JP2013002678A - コンデンシングユニットセット及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室内ユニットにおいてデフロストを行うときに、デフロストの効率が悪くなる虞を軽減する。
【解決手段】圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）と、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧圧力センサ（ＰＬ）と、をそれぞれ備える複数台のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）を備えたコンデンシングユニットセットであって、前記圧縮機を駆動制御することによって、室内ユニット（２）においてデフロストを行うようにコンデンシングユニット（３）の運転を制御する運転制御部（４１）を備え、運転制御部（４１）は、室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）の低圧圧力センサ（ＰＬ）で検出された冷媒の圧力の何れかが、予め定められた圧力（Ｐｂ）以下になると、運転されていない他のコンデンシングユニット（３）を更に運転させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数台のコンデンシングユニットを備えたコンデンシングユニットセット、及び当該コンデンシングユニットセットを備えた冷凍装置に関し、特に、室内ユニットにおいてデフロストを行うようにコンデンシングユニットを運転する技術に関する。

従来から、冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置において、庫内熱交換器（室内熱交換器）を流れる冷媒を、庫内空気から吸熱させて蒸発させることによって、庫内空気の冷却を行う冷凍サイクル運転が行われている。

また、下記特許文献１のように、この冷凍サイクル運転時に、所定の条件を満たすと、室内ユニットに着霜があると判断して、冷凍サイクル運転時とは逆方向に冷媒を循環させるように四路切換弁を切り替え、これによって、コンデンシングユニットの圧縮機から吐出された高圧冷媒を室内ユニットに流入させ、庫内熱交換器（室内熱交換器）において高圧冷媒からの放熱によって、室内ユニットの着霜を融解して除霜（デフロスト）する、所謂、逆サイクルデフロスト運転（デフロスト運転）が行われている。

特開２０１０−１６４２９５号公報

しかしながら、上記の技術を適用して、例えば、冷凍コンテナ等の冷却する対象の空間が大きい冷凍装置等において上記のデフロスト運転を行う場合、コンデンシングユニットから流入した高圧冷媒が、室内熱交換器で凝縮することによって液冷媒となり、内容積の大きい室内熱交換器で大量の冷媒が液溜まりする虞があった。これによって、コンデンシングユニットから室内ユニットに循環される冷媒量が不足して、冷媒が循環されにくくなり、デフロストの効率が悪くなる虞があった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、室内ユニットにおいてデフロストを行うときに、デフロストの効率が悪くなる虞を軽減することを目的とする。

本発明のコンデンシングユニットセットは、圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）と、前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧圧力センサ（ＰＬ）と、をそれぞれ備える複数台のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）を備えたコンデンシングユニットセットであって、前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）を駆動制御することによって、室内ユニット（２）においてデフロストを行うようにコンデンシングユニット（３）の運転を制御する運転制御部（４１）を備え、前記運転制御部（４１）は、前記室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）の低圧圧力センサ（ＰＬ）で検出された冷媒の圧力の何れかが、予め定められた圧力（Ｐｂ）以下になると、運転されていない他のコンデンシングユニット（３）を更に運転させる。

例えば、冷凍コンテナ等の冷却する対象の空間が大きい冷凍装置等において上記のデフロスト運転を行う場合、コンデンシングユニット（３）から室内ユニット（２）に循環される高圧冷媒が、室内熱交換器で凝縮することによって液冷媒となり、内容積の大きい室内熱交換器で大量の冷媒が液溜まりする。これによって、コンデンシングユニット（３）の圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）に循環される冷媒量が減少するため、その後、コンデンシングユニット（３）の圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）から再び吐出させて室内ユニット（２）に循環させる冷媒量も減少する。

本発明の構成では、運転制御部（４１）により、室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット（３）の低圧圧力センサ（ＰＬ）で検出された冷媒の圧力の何れかが、予め定められた圧力Ｐｂ以下になる程度まで低下することによって、コンデンシングユニット（３）の圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）に吸入される冷媒量が減少したと判断される。

そして、当該判断がなされると、室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転されるコンデンシングユニット（３）が更に追加されるため、当該追加して運転されたコンデンシングユニット（３）の圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）から吐出された冷媒も室内ユニット（２）に循環されるようになる。

これによって、室内ユニット（２）においてデフロストを行うときに、室内ユニット（２）に循環される冷媒量が不足することが解消される。このため、冷媒が循環されにくくなる虞が軽減され、デフロストの効率が悪くなる虞が軽減される。

また、前記コンデンシングユニットセットにおいて、前記運転制御部（４１）は、前記室内ユニット（２）においてデフロストを行う開始時には、複数台のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）のうちの何れか一台のみのコンデンシングユニット（３）を運転させることが好ましい。

この構成では、何れのコンデンシングユニット（３）も運転されていない、室内ユニット（２）においてデフロストを行う開始時には、複数台のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）のうちの何れか一台のみに制限されてコンデンシングユニット（３）が室内ユニット２においてデフロストを行うように運転される。

