JP3219040B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
特に、デフロスト運転の異常対策に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷凍装置には、特開平７−１
９６２０号公報に開示されているように、圧縮機と凝縮
器と膨張弁と蒸発器とが冷媒配管によって順に接続され
てなる冷凍回路を備えているものがある。更に、上記凝
縮器は凝縮器ファンを、蒸発器は蒸発器ファンをそれぞ
れ備え、該蒸発器及び蒸発器ファンが、冷凍庫又は冷蔵
庫などの庫内に設置されている。

【０００３】そして、上記圧縮機から吐出したガス冷媒
は、凝縮器で外気と熱交換を行って凝縮し、その後、膨
張弁で減圧し、蒸発器で庫内空気と熱交換を行って蒸発
する。これにより、庫内空気を所定温度にまで冷却す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した冷凍装置にお
いて、従来、蒸発器に着霜するので、所定時間毎に、例
えば、１時間毎に蒸発器の除霜を行うためにデフロスト
運転を行うようにしている。このデフロスト運転は、圧
縮機の運転を停止して冷却運転を休止すると同時に、蒸
発器に設けられた電気ヒータを加熱駆動して行ってい
た。

【０００５】しかしながら、従来、デフロスト運転の異
常に対しては、単にデフロスト運転が所定時間を越えて
継続すると、強制的に冷却運転を再開させているのみで
あり、何らの対策も施されていないに等しい状態であっ
た。つまり、このデフロスト運転の異常には、電気ヒー
タの断線或いは短絡又は電気ヒータの操作回路の故障の
他、デフロスト運転の終了を検知するために蒸発器に設
けられた温度センサの故障などがある。

【０００６】この温度センサなどが故障し、デフロスト
運転が所定時間を越えて継続すると、強制的にデフロス
ト運転を終了させて冷却運転を再開させているものの、
センサや電気ヒータの故障などに対しては何らの報知手
段も施されてないので、ユーザはデフロスト運転の異常
を認識することができないという問題があった。

【０００７】つまり、冷凍庫や冷蔵庫においては、収納
物品の冷却が重要であることから、従来、デフロスト運
転の強制終了は行うようにしているが、これ以外に手段
が施されていなかった。この結果、例えば、上記電気ヒ
ータが故障すると、蒸発器の除霜が行われないまま、冷
却運転を継続することになり、この除霜が正常に行われ
ない場合、蒸発器において、冷媒と庫内空気との熱交換
が行われないので、庫内を所定温度に冷却することがで
きなくなる。

【０００８】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、デフロスト運転の異常を簡易な方法によって検出
し、異常対策を施すことができ得るようにすることを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 本発明は、デフロスト運転の強制終了が所定回数以上に
なると、異常警報を行うようにしたものである。

【００１０】−解決手段− 具体的に、図１に示すように、本発明が講じた第１の解
決手段は、先ず、圧縮機（31）と凝縮器（32）と減圧機
構（34）と蒸発器（35）とが順に接続されて冷媒が循環
する冷凍回路（20）が設けられている。そして、予め設
定された運転条件になると、蒸発器（35）に設けられた
電気ヒータ（11）で該蒸発器（35）の除霜を行うための
デフロスト運転を行うデフロスト運転手段（61）が設け
られている。更に、該デフロスト運転手段（61）による
デフロスト運転中に、蒸発器（35）に設けられた蒸発器
温度センサ（Th-2）の検出温度が所定温度になると、デ
フロスト運転を終了させて冷却運転を再開させる冷却再
開手段（62）と、上記デフロスト運転手段（61）による
デフロスト運転中に、予め設定された強制終了条件にな
ると、上記冷却再開手段（62）に代ってデフロスト運転
を強制終了させて冷却運転を再開させる強制終了手段
（63）とが設けられている。加えて、該強制終了手段
（63）の強制終了回数を積算し、デフロスト運転の強制
終了が所定回数になると、電気ヒータ（11）又は蒸発器
温度センサ（Th-2）の異常を報知する警報手段（64）が
設けられている。

