JP3218842B2 - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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Description
ニットを用いた冷凍装置に関し、特にデフロスト運転時
に庫内温度の上昇を避ける冷凍装置に関する。
いため着霜があり、この霜を取るためにデフロスト運転
を行う必要がある。デフロスト運転を行うときは、四路
切換弁を切換えて、高圧、高温の冷媒ガスを蒸発器に送
り、着霜の一部を融解している。
に示すように、二元冷凍冷媒装置が多用され、高温冷凍
ユニット1組と低温冷凍ユニットとを、カスケードコン
デンサによって熱結合して用いる方法が採用されてい
る。この場合高温冷凍ユニットの冷媒の有する熱エネル
ギを利用してデフロスト運転時間を短縮することが行わ
れている。
大型のものを1組設けるよりも、小型のものを2組以上
設ける方が、冬期などで冷凍負の少ないとき1組だけを
運転し、他を休止できて効率がよいので、多くの冷凍庫
では2組以上の低温冷凍ユニットを備えている。しかし
運転している低温冷凍ユニットがデフロスト運転に入る
と、冷却が止まり、庫内温度が上昇する。庫内温度が或
る程度上昇すると、これを検知して休止中の低温冷凍ユ
ニットが運転するが、休止時中の低温冷凍ユニットが定
常運転に入るまで時間がかかり、この間に庫内温度が上
昇するなどの問題がある。
定に保つ冷凍装置を提供することである。
5の入口近くに配置される第1の低温冷凍ユニット1で
あって、冷凍庫5内に設けられ、冷凍庫5内の冷風を得
る第1蒸発器23と、第1蒸発器23からの低温用冷媒
を圧縮する第1圧縮機20と、第1圧縮機20からの低
温用冷媒蒸気を液化する第1凝縮器21と、第1凝縮器
21からの凝縮された低温用冷媒液を減圧して第1蒸発
器23に供給する第1膨張弁22と、デフロスト運転の
ために、圧縮機20の低温用冷媒蒸気を第1蒸発器23
で液化し、第1凝縮器21で気化して循環する第1デフ
ロスト切換え手段27とを有する第1低温冷凍ユニット
1と、 (b)冷凍庫5の入口から第1低温冷凍ユニット1より
も離れて配置される第2の低温冷凍ユニット2であっ
て、冷凍庫5内に設けられ、冷凍庫5内の冷風を得る第
2蒸発器と、第2蒸発器からの低温用冷媒を圧縮する第
2圧縮機と、第2圧縮機からの低温用冷媒蒸気を液化す
る第2凝縮器と、第2凝縮器からの凝縮された低温用冷
媒液を減圧して第2蒸発器に供給する第2膨張弁とを有
する第2低温冷凍ユニット2と、 (c)第1低温冷凍ユニット1の冷風出口の第1検出温
度T1を検出する第1温度検出器34と、 (d)第2低温冷凍ユニット2の冷風出口の第2検出温
度T2を検出する第2温度検出器と、 (e)第1蒸発器23に着霜したことを検出する着霜検
出器37と、 (f)冷凍庫5の外に配置される高温冷凍ユニット3で
あって、冷却運転中の第1および第2の低温冷凍ユニッ
ト1,2の第1凝縮器21および第2凝縮器と熱結合さ
れる第3蒸発器13と、第3蒸発器13からの高温用冷
媒を圧縮する第3圧縮機10と、第3圧縮機10からの
高温用冷媒蒸気を液化する第3凝縮器11と、第3凝縮
器11からの凝縮された高温用冷媒液を減圧して第3蒸
発器13に供給する第3膨張弁12とを有する高温冷凍
ユニット3と、 (g)制御手段であって、第1温度検出器34と第2温
度検出器と着霜検出器37との出力に応答し、第2検出
温度T2が予め定める温度TH1以上であるという第1
条件が成立するときに、第1および第2低温冷凍ユニッ
ト1,2を冷却運転する第1の状態とし、第2検出温度
T2が前記予め定める温度TH1未満であり、かつ第1
検出温度T1が前記予め定める温度TH1以上であると
いう第2条件が成立するとき、第1低温冷凍ユニット1
を冷却運転し、かつ、第2低温冷凍ユニット2を停止す
る第2の状態とし、第2の状態で、着霜の検出されたと
き、第1低温冷凍ユニット1をデフロスト運転し、かつ
第2低温冷凍ユニット2を冷却運転する第3の状態と
し、第3の状態で、着霜が検出されなくなったとき、第
1条件が成立すれば、第1の状態とし、第2条件が成立
すれば第2の状態として制御を行う制御手段とを含むこ