したがって、運転開始時に複数台のコンデンシングユニット（３）が室内ユニット２においてデフロストを行うように運転される場合に比して、運転開始時に室内ユニット（２）に流入する高圧冷媒の量が少なくなる。

このため、運転開始時に高圧冷媒が急激に大量に室内ユニット（２）に流入することによって、大量の高圧冷媒からの急激な伝熱によって室内ユニット（２）の着霜の一部のみが剥離され、その他の部分の着霜が取り除かれなくなる虞が軽減される。

また、前記コンデンシングユニットセットにおいて、前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧圧力センサ（ＰＨ）を更に備え、前記運転制御部（４１）は、前記室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット（３）に備えられた高圧圧力センサＰＨから検出される冷媒の圧力が、当該コンデンシングユニット（３）の運転の開始時点から時間が経過するにつれて高くなるように、前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）を駆動させることが好ましい。

この構成では、室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット（３）に備えられた高圧圧力センサ（ＰＨ）から検出される冷媒の圧力が、当該コンデンシングユニット（３）の運転の開始時点から時間が経過するにつれて高くなるように、圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）が駆動される。

したがって、時間が経過するにつれて次第に高圧にされた冷媒が室内ユニット（２）に循環され、つまり、時間が経過するにつれて循環される冷媒の温度が次第に高くなるため、室内ユニット（２）において凝縮能力が次第に高まることとなる。この結果、室内ユニット（２）における着霜を取り除く能力が徐々に向上されるため、一部の着霜のみが剥離されてその他の部分の着霜が取り除かれなくなる虞が軽減される。

また、本発明の冷凍装置は、前記コンデンシングユニットセットと、蒸発器（２３）を有し、前記蒸発器（２３）と前記コンデンシングユニットセットに備えられた各コンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）とが接続されて冷媒回路（１０）を形成する室内ユニット（２）と、を備えることが好ましい。

本発明によれば、室内ユニットにおいてデフロストを行うときに、デフロストの効率が悪くなる虞を軽減することが可能になる。

本発明に係る冷凍装置の構成の一例を示す概略構成図。 冷凍装置のデフロスト運転時における、運転制御部によるコンデンシングユニットの運転制御の一例を示すフローチャート。 冷凍装置のデフロスト運転時における、運転制御部によるコンデンシングユニットの圧縮機の駆動制御の一例を示すフローチャート。

[第一実施形態]
以下、本発明の一実施形態に係る冷凍装置について、図面を参照して説明する。図１に示すように、冷凍装置１は、３台のコンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃと、２台の室内ユニット２ａ，２ｂと、制御部４と、を備えている。

尚、図中において、３台のコンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃは、同一の構成であるものとして、コンデンシングユニット３ｂ，３ｃ内の各部の記載を省略する。同様に、２台の室内ユニット２ａ，２ｂは、同一の構成であるものとして、室内ユニット２ｂ内の各部の記載を省略する。また、以下では、３台のコンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃを総称して説明する場合に、コンデンシングユニット３と示すものとする。同様に、２台の室内ユニット２ａ，２ｂを総称して説明する場合に、室内ユニット２と示すものとする。

各コンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれコンデンシングユニット回路３０を備え、各室内ユニット２ａ，２ｂは、それぞれ室内ユニット回路２０を備えている。また、冷凍装置１は、液冷媒配管１１とガス冷媒配管１２とを備え、各コンデンシングユニット回路３０と各室内ユニット回路２０とを液冷媒配管１１及びガス冷媒配管１２で接続して、同一の冷媒循環系統からなる冷媒回路１０を構成している。

コンデンシングユニット回路３０は、端部に２つの閉鎖弁１３，１４を備えている。

閉鎖弁１３は、液冷媒配管１１の一端に接続されている。この液冷媒配管１１の一端は、３つに分岐されており、分岐された各端部が各コンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃの閉鎖弁１３に接続されている。液冷媒配管１１の他方の一端は、各室内ユニット回路２０の液側に接続されている。

閉鎖弁１４は、ガス冷媒配管１２の一端に接続されている。このガス冷媒配管１２の一端は、３つに分岐されており、分岐された各端部が各コンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃの閉鎖弁１４に接続されている。ガス冷媒配管１２の他方の一端は、各室内ユニット回路２０のガス側に接続されている。

また、コンデンシングユニット回路３０は、３台の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒと、四路切換弁３２と、熱交換器３３と、レシーバ３４と、過冷却熱交換器３５と、過冷却用膨張弁３６と、室外膨張弁３７と、を備えている。

３台の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒは、例えば、全密閉式高圧ドーム型のスクロール圧縮機により構成され、互いに並列に接続されている。圧縮機３１Ｌは、インバータの出力周波数を変化させて電動機の回転数を変化させることによって、容量が可変な可変容量圧縮機として構成されている。圧縮機３１Ｍ，３１Ｒは、電動機が常時一定の所定回転数で運転され、容量が変更不能な固定容量圧縮機として構成されている。

圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒは、吸入管６１Ｌ，６１Ｍ，６１Ｒから流入した冷媒を圧縮し、当該圧縮した高圧の冷媒を吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒへ吐出する。尚、吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒは、それぞれ、圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒから吐出合流管６２に向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁ＣＶを備えている。

四路切換弁３２のポートＰ１には、一端が吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒに分岐されている吐出合流管６２が接続され、四路切換弁３２のポートＰ２には、一端が吸入管６１Ｌ，６１Ｍ，６１Ｒに分岐されている吸入合流管６１が接続されている。また、四路切換弁３２のポートＰ３には、熱交換器３３の一端（ガス側）が接続され、四路切換弁３２のポートＰ４には、閉鎖弁１４が接続されている。

四路切換弁３２は、ポートＰ１とポートＰ３とが連通し、かつ、ポートＰ２とポートＰ４とが連通する状態（図中の実線で示す状態）と、ポートＰ１とポートＰ４とが連通し、かつ、ポートＰ２とポートＰ３とが連通する状態（図中の一点鎖線で示す状態）とに切り替え可能に構成されている。

尚、四路切換弁３２のポートが連通する状態は、後述するように、制御部４によって、冷凍装置１が冷凍サイクル運転を行うようにコンデンシングユニット３を運転させるか、冷凍装置１がデフロスト運転を行うようにコンデンシングユニット３を運転させるかに応じて適宜切り替えられる。

熱交換器３３は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成され、近傍に設けられたファン３８によって送られる室外空気と熱交換器３３内に循環される冷媒との間で熱交換を行う。熱交換器３３の他端（液側）は、第１液管６５を介してレシーバ３４の頂部に接続されている。尚、第１液管６５は、熱交換器３３の他端（液側）からレシーバ３４に向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁ＣＶを備えている。

レシーバ３４は、熱交換器３３と過冷却熱交換器３５との間に配置され、熱交換器３３で凝縮した高圧冷媒を一時的に貯留する。

過冷却熱交換器３５は、例えば、プレート型熱交換器により構成され、高圧側流路３５Ｈ及び低圧側流路３５Ｌを流れる冷媒同士を熱交換させる。高圧側流路３５Ｈの流入端は、レシーバ３４の底部に接続され、高圧側流路３５Ｈの流出端は、第２液管６６を介して閉鎖弁１３に接続されている。尚、第２液管６６は、高圧側流路３５Ｈの流出端から閉鎖弁１３に向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁ＣＶを備えている。

一方、低圧側流路３５Ｌの流入端は、第２液管６６における逆止弁ＣＶの上流側から分岐している第１分岐管６７を介して第２液管６６に接続され、低圧側流路３５Ｌの流出端は、インジェクション管６８の一端（流入端）に接続されている。尚、第１分岐管６７は、過冷却用膨張弁３６を備えている。過冷却用膨張弁３６は、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁により構成されている。

インジェクション管６８の他端（流出端）は、３つの分岐インジェクション管６８Ｌ，６８Ｍ，６８Ｒに分岐している。３つの分岐インジェクション管６８Ｌ，６８Ｍ，６８Ｒは、それぞれ、各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒに接続され、中間圧の圧縮室に連通している。つまり、これらインジェクション管６８，６８Ｌ，６８Ｍ，６８Ｒは、過冷却熱交換器３５から各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒにおける中間圧の圧縮室へガス冷媒を注入するインジェクション回路を構成している。

尚、可変容量の圧縮機３１Ｌに接続される分岐インジェクション管６８Ｌは、膨張弁ＥＶを備え、固定容量の圧縮機３１Ｍ，３１Ｒに接続される分岐インジェクション管６８Ｍ，６８Ｒは、逆止弁ＣＶ及び電磁弁ＳＶを備えている。

また、第２液管６６における逆止弁ＣＶと閉鎖弁１３との間には、第２分岐管６９の一端が接続されている。第２分岐管６９の他端は、第１液管６５に備えられた逆止弁ＣＶの上流側に接続されている。尚、第２分岐管６９は、第１液管６５へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁ＣＶを備えている。

更に、第１液管６５と第２液管６６との間には、レシーバ３４及び過冷却熱交換器３５をバイパスする第３分岐管６３が接続されている。尚、第３分岐管６３は、室外膨張弁３７を備えている。室外膨張弁３７は、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁により構成されている。

吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒは、それぞれ逆止弁ＣＶの上流側に油セパレータ９１Ｌ，９１Ｍ，９１Ｒを備えている。油セパレータ９１Ｌ，９１Ｍ，９１Ｒは、圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒから吐出された冷媒から冷凍機油を分離させる。各油セパレータ９１Ｌ，９１Ｍ，９１Ｒには、それぞれ油戻し管９２Ｌ，９２Ｍ，９２Ｒが接続されている。

