し、最低温度Ｋ１の初期値として、例えば、その時点での庫内温度センサ４３で検出された温度の値を記憶部７３に記憶する。そして、制御部７０は、図５に示すように、冷却運転中に庫内温度センサ４３で検出された温度（現在の温度Ｋ２）が記憶部７３に記憶されている最低温度Ｋ１よりも低いと判断した場合（ステップＳ１１で「ＹＥＳ」）に、最低温度更新処理を実行する（ステップＳ１２）。最低温度更新処理では、制御部７０は、現在の温度Ｋ２を最低温度Ｋ１として更新して記憶部７３に記憶する。つまり、最低温度Ｋ１は、冷却運転中に温度センサで検出される温度のうち、最も低い温度である。

なお、制御部７０による庫内温度センサ４３のサンプリング時間Ｔ９（庫内温度センサ４３で検出された温度を取得する間隔）は、例えば、０．１秒とされ、最低温度更新処理を行うか否かの判定（ステップＳ１１）は、例えばサンプリング時間Ｔ９毎に実行されるが、これに限定されない。庫内温度センサ４３のサンプリング時間や最低温度更新処理を行うか否かの判定間隔は、適宜変更可能である。

そして、制御部７０は、図６に示すように、冷却運転中に庫内温度センサ４３で検出された温度（現在の温度Ｋ２）が、基準温度Ｋ４以上になったと判断した場合（ステップＳ２１で「ＹＥＳ」）、及び庫内温度センサ４３で検出された温度が０℃以下であると判断した場合（ステップＳ２２で「ＹＥＳ」）に、能力低下処理を実行する（ステップＳ２３）。つまり、制御部７０は、庫内温度センサ４３で検出された温度が０℃より高いと判断した場合には、能力低下処理を実行しない。

上記した基準温度Ｋ４は、最低温度Ｋ１よりも所定温度Ｋ３だけ高く設定された温度である（基準温度Ｋ４＝最低温度Ｋ１＋所定温度Ｋ３）。つまり、制御部７０は、現在の温度Ｋ２が基準温度Ｋ４以上になることで「冷却運転中に貯蔵室１２内の温度が上昇した」と判断し、能力低下処理を実行する。また、所定温度Ｋ３は、例えば１Ｋ（ケルビン）で設定されているが、これに限定されず、適宜変更可能である。

なお、所定温度Ｋ３は予め試験等を行うことで決定することができる。例えば、貯蔵室１２の容積が小さい場合には、扉１４を開けた際の温度上昇がより大きくなり易いため、所定温度Ｋ３をより小さい値に設定し、速やかに冷却ファン２５を停止させることが好ましい。また、能力低下処理を実行する期間（冷却ファン２５を停止させている期間）は適宜設定可能である。

最低温度更新処理（図５のステップＳ１２）及び能力低下処理（図６のステップＳ２３）に係る制御について、図４を例示して説明する。図４に示すように、制御部７０は、庫内温度センサ４３で検出された温度が上限温度に達すると（時点Ｔ１参照）、冷却運転（冷却運転Ｆ１参照）を開始する。これにより、庫内温度センサ４３で検出された温度が次第に低下していく。このため、制御部７０が、所定時間毎に最低温度更新処理を実行することで、最低温度Ｋ１は、その都度小さい値に更新されていく。時点Ｔ２において扉１４が開けられることで、外気が貯蔵室１２内に入り込むと、貯蔵室１２内の温度が上昇していく。このため、時点Ｔ２における庫内温度センサ４３で検出された温度が最低温度Ｋ１となる。そして、貯蔵室１２内の温度が上昇することで、庫内温度センサ４３で検出された温度が基準温度Ｋ４に達すると（時点Ｔ３）、制御部７０は、能力低下処理を実行し、冷却ファン２５を所定時間Ｔ４だけ停止させる。

また、本実施形態において、制御部７０は、冷却器３０の除霜を行う除霜運転を実行する。除霜運転としては、ヒータデフロストやオフサイクルデフロストを例示することができる。ヒータデフロストにおいては、制御部７０は、図７の期間Ｔ５に示すように、圧縮機２２、凝縮器ファン２３及び冷却ファン２５を停止させると共に除霜ヒータ４２を動作させることで冷却器３０を加熱し、冷却器３０に付着した霜を除霜する。制御部７０は、冷却器温度センサ４１の検出温度が、予め設定された設定温度Ｋ５になると、除霜ヒータ４２を停止させ、ヒータデフロストを終了させる。

