JPS6021716Y2 - 冷凍機のデフロスト装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は繰り返しタイマーによってデフロストを自動的
に行わせるデフロスト装置の改良された構造に関する。

（従来の技術） 冷凍機の蒸発器に霜付きがあると冷凍能力が大巾に低下
するので、必要に応じてデフロストをしなければならな
いが、デフロストを自動的に行うものとしては繰り返し
タイマーを利用したタイマー形式が一般的である。

このタイマー形式は、冷凍機が相当厚さの霜付きを生じ
るに足る時間、運転される毎に繰り返しタイマーからデ
フロスト運転指令を発して圧縮機の吐出ガスを蒸発器に
直接流通し、吐出ガスの熱で霜を強制的に融かすように
したものである。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、従来のこの種装置は次のような問題が欠点と
て挙げられていた。

デフロスト運転の途中で、電源を停止させることが屡々
あり、これは人為的原因や電源側事故による停電などに
基くものであって、停電後に再運転させるとき、霜が未
だ融けていないために当然デフロスト運転に入らせたい
が、デフロストサイクルの終了によって冷凍サイクルに
切換える自動操作は、前記タイマーだけでなく圧力検知
手段を併用していることが多く、この場合、デフロスト
運転を中断したときに、冷凍回路の高低回路の高低圧力
が均衡してしまうと、圧力検知手段の指令があたかもデ
フロスト終了状態の信号となって、再運転により冷凍運
転に自動的に切り換り、デフロスト運転に入らなくなる
ものである。

なお、圧力検知手段を併用するのは、蒸発器での霜融解
完了時に蒸発器温度が０℃位から１５℃程度に急上昇し
、同時に、吸入側の圧力が急上昇する現象があるので、
必要以上に長い時間のデフロスト運転を避けて省エネル
ギーを果す目的から威されるに他ならない。

このように、再運転の際にデフロスト運転が行われない
ために、従来は冷凍サイクルからデフロストサイクルに
手動操作で切換える手順を必らず守るよう取扱説明書な
どによって強調していたが、かかる手動操作は煩わしい
ことであるし、厳守され難い問題があった。

ところで、上記手動操作を行わずにデフロスト未完了の
まま冷凍サイクルを続行すると、着霜によって蒸発温度
が低下し、益々霜付きが激しくなって、次のデフロスト
運転時間が長くなり、省エネルギーの目的に反するばか
りでなく、綜合的にみて冷凍能力が低下するために、一
般大きい冷凍機を設置する必要に迫られるなどの欠点が
あり、不都合である。

このように従来のものが種々の欠点を有している実状に
対処して本考案は上記欠点の解消をはかろうとして威さ
れたものであって、デフロスト運転はデフロスト用繰り
返しタイマーのデフロスト運転指令によって行わせる一
方、デフロスト運転の解除は前記タイマーのデフロスト
解除指令もしくは圧縮機用モータの電流を検知する電流
リレーの作動とのいずれか先行する方によって行わせる
ことによって、デフロスト運転中に停電が生じたときの
再送電時のデフロストの再運転ならびにデフロスト運転
の終了を確実に行わせると共に、デフロスト運転時間の
合理的な短絡化をはからせるようとすものである。

（問題点を解決するための手段） しかして本考案は、電磁弁６の開放によって、圧縮機１
の吐出ガスを蒸発器４に流通し得るホットガスバイパス
管５を冷凍回路に設ける一方、冷凍運転時間を積算した
値が設定時間に達する毎に、デフロスト運転指令を発し
、該デフロスト運転指令が所定時限に達したときデフロ
スト解除指令を発するデフロスト用繰り返しタイマー９
と、圧縮機１用モータＩＭの運転電流を検知して、この
運転電流が冷凍運転中よりも高値の設定値以上のとき作
動すると共に、設定値未満で自動復帰する電流リレー１
２と、前記繰り返しタイマー９のデフロスト運転指令で
電磁弁６を開弁させ、デフロスト解除指令と、前記電流
リレー１２の作動とのうち先行する方によって前記電磁
弁６を開弁から閉弁に切換える制御手段とを冷凍機の電
気回路中に設けたことを特徴とする。

