JPH05322387A

JPH05322387A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH05322387A
Application number: JP4130737A
Authority: JP
Inventors: Sadanao Kurokawa; 貞直黒河
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】除霜運転時の冷媒の循環量を確保し、低外気
時のデフロスト能力を向上させる。【構成】四路切換弁２は、実線位置で冷凍運転、破線
位置で除霜運転となるように切換えられる。制御回路１
７は、除霜運転に切換える直前にファン８を停止させ
る。ファン８の停止後は、蓄熱運転が行われる。凝縮器
３内の冷媒の温度が上昇し、圧力が高くなって高圧圧力
開閉器１５の設定値に達すると、四路切換弁２が除霜運
転側に切換えられる。除霜運転時には、圧縮機１からの
ホッドカスがバイパス管路１１を介して、ファンガード
ヒータ１２、ドレンパンヒータ１３および蒸発器５に導
かれ、付着している霜を溶かす。四路切換弁２は、凝縮
器３に滞留している冷媒を圧縮機１の吸入側に戻すため
にも使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低温用エアコンなどの
冷凍装置、特に除霜運転時の効率を向上させることがで
きる冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】低温用エアコンや冷凍用ユニットなど、
庫内温度が約１０℃以下で使用する冷凍装置では、蒸発
器に霜付を起こし、その除去のため除霜運転を行う必要
がある。庫内温度が２℃未満であるときには、特に、圧
縮機から吐出される高温の冷媒ガスであるホットガスを
蒸発器に送り、その熱で霜を溶かすホットガス方式の除
霜運転が行われる。ホットガス方式のデフロストにおい
て、外気温が低いようなときは、ホットガスバイパス方
式のデフロストが用いられる。

【０００３】ホットガスバイパス方式のデフロストを用
いる冷凍装置は、特開昭６２−５０５３号公報や、特開
昭６２−５０５４号公報などで開示されている。ホット
ガスデフロスト方式の除霜運転時には、圧縮機からのホ
ットガスは凝縮器をバイパスして蒸発器に導かれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来からのホットガス
バイパス方式によるデフロストを行う冷凍装置において
は、冷凍運転時にホットガスを凝縮器から膨張弁を経て
蒸発器に導き、除霜運転時に凝縮器および膨張弁をバイ
パスして蒸発器に導く。冷凍運転時には、凝縮器におい
てホットガスが外気に熱を奪われて凝縮する。凝縮器に
は空冷用のファンが設けられており、外気を導入してホ
ットガスが導かれる管路を冷却する。外気温が低いとき
には、凝縮器中には凝縮した多量の液冷媒が溜まってし
まう。このような状態でホットガスバイパス方式による
除霜運転を開始させると、凝縮器はバイパスされるの
で、除霜運転にかかわる冷媒配管系統の冷媒量が不足す
る。デフロスト運転時に凝縮器内の冷媒は、膨張弁など
を介して蒸発器側に導かれるけれども、凝縮器内の液冷
媒の温度が低いときには、充分な量の冷媒が蒸発器側に
移行しない。このようにデフロスト用の冷媒配管系に充
分な量の冷媒が確保されないので、ホットガスを蒸発器
に導いても充分な除霜を行うことができない。

【０００５】本発明の目的は、デフロスト能力を向上さ
せ、低外気時にも充分な除霜を行うことができる冷凍装
置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ホットガスバ
イパス方式の除霜運転を行う冷凍装置において、圧縮機
１から吐出されるホットガスを、冷凍運転時には凝縮器
３の入口側に導き、除霜運転時には蒸発器５に導くよう
に切換える切換弁２，３２と、凝縮器３を冷却するため
のファン８と、除霜運転開始直前にファン８を停止させ
る制御手段１７と、制御手段１７からの出力に応答して
前記ファン８停止後の凝縮器３の圧力を検出し、検出圧
力が予め定める圧力に達するとき、前記切換弁２，３２
を切換えて除霜運転を開始させる高圧検出手段１５とを
含むことを特徴とする冷凍装置である。

【０００７】また本発明は、ホットガスバイパス方式の
除霜運転を行う冷凍装置において、圧縮機１から吐出さ
れるホットガスを冷凍運転時には凝縮器３の入口側に導
き、除霜運転時には蒸発器５に導き、かつ除霜運転時に
凝縮器３内の冷媒を圧縮機１の吸入側に導くように切換
える四路切換弁２と、凝縮器３を冷却するためのファン
８と、除霜運転開始直前にファン８を停止させる制御手
段１７と、制御手段１７からの出力に応答して前記ファ
ン８停止後の凝縮器３の圧力を検出し、検出圧力が予め
定める圧力に達するとき、前記四路切換弁２を切換えて
除霜運転を開始させる高圧検出手段１５とを含むことを
特徴とする冷凍装置である。