その後、制御部７０は、ヒータデフロストが終了してから所定の待機時間Ｔ６（冷却器３０の水切り時間）が経過した後に冷却ファン２５を所定の動作時間Ｔ７だけ動作させるファン動作処理を実行する。これにより、冷却ファン２５に付着した水滴を飛ばすことができる。なお、ファン動作処理においては、制御部７０は、貯蔵室１２内の温度（庫内温度センサ４３の検出温度）の変化に関わらず、冷却ファン２５の回転数を一定とする。言い換えると、制御部７０は、ファン動作処理を実行している間は、冷却ファン２５の運転能力を低下させることがない。なお、図７では、ヒータデフロストにおいて除霜ヒータ４２を間欠的に動作させているものを例示しているが、除霜ヒータ４２を連続的に動作させてもよい。

また、オフサイクルデフロストにおいては、図８の期間Ｔ８に示すように、制御部７０は、圧縮機２２を停止させると共に冷却ファン２５を動作させることで冷却器３０に付着した霜を除霜する。制御部７０は、冷却器温度センサ４１の検出温度が、予め設定された設定温度Ｋ６になると、オフサイクルデフロストを終了させる。なお、オフサイクルデフロストを実行している間は、制御部７０は、貯蔵室１２内の温度（庫内温度センサ４３の検出温度）の変化に関わらず、冷却ファン２５の回転数を一定とする。言い換えると、制御部７０は、オフサイクルデフロストを実行している間は、冷却ファン２５の運転能力を低下させることがない。

なお、制御部７０は所定の除霜開始条件が成立すると除霜運転として、ヒータデフロスト及びオフサイクルデフロストのうちいずれかを実行する。除霜開始条件は「前回の除霜運転が終了してから一定時間が経過したこと」や「予め設定されている時刻に達したこと」などであり、適宜に設定できる。また、制御部７０は、例えば、除霜開始条件が成立した際の庫内設定温度が基準値よりも低い場合にはヒータデフロストを実行し、庫内設定温度が基準値よりも高い場合にはオフサイクルデフロストを実行することで消費電力を低減させるようにするが、ヒータデフロスト及びオフサイクルデフロストの切替条件はこれに限定されない。

また、制御部７０は、図９に示すように、コントロールパネル７６の操作部７２が使用者によって操作される（ステップＳ３１で「ＹＥＳ」）と、能力低下処理を実行可能とする第１モードから能力低下処理を実行不可能とする第２モードに切り替えるモード切替処理を実行する（ステップＳ３２）。なお、ここで言う「能力低下処理を実行不可能にする」とは、庫内温度センサ４３で検出された温度（現在の温度Ｋ２）が、基準温度Ｋ４以上になったと判断した場合（制御部７０が貯蔵室１２内の温度が上昇したと判断した場合）であっても能力実行処理を実行しない状態のことである。

なお、第２モードの状態で操作部７２が操作されることで、制御部７０は、第２モードから第１モードに切り替えることが可能となっている。また、本実施形態では、コントロールパネル７６に設けられた操作部７２を操作されることで、モード切替処理を実行する場合を例示しているが、操作部は、これに限定されず、例えば、操作部として、制御部７０を構成する回路基板上に設けられたスイッチを挙げることができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、扉１４が開いた場合には、外気が貯蔵室１２に入り込むことで、貯蔵室１２内の温度が上昇する。このため、制御部７０は、貯蔵室１２内の温度が上昇したと判断した場合には、扉１４が開いたと判定し、能力低下処理を実行する。能力低下処理において冷却ファン２５の運転能力を低下させることで、貯蔵室１２内の空気が冷却器室１７に吸引されることが抑制されるため、貯蔵室１２内に入り込んだ外気（比較的湿度の高い空気）が冷却器室１７に向かう事態を抑制でき、冷却器３０に霜が付く事態を抑制できる。本実施形態では、庫内温度センサ４３から取得した温度情報により、能力低下処理を実行するため、扉１４が開いたことを検知するための専用のセンサ（例えば、扉１４と貯蔵庫本体１１とが近接していることを検知する近接センサや、扉１４を開けた人の熱（赤外線）を検知する赤外線センサ等）を用いることなく、扉１４が開いた場合に冷却器３０に霜が付く事態を抑制できる。