（作 用） 本考案は前記タイマー９がデフロスト運転指令を発して
いてデフロスト運転を行っている最中に電源側で停電が
生じるといったんデフロスト運転は中断するが再送電と
同時に前記タイマー９が依然としてデフロスト運転指令
を発しているので再びデフロスト運転に入る。

従って、デフロストが完了しないまま冷凍運転に切り換
わることはない。

しかして、デフロスト運転はコイルへの着霜が完全に除
かれたことによって前記モータＩＭの運転電流が上昇し
、これを電流リレー１２が検知して作動するのと、前記
タイマーがデフロスト解除指令を発するのと、いずれか
早い方によって終了されるのでデフロスト運転が余分に
延長して威されたり、またはデフロストが完了していな
いのに冷凍運転に切り換えられることもない。

（実施例） 本考案の１実施例を添付図面にもとづいて詳述する。

第１図は本考案装置に係る冷凍機の冷凍回路図であって
、圧縮機１、凝縮器２、キャピラリーチューブなどの減
圧器３および蒸発器４を直列循環的に接続すると共に、
吐出管と蒸発器４人口に連通ずる液管とを接続するホッ
トガスバイパス管５を設けて、このバイパス管５には電
磁弁６を介設している。

そして冷凍運転の場合には、電磁弁６を閉止させて冷媒
を破線矢示の方向に循環流通することにより、凝縮器２
では、高圧冷媒と凝縮器ファン７が起生ずる室外空気流
との間で凝縮熱の熱交換が威されると共に、蒸発器４で
は低圧冷媒と蒸発器ファン８が起生ずる庫内空気流との
間で蒸発熱の熱交換が威される。

一方、デフロスト運転の場合には電磁弁６を開放させて
冷媒を実線矢示の方向に循環流通することにより、蒸発
器４ではコイルに付着している霜と吐出ガスとの間で熱
交換が行われて霜を融かすようになっている。

上記冷凍機の電気回路を第２図によって説明すると、Ｉ
Ｍは圧縮機１用のモータで電磁開閉器１０の開閉により
消・付勢が威される。

９はデフロスト用繰り返しタイマーで、モータ９Ｍと常
開接点９ａとを備えており、モータ９Ｍが電磁開閉器１
０の補助接点ｌｅａの閉成により、すなわち圧縮機１と
の同調運転指令が出されることにより駆動して、冷凍運
転積算時間が設定した時間と等しくなった時点毎に、カ
ム等適宜の機構を介して前記常開接点９ａを閉威させる
ことによりデフロスト運転指令を発し、このデフロスト
運転指令が１０乃至２紛程度の所定時限に達したとき前
記常開接点９ａを開放させることによりデフロスト解除
指令を発する如く作動する。

１２は電流リレーであって、図示例では熱動部１２ｈを
常開接点１２ａとからなる簡易形のサーモルリレーを使
用しており、電流検出部としての熱動部１２ｂを圧縮機
モータＩＭのコイルに接続した配線中に介挿し、該モー
タＩＭに設定値以上の運転電流が流れ、かつこの運転電
流がモータ起動に要する時間よりも僅かに長い時間継続
したときに熱動部１２ｂが作動し、常開接点１２ａを閉
威させると共に、圧縮機モータＩＭの運転電流が設定値
未満になると熱動部１２ｈが自動復帰して常開接点１２
ａを開放させるようになっている。

なお、後述するように、熱動部１２ｂが作動する上記設
定値は、冷凍運転中よりも高値に設定して通常の冷凍運
転時には熱動部１２ｂが作動しないようにしている。

１１はデフロスト用リレーであって、常開接点１１ａお
よび常閉接点１１ｂを有しており、このコイルを、前記
タイマーの常開接点９ａと後記する補助リレー１３の常
閉接点１３ｂとからなる直列回路を介して電源に接続し
ている。

７Ｍと８Ｍは、凝縮器ファン用モータと蒸発器ファン用
モータであり、前記デフロスト用リレー１１の常閉接点
１１ｂを直列に介して電源に接続されている。

また、６ｓはホットガスバイパス用の前記電磁弁６のツ
レメイドであって、前記デフロスト用リレー１１の常開
接点１１ａを直列を介して電源に接続されている。

１３は常開接点１３ａと常閉接点１３ｂとを有する補助
リレーであって、前記タイマー９の常開接点９ａと前記
電流リレー１２の常開接点１２ａとが共に閉威したとき
に付勢し、この付勢状態を常開接点９ａが開放するまで
保持する如く設けられている。

