JPH04353374A - 冷凍サイクル装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，冷凍サイクル装置に係
り，具体的には該冷凍サイクル装置の除霜構造に関する
。

【０００２】

【従来技術】一般に，冷凍サイクル装置においては，高
圧の液体冷媒を減圧装置により減圧させ，その後，蒸発
器内において，冷媒を蒸発，気化させる。このとき，蒸
発器が０℃以下となり，庫内の水分が蒸発器に凍結する
場合がある。このように蒸発器に凍結が発生すると，風
量が低下し，冷凍サイクル装置の冷却性能の低下を招く
。

【０００３】そこで，一般的には，定期的に冷却運転を
停止し，ホットガス方式などにより除霜運転を行ってい
る。ここで，ホットガス方式とは，圧縮機の吐出ガスを
直接蒸発器へ送り込み，除霜を行う方法をいう。しかし
ながら，ホットガス方式などの除霜方法においては，圧
縮機の吐出ガスを蒸発器へ送り込むため，蒸発器全体が
温度上昇してしまう。また，長時間の除霜運転は，圧縮
機にとっても好ましくない。

【０００４】そこで，上記不具合を解決する手段の一つ
として，着霜しやすい部分のみを効率良く除霜する方法
が考え出された（例えば，特開昭６２−１４７２７４号
公報）。この除霜方法は，図６に示すごとく，圧縮機９
１，凝縮器９２，減圧装置９３，蒸発器９４を順次直列
に接続した冷凍サイクル装置において，着霜しやすい蒸
発器下部に除霜用ヒータ９５を設けたものである。また
，蒸発器９４の入口及び出口には，圧縮機９１のＯＮ・
ＯＦＦに連動して開閉すると共に除霜時閉路する開閉弁
（図示略）を設け，かつ蒸発器の入口と出口とをバイパ
スする連通管９６には逆止弁９７を設けている。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来の冷凍サ
イクル装置においては，除霜時には，連通管により蒸発
器の入口と出口とをバイパスさせているため，蒸発器全
体の温度が上昇する。そのため，除霜時には，冷却が行
われず，庫内温度が上昇してしまう。本発明は，かかる
従来の問題点に鑑み，除霜運転時における庫内温度の上
昇を抑制することができる，冷凍サイクル装置を提供し
ようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は，順次直列に接続された圧
縮機，凝縮器，第１減圧装置，第１蒸発器，第２減圧装
置，第２蒸発器よりなり，第１蒸発器側より第２蒸発器
側へ吸入空気を供給するための空気流路を有する冷凍サ
イクル装置であって，上記第１減圧装置には，冷却運転
時に閉じる第１電磁弁を並列に接続し，また上記第２減
圧装置には，除霜運転時に閉じる第２電磁弁を並列に接
続し，また上記空気流路には，第１蒸発器と第２蒸発器
との間に中間吸入口を設け，該中間吸入口には，除霜運
転時に第２蒸発器の方向にのみ吸入空気を供給するため
のダンパを設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置に
ある。本発明において最も注目すべきことは，除霜運転
時には，第１電磁弁及び第２電磁弁の開閉操作，ダンパ
の開閉操作により，着霜しやすい第１蒸発器のみ除霜を
行うと同時に，第２蒸発器による冷却運転も行うように
構成したことにある。

【０００７】

【作用及び効果】本発明においては，通常の冷却運転時
には，第１電磁弁を閉じる。また，第２電磁弁は開いて
いる。これにより，凝縮器より送られてきた冷媒が，第
１減圧装置を通り，該第１減圧装置において減圧させら
れる。その後，冷媒は，第２電磁弁を経て第２蒸発器に
入る。そして第１蒸発器及び第２蒸発器において，熱を
奪いながら蒸発，気化する。このとき，空気流路におい
て，吸入空気の冷却を行う。冷却運転が続くと，主とし
て風上側の第１蒸発器において，着霜が進行する。

【０００８】そこで，除霜運転を行う。除霜運転時には
，上記第１電磁弁を開く一方，第２電磁弁を閉じる。 また，ダンパにより，中間吸入口より第２蒸発器の方向
にのみ吸入空気を供給する。これにより，第１蒸発器に
は，凝縮器からの冷媒が第１電磁弁を経て直接流れ込む
。そのため，第１蒸発器は，高温状態となる。また，上
記ダンパにより第１蒸発器側の空気流路は，空気の流れ
がない。そのため，第１蒸発器において，効率的に除霜
が行われる。

