JPS62108965A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はスーパーショーケースや大型冷蔵庫等に使用さ
れしかも圧縮機の回転数制御や台数制御により庫内の負
荷に応じて能力が変更できる冷凍装置に係り、特に、庫
内温度の制御に高い精度が要求される冷凍装置に関する
。

（ロ）従来の技術 従来、この種の冷凍装置は、特公昭６０−２３２６１号
公報または特開昭５８−２０５０５７号公報等に記載さ
れ第３図に示すように、インバータ等の周波数可変装置
３１により能力制御される圧縮機３２、凝縮器３３．受
液器３４．並列接続された２台の蒸発器３５．３６、夫
々の蒸発器の入口側に個別に接続された膨張弁３７．３
８とから構成されている。そして５圧縮機３２の低圧圧
力を検知する圧力センサー３９の信号を入力して負荷に
見合った周波数指令を圧縮機３２へ出力する前記周波数
可変装置３１により冷凍装置の能力制御を行う一方、庫
内温度を検出する温度センサ−４０によって検知された
温度が予め設定された上限温度より高し・ときは継続し
て運転させると共に予め設定された下限温度より低いと
きは圧縮機を停止させるという温度制御を並用すること
により庫内温度を一定に維持できるようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の構成によると、庫内の負荷が小さく
なって周波数可変装置３１０周波数指令が下限周波数に
なった状態で更に負荷が減少すると圧縮機３２は停止し
てしまうこと、庫内温度が予め設定された上限温度や下
限温度を越えると圧縮機は起動または停止を繰り返すこ
とから、庫内温度が急激に上昇したり下降したりして太
ぎく変動するという問題がある。また、庫内温度の変動
を少く抑えるためには周波数可変装置３１の下限周波数
をＯＨｚまで連続して制御できるようにしたり、前述し
た上限温度と下限温度とのディファレンシャルを小さく
設定すれば良いが、前者の場合には周波数可変装置３１
の制御できる周波数範囲に限界があり実際にはＯＨｚま
で連続した制御は行えないこと、後者の場合には圧縮機
３２の起動、停止が頻繁となり圧縮機の制御部品が損傷
し易くなったり消費電力が増加したりするという問題が
ある。このようなことから、斯る構成の冷凍装置では庫
内温度を例えば±０．５〜１℃の範囲で制御するといっ
た高い精度の温度制御は困難であった。

本発明は斯る点に鑑みなされたもので、冷凍装置の軽負
荷時における圧縮機の停止を防ぎ、蒸発器の吹出し風温
度や周囲温度の変化を少く押えて庫内温度を変動の少い
高い精度で制御することを目的とする。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、圧縮機、凝縮器、並列接続された複数台の蒸
発器、夫々の蒸発器の入口側に個別に接続された減圧装
置及びこれら減圧装置の夫々に並列接続された電磁弁、
夫々の蒸発器の出口側に個別に接続された電磁弁、圧縮
機の吐出側から蒸発器と該蒸発器の出口側の電磁弁との
間の夫々に接続されたバイパス管、このバイパス管の夫
々の蒸発器へ至ろ各管路に設けた電磁弁を備えた冷凍装
置において、前記バイパス管に、複数台の蒸発器の混合
された吹出し風温度または周囲温度を検出するセンサー
の信号により作動して流量調整を行う電動弁を設けたも
のである。

（ホ）作用 本発明の冷凍装置は上記の構成により、該装置の冷却運
転時、負荷が大きく蒸発器の吹出し温度や周囲温度が予
め設定された温度より高い場合には、蒸発器の出口側の
電磁弁をすべて開、バイパス管の電磁弁をすべて閉とし
て複数台の蒸発器による冷却運転を行う一方、負荷が軽
（なって蒸発器の吹出し温度や周囲温度が予め設定され
た温度より下がる場合には、蒸発器の出口側の電磁弁の
１個を閉、バイパス管の電磁弁の１個を開、電動弁をセ
ンサーの検出温度と設定温度の差に応じた開度に作動さ
せ、１台の蒸発器に蒸発器全体の温度低下分に見合った
量のホントガスを供給させることができ、蒸発器全体の
温度及び蒸発圧力の低下を押えて圧縮機の低圧圧力の低
下を防ぎ、圧縮機の運転を継続できるようにしている。

更に、ホ７）ガスが供給される蒸発器の加熱度と冷却運
転している蒸発器の冷却度との和である蒸発器全体の冷
却能力を庫内の負荷とバランスさせて、庫内温度を設定
温度に精度よく集束できろようにしている。また、除霜
運転時には、電動弁を全開とすることにより従前と変わ
らない除霜作用が得られるようにしている。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

