JPH05502934A - 簡易熱ガス霜取り式冷凍システム - 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】 簡易熱ガス霜取り式冷凍システム 発明の分野 本発明は、一般的には冷凍システムに関し、より特殊的には、霜の付着した蒸発 器の霜取りに熱ガスによる冷凍サイクルを利用する商業的な冷凍システムに関す るものである。

発明の背景 霜の付着した蒸発器の霜取りを行なう一般的な方法は、冷凍サイクルを中止して 、蒸発器内の電熱器を動作させるというものである。この方法は、時間がかかる 上に、しばしば、冷凍室の温度循環を生じぎせる。

この＠、Ｔ！ｌ循環は、冷凍室で冷却されている製品、特に食品の寿命に著しい 影響を与えることがある。

熱ガスによる冷凍サイクルを利用している商業用冷凍システムは、多く存在し、 それらは多年にわたって使用されて来た。その種の成るシステムでは、冷凍サイ クルが単に逆にされるだけで、高温の気体冷媒が圧縮器から逆に蒸発器出口へ送 られ、蒸発器を通過し、蒸発器入口を比で凝縮器出口へ入り、凝縮器を通過し、 凝縮器人口を出て圧縮器へ戻るように循環せしめられるのである。

熱ガス霜取りの別の方法は、スエーナ（Ｓｗｅｙｎ特表千５−５０２９３４　（ ３） ｏｒ）のＵＳＰＮ２，７７０，１０４に記載された旧システムである。このシス テムは、霜取りサイクル時に凝縮器を迂回するだけのもので、２つの理由で不適 切である。第１は、圧縮器吸込ライン内の冷媒温度が低すぎるので、圧縮器に入 る液体が多くは産出されず、最終的には圧縮器を損傷させるからである。第２は 、霜取りサイクル時に蒸発器に送られる気体冷媒の温度が、迅速に霜取りを行な うには低すぎるためである。

スエーナは、これを改良して、圧縮器から吐出され、蒸発器へ送られる冷媒を過 熱する手段を付加した。この熱は、水を満たしたタンクを電気加熱して得るよう にされ、このタンク内に圧縮器の吐出ラインを通すようにされている。熱が加え られるのは霜取りサイクルであるから、吸込冷媒の温度も上昇する。このシステ ムは高価な加熱器を要し、電気の費用や加熱器の保守費用も必要である。また、 蒸発器入口での冷媒温度を、このように高めることにより不都合な結果が生じた ゆすなわち、商業用の冷凍システムは蒸発器入口管が長尺なため、管が膨張しゆ がみや破断が生じるおそれがあった。

その後、別の仕方で蒸発器の霜取りを行なうシステムが、可なりの商業的成功を おさめている。このシステムは、クレーマはか（Ｋｒａｍｅｒ　ｅｔ　ａｌ、） ＜７）ＵＳＰＮ４．１０２，１５１に開示さレテイル。この特許は、熱ガスによ る霜取りシステムである。このシステムでは、霜取りサイクル時に圧縮器から吐 出される気化冷媒が水を満たしたタンクを通され、水に熱を伝達し、蒸発器へ送 られる冷媒が過熱戻しされるのである。蒸発器吐出ラインは、霜取りサイクル時 にのみ、この水タンクを通されるので、理論的には、圧縮器の吸込冷媒は完全に 気化するのに十分なだけ過熱されるはずである。

しかし、実際にはクラーマの特許の譲受人の知見によれば、冬期に水タンク（戸 外に配置される）の凍結を防止するための補助的な熱が必要とされる。このシス テムも、したがって、スエーナの特許に開示されたシステム同様のいくつかの欠 点を有している。

これに対し、最近、本発明人が発明した熱ガス霜取り式の冷凍システムは、簡単 かつ廉価で、操作用の熱源を外部に依存しない形式のものである。この冷凍シス テムは、圧縮器と、凝縮器と、蒸発器とを有し、これらそれぞれが、流体通路設 備により互いに接続された入口と出口とを有している。このシステムは弁設備を 包含しており、この弁設備により、冷媒が、冷凍サイクル時には、順次に圧縮器 、凝縮器、蒸発器を経て圧縮器に戻り、霜取りサイクル時には、順次に圧縮器、 蒸発器を通り、霜取り通路設備を経て凝縮器を通って圧縮器に戻るようにされる 。こうすることにより、霜取りサイクル時に凝縮器を再蒸発器として用いられる 。

