JPH0752053B2

JPH0752053B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH0752053B2
Application number: JP62335911A
Authority: JP
Inventors: 遊二藤本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPH01179876A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は冷凍装置、詳しくはデフロスト時冷媒を計量し
て、デフロスト回路に流し、一定の冷媒量でデフロスト
運転を行なうようにした冷凍装置に関する。

（従来の技術）従来、冷媒を計量してデフロスト回路に流し、一定の冷
媒量でデフロスト運転を可能にした冷凍装置は、特開昭
59−197764号公報に見られるように知られている。

この冷凍装置は、第５図に示した通り、圧縮機（CP）か
ら吐出されるホットガスを凝縮器（CD）を側路して蒸発
器（Ｅ）にバイパスさせるホットガスバイパス路（Ｈ）
と蒸発器（Ｅ）へホットガスをバイパスするホットガス
量を制御して能力制御を行なうホットガス弁（HV）を備
えると共に、前記凝縮器（CD）の下流側に、１対の電磁
弁（SV₁）（SV₂）とこれら電磁弁（SV₁）（SV₂）間に介
装する計量器（Ｔ）とで構成する冷媒計量部（Ａ）を設
け、デフロスト運転時この計量部（Ａ）で計量する一定
の冷媒量を、前記ホットガスバイパス路（Ｈ）と蒸発器
（Ｅ）及び圧縮機（CP）とで形成するデフロスト回路に
流出させ、一定の冷媒量でデフロストを行なうようにし
たものである。

尚、第図において（EX）は膨張弁、（Ｄ）は分流器で
ある。

（発明が解決しようとする問題点）しかして、以上の如く構成する冷凍装置において、前記
計量部（Ａ）による冷媒の計量は、下流側の電磁弁（SV
₁）を閉じた状態でポンプダウン運転を行ない、ポンプ
ダウン終了後、前記計量部（Ａ）の上流側電磁弁（S
V₂）を閉じることにより行なうものであり、この計量部
（Ａ）で計量した冷媒を前記デフロスト回路に流出する
のは、前記したポンプダウン運転終了後、待機タイマー
により一定時間（約20秒）の後に上流側の前記電磁弁
（SV₁）を開き、高低圧のバランスで行なっている。つ
まり、高圧の計量部（Ａ）と低圧となっている蒸発器
（Ｅ）側のデフロスト回路との圧力差で計量部（Ａ）の
冷媒を前記デフロスト回路に流出するようにしている。

所が、以上のように高低圧バランスで流出させるから、
その流出に時間がかゝり、また、計量部（Ａ）は室外に
配設されていることが多いため低外気時には特に時間が
かゝる問題が生ずるし、また、この冷媒流出の途中でデ
フロスト運転が開始されるため冷媒量不足となって所望
のデフロストが行なえず、それだけデフロスト時間が長
くなる問題がある。

また、低外気時デフロスト回路を循環するホットガス
は、前記計量部（Ａ）にも流れるので、つまり、膨張弁
（EX）は通常感温膨張弁が用いられているため、デフロ
スト時には全開状態となっているし、また、前記電磁弁
（SV₁）は開状態となっていることから、前記ホットガ
スが前記計量部（Ａ）に流れ込み、低外気時には、この
計量部（Ａ）で凝縮して溜り込むことになるのであっ
て、この現象によっても冷媒量が不足してデフロスト時
間が長くなる問題があった。

本発明の目的は、計量部で計量した冷媒を圧縮機から吐
出するホットガスの吐出圧力で強制的に流出することに
より、前記冷媒のデフロスト回路への流出を短時間で行
なえると共に、前記計量部での溜り込みをなくし冷媒量
不足によりデフロスト時間が長くなる前記した従来の問
題を解決する点にある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、圧縮機（１）、凝縮器（2,3）、膨張機構
（５）及び蒸発器（４）を備えた冷凍装置において、前
記凝縮器（2,3）の下流側に、デフロストの開始指令に
より閉成して、前記凝縮器（2,3）を含む液溜め部に冷
媒を閉じ込める第１開閉機構（30）を設けると共に、該
第１開閉機構（30）の上流側に、前記液溜め部に閉じ込
めた冷媒のうち、デフロストに使用する冷媒の計量部
（33）を形成する第２開閉機構（32）を設ける一方、前
記計量部（33）における第２開閉機構（32）の下流側
に、前記圧縮機（１）の高圧ガス管（6a）から切換機構
（34）を介して分岐するホットガスの導入路（35）を接
続して、デフロスト時、前記導入路（35）を経由するデ
フロスト回路を形成したことを特徴とするものである。

