JPH08219599A

JPH08219599A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH08219599A
Application number: JP2046395A
Authority: JP
Inventors: Masao Kawasaki; 雅夫川崎; Takeshi Sugimoto; 猛杉本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1996-08-30
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP3418891B2

Abstract

(57)【要約】【目的】デフロスト用ホットガス回路及びドレンパン
を備えた冷凍装置において、蒸発器及びドレンパンを効
率的に加熱し、残氷が生じないようにする。【構成】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器からなる
主冷媒回路と、前記圧縮機と凝縮器の間に設けた三方弁
を介し、ドレンパン底部に配設してあるホットガス管、
及び蒸発器の順に接続された除霜回路とを備えた冷凍装
置において、ホットガス管１１と蒸発器６の間に絞り機
構１６を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、デフロスト用ホット
ガス回路及びドレンパンを備えた冷凍装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来例のデフロスト用ホットガス
回路及びドレンパンを備えた冷凍装置に関する冷媒回路
である。図において、１は圧縮機、２は圧縮機１と凝縮
器３を接続する吐出配管、４は凝縮器３と接続する絞り
装置であり、液配管５で接続されている。６は絞り装置
４と接続する蒸発器であり、蒸発器入口配管７と接続さ
れている。また、８は蒸発器６と圧縮機１を接続してい
る吸入配管である。９は吐出配管２の途中から分岐して
蒸発器入口配管７へ接続された除霜回路であり蒸発器６
の下部に取り付けられたドレンパン１０底部に配設され
たホットガス管１１と接続されている。また除霜回路９
の入口には切り替え弁１２が接続されている。また、図
９は、その他の従来例でありデフロスト用ホットガス回
路及びドレンパンを備えた冷凍装置に関する冷媒回路で
ある。図において、１〜１１は図８に示すものと同じ構
成である。１３は入口側が圧縮機１と接続され２個ある
出口側の方が凝縮器３と接続され、他方が除霜回路９と
接続されている三方弁である。１４は三方弁１３とホッ
トガス管１１の間に接続されたキャピラリチューブであ
り、１５はキャピラリチューブ１４と並列に接続された
吐出圧力調整弁である。

【０００３】また、図１０、図１１は、特にドレンパン
１０の背面に配設したホットガス管１１の取付け状態を
示した従来例でありホットガス管１１の入口部１１ａ
は、ドレン管２１から離れた部分に配置され、ホットガ
ス管１１の出口部１１ｂはドレン管２１の近傍に配置さ
れている。ホットガス管１１は、押さえ板２２でドレン
パン１０に当接されている。次に、作用について説明す
る。冷却運転時は吸入管８から吸い込んだ冷媒ガスは、
圧縮機１に入り圧縮され、凝縮器３に入り凝縮され絞り
装置４で断熱膨張して蒸発器６で蒸発される。また、除
霜運転時は吸入管８から吸い込んだ冷媒ガスは、圧縮機
１に入り圧縮され、切り替え弁１２もしくは、三方弁１
３で切り替えられ除霜回路９を通り、図８はホットガス
管１１でドレンパン１０を加熱した後蒸発器６を通り蒸
発器６についた霜を加熱する。また、図９では、ホット
ガス管１１に入る手前でキャピラリチューブ１４で絞
り、高圧を上昇させて圧縮機１の入力を上昇させてい
る。過度の高圧上昇に対しては、吐出圧力調整弁１５で
圧力を逃して保護装置（図示せず）の作動を防いでい
る。

【０００４】図１２は、図８の冷媒回路で、除霜運転を
行なう場合のモリエル線図を示したもので、圧縮機吸入
管８で吸い込んだガスは、断熱圧縮され図中２の状態に
なり、ホットガス管入口１１ａに流入し、ドレンパン１
０を加熱しホットガス管出口１１ｂの状態まで温度低下
する。１１ｂの状態から蒸発器６までの間の蒸発器入口
配管分の圧損で、図中７まで圧力低下し、蒸発器６を加
熱して図中８の状態にもどる。図において、Δｈ₁ は、
ドレンパン１０に与えたエンタルピ、また、Δｈ₂ は、
蒸発器６に与えたエンタルピであり、ドレンパン１０及
び蒸発器６両方に与えた全エンタルピはΔＨとなる。ま
た、この回路に流れる冷媒流量Ｇは圧縮機１の容量及び
高圧Ｐ₂ 、低圧Ｐ₈ 、吸入ガス８の状態と排出された過
熱ガスが再び圧縮機に吸入されるまでの配管に圧損によ
って支配される。この回路においてデフロストに使用さ
れるトータル熱量Ｑは、Ｑ＝Ｇ×ΔＨと表せる。

