JPH046380A - 冷凍機 - 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】

本発明は冷凍機に関し、詳しくは、除霜運転時の制御の
改良に関する。

【従来の技術】

「圧縮手段→庫外側熱交換手段→減圧手段→庫内側熱交
換手段→圧縮手段」から成る冷媒回路を循環する冷媒と
の熱交換によって、冷凍庫内の空気を冷却する冷凍機が
提供されている。 上記冷凍機に於いて、庫内側熱交換手段の表面に成る程
度の量の霜が付着すると、該霜を取り除くべく、除霜運
転が行われる。即ち、圧縮機により高温高圧ガスとされ
た冷媒を、あまり温度を低下させずに庫内側熱交換手段
に送り込むことによって、該庫内側熱交換手段表面の霜
を溶かす運転が行われる。

【発明が解決しようとする課題】

除Ｎ運転時には、冷凍庫内の空気冷却は停止される。ま
た、上述のように、高温の冷媒が庫内側熱交換手段に流
入する。 したがって、除霜時の庫内空気温の上昇を低減するため
には、速やかな除霜、即ち、除霜所要時間の短縮が要請
される。 ところで、除霜運転前に於いて、冷媒圧縮機が停止され
ている場合がある。 例えば、庫内空気温の過冷却を防止するために停止され
ている場合（以下、「保冷モード」という）である。或
いは、複数の冷媒回路の設置された冷凍機では、必要と
される冷凍能力に応じて運転する冷媒回路を切り換える
場合もあり、かかる場合、一方の冷媒回路の圧縮機は停
止される。 しかるに、停止状態にある回路の冷媒温度は低温である
。したがって、該停止状態から開始される除霜の場合、
その所要時間は長時間となり、前記要請に反する。 本発明は、除霜運転前に冷媒圧縮機が停止されている場
合にも、除霜所要時間を短くできる冷凍機の提供を目的
とする。

【課題を解決するための手段】

本発明の冷凍機は、所定条件下で除霜モードの設定を指
令するモード管理手段と、冷媒回路に設置されている。 冷媒圧縮機の作動状態を検出する手段と、除霜モード指
令時に於いて冷媒圧縮機が作動停止中の場合は除霜運転
に先立って冷媒の暖気運転を実行させる制御手段とを有
し、冷媒回路を循環する冷媒との熱交換により冷凍庫内
の空気冷却を行うものである。 上記に於いて、冷媒回路は、「圧縮手段−庫外側熱交換
手段一減圧手段一庫内側熱交換手段一圧縮手段Ｊより成
る。これにより、冷凍サイクルが実現される。 また、除霜運転は、例えば、庫外側熱交換手段及び減圧
手段にバイパス通路を設け、該バイパス通路を冷媒通路
として使用することにより、冷媒の温度低下を防止する
運転である。 また、暖気運転は、例えば、庫外側熱交換手段の近傍に
設置されている熱交換促進手段（ファン等）を停止させ
、冷媒の放熱を抑制して冷凍機を運転するものである。

【作用】

冷媒回路を構成する庫内側熱交換手段に所定量の霜が付
着する等して、除霜モードの設定が指令されると、冷媒
圧縮機（複数有る場合は、各冷媒圧縮機）が停止中か否
か判定される。 もし、停止中であれば、除霜運転に先立って暖気運転が
実行され、冷媒の温度が高肥られる。 このため、除霜運転の開始時には、冷媒温度が十分に上
昇しており、したがって、除霜所要時間も短時間で足り
る。