油戻し管９２Ｌ，９２Ｍ，９２Ｒは、油戻し合流管９２の一端（流入端）に合流している。一方、油戻し合流管９２の他端（流出端）は、インジェクション管６８に接続されている。つまり、油戻し合流管９２は、各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒの中間圧の圧縮室に連通している。

尚、油戻し管９２Ｌは、キャピラリチューブＣＰを備え、油戻し管９２Ｍ，９２Ｒは、油セパレータ９１Ｍ，９１Ｒから順に、逆止弁ＣＶとキャピラリチューブＣＰを備えている。油戻し管９２Ｍ，９２Ｒに設けられた逆止弁ＣＶは、油戻し合流管９２へ向かう冷凍機油の流れのみを許容する弁である。

これによって、各油セパレータ９１Ｌ，９１Ｍ，９１Ｒで分離された冷凍機油は、それぞれ油戻し管９２Ｌ，９２Ｍ，９２Ｒを介して、油戻し合流管９２に合流された後、各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒの中間圧の圧縮室に流入する。つまり、油セパレータ９１Ｌ，９１Ｍ，９１Ｒからの冷凍機油は、吸入管６１Ｌ，６１Ｍ，６１Ｒを介さずに、各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒの中間圧の圧縮室へ戻されるため、低圧冷媒で冷却されることによって粘度が上昇することが回避される。

更に、コンデンシングユニット回路３０は、各種センサを備えている。具体的には、吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒに、それぞれ吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒの温度を検出する吐出管温度センサＴＬ，ＴＭ，ＴＲが設けられ、吸入合流管６１に、吸入合流管６１の温度を検出する吸入管温度センサＴＣが設けられている。

また、ファン３８の近傍には、外気温度を検出するための外気温センサＴｏｕｔが設けられている。第１分岐管６７における過冷却用膨張弁３６の下流側には、過冷却熱交換器３５に流入される冷媒の温度を検出する第１液温センサＴ１が設けられ、インジェクション管６８には、過冷却熱交換器３５から流出される冷媒の温度を検出する第２液温センサＴ２が設けられている。

更に、各吸入管６１Ｌ，６１Ｍ，６１Ｒの合流箇所即ち、吸入合流管６１の流出端には、圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒに分かれて吸入される低圧冷媒の圧力を検出する低圧圧力センサＰＬが設けられている。一方、各吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒの合流箇所即ち、吐出合流管６２の流入端には、圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒから吐き出されて合流された高圧冷媒の圧力を検出する高圧圧力センサＰＨが設けられている。

室内ユニット２の室内ユニット回路２０は、室内膨張弁２７と、室内熱交換器２３と、加熱用配管２１と、を備えている。

室内膨張弁２７は、例えば、開度が調整可能な電子膨張弁により構成されている。室内熱交換器２３は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成され、近傍に設けられた室内ファン２８によって送られる室内空気と室内熱交換器２３内に循環される冷媒との間で熱交換を行う。

加熱用配管２１は、室内熱交換器２３の下方に設けられたドレンパン２５内に設けられている。尚、ドレンパン２５は、室内熱交換器２３から滴下する結露水を回収するものであり、加熱用配管２１を循環する冷媒の熱を利用して、結露水が凍結して生成された氷塊を融解する。

更に、室内ユニット回路２０は、各種センサを備えている。具体的には、室内ファン２８の近傍に、室内の温度を検出する室内温度センサＴｉｎが設けられ、室内熱交換器２３の流出端に、室内熱交換器２３から流出される冷媒の圧力を検出する室内圧力センサＰｉｎが設けられている。

制御部４は、例えば、ＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリと、を備えたマイクロコンピュータで構成されている。尚、メモリには、後述する運転制御部４１によって、室内ユニット２においてデフロストを行うようにコンデンシングユニット３の運転が制御される場合に、当該運転される対象となるコンデンシングユニット３の識別情報が記憶される。制御部４には、各温度センサＴ１，Ｔ２，ＴＣ，ＴＬ，ＴＭ，ＴＲ，Ｔｏｕｔ，Ｔｉｎ及び各圧力センサＰＬ，ＰＨ，Ｐｉｎの検出値を示す制御信号が入力される。

特に、制御部４は、指示受付部４２と、運転制御部４１として機能する。

指示受付部４２は、リモコンや室内ユニット２及びコンデンシングユニット３に設けられた操作ボタン等のユーザーによる操作によって入力された、室内ユニット２及びコンデンシングユニット３の運転に係る各種指示を受け付ける。

運転制御部４１は、各室内ユニット２ａ，２ｂ又は各コンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃに設けられた、圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ、ファン３８、室内ファン２８の駆動制御を行うとともに、各種弁３２，３６，３７，２７，ＥＶ，ＳＶの切り替えや開度調整を行うことによって、室内ユニット２及びコンデンシングユニット３の運転を制御する。

運転制御部４１は、冷媒回路１０において、熱交換器３３を凝縮器として機能させ、室内熱交換器２３を蒸発器として機能させて、室内空気を冷却する蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍サイクル運転が行われるように、３台のコンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃの運転を制御する。