このシステムは、更に、霜取り通路設備内に過熱器を有し、この過熱器が、霜取 りサイクル時に凝縮器から冷媒を受取り、この冷媒を圧縮器入口へ送るようにさ れている。圧縮型出口を蒸発器入口と接続するこの霜取り通路設備には、霜取り サイクル時に、圧縮型出口から吐出される冷媒から圧縮器入口へ送られる冷媒へ 熱伝達を行なうため、過熱器と熱交換関係にある過熱通路が含まれ、システムの 作業が強化されている。

このシステムには、冷凍サイクル時に凝縮器からの吐出冷媒を受入れる溜めが、 通例、包含されている。

また、蒸発器からの吐出冷媒流を、各サイクルに応じて溜め又は過熱器へ方向づ けるために、弁が備えられている。

この冷凍システムは、更に簡単化するのが望ましい。

発明の要旨 それゆえ、本発明の目的は、外部熱源を用いることなしに、霜の付着した蒸発器 の霜取りを行なう冷凍システムを筒易化することにある。この目的は、溜めと過 熱器とを単一の部品に結合することで達成された。

これに従って、本発明は熱ガス霜取り式冷凍システム用の、過熱器と溜めの組合 せ装置を提供するものである。この冷凍システムは、圧縮器と、蒸発器と、凝縮 器と、これらを互いに接続する流体通路設備と、弁設備とを有している。冷媒は 、これらの弁設備によって、冷凍サイクル時には順次に圧縮器から凝縮器を経て 蒸発器へ送られ、蒸発器から再び圧縮器へ戻され、他方、霜取りサイクル時には 、順次に圧縮器から蒸発器へ、次いで霜取り通路設備を経て、凝縮器を通り圧縮 器へ戻される。

過熱器／溜めの組合せ装置は、霜取り通路設備内に配置され、細長い容器を有し ている。この容器は、冷凍、霜取り両サイクル時に冷媒を凝縮器から受取るため の入口と、冷凍サイクル時に液体冷媒を蒸発器へ送る第１出口と、霜取りサイク ル時に気化冷媒を圧縮器へ送る第２出口と、閉じた流体導管とを有している。

この流体導管は、圧縮器の吐出側と接続され、その吐出冷媒と熱交換関係にあり 、霜取りサイクル時には、流体導管内の圧縮型吐出冷媒から容器内の圧縮型吸込 冷媒への熱交換を行なう。

有利には第１導管が容器の外の開口から容器底部の開口まで延びるようにして、 冷凍サイクル時に確実に液体冷媒が蒸発器に送られるようにし、また、第２導管 は容器の外の開口から容器の頂部の開口まで延びるようにして、霜取りサイクル 時に気化冷媒が圧縮器へ送られるようにする。

また、容器内部に延びる閉じられた流体導管は、容器外部の出口と入口との間を 延びるようにする。そうすることによって、通路内の流体と容器内の流体とが混 合することなく最適の熱交換が可能となる。

本発明は、このように、溜め機能と過熱機能とを単一の容器に結合することによ って、改良熱ガス霜取り式冷凍システムを更に筒易化したのである。

本発明の既述の、及びその他の特徴及び利点は、以下の添付図面について行なっ た詳説により一層明らかになろう。

図面の説明 図１は、本発明による冷凍システムの１実施例の回路図で、冷凍サイクル時のシ ステムの動作状態を示したもの。

図２は、本発明による過熱器／溜めの組合せ装置の側断面図。

図３は、本発明による冷凍システムの別の実施例の回路図で、冷凍サイクル時の システムの動作状態を示した図。

図４は、図１の実施例の霜取りサイクル時のシステム動作状態を示した図。

図５は、図２の実施例の霜取りサイクル時のシステム動作状態を示した図。

発明の詳細な説明 図１に示した本発明の熱ガス霜取り式冷凍システムは、従来型式の冷凍圧縮器１ ０を有している。冷媒は、この圧縮器の吸込口１２から入り、吐出口１４から吐 出され、その間に圧縮され加熱される。

冷媒凝縮器２０は、間隔をおいて重ねられた熱交換ファン又はプレートを蛇行し ながら貫通する管コイル２２を有している。凝縮器２０は、冷媒をコイル２２に 通すための入口２６と出口２８とを存している。コイルの予備冷却ループ３０は 、入口３２と出口３４とを有し、同じようにフィン２４の間を蛇行貫通している 。凝縮器２ｏは、冷凍される空間、もしくは部屋（図示せず）を有する建物の外 部に従来通り配置される。電気式のファン３６は、フィン２４の間に循環空気を 送り、コイル２２と３０内を流れる冷媒と空気との間の熱交換が行なわれる。

