JP2004092929A

JP2004092929A - 製氷機

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Publication number: JP2004092929A
Application number: JP2002251094A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Hirano; 平野　明彦; Masao Sanuki; 佐貫　政夫; Kazumi Toritani; 鳥谷　千美; Kazuhiro Yoshida; 吉田　和弘
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP4393046B2

Abstract

【課題】安定した除氷作用を行う。
【解決手段】室外機１９ではＣＰＲ２３の下流側に三方弁２５が設けられ、液管路１８Ａに対して、ＣＰＲ２３と、第１バイパス管路２１の分岐管路２１Ａとが切替接続可能とされる。室内機２０では、受液器１３の入口側と蒸発器１６の入口側との間に第２バイパス管路２７が接続され、途中に開閉弁２８が介設される。除氷サイクルに入ると、三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わり、開閉弁２８が開弁する。これにより破線の矢線のように、圧縮機１１からのホットガスが第１バイパス管路２１から液管路１８Ａに流通し、液冷媒を押し出しつつ第２バイパス管路２７を通って蒸発器１６に導入される。導入されたホットガスの顕熱で蒸発器１６が加熱され、さらに蒸発器１６の内圧が高まって凝縮温度が０℃以上となると、顕熱＋潜熱の加熱となり、効率良く除氷が行われる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍回路における蒸発器の冷却機能で製氷し、この蒸発器の温度上昇により除氷するようにした製氷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の製氷機の一例として、特開２０００−２１３８４１公報に記載されたものが知られている。このものは、室内機の静粛性を確保するために圧縮機を室外機に搭載し、かつ除氷用のホットガスを流すべく特別の管路を液冷媒用の管路と並行に設けることを除去して、室外機と室内機との間を往路（液管路）と復路（ガス管路）との２配管に留めた構造となっている。
具体的には、図１１に示すように、圧縮機１、凝縮器２、受液器３、ドライヤ４、膨張弁５、蒸発器６及びアキュムレータ７（液分離器）が冷媒配管によって循環接続され、このうち圧縮機１、凝縮器２及びアキュムレータ７が室外機に、残りが室内機に配されている。また、凝縮器２の出口側には、圧縮機１からのホットガスをバイパス路１Ａにより導入可能な凝縮圧力調整弁８（ＣＰＲ）が設けられている。そして特徴的には、受液器３がガス出口３Ａを有しており、このガス出口３Ａが、バルブ９Ａを介設したガス管路９により蒸発器６の入口に接続されている。
【０００３】
この従来例の作用は、以下のようである。製氷時には周知のように、蒸発器６内で液冷媒を気化させた場合の潜熱により冷凍作用を呈して氷を生成する。
一方除氷時には、ガス管路９のバルブ９Ａが開かれると、受液器３内の低温の冷媒ガスが蒸発器６に導入され、そこで凝縮する場合の潜熱により蒸発器６が加熱されて除氷される。またこれに伴い、高圧側の圧力が低下するため、ＣＰＲ８が開放して圧縮機１からのホットガスが受液器３に供給され、受液器３内の液冷媒の気化を促進してさらに冷媒ガスが蒸発器６が導入され、除氷が継続されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したＣＰＲ８の端的な機能は、例えば冬期等で外気温度が低く、凝縮器２の冷却能力が高くなり過ぎた場合に、開弁して圧縮機１からのホットガスを流すことで液冷媒を凝縮器２に溜め込み、冷却能力を下げることに利用される。逆に、高温時には閉弁される。従って、除氷時おいて受液器３にホットガスが補充される場合に、低温時から常温時には、ホットガスは概ね上記したＣＰＲ８の作用によりバイパス路１Ａを通るものと考えられるが、高温時には凝縮器２を経由するものと考えられ、ホットガスをわざわざ冷却した上で受液器３に送ることとなって、受液器３内の液冷媒を気化する場合に不利になる等が懸念される。
すなわち従来のものは、除氷作用が、低温の冷媒ガスを蒸発器６内で凝縮させる場合の潜熱のみに依っており、特に立ち上がりには受液器３内にあった冷媒ガスしか利用できないし、その後に受液器３内で気化して蒸発器６へ導入されるにしても、その量は凝縮器２の周囲温度の影響を受けやすいことから、除氷作用を安定して行えないという問題があった。