【０００５】また、図１３は、図９の回路で除霜運転を
行なう場合のモリエル線図を示したもので、前記図１２
に比べ圧縮機１の吐出圧力（高圧）Ｐ₂ 、温度（Ｔ₂ ）
をキャピラリチューブ１４によって上昇させ、図中に示
す全エンタルピΔＨを増加させている。また、それに伴
い、ドレンパン１０に与えられるエンタルピΔｈ₁ 及び
蒸発器６に与えられるエンタルピΔｈ₂ も増加させてい
る。一方この回路へ流れる冷媒循環量Ｇは、キャピラリ
チューブ１４で絞っているため、減少するがエンタルピ
ΔＨの増加率の方が大であるため、トータル熱量Ｑは前
記図１２に比べ増加する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されているため、図８では除霜運転の場合圧縮
機の形態によっては、圧縮機入力が不足して蒸発器の霜
が溶けきれず除霜不良を引き起こすことがあった。図９
は、これを解消するための回路であるが、除霜時の加熱
量を上昇させるためには、絞り装置が必要になり、オー
バーロード運転を避けるためには、圧力調整弁が必要と
なり部品点数の増加とそれに伴うコストアップが問題で
あった。また、絞り装置を入れることで圧縮機入力は増
加するドレンパン手前で膨張させるため冷媒ガス温度は
低下し、且つ、冷媒循環量が減少した状態でホットガス
管に入りドレンパンを加熱するため、着氷の状態によっ
てはドレンパン部の加熱不足が生じるという問題があっ
た。また、ホットガス管によるドレンパンの加熱は、ド
レンパンのどの部部かを重点的に加熱するかが重要であ
るが従来例は、温度の低いホットガス管出口がドレン管
部近傍を加熱しているため、ドレン管部が加熱不足によ
りドレン管排水口が残氷するという問題があった。この
発明は、上記のような問題点を解決するためになされた
もので、本発明の目的は、蒸発器、及びドレンパンを効
率的に加熱することができる冷凍装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る冷凍装置
においては、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器からな
る主冷媒回路と、前記蒸発器に生じる凝縮水等を受容す
るドレンパンと、前記圧縮機と前記凝縮器に接続された
切換弁を介し、前記圧縮機から吐出された高温冷媒を前
記ドレンパンに配設されたホットガス管、前記蒸発器の
順に供給して除霜を行なう除霜回路とを備えた冷凍装置
において、前記ホットガス管と前記蒸発器の間に絞り機
構を接続したものである。

【０００８】また、絞り機構としてキャピラリチューブ
を用いたものである。

【０００９】また、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器
からなる主冷媒回路と、前記蒸発器に生じる凝縮水等を
受容するドレンパンと、前記圧縮機と前記凝縮器間に設
けられ、前記圧縮機から前記凝縮器への冷媒供給量を制
御する開閉手段と、前記開閉手段の流入側冷媒回路から
分岐し、除霜運転時、前記開閉手段を閉路して前記圧縮
機から吐出される高温冷媒を前記ドレンパンに配設され
たホットガス管、前記蒸発器の順に供給して除霜を行な
う除霜回路とを備えた冷凍装置において、前記ホットガ
ス管と前記蒸発器との間に絞り機構を接続したものであ
る。

【００１０】また、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器
からなる主冷媒回路と、前記蒸発器に生じるドレン水を
受容するドレンパンと、前記圧縮機と前記凝縮器間に接
続された切換弁を介し、前記圧縮機から吐出された高温
冷媒を前記ドレンパンに配設されたホットガス管、前記
蒸発器の順に供給して除霜を行なう除霜回路とを備えた
冷凍装置において、前記ドレンパンの配水口であるドレ
ン管部近傍にホットガス管入口部を配置したものであ
る。

