JPH01179876A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は冷凍装置、詳しくはデフロスト時冷媒を計量し
て、デフロスト回路に流し、一定の冷媒量でデフロスト
運転を行なうようにした冷凍装置に関する。

（従来の技術） 従来、冷媒を計量してデフロスト回路に流し、一定の冷
媒量でデフロスト運転を可能にした冷凍装置は、特開昭
５９−１９７７８４号公報に見られるように知られてい
る。

この冷凍装置は、第５図に示した通り、圧縮機（ＣＰ）
から吐出されるホットガスを凝縮器（ＣＤ）を側路して
蒸発器（Ｅ）にバイパスさせるホットガスバイパス路（
Ｈ）と蒸発器（Ｅ）へホットガスをバイパスするホット
ガス量を制御して能力制御を行なうホットガス弁（ＨＶ
）を備えると共に、前記凝縮器（ＣＤ）の下流側に、１
対の電磁弁（ＳＶ、）（ＳＶ２）とこれら電磁弁（ＳＶ
Ｉ）（ＳＶ２）間に介装する計量器（Ｔ）とで構成する
冷媒計量部（Ａ）を設け、デフロスト運転時この計量部
（Ａ）で計量する一定の冷媒量を、前記ホットガスバイ
パス路（Ｈ）と蒸発器（Ｅ）及び圧縮機（ＣＰ）とで形
成するデフロスト回路に流出させ、一定の冷媒量でデフ
ロストを行なうようにしたものである。

尚、第　図において（ＥＸ）は膨張弁、（Ｄ）は分流器
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、以」−の如く構成する冷凍装置において、前
記計量部（Ａ）による冷媒の計量は、下流側の電磁弁（
ＳＶＩ）を閉じた状態でポンプダウン運転を行ない、ポ
ンプダウン終了後、前記計量部（Ａ）の上流側電磁弁（
ＳＶ２）を閉じることにより行なうものであり、この計
量部（Ａ）で計量した冷媒を前記デフロスト回路に流出
するのは、前記したポンプダウン運転終了後、待機タイ
マーにより一定時間（約２０秒）の後に」１流側の前記
電磁弁（Ｓ　Ｖ　、）を開き、高低圧のバランスで行な
っている。つまり、高圧の計量部（Ａ）と低圧となって
いる蒸発器（Ｅ）側のデフロスト回路との圧力差で計量
部（Ａ）の冷媒を前記デフロスト回路に流出するように
している。

所が、以上のように高低圧バランスで流出させるから、
その流出に時間がか−り、また、計量部（Ａ）は室外に
配設されていることが多いため低外気時には特に時間が
か−る問題が生するし、また、この冷媒流出の途中でデ
フロスト運転が開始されるため冷媒量不足となって所望
のデフロストが行なえず、それだけデフロスト時間が長
くなる問題がある。

また、低外気時デフロスト回路を循環するホットガスは
、前記計量部（Ａ）にも流れるので、つまり、膨張弁（
ＥＸ）は通常感温膨張弁が用いられているため、デフロ
スト時には全開状態となっているし、また、前記電磁弁
（ＳＶＩ）は開状態となっていることから、前記ホット
ガスが前記計量部（Ａ）に流れ込み、低外気時には、こ
の計量部（Ａ）で凝縮して溜り込むことになるのであっ
て、この現象によっても冷媒量が不足してデフロスト時
間が長くなる問題があった。

本発明の目的は、計量部で計量した冷媒を圧縮機から吐
出するホットガスの吐出圧力で強制的に流出することに
より、前記冷媒のデフロスト回路への流出を短時間で行
なえると共に、前記計量部での溜り込みをなくし冷媒量
不足によりデフロスト時間が長くなる前記した従来の問
題を解決する点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、圧縮機（１）、凝縮器（２゜３）、膨張機構
（５）及び蒸発器（４）を備えた冷凍装置において、前
記凝縮器（２，３）の下流側に、デフロストの開始指令
により閉成して、前記凝縮器（２，３）を含む液溜め部
に冷媒を閉じ込める第１開閉機構（３０）を設けると共
に、該第１開閉機構（３０）の上流側に、前記液溜め部
に閉じ込めた冷媒のうち、デフロストに使用する冷媒の
計量部（３３）を形成する第２開閉機構（３２）を設け
る一方、前記計量部（３３）における第２開閉機構（３
２）の下流側に、前記圧縮機（１）の高圧ガス管（６ａ
）から切換機構（３４）を介して分岐するホットガスの
導入路（３５）を接続して、デフロスト時、前記導入路
（３５）を経由するデフロスト回路を形成したことを特
徴とするものである。

