JPH0332713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍装置のデフロスト運転制御装
置、詳しくは、ホツトガス弁とホツトガスバイパ
ス路とを備え、蒸発器にホツトガスを導いてデフ
ロスト運転を行なうようにした冷凍装置のデフロ
スト運転制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、圧縮機から吐出されるホツトガスを、凝
縮器を側路して蒸発器にバイパスさせるホツトガ
スバイパス路を設け、このホツトガスのバイパス
によりデフロストするようにしたものは、例えば
特開昭59−197764号公報に示されている通り知ら
れている。

この従来例は第５図に概略的に示した通り圧縮
機Ａの吐出側と凝縮器Ｃの入口側とを結ぶ高圧ガ
ス管Ｂに、前記凝縮器Ｃ及び膨張弁EVを側路し
て、蒸発器Ｅの入口側に接続するホツトガスバイ
パス路Ｈを、ホツトガス弁HVを介して接続する
と共に、前記凝縮器Ｃと蒸発器Ｅとの間を結ぶ液
管Ｄに、１対の電磁弁SV₁，SV₂から成り、これ
ら電磁弁SV₁，SV₂間の液間部分に一定量の冷媒
を閉じ込め、デフロスト運転時、この冷媒を圧縮
機Ａとホツトガスバイパス路Ｈ及び蒸発器Ｅを含
むデフロスト回路に流出するようにした定量流出
機構を設けたものであつて、デフロスト指令によ
りデフロスト運転を行なう場合、電磁弁SV₁を閉
じてポンプダウン運転を行なうと共に、このポン
プダウン運転終了後前記電磁弁SV₂を閉じ、これ
ら電磁弁SV₁，SV₂間の液管部分ｄに一定量の冷
媒を計量し、然る後前記電磁弁SV₁を開いて、計
量した冷媒を、前記ホツトガス弁HVの開放で形
成するデフロスト回路に流出させ、冷凍運転にお
いて循環する冷媒の全量ではなく、最適冷媒量の
循環によるデフロスト運転が行なえるようにした
ものである。

（発明が解決しようとする問題点） 第５図に示した従来例のように、ホツトガスを
バイパスしてデフロストを行なう場合、冷凍運転
において循環する冷媒の全量を循環させるのでな
く、その一部を循環させるものにおいては、全量
を循環させるものに比較して、例えばデフロスト
運転から通常運転に復帰したとき、高圧圧力が異
常に上昇するため、高圧スイツチや過電流リレー
が働いて運転が行なえなくなつたりする問題を回
避できるのであるが、反面前記ホツトガス弁HV
の漏れなどにより、予め設定する適正冷媒量がデ
フロスト運転の経過について減少し、例えばデフ
ロスト完了タイマーを用い、デフロスト運転の開
始後一定時間の経過でデフロスト運転を終了する
ようにした場合、不完全デフロストのまゝで冷却
運転に復帰し、冷却能力の不足を来たす問題があ
つたし、また、デフロスト完了を検出する完了サ
ーモなどのセンサーを用いてデフロスト運転を終
了するようにした場合には、デフロスト完了が来
ないまゝ長時間にわたつてデフロスト運転が継続
されてしまう問題があつた。

本発明の目的は、冷凍運転において循環する冷
媒の一部を循環させてデフロスト運転を行なう場
合で、デフロスト回路からの漏れが大きい場合で
あつても、デフロストを確実に行なえるようにす
る点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記した問題点を解決するために、
第１図の如く、ホツトガス弁１０とホツトガスバ
イパス路８とを備え、前記ホツトガス弁１０の開
動作で前記バイパス路８を含み、冷凍運転におい
て循環する冷媒の一部を循環させるデフロスト回
路を形成し、蒸発器４にホツトガスをバイパスし
てデフロストを行なうようにした冷凍装置のデフ
ロスト運転制御装置であつて、デフロスト運転の
開始と共にカウントを開始し、一定時間後デフロ
スト完了信号を出力するデフロスト完了タイマー
TMと、デフロスト完了を検出する検出手段とを
備えると共に、これらデフロスト完了タイマー
TM及び検出手段からの出力信号を受け、前記デ
フロスト完了タイマーからのデフロスト完了信号
の出力時で、前記検出手段からのデフロスト完了
信号の出力がないとき、デフロスト運転から冷凍
運転に戻した後デフロスト運転を再開させる再開
信号を出力するコントローラ２０を設けたことを
特徴とするものである。

