JP2007218537A - Refrigerating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホットガス除霜を行う冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus that performs hot gas defrosting.
図6の(a)は、従来のクーリングユニット3の側面断面構造図であり、(b)は(a)中のF視図、(c)は(b)中のG視図である。従来、冷凍装置のエバポレータ(冷却用熱交換器)11およびドレンパン(凝縮水受け)20に付着した霜の除去は、圧縮機から吐出されるホットガスをドレンパンヒータ(ドレンパン除霜配管)15aに流してからエバポレータ11に流し、両者に付着した霜を融解するホットガス除霜方式が一般的に採用されている。
6A is a side cross-sectional structure diagram of a
また、この霜を融解した水が、排水通路3bで凍結しないよう、排水通路3b内には電気式ヒータHを配設し、除霜運転と同時に通電して凍結詰まりを防いでいる。なお、図6で説明しなかった符号は、後述する本発明の実施形態中で説明する符号と対応するため、ここでの説明は省略する。
In addition, an electric heater H is disposed in the
しかしながら、上記従来の構造は、コストの高い電気式ヒータを使用するため、冷凍装置のコストが高くなるという問題を持っている。本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、電気式ヒータを使うことなく排水通路の凍結詰まりを防ぐことのできる冷凍装置を提供することにある。 However, the conventional structure has a problem that the cost of the refrigeration apparatus increases because an expensive electric heater is used. The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus capable of preventing the drainage passage from being frozen and clogged without using an electric heater.
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項3に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、圧縮機(7)、凝縮器(8)、減圧手段(10)、蒸発器(11)を環状に接続してなる冷凍サイクルを有して蒸発器(11)にて冷凍室(2)内を冷却する冷凍装置であり、
蒸発器(11)より生じる凝縮水を受けて集めるドレンパン(20)と、
圧縮機(7)から吐出されるホットガスを凝縮器(8)と減圧手段(10)とをバイパスして蒸発器(11)に供給する除霜用バイパス回路(BP)と、
除霜用バイパス回路(BP)に設けられてホットガスにてドレンパン(20)を加熱するドレンパンヒータ(15a)とを備える冷凍装置において、
凝縮水をドレンパン(20)から冷凍室(2)外へと導く排水通路(3b)内に、ドレンパンヒータ(15a)に流通するホットガスの流れる冷媒配管(15)を配設したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in
A drain pan (20) collecting and collecting condensed water generated from the evaporator (11);
A defrosting bypass circuit (BP) for supplying hot gas discharged from the compressor (7) to the evaporator (11) by bypassing the condenser (8) and the decompression means (10);
In a refrigeration apparatus provided with a drain pan heater (15a) that is provided in a defrosting bypass circuit (BP) and heats the drain pan (20) with hot gas,
The refrigerant pipe (15) through which the hot gas flowing through the drain pan heater (15a) flows is disposed in the drainage passage (3b) for guiding the condensed water from the drain pan (20) to the outside of the freezer compartment (2). Yes.
この請求項1に記載の発明によれば、除霜時はドレンパンヒータ(15a)に流通する前記ホットガスの流れる冷媒配管(15)で排水通路(3b)が暖められるため、電気式ヒータを使うことなく排水通路(3b)の凍結詰まりを防ぐことができる。また、冷凍装置の構成を簡素なものとでき、コストを抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, at the time of defrosting, since the drainage passage (3b) is warmed by the refrigerant pipe (15) through which the hot gas flows through the drain pan heater (15a), an electric heater is used. The freezing clogging of the drainage passage (3b) can be prevented without this. Further, the configuration of the refrigeration apparatus can be simplified, and the cost can be suppressed.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の冷凍装置において、排水通路(3b)に接続されて凝縮水を冷凍室(2)外へ排出するドレンホース(21)を備えるものにおいて、
ドレンホース(21)の少なくとも冷凍室(2)内となる部分を冷媒配管(15)にて加熱するようにしたことを特徴としている。
Moreover, in invention of
It is characterized in that at least a portion of the drain hose (21) in the freezer compartment (2) is heated by the refrigerant pipe (15).