【００１１】−作用− 上記の解決手段により、本発明では、予め設定された運
転条件になると、デフロスト運転手段（61）が、圧縮機
の運転を停止して冷却運転を停止し、デフロスト運転を
実行する。具体的に、電気ヒータ（11）を加熱駆動して
デフロスト運転を実行し、蒸発器（35）の除霜を行う。

【００１２】また、上記デフロスト運転を行っている
際、冷却再開手段（62）は、蒸発器（35）の管板の温度
が所定温度になると、上記デフロスト運転を終了させて
冷却運転を再開させる。更に、上記強制終了手段（63）
は、デフロスト運転を行っている際、予め設定された強
制終了条件になると、例えば、ガードタイムが終了する
と、圧縮機などを運転して冷却運転を再開させる。

【００１３】一方、警報手段（64）は、強制終了手段
（63）によってデフロスト運転が終了した場合、強制終
了の回数を加算し、所定回数になると、例えば、強制終
了が３回以上になると、電気ヒータ（11）又は蒸発器温
度センサ（Th-2）の異常を報知する。つまり、デフロス
ト運転を強制終了させることは、何らかの異常が生じて
いる場合が多く、この強制終了が３回行われた場合、電
気ヒータ（11）などが故障している可能性が極めて高い
ので、警報を出力して異常表示を行い、除霜異常を知ら
せる。

【００１４】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、デフロス
ト運転の強制終了が所定回数になると、電気ヒータ（1
1）又は蒸発器温度センサ（Th-2）の異常を報知するよ
うにしたために、センサの故障のみならず、電気ヒータ
（11）の故障も確実に検知して報知することができるの
で、異常の措置を確実に行うことができる。

【００１５】つまり、上記電気ヒータ（11）又は蒸発器
温度センサ（Th-2）の故障などに対処することができる
ので、蒸発器（35）の除霜が行われないまま、冷却運転
の継続を防止することができる。この結果、蒸発器（3
5）において、冷媒と庫内空気との熱交換を確実に行わ
せるようにすることができるので、庫内の冷却を確実に
実行することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】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。

【００１７】図２に示すように、本実施形態の冷凍装置
（10）は、冷蔵庫に設けられて庫内を冷却するものであ
って、冷凍回路（20）を備えている。

【００１８】上記冷凍回路（20）は、メイン回路（30）
の他、リキッドインジェクション回路（40）と均圧回路
（50）を備えている。上記メイン回路（30）は、圧縮機
（31）と凝縮器（32）と庫内電磁弁（33）と減圧機構で
ある膨張弁（34）と蒸発器（35）とが順に冷媒配管（3
6）によって接続されて冷媒が循環するように構成され
ている。そして、上記圧縮機（31）と凝縮器（32）とが
庫外ユニット（1A）に収納される一方、上記庫内電磁弁
（33）と膨張弁（34）と蒸発器（35）とが庫内ユニット
（1B）に収納されている。

【００１９】上記凝縮器（32）には、凝縮器ファン（F
1）が設けられ、該凝縮器ファン（F1）が駆動して冷媒
と庫外空気とが熱交換するように構成されている。一
方、上記蒸発器（35）には、蒸発器ファン（F2）が設け
られ、該蒸発器ファン（F2）が駆動して冷媒と庫内空気
とが熱交換するように構成され、該庫内空気が蒸発器フ
ァン（F2）によって庫内を循環する。

【００２０】更に、上記蒸発器（35）には、電気ヒータ
（11）が設けられている。該電気ヒータ（11）は、上記
蒸発器（35）が着霜した際に冷媒管等を加熱して除霜す
るためのもので、例えば、冷媒管に沿って設けられてい
る。

【００２１】上記膨張弁（34）は、感温筒（3t）を備え
た感温式自動膨張弁であって、該感温筒（3t）が蒸発器
（35）の冷媒出口側に設けられている。そして、上記膨
張弁（34）は、蒸発器（35）の出口の冷媒過熱度が所定
値になるように開度を調節している。