とを特徴とする冷凍装置である。
1,2から成る冷凍装置において、入口付近の1組の低
温冷凍ユニット1がデフロスト運転に入り、かつ、入口
から離れて配置される残りの少なくとも1組の低温冷凍
ユニット2が運転停止中のとき、その運転停止中の少な
くとも1組の低温冷凍ユニット2が冷却運転に入る。こ
れによって冷凍庫内が常に一定の温度に保たれる。
縮器21が、高温冷凍ユニット3の蒸発器13とカスケ
ードコンデンサ28によって熱結合する二元冷凍装置で
ある。
凍ユニット3の冷媒管13と低温冷凍ユニットの冷媒管
21とがそれぞれ並列に接続されている構成であるもの
が好ましい。
冷凍ユニットを運転し、冬期などで冷凍負荷の少ないと
きは、その中の1組の低温冷凍ユニットたとえば入口近
くにある低温冷凍ユニット1のみを運転し、これがデフ
ロスト運転に入れば、残りの低温冷凍ユニット2の内、
少なくとも1組が冷却運転する。これによって冷凍庫内
の全ての低温冷凍ユニットが運転を停止(デフロスト運
転を含む)することがない。
することによって、入口付近の低温冷凍ユニット1がデ
フロスト運転に切換わって、庫内温度が上昇するのを検
出して他の低温冷凍ユニット2を冷却運転する従来の冷
凍装置と比較して、庫内温度を一定にすることができ
る。
示し、図2は機器の配置図を示す。第1の低温冷凍ユニ
ット1、第2の低温冷凍ユニット2など複数の低温冷凍
ユニットは、その蒸発器23が冷凍庫5内に設置され
る。低温冷凍ユニットの構成は、第1の冷凍ユニット1
も第2の冷凍ユニット2も同じであるので以下第1の冷
凍ユニット1について説明する。圧縮機20で圧縮され
た高温(たとえば25℃)の冷媒蒸気は、実線の矢符で
示すように四路切換弁27を通ってカスケードコンデン
サ28に入る。ここでは、低温冷凍ユニット1の凝縮器
21が高温冷凍ユニット3の蒸発器13と熱結合され、
低温冷凍ユニット1の冷媒蒸気はたとえば15℃に冷却
され凝縮する。液化した冷媒液は、逆止弁24を通って
冷凍庫5内に入り膨張弁22で減圧されて蒸発器23に
供給され、冷凍庫5内の送風機25によって送られる空
気をたとえば−45℃に冷却し、冷媒はたとえば−50
℃で気化して四路切換弁27を通って圧縮機20に吸引
される。本実施例は二元冷凍装置であるので、高温冷凍
ユニット3が冷凍庫5外に設けられ、その圧縮機10で
圧縮された高温(たとえば60℃)の冷媒蒸気は、凝縮
器11で送風機14によって送られる空気に熱を奪われ
てたとえば45℃で液化し、膨張弁12で減圧されて第
1低温冷凍ユニット1、第2低温冷凍ユニット2などの
低温冷凍ユニットのカスケードコンデンサ28の蒸発器
13に送られる。ここでは高温冷凍ユニット3の冷媒
は、たとえば5℃に加熱されて気化し、逆に低温冷凍ユ
ニット1の冷媒を15℃に冷却して液化する。気化され
た高温冷凍ユニット3の冷媒は、圧縮機10に吸引され
る。
1,2の冷風出口付近に設けられた温度検出器34で検
出され、これがTH1(たとえば−45℃)になるよう
に制御される。すなわち−45℃以下になれば圧縮機2
0を止めカスケードコンデンサ28へ高温冷凍ユニット
3の冷媒液を送る供給弁15を閉じる。低温冷凍ユニッ
トの送風機25は、冷凍庫5内の温度を一定にするため
に運転を続けてもよいし、送風機25の運転による発熱
を防止するために止めてもよい。冷凍庫5の大きさと、
収納されている物品の量とを考えて決める。
置、温度検出器34の器差などによって、たとえば第1
の冷凍ユニット1が冷却運転をし、第2の低温ユニット
2が休止しているとき、第1の低温冷凍ユニット1の蒸
発器23に着霜したことを着霜検出器37で検出したと
きは、第1の低温冷凍ユニット1は、後述のデフロスト
運転に入るととともに第2の低温冷凍ユニット2が冷却
運転に入る。すなわち高温冷凍ユニット3の冷媒液供給
弁16を開き、第2の低温冷凍ユニット2の圧縮機20
を運転する。この場合、第2の低温冷凍ユニット2の送
風機25が運転していなければこれも運転する。
転を開始すると、高温冷凍ユニット3の冷媒液供給弁1
5が閉じられ、第1冷凍ユニット1の四路切換弁27が
点線の流路を通るように切換えられ、送風機25の運転
が止められる。デフロスト運転時は、圧縮機20で圧縮