ドレンホース(21)の冷凍室(2)内となる部分も、冷えて凍結詰まりを引き起す可能性があるが、この請求項2に記載の発明によれば、排水通路(3b)と同様にドレンホース(21)の少なくとも冷凍室(2)内となる部分は除霜時に冷媒配管(15)で暖められるため、凍結詰まりを防ぐことができる。
The portion of the drain hose (21) that is in the freezer compartment (2) may also be cooled and cause clogging, but according to the invention described in
また、請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の冷凍装置において、冷凍装置を冷凍車両の冷凍装置に用いたことを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、凍結詰まりによる排水不良を引き起すことのない冷凍車とすることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
The invention according to
(実施形態)
以下、本発明の実施形態(請求項1〜3を適用)について添付した図1ないし図4を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係わる冷凍車用冷凍装置1の概略構成を示す斜視図であり、図2は、図1の冷凍装置での冷凍サイクル上の構成を示す模式図である。また、図3の(a)は、本発明の一実施形態におけるクーリングユニット3の側面断面構造図であり、(b)は(a)中のA視図、(c)は(b)中のB視図である。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention (application of
本実施形態では、図1に示すように、冷凍車用冷凍装置1としてトラック型冷凍車に搭載したもので説明する。トラックの荷台には、冷凍室(冷凍庫)2が設けられており、冷凍室2には例えば冷凍食品などの冷凍物が積み込まれる。そして、冷凍室2の後方には、冷凍室2内に冷凍物を積み込む、もしくは冷凍室内の冷凍物を運び出すための搬入・搬出用ドア4が設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
図2に示すように、冷凍サイクルは、圧縮機7、凝縮器8、レシーバー9、減圧手段10、蒸発器11、アキュムレータ12と、これらをつなぐ冷媒配管とからなる周知のものである。まず圧縮機7は、気相冷媒を吸入して高温高圧に圧縮するもので、図示しない車両走行用エンジンによって駆動されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the refrigeration cycle is a well-known one comprising a
そして、圧縮機7は、駆動力断続手段である周知の電磁クラッチ7aにて選択的に駆動もしくは停止となるように切り換えられる。なお、この電磁クラッチ7aは、通電されると上記走行用エンジンの駆動力を圧縮機7に伝達し、通電が遮断されると上記走行用エンジンからの駆動力を遮断するものである。
The
凝縮器8は、圧縮機7から吐出される冷媒を凝縮させるもので、車両側方下部に立てて設置されており、冷却ファン8aによって送風される冷却風によって内部の冷媒が冷却されて凝縮される。レシーバー9は、凝縮器8にて凝縮された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するとともに、液相冷媒を貯留しながら且つ導出するものである。
The
減圧手段としての膨張弁10は、レシーバー9からの液相冷媒を減圧するものである。この膨張弁10は、蒸発器11の出口冷媒温度を検知する図示しない感温部を有する温度作動式膨張弁であり、蒸発器11の出口冷媒の過熱度を所定置に維持するように弁開度(冷媒流量)を調整するものである。
The
蒸発器11は、膨張弁10で減圧された冷媒を、冷凍ファン11aで循環される冷凍室2内の空気と熱交換させて蒸発させ、その蒸発潜熱によって循環空気を冷却する熱交換器である。アキュムレータ12は、蒸発器11を通過した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するとともに、液相冷媒を貯留しながら気相冷媒を圧縮機7へ導出するものである。
The
冷凍室2内の車両前方側上方には、冷凍庫2の外壁断熱パネル2aに孔を空けてクーリングユニット3が取り付けられている(図3(a)参照)。このクーリングユニット3は主に、空気通路となる断熱ケース3a内に、先の冷凍ファン11a(本実施形態では2つ)と、先の蒸発器11とを内蔵している。
A
冷凍ファン11aは、断熱ケース3aの下面側から冷凍室2内の空気を吸い込んで、蒸発器11を通過させて冷却した後、断熱ケース3aの車両後方側側面から冷凍室2内へ送風するようになっている。この冷凍ファン11aは、冷凍室2内全体に蒸発器11にて冷却された冷却風を送風し、冷凍室2内を均一な温度分布にするためのものである。
The
また、蒸発器11の下方には、蒸発器11より生じる凝縮水を受けて集めるドレンパン20が設けられている。このドレンパン20に集まった凝縮水は、断熱ケース3aの内部下面に設けられた排水通路3b(本実施形態では車両左右側に2箇所、図3参照)を通り、この排水通路3bに接続されたドレンホース21を通って冷凍室2の外に出て車両床下に排水される(図1参照)。
Further, below the