（作用） デフロスト時、前記計量部（３３）で計量した冷媒は、
ポンプダウン運転終了後直ちに圧縮機（１）から吐出さ
れるホットガスの吐出圧力により強制的に押出されてデ
フロスト回路に流出するし、デフロスト運転中、ホット
ガスが前記計量部（３３）に流れるので、この計量部（
３３）に計量した冷媒の一部が瑠り込むことがないので
ある。

従って、冷媒量が不足することはなく、デフロスト運転
時、必要な冷媒量は確保できるのであり、冷媒量不足に
よりデフロスト時間が長くなることはないのである。

（実施例） 第１図に示したものはコンテナ用冷凍装置であって、圧
縮機（１）、空冷凝縮器（２）、水冷凝縮器（３）、蒸
発器（４）、感温部（５ａ）をもつ感温膨張弁（５）を
備え、これら各機器を冷゛　媒配管（６）で連結し、前
記蒸発器（３）で庫内空気を冷却するようにしたもので
ある。

尚、第１図において（７）はドライヤ、（８）はリキッ
ドインジケータ、（９）はアキュムレータ、（１０）は
前記蒸発器（３）に付設するファン、（１１）は前記空
冷凝縮器（２）に付設するファンである。

そして、以上の如く構成する冷凍装置において、高圧ガ
ス管（６ａ）に、前記圧縮機（１）から吐出されるホッ
トガスを、前記各凝縮器（２）（３）、感温膨張弁（６
）を側路して前記蒸発器（４）にバイパスするホットガ
スバイパス路（２０）を接続し、その出口側を前記蒸発
器（４）の入口側に設ける分流器（１２）に接続し、そ
してこのホットガスバイパス路（２０）の前記高圧ガス
管（６ａ）への接続部位に、比例制御弁から成るホット
ガス弁（２１）を介装すると共に、前記水冷凝縮器（３
）の下流側、第１図では、前記リキッドインジケータ（
８）の下流側で、前記膨張弁（５）の上流側に、冷凍又
は冷蔵運転の停止指令及びデフロスト運転の開始指令で
閉じる電磁弁から成る第１開閉機構（以下単に電磁弁と
いう）（３０）を設け、かつ、この第１電磁弁（３０）
の」１流側に計量タンク（３１）を設けて、前記電磁弁
（３０）の閉動作により、ポンプダウン運転を可能とし
、前記計量タンク（３１）及び前記凝縮器（２）（３）
を含む液溜め部に冷媒を閉じ込めるようにする一方、前
記計量タンク（３１）の上流側、第１図では前記リキッ
ドインジケータ（８）と計量タンク（３１）との間に、
前記液溜め部に閉じ込めた冷媒のうち、デフロストに使
用する一定量の冷媒を計量する計量部（３３）を形成す
る電磁弁から成る第２開閉機構（以下単に電磁弁という
）（３２）を設け、更に、前記計量部（３３）における
前記計量タンク（３１）と第２電磁弁（３２）との間に
、前記ホットガスバイパス路（２０）の途中に、切換機
構を構成する三方切換弁（３４）を介装して分岐し、前
記高圧ガス管（６ａ）を流れるホットガスを前記バイパ
ス路（２０）を介して導入する導入路（３５）を接続し
たのである。

しかして、以上の構成において、デフロスト運転時冷媒
を循環させるデフロスト回路は、前記ホットガス弁（２
１）を、圧縮機（１）からのホットガスが全量ホットガ
スバイパス路（２０）に流れるように切換えると共に、
前記三方切換弁（３４）を、ホットガスバイパス路（２
０）に流れるホットガスが全量前記導入路（３５）に流
れるように切換えて形成するのであって、圧縮機（１）
、ホットガス弁（２１）、ホットガスバイパス（２０）
、三方切換弁（３４）、導入路（３５）、計量部（３３
）、感温膨張弁（５）、蒸発器（４）、アキュムレータ
（９）により形成される。