（作 用） デフロスト運転の開始指示で、前記ホツトガス
バイパス路８を開き、このバイパス路８から蒸発
器４に導かれるホツトガスによりデフロスト運転
を行なうのであるが、このデフロスト運転は、冷
却運転において循環する冷媒の全量を用いること
なく、その一部が前記バイパス路８を基にしたデ
フロスト回路を循環して行なわれるのである。
尚、デフロスト回路を循環する冷媒は、主として
デフロスト運転に先立ち計量して予め設定した一
定量を循環させるのであるが、冷媒の全量のう
ち、１部を凝縮器及び液管部分に溜め込み残りの
冷媒を循環させる場合もある。

そして、デフロスト運転の開始と共に、デフロ
スト完了タイマーがカウントを開始すると共に、
前記検出手段によりデフロスト完了を検出するの
であつて、これらタイマー及び検出手段からの情
報をもとに前記コントローラ２０を動作させ、デ
フロスト完了タイマーが一定時間カウントしてデ
フロスト完了信号を出力した場合で、前記検出手
段からのデフロスト完了信号がない場合には、冷
媒漏れがあつて、デフロストが正常に行なわれて
いないと判断し、デフロスト運転の再開を行なう
のである。

尚、このデフロスト運転の再開は、前記ホツト
ガスバイパス路８を含むデフロスト回路を一旦冷
却運転のサイクルに戻した後、計量する場合に
は、計量した後再びデフロスト回路を形成して行
なうのである。

（実施例） 第２図に示したものは、コンテナ用冷凍装置の
冷媒配管系を示すものであつて、基本的には、第
５図に示した従来例と変りはない。

即ち、第２図において１は圧縮機、２は空冷凝
縮器、３は水冷凝縮器、４は蒸発器、５は感温部
５ａをもつ感温膨張弁、６はアキユウムレータで
あつて、これら各機器は、冷媒配管７によりそれ
ぞれ連結され、前記蒸発器４により庫内空気を冷
却する冷凍サイクルを形成すると共に、前記圧縮
機１の吐出側と空冷凝縮器２の入口側とを結ぶ高
圧ガス管７１には、ホツトガスを前記凝縮器２，
３及び感温膨張弁５を側路して前記蒸発器４に導
くホツトガスバイパス路８を接続し、その出口側
を前記膨張弁５と蒸発器４との間の低圧液管７２
に接続し、そして、このホツトガスバイパス路８
の前記高圧ガス管７１への接続部位にホツトガス
弁１０を介装し、更に、前記凝縮器３と膨張弁５
との間の高圧液管７３には、デフロスト運転の開
始指示で閉じる電磁弁SV₁を設けてポンプダウン
運転可能にする一方、この電磁弁SV₁の上流側即
ち、前記凝縮器３側には、一定間隔を置いて電磁
弁SV₂を介装し、これら電磁弁SV₁，SV₂間の液
管部分において、ポンプダウン運転により閉じ込
める冷媒のうち一定量の冷媒を計量する如く成
し、前記電磁弁SV₂を閉じた状態で前記電磁弁
SV₁を開くことにより、一定量の冷媒をデフロス
ト運転を行なうデフロスト回路、即ち、圧縮機
１、ホツトガス弁１０、ホツトガスバイパス路
８、蒸発器４、アキユウムレータ７から成るデフ
ロスト回路に流出する如く成したものである。

又、第２図に示したものは、前記蒸発器４にド
レンパンヒータ１１を付設しており、前記ホツト
ガスバイパス路５には、その途中に三方電磁弁
SV₃を介装し、ホツトガスを前記ドレンパンヒー
タ１１を経て前記蒸発器４に導く場合と直接導く
場合とを選択できるようにしている。