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、その目的は、安定した除氷作用を行うところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁及び蒸発器を冷媒配管で循環接続してなる冷凍回路が備えられ、このうち圧縮機と凝縮器とが室外機に、残りが室内機に配され、前記蒸発器の冷却機能で製氷し、この蒸発器の温度上昇により除氷するようにした製氷機において、前記室外機では、前記凝縮器に、前記圧縮機から導出された第１バイパス管路のホットガスを導入可能な凝縮圧力調整弁が付設されるとともに、この凝縮圧力調整弁の下流側に、この凝縮圧力調整弁と前記第１バイパス管路とを切替接続可能な第１弁機構が設けられ、前記室内機では、前記受液器の入口側と前記蒸発器の入口側とを接続した第２バイパス管路が設けられて、この第２バイパス管路を開閉する第２弁機構が設けられ、かつ前記第１弁機構と前記第２弁機構を制御する弁制御手段が備えられている構成としたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続すると同時に前記第２弁機構を開放する機能を備えているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続したのち、所定の遅延時間を経て前記第２弁機構を開放する機能を備えているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続すると同時に前記第２弁機構を開放する第１機能と、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続したのち、所定の遅延時間を経て前記第２弁機構を開放する第２機能を備えるとともに、前記凝縮圧力調整弁から前記室内機に向かう管路内にある液冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、この温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には前記第１機能を、検知温度が所定温度よりも低い場合には前記第２機能をそれぞれ前記弁制御手段に実行させる選択手段を設けているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項５の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記第２バイパス管路から補助管路が分岐されて前記蒸発器の下流側に接続されるとともに、前記第２弁機構が、この第２バイパス管路を開閉することに加えて前記補助管路に切替接続可能となっており、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続するのと同時に、前記第２弁機構を開放しかつ前記補助管路に切替接続し、所定の遅延時間経過後に前記第２弁機構を前記第２バイパス管路に切替接続する機能を備えているところに特徴を有する。
請求項６の発明は、請求項５に記載のものにおいて、前記凝縮圧力調整弁から前記室内機に向かう管路内にある液冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに当たり、前記温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続するのと同時に、前記第２弁機構を開放しかつ前記第２バイパス管路に直ちに接続する一方、検知温度が所定温度よりも低い場合に限って、前記補助管路から前記第２バイパス管路への遅延切替を行うようになっているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項７の発明は、圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁及び蒸発器を冷媒配管で循環接続してなる冷凍回路が備えられ、このうち圧縮機と凝縮器とが室外機に、残りが室内機に配され、前記蒸発器の冷却機能で製氷し、この蒸発器の温度上昇により除氷するようにした製氷機において、前記室外機では、前記凝縮器に、前記圧縮機から導出された第１バイパス管路のホットガスを導入可能な凝縮圧力調整弁が付設されるとともに、前記室内機では、前記受液器の入口側と前記蒸発器の入口側とを接続した第２バイパス管路が設けられて、この第２バイパス管路を開閉する開閉弁が設けられている構成としたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、前記室外機において、前記凝縮圧力調整弁から前記室内機側に向かう管路の途中に、前記圧縮機の入口側に設けられたアキュムレータに接続された補助管路が分岐されるとともに、前記室内機側に向かう管路を前記凝縮圧力調整弁と前記補助管路とに切替接続可能な弁機構が設けられて、この弁機構と前記開閉弁とを制御する弁制御手段が備えられており、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記弁機構を前記補助管路に切替接続したのち、所定の遅延時間を経て、前記弁機構を再度前記凝縮圧力調整弁に切替接続するとともに前記開閉弁を開放する機能を備えているところに特徴を有する。
請求項９の発明は、請求項８に記載のものにおいて、前記凝縮圧力調整弁から前記室内機に向かう管路内にある液冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに当たり、前記温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には、前記弁機構を前記凝縮圧力調整弁に接続したまま前記開閉弁を開放する一方、検知温度が所定温度よりも低い場合に限って、前記弁機構を前記補助管路に切替接続したのち、遅延時間を経て、前記弁機構を再度前記凝縮圧力調整弁に切替接続するとともに前記開閉弁を開放するようになっているところに特徴を有する。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１及び請求項２の発明＞
除氷運転に入ると、第１弁機構が第１バイパス管路側に切り替わるとともに、第２弁機構が開放し、圧縮機からのホットガスが、第１バイパス管路から第２バイパス管路を通って蒸発器に導入され、除氷が行われる。
室内機と室外機との間が２本の配管に留め置かれた構造でありながらも、除氷運転に入ったところで、圧縮機からのホットガスを直接に蒸発器に導入するようにしたから、ホットガスの顕熱並びにそれが凝縮した際の潜熱の両方を蒸発器の加熱に利用できる。しかも、そのホットガスの導入は、凝縮器の周囲温度の高低に拘わらず同様に行われることから、稼働条件等に拘わらず、効率良くかつ安定した除氷作用を行うことができる。
【００１１】
＜請求項３の発明＞
除氷運転に入るに当たり、第１弁機構が第１バイパス管路側に切り替わったのち、所定の遅延時間経過後に、開閉弁が開放される。これは、ホットガスを先に室内機に向かう管路に流して、そこの液冷媒を受液器に回収し、そののち開閉弁を開くことを意味しており、除氷運転では、蒸発器には液冷媒は導入されず、ホットガスのみが導入されて除氷される。
＜請求項４の発明＞
除氷運転に入る際、室内機に向かう管路に残った液冷媒が蒸発器に導入された際、その液冷媒の温度が高い場合には、却って除氷性能が向上し、逆に液冷媒の温度が低いときは、ホットガスの効果を弱めることが確認された。
そこで、室内機に向かう管路に残った液冷媒の温度が設定温度以上である場合は、第１機能によって、第１弁機構が第１バイパス管路側に切り替わるのと同時に第２弁機構が開放し、一方設定温度を下回っている場合は、第２機能によって、第１弁機構が第１バイパス管路側に切り替わったのち、遅延時間経過後に開閉弁が開放される。
したがって、残った液冷媒の温度が高い場合は、蒸発管に導入して液冷媒をも積極的に除氷に利用し、逆に、液冷媒の温度が低い場合は、蒸発管に導入することなく、ホットガスのみで効果的に除氷を行うことができる。
【００１２】
＜請求項５の発明＞
除氷運転に入るに当たり、第１弁機構が第１バイパス管路側に切り替わり、それと同時に第２弁機構が補助管路側に開くから、圧縮機からのホットガスが第１バイパス管路から室内機に向かう管路に流通して、この管路中の液冷媒を押し出し、液冷媒が補助管路から室外機に向かう管路を通って、圧縮機の手前に設けられたアキュムレータ等に回収される。所定の遅延時間経過後に、第２弁機構が第２バイパス管路側に開き、蒸発器にはホットガスのみが導入されて除氷が行われる。
＜請求項６の発明＞
除氷運転に入るに当たり、室内機に向かう管路に残った液冷媒の温度が設定温度以上である場合は、第１弁機構が第１バイパス管路側に切り替わるのと同時に第２弁機構が開放し、ホットガスが押し出した液冷媒はホットガスに先立って蒸発器に導入される。一方、設定温度を下回っている場合は、まず第１弁機構が補助管路側に開くことで残っていた液冷媒がアキュムレータ等に回収され、そののち第２弁機構が第２バイパス管路側に開くことで、ホットガスのみによる除氷が行われる。
【００１３】