【実施例】

以下、本発明の詳細な説明する。 （１）単一の冷媒回路の場合 まず、冷媒回路が１基である実施例について説明する。 第１図（ａ）及び（ｂ）は、本実施例にがかる冷凍機の
冷媒回路の制御を説明するフローチャートであり、第２
図は上記冷媒回路の構ｔ？、説明図である。また、第３
図は上記冷媒回路の作動を制御する電気回路の構成説明
図である。 第２図において１０は庫外機、２０は庫内機を示す。図
示のように、本冷媒回路は、「圧縮機１→コンデンサ（
庫外側熱交換手段）２→レシーバ３−＋エキスパンショ
ンバルブ（減圧手段＞４−エバポレータ（庫内側熱交換
手段）５−アキュムレタ６−圧縮機１」という循環回路
として構成されており、該回路内を流れる冷媒の状態変
化を利用して、冷凍庫内の空気を冷却するものである。 上記に於いて、圧縮機１は、圧縮機１と駆動源とを接続
するクラッチの断続を、圧縮機ソレノイドＩＩにより制
御することによって、その作動を制御される。 また、コンデンサ２には、除霜運転モード時に冷媒のバ
イパス通路を構成する第１バルブ７の回路が並列に配設
されており、同様に、エキスパンションバルブ４には、
第２バルブ８の回路が並列に配設されている。なお、第
１バルブ７の開閉は第１バルブソレノイド７Ｉにより、
第２バルブ８の開閉は第２バルブソレノイド８１により
、それぞれ制御される。 また、コンデンサ２の近傍には、コンデンサ２を通過す
る冷媒の放熱を促進するためのコンデンサファン２１が
設置されており、同様に、エバポレータ５の近傍には、
エバポレータ５を通過する冷媒の吸熱及び冷凍庫内の冷
却を促進するためのり〜リングファン５１が設置されて
いる。コンデンサファン２１の作動はコンデンサファン
モータ２１Ｍにより、クーリングファン５１の作動はり
〜リングファンモータ５１Ｍにより、それぞれ制御され
る。 また、冷凍庫内には、冷凍庫内温度を検出する庫内サー
ミスタ９１、及び、除霜時のエバボレタ出口近傍の温度
を検出する除霜サーミスタ９２が、それぞれ設置されて
いる。 かかる構成の冷媒回路の作動は、第３図図示の制御回路
によって制御される。 即ち、制御アンプ１０には、後述の制御を実行するため
の制御プログラムが格納されており、庫内サーミスタ９
１及び除霜サーミスタ９２からの検出信号を入力すると
ともに、 ・圧縮機ソレノイド１１の給電回路のリレー接点１１ｂ
を開閉するためのリレー１１ａへの制御信号。 ・第１バルブソレノイド７１及び第２バルブソレノイド
８１の給電回路のリレー接点７１ｂを開閉するためのリ
レー７１８への制御信号。 ・コンデンサファンモータ２１Ｍの給電回路のリレー接
点２１ｂを開閉するためのリレー２１ａへの制御信号。 ・クーリングファンモータ５１Ｍの給電回路のリレー接
点５１ｂを開閉するためのリレー５１ａへの制御信号。 をそれぞれ出力する。これにより、下記の制御が実行さ
れる。 以下、制御について述べる。 制御アンプ１０は、例えば、図示しないメイン電源の投
入によって第１図（ａ）に示す処理をスタトする。 まず、検出される庫内温度が、所定の冷凍条件である場
合（Ｓ　１１　；　ＹＥＳ、例えば、庫内温度が所定温
度以上となった場合）は、冷凍運転モトを設定する＜５
１３）。これにより、圧縮機ソレノイド１１の給電回路
のリレー接点１１ｂ１コンデンサフアンモータ２１Ｍの
給電回路のリレー接点２１ｂ１及び、クーリングファン
モータ５１Ｍの給電回路のリレー接点５１ｂが閉成され
、冷凍運転が実行される。 また、検出される庫内温度が、所定の冷凍条件でない場
合（Ｓｌｌ；Ｎｏ１例えば、庫内温度が所定温度以下と
なった場合）は、保冷モードを設定する（Ｓ１５）。こ
れにより、圧縮機ソレノイド１１の給電回路のリレー接
点１１ｂが開成されて、冷媒の循環が停止される。なお
、コンデンサファンモータ２１Ｍのリレー接点２１ｂ１
及びクーリングファンモータ５１Ｍのリレー接点５１ｂ
は閉成されたままである。 一方、除霜サーミスタ９２の検出温度が所定の除霜温度
となった場合は（Ｓ１７；ＹＥＳ）、第１図（ｂ）の除
霜制御を実行する（３１９）。 まず、除霜制御開始時に於いて、圧縮機１が作動中か否
か、即ち、冷凍運転モードであるか、保冷モードである
かを判定する（５５１）。 冷凍運転モードである場合（Ｓ　５１　；　ＹＥＳ）は
、冷媒の温度が充分に高いため、直ちに除霜運転モード
を設定する（５５７）。これにより、圧縮機ソレノイド
１１の給電回路のリレー接点１１ｂは引続き閉成される
とともに、第１パルプツレメイド７１及び第２バルブソ
レノイド８１の給電回路のリレー接点７１ｂが閉成され
て第１バルブ７及び第２バルブ８が開かれる。即ち、圧
縮機１によって圧縮されて高温・高圧とされた冷媒ガス
の大部分は、第１バルブ及び第２バルブ側の回路を流れ
て（即ち、あまり温度低下せずに）、エバポレータ５に
流入し、該エバポレータ５表面の霜を加熱する。なお、