また、制御部７０は、冷却運転中に庫内温度センサ４３で検出された温度が、基準温度Ｋ４以上になったと判断した場合に能力低下処理を実行するものとされ、冷却運転中に庫内温度センサ４３で検出される温度のうち、最も低い温度を最低温度Ｋ１とした場合において、基準温度Ｋ４は、最低温度Ｋ１よりも所定温度Ｋ３高く設定された温度である。冷却運転中は貯蔵室１２内の温度が次第に低下し、冷却運転中に扉１４が開いた場合には外気が貯蔵室１２に入り込むことで、貯蔵室１２内の温度が上昇する。このため、最低温度Ｋ１は、扉１４が開く直前の貯蔵室１２内の温度と考えることができ、その後、庫内温度センサ４３で検出された温度は最低温度Ｋ１よりも高い値となる。このため、庫内温度センサ４３で検出された温度が、基準温度Ｋ４（最低温度Ｋ１＋所定温度Ｋ３）以上になったと判断した場合に、能力低下処理を実行することで、扉１４が開いた場合に冷却器３０に霜が付く事態を抑制できる。

なお、庫内温度センサ４３で検出された温度が所定時間（以下の説明では所定時間Ｔ５０と呼ぶ）内に所定温度（以下の説明では所定温度Ｋ５０と呼ぶ）だけ上昇した場合に、制御部７０が、扉１４が開いたと判定して能力低下処理を実行するような制御とすることも可能である。つまり、所定時間Ｔ５０における庫内温度センサ４３の検出温度の変化に基づいて扉１４が開いたと判定してもよい。しかしながら、このような制御では、所定時間Ｔ５０の適切な設定が困難であり判定精度が低くなる。この理由について次に詳しく説明する。

庫内温度センサ４３の検出温度は、扉１４が開いたことに起因しない原因（例えば庫内温度センサ４３に触れる空気の温度ムラ等）によってわずかに変動することがあり、このような変動は、扉１４が開いた際の温度変化と比べて、短期間で起こる変動であると共に小さい変動である。つまり、扉１４が開いた際には、庫内温度センサ４３の検出温度が、短期的には（扉１４が開いたこと以外の原因によって）わずかに変動（上昇及び下降）しつつ、長期的には（扉１４が開いたことに起因して）上昇する。

仮に上述した所定時間Ｔ５０（言い換えると制御部７０が庫内温度センサ４３の検出温度を参照する間隔）を短く設定すると、制御部７０が、庫内温度センサ４３の検出温度の短期的な変動のみを参照してしまうことになる。つまり、制御部７０が、扉１４が開いた際の長期的な温度変化を参照しないことになるため、扉１４が開いたことを正しく判定できない事態が懸念される。

所定時間Ｔ５０を長く設定すれば、制御部７０は、短期的な温度変化（扉１４が開いたことによらない温度変化）を参照せず、長期的な温度変化（扉１４が開いたことによる比較的大幅な温度上昇）を参照することになるため、扉１４が開いたことを正しく判定することができる。しかしながら、扉１４が開けられる時間は基本的には短時間であるため、所定時間Ｔ５０が長過ぎると、扉１４が閉じた後の温度変化も参照してしまうことになり、所定時間Ｔ５０を長く設定することは難しい。つまり、所定時間Ｔ５０における庫内温度センサ４３の検出温度の変化に基づいて扉１４が開いたと判定する判定方法は、庫内温度センサ４３の検出温度の時間変化による影響を受けることから、判定精度が低くなり易い。