＜請求項７の発明＞
除氷運転に入るに当たり、第２バイパス管路の開閉弁が開かれる。これにより、凝縮圧力調整弁からのホットガスが第２バイパス管路から蒸発器に導入されて除氷が行われる。
除氷運転に入ったところで、凝縮圧力調整弁からのホットガスを直接に蒸発器に導入するようにしたから、従来の凝縮圧力調整弁からのホットガスを受液器に導入してその中の液冷媒を気化させた低温の冷媒ガスを蒸発器に導入するものと比べて、迅速に除氷を行うことができる。また、外気温度等の条件によっては、比較的高温のホットガスを導入することができて顕熱による除氷も期待でき、効率的である。
【００１４】
＜請求項８の発明＞
除氷運転に入るに当たり、弁機構が補助管路側に切り替わり、室内機に向かう管路内に残った液冷媒が補助管路を通ってアキュムレータに回収される。所定の遅延時間後に、弁機構が再び凝縮圧力調整弁側に切り替わるとともに、開閉弁が開放し、凝縮圧力調整弁からのホットガスのみが蒸発器に導入されて除氷が行われる。
室内機に向かう管路内に残った液冷媒を室外機に設けた補助管路によりアキュムレータに回収するようにしたから、迅速に回収でき、かつ簡単な構造で対応することができる。
＜請求項９の発明＞
除氷運転に入るに当たり、室内機に向かう管路に残った液冷媒の温度が設定温度以上である場合は、弁機構が凝縮圧力調整弁側に切り替わったまま開閉弁が開放し、ホットガスが押し出した液冷媒はホットガスに先立って蒸発器に導入される。一方、設定温度を下回っている場合は、弁機構が補助管路側に接続されることで残っていた液冷媒がアキュムレータに回収され、そののち弁機構が再び凝縮圧力調整弁側に切り替わるとともに開閉弁が開放することで、ホットガスのみによる除氷が行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１及び図２によって説明する。この第１実施形態に係る冷凍回路１０Ａでは、圧縮機１１、凝縮器ファン１２Ａ付きの凝縮器１２、受液器１３、ドライヤ１４、膨張弁１５、蒸発器１６及びアキュムレータ１７（液分離器）が冷媒配管１８によって循環接続されている。このうち、圧縮機１１、凝縮器１２及びアキュムレータ１７が室外機１９に、残りが室内機２０に配されている。凝縮器１２の出口側には、圧縮機１１から導出された第１バイパス管路２１のホットガスを導入可能な凝縮圧力調整弁２３（ＣＰＲ）が介設されている。
【００１６】
さて室外機１９側では、上記したＣＰＲ２３の下流側に三方弁２５が設けられている。この三方弁２５は、室内機２０側に配された受液器１３に繋がる管路１８Ａ（液管路）に対して、上記したＣＰＲ２３と、第１バイパス管路２１の分岐管路２１Ａとを切替接続可能とされている。
一方、室内機２０では、受液器１３の入口側と蒸発器１６の入口側との間に第２バイパス管路２７が接続され、途中に開閉弁２８が介設されている。
三方弁２５と開閉弁２８とは、後記するように、製氷サイクルと除氷サイクルとのタイミングに合わせて、弁制御手段（図示せず）によって切り替えまたは開閉制御されるようになっている。
【００１７】
続いて、第１実施形態の作用を説明する。
図２に示すように、製氷サイクルは、凝縮器ファン１２Ａが駆動され、また三方弁２５がＣＰＲ２３側に切り替わり、開閉弁２８が閉弁した状態で冷凍回路１０Ａ（圧縮機１１）が駆動される。周知のように、蒸発器１６に導入された液冷媒が気化した場合の潜熱により冷凍作用を呈して、蒸発器１６が装備された製氷部に氷が生成される。
所定の製氷時間が経過し、あるいは所定の氷が生成されたことがセンサ等で検知されると、除氷サイクルに切り替わる。
【００１８】
除氷サイクルに入ると、凝縮器ファン１２Ａが停止されるとともに、三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わり、開閉弁２８が開弁する。そうすると、図１の破線の矢線に示すように、圧縮機１１からのホットガスが、第１バイパス管路２１から液管路１８Ａに流通し、この液管路１８Ａ中の液冷媒を押し出しつつ、第２バイパス管路２７を通って蒸発器１６に導入される。液管路１８Ａは、製氷サイクル中に比較的暖かな液冷媒が流れていたため、ここを通ったホットガスもさほどの温度低下することなく蒸発器１６に導入される。
ホットガスが蒸発器１６に導入されると、ホットガスは氷に比べれば温度が十分に高いから、顕熱によって蒸発器１６は加熱され、さらに蒸発器１６の内圧が高まって凝縮温度が０℃以上となると、顕熱＋潜熱の加熱となり、効率良く除氷が行われる。除氷サイクルが終了すると、再度製氷サイクルに切り替わり、凝縮器ファン１２Ａ、三方弁２５及び開閉弁２８が逆に切り替わって製氷が再開される。
