JPH07248166A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸発器に付着した霜を除霜するときに圧縮機
の吐出側圧力を所定圧力以下に制御することによって、
各空調機器の損傷等の問題を防止することのできる冷凍
装置の提供。 【構成】 蒸発器１１の温度が０℃以下の状態が６０分
続いたら、ファン１４および１５を停止し、電磁バルブ
１９，２０を開く。これによって高温高圧の冷媒が蒸発
器内に導かれ、蒸発器１１の除霜が行われる。この除霜
制御中に圧縮機６の吐出側圧力が所定値以上となったら
ファン１４を駆動する。これによって冷凍サイクル７中
を流れる冷媒量が少なくなって圧縮機からの冷媒への仕
事量が少なくなり、その結果、冷媒の持つ内部エネルギ
ーが小さくなって上記吐出側圧力が所定値以下に抑えら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機，凝縮器，減圧
手段，蒸発器を備える冷凍装置において、圧縮機によっ
て高温高圧となった冷媒を減圧手段をバイパスして蒸発
器内に流すことによって蒸発器に付着した霜を取り除く
ようにした冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のように、蒸発器に付着した霜を除
霜するために、圧縮機によって高温高圧とされた冷媒を
減圧手段をバイパスして蒸発器に取り込むようにした冷
凍装置の従来技術としては、例えば特公昭５７−１５２
９７号公報に開示されたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような冷凍装置
は、圧縮機の仕事によって与えられた冷媒の内部エネル
ギーが、蒸発器に付着した霜を溶かすという形で変換さ
れる原理を利用している。従って、蒸発器に霜が十分に
付着している間は上記変換はバランスして行われるが、
蒸発器に付着した霜の量が少なくなってくると、圧縮機
の仕事によって与えられた冷媒の内部エネルギーが蒸発
器にて外部に十分放出されず、冷媒が持つ内部エネルギ
ーが高くなり、その結果圧縮機吐出側における高圧圧力
が異常に高くなってしまうといった問題があった。

【０００４】このように圧縮機吐出側における高圧圧力
が異常に高くなると、蒸発器に耐圧性かなければ蒸発器
が破損してしまったり、あるいは場合によっては凝縮器
や圧縮機も破損してしまうことも考えられる。そこで本
発明は上記問題を解決するために、蒸発器に付着した霜
を除霜するときに圧縮機の吐出側圧力を所定圧力以下に
抑えることによって、上記のような各空調機器の損傷等
の問題を防止することのできる冷凍装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１記載の発明では図８に示すように、
冷媒を吸入圧縮し、この圧縮された高温高圧の冷媒を吐
出する圧縮機１０１と、この圧縮機１０１の下流側に接
続された第１熱交換器１０２と、この第１熱交換器１０
２の下流側に接続され、この第１熱交換器１０２からの
冷媒を減圧して低温低圧の冷媒とする減圧手段１０３
と、この減圧手段１０３の下流側でかつ前記圧縮機１０
１の上流側に接続された第２熱交換器１０４と、前記第
１熱交換器１０２側からの高温高圧冷媒を、前記減圧手
段１０３をバイパスして前記減圧手段１０３の下流側に
導くバイパス通路１０５と、前記第１熱交換器１０２側
からの高温高圧冷媒を、前記減圧手段１０３に流すか前
記バイパス通路１０５に流すかを切り換える通路切換手
段１０６と、前記第１熱交換器１０２に送風する送風手
段１０７と、前記圧縮機１０１の吐出側の圧力が所定値
以上になったことを検出する圧力検出手段１０８と、前
記第２熱交換器１０４に付着した霜を除霜するための除
霜信号を出力する除霜信号出力手段１０９と、この除霜
信号出力手段１０９から前記除霜信号が出力されたら、
前記送風手段１０７を停止するように前記送風手段１０
７を制御し、かつ前記第１熱交換器１０２側からの高温
高圧冷媒を前記バイパス通路１０５に流すように前記通
路切換手段１０６を制御する除霜制御を行う除霜制御手
段１１０と、前記除霜制御手段１１０が前記除霜制御を
行っているときに前記圧力検出手段１０８によって前記
圧力が前記所定値以上になったことが検出されたら、前
記送風手段１０７を駆動するように前記送風手段１０７
を制御する送風制御手段１１１とを備える冷凍装置をそ
の要旨とした。

【０００６】また請求項２記載の発明では、図９に示す
ように、冷媒を吸入圧縮し、この圧縮された高温高圧の
冷媒を吐出する圧縮機１０１と、この圧縮機１０１の下
流側に接続された第１熱交換器１０２と、この第１熱交
換器１０２の下流側に接続され、この第１熱交換器１０
２からの冷媒を減圧して低温低圧の冷媒とする減圧手段
１０３と、この減圧手段１０３の下流側でかつ前記圧縮
機１０１の上流側に接続された第２熱交換器１０４と、
前記圧縮機１０１からの高温高圧冷媒を、前記第１熱交
換器１０２および前記減圧手段１０３をバイパスして前
記減圧手段１０３の下流側に導くバイパス通路１１２
と、前記圧縮機１０１からの高温高圧冷媒を、前記第１
熱交換器１０２に流すか前記バイパス通路１１２に流す
かを切り換える通路切換手段１１３と、前記第１熱交換
器１０２に送風する送風手段１０７と、前記圧縮機１０
１の吐出側の圧力が所定値以上になったことを検出する
圧力検出手段１０８と、前記第２熱交換器１０４に付着
した霜を除霜するための除霜信号を出力する除霜信号出
力手段１０９と、この除霜信号出力手段１０９から前記
除霜信号が出力されたら、前記送風手段１０７を停止す
るように前記送風手段１０７を制御し、かつ前記圧縮機
１０１からの高温高圧冷媒を前記バイパス通路１１２に
流すように前記通路切換手段１１３を制御する除霜制御
を行う除霜制御手段１１０と、前記除霜制御手段１１０
が前記除霜制御を行っているときに前記圧力検出手段１
０８によって前記圧力が前記所定値以上になったことが
検出されたら、前記送風手段１０７を駆動するように前
記送風手段１０７を制御する送風制御手段１１１とを備
える冷凍装置をその要旨とした。