尚、第１図に示したものは、前記計量部（３３）を形成
する高圧液管（６ｂ）には、前記計量部の下流側に三方
切換弁（３４）によりドレンパンヒータ（３６）を液管
（６ｂ）から切離し可能に接続しており、このドレンパ
ンヒータ（３６）も前記デフロスト回路の一部を形成し
ている。

前記三方切換弁（３４）は、除湿運転（庫内空気を蒸発
器（４）で冷却除湿した後、ドレンパンヒータ（３６）
で再熱する運転）及びデフロスト運転時は、冷媒がドレ
ンパンヒータ（３６）へ流れるように切換えられ、通常
の冷凍又は冷蔵運転時はドレンパンヒータ（３６）に冷
媒が流れるように切換えられる。

又、前記ホットガス弁（２１）は、電圧に比例して前記
ホットガスバイパス路（２０）への弁開度を０〜１００
％に制御可能とし、前記蒸発器（４）へのホットガスバ
イパス量を制御することにより能力調整を行い、冷凍運
転及び冷蔵運転を可能にすると共に、デフロスト運転時
にはホットガスの全量がホットガスバイパス路（２０）
に流れるようにするのであって、コンピュータを内蔵ス
ルコントローラ（４０）によりＰＩＤ制御が行なわれる
ようになっている。

また、（５ｂ）は感温膨張弁（５）の均圧管で、この均
圧管（５ｂ）は三方切換弁（４１）を介して冷凍運転時
は第１連絡管（５Ｃ）により低圧ガス管（６ｄ）に、冷
蔵運転時は第２連絡管（５ｄ）によりホットガスバイパ
ス管（２０）に切換接続されるようになっており、冷凍
運転時は感温膨張弁（５）による過熱度制御を行い、ま
た、冷蔵運転時は感温膨張弁（５）を閉じ気味とし、液
冷媒流量を少なくし、経済的な能力制御を行なえるよう
にしている。

また、前記計蛍部（３３）は、計量タンク（３１）を用
いて形成しているが、この計量タンク（３１）は必らず
しも必要でないし、また、高圧液管（６ｂ）に形成した
が低圧液管（６Ｃ）に形成してもよいのであって、計量
タンク（３１）を用いない場合は液管を利用し、一定量
の冷媒が計量できるようにすればよい。

尚第１図において（ＨＰＳ）は高圧スイッチ、（ＨＦＯ
２）は高圧制御スイッチ、（ＬＰＳ）は低圧スイッチ、
（ＯＰＳ）は油圧保護スイッチ、（ＷＰＳ）は水圧スイ
ッチである。

また、デフロスト運転の開始指令は、主としてエアープ
レソシャスイソチ（ＡＰＳ）とデフロストタイマーによ
り行ない、デフロスト運転の終了は、主として低圧ガス
管（６ｄ）の温度を検出するサーモスタット（ＴＨ）に
より行ない、また、デフロスト運転の開始指令により行
なうポンプダウン運転の終了は、前記低圧スイッチ（Ｌ
ＰＳ）を用いて行なうのである。

しかして、以上の構成において冷凍又は冷蔵運転を行な
う場合、コントローラのセットポイントセレクターによ
り設定温度を設定して行なうのであって、設定温度が一
５°Ｃより低い冷凍運転においては、蒸発器（４）の吸
込側に設けるリターンセンサー（Ｒ８）をもとに圧縮機
（１）の発停制御により設定温度に調整し、また、−５
℃以上の冷蔵運転においては、吹出側に設けるサプライ
センサー（ＳＳ）をもとに、前記ホットガス弁（２１）
を０〜１００％の開度に制御し、この開度に応じた流量
でホットガスを蒸発器（４）にバイパスすることにより
設定温度に調整するのである。

そして、以上の如く冷凍又は冷蔵運転を行なっている際
、前記蒸発器（４）がフロストして前記エアープレソシ
ャスイソチ（ＡＰＳ）が作動するか、又はデフロストタ
イマーが動作してデフロスト指令が出ると次の如くデフ
ロスト運転が行なわれる。

このデフロスト運転を第２図に示したフローチャートに
従って説明する。

先ず、デフロスト運転の開始指令が出ると、前記第１電
磁弁（３０）が閉じると共に、前記ホットガス弁（２１
）のホットガスバイパス（２０）への開度がある場合に
は０％に制御されてポンプダウン運転が始まる。