された高温(たとえば25℃)の冷媒蒸気は点線の矢符
で示すように四路切換弁27を通って蒸発器23に入
り、着霜の一部を融解して落下させ冷媒蒸気は液化す
る。冷媒液は、感温膨張弁22と並列に設けられた逆止
弁30を通り、抵抗管31によって減圧され、カスケー
ドコンデンサ28の高温冷凍ユニット3の残った冷媒液
によって加熱され気化して、圧縮機20に吸引される。
着霜がなくなったことを着霜検出器37で検出すれば、
弁15を開き第1低温冷凍ユニット1を冷却運転に戻
し、送風機25を運転する。また弁16を閉じ第2低温
冷凍ユニット2の運転を止める。
制御態様を示すフローチャートである。このような制御
回路はマイクロコンピュータなどで実現される。ステッ
プn1で冷却運転が開始され、ステップn2で第1の低
温冷凍ユニット1、第2の低温冷凍ユニット2および高
温冷凍ユニット3が運転され、冷凍庫5内の温度が低下
される。ステップn3で各低温冷凍ユニット1,2の冷
風の出口の温度T1,T2が各温度検出器34で検出さ
れ、第2の低温冷凍ユニット2の温度検出器で検出され
る温度T2が予め設定された温度TH1よりも低いかど
うかが判断され、T2<TH1が達成されればステップ
n4へ進み、これが達成されないときは(T2≧TH1
のときは)、ステップn2に戻る。ステップn4では、
第1の低温冷凍ユニット1の温度検出器34で検出され
る温度T1に関して、T1≧TH1が判断され、T1≧
TH1であればステップn6へ進み、T1<TH1であ
ればステップn5に進む。ステップn5では第1の低温
冷凍ユニット1、第2の低温冷凍ユニット2および高温
冷凍ユニット3を停止し、ステップn4に戻る。
1を冷却運転し、第2の低温冷凍ユニット2を停止す
る。次にステップn7で着霜検出器37で蒸発器23に
着霜があるかどうかを判断し、着霜があればステップn
8に進み、着霜がなければステップn3に戻る。ステッ
プn8では、第1の低温冷凍ユニット1をデフロスト運
転に切換え、同時に第2の低温冷凍ユニット2を冷却運
転する。次にステップn9に進み着霜が検出されなくな
ったかどうかを着霜検出器37で判断し、着霜が検出さ
れなくなれば、ステップn3に戻り、以下のステップを
冷却運転を止めるまで繰返す。着霜が検出されればステ
ップn8に戻る。
によって高温冷凍ユニット3の圧縮機10入口の圧力の
減少を圧力検出器35で検出し、バイパス弁36を開い
て圧縮機10の負荷を軽減してもよい。また冷凍運転の
初期など高温冷凍ユニット3の能力不足を補うため、カ
スケードコンデンサ28出口の低温冷凍ユニット1の冷
媒液の温度を温度検出器38で検出してこれが或る温度
以下になるまで送風機39を運転してもよい。
2によってTH1に制御し、冬期など冷凍負荷の少ない
ときは冷凍庫5の入口に近い1組の低温冷凍ユニット1
を運転し、これに着霜したとき、残りの低温冷凍ユニッ
ト2のうちの1つを必ず冷却運転するようにしてもよ
い。
の入口付近に設けられた1組の低温冷凍ユニット1がデ
フロスト運転中には、入口から離れた残りの少なくとも
1組の低温冷凍ユニット2が冷却運転をするので、冷凍
庫内の温度を常に一定に保つことができる。
管系統図である。
チャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】 (a)冷凍庫5の入口近くに配置される
第1の低温冷凍ユニット1であって、 冷凍庫5内に設けられ、冷凍庫5内の冷風を得る第1蒸
発器23と、 第1蒸発器23からの低温用冷媒を圧縮する第1圧縮機
20と、 第1圧縮機20からの低温用冷媒蒸気を液化する第1凝
縮器21と、 第1凝縮器21からの凝縮された低温用冷媒液を減圧し
て第1蒸発器23に供給する第1膨張弁22と、 デフロスト運転のために、圧縮機20の低温用冷媒蒸気
を第1蒸発器23で液化し、第1凝縮器21で気化して
循環する第1デフロスト切換え手段27とを有する第1
低温冷凍ユニット1と、 (b)冷凍庫5の入口から第1低温冷凍ユニット1より
も離れて配置される第2の低温冷凍ユニット2であっ
て、 冷凍庫5内に設けられ、冷凍庫5内の冷風を得る第2蒸
発器と、 第2蒸発器からの低温用冷媒を圧縮する第2圧縮機と、 第2圧縮機からの低温用冷媒蒸気を液化する第2凝縮器
