JPH0610580B2

JPH0610580B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH0610580B2
Application number: JP28737386A
Authority: JP
Inventors: 幸雄吉田; 遊二藤本; 哲男中野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1986-12-01
Filing date: 1986-12-01
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPS63140277A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、たとえば冷凍コンテナ等に使用される冷凍
装置に関する。

＜従来の技術＞冷凍装置においては、冷却能力を維持して、庫内温度を
適温範囲内に制御するため、デフロスト運転を適切に行
なう必要がある。

従来、冷凍装置のデフロストの開示時期の制御方式とし
ては、たとえば、次のものがある(特公昭５７−４４９
１１号公報)。この方式はデュアルタイマー方式で、計
時時間の異なるロングタイマーとショートタイマーを並
行、あるいは択一的に動作させて、それらのタイマーの
カウントアップ時の庫内温度によってデフロスト開始の
可否を決定するようにしている。上記両タイマーを並行
して作動させる場合について述べると、第５図のように
なる。

この第５図においては、１２時間(１２h)を計時するロ
ングタイマーと４時間(４h)を計時するショートタイマ
ーを用いて、両タイマーの計時のスタートおよびデフロ
ストの開始条件を次のようにしている。

タイマーのスタート条件(ショート，ロング共)：冷却運転開始時よりスタートデフロストの開始条件： (イ)ショートタイマー(４h)のカウントアップ時点にて庫
内温度が適温上限以上の時にデフロスタを開始し、適温
上限以下の時はデフロストを行なわない。

（ロ）ロングタイマー(１２h)のカンウントアップ時点
にて庫内温度に無関係に強制的にデフロストを開始す
る。

そして、第５図に示すａ点にてデフロストが完了し冷却
運転が開始すると、ショートタイマー，ロングタイマー
が共にスタートし、4h後、庫内温度がｂ点に達した時、
ショートタイマーがカウントアップする。この時、ｂ点
は適温上限以上のため、デフロストを開始する。ｃ点を
同様である。ｅ点では、ショートタイマーのカウントア
ップ時の庫内温度が適温上限以下のため、デフロスト開
始とはならず、ロングタイマーが引き続きカウントを継
続する。ｆ点にてｄ点より１２h経過したため、ロング
タイマーがカウントアップし、デフロスト開始となる。
このときは庫内温度の値に無関係に強制的にデフロスト
開始となる。ｇ点においてもｅ点と同様、庫内温度が適
温上限以下であるため、ショートタイマーがカウントア
ップしてもデフロストを開始しない。ｉ点ではロングタ
イマーがカウントアップして、デフロストが開始される
デフロスト完了後冷却運転開始時、ロングタイマーおよ
びショートタイマーはカウントをスタートする。

＜発明が解決しようとする問題点＞ところが、上記従来のデュアルタイマー方式では、第５
図に示すｇ点にてデフロスト開始を行なわなかった後も
庫内温度が上昇し続け、ｈ点〜ｉ点の間、適温上限を超
え、温度上昇が続く。このとき、ｈ点とｉ点の温度差Δ
Ｔihが大きいほど、また、ｈ〜ｉ期間が長いほど、庫内
温度カーブに与える影響も大きく、また、次回のデフロ
スト負荷も高くなる。すなわち、デフロスト運転をした
後、ショートタイマーのカウントアップ時に、庫内温度
が一度適温に達した状態になると、その後、何等かの理
由で蒸発器への着霜が進行し、冷却能力が不足となり、
庫内温度が適温範囲以上へ上昇しても、ロングタイマー
(１２h)がカウントアップするまでデフロストを開始せ
ず、ある時間、能力不足のまま運転を続け、庫内温度上
昇、着霜の進行が生ずるという問題がある。

そこで、この発明の目的は、庫内温度が一度適温範囲内
に到達した後、再び、庫内温度が適温上限以上に上昇し
た場合、ショートタイマーのカウントをスタートさせ
て、ショートタイマーの設定時間経過後、庫内温度が適
温上限以上になっていると、デフロストを開始させるこ
とにより、適温制御中における異常着霜を防止でき、か
つ、庫内温度の上昇を防止できる冷凍装置を提供するこ
とにある。