これに対して、本実施形態では、制御部７０は、最低温度Ｋ１からの上昇幅（所定温度Ｋ３）に基づいて、扉１４が開いたか否かを判定している。つまり、本実施形態では、時間を参照せずに扉１４が開いたか否かを判定しているため、庫内温度センサ４３の検出温度の時間変化による影響を受けることがなく、判定精度をより高くすることができる。なお、所定温度Ｋ３は、扉１４を開けた際の庫内温度センサ４３の検出温度の上昇値を実験によって測定することで、適切に設定することができる。例えば、所定温度Ｋ３を庫内温度センサ４３の短期的な温度上昇値（扉１４が開いたことによらない温度上昇値）よりも大きな値に設定することで、扉１４が開いたことをより確実に検知することができる。

また、最低温度Ｋ１が記憶される記憶部７３を備え、制御部７０は、圧縮機２２の動作開始時に、記憶部７３に記憶されている最低温度Ｋ１を消去する。冷却運転開始時に自動的に前回の冷却運転時の最低温度Ｋ１を消去することができる。これにより、前回の冷却運転時の最低温度Ｋ１を参照して能力低下処理を実行してしまう事態を抑制できる。

また、冷却器３０を加熱する除霜ヒータ４２を備え、制御部７０は、除霜ヒータ４２を動作させることで冷却器３０に付着した霜を除霜するヒータデフロストを実行すると共に、ヒータデフロストが終了してから所定の待機時間Ｔ６が経過した後に冷却ファン２５を所定の動作時間Ｔ７だけ動作させるファン動作処理を実行するものとされ、さらに制御部７０は、ファン動作処理を実行している間は、冷却ファン２５の運転能力を低下させることがない。ファン動作処理を実行することで、冷却ファン２５に付着した水滴を飛ばすことができる。ファン動作処理中に冷却ファン２５の運転能力を低下させることがないから、冷却ファン２５に付着した水滴を確実に飛ばすことができる。

また、制御部７０は、圧縮機２２を停止させると共に冷却ファン２５を動作させることで冷却器３０に付着した霜を除霜するオフサイクルデフロストを実行するものとされ、さらに制御部７０は、オフサイクルデフロストを実行している間は、冷却ファン２５の運転能力を低下させることがない。オフサイクルデフロストでは、冷却ファン２５によって冷却器室１７に貯蔵室１２内の空気を送ることで冷却器３０の除霜を行うことができる。仮に、オフサイクルデフロスト中に冷却ファン２５の運転能力が低下すると、オフサイクルデフロストの所要時間が長くなってしまう。このため、オフサイクルデフロスト中は、冷却ファン２５の運転能力を低下させないようにしている。

また、制御部７０は、庫内温度センサ４３で検出された温度が０℃より高いと判断した場合には、能力低下処理を実行しない。貯蔵室１２内の温度が０℃より高い場合には、貯蔵室１２内の空気が冷却器３０に向かった場合であっても、冷却器３０に霜が付くことが殆どないため、貯蔵室１２内の温度が０℃以下である場合に、能力低下処理を実行する。言い換えると、貯蔵室１２内の温度が０℃より高い場合では、能力低下処理を実行しないため、速やかに貯蔵室１２内の温度を下げることができる。

また、使用者によって操作される操作部７２を備え、制御部７０は、操作部７２が操作されることで、能力低下処理を実行可能とする第１モードから能力低下処理を実行不可能とする第２モードに切り替えるモード切替処理を実行する。能力低下処理を実行不可能にする第２モードにすることで、例えば、貯蔵室１２を常に冷やす必要がある場合に能力低下処理を実行しないようにすることができる。

