JP3036519B2 - Refrigeration equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空気の冷却を行う
ための冷凍装置に関し、デフロストを確実に行うための
信頼性向上策に係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerating apparatus for cooling air, and to a measure for improving reliability for reliably performing defrost.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、冷凍サイクル動作等を行って
空気を冷却する冷凍装置が知られている。例えば、この
種の冷凍装置には、特開平９−２１０５１５号公報に開
示されているような二元冷凍装置がある。2. Description of the Related Art Conventionally, a refrigerating apparatus that cools air by performing a refrigerating cycle operation or the like is known. For example, as this type of refrigeration apparatus, there is a binary refrigeration apparatus as disclosed in JP-A-9-210515.
【０００３】上記二元冷凍装置は、高温側回路と低温側
回路とをカスケードコンデンサを介して接続したもので
あって、両回路は蒸気圧縮式の冷凍サイクル動作を行う
冷媒回路によって構成されている。そして、低温側回路
の蒸発器が冷凍倉庫等の内部に設置され、該蒸発器にお
いて低温側回路の冷媒と庫内空気とを熱交換させ、該庫
内空気を冷却して庫内温度を、例えばマイナス数十度程
度に維持するようにしている。[0003] The above-mentioned binary refrigeration system has a high-temperature side circuit and a low-temperature side circuit connected via a cascade condenser, and both circuits are constituted by a refrigerant circuit which performs a vapor compression type refrigeration cycle operation. . And the evaporator of the low-temperature side circuit is installed inside a freezing warehouse or the like, and the evaporator exchanges heat between the refrigerant of the low-temperature side circuit and the air in the refrigerator, cools the air in the refrigerator, and reduces the temperature in the refrigerator. For example, it is maintained at minus several tens degrees.
【０００４】従って、上記低温側回路の蒸発器における
冷媒蒸発温度は庫内温度よりも低く、該蒸発器の表面温
度もまた庫内温度よりも低くなっている。一方、上記庫
内空気には水蒸気が含まれている。このため、該蒸発器
と庫内空気とが接触する際に、庫内空気中の水蒸気が霜
として該蒸発器に付着する。Accordingly, the refrigerant evaporation temperature in the evaporator of the low-temperature side circuit is lower than the internal temperature, and the surface temperature of the evaporator is also lower than the internal temperature. On the other hand, the inside air contains water vapor. Therefore, when the evaporator comes into contact with the air in the refrigerator, the water vapor in the air in the refrigerator adheres to the evaporator as frost.
【０００５】このように低温側回路の蒸発器に霜が付着
すると、該蒸発器と庫内空気との接触が阻害され、該蒸
発器における庫内空気と冷媒との熱交換が妨げられる。
このため、霜を融解して除去するデフロスト運転を所定
周期で行い、該蒸発器への着霜量が過大となるのを防ぐ
ようにしている。即ち、通常の冷凍運転を所定時間に亘
って行うと、デフロスト運転を行って該蒸発器の霜を除
去し、その後、通常の冷凍運転を再開するようにしてい
た。[0005] When the frost adheres to the evaporator of the low-temperature side circuit, the contact between the evaporator and the air in the refrigerator is hindered, and the heat exchange between the air in the refrigerator and the refrigerant in the evaporator is hindered.
For this reason, a defrost operation for melting and removing frost is performed at a predetermined cycle to prevent an excessive amount of frost on the evaporator. That is, when the normal freezing operation is performed for a predetermined time, the defrosting operation is performed to remove the frost from the evaporator, and then the normal freezing operation is restarted.
【０００６】従来は、このデフロスト運転の周期を、冷
凍装置の設置後に手動で設定するようにしていた。つま
り、冷凍装置を冷凍倉庫等に設置して実際に運転を行
い、作業員が蒸発器への着霜状態を見ながら適当な周期
を設定するようにしていた。Conventionally, the cycle of the defrost operation has been manually set after the installation of the refrigeration system. That is, the refrigerating apparatus is installed in a freezing warehouse or the like and actually operated, and an operator sets an appropriate cycle while checking the state of frost on the evaporator.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷凍装
置の運転状態は常に一定とは限らず、最適なデフロスト
運転の周期は必ずしも一定ではない。例えば、冷凍装置
が設置された冷凍倉庫において、倉庫の扉の開閉回数は
いつも一定とは限らない。そして、扉があまり開閉され
なければ庫内へ水蒸気を含んだ外気は侵入せず、庫内空
気中の水蒸気量は低い水準に維持される。従って、デフ
ロスト運転の周期を長くしても問題は生じない。一方、
扉の開閉が頻繁に行われると庫内へ外気が侵入し、庫内
空気中の水蒸気量が増大して蒸発器への着霜量も増加す
る。従って、デフロスト運転の周期を短くする必要があ
る。However, the operation state of the refrigeration system is not always constant, and the optimal cycle of the defrost operation is not always constant. For example, in a refrigerating warehouse in which a refrigerating device is installed, the number of times the warehouse door is opened and closed is not always constant. Then, if the door is not opened and closed very much, the outside air containing water vapor does not enter the interior of the refrigerator, and the amount of water vapor in the air in the refrigerator is maintained at a low level. Therefore, no problem occurs even if the cycle of the defrost operation is lengthened. on the other hand,
When the door is frequently opened and closed, outside air enters into the refrigerator, the amount of water vapor in the refrigerator air increases, and the amount of frost on the evaporator also increases. Therefore, it is necessary to shorten the cycle of the defrost operation.
【０００８】これに対して、従来はデフロスト運転の周
期を手動で設定しているため、運転状態に合わせてデフ
ロスト運転の周期を頻繁に設定し直すのは現実的ではな
い。一方、デフロスト運転の周期を短めに設定しておく
ことも考えられる。しかし、このデフロスト運転は、電
気ヒータで加熱して霜を融かしたり、圧縮機の吐出ガス
冷媒であるいわゆるホットガスを蒸発器に流して霜を融
かすようにするのが通常である。つまり、デフロスト運
転中は、通常の冷凍動作を行うことができない。従っ
て、デフロスト運転を頻繁に行うと、庫内温度の上昇等
の弊害を生じることとなる。このため、常に短い周期で
デフロスト運転を行うのも望ましくない。On the other hand, conventionally, since the cycle of the defrost operation is manually set, it is not realistic to frequently reset the cycle of the defrost operation in accordance with the operation state. On the other hand, it is also conceivable to set a shorter cycle of the defrost operation. However, in this defrost operation, the frost is usually melted by heating with an electric heater, or the so-called hot gas, which is a gas refrigerant discharged from the compressor, is caused to flow through an evaporator to melt the frost. That is, during the defrost operation, the normal refrigeration operation cannot be performed. Therefore, if the defrost operation is performed frequently, adverse effects such as an increase in the temperature in the refrigerator will occur. Therefore, it is not desirable to always perform the defrost operation in a short cycle.
【０００９】その一方、上記低温側回路の蒸発器に付着
する霜の量が過大となる過酷着霜状態となると、デフロ
スト運転によって全ての霜を融かすことができなくな
る。つまり、デフロスト運転の際にホットガスを該蒸発
器へ流すと、蒸発器の温度が上昇して蒸発器近傍の霜は
融ける。しかし、過酷着霜状態で着霜量が過大な場合、
デフロスト運転によって融けるのは蒸発器近傍の霜だけ
であって、残りの霜は固まりの状態で蒸発器から脱落す
ることとなる。このように、霜の固まりが蒸発器から脱
落すると、蒸発器に庫内空気を送るためのファンに霜の
固まりが接触してファンが損傷する等のトラブルの原因
となる。また、蒸発器から脱落してしまった霜の固まり
は、デフロスト運転によっては融かすことができず、こ
の霜の固まりを除去するには作業員が手で取り除くほか
ない。On the other hand, when a severe frost formation state occurs in which the amount of frost adhering to the evaporator of the low-temperature side circuit becomes excessive, all frost cannot be melted by the defrost operation. In other words, when hot gas flows into the evaporator during the defrost operation, the temperature of the evaporator rises and the frost near the evaporator melts. However, if the amount of frost is excessive under severe frost conditions,
Only the frost near the evaporator is melted by the defrost operation, and the remaining frost drops off from the evaporator in a solid state. In this way, if the frost mass falls off the evaporator, it causes troubles such as damage of the fan due to the contact of the frost mass with the fan for sending air in the refrigerator to the evaporator. In addition, the frost mass that has fallen from the evaporator cannot be melted by the defrost operation, and the only way to remove the frost mass is to remove it manually by an operator.
【００１０】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、蒸発器等の冷却部へ
の着霜量が過大となる過酷着霜状態を確実に回避し、信
頼性を向上させることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to surely avoid a severe frost formation state in which frost formation on a cooling unit such as an evaporator is excessive. The purpose is to improve reliability.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、霜が成長しや
すい状態を検出し、このような状態が所定時間以上続く
と強制的にデフロスト運転を行うようにしたものであ
る。According to the present invention, a state in which frost easily grows is detected, and if such a state continues for a predetermined time or more, a defrost operation is forcibly performed.
【００１２】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段
は、空気を冷却する冷却部（50）と、該冷却部（50）の
冷却能力を制御する冷凍運転手段（71）と、該冷凍運転
手段（71）による冷凍運転中に上記冷却部（50）に付着
した霜を融解するデフロスト運転を、所定の運転状態ご
とに行うデフロスト制御手段（72）とを備えた冷凍装置
を前提としている。そして、上記冷却部（50）に付着し
た霜の表面に液相が存在することによって該霜の成長が
促進される促進状態を検出して検出信号を出力する状態
検出手段（73a,73b）と、上記状態検出手段（73a,73b）
の検出信号を受け、上記促進状態の継続時間を積算し、
該継続時間の積算値が所定値以上になると、強制的なデ
フロスト運転を行う強制デフロスト手段（74）とを設け
るものである。Specifically, the first solution taken by the present invention is a cooling section (50) for cooling air, a refrigeration operation means (71) for controlling the cooling capacity of the cooling section (50), A refrigeration apparatus provided with defrost control means (72) for performing a defrost operation for melting the frost adhered to the cooling section (50) during the refrigeration operation by the refrigeration operation means (71) for each predetermined operation state. And And state detecting means (73a, 73b) for detecting a promotion state in which the growth of the frost is promoted by the presence of the liquid phase on the surface of the frost attached to the cooling unit (50) and outputting a detection signal. , The state detecting means (73a, 73b)
, And accumulates the duration of the above promotion state,
A forced defrost means (74) for forcibly performing a defrost operation when the integrated value of the continuation time becomes a predetermined value or more.
【００１３】また、本発明が講じた第２の解決手段は、
上記第１の解決手段において、冷却部（50）を閉空間に
設置して該閉空間内の空気を冷却するように構成する一
方、上記閉空間内の空気温度を検出する空気温度検出手
段（Th-A）を設け、状態検出手段（73b）を、上記空気
温度検出手段（Th-A）の検出温度が所定範囲内の値であ
る場合に検出信号を出力するように構成するものであ
る。[0013] The second solution taken by the present invention is:
In the first solution, the cooling unit (50) is arranged in a closed space to cool the air in the closed space, while the air temperature detecting means (air temperature detecting unit) detects the temperature of the air in the closed space. Th-A), and the state detecting means (73b) outputs a detection signal when the temperature detected by the air temperature detecting means (Th-A) is within a predetermined range. .