また、本実施形態における冷凍サイクルには、圧縮機7の吐出側(P1)と膨張弁10の下流側かつ蒸発器11の上流側(P2)とを連通してホットガスを導く除霜用バイパス回路BPが設けられている(図2参照)。そして、除霜用バイパス回路BPには、開閉手段である電磁弁16が設置されている。
Further, in the refrigeration cycle in the present embodiment, a defrosting bypass that leads hot gas by communicating the discharge side (P1) of the
また、この除霜用バイパス回路BPを形成する冷媒配管15の一部は、ホットガス除霜時にドレンパン20を加熱するドレンパンヒータ15aを兼ねており、ドレンパン20の内側表面を這わすようにして設置されている(図3参照)。そして、本実施形態の特徴として、先の排水通路3b内に、ドレンパンヒータ15aにホットガスを導く冷媒配管15が通るようにしている。
A part of the
また、他端側の排水通路3b内においては、ドレンパンヒータ15aの一部を延長した配管部15bが排水通路3b内を通るようにしている。これは、後述するホットガス除霜時に、蒸発器11やドレンパン20で融けた霜が水となって排水通路3b内を流れる間に、冷えている断熱ケース3a上で凍結して凍結詰まりを起こさぬよう、ホットガスの流れる配管部分で排水通路3bも同時に暖めるようにしたものである。
Further, in the
また、凍結詰まりを起こす可能性の有る部分としては、この排水通路3bに接続されたドレンホース21のうち、冷凍室2内を通っている部分がある(図3(a)中のC部)。図4は、図3(a)中のC部の構造を示す斜視図である。この図4に示すように、本実施形態では、冷凍室2内を通るドレンホース21に先の冷媒配管15を抱き合わせ、それらの外面をウレタンなどの断熱部材24で覆い、この部分でも凍結詰まりが起こらぬようドレンホース21を暖めるようにしている。
Moreover, as a part which may raise | generate a freezing clogging, there exists a part which has passed in the
ちなみに、配管部15bで温める側においても、配管部15bはドレンホース21の内部まで入り込むよう先端部カ゛断熱ケース3aから突出する長さとしており、この突出した配管部15bをドレンホース21内に挿入したうえドレンホース21の外面を断熱部材24で覆うようにしている。
Incidentally, on the side warmed by the piping
制御装置6は、マイクロコンピュータなどのコンピュータ手段を含んで構成されたものであり、入力端子からの入力信号に基づいて演算処理し、上記冷凍サイクルを制御するものである。制御装置6には、入力信号として冷凍室2内の設定温度を設定する温度設定器22と、冷凍室2での冷凍を開始する冷凍開始スイッチ23とが接続されている。
The
なお、温度設定器22は、例えば可変抵抗などにて構成されており、例えば−10℃〜−20℃までの範囲で任意に設定温度が変更可能となっている。一方、制御装置6には、出力信号として上記電磁クラッチ7aの通電回路と、冷却ファン8aと、冷凍ファン11aと、電磁弁16とが接続されている。
The
次に、上記構成の冷凍装置における作動の概要を説明する。制御装置6は、図示しない車両のイグニッションスイッチがONされることで、電力が供給されるようになっている。そして、イグニッションスイッチがONされた状態において、上記冷凍開始スイッチ23がON(冷凍室2内の冷却を行う信号を発生する)されると、制御装置6によって冷凍室2内の温度が、上記温度設定器22にて設定された設定温度(例えば−20℃)となるように自動的に制御される。
Next, the outline | summary of the action | operation in the freezing apparatus of the said structure is demonstrated. The
より具体的に言えば、制御装置6は冷凍開始スイッチ23がONされると電磁クラッチ7aに通電を施し、上記車両走行用エンジンと圧縮機7とを連結して圧縮機7を駆動(ON)する。更にこの際、制御装置6は上記冷却ファン8aと冷凍ファン11aとを作動(ON)させることで、冷凍室2の冷却を開始する。
More specifically, when the
この後、図示しない冷凍室温度センサが検出する冷凍室内温度が、上記設定温度(−20℃)となると、電磁クラッチ7aへの通電を遮断し、上記車両走行用エンジンと圧縮機7との連結を遮断(OFF)すると共に、上記冷却ファン8aおよび冷凍ファン11aとを停止(OFF)させる。
Thereafter, when the freezer temperature detected by a freezer temperature sensor (not shown) reaches the set temperature (−20 ° C.), the
そして、例えば冷凍室2内の温度が上記設定温度より若干高く、−18℃となると、上述したように圧縮機7を駆動すると共に、冷却ファン8aと冷凍ファン11aとを作動させる。なお、後述のホットガス除霜を行う時以外、上記電磁弁16は閉弁状態(OFF)となっている。
For example, when the temperature in the
ところで、上述したように冷凍車においては、冷凍室2内の温度が−20℃といった極低温となるので、上記蒸発器11に霜が付着することで、蒸発器11の冷却能力が低下してしまう。従って、冷凍車においては、蒸発器11に付着した霜を除去する除霜制御が行われる。そして、本実施形態では、除霜制御として制御装置6によって次のホットガス除霜運転が行われる。