【００１９】
以上のように本第１実施形態では、室外機１９と室内機２０との間が２本の配管（液管路１８Ａとガス管路１８Ｂ）に留め置かれた構造でありながらも、除氷サイクルに入ったところで、圧縮機１１からのホットガスを直接に蒸発器１６に導入するようにしたから、ホットガスの顕熱並びにそれが凝縮した際の潜熱の両方を蒸発器１６の加熱に利用できる。しかも、そのホットガスの導入は、凝縮器１２の周囲温度の高低に拘わらず同様に行われることから、稼働条件等に拘わらず、効率良くかつ安定した除氷作用を行うことができる。
【００２０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、除氷サイクルに切り替わるに当たり、三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わるのと、開閉弁２８が開弁するのに時間差を持たせている。具体的には、上記した図２の破線に示すように、三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わったのち、タイマを利用して所定の遅延時間ｔ１（数十秒〜２分程度）経過後、開閉弁２８が開放される。これは、ホットガスを先に液管路１８Ａに流して、そこの液冷媒を受液器１３に回収し、そののち開閉弁２８を開くことを意味しており、除氷サイクルでは、蒸発器１６には液冷媒は導入されず、ホットガスのみが導入されることになる。
なお、三方弁２５を第１バイパス管路２１に切り替えるタイミングは、除氷サイクルに入る前に遅延時間ｔ１だけ遡っても良いし、除氷サイクルに入るのと同時でも良いが、遅延時間ｔ１中は、受液器１３から膨張弁１５に向けて液流があり、未だ製氷を続けている状態にあるから、三方弁２５を切り替えるタイミングは、前者のように除氷サイクルに入る前に遅延時間ｔ１だけ遡って設定するのが良い。
【００２１】
＜第３実施形態＞
本第３実施形態は、上記第２実施形態をさらに発展させたものである。除氷サイクルに入る際、液管路１８Ａに残った液冷媒を蒸発器１６に導入するのは不利ではないかと一般的に思われる傾向にあるが、その液冷媒の温度が高い場合には、却って除氷性能が向上することが確認されている。これは、ガスよりも液の方が熱伝達性に優れているためと考えられる。しかし逆に、液冷媒の温度が低いときは、ホットガスの効果を弱める結果となる。
【００２２】
そこで、液管路１８Ａ内に残った液冷媒の温度を擬制して検知すべく、室外機１９の周囲温度を検知する温度センサ（図示せず）が備えられ、図３に示すように、除氷サイクルに入るに当たって、温度センサの検知温度が予め定めた設定温度以上である場合は、上記第１実施形態に例示したように、三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わるのと同時に、開閉弁２８が開弁する制御（第１機能）を行い、一方、検知温度が設定温度を下回っている場合は、上記第２実施形態に例示したように、三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わったのち、遅延時間ｔ１経過後に、開閉弁２８が開放される制御（第２機能）を行うようになっている。
液管路１８Ａに残った液冷媒の温度が高い場合は、蒸発器１６に導入して液冷媒をも積極的に除氷に利用し、逆に、液冷媒の温度が低い場合は、蒸発器１６に導入することなく、ホットガスのみで効果的に除氷を行うことができる。
【００２３】
＜変形例＞
上記の第１ないし第３実施形態に例示した三方弁２５に代えて、例えば図４に示すように、ＣＰＲ２３の出口側と、第１バイパス管路２１の分岐管路２１Ａとに、個別に開閉制御可能な開閉弁２５Ａ，２５Ｂをそれぞれ設けるようにしても良い。
また上記第１ないし第３実施形態では、除氷サイクル時に凝縮器ファン１２Ａを停止するようにしたが、除氷サイクル時にも継続して駆動するようにしても良い。
【００２４】
＜第４実施形態＞
続いて、本発明の第４実施形態を図５及び図６によって説明する。この第４実施形態では、除氷サイクルにおいて、蒸発器１６には液冷媒は導入されず、ホットガスのみが導入されるようにした部分の構造に改良が加えられている。
第４実施形態の冷凍回路１０Ｂでは、上記第１実施形態の冷凍回路１０Ａの構成（図１）に対して、図５に示すように、受液器１３の入口側と蒸発器１６の入口側との間に配管された第２バイパス管路２７の途中から液用の補助管路３０が分岐され、この補助管路３０が、蒸発器１６から室外機１９側のアキュムレータ１７に繋がる管路１８Ｂ（ガス管路）に接続されており、上記した分岐部分に、閉止機能付きの三方弁３１（室内側三方弁）が介設されている。