【００１４】また、本発明が講じた第３の解決手段は、
上記第１の解決手段において、上記冷却部（50）におけ
る冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段（Th-R）
を設け、状態検出手段（73a）を、上記蒸発温度検出手
段（Th-R）の検出温度が所定範囲内の値である場合に検
出信号を出力するように構成するものである。[0014] The third solution taken by the present invention is:
An evaporating temperature detecting means (Th-R) for detecting an evaporating temperature of a refrigerant in the cooling section (50).
And the state detection means (73a) is configured to output a detection signal when the temperature detected by the evaporation temperature detection means (Th-R) is within a predetermined range.
【００１５】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
上記第３の解決手段において、状態検出手段（73a）が
検出信号を出力する所定範囲を、−１０℃から−２℃ま
での範囲とするものである。Further, a fourth solution taken by the present invention is:
In the third solving means, the predetermined range in which the state detecting means (73a) outputs the detection signal is a range from -10 ° C to -2 ° C.
【００１６】また、本発明が講じた第５の解決手段は、
上記第１〜第４の何れか１の解決手段において、圧縮機
（31）、凝縮器（11）、膨張機構（EV21）及び蒸発器
（50）を順に接続して成り、該蒸発器（50）が冷却部に
構成される低温側冷凍回路（3A,3B）と、圧縮機（2
1）、凝縮器（22）、膨張機構（EV12）及び蒸発器（1
1）を順に接続して成る高温側冷凍回路（20）とを設
け、上記低温側冷凍回路（3A,3B）の凝縮器（11）を、
上記高温側冷凍回路（20）の蒸発器（11）と一体に形成
してカスケードコンデンサ（11,11）を構成するように
して、上記低温側冷凍回路（3A,3B）と高温側冷凍回路
（20）とによって、カスケードコンデンサ（11,11）に
おいて高温側冷凍回路（20）の冷媒と低温側冷凍回路
（3A,3B）の冷媒とを熱交換させる二元冷凍サイクルを
構成するものである。A fifth solution taken by the present invention is:
In any one of the first to fourth solving means, the compressor (31), the condenser (11), the expansion mechanism (EV21) and the evaporator (50) are connected in order, and the evaporator (50) is connected. ) Is a cooling unit (3A, 3B) and a compressor (2
1), condenser (22), expansion mechanism (EV12) and evaporator (1
1) and a high-temperature side refrigeration circuit (20), which is connected in order, and the condenser (11) of the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) is
The cascade condensers (11, 11) are formed integrally with the evaporator (11) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) so that the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) and the high-temperature side refrigeration circuit ( 20) constitutes a dual refrigeration cycle in which the cascade condensers (11, 11) exchange heat between the refrigerant in the high-temperature side refrigeration circuit (20) and the refrigerant in the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B).
【００１７】−作用−上記第１の解決手段では、冷凍運
転手段（71）によって冷凍能力が制御される冷却部（5
0）は、空気と接触して該空気を冷却する。この冷却部
（50）の温度が氷点下となると、該冷却部（50）には空
気中の水蒸気が霜となって付着する。また、デフロスト
制御手段（72）は、所定の運転状態ごと、例えば所定の
冷凍運転時間ごとにデフロスト運転を行い、冷却部（5
0）に付着した霜を融かして除去する。In the first solution, the refrigeration unit (5) in which the refrigerating capacity is controlled by the refrigerating operation means (71).
0) cools the air by contact with the air. When the temperature of the cooling unit (50) falls below the freezing point, water vapor in the air is attached to the cooling unit (50) as frost. Further, the defrost control means (72) performs a defrost operation for each predetermined operating state, for example, for each predetermined freezing operation time, and
Thaw and remove frost adhering to 0).
【００１８】一方、冷却部（50）に付着した霜が成長し
やすい状態と成長しにくい状態とがある。具体的に、霜
の表面に液相が存在する状態、つまり霜の表面に液体で
ある水があると、霜は成長しやすい。これは、液体であ
る水には、空気中の水蒸気が付着しやすいからである。
これに対して霜の表面に液相が存在しない状態、つまり
霜が完全に固まっていると、霜は成長しにくい。これ
は、固相である霜には、空気中の水蒸気が付着しにくい
からである。On the other hand, there are a state in which frost attached to the cooling unit (50) grows easily and a state in which frost hardly grows. Specifically, when there is a liquid phase on the surface of the frost, that is, when there is water that is a liquid on the surface of the frost, the frost tends to grow. This is because water vapor, which is liquid, easily adheres to water vapor in the air.
On the other hand, when the liquid phase does not exist on the surface of the frost, that is, when the frost is completely solidified, the frost hardly grows. This is because water vapor in the air hardly adheres to frost which is a solid phase.
【００１９】そして、本解決手段では、状態検出手段
（73a,73b）が上述の霜が成長しやすい状態である促進
状態を検出して検出信号を出力する。また、該促進状態
の継続時間の積算値が所定値以上となると、強制デフロ
スト手段（74）が強制的にデフロスト運転を行う。In the present solution, the state detecting means (73a, 73b) detects the above-mentioned accelerated state in which the frost is likely to grow, and outputs a detection signal. Further, when the integrated value of the duration of the promotion state becomes equal to or more than a predetermined value, the forced defrost means (74) forcibly performs the defrost operation.
【００２０】また、上記第２の解決手段では、冷却部
（50）は閉空間内の空気を冷却し、空気温度検出手段
（Th-A）が閉空間内の空気温度を検出する。一方、状態
検出手段（73b）は、空気温度検出手段（Th-A）の検出
温度を受け、該検出温度が所定の温度範囲内である場合
に促進状態であると判断して検出信号を出力する。In the second solution, the cooling section (50) cools the air in the closed space, and the air temperature detecting means (Th-A) detects the temperature of the air in the closed space. On the other hand, the state detecting means (73b) receives the temperature detected by the air temperature detecting means (Th-A), determines that the state is the acceleration state when the detected temperature is within a predetermined temperature range, and outputs a detection signal. I do.
【００２１】また、上記第３の解決手段では、冷却部
（50）では冷媒と空気とが熱交換を行い、冷媒は吸熱し
て蒸発する一方、空気は冷却される。蒸発温度検出手段
（Th-R）は、上記冷却部（50）における冷媒の蒸発温度
を検出する。一方、状態検出手段（73a）は、蒸発温度
検出手段（Th-R）の検出温度を受け、該検出温度が所定
の温度範囲内である場合に促進状態であると判断して検
出信号を出力する。In the third solution, the refrigerant and the air exchange heat in the cooling section (50), and the refrigerant absorbs heat and evaporates, while the air is cooled. The evaporating temperature detecting means (Th-R) detects the evaporating temperature of the refrigerant in the cooling section (50). On the other hand, the state detecting means (73a) receives the temperature detected by the evaporating temperature detecting means (Th-R), determines that the state is the acceleration state when the detected temperature is within a predetermined temperature range, and outputs a detection signal. I do.
【００２２】また、上記第４の解決手段では、状態検出
手段（73a）は、蒸発温度検出手段（Th-R）の検出温度
が−１０℃〜−２℃の範囲内である場合に促進状態であ
ると判断して検出信号を出力する。つまり、上記検出温
度が−２℃よりも高ければ、空気中の水蒸気はドレン水
となるため蒸発器（50）に霜は付着しない。また、上記
検出温度が−１０℃よりも低ければ、蒸発器（50）に付
着した霜は完全に固まって固相となっているため、空気
中の水蒸気が付着しにくく霜の成長はそれほど速くな
い。これに対して、上記検出温度が−１０℃〜−２℃の
範囲の場合、霜の表面に液体である水が存在する。そし
て、この液体である水には空気中の水蒸気が付着しやす
く、霜の成長が促進される。このため、本解決手段の状
態検出手段（73a）では、蒸発温度検出手段（Th-R）の
検出温度が−１０℃〜−２℃の範囲内である場合に促進
状態であると判断するようにしている。Further, in the fourth solution, the state detecting means (73a) sets the acceleration state when the temperature detected by the evaporation temperature detecting means (Th-R) is in the range of -10 ° C to -2 ° C. And outputs a detection signal. That is, if the detected temperature is higher than −2 ° C., the water vapor in the air becomes drain water, so that frost does not adhere to the evaporator (50). If the detected temperature is lower than −10 ° C., since the frost adhering to the evaporator (50) is completely solidified to form a solid phase, it is difficult for water vapor in the air to adhere and the frost grows so quickly. Absent. On the other hand, when the detected temperature is in the range of −10 ° C. to −2 ° C., liquid water exists on the surface of the frost. Then, water vapor, which is in the air, easily adheres to the liquid water, and the growth of frost is promoted. For this reason, the state detection means (73a) of the present solution means determines that it is in the accelerated state when the temperature detected by the evaporation temperature detection means (Th-R) is within the range of -10 ° C to -2 ° C. I have to.
【００２３】一方、冷却部（50）に付着した霜が成長し
やすい状態と成長しにくい状態とがある。つまり、霜の
表面に液相が存在する状態、つまり霜の表面に液体であ
る水があると、霜は成長しやすい。これは、液体である
水には、空気中の水蒸気が付着しやすいからである。こ
れに対して霜の表面に液相が存在しない状態、つまり霜
が完全に固まっていると、霜は成長しにくい。これは、
固相である霜には、空気中の水蒸気が付着しにくいから
である。On the other hand, there are a state where frost adhering to the cooling section (50) grows easily and a state where frost hardly grows. That is, when there is a liquid phase on the surface of the frost, that is, when there is water that is a liquid on the surface of the frost, the frost is likely to grow. This is because water vapor, which is liquid, easily adheres to water vapor in the air. On the other hand, when the liquid phase does not exist on the surface of the frost, that is, when the frost is completely solidified, the frost hardly grows. this is,
This is because water vapor in the air hardly adheres to frost which is a solid phase.
【００２４】また、上記第５の解決手段では、低温側冷
凍回路（3A,3B）と高温側冷凍回路（20）とをカスケー
ドコンデンサ（11,11）を介して接続し、低温側冷凍回
路（3A,3B）の蒸発器（50）で吸熱した熱を高温側冷凍
回路（20）の凝縮器（22）で放熱する二元冷凍サイクル
を構成する。In the fifth solution, the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) and the high-temperature refrigeration circuit (20) are connected via a cascade condenser (11, 11), and the low-temperature refrigeration circuit (3, 11) is connected. A binary refrigeration cycle in which heat absorbed by the evaporator (50) of the 3A, 3B) is radiated by the condenser (22) of the high-temperature side refrigeration circuit (20).