（作用）デフロスト時、前記計量部（33）で計量して冷媒は、ポ
ンプダウン運転終了後直ちに圧縮機（１）から吐出され
るホットガスの吐出圧力により強制的に押出されてデフ
ロスト回路に流出するし、デフロスト運転中、ホットガ
スが前記計量部（33）に流れるので、この計量部（33）
に計量した冷媒の一部が溜り込むことがないのである。

従って、冷媒量が不足することはなく、デフロスト運転
時、必要な冷媒量は確保できるのであり、冷媒量不足に
よりデフロスト運転が長くなることはないのである。

（実施例）第１図に示したものはコンテナ用冷凍装置であって、圧
縮機（１）、空冷凝縮器（２）、水冷凝縮器（３）、蒸
発器（４）、感温部（5a）をもつ感温膨張弁（５）を備
え、これら各機器を冷媒配管（６）で連結し、前記凝縮
器（３）で庫内空気を冷却するようにしたものである。

尚、第１図において（７）はドライヤ、（８）はリキッ
ドインジケータ、（９）はアキュムレータ、（10）は前
記蒸発器（３）に付設するファン、（11）は前記空冷凝
縮器（２）に付設するファンである。

そして、以上の如く構成する冷凍装置において、高圧ガ
ス管（6a）に、前記圧縮機（１）から吐出されるホット
ガスを、前記各凝縮器（２）（３）、感温膨張弁（５）
を側路して前記蒸発器（４）にバイパスするホットガス
バイパス路（20を）接続し、その出口側を前記蒸発器
（４）の入口側に設ける分流器（12）に接続し、そして
このホットガスバイパス回路（20）の前記高圧ガス管
（6a）への接続部位に、比例制御弁から成るホットガス
弁（21）を介装すると共に、前記水冷凝縮器（３）の下
流側、第１図では、前記リキッドインジケータ（８）の
下流側で、前記膨張弁（５）の上流側に、冷凍又は冷蔵
運転の停止指令及びデフロスト運転の開始指令で閉じる
電磁弁から成る第１開閉機構（以下単に電磁弁という）
（30）を設け、かつ、この第１電磁弁（30）の上流側に
計量タンク（31）を設けて、前記電磁弁（30）の閉動作
により、ポンプダウン運転を可能とし、前記計量タンク
（31）及び前記凝縮器（２）（３）を含む液溜め部に冷
媒を閉じ込めるようにする一方、前記計量タンク（31）
の上流側、第１図では前記リキッドインジケータ（８）
と計量タンク（31）との間に、前記液溜め部に閉じ込め
た冷媒のうち、デフロストに使用する一定量の冷媒を計
量する計量部（33）を形成する電磁弁から成る第２開閉
機構（以下単に電磁弁という）（32）を設け、更に、前
記計量部（33）における前記計量タンク（31）と第２電
磁弁（32）との間に、前記ホットガスバイパス回路（2
0）の途中に、切換機構を構成する三方切換弁（34）を
介装して分岐し、前記高圧ガス管（6a）を流れるホット
ガスを前記バイパス路（20を介して導入する導入路（3
5）を接続したのである。

しかして、以上の構成において、デフロスト運転時間冷
媒を循環させるデフロスト回路は、前記ホットガス弁
（21）を、圧縮機（１）からのホットガスが全量ホット
ガスバイパス回路（20）に流れるように切換えると共
に、前記三方切換弁（34）を、ホットガスバイパス回路
（20）に流れるホットガスが全量前記導入路（35）に流
れるように切換えて形成するのであって、圧縮機
（１）、ホットガス弁（21）、ホットガスバイパス回路
（20）、三方切換弁（34）、導入路（35）、計量部（3
3）、感温膨張弁（５）、蒸発器（４）、アキュムレー
タ（９）により形成される。