【０００７】また請求項１記載の発明において、さらに
前記圧縮機１０１からの高温高圧冷媒を前記第１熱交換
器１０２をバイパスして前記第１熱交換器１０２の下流
側に導く第２バイパス通路と、前記圧縮機１０１からの
高温高圧冷媒を前記第１熱交換器１０２に流すか前記第
２バイパス通路に流すかを切り換える第２通路切換手段
とを設け、前記除霜制御手段１１０が、前記除霜信号出
力手段１０９から前記除霜信号が出力されたら、さらに
前記圧縮機１０１からの高温高圧冷媒を前記第２バイパ
ス通路に流すように前記第２通路切換手段を制御するよ
うにしても良い。

【０００８】また請求項１ないし３記載の発明におい
て、さらに前記第２熱交換器１０４に送風する第２送風
手段を設け、前記除霜制御手段１１０が、前記除霜信号
出力手段１０９から前記除霜信号が出力されたら、さら
に前記第２送風手段を停止するように前記第２送風手段
を制御するようにしても良い。

【０００９】またさらに前記圧縮機１０１とこの圧縮機
１０１の動力源との連結，遮断を切り換える電磁クラッ
チと、前記第２熱交換器１０４が所定温度以上になった
ことを検出する温度検出手段と、前記除霜制御手段１１
０が前記除霜制御を行っているときに、前記温度検出手
段によって前記第２熱交換器１０４の温度が前記所定温
度以上になったことが検出されたら、前記圧縮機１０１
と前記動力源とを遮断するように前記電磁クラッチを制
御するとともに、前記第２送風手段を駆動するように前
記第２送風手段を制御する除霜終了制御手段とを設けて
も良い。

【００１０】なお、上記各発明における前記圧力検出手
段において、前記圧縮機の吐出側の圧力が所定値以上に
なったことを検出するとは、前記圧力が前記所定値以上
になったら何らかの信号を発生させたり変化を与えた
り、または前記圧力が前記所定値以上になったか否かを
判定することを含む。また前記圧力の検出としては直接
圧力を検出しても良いし、推定等の方法で間接的に検出
しても良い。また圧力以外に温度のように、圧力に関連
した物理量を検出するようにしても良い。

【００１１】また上記各発明における除霜制御手段は、
前記除霜信号出力手段に直接接続されていても良いし、
間接的に接続されていても良い。

【００１２】

【発明の作用効果】請求項１記載の発明によれば、通常
の冷却運転時には、圧縮機１０１にて圧縮された高温高
圧の冷媒は第１熱交換器１０２にて凝縮し、減圧手段１
０３にて減圧されて低温低圧の冷媒となり、さらに第２
熱交換器１０４にて蒸発して第２熱交換器１０４を流れ
る空気を冷却する。そして第２熱交換器１０４にて蒸発
した冷媒は圧縮機１０１にて再び圧縮されて高温高圧の
冷媒となる。

【００１３】このような冷却運転を行うことによって第
２熱交換器１０４に霜が付着するようなときには、除霜
信号出力手段１０９から除霜信号が出力される。そして
除霜制御手段１１０がこの除霜信号に基づいて送風手段
１０７および通路切換手段１０６に対して除霜制御を行
う。その結果送風手段１０７が停止するとともに、第１
熱交換器１０２側からの高温高圧冷媒がバイパス通路１
０５へ流れる。

【００１４】上記除霜制御時には、圧縮機１０１にて圧
縮された高温高圧の冷媒は第１熱交換器１０２内を流
れ、その後減圧手段１０３をバイパスして第２熱交換器
１０４へ流れる。このとき送風手段１０７は停止してい
るので、この第１熱交換器１０２に車両走行風のような
送風手段１０７以外からの風が当たらなければ、第１熱
交換器１０２での冷媒の凝縮は起こらないので、第２熱
交換器１０４へは高温高圧冷媒が流入される。この高温
高圧冷媒のエネルギーによって、第２熱交換器に付着し
た霜が除霜される。

【００１５】ここで上記除霜制御が終了するころになる
と、上記のように圧縮機の吐出側圧力が異常に高くなる
ことがある。このときには、圧力検出手段１０８が前記
吐出側圧力が前記所定値以上になったことを検出し、送
風制御手段１１１がその検出結果に基づいて送風手段１
０７を駆動するように送風手段１０７を制御する。この
結果、圧縮機１０１の仕事によって与えられた冷媒の内
部エネルギーは第１熱交換器１０２によって放出され、
冷媒の持つ内部エネルギーが低下し、これによって圧縮
機１０１の吐出側圧力が低下する。

【００１６】このように請求項１記載の発明では、圧縮
機１０１の吐出側圧力が異常なほど高くなることを防止
できるので、これによって第２熱交換器１０４やその他
の空調機器が破損するといった問題を防止することがで
きる。また請求項２記載によれば、請求項１記載の発明
と同様の冷却運転を行うことによって第２熱交換器１０
４に霜が付着するような場合には、除霜信号出力手段１
０９から除霜信号が出力され、除霜制御手段１１０がこ
の除霜信号に基づいて送風手段１０７と通路切換手段１
１３とに対して除霜制御を行う。その結果送風手段１０
７が停止するとともに、圧縮機１０１からの高温高圧冷
媒がバイパス通路１１２を介して第２熱交換器１０４内
へ流れ、第２熱交換器１０４の除霜が行われる。