【００２２】尚、上記庫外ユニット（1A）の冷媒配管
（36）には、庫内ユニット（1B）との間にサービスポー
ト付の閉鎖弁（2v，2v）が設けられている。

【００２３】上記リキッドインジェクション回路（40）
は、インジェクション用電磁弁（41）とキャピラリチュ
ーブ（42）とを備え、一端が凝縮器（32）の冷媒出口側
の冷媒配管（36）に接続され、他端が圧縮機（31）に接
続されている。該リキッドインジェクション回路（40）
は、圧縮機（31）の吐出側冷媒温度が上昇すると、イン
ジェクション用電磁弁（41）を開き、液冷媒を圧縮機
（31）に供給して吐出側冷媒温度を低下させるようにし
ている。

【００２４】上記均圧回路（50）は、均圧用電磁弁（5
1）を備え、一端が圧縮機（31）の吐出側の冷媒配管（3
6）に接続され、他端が圧縮機（31）の吸込側の冷媒配
管（36）に接続されている。そして、上記均圧回路（5
0）は、運転開始時の均圧制御時に、均圧用電磁弁（5
1）を開き、圧縮機（31）の吐出側と吸込側とを連通さ
せるようにしている。

【００２５】上記冷凍回路（20）には、各種のセンサ等
が設けられている。具体的に、上記圧縮機（31）の吐出
側の冷媒配管（36）には、高圧冷媒圧力を検出する高圧
圧力センサ（HS）が、圧縮機（31）の吸込側の冷媒配管
（36）には、低圧冷媒圧力を検出する低圧圧力センサ
（LS）がそれぞれ設けられると共に、上記圧縮機（31）
の吐出側の冷媒配管（36）には、高圧冷媒圧力が所定値
以上の高圧になるとオフする高圧圧力開閉器（BS）が設
けられている。更に、上記蒸発器（35）の庫内空気の吸
込側には、庫内温度として蒸発器（35）の吸込空気温度
Ｔｓを検出する吸込温度センサ（Th-1）が設けられると
共に、上記蒸発器（35）には、該蒸発器（35）の管板の
温度を検出する蒸発器温度センサ（Th-2）が設けられて
いる。

【００２６】上記高圧センサ（HS）、低圧圧力センサ
（LS）、高圧圧力開閉器（BS）、吸込温度センサ（Th-
1）及び蒸発器温度センサ（Th-2）の各検知信号は、コ
ントローラ（60）に入力されている。該コントローラ
（60）は、図示しないが、リモコンから操作信号等を受
けて冷凍運転を制御するように構成され、この操作信号
及び各検知信号等に基づいて圧縮機（31）や凝縮器ファ
ン（F1）及び蒸発器ファン（F2）等を制御する。

【００２７】上記コントローラ（60）には、本発明の特
徴として、デフロスト運転手段（61）と冷却再開手段
（62）と強制終了手段（63）と警報手段（64）とが設け
られている。

【００２８】該デフロスト運転手段（61）は、予め設定
された運転条件になると、蒸発器（35）の除霜を行うた
めのデフロスト運転を行うものであって、上記電気ヒー
タ（11）を備えて構成されている。そして、該デフロス
ト運転手段（61）は、例えば、冷却運転を１時間又は２
時間継続すると、デフロスト運転を実行するように構成
されている。

【００２９】上記冷却再開手段（62）は、デフロスト運
転手段（61）によるデフロスト運転中に、予め設定され
た除霜終了条件になると、デフロスト運転を終了させて
冷却運転を再開させるように構成されている。具体的
に、該冷却再開手段（62）は、蒸発器温度センサ（Th-
2）が検出する管板温度が所定温度（例えば、１２℃〜
１５℃）になると、デフロスト運転手段（61）のデフロ
スト運転を終了させて冷却運転を再開させる。