【００２５】具体的に、低温側冷凍回路（3A,3B）の圧
縮機（31）から吐出された高圧のガス冷媒は、カスケー
ドコンデンサ（11,11）に設けられた凝縮器（11）へ流
れる。凝縮器（11）へ流れたガス冷媒は、高温側冷凍回
路（20）の冷媒との熱交換によって放熱して凝縮した後
にレシーバ（34）へ流入する。レシーバ（34）内の液冷
媒は、膨張機構（EV21）へ流れ、膨張機構（EV21）で減
圧された後に蒸発器（50）で吸熱して蒸発する。その
後、この低圧のガス冷媒は、圧縮機（31）に吸入され
て、この循環を繰り返す。Specifically, the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor (31) of the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) flows to the condenser (11) provided in the cascade condenser (11, 11). . The gas refrigerant that has flowed into the condenser (11) radiates heat by heat exchange with the refrigerant in the high-temperature side refrigeration circuit (20), condenses, and then flows into the receiver (34). The liquid refrigerant in the receiver (34) flows to the expansion mechanism (EV21), and after being reduced in pressure by the expansion mechanism (EV21), absorbs heat in the evaporator (50) and evaporates. Thereafter, the low-pressure gas refrigerant is sucked into the compressor (31) and repeats this circulation.
【００２６】一方、高温側冷凍回路（20）の圧縮機（2
1）から吐出された高圧のガス冷媒は、凝縮器（22）へ
流れる。凝縮器（22）へ流れたガス冷媒は、空気等の冷
却媒体との熱交換によって放熱して凝縮する。凝縮器
（22）で凝縮した冷媒は、膨張機構（EV12）へ流れ、膨
張機構（EV12）で減圧された後にカスケードコンデンサ
（11,11）に設けられた蒸発器（11）へ流れる。蒸発器
（11）へ流れた冷媒は、低温側冷凍回路（3A,3B）の冷
媒との熱交換によって吸熱して蒸発する。その後、この
低圧のガス冷媒は、圧縮機（21）に吸入されて、この循
環を繰り返す。On the other hand, the compressor (2) of the high-temperature side refrigeration circuit (20)
The high-pressure gas refrigerant discharged from 1) flows to the condenser (22). The gas refrigerant flowing to the condenser (22) radiates heat and condenses by heat exchange with a cooling medium such as air. The refrigerant condensed in the condenser (22) flows to the expansion mechanism (EV12), and after being decompressed by the expansion mechanism (EV12), flows to the evaporator (11) provided in the cascade condensers (11, 11). The refrigerant flowing to the evaporator (11) absorbs heat by heat exchange with the refrigerant in the low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B) and evaporates. Thereafter, the low-pressure gas refrigerant is sucked into the compressor (21) and repeats this circulation.
【００２７】従って、低温側冷凍回路（3A,3B）の蒸発
器（50）において低温側冷凍回路（3A,3B）の冷媒が吸
熱した熱は、カスケードコンデンサ（11,11）における
低温側冷凍回路（3A,3B）の冷媒と高温側冷凍回路（2
0）の冷媒との熱交換によって高温側冷凍回路（20）の
冷媒に与えられ、その後、高温側冷凍回路（20）の凝縮
器（22）において高温側冷凍回路（20）の冷媒から放熱
される。Therefore, the heat absorbed by the refrigerant in the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) in the evaporator (50) of the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) is transferred to the low-temperature refrigeration circuit in the cascade condenser (11, 11). (3A, 3B) refrigerant and high temperature side refrigeration circuit (2
0) is given to the refrigerant in the high-temperature refrigeration circuit (20) by heat exchange with the refrigerant, and then radiated from the refrigerant in the high-temperature refrigeration circuit (20) in the condenser (22) of the high-temperature refrigeration circuit (20). You.
【００２８】[0028]
【発明の効果】従って、上記第１の解決手段によれば、
強制デフロスト手段（74）による強制的なデフロスト運
転によって、冷却部（50）への着霜量が過大となる過酷
着霜状態を確実に回避することができる。つまり、デフ
ロスト制御手段（72）は、所定の運転状態ごとにデフロ
スト運転行うようにしている。このため、例外的に上記
促進状態が長時間に亘って継続した場合には、デフロス
ト制御手段（72）によっては適切なタイミングでデフロ
スト運転を行うことができない場合がある。これに対し
て、本解決手段では、上記促進状態の継続時間の積算値
が所定値以上となった場合には、強制デフロスト手段
（74）による強制的なデフロスト運転を行うようにして
いる。このため、上述のような例外的にデフロスト運転
が必要となった場合であっても、強制デフロスト手段
（74）によって対応することができる。この結果、冷却
部（50）への着霜量が過大となる過酷着霜状態を確実に
回避することができ、信頼性を向上させることが可能と
なる。Therefore, according to the first solution,
By the forced defrost operation by the forced defrost means (74), it is possible to reliably avoid a severe frost formation state in which the amount of frost on the cooling unit (50) becomes excessive. That is, the defrost control means (72) performs the defrost operation for each predetermined operation state. For this reason, when the above-mentioned acceleration state is exceptionally continued for a long time, the defrost control means (72) may not be able to perform the defrost operation at an appropriate timing. On the other hand, in the present solution, when the integrated value of the duration of the promotion state becomes equal to or more than a predetermined value, the forced defrost operation by the forced defrost means (74) is performed. Therefore, even in the case where the defrost operation is required in exceptional cases as described above, the forced defrost means (74) can cope with the case. As a result, a severe frost formation state in which the amount of frost on the cooling unit (50) is excessive can be reliably avoided, and reliability can be improved.
【００２９】また、上記第２の解決手段によれば、空気
温度検出手段（Th-A）の検出温度に基づき、状態検出手
段（73b）によって促進状態を確実に検出することがで
きる。Further, according to the second solving means, the promotion state can be reliably detected by the state detecting means (73b) based on the temperature detected by the air temperature detecting means (Th-A).
【００３０】また、上記第３の解決手段によれば、蒸発
温度検出手段（Th-R）の検出温度に基づき、状態検出手
段（73a）によって促進状態を確実に検出することがで
きる。特に、上記第４の解決手段では、蒸発温度検出手
段（Th-R）の検出温度が−１０℃〜−２℃の範囲内であ
る場合に、状態検出手段（73a）が促進状態を検出する
ようにしている。Further, according to the third solving means, the promotion state can be reliably detected by the state detecting means (73a) based on the temperature detected by the evaporation temperature detecting means (Th-R). In particular, in the fourth solving means, when the detected temperature of the evaporation temperature detecting means (Th-R) is in the range of -10 ° C to -2 ° C, the state detecting means (73a) detects the promoted state. Like that.
【００３１】また、上記第５の解決手段では、低温側冷
凍回路（3A,3B）と高温側冷凍回路（20）とをカスケー
ドコンデンサ（11,11）を介して接続するようにしてい
る。このため、１つの冷媒回路を備える場合に比して、
低温側冷凍回路（3A,3B）の蒸発器（50）における冷媒
の蒸発温度を下げることができる。従って、低温側冷凍
回路（3A,3B）の蒸発器（50）によって、冷却対象物を
低温状態（例えば、マイナス数十℃程度）にまで冷却す
ることができ、冷凍装置の適用対象を拡大することがで
きる。In the fifth solution, the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) and the high-temperature refrigeration circuit (20) are connected via cascade capacitors (11, 11). For this reason, compared with the case where one refrigerant circuit is provided,
The evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator (50) of the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) can be reduced. Therefore, the object to be cooled can be cooled to a low temperature state (for example, about minus several tens degrees Celsius) by the evaporator (50) of the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B), and the application range of the refrigeration apparatus is expanded. be able to.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００３３】図１及び図２に示すように、二元冷凍装置
（10）は、冷蔵庫又は冷凍庫を冷却するものであって、
室外ユニット（1A）とカスケードユニット（1B）とクー
リングユニット（1C）とを備えている。そして、該室外
ユニット（1A）とカスケードユニット（1B）の一部とに
よって高温側冷凍回路（20）が構成されている。また、
上記カスケードユニット（1B）とクーリングユニット
（1C）とに亘って、２つの低温側冷凍回路（3A,3B）が
構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the binary refrigeration system (10) cools a refrigerator or a freezer,
An outdoor unit (1A), a cascade unit (1B), and a cooling unit (1C) are provided. The outdoor unit (1A) and a part of the cascade unit (1B) constitute a high-temperature refrigeration circuit (20). Also,
Two low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) are constituted by the cascade unit (1B) and the cooling unit (1C).
【００３４】上記高温側冷凍回路（20）は、冷媒循環方
向を正サイクルと逆サイクルとに切り換えて可逆運転可
能に構成されている。そして、該高温側冷凍回路（20）
は、圧縮機（21）と凝縮器（22）と２つの冷媒熱交換器
（11,11）の蒸発部とを備えている。この冷媒熱交換器
（11,11）の蒸発部は高温側冷凍回路（20）の蒸発器を
構成している。The high temperature side refrigeration circuit (20) is configured to be capable of reversible operation by switching the refrigerant circulation direction between a forward cycle and a reverse cycle. And the high temperature side refrigeration circuit (20)
Has a compressor (21), a condenser (22), and an evaporator of two refrigerant heat exchangers (11, 11). The evaporator of the refrigerant heat exchanger (11, 11) constitutes an evaporator of the high-temperature refrigeration circuit (20).
【００３５】上記圧縮機（21）の吐出側には第１ガス配
管（40）が接続され、吸込側に第２ガス配管（41）が接
続されている。該第１ガス配管（40）は、圧縮機（21）
から油分離器（23）と四路切換弁（24）とを順に接続
し、上記凝縮器（22）の一端に接続されている。該凝縮
器（22）の他端には液配管（42）の一端が接続され、該
液配管（42）は、主配管（4a）と２つの分岐配管（4b,4
c）とによって形成されている。そして、該各分岐配管
（4b,4c）が２つの冷媒熱交換器（11,11）の各蒸発部に
接続されている。A first gas pipe (40) is connected to the discharge side of the compressor (21), and a second gas pipe (41) is connected to the suction side. The first gas pipe (40) includes a compressor (21)
, An oil separator (23) and a four-way switching valve (24) are connected in order, and connected to one end of the condenser (22). One end of a liquid pipe (42) is connected to the other end of the condenser (22). The liquid pipe (42) is connected to a main pipe (4a) and two branch pipes (4b, 4).
c) and is formed. Each branch pipe (4b, 4c) is connected to each evaporator of the two refrigerant heat exchangers (11, 11).
【００３６】上記液配管（42）の主配管（4a）は、凝縮
器（22）からデフロスト用電動膨張弁（EV11）とレシー
バ（25）とを順に接続している。一方、上記分岐配管
（4b,4c）には膨張機構である冷却用電動膨張弁（EV1
2）が設けられている。The main pipe (4a) of the liquid pipe (42) connects the electric expansion valve for defrost (EV11) and the receiver (25) in order from the condenser (22). On the other hand, the above-mentioned branch pipes (4b, 4c) have an electric expansion valve for cooling (EV1
2) is provided.
