次に本発明の好適な実施形態について図面� ��参照して説明する。
[1]第1実施形態
 図1は、本発明の第1実施形態に係る冷凍装� �としての冷蔵ショーケースの縦断面図であ� �。
 冷蔵ショーケース1は、前面が開放された多 段オープン型で、かつ、内蔵した冷却ユニッ トから液冷媒が供給される冷却ユニット内蔵 型となっている。ショーケース本体2は、そ� �開口に4段の陳列棚3が設けられるとともに、 陳列棚3の前部には内層エアカーテン(その流� ��をA方向の矢印で示す)と、外層エアカーテ� �(その流れをB方向の矢印で示す)とが形成さ� �ている。
 ショーケース本体2には、陳列棚3を囲むか� �ちで冷却ダクト4が形成されており、冷却ダ� ��ト4の下部には冷却器用ファン5が配置され� �いる。また、冷却ダクト4の垂直部には、冷� ��用熱交換器としての蒸発器6が配置されてい る。これらの冷却ダクト4、冷却器用ファン5� ��蒸発器6、冷気吸込口7および冷気吹出口8に� ��り冷却風が循環され陳列棚3周囲に供給され ている。
 また、ショーケース本体2には、冷却ダクト 4を囲むように送風ダクト9が形成されており� ��その内部には図示しないエアカーテン用フ� ��ンが配設され、これと空気吸込口10および� �気吹出口11によりエアカーテンを生成するこ ととなっている。
 また、ショーケース本体2の下側部分であっ て、断熱壁部の下方には、圧縮機42、熱交換� ��である凝縮器43などが配設されている。こ� �凝縮器43は、前面パネル40の吸気穴から取り� ��んだ外気によって冷却され、熱交換後の空� ��は、背面パネル41の排気穴から後方に吹き� �される。

 図2は、蒸発器周辺の構成説明図である。
 蒸発器6の冷媒上流側には、減圧装置として の電子膨張弁15が接続されており、電子膨張� ��15の冷媒下流側の蒸発器6の入口管には入口� ��度センサ16が配設され、蒸発器6の出口管に� ��出口温度センサ17が配設されている。
 さらに、蒸発器6を構成する伝熱管18の所定� ��置には、防霜センサ(温度センサ)19が取り付 けられている。伝熱管18の所定位置は、所定� ��過熱度(例えば、8℃)での運転時に、霜付き� ��発生しない温度となる伝熱管の位置であり� ��設計の段階で予め決定される。所定位置で� ��付きを発生させないため、所定位置より冷� ��下流側での冷媒温度が上昇する。そこで、� ��構成では、所定位置より冷媒上流側の冷却� ��力と冷媒下流側の冷却能力との総和が低下� ��ないように、所定位置より冷媒下流側のフ� ��ンのフィンピッチが密に形成されている。� ��なわち、この防霜センサ19の取り付け位置� �りも冷媒下流側に位置する蒸発器6のフィン� ��フィンピッチ(以下、第1フィンピッチとい� �)は、防霜センサ19の取り付け位置よりも冷� �上流側に位置するフィンのフィンピッチ(以� ��、第2フィンピッチという)より密に形成さ� �ている。

 具体的には、防霜センサ19の取り付け位置� �りも冷媒下流側に位置するフィンの第1フィ� ��ピッチは、およそ2~5mmとされ、防霜センサ� �取り付け位置よりも冷媒下流側に位置する� �ィンの第2フィンピッチは、およそ10mmとされ ている。
 この場合において、蒸発器6の冷媒下流側に 位置する部分は、冷却風の流れFWに対して上� ��側に配置され、冷媒上流側に位置する部分� ��、冷却風の流れFWに対して下流側に配置さ� �、いわゆる対向流となっている。