また、前記膨張弁５の均圧管５ｂは低圧ガス管
７４に接続するのであるが、この均圧管５ｂの途
中には、前記ホツトガスバイパス路８に接続し、
ホツトガスの１部を前記均圧管５ｂに導き、この
ホツトガスの圧力により前記膨張弁５の開度を強
制的に小さくするための制御通路１２を設けてお
り、この制御通路１２の均圧管５ｂへの接続部位
には均圧管５ｂを、前記ホツトガスバイパス路８
と、前記低圧ガス管７４との一方に選択的に連通
し、他方との連通を遮断する三方電磁弁SV₄を設
けている。

尚、第２図において、１３はドライヤ、１４は
リキツドインジケータ、１５は手動閉鎖弁、１６
は蒸発器４に付設する室内フアン、１７は空冷凝
縮器２に付設する室外フアンである。

また、前記ホツトガス弁１０は、主として電動
三方弁であつて、電圧に比例してホツトガスバイ
パス路８への弁開度を０〜100％に制御可能とし、
前記蒸発器４へのホツトガスバイパス量を制御し
て能力調整を行なうと同時にデフロスト運転時開
度100％とする比例制御弁を用いるのであつて、
このホツトガス弁１０の電動部２０Ｍは、後記す
るコントローラ２０によりその弁開度をPID制御
するである。

しかして、本発明は以上の如く構成する冷凍装
置において、前記ホツトガスバイパス路８を介し
て循環するホツトガスによりデフロストを行なう
場合、デフロストを確実に行なえるようにしたも
ので、デフロスト運転の開始とともにカウントを
開始し、一定時間後デフロスト完了信号を出力す
るデフロスト完了タイマーTMと例えば蒸発器４
の出口側の低圧ガス管７４の温度を検知してデフ
ロスト完了を検出する検出手段及び前記デフロス
ト完了タイマーと検出手段からの出力信号に基づ
いて、デフロスト完了タイマーによるデフロスト
完了後、再度デフロスト運転を再開する指示を行
なうコントローラ２０とを用いて構成したもので
ある。

前記デフロスト運転の開始は、12時間をセツト
時間とするデフロストタイマー２Ｄを用いて行な
うのであつて、この運転開始と共にカウントを開
始する前記デフロスト完了タイマーTMは例えば
90分をセツト時間とし、このセツト時間経過後デ
フロスト完了信号を出力する如く成すのである。

また、前記デフロスト完了を検出する検出手段
は、主としてサーミスタセンターTHを用い、前
記蒸発器４出口側の低圧ガス管７４に付設して、
低圧ガス管７４の温度を検知してデフロストを検
出するのである。

そして、以上の如く構成する前記デフロストタ
イマー２Ｄの接点２D₁及びデフロスト完了タイ
マーTM、サーミスタセンサーTHは第１図の如
くコントローラ２０の入力側に接続されてい
る。

このコントローラ２０は、運転スイツチ３−８
８を介して電源２４Ｖが入力する電源部Ｖ、中央
演算処理回路CPU、タイマー回路（デフロスト
タイマー２Ｄ、デフロスト完了タイマーTM及び
記憶回路Ｍを備え、入力側Ｉには前記デフロスト
タイマー２Ｄの接点２D₁の他、蒸発器４の吸込
側に配置され、庫内からの戻り空気温度即ち吸込
空気温度を検出するリターンセンサーRSと、吹
出側に配置され吹出空気温度を検出するサプライ
センサーSSが接続され、また、出力側Ｏには前
記ホツトガス弁１０の電動部２０Ｍと前記電磁弁
SV₁，SV₂のソレノイドリレー２０R₁，２０R₂
と、前記三方電磁弁SV₃，SV₄のソレノイドリレ
ー２０R₃，２０R₄とを接続すると共に、高圧ス
イツチ６３Ｈ、低圧スイツチ６３Ｌ、過電流継電
器５１ｃ、圧縮機１の保護リレー４９ｃと圧縮機
モータの電磁開閉器８８ｃとを直列に接続した圧
縮機モータの発停制御回路及び、前記室内外フア
ン１６及び１７の各モータ８８EF、８８CFとを
それぞれ接続するのであつて、前記デフロスト完
了タイマーTMとサーミスタセンサーTHとから
の信号を受け、前記デフロスト完了タイマーTM
からの完了信号の出力時で、前記サーミスタセン
サーTHからのデフロスト完了信号が出力されて
いないとき、デフロスト運転の再開を指示するの
である。