冷媒蒸発器４０は、冷凍室を冷却するために備えられ、管コイル４２を有してい る。管コイル４２は、熱交換フィン４４が間隔をおいて重ねられているなかを蛇 行している。側口を有する分配器４６には、冷凍サイクル時には、入口４８を介 して液体冷媒が供給され、霜取りサイクル時には、入口５０を介して熱気体冷媒 が供給される。これについては後述する。冷媒は、蒸発器のコイル４２からは出 口５２を介して流出する。

電気式のファン５４は、選択的に起動されて、冷凍サイクル時に冷凍室内のフィ ン４４に吹付け、空気からコイル４２を通過する冷媒への熱交換が行なわれる。

これについては後述する。排パン５６は、蒸発器４０の下方に配置され、後述の ように、コイル４２の霜取りのさい滴下する水を捕集する。

冷凍システムは、更に、図２に示した冷媒の過熱器／溜め組合せ装置６０を有し ている。この組合せ装置６０は、入口６２を有する細長い冷媒タンク７ｏを有し ている。タンク７０は、冷凍サイクル時の出口６６に接続される浸漬管６４を有 している。この浸漬管６４は、冷凍サイクル時にタンク７０が冷媒溜めとして機 能する場合に用いられる。本発明によれば、この組合せ装置６ｏは、霜取りサイ クル時には過熱器として機能する。過熱器としてのこの装置は、霜取りサイクル 時の出口アロに接続された立て管７４と、入口８０及び出口８２を有する閉じら れた過熱導管７８とを有している。

冷媒は、圧縮器１０、凝縮器２０、蒸発器４０、過熱器／溜め組合せ装置６０の 間を流体通路設備と複数の弁を有する制御設備とを介して送られる。これらの弁 について説明する。圧縮器１０から吐出される圧縮された冷媒蒸気の供給は、圧 縮器の吐出弁８４により制御される一方、圧縮器の吸込弁８６は、圧縮器へ流入 する冷媒蒸気源を制御する。

組合せ装置６０から吐出される冷媒の供給は、過熱器制御弁８８により制御され る。蒸発器４０への冷媒供給源は、蒸発器供給弁９０により調整される。弁９０ の操作は、圧縮型吸込圧センサ９２により制褌される。冷凍サイクルの膨張弁９ ４は、冷凍サイクル時に蒸発器分配器４６へ冷媒を供給するために備えられてい る。膨張弁９４は、有利には、発明人の譲受人が販売している“ボーンマイザー ″　（Ｂｏｈｎｍｉｚｅｒ）弁を用いる。この弁はニッシュポーはか（Ｅｓｃｈ １５ａｕｇｈ　ｅｔ　ａｌ、）のＵＳＰＮ３，７８６，６５１とＵＳ　ＰＮ３， ９６７，７８２に開示されている。

圧力調整弁９６は、霜取りサイクル時に凝縮器への冷媒流を調整する。

次に、以上の弁により方向づけられる冷媒を送る流体通路設備について説明する 。圧縮された気体冷媒は、圧縮器１０から導管１００を経て吐出弁８４へ入る。

吐出弁８４は複数の出口を有し、そのうちの１つは凝縮器の供給導管１０２に接 続されている。この導管１０２は凝縮器入口２６に接続されている。凝縮器出口 ２８は吐出導管１０４に接続されている。導管４０の他端は過熱器／溜め組合せ 装置の入口６２に接続している。導管１０８は、組合せ装置の出口６６を予備冷 却ループ人口３２と接続し、他方、ループ出口３４は、蒸発器の冷凍サイクル時 の供給導管１１０の一端に接続されている。導管１１０の他端は、分配器４６の 冷凍サイクル時の入口４８に接続されている。導管１１０には、蒸発器の供給弁 ９０、逆止め弁１１２、冷凍サイクル時の膨張弁９４が含まれている。

冷媒は、蒸発器出口５２から導管１１４内へ吐出される。冷媒の温度は、霜取り サイクル時の制御装置１２２の温度センサ１２０と、膨張弁９４の温度センサ１ ２４とに監視されている。導管１１４内の圧力は、蒸発器の供給弁９０の圧力制 御装置９２により監視されている。導管１１４は、Ｔ字管１２６を含んでおり、 圧縮型吸込弁８６で終っている。圧縮型吸込導管９８は、吸込弁８６から圧縮器 １０へ気体冷媒を給送する。

