JPH01239356A - 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） この発明は、海上コンテナなどに用いる冷凍装置、詳し
くは圧縮機から吐出するホットガスを、凝縮器をバイパ
スして蒸発器に導くホットガスバイパス回路と、該バイ
パス回路にホットガスを導くホットガス弁とを備えた冷
凍装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種冷凍装置として、例えば特開昭５９−１９
７７６４号公報に示されているように、圧縮機から吐出
するホットガスを蒸発器側にバイパスさせて能力調整を
行い、コンテナや冷凍庫などの庫内温度を、例えば−５
℃〜−６°Ｃ以下のフローズン領域とそれより高い温度
のチルド領域とに制御すると共に、着霜時、一定量の冷
媒を計量し、斯く計量した冷媒をデフロスト回路に供給
して、ホットガスを蒸発器側に導入し、該ホ。

トガスの保を熱量で前記蒸発器に付着する霜を除去する
デフロスト運転や、計量した冷媒を用い、かつ、デフロ
スト回路を利°用して庫内温度を例えば−２０’Ｃから
０°Ｃに昇温、すなわちヒートアップするヒートアップ
運転ができるようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） 所で、以上の如く一定量の冷媒を計量してデフロスト運
転を行う場合、前記デフロスト回路に循環させる冷媒量
は、低外気時に必要な冷媒量、即ち、デフロスト回路で
の放熱量及び計量部への溜り込み量を考慮し、低外気時
のデフロスト運転に対応した適正冷媒量を基準として設
定している。

この結果、高外気時におけるデフロスト運転では、冷媒
量が過剰気味となることから、デフロスト運転時には凝
縮器に付設のファンを駆動し、前記ホットガス弁から積
極的にリークさせるようにしてその冷媒量の調整をして
いるのであり、また、冷媒量の設定も、前記した如く凝
縮器ファンを駆動してデフロスト運転を行う場合の前記
漏れ量を考慮して行なっているのである。

一方ヒートア、プ運転は、デフロスト運転を行う場合の
計量冷媒を用い、デフロスト回路を利用して行なうので
あるが、この場合デフロスト運転と同様に凝縮器ファン
を駆動しているため、前記ホットガス弁からの漏れ量だ
け加熱能力が減少し特に低外気時におけるヒートアップ
時間が長（なる問題があった。

しかして、デフロスト運転時及びヒートアップ運転時の
何れも凝縮器ファンを停止することが考えられるが、高
外気時のデフロスト運転において冷媒量が過剰となって
、高圧圧力が上昇し、高圧スイッチが曇いたり、圧縮機
の過電流継電器が作動するなど保護装置が曇いてしまう
問題が生じたり、また、ホットガスが多量に蒸発器に導
入されることにより普請していた霜が氷塊状に融解され
てドレンパンに落下し、ドレンホースとの接続部が詰っ
てしまう問題が生ずるのである。

従って、従来では、凝縮器ファンを駆動してデフロスト
運転及びヒートアップ運転を行ない、ヒートアップ能力
を犠牲にしているのである。

本発明は以上の従来の問題に鑑みて発明したもので、そ
の目的は、デフロスト運転と同じように計量した冷媒を
用い、ホットガスを蒸発器にバイパスさせてヒートアッ
プ運転するとき、凝縮器ファンの風量をデフロスト運転
時の風量より減少させて、高外気時のデフロスト運転に
おける前記した問題をなくしながら、ヒートアップ運転
時におけるヒートアンプ能力を向上できるようにするも
のである。

（課題を解決するための手段） しかして、本発明は、デフロスト運転時、前記凝縮器（
２）のファン（Ｆ）を運転させると共に、ヒートアップ
運転を検出する検出手段（Ａ）と、ヒートアップ運転時
、前記凝縮器（２）のファン（Ｆ）の風量を、デフロス
ト運転時における前記ファン（Ｆ）の風量より小さくす
る風量調節手段（Ｂ）とを備えているものである。

（作用） デフロスト運転時、前記凝縮器（２）のファン（Ｆ）を
運転することにより、高外気時においても、適正な冷媒
量でデフロストすることができ、保護装置が作動しない
保護領域でのデフロスト運転が行なえると共に、氷塊の
落下もなくし得るのであり、また、計量冷媒を用い、デ
フロスト回路を利用してヒートアップ運転する時には、
前記凝縮器（２）のファン（Ｆ）の風量をデフロスト運
転時より小さくしているから、前記ホットガス弁（７）
からリークする冷媒の量を最小にでき、それだけヒート
アンプ能力を向上させ得るのである。

（実施例） 第１図に示すものは、海上コンテナ等に装置される冷凍
装置であり、圧縮機（１）の吐出ガス管（１１）に、凝
縮器ファン（Ｆ）を付設する空冷凝縮器（２１）と、水
配管（３）をもつ水冷凝縮器（２２）とを接続すると共
に、これら凝縮器（２）に、膨張機構（４）、蒸発器（
５）、アキュムレータ（６）を順次冷媒配管（１０）を
介して接続し、冷凍サイクルを形成したものである。