 図3は、第1実施形態の冷凍サイクルとその� �御系統とを示す概略構成図である。
 図3に示したように、冷凍サイクルは、蒸発 器6、電子膨張弁15、圧縮機42、凝縮器43、受� �器44等から構成されている。凝縮器43の近傍� ��は、凝縮器43において熱交換を促進するた� �の凝縮器用ファン45が配置され、蒸発器6の� �傍には、除霜を行うための除霜用ヒータ21が 配置されている。また、冷媒配管51~56は、液� ��媒またはガス冷媒が流れることとなる。
 冷蔵ショーケース1の上側部分には、冷却器 用ファン5、電子膨張弁15、除霜用ヒータ21を� ��動制御するショーケース側のコントロール� ��ニット(CU)25が設置されている。
 ショーケース側のコントロールユニット(CU) 25は、CPUを始め、入出力インタフェースやROM, RAM,タイマカウンタ等を備えたマイクロコン� �ュータとして構成されており、その入力イ� �タフェースには、入口温度センサ16からの入 口温度検出信号TI、出口温度センサ17からの� �口温度検出信号TO及び防霜センサからの防霜 温度検出信号TFなどを始めとした種々のセン� ��の出力信号が入力されている。

 一方、冷蔵ショーケース1の下側部分には、 圧縮機42や凝縮器用ファン45等を駆動制御す� �冷却ユニット側コントロールユニット(CU)60� �設置されている。冷却ユニット側コントロ� �ルユニット(CU)60は、CPUを始め、入出力イン� �フェースやROM,RAM,タイマカウンタ等を備えた マイクロコンピュータとして構成されている 。また、ショーケース側のコントロールユニ ット(CU)25と冷却ユニット側コントロールユニ ット(CU)60とは通信ライン61により接続されて� ��り、相互に信号の授受を行う。
 次に実施形態の動作について説明する。
 冷凍サイクルの運転が開始されると、図3に 示すように、受液器44内のガス冷媒が実線矢� ��で示すように冷媒配管58を介して圧縮機42に 吸引される。ガス冷媒は、圧縮機42内で圧縮� ��れて高温・高圧となった後、冷媒配管51を� �して凝縮器43に流入し、凝縮器43内を流通す� ��間に凝縮・液化する。しかる後、液冷媒は� ��冷媒配管52から冷媒配管53に分流し、冷媒配 管53に介装された電子膨張弁15により減圧さ� �、蒸発器6に流入する。
 そして液冷媒は、蒸発器6内で蒸発・気化し た後、冷媒配管54,55を介して受液器44に環流� �、受液器44に貯留された後、再び冷媒配管56� ��介して圧縮機42に吸引される。

 本第1実施形態の場合、陳列棚3周辺の冷� �は、冷却器用ファン5により冷気吸込口7から 冷却ダクト4内に吸い込まれた後、蒸発器6の� ��媒下流側により熱交換して冷却されるとと� ��に、除湿がなされる。そして、やや冷却さ� ��、除湿がなされた冷却風は、蒸発器6の冷媒 上流側により所定の温度まで冷却され、冷気 吹出口8から陳列棚3に向けて吹き出される。� ��た、エアカーテンを生成する空気は、エア� ��ーテン用ファンにより空気吸込口10から送� �ダクト9内に吸い込まれた後、空気吹出口11� �ら空気吸込口10に向けて吹き出される。

 蒸発器6は、その表面温度が液冷媒の気化に 伴う気化潜熱により氷点下となり、冷却フィ ンの間を通過する空気を冷却する。冷却され た空気は、冷却器用ファン5によりショーケ� �ス本体2内をAの矢印(図1)で示すように循環し 、陳列棚3上に陳列された商品を所定温度に� �却する。
 この場合において、コントロールユニット2 5により、霜付防止制御が上記冷却制御と並� �して行われている。

 ここで、霜付防止制御について説明する。
 図4は、第1実施形態の霜付防止制御の処理� �ローチャートである。
 まずコントロールユニット25は、防霜セン� �19の検出温度が、所定の着霜防止温度(例え� �、1℃)を越えているか否かを判別する(ステ� �プS11)。ここで、防霜センサ19の検出温度が1� ��以下になると、蒸発器6の冷媒下流側で霜付 が起こる可能性が高くなるためである。
 ステップS11の判別において、防霜センサ19� �検出温度が1℃を越えている場合には(ステッ プS11;Yes)、コントロールユニット25は、入口� �度センサ16の出力した入口温度検出信号TIに� ��応する蒸発器入口温度および出口温度セン� ��17の出力した出口温度検出信号TOに対応する 蒸発器出口温度に基づいて、過熱度が所定過 熱度(本実施形態では、8℃)となるように電子 膨張弁15の開度を制御し(ステップS12)、処理� �再びステップS11に移行し、以下、同様の処� �を繰り返す。
 ここで、蒸発器6は、所定の過熱度(本実施� �態では、8℃)での運転時に、霜付きの発生し ない温度となる伝熱管18の所定位置が決定さ� ��ているため、所定位置より冷媒下流側での� ��付きが抑制される。
 本構成では、上記制御を行うことにより、� ��定位置より冷媒下流側への霜付き量が低減� ��、除霜サイクル時間を延長できる。