【００１７】このときバイパス通路１１２を流れる高温
高圧冷媒は、請求項１記載の発明とは異なり、第１熱交
換器１０２および減圧手段１０３をバイパスして減圧手
段１０３の下流側に導かれる。従って第１熱交換器１０
２内には冷媒は流れない。従って、上記除霜制御中に圧
縮機１０１の吐出側圧力が所定値以上となった場合、冷
媒が流れていない第１熱交換器に対して送風制御を行う
ことになるので、請求項１記載の発明のように、圧縮機
１０１の仕事によって与えられた冷媒の内部エネルギー
を第１熱交換器１０２によって放出することはできな
い。

【００１８】しかし第１熱交換器１０２は、冷媒が流れ
ていない状態であってもその内部に高温高圧の気体冷媒
が存在している。従って、高温高圧の気体冷媒が内部に
存在している第１熱交換器１０２に風を送風することに
よって第１熱交換器１０２内の気体冷媒が凝縮し、その
結果第１熱交換器１０２内の圧力が下がる。そしてこの
圧力の低下によって圧縮機１０１の吐出側の高圧冷媒が
第１熱交換器１０２内に流入する。

【００１９】このように冷媒が第１熱交換器１０２内に
流入することによって、冷凍サイクル全体の冷媒循環量
が少なくなるので、圧縮機１０１の仕事によって冷媒に
与えられる内部エネルギーも少なくなる。従って圧縮機
１０１の吐出側圧力が低下する。このように請求項２記
載の発明においても、圧縮機１０１の吐出側圧力が異常
なほど高くなることを防止できるので、これによって第
２熱交換器１０４やその他の空調機器が破損するといっ
た問題を防止することができる。

【００２０】また請求項３記載の発明は、除霜制御中に
圧縮機１０１からの高温高圧冷媒が第１熱交換器１０２
内を流れない構成であるので、送風制御手段の制御に基
づく作用効果は請求項２記載の発明作用効果と同じとな
る。また、第２熱交換器１０４は上記冷却運転時は冷却
手段として作用するものであり、この冷却運転時は第２
熱交換器１０４は例えば冷蔵庫内の食品を冷却したり、
室内を冷却するものである。そこで請求項４記載の発明
のようにすると、除霜制御中に第２送風手段が停止する
ので、除霜制御中に第２送風手段を駆動した場合に比べ
て、上記冷蔵庫内の食品や室内を温めてしまうことがな
いので、本来の第２熱交換器１０４の役割を落とすこと
なく除霜制御を行うことができる。

【００２１】また請求項５記載の発明では、上記除霜制
御中に第２熱交換器１０４の温度が所定温度以上になっ
た場合に第２送風手段が駆動制御される。すると、上記
除霜制御によって溶けた水（霜が溶けたことによって発
生した水）が第２熱交換器１０４から吹き飛ばされる。
これによって、上記冷却運転を再開し第２熱交換器１０
４を再び冷却手段として作動させたときに、第２熱交換
器１０４に付着した上記水が凍ってしまうといった問題
を防止することができる。

【００２２】またこのとき、圧縮機１０１とこの動力源
とが遮断するように電磁クラッチが制御されるので、第
２送風手段からの風によって第２熱交換器１０４の下流
側の例えば冷蔵庫内の食品、室内等を温めてしまうとい
ったことも避けることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を冷凍車に搭載した第１実施例
について図を用いて説明する。図２に示すように、冷凍
室２内の前部上方に蒸発器（図１）および蒸発器用ファ
ン（図１）を収納するクーリングユニット３が配設さ
れ、また運転室５の屋根の上方に凝縮器（図１）とよび
凝縮器用ファン（図１）を収納するコンデンシングユニ
ット４が配設されている。また運転室５の床下には後述
する圧縮機６が配設されている。

【００２４】また運転室５内の前方に設けられたインス
トルメントパネルには、冷凍室５内の冷却運転を指示す
るための指示手段、具体的には運転スイッチと、冷凍室
５内の温度を設定するための温度設定器とが設けられて
いる。次に本実施例の冷凍サイクルについて図１を用い
て説明する。第１実施例の冷凍サイクル７は、圧縮機６
と凝縮器８とレシーバ９とエキスパンションバルブ１０
と蒸発器１１とアキュムレータ１２とがそれぞれ冷媒配
管１３によって接続されて構成されている。

【００２５】凝縮器８とレシーバ９との間における冷媒
配管１３の途中には、この配管１３の冷媒通路を開閉す
る通路開閉手段１８、具体的には電磁バルブが配設され
ている。また冷媒配管１３は圧縮機６と凝縮器８との間
の部分にて冷媒配管１３とバイパス配管１３ａとに分岐
しており、このバイパス配管１３ａは電磁バルブ１８と
レシーバ９との間の部分にて再び冷媒配管１３と接続さ
れている。またこのバイパス配管１３ａの途中には、こ
のバイパス配管１３ａの冷媒通路を開閉する通路開閉手
段、具体的には電磁バルブ１９が配設されている。

【００２６】またさらに、冷媒配管１３はレシーバ９と
エキスパンションバルブ１０との間の部分にて冷媒配管
１３とバイパス配管１３ｂとに分岐しており、このバイ
パス配管１３ｂはエキスパンションバルブ１０と蒸発器
１１との間の部分にて再び冷媒配管１３と接続されてい
る。またこのバイパス配管１３ｂの途中には、このバイ
パス配管１３ｂの冷媒通路を開閉する通路開閉手段、具
体的には電磁バルブ２０が配設されている。