【０００９】また，このとき第２蒸発器には，第２減圧
装置により減圧させられた冷媒が流れ込む。そのため，
第２蒸発器において，上記中間吸入口より空気流路内に
流入した吸入空気の冷却が行われる。それ故，除霜運転
時も第２蒸発器により冷却運転を行うことができる。し
たがって，本発明によれば，除霜運転時における庫内温
度の上昇を抑制することが可能な，冷凍サイクル装置を
提供することができる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例にかかる冷凍サイクル装置に
つき，図１〜図５を用いて説明する。本例装置は，図１
及び図２に示すごとく，順次直列に接続された圧縮機１
１，凝縮器１２，第１減圧装置１３１，第１蒸発器１４
１，第２減圧装置１３２，第２蒸発器１４２よりなり，
第１蒸発器１４１側より第２蒸発器１４２側へ吸入空気
を供給するための空気流路１８を有する。そして，第１
減圧装置１３１には，冷却運転時に閉じる第１電磁弁１
５１を並列に接続してある。また，第２減圧装置１３２
には，除霜運転時に閉じる第２電磁弁１５２を並列に接
続してある。また，空気流路１８には，第１蒸発器１４
１と第２蒸発器１４２との間に中間吸入口１８３を設け
，該中間吸入口１８３には，除霜運転時に第２蒸発器１
４２の方向にのみ吸入空気を供給するためのダンパ１９
を設けてある。

【００１１】本例装置は，保冷庫１０を有しており，該
保冷庫１０内に上記空気流路１８を設けてある。該空気
流路１８は，図２に示すごとく，吸入口１８１と排出口
１８２とを有しており，両者の間に上記中間吸入口１８
３を設けてある。そして，中間吸入口１８３と吸入口１
８１との間に，上記第１蒸発器１４１を配設してある。 また，中間吸入口１８３と排出口１８２との間に，上記
第２蒸発器１４２を配設してある。

【００１２】上記ダンパ１９は，中間吸入口１８３に開
閉可能に配設してあり，図２においてＰ１の位置で中間
吸入口１８３を閉じ，図２においてＰ２の位置で中間吸
入口１８３を開くと共に空気流路１８を第１蒸発器１４
１と第２蒸発器１４２との間の中間位置で遮断するよう
にしている。上記第１電磁弁１５１は，図１に示すごと
く，上記第１減圧装置１３１に並列に設けたバイパス通
路１５１０に介設してある。また，上記第２電磁弁１５
２は，上記第２減圧装置１３２に並列に設けたバイパス
通路１５２０に介設してある。なお，本例においては，
上記第１減圧装置１３１，第２減圧装置１３２として，
キャピラリチューブを用いている。

【００１３】上記第１蒸発器１４１の出口には，サーミ
スタ２２を配設し，該サーミスタ２２により第１蒸発器
１４１の出口温度を検出するようにしている。そして，
上記第１電磁弁１５１，第２電磁弁１５２，サーミスタ
２２は，図４に示すごとく，アンプ２１に接続してある
。なお，図１において，符号１６は，アキュームレータ
，符号１７はファンを示す。また，図４において，符号
１９０はダンパ開閉用モータ，符号２４は電磁開閉器を
示す。

【００１４】本例装置は，上記のように構成されている
ので，次の作用効果を呈する。即ち，通常の冷却運転時
には，図１において，第１電磁弁１５１を閉じる一方，
第２電磁弁１５２を開く。また，図２において，ダンパ
１９をＰ１の位置に動かして，中間吸入口１８３を閉じ
ておく。これにより，凝縮器１２より送られてきた冷媒
が，第１減圧装置１３１を通り，該第１減圧装置１３１
において減圧させられる。その後，冷媒は，第２電磁弁
を経て第２蒸発器に入る。そして，第１蒸発器１４１及
び第２蒸発器１４２において，熱を奪いながら，蒸発，
気化する。このとき，吸入空気は，図２に示すごとく，
吸入口１８１から空気流路１８内に流入し，第１蒸発器
１４１及び第２蒸発器１４２により冷却される。

【００１５】冷却運転が続くと，着霜が発生する。この
とき，着霜は，風上側から進行する。そのため，図３に
示すごとく，霜４は，主に第１蒸発器１４１に付着し，
第２蒸発器１４２には殆ど付着しない。そこで，第１蒸
発器１４１に付着した霜４を除去するため除霜運転を行
う。除霜運転時には，図１において，第１電磁弁１５１
を開く一方，第２電磁弁１５２を閉じる。また，図２に
おいて，ダンパ１９をＰ２の位置へ動かして，中間吸入
口１８３を開いておく。このとき，空気流路１８は，ダ
ンパ１９により中間吸入口１８３において遮断される。

