JPH0554026B2 - - 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、詳しくはデフロスト時冷媒
を計量して、デフロスト回路に流し、一定の冷媒
量でデフロスト運転を行なうようにした冷凍装置
に関する。

（従来の技術） 従来、冷媒を計量してデフロスト回路に流し、
一定の冷媒量でデフロスト運転を可能にした冷凍
装置は、特開昭59−197764号公報に見られるよう
に知られている。

この冷凍装置は、第３図に示した通り、圧縮機
CPから吐出されるホツトガス凝縮器CDを側路し
て蒸発器Ｅにバイパスさせるホツトガスバイパス
路Ｈと蒸発器Ｅへホツトガスをバイパスするホツ
トガス量を制御して能力制御を行なうホツトガス
弁HVを備えると共に、前記凝縮器CDの下流側
に、１対の電磁弁SV₁，SV₂とこれら電磁弁SV₁，
SV₂間に介装する計量器Ｔとで構成する冷媒計量
部Ａを設け、デフロスト運転時この計量部Ａで計
量する一定の冷媒量を、前記ホツトガスバイパス
路Ｈと蒸発器Ｅ及び圧縮機CPとで形成するデフ
ロスト回路に流出させ、一定の冷媒量でデフロス
トを行なうようにしたものである。

尚、第３図においてEXは膨張弁、Ｄは分流器
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、以上の如く構成する冷凍装置におい
て、前記計量部Ａによる冷媒の計量は、下流側の
電磁弁SV₁を閉じた状態でポンプダウン運転を行
ない、ポンプダウン終了後、前記計量部Ａの上流
側電磁弁SV₂を閉じることにより行なうものであ
り、この計量部Ａで計量した冷媒を前記デフロス
ト回路に流出するのは、前記したポンプダウン運
転終了後、待機タイマーにより一定時間（約20
秒）の後に下流側の前記電磁弁SV₁を開き、高低
圧のバランスで行なつている。つまり、高圧の計
量部Ａと低圧となつている蒸発器Ｅ側のデフロス
ト回路との圧力差で計量部Ａの冷媒を前記デフロ
スト回路に流出するようにしている。

所が、以上のように高低圧バランスで流出させ
るから、その流出に時間がかゝり、また、計量部
Ａは室外に配設されていることが多いため低外気
時には特に時間がかゝる問題が生ずるし、また、
この冷媒流出の途中でデフロスト運転が開始され
るため冷媒量不足となつて所望のデフロストが行
なえず、それだけデフロスト時間が長くなる問題
がある。

本発明の目的は、計量部で計量した冷媒を圧縮
機から吐出するホツトガスの吐出圧力で強制的に
流出することにより、前記冷媒のデフロスト回路
への流出を短時間で行なえるようにして冷媒量不
足によりデフロスト時間が長くなる前記した従来
の問題を解決する点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、圧縮機１から吐出されるホツトガス
を、凝縮器２，３を側路して蒸発器４に導入させ
るホツトガスバイパス路２０と、該バイパス路２
０にホツトガスをバイパスさせるホツトガス弁２
１とを備えた冷凍装置において、前記凝縮器２，
３の下流側に、デフロスト運転の開始指令により
閉成して、前記凝縮器２，３を含む液溜め部に冷
媒を閉じ込める第１開閉弁３０を設けると共に、
該第１開閉弁３０の上流側に、前記液溜め部に閉
じ込めた冷媒のうち、デフロスト回路に循環させ
る冷媒の計量部３３を形成する第２開閉弁３２を
設ける一方、前記計量部３３における第２開閉弁
３２の下流側に、ホツトガスの導入路３５を接続
して、導入路３５を介して導入するホツトガス圧
力により前記計量部３３で計量した冷媒をデフロ
スト回路に流出させると共に、前記導入路３５
に、前記冷媒の流出後導入路３５へのホツトガス
導入を前記ホツトガスバイパス路２０へ切換える
切換機構３４を設けたことを特徴とするものであ
る。

（作用） デフロスト時、前記計量部３３で計量した冷媒
は、ポンプダウン運転終了後直ちに圧縮機１から
吐出されるホツトガスの吐出圧力により強制的に
押出されてデフロスト回路に短時間で流出するの
である。

従つて、デフロスト運転開始当初から冷媒量が
不足することはなく、デフロスト運転の開始と同
時にデフロストに必要な冷媒量は確保できるので
あり、冷媒量不足によりデフロスト時間が長くな
ることはないのである。