尚、第１図に示したものは、前記計量部（33）を形成す
る高圧液管（6b）には、前記計量部の下流側に三方切換
弁（34）によりドレンパンヒータ（36）を液管（6b）か
ら切離し可能に接続しており、このドレンパンヒータ
（36）も前記デフロスト回路の一部を形成している。

前記三方切換弁（34）は、除湿運転（庫内空気を蒸発器
（４）で冷却除湿した後、ドレンパンヒータ（36）で再
熱する運転）及びデフロスト運転時は、冷媒がドレンパ
ンヒータ（36）へ流れるように切換えられ、通常の冷凍
又は冷蔵運転時はドレンパンヒータ（36）に冷媒が流れ
るように切換えられる。

又、前記ホットガス弁（21）は、電圧に比例して前記ホ
ットガスバイパス路（20）への弁開度を０〜100％に制
御可能とし、前記蒸発器（４）へのホットガスバイパス
量を制御することにより能力調整を行い、冷凍運転及び
冷蔵運転を可能にすると共に、デフロスト運転時にはホ
ットガスの全量がホットガスバイパス路（20）に流れる
ようにするのであって、コンピュータを内蔵するコント
ローラ（40）によりPID制御が行なわれるようになって
いる。

また、（5b）は感温膨張弁（５）の均圧管で、この均圧
管（5b）は三方切換弁（41）を介して冷凍運転時は第１
連絡管（5c）により低圧ガス管（6d）に、冷蔵運転時は
第２連絡管（5d）によりホットガスバイパス管（20）に
切換接続されるようになっており、冷凍運転時は感温膨
張弁（５）による過熱度制御を行い、また、冷蔵運転時
は感温膨張弁（５）を閉じ気味とし、液冷媒流量を少な
くし、経済的な能力制御を行なえるようにしている。

また、前記計量部（33）は、計量タンク（31）を用いて
形成しているが、この計量タンク（31）は必らずしも必
要でないし、また、高圧液管（6b）に形成したが低圧液
管（6c）に形成してもよいのであって、計量タンク（3
1）を用いない場合は液管を利用し、一定量の冷媒が計
量できるようにすればよい。

尚第１図において（HPS）は高圧スイッチ、（HPCS）は
高圧制御スイッチ、（LPS）は低圧スイッチ、（OPS）は
油圧保護スイッチ、（WPS）は水圧スイッチである。

また、デフロスト運転の開始指令は、主としてエアープ
レッシャスイッチ（APS）とデフロストタイマーにより
行ない、デフロスト運転の終了は、主として低圧ガス管
（6d）の温度を検出するサーモスタット（TH）により行
ない、また、デフロスト運転の開始指令により行なうポ
ンプダウン運転の終了は、前記低圧スイッチ（LPS）を
用いて行なうのである。

しかして、以上の構成において冷凍又は冷蔵運転を行な
う場合、コントローラのセットポイントセレクターによ
り設定温度を設定して行なうのであって、設定温度が−
５℃より低い冷凍運転においては、蒸発器（４）の吸込
側に設けるリターンセンサー（RS）をもとに圧縮機
（１）の発停制御により設定温度に調整し、また、−５
℃以上の冷蔵運転においては、吹出側に設けるサプライ
センサー（SS）をもとに、前記ホットガス弁（21）を０
〜100％の開度に制御し、この開度に応じた流量でホッ
トガスを蒸発器（４）にバイパスすることにより設定温
度に調整するのである。

そして、以上の如く冷凍又は冷蔵運転を行なっている。
前記蒸発器（４）がフロストして前記エアープレッシャ
スイッチ（APS）が作動するか、又はデフロストタイマ
ーが動作してデフロスト指令が出ると次の如くデフロス
ト運転が行なわれる。

このデフロスト運転を第２図に示したフローチャートに
従って説明する。

先ず、デフロスト運転の開始指令が出ると、前記第１電
磁弁（30）が閉じると共に、前記ホットガス弁（21）の
ホットガスバイパス（20）への回路がある場合には０％
に制御されてポンプダウン運転が始まる。

