JPH07248164A

JPH07248164A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH07248164A
Application number: JP4125094A
Authority: JP
Inventors: Ko Inagaki; 耕稲垣
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、圧縮機の起動時の液冷媒の吸入を
防止し、信頼性の高い冷凍装置とすることを目的とす
る。【構成】圧縮機１、凝縮器２、毛細管３、蒸発器４に
より構成される冷媒回路と、凝縮器２と毛細管３の間に
設けた吐出側弁６と、蒸発器４と圧縮機１の間に設けた
蒸発側弁７と、圧縮機１の停止を決定し、停止指令と同
時に凝縮側弁に閉鎖指令を出力する停止指令入力手段８
と、停止指令入力手段８の停止指令の一定時間後に、蒸
発側弁７に閉鎖指令を出力し、圧縮機１に停止指令を出
力する停止遅延手段９とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転型圧縮機を備えた冷
凍冷蔵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷凍装置については、実開昭５４
−１７３３１１号公報に示されるものがある。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
冷凍装置の一例について説明する。図７、図８に従来の
構成を示す。図７は従来の回転形圧縮機の内部構造を示
す縦断面図、図８は同従来例の冷媒回路図である。

【０００４】図７、図８において、１は圧縮機、２は凝
縮器、３は毛細管、４は蒸発器であり、冷媒回路を構成
している。２０は吸入マフラーであり、蒸発器４と圧縮
機１の間の冷媒回路に設けられている。２１は密閉容
器、２２は回転式の圧縮要素、２３は電動要素であり圧
縮機１を構成している。なお、図８中の実線矢印は圧縮
機運転中の冷媒の流れ方向を示し、一点鎖線矢印は圧縮
機停止中の冷媒の流れ方向を示している。

【０００５】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。冷媒ガスは、電動要素２
３により駆動される圧縮要素２２で圧縮され、密閉容器
２１内に放出されたのち、圧縮機１より吐出される。圧
縮機１で圧縮された冷媒ガスは、第１の熱交換器である
凝縮器２で凝縮し、毛細管３により圧力降下し、第２の
熱交換器である蒸発器４で蒸発し、圧縮機１にもどる。
圧縮機１が停止すると、冷媒回路は均圧するため、圧力
の低い蒸発器４には、圧力の高い圧縮機１や凝縮器２か
ら、温度の高い冷媒が流入する。また、蒸発器４は温度
が低いため冷媒が凝縮し、熱を放出する。

【０００６】また、他の従来例として図９の冷媒回路図
に示す冷凍装置がある。本従来例は上記従来例の冷媒回
路において、凝縮器２と毛細管３の間及び蒸発器３と圧
縮機１の間に電磁弁２４、２５を備えたものである。電
磁弁２４、２５は、圧縮機１の運転と同時に開き、停止
と同時に閉じる。従って、圧縮機１停止中に圧縮機１及
び凝縮器２から蒸発器４へ熱い冷媒が流入する事を防止
でき、蒸発器の温度の上昇を防止することができるの
で、省電力効果がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、圧縮機停止中に凝縮器冷媒ガスが蒸発器に
流入し、蒸発器内で凝縮し、圧縮機が起動すると圧力が
低下し、液冷媒と冷媒ガスが圧縮機の圧縮要素に吸入さ
れ、圧縮機の摺動状態を悪化させたり、液圧縮を生じさ
せ、圧縮機の信頼性を低下させるといった問題点があっ
た。

【０００８】また、圧縮機停止時に電磁弁を閉じると、
蒸発器内に冷媒は流入しないため、電磁弁がない場合に
比べると量は少ないが、蒸発器内にはやはり液冷媒は滞
留する。また、蒸発側弁と圧縮機の間の配管にも液冷媒
は滞留する。よって、電磁弁が閉じることで、液冷媒が
圧縮機の圧縮要素に吸入されることを完全には防止でき
ないという問題点があった。

【０００９】本発明は従来の課題を解決するもので、圧
縮機の起動時の液冷媒の吸入を防止し、信頼性の高い冷
凍装置とすることを目的とする。

【００１０】また、上記従来の構成では、除霜を行う場
合には、縦型蒸発器を蒸発器下方の電熱器で加熱し、そ
の熱を冷媒が熱搬送媒体として縦型蒸発器上方まで運
び、縦型蒸発器表面に付着した霜を溶解している。とこ
ろが、蒸発器が加熱されると液冷媒がガス化し、蒸発器
から冷媒回路の他の部分に流出する。特に外気温が低く
凝縮器の温度が低い場合には、冷媒は凝縮器で凝縮し、
液冷媒が凝縮器に蓄積される。この場合、蒸発器内の冷
媒が減少し、熱搬送が滞り、蒸発器全体の除霜が行えな
いため、蒸発器での熱交換が低下する等の問題点があっ
た。