圧縮型吐出弁８４の別の出口は、導管１２９に接続している。導管１２９は、冷 媒を過熱ループ７８と導管１３０を介して蒸発器４０へ給送する。導管１３０に はループ１３２が含まれている。ループ１３２は、蒸発器排水パンと熱交換関係 にあり、逆止め弁１３４を介して分配器４６の側口５０に接続している。霜取り 分岐導管１３６は、Ｔ字管１２６と接続し、手動調整式オリフィスを有する自己 調整式圧力制御弁９６を経て延びている。分岐導管１３６は、更に、逆止め弁１ ３８を経て導管１０２内のＴ字管１３９まで達している。

立て管７４の出口アロから出る流体は、制御弁８８とＴ字管１２８とを経て吸込 導管９８へ入り、更に、Ｔ字管１４３を経て吸込口１２へ入る。吐出弁８４は抽 気口を有し、この抽気口は、吐出弁８４が導管１０２に接続されると、導管１３ ０を抽気ライン１４４とＴ字管１４３とを介して吸込導管９８へ抽気する機能を 有する。

次に、冷凍サイクル時のシステムの作業を図１について説明する。図１の矢印は 、システムを流れる冷媒流の方向を示している。冷凍サイクルの開始に、ソレノ イド式の制御弁８８は閉じられ、ソレノイド式の吸込弁８６と供給弁９０は開か れる。吐出弁８４は出口が導管１０２へ接続される。

導管９８から圧縮器１ｏへ供給される冷媒は、圧縮され、導管１００を経て吐出 弁８４へ至り、更に導管１０２を経て凝縮器２０へ達する。凝縮器２０内では、 コイル２２を通過する間に、ファン２６によりフィン２４に吹付られる冷却循環 空気により凝縮される。冷媒は、逆止め弁１３８により、導管１３６への流入と 圧縮型吸込導管９８への短絡が防止されている。凝縮された冷媒は、導管１０４ を経て過熱器／溜め組合せ装置６０へ送られる。この場合、装置６０は溜めとし て機能する。冷凍サイクル時には、制御弁８８は閉じられるので、冷媒は、導管 １４２を経てタンク７０から流出することはない。また、立て管７４は十分な高 さを有しているので、タンク７０内の液体冷媒レベルは、立て管７４の入口には 達しない。

冷媒は、組合せ装置６０から浸漬管６４を介して取出され、予備冷却ループ３０ に入る。このループ３０内で、更に冷却され、確実に液体の冷媒のみが蒸発器４ ０へ送られる。冷媒は導管１１０、供給弁９０を通過する。供給弁９０は、常時 は従来式に開かれており、冷凍サイクル時に冷凍室内の冷凍要求に応じて閉じら れる。但し、後述するように選択的に閉じることもできる。冷媒は、更に逆止め 弁１１２、膨張弁９４、分配器４６を経てコイル４２に入る。冷媒が分配器側口 ５０を経て加熱ループ１３２に入ることは、逆止め弁１３４により防止されてい る。

冷媒はコイル４２内で気化され、ファン５４によりフィン４４へ吹付けられる冷 凍室内の循環空気から熱を吸収する。気体冷媒は蒸発器４０から導管１１４へ吐 出される。温度センサ１２４が導管１１４内の冷媒温度を監視し、膨張弁９４を 通る冷媒流を調整する。

これにより、導管１１４へ吐出される冷媒の過熱温度が制御される。冷媒流は導 管１１４を経て導管９５へ入る。導管１３６を経て導管１０２へ入ること（短絡 ）は逆止め弁１３８により防止されている。ソレノイド式の吸込弁８６は冷凍サ イクル時には開いているので、気体冷媒流は、この弁８６を通る。更に、吸込口 １２を通って圧縮器１０に入り、新たな冷凍サイクルが開始される。

冷凍作業の間に、蒸発器４０には徐々に霜に覆われ、循環空気から冷媒への熱伝 達が著しく低下する。このため、システムの制御装置は、周期的に冷凍サイクル を中止し、霜取りサイクルを導入する命令を出す。次に、図４につき、この操作 を説明する。図中の矢印は、霜取りサイクル時の冷媒の流れ方向を示す。霜取り サイクル時には、吸込弁８６と供給弁９０は閉じられ、制御弁８８は開かれる。

吐出弁８４は出口が導管１３０へ切換えられ、蒸発器ファン５４はカットオフさ れる。

吸込弁８６が閉じられると、圧縮器への吸込冷媒源が即時に変更される。凝縮器 ２０と導管１１０内のすべての液体冷媒は、過熱器／溜め組合せ装置６０へ流入 し、すでに装置６０内にあった液体冷媒に加わる。