具体的には、運転制御部４１は、冷凍装置１が冷凍サイクル運転を行うようにするために、３台のコンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃのうち、少なくとも１台を運転対象のコンデンシングユニット３として選定する。そして、当該選定したコンデンシングユニット３に設けられた、３台の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒのうち少なくとも１台を駆動し、四路切換弁３２を、ポートＰ１とポートＰ３とが連通し、かつ、ポートＰ２とポートＰ４とが連通する状態（図中の実線で示す状態）に切り替える。また、運転制御部４１は、過冷却用膨張弁３６及び室内膨張弁２７の開度を適宜調整する一方、室外膨張弁３７を全閉状態にする。更に、運転制御部４１は、室内温度を冷却する負荷に応じて、膨張弁ＥＶ及び電磁弁ＳＶを適宜開閉する。

このようにして、運転制御部４１によって、運転対象のコンデンシングユニット３に設けられた、３台の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒのうち少なくとも１台が駆動されることによって、図中における実線矢印方向に冷媒が循環される。

各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒによって圧縮された高圧の冷媒は、各吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒ、吐出合流管６２及び四路切換弁３２を介して、熱交換器３３に流入する。

各吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒに備えられた油セパレータ９１Ｌ，９１Ｍ，９１Ｒは、各吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒを流れる高圧の冷媒から冷凍機油を分離して貯留する。当該貯留された冷凍機油は、各油戻し管９２Ｌ，９２Ｍ，９２Ｒ及び油戻し合流管９２を介して、インジェクション管６８に流入する。

熱交換器３３は、流入した高圧冷媒を室外空気へ放熱させて凝縮させる。当該凝縮された冷媒は、第１液管６５、レシーバ３４、及び過冷却熱交換器３５の高圧側流路３５Ｈを介して第２液管６６に流入する。第２液管６６に流入した冷媒は、第１分岐管６７と液冷媒配管１１に分流される。

第１分岐管６７に流入した冷媒は、過冷却用膨張弁３６で減圧された後、過冷却熱交換器３５の低圧側流路３５Ｌに流入する。過冷却熱交換器３５では、高圧側流路３５Ｈを流れる冷媒と低圧側流路３５Ｌを流れる冷媒とが熱交換して、高圧側流路３５Ｈを流れる冷媒が過冷却され、低圧側流路３５Ｌを流れる冷媒が蒸発する。つまり、高圧側流路３５Ｈで過冷却された液冷媒が液冷媒配管１１に流入し、低圧側流路３５Ｌで蒸発したガス冷媒がインジェクション管６８に流入する。

液冷媒配管１１に流入した冷媒は、各室内ユニット回路２０へ分流される。各室内ユニット回路２０に流入した冷媒は、加熱用配管２１に流入する。これによって、ドレンパン２５において結露水が凍結した氷塊が、加熱用配管２１に流入した冷媒によって融解されるとともに、加熱用配管２１に流入した冷媒が更に過冷却される。加熱用配管２１から流出した冷媒は、室内膨張弁２７で減圧された後、室内熱交換器２３に流入する。

室内熱交換器２３は、流入した低圧冷媒を室内空気から吸熱させて蒸発させる。これによって、室内空気が冷却される。当該蒸発された冷媒は、ガス冷媒配管１２を介して各コンデンシングユニット回路３０に分流される。

各コンデンシングユニット回路３０に流入した冷媒は、四路切換弁３２を介して吸入合流管６１に流入した後、各吸入管６１Ｌ，６１Ｍ，６１Ｒに分流される。そして、各吸入管６１Ｌ，６１Ｍ，６１Ｒに流入した冷媒は、各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒで吸入され、各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒで圧縮された後再び吐出される。

一方、インジェクション管６８に流入したガス冷媒は、油戻し合流管９２に流入した冷凍機油とともに、各分岐インジェクション管６８Ｌ，６８Ｍ，６８Ｒを介して各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒの圧縮機構における中間圧の圧縮室へ導入される。尚、当該ガス冷媒のインジェクション量は、過冷却用膨張弁３６の開度によって調整される。

冷凍装置１の冷凍サイクル運転時には、このように冷媒の循環が繰り返される。

また、運転制御部４１は、予め定められた条件によって室内ユニット２が着霜したものと判断すると、当該室内ユニット２においてデフロストを行うために、冷凍装置１の冷凍サイクル運転時とは逆方向に冷媒を循環させるようにコンデンシングユニット３の運転を制御し、つまり、冷凍装置１が逆サイクルデフロスト運転（デフロスト運転）を行うように制御する。

例えば、運転制御部４１は、何れかの低圧圧力センサＰＬで検出された冷媒の圧力が予め定められた圧力よりも低い場合、若しくは、何れかの室内温度センサＴｉｎで検出された室内の温度が予め定められた温度よりも小さい場合であって、何れかの室内圧力センサＰｉｎで検出された冷媒の圧力が予め定められた圧力よりも小さいときに、室内ユニット２が着霜したものと判断して、冷凍装置１がデフロスト運転を行うように、コンデンシングユニット３の運転を制御する。