【００１１】また、圧縮機の停止と同時に電磁弁を閉
じ、除霜を開始した場合、凝縮器や圧縮機から蒸発器に
冷媒が流入しないため、蒸発器内には液冷媒があまり蓄
積されない。従って、電磁弁が無い場合と比べると、除
霜はより行えるものの、完全には除霜できないとの問題
点があった。

【００１２】本発明は従来の課題を解決するもので、除
霜時の蒸発器に十分な冷媒を供給し、かつ除霜中の冷媒
の流出を防止することにより、霜残りを防止し、蒸発器
での熱交換の性能低下を防止することを目的とする。

【００１３】また、上記従来の構成では、圧縮機停止後
に冷媒回路から蒸発器に流入した冷媒が蒸発器内で凝縮
し、蓄積される。この液冷媒が、除霜中に加熱されるこ
とでガス化し、蒸発器から流出し、圧縮機に到る配管で
凝縮し、液冷媒がこの配管に溜まるため、起動時に圧縮
機に吸入されるという問題点があった。

【００１４】また、除霜時に蒸発器に液冷媒が蓄積され
た状態で、電磁弁を閉じ電熱器で加熱した場合、除霜中
に蒸発器から圧縮機に液冷媒が流入することが防止でき
るとの効果がある。しかし、圧縮機の運転と同時に電磁
弁を開くため、蒸発器から圧縮機に液冷媒が吸入される
といった問題点があった。

【００１５】本発明は従来の課題を解決するもので、除
霜後の圧縮機の起動時の液冷媒の吸入を防止し、信頼性
の高い冷凍装置とすることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、毛細管、蒸発器
により構成される冷媒回路と、凝縮器と毛細管の間に設
けた吐出側弁と、蒸発器と圧縮機の間に設けた蒸発側弁
と、圧縮機の停止を決定し、同時に停止指令と凝縮側弁
に閉鎖指令を出力する停止指令入力手段と、停止指令入
力手段の停止指令に対し一定時間後に、蒸発側弁に閉鎖
指令を出力し、圧縮機に停止指令を出力する運転停止遅
延手段とから構成される。

【００１７】また、圧縮機、凝縮器、毛細管、縦型蒸発
器により構成される冷媒回路と、凝縮器と毛細管の間に
設けた吐出側弁と、蒸発器と圧縮機の間に設けた蒸発側
弁と、縦型蒸発器下方に設けた電熱器と、電熱器による
縦型蒸発器の除霜の開始を決定し、同時に除霜開始指令
と圧縮機に停止指令を出力する除霜開始指令入力手段
と、除霜開始指令入力手段の除霜開始指令の一定時間後
に、凝縮側弁及び蒸発側弁とに閉鎖指令を出力し、電熱
器に加熱開始指令を出力する除霜開始遅延手段とから構
成される。

【００１８】また、除霜の終了を決定し、同時に除霜終
了指令と凝縮側弁に開放指令を出力する除霜終了指令入
力手段と、除霜終了指令入力手段の除霜終了指令の一定
時間後に、電熱器に加熱終了指令を出力し、蒸発側弁に
開放指令を出力し、圧縮機に運転指令を出力する除霜終
了遅延手段とから構成される。

【００１９】

【作用】本発明は上記した構成によって、圧縮機停止時
の蒸発器内の冷媒量が減少するため、圧縮機起動時に、
蒸発器内に滞留する液冷媒は少なく、圧縮機への液冷媒
の流入を防止する。

【００２０】また、縦型蒸発器に液冷媒を蓄積した後、
冷媒の流出を抑止して電熱器で加熱するので、縦型蒸発
器に付着した霜は完全に取り除かれる。

【００２１】また、除霜中に縦型蒸発器内に蓄積された
冷媒が、毛細管を経て凝縮器へ流出されるため、霜残り
を防止し、蒸発器での熱交換の性能低下を防止する上
に、圧縮機起動時に縦型蒸発器内、及び蒸発側弁から圧
縮機に到る配管内に滞留する液冷媒が少なく、圧縮機の
液冷媒の吸入を防止する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図面を
参照しながら説明する。尚、従来と同一構成について
は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００２３】図１は本発明の第１の実施例における冷媒
回路図、図２は同実施例の動作説明図である。