１は低圧圧力を感知する圧力センサー２からの信号に基
づいてインバータ等の周波数可変装置１３により能力制
御される圧縮機４、凝縮器５、受液器６、互いに一体的
に連結され並列接続された２台の蒸発器７，８、夫々の
蒸発器の人口側に個別に接続された膨張弁９．１０とか
ら構成される装置 の夫々に並列接続されたバイパス用の逆止弁である。１
３及び１４は夫々の蒸発器７、８の出口側に設けられた
電磁弁である。１５は前記電磁弁１３、１４０入口側か
ら圧縮機４の吸入側にバイバスされた液回収用のバイパ
ス回路であり、この回路は並列接続された２個の逆止弁
１６．１７とキャピラリチューブ１８と電磁弁１９とか
ら構成されて（・る。２０は圧縮機４の吐出側から蒸発
器７．８と該蒸発器の夫々の出口側の電磁弁１３．１４
との間に接続されたバイパス管である。２１及び２２は
このバイパス管２０の夫々の蒸発器７．８へ至る各管路
に設けられた電磁弁である。２３は前記バイパス管２０
に設けられた電動弁である。

２４は前記２台の蒸発器７．８の混合された吹出し風温
度を検出して信号を出力する温度センサーである。２５
はこの温度センサー２４からの信号と霜取制御回路２６
からの信号に基づいて電動弁２３を作動させる電動弁制
御回路である。この制御回路には目標とする庫内温度が
予め設定温度として入力されており、該回路は、前記セ
ンサー２４で検出された温度が設定温度より高い場合に
は電動弁２３へ信号を出さず該電動弁を閉塞状態にする
一方、検出された温度が設定温度より高い場合にはセン
サー２４で検出された温度と設定温度との差に見合った
大きさの信号を電動弁２３へ出力して該電動弁を信号の
大きさに応じた開度に作動させている。２７は周波数可
変装置３からの信号と霜取制御回路２６からの信号に基
づいて電磁弁１３．１４．１９．２１．２２を開閉させ
る電磁弁制御回路である。

このように構成された冷凍装置において、該装置の冷却
運転時、庫内の負荷が大きく（第２図中Ｌ１〜Ｌ２の状
態）蒸発器７，８の吹出し温度が電動弁制御回路２５に
予め設定された温度より高い場合には、該電動弁制御回
路から電動弁２３への信号はなく該電動弁は作動せず、
電磁弁制御回路２７が電磁弁１３，１４を開、電磁弁１
９，２１．２２を閉として、圧縮機４から吐出されたガ
スを凝縮器５、受液器６．膨張弁９．１０．及び蒸発器
７．８へ流す一方、周波数可変装置３によりその上限周
波数から下限周波数までの範囲で圧縮機４の能力制御運
転を行い冷凍装置を負荷の大きさに応じて冷却運転する
。斯る冷却運転時から庫内の負荷が軽くなり（第２図中
Ｌ０〜Ｌ１の状態）蒸発器７．８の吹出し温度が電動弁
制御回路２５に予め設定された温度より低くなりしかも
周波数可変装置３０周波数が下限周波数になると、周波
数可変装置３が下限周波数を保持すると共にこの下限周
波数で保持したという信号を該可変装置から電磁弁制御
回路２７へ出力し、例えば蒸発器８を加熱制御する場合
は、電磁弁１４．１９を閉、電磁弁２２を開とする一方
、電動弁制御回路２５からの信号により電動弁２３を信
号の大きさに比例した開度で作動させ、第３図中破線で
示すように、蒸発器８へ蒸発器７，８全体の温度低下分
即ち同図中一点鎖線で示す蒸発器７．８の能力低下分に
見合った量のホントガスをバイパス管２０を介して供給
している。これにより、蒸発器７．８全体の吹出し温度
及び蒸発圧力の低下が押えられ圧縮機４の低圧圧力の低
下が防止されて斯る軽負荷時においても圧縮機４は停止
することなく運転を継続することができ、庫内の温度制
御を連続して行なえるようにしている。ここで、バイパ
ス管２０を介して供給されるホットガスは霜取制御回路
２６から電磁弁制御回路２７へ出される信号によって電
磁弁１３．１４及び２１．２２を制御することにより、
どちらの蒸発器へ流すか決められる。

しかる後、再び庫内の負荷が大きくなって温度センサー
２４で検出された蒸発器７．８の吹出し風温度が設定温
度より高くなると、電動弁制御装置２５から周波数可変
装置３に信号が出され周波数可変装置３の下限周波数で
の保持は解除されて通常の圧縮機の能力制御運転に戻る
。

次に、除霜運転時は、霜取制御回路２６から電磁弁制御
回路２７と電動弁制御回路２５へ信号が出力され、電磁
弁制御回路２７は例えば蒸発器７を除霜する場合には電
磁弁１３．１９を閉、電磁弁２１を開とする一方、電動
弁制御回路２５は電動弁２３を強制的に全開させ、バイ
パス管２０を介して蒸発器７ヘホノトガスを供給するこ
とにより行なう。また、蒸発器８を除霜する場合には電
磁弁１４．１９を閉、電磁弁２２を開として蒸発器８ヘ
ホツトガスを供給することにより行なう。

このとき、除霜中でない蒸発器は冷却運転が行なわれて
いる。上述の除霜運転が終了すると蒸発器７．８に残溜
した液冷媒の回収運転（水切り運転）が行なわれる。例
えば、蒸発器７の除目後は電磁弁１３及び２１が閉、電
磁弁１９が開となり、蒸発器７に残溜した液冷媒は液回
収用のバイパス回路１５を介して徐々に圧縮機に回収さ
れる。

