JPH06341741A - 冷凍装置のデフロスト制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デフロスト運転に入る前の強制冷却運転をな
くして冷え過ぎを防ぎ、デフロスト能力の安定確保を図
る。 【構成】 冷却サイクルと逆サイクルによるデフロスト
サイクルから成る可逆冷凍サイクルが形成される冷蔵・
冷凍装置であり、デフロスト用減圧装置４と冷却用減圧
装置６とを接続する冷媒液管路中に冷媒量調節器５が設
けられる。この冷媒量調節器５にバイパスさせて冷媒通
路２３が設けられ、冷却運転から直ちに切換えて行われ
るデフロスト運転の開始と同時に冷媒通路２３が開通さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却サイクルに対して
逆のサイクルでデフロストが行われる冷凍装置のデフロ
スト制御装置に関し、特にデフロスト時間の短縮が可能
な冷凍装置のデフロスト制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な先行技術による可逆冷凍サイク
ル式冷凍装置では、デフロスト運転開始時に冷媒循環量
を確保するため、強制冷却運転を行っている。本件出願
人は、特願平３−３２５９５９において、強制冷却運転
を行わないでも、デフロスト運転開始時に冷媒循環量を
確保することができる技術を提案している。この先願に
係る技術では、デフロスト用膨張機構に並列に開閉弁を
設け、デフロスト運転開始時に開閉弁を開いてデフロス
ト用膨張機構をバイパスし、冷媒循環量を確保する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】可逆冷凍サイクル式冷
凍装置では、冷却運転時に比較して、デフロスト運転時
の冷媒圧力は高圧も低圧も低下する。デフロスト時に凝
縮器として動作する蒸発器の温度が、着霜しているため
に低温となるからである。冷媒圧力が低下しているの
で、必要な冷媒循環量も少なくなり、デフロスト時に凝
縮器として動作する蒸発器に余分な冷媒が溜ることを防
止するためには、冷媒量調節器を用いることが好まし
い。冷媒量調節器は、冷媒回路上、デフロスト用膨張機
構に直列に接続される。このような冷媒回路に、前述の
先願に係る技術を適用すると、デフロスト運転開始か
ら、冷媒量調節器内に貯留される冷媒液が所定レベルに
達するまで、冷媒不足の運転状態となる。

【０００４】本発明の目的は、冷媒量調節器を備え、安
定かつ迅速なデフロストを行うことができる冷凍装置の
デフロスト制御装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、凝縮器３、デ
フロスト用減圧装置４、冷媒量調節器５、冷却用減圧装
置６および蒸発器７を含む直列冷媒回路を、四路切換弁
２を介して圧縮機１の吐出口・吸入口間に切換え可能に
接続して、冷却サイクルと逆サイクルによるデフロスト
サイクルとから成る可逆冷凍サイクルが形成され、冷媒
量調節器５にはデフロスト運転時に所定量の冷媒液が貯
留される冷凍装置のデフロスト制御装置において、冷媒
量調節器５とデフロスト用減圧装置４との直列冷媒回路
に対して並列に接続される冷媒通路２３に介設される電
磁弁２４と、デフロスト運転開始から、デフロストサイ
クルに必要な冷媒循環量が確保されるまでの間、電磁弁
２４を開弁する開弁制御手段２６とを含むことを特徴と
する冷凍装置のデフロスト制御装置である。

【０００６】また本発明は、デフロスト運転時の高圧圧
力を検出する圧力開閉器２９が設けられ、前記開閉制御
手段２６が、圧力開閉器２９からの圧力信号によって、
電磁弁２４を設定圧力以下で開弁、設定圧力超過で閉弁
することを特徴とする。

【０００７】また本発明は、前記デフロスト運転の開始
に応じて計時作動するタイマ３０が設けられ、前記開閉
制御手段２６が、タイマ３０からの時間信号によって、
電磁弁２４を設定時間未達で開弁、設定時間到達で閉弁
することを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の本発明に従えば、冷却運転中
でたとえばサーモオフ状態から逆サイクルによるデフロ
スト運転を行う必要があるときには、強制冷却運転を行
うことなく直ちにデフロスト運転に入らせるようにす
る。本発明では、デフロスト用減圧装置４と冷媒量調節
器５との直列冷媒回路に対して、冷媒通路２３がバイパ
スとして並列に設けられるとともに、デフロスト運転開
始と同時にこの冷媒通路２３に介在される電磁弁２４が
開弁される。その結果、蒸発器７から凝縮器３側に向け
冷媒液の流通が円滑に行われるために、蒸発器７内に停
留している冷媒液が速やかに導出され、圧縮機１吸入側
でのガス欠現象が解消され、また、蒸発器７側ではホッ
トガスによるデフロスト能力が充分に確保される。