その他の構造は、図１例と同様であるから、同一機能を有する部位については同一符号を付すことで、重複した説明は省略する。
【００２５】
第４実施形態の作用は以下のようである。図６に示すように、製氷サイクルは、凝縮器ファン１２Ａが駆動されるとともに、室外側三方弁２５がＣＰＲ２３側に切り替わり、また、室内側三方弁３１が閉弁した状態で冷凍回路１０Ｂ（圧縮機１１）が駆動されて行われる。
除氷サイクルに入ると、凝縮器ファン１２Ａが停止されるとともに、室外側三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わり、それと同時に、室内側三方弁３１が補助管路３０側に開く。そうすると、図５の破線の矢線に示すように、圧縮機１１からのホットガスが第１バイパス管路２１から液管路１８Ａに流通して、この液管路１８Ａ中の液冷媒を押し出し、同図の一点鎖線に示すように、液冷媒が補助管路３０からガス管路１８Ｂを通ってアキュムレータ１７に回収される。
所定の遅延時間ｔ２（数秒〜数十秒）が経過すると、室内側三方弁３１が蒸発器１６側に開き、ホットガスが蒸発器１６に導入されて除氷が行われる。
【００２６】
＜第５実施形態＞
第５実施形態は、図５の冷凍回路１０Ｂにおいて、上記第３実施形態で説明したように、液管路１８Ａに残った液冷媒の温度が高い場合は、蒸発器１６に導入して液冷媒をも積極的に除氷に利用し、逆に、液冷媒の温度が低い場合は、蒸発器１６に導入することなく、ホットガスのみで除氷を行うようにしたものである。
具体的には、除氷サイクルに入るに当たって、室外機１９の周囲温度が予め定めた設定温度以上である場合は、室外側三方弁２５が第１バイパス管路２１側に切り替わるのと同時に、室内側三方弁３１を図６の破線に示すように蒸発器１６側に開き、液管路１８Ａから押し出された液冷媒ともどもホットガスを蒸発器１６に導入する。
一方、周囲温度が設定温度を下回っている場合は、上記第４実施形態に例示したように、まず室内側三方弁３１を補助管路３０側に開いて、液冷媒をアキュムレータ１７に回収させ、遅延時間ｔ２経過後に、室内側三方弁３１を蒸発器１６側に開いて、ホットガスを蒸発器１６に導入して除氷するようになっている。
【００２７】
＜変形例＞
上記第４及び第５実施形態に例示した閉止機能付きの室内側三方弁３１において、閉状態から補助管路３０に切り替えるタイミングは、除氷サイクルに入る前に遅延時間ｔ２だけ遡って設定しても良い。
また、閉止機能付きの室内側三方弁３１に代えて、例えば図７に示すように、第２バイパス管路２７から分岐された補助管路３０と、分岐位置よりも蒸発器１６側の位置とに、個別に開閉制御可能な開閉弁３１Ａ，３１Ｂをそれぞれ設けるようにしても良い。
さらに、上記第４及び第５実施形態でも、除氷サイクル時に凝縮器ファン１２Ａを継続して駆動するようにしても良い。
【００２８】
＜第６実施形態＞
図８及び図９は、本発明の第６実施形態を示す。第６実施形態の冷凍回路１０Ｃでは、上記した第１実施形態の冷凍回路１０Ａの構成（図１）と比べると、図８に示すように、第１バイパス管路２１からの分岐管路２１Ａが設けられておらず、ＣＰＲ２３の下流側に設けられた三方弁３５の一ポートには、アキュムレータ１７に繋がる液用の補助管路３７が代わって接続されている。途中には絞り機構３８が設けられている。
その他の構造は、図１例と同様であるから、同一機能を有する部位については同一符号を付すことで、重複した説明は省略する。
【００２９】
第６実施形態の作用は以下のようである。図９に示すように、製氷サイクルは、凝縮器ファン１２Ａが駆動されるとともに、三方弁３５がＣＰＲ２３側に接続され、また、開閉弁２８が閉弁した状態で冷凍回路１０Ｃ（圧縮機１１）が駆動されて行われる。
製氷サイクルの終盤に来ると、具体的には、除氷サイクルの開始時から所定の遅延時間ｔ３（数秒〜数十秒）遡ったタイミングになると、三方弁３５が補助管路３７側に切り替わり、図８の破線の矢線に示すように、圧力差により、液管路１８Ａ内に残った液冷媒が補助管路３７を通ってアキュムレータ１７に回収される。ここで、補助管路３７に絞り機構３８を設けたのは、高圧の液冷媒を一気にアキュムレータ１７側に流入させると、低圧側が上がり過ぎてしまい、製氷サイクルに影響を与えるからである。
遅延時間ｔ３が経過すると除氷サイクルが開始され、凝縮器ファン１２Ａが停止されるとともに、三方弁３５が再びＣＰＲ２３側に切り替わり、また開閉弁２８が開放する。これにより、ＣＰＲ２３からのホットガスが、液管路１８Ａ、第２バイパス管路２７を通って蒸発器１６に導入されて除氷が行われる。
【００３０】