【００２７】なお、本実施例におけるバイパス配管１３
ｂは請求項１記載の発明におけるバイパス通路を構成
し、電磁バルブ２０は請求項１記載の発明における通路
切換手段を構成する。またバイパス通路１３ａは請求項
３記載の発明における第２バイパス通路を構成し、電磁
バルブ１９は請求項３記載の発明における第２通路切換
手段を構成する。

【００２８】ここで上記圧縮機６は、図示しないプーリ
を介して図示しないエンジンに連結された電磁クラッチ
２１と接続されており、このエンジンの動力が上記プー
リ、電磁クラッチ２１を介して伝達されることによっ
て、冷媒をアキュムレータ１２から吸入圧縮して高温高
圧の冷媒とし、この高温高圧冷媒を凝縮器８側へ吐出す
るものである。また上記電磁クラッチは、通電状態にて
上記エンジン動力を圧縮機６に伝達し、非通電状態にて
上記エンジン動力を圧縮機６から遮断する。

【００２９】凝縮器８は、凝縮器用ファン１４ａ，１４
ｂから送風されてきた空気と自身の内部を流れる冷媒と
を熱交換させる熱交換器であり、後述する冷却運転時に
は、圧縮機６からの高温高圧冷媒と上記ファン１４ａ，
１４ｂからの空気とを熱交換させ、この高温高圧冷媒を
凝縮させる。また前記凝縮器用ファン１４ａ，１４ｂ
は、これらを駆動する駆動手段、具体的には自身に印加
される電圧の大きさに応じてファン１４ａ，１４ｂを回
転させる駆動力が可変するファンモータ１５ａ，１５ｂ
によって駆動される。なお、上記凝縮器８は、請求項
１，２記載の発明における第１熱交換器を構成し、上記
ファン１４ａ，１４ｂとファンモータ１５ａ，１５ｂと
で請求項１，２記載の発明における送風手段を構成す
る。

【００３０】レシーバ９は、凝縮器８からの気液２層冷
媒を気液分離し、このうちの液冷媒のみをエキスパンシ
ョンバルブ１０に送る気液分離器であり、冷凍サイクル
７を循環する冷媒量が多い場合は冷凍サイクル中の液冷
媒を内部に貯蔵し、冷凍サイクル７を循環する冷媒量が
少ない場合は液冷媒を冷凍サイクル中に供給する機能を
有する。

【００３１】エキスパンションバルブ１０はレシーバ９
からの液冷媒を減圧膨張させ、低温低圧の気冷媒とする
減圧手段である。蒸発器１１は、蒸発器用ファン１６
ａ，１６ｂから送風されてきた空気と自身の内部を流れ
る冷媒とを熱交換させる熱交換手段であり、後述する冷
却運転時には、エキスパンションバルブ１０からの低温
低圧冷媒と上記ファン１６ａ，１６ｂからの空気とを熱
交換させ、この低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器として
機能し、後述する除霜制御時には、バイパス通路１３
ａ，１３ｂを介して流れてきた圧縮機６からの高温高圧
冷媒とファン１６ａ，１６ｂからの空気とを熱交換さ
せ、この高温高圧冷媒を凝縮させる凝縮器として機能す
る。

【００３２】また前記蒸発器用ファン１６ａ，１６ｂ
は、これらを駆動する駆動手段、具体的には自身に印加
される電圧の大きさに応じてファン１６ａ，１６ｂを回
転させる駆動力が可変するファンモータ１７ａ，１７ｂ
によって駆動される。なお、上記蒸発器１１は、請求項
１，２記載の発明における第２熱交換器を構成し、上記
ファン１６ａ，１６ｂとファンモータ１７ａ，１７ｂと
で請求項４記載の発明における第２送風手段を構成す
る。

【００３３】アキュムレータ１２は、蒸発器１１からの
気液２層冷媒を気液分離し、このうちの気冷媒のみを圧
縮機６に送る気液分離器である。また圧縮機６の吐出側
における冷媒配管１３の表面には、圧縮機６の吐出側の
圧力が所定値以上になったことを検出する圧力検出手段
２２、具体的には、この吐出側圧力が前記所定値以上に
なったら変位するように設定されたダイヤフラムより構
成される圧力スイッチが設けられている。

【００３４】また蒸発器１１の下流側における冷媒配管
１３の表面には、蒸発器１１が所定温度以上になったこ
とを検出する温度検出手段２３、具体的にはサーミスタ
によって構成される蒸発器温度センサが設けられてい
る。また蒸発器１１の空気吸込側部位には、蒸発器１１
の空気吸込側部位における冷凍室２内の空気温度を検出
する冷凍室内温度検出手段３９、具体的にはサーミスタ
によって構成される冷凍室内温度センサが設けられてい
る。

【００３５】なお、本実施例においては、上記冷媒とし
て新冷媒（Ｒ１３４ａ）を使用している。このＲ１３４
ａは旧冷媒（例えばＲ１２）に比べると冷凍能力が小さ
い。従って、旧冷媒を使用した場合と比べて冷凍能力が
落ちないようするために、本実施例では圧縮機６の体格
が、旧冷媒を使用した場合の圧縮機に比べて大きいもの
を使用している。

【００３６】次に、上記構成における本実施例の作動を
図３を用いて説明する。ここで図３は上記ファンモー
タ、電磁バルブ、電磁クラッチを制御するための電気回
路を示す図である。乗員がイグニッションスイッチ３２
をオン（図３中ＩＧの位置）してインストルメントパネ
ルに設けられた前記運転スイッチをオンすると、コント
ロールアンプ３３は端子Ａおよび端子Ｃを通電状態とす
る。その結果、バッテリー３１→イグニッションスイッ
チ３２→電磁クラッチコイル３４ａ→端子Ａ→端子Ｃ→
アースという回路が形成され、電磁クラッチコイル３４
ａが通電状態となる。これによって電磁クラッチ接点３
４ｂが閉じ、その結果電磁クラッチ２１が通電状態とな
る。すなわち圧縮機６が駆動する。