と、 第2凝縮器からの凝縮された低温用冷媒液を減圧して第
2蒸発器に供給する第2膨張弁とを有する第2低温冷凍
ユニット2と、 (c)第1低温冷凍ユニット1の冷風出口の第1検出温
度T1を検出する第1温度検出器34と、 (d)第2低温冷凍ユニット2の冷風出口の第2検出温
度T2を検出する第2温度検出器と、 (e)第1蒸発器23に着霜したことを検出する着霜検
出器37と、 (f)冷凍庫5の外に配置される高温冷凍ユニット3で
あって、 冷却運転中の第1および第2の低温冷凍ユニット1,2
の第1凝縮器21および第2凝縮器と熱結合される第3
蒸発器13と、 第3蒸発器13からの高温用冷媒を圧縮する第3圧縮機
10と、 第3圧縮機10からの高温用冷媒蒸気を液化する第3凝
縮器11と、 第3凝縮器11からの凝縮された高温用冷媒液を減圧し
て第3蒸発器13に供給する第3膨張弁12とを有する
高温冷凍ユニット3と、 (g)制御手段であって、 第1温度検出器34と第2温度検出器と着霜検出器37
との出力に応答し、 第2検出温度T2が予め定める温度TH1以上であると
いう第1条件が成立するときに、第1および第2低温冷
凍ユニット1,2を冷却運転する第1の状態とし、 第2検出温度T2が前記予め定める温度TH1未満であ
り、かつ第1検出温度T1が前記予め定める温度TH1
以上であるという第2条件が成立するとき、第1低温冷
凍ユニット1を冷却運転し、かつ、第2低温冷凍ユニッ
ト2を停止する第2の状態とし、 第2の状態で、着霜の検出されたとき、第1低温冷凍ユ
ニット1をデフロスト運転し、かつ第2低温冷凍ユニッ
ト2を冷却運転する第3の状態とし、 第3の状態で、着霜が検出されなくなったとき、第1条
件が成立すれば、第1の状態とし、第2条件が成立すれ
ば第2の状態として制御を行う制御手段とを含むことを
特徴とする冷凍装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03889094A JP3218842B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03889094A JP3218842B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 冷凍装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07243727A JPH07243727A (ja) | 1995-09-19 |
JP3218842B2 true JP3218842B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=12537812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03889094A Expired - Fee Related JP3218842B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3218842B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU730288B2 (en) * | 1997-06-03 | 2001-03-01 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration system |
JP5316973B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2013-10-16 | 株式会社東洋製作所 | 二酸化炭素冷媒による冷却および除霜システム、およびその運転方法 |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP03889094A patent/JP3218842B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07243727A (ja) | 1995-09-19 |
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