JPS5842840Y2 - 冷凍装置の除霜機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷凍装置の除霜機構に関するものである。

従来の除霜用ホットガスバイパス回路を備えた冷凍装置
は第１図に示すように圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、
蒸発器４、アキュムレータ５等により冷凍サイクルを構
成し、圧縮機１の吐出配管に三方切換弁６を設けて蒸発
器４の入口側との間に除霜用ホットガスバイパス回路７
を接続しており、冷凍運転時、冷媒は圧縮機１から三方
切換弁６、凝縮器２、膨張弁３、蒸発器４、アキュムレ
ータ５を経て圧縮機１へ戻る冷凍サイクルを流れる。

冷凍運転中、蒸発器４の表面に着霜するので、それを検
出して除霜指令が出ると三方切換弁６が切換り、冷媒は
圧縮機１から三方切換弁６、ホットガスバイパス回路７
、蒸発器４、アキュムレータ５を経て圧縮機１へ戻る除
霜サイクルを流れて霜を溶かす。

しかし、上記構成では除霜時に使用される冷媒は多くて
も冷凍運転中圧縮機１、蒸発器４、アキュムレータ５及
びこれを結ぶ配管中に存在していた冷媒だけであり、こ
のように除霜サイクル中の冷媒量が少ないと圧縮機１に
吸入されるガスの圧力はいつまでも上昇せず、圧縮機１
の能力を十分に冷媒に伝えることができないため、除霜
運転時間が長くなる欠点があり、この間の温度上昇によ
って貯蔵品の品質低下をまねく恐れがあった。

本考案は、上記の点に鑑み提案されたもので、除霜時、
圧縮機からの吐出ホットガスをすべて蒸発器側に導く、
除霜用切換手段及びホットガスバイパス回路を備えた冷
凍装置において、凝縮器と膨張弁を結ぶ液ライン配管と
前記除霜用ホットガスバイパス回路との間に除霜時液ラ
イン配管から除霜用ホットガスバイパス回路へ冷媒を流
すことのできる除霜用回路を接続したことを特徴として
その目的とするところは、構成が簡単でしかも除霜時間
を短縮することができる冷凍装置の除霜機構を提供せん
とするものである。

本考案は上記のように構成されているため、除霜運転に
切換ると、圧縮機からの吐出ホットガスは除霜用ホット
ガスバイパス回路を経て蒸発器に入り蒸発器に付着して
いる霜を溶かすことになるが、除霜開始直後前記ホット
ガスバイパス回路は低圧で゛あり除霜運転によって、吐
出圧力にさらされても直に圧力は上昇しない。

一方前記液ライン配管内は冷凍運転時の凝縮圧力であっ
て高い圧力を保っているので除霜運転に切換ると液ライ
ン配管中に存在する液冷媒が前記除霜用回路を通ってホ
ットガスバイパス回路へ押し出され、除霜サイクル中に
循環する冷媒量は増大する。

特に、本考案は、圧縮機からの吐出ホットガスをすべて
蒸発器側へ導くようにしていると共に除霜開始と同時に
液ライン配管中の冷媒をホットガスバイパス回路へ導入
して除霜用に有効に活用できるものであり、ホットガス
の一部をホットガスバイパス回路から逆止弁を介して液
ライン側へ導入して液ライン配管中の冷媒を除霜サイク
ル中へ押出すようにしたもので゛は、ホットガスバイパ
ス回路の圧力が液ライン配管の圧力より高くなった時点
で、始めてホットガスによる液ライン配管中の冷媒の押
出し効果が出るもので、この分除霜時間が長くかかるが
上記本考案では、除霜開始と同時に液ライン配管中の冷
媒を除霜サイクル中へ押し出すことかで゛きる。

従って、圧縮機の吸入圧力は除霜開始直後がら急速に上
昇し、圧縮機の能力を十分冷媒に伝えることができるよ
うになり除霜時間を大幅に短縮することができる。

以下本考案の一実施例を第２図により説明する。

１１は圧縮機、１２は凝縮器、１３は膨張弁、１４は蒸
発器、１５はアキュムレータ、１６は圧縮機１１の吐出
管中に設けられた三方切換弁、１７は三方切換弁１６と
蒸発器１４の入口側配管との間に接続された除霜用ホッ
トガスバイパス回路で、この回路には必要に応じて図示
のように蒸発器１４のドレンパン用ヒータ１８を設けて
もよい。