＜問題点を解決するための手段＞上記目的を達成するため、この発明の冷凍装置は、庫内
温度を検出するセンサと、上記センサの出力を受け、庫
内温度が適温上限以上か否かを判別する判別手段と、計
時時間の異なるロングタイマーおよびショートタイマー
と、デフロスト運転をするためのデフロスト手段と、上
記ロングタイマーには、冷却運転開始時から計時を開始
させる一方、上記ショートタイマーには、冷却運転開始
時または冷却運転中であって上記判別手段が庫内温度が
適温上限を超えたと判別した時に計取を開始させる計取
開始手段と、上記ロングタイマーがカウントアップした
ときに上記デフロスト手段にデフロスト運転をさせ、ま
た、上記ショートタイマーがカウントアップし、かつ上
記判別手段が庫内温度が適温上限以上だと判別したとき
に上記デフロスト手段にデフロスト運転をさせるデフロ
スト制御手段を備えることを特徴としている。

＜作用＞上記構成により、タイマーのスタート条件、デフロスト
開始条件は次の通りである。

タイマーのスタート条件イ）ロングタイマー：冷却運転開始時よりスタート。

ロ）ショートタイマー：冷却運転開始時または冷却運転
中であって庫内温度が適温上限を超えた時点よりスター
ト。

デフロスト開始条件イ）ショートタイマー：カウントアップし、かつ庫内温
度が適温上限以上の時、ロ）ロングタイマー：カウントアップ時。

たとえば、第４図について説明すると、ａ点にてデフロ
スト完了すると冷却運転が開始し、計時開始手段よりの
指令によりショート，ロングタイマーが計時をスタート
し、4h後、庫内温度がｂ点に達した時、ショートタイマ
ーがカウントアップする。このとき、ｂ点は適温上限以
下のめ、判別手段の指示でデフロストは開始せず、ロン
グタイマーはカウントを継続する。この後、庫内温度が
上昇し、ｃ点にて適温上限に達すると、再び計時開始手
段の指示でショートタイマーをスタートさせる。そし
て、ロングタイマーのカウントアップ以前に、たとえば
ロングタイマーの計時開始後１０ｈ経過後に（ロングタ
イマーは１２ｈでカウントアップするようになってい
る。）ショートタイマーがカウントアップすると（ｄ
点）、そのときの庫内温度が適温上限以上であるので、
デフロストを開始する。なお、第４図では、デフロスト
の開始と同時に、ロングタイマーはカウントをクリアす
ることを示している。ｈ点のように、ショートタイマー
のカウントアップ時、適温上限入以下であれば、デフロ
ストを行なわず、ロングタイマーのカウントを継続する
（ｈ〜ｉ点）。

すなわち、この発明は、デフロストの完了後など、冷却
運転を開始してから一定時間経過して庫内温度が適温範
囲内に入り、その後、ロングタイマーがカウントアップ
する前に、庫内温度が適温上限以上になり、その適温上
限以上の温度がショートタイマーの設定時間以上接続し
た場合を異常着霜と判断してデフロストを行なうもので
ある。そして、常に冷却能力を最大に維持できるのであ
る。

この場合、の動作を詳述する。庫内温度を検出するセン
サーからの出力を受けて、判別手段は庫内温度が適温上
限を超えたことを表わす信号を計時開示手段に出力す
る。そして、上記計時開始手段はショートタイマーに計
時をスタートさせる。上記ショートタイマーがカウント
アップした時点で、上記判別手段はセンサーからの信号
を受けて、庫内温度が適温上限以下であると判断し、そ
のことを表わす信号をデフロスト制御手段に出力して、
デフロスト制御手段はデフロストを開始する。

＜実施例＞以下、この発明の実施例を詳細に説明する。

第３図において、Ｃは圧縮機、ＭＶは三方電動弁からな
るデフロスト手段としてのホットガス調整弁、３１は空
冷凝縮器、３２は水冷凝縮器、６は出側開閉弁ＳＷ₁と
入側開閉弁ＳＶ₂とからなる定量流出装置、３５は感温
自動膨張弁、８は分流器、３６は蒸発器、３７はアキュ
ムレータであって、これらを冷媒通路38で順次連結して
冷凍回路を構成している。上記ホットガス調整弁ＭＶと
分流器８とは冷蔵運転時ホットガスを流すホットガスバ
イパス路４１によって連結している。上記ホットガスバ
イパス路４１には三方電磁弁４２を接続して、この三方
電磁弁４２から分岐してデフロト運転時ドレンパンヒー
タ４３を経由して分流器８に至るホットガス通路４４を
設けている。