【００３７】そしてコントロールアンプ３３は端子Ｂを
通電状態、端子Ｄを非通電状態として前記冷却運転を行
う。このときバッテリー３１→イグニッションスイッチ
３２→電磁クラッチ接点３４ｂ→凝縮器用ファンコイル
３５ａ→端子Ｂ→端子Ｃ→アースという回路が形成さ
れ、凝縮器用ファンコイル３５ａが通電状態となる。ま
た同時にバッテリー３１→イグニッションスイッチ３２
→蒸発器用ファンコイル３６ａ→端子Ｂ→端子Ｃ→アー
スという回路が形成され、蒸発器用ファンコイル３６ａ
が通電状態となる。

【００３８】凝縮器用ファンコイル３５ａが通電状態と
なることによって、凝縮器用ファン接点３５ｂが閉じ、
ファンモータ１５ａ，１５ｂおよび電磁バルブ１８が通
電状態となる。これによって凝縮器用ファン１４ａ，１
４ｂが駆動し、凝縮器８に対して送風を行う。また電磁
バルブ１８が開く。蒸発器用ファンコイル３６ａが通電
状態となることによって、蒸発器用ファン接点３６ｂが
閉じ、ファンモータ１７ａ，１７ｂが通電状態となる。
これによって蒸発器用ファン１６ａ，１６ｂが駆動し、
蒸発器１１に対して送風を行う。

【００３９】なお、このときの圧縮機６の吐出側圧力が
それほど高くなけれは圧力スイッチ２２は開いた状態で
ある。このような冷却運転中は、冷媒は圧縮機６によっ
て圧縮されて高温高圧の状態となり、凝縮器８を流れる
ことによって凝縮し、レシーバ９によって気液分離さ
れ、エキスパンションバルブ１０によって減圧膨張され
て低温低圧の状態となり、蒸発器１１にて蒸発してアキ
ュムレータ１２によって気液分離され、再び圧縮機６に
よって圧縮される。そして蒸発器１１が冷却手段として
機能することによって、冷凍室２内の食品等を冷凍す
る。

【００４０】上記の冷却運転を行うことによって冷凍室
２内の温度が低下するが、この冷凍室内温度があまり低
下すると蒸発器１１に霜が付着する。従って本実施例で
は、前回の除霜終了制御（後述する）が終了して前記冷
却運転が再開されてから６０分以上が経過し、かつ冷凍
室内温度センサ３９の検出値が０℃以下となったら、コ
ントロールアンプ３３は端子Ａ、端子Ｃ、および端子Ｄ
を通電状態とし、端子Ｂを非通電状態として前記除霜制
御を行う。但し、冷凍装置を車両に搭載して最初に上記
冷却運転を行うときは、上記運転スイッチがオンされて
から６０分以上が経過し、かつ冷凍室内温度センサ３９
の検出値が０℃以下となったときに上記除霜制御を行
う。

【００４１】端子Ｂが非通電状態となると、圧縮機６の
吐出側圧力がそれほど高くなく圧力スイッチ２２が開い
た状態であれば、凝縮器用ファンコイル３５ａと蒸発器
用ファンコイル３６ａとが非通電状態となって凝縮器用
ファン接点３５ｂと蒸発器用ファン接点３６ｂとが開
き、ファンモータ１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂが全
て停止する。また電磁バルブ１８も冷媒配管１３の冷媒
通路を閉じる。

【００４２】また端子Ｄが通電状態となることによって
除霜開始コイル３７ａが通電状態となり、除霜開始接点
３７ｂが閉じる。その結果、電磁バルブ１９，２０が通
電状態となってバイパス配管１３ａ，１３ｂを開く。上
記の除霜制御中は、電磁クラッチは通電状態であるので
冷媒は圧縮機６によって圧縮されて高温高圧の状態とな
る。このとき電磁バルブ１９が開いているので、この高
温高圧冷媒はバイパス配管１３ａを流れる。また電磁バ
ルブ２０も開いているので、バイパス配管１３ａからの
高温高圧冷媒はバイパス配管１３ｂを流れて蒸発器１１
内に導かれる。

【００４３】そして蒸発器１１内を高温高圧冷媒が流れ
ることによって、蒸発器１１に付着した霜が除霜され
る。また冷媒はこれによって凝縮し、アキュムレータ１
２によって気液分離されて圧縮機６によって再び圧縮さ
れる。なお、この実施例において上記除霜制御時に圧縮
機６からの高温高圧冷媒をバイパス配管１３ａの方に流
すようにするのは、図２に示したようにコンデンシング
ユニット４が運転室５の屋根の上方に設けられているた
めに、除霜制御時に冷媒を凝縮器８に流すと、車両走行
時にこの走行風が凝縮器８に当たってしまって、蒸発器
１１での除霜能力が落ちてしまうためである。