【００２４】図１、図２において、６は凝縮側弁、７は
蒸発側弁である。８は停止指令入力手段、９は停止遅延
手段である。停止指令入力手段８は、圧縮機１の停止を
決定し、停止遅延手段９に停止指令Ｓ１を出力すると同
時に、凝縮側弁６に閉鎖指令Ｓ２を出力する。停止遅延
手段９は、停止指令Ｓ１の一定時間ｔＡ後に、蒸発側弁
７に閉鎖指令Ｓ３を出力し、圧縮機１に停止指令Ｓ４を
出力する。

【００２５】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。圧縮機１運転中は、凝縮
側弁６、蒸発側弁７は開いている。

【００２６】停止運転指令入力手段８が停止を決定する
と同時に、閉鎖指令Ｓ２により凝縮側弁６は閉じる。こ
れにより、凝縮側弁６から蒸発器４内への冷媒の流入が
なくなり、蒸発器４から圧縮機１までの冷媒回路の冷媒
が、圧縮機１により吸引されて減少する。

【００２７】停止遅延手段９への停止指令Ｓ１の入力の
一定時間ｔＡ後に、閉鎖指令Ｓ３により蒸発側弁７は閉
じ、停止指令Ｓ４により圧縮機１は停止する。圧縮機１
の停止と同時に蒸発側弁７が閉じることによって、圧縮
機１から蒸発器４へ冷媒が逆流することがないため、蒸
発器４内は温度や圧力が低い状態で保持される。そのた
め、蒸発器４内で冷媒の凝縮がほとんど起こらない。

【００２８】従って、電磁弁２４、２５がない従来例に
比べ、圧縮機１停止中に蒸発器４内に、液冷媒が蓄積さ
れることがないので、凝縮側弁６と蒸発側弁７が開き、
圧縮機１が起動しても蒸発器４より流出した液冷媒が、
圧縮機１に吸入されることがない。

【００２９】また、電磁弁２４、２５を備えた従来例で
は、圧縮機１の停止と同時に電磁弁２４、２５が閉じる
ことにより、蒸発器４と圧縮機１間の配管へ蒸発器４か
ら冷媒が流出することを防止できる。しかしながら、蒸
発器４内に多くの冷媒が蓄積されるため、圧縮機１は起
動時に液冷媒を吸入するが、本実施例では、圧縮機１の
停止前に凝縮側弁を閉じることで、蒸発器４の冷媒の蓄
積を減らし、圧縮機１が起動した際の液冷媒の吸入を防
止できる。

【００３０】なお、凝縮側弁６は毛細管３と蒸発器４の
間に設けても同様の効果が得られる。

【００３１】次に、本発明の第２の実施例について図面
を参照しながら説明する。尚、第１の実施例と同一構成
については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００３２】図３は本発明の第２の実施例における冷媒
回路図、図４は同実施例の動作説明図である。

【００３３】図３において５は縦型蒸発器であり、１２
は縦型蒸発器５下方に配設された電熱器である。

【００３４】１３は除霜開始指令入力手段、１４は除霜
開始遅延手段である。除霜開始指令入力手段１３は除霜
の開始を決定し、除霜開始遅延手段１４に除霜開始指令
Ｓ９を出力すると同時に圧縮機１に停止指令Ｓ１０を出
力する。除霜開始遅延手段１４は、除霜開始指令Ｓ９の
一定時間ｔＣ後に、凝縮側弁６、蒸発側弁７に閉鎖指令
Ｓ１１、Ｓ１２を出力し、電熱器１２に加熱開始指令Ｓ
１３を出力する。

【００３５】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。除霜を行う前の冷凍装置
では、圧縮機１は運転しており、凝縮側弁６、蒸発側弁
７は開いている。

【００３６】除霜開始指令入力手段１３が除霜開始を決
定すると同時に、停止指令Ｓ１０により圧縮機１は停止
する。このとき、圧力の低い縦型蒸発器５には、圧力の
高い圧縮機１や凝縮器２から、温度の高い冷媒が流入す
る。また、縦型蒸発器５は温度が低いため冷媒が凝縮
し、縦型蒸発器５下部には凝縮した冷媒が蓄積される。

【００３７】除霜開始遅延手段１４への除霜開始指令Ｓ
９の出力の一定時間ｔＣ後に、閉鎖指令Ｓ１１、Ｓ１２
により凝縮側弁６、蒸発側弁７は閉じる。そして、加熱
開始指令Ｓ１３により電熱器１２は縦型蒸発器５を下方
より加熱する。このとき、縦型蒸発器５は、凝縮側弁６
及び蒸発側弁７によって閉塞されているため、加熱によ
って圧力が上昇しても、冷媒は流出しない。