（実施例） 第１図に示したものはコンテナ用冷凍装置であ
つて、圧縮機１、空冷凝縮器２、水冷凝縮器３、
蒸発器４、感温部５ａをもつ感温膨張弁５を備
え、これら各機器を冷媒配管６で連結し、前記蒸
発器４で庫内空気を冷却するようにしたものであ
る。

尚、第１図において７はドライヤ、８はリキツ
ドインジケータ、９はアキユムレータ、１０は前
記蒸発器３に付設するフアン、１１は前記空冷凝
縮器２に付設するフアンである。

そして、以上の如く構成する冷凍装置におい
て、高圧ガス管６ａに、前記圧縮機１から吐出さ
れるホツトガスを、前記各凝縮器２，３、感温膨
張弁５を側路して前記蒸発器４にバイパスするホ
ツトガスバイパス路２０を接続し、その出口側を
前記蒸発器４の入口側に設ける分流器１２に接続
し、そしてこのホツトガスバイパス路２０の前記
高圧ガス管６ａへの接続部位に、比例制御弁から
成るホツトガス弁２１を介装すると共に、前記水
冷凝縮器３の下流側、第１図では、前記リキツド
インジケータ８下流側で、前記膨張弁５の上流側
に、冷凍又は冷蔵運転の停止指令及びデフロスト
運転の開始指令で閉じる電磁弁から成る第１開閉
弁（以下単に電磁弁という）３０を設け、かつ、
この第１電磁弁３０の上流側に計量タンク３１を
設けて、前記電磁弁３０の閉動作により、ポンプ
ダウン運転を可能とし、前記計量タンク３１及び
前記凝縮器２，３を含む液溜め部に冷媒を閉じ込
めるようにする一方、前記計量タンク３１の上流
側、第１図では前記リキツドインジケータ８と計
量タンク３１との間に、前記液溜め部に閉じ込め
た冷媒のうち、デフロストに使用する一定量の冷
媒を計量する計量部３３を形成する電磁弁から成
る第２開閉弁（以下単に電磁弁という）３２を設
け、更に、前記計量部３３における前記計量タン
ク３１と第２電磁弁３２との間に、前記ホツトガ
スバイパス路２０の途中に、切換機構を構成する
三方切換弁３４を介して分岐し、前記高圧ガス管
６ａを流れるホツトガスを前記バイパス路２０を
介して導入する導入路３５を接続したのである。

前記三方切換弁３４は、前記導入路３５から導
入するホツトガスの高圧圧力で前記計量部３３で
計量した冷媒をデフロスト回路に流出させた後、
前記導入路３５へのホツトガスの導入を前記ホツ
トガスバイパス路２０へ切換えるものである。

又、前記デフロスト回路は、前記圧縮機１から
のホツトガスが全量ホツトガスバイパス路２０に
流れるように切換えることにより形成するのであ
つて、前記圧縮機１、ホツトガス弁２１、ホツト
ガスバイパス路２０、蒸発器４、アキユムレータ
９により形成される。

又、第１図に示したものは、前記ホツトガスバ
イパス路２０に三方切換弁３６を介してドレンパ
ンヒータ３７を接続しており、このドレンパンヒ
ータ３７も前記デフロスト回路の一部を形成して
いる。

又、前記ホツトガス弁２１は、電圧に比例して
前記ホツトガスバイパス路２０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することにより能力調整を
行い、冷凍運転及び冷蔵運転を可能にすると共
に、デフロスト運転時にはホツトガスの全量がホ
ツトガスバイパス路２０に流れるようにするので
あつて、コンピユータを内蔵するコントローラ４
０によりPID制御が行なわれるようになつてい
る。

又、５ｂは感温膨張弁５の均圧管で、この均圧
管５ｂは三方切換弁４１を介して冷凍運転時は第
１連絡管５ｃにより低圧ガス管６ｄに、冷蔵運転
時は第２連絡管５ｄによりホツトガスバイパス路
２０に切換接続されるようになつており、冷凍運
転時は感温膨張弁５による過熱度制御を行い、ま
た、冷蔵運転時は感温膨張弁５を閉じ気味とし、
液冷媒流量を少なくし経済的な能力制御を行なえ
るようにしている。

又、前記計量部３３は、計量タンク３１を用い
て形成しているが、この計量タンク３１は必らず
しも必要でないし、また、高圧液管６ｂに形成し
たが低圧液管６ｃに形成してもよいのであつて、
計量タンク３１を用いない場合は液管を利用し、
一定量の冷媒が計量できるようにすればよい。