【０００９】このようにして、強制冷却運転を不要とす
ることができるため、冷え過ぎることがない。また、電
磁弁２４は、デフロストサイクルに必要な冷媒循環量が
確保されると開弁されるので、圧縮機に冷媒液が戻って
液圧縮を生じるおそれもない。

【００１０】請求項２に記載の本発明に従えば、圧力開
閉器２９が検出する高圧圧力によって、電磁弁２４の制
御が行われる。高圧圧力は冷媒循環量に対応して大きく
変化するので、必要量が確保されたか否かを容易に判定
することができる。

【００１１】請求項３に記載の本発明によれば、タイマ
３０の設定時間を調整して、デフロストサイクルに必要
な冷媒循環量を容易に確保することができる。

【００１２】

【実施例】図１に本発明の実施例の装置回路図が示され
る。図１に示される冷蔵・冷凍装置は、室外または機械
室に設置される室外ユニットＡと、冷凍庫など庫内に設
置される庫内ユニットＢとを備える。室外ユニットＡ
は、圧縮機１、四路切換弁２、凝縮器３、デフロスト用
減圧装置４、冷媒量調節器５、アキュムレータ８、冷媒
通路２３および油分離器１７を含んで構成される。一
方、庫内ユニットＢは、冷却用減圧装置６および蒸発器
７を含んで構成される。

【００１３】室外ユニットＡは、以下に述べるように回
路構成される。圧縮機１は、吐出口が油分離器１７を直
列に介して四路切換弁２の高圧側ポートに接続され、吸
入口がアキュムレータ８の冷媒導出口に接続される。四
路切換弁２は、前記高圧側ポートと、低圧側ポートと、
２つの第１・第２切換ポートとを備えて、低圧側ポート
がアキュムレータ８の冷媒導入口に接続され、一方の第
１切換ポートが凝縮器３のコイルのガス冷媒側端口に接
続され、他方の第２切換ポートが冷媒ガス管を介して閉
鎖弁１８の一端口に接続される。凝縮器３は凝縮器ファ
ン２１を備えていて、コイルの液冷媒側端口が冷媒液管
を介してデフロスト用減圧装置４の冷媒導出側端口に接
続される。デフロスト用減圧装置４は、キュピラリチュ
ーブ９に逆止弁１０を並列接続した冷媒回路に形成さ
れ、逆止弁１０の阻止側ポートが接続されるデフロスト
時冷媒導入側となる端口が、冷媒量調節器５の冷却時冷
媒導入側となる立上り管５Ｂの管端口に接続される。

【００１４】冷媒量調節器５は、密閉された圧力容器の
底壁に冷却時冷媒導出側となる管５Ａが設けられ、頂壁
に気密に貫通させて前記立上り管５Ｂが設けられ、この
立上り管５Ｂは、下端管口が容器内の中間部に臨んで開
口している。冷媒量調節器５は、前記管５Ａがフィルタ
３４を有する冷媒液管を介して閉鎖弁の一端口に接続さ
れる。冷媒通路２３は、電磁弁２４と逆止弁３３とを直
列に接続して備える管路によって形成され、冷媒量調節
器５およびデフロスト用減圧装置４をバイパスさせて、
管５Ａの端口と、デフロスト用減圧装置４のデフロスト
時冷媒導出側となる端口とにわたって接続される。

【００１５】また、室外ユニットＡには、冷却運転とデ
フロスト運転とを制御するための制御回路２５が設けら
れ、一方、制御用の検出器として、高圧保護用圧力開閉
器２７、デフロスト終了用圧力開閉器２８、電磁弁２
４、電磁弁開閉用圧力開閉器２９、低圧保護用圧力開閉
器３１が冷凍回路中に設けられる。

【００１６】室内ユニットＢは、以下に述べるように回
路構成される。冷却用減圧装置６は、フィルタ３５と感
温膨張弁１１とを直列に接続して備える管路に対して逆
止弁１２を並列接続した冷媒回路に形成され、冷却時冷
媒導入側となる端口が、冷媒液管によって閉鎖弁１９の
他端口に接続され、冷却時冷媒導出側となる端口が、蒸
発器７のコイルの液冷媒端口に接続される。

【００１７】蒸発器７は、前記コイル、蒸発器ファン２
２、ドレンパンヒータ１５およびファンガードヒータ１
６を備える。蒸発器７のコイルは、ガス冷媒側端口が逆
止弁１４を有する冷媒ガス管によって閉鎖弁１８の他端
口に接続される。ドレンパンヒータ１５とファンガード
ヒータ１６とは、冷媒が流通される管路によって形成さ
れ、互いに並列に接続されるとともに、逆止弁１３に直
列に接続される。この両ヒータ１５，１６と逆止弁１３
とから成る直列冷媒回路は前記逆止弁１４に対し並列に
接続される。