このように本実施例の冷凍装置は、該装置の冷却運転時
、庫内の負荷が減少したときでも圧縮機のその下限能力
で運転されて停止することはないこと、圧縮機から吐出
されたホットガスの一部を任意の一台の蒸発器へ供給し
ていること、供給されるホットガスの量は電動弁によっ
て蒸発器全体の能力低下分に応じた量に調整されている
ことから、軽負荷時でも庫内の温度制御を連続して行え
ると共に夫々の蒸発器の加熱度と冷却度の総和である蒸
発器全体の゛冷却能力を庫内の負荷とバランスさせるこ
とができ、庫内温度を設定温度に精度よく近づけておく
ことができる。また、軽負荷時のホントガスによる蒸発
器の加熱制御は既設の除霜配管を利用して行うことがで
き、特に別個のバイパス管や電磁弁を追加する必要はな
い。更に、冷却運転時に上述した蒸発器のホットガスに
よる加熱制御を行なうことにより、蒸発器の着霜量を減
少させろことができ、除霜時間を短縮できる。

尚、本実施例ではインバータ等の周波数可変装置により
１台の圧縮機を能力制御したものについて説明したが、
本発明は複数台の固定容量の圧縮機、固定容量の圧縮機
と能力可変型圧縮機とを組合せたもの等、冷凍装置の能
力の可変不変に拘ず適用することができ、これらのもの
でも同様の効果を奏する。このとき、複数台の圧縮機を
台数制御する場合にはその下限能力で運転を保持できろ
ようにすれば良い。

（ト）発明の効果 以上のように本発明は、圧縮機、凝縮器、並列接続され
た複数台の蒸発器、夫々の蒸発器の入口側に個別に接続
された減圧装置及びこれら減圧装置の夫々に並列接続さ
れた電磁弁、夫々の蒸発器の出口側に個別に接続された
電磁弁、圧縮機の吐出側から蒸発器と該蒸発器の出口側
の電磁弁との間の夫々に接続されたバイパス管、このバ
イパス管の夫々の蒸発器へ至る各管路に設けた電磁弁を
備えた冷凍装置において、前記バイパス管に、複数台の
蒸発器の混合された吹出し風温度または周囲温度を検出
するセンサーの信号により作動して流量調整を行う電動
弁を設けたものであるから、庫内の負荷が軽くなって蒸
発器の吹出し風温度や周囲温度が予め設定された庫内温
度より下がる場合には、電動弁によって一台の蒸発器に
蒸発器全体の能力低下分に見合った量のホットガスを供
給させることができ、蒸発器全体の温度及び蒸発圧力の
低下を押えて低圧圧力の低下を防ぎ、圧縮機が停止する
のを防止できる。更に、夫々の蒸発器の加熱度と冷却度
の総和である蒸発器全体の冷却能力を庫内の負荷とバラ
ンスさせることができ、庫内温度を設定温度に精度よく
近づけておくことが可能となる。また、ホットガスによ
る蒸発器の加熱制御は既設の除霜配管をそのまま利用で
きるため、特に新たな配管を設ける必要はない。また。

上述したホットガスによる加熱制御は冷却運転時に行な
われているため、蒸発器の着霜量を減少することができ
、除霜時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示し、第１図は冷
凍装置の冷媒回路図、第２図は冷凍装置の制御回路図、
第３図は冷凍装置の冷凍能力と負荷の関係を示す特性図
、第４図は電磁弁と電動弁の動作を示す表、第５図は従
来例を示す冷凍装置の冷媒回路図である。 ４・・・圧縮機、　５・・・凝縮器、　７．８・・・蒸
発器。 ９．１０・・・膨張弁、　１３．１４．１９．２１．２
２・・・電磁弁、　２０・・・バイパス管、　２３・・
・電動弁。 ２４・・・温度センサー、　　２５・・・電動弁制御回
路。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 第　１　図 第３図 伶 φ句 第４　図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、凝縮器、並列接続された複数台の蒸発器
   、夫々の蒸発器の入口側に個別に接続された減圧装置及
   びこれら減圧装置の夫々に並列接続された電磁弁、夫々
   の蒸発器の出口側に個別に接続された電磁弁、圧縮機の
   吐出側から蒸発器と該蒸発器の出口側の電磁弁との間の
   夫々に接続されたバイパス管、このバイパス管の夫々の
   蒸発器へ至る各管路に設けた電磁弁を備えた冷凍装置に
   おいて、前記バイパス管に、複数台の蒸発器の混合され
   た吹出し風温度または周囲温度を検出するセンサーの信
   号により作動して流量調整を行う電動弁を設けたことを
   特徴とする冷凍装置。
2. （２）圧縮機を能力可変型圧縮機としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の冷凍装置。
3. （３）圧縮機を複数台として冷凍装置の冷凍能力を可変
   させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷
   凍装置。