JP2858914B2 - 冷凍機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は冷凍サイクルを有して冷凍庫や冷蔵庫内を冷
却する冷凍機の制御装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 一般にこのような冷凍機の従来技術としては、実公昭
58−51575号公報に記載されているようなものがあっ
た。この公報に記載されたものは、蒸発器の除霜運転時
に圧縮機から吐出された液冷媒を凝縮器をバイパスさせ
て直接蒸発器へ導入して、冷媒の凝縮熱で蒸発器の霜を
溶かすようにしたものであった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 最近はスクロール圧縮機やロータリ圧縮機に冷媒（R2
2）を用いて低温から高温まで冷却する冷凍機の開発が
行なわれて来た。このため、圧縮機自体の温度、又は吐
出冷媒の温度を下げるために液冷媒を用いたリキッドイ
ンジェクション方式が採用されて来た。また、圧縮機の
電動機巻線の冷却にファンを用いた方式からこのリキッ
ドインジェクションによる冷却に変える動きも見られ
る。

このリキッドインジェクション方式にて圧縮機の冷却
を行なう場合は、液冷媒が必要であり、この液冷媒が不
足した時には圧縮機各部の温度が上昇し保護スイッチが
作動するものであった。

前記従来の技術に示したような除霜方式を用いた冷凍
機に、このリキッドインジェクション方式を採用した場
合に、前記した除霜運転を行なうと、この除霜運転中に
圧縮機を冷却するための液冷媒がなくなる可能性が高く
保護スイッチが作動することがあった。この保護スイッ
チが復帰するまでの間に、除霜タイマの計時が進み除霜
運転が終了し冷却運転になっていると、保護スイッチの
復帰時に蒸発器に溜っている液冷媒が圧縮機へ吸込まれ
て圧縮機が液圧縮を行ない圧縮機が故障することがあっ
た。

このような問題点に対して、本発明は除霜運転中に圧
縮機が異常停止しても、圧縮機の再始動時に圧縮機が液
圧縮を行なわないように成した冷凍機の制御装置を提供
するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の制御装置は圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器
を冷媒配管で環状に接続して冷凍サイクルを構成すると
共に、除霜信号に応答して圧縮機から吐出された液冷媒
を前記凝縮器をバイパスして前記蒸発器へ導く冷媒回路
を備えた冷凍機において、この冷凍機は前記液冷媒を圧
縮機へ戻すリキッドインジェクション回路を備え、この
冷凍機の制御装置は所定時間毎に一定時間の間前記除霜
信号を出力する除霜タイマと、圧縮機の異常時に圧縮機
の運転を停止させる保護スイッチと、除霜信号が出力さ
れている際に保護スイッチが作動した時には除霜タイマ
の計時を停止させる制御部とを備えたものである。

また本発明の冷凍機の制御装置は、さらに除霜運転の
終りに圧縮機をポンプダウン停止させる停止制御部と、
このポンプダウン停止中に保護スイッチが作動した後の
圧縮機の再起動をポンプダウン運転から行なう運転制御
部とを備えたものである。

（ホ）作用 本発明の冷凍機の制御装置は、除霜運転時に保護スイ
ッチが作動した際は、除霜タイマの計時を停止し、保護
スイッチの復帰時にも除霜運転が継続して行なえるもの
である。

（ヘ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は冷媒回路図であり、図中１は圧縮機、２は凝
縮器、33はレシーバタンク、３は膨張弁、４は蒸発器、
34はアキュムレータであり、これらを順次冷媒配管で接
続して冷凍サイクルを構成している。５は前記冷凍サイ
クルに挿入された除霜用の冷媒回路で、該回路は圧縮機
１と凝縮器２との間の配管6,7に接続する接続配管端部
8,9とを有する加熱用熱交換器10と蒸発器４と圧縮機１
との間の配管11,12に接続する接続配管端部13,14とを有
する吸熱用熱交換器15とを夫々熱交換的に接続した蓄熱
槽16と、前記吸熱用熱交換器15に直列に設けた吸入圧力
調整弁17と、該吸入調整弁と吸熱用熱交換器15とに並列
に設けた電磁弁18を有する短絡管19と、前記凝縮器２に
並列に入口側に三方切換電磁弁20を出口側にエジェクタ
ー接続部21を設け膨張弁３に接続する接続配管端部22を
有するホットガスバイパス管23と、前記エジェクター接
続部21に接続する逆止弁25を介してレシーバタンク33の
出口側配管26に接続する接続配管端部27と、前記三方切
換電磁弁20と凝縮器２との間と蒸発器４の出口側とを接
続する電磁弁28を有する冷媒回収管29とからなってい
る。また、35は吸入圧力調整弁17と直列に接続された電
磁弁、36はドライコア、37はモイスチャーインジケー
タ、38は電磁弁、39はファンである。40はリキッドイン
ジェクション回路であり、液冷媒を圧縮機へ戻し、この
液冷媒の気化作用で圧縮機１の冷却を行なうものであ
る。41は電磁弁である。