 また、例えば、熱負荷が増えない状態で� ��却が安定すると、蒸発ポイントが徐々に冷� ��の出口側に移行し、蒸発器内に溜まる液冷� ��が増加し、蒸発器全体の温度が下がり、フ� ��ンに霜が付着し始める。温度センサの検出� ��度が、例えば1℃程度の着霜防止温度よりも 低くなった場合には、霜付き量が多くなる。

 ステップS11の判別において、防霜センサの� ��出温度が1℃以下である場合には(ステップS1 1;No)、コントロールユニット25は、防霜セン� �19の出力した防霜温度検出信号TFに対応する� ��出温度が1℃となるように電子膨張弁15の弁� ��度を絞り制御する防霜制御を行う(ステップ S13)。
 なお、この絞り制御により、過熱度が大き� ��なって、冷却能力低下が起きると、本構成� ��は、圧縮機42の能力を増大し、冷媒循環量� �増す制御が実行される。
 この防霜制御でも、蒸発器6の所定位置より 冷媒下流側の霜付き量が減少し、除霜サイク ル時間を延長できる
 次にコントロールユニット25は、入口温度� �ンサ16の出力した入口温度検出信号TIに対応� ��る蒸発器入口温度および出口温度センサ17� �出力した出口温度検出信号TOに対応する蒸発 器出口温度に基づいて、過熱度が防霜制御時 の所定過熱度(本実施形態では、3℃未満)にな っているか否かを判別する(ステップS14)。
 ステップS14の判別において、過熱度が所定� ��熱度(=3℃)未満になっている場合には(ステ� �プS14;Yes)処理をステップS12に移行し、以下、 同様の処理を行う。過熱度が3℃未満になる� �合は、例えば、冷凍負荷が減少して、圧縮� �42の能力が著しく減じた場合などであり、こ の場合には、圧縮機42への液バックが起こり� ��る。したがって、過熱度が3℃未満になる場 合は、ステップS12に移行し、過熱度を大きく して、液バックが防止される。

 一方、ステップS14の判別において、過熱度� ��所定過熱度以上となっている場合には(ステ ップS14;No)、処理をステップS13に移行し、電� �膨張弁15の開度を制御する防霜制御を継続す ることとなる。
 また、冷却運転が継続されると、蒸発器6の 冷媒上流側には霜が付着するので、適当なイ ンターバルで除霜運転が行われる。この除霜 運転は、圧縮機42の運転を停止し電子膨張弁1 5を全閉とし除霜用ヒータ21に通電して行われ る。この除霜運転は、除霜運転開始と同時に 図示しないタイマでカウントを開始し、この タイマが所定時間をカウントしたら解除され て停止される。
 本第1実施形態によれば、霜付量を低減させ て、除霜サイクル時間を延長させるとともに 、蒸発器の霜付しない部分については、フィ ンピッチや伝熱管のピッチを密にすることに より、熱交換効率を同等のままとすれば、蒸 発器、ひいては、冷凍装置の小型化を図るこ とができる。また、冷凍装置の大きさを同等 のままとすれば、冷凍装置の能力を向上させ ることができる。
 上記構成では、防霜センサ19の検出温度に� �づいて、霜付防止制御の処理を実行したが� �これに限定されず、例えば、蒸発器6の出口� ��度センサ17の検出温度に基づいて、上述し� �所定位置の冷媒温度を推定し、該推定した� �度に基づいて、霜付防止制御の処理を実行� �てもよい。

[2]第2実施形態
 上記第1実施形態においては、防霜制御を行 うに際し、電子膨張弁の開度を制御していた が、能力可変のインバータ制御の圧縮機を用 いる場合、圧縮機の運転周波数を制御するよ うに構成することも可能である。
 図5は、第2実施形態の霜付防止制御の処理� �ローチャートである。
 以下の説明においては、図3に示した圧縮機 42がインバータ制御圧縮機であるものとして� ��明する。
 まずコントロールユニット25は、防霜セン� �19の検出温度が1℃を越えているか否かを判� �する(ステップS21)。