コンデンサファンモータ２１Ｍのリレー接点２１ｂ及び
クーリングファンモタ５１Ｍのリレー接点５１ｂは開成
され、冷媒と空気との熱交換は抑制される。 一方、ステップＳ５１で、保冷モードであるとされた場
合（３５１；Ｎｏ）は、暖気運転モードを設定する（Ｓ
５３）。これにより、圧縮機ソレノイド１１の給電回路
のリレー接点１　ｌ　ｂが閉成されて、冷媒の循環が開
始される。なお、第１バルブソレノイド７１及び第２バ
ルブソレノイド８１の給電回路のリレー接点７１ｂは開
成されたままであり、第１バルブ７及び第２バルブ８は
閉じられている。また、コンデンサファンモータ２１Ｍ
のリレー接点２１ｂ及びクーリングファンモタ５１Ｍの
リレー接点５１ｂは開成状態とされて冷媒と空気との熱
交換は抑制される。 こうして暖気運転が行われて、暖気終了条件が満たされ
ると（Ｓ５５　；ＹＥＳ）　、除霜運転モードが設定さ
れて（３５７）、前述の除霜運転が開始される。暖気終
了条件は、冷媒温度が除霜に適した温度に達したと認め
られる条件であり、例えば、除霜サーミスタ９２の検出
温度がＴ、（第４図参照）となった時、或いは、該Ｔ１
に相当する暖気時間が経過した時（Ｔ、と該Ｔ１に相当
する暖気時間とは、略−数的に関係づけ得る）として定
めるこきができる。なお、第４図は、除霜開始時におけ
る冷媒温度がＴ１であれば、除霜所要時間がｔｌである
ことを示す特性図である。 （２）複数の冷媒回路の場合 次に、独立な冷媒回路を２基有する冷凍機の場合につい
て説明する。 本実施例の冷凍機では、必要とされる冷凍能力に応じて
、 ８．２基の冷凍運転モード ｂ、１基の冷凍運転モード（他の１基は保冷モトとされ
る。なお、モードは、側基間で交互に切換えられるもの
とする） ｃ、２基の保冷モード の何れかが設定される。なお、各冷媒回路に対する「冷
凍モード」　「保冷モード」の設定は、前記実施例にお
ける第１図（ａ）のステップＳｌｌ〜５１５の処理（冷
凍運転モード、又は、保冷モードを選択的に設定するた
めの処理）を、各冷媒回路毎に行うことによって実現し
ている。 したがって、以下、第５図及び第６図に即して除霜制御
を中心に説明する。 なお、第６図中に於いて、第２図と同じ部材については
、１基の冷媒回路に関してはそのまま同一の符号を用い
て示し、また、他の１基の冷媒回路に関しては１１′の
ようにｒ′」符号を用いて示すこととする。また、本冷
凍機に於いて、コンデンサファン２１、及びクーリング
ファン５１は両冷媒回路で共用されている。 除霜制御の条件が満たされて、除霜制御が開始されると
、まず、両冷媒回路の圧縮機が、ともに作動中か否かが
判定される（５７１）。 その結果、両冷媒回路とも冷凍運転モードである場合（
Ｓ７１．ＹＥＳ）は、側基とも冷媒の温度が充分に高い
ため、直ちに除霜運転モードを設定する（Ｓ８３）。除
霜運転モードでは、各冷媒回路毎に、前述の実施例と同
様の除霜運転の動作が行われる。 一方、ステップ３７１で、何れか１基以上の冷媒回路が
保冷モードであるとされた場合（Ｓ７１・ＮＯ）は、ス
テップＳ７３に進む。 ステップ３７３では、保冷モードにある冷媒回路が、１
基であるか２基であるかを判定する。 その結果、２基の冷媒回路が保冷モードにある場合（Ｓ
７３；Ｎｏ）は、両冷媒回路に暖気運転モードを設定す
る（Ｓ７５）。暖気運転モードでは、各冷媒回路毎に、
前述の実施例と同様の暖気運転の動作が行われる。その
後、上記両冷媒回路の暖気運転によって、暖気終了条件
Ａが満たされると（５７７；ＹＥＳ）　、除霜運転モー
ドを設定する（Ｓ８３）。これにより、前述の除霜運転
が開始される。なお、暖気終了条件Ａは、両冷媒回路が
保冷モードにある状態から暖気運転を開始して、両冷媒
回路の冷媒温度が除霜に適した温度に達したと認められ
る条件である。該条件は、例えば、前記実施例のように
温度値として与えてもよく、また該温度値に対応する時
間値として与えてもよい。なお、暖気終了条件Ａは、下
記の暖気終了条件Ｂとは異なった値をとる。 一方、前記ステップＳ７３で、１基の冷媒回路が保冷モ
ードにあり、他の１基は冷凍運転モードにあるとされた
場合（Ｓ　７３　、　ＹＥＳ）は、保冷モードにある１
基の冷媒回路についてのみ暖気運転モードを設定し、冷
凍運転モードにある他の１基の冷媒回路の冷凍運転はそ
のまま継続する（Ｓ７９）。その後、上記制御により暖
気終了条件Ｂが満たされると（Ｓ８１　；ＹＥＳ）　、
除霜運転モトを設定する（Ｓ８３）。これにより、前述
の除霜運転が開始される。ここに、暖気終了条件Ｂは、
ｌ基が冷凍運転モードにあり他の１基が保冷モードにあ
る状態から、抜性の１基の暖気運転を開始することによ
り、両冷媒回路の冷媒温度が除霜運転を開始するに適し
た温度に達したと認められる条件である。したがって、
前記暖気終了条件Ａとは、異なった値をとる。 以上のようにして、複数の冷媒回路を有する冷凍機での
除霜制御が行われる。