【００１１】

【作用】上記のように構成された冷凍装置においては、
除霜回路におけるホットガス管と蒸発器との間に絞り機
構を接続したので前記絞り機構の操作により、圧縮機の
入力を上昇させて除霜のための加熱力を増加でき且つホ
ットガス管へ流れる冷媒の温度低下と冷媒循環量の低下
を抑えることができる。また、ホットガス管と、蒸発器
の間の絞り機構にキャピラリチューブを備えたので、安
価な値段で除霜のための加熱力を増加でき且つホットガ
ス管へ流れる冷媒の温度低下を抑えることができる。ま
た、主冷媒回路の圧縮機と凝縮器との間に開閉手段を設
け、この開閉手段の流入側冷媒回路から除霜回路を分岐
させ、前記除霜回路のホットガス管と蒸発器との間に絞
り機構を接続したので、冷却運転中も常時ホットガス管
に高温の冷媒を微小であるが供給できるためドレンパン
上に氷が成長することがなく除霜運転に切り替えたとき
除霜時間が短縮できる。また、ドレンパンの排水口であ
るドレン管部近傍に前記ホットガス管入口部を備えたの
で、ドレン管部の加熱不足により氷塊がドレン管を詰ま
らせるという不具合を解消できる。

【００１２】

【実施例】

実施例１．以下、本発明を図１に示す一実施例により詳
細に説明する。１は圧縮機、２は圧縮機１と凝縮器３を
接続する吐出配管、４は凝縮器３と接続する絞り装置で
あり、液配管５で接続されている。６は絞り装置４と接
続する蒸発器であり、蒸発器入口配管７と接続されてい
る。また、８は蒸発器６と圧縮機１を接続している吸入
配管である。９は吐出配管２の途中から分岐して蒸発器
入口配管７へ接続された除霜回路であり蒸発器６の下部
に取り付けられたドレンパン１０底部に配設されたホッ
トガス管１１と接続されている。また１３は切換弁であ
り、この実施例においては入口側が圧縮機１と接続され
２個ある出口側の一方が凝縮器３と接続され、他方が除
霜回路９と接続された三方弁を使用している。１６はホ
ットガス管１１の出口と蒸発器入口配管７との間に接続
された絞り機構であり、流量調整弁を使用している。次
に、その作用について説明する。除霜運転時には、圧縮
機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスが三方弁１３に達
し三方弁１３で流路が切り替えられ、除霜回路９に流れ
込み、次にドレンパン１０底部に配設されたホットガス
管１１に流れ込む。圧縮機１の入力が低い場合にはホッ
トガス管１１出口に設けた流量調整弁１６で流路を絞り
前記圧縮機１での高圧を高め入力を上昇させ、ドレンパ
ン１０底部を加熱した流量調整弁１６を通過して蒸発器
６に流れ込み蒸発器６の霜を加熱、融解する。

【００１３】図２は、図１の冷媒回路で、除霜運転を行
なう場合のモリエル線図を示したもので、圧縮機吸入管
８で吸い込んだガスは、断熱圧縮されて図中２の状態に
なり、ホットガス管入口１１ａに流入し、極端な圧力損
失を生じることなくドレンパン１０を加熱するため、ホ
ットガス管１１を流れる冷媒流量は、従来例図９（図１
３）の回路と比べ増加する。また、ホットガス管出口１
１ｂ（流量調整弁１６入口）の冷媒ガスの状態は、従来
例図９のキャピラリチューブ１４の入口（図１３の２）
の冷媒ガスの状態と比べ比容積が小さいためキャピラリ
チューブを流れる冷媒の圧力損失を軽減でき、その分冷
媒流量の低下は抑えられ、蒸発器６を加熱する冷媒流量
も、従来例図９と比べ増加する。このことから、従来例
図９（図１３）と同圧力基準で吐出圧力Ｐ₂ 、吸入圧力
Ｐ₈ を設定した場合、モリエル線図上の、ドレンパン加
熱に使われるエンタルピΔｈ₁ 、及び蒸発器加熱に使わ
れるエンタルピΔｈ₂ は、従来例図１３と同等であるた
め、冷媒循環量Ｇが従来例図９（図１３）より多い本実
施例の方がデフロストに使用される熱量Ｑ＝Ｇ（Δｈ₁
＋Δｈ₂ ）＝ＧΔＨは大となる。