また、Ｒ₃は冷蔵運転時ホットガスバイパス通路４１の
冷媒圧力を感温自動膨張弁３５に導く一方、冷凍運転
時、蒸発器３６の出側の冷媒圧力を感温自動膨張弁３５
に導く三方電磁弁、ＨＰＳは高圧圧力スイッチ、ＨＰＣ
Ｓは高圧コントロールスイッチ、ＷＰＳは水冷凝縮器３
２に供給する水の圧力を検出する水圧スイッチ、ＬＰＳ
は感温自動膨張弁35の出側圧力を検出する低圧圧力スイ
ッチ、Thは蒸発器３６の出側の冷媒温度を検出してデフ
ロスト完了を検知するサーミスタである。また、ＥＦ，
ＥＦは蒸発器３６用のファンモータ、ＣＦ₁，ＣＦ₂は凝
縮器３１用のファンモータ、ＡＰＳは蒸発器３６の上流
側と下流側の空気の圧力差によりフロスト状態を検出す
るエアプレッシャースイッチ、４７は部分冷凍，冷凍モ
ード時の庫内温度として蒸発器３６の入側すなわちリタ
ーンエアの温度を検出するリターンエアセンサ、４８は
冷蔵モード時における庫内温度として蒸発器３６を通り
抜けてくる供給空気の温度を検出する供給エアセンサ、
４９はＣＰＵとＩ／Ｏ装置からなる温度制御用の電子コ
ントローラである。なお、５２，５３はフレキシブルチ
ューブである。

第２図は第３図に示す冷凍装置の電気回路を示す図であ
り、７１は電源回路、７２は電源回路７１にトランスＴ
_rによって連結された制御回路、４９は前記した電子コ
ントローラである。また、Ｐ₁は低電圧電源用プラグ、
Ｐ₂は高電圧電源用プラグ、ＭＣは圧縮機Ｃを駆動する
モータ、８８ＡはモータＭＣを電源に接続する電源開閉
器８８の接点、５１Ａは過電流継電器５１のバイメタル
または熱動素子、９０は運転スイッチである。

また、８０はモータＭＣの過負荷を防止するための安全
装置、８８Ｂは上記電磁開閉器８８のコイルであって、
この安全装置８０と電磁開閉器８８のコイル８８Ｂは直
列に電子コントローラ４９の端子ＣＳと端子ＯＣとの間
に接続している。この安全装置８０は高圧圧力スイッチ
ＨＰＳと過電流リレーの接点５１ＢとモータＭＣのコイ
ル温度によって開閉するサーモスイッチ４９Ｃを直列に
接続してなる。上記安全装置８０の動作を検出する検出
手段としての電磁開閉器８８の常開接点８８Ｃは電子コ
ントローラ４９の端子１０と端子ＩＣとの間に接続して
いる。上記出側開閉弁ＳＷ₁のソレノイドＳ₁は電子コン
トローラ４９の端子ＯＯ(ＬＳ₁)と端子ＯＣとの間に接
続し、上記入側開閉弁ＳＶ₂のソレノイドＳ₂は電子コン
トローラ４９の端子０１(ＬＳ₂)と端子ＯＣとの間に接
続している。上記蒸発器３６用のファンモータＥＦ，Ｅ
Ｆ(第３図参照)を高速で駆動するリレー接点(図示せず)
をオンにするためのリレーコイルＥＦＨ，ＥＦＨ，ＥＦ
Ｈ(第２図参照)は電子コントローラ４９の端子０２と端
子ＯＣとの間に接続し、ファンモータＥＦを低速で駆動
するリレー接点(図示せず)をオンにするためのリレーコ
イルＦＥＬは電子コントローラ４９の端子０８と端子Ｏ
Ｃとの間に接続している。上記リレーコイルＥＦＨ，Ｅ
ＦＨ，ＥＦＨと電子コンルローラ４９の端子０２との間
に、上記リレーコイルＦＥＬによって動作される常閉接
点ＥＦＬ₁を接続する一方、上記リレーコイルＥＦＬと
電子コントローラ４９の端子０８との間にリレーコイル
ＥＦＨによって動作される常閉接点ＥＦＨ₁を接続し
て、上記リレーコイルＥＦＨと上記リレーコイルＥＦＬ
をインターロックしている。