By the way, in the freezer car as mentioned above, since the temperature in the
上記イグニッションスイッチがONされた状態にて、冷凍開始スイッチ23がONされると、冷凍運転が開始されると共に制御装置6内のタイマーがスタートし、所定時間(本実施形態では3時間)経過するとホットガス除霜運転が開始される。具体的には電磁クラッチ7aはONしたままで電磁弁16を開弁状態(ON)とし、圧縮機7にて高温高圧となった気相冷媒(ホットガス)を、除霜用バイパス回路BPを通じて直接蒸発器11に流す。
When the
そして、冷却ファン8aと冷凍ファン11aは停止させる。これにより、ホットガスの熱にて蒸発器11に付着した霜を溶かし、効果的に除霜が行われる。このとき、ホットガスの流れる冷媒配管15・15a・15bによってドレンパン20・排水通路3b・ドレンホース21も一緒に暖められるものである。
Then, the cooling
続いて、上記ホットガス除霜を終了するか否かの判定を行う。具体的には、ホットガス除霜は、図示しない除霜解除センサの検出温が所定温度(本実施形態では3℃)より高くなると終了となる。なお、ホットガス除霜を行うと、当然ながら蒸発器11の冷媒上流側から順に霜が融けていく。
Subsequently, it is determined whether or not to end the hot gas defrosting. Specifically, the hot gas defrosting is terminated when the temperature detected by a defrosting release sensor (not shown) is higher than a predetermined temperature (3 ° C. in the present embodiment). In addition, when hot gas defrosting is performed, naturally frost melts sequentially from the refrigerant | coolant upstream side of the
従って、本実施形態では上記除霜解除センサを蒸発器11の直下流側に設置しており、蒸発器11に付着した霜が完全に融けたときに、ホットガス除霜を終了できる。つまり、除霜解除センサの検出温(蒸発器11の直下流側の配管温度)が3℃より高くなると、蒸発器11に付着した霜が完全に除去されたものと判定するのである。
Therefore, in the present embodiment, the defrost release sensor is installed on the downstream side of the
ホットガス除霜を終了する条件となったら電磁クラッチ7aを一旦OFFすると共に、電磁弁16を閉弁状態(OFF)とする。そして、冷凍ファン11aは停止させたまま電磁クラッチ7aと冷却ファン8aをONして冷凍サイクルを起動させ、予冷運転を行う。そして、蒸発器11が所定温度以下の冷風を出せる状態になったら冷凍ファン11aをONして冷凍運転を再開する。この時、次の除霜運転までの所定時間を計時するタイマーはリセットして再スタートさせる。
When the condition for ending the hot gas defrosting is reached, the electromagnetic clutch 7a is once turned off and the
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、凝縮水をドレンパン20から冷凍室2外へと導く排水通路3b内に、ドレンパンヒータ15aを流通するホットガスの流れる冷媒配管15を配設している。これによれば、除霜時はドレンパンヒータ15aにホットガスを導く冷媒配管15で排水通路3bが暖められるため、電気式ヒータを使うことなく排水通路3bの凍結詰まりを防ぐことができる。また、冷凍装置の構成を簡素なものとでき、コストを抑えることができる。
Next, features and effects of this embodiment will be described. First, a
また、排水通路3bに接続されて凝縮水を冷凍室2外へ排出するドレンホース21を備えるものにおいて、ドレンホース21の少なくとも冷凍室2内となる部分を冷媒配管15にて加熱するようにしている。ドレンホース21の冷凍室2内となる部分も、冷えて凍結詰まりを引き起す可能性があるが、これによれば、排水通路3bと同様にドレンホース21の少なくとも冷凍室2内となる部分は除霜時に冷媒配管15で暖められるため、凍結詰まりを防ぐことができる。また、本冷凍装置を冷凍車両の冷凍装置に用いている。これによれば、凍結詰まりによる排水不良を引き起すことのない冷凍車とすることができる。
Moreover, in the thing provided with the
(変形例)
図5の(a)は、上記実施形態の変形例におけるクーリングユニット3の側面断面構造図であり、(b)は(a)中のD視図、(c)は(b)中のE視図である。上述した実施形態と異なるのは、片側の排水通路3b・ドレンホース21は冷媒配管15で暖め、他方の排水通路3b・ドレンホース21は電気式ヒータHを利用して暖めている点である。このように全ての部分を冷媒配管15だけで暖めるのではなく、他の加熱手段を併用した構成であっても良い。
(Modification)
FIG. 5A is a side cross-sectional structure diagram of the