尚、運転制御部４１は、冷凍装置１が冷凍サイクル運転を行っている場合において、予め定められた時間が経過する度に、若しくは、リモコン等のユーザーによる操作によって入力されたデフロスト運転指示が指示受付部４２によって受け付けられたときに、冷凍装置１がデフロスト運転を行うように、コンデンシングユニット３の運転を制御してもよい。

運転制御部４１は、冷凍装置１がデフロスト運転を行うようにするために、３台のコンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃのうち、少なくとも１台を運転対象のコンデンシングユニット３として選択し、当該選定したコンデンシングユニット３の識別情報をメモリに記憶する。そして、運転制御部４１は、この選択されたコンデンシングユニット３に備えられた３台の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒのうち少なくとも１台を駆動するとともに、四路切換弁３２を、ポートＰ１とポートＰ４とが連通し、かつ、ポートＰ２とポートＰ３とが連通する状態（図中の一点鎖線で示す状態）に切り替える。また、運転制御部４１は、室外膨張弁３７及び室内膨張弁２７の開度を適宜調整する一方、過冷却用膨張弁３６を全閉状態にする。また、運転制御部４１は、膨張弁ＥＶ及び電磁弁ＳＶを、運転状態に応じて適宜開閉する。

このようにして、冷凍装置１のデフロスト運転時には、冷媒回路１０において、熱交換器３３が蒸発器として機能し、室内熱交換器２３が凝縮器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われ、３台の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒのうち少なくとも１台が駆動されることによって、図中における破線矢印方向に冷媒が循環される。

各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒによって圧縮された高圧の冷媒は、各吐出管６２Ｌ，６２Ｍ，６２Ｒ、吐出合流管６２、四路切換弁３２及びガス冷媒配管１２を介して各室内ユニット回路２０に分流される。

そして、ガス冷媒配管１２を介して高圧冷媒が室内熱交換器２３に流入すると、室内熱交換器２３に付着した霜が冷媒によって融解される一方、冷媒が霜によって冷却されて凝縮する。これによって、室内熱交換器２３の除霜（デフロスト）が行われる。室内熱交換器２３で凝縮した冷媒は、室内膨張弁２７で減圧された後、液冷媒配管１１を介して各コンデンシングユニット回路３０に分流される。

液冷媒配管１１を介して各コンデンシングユニット回路３０に流入した低圧冷媒は、第２分岐管６９を介して熱交換器３３に流入する。また、運転制御部４１は、室外膨張弁３７の開度を調整し、レシーバ３４に貯留されている冷媒を過冷却熱交換器３５及び第３分岐管６３を介して第１液管６５に合流させ、これによって、デフロスト運転時に循環させる冷媒をレシーバ３４から補充する。

熱交換器３３では、冷媒が室外空気と熱交換して蒸発する。この蒸発した冷媒は、四路切換弁３２、吸入合流管６１及び各吸入管６１Ｌ，６１Ｍ，６１Ｒを介して各圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒへ吸入される。圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒへ吸入された冷媒は、圧縮された後再び吐出され、この循環が繰り返される。

運転制御部４１は、室内ユニット２においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット３に設けられた低圧圧力センサＰＬで検出された冷媒の圧力の何れかが、予め定められた圧力以下になると、運転されていない他のコンデンシングユニット３を、更に運転させる。

以下では、冷却装置１のデフロスト運転時における、運転制御部４１による運転制御の流れについて図２を用いて説明する。尚、以下では、室内ユニット２においてデフロストを行うようにコンデンシングユニット３が運転されることを、コンデンシングユニット３がデフロスト運転されると記載することとする。

図２に示すように、運転制御部４１は、冷凍サイクル運転が行われている場合に、上記のように、予め定められた条件によって室内ユニット２が着霜したものと判断すると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、冷凍装置１に備えられた全てのコンデンシングユニット３がデフロスト運転されているか否かを判断する（ステップＳ２）。

例えば、運転制御部４１は、ステップＳ２において、冷凍装置１に備えられた全てのコンデンシングユニット３の識別情報が制御部４のメモリに記憶されているか否かを判断し、冷凍装置１に備えられた全てのコンデンシングユニット３の識別情報が制御部４のメモリに記憶されている場合は、冷凍装置１に備えられた全てのコンデンシングユニット３がデフロスト運転されているものと判断する（ステップＳ２；ＹＥＳ）。尚、制御部４のメモリには、後述するステップＳ４において、運転制御部４１によって、デフロスト運転させるコンデンシングユニット３の識別情報が記憶される。

一方、運転制御部４１は、冷凍装置１に備えられた全てのコンデンシングユニット３の識別情報が制御部４のメモリに記憶されていない場合は、冷凍装置１に備えられた全てのコンデンシングユニット３がデフロスト運転されてはいないものと判断する（ステップＳ２；ＮＯ）。