【０００８】

【作用】本発明に従えば、ホットガスバイパス方式の除
霜運転を行う冷凍装置は、切換弁２，３２と、ファン８
と、制御手段１７と、高圧検出手段１５とを含む。切換
弁２，３２は、圧縮機１から吐出されるホットガスを、
冷凍運転時には凝縮器３の入口側に導き、除霜運転時に
は蒸発器５に導くように切換える。制御手段１７は、除
霜運転開始直前に凝縮器３を冷却するためのファン８を
停止させる。高圧検出手段１５は、制御手段１７からの
出力に応答し、ファン８停止後の凝縮器３の圧力を検出
する。検出圧力が予め定める圧力に達するとき、高圧検
出手段１５は切換弁２，３２を切換えて除霜運転を開始
させる。除霜運転開始直前にファン８を停止させるの
で、凝縮器３内の冷媒の温度は、冷媒が凝縮されるとき
発生する熱によって上昇する。冷媒の温度上昇によって
圧力が上昇して予め定める圧力に達すると、高圧検出手
段１５は切換弁２，３２を切換えて除霜運転を開始させ
る。凝縮器内の圧力が高くなるので、凝縮器内の冷媒が
除霜運転時の冷媒配管系統内に迅速に移行し、冷媒の不
足によるデフロスト能力の低下を防ぐことができる。

【０００９】また本発明に従えば、ホットガスバイパス
方式の除霜運転を行う冷凍装置は、四路切換弁２と、フ
ァン８と、制御手段１７と、高圧検出手段１５とを含
む。四路切換弁は、圧縮機１から吐出されるホットガス
を、冷凍運転時には凝縮器３の入口側に導き、除霜運転
時には蒸発器５に導き、かつ除霜運転時に凝縮器３内の
冷媒を圧縮機１の吸入側に導くように切換える。制御手
段１７は、凝縮器３を冷却するためのファン８を除霜運
転開始直前に停止させる。高圧検出手段１５は、ファン
８停止後の凝縮器３の圧力を検出する。ファン８が停止
するので、凝縮器３内の冷媒は凝縮時の発熱によって温
度上昇する。冷媒の温度が上昇すると、凝縮器３内の圧
力も上昇する。この圧力が予め定める圧力に達すると、
高圧検出手段１５は四路切換弁２を切換えてホットガス
バイパス方式による除霜運転を開始させる。四路切換弁
２は、除霜運転時に凝縮器３内の冷媒を圧縮機１の吸入
側に導く。除霜運転開始時には、凝縮器３内の冷媒の圧
力が高くなっているので、迅速に冷媒を圧縮機１の吸入
側に移行させることができる。これによって、圧縮機１
には充分な量の冷媒が供給され、迅速かつ効率的な除霜
運転を行うことができる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例による冷媒配管系
統を示す。冷凍運転時には、圧縮機１から吐出される冷
媒は、四路切換弁２、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５、
アキュムレータ６および圧縮機アキュムレータ７を介し
て圧縮機１の吸入側に戻る。圧縮機１および凝縮器３な
どは、室外ユニットなどに収納され、外気側に設置され
る。凝縮器３は、ファン８が駆動されると外気によって
冷却される。蒸発器５などは、冷凍庫の庫内ユニットな
どに収納されて室内側に設置される。ファン９は庫内空
気を循環させ、蒸発器５によって冷却させる。蒸発器５
の出口側には感温筒１０が取付けられ、蒸発器５から流
出する冷媒の温度を検知して膨張弁４の開度を調整す
る。

【００１１】除霜運転時には、四路切換弁２が実線位置
から破線位置に切換えられる。このとき、圧縮機１から
吐出されるホットガスは、デフロスト管路１１に導か
れ、ファンガードヒータ１２、ドレンパンヒータ１３、
および順方向の逆止弁１４を介して蒸発器５の入口側に
導かれる。さらに蒸発器５、アキュムレータ６および圧
縮機アキュムレータ７を介して圧縮機１の吸入側に戻
る。

【００１２】四路切換弁２と凝縮器３の入口側との間に
は、高圧検出手段である高圧圧力開閉器１５が取付けら
れる。四路切換弁２が除霜運転側に切換えられるとき、
凝縮器３の入口側は逆止弁１６を順方向に介してアキュ
ムレータ６の入口側の管路に接続される。本実施例で
は、除霜運転開始直前にファン８を止めるために、制御
手段である制御回路１７が設けられる。デフロスト管路
１１に接続される高圧圧力開閉器１８は、圧縮機１の吐
出圧力の上昇によって除霜運転の終了時を検知するため
に設けられる。