この第６実施形態では、除氷サイクルに入ったところで、ＣＰＲ２３からのホットガスを直接に蒸発器１６に導入するようにしたから、従来のＣＰＲからのホットガスを受液器に導入してその中の液冷媒を気化させた低温の冷媒ガスを蒸発器に導入するものと比べて、迅速に除氷を行うことができる。また、外気温度等の条件によっては、比較的高温のホットガスを導入することができて、顕熱による除氷も期待でき、効率的である。
また、除氷サイクルにおいて、液管路１８Ａに残った液冷媒は蒸発器１６に導入することなく、ホットガスのみで除氷することを意図した場合に、液管路１８Ａに残った液冷媒を室外機１９に設けた補助管路３７によりアキュムレータ１７に回収するようにしたから、迅速に回収でき、かつ簡単な構造で対応することができる。
【００３１】
＜第７実施形態＞
第７実施形態は、図８の冷凍回路１０Ｃにおいて、上記第３実施形態で説明したように、液管路１８Ａに残った液冷媒の温度が高い場合は、蒸発器１６に導入して液冷媒をも積極的に除氷に利用し、逆に、液冷媒の温度が低い場合は、蒸発器１６に導入することなく、ホットガスのみで除氷を行うようにしたものである。
具体的には、除氷サイクルに入るに当たって、室外機１９の周囲温度が予め定めた設定温度以上である場合は、三方弁３５をＣＰＲ２３側に接続したまま開閉弁２８を開くと、ホットガスは液管路１８Ａから押し出した液冷媒ともども蒸発器１６に導入される。
一方、周囲温度が設定温度を下回っている場合は、上記第６実施形態に例示したように、まず三方弁３５を補助管路３７側に開いて、液冷媒をアキュムレータ１７に回収させ、遅延時間ｔ３経過後に開閉弁２８を開くことにより、ホットガスを蒸発器１６に導入して除氷するようになっている。
【００３２】
＜変形例＞
上記の第６及び第７実施形態に例示した三方弁３５に代えて、例えば図１０に示すように、液管路１８Ａから分岐されてアキュムレータ１７に接続された補助管路３７と、分岐位置よりもＣＰＲ２３側の位置とに、個別に開閉制御可能な開閉弁３５Ａ，３５Ｂをそれぞれ設けるようにしても良い。
この第６及び第７実施形態でも、除氷サイクル時に凝縮器ファン１２Ａを継続して駆動するようにしても良い。
＜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、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷凍回路の回路図
【図２】そのタイミングチャート
【図３】第３実施形態の作動を示すフローチャート
【図４】弁機構の変形例を示す部分回路図
【図５】第４実施形態に係る冷凍回路の回路図
【図６】そのタイミングチャート
【図７】弁機構の変形例を示す部分回路図
【図８】第６実施形態に係る冷凍回路の回路図
【図９】そのタイミングチャート
【図１０】弁機構の変形例を示す部分回路図
【図１１】従来例の回路構成図
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…冷凍回路　１１…圧縮機　１２…凝縮器　１３…受液器　１５…膨張弁　１６…蒸発器　１７…アキュムレータ　１８…冷媒配管　１８Ａ…液管路　１８Ｂ…ガス管路　１９…室外機　２０…室内機　２１…第１バイパス管路　２１Ａ…分岐管路　２３…凝縮圧力調整弁（ＣＰＲ）　２５…三方弁（第１弁機構）　２７…第２バイパス管路　２８…開閉弁（第２弁機構）　３０…補助管路　３１…閉止機能付き三方弁（第２弁機構）　３５…三方弁（弁機構）　３７…補助管路

Claims

圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁及び蒸発器を冷媒配管で循環接続してなる冷凍回路が備えられ、このうち圧縮機と凝縮器とが室外機に、残りが室内機に配され、前記蒸発器の冷却機能で製氷し、この蒸発器の温度上昇により除氷するようにした製氷機において、
前記室外機では、前記凝縮器に、前記圧縮機から導出された第１バイパス管路のホットガスを導入可能な凝縮圧力調整弁が付設されるとともに、この凝縮圧力調整弁の下流側に、この凝縮圧力調整弁と前記第１バイパス管路とを切替接続可能な第１弁機構が設けられ、
前記室内機では、前記受液器の入口側と前記蒸発器の入口側とを接続した第２バイパス管路が設けられて、この第２バイパス管路を開閉する第２弁機構が設けられ、
かつ前記第１弁機構と前記第２弁機構を制御する弁制御手段が備えられていることを特徴とする製氷機。
前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続すると同時に前記第２弁機構を開放する機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の製氷機。