【００４４】このような除霜制御中において、蒸発器１
１に付着している霜の量が多いときは、蒸発器１１内の
冷媒と霜との熱交換量が多いが、上記除霜制御を続けて
いくことによって蒸発器１１に付着する霜の量が少なく
なると、蒸発器１１内の冷媒と霜との熱交換量が少なく
なる。こうなると、圧縮機６の行った仕事によって与え
られた冷媒の内部エネルギーが蒸発器１１にて放出され
ず、その結果、冷媒の持つ内部エネルギーが高くなって
しまい、ひいては圧縮機６の吐出側における圧力が異常
に高くなってしまう。よって本実施例では、圧縮機６の
吐出側圧力が所定値以上になったら圧力スイッチ２２が
閉じるように構成する。するとバッテリー３１→イグニ
ッションスイッチ３２→電磁クラッチ接点３４ｂ→凝縮
器用ファンコイル３５ａ→圧力スイッチ２２→アースと
いう回路が形成され、凝縮器用ファンコイル３５ａが通
電状態となる。これによって凝縮器用ファン接点３５ｂ
が閉じてファンモータ１５ａ，１５ｂ、および電磁バル
ブ１８が通電状態となり、凝縮器用ファン１４ａ，１４
ｂが駆動するとともに電磁バルブ１８が冷媒配管１３を
開く。

【００４５】このように凝縮器用ファン１４ａ，１４ｂ
から凝縮器８に送風されると、凝縮器８の内部に存在し
ている高温高圧の気体冷媒がファン１４ａ，１４ｂから
の送風によって凝縮し、凝縮器８内の圧力が下がる。そ
してこの圧力の低下によって圧縮機６の吐出側の高圧冷
媒が凝縮器８内に流入する。このとき電磁バルブ１８は
開いているので、凝縮器８内で凝縮した液冷媒の一部は
レシーバ９内へ流れる。

【００４６】このように冷媒が凝縮器８およびレシーバ
９内に蓄えられることによって、冷凍サイクル７全体で
の冷媒循環量が少なくなるので、圧縮機６の仕事によっ
て冷媒に与えられる内部エネルギーも少なくなる。従っ
て圧縮機６の吐出側圧力が低下する。ここで上記除霜制
御を行って圧縮機６の吐出側圧力が所定値以上になった
ときにおける、従来例と本実施例との前記吐出側圧力の
変化の違いを、図４に示す実験データを用いて説明す
る。

【００４７】図４において、破線は従来のように圧縮機
６の吐出側圧力が所定値以上になっても凝縮器用ファン
１４ａ，１４ｂを駆動しない場合の圧力変化を示し、実
線は本実施例における圧力変化を示す。図４からも分か
るように、従来は除霜制御中に上記吐出側圧力が上記所
定値以上に高くなってしまうのに対し、本実施例では上
記吐出側圧力を前記所定値以下に保つことができる。

【００４８】また本実施例では、除霜制御を行うことに
よって除霜が行われ、その結果蒸発器温度センサ２３の
検出値が３℃以上になったら、以下に説明する除霜終了
制御を行う。この除霜終了制御は、上記除霜制御を開始
してから蒸発器温度センサ２３の検出値が３℃以上にな
るまでの時間が、所定時間（この実施例では３分３０
秒）以内である場合と上記所定時間を超えた場合とで異
なる。

【００４９】まず、上記除霜制御を開始してから蒸発器
温度センサ２３の検出値が３℃以上になるまでの時間が
３分３０秒以内である場合は、コントロールアンプ３３
は、上記センサ２３の検出値が３℃以上になってから３
０秒間端子Ｂおよび端子Ｃを通電状態とし、端子Ａおよ
び端子Ｄを非通電状態として水飛ばし制御を行う。端子
Ａが非通電状態となることによって電磁クラッチ２１お
よび凝縮器用ファンコイル３５ａへの通電が遮断され、
圧縮機６が停止するとともに凝縮器用ファン１４ａ，１
４ｂが停止する。その結果、冷媒の冷凍サイクル７中で
の循環も停止される。また端子Ｄが非通電状態となるこ
とによって電磁バルブ１９，２０も閉じる。また端子Ｂ
および端子Ｃが通電状態となることによって、蒸発器用
ファンコイル３６が通電状態となり、蒸発器用ファン１
６ａ，１６ｂが駆動する。

【００５０】凝縮器用ファン１６ａ，１６ｂが駆動され
ることによって、除霜によって蒸発器１１に発生した水
が吹き飛ばされる。このとき冷凍サイクル７中に冷媒は
循環していないので、凝縮器用ファン１６ａ，１６ｂを
駆動しても、冷凍室２内の食品等を温めるという不具合
も避けられる。この水飛ばし制御を３０秒行ったら、水
飛ばし制御が終了してから、上記除霜制御開始後４分３
０秒が経過するまでの間、コントロールアンプ３３は端
子ＡないしＤの全てを非通電状態とする。そしてこの間
に上記飛ばされた水を車室外に排水する。

【００５１】また、上記除霜制御を開始してから蒸発器
温度センサ２３の検出値が３℃以上になるまでの時間が
３分３０秒を超えた場合は、上記の場合と同様、コント
ロールアンプ３３は、上記センサ２３の検出値が３℃以
上になってから３０秒間端子Ｂおよび端子Ｃを通電状態
とし、端子Ａおよび端子Ｄを非通電状態として水飛ばし
制御を行う。

【００５２】そして３０秒が経過したら、その後さらに
３０秒間、コントロールアンプ３３は端子ＡないしＤの
全てを非通電状態として上記飛ばされた水を車室外に排
水する。このような除霜終了制御を行うことによって、
蒸発器１１に付着した水が取り除かれるので、再度上記
冷却運転を行うときに蒸発器１１が凍るといった問題も
無くすことができる。

【００５３】なお、上記除霜終了制御が終了したら再び
冷却運転が再開される。以上詳述したように本実施例で
は、圧縮機６の吐出側圧力が所定値以上になったら凝縮
器用ファン１４ａ，１４ｂを駆動することによって、圧
縮機６の吐出側圧力が異常に高くなるという問題が無く
なり、その結果、比較的耐圧性の小さい蒸発器１１や、
あるいは圧縮機６、凝縮器８等の空調機器が破損すると
いった問題を防止できる。