【００３７】上記第２ガス配管（41）は、主配管（4d）
と２つの分岐配管（4e,4f）とによって形成されてい
る。該第２ガス配管（41）の主配管（4d）は、圧縮機
（21）からアキュムレータ（26）と四路切換弁（24）と
を順に接続する一方、上記各分岐配管（4e,4f）が各冷
媒熱交換器（11,11）の蒸発部に接続されている。つま
り、上記２つの冷媒熱交換器（11,11）の蒸発部は、高
温側冷凍回路（20）において互いに並列に接続されてい
る。The second gas pipe (41) is a main pipe (4d)
And two branch pipes (4e, 4f). The main pipe (4d) of the second gas pipe (41) connects the accumulator (26) and the four-way switching valve (24) in order from the compressor (21), while the branch pipes (4e, 4f) Is connected to the evaporator of each refrigerant heat exchanger (11, 11). That is, the evaporating sections of the two refrigerant heat exchangers (11, 11) are connected in parallel in the high-temperature side refrigeration circuit (20).
【００３８】尚、上記液配管（42）及び第２ガス配管
（41）の分岐配管（4b,4c,4e,4f）は、カスケードユニ
ット（1B）に設けられている。The branch pipes (4b, 4c, 4e, 4f) of the liquid pipe (42) and the second gas pipe (41) are provided in the cascade unit (1B).
【００３９】上記第１ガス配管（40）とレシーバ（25）
との間には、ガス通路（43）が接続されている。該ガス
通路（43）の一端は、第１ガス配管（40）における四路
切換弁（24）と凝縮器（22）との間に接続され、他端
は、レシーバ（25）の上部に接続されている。そして、
上記ガス通路（43）は、開閉弁（SV）が設けられ、冷凍
運転時の高圧制御とデフロスト運転時のガス抜きとを行
うように構成されている。The first gas pipe (40) and the receiver (25)
A gas passage (43) is connected between the two. One end of the gas passage (43) is connected between the four-way switching valve (24) and the condenser (22) in the first gas pipe (40), and the other end is connected to the upper part of the receiver (25). Have been. And
The gas passage (43) is provided with an on-off valve (SV), and is configured to perform high-pressure control during refrigeration operation and degas during defrost operation.
【００４０】上記油分離器（23）と圧縮機（21）の吸込
側との間には、キャピラリチューブ（CP）を備えた油戻
し通路（44）が接続されている。上記圧縮機（21）の吐
出側と吸込側との間には、キャピラリチューブ（CP）と
開閉弁（SV）とを備えた圧縮機（21）のアンロード通路
（45）が接続され、該アンロード通路（45）の途中は圧
縮機（21）に接続されている。An oil return passage (44) having a capillary tube (CP) is connected between the oil separator (23) and the suction side of the compressor (21). An unload passage (45) of a compressor (21) including a capillary tube (CP) and an on-off valve (SV) is connected between a discharge side and a suction side of the compressor (21). The middle of the unload passage (45) is connected to the compressor (21).
【００４１】また、上記圧縮機（21）の吐出側の第１ガ
ス配管（40）には、高圧冷媒圧力を検出する高圧圧力セ
ンサ（SPH1）と、高圧冷媒圧力が過上昇して所定の高圧
値になるとオフ信号を出力する高圧圧力開閉器（HPS1）
とが設けられている。また、上記圧縮機（21）の吸込側
の第２ガス配管（41）には、低圧冷媒圧力を検出する低
圧圧力センサ（SPL1）が設けられている。更に、上記室
外ユニット（1A）には、図示しないが、高温側冷凍回路
（20）の凝縮器（22）に空気を送るためのファンが設け
られている。The first gas pipe (40) on the discharge side of the compressor (21) has a high-pressure pressure sensor (SPH1) for detecting high-pressure refrigerant pressure and a predetermined high-pressure High pressure switch (HPS1) that outputs an off signal when it reaches the value
Are provided. Further, a low-pressure pressure sensor (SPL1) for detecting a low-pressure refrigerant pressure is provided in the second gas pipe (41) on the suction side of the compressor (21). Further, although not shown, the outdoor unit (1A) is provided with a fan for sending air to the condenser (22) of the high-temperature side refrigeration circuit (20).
【００４２】一方、上記第１低温側冷凍回路（3A）は、
冷媒循環方向が正サイクルと逆サイクルとに切り換えて
可逆運転可能に構成されている。そして、該第１低温側
冷凍回路（3A）は、圧縮機（31）と第１の冷媒熱交換器
（11）の凝縮部と蒸発用伝熱管（5a）とを備えている。
この冷媒熱交換器（11）の凝縮部は第１低温側冷凍回路
（3A）の凝縮器（11）を構成している。On the other hand, the first low temperature side refrigeration circuit (3A)
The refrigerant circulation direction is switched between a forward cycle and a reverse cycle so that reversible operation is possible. The first low-temperature side refrigeration circuit (3A) includes a compressor (31), a condensing section of a first refrigerant heat exchanger (11), and an evaporating heat transfer tube (5a).
The condenser of the refrigerant heat exchanger (11) constitutes the condenser (11) of the first low-temperature refrigeration circuit (3A).
【００４３】上記圧縮機（31）の吐出側は、第１ガス配
管（60）によって油分離器（32）と四路切換弁（33）と
を介して第１の冷媒熱交換器（11）における凝縮部の一
端に接続されている。該凝縮部の他端は、液配管（61）
によって逆止弁（CV）とレシーバ（34）と膨張機構であ
る冷却用膨張弁（EV21）とを介して蒸発用伝熱管（5a）
の一端に接続されている。該蒸発用伝熱管（5a）の他端
は、第２ガス配管（62）によって逆止弁（CV）と四路切
換弁（33）とアキュムレータ（35）とを介して圧縮機
（31）の吸込側に接続されている。The discharge side of the compressor (31) is connected to a first refrigerant heat exchanger (11) via a first gas pipe (60) via an oil separator (32) and a four-way switching valve (33). Is connected to one end of the condenser section. The other end of the condenser is connected to a liquid pipe (61)
Evaporating heat transfer tube (5a) via check valve (CV), receiver (34) and cooling expansion valve (EV21) as an expansion mechanism
Is connected to one end. The other end of the evaporating heat transfer tube (5a) is connected to a compressor (31) via a check valve (CV), a four-way switching valve (33) and an accumulator (35) by a second gas pipe (62). Connected to the suction side.
【００４４】上記第１の冷媒熱交換器（11）は、高温側
冷凍回路（20）の蒸発部と第１低温側冷凍回路（3A）の
凝縮部とを有するカスケードコンデンサであって、プレ
ート形熱交換器によって構成されている。そして、この
第１の冷媒熱交換器（11）は、第１低温側冷凍回路（3
A）の冷媒と高温側冷凍回路（20）の冷媒とが熱交換を
行い、第１低温側冷凍回路（3A）の冷媒が放熱して凝縮
する一方、高温側冷凍回路（20）の冷媒が吸熱して蒸発
する。The first refrigerant heat exchanger (11) is a cascade condenser having an evaporating section of the high-temperature side refrigeration circuit (20) and a condensing section of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A). It consists of a heat exchanger. The first refrigerant heat exchanger (11) is connected to the first low-temperature refrigeration circuit (3
The refrigerant of A) and the refrigerant of the high-temperature refrigeration circuit (20) exchange heat, and the refrigerant of the first low-temperature refrigeration circuit (3A) releases heat and condenses, while the refrigerant of the high-temperature refrigeration circuit (20) Endothermic and evaporate.
【００４５】尚、上記冷却用膨張弁（EV21）は、感温式
膨張弁であって、感温筒（TS）が蒸発用伝熱管（5a）の
出口側の第２ガス配管（62）に設けられている。The cooling expansion valve (EV21) is a temperature-sensitive expansion valve, and the temperature-sensitive cylinder (TS) is connected to the second gas pipe (62) on the outlet side of the evaporation heat transfer tube (5a). Is provided.
【００４６】上記第１低温側冷凍回路（3A）は、逆サイ
クルのデフロスト運転を行うように構成されので、ドレ
ンパン通路（63）とガスバイパス通路（64）と減圧通路
（65）とを備えている。該ドレンパン通路（63）は、第
２ガス配管（62）における逆止弁（CV）の両端部に接続
され、ドレンパンヒータ（6a）と逆止弁（CV）とが設け
られ、圧縮機（31）の吐出冷媒（ホットガス）が流れる
ように構成されている。Since the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) is configured to perform a reverse cycle defrost operation, it is provided with a drain pan passage (63), a gas bypass passage (64), and a pressure reduction passage (65). I have. The drain pan passage (63) is connected to both ends of a check valve (CV) in the second gas pipe (62), and is provided with a drain pan heater (6a) and a check valve (CV). ) Is configured to flow.
【００４７】上記ガスバイパス通路（64）は、液配管
（61）における冷却用膨張弁（EV21）の両端に接続さ
れ、逆止弁（CV）を備え、デフロスト運転時に液冷媒が
冷却用膨張弁（EV21）をバイパスするように構成されて
いる。The gas bypass passage (64) is connected to both ends of the cooling expansion valve (EV21) in the liquid pipe (61), and is provided with a check valve (CV). (EV21).
【００４８】上記減圧通路（65）は、液配管（61）にお
ける逆止弁（CV）の両端に接続され、開閉弁（SV）とデ
フロスト用膨張弁（EV22）とを備え、デフロスト運転時
に液冷媒を減圧するように構成されている。尚、上記デ
フロスト用膨張弁（EV22）は、感温式膨張弁であって、
感温筒が第２ガス配管（62）におけるアキュムレータ
（35）の上流側に設けられている。The pressure reducing passage (65) is connected to both ends of the check valve (CV) in the liquid pipe (61) and includes an on-off valve (SV) and an expansion valve for defrost (EV22). It is configured to depressurize the refrigerant. The expansion valve for defrost (EV22) is a temperature-sensitive expansion valve,
A temperature sensing cylinder is provided in the second gas pipe (62) upstream of the accumulator (35).
【００４９】また、上記レシーバ（34）の上部には、ガ
ス抜き通路（66）の一端が接続されている。該ガス抜き
通路（66）は、開閉弁（SV）とキャピラリチューブ（C
P）とを備え、他端が、第２ガス配管（62）におけるア
キュムレータ（35）の上流側に接続されている。An upper end of the receiver (34) is connected to one end of a gas vent passage (66). The gas vent passage (66) is provided with an on-off valve (SV) and a capillary tube (C
P), and the other end is connected to the second gas pipe (62) on the upstream side of the accumulator (35).
【００５０】上記油分離器（32）と圧縮機（31）の吸込
側との間には、キャピラリチューブ（CP）を備えた油戻
し通路（67）が接続されている。An oil return passage (67) provided with a capillary tube (CP) is connected between the oil separator (32) and the suction side of the compressor (31).