尚第１図においてHPSは高圧スイツチ、
HPCSは高圧制御スイツチ、LPSは低圧スイツ
チ、OPSは油圧保護スイツチ、WPSは水圧スイ
ツチである。

又、デフロスト運転の開始指令は、主としてエ
アープレツシヤスイツチAPSとデフロストタイ
マーにより行ない、デフロスト運転の終了は、主
として低圧ガス管６ｄの温度を検出するサーモス
タツトTHにより行ない、また、デフロスト運転
の開始指令により行なうポンプダウン運転の終了
は、前記低圧スイツチLPSを用いて行なうのであ
る。

しかして、以上の構成において冷凍又は冷蔵運
転を行なう場合、コントローラ４０のセツトポイ
ントセレクターにより設定温度を設定して行なう
のであつて、設定温度が−５℃より低い冷凍運転
においては、蒸発器４の吸込側に設けるリターン
センサーRSをもとに圧縮機１の発停制御により
設定温度に調整し、また、−５℃以上の冷蔵運転
においては、吹出側に設けるサプライセンサー
SSをもとに、前記ホツトガス弁２１を０〜100％
の開度に制御し、この開度に応じた流量でホツト
ガスを蒸発器４にバイパスすることにより設定温
度に調整するのである。

そして、以上の如く冷凍又は冷蔵運転を行なつ
ている際、前記蒸発器４がフロストして前記エア
ープレツシヤスイツチAPSが作動するか、又は
デフロストタイマーが動作してデフロスト指令が
出ると次の如くデフロスト運転が行なわれる。

このデフロスト運転を第２図に示したフローチ
ヤートに従つて説明する。

先ず、デフロスト運転の開始指令が出ると、前
記第１電磁弁３０が閉じると共に、前記ホツトガ
ス弁２１のホツトガスバイパス路２０への開度が
ある場合には０％に制御されてポンプダウン運転
が始まる。

このポンプダウン運転で液冷媒は凝縮器２，３
から第１電磁弁３０に至る部分に閉じ込められる
のであつて、液冷媒の閉じ込みの進行と共に低圧
圧力が低下し、この低圧圧力が前記低圧スイツチ
LPSの設定値より低くなると、前記低圧スイツチ
LPSがオフ動作し、ポンプダウン運転の終了が検
出される。

このとき、前記低圧スイツチLPSがオフ動作す
ると圧縮機１は通常停止するが、次に説明する計
量後の第１電磁弁３０の開動作により低圧が上昇
すると再起することになる。しかし、デフロスト
運転を行なう場合のポンプダウン運転終了時前記
圧縮機１を停止させる必要はないし、むしろ停止
させない方が好ましいから、前記ポンプダウン運
転の終了を検出する前記低圧スイツチLPSのオフ
動作時には前記圧縮機１の停止は行なわないよう
にするのである。

そして、前記低圧スイツチLPSによるポンプダ
ウン運転の終了が検出されると、圧縮機１の運転
を継続したまゝ前記ホツトガス弁２１が、ホツト
ガスバイパス路２０に対し100％開度に切換えら
れると共に、前記三方切換弁３４も、導入路３５
側に切換えられ、かつ、前記蒸発器４に付設のフ
アン１０が停止されると共にこれら動作と同時に
前記第２電磁弁３２が閉じると共に、第１電磁弁
３０が開くのである。

しかして、前記第２電磁弁３２の閉動作によ
り、前記第１電磁弁３０の閉動作で閉じ込めた冷
媒のうち、デフロスト運転に必要な冷媒量が前記
計量部３３において計量されるのであり、斯く計
量された冷媒は、前記第１電磁弁３０の開動作に
より蒸発器４側へ流出すると共に、前記ホツトガ
ス弁２１及び三方切換弁３４の切換動作により、
前記圧縮機１から吐出されるホツトガスの吐出圧
力により強制的に前記デフロスト回路に押し出さ
れるのである。

この押し出し時間は、通常20秒以内で完了する
ので、予めその時間を計測してタイマーで設定す
るのであり、この設定時間経過後、前記三方切換
弁３４を切換えて前記導入路３５を閉じ、前記計
量部３３へのホツトガスの導入を中止するのであ
り、ポンプダウン運転終了後、直ちにデフロスト
運転の開始ができるのである。

しかして、以上の如くポンプダウン運転からデ
フロスト運転には、圧縮機１を停止することなく
直ちに移行できるし、また、計量部３３で計量し
た冷媒はデフロスト回路に短時間で移送でき、デ
フロスト運転の開始当初から冷媒量が不足するこ
となく効率よくデフロストできるのである。従つ
て、以上の如く、デフロスト運転への移行が早
く、しかもデフロスト運転の開始当初に冷媒量が
不足することはないので、それだけデフロスト時
間を短かくできるし、また、予め設定した一定量
の冷媒でデフロスト運転を行なえるから、このデ
フロスト運転の直前における運転状態に関係なく
常に最適なデフロストが可能となるのである。