１９は凝縮器１２と膨張弁１３を結んでいる液ライン配
管を示し逆止弁２０が設けられている。

２１はホットガスバイパス回路１７と液ライン配管１９
との間に接続された除霜用回路で、除霜運転時世なくと
も液ライン配管１９側からホットガスバイパス回路１７
側へ冷媒を流すことができるように除霜運転時に開とな
る電磁弁２２が設けられている。

なお、２３は膨張弁１３に設けられたバイパス用小孔を
示す。

上記実施例においては冷凍運転時、冷媒は実線矢印で示
すように流れる。

冷凍運転時蒸発器１４の表面に着霜し冷却性能が低下す
るため適当間隔で除霜する必要がある。

除霜指令は公知の検知手段によって出され、三方切換弁
１６が切換ると共に電磁弁２２が開かれて、冷媒は破線
矢印で示すように圧縮機１１から三方切換弁１６を経て
ホットガスバイパス回路１７に入りドレンパン用ヒータ
１８、蒸発器１４、アキュムレータ１５を経て圧縮機に
戻る除霜サイクル中を流れ、ドレンパンに堆積した氷及
び蒸発器１４付着した霜を溶かす。

上記の除霜指令が出るまで゛は、ホットガスバイパス回
路１７側は低圧であり、除霜運転に切換って吐出圧力に
さらされても、この回路１７中には絞り部分がないので
直ちに圧力は上昇しない。

一方凝縮器１２及び液ライン配管１９内は冷凍運転時の
凝縮圧力で高い圧力を保っているので、除霜指令によっ
て電磁弁２２が開くと液ライン配管１９内に存在してい
る液冷媒は除霜用回路２１を通ってホットガスバイパス
回路１７中へ押し出され、除霜サイクル中を流れる冷媒
と合流して除霜に供される。

液ライン配管１９からホットガスバイパス回路１７への
液冷媒の押し出しは、圧縮機１１の吐出圧力すなわちホ
ットガスバイパス回路１７内の圧力が液ライン配管１９
内の圧力より高くなるまで続き、吐出圧力が液ライン配
管１９内の圧力より高くなった状態では、除霜サイクル
中を流れる冷媒の一部は除霜用回路２１を通って前記と
は逆に液ライン配管１９へ流れ、液ライン配管１９内に
残っている液冷媒を膨張弁１３に設けられているバイパ
ス用小穴２３を通して押し出し、この冷媒は蒸発器１４
の入口で除霜サイクル中を流れる冷媒と合流して前記と
同様除霜に供される。

なお、このとき液ライン配管１９には逆止弁２０が設け
られているため凝縮器１２内に冷媒が流れ込むことはな
く、凝縮器１２が凝縮機能を有している場合（空冷式で
はファンが運転状態、水冷式では冷却水が供給状態）で
も、一旦除霜サイクル中に供給された冷媒は凝縮器１２
内に滞溜するようになることはない。

以上のように除霜運転開始後に凝縮器１２及び液ライン
配管１９内に滞溜している液冷媒を除霜サイクル中に供
給して除霜サイクル中を循環する冷媒量を増大させるこ
とができるため除霜開始直後から圧縮機１１の吸入圧力
は急速に上昇し、圧縮機の能力を十分冷媒に伝えること
ができる。

第３図は、第１図に示す従来のものイと、上記実施例の
もの口との圧縮機の吸入圧力の変化の様子を示すもので
゛、イでは除霜開始後ゆっくり上昇しているのに対し、
口では急速に上昇していることが明らかである。

従って、除霜時間を大幅に短縮することができ貯蔵品の
品質低下を防止し得るものである。

なお、上記実施例では受液器が設けられていないが、受
液器を設けたものにも適用できることはもちろんであり
、この場合受液器の位置は逆止弁２０に対し、凝縮器１
２側又は膨張弁１３側のいずれであってもよく、膨張弁
１３側に設ける場合は逆止弁２０と除霜用回路２１の接
続部との間に設ける。