【００１４】実施例２．図３は、ホットガス管１１の出
口と蒸発器入口配管７との間に接続されている絞り機構
をキャピラリチューブ１７としてある。次に、その作用
について説明する。除霜運転時には、圧縮機１で圧縮さ
れた高温高圧の冷媒ガスが三方弁１３に達し三方弁１３
で流路が切り替えられ、除霜回路９に流れ込み、次にド
レンパン１０底部に配設されたホットガス管１１に流れ
込む。圧縮機１の入力が低い場合にはホットガス管１１
出口に設けたキャピラリチューブ１７で流路を絞り前記
圧縮機１での高圧を高め入力を上昇させ、ドレンパン１
０底部を加熱した後キャピラリチューブ１７を通過して
蒸発器６に流れ込み蒸発器６の霜を加熱、融解する。ま
た、このキャピラリチューブ１７の選定にあたっては蒸
発器６に霜が付いていない時、除霜運転に切り替わった
場合オーバーロード運転にならないよう最適なサイズを
選ぶ必要がある。

【００１５】実施例３．図４は実施例３による冷凍装置
の冷媒回路図である。図において、１は圧縮機、２は圧
縮機１と凝縮器３を接続する吐出配管、４は凝縮器３と
接続する絞り装置であり、液配管５で接続されている。
６は主冷媒回路の絞り装置４と接続する蒸発器であり、
蒸発器入口配管７と接続されている。また、８は蒸発器
６と圧縮機１を接続している吸入配管である。９は吐出
配管２の途中から分岐して蒸発器入口配管７へ接続され
た除霜回路であり蒸発器６の下部に取り付けられたドレ
ンパン１０底部に配設されたホットガス管１１と接続さ
れている。また、２０は吐出配管２から分岐した除霜回
路９の分岐点２ａより下流側の凝縮器３の入口部に接続
した開閉手段である。次に、その作用について説明す
る。冷却運転中も圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス
冷媒は開閉手段２０を介して大部分が凝縮器３の方へ流
れ、絞り装置４、蒸発器６と主冷媒回路を流れ蒸発する
が、一部は、除霜回路９を流れドレンパン１０底部に配
設されたホットガス管１１を通り常時ドレンパン１０を
加熱している。また、除霜運転中は、実施例２で示した
作用と同じ作用を示す。

【００１６】実施例４．図５は蒸発器３、ドレンパン１
０、ホットガス管１１の組み立て状態を示すものであ
り、図６、図７は、ドレンパン１０の底部に配設された
ホットガス管１１の取付け状態を示すものである。図５
においてドレンパン１０は蒸発器３の下部に配設され蒸
発器３から落ちる水滴や氷の塊を受ける形状となってお
り１０ａが内面、１０ｂが外面である。また、図６、図
７に示すようにドレンパン１０の底部で且つ外面１０ｂ
にホットガス管１１の入口をドレン管２１近傍に配設し
ている。また、ホットガス管１１はドレンパン１０の外
面１０ｂにアルミの押さえ板２２で当接させ、熱伝達が
良好な構成としている。次にその作用について説明す
る。ホットガス管１１の入口管１１ａがドレン管２１近
傍に配設されているため高温高圧の冷媒によりドレン管
２１を集中加熱することが可能となった。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１の
発明の冷凍装置によれば、除霜運転中の圧縮機の入力を
上昇させ、且つ冷媒循環量の低下を抑えることで除霜の
ための加熱力を増加できドレンパンの温度を高温に維持
できるため蒸発器、及びドレンパンの除霜不良が防止で
きる。また、オーバーロード運転防止用の吐出圧力調整
弁が不要となり、装置のコストダウンが可能である。