【００３８】縦型蒸発器５下部に蓄積された液冷媒は、
電熱器１２より受けた熱で蒸発し、縦型蒸発器５上方へ
移動し、霜が残っている箇所で熱を放出して凝縮し、再
び縦型蒸発器５下部へ蓄積される。また、縦型蒸発器５
表面に付着した霜は冷媒の凝縮熱により融解する。

【００３９】このように本実施例では、電熱器１２の熱
は凝縮側弁６と蒸発側弁７で閉鎖され一定量が確保され
た冷媒によって縦型蒸発器５全体に運ばれるため、縦型
蒸発器５表面に付着した霜を完全に取り除くことができ
る。

【００４０】また、電磁弁２４、２５を備えた従来例に
比べて、圧縮機１が停止してから一定時間ｔＣ後に凝縮
側弁６及び蒸発側弁７が閉じるため、この間に、圧力の
低い縦型蒸発器５には、圧力の高い圧縮機１や凝縮器２
から、温度の高い冷媒が流入する。従って、縦型蒸発器
５内により多くの冷媒を確保でき、除霜能力が向上す
る。

【００４１】次に、本発明の第３の実施例について図面
を参照しながら説明する。尚、第２の実施例と同一構成
については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４２】図５は本発明の第３の実施例における冷媒
回路図、図６は同実施例の動作説明図である。

【００４３】図５、図６において、１５は除霜終了指令
入力手段、１６は除霜終了遅延手段である。除霜終了指
令入力手段１５は、除霜の終了を決定し、除霜終了遅延
手段１６に除霜終了指令Ｓ１４を出力すると同時に、凝
縮側弁６に開放指令Ｓ１５を出力する。除霜終了遅延手
段１６は、除霜終了指令Ｓ１４の一定時間ｔＤ後に、電
熱器１２に加熱終了指令Ｓ１６、蒸発側弁７に開放指令
Ｓ１７、圧縮機１に運転指令Ｓ１８を出力する。

【００４４】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。除霜中は凝縮側弁６、蒸
発側弁７は閉じており、液冷媒が縦型蒸発器５より流出
することはない。

【００４５】除霜終了指令入力手段１５が除霜終了を決
定すると同時に、開放指令Ｓ１５により凝縮側弁６は開
く。このとき、縦型蒸発器５内は、凝縮器２内より圧力
が高いため、縦型蒸発器５から毛細管３を通って凝縮器
２へ冷媒が流出する。

【００４６】除霜終了遅延手段１６への除霜終了指令Ｓ
１４の出力の一定時間ｔＤ後に、加熱終了指令Ｓ１６に
より電熱器１２は加熱を終了する。そして、電熱器１２
の加熱終了と同時に、開放指令Ｓ１７により蒸発側弁７
は開き、運転指令Ｓ１８により圧縮機は運転を開始す
る。その際、縦型蒸発器５に蓄積された液冷媒の多く
は、電熱器１２より受けた熱で蒸発し毛細管３側に流出
しているので、起動時の縦型蒸発器５から液冷媒の流出
を防止できる。また、蒸発側弁７から圧縮機１に到る配
管内に液冷媒が滞留することもないので、起動時の圧縮
機１の液冷媒の吸入を防止できる。

【００４７】また、電磁弁２４、２５を備えた従来例で
は、蒸発器４内に液冷媒を蓄積しているため電磁弁２
４、２５が無いときよりも除霜を能力は向上するが、圧
縮機１が起動すると同時に電磁弁２４、２５を開くた
め、圧縮機１は蒸発器４から液冷媒を吸入する。しか
し、本実施例では、除霜中に縦型蒸発器５に蓄積された
液冷媒の多くは、圧縮機１起動前に開かれた凝縮側弁６
を介して凝縮器２へ流出するため、圧縮機１起動前にお
いて縦型蒸発器５内の冷媒量は減少する。従って、起動
時に圧縮機１が縦型蒸発器５から液冷媒を吸入すること
を防止でき、信頼性が向上する。

【００４８】なお、本実施例では蒸発側弁７の解放及び
圧縮機１の運転開始は、電熱器１２の加熱終了と同時と
したが、電熱器１２の加熱終了以降としても同様の効果
が得られる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の冷凍装置
は、圧縮機、凝縮器、毛細管、蒸発器により構成される
冷媒回路と、凝縮器と毛細管の間に設けた吐出側弁と、
蒸発器と圧縮機の間に設けた蒸発側弁と、圧縮機の停止
を決定し、停止指令と同時に凝縮側弁に閉鎖指令を出力
する停止指令入力手段と、停止指令入力手段の停止指令
に対し一定時間後に、蒸発側弁に閉鎖指令を出力し、圧
縮機に停止指令を出力する運転停止遅延手段とから構成
されるので、圧縮機停止時の蒸発器内の冷媒量が減少
し、蒸発器から圧縮機間の配管内に滞留する液冷媒及び
蒸発器内に滞留する液冷媒を少なくでき、圧縮機起動時
の圧縮機への液冷媒の吸入による信頼性の低下を防止で
きる。