【００１３】圧縮機１の吐出圧力を工場での検査時など
に測定するためには、ゲージポート１９が設けられてい
る。バイパス管路２０は、電磁弁２１およびキャピラリ
チューブ２２を介して、圧縮機１吐出側と吸入側とを接
続する。高圧圧力開閉器２３は、圧縮機１の吐出圧を検
出し、吐出圧力が異常に上昇するとき圧縮機１を停止さ
せることによって高圧保護を行う。

【００１４】凝縮器３の出口側からは、インジェクショ
ン管路２４が分岐する。インジェクション管路２４に
は、フィルタ２５、電磁弁２６およびキャピラリチュー
ブ２７が接続され、電磁弁２６を開いたときに、圧縮機
１内の冷却のための液インジェクションを行う。凝縮器
３の出口側から膨張弁４の入口側までの管路には、真空
ポート２８およびドライヤ２９も設けられる。蒸発器５
の出口側からアキュムレータ６の入口側までの管路に
は、真空ポート３０およびゲージポート３１が設けられ
る。真空ポート２８，３０は、室外ユニットおよび庫内
ユニットを設置し、現地配管工事を行ったときに、真空
ポンプに接続して管路を真空に吸引するために用いられ
る。ゲージポート３１は、管路内の圧力を測定する必要
があるとき、測定用ゲージを接続するために設けられ
る。

【００１５】図２は、図１図示の冷凍装置の動作を示
す。電源スイッチなどを投入すると、ステップａ１から
の動作が開始される。ステップａ２では、冷却運転を行
う。冷却運転時には、図１図示の四路切換弁２はＯＮ状
態で実線位置であり、圧縮機１、外側のファン８および
内側のファン９はいずれもＯＮ状態である。このような
状態で圧縮機１から吐出されるホットガスは、凝縮器３
に導かれて凝縮する。発生する凝縮熱は、ファン８によ
って空冷されて外気へ逃がされる。凝縮した冷媒は、膨
張弁４を通過する際に、断熱膨張して蒸発器５に導かれ
る。蒸発器５内では、液冷媒が蒸発して、内側のファン
９によって循環される空気から熱を奪う。

【００１６】ステップａ３では、冷却運転の継続時間が
デフロスト周期を超えたか否かが判断される。継続時間
ｔｄが設定値を超えていないときにはステップａ２の冷
却運転を続ける。デフロスト周期の設定値を超えている
ときにはステップａ４に移り、蓄熱運転を行う。蓄熱運
転では、四路切換弁２、圧縮機１および内側のファン９
はＯＮ状態であり、外側のファン８のみがＯＦＦ状態と
なる。外側のファン８がＯＦＦ状態となるので、凝縮器
３内で凝縮する冷媒から発生する凝縮熱は外気に伝わり
難くなり、冷媒自身の温度が上昇する。これによって、
冷媒の蒸気圧も上昇する。

【００１７】ステップａ５では、高圧圧力開閉器１５に
よる高圧制御を行う。冷媒にＲ−２２を用いるとき、検
知する高圧ＨＰが２４ｋｇ／ｃｍ²のゲージ圧を超える
と、四路切換弁２が除霜運転側に切換えられる。ＨＰが
設定値以下のときにはステップａ４の蓄熱運転が継続さ
れる。

【００１８】ステップａ５の高圧制御によって四路切換
弁２がＯＦＦ状態となって破線位置に切換えられると、
ステップａ６のデフロスト運転、すなわち除霜運転が行
われる。デフロスト運転中では、圧縮機１のみがＯＮ状
態であり、外側のファン８および内側のファン９は共に
ＯＦＦ状態となる。デフロスト運転では、圧縮機１から
のホットガスが、ファンガードヒータ１２およびドレン
パンヒータ１３を介して蒸発器５に導かれる。ファンガ
ードヒータ１２はファン９の周囲に設けられ、ドレンパ
ンヒータ１３は蒸発器５の下方のドレンパンに設けられ
る。ファンガードヒータ１２およびドレンパンヒータ１
３にホットガスが導かれると、それらの周囲に付着して
いる霜が溶融されてドレンとして排出される。蒸発器５
にもホットガスが導かれるので、蒸発器５に付着してい
た霜が溶かされてドレンとしてドレンパンに落下して排
出される。

【００１９】蒸発器５に付着していた霜が溶けると、蒸
発器５から流出する冷媒の蒸気圧が高くなる。この結果
圧縮機１の吸入側の圧力が上昇し、吐出圧も高くなる。
ステップａ７では、高圧制御によって、圧縮機１の吐出
圧ＨＰが設定値を超えたか否かを判断する。設定値を超
えないときは、ステップａ６のデフロスト運転を継続す
る。設定値を超えると判断されるときは、ステップａ２
の冷却運転に戻る。このようなステップａ７の制御は、
図１図示の高圧圧力開閉器１８によって行われる。圧縮
機１の吐出圧が高圧圧力開閉器１８の設定値を超える
と、制御回路１７は四路切換弁２、外側のファン９およ
び内側のファン８をＯＮ状態として、冷却運転を再び開
始する。