尚、前記ファン（Ｆ）は第１及び第２凝縮器フアン（Ｆ
２−１）（Ｆ２−２）で構成しており、また、蒸発器（
５）には、庫内ファン（Ｆｌ−１）（Ｆ　１−２）を付
設している。

又、前記吐出ガス管（１１）と、蒸発器（５）の入口と
の間には、三方比例弁から成るホットガス弁（７）を介
して前記圧縮機（１）から吐出するホットガスを蒸発器
（５）に導くホットガスバイパス回路（８）を設け、前
記ホットガス弁（７）のバイパス回路（８）に対する開
度調節を行い、該バイパス回路（８）から蒸発器（５）
へ導くホットガス量を調節してチルド運転を可能とする
と共に、前記バイパス回路（８）へのホットガスのバイ
パスは行なわずに全吐出ガスを凝縮及び膨張させて蒸発
器（５）へ導入し、例えば−５°Ｃ〜−６°Ｃ以下のフ
ローズン領域における冷凍運転を可能としている。

又、前記水冷凝縮器（２２）の下流側には、第１及び第
２電磁弁（ＳＶ−１）（ＳＶ−２）で挾まれた計量タン
ク（１２）を介装し、前記第１電磁弁（ＳＶ−１）を閉
じて該弁（ＳＶ−１）の上流側に液冷媒を閉じ込め、し
かる後、前記第２′：ｒｉ磁弁（ＳＶ−２）を閉じるこ
とにより一定量の冷媒を計量すると共に、第１電磁弁（
ＳＶ−１）を開いて一定量の冷媒をデフロスト回路に流
出させるようにしており、この一定量の冷媒によりデフ
ロスト運転及びヒートアップ運転を行うようにしている
。即ち、前記ホットガス弁（７）は主として電動三方弁
を用いるのであって、電圧に比例してホットガスバイパ
ス回路（８）への弁開度を０〜１００％に制御可能とし
て、前記蒸発器（５）へのホットガスバイパス量を制御
して能力調整を行うと同時に、デフロスト運転時開度１
００％とする比例制御弁を用いるのであって、このホッ
トガス弁（７）の電動部（７Ｍ）は後記するコントロー
ラ（２０）によりその弁開度をＰＩＤ制御するのである
。

ｔＴｉ前記コントローラ（２０）は第３図に示す如く中
央演算装置（ＣＰＵ）を備え、その入力側には、庫内温
度の保持すべき所定温度範囲を設定するセントポイント
セレクター（ＣＰＳ）と、蒸発器（５）の吸込側に配置
され、庫内からの戻り空気温度即ち吸入空気温度を検出
するリターンセンサー（Ｒ８）と、吹出側に配置され、
吹田空気温度を検出するサプライセンサー（Ｓ　Ｓ）と
を接続すると共に、前記蒸発器（５）の吸入側と吹出側
の圧力差でフロストを検出してデフロスト開始を旨令を
出力するエアープレッシャスイッチ（ＡＰＳ）と、デフ
ロスト運転完了後一定の時間の経過を計時して、デフロ
スト開始指令を出力するデフロストタイマー（ＤＴ）と
を接続しており、更に、後記するヒートアップ運転を検
出する検出手段（Ａ）と、外気温度を検出する外気温度
検出器（ＴＨ）とを接続している。

そして、前記コントローラ（２０）の出力個には、前記
圧縮機（１）のモータ（ＭＣ）と、前記第１及び第２凝
縮器フアン（Ｆ２−１）（Ｆ２−２）のモータ（ＭＦ２
−１）（ＭＦ２−２）とを接続すると共に、前記蒸発器
ファン（Ｆｌ−１）（Ｆｌ−２）のモータ（ＭＦＩ−１
）（ＭＦｌ−２）を接続しており、更に前記ホットガス
バイパス回路（８）へのホットガスバイパス量を制御す
る前記ホットガス弁（７）の電動部（７Ｍ）と、一定量
の冷媒を計量してデフロスト回路に流出させる前記第１
及び第２電磁弁（ＳＶ−１）（ＳＶ−２）を接続してい
る。

そして、前記セットポイントセレクター（ＣＰＳ）によ
って設定する設定温度に応じて前記コントローラ（２０
）の中央演算装置（ＣＰＵ）の働きで前記リターンセン
サー（Ｒ３）と前記サプライセンサー（ＳＳ）を使い分
け、−５°Ｃより低い冷凍運転の場合は前記リターンセ
ンサー（Ｒ８）をもとに前記圧縮機（１）の発停制御で
庫内温度の調整を行い、又、５°Ｃ以上のチルド運転の
場合は前記サプライセンサー（Ｓ　Ｓ）をもとに前記ホ
ットガス弁（７）の開度制御及び圧縮機（１）の発停制
御で庫内温度の調節を行うようにしている。