【００５４】さらに本実施例では、新冷媒（Ｒ１３４
ａ）を使用していることから従来よりも大きな圧縮機６
を使用しており、その結果、除霜制御中に圧縮機６が冷
媒に対して行う仕事量、ひいては冷媒が持つ内部エネル
ギーが大きくなって、圧縮機６の吐出側圧力が高くなり
やすいという前提がある基で、上記のような制御、すな
わち圧縮機６の吐出側圧力が所定値以上になったら凝縮
器用ファン１４ａ，１４ｂを駆動する制御を行うことに
よって、上記の効果がより一層はっきりする。

【００５５】次に本発明の第２実施例について図５を用
いて説明する。なお、第２実施例の構成のうち第１実施
例と同じ部分については第１実施例と同じ符号を付した
ので、説明は省略する。第２実施例の冷凍サイクル７の
構成は、第１実施例と比べてバイパス配管１３ａ，１３
ｂ、電磁バルブ１９，２０が無く、その代わりにバイパ
ス配管１３ｃと電磁バルブ３８が新たに追加されてい
る。

【００５６】ここでバイパス配管１３ｃは圧縮機６と凝
縮器８との間の部分にて冷媒配管１３から分岐された、
請求項２記載の発明におけるバイパス通路を構成する配
管であり、エキスパンションバルブ１０と蒸発器１１と
の間の部分における冷媒配管１３と再び接続されてい
る。また電磁バルブ３８はバイパス配管１３ｃの冷媒通
路を開閉する手段であり、請求項２記載の発明における
通路切換手段を構成する。

【００５７】また第２実施例における電気回路（図３に
相当）においても、第１実施例が除霜開始接点３７ｂが
閉じたら電磁バルブ１９，２０が通電状態となるように
していたのに対し、第２実施例では除霜開始接点３７ｂ
が閉じたら電磁バルブ３８が通電状態となるように構成
されている。このような第２実施例も、第１実施例の場
合と同様、除霜制御中に凝縮器用ファン１４ａ，１４ｂ
を回して電磁バルブ１８を開けることによって、凝縮器
８内に存在していた高温高圧冷媒が凝縮液化し、この液
冷媒が凝縮器８内およびレシーバ９内に貯蔵されること
によって冷凍サイクル７中を循環する冷媒量が少なくな
る。よって上記のように圧縮機６の吐出側圧力の上昇が
抑えられる。

【００５８】第２実施例の場合は、第１実施例と比べて
バイパス配管１３の数および電磁バルブの数が少なくて
すむのでコスト的に有利である。次に本発明の第３実施
例について図６および図７を用いて説明する。なお、第
３実施例の構成のうち第１実施例と同じ部分については
第１実施例と同じ符号を付したので、説明は省略する。

【００５９】第３実施例においては、図６に示すよう
に、コンデンシングユニット４が冷凍室２の床下に設け
られている。よって凝縮器８には車両走行時に走行風が
ほとんど当たらない。第３実施例の冷凍サイクル７の構
成は、図７からも分かるように第１実施例と比べてバイ
パス配管１３ａ，電磁バルブ１８，１９が無い。従って
電気回路（図３に相当）においても、第１実施例の電気
回路に対して電磁バルブ１８，１９が無い。

【００６０】第３実施例においては、除霜制御時に圧縮
機６からの高温高圧冷媒は凝縮器８内を流れ、その後バ
イパス配管１３ｂを流れて蒸発器１１内に導かれる。こ
のように本実施例が除霜制御中に凝縮器８内を流すよう
にしているのは、凝縮器８に車両走行風が当たりにく
く、従って除霜制御中における蒸発器１１での除霜能力
を確保できるからである。

【００６１】この除霜制御中に圧縮機６の吐出側圧力が
前記所定値以上になって凝縮器用ファン１４ａ，１４ｂ
が駆動されると、圧縮機６の仕事によって与えられた冷
媒の内部エネルギーが凝縮器８によって放出され、冷媒
の持つ内部エネルギーが低下し、これによって圧縮機６
の吐出側圧力が低下する。なお、上記各実施例におい
て、圧力スイッチ２２にて圧力検出手段を構成してい
る。またコントロールアンプ３３，除霜開始コイル３７
ａ，および除霜開始接点３７ｂにて除霜信号出力手段を
構成している。またバッテリー３１→イグニッションス
イッチ３２→接点３５ｂ→アースより成る回路と、３１
→３２→接点３７ｂ→アースより成る回路とにて除霜制
御手段を構成している。また３１→３２→接点３４ｂ→
コイル３５ａ→圧力スイッチ２２→アースより成る回路
にて送風制御手段を構成している。

【００６２】また、コントロールアンプ３３と、３１→
３２→接点３４ｂ→電磁クラッチ２１→アースより成る
回路と、３１→３２→接点３７ｂ→アースより成る回路
とにて除霜終了制御手段を構成している。以上説明した
実施例において、除霜信号出力手段を電気回路部品にて
構成し、自動で除霜制御が行われるようにしたが、例え
ばインストルメントパネルにスイッチのような除霜信号
出力手段を設け、乗員がこのスイッチを操作したときに
除霜制御を開始するようにしても良い。

【００６３】また除霜制御手段、送風制御手段、除霜終
了制御手段等をマイクロコンピュータにて構成しても良
い。また上記各実施例では、除霜終了制御を蒸発器温度
が３℃以上になったらすぐに行うようにしたが、３℃以
上になってから所定時間経過後に行うようにしても良
い。また３℃に限らず、除霜が終了したことに見合った
温度であれば何度に設定しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例における冷凍サイクルを示す
図である。