即ち、前記デフロスト完了タイマーTMからの
完了信号により、一旦デフロスト運転を中止して
冷却運転に移行させると共に、ポンプダウン運転
を行ない、そしてデフロスト回路に流出する冷媒
の計量を行なつた後、デフロスト運転を行なうよ
うにするのであつて、前記デフロストタイマー
TMからの完了信号により、電磁弁SV₁を開いた
まゝ閉じている電磁弁SV₂を開くと共にホツトガ
ス弁１０を０％開度に制御してデフロスト回路か
ら冷媒サイクルの回路に切換えるのである。そし
て、この状態で例えば５秒の時間経過後、前記電
磁弁SV₁を閉じてポンプダウン運転を行ない、後
記する如くデフロスト回路に流出する冷媒の計量
を行なつた後、前記ホツトガス弁１０を100％開
度としてデフロスト回路を形成し、前記電磁弁
SV₁を開いて、前記デフロスト回路に計量した一
定量の冷媒を流出させることにより、再びデフロ
スト運転を行なうのである。

尚、以上の構成において、蒸発器４において冷
却する空気度の調整は、前記コントローラ２０の
セツトポイントセレクター（図示せず）で設定す
る設定温度が例えば−３℃より低い冷凍運転にお
いては、吸込側のリターンセンサーRSをもとに
図示していないが、圧縮機１の発停制御により行
ない、また、−３℃以上の冷蔵運転においては、
吹出側のサプライセンサーSSをもとに前記ホツ
トガス弁１０を０〜100％の開度に制御し、この
開度に応じた流量でホツトガスをバイパスさせる
ことにより行なうである。

そして、以上の如く冷凍又は冷蔵運転を行なつ
ているとき、デフロストタイマー２Ｄがカウント
アツプ接点２D₁が閉動作してデフロスト運転の
開始指令が出るとデフロスト運転が行なわれるの
である。

次に、このデフロスト運転を第３図に示したフ
ローチヤートに従つて説明する。

前記した如くデフロスト運転の開始指令が出る
と、前記圧縮機１を駆動させた状態で前記電磁弁
SV₁のソレノイドリレー２０R₁を消磁させて該電
磁弁SV₁を閉じ、先ずポンプダウン運転が行なわ
れる。

尚、デフロスト運転開始の出力が出されたと
き、前記圧縮機１が前記リターンセンサーRSを
もとに発停制御されて停止している場合には、前
記センサーRSによるサーモ動作を中止し、前記
圧縮機１を駆動させるのである。

そして、このポンプダウン運転で液冷媒は、前
記凝縮器２，３及び前記電磁弁SV₁に至る液管部
分に閉じ込められると共に、この閉じ込みにより
圧縮機１の吸入側における低圧圧力が低下し、こ
の低圧圧力が前記低圧スイツチ６３Ｌの設定位置
より低くなると、該スイツチ６３Ｌがオフ（開）
し、前記圧縮機モータの発停制御回路が開路し、
前記圧縮機モータの電磁開閉器８８ｃが消磁れて
圧縮機１が停止し、ポンプダウン運転が終了るの
でる。

このポンプダウン運転の終了後、前記電磁弁
SV₂のソレノイドリレー２０R₂により、該電磁弁
SV₂が閉じて、前記電磁弁SV₁，SV₂間でデフロ
スト冷媒が計量れると共に、前記デフロスト完了
タイマーTMがカウント開始し、また、三方電磁
弁SV₃，SV₄のソレノイドリレー２０R₃，２０R₄
が動作して、三方電磁弁SV₃によりホツトガスバ
イパス路８がドレンパンヒータ１１に連通し、蒸
発器４の入口側に連通する如く成し、また、前記
三方電磁弁SV₄により前記膨張弁５の均圧管５ｂ
が低圧ガス管７４に連通する如く成一方、前記電
磁弁SV₁がソレノイドリレー２０R₁の動作で開、
つ、前記ホツトガス弁１０が100％開度で開き前
記したデフロスト回路を形成するのでる。

しかして、前記電磁弁SV₂の閉動作により前記
液管部分７３に閉じ込める液冷媒を前記電磁弁
SV₁との間で一定量計量ると共に、前記電磁弁
SV₁の開動作により流出させられるのでる。