【００３０】上記強制終了手段（63）は、デフロスト運
転手段（61）によるデフロスト運転中に、予め設定され
た強制終了条件になると、例えば、図示しないガードタ
イマを備え、予め設定されたガードタイムが終了する
と、上記冷却再開手段（62）に代ってデフロスト運転を
強制終了させて冷却運転を再開させるように構成されて
いる。

【００３１】上記警報手段（64）は、図示しないが、異
常カウンタを備えて強制終了手段（63）の強制終了回数
を積算し、デフロスト運転の強制終了が所定回数になる
と、例えば、３回になると、除霜異常を報知するように
構成されている。

【００３２】−冷凍運転動作− 次に、上述した冷凍装置（10）の運転動作について説明
する。

【００３３】先ず、圧縮機（31）を駆動すると、該圧縮
機（31）から吐出した高圧の冷媒は、凝縮器（32）に流
れ、該凝縮器（32）において、庫外空気と熱交換して凝
縮する。この凝縮した液冷媒は、膨張弁（34）で減圧し
た後に蒸発器（35）に流れ、該蒸発器（35）において、
庫内空気と熱交換して蒸発する。そして、この蒸発した
ガス冷媒は圧縮機（31）に戻り、この動作を繰り返すこ
とになる。

【００３４】上記庫内空気は、蒸発器ファン（F2）の駆
動によって蒸発器（35）に流入して冷媒と熱交換して冷
却され、この冷却された庫内空気が蒸発器（35）より庫
内に吹き出して庫内を循環する。この結果、上記庫内空
気の循環によって庫内が冷却される。

【００３５】次に、本発明の特徴とするデフロスト運転
制御について図３の制御フローに基づき説明する。

【００３６】先ず、デフロスト運転手段（61）は、上述
した冷却運転が、例えば、１時間継続して行われると、
圧縮機（31）の運転を停止すると共に、蒸発器ファン
（F2）などの運転を停止して冷却運転を停止する一方、
電気ヒータ（11）を加熱駆動してデフロスト運転を実行
し、蒸発器（35）の除霜を行う。

【００３７】また、上記デフロスト運転を行っている
際、冷却再開手段（62）は、蒸発器温度センサ（Th-2）
の検知信号を受けて蒸発器（35）の管板の温度が所定温
度になると、上記デフロスト運転手段（61）のデフロス
ト運転を終了させ、圧縮機（31）を運転すると共に、蒸
発器ファン（F2）などを運転して冷却運転を再開させ
る。更に、上記強制終了手段（63）は、デフロスト運転
を行っている際、ガードタイムが終了したか否かを判定
し、このガードタイムが終了すると、圧縮機（31）など
を運転して冷却運転を再開させる。つまり、該強制終了
手段（63）は、蒸発器温度センサ（Th-2）の故障などに
よってデフロスト運転が終了しない場合、デフロスト運
転が必要異常に継続しないようにガードタイマが設定さ
れ、このガードタイマがタイムアップすると、デフロス
ト運転を強制終了させて冷却運転を再開させる。

【００３８】一方、本発明の特徴とする警報手段（64）
は、図３のステップST１において、デフロスト運転が終
了したか否かを判定し、デフロスト運転が終了するまで
ステップST１で待機する。一方、デフロスト運転が終了
すると、ステップST２に移り、ガードタイムでデフロス
ト運転が終了したか否かを判定し、つまり、強制終了手
段（63）に基づいてデフロスト運転が終了したか、又は
冷却再開手段（62）によって蒸発器温度センサ（Th-2）
の検知信号に基づいてデフロスト運転が終了したかを判
定する。

【００３９】上記冷却再開手段（62）によってデフロス
ト運転が終了した場合、ステップST２からステップST３
に移り、異常カウンタをリセットして上記ステップST１
に戻り、上述の動作を繰り返す。一方、強制終了手段
（63）によってデフロスト運転が終了した場合、ステッ
プST２からステップST４に移り、異常カウンタを１つ加
算してステップST５に移る。