なお、図中１４は冷凍庫内の雰囲気温度を検出するサー
モスタットであって、電磁開閉器１０のコイル１０ｃと
直列回路を形威し、この直列回路を電源に接続せしめて
いる。

上述の構造を有する冷凍機のデフロスト運転について以
下説明するが、通常の冷凍運転に対してデフロスト運転
は、圧縮機１に加わる負荷が大きくなるものであって、
この負荷変動を圧縮機モータ１Ｍの電流変化状態で表わ
すと、第３図の曲線の如くなり、通常の冷凍運転時を破
線示の１００％とした場合に、最高３００％程度まで電
流増加を生じ、デフロスト運転開始時から漸増してデフ
ロスト終了時点では最大値となる。

従って、第３図におけるａ点またはｂ点の電流値で作動
し、通常冷凍運転時の電流では作動しないように前記電
流リレー１２の作動値を設定しておけば該電流リレー１
２がデフロスト終了を的確に検知し得ることは言うまで
もない。

なお、電流リレー１２は起動時の過渡電流によっては作
動しない限時特性を有するものとしている。

このような作動特性を持つ電流リレー１２と繰り返しタ
イマー９とを併用することによって、デフロスト運転を
開始する必要が生じる運転時間になると、前記タイマー
９の常開接点９ａが閉成するので、デフロスト用リレー
１１が付勢する結果、電磁弁６が開弁し、かつ凝縮器フ
ァン７および蒸発器ファン８が送風を止める。

かくして冷凍回路は冷凍サイクルからデフロストサイク
ルに転じてホットガスが蒸発器４に流れ込むので、速や
かにしかも確実な除霜が行われる。

そして除霜が完了する時点になると、前述したように、
第３図に示すａ点あるいはｂ点に相当する電流が流れる
ので、前記電流リレー１２が作動する結果、該常開接点
１２ａの閉威によって、補助リレー１３が付勢すること
によりその常閉接点１３ｂが開放するのでデフロスト用
リレー１１は消勢し、かくして電磁弁６が閉威し、かつ
凝縮器ファン７および蒸発器ファン８が送風を開始して
、冷凍機はデフロストサイクルから冷凍サイクルに自動
切換えられる。

なお、電流リレー１２の作動と繰り返しタイマー９のデ
フロスト解除指令とは、該タイマー９の設定時限を適当
な値に整定して、電流リレー１２の作動が先行するよう
にしておくのが普通であって、繰り返しタイマー９は二
重安全機能を発揮させるものとして利用するのが好まし
いが、何等かの原因で繰返しタイマー９の方が先行して
デフロスト解除指令を発することがあっても冷凍機はデ
フロストサイクルから冷凍サイクルに自動的に切換えら
れる。

しかして、デフロスト運転中に、人為的操作あるいは電
源側での事故、サーモスタット１４の作動等によって、
通電が断たれることがあると、当然ホットガスによるデ
フロスト運転は中断されて自然対流にるデフロストが行
われるが、若干時間経過して、デフロストが完了してお
らなく、かつ冷凍回路の高低圧が均衡している時点で送
電開始されたすると、タイマー９の接点９ａが閉成して
おり、かつ、補助リレー１３の接点１３ｂが閉成してい
るので、デフロスト用リレー１１の付勢によって冷凍機
はデフロストサイクルで起動する。

なお、冷凍回路の高低圧が均衡するのは、減圧器がキャ
ピラリーチューブである場合に速やかに行われるもので
あり、この圧力均衡によって低圧々力が上昇してしまう
ので、従来例の如く圧力検知手段を併用している場合、
これではデフロスト運転に入らなくなるが、本考案装置
例ではかかる問題は生じない。