 ステップS21の判別において、防霜センサ19� �検出温度が1℃を越えている場合には(ステッ プS21;Yes)、コントロールユニット25は、図示� �ない庫内温度センサの出力に対応する庫内� �度を5±3℃になるように定温制御を行い(ステ ップS22)、処理を再びステップS21に移行し、� �下、同様の処理を繰り返す。
 ステップS21の判別において、防霜センサの� ��出温度が1℃以下である場合には(ステップS2 1;No)、コントロールユニット25は、防霜セン� �19の出力した防霜温度検出信号TFに対応する� ��出温度が1℃となるように圧縮機42の運転周� ��数を落とすように制御し、防霜制御を行う( ステップS23)。
 次にコントロールユニット25は、図示しな� �庫内温度センサの出力に対応する庫内温度� �防霜制御時の所定温度(本実施形態では、8℃ )を越えているか否かを判別する(ステップS24) 。
 ステップS24の判別において、図示しない庫� ��温度センサの出力に対応する庫内温度が防� ��制御時の所定温度(本実施形態では、8℃)を� ��えている場合には(ステップS24;Yes)処理をス� ��ップS22に移行し、以下、同様の処理を行う� ��

 一方、ステップS24の判別において、図示し� ��い庫内温度センサの出力に対応する庫内温� ��が防霜制御時の所定温度(本実施形態では、 8℃)以下となっている場合には(ステップS24;No )、処理をステップS23に移行し、圧縮機42の運 転周波数を落とすように制御し、防霜制御を 継続する。
 本第2実施形態によれば、霜付量を低減させ て、除霜サイクル時間を延長させるとともに 、蒸発器の霜付しない部分については、フィ ンピッチや伝熱管のピッチを密にすることに より、熱交換効率を同等のままとすれば、蒸 発器、ひいては、冷凍装置の小型化を図るこ とができる。また、冷凍装置の大きさを同等 のままとすれば、冷凍装置の能力を向上させ ることができる。

[3]第3実施形態
 以上の各実施形態においては、コントロー� ��ユニット25は、防霜制御を行うに際し、防� �センサの検出温度が1℃以上になるように制� ��していたが、冷蔵ショーケース1の周囲湿度 あるいは、庫内を循環している冷気温度によ っては、霜付が生じる場合がある。
 そこで、本第3実施形態では、図1に示すよ� �に、検出した湿度に対応する湿度検出信号FM を出力する湿度センサ76を空気吸込口10近傍� �配設し、検出した冷気温度に対応する冷気� �度検出信号TCを出力する冷気温度センサ77を� ��発器6の近傍に配設し、検出した湿度あるい は冷気温度に基づいて、防霜制御を変更する 。
 具体的には、コントロールユニット25は、� �度センサ76が出力した湿度検出信号FMに対応� ��る湿度が所定の湿度より高い場合に、防霜� ��御時の検出温度をより高い温度(実施形態で は、1℃を3℃)に設定する。
 同様に、コントロールユニット25は、冷気� �度センサ77が出力した冷気温度検出信号TCに� ��応する冷気温度が所定の冷気温度よりも高� ��場合には、防霜制御時の検出温度をより高� ��温度(実施形態では、1℃を3℃)に設定する。
 以上のように構成することにより、より確� ��に霜付を防止でき、除霜インターバルを長� ��とることが可能となる。

[4]第4実施形態
 以上の各実施形態は、低温ショーケースの� ��合のものであったが、本第4実施形態は、空 調機の室外機に本発明を適用した場合の実施 形態である。
 図6は、第4実施形態の室外機の概要構成図� �ある。
 室外機70は、大別すると、室外ファン71と室 外熱交換器72とを備える。室外熱交換器72は� �発器として機能し、フィンおよび縦二列の� �熱管73を備える。縦二列の伝熱管73の上端に� ��それぞれ冷媒が流入し、冷媒は上から下に� ��れ、各列の伝熱管73の下端から流出する。� �気は、外側列の伝熱管73、内側列の伝熱管73� ��順に通過する。内側列の伝熱管73の所定位� �(例えば、下部)には、防霜センサ(温度セン� �)74が取り付けられている。伝熱管73の所定位 置は、所定の過熱度(本実施形態では、8℃)で の運転時に、霜付きの発生しない温度となる 伝熱管73の所定位置であり、所定位置より冷� ��下流側での霜付きが抑制される。
 防霜センサ74の冷媒下流側に位置する室外� �交換器のフィン(図中、破線75で囲んだ部分)� ��フィンピッチは、防霜センサ74の取り付け� �置よりも冷媒上流側に位置するフィンのフ� �ンピッチが密に形成されている。フィンピ� �チが密な部分については、伝熱管73Aのピッ� �も密にしている。