又、デフロスト運転は、前記蒸発器（５）がフロストし
て前記エアープレッシャスイッチ（ＡＰＳ）が作動した
り、又は前記デフロストタイマー（ＤＴ）が動作してデ
フロスト運転の開始指令が出ると前記コントローラ（２
０）の制御の下に、前記ホットガス弁（７）や第１及び
第２電磁弁（ＳＶ−１）（ＳＶ−２）を作動させ、一定
量の冷媒を計量して、前記ホットガスバイパス回路（８
）に導いて行なわれるのである。

しかして、本発明は以上のように構成する冷凍装置にお
いて、デフロスト運転時、前記第１凝縮器フアン（Ｆ２
−１）を運転させると共に、ヒートアップ運転を検出す
る検出手段（Ａ）によりヒートアップ運転を検出した時
、前記第１及び第２凝縮器フアン（Ｆ２−１）（Ｆ２−
２）の風量を、デフロスト運転時における前記ファン（
Ｆ２−１）（Ｆ２−２）の風量より小さくする風量調節
手段（Ｂ）を設けるのである。

第２図に示した実施例では、前記ヒートアップ運転を検
出する検出手段（Ａ）は、ヒートアップ運転の運転スイ
ッチを用いると共に、このヒートアップ運転スイッチの
オン動作時にのみ作動する庫内温度検出用サーモ（ＨＴ
ｈ）（以下ヒートアップサーモという）を用いており、
また、風量調節手段（Ｂ）としては、２台の第１及び第
２凝縮器フアン（Ｆ２−１）（Ｆ２−２）のうち、第１
凝縮器フアン（Ｆ２−１）を停止することにより風量調
節を行なうようにしている。

しかして、第２図に示したものは、前記圧縮機（１）の
モータ（ＭＣ）の発停を制御する圧縮機リレー（８８Ｃ
Ｍ）と、前記第１及び第２凝縮器フアン（Ｆ２−１）（
Ｆ２−２）のモータ（ＭＦ２−１）（ＭＦ２−’２）の
発停を制御する第１及び第２凝縮器フアンリレー（８８
ＣＦ１）（８８ＣＦ２）を並列に接続した制御用回路で
あって、この制御回路に、前記ヒートアップサーモ（Ｈ
Ｔｈ）と、前記リターンセンサー（Ｒ９）とサプライセ
ンサー（Ｓ　Ｓ）との一方の検出結果と、セントポイン
トセレクター（ＣＰＳ）とを比較し、庫内温度が前記セ
ントポイントセレクター（ＣＰＳ）で設定する温度より
高くなったときオン動作するサーモスイッチ（ＦＴｈ）
と、前記エアプレッシャスイッチ（ＡＰＳ）とデフロス
トタイマー（ＤＴ）との何れか一方からデフロスト開始
指令が出力したときオン動作するデフロストスイッチ（
ＤＳＷ）との並列回路を直列に接続すると共に、前記ヒ
ートアップサーモ（ＨＴｈ）の逆接点（ＨＴｈ−１）を
、前記第１凝縮器フアン（Ｆ２−１）を制御する第１凝
縮器フアンリレー（８８ＣＦ１）の回路に直列に介装し
たのである。

また、第２図の制御回路では、前記第２凝縮器フアン（
Ｆ２−２）を制御する第２凝縮器フアンリレー（８８０
Ｆ２）には、前記外気温度検出器（ＴＨ）を直列に介装
しており、外気温度が設定値より低い場合にはオフ動作
し、前記第２凝縮器フアン（Ｆ２−２）を停止するよう
にしている。

しかして、以上の構成において、デフロストスイッチ（
ＤＳＷ）がオン動作してデフロスト運転を行う場合、前
記第１電磁弁（ＳＶ−１）を関してポンプダウン運転を
した後、第２電磁弁（Ｓｖ−２）を閉じて計量し、計量
後には、前記ホ。