【００１８】図１に示される冷蔵・冷凍装置は、正サイ
クルによる冷却サイクルの冷却運転と逆サイクルによる
デフロストサイクルのデフロスト運転とが、たとえば周
期的に切換わって行われ、この運転制御は、開閉制御手
段２６およびタイマ３０を含んで構成される制御回路２
５によって成される。図２には、この制御回路２５の制
御態様がフロー線図で示される。ステップｍ１における
冷却運転の場合は、圧縮機１吐出口→油分離器１７→四
路切換弁２の高圧側ポート→同じく第１切換ポート→凝
縮器３→逆止弁１０→冷媒量調節器５→フィルタ３４→
閉鎖弁１９→フィルタ３５→感温膨張弁１１→蒸発器７
→逆止弁１４→閉鎖弁１８→四路切換弁２の第２切換ポ
ート→同じく低圧側ポート→アキュムレータ８→圧縮機
１吸入口の冷却サイクルが形成される。感温膨張弁１１
は、蒸発器７の冷媒導出側に接続されるガス管路の温度
を検出する感温筒２０によって弁開度が調節されるた
め、蒸発器７出口の過熱度が一定に制御され、したがっ
て冷蔵・冷凍装置は、庫内温度を一定に維持するよう
に、サーモによる圧縮機１の発停が行われる。

【００１９】冷却運転が続行して、たとえばサーモオフ
状態が長くなるとともに、蒸発器７での着霜が進行して
きて、予め設定される周期である３時間が経過すること
を、ステップｍ２に移って判断すると、ステップｍ３に
移行してデフロスト運転に切換え、同時にステップｍ４
に移って電磁弁２４を励磁し開弁させる。ステップｍ４
におけるデフロスト運転の場合は、四路切換弁２を励磁
して切換えることによって、圧縮機１吐出口→油分離器
１７→四路切換弁２の高圧側ポート→同じく第２切換ポ
ート→閉鎖弁１８→逆止弁１３→ドレンパンヒータ１５
とファンガードヒータ１６の並列回路→蒸発器７→逆止
弁１２→閉鎖弁１９→フィルタ３４→電磁弁２４→逆止
弁３３→凝縮器３→四路切換弁２の第１切換ポート→同
じく低圧側ポート→アキュムレータ８→圧縮機１吸入口
のデフロストサイクルが形成される。

【００２０】このデフロストサイクルに切換える直前
で、サーモオフ状態が長く続いていると、蒸発器７が低
温であるため、低圧冷媒が蒸発器７コイル内に液で相当
量溜まっている状態が多いが、冷媒通路２３が、電磁弁
２４の開弁によって導通して、デフロスト用減圧装置４
をバイパスしているために、室外ユニットＡにおける圧
縮機１吸入側までの冷媒回路の抵抗が小さくなり、その
結果、蒸発器７内に溜まっている冷媒は、速やかに室外
ユニットＡ側に導出されて冷媒循環量が確保される。し
たがって、蒸発器７では、ホットガスの導入が正常に成
されていることによって、デフロストが効果的に行われ
る。

【００２１】デフロスト運転中は、ステップｍ５におい
て除霜状況が常に検出されていて、冷媒循環が正常に行
われるようになったことを、次のステップｍ６において
圧力開閉器２８がホットガス圧力の上昇、たとえば５ｋ
ｇ／ｃｍ²の上昇に伴って作動することで検出すると、
次のステップｍ７に移行して、電磁弁２４が閉弁され
る。この閉弁に伴ってホットガスは、蒸発器７て霜を融
かして液化した後、逆止弁１２、閉鎖弁１９、フィルタ
３４を経、冷媒量調節器５に流れ込み、管５Ａと立上り
管５Ｂとのレベル差Ｌに相当する冷媒が、この調節器５
内に溜まってからキャビラリチューブ９に導入され、減
圧した後、凝縮器３以降の経路を流れて圧縮機１に吸入
される。

【００２２】このように冷媒の循環が適正量で正常に行
われる状態では、デフロスト用減圧装置４を作動させて
所定の逆サイクルによるデフロスト運転が行われる。し
たがって、冷媒量調節器５が正常な冷媒量調節作用を成
す結果、圧縮機１が液を吸入することによる液圧縮が防
止されることはもとより、ガス欠運転も解消されて安定
したデフロスト運転が行われる。