このポンプダウン運転で液冷媒は凝縮器（２）（３）か
ら第１電磁弁（30）に至る部分に閉じ込められるのであ
って、液冷媒の閉じ込みの進行と共に低圧圧力が低下
し、この低圧圧力が前記低圧スイッチ（LPS）の設定値
より低くなると、前記低圧スイッチ（LPS）がオフ動作
し、ポンプダウン運転の終了が検出される。

このとき、前記低圧スイッチ（LPS）がオフ動作すると
圧縮機（１）は通常停止するが、次に説明する計量後の
第１電磁弁（30）の開動作により低圧が上昇すると再起
することになる。しかし、デフロスト運転を行なう場合
のポンプダウン運転終了時前記圧縮機（１）を停止させ
る必要はないし、むしろ停止させない方が好ましいか
ら、前記ポンプダウン運転の終了を検出する前記低圧ス
イッチ（LPS）のオフ動作時には前記圧縮機（１）の停
止は行なわないようにするのである。

そして、前記低圧スイッチ（LPS）によるポンプダウン
運転の終了が検出されると、前記ホットガス弁（21）が
ホットガスバイパス路（20）に対し100％開度に切換え
られると共に、前記三方切換弁（34）も、導入路（35）
側に切換えられ、かつ、前記蒸発器（４）に付設のファ
ン（10）が停止されると共にこれら動作と同時に前記第
２電磁弁（32）が閉じると共に、第１電磁弁（30）が開
くのである。

しかして、前記第２電磁弁（32）の閉動作により、前記
第１電磁弁（30）の閉動作で閉じ込めた冷媒のうち、デ
フロスト運転に必要な冷媒量が前記計量部（33）におい
て計量されるのであり、斯く計量された冷媒は、前記第
１電磁弁（30）の開動作により蒸発器（４）側へ流出す
ると共に、前記ホットガス弁（21）及び三方切換弁（3
4）の切換動作により、前記圧縮機（１）から吐出され
るホットガスの吐出圧力により強制的に前記デフロスト
回路に押し出されるのである。

斯くて、ポンプダウン運転からデフロスト運転に直ちに
移行できるし、計量された冷媒をデフロスト回路に短時
間で移送できるのであって、デフロスト運転の開始当初
より冷媒量が不足することなく効率よくデフロストが行
なえるのであり、しかも、デフロスト運転時、ホットガ
スは前記計量部（33）に流通させるから、従来例のよう
に前記計量部（33）にデフロスト回路を循環する冷媒の
一部が溜り込んで冷媒量不足を来たすこともないのであ
る。

従って、以上のようにデフロスト運転の開始当初のみな
らず、デフロスト運転の途中で冷媒量が不足することは
ないので、それだけデフロスト時間を短かくできるし、
また、予め設定した一定量の冷媒でデフロスト運転を行
なえるから、このデフロスト運転の直前における運転状
態に関係なく常に最適なデフロストが可能となるのであ
る。

そして、以上の如くデフロストの進行により低圧ガス管
（6d）の温度が上昇し、この温度を検出するサーモスタ
ット（TH）の設定温度を越えると、前記サーモスタット
（TH）の動作でデフロスト終了信号が出力し、デフロス
ト運転が終了する。

このデフロスト運転の終了に伴ない前記第２電磁弁（3
2）が開き、三方切換弁（34）がホットガスバイパス路
（20）側に切換えられると共に、冷凍運転に戻るとき
は、ホットガス弁（21）がホットガスバイパス路（20）
側の開度０％に、また、冷蔵運転に戻るときは、コント
ローラからの開度制御に基づいた開度に制御されるので
ある。

以上説明した実施例は、前記高圧液管（6b）における前
記計量部（33）の下流側にドレンパンヒータ（36）を介
装したが、第３図のように前記ドレンパンヒータ（36）
を、三方切換弁（37）を介して前記高圧液管（6b）にお
ける前記計量部（33）の下流側に接続し、前記ドレンパ
ンヒータ（36）の出口側を、前記ホットガスバイパス路
（20）又は前記分流器（12）に接続してもよい。