この液体冷媒は、すべて圧縮器の吸込により急速に気化される。冷媒は、気体と してでなければ立て管７４に入ることができないからである。気体冷媒は組合せ 装置６０と導管１４２とから圧縮型吸込導管に入る。

高温の気体冷媒は、圧縮器ｌＯから導管１００を通り吐出弁８４に至り、導管１ ２９を経て過熱ループ７８を通過して導管１３０に入る。この冷媒は、排水パン 加熱ループ１３２へ送られ、分配器側口５０を経て蒸発器コイル４２内に入る。

高温気体冷媒がコイル４２を通過するため、冷凍サイクル中にコイル４２とフィ ン４６に付着した霜が解けはじめる。霜解けの水は、排水パン５６に落ち、冷凍 室外へ排出される。加熱ループ１３２内の高温気体冷媒によりパン５６に供給さ れる熱によってパン５６内の水は凍結防止される。

気体冷媒はコイル４２を通過すると、冷却され、凝縮され、出口５２から液体と して導管１１４に入る。

吸込弁８６が閉じられているので、冷媒は、霜取り分岐導管１３６に入る。圧力 調整弁９６は、この場合、霜取りサイクル膨張弁として機能する。この升９６は 、手動調節可能なオリフィスを有する自己調整弁である。

冷媒は、逆止め弁１３８を経て蒸発器供給導管１０２に入る。吐出弁８４からの 導管１０２へ出口は閉じら特表平５−５０２９３４　（５） れているので、冷媒は凝縮器２０へ入る。

市販の熱ガス霜取り式冷凍システムとは異なり、本発明では、凝縮器が、霜取り サイクル時には再蒸発器として用いられる。ファン３６によりフィン２４に吹付 けられる循環空気から、コイル２２内を流過する冷媒に対して熱伝達が行なわれ 、冷媒は、コイル２２を流過する間に気化される。冷媒は出口３２から出て、過 熱器／溜め組合せ装置６０に入る。この装置６０は、この場合は過熱器として機 能する。タンク７０内の低温の気体冷媒は、過熱導管７８を経て圧縮器１０から 吐出される高温気体冷媒により過熱される。逆に、導管７８内の冷媒は、タンク ７０内の冷媒への熱伝達により過熱戻しされる。過熱された気体冷媒は、立て管 ７４から導管１４２入り、この場合には開いている制御弁８８を経て圧縮型吸込 導管９８に入り、圧縮器１０に至り、次のサイクルが始まる。気体冷媒が、浸漬 管６４を経て導管１０８に入り、さらにタンク７０に入らないように、逆止め弁 １１２が設けられている。

本発明では、霜取りサイクル時の作業を強化するため、過熱器が利用されている 。これは、本発明式の最近の発明である。この発明の特徴は、過熱器の機能と溜 めの機能とを組合せて、単一の容器にまとめたことである。１つの容器を除去し 、冷凍システム用の導管も減らすことにより、費用も節減される。

霜取りサイクルを終らせるには次の方式がある。霜が蒸発器コイル４２から確実 にすべて除去されるのに十分な高さの所定温度であることを、サーモスタット１ ２２が検知すると、システムの制御装置に信号が発せられ、霜取りサイクルが終 了し、冷凍サイクルが開始される。この機能は、導管１１４に圧力センサを設け ておくことによっても得ることができ、このセンサに同様の決定を行なわせるこ とができる。あるいは又、タイム・アウトの特色を利用して、所定時間後に霜取 りサイクルを終了させることもできる。

冷凍サイクルへ戻ると、吸込弁８６と供給弁９０とが開かれ、制御弁８８が閉じ られ、更に吐出弁８４が出口を導管１０２へ接続し、導管１３０は遮断される。

霜取りサイクルの終了時には、導管１１４内の圧力は、圧力調整器９６の機能に より高くなっている。吸込弁８６が急に開くことにより、圧縮器は高い吸込圧に さらされて、過負荷を生じるおそれがある。この圧力状態は、圧力制御装置９２ により検知され、制御装置９２は、供給弁９０の開弁を、吸込圧が許容レベルに 降下するまで遅延させるように働く。抽気導管１４４は、吐出弁８４の内部抽気 口に接続され、霜取りサイクル終了時に導管１３０内にある冷媒を取出してシス テムに戻す機能を有する。こうすることにより、両サイクルを通じて、すべての 冷媒が利用され、システムの作動に要求される冷媒装入量が最低限に抑えられる 。