また、上記凝縮器３１用の一つのファンモータＣＦ₁を
駆動するためのリレーコイルＣＦＲ₁(第３図参照)の一
端は、サーモスイッチ４９ＦＣ１とハイプレッシャスイ
ッチＨＰＣＳと水圧スイッチＷＰＳを介して安全装置８
０に接続する一方、上記リレーコイルＣＦＲ₁の他端は
電子コントローラ４９の端子ＯＣに接続している。ま
た、上記凝縮器３１用のもう一つのファンモータＣＦ₂
を駆動するためのリレーコイルＣＦＲ₂の一端はサーモ
スイッチ４９ＣＦ₂を介して、上記ハイプレッシャスイ
ッチＨＰＣＳと水圧スイッチＷＰＳとの間に接続する一
方、上記リレーコイルＣＦＲ₂の他端を電子コントロー
ラ４９の端子ＯＣに接続している。上記水圧スイッチＷ
ＰＳの水冷凝縮器３２の水圧が高くなると、オフとなっ
て、リレーコイルＣＦＲ₁，ＣＦＲ₂のオフにして空冷凝
縮器３１のファンＣＦ₁，ＣＦ₂をオフにする。また、上
記ハイプレッシャスイッチＨＰＣＳは、外気温度が低下
するとオフとなって、リレーコイルＣＦＲ₂をオフにし
て、一つのコンデンサファンＣＦ₂をオフにする。ま
た、ホットガスをパンヒータ４３に分岐させる三方電磁
弁４２のコイル４２ｃは電子コントローラ４９の端子０
３(ＤＳ)と端子ＯＣとの間に接続している。

また、三方電磁弁Ｒ₃のコイルＲＣ₃は電子コントローラ
４９の端子ＯＡと端子ＯＣとの間に接続している。電子
コントローラ４９の端子０９(ＤＦＳ)はデフロストの表
示をする信号を出力する。また、電子コントローラ４９
の端子Ｖ＋と端子Ｖ−にはホットガス調整弁ＭＶのコイ
ルＭＶＣを接続しており、両端子Ｖ＋，Ｖ−間の電圧に
比例して圧縮機Ｃからホットガスバイパス通路４１への
開度を０％〜１００％に制御すると共に、圧縮機Ｃから
空冷凝縮器３１への開度を１００％〜０％に制御する。
電子コントローラ４９に内蔵されているＣＰＵには、デ
フロスト運転中に、安全装置８０が動作して、接点８８
Ｃがオフになったことを表す信号が端子１０より入力さ
れると、冷却運転に復帰するように、ホットガス調整弁
ＭＶのコイルＭＶＣに印加される端子Ｖ＋と端子Ｖ−間
の電圧を設定する復帰手段がプログラムにより構成され
ている。

また、上記ＣＰＵには、上記センサー４７，４８の出力
を受けて、庫内温度が適温上限以上か否かを判別する判
別手段と、１２hを計時するロングタイマー(１２hタイ
マー)と、４hを計時するショートタイマー(４hタイマ
ー)をプログラムにより構成している。さらに、上記Ｃ
ＰＵは、上記１２hタイマーには運転開始時およびホッ
トガス調整弁ＭＶによるデフロスト運転の完了時すなわ
ち、冷却運転(冷凍運転，冷蔵運転)開始時から計時を開
始させる一方、上記４hタイマーには上記冷却運転開始
時または冷却運転中であって上記判別手段が庫内温度が
適温上限を超えたと判別した時に計時に開始させる計時
開始手段と、１２hタイマーがカウントアップしたとき
にホットガス調整弁ＭＶをホットガスバイパス路４１に
切換えるデフロスト運転をさせ、また、上記４hタイマ
ーがカウントアップし、かつ上記判別手段が庫内温度が
適温上限以上だと判別したときに上記デフロスト運転を
させるデフロスト制御手段をプログラムで構成してい
る。これらのプログラムのフローチャートは第１図に示
されている。