 これらの構成の結果、室外熱交換器72が蒸� �器として機能する場合に、フィンピッチお� �び伝熱管のピッチが密な破線75で囲んだ部分 は、通常の使用態様(所定の湿度状態、外気� �状態)では、霜付しない。
 さらにこれらの部分では、熱交換効率が向� ��することとなるので、仕様として要求する� ��交換効率を同等のままとすれば、室外熱交� ��器、ひいては、室外機の小型化を図ること� ��できる。また、室外機の大きさを同等のま� ��とすれば、冷凍装置の能力を向上させるこ� ��ができる。

[5]第5実施形態
 図7は、第5実施形態の室外機の概要構成図� �ある。
 第4実施形態の室外熱交換器72と異なる点は� ��二つの熱交換器81、82を連結管83で連結し、� ��結管83に防霜センサ84を取り付け、この防霜 センサ84の取り付け位置よりも冷媒下流側の� ��交換器(連結管より下流側の熱交換器)82のフ ィンピッチ(第1フィンピッチ)および伝熱管86� ��ピッチ(第1伝熱管ピッチ)を冷媒上流側の熱� ��換器81のフィンピッチ(第2フィンピッチ)お� �び伝熱管85のピッチ(第2伝熱管ピッチ)よりも 密にしている点である。
 この構成によれば、第4実施形態と比較して 、取り込まれた外気は、第1フィンピッチで� �る密なフィンピッチおよび第1伝熱管ピッチ� ��有する冷媒下流側の熱交換器82により熱交� �されるとともに、除湿がなされる。

 そして、やや冷却され、除湿がなされた冷� ��風は、第2フィンピッチである粗いフィンピ ッチおよび第2伝熱管ピッチを有する冷媒上� �側の熱交換器81により所定の温度まで熱交換 されることとなる。
 したがって、冷媒上流側には乾いた空気が� ��入されるため、冷媒上流側の熱交換器81の� �付量を低減することが可能となり、除霜サ� �クル時間で延長できる。また、冷媒下流側� �熱交換器82に対応する霜付しない部分につい ては、フィンピッチや伝熱管86のピッチを密� ��することにより、熱交換効率を同等のまま� ��すれば、蒸発器、ひいては、冷凍装置の小� ��化が図れる。また、冷凍装置の大きさを同� ��のままとすれば、冷凍装置の能力を向上で� ��る。

[6]実施形態の変形例
[6.1]第1変形例
 霜付防止センサは、冷媒の上流から下流に� ��って適宜間隔をあけて複数箇所に設けても� ��い。周囲の湿度が高いか、あるいは、冷気� ��度が高い場合には、より冷媒上流側に配置� ��れた霜付防止センサを選択し、周囲の湿度� ��低いか、あるいは、冷気温度が低い場合に� ��、より冷媒下流側に配置された霜付防止セ� ��サを選択して、当該選択したセンサの検出� ��度で、所定の着霜防止温度(例えば、1℃)を� ��えたか否かを判別するように構成すること� ��可能である。

[6.2]第2変形例
 冷媒下流側の蒸発器(熱交換器)において、� �ィンピッチあるいは伝熱管ピッチを密にす� �構成を採っていたが、対応する部分をスリ� �トを有し、熱交換効率が高い、いわゆるス� �ットフィンを用いる構成を採ってもよい。

[6.3]第3変形例
 冷媒下流側の蒸発器(熱交換器)において、� �熱管ピッチを密にする構成を採っていたが� �対応する部分に内面に溝が設けられ、熱交� �効率が高い、いわゆる内面溝付管を用いる� �成を採ってもよい。

[6.4]第4変形例
 冷媒上流側の蒸発器(熱交換器)において、� �ィンピッチあるいは伝熱管ピッチを粗くす� �構成を採っていたが、それに加えてあるい� �代えて、除霜コーティングあるいは水切れ� �進コーティングを行ってもよい。