【００５１】また、上記圧縮機（31）の吐出側の第１ガ
ス配管（60）には、高圧冷媒圧力を検出する高圧圧力セ
ンサ（SPH2）と、高圧冷媒圧力が過上昇して所定の高圧
値になるとオフ信号を出力する高圧圧力開閉器（HPS2）
とが設けられている。また、上記圧縮機（31）の吸込側
の第２ガス配管（62）には、低圧冷媒圧力を検出する低
圧圧力センサ（SPL2）が設けられている。The first gas pipe (60) on the discharge side of the compressor (31) has a high-pressure pressure sensor (SPH2) for detecting the high-pressure refrigerant pressure, and a predetermined high-pressure High pressure switch (HPS2) that outputs an off signal when the value reaches
Are provided. The second gas pipe (62) on the suction side of the compressor (31) is provided with a low pressure sensor (SPL2) for detecting a low pressure refrigerant pressure.
【００５２】上記第２低温側冷凍回路（3B）は、第１低
温側冷凍回路（3A）とほぼ同様な構成であるが、デフロ
スト運転は行わず、冷凍運転のみを行うように構成され
ている。該第２低温側冷凍回路（3B）は、第１低温側冷
凍回路（3A）における四路切換弁（24）を備えず、その
上、ドレンパン通路（63）とガスバイパス通路（64）と
減圧通路（65）とが設けられていない。つまり、上記第
２低温側冷凍回路（3B）は、圧縮機（31）と第２の冷媒
熱交換器（11）の凝縮部とレシーバ（34）と冷却用膨張
弁（EV21）と蒸発用伝熱管（5b）とアキュムレータ（3
5）とが第１ガス配管（60）と液配管（61）と第２ガス
配管（62）とによって順に接続されて構成されている。
上記第２の冷媒熱交換器（11）の凝縮部は第２低温側冷
凍回路（3B）の凝縮器（11）を構成している。The second low-temperature refrigeration circuit (3B) has substantially the same configuration as the first low-temperature refrigeration circuit (3A), but is configured to perform only the refrigeration operation without performing the defrost operation. . The second low-temperature side refrigeration circuit (3B) does not include the four-way switching valve (24) in the first low-temperature side refrigeration circuit (3A), and further includes a drain pan passage (63), a gas bypass passage (64), and a pressure reducing passage. The passage (65) is not provided. That is, the second low-temperature side refrigeration circuit (3B) includes the compressor (31), the condensing part of the second refrigerant heat exchanger (11), the receiver (34), the cooling expansion valve (EV21), and the evaporating transmission. Heat tube (5b) and accumulator (3
5) are sequentially connected by a first gas pipe (60), a liquid pipe (61), and a second gas pipe (62).
The condenser of the second refrigerant heat exchanger (11) constitutes the condenser (11) of the second low-temperature refrigeration circuit (3B).
【００５３】上記冷却用膨張弁（EV21）は、感温式膨張
弁であって、感温筒が蒸発用伝熱管（5b）の出口側の第
２ガス配管（62）に設けられている。また、上記第２の
冷媒熱交換器（11）は、高温側冷凍回路（20）の蒸発部
と第２低温側冷凍回路（3B）の凝縮部とを有するカスケ
ードコンデンサであって、プレート形熱交換器によって
構成されている。そして、この第２の冷媒熱交換器（1
1）は、第２低温側冷凍回路（3B）の冷媒と高温側冷凍
回路（20）の冷媒とが熱交換を行い、第２低温側冷凍回
路（3B）の冷媒が放熱して凝縮する一方、高温側冷凍回
路（20）の冷媒が吸熱して蒸発する。The cooling expansion valve (EV21) is a temperature-sensitive expansion valve, and a temperature-sensitive cylinder is provided in the second gas pipe (62) on the outlet side of the evaporation heat transfer tube (5b). The second refrigerant heat exchanger (11) is a cascade condenser having an evaporator of the high-temperature refrigeration circuit (20) and a condenser of the second low-temperature refrigeration circuit (3B). It consists of an exchanger. Then, this second refrigerant heat exchanger (1
1) is that the refrigerant in the second low-temperature refrigeration circuit (3B) exchanges heat with the refrigerant in the high-temperature refrigeration circuit (20), and the refrigerant in the second low-temperature refrigeration circuit (3B) radiates heat and condenses. Then, the refrigerant in the high-temperature side refrigeration circuit (20) absorbs heat and evaporates.
【００５４】上記両低温側冷凍回路（3A,3B）における
蒸発用伝熱管（5a,5b）は、冷却部である１つの蒸発器
（50）に構成されており、蒸発器（50）において、両低
温側冷凍回路（3A,3B）の冷媒と冷蔵庫内又は冷凍庫内
の空気とを熱交換させている。また、蒸発器（50）に
は、該蒸発器（50）の温度を検出する蒸発器温度センサ
（Th22）が設けられている。The heat transfer tubes (5a, 5b) for evaporation in the two low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) are constituted by one evaporator (50) as a cooling unit. The refrigerant in both low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B) exchanges heat with the air in the refrigerator or the freezer. Further, the evaporator (50) is provided with an evaporator temperature sensor (Th22) for detecting the temperature of the evaporator (50).
【００５５】また、上記第１低温側冷凍回路（3A）にお
ける液配管（61）の分流器（51）の手前には、蒸発温度
センサ（Th-R）が設けられている。この蒸発温度センサ
（Th-R）は、蒸発器（50）へ流入する液冷媒の温度を、
該液冷媒の蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段を
構成している。また、該蒸発温度センサ（Th-R）は、デ
フロスト運転時に蒸発器（50）から流出する冷媒の温度
を検出する液温度センサを兼ねている。An evaporation temperature sensor (Th-R) is provided in the first low temperature side refrigeration circuit (3A) in front of the flow divider (51) of the liquid pipe (61). This evaporation temperature sensor (Th-R) measures the temperature of the liquid refrigerant flowing into the evaporator (50).
An evaporating temperature detecting means for detecting the evaporating temperature of the liquid refrigerant is provided. The evaporating temperature sensor (Th-R) also functions as a liquid temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator (50) during the defrost operation.
【００５６】尚、上記蒸発器（50）、冷却用膨張弁（EV
21）及びドレンパン通路（63）がクーリングユニット
（1C）に設けられる一方、他の圧縮機（31）などが上記
カスケードユニット（1B）に設けられている。また、上
記クーリングユニット（1C）には、図示しないが、両低
温側冷凍回路（3A,3B）の蒸発器（50）に空気を送るた
めのファンが設けられている。The evaporator (50), the cooling expansion valve (EV)
21) and the drain pan passage (63) are provided in the cooling unit (1C), while another compressor (31) and the like are provided in the cascade unit (1B). Although not shown, the cooling unit (1C) is provided with a fan for sending air to the evaporator (50) of each of the low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B).
【００５７】上記高温側冷凍回路（20）及び両低温側冷
凍回路（3A，3B）は、コントローラ（70）によって制御
される。該コントローラ（70）は、冷凍運転制御部（7
1）と、デフロスト制御部（72）と、状態検出部（73a）
と、強制デフロスト部（74）とを備えている。The high-temperature side refrigeration circuit (20) and both low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) are controlled by a controller (70). The controller (70) includes a refrigeration operation control unit (7
1), a defrost control unit (72), and a state detection unit (73a)
And a forced defrost section (74).
【００５８】上記冷凍運転制御部（71）は、高圧圧力セ
ンサ（SPH1，SPH2）の検知信号などが入力する一方、圧
縮機（21，31）などの制御信号を出力するように構成さ
れている。そして、該冷凍運転制御部（71）は、冷凍能
力の制御等の冷凍運転制御を行う冷凍運転手段を構成し
ている。The refrigeration operation control section (71) is configured to receive a detection signal of the high pressure sensor (SPH1, SPH2) and the like, and to output a control signal of the compressor (21, 31). . The refrigeration operation control section (71) constitutes refrigeration operation means for performing refrigeration operation control such as control of refrigeration capacity.
【００５９】上記デフロスト制御部（72）は、所定の冷
凍運転時間毎にデフロスト運転を行うように圧縮機（2
1，31）などの制御信号を出力するデフロスト制御手段
に構成されている。つまり、該デフロスト制御部（72）
は、第２低温側冷凍回路（3B）の運転を停止する一方、
第１低温側冷凍回路（3A）と高温側冷凍回路（20）との
四路切換弁（24）を図１及び図２の破線に切り換え、冷
媒循環方向を逆サイクルにして冷媒を循環させるように
構成されている。また、デフロスト制御部（72）がデフ
ロスト運転を行う時間周期は予め設定されたものであっ
て、冷蔵庫内を冷却する運転の場合は６時間毎、冷凍庫
内を冷却する運転の場合は１２時間毎というように、装
置の運転状態によって設定されている。The defrost control section (72) operates the compressor (2) so as to perform the defrost operation every predetermined refrigeration operation time.
1, 31) and the like. That is, the defrost control unit (72)
Stops the operation of the second low-temperature side refrigeration circuit (3B),
The four-way switching valve (24) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A) and the high-temperature side refrigeration circuit (20) is switched to the broken line in FIGS. 1 and 2 so that the refrigerant circulates in the reverse cycle of the refrigerant circulation direction. Is configured. The time period in which the defrost control unit (72) performs the defrost operation is set in advance, and is performed every 6 hours in the operation of cooling the refrigerator and every 12 hours in the operation of cooling the freezer. Thus, it is set according to the operation state of the device.
【００６０】上記状態検出部（73a）は、蒸発温度セン
サ（Th-R）の検出温度が−１０℃〜−２℃の範囲内であ
る場合に、低温側冷凍回路（3A,3B）の蒸発器（50）に
付着した霜が成長しやすい促進状態であると判断して検
出信号を出力する状態検出手段に構成されている。つま
り、該蒸発器（50）における冷媒蒸発温度が−２℃より
も高ければ、空気中の水蒸気はドレン水となるため蒸発
器（50）に霜は付着しない。また、冷媒蒸発温度が−１
０℃よりも低ければ、蒸発器（50）に付着した霜は完全
に固まって固相となっているため、空気中の水蒸気が付
着しにくく霜の成長はそれほど速くない。これに対し
て、冷媒蒸発温度が−１０℃〜−２℃の範囲の場合、霜
の表面に液体である水が存在し、この水には空気中の水
蒸気が容易に付着するため、霜の成長が促進される。従
って、上記状態検出部（73a）では、蒸発温度センサ（T
h-R）の検出温度が上記の範囲内である場合に促進状態
であると判断するようにしている。When the temperature detected by the evaporation temperature sensor (Th-R) is in the range of -10 ° C. to −2 ° C., the state detection section (73a) evaporates the low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B). The state detector is configured to output a detection signal by determining that the frost attached to the vessel (50) is in an accelerated state in which it is likely to grow. That is, if the refrigerant evaporation temperature in the evaporator (50) is higher than −2 ° C., water vapor in the air becomes drain water, and frost does not adhere to the evaporator (50). Moreover, the refrigerant evaporation temperature is -1.