このとき、前記電磁弁SV₁，SV₂間に閉じ込る
られてる一定量の冷却媒媒は、デフロスト回路内
の圧力に対高低圧差がるめ、前記電磁弁SV₁の開
動作により、ガス化て蒸発器４を含む前記デフロ
スト回路に流出すると共に、この流出により低圧
圧力が上昇し、低圧スイツチ６３Ｌの設定値より
高くなつて前記電磁開閉器８８ｃがオン（閉）、
前記圧縮機１が起動されるのでる。

そして、この起動時、室内フアン１６は、停止
されると共に、前記圧縮機１の駆動により前記一
定量の冷媒がデフロスト回路を循環し、ホツトガ
スバイパス路８、ドレンパンヒータ１１から蒸発
器４に流入するホツトガスによりデフロストが行
なえるのである。

このデフロスト運転は一定量の冷媒を循環せて
行なうものであつて、デフロスト運転を行なう直
前の冷凍又は冷蔵運転で循環する冷媒の全量を循
環させるものでないから、これら直前の運転状態
如何に拘わらず、常に最適なデフロストが可能で
あるが、このデフロスト運転時、前記した一定量
の冷媒が、例えばホツトガス弁１０の漏れなどに
より減少し、所望のデフロスト能力が得られなく
なる場合が生ずる。

この場合デフロスト完了タイマーTMでセツト
する設定時間内では完全なデフロストが行なえな
いことになるのであるから、前記完了タイマー
TMのみによりデフロスト運転を終了するように
すれば、不完全なデフロストのままで冷却運転が
行なわれることになり、能力不足が生ずると共
に、サーミスタセンサーTHのみでデフロスト運
転を終了しようとすれば、デフロスト運転の終了
が行なえないことになるのでる。

所が前記した実施例によると、前記コントロー
ラ２０を用い、前記デフロスト完了タイマーTM
からの完了信号の出力時で、前記サーミスタセン
サーTHからのデフロスト完了信号が出力されな
いとき、つまり、デフロスト完了温度に達ていな
いときには、デフロスト異常と判断され、デフロ
スト運転の再開が行なわれ、この結果デフロスト
が確実に行なわれのである。

即ち、このデフロスト運転の再開は前記した如
く、ポンプダウン運転を行なつて、冷媒の計量を
行なうと共に、デフロスト回路を形成して、この
デフロスト回路に計量した冷媒を流出後行なうの
であつて、前回のデフロスト運転で減少した冷媒
が再開されるデフロスト運転では補充されて最適
なデフロストが可能な冷媒量になるから、この再
開されたデフロスト運転においてデフロストが確
実に行なえるのである。

尚、第４図に示したタイマチヤートの如く再開
されたデフロスト運転においてもその再開と同時
に前記完了タイマーTMがカウントを開始し、セ
ツト時間の経過により完了信号が出力されるデフ
ロスト運転は一旦終了することになるが、この完
了信号の以前に前記サーミスタセンサーTHから
デフロスト完了信号が出力されれば、前記タイマ
ーTMからの完了信号の出力を待たずにデフロス
ト運転を終了するのであり、また、前記タイマー
TMからの完了信号の出力時サーミスタセンサー
THからデフロスト完了信号が出力されないと再
びデフロスト運転の再開が指示されるのであり、
前記した過程を経て再開されるが、何れにしても
前記サーミスタセンサーTHからのデフロスト完
了信号の出力でデフロスト運転を終了するのであ
る。

尚、デフロスト完了信号が出力すると、前記電
磁弁SV₂のソレノイドリレー２０R₂がオン動作し
て開いて通常の冷凍運転又は冷蔵運転に移行する
と共に、デフロストタイマー２Ｄがカウントを開
始するのである。

又、冷凍運転に移行するときには、前記ホツト
ガス弁１０は開度０％に制御されると共に、冷蔵
運転に移動するときには、前記ホツトガス弁１０
は、コントローラ２０によるPID制御で開度制御
されるのである。そして、ホツトガスバイパスに
より能力を制御する場合、前記三方電磁弁SV₃を
ホツトガスがドレンパンヒータ１１をバイパスし
て蒸発器４の入口側に導かれるように動作させる
と共に、前記三方電磁弁SV₄を、均圧管５ｂが制
御通路１２に連通し、ホツトガスの圧力が前記膨
張弁５に作用しその開度が強制的に小さくなるよ
うに動作させるのである。