霜取りサイクルが終了すると、システムは、既述のように、冷凍室を冷凍する冷 凍サイクルに入る。

図３と図５とは、本発明の別の実施例を示したものであるが、図１と図４の実施 例との相違点記よ、ごく僅かである。等しい部品には図１、図４と等しり）符号 を付しである。相違している点は、霜取りサイクル時（こ蒸発器へ圧縮器の吐出 冷媒を供給する手段に関してし）る。図３は、冷凍サイクル時の冷媒流を示し、 図５（よ、霜取りサイクル時のそれを示してしする。

図３と図５に示したように、霜取りサイクフレ時の蒸発器供給導管１３０は、Ｔ 字管１５０のところで、冷凍サイクル時の蒸発器供給導管１１０に接続されて１ １する。Ｔ字管１５０下流の供給導管は、符号１５２で示してあり、両サイクル 時に蒸発器４０に冷媒を供給する。この両用の供給導管を設けた目的番よ、費用 の節減にある。導管のこの区間は実際に使用する場合１二【よ可なりの長さにな るからである０図１の実施例の導管１３０から、この長尺の区間を除去すること （よ、費用の節減となる。

Ｔ字管１５４は導管１５２に設けられ、分岐導管１５６をソレノイド弁１５８を 介して排水〕くン加熱ル−プ１３２に接続している。逆止め弁１１２（よ、霜取 ｊＪサイクル時に予備冷却ループ３０と溜め６ｏへの逆流を防止するため、Ｔ字 管１５０の上流の導管１１０番二配置代えされである。遮断弁である供給弁９ｉ よ、Ｔ字管１５４の下流に配置され、第１の実施例の場合同様に機能する。この 第２実施例の場合、内部抽気口は圧縮画吐出制御弁８４から除去され、Ｔ字管１ ４３と抽気導管１４４も除去されている。この修正システムの操作は、図１及び 図４について既に述べたこととほとんど変らない。

冷凍サイクル時には、供給弁９０は未だ開いており、ソレノイド弁１５８は閉じ られている。予備冷却ループ３０から吐出される液体冷媒は、逆止め弁１１２、 導管１５２、供給弁９０．膨張弁９４を介して分配器４６へ流入する。導管１３ ０への流入は防止されている。吐出弁８４の、導管１３０への出口は閉じられて おり、抽気導管１４４は存在しないからである。また、分岐導管１５６への流入 も、ソレノイド弁１５８が閉じられているので阻止されている。

霜取りサイクル時には、供給弁９０は閉じられ、ソレノイド弁１５８は開弁され る。高温の気体冷媒は圧縮器１０から導管１３０を経て導管１５２人る。予備冷 却ループ３０と溜め６０への逆流は、逆止め弁１１２により防止されている。供 給弁９０の閉弁により、冷媒は、強制的に導管１５６と開弁じている。弁１５８ を経て分配器側口５０に至る。導管１５２内のすべての液体冷媒は、蒸発器を流 過するように強制される。

この高温の冷媒は、膨張弁９４を迂回するので、コイル４２の霜取りに役立つ。

このように、以上に説明した本発明の２つの実施例の場合、熱ガスによる霜取り サイクル時には凝縮器が再蒸発器として用いられ、圧縮器の吐出冷媒と吸込冷媒 との熱交換が行なわれて、霜取り作業とシステム効率が増進される。このシステ ムは、また溜めと過熱器の２つの機能を単一の容器にまとめることで簡単化され ている。