なお、第２モードに切り替えることが可能な構成は、図１０に示すような冷却貯蔵庫１１０に適用すると特に好適である。図１０に示す冷却貯蔵庫１１０においては、貯蔵室１２内に設けられた棚１１１に容器１１２（例えばホテルパン）が支持され、貯蔵庫本体１１の天井壁部１１３に形成された開口１１４を通じて、容器１１２内の冷却対象（例えばアイスクリーム等）を取り出すことが可能となっている。このような構成では、容器１１２内の冷却対象を常に冷やすことが求められる場合が多い。このため、第２モードにすることで、能力低下処理が実行される事態を防止することが好ましい。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１１から図１３によって説明する。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態では、能力低下処理を実行するための判定基準が上記実施形態と相違する。制御部７０は、図１１に示すように、冷却運転中に、庫内温度センサ４３で検出された温度の所定時間Ｔ１１の平均値Ｋ１０を算出する（ステップＳ４１、平均値算出処理）。例えば、庫内温度センサ４３のサンプリング時間Ｔ９が０．１秒で設定され、所定時間Ｔ１１が５秒で設定されている場合には、平均値Ｋ１０は、庫内温度センサ４３によって取得された複数の温度データＤ１（図１３参照）のうち、平均値算出処理を実行する時点（図１３の時点Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４）から遡った５０個の温度データＤ１の平均値となる。そして、制御部７０は、算出された平均値Ｋ１０が記憶部７３に記憶されている最低平均値Ｋ１１よりも低いと判断した場合（ステップＳ４２で「ＹＥＳ」）に、最低平均値更新処理を実行する（ステップＳ４３）。最低平均値更新処理では、制御部７０は、算出された平均値Ｋ１０を最低平均値Ｋ１１として更新して記憶部７３に記憶する。

なお、冷却運転開始時（圧縮機２２の動作開始時）に、制御部７０は、記憶部７３に記憶されている最低平均値Ｋ１１（前回の冷却運転時の最低平均値）を消去し、最低平均値Ｋ１１の初期値として、例えば、その時点での庫内温度センサ４３で検出された温度の値を記憶部７３に記憶する。つまり、最低平均値Ｋ１１は、制御部７０によって算出された複数の平均値Ｋ１０のうち、最も低い平均値である。なお、平均値算出処理（ステップＳ４１）、及び最低平均値更新処理を実行するか否かの判定処理（ステップＳ４２）は、所定時間Ｔ１１毎に実行される。

そして、制御部７０は、図１２に示すように、冷却運転中に庫内温度センサ４３で検出された現在の温度Ｋ１２が、基準温度Ｋ１４以上になったと判断した場合（ステップＳ５１で「ＹＥＳ」）、及び庫内温度センサ４３で検出された温度が０℃以下であると判断した場合（ステップＳ５２で「ＹＥＳ」）に、能力低下処理を実行する（ステップＳ５３）。言い換えると、制御部７０は、庫内温度センサ４３で検出された温度が０℃より高いと判断した場合には、能力低下処理を実行しない。

上記した基準温度Ｋ１４は、最低平均値Ｋ１１よりも所定温度Ｋ１３だけ高く設定された温度である（基準温度Ｋ１４＝最低平均値Ｋ１１＋所定温度Ｋ１３）。つまり、制御部７０は、現在の温度Ｋ１２が基準温度Ｋ１４以上になることで「冷却運転中に貯蔵室１２内の温度が上昇した」と判断し、能力低下処理を実行する。また、所定温度Ｋ１３は、例えば１Ｋ（ケルビン）で設定されているが、これに限定されず、適宜変更可能である。

所定温度Ｋ１３は予め試験等を行うことで決定することができる。なお、制御部７０による庫内温度センサ４３のサンプリング時間Ｔ９は、例えば、０．１秒とされ、所定時間Ｔ１１は、サンプリング時間Ｔ９よりも長い時間（例えば５秒）で設定されるが、庫内温度センサ４３のサンプリング時間や所定時間Ｔ１１は、適宜変更可能である。

次に、最低平均値更新処理に係る制御について図１３を例示して具体的に説明する。図１３は、冷却運転中の貯蔵室１２内の温度推移の一例を示すグラフである。また、図１３においては、各時点Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４で平均値算出処理（ステップＳ４１）、及び最低平均値更新処理を実行するか否かの判定処理（ステップＳ４２）が実行するものとする。また、図１３の時点Ｔ３０で扉１４が開いたものとする。

図１３に示すように、冷却運転中は、貯蔵室１２内の温度が次第に低下していく。このため、貯蔵室１２内の温度が次第に低下していく間は、所定時間Ｔ１１毎に、最低平均値Ｋ１１がより低い値に更新されていく。例えば、図１３の時点Ｔ２１から時点Ｔ２２までの期間の平均値Ｋ１０よりも時点Ｔ２２から時点Ｔ２３までの期間の平均値Ｋ１０が低くなるため、時点Ｔ２２においては、時点Ｔ２１から時点Ｔ２２までの期間の平均値Ｋ１０が最低平均値Ｋ１１として記憶部７３に記憶され、時点Ｔ２３においては、時点Ｔ２２から時点Ｔ２３までの期間の平均値Ｋ１０が最低平均値Ｋ１１として更新されて記憶部７３に記憶される。