この場合、前記膨張弁（５）をデフロスト回路から除外
できるし、前記ドレンパンヒータ（36）が前記蒸発器
（４）の風下側にある場合、冷凍又は冷蔵運転時、前記
ドレンパンヒータ（36）を迂回できるので再熱を防止で
きる。

また、第４図のように、前記ドレンパンヒータ（36）の
接続路（36a）に電磁弁（38）を設けると共に、前記感
温膨張弁（５）の均圧ライン（5b）に、デフロスト運転
時第２連絡管（5d）を接続してデフロスト運転時前記膨
張弁（５）を閉動作させ、計量した冷媒の全量を前記ド
レンパンヒータ（36）を流すようにしてもよい。

又、前記導入路（35）は三方電磁弁（34）を介してホッ
トガスバイパス路（20）の途中に接続したが、高圧ガス
管（6a）に接続してもよい。この場合前記ホットガス弁
（21）の上流側でも下流側でもよいし、また切換機構と
しては三方電磁弁を用いる他、二方電磁弁を導入路（3
5）の途中に設けてもよい。

又、以上の構成において、凝縮器として空冷及び水冷凝
縮器（２）（３）を併用したが、単一の凝縮器（２）又
は（３）のみでもよいし、コンテナ冷凍装置に適用した
が、その他冷蔵庫にも適用できる。

（発明の効果）以上の如く本発明は、一定量の冷媒を計量してデフロス
ト運転を行なうようにしたから、デフロスト運転は、そ
の運転の直前の運転状態に関係なく行なえるのであっ
て、デフロスト終了時冷媒の高圧圧力が異常に上昇した
り、圧縮機モータに過電流が流れたりして運転不能にな
ることなく定常運転に復帰できるのである。

しかも、前記計量部（33）で計量した冷媒は、圧縮機
（１）から吐出されるホットガスの吐出圧力で強制的に
デフロスト回路に移送できるから、移送は短時間で行な
え、デフロスト運転の開始当初から冷媒量の不足なくデ
フロストが行なえると共に、デフロスト運転時前記計量
部（33）に常時ホットガスを流すから、従来例のように
前記計量部（33）にデフロスト回路を循環する冷媒が溜
り込むことはなく、常に計量した一定量の冷媒でデフロ
ストを行なえるのである。従って、冷媒量不足によりデ
フロスト時間が長くなる問題はないのである。

その上、計量した冷媒の移送は、ホットガスにより強制
的に行い、計量部にホットガスを流してデフロストを行
なうようにしたから、前記した効果が得られながら、更
にポンプダウン運転の終了と同時にデフロスト運転が行
なえ、換言すると従来例のように、ポンプダウン運転の
終了後、計量した冷媒の移送を待って行う必要があいか
ら、デフロスト運転への移行も短時間に行なえるのであ
って、全体としてデフロスト時間をより短かくすること
ができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明冷凍装置の一実施例を示す冷媒配管系統
図、第２図はデフロスト運転のフローチャート図、第３
図及び第４図は別の実施例を示す冷媒配管系統図、第５
図は従来例を示す概略図である。（１）……圧縮機（２）（３）……凝縮器（４）……蒸発器（20）……ホットガスバイパス路（21）……ホットガス弁（30）……第１開閉機構（第１電磁弁）（32）……第２開閉機構（第２電磁弁）（33）……計量部（34）……切換機構（三方切換弁）（35）……導入路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１）、凝縮器（2,3）、膨張機構
（５）及び蒸発器（４）を備えた冷凍装置において、前
記凝縮器（2,3）の下流側に、デフロストの開始指令に
より閉成して、前記凝縮器（2,3）を含む液溜め部に冷
媒を閉じ込める第１開閉機構（30）を設けると共に、該
第１開閉機構（30）の上流側に、前記液溜め部に閉じ込
めた冷媒のうち、デフロストに使用する冷媒の計量部
（33）を形成する第２開閉機構（32）を設ける一方、前
記計量部（33）における第２開閉機構（32）の下流側
に、前記圧縮機（１）の高圧ガス管（6a）から切換機構
（34）を介して分岐するホットガスの導入路（35）を接
続して、デフロスト時、前記導入路（35）を経由するデ
フロスト回路を形成したことを特徴とする冷凍装置。