【００５０】また、圧縮機、凝縮器、毛細管、縦型蒸発
器により構成される冷媒回路と、凝縮器と毛細管の間に
設けた吐出側弁と、蒸発器と圧縮機の間に設けた蒸発側
弁と、縦型蒸発器下方に設けた電熱器と、電熱器による
縦型蒸発器の除霜の開始を決定し、除霜開始指令と同時
に圧縮機に停止指令を出力する除霜開始指令入力手段
と、除霜開始指令入力手段の除霜開始指令の一定時間後
に、凝縮側弁及び蒸発側弁とに閉鎖指令を出力し、電熱
器に加熱開始指令を出力する除霜開始遅延手段とから構
成されるので、除霜時の蒸発器に十分な冷媒を供給し、
かつ除霜中の冷媒の流出を防止することにより、霜残り
を防止し、蒸発器での熱交換の低下を防止できる。

【００５１】また、除霜の終了を決定し、同時に除霜終
了指令と凝縮側弁に開放指令を出力する除霜終了指令入
力手段と、除霜終了指令入力手段の除霜終了指令の一定
時間後に、電熱器に加熱終了指令を出力し、蒸発側弁に
開放指令を出力し、圧縮機に運転指令を出力する除霜終
了遅延手段とから構成されるので、霜残りを防止し、蒸
発器での熱交換の低下を防止できる上に、除霜終了時の
蒸発器内の冷媒量が減少し、蒸発器から圧縮機間の配管
内に滞留する液冷媒及び蒸発器内に滞留する液冷媒を少
なくでき、圧縮機起動時の圧縮機への液冷媒の吸入によ
る信頼性の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す冷媒回路図

【図２】本発明の第１の実施例を示す動作説明図

【図３】本発明の第２の実施例を示す冷媒回路図

【図４】本発明の第２の実施例を示す動作説明図

【図５】本発明の第３の実施例を示す冷媒回路図

【図６】本発明の第３の実施例を示す動作説明図

【図７】従来の回転形圧縮機の内部構造を示す縦断面図

【図８】同従来例の冷媒回路図

【図９】他の従来例の冷媒回路図

【符号の説明】

１圧縮機２凝縮器３毛細管４蒸発器５縦型蒸発器６凝縮側弁７蒸発側弁８停止指令入力手段９停止遅延手段１２電熱器１３除霜開始指令入力手段１４除霜開始遅延手段１５除霜終了指令入力手段１６除霜終了遅延手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、毛細管、蒸発器により
構成される冷媒回路と、前記凝縮器と前記毛細管の間に
設けた凝縮側弁と、前記蒸発器と前記圧縮機の間に設け
た蒸発側弁と、前記圧縮機の停止を決定し、停止指令と
同時に前記凝縮側弁に閉鎖指令を出力する停止指令入力
手段と、前記停止指令入力手段の停止指令の一定時間後
に、前記蒸発側弁に閉鎖指令を出力し、圧縮機に停止指
令を出力する停止遅延手段とからなる冷凍装置。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、毛細管、縦型蒸発器に
より構成される冷媒回路と、前記凝縮器と前記毛細管の
間に設けた凝縮側弁と、前記蒸発器と前記圧縮機の間に
設けた蒸発側弁と、縦型蒸発器下方に設けた電熱器と、
前記電熱器による縦型蒸発器の除霜の開始を決定し、除
霜開始指令と同時に圧縮機に停止指令を出力する除霜開
始指令入力手段と、前記除霜開始指令入力手段の除霜開
始指令の一定時間後に、前記凝縮側弁及び前記蒸発側弁
とに閉鎖指令を出力し、前記電熱器に加熱開始指令を出
力する除霜開始遅延手段とからなる冷凍装置。
【請求項３】除霜の終了を決定し、除霜終了指令と同
時に前記凝縮側弁に開放指令を出力する除霜終了指令入
力手段と、前記除霜終了指令入力手段の除霜終了指令の
一定時間後に、前記電熱器に加熱終了指令を出力し、前
記蒸発側弁に開放指令を出力し、圧縮機に運転指令を出
力する除霜終了遅延手段とからなる請求項２記載の冷凍
装置。