そしてデフロスト完了時点で電流リレー１２が作動する
結果、冷凍機はデフロストサイクルから冷凍サイクルに
自動的に切り換えられる。

このようにデフロスト運転中に停電した後再送電された
場合には必らずデフロストサイクルで再運転されるので
、主動による操作を全く必要としない。

なお、デフロスト完了によって電流リレー１２が一旦作
動すると、タイマー９がデフロスト運転指令を発してい
ても補助リレー１３の自己保持作用によって冷凍サイク
ルに強制保持され、冷凍運転への切換えによる電流リレ
ー１２の復帰には関係なく、冷凍運転を中断せず安定し
て行われる。

この場合、デフロスト用リレー１１の付勢は、タイマー
９の常開接点９ａの開放によるデフロスト解除指令と電
流リレー１２の作動とのうち先行する方によって解かれ
るので再送電後に電流リレー１２が一回作動しデフロス
トサイクルから冷凍サイクルに切り換った後は、タイマ
ー９が次のデフロスト運転指令を発しない限り再びデフ
ロストサイクルに切り換ることは全くない。

（考案の効果） 本考案の構成ならびに作用は以上説明した通りであって
、繰り返しタイマー９によってデフロスト運転の開始を
行わせる一方、電流リレー１２と前記タイマー９のうち
先行する方の指令によってデフロスト運転から冷凍運転
への切換えを行わせたものであるから、ホットガスデフ
ロスト運転中にたとえ停電があったとしても、再送電時
には冷凍回路の高、低圧々力均衡の影響を受けることな
く必らずデフロスト運転に入らせることが可能となり、
その結果、除霜が完全に行われていないのに冷凍運転に
入るごとき不都合はない。

従って、余計な冷凍運転によって多量の着霜が生じるこ
とがなくなって短時間のデフロスト運転で済むことから
、省エネルギーに寄与するとし、相対的に小型冷凍機を
選定できる。

しかも、温度検知方式に比べて電流検出方式であるため
に追随性にすぐれ、確実なデフロストが行える。

また、圧力検知式式の場合には、いったん圧縮機の運転
を停止した際、蒸発器側、即ち低圧々力が徐々に上昇し
て遂にある一定圧力となり、冷凍回路の高低低圧が均衡
することにより、この低圧側圧力の上昇が恰もデフロス
ト終了の如く検出されるために、最早やデフロスト運転
ぎ不可能となるものである。

かかる現象は減圧器３をキャピラリーチューブとしたも
のにおいて、圧縮機停止後の低圧々力上昇が速やかとな
る点から殊に顕著となり、従って該正量の上昇後はデフ
ロスト指令を殆ど発することが出来ず、デフロスト指令
の信頼性が低いのが問題であったが、本考案はかかる欠
点を悉く解消することができる。

更に、圧力検知方式では蒸発器出口管に圧力検知器取付
用の圧力取出用ポールを設ける必要があって装置コスト
を昇せしめる欠点があったが、充考案装置は電流検出を
行えばよいので冷凍回路に何等手を加えら必要がよく、
装置の簡略化、低コスト化にも寄与するところ多大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の１実施例に係る冷凍機の装置回路
図、第２図は同じく電気回路図、第３図はデフロスト運
転時の圧縮機電流特性線図である。 １・・・・・・圧縮機、４・・・・・・蒸発器、５・・
・・・・ホットガスバイパス管、６・・・・・・電磁弁
、９・・・・・・デフロスト用繰り返しタイマー １２・・・・・・電流リレー Ｍ ・・・・・・圧縮機用モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁弁６の開放によって、圧縮機１の吐出ガスを蒸発器
   ４に流通し得るホットガスバイパス管５を冷凍回路に設
   ける一方、冷凍運転時間を積算した値が設定時間に達す
   る毎に、デフロスト運転指令を発し、該デフロスト運転
   指令が所定時限に達したときデフロスト解除指令を発す
   るデフロスト用繰り返しタイマー９と、圧縮機１用モー
   タＩＭの運転電流を検知して、この運転電流が冷凍運転
   中よりも高値の設定値以上のとき作動すると共に設定値
   未満で自動復帰する電流リレー１２と、前記繰り返しタ
   イマー９のデフロスト運転指令で前記電磁弁６を開弁さ
   せ、デフロスト解除指令と前記電流リレー１２の作動と
   のうち先行する方によって前記電磁弁６を開弁から閉弁
   切換える制御手段とを電気回路中設けてなることを特徴
   とする冷凍機のデフロスト装置。