トガス弁（７）を切換えると同時に前記第１電磁弁（Ｓ
Ｖ−１）を開いて計量した一定量の冷媒をデフロスト回
路に供給して行なうのである。

このデフロスト運転時には、外気温度が設定値より晶い
場合を除いて前記第１及び第２漏縮器フアン（Ｆ２−１
）（Ｆ２−２）が運転されるのであって、このファン（
Ｆ２−１）（Ｆ２−２）の運転によりデフロスト回路を
循環する冷媒が、前記ホットガス弁（７）から前記空冷
凝縮器（２１）側に積極的にリークすることになり、従
って、高外気時においても適正な冷媒量でデフロスト運
転を行なうことができるのである。又、前記デフロスト
運転と同様に前記第１及び第２電磁弁（ＳＶ−１）（Ｓ
Ｖ−２）（７）開閉ニヨＶ）　計ｆｆｉ　ｔ　ル一定量
の冷媒を前記ホｙ）ガスバイパス回路（８）から蒸発器
（５）、圧縮機（１）を循環させてヒートアップ運転を
行うときに゛は、前記ヒートアップサーモ（ＨＴｈ）の
オン動作に連動して前記逆接点（ＨＴｈ−１）がオフ動
作し、前記第１凝縮器フアン（Ｆ２−１）の運転を停止
するのである。従って、前記ホットガス弁（７）からの
冷媒のリークが少なくなって、前記一定量の冷媒を減少
させることなく、ヒートアップ運転を可能とし、従って
ヒートアップ能力が向上するのである。

尚、外気温度が低い場合、前記第２凝縮器フアン（Ｆ　
２−２）が停止しているから、前記凝縮器ファン（Ｆ）
の風量がなくなった状態でヒートアップ運転をすること
になるのである。

従って、デフロスト運転時に運転する前記第１凝縮器フ
アン（Ｆ２−１）をヒートアップ運転時に停止させるこ
とによって、前記第１及び第２電磁弁（Ｓ　Ｖ　−１）
　　（Ｓ　Ｖ　−２）　（Ｄ　Ｄｆｌ　閉ニヨ’）計量
する一定量の冷媒をデフロスト運転と同様にホットガス
バイパス回路（８）に導いてヒートアップ運転を行なっ
ても、前記ホットガス弁（７）からのリークがなく、ヒ
ートアップ能力が向上できるのであり、しかもデフロス
ト運転時は必ず前記第１フアン（Ｆ２−１）が運転して
いるから、前記一定量の冷媒を積極的に前記ホットガス
弁（７）からリークさせることになって、過剰な冷媒を
前記蒸発器（５）へ導くことなく高外気時でもデフロス
ト運転をその保護領域内で確実に行ない得るのである。

尚、本実施例では、空冷凝縮器（２１）に第１及び第２
凝縮器フアン（Ｆ２−１）（Ｆ２−２）を設けて、その
一方をオン・オフして風量調節を行なっているが、風量
を調節する方法は、これに限るものではなく、個別に発
停制御できる多数のファンを設けて、所望の数のファン
を発停させ風量調節を段階的に行なってもよいし、又、
例えばモータの回転数を変更して、風量を連続的に調節
できるファンを用いてもよいのである。

又以上の実施例は、海上コンテナに装置される冷凍装置
に適用したものであるが、その他冷蔵庫にも適用できる
。又、凝縮器（２）として、空冷凝縮器（２１）と水冷
凝縮器（２２）とを併用したが空冷凝縮器（２１）のみ
でもよい。

（発明の効果） 本発明にか＼る冷凍装置は、以上説明したように、デフ
ロスト運転時、前記凝縮器（２）のファン（Ｆ）を運転
させると共に、ヒートアップ運転を検出する検出手段（
Ａ）と、ヒートアップ運転時、前記凝縮器（２）のファ
ン（Ｆ）の風量を、デフロスト運転時における前記ファ
ン（Ｆ）の風量より小さくする風量調節手段（Ｂ）とを
備えているから、デフロスト運転時と同じように、計量
した冷媒を用い、ホットガスをホットガスバイパス回路
（８）に導いてヒートアップ運転しても、ヒートアップ
能力を従来の冷凍装置に比較して向上でき、しかも高外
気時のデフロスト運転においても、適量の冷媒でデフロ
スト運転が行い得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷凍装置の冷媒配管系統図、第２
図は庫外モータ制御回路図、第３図は冷凍装置の作動説
明用ブロック図である。 （１）・・・・・・圧縮機 （２）・・・・・・凝縮器 （５）・・・・・・蒸発器 （８）・・・・・・ホットガスバイパス回路（Ａ）・・
・・・・ヒートアップ運転検出手段（Ｂ）・・・・・・
風量調節手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）圧縮機（１）から吐出するホットガスを、凝縮器（
   ２）をバイパスして蒸発器（５）に導くホットガスバイ
   パス回路（８）と、前記ホットガスをホットガスバイパ
   ス回路（８）に導くホットガス弁（７）とを備え、デフ
   ロスト運転可能とした冷凍装置において、デフロスト運
   転時、前記凝縮器（２）のファン（Ｆ）を運転させると
   共に、ヒートアップ運転を検出する検出手段（Ａ）と、
   ヒートアップ運転時、前記凝縮器（２）のファン（Ｆ）
   の風量を、デフロスト運転時における前記ファン（Ｆ）
   の風量より小さくする風量調節手段（Ｂ）とを備えてい
   ることを特徴とする冷凍装置。