【００２３】このデフロスト運転は、ステップｍ５に移
って除霜状況が検出され、除霜が完了したことをたとえ
ばタイマによる３０分間の計時によって検出すると、ス
テップｍ１に移行して、デフロスト運転は完了し、冷却
運転に切換えられる。

【００２４】図１および図２に示される実施例は、冷却
運転からデフロスト運転に切換わった時点において、冷
媒通路２３の電磁弁２４を開閉させるための開閉制御手
段２６が、圧力開閉器２９からの圧力信号によって作動
する構成であるが、本発明はこの例の他に、たとえば制
御回路２５に設けられるタイマ３０を、圧力開閉器２９
に代えて使用して、たとえば５分〜１０分程度のデフロ
スト運転開始から冷媒循環量が確保されるまでの所要時
間に相当するタイミングによって、開閉制御手段２６を
作動させるようにしたものでもよく、また高圧圧力を検
出する圧力開閉器２９に代えて吸入側の低圧圧力を検出
して、たとえば０．５ｋｇ／ｃｍ²以上で作動する圧力
開閉器３２を使用したものでもよく、それらの変型も本
発明の範囲に包含される。

【００２５】本発明はまた、冷媒通路２３が、冷媒量調
節器５に対してバイパスさせて、デフロスト用減圧装置
４には直列関係を形成するような回路構成としたもので
あってもよく、冷媒量調節器５をバイパスして減圧装置
４に冷媒を導いて冷媒循環量を速やかに確保することが
できる点で所期の目的を達成することが可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の本発明に
よれば、冷却運転の直後に逆サイクルによるデフロスト
運転に切換えて安定かつ迅速なデフロストを行うことが
できる。デフロスト運転直前の強制冷却運転が不要とな
るので、冷え過ぎや過着霜を防止することができる。ま
た、デフロスト運転に切換える時点がサーモオフ状態に
なっていた場合でも、冷媒量調節器５をバイパスさせて
冷媒液を凝縮器３側に速やかに戻すようにしているの
で、蒸発器７内の冷媒溜まりを迅速に解消でき、デフロ
スト用ホットガスの流通を安定させて除霜能力を充分に
発揮することが可能である。

【００２７】さらに請求項２に記載の本発明によれば、
冷媒循環量を高圧圧力から検出するので、必要量が確保
されたか否かの判断が容易である。

【００２８】さらにまた請求項３に記載の本発明によれ
ば、必要な冷媒循環量を時間調整によって容易に確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る装置回路図である。

【図２】図１に示す実施例における運転制御態様が示さ
れるフロー線図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四路切換弁 ３ 凝縮器 ４ デフロスト減圧装置 ５ 冷媒量調節器 ６ 冷却用減圧装置 ７ 蒸発器 ９ キャピラリチューブ １０，１２ 逆止弁 １１ 感温膨張弁 １５ ドレンパンヒータ １６ ファンガードヒータ ２３ 冷媒通路 ２４ 電磁弁 ２６ 開閉制御手段 ２９ 圧力開閉器 ３０ タイマ ３３ 逆止弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凝縮器３、デフロスト用減圧装置４、冷
   媒量調節器５、冷却用減圧装置６および蒸発器７を含む
   直列冷媒回路を、四路切換弁２を介して圧縮機１の吐出
   口・吸入口間に切換え可能に接続して、冷却サイクルと
   逆サイクルによるデフロストサイクルとから成る可逆冷
   凍サイクルが形成され、冷媒量調節器５にはデフロスト
   運転時に所定量の冷媒液が貯留される冷凍装置のデフロ
   スト制御装置において、 冷媒量調節器５とデフロスト用減圧装置４との直列冷媒
   回路に対して並列に接続される冷媒通路２３に介設され
   る電磁弁２４と、 デフロスト運転開始から、デフロストサイクルに必要な
   冷媒循環量が確保されるまでの間、電磁弁２４を開弁す
   る開弁制御手段２６とを含むことを特徴とする冷凍装置
   のデフロスト制御装置。
2. 【請求項２】 デフロスト運転時の高圧圧力を検出する
   圧力開閉器２９が設けられ、前記開閉制御手段２６が、
   圧力開閉器２９からの圧力信号によって、電磁弁２４を
   設定圧力以下で開弁、設定圧力超過で閉弁する請求項１
   記載の冷凍装置のデフロスト制御装置。
3. 【請求項３】 前記デフロスト運転の開始に応じて計時
   作動するタイマ３０が設けられ、前記開閉制御手段２６
   が、タイマ３０からの時間信号によって、電磁弁２４を
   設定時間未達で開弁、設定時間到達で閉弁する請求項１
   記載の冷凍装置のデフロスト制御装置。