丞ぺ「） Ｃ） 要　約　書 熱ガス霜取り式冷凍システムが圧縮器、凝縮器、蒸発器を有し、これらが流体通 路設備により互いに接続され、かつ弁設備を包含しており、これによって、冷凍 サイクル時に冷媒が順次に圧縮器から凝縮器、蒸発器を経て再び圧縮器へ戻るよ うにされている。霜取りサイクル時には、冷媒は、圧縮器から蒸発器、凝縮器を 経て圧縮器へ戻される。この冷凍システムは霜取り通路設備を有し、この設備に は、蒸発器８０を凝縮器入口へ接続し、凝縮器出口を圧縮画入口へ接続する弁設 備が含まれている。また、冷凍サイクル時には冷媒溜めの機能を有し、霜取りサ イクル時には過熱器の機能を果たす容器が備えられているつ冷凍サイクル時、液 体冷媒は凝縮器から過熱器／溜め組合せ装置を経て蒸発器へ流れる。霜取りサイ クル時には、霜取り通路設備が、気体冷媒を蒸発器から過熱＠／溜め組合せ装置 を経て圧縮器へ送る。蒸発器への圧縮器吐出通路は、過熱器と熱交換関係にある 過熱通路を有しており、これによって、霜取りサイクル時には、圧縮器吐出冷媒 から圧縮器吸込冷媒への熱伝達が行なわれる。凝縮器は、霜取りサイクル時には 再蒸発器として利用され、過熱器／溜め組合せ装置は、圧縮画入口と吸込冷媒と の間で熱交換を行ない、霜取りサイクル時のシステムの作業を増進する。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．冷凍サイクルと霜取リサイクルとを有する冷凍システムであって、吸込口及 び吐出口を有する圧縮器と、入口及び出口を有する凝縮器と、入口弁設備を有す る入口及び出口を有し霜の付着する冷凍蒸発器とが備えられ、圧縮器吐出通路設 備が、圧縮器吐出口に接続された圧縮器吐出弁設備を有し、第１導管が前記吐出 弁設備を凝縮器入口と接続し、第２導管が前記弁設備を蒸発器入口弁設備と接続 し、前記入口弁設備の操作により、冷凍サイクル時には圧縮器の吐出冷媒を第１ 導管へ、また霜取りサイクル時には第２導管へ送ることができ、更に、凝縮器出 口通路設備により、冷凍サイクル時に冷媒が凝縮器出口から蒸発器入口弁設備へ 方向づけられ、更に蒸発器出口通路設備により、冷凍及び霜取りの両サイクル時 に冷媒が蒸発器出口から圧縮器へ方向づけられ、更に霜取り通路設備により、霜 取リサイクル時に冷媒が蒸発器出口から凝縮器入口へ、また凝縮器出口から圧縮 器へ方向づけられ、更に蒸発器出口通路設備内の圧縮器吸込弁設備により、霜取 りサイクル時に冷媒が、蒸発器から直接に圧縮器に流れるのを阻止し、霜取り通 路設備を介して流れるように方向づけられる形式のものにおいて、凝縮器吐出通 路設備内に配置された冷媒過熱器／溜めの組合せ装置により凝縮器からの冷媒が 受入れられ、溜めの出口導管が、過熱器／溜め組合せ装置を前記蒸発器入口弁設 備に接続し、この入口弁設備を操作することにより、冷凍サイクル時に冷媒を蒸 発器へ方向づけることが可能であり、更に霜取り通路設備が、過熱器／溜め組合 せ装置を圧縮器吸込弁設備に接続する過熱器出口導管を有し、前記吸込弁設備の 操作により、霜取りサイクル時に冷媒を圧縮器へ方向づけることが可能であり、 更に第２導管が、過熱器／溜め組合せ装置と熱交換関係にある過熱部分を有して おり、これによって、霜取りサイクル時に圧縮器吐出冷媒から圧縮器吸込冷媒へ 熱伝達が可能となって、吸込冷媒が過熱され、確実に気化され、かつ蒸発器へ送 られる気体冷媒は過熱戻しされ、これによって霜取りサイクル時のシステムの作 業が増進することを特徴とする、冷凍サイクルと霜取りサイクルを有する冷凍シ ステム。
2. ２．霜取り通路設備が、蒸発器出口を凝縮器入口と接続する分岐導管を有してお り、かつまた圧縮器入口弁設備が一方向弁を有していて、この一方向弁によって 、冷媒が、霜取りサイクル時には蒸発器出口から凝縮器入口へ送られ、冷凍サイ クル時には逆流が防止されることを特徴とする、請求項１記載の冷凍システム。
3. ３．凝縮器吐出通路設備が、蒸発器入口に接続された蒸発器供給導管を有し、第 ２の一方向弁が凝縮器出口を前記供給導管に接続しており、これによって冷媒流 を凝縮器出口から蒸発器入口へ送ることができる一方、逆流が防止され、更に圧 縮器吐出通路設備の第２導管が、圧縮器吐出弁設備を蒸発器供給導管と接続し、 これによって蒸発器供給導管が、冷凍サイクル時に冷媒を凝縮器から蒸発器へ送 ることに利用され、かつ霜取リサイクル時には冷媒を圧縮器から蒸発器へ送るこ とに利用されることを特徴とする請求項２記載の冷凍システム。