このように構成された冷凍サイクルは、通常の冷却
運転時には、電磁弁38→開、電磁弁32→閉、電磁弁28→
閉、電磁弁18→開、電磁弁35→閉、三方切換電磁弁20が
Ａ→Ｃになって実線矢印のように冷媒が流れ蒸発器４で
冷却運転が行なわれる。除霜運転時には電磁弁38→
開、電磁弁32→開、電磁弁28→開、電磁弁18→閉、電磁
弁35→開、三方切換電磁弁20がＡ→Ｂになって点線矢印
のように液冷媒が蒸発器４に流れ除霜が行なわれる。こ
の時、蒸発器４で放熱した冷媒は蓄熱槽16から吸熱を行
なった後アキュムレータ34へ流れる。さらにこの時、エ
ジェクターによりレシーバータンク33内の液冷媒も蒸発
器４の除霜に用いられるものである。除霜運転後の蒸
発器４の水切運転時には電磁弁38→閉、電磁弁32→閉、
電磁弁28→閉、電磁弁18→閉、電磁弁35→開、三方切換
電磁弁20がＡ→Ｃになって蒸発器４へは冷媒が流れなく
なる。尚、電磁弁35は開いているので蒸発器４に溜って
いる液冷媒は蓄熱槽16で吸熱を行ないアキュムレータ34
に至るものです。

第２図は第１図に示した圧縮機の運転／停止や電磁弁
の開閉を切換えるための電気回路図である。この図にお
いて、圧縮機１は補助リレーの接片を介して通電／停止
が制御されているが、第２図ではこの補助リレーを圧縮
機１に置換えて説明する。第１図に示した電磁弁、三方
切換電磁弁についても同様に置換えて説明する。51,52
は電流ヒューズ、53,54は連動して開閉する運転スイッ
チ、55は冷却運転表示ランプ、56は霜取運転表示ランプ
であり、このランプ56には電磁弁35とドレンパン及びフ
ァンガード用の電気ヒータとが並列に接続されている。
これらのランプ55,56の点灯切換えは、補助リレー59の
切換接片58によって行なわれる。図に示す状態は補助リ
レー59の非通電状態である。以下図に示す接片は全てリ
レーが非通電状態のものである。60,61は庫内（冷却負
荷）の温度に基づいて接片が切換るサーモスタットであ
り、図示に示した状態は庫内温度が設定値より低い状態
のものである。尚、電磁弁38が２個あるのは冷蔵庫が２
台ある場合を想定している。62,63は前記した補助リレ
ー59の常閉接片、常開接片である。64は常閉接片であ
り、補助リレー65の通電で接片を開く。尚、補助リレー
65は切換接片66を有している。67はタイマ接片であり、
タイマリレー68を通電してから約６分後に接片を閉じる
ものである。69は切換接片であり、除霜タイマ70によっ
て所定周期毎に一定時間の間接片が切換るものである。
71は切換接片69の除霜運転側に接続された補助リレーで
あり、常閉接片72を有している。73は除霜運転復帰用の
サーモスタットであり、蒸発器４の除霜が終了すると接
片を閉じるものである。74は常開接片であり、補助リレ
ー75の通電で接片を閉じる。尚、76は補助リレイー71の
常閉接片、77は補助リレー75の常開接片である。78はタ
イマ接片であり、タイマリレー79を通電してから30秒後
に接片を閉じるものである。80は保護スイッチであり、
圧縮機の吐出ガス温度が高くなった時あるいは圧縮機の
巻線温度が高くなった時に接片を開くものである。81は
インターナルサーモであり圧縮機の巻線温度が高くなっ
た時に接片を開くものである。82はサーマルリレーであ
り、圧縮機の過電流により接片を開くものである。83は
高圧スイッチであり、冷凍サイクルの高圧側の圧力が高
くなった時に接片を開くものである。84は低圧スイッチ
であり、冷凍サイクルの低圧側の圧力が低くなった時に
接片を開くものである。85はインジェクション制御用の
温度検知器であり、圧縮機の温度がインジェクションを
必要とする温度以上になった時に接片を閉じるものであ
る。