そして、時点Ｔ３０において扉１４が開けられると、貯蔵室１２内の温度が次第に上昇する。このため、時点Ｔ２３から時点Ｔ２４までの期間の平均値Ｋ１０は、記憶されている最低平均値Ｋ１１よりも高くなる。つまり、時点Ｔ２４においては、最低平均値更新処理は実行されない。このため、制御部７０は、時点Ｔ２２から時点Ｔ２３までの期間の平均値Ｋ１０に所定温度Ｋ１３を加算したものを基準温度Ｋ１４とし、庫内温度センサ４３で検出された温度が、基準温度Ｋ１４以上となった場合に、能力低下処理を実行する。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、冷却運転中は貯蔵室１２内の温度が次第に低下し、冷却運転中に扉１４が開いた場合には外気が貯蔵室１２に入り込むことで、貯蔵室１２内の温度が上昇する。このため、最低平均値Ｋ１１は、扉１４が開く直前の貯蔵室１２内の温度に対応した数値と考えることができ、扉１４が開いた後、庫内温度センサ４３で検出された温度は最低平均値Ｋ１１よりも高い値となる。このため、制御部７０が、庫内温度センサ４３で検出された温度が基準温度Ｋ１４（最低平均値Ｋ１１＋所定温度Ｋ１３）以上になったと判断した場合に、能力低下処理を実行することで、扉１４が開いた場合に冷却器３０に霜が付く事態を抑制できる。また、上記構成では、庫内温度センサ４３で検出された温度の平均値Ｋ１０に基づいて、能力低下処理を実行することから、庫内温度センサ４３の瞬時値に基づいて、基準温度Ｋ１４が決定される場合と比べて、庫内温度センサ４３の瞬間的な誤差等の影響を低減することができる。

また、本実施形態では、冷却運転開始時に自動的に前回の冷却運転時の最低平均値Ｋ１１を消去することができる。これにより、前回の冷却運転時の最低平均値Ｋ１１を参照して能力低下処理を実行してしまう事態を抑制できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）能力低下処理を実行する条件は、上記実施形態で例示したものに限定されない。例えば、貯蔵室１２内の温度の上昇速度に基づいて、能力低下処理を実行してもよい。具体的には、冷却運転中において、庫内温度センサ４３で検出された温度が所定時間内に所定温度だけ上昇した場合に制御部７０が能力低下処理を実行してもよい。
（２）上記実施形態では、能力低下処理において冷却ファン２５の運転能力を低下させた場合を例示したが、これに限定されない。例えば、能力低下処理において圧縮機２２の運転能力を低下させてもよい。圧縮機２２の運転能力を低下させることで、冷却器３０の温度低下を抑制することができるため、冷却器３０に霜が付く事態を抑制できる。なお、ここで言う「圧縮機２２の運転能力を低下させる」とは、圧縮機２２の回転数を下げることや圧縮機２２を停止させること等を意味する。

１０…冷却貯蔵庫、１１…貯蔵庫本体、１２…貯蔵室、１４…扉、１７…冷却器室、２０…冷却装置、２２…圧縮機、２５…冷却ファン、３０…冷却器、４２…除霜ヒータ（ヒータ）、４３…庫内温度センサ（温度センサ）、７０…制御部、７２…操作部、７３…記憶部、Ｋ１…最低温度、Ｋ３，Ｋ１３…所定温度、Ｋ４，Ｋ１４…基準温度、Ｋ１０…平均値、Ｋ１１…最低平均値、Ｔ６…待機時間、Ｔ７…動作時間、Ｔ１１…所定時間

Claims (9)