4. ４．凝縮器吐出通路設備が、蒸発器入口弁設備に接続された蒸発器供給導管を有 しており、これにより冷媒を凝縮器から蒸発器へ方向づけることができ、更に、 圧縮器吐出通路設備の第２導管が圧縮器吐出弁設備を蒸発器入口弁設備と接続し ており、これによって、霜取りサイクル時に冷媒を圧縮器から蒸発器へ送ること ができ、更に、前記吐出弁設備により、冷媒流は、冷凍サイクル時にのみ凝縮器 出口から蒸発器入口へ送られ、霜取りサイクル時には逆流が防止されることを特 徴とする、請求項１記載の冷凍システム。
5. ５．霜取り通路設備が、蒸発器出口を凝縮器入口に接続する分岐導管を有してお り、かつまた、圧縮器入口弁設備が１方向弁を有しており、この弁により、冷媒 が、霜取りサイクル時には蒸発器出口から凝縮器入口へ流れることができ、他方 、冷凍サイクル時には逆流が防止されることを特徴とする、請求項４記載の冷凍 サイクル。
6. ６．熱ガス霜取り式冷凍システムであって、圧縮器と、凝縮器と、蒸発器とを備 え、これらそれぞれが、流体通路設備により互いに接続された入口と出口とを有 し、かつ弁設備を包含しており、これら設備により、冷媒が、冷凍サイクル時に は順次に圧縮器、凝縮器、蒸発器を経て再び圧縮器に戻り、霜取りサイクル時に は順次に圧縮器、蒸発器、凝縮器を経て圧縮器へ戻る形式のものにおいて、過熱 器／溜めの組合せ装置が、冷凍サイクル時には凝縮器出口から冷媒を受取り、こ の冷媒を蒸発器入口へ吐出するようにされ、霜取りサイクル時には圧縮器入口へ 吐出するようにされており、前記組合せ装置は、１つの入口と、蒸発器入口に接 続された第１出口と、圧縮器入口に接続された第２出口とを有する単一の容器で あり、更に過熱器と熱交換関係にある過熱通路を有しており、これによって霜取 りサイクル時には圧縮器から吐出された冷媒を蒸発器入口へ送ることができ、更 に、前記過熱通路が、前記容器の内部を通る閉じられた流体通路であり、かつ外 部に入口と出口とを有しており、これにより、霜取りサイクル時に、過熱通路を 通過するより高温の冷媒から、容器内を第２の出口へ向って流れるより低温の冷 媒への熱伝達が生ぜしめられ、一方の冷媒の完全な気化が確実に行なわれると同 時に他方の冷媒の温度が引下げられ、この結果、蒸発器へ送られる冷媒の過熱戻 しと、圧縮器へ送られる冷媒の過熱とが実現され、霜取りサイクル時のシステム の作業が増進することを特徴とする、熱ガス霜取り式冷凍システム。
7. ７．過熱器／溜めの組合せ装置であって、熱ガス霜取り式冷凍システムに用いら れ、この冷凍システムが圧縮器と、蒸発器と、凝縮器とを有し、これらがそれぞ れ流体通路設備と弁設備とにより相互に接続されており、これによって、冷媒が 、冷凍サイクル時には順次に圧縮器から凝縮器、過熱器／溜め組合せ装置、蒸発 器を経て再び圧縮器へ戻り、霜取りサイクル時には順次に圧縮器から、蒸発器、 凝縮器、過熱器／溜め組合せ装置を経て再び圧縮器へ戻ることができ、更に細長 い容器が備えられており、この容器が、両サイクル時に凝縮器から冷媒を受取る 入口と、冷凍サイクル時に蒸発器へ液体冷媒を送る第１出口と、霜取りサイクル 時に圧縮器に気体冷媒を送る第２出口と、閉じた流体導管を有しており、この閉 じた流体導管は圧縮器吐出弁と接続され、これによって霜取りサイクル時には流 体導管内の冷媒から容器内の冷媒への熱交換が行なわれ、更に前記第１出口が容 器の外部の出口から容器底部のところの開口まで延び、冷凍サイクル時に確実に 液体冷媒が蒸発器へ送られるようにされ、かつ前記第２出口は容器外部の開口か ら容器頂部のところまで延びていて、霜取りサイクル時に確実に気体冷媒が圧縮 器へ送られるようにされており、これによって蒸発器へ送られる冷媒の過熱戻し と圧縮器へ送られる冷媒の過熱とが行なわれ、霜取りサイクル時のシステムの作 業が増進することを特徴とする、熱ガス霜取り式冷凍システム用の過熱器／溜め 組合せ装置。
8. ８．前記閉じられた流体導管が、容器の入口から外部出口へ容器内部を通って延 びており、これによって、閉じられた流体導管内の流体と容器内の流体との間で 、流体が混じることなしに熱交換が可能であることを特徴とする、請求項１記載 の過熱器／溜め組合せ装置。