また、マニュアルデフロストスイッチ３Ｄは、電子コン
トローラ４９の端子ＩＣと端子１１との間に接続してい
る。また、エアプレッシャースイッチＡＰＳは電子コン
トローラ４９の端子１３と端子ＩＣの間に接続してい
る。また、低圧圧力スイッチＬＰＳは電子コントローラ
４９の端子１８と端子ＩＣの間に接続している。

上記構成の冷凍装置の動作を第１図を参照しながら説明
する。

冷却運転を開始するためのステップＳ₁でパワーがオン
(第２図に示す運転スイッチ９０がオン)され、ステップ
Ｓ₂で１２hタイマー，４hタイマーが計時を開始する。
ステップＳ₃では４hタイマーがカウントアップしたか否
かを判断し、カウントアップした場合はステップＳ₄に
進み、庫内温度が適温上限を超えたか否かを判断する。

ステップＳ₄で庫内温度が適温上限を超えたと判断する
と、ステップＳ₅に進んでデフロストを行なう。すなわ
ち、まず冷媒の計量を行なうため、電子コントローラ４
９の端子ＬＳ₁がオフとなり、出側開閉弁ＳＶ₁が閉じ、
電子コントローラ４９の端子ＬＳ₂がオンとなって入側
開閉弁ＳＶ₂が開き、またホットガス調整弁ＭＶのホッ
トガスバイパス路１１側の開度は０％となり、電子コン
トローラ４９の端子ＤＦＳがオンとなってデフロストの
表示をし、電子コントローラ４９の端子０２および０８
がオフとなって蒸発器３６用のファンモータＥＦＨ，Ｅ
ＦＬがオフとなる。そして、低圧圧力が所定値よりも低
くなって低圧圧力スイッチＬＰＳがオフの状態になった
か、または所定時間(たとえば１２０秒)経過したかによ
って、冷媒の計量(ポンプダウン)が終了したものと判断
する。そして、電子コントローラ４９の端子ＬＳ₁がオ
ンとなって出側開閉弁ＳＶ₁が開き、端子ＬＳ₂がオフと
なって入側開閉弁ＳＶ₂が閉じ、かつ電子コントローラ
４９の端子ＣＳがオフとなって電磁開閉器８８のコイル
８８Ｂが消磁されて、接点８８Ａが開き、モータＭＣが
止まり、圧縮機Ｃが停止し、さらに電子コントローラ４
９の端子ＯＡがオフとなって、コイルＲＣ₃がオフとな
って、均圧制御用の三方電磁弁Ｒ₃が切り換わって蒸発
器３６の出口の圧力が感温自動膨張弁３５に作用して感
温自動膨張弁３５が全開になる。また、電子コントロー
ラ４９の端子０３がオンになって、コイル４２Ｃがオフ
なって、デフロスト時三方電磁弁４２はドレインパンヒ
ータ４３側に切り換わり、かつホットガス調整弁ＭＶは
凝縮器３１側からホットガスバイパス路４１側に切り換
わり、ホットガス全量をホットガスバイパス路４１に導
くことが可能となる。こうして、圧縮機Ｃが停止した状
態でデフロスト回路が形成され、電子コトローラ４９の
端子ＣＳをオンにし、電磁開閉器８８のコイル８８Ｂを
励磁してモータＭＣを駆動し、圧縮機Ｃを駆動して、デ
フロスト運動を行なう。そして、ステップＳ₆でデフロ
スト運転が完了すると、ステップＳ₂に戻り、１２hタイ
マー，４hタイマーが計時を開始する。

一方、ステップＳ₄でセンサー４７，４８からの入力で
庫内温度が適温上限を超えていないと判別したときは、
ステップＳ₇に進んで、１２hタイマーがカウントアップ
したか否かを判断する。１２hタイマーがカウントアッ
プした場合は、ステップＳ₅に進んでデフロスト運転を
行なう。