そして、以上の如くデフロストの進行により低
圧ガス管６ｄの温度が上昇し、この温度を検出す
るサーモスタツトTHの設定温度を越えると、前
記サーモスタツトTHの動作でデフロスト終了信
号が出力し、デフロスト運転が終了する。

このデフロスト運転の終了に伴ない前記第２電
磁弁３２が開き、冷凍運転に戻るときは、ホツト
ガス弁２１がホツトガスバイパス路２０側の開度
が０％に、また、冷蔵運転に戻るときは、コント
ローラからの開度制御に基づいた開度に制御され
るのである。

以上説明した実施例は、前記ホツトガスバイパ
ス路２０に、三方切換弁３６を介してドレンパン
ヒータ３７を接続したので、このドレンパンヒー
タ３７が前記蒸発器４の風下側に設けられている
場合でも、前記三方切換弁３６の切換えにより迂
回できるので、冷凍又は冷蔵運転時でも再熱を防
止できる。

又、前記導入路３５は三方電磁弁３４を介して
ホツトガスバイパス路２０の途中に接続したが、
高圧ガス管６ａに接続してもよい。この場合前記
ホツトガス弁２１の上流側でも下流側でもよい
し、また切換機構としては三方電磁弁を用いる
他、二方電磁弁を導入路３５の途中に設けてもよ
い。

又、以上の構成において、凝縮器として空冷及
び水冷凝縮器２，３を併用したが、単一の凝縮器
２又は３のみでもよいし、コンテナ冷凍装置に適
用したが、その他冷蔵庫にも適用できる。

（発明の効果） 以上の如く本発明は、一定量の冷媒を計量して
デフロスト運転を行なうようにしたから、デフロ
スト運転は、その運転の直前の運転状態に関係な
く行なえるのであつて、デフロスト終了時冷媒の
高圧圧力が異常に上昇したり、圧縮機モータに過
電流が流れたりして運転不能になることなく定常
運転に復帰できるのである。

しかも、前記計量部３３で計量した冷媒は、圧
縮機１から吐出されるホツトガスの吐出圧力で強
制的にデフロスト回路に移送できるから、移送は
短時間で行なえ、デフロスト運転の開始当初から
冷媒量の不足なくデフロストが行なえるのであ
り、従つて、冷媒量不足によりデフロスト時間が
長くなる問題はないのである。

その上、計量した冷媒の移送は、ホツトガスに
より強制的に行い、計量部にホツトガスを流して
デフロストを行なうようにしたから、前記した効
果が得られながら、更にポンプダウン運転の終了
と同時にデフロスト運転が行なえ、換言すると従
来例のように、ポンプタウン運転の終了後、計量
した冷媒の移送を待つて行う必要がないから、デ
フロスト運転への移行も短時間に行なえるのであ
つて、全体としてデフロスト時間をより短かくす
ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明冷凍装置の一実施例を示す冷媒
配管系統図、第２図はデフロスト運転のフローチ
ヤート図、第３図は従来例を示す概略図である。 １……圧縮機、２，３……凝縮器、４……蒸発
器、２０……ホツトガスバイパス路、２１……ホ
ツトガス弁、３０……第１開閉弁、３２……第２
開閉弁、３３……計量部、３４……切換機構（三
方切換弁）、３５……導入路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機１から吐出されるホツトガスを、凝縮
   器２，３を側路して蒸発器４に導入させるホツト
   ガスバイパス路２０と、該バイパス路２０にホツ
   トガスをバイパスさせるホツトガス弁２１とを備
   えた冷凍装置において、前記凝縮器２，３の下流
   側に、デフロスト運転の開始指令により閉成し
   て、前記凝縮器２，３を含む液溜め部に冷媒を閉
   じ込める第１開閉弁３０を設けると共に、該第１
   開閉弁３０の上流側に、前記液溜め部に閉じ込め
   た冷媒のうち、デフロスト回路に循環させる冷媒
   の計量部３３を形成する第２開閉弁３２を設ける
   一方、前記計量部３３における第２開閉弁３２の
   下流側に、ホツトガスの導入路３５を接続して、
   導入路３５を介して導入するホツトガス圧力によ
   り前記計量部３３で計量した冷媒をデフロスト回
   路に流出させると共に、前記導入路３５に、前記
   冷媒の流出後導入路３５へのホツトガス導入を前
   記ホツトガスバイパス路２０へ切換える切換機構
   ３４を設けたことを特徴とする冷凍装置。