以上説明した実施例は、液管７３に二つの電磁
弁SV₁，SV₂を介装し、ポンプダウン運転を行な
うと共に、一定量の冷媒を計量してデフロスト回
路に流出するようにしたが、前記電磁弁SV₁，
SV₂を用いた定量流出機構を構成して一定量の冷
媒を計量し、この一定量の冷媒を前記デフロスト
回路に循環させる必要はなく、冷凍運転において
循環する全冷媒の一部を循環させるようにすれば
よい。

また、デフロスト運転開始の指令は本実施例で
はデフロストタイマー２Ｄの接点２D₁で行なう
ようにしているが、その他手動デフロストスイツ
チや蒸発器空気出入口の圧力損失を検出するエア
ープレツシヤスイツチを用いてもよい。

エアープレツシヤスイツチを用いた場合には、
デフロストが不完全の場合、このエアープレツシ
ヤスイツチにより再度デフロスト開始信号が発す
る場合もあるが、エアープレツシヤスイツチの設
定圧力如何によつてその開始信号が発しない場合
もあるので、このような場合にも本発明は有効で
ある。

（発明の効果） 本発明は、デフロスト運転の開始と共にカウン
トを開始し、一定時間後デフロスト完了信号を出
力するデフロスト完了タイマーと、デフロスト完
了を検出する検出手段とを用い、しかも、前記デ
フロスト完了タイマーからのデフロスト完了信号
の出力時で前記検出手段からのデフロスト完了信
号がない時、デフロスト運転から冷凍運転に戻し
た後デフロスト運転の再開を指示するコントロー
ラを設けたから、デフロスト運転を行なう直前の
冷却運転で循環する冷媒の全量を用いることな
く、その一部の冷媒を循環させるデフロスト運転
において、前記デフロスト回路からの冷媒の漏れ
があつて、正常なデフロスト運転が行なえない場
合でも、デフロストを確実に行なえるのである。

即ち、本発明は、前記デフロスト完了タイマー
からデフロスト完了信号の出力時、前記検出手段
からの完了信号の出力がないと、デフロスト回路
中を循環する冷媒が漏れて正常なデフロストが行
なえないと判断し、つまりデフロスト異常と判断
し、デフロスト運転から冷凍運転に戻した後、デ
フロスト運転を再開するようにしたから、前記し
た如く漏れがあつても、デフロスト運転の再開に
より確実に完了させることができるのである。

従つて、不完全デフロストのまゝ冷却運転に移
り冷却能力不足が生じたり、デフロスト運転に時
間が掛かり過ぎたりする問題は解決できるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略電気回路
図、第２図は本発明を適用する冷媒装置の一例を
示す冷媒配管系統図、第３図はフローチヤート
図、第４図はタイムチヤート図、第５図は従来例
を示す概略の冷媒配管系統図である。 ４…蒸発器、８…ホツトガスバイパス路、１０
…ホツトガス弁、２０…コントローラ、TM…デ
フロスト完了タイマー、TH…サーミスタセンサ
ー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホツトガス弁１０とホツトガスバイパス路８
   とを備え、前記ホツトガス弁１０の開動作で前記
   バイパス路８を含み、冷凍運転において循環する
   冷媒の一部を循環させるデフロスト回路を形成
   し、蒸発器４にホツトガスをバイパスしてデフロ
   ストを行うようにした冷凍装置のデフロスト運転
   制御装置であつて、デフロスト運転の開始と共に
   カウントを開始し、一定時間後デフロスト完了信
   号を出力するデフロスト完了タイマー（TM）
   と、デフロスト完了を検出する検出手段とを備え
   ると共に、これらデフロスト完了タイマー
   （TM）及び検出手段からの出力信号を受け、前
   記デフロスト完了タイマーからのデフロスト完了
   信号の出力時で、前記検出手段からのデフロスト
   完了信号の出力がないとき、デフロスト運転から
   冷凍運転に戻した後、デフロスト運転を再開させ
   る再開信号を出力するコントローラ２０を設けた
   ことを特徴とする冷凍装置のデフロスト運転制御
   装置。