If the temperature is lower than 0 ° C., the frost adhering to the evaporator (50) is completely solidified to form a solid phase, so that the water vapor in the air hardly adheres, and the frost does not grow so fast. On the other hand, when the refrigerant evaporation temperature is in the range of −10 ° C. to −2 ° C., water that is a liquid exists on the surface of the frost, and water vapor in the air easily adheres to the water. Growth is promoted. Therefore, in the state detecting section (73a), the evaporation temperature sensor (T
When the detected temperature of hR) is within the above range, it is determined that the vehicle is in the accelerated state.
【００６１】上記強制デフロスト部（74）は、上記状態
検出部（73a）の検出信号を受けると共に、タイマーに
よって時間を計測し、上記促進状態の継続時間を導出し
ている。具体的には、低温側冷凍回路（3A,3B）の蒸発
器（50）における冷媒蒸発温度が−１０℃〜−２℃の範
囲内となる運転状態で冷凍運転を行った時間を導出して
いる。そして、上記強制デフロスト部（74）は、この導
出した上記促進状態の継続時間を積算し、該継続時間の
積算値が３時間となると強制的にデフロスト運転を行う
ように圧縮機（21，31）などの制御信号を出力する強制
デフロスト手段に構成されている。このデフロスト運転
は、上記デフロスト制御部（72）によるデフロスト運転
と同様にして行う。尚、上記の３時間は例示であり、場
合によって３時間より長くしてもよいし、短くしてもよ
い。The forced defrost section (74) receives the detection signal of the state detection section (73a) and measures the time with a timer to derive the duration of the promotion state. Specifically, a time period during which the refrigeration operation is performed in an operation state in which the refrigerant evaporation temperature in the evaporator (50) of the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) is in the range of −10 ° C. to −2 ° C. I have. Then, the forced defrost section (74) integrates the derived duration of the promoted state, and when the integrated value of the duration reaches 3 hours, the compressor (21, 31) forcibly performs the defrost operation. ) Is output as a forced defrost means for outputting a control signal. This defrost operation is performed in the same manner as the defrost operation by the defrost control unit (72). Note that the above three hours are mere examples, and may be longer or shorter than three hours depending on the case.
【００６２】−運転動作− 次に、上述した二元冷凍装置（10）の運転動作について
説明する。-Operating operation- Next, the operating operation of the above-described binary refrigeration system (10) will be described.
【００６３】先ず、冷凍運転を行う場合、高温側冷凍回
路（20）の圧縮機（21）及び両低温側冷凍回路（3A,3
B）の２台の圧縮機（31,31）を共に駆動する。この状態
において、上記高温側冷凍回路（20）では、四路切換弁
（24）を図１の実線に切り換える一方、デフロスト用電
動膨張弁（EV11）を全開とし、冷却用電動膨張弁（EV1
2）を開度制御する。First, when performing the refrigeration operation, the compressor (21) of the high-temperature side refrigeration circuit (20) and both low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3A)
B) The two compressors (31, 31) are driven together. In this state, in the high-temperature side refrigeration circuit (20), the four-way switching valve (24) is switched to the solid line in FIG. 1, the electric expansion valve for defrost (EV11) is fully opened, and the electric expansion valve for cooling (EV1) is opened.
2) control the opening.
【００６４】上記高温側冷凍回路（20）の圧縮機（21）
から吐出した高温側冷媒は、凝縮器（22）で凝縮して液
冷媒となり、カスケードユニット（1B）に流れる。そし
て、上記液冷媒は、２つの分岐配管（4b,4c）に分か
れ、冷却用電動膨張弁（EV12）で減圧する。その後、上
記液冷媒は、２つの冷媒熱交換器（11,11）の各蒸発部
で蒸発してガス冷媒となって圧縮機（21）に戻り、この
循環を繰り返す。The compressor (21) of the high-temperature side refrigeration circuit (20)
The high-temperature side refrigerant discharged from the condenser is condensed in the condenser (22) to become a liquid refrigerant and flows to the cascade unit (1B). Then, the liquid refrigerant is divided into two branch pipes (4b, 4c) and decompressed by the electric cooling expansion valve (EV12). Thereafter, the liquid refrigerant evaporates in each evaporating section of the two refrigerant heat exchangers (11, 11), becomes a gas refrigerant, returns to the compressor (21), and repeats this circulation.
【００６５】一方、第１低温側冷凍回路（3A）では、四
路切換弁（33）を図２の実線に切り換える一方、デフロ
スト用膨張弁（EV22）を全閉とし、冷却用膨張弁（EV2
1）を過熱度制御する。また、第２低温側冷凍回路（3
B）では、冷却用膨張弁（EV21）を過熱度制御する。On the other hand, in the first low-temperature side refrigeration circuit (3A), the four-way switching valve (33) is switched to the solid line in FIG. 2, the defrost expansion valve (EV22) is fully closed, and the cooling expansion valve (EV2) is closed.
1) control the degree of superheat. In addition, the second low-temperature refrigeration circuit (3
In B), the degree of superheat of the cooling expansion valve (EV21) is controlled.
【００６６】上記両低温側冷凍回路（3A,3B）におい
て、圧縮機（31,31）から吐出した低温側冷媒は、冷媒
熱交換器（11,11）の凝縮部で凝縮して液冷媒となり、
この液冷媒は、冷却用膨張弁（EV21）で減圧する。その
後、上記液冷媒は、蒸発用伝熱管（5a,5b）で蒸発して
ガス冷媒となって圧縮機（31,31）に戻り、この循環を
繰り返す。In the two low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B), the low-temperature refrigerant discharged from the compressors (31, 31) is condensed in a condensing section of the refrigerant heat exchanger (11, 11) to become a liquid refrigerant. ,
This liquid refrigerant is decompressed by the cooling expansion valve (EV21). Thereafter, the liquid refrigerant evaporates in the evaporating heat transfer tubes (5a, 5b) to become a gas refrigerant, returns to the compressors (31, 31), and repeats this circulation.
【００６７】そして、上記各冷媒熱交換器（11,11）に
おいては、高温側冷媒と低温側冷媒とが熱交換し、低温
側冷凍回路（3A,3B）の低温側冷媒が冷却されて凝縮す
る。一方、上記蒸発器（50）では、低温側冷媒が蒸発し
て冷却空気を生成し、庫内を冷却する。また、冷凍運転
時において、上記高温側冷凍回路（20）及び両低温側冷
凍回路（3A,3B）は、上記コントローラ（70）の冷凍運
転制御部（71）によって運転制御される。In each of the refrigerant heat exchangers (11, 11), the high-temperature refrigerant and the low-temperature refrigerant exchange heat, and the low-temperature refrigerant in the low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B) is cooled and condensed. I do. On the other hand, in the evaporator (50), the low-temperature side refrigerant evaporates to generate cooling air, thereby cooling the inside of the refrigerator. During the refrigeration operation, the operation of the high-temperature side refrigeration circuit (20) and both low-temperature side refrigeration circuits (3A, 3B) is controlled by the refrigeration operation control section (71) of the controller (70).
【００６８】また、上記二元冷凍装置（10）は、上記コ
ントローラ（70）のデフロスト制御部（72）及び強制デ
フロスト部（74）の制御信号を受けてデフロスト運転を
行う。上記デフロスト運転は、第２低温側冷凍回路（3
B）の運転を停止する一方、第１低温側冷凍回路（3A）
と高温側冷凍回路（20）との冷媒循環方向を逆サイクル
にして行われる。The binary refrigeration system (10) performs a defrost operation in response to control signals from the defrost control unit (72) and the forced defrost unit (74) of the controller (70). The defrost operation is performed in the second low-temperature refrigeration circuit (3
While the operation of B) is stopped, the first low temperature side refrigeration circuit (3A)
The refrigerant is circulated in the reverse cycle with the high-temperature side refrigeration circuit (20).
【００６９】具体的に、第１低温側冷凍回路（3A）で
は、四路切換弁（33）を図２の破線に切り換える一方、
デフロスト用膨張弁（EV22）を過熱度制御し、冷却用膨
張弁（EV21）を全閉にする。Specifically, in the first low-temperature side refrigeration circuit (3A), the four-way switching valve (33) is switched to the broken line in FIG.
Control the degree of superheat of the defrost expansion valve (EV22) and fully close the cooling expansion valve (EV21).
【００７０】上記圧縮機（31）から吐出した低温側冷媒
は、四路切換弁（33）を経てドレンパン通路（63）を通
り、ドレンパンヒータ（6a）でドレンパンを加熱する。
続いて、上記低温側冷媒は、蒸発用伝熱管（5a）を流れ
て蒸発器（50）を加熱し、該蒸発器（50）の着霜を融解
する。その後、上記蒸発用伝熱管（5a）を流れた低温側
冷媒は、ガスバイパス通路（64）を流れ、レシーバ（3
4）を経て減圧通路（65）を流れ、デフロスト用膨張弁
（EV22）で減圧する。続いて、上記低温側冷媒は、冷媒
熱交換器（11）の凝縮部で蒸発して、四路切換弁（33）
及びアキュムレータ（35）を経て圧縮機（31）に戻り、
この循環を繰り返す。The low-temperature side refrigerant discharged from the compressor (31) passes through the four-way switching valve (33), passes through the drain pan passage (63), and heats the drain pan with the drain pan heater (6a).
Subsequently, the low-temperature-side refrigerant flows through the heat transfer tube for evaporation (5a) to heat the evaporator (50), thereby melting the frost on the evaporator (50). Thereafter, the low-temperature-side refrigerant flowing through the heat transfer tube for evaporation (5a) flows through the gas bypass passage (64), and flows into the receiver (3).
After passing through 4), it flows through the pressure reducing passage (65), and the pressure is reduced by the defrost expansion valve (EV22). Subsequently, the low-temperature side refrigerant evaporates in the condensing section of the refrigerant heat exchanger (11), and the four-way switching valve (33)
And returns to the compressor (31) via the accumulator (35),
This cycle is repeated.
【００７１】一方、上記高温側冷凍回路（20）では、四
路切換弁（24）を図１の破線に切り換える一方、デフロ
スト用電動膨張弁（EV11）を開度制御し、冷却用電動膨
張弁（EV12）を全開にする。On the other hand, in the high-temperature side refrigeration circuit (20), the four-way switching valve (24) is switched to the dashed line in FIG. 1, while the opening of the defrost electric expansion valve (EV11) is controlled, and the cooling electric expansion valve is operated. (EV12) fully open.
【００７２】上記圧縮機（21）から吐出した高温側冷媒
は、四路切換弁（24）を経て第１の冷媒熱交換器（11）
の蒸発部を流れ、第１低温側冷凍回路（3A）の低温側冷
媒を加熱する。その後、上記冷媒熱交換器（11）の蒸発
部を流れた高温側冷媒は、レシーバ（25）を経てデフロ
スト用電動膨張弁（EV11）で減圧する。続いて、上記高
温側冷媒は、凝縮器（22）で蒸発して、四路切換弁（2
4）及びアキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻
り、この循環を繰り返す。The high-temperature side refrigerant discharged from the compressor (21) passes through the four-way switching valve (24) to the first refrigerant heat exchanger (11).