【００１８】請求項２の発明の冷凍装置によれば、ホッ
トガス管と蒸発器の間の絞り装置に安価なキャピラリチ
ューブを用いて蒸発器、及びドレンパンの除霜不良が防
止できる。また、請求項１と同様、吐出圧力調整弁が不
要となり装置のコストダウンが可能である。

【００１９】請求項３の発明の冷凍装置によれば、冷却
運転中のドレンパン部の氷結する可能性を低く出来、除
霜時間を短縮できる。また、請求項１と同様、吐出圧力
調整弁が不要となり装置のコストダウンが可能である。

【００２０】請求項４の発明の冷凍装置によれば、ドレ
ン管を集中加熱することで排水口に氷塊が詰まることが
なくなり、ドレンパン上流で溶けた氷がスムーズに機外
へ排出され、再び冷却運転に入ったときドレンパン上に
残氷することがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による冷凍装置を示す冷
媒回路図である。

【図２】図１に示す冷凍装置の除霜運転時のモリエル
線図である。

【図３】この発明の他の実施例による冷凍装置を示す
冷媒回路図である。

【図４】この発明の実施例３による冷凍装置を示す冷
媒回路図である。

【図５】この発明の実施例４による冷凍装置の蒸発
器、ドレンパン、ホットガス管の組立構造を示す斜視図
である。

【図６】この発明の実施例４による冷凍装置のドレン
パンへのホットガス管の配設状態を示す平面図である。

【図７】この発明の実施例４による冷凍装置のドレン
パンへのホットガス管の配設状態を示す平面図である。

【図８】従来の冷凍装置を示す冷媒回路図である。

【図９】従来の他の冷凍装置を示す冷媒回路図であ
る。

【図１０】従来の冷凍装置のドレンパン、ホットガス
管の配設状態を示す平面図である。

【図１１】従来の冷凍装置のドレンパン、ホットガス
管の配設状態を示す平面図である。

【図１２】図８に示す冷凍装置の除霜運転状態を示す
モリエル線図である。

【図１３】図９に示す冷凍装置の除霜運転状態を示す
モリエル線図である。

【符号の説明】

１圧縮機、３凝縮器、４絞り装置、６蒸発器、
９除霜回路、１０ドレンパン、１１ホットガス
管、１３切換弁、１６絞り機構、１７キャピラリ
チューブ、２０開閉手段、２１ドレン配管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器から
なる主冷媒回路と、前記蒸発器に生じる凝縮水等を受容
するドレンパンと、前記圧縮機と前記凝縮器間に接続さ
れた切換弁を介し、前記圧縮機から吐出された高温冷媒
を前記ドレンパンに配設されたホットガス管、前記蒸発
器の順に供給して除霜を行なう除霜回路とを備えた冷凍
装置において、前記ホットガス管と前記蒸発器の間に絞
り機構を接続したことを特徴とした冷凍装置。
【請求項２】絞り機構としてキャピラリチューブを用
いたことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器から
なる主冷媒回路と、前記蒸発器に生じる凝縮水を受容す
るドレンパンと、前記圧縮機と前記凝縮器間に設けら
れ、前記圧縮機から前記凝縮器への冷媒供給量を制御す
る開閉手段と、前記開閉手段の流入側冷媒回路から分岐
し、除霜運転時、前記開閉手段を閉路して前記圧縮機か
ら吐出される高温冷媒を前記ドレンパンに配設されたホ
ットガス管、前記蒸発器の順に供給して除霜を行なう除
霜回路とを備えた冷凍装置において、前記ホットガス管
と前記蒸発器との間に絞り機構を接続したことを特徴と
した冷凍装置。
【請求項４】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器から
なる主冷媒回路と、前記蒸発器に生じるドレン水を受容
するドレンパンと、前記圧縮機と前記凝縮器間に接続さ
れた切換弁を介し、前記圧縮機から吐出された高温冷媒
を前記ドレンパンに配設されたホットガス管、前記蒸発
器の順に供給して除霜を行なう除霜回路とを備えた冷凍
装置において、前記ドレンパンの配水口であるドレン管
部近傍にホットガス管入口部を配置したことを特徴とす
る冷凍装置。