1. 貯蔵室及び冷却器室を有する箱状の貯蔵庫本体と、
   前記貯蔵庫本体に取り付けられ、前記貯蔵室を開閉可能な扉と、
   前記貯蔵室を冷却する冷却装置と、
   前記貯蔵室内の温度を検出する温度センサと、
   制御部と、を備え、
   前記冷却装置は、
   前記冷却器室に収容される冷却器と、
   前記冷却器と共に冷却サイクルを構成する圧縮機と、
   前記貯蔵室内の空気を前記冷却器室に吸引すると共に、前記冷却器を通過した空気を前記貯蔵室内に供給する冷却ファンと、を備え、
   前記制御部は、前記圧縮機及び前記冷却ファンを動作させることで、前記冷却器で冷やされた空気を前記貯蔵室内に供給する冷却運転を行うものとされ、
   さらに、前記制御部は、
   前記冷却運転における前記圧縮機のオン状態中に前記温度センサで検出される温度のうち、最も低い温度を最低温度とし、
   前記冷却運転における前記圧縮機のオン状態中に前記温度センサで検出された温度が前記最低温度よりも所定温度高く設定された基準温度以上になると、前記冷却装置の冷却能力を低下させる能力低下処理を実行する冷却貯蔵庫。
2. 前記最低温度が記憶される記憶部を備え、
   前記制御部は、前記圧縮機の動作開始時に、前記記憶部に記憶されている前記最低温度を消去する請求項１に記載の冷却貯蔵庫。
3. 貯蔵室及び冷却器室を有する箱状の貯蔵庫本体と、
   前記貯蔵庫本体に取り付けられ、前記貯蔵室を開閉可能な扉と、
   前記貯蔵室を冷却する冷却装置と、
   前記貯蔵室内の温度を検出する温度センサと、
   制御部と、を備え、
   前記冷却装置は、
   前記冷却器室に収容される冷却器と、
   前記冷却器と共に冷却サイクルを構成する圧縮機と、
   前記貯蔵室内の空気を前記冷却器室に吸引すると共に、前記冷却器を通過した空気を前記貯蔵室内に供給する冷却ファンと、を備え、
   前記制御部は、前記圧縮機及び前記冷却ファンを動作させることで、前記冷却器で冷やされた空気を前記貯蔵室内に供給する冷却運転を行うものとされ、
   さらに、前記制御部は、
   前記冷却運転における前記圧縮機のオン状態中に前記温度センサで検出された温度の所定時間の平均値を前記所定時間毎に算出し、算出された複数の前記平均値のうち、最も低い平均値を最低平均値とし、
   前記冷却運転における前記圧縮機のオン状態中に前記温度センサで検出された温度が前記最低平均値よりも所定温度高く設定された基準温度以上になると、前記冷却装置の冷却能力を低下させる能力低下処理を実行する冷却貯蔵庫。
4. 前記最低平均値が記憶される記憶部を備え、
   前記制御部は、前記圧縮機の動作開始時に、前記記憶部に記憶されている前記最低平均値を消去する請求項３に記載の冷却貯蔵庫。
5. 前記制御部は、前記能力低下処理において、前記冷却ファンの運転能力を低下させる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷却貯蔵庫。
6. 前記冷却器を加熱するヒータを備え、
   前記制御部は、前記ヒータを動作させることで前記冷却器に付着した霜を除霜するヒータデフロストを実行すると共に、前記ヒータデフロストが終了してから所定の待機時間が経過した後に前記冷却ファンを所定の動作時間だけ動作させるファン動作処理を実行するものとされ、
   さらに前記制御部は、前記ファン動作処理を実行している間は、前記冷却ファンの運転能力を低下させることがない請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷却貯蔵庫。
7. 前記制御部は、前記圧縮機を停止させると共に前記冷却ファンを動作させることで前記冷却器に付着した霜を除霜するオフサイクルデフロストを実行するものとされ、
   さらに前記制御部は、前記オフサイクルデフロストを実行している間は、前記冷却ファンの運転能力を低下させることがない請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の冷却貯蔵庫。
8. 前記制御部は、前記温度センサで検出された温度が０℃より高いと判断した場合には、前記能力低下処理を実行しない請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の冷却貯蔵庫。
9. 使用者によって操作される操作部を備え、
   前記制御部は、前記操作部が操作されることで、前記能力低下処理を実行可能とする第１モードから前記能力低下処理を実行不可能とする第２モードに切り替えるモード切替処理を実行する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の冷却貯蔵庫。

Images