【発明の効果】

以上、本発明は、所定条件下で除霜モードの設定を指令
するモード管理手段と、冷媒回路に設置されている冷媒
圧縮機の作動状態を検出する手段と、除霜モード指令時
に於いて冷媒圧縮機が作動停止中の場合は除霜運転に先
立って冷媒の暖気運転を実行させる制御手段とを有し、
冷媒回路を循環する冷媒との熱交換により冷凍庫内の空
気冷却を行う冷凍機である。 本発明によると、除霜運転を行う条件が満たされた時に
、圧縮機が停止状態である場合は、除霜運転に先立って
、暖気運転が行われる。 このため、除霜運転の開始時には、冷媒温度が十分に上
昇しており、したがって、除霜所要時間も短時間で足り
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は、第１の実施例にかかる冷凍機で
の制御を説明するフローチャート、第２図は該実施例の
冷媒回路の構成を示す説明図、第３図は該冷媒回路の制
御回路を示す説明図、第４図は暖気終了条件を説明する
特性図、第５図は第２の実施例にかかる冷凍機での制御
の要部を説明するフローチャート、第６図は該実施例の
冷媒回路の制御回路を示す説明図である。 ■・・圧縮機、１１・・圧縮機ソレノイド、１１ａ・・
圧縮機リレー、１１Ｂ・・圧縮機リレ接点、２１Ｍ・・
コンデンサファンモータ、２１ａ・・コンデンサファン
モータリレー、２１ｂ・・コンデンサファンモータリレ
ー接点、５１Ｍ・・クーリングファンモータ、５１ａ・
・クーリングファンモータリレー、５１ｂ・・クーリン
グファンモータリレーｉｆ点、７・・第１バルブ、８・
・第２バルブ、７１・・第１バルブンレノイド。 ８１・・第２バルブソレノイド、７１ａ・−バルブソレ
ノイドリレー、７１ｂ・・バルブソレノイドリレー接点 第１図（ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷媒回路を循環する冷媒との熱交換により冷凍庫内の空
   気冷却を行う冷凍機に於いて、 所定条件下で、除霜モードの設定を指令するモード管理
   手段と、 冷媒回路に設置されている冷媒圧縮機の作動状態を検出
   する手段と、 除霜モード指令時に於いて冷媒圧縮機が作動停止中の場
   合は、除霜運転に先立って、冷媒の暖気運転を実行させ
   る制御手段と、 を有する冷凍機。