And heats the low-temperature side refrigerant of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A). Thereafter, the high-temperature side refrigerant flowing through the evaporating section of the refrigerant heat exchanger (11) passes through the receiver (25) and is depressurized by the electric defrost electric expansion valve (EV11). Subsequently, the high-temperature side refrigerant evaporates in the condenser (22), and the four-way switching valve (2
Return to the compressor (21) via 4) and the accumulator (26), and repeat this circulation.
【００７３】また、上記デフロスト運転は、液温度セン
サとしての蒸発温度センサ（Th-R）が、例えば、１０℃
の冷媒温度を検出するか、蒸発器温度センサ（Th22）
が、例えば、２０℃の蒸発器温度を検出するか、又は第
１低温側冷凍回路（3A）の高圧圧力センサ（SPH2）が、
例えば、１８Kg／cm2 の高圧冷媒圧力を検出すると、終
了する。尚、上記デフロスト運転は、１時間のガードタ
イマでも終了する。In the defrosting operation, the evaporation temperature sensor (Th-R) as the liquid temperature sensor is set to, for example, 10 ° C.
Detects refrigerant temperature or evaporator temperature sensor (Th22)
However, for example, the evaporator temperature of 20 ° C. is detected, or the high-pressure pressure sensor (SPH2) of the first low-temperature side refrigeration circuit (3A)
For example, when a high-pressure refrigerant pressure of 18 kg / cm 2 is detected, the process ends. Note that the above defrost operation ends even with a one-hour guard timer.
【００７４】上述のように、上記二元冷凍装置（10）
は、上記デフロスト制御部（72）の制御信号と、上記強
制デフロスト部（74）の制御信号との双方を受けてデフ
ロスト運転を行うようにしている。そして、本実施形態
では、強制デフロスト部（74）によるデフロスト運転を
行った場合、デフロスト制御部（72）に設定されたデフ
ロスト運転の時間周期は、その強制的なデフロスト運転
の終了時点から改めて起算するようにしている。尚、デ
フロスト制御部（72）によるデフロスト運転を常に一定
の時間周期で行う一方、このデフロスト制御部（72）に
よるデフロスト運転とは全く別個に、強制デフロスト部
（74）によるデフロスト運転を行うようにしてもよい。As described above, the binary refrigeration system (10)
Receives the control signal of the defrost control section (72) and the control signal of the forced defrost section (74) to perform the defrost operation. In this embodiment, when the defrost operation is performed by the forced defrost unit (74), the time period of the defrost operation set in the defrost control unit (72) is calculated again from the end of the forced defrost operation. I am trying to do it. Note that the defrost operation by the defrost control unit (72) is always performed at a fixed time period, and the defrost operation by the forced defrost unit (74) is performed completely separately from the defrost operation by the defrost control unit (72). You may.
【００７５】上記デフロスト運転時の他、冷凍運転時に
おいて、各低温側冷凍回路（3A，3B）におけるガス抜き
通路（66）の開閉弁（SV）は開口し、レシーバ（34）に
溜まる液冷媒を低温側圧縮機（31）に戻す。In addition to the above-described defrost operation, in the freezing operation, the on-off valve (SV) of the gas vent passage (66) in each low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) is opened, and the liquid refrigerant accumulated in the receiver (34) is opened. To the low temperature side compressor (31).
【００７６】また、上記高温側冷凍回路（20）における
ガス通路（43）は、冷凍運転時において、高圧圧力セン
サ（SPH1）が検出する高圧冷媒の圧力が低下すると、例
えば、６Kg／cm2 まで低下すると、開閉弁（SV）を開口
し、高圧冷媒をレシーバ（２５）に供給し、高圧冷媒圧
力を上昇させる。この開閉弁（ＳＶ）の開口は、高圧冷
媒の圧力が上昇し、例えば、１５Kg／cm2 まで上昇する
と、終了する。尚、上記高圧圧力制御を行う前は、凝縮
器（22）の室外ファンの風量を低減して高圧圧力の低下
を抑制し、このファン制御によって抑制できない場合に
上記開閉弁（SV）を開口する。Further, when the pressure of the high-pressure refrigerant detected by the high-pressure pressure sensor (SPH1) decreases during the refrigeration operation, the gas passage (43) in the high-temperature side refrigeration circuit (20) becomes, for example, 6 kg / cm 2. When the pressure drops, the on-off valve (SV) is opened, high-pressure refrigerant is supplied to the receiver (25), and the high-pressure refrigerant pressure is increased. The opening of the on-off valve (SV) ends when the pressure of the high-pressure refrigerant increases, for example, to 15 kg / cm 2 . Before performing the high-pressure control, the airflow of the outdoor fan of the condenser (22) is reduced to suppress a decrease in the high-pressure pressure. If the high-pressure pressure cannot be suppressed by the fan control, the on-off valve (SV) is opened. .
【００７７】また、上記デフロスト運転時は、上記ガス
通路（43）の開閉弁（SV）を開口し、該レシーバ（25）
のガス冷媒を高温側圧縮機（21）に戻し、上記レシーバ
（25）に液冷媒が溜まるようにしている。つまり、上記
デフロスト運転中は、外気温度が高い状態においても液
冷媒がレシーバ（25）に溜まるようにしている。During the defrost operation, the on-off valve (SV) of the gas passage (43) is opened and the receiver (25) is opened.
Is returned to the high-temperature side compressor (21) so that the liquid refrigerant accumulates in the receiver (25). That is, during the defrost operation, the liquid refrigerant is stored in the receiver (25) even when the outside air temperature is high.
【００７８】−実施形態１の効果− 本実施形態１によれば、上記コントローラ（70）の強制
デフロスト部（74）による強制的なデフロスト運転によ
って、低温側冷凍回路（3A，3B）の蒸発器（50）への着
霜量が過大となる過酷着霜状態を確実に回避することが
できる。つまり、該デフロスト制御部（72）は、所定時
間ごとにデフロスト運転行うようにしている。このた
め、例外的に上記促進状態が長時間に亘って継続した場
合には、デフロスト制御部（72）によっては適切なタイ
ミングでデフロスト運転を行うことができない場合があ
る。これに対して、本実施形態では、上記促進状態の継
続時間の積算値が所定値以上となった場合には、上記コ
ントローラ（70）の強制デフロスト部（74）による強制
的なデフロスト運転を行うようにしている。このため、
上述のような例外的にデフロスト運転が必要となった場
合であっても、該強制デフロスト部（74）によって対応
することができる。この結果、上記蒸発器（50）への着
霜量が過大となる過酷着霜状態を確実に回避し、信頼性
を向上させることができる。According to the first embodiment, the evaporator of the low temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) is forcibly defrosted by the forced defrost section (74) of the controller (70). It is possible to reliably avoid a severe frost formation state in which the amount of frost on (50) is excessive. That is, the defrost control unit (72) performs the defrost operation every predetermined time. For this reason, when the above-mentioned promotion state is exceptionally continued for a long time, the defrost control unit (72) may not be able to perform the defrost operation at an appropriate timing. On the other hand, in the present embodiment, when the integrated value of the duration of the promotion state becomes equal to or more than the predetermined value, the forced defrost operation is performed by the forced defrost unit (74) of the controller (70). Like that. For this reason,
Even in the case where the defrost operation is required in exceptional cases as described above, the forced defrost section (74) can cope with the case. As a result, a severe frost formation state in which the frost amount on the evaporator (50) becomes excessive can be reliably avoided, and the reliability can be improved.
【００７９】[0079]
【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、図３に
示すように、上記実施形態１においてコントローラ（7
0）の状態検出部（73a）の構成を変更したものである。
即ち、上記実施形態１では、低温側冷凍回路（3A，3B）
の蒸発器（50）を検出する蒸発温度センサ（Th-R）を設
け、該蒸発温度センサ（Th-R）が検出する冷媒蒸発温度
に基づいて上記促進状態を検出するようにしている。こ
れに対して、本実施形態は、庫内温度センサ（Th-A）を
設け、該庫内温度センサ（Th-A）の検出温度に基づいて
上記促進状態を検出するようにしたものであって、その
他の構成は上記実施形態１と同様である。尚、本実施形
態では、実施形態１の蒸発温度センサ（Th-R）と同じ位
置に液温度センサ（Th21）を設けている。Second Embodiment As shown in FIG. 3, a second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the controller (7
The configuration of the state detection unit (73a) of (0) is changed.
That is, in the first embodiment, the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B)
An evaporating temperature sensor (Th-R) for detecting the evaporator (50) is provided, and the accelerated state is detected based on the refrigerant evaporating temperature detected by the evaporating temperature sensor (Th-R). On the other hand, in the present embodiment, an internal temperature sensor (Th-A) is provided, and the acceleration state is detected based on the temperature detected by the internal temperature sensor (Th-A). Other configurations are the same as those of the first embodiment. In this embodiment, a liquid temperature sensor (Th21) is provided at the same position as the evaporation temperature sensor (Th-R) of the first embodiment.
【００８０】上記庫内温度センサ（Th-A）は、上記クー
リングユニット（1C）に設けられ、上記蒸発器（50）へ
供給される空気の温度を検出するように構成されてい
る。従って、該庫内温度センサ（Th-A）は、該蒸発器
（50）が設置される冷蔵庫又は冷凍庫の庫内温度を検出
する空気温度検出手段をに構成されている。尚、本実施
形態では、該庫内温度センサ（Th-A）をクーリングユニ
ット（1C）に設置するようにしたが、庫内温度の検出が
可能であればクーリングユニット（1C）と別体に設置す
るようにしてもよい。The in-compartment temperature sensor (Th-A) is provided in the cooling unit (1C) and is configured to detect the temperature of the air supplied to the evaporator (50). Therefore, the inside temperature sensor (Th-A) is configured as an air temperature detecting means for detecting the inside temperature of the refrigerator or freezer in which the evaporator (50) is installed. In this embodiment, the inside temperature sensor (Th-A) is installed in the cooling unit (1C). However, if the inside temperature sensor can be detected, the inside temperature sensor (Th-A) is separately provided from the cooling unit (1C). It may be installed.
【００８１】本実施形態の状態検出部（73b）は、上記
状態検出部（73b）は、庫内温度センサ（Th-A）の検出
温度が−５℃〜−２℃の範囲内である場合に、低温側冷
凍回路（3A,3B）の蒸発器（50）に付着した霜が成長し
やすい促進状態であると判断して検出信号を出力する状
態検出手段に構成されている。つまり、庫内温度が−５
℃〜−２℃の範囲内であれば、該蒸発器（50）に付着し
た霜の温度もそれ程低くなく、該霜の表面に液体である
水が存在して霜の成長が促進される。従って、上記状態
検出部（73b）は、庫内温度が−５℃〜−２℃の範囲で
ある場合に促進状態であると判断するようにしている。The state detecting section (73b) of the present embodiment is arranged such that the state detecting section (73b) determines that the temperature detected by the internal temperature sensor (Th-A) is in the range of −5 ° C. to −2 ° C. Furthermore, it is configured as state detecting means for outputting a detection signal by judging that the frost adhering to the evaporator (50) of the low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) is in an accelerated state in which it is likely to grow. That is, the temperature in the refrigerator is -5.