ステップＳ₇で１２hタイマーがカウントアップしていな
いと判断した場合は、ステップＳ₈に進んで、庫内温度
が適温上限以上かどうかの判別を行なう。庫内温度が適
温上限以下の場合はステップＳ₇に戻り、適温上限以上
の場合はステップＳ₉に進んで４hタイマーでスタートさ
せる。

ステップＳ₁₀では１２hタイマーがカウントアップした
か否かを判断し、１２hタイマーがカウントアップした
場合はステップＳ₅に戻り、１２hタイマーがカウントア
ップしなかった場合はステップＳ₁₁に進む。

ステップＳ₁₁では４hタイマーがカウントアップしたか
否かを判断し、４hタイマーがカウントアップしなかっ
た場合はステップＳ₁₀に戻り、カウントアップした場合
はステップＳ₄に戻る。

このようにしているので、冷却運転開始後、一定時間経
過して、庫内温度が適温範囲内に入り、その後、１２h
タイマーがカウントアップする前に、庫内温度が適温上
限以上になると、４hタイマーがスタートし、その適温
上限以上の温度が４hタイマーの設定時間以上持続する
と、４hタイマーのカウントアップ時の庫内温度を判別
することによって、ロングタイマーがカウントアップす
る前であっても、早期にデフロストを行なうことができ
るのである。したがって、冷却能力を最大に維持でき、
また、異常着霜を防止してデフロスト負荷を軽減でき
る。

上記実施例は、ホットガスバイパス路４１にホットガス
調整弁ＭＶでホットガスを流してデフロストを行なうも
のであるが、コンプレッサを停止し、デフロスト手段と
しての除霜用電気ヒータに通電してデフロストを行なう
ようにしてもよい。

また、上記実施例では、タイマー，判別手段，計時開始
手段およびデフロスト制御手段をＣＰＵのソフトウエア
で構成したが、これらを単一部品であるタイマー、比較
器等で構成してもよい。

＜発明の効果＞以上より明らかなように、この発明によれば、デフロス
トを行なうためのロングタイマーおよびショートタイマ
ーの計時を冷却運転開始時に開始させる他、庫内温度が
適温上限を超えた場合にショートタイマーの計時をスタ
ートさせて、このショートタイマーのカンウントアップ
時に庫内温度が適温上限を超えている場合にもデフロス
トを行なうので、次の効果を奏することができる。

庫内温度適温制御中に、負荷変動，異常着霜が生じた
場合でも早期にデフロストが可能となり、常に冷却能力
を最大に維持できる。

デュアルタイマーデフロスト方式の信頼性が向上す
る。

適温制御中の異常着霜を防ぎ、デフロスト負荷の軽減
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のフローチャート、第２図
は上記実施例の電気回路図、第３図は上記実施例の冷凍
回路図、第４図は上記実施例のデフロスト動作を説明す
る図、第５図は従来のデフロスト動作を説明する図であ
る。３１…空冷凝縮器、３２…水冷凝縮器、３５…感温自動膨張弁、３６…蒸発器、４７，４８…センサー、４９…電子コトローラ、Ｃ…圧縮機、ＭＶ…ホットガス調整弁、ＳＶ₁…出側開閉弁、ＳＶ₂…入側開閉弁、ＬＰＳ…低圧圧力スイッチ、ＡＰＳ…エアプレッシャスイッチ、Ｔh…サーミスタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】庫内温度を検出するセンサ(４７，４８)
と、上記センサ(４７，４８)の出力を受け、庫内温度が適温
上限以上か否かを判別する判別手段と、計時時間の異なるロングタイマーおよびショートタイマ
ーと、デフロスト運転をするためのデフロスト手段(ＭＶ)と、上記ロングタイマーには、冷却運転開始時から計時を開
始させる一方、上記ショートタイマーには、冷却運転開
始時または冷却運転中であって上記判別手段が庫内温度
が適温上限を超えたと判別した時に計時を開始させる計
時開始手段と、上記ロングタイマーがカウントアップしたときに上記デ
フロスト手段(ＭＶ)にデフロスト運転をさせ、また、上
記ショートタイマーがカウントアップし、かつ上記判別
手段が庫内温度が適温上限以上だと判別したときに上記
デフロスト手段(ＭＶ)にデフロスト運転をさせるデフロ
スト制御手段を備えることを特徴とする冷凍装置。