また膨張弁１３に設けたバイパス用小穴２３は必ずしも
設ける必要はなく、これがない場合には上記のように除
霜サイクル中の圧力が高くなった後にこの小穴を通って
押し出される冷媒がなくなるだけである。

次に第４図、第５図、第６図、及び第７図に示す他の実
施例について説明する。

第４図に示す実施例は、除霜運転への切換えを電磁弁２
４で行うようにし、ホットガスバイパス回路１７中に電
磁弁２５を設けると共にホットガスバイパス回路１７と
液ライン配管１９との間に接続した除霜用回路２１中に
液ライン配管１９側からホットガスバイパス回路１７側
へ冷媒を流すことのできる逆止弁２６を設けたもので、
冷凍運転時、ホットガスバイパス回路１７内は吐出圧力
で高圧となっているが、除霜指令により電磁弁２５が開
くと直ちに圧力は開放され、液ライン配管１９内よりも
低圧となり、液ライン配管１９内の液冷媒は除霜用回路
２１から逆止弁２６を経てホットガスバイパス回路１７
中へ押し出され、上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。

また第５図に示す実施例は第２図に示す実施例の液ライ
ン配管１９中に設けた逆止弁２０をなくしたものである
。

この場合も上記実施例と同様の効果を得ることができる
が、ホットガスバイパス回路１７中の圧力が高くなって
、ホットガスバイパス回路１７側から液ライン配管１９
側へ冷媒が流れると、凝縮器１２内の圧力も低いため、
そのまま放置すれば凝縮器１２内に冷媒が滞溜すること
になるので、圧力や時間等の適当な条件で電磁弁２２を
閉じる必要がある。

また第６図に示す実施例は第４図に示す実施例の除霜用
回路２１中に設けた逆止弁２６にかえて電磁弁２７を設
けたものであって上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。

なおこの場合も第５図に示す実施例と同様適当な条件で
電磁弁２７を閉じる必要がある。

また第７図に示す実施例は第２図及び第５図と同様除霜
運転への切換えを三方切換弁１６により行うようにし、
ホットガスバイパス回路１７中に電磁弁２８を設け、除
霜用回路２１中の電磁弁や逆止弁をなくしたもので上記
実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、この場合、冷凍運転時回路２１．１７内に液冷媒
の一部が滞溜するが、この回路の容積は冷媒回路全体の
容積に比べ十分小さいため冷凍運転の障害にはならない
。

更に上記した実施例はいずれも除霜運転時、凝縮器１２
が凝縮機能を有する場合（空冷式ではファンが運転状態
、水冷式では冷却水が供給状態）について述べたが、除
霜運転時、凝縮器１２の凝縮機能を停止させるようにし
たものでは、第２図及び第７図の実施例においては逆止
弁２０は必ずしも設ける必要はなく、また第５図及び第
６図の実施例においても、除霜運転中に電磁弁２２．２
７は閉じる必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のものの一例を示す回路図、第２図は本考
案の一実施例を示す回路図、第３図は従来のものと本考
案のものとの除霜時における圧縮機の吸入圧力の変化を
示す図、第４図乃至第７図はそれぞれ本考案の他の実施
例を示す回路図である。 １１：圧縮機、１２：凝縮器、１３：膨張弁、１４：蒸
発器、１６：三方切換弁、１７：除霜用ホットガスバイ
パス回路、１９：液ライン配管、２１：除霜用回路、２
２゜２４．２５，２７．２８ ：電磁弁、２６：逆止弁
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 除霜時、圧縮機からの吐出ホットガスをすべて蒸発器側
   に導く除霜用切換手段及びホットガスバイパス回路を備
   えた冷凍装置において、凝縮器と膨張弁を結ぶ液ライン
   配管と前記除霜用ホットガスバイパス回路との間に除霜
   時液ライン配管から除霜用ホットガスバイパス回路へ冷
   媒を流すことのできる除霜用回路を接続したことを特徴
   とする冷媒装置の除霜機構。