【００１６】これにより，第１蒸発器１４１には，凝縮
器１２からの冷媒が第１電磁弁を経て直接流れ込む。そ
のため，第１蒸発器１４１は，高温状態となる。また，
上記ダンパ１９により遮断されているため，第１蒸発器
１４１側の空気流路１８は，空気の流れがない。そのた
め，第１蒸発器１４１において，効率的に除霜が行われ
る。また，第２蒸発器１４２には，第２減圧装置１３２
により減圧させられた冷媒が流れ込む。そのため，第２
蒸発器１４２は低温となる。このとき，吸入空気は，図
２に示すごとく，中間吸入口１８３から空気流路１８内
に吸入され，第２蒸発器１４２の方向にのみ供給される
。そのため，上記除霜を行いながら，第２蒸発器１４２
においては，吸入空気の冷却が行われる。

【００１７】次に，図５に示す制御フローチャートに従
って，本例装置の作動を詳細に説明する。ここでは，タ
イマにより，除霜運転の開始時期を決定している。まず
，ステップ３０１において，運転開始の指令を出すと，
ステップ３０２において，タイマがスタートし，経過時
間をカウントし始める。次に，ステップ３０３において
，ダンパ位置をＰ１（図２参照）に設定する。また，ス
テップ３０４において，第２電磁弁を開く。また，ステ
ップ３０５において，第１電磁弁を閉じる。この状態で
，ステップ３０６において，圧縮機を作動させて，通常
の冷却運転を行う。

【００１８】ステップ３０７においては，タイマが６時
間を経過したか否かの判断を行う。そして，タイマが６
時間を経過するまでの間は，ステップ３０７よりステッ
プ３０２へ戻り，冷却運転を続ける。時間経過とともに
着霜が進行し，タイマが６時間を経過したとき，除霜運
転のために，ステップ３０７よりステップ３０８へ進む
。ステップ３０８において，ダンパ位置をＰ２（図２参
照）に設定する。また，ステップ３０９において，第１
電磁弁を開く。また，ステップ３１０において，第２電
磁弁を閉じる。これにより，除霜運転となる。

【００１９】ステップ３１１においては，第１蒸発器の
出口温度が３℃を越えたか否かの判断を行う。３℃以下
のときには，ステップ３１１よりステップ３０８へ戻り
，除霜運転を続ける。そして，第１蒸発器の出口温度が
３℃よりも高くなったとき，ステップ３１１よりステッ
プ３１２へと進み，タイマリセットが行われる。その後
，ステップ３０２へ戻り，除霜運転が終了する。そして
，通常の冷却運転に復帰する。

【００２０】このように，本例によれば，除霜運転時も
連続的に冷却運転を行うことができる。それ故，除霜運
転時における庫内温度の上昇を抑制することができる。 なお，上記制御フローチャートにおいては，タイマによ
り除霜運転を開始したが，これに限定されることなく，
光センサなどにより着霜量を検出して除霜運転を開始す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例にかかる冷凍サイクル装置の概略説明図
。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図。

【図３】実施例の冷凍サイクル装置における着霜状態を
示すための説明図。

【図４】実施例の冷凍サイクル装置の電気回路図。

【図５】実施例の冷凍サイクル装置の制御フローチャー
ト。

【図６】従来の冷凍サイクル装置の概略説明図。

【符号の説明】

１１．．．圧縮機， １２．．．凝縮器． １３１．．．第１減圧装置， １３２．．．第２減圧装置， １４１．．．第１蒸発器， １４２．．．第２蒸発器， １５１．．．第１電磁弁， １５２．．．第２電磁弁， １８．．．空気流路， １８３．．．中間吸入口， １９．．．ダンパ，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　順次直列に接続された圧縮機，凝縮器
   ，第１減圧装置，第１蒸発器，第２減圧装置，第２蒸発
   器よりなり，第１蒸発器側より第２蒸発器側へ吸入空気
   を供給するための空気流路を有する冷凍サイクル装置で
   あって，上記第１減圧装置には，冷却運転時に閉じる第
   １電磁弁を並列に接続し，また上記第２減圧装置には，
   除霜運転時に閉じる第２電磁弁を並列に接続し，また上
   記空気流路には，第１蒸発器と第２蒸発器との間に中間
   吸入口を設け，該中間吸入口には，除霜運転時に第２蒸
   発器の方向にのみ吸入空気を供給するためのダンパを設
   けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。