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、本発明の冷凍装置を冷凍車に適用した例で説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば定置式の冷凍装置に適用しても良い。また、上述の実施形態では、排水通路3bやドレンホース21の加熱にドレンパンヒータ15a上流側の冷媒配管15を用いているが、ドレンパンヒータ15a下流側の冷媒配管を用いても良いし、ホットガスをドレンパンヒータ15a用と排水通路3b・ドレンホース21加熱用と(更に右用・左用など)に分流して用いても良い。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the example in which the refrigeration apparatus of the present invention is applied to a refrigeration vehicle has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be applied to, for example, a stationary refrigeration apparatus. . In the above-described embodiment, the
2…冷凍室
3a…排水通路
7…圧縮機
8…凝縮器
10…膨張弁(減圧手段)
11…蒸発器
15…冷媒配管
15a…ドレンパンヒータ
20…ドレンパン
21…ドレンホース
BP…除霜用バイパス回路
2 ... Freezing
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記蒸発器(11)より生じる凝縮水を受けて集めるドレンパン(20)と、
前記圧縮機(7)から吐出されるホットガスを前記凝縮器(8)と前記減圧手段(10)とをバイパスして前記蒸発器(11)に供給する除霜用バイパス回路(BP)と、
前記除霜用バイパス回路(BP)に設けられて前記ホットガスにて前記ドレンパン(20)を加熱するドレンパンヒータ(15a)とを備える冷凍装置において、
前記凝縮水を前記ドレンパン(20)から前記冷凍室(2)外へと導く排水通路(3b)内に、前記ドレンパンヒータ(15a)に流通する前記ホットガスの流れる冷媒配管(15)を配設したことを特徴とする冷凍装置。 A compressor (7), a condenser (8), a decompression means (10), and an evaporator (11) are connected in an annular shape, and the evaporator (11) contains a freezing chamber (2). A refrigeration system for cooling
A drain pan (20) that receives and collects the condensed water generated from the evaporator (11);
A defrosting bypass circuit (BP) for supplying hot gas discharged from the compressor (7) to the evaporator (11) by bypassing the condenser (8) and the decompression means (10);
In a refrigeration apparatus provided with a drain pan heater (15a) provided in the defrost bypass circuit (BP) and heating the drain pan (20) with the hot gas,
A refrigerant pipe (15) through which the hot gas flowing through the drain pan heater (15a) flows is disposed in a drainage passage (3b) that guides the condensed water from the drain pan (20) to the outside of the freezer compartment (2). A refrigeration apparatus characterized by that.
前記ドレンホース(21)の少なくとも前記冷凍室(2)内となる部分を前記冷媒配管(15)にて加熱するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。 In what is provided with a drain hose (21) connected to the drainage passage (3b) and discharging the condensed water to the outside of the freezer compartment (2),
The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein at least a portion of the drain hose (21) in the freezer compartment (2) is heated by the refrigerant pipe (15).
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