前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続したのち、所定の遅延時間を経て前記第２弁機構を開放する機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の製氷機。
前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続すると同時に前記第２弁機構を開放する第１機能と、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続したのち、所定の遅延時間を経て前記第２弁機構を開放する第２機能を備えるとともに、前記凝縮圧力調整弁から前記室内機に向かう管路内にある液冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、この温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には前記第１機能を、検知温度が所定温度よりも低い場合には前記第２機能をそれぞれ前記弁制御手段に実行させる選択手段を設けていることを特徴とする請求項１記載の製氷機。
前記第２バイパス管路から補助管路が分岐されて前記蒸発器の下流側に接続されるとともに、前記第２弁機構が、この第２バイパス管路を開閉することに加えて前記補助管路に切替接続可能となっており、
前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続するのと同時に、前記第２弁機構を開放しかつ前記補助管路に切替接続し、所定の遅延時間経過後に前記第２弁機構を前記第２バイパス管路に切替接続する機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の製氷機。
前記凝縮圧力調整弁から前記室内機に向かう管路内にある液冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに当たり、前記温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には、前記第１弁機構を前記第１バイパス管路に切替接続するのと同時に、前記第２弁機構を開放しかつ前記第２バイパス管路に直ちに接続する一方、検知温度が所定温度よりも低い場合に限って、前記補助管路から前記第２バイパス管路への遅延切替を行うようになっていることを特徴とする請求項５記載の製氷機。
圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁及び蒸発器を冷媒配管で循環接続してなる冷凍回路が備えられ、このうち圧縮機と凝縮器とが室外機に、残りが室内機に配され、前記蒸発器の冷却機能で製氷し、この蒸発器の温度上昇により除氷するようにした製氷機において、
前記室外機では、前記凝縮器に、前記圧縮機から導出された第１バイパス管路のホットガスを導入可能な凝縮圧力調整弁が付設されるとともに、
前記室内機では、前記受液器の入口側と前記蒸発器の入口側とを接続した第２バイパス管路が設けられて、この第２バイパス管路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする製氷機。
前記室外機において、前記凝縮圧力調整弁から前記室内機側に向かう管路の途中に、前記圧縮機の入口側に設けられたアキュムレータに接続された補助管路が分岐されるとともに、前記室内機側に向かう管路を前記凝縮圧力調整弁と前記補助管路とに切替接続可能な弁機構が設けられて、この弁機構と前記開閉弁とを制御する弁制御手段が備えられており、
前記弁制御手段は、除氷運転に入るに際し、前記弁機構を前記補助管路に切替接続したのち、所定の遅延時間を経て、前記弁機構を再度前記凝縮圧力調整弁に切替接続するとともに前記開閉弁を開放する機能を備えていることを特徴とする請求項７記載の製氷機。
前記凝縮圧力調整弁から前記室内機に向かう管路内にある液冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、前記弁制御手段は、除氷運転に入るに当たり、前記温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には、前記弁機構を前記凝縮圧力調整弁に接続したまま前記開閉弁を開放する一方、検知温度が所定温度よりも低い場合に限って、前記弁機構を前記補助管路に切替接続したのち、遅延時間を経て、前記弁機構を再度前記凝縮圧力調整弁に切替接続するとともに前記開閉弁を開放するようになっていることを特徴とする請求項８記載の製氷機。