以上のように構成されたシステムにおいて、通常の冷
却運転中は除霜タイマ70の接片69が図に示す状態であ
り、各電磁弁は前記の状態になる。この時、保護スイ
ッチ80の接片が開くと各電磁弁は閉状態になる。従っ
て、液冷媒が蒸発器４へ流入しなくなり、圧縮機の再運
転時に圧縮機への液バックを防止することができる。

除霜タイマ70により、接片69が図示と反対の側に切換
って除霜運転が開始されると、各電磁弁は前記の状態
になって、圧縮機から吐出される液冷媒で蒸発器の除霜
運転が行なわれる。この除霜運転中に保護スイッチ80の
接片が開くと圧縮機の運転が停止すると共に補助リレー
71,75も非通電（OFF）になっているため除霜タイマ70に
は電源が供給されず、除霜タイマ70の計時は停止する。
保護スイッチ80が復帰すると補助リレー75が通電され常
開接片77が閉じて除霜タイマ70の計時が再開される。

この後除霜が終了する（サーモスタット73の接片が閉
じる）と前記の水切運転になる。この運転は圧縮機が
ポンプダウンするまで運転し、低圧スイッチ84の接片が
開くとこのポンプダウン運転を終了し、停止する。タイ
マリレー68の設定時間（約６分）経過後にタイマ接片67
が閉じて冷却運転に切換るものである。この水切運転中
に保護スイッチ80の接片が開くとタイマーリレー68への
通電が遮断される。保護スイッチ80の復帰時にはタイマ
ーリレー68が再び最初から計時を行なうものである。こ
の計時の後冷却運転に切換るものである。尚、圧縮機の
ポンプダウン時間は通常２〜３分であり、負荷は徐々に
失くなるので何度も保護スイッチ80が作動することはな
い。

（ト）発明の効果 本発明の冷凍機の制御装置は、除霜信号に応答して圧
縮機から吐出された液冷媒を前記凝縮器をバイパスして
蒸発器へ導く冷媒回路を備えた冷凍機において、この冷
凍機は前記液冷媒を圧縮機へ戻すリキッドインジェクシ
ョン回路を備え、この冷凍機の制御装置は所定時間毎に
一定時間の間前記除霜信号を出力する除霜タイマと、圧
縮機の異常時に圧縮機の運転を停止させる保護スイッチ
と、除霜信号が出力されている際に保護スイッチが作動
した時には除霜タイマの計時を停止させる制御部とを備
えたので、除霜運転中にリキッドインジェクションが充
分に行なわれなくなり、保護スイッチが作動した時には
除霜タイマの計時を停止させることができる。従って、
保護スイッチの復帰時は除霜運転から行なわれ、蒸発器
に液冷媒が溜っている状態で冷却運転が行なわれること
がなく、圧縮機の液圧縮を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す冷媒回路図、第２図は第
１図に示した冷媒回路に用いる電気回路図である。 １…圧縮機、２…凝縮器、３…膨張弁、４…蒸発器、５
…除霜用の冷媒回路、40…リキッドインジェクション回
路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を冷媒配
   管で環状に接続して冷凍サイクルを構成すると共に、除
   霜信号に応答して圧縮機から吐出された液冷媒を前記凝
   縮器をバイパスして前記蒸発器へ導く冷媒回路を備えた
   冷凍機において、この冷凍機は前記液冷媒を圧縮機へ戻
   すリキッドインジェクション回路を備え、この冷凍機の
   制御装置は所定時間毎に一定時間の間前記除霜信号を出
   力する除霜タイマと、圧縮機の異常時に圧縮機の運転を
   停止させる保護スイッチと、除霜信号が出力されている
   際に保護スイッチが作動した時には除霜タイマの計時を
   停止させる制御部とを備えたことを特徴とする冷凍機の
   制御装置。
2. 【請求項２】冷凍機の制御装置は、さらに除霜運転の終
   りに圧縮機をポンプダウン停止させる停止制御部と、こ
   のポンプダウン停止中に保護スイッチが作動した後の圧
   縮機の再起動をポンプダウン運転から行なう運転制御部
   とを備えたことを特徴とする特許請求項第１項に記載の
   冷凍機の制御装置。