【図２】上記第１実施例における各空調機器の車両搭載
位置を示す図である。

【図３】上記第１実施例における電気回路図である。

【図４】上記第１実施例と従来例との除霜制御時におけ
る圧力変化の違いを示す比較データである。

【図５】本発明第２実施例における冷凍サイクルを示す
図である。

【図６】本発明第３実施例における各空調機器の車両搭
載位置を示す図である。

【図７】上記第３実施例における冷凍サイクルを示す図
である。

【図８】請求項１記載の発明のクレーム対応図である。

【図９】請求項２記載の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

６ 圧縮機 ７ 冷凍サイクル ８ 凝縮器（第１熱交換器 １０ エキスパンションバルブ（減圧手段） １１ 蒸発器（第２熱交換器） １３ａ バイパス配管（第２バイパス通路） １３ｂ バイパス配管（バイパス通路） １９ 電磁バルブ（第２通路切換手段） ２０ 電磁バルブ（通路切換手段） ２２ 圧力スイッチ（圧力検出手段） ２３ 蒸発器温度センサ（温度検出手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を吸入圧縮し、この圧縮された高温
   高圧の冷媒を吐出する圧縮機と、 この圧縮機の下流側に接続された第１熱交換器と、 この第１熱交換器の下流側に接続され、この第１熱交換
   器からの冷媒を減圧して低温低圧の冷媒とする減圧手段
   と、 この減圧手段の下流側でかつ前記圧縮機の上流側に接続
   された第２熱交換器と、 前記第１熱交換器側からの高温高圧冷媒を、前記減圧手
   段をバイパスして前記減圧手段の下流側に導くバイパス
   通路と、 前記第１熱交換器側からの高温高圧冷媒を、前記減圧手
   段に流すか前記バイパス通路に流すかを切り換える通路
   切換手段と、 前記第１熱交換器に送風する送風手段と、 前記圧縮機の吐出側の圧力が所定値以上になったことを
   検出する圧力検出手段と、 前記第２熱交換器に付着した霜を除霜するための除霜信
   号を出力する除霜信号出力手段と、 この除霜信号出力手段から前記除霜信号が出力された
   ら、前記送風手段を停止するように前記送風手段を制御
   し、かつ前記第１熱交換器側からの高温高圧冷媒を前記
   バイパス通路に流すように前記通路切換手段を制御する
   除霜制御を行う除霜制御手段と、 前記除霜制御手段が前記除霜制御を行っているときに前
   記圧力検出手段によって前記圧力が前記所定値以上にな
   ったことが検出されたら、前記送風手段を駆動するよう
   に前記送風手段を制御する送風制御手段とを備えること
   を特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 冷媒を吸入圧縮し、この圧縮された高温
   高圧の冷媒を吐出する圧縮機と、 この圧縮機の下流側に接続された第１熱交換器と、 この第１熱交換器の下流側に接続され、この第１熱交換
   器からの冷媒を減圧して低温低圧の冷媒とする減圧手段
   と、 この減圧手段の下流側でかつ前記圧縮機の上流側に接続
   された第２熱交換器と、 前記圧縮機からの高温高圧冷媒を、前記第１熱交換器お
   よび前記減圧手段をバイパスして前記減圧手段の下流側
   に導くバイパス通路と、 前記圧縮機からの高温高圧冷媒を、前記第１熱交換器に
   流すか前記バイパス通路に流すかを切り換える通路切換
   手段と、 前記第１熱交換器に送風する送風手段と、 前記圧縮機の吐出側の圧力が所定値以上になったことを
   検出する圧力検出手段と、 前記第２熱交換器に付着した霜を除霜するための除霜信
   号を出力する除霜信号出力手段と、 この除霜信号出力手段から前記除霜信号が出力された
   ら、前記送風手段を停止するように前記送風手段を制御
   し、かつ前記圧縮機からの高温高圧冷媒を前記バイパス
   通路に流すように前記通路切換手段を制御する除霜制御
   を行う除霜制御手段と、 前記除霜制御手段が前記除霜制御を行っているときに前
   記圧力検出手段によって前記圧力が前記所定値以上にな
   ったことが検出されたら、前記送風手段を駆動するよう
   に前記送風手段を制御する送風制御手段とを備えること
   を特徴とする冷凍装置。
3. 【請求項３】 前記圧縮機からの高温高圧冷媒を、前記
   第１熱交換器をバイパスして前記第１熱交換器の下流側
   に導く第２バイパス通路と、 前記圧縮機からの高温高圧冷媒を、前記第１熱交換器に
   流すか前記第２バイパス通路に流すかを切り換える第２
   通路切換手段とを備え、 前記除霜制御手段が、前記除霜信号出力手段から前記除
   霜信号が出力されたら、さらに前記圧縮機からの高温高
   圧冷媒を前記第２バイパス通路に流すように前記第２通
   路切換手段を制御するようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の冷凍装置。
4. 【請求項４】 前記第２熱交換器に送風する第２送風手
   段を備え、 前記除霜制御手段が、前記除霜信号出力手段から前記除
   霜信号が出力されたら、さらに前記第２送風手段を停止
   するように前記第２送風手段を制御することを特徴とす
   る請求項１ないし３いずれか記載の冷凍装置。
5. 【請求項５】 前記圧縮機とこの圧縮機の動力源との連
   結，遮断を切り換える電磁クラッチと、 前記第２熱交換器が所定温度以上になったことを検出す
   る温度検出手段と、 前記除霜制御手段が前記除霜制御を行っているときに、
   前記温度検出手段によって前記第２熱交換器の温度が前
   記所定温度以上になったことが検出されたら、前記圧縮
   機と前記動力源とを遮断するように前記電磁クラッチを
   制御するとともに、前記第２送風手段を駆動するように
   前記第２送風手段を制御する除霜終了制御手段とを備え
   ることを特徴とする請求項４記載の冷凍装置。