このようにして、運転制御部４１は、冷凍装置１に備えられた全てのコンデンシングユニット３がデフロスト運転されてはいないものと判断すると（ステップＳ２；ＮＯ）、制御部４に入力された、デフロスト運転されているコンデンシングユニット３に備えられた低圧圧力センサＰＬの検出値の何れかが、予め定められた圧力Ｐｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ３）。尚、予め定められた圧力Ｐｂは、製品出荷前の試験運転等の実験値に基づいて予め定められ、制御部４のメモリに記憶されている。

運転制御部４１は、ステップＳ３において、制御部４に入力された、デフロスト運転されているコンデンシングユニット３に備えられた低圧圧力センサＰＬの検出値の何れかが、予め定められた圧力Ｐｂ以下であると判断すると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、デフロスト運転されていない１台のコンデンシングユニット３を運転対象のコンデンシングユニット３として選択して、当該選択したコンデンシングユニット３の識別情報を制御部４のメモリに記憶するとともに、当該選択したコンデンシングユニット３をデフロスト運転させる（ステップＳ４）。そして、運転制御部４１は、再びステップＳ２を実行する。

第一実施形態の構成によれば、運転制御部４１により、デフロスト運転されているコンデンシングユニット３の低圧圧力センサＰＬで検出された冷媒の圧力の何れかが、予め定められた圧力Ｐｂ以下になる程度まで低下することによって、コンデンシングユニット３の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒに吸入される冷媒量が減少したと判断される。そして、当該判断がなされると、デフロスト運転されるコンデンシングユニット３が更に追加されるため、当該追加して運転されたコンデンシングユニット３の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒから吐出された冷媒も室内ユニット２に循環されるようになる。

これによって、室内ユニット２においてデフロストを行うときに、室内ユニット２に循環される冷媒量が不足することが解消される。このため、冷媒が循環されにくくなる虞が軽減され、デフロストの効率が悪くなる虞が軽減される。

また、何れのコンデンシングユニット３も運転されていない、室内ユニット２においてデフロストを行う開始時には、ステップＳ４において、運転制御部４１によって、一台のコンデンシングユニット３が運転対象として選択され、複数台のコンデンシングユニット３ａ，３ｂ，３ｃのうちの何れか一台のみに制限されてコンデンシングユニット３がデフロスト運転されることとなる。

したがって、運転開始時に複数台のコンデンシングユニット３がデフロスト運転される場合に比して、運転開始時に室内ユニット２に流入する高圧冷媒の量が少なくなる。このため、運転開始時に高圧冷媒が急激に大量に室内ユニット２に流入することによって、大量の高圧冷媒からの急激な伝熱によって室内ユニット２の着霜の一部のみが剥離され、その他の部分の着霜が取り除かれなくなる虞が軽減される。

尚、ステップＳ４において、運転制御部４１がデフロスト運転させるコンデンシングユニット３を追加する台数を１台に限定したが、例えば、着霜している室内ユニット２の台数が多い場合等、デフロスト運転時に大量の冷媒を室内ユニット２に循環させる必要がある場合に備えて、当該追加する台数を複数台にする構成にしてもよい。

[第二実施形態]
以下の第二実施形態の説明では、第一実施形態とは異なる部分についてのみ詳述し、第一実施形態と同じ部分については説明を省略する。

第二実施形態の構成では、上記の第一実施形態の構成に加えて、運転制御部４１は、デフロスト運転されているコンデンシングユニット３に備えられた高圧圧力センサＰＨから検出される冷媒の圧力が、当該デフロスト運転の開始時点から時間が経過するにつれて高くなるように、圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒを駆動する。

制御部４は、図１の破線矩形部に示すように、計時部４３を更に備えている。計時部４３は、一定周期でクロック信号を発生させるクロック 発信器を備え、当該クロック発信器から発生させたクロック信号のカウント結果に基づいて、現在時刻を算出する。

また、製品出荷前の試験運転等による実験値に基づいて、デフロスト運転の開始時点からの経過時間と対応付けて、当該経過時間が長くなるにつれてその値が高くなるように、高圧圧力センサＰＨから検出される冷媒の圧力の目標値が予め定められ、当該目標値が当該経過時間と対応付けて制御部４のメモリに予め記憶されている。

以下では、第二実施形態における運転制御部４１によって、デフロスト運転対象のコンデンシングユニット３に備えられた圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒを駆動する制御の流れについて、図３を用いて説明する。

運転制御部４１は、ステップＳ４において、デフロスト運転させるコンデンシングユニット３の識別情報をメモリに記憶すると、計時部４３で算出された現在時刻、つまり、当該コンデンシングユニット３のデフロスト運転を開始した時刻（デフロスト運転開始時刻）を、当該コンデンシングユニット３の識別情報と対応付けてメモリに記憶する（ステップＳ１０）。