When the temperature is in the range of ° C to -2 ° C, the temperature of the frost attached to the evaporator (50) is not so low, and water which is a liquid on the surface of the frost promotes the growth of the frost. Therefore, the state detection section (73b) determines that the vehicle is in the accelerated state when the internal temperature is in the range of −5 ° C. to −2 ° C.
【００８２】上述のように、本実施形態の低温側冷凍回
路（3A,3B）及び高温側冷凍回路（20）の構成は上記実
施形態１と同様であり、上記実施形態１と同様に動作し
て冷凍運転及びデフロスト運転を行う。そして、本実施
形態によれば、上記実施形態１と同様の効果を得ること
ができる。As described above, the configurations of the low-temperature refrigeration circuits (3A, 3B) and the high-temperature refrigeration circuit (20) of this embodiment are the same as those of the first embodiment, and operate in the same manner as the first embodiment. To perform freezing operation and defrost operation. According to the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００８３】また、本実施形態によれば、以下のような
効果を得ることもできる。つまり、本実施形態の庫内温
度センサ（Th-A）は、従来の冷凍装置においても設置さ
れている場合が多い。そして、この庫内温度センサ（Th
-A）で検出した庫内温度に基づいて冷凍能力の制御等を
行うようにしている。これに対して、本実施形態の状態
検出部（73b）は、上記庫内温度センサ（Th-A）の検出
温度に基づいて上記促進状態を検出するようにしてい
る。従って、本実施形態によれば、該状態検出部（73
b）による促進状態の検出を行うために、新たにセンサ
を設置する必要がない。この結果、装置の構成を簡素に
維持しつつ、確実に促進状態を検出してデフロスト運転
を行うことができ、これによって信頼性を向上させるこ
とが可能となる。According to the present embodiment, the following effects can be obtained. That is, the internal temperature sensor (Th-A) of the present embodiment is often installed in a conventional refrigeration system. Then, the inside temperature sensor (Th
The control of the refrigerating capacity is performed based on the inside temperature detected in -A). On the other hand, the state detection unit (73b) of the present embodiment detects the acceleration state based on the temperature detected by the internal temperature sensor (Th-A). Therefore, according to the present embodiment, the state detector (73
There is no need to install a new sensor to detect the acceleration state according to b). As a result, it is possible to reliably detect the acceleration state and perform the defrost operation while maintaining the structure of the apparatus simple, thereby improving the reliability.
【００８４】[0084]
【発明のその他の実施の形態】上記実施形態では、低温
側冷凍回路（3A,3B）及び高温側冷凍回路（20）をカス
ケードコンデンサである冷媒熱交換器（11,11）によっ
て接続して二元冷凍サイクルを構成するようにしている
が、１つの冷媒回路から成る通常の蒸気圧縮式冷凍サイ
クル（一元冷凍サイクル）を構成するようにしてもよ
い。In the above embodiment, the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) and the high-temperature refrigeration circuit (20) are connected by a refrigerant heat exchanger (11, 11) which is a cascade condenser. Although the primary refrigeration cycle is configured, a normal vapor compression refrigeration cycle (single refrigeration cycle) including one refrigerant circuit may be configured.
【００８５】また、冷凍装置（10）によって冷蔵庫又は
冷凍庫内の空気を冷却するようにしたが、一般のビルや
住宅の室内の空調を行うようにしてもよい。つまり、該
冷凍装置（10）を空調機に構成してもよい。Although the air in the refrigerator or the freezer is cooled by the refrigerating device (10), the air in the room of a general building or house may be air-conditioned. That is, the refrigeration apparatus (10) may be configured as an air conditioner.
【図１】実施形態１に係る高温側冷凍回路を示す冷媒回
路図である。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating a high-temperature side refrigeration circuit according to a first embodiment.
【図２】実施形態１に係る低温側冷凍回路を示す冷媒回
路図である。FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram illustrating a low-temperature refrigeration circuit according to Embodiment 1.
【図３】実施形態２に係る低温側冷凍回路を示す冷媒回
路図である。FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram illustrating a low-temperature side refrigeration circuit according to a second embodiment.
（3A） 第１低温側冷凍回路（冷媒回路） （3B） 第２低温側冷凍回路（冷媒回路） （11） 冷媒熱交換器（カスケードコンデンサ、低温側
冷凍回路の凝縮器、高温側冷凍回路の蒸発器） （20） 高温側冷凍回路 （21） 圧縮機 （22） 凝縮器 （31） 圧縮機 （34） レシーバ （50） 蒸発器（冷却部） （71） 冷凍運転制御部（冷凍運転手段） （72） デフロスト制御部（デフロスト制御手段） （73a）,（73b） 状態検出部（状態検出手段） （74） 強制デフロスト部（強制デフロスト手段） （EV12）冷却用電動膨張弁（膨張機構） （EV21）冷却用膨張弁（膨張機構） （Th-A） 蒸発温度センサ（蒸発温度検出手段） （Th-R） 庫内温度センサ（空気温度検出手段）(3A) First low-temperature refrigeration circuit (refrigerant circuit) (3B) Second low-temperature refrigeration circuit (refrigerant circuit) (11) Refrigerant heat exchanger (cascade condenser, condenser for low-temperature refrigeration circuit, high-temperature refrigeration circuit (Evaporator) (20) High-temperature side refrigeration circuit (21) Compressor (22) Condenser (31) Compressor (34) Receiver (50) Evaporator (cooling unit) (71) Refrigeration operation control unit (refrigeration operation means) (72) Defrost control unit (defrost control means) (73a), (73b) State detection unit (state detection means) (74) Forced defrost unit (forced defrost means) (EV12) Electric expansion valve for cooling (expansion mechanism) ( EV21) Cooling expansion valve (expansion mechanism) (Th-A) Evaporation temperature sensor (evaporation temperature detection means) (Th-R) Internal temperature sensor (air temperature detection means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−175977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−3937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−64436（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−67972（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 47/02 F25B 7/00 F25D 21/02 F25D 21/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-175977 (JP, A) JP-A-61-3937 (JP, A) JP-A-58-64436 (JP, A) 67972 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F25B 47/02 F25B 7/00 F25D 21/02 F25D 21/06
Claims (5)
1）と、 該冷凍運転手段（71）による冷凍運転中に上記冷却部
（50）に付着した霜を融解するデフロスト運転を、所定
の運転状態ごとに行うデフロスト制御手段（72）とを備
えた冷凍装置において、 上記冷却部（50）に付着した霜の表面に液相が存在する
ことによって該霜の成長が促進される促進状態を検出し
て検出信号を出力する状態検出手段（73a,73b）と、 上記状態検出手段（73a,73b）の検出信号を受け、上記
促進状態の継続時間を積算し、該継続時間の積算値が所
定値以上になると、強制的なデフロスト運転を行う強制
デフロスト手段（74）とを備えていることを特徴とする
冷凍装置。A cooling unit (50) for cooling air, and a refrigerating operation means (7) for controlling a cooling capacity of the cooling unit (50).
1) and a defrost control means (72) for performing a defrost operation for melting the frost attached to the cooling section (50) during the freezing operation by the freezing operation means (71) for each predetermined operation state. In the refrigerating apparatus, state detecting means (73a, 73b) for detecting a promotion state in which the growth of the frost is promoted by the presence of the liquid phase on the surface of the frost attached to the cooling unit (50), and outputting a detection signal. ), Receiving the detection signal of the state detection means (73a, 73b), integrating the duration of the promotion state, and when the integrated value of the duration is equal to or greater than a predetermined value, forcibly defrosting the forced defrost operation. Means (74).
冷却する一方、 上記閉空間内の空気温度を検出する空気温度検出手段
（Th-A）を備え、 状態検出手段（73b）は、上記空気温度検出手段（Th-
A）の検出温度が所定範囲内の値である場合に検出信号
を出力するように構成されていることを特徴とする冷凍
装置。2. The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the cooling unit (50) is installed in the closed space to cool the air in the closed space, while detecting the air temperature in the closed space. Means (Th-A), and the state detecting means (73b) includes the air temperature detecting means (Th-A).
A refrigeration apparatus configured to output a detection signal when the detected temperature of A) is within a predetermined range.
発温度検出手段（Th-R）を備え、 状態検出手段（73a）は、上記蒸発温度検出手段（Th-
R）の検出温度が所定範囲内の値である場合に検出信号
を出力するように構成されていることを特徴とする冷凍
装置。3. The refrigeration apparatus according to claim 1, further comprising an evaporating temperature detecting means (Th-R) for detecting an evaporating temperature of the refrigerant in the cooling section (50), wherein the state detecting means (73a) comprises: Temperature detection means (Th-
A refrigeration apparatus configured to output a detection signal when the detected temperature of R) is within a predetermined range.
は、−１０℃から−２℃までの範囲であることを特徴と
する冷凍装置。4. The refrigerating apparatus according to claim 3, wherein the predetermined range in which the state detecting means (73a) outputs the detection signal is in a range from -10 ° C. to −2 ° C.
置において、 圧縮機（31）、凝縮器（11）、膨張機構（EV21）及び蒸
発器（50）を順に接続して成り、該蒸発器（50）が冷却
部に構成される低温側冷凍回路（3A,3B）と、 圧縮機（21）、凝縮器（22）、膨張機構（EV12）及び蒸
発器（11）を順に接続して成る高温側冷凍回路（20）と
を備え、 上記低温側冷凍回路（3A,3B）の凝縮器（11）は、上記
高温側冷凍回路（20）の蒸発器（11）と一体に形成され
てカスケードコンデンサ（11,11）を構成し、 上記低温側冷凍回路（3A,3B）と高温側冷凍回路（20）
とは、カスケードコンデンサ（11,11）において高温側
冷凍回路（20）の冷媒と低温側冷凍回路（3A,3B）の冷
媒とを熱交換させる二元冷凍サイクルを構成しているこ
とを特徴とする冷凍装置。5. The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein a compressor (31), a condenser (11), an expansion mechanism (EV21), and an evaporator (50) are connected in order, The low-temperature side refrigeration circuit (3A, 3B) in which the evaporator (50) is configured as a cooling unit, the compressor (21), the condenser (22), the expansion mechanism (EV12) and the evaporator (11) are connected in order. And the condenser (11) of the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B) is formed integrally with the evaporator (11) of the high-temperature refrigeration circuit (20). To form a cascade condenser (11,11).
Is characterized in that the cascade condensers (11, 11) constitute a binary refrigeration cycle for exchanging heat between the refrigerant of the high-temperature refrigeration circuit (20) and the refrigerant of the low-temperature refrigeration circuit (3A, 3B). Refrigeration equipment.
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1998
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