このポンプダウン運転で液冷媒は凝縮器（２）（３）か
ら第１電磁弁（３０）に至る部分に閉じ込められるので
あって、液冷媒の閉じ込みの進行と共に低圧圧力が低下
し、この低圧圧力が前記低圧スイッチ（ＬＰＳ）の設定
値より低くなると、前記低圧スイッチ（ＬＰＳ）がオフ
動作し、ポンプダウン運転の終了が検出される。

このとき、前記低圧スイッチ（ＬＰＳ）がオフ動作する
と圧縮機（１）は通常停止するが、次に説明する計量後
の第１電磁弁（３０）の開動作により低圧が上昇すると
再起することになる。しかし、デフロスト運転を行なう
場合のポンプダウン運転終了時前記圧縮機（１）を停止
させる必要はないし、むしろ停止させない方が好ましい
から、前記ポンプダウン運転の終了を検出する前記低圧
スイッチ（ＬＰＳ）のオフ動作時には前記圧縮機（１）
の停止は行なわないようにするのである。

そして、前記低圧スイッチ（ＬＰＳ）によるポンプダウ
ン運転の終了が検出されると、前記ホットガス弁（２１
）が、ホットガスバイパス路（２０）に対し１００％開
度に切換えられると共に、前記三方切換弁（３４）も、
導入路（３５）側に切換えられ、かつ、前記蒸発器（４
）に付設のファン（１０）が停止されると共にこれら動
作と同時に前記第２電磁弁（３２）が閉じると共に、第
１電磁弁（３０）が開くのである。

しかして、前記第２電磁弁（３２）の閉動作により、前
記第１電磁弁（３０）の閉動作で閉じ込めた冷媒のうち
、デフロスト運転に必要な冷媒量が前記計量部（３３）
において計量されるのであり、斯く計量された冷媒は、
前記第１電磁弁（３０）の開動作により蒸発器（４）側
へ流出すると共に、前記ホットガス弁（２１）及び三方
切換弁（３４）の切換動作により、前記圧縮機（１）か
ら吐出されるホットガスの吐出圧力により強制的に前記
デフロスト回路に押し出されるのである。

斯くて、ポンプダウン運転からデフロスト運転に直ちに
移行できるし、計量された冷媒をデフロスト回路に短時
間で移送できるのであって、デフロスト運転の開始当初
より冷媒量が不足することなく効率よくデフロストが行
なえるのであり、しかも、デフロスト運転時、ホットガ
スは前記計量部（３３）に流通させるから、従来例のよ
うに前記計量部（３３）にデフロスト回路を循環する冷
媒の一部が溜り込んで冷媒量不足を来たすこともないの
である。

従って、以上のようにデフロスト運転の開始当初のみな
らず、デフロスト運転の途中で冷媒量が不足することは
ないので、それだけデフロスト時間を短かくできるし、
また、予め設定した一定量の冷媒でデフロスト運転を行
なえるから、このデフロスト運転の直前における運転状
態に関係なく常に最適なデフロストが可能となるのであ
る。

そして、以上の如くデフロストの進行により低圧ガス管
（６ｄ）の温度が上昇し、この温度を検出するサーモス
タット（ＴＨ）の設定温度を越えると、前記サーモスタ
ット（ＴＨ）の動作でデフロスト終了信号が出力し、デ
フロスト運転が終了する。

このデフロスト運転の終了に伴ない前記第２開閉弁（３
２）が開き、三方切換弁（３４）がホットガスバイパス
路（２０）側に切換えられると共に、冷凍運転に戻ると
きは、ホットガス弁（２１）がホットガスバイパス路（
２０）側の開度Ｏ％に、また、冷蔵運転に戻るときは、
コントローラからの開度制御に基づいた開度に制御され
るのである。

以上説明した実施例は、前記高圧液管（６ｂ）における
前記計量部（３３）の下流側にドレンパンヒータ（３６
）を介装したが、第３図のように前記ドレンパンヒータ
（３６）を、三方切換弁（３７）を介して前記高圧液管
（６ｂ）における前記計量部（３３）の下流側に接続し
、前記ドレンパンヒータ（３６）の出口側を、前記ホッ
トガスバイパス路（２０）又は前記分流器（１２）に接
続してもよい。

この場合、前記膨張弁（５）をデフロスト回路から除外
できるし、前記ドレンパンヒータ（３６）が前記蒸発器
（４）の風下側にある場合、冷凍又は冷蔵運転時、前記
ドレンパンヒータ（３６）を迂回できるので再熱を防止
できる。