運転制御部４１は、デフロスト運転中の各コンデンシングユニット３に対して、計時部４３で算出された現在時刻から当該各コンデンシングユニット３の識別情報に対応付けられたデフロスト運転開始時刻を減算した結果が示す、当該各コンデンシングユニット３のデフロスト運転時間を算出する（ステップＳ１１）。

次に、運転制御部４１は、デフロスト運転中の各コンデンシングユニット３に対して、ステップＳ１１で算出された当該各コンデンシングユニット３のデフロスト運転時間に対応付けられた、高圧圧力センサＰＨから検出される冷媒の圧力の目標値をメモリから読み出す（ステップＳ１２）。

そして、運転制御部４１は、デフロスト運転中の各コンデンシングユニット３に対して、当該各コンデンシングユニット３に備えられた高圧圧力センサＰＨから検出される冷媒の圧力が、ステップＳ１２で読み出した目標値になるように、当該各コンデンシングユニット３に備えられた圧縮機３１Ｌを駆動する電動機を制御するインバータの出力周波数を調整し、また、圧縮機３１Ｍ，３１Ｒの駆動又は停止を切り替える（ステップＳ１３）。

第二実施形態の構成によれば、デフロスト運転されているコンデンシングユニット３に備えられた高圧圧力センサＰＨから検出される冷媒の圧力が、当該コンデンシングユニット３がデフロスト運転され始めた開始時点から時間が経過するにつれて高くなるように、圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒが駆動される。

したがって、時間が経過するにつれて次第に高圧にされた冷媒が室内ユニット２に循環され、つまり、時間が経過するにつれて冷媒からの伝熱量が次第に多くなるため、室内ユニット２において凝縮能力が次第に高まることとなる。この結果、室内ユニット２における着霜を取り除く能力が徐々に向上されるため、一部の着霜のみが剥離されてその他の部分の着霜が取り除かれなくなる虞が軽減される。

以上、本発明に係る冷凍装置の実施形態について説明したが、本発明に係る冷凍装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。また、上記図１乃至図３に示した構成及び処理は、本発明に係る実施形態の例示に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、コンデンシングユニット３が３台の圧縮機３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒを備えるように構成されていたが、これに限らず、１台以上の圧縮機がコンデンシングユニット３に備えられていればよい。尚、圧縮機は、容量が可変な可変容量圧縮機又は容量が変更不能な固定容量圧縮機の何れで構成されていてもよい。また、コンデンシングユニット３は、インジェクション管６８，６８Ｌ，６８Ｍ，６８Ｒ及び過冷却熱交換器３５を備えていない、つまり、インジェクション回路を備えていない簡素化された構成であってもよい。

１ 冷凍装置
１０ 冷媒回路
１１ 液冷媒配管
１２ ガス冷媒配管
２（２ａ，２ｂ） 室内ユニット
２０ 室内ユニット回路
２３ 室内熱交換器（蒸発器）
３（３ａ，３ｂ，３ｃ） コンデンシングユニット
３０ コンデンシングユニット回路
３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ 圧縮機
３２ 四路切換弁
３３ 熱交換器
３４ レシーバ
３５ 過冷却熱交換器
４ 制御部
４１ 運転制御部
４２ 指示受付部
Ｐｂ 予め定められた圧力
ＰＨ 高圧圧力センサ
ＰＬ 低圧圧力センサ

Claims (4)

1. 圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）と、前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧圧力センサ（ＰＬ）と、をそれぞれ備える複数台のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）を備えたコンデンシングユニットセットであって、
   前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）を駆動制御することによって、室内ユニット（２）においてデフロストを行うようにコンデンシングユニット（３）の運転を制御する運転制御部（４１）を備え、
   前記運転制御部（４１）は、前記室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）の低圧圧力センサ（ＰＬ）で検出された冷媒の圧力の何れかが、予め定められた圧力（Ｐｂ）以下になると、運転されていない他のコンデンシングユニット（３）を更に運転させるコンデンシングユニットセット。
2. 前記運転制御部（４１）は、前記室内ユニット（２）においてデフロストを行う開始時には、複数台のコンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）のうちの何れか一台のみのコンデンシングユニット（３）を運転させる請求項１に記載のコンデンシングユニットセット。
3. 前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧圧力センサ（ＰＨ）を更に備え、
   前記運転制御部（４１）は、前記室内ユニット（２）においてデフロストを行うように運転中のコンデンシングユニット（３）に備えられた高圧圧力センサＰＨから検出される冷媒の圧力が、当該コンデンシングユニット（３）の運転の開始時点から時間が経過するにつれて高くなるように、前記圧縮機（３１Ｌ，３１Ｍ，３１Ｒ）を駆動させる請求項１又は２に記載のコンデンシングユニットセット。
4. 前記請求項１から３の何れかに記載のコンデンシングユニットセットと、
   蒸発器（２３）を有し、前記蒸発器（２３）と前記コンデンシングユニットセットに備えられた各コンデンシングユニット（３ａ，３ｂ，３ｃ）とが接続されて冷媒回路（１０）を形成する室内ユニット（２）と、
   を備える冷凍装置。

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