【００２０】図３および図４は、本発明の他の実施例に
よる簡略化した配管系統をそれぞれ示す。これらの実施
例は図１図示の実施例に類似し、対応する部分には同一
の参照符を付す。注目すべきは、圧縮機１から吐出され
るホットガスを導く経路を、三方弁３２によって切換え
ることである。除霜運転時に凝縮器３に滞留している冷
媒を圧縮機１の吸入側に戻すために、電磁弁３３が設け
られる。図３図示の実施例では、電磁弁３３は、凝縮器
３の入口側と圧縮機１の吸入側との間に挿入される。図
４図示の実施例では、電磁弁３３は凝縮器３の出口側と
圧縮機１の吸入側との間に挿入される。これらの実施例
においても、冷凍運転時には三方弁３２が圧縮機１から
のホットガスを凝縮器３の入口側に導き、除霜運転時に
はホットガスを蒸発器５側に導くように切換えられる。
電磁弁３３は、除霜運転時に開くように制御される。冷
凍運転から除霜運転の切換えの直前に、内側のファン８
が停止され、高圧圧力開閉器２３の検知圧力が設定値を
超えるときに三方弁３２および電磁弁３３による除霜運
転への切換えが行われる。

【００２１】図１図示の実施例では、１つの四路切換弁
２によって、ホットガスの切換えと、凝縮器３内に対流
している冷媒の圧縮機１の吸入側への戻しとを同時に切
換えて行うことができる。また、除霜運転の終了時を、
高圧圧力開閉器１８によって検出しているけれども、蒸
発器５の出口側の温度が、除霜終了時に上昇することを
検出して行ってもよいことは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ファン８
を停止させて凝縮器３内の冷媒の温度を上昇させ、充分
な圧力に達してからホットガスバイパス方式による除霜
運転を開始する。これによって、除霜運転の開始時に凝
縮器３内に多量の冷媒が滞留して、除霜運転時の配管系
統に供給される冷媒の量が不足するのを防止することが
できる。これによって、充分な循環量の冷媒を確保して
低外気時でもデフロスト能力を向上させることができ
る。

【００２３】また本発明によれば、除霜運転開始直前に
ファン８を停止させて凝縮器３内の冷媒の圧力を高めて
おき、除霜運転時に四路切換弁２によって圧縮機１の吸
入側に導く。これによって、除霜運転開始時に充分な量
の冷媒が圧縮機１に供給され、低外気時にもデフロスト
能力を低下させないで除霜運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の冷媒配管系統図である。

【図２】図１図示の実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図３】本発明の他の実施例の冷媒配管系統図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例の冷媒配管系統図で
ある。

【符号の説明】

１圧縮機２四路切換弁３凝縮器４膨張弁５蒸発器６アキュムレータ８，９ファン１０感温筒１１デフロスト管路１２ファンガードヒータ１３ドレンパンヒータ１４，１６逆止弁１５，１８，２３高圧圧力開閉器１７制御回路２０バイパス管路２４インジェクション管路３２三方弁３３電磁弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホットガスバイパス方式の除霜運転を行
う冷凍装置において、圧縮機１から吐出されるホットガスを、冷凍運転時には
凝縮器３の入口側に導き、除霜運転時には蒸発器５に導
くように切換える切換弁２，３２と、凝縮器３を冷却するためのファン８と、除霜運転開始直前にファン８を停止させる制御手段１７
と、制御手段１７からの出力に応答して前記ファン８停止後
の凝縮器３の圧力を検出し、検出圧力が予め定める圧力
に達するとき、前記切換弁２，３２を切換えて除霜運転
を開始させる高圧検出手段１５とを含むことを特徴とす
る冷凍装置。
【請求項２】ホットガスバイパス方式の除霜運転を行
う冷凍装置において、圧縮機１から吐出されるホットガスを、冷凍運転時には
凝縮器３の入口側に導き、除霜運転時には蒸発器５に導
き、かつ除霜運転時に凝縮器３内の冷媒を圧縮機１の吸
入側に導くように切換える四路切換弁２と、凝縮器３を冷却するためのファン８と、除霜運転開始直前にファン８を停止させる制御手段１７
と、制御手段１７からの出力に応答して前記ファン８停止後
の凝縮器３の圧力を検出し、検出圧力が予め定める圧力
に達するとき、前記四路切換弁２を切換えて除霜運転を
開始させる高圧検出手段１５とを含むことを特徴とする
冷凍装置。