また、第４図のように、前記ドレンパンヒータ（３６）
の接続路（３Ｅ３ａ）に電磁弁（３８）を設けると共に
、前記感温膨張弁（５）の均圧ライン（５ｂ）に、デフ
ロスト運転時第２連絡管（５ｄ）を接続してデフロスト
運転時前記膨張弁（５）を閉動作させ、計量した冷媒の
全量を前記ドレンパンヒータ（３６）を流すようにして
もよい。

又、前記導入路（３５）は三方電磁弁（３４）を介して
ホットガスバイパス路（２０）の途中に接続したが、高
圧ガス管（６ａ）に接続してもよい。この場合前記ホッ
トガス弁（２１）の上流側でも下流側でもよいし、また
切換機構としては三方電磁弁を用いる他、三方電磁弁を
導入路（３５）の途中に設けてもよい。

又、以上の構成において、凝縮器として空冷及び水冷凝
縮器（２）（３）を併用したが、単一の凝縮器（２）又
は（３）のみでもよいし、コンテナ冷凍装置に適用した
が、その他冷蔵庫にも適用できる。

（発明の効果） 以上の如く本発明は、一定量の冷媒を計量してデフロス
ト運転を行なうようにしたから、デフロスト運転は、そ
の運転の直前の運転状態に関係なく行なえるのであって
、デフロスト終了時冷媒の高圧圧力が異常に上昇したり
、圧縮機モータに過電流が流れたりして運転不能になる
ことなく定常運転に復帰できるのである。

しかも、前記計量部（３３）で計量した冷媒は、圧縮機
（１）から吐出されるホットガスの吐出圧力で強制的に
デフロスト回路に移送できるから、移送は短時間で行な
え、デフロスト運転の開始当初から冷媒量の不足なくデ
フロストが行なえると共に、デフロスト運転時前記計量
部（３３）に常時ホットガスを流すから、従来例のよう
に前記計量部（３３）にデフロスト回路を循環する冷媒
が溜り込むことはなく、常に計量した一定量の冷媒でデ
フロストを行なえるのである。従って、冷媒量不足によ
りデフロスト時間が長くなる問題はないのである。

その上、計量した冷媒の移送は、ホットガスにより強制
的に行い、計量部にホットガスを流してデフロストを行
なうようにしたから、前記した効果が得られながら、更
にポンプダウン運転の終了と同時にデフロスト運転が行
なえ、換言すると従来例のように、ポンプタウン運転の
終了後、計量した冷媒の移送を待って行う必要がないか
ら、デフロスト運転への移行も短時間に行なえるのであ
って、全体としてデフロスト時間をより短かくすること
ができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明冷凍装置の一実施例を示す冷媒配管系統
図、第２図はデフロスト運転のフローチャート図、第３
図及び第４図は別の実施例を示す冷媒配管系統図、第５
図は従来例を示す概略図である。 （１）・・・・・・圧縮機 （２）（３）・・・・・・凝縮器 （４）・・・・・・蒸発器 （２０）・・・・・・ホットガスバイパス路（２１）・
・・・・・ホットガス弁 （３０）・・・・・・第１開閉機構（第１電磁弁）（３
２）・・・・・・第２開閉機構（第２電磁弁）（３３）
・・・・・・計量部 （３４）・・・・・・切換機構（三方切換弁）（３５）
・・・・・・導入路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）、凝縮器（２、３）、膨張機構（５
   ）及び蒸発器（４）を備えた冷凍装置において、前記凝
   縮器（２、３）の下流側に、デフロストの開始指令によ
   り閉成して、前記凝縮器（２、３）を含む液溜め部に冷
   媒を閉じ込める第１開閉機構（３０）を設けると共に、
   該第１開閉機構（３０）の上流側に、前記液溜め部に閉
   じ込めた冷媒のうち、デフロストに使用する冷媒の計量
   部（３３）を形成する第２開閉機構（３２）を設ける一
   方、前記計量部（３３）における第２開閉機構（３２）
   の下流側に、前記圧縮機（１）の高圧ガス管（６ａ）か
   ら切換機構（３４）を介して分岐するホットガスの導入
   路（３５）を接続して、デフロスト時、前記導入路（３
   ５）を経由するデフロスト回路を形成したことを特徴と
   する冷凍装置。