【００４０】このステップST５において、異常カウンタ
が３になったか否かを判定し、該異常カウンタが３にな
るまで、上記ステップST１に戻り、上述の動作を繰り返
す。また、上記異常カウンタが３になると、上記ステッ
プST５からステップST６に移り、除霜異常の警報を出力
してステップST７に移り、上記ステップST１に戻り、上
述の動作を繰り返し、冷却運転を継続させる。つまり、
デフロスト運転を強制終了させることは、何らかの異常
が生じている場合が多く、この強制終了が３回行われた
場合、電気ヒータ（11）などが故障している可能性が極
めて高いので、警報を出力して異常表示を行い、除霜異
常を知らせる。

【００４１】−実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、デフロスト運転の
強制終了が所定回数になると、除霜異常を報知するよう
にしたために、蒸発器温度センサ（Th-2）の故障のみな
らず、電気ヒータ（11）の故障なども確実に検知して報
知することができるので、異常の措置を確実に行うこと
ができる。

【００４２】つまり、上記電気ヒータ（11）の故障など
に対処することができるので、蒸発器（35）の除霜が行
われないまま、冷却運転の継続を防止することができ
る。この結果、蒸発器（35）において、冷媒と庫内空気
との熱交換を確実に行わせるようにすることができるの
で、庫内の冷却を確実に実行することができる。

【００４３】また、大容量の電気ヒータ（11）を用いた
場合においても、異常措置を講ずることができるので、
信頼性の向上を図ることができる。

【００４４】

【発明の他の実施の形態】本実施形態における冷凍回路
（20）は、１つの膨張弁（34）と１つの蒸発器（35）と
を設けたが、本発明は、第１の蒸発回路部と第２の蒸発
回路部とを設けるようにしてもよい。この第１の蒸発回
路部は、液側比例制御弁と第１の蒸発器（35）とが順に
接続されて成り、第２の蒸発回路部は、感温式膨張弁と
第２の蒸発器（35）とガス側比例制御弁と有する第２の
蒸発回路部とが順に接続されて成り、この第１の蒸発回
路部と第２の蒸発回路部とが互いに並列に接続されてい
る。そして、上記液側比例制御弁及びガス側比例制御弁
は、庫内温度と設定温度との差温に基づく負荷に対応し
て開度が制御される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態を示す冷凍回路図である。

【図３】本発明の除霜異常の制御を示す制御フロー図で
ある。

【符号の説明】 10 冷凍装置 11 電気ヒータ 20 冷凍回路 30 メイン回路 31 圧縮機 32 凝縮器 34 膨張弁（減圧機構） 35 蒸発器 60 コントローラ 61 デフロスト運転手段 62 冷却再開手段 63 強制終了手段 64 警報手段 Th-2 蒸発器温度センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（31）と凝縮器（32）と減圧機構
   （34）と蒸発器（35）とが順に接続されて冷媒が循環す
   る冷凍回路（20）と、 予め設定された運転条件になると、蒸発器（35）に設け
   られた電気ヒータ（11）で該蒸発器（35）の除霜を行う
   ためのデフロスト運転を行うデフロスト運転手段（61）
   と、 該デフロスト運転手段（61）によるデフロスト運転中
   に、蒸発器（35）に設けられた蒸発器温度センサ（Th-
   2）の検出温度が所定温度になると、デフロスト運転を
   終了させて冷却運転を再開させる冷却再開手段（62）
   と、 上記デフロスト運転手段（61）によるデフロスト運転中
   に、予め設定された強制終了条件になると、上記冷却再
   開手段（62）に代ってデフロスト運転を強制終了させて
   冷却運転を再開させる強制終了手段（63）と、 該強制終了手段（63）の強制終了回数を積算し、デフロ
   スト運転の強制終了が所定回数になると、電気ヒータ
   （11）又は蒸発器温度センサ（Th-2）の異常を報知する
   警報手段（64）とを備えていることを特徴とする冷凍装
   置。