JPH01291078A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍装置、詳しくは、ホットガスバイパス路
と該バイパス路にバイパスされるホットガスでドレンパ
ンを加熱するドレンパンヒータとホットガス弁とを備え
、前記バイパス路を介して前記ドレンパンと蒸発器との
デフロストを行なうようにした冷凍ａｉｌｔに関する。

（従来の技術） 従来、ホットガスバイパス路とホットガス弁とを用い、
ドレンパンと蒸発器とのデフロストを可能にした冷凍装
置は、特開昭５９−１９７７８４号公報に示されている
ように、デフロスト運転時、一定の冷媒を計量し、計量
した冷媒をデフロスト回路に循環するようにしたものが
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（Ａ）か
ら吐出されるホットガスを蒸発器ＣＢ）にバイパスさせ
るホットガスバイパス路（Ｃ）と、該バイパス路（Ｃ）
にバイパスされるホットガスでドレンパン（Ｄ）を加熱
するドレンパンヒータ（Ｅ）と、前記バイパス路（Ｃ）
にホットガスをバイパスさせるホットガス弁（Ｆ）とを
備えると共に、凝縮器（Ｇ）の下流側に、１対の電磁弁
（）Ｉｆ）（Ｈ２）とこれら電磁弁（Ｈｌ）（Ｈ２）間
に介装される計量器（Ｉ）とで構成する冷媒計量部を設
け、デフロスト運転時この計量部で計量する一定の冷媒
量を、前記ホットガスバイパスｎ　（Ｃ）とドレンパン
ヒータ（Ｅ）　と蒸発器（Ｂ）及び圧縮機（Ａ）とで形
成するデフロスト回路に流して、ドレンパン（Ｄ）及び
蒸発器（Ｂ）のデフロストを行うようにしている。

しかして、以上の冷凍装置において、デフロスト運転に
入る場合には、まず下流側の電磁弁（Ｈｌ）を閉じた状
態でポンプダウン運転を行い、ポンプダウン終了後、上
流側電磁弁（Ｈ２）を閉じるのであって、またこの両電
磁弁間の計量部で計量した冷媒を前記デフロスト回路に
導入するには、前記したポンプダウン運転終了後、前記
ホットガス弁（Ｆ）を切換えて、前記バイパス路（Ｃ）
を圧縮機（Ａ）に連通させると共に、下流側の前記電磁
弁（Ｈ２）を開き、高圧の計量部と低圧となっている蒸
発器（Ｂ）側のデフロスト回路との圧力差で計量部の冷
媒を前記デフロスト回路に導入するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで以上の冷凍装置では、前記バイパス路に導入さ
れる一定量のホットガスにより、前記ドレンパンヒータ
（Ｅ）を介してＭ　記Ｐ　Ｌ／　７　ハンＣＤ）を加熱
した上で、さらに蒸発器（Ｂ）を加熱してデフロストを
行うので、前記ドレンパンヒータ（Ｅ）の通過に伴う熱
交換により温度低下したホットガスでもって、更に前記
蒸発器（Ｂ）のデフロストを行わねばならず、そのため
該蒸発器ＣＢ）のデフロストに要する時間が必然的に長
くなり、庫内又は室内の温度が大きく変化することにな
るのである。

しかして以上の不具合は特に低外気温度時に顕著となる
のであって、即ち低外気温度時には、圧縮機（Ａ）や室
外配管など庫外に配設されている庫外冷媒配管系統から
の熱ロスが大きいし、また低外気温度時においては、前
記計量ａａで計量する冷媒の圧力が低くなるので、計量
部で計量した冷媒の全量がデフロスト回路に流出し難い
し、さらにデフロスト運転時、前記電磁弁（Ｈ２）は開
状態としていることから、デフロスト回路を循環するホ
ットガスの一部が、外気にさらされている前記計量部に
逆流し、この計量部で凝縮して溜り、そのためデフロス
ト回路を循環する冷媒量が不足して、全体としてデフロ
スト時間がより一ツ長くなってしまうのである。

しかして本発明は以上の実情に鑑みて開発したもので、
目的とするところは、ドレンパン及び蒸発器のデフロス
トが確実に行えながら、しかもデフロスト時間の短縮化
が図れる冷凍装置を提供するにある。

またデフロスト時間がとくに長くなる低外気温度時のデ
フロスト運転時間の短縮“を図うて、デフロストが比較
的短時間で済む高外気温度時のデフロスト運転時、圧縮
機が過負荷運転となることのない冷凍装置を提供するに
ある。

（課題を解決するための手段） しかして本発明は、圧縮機（１）の吐出管（８ａ）に、
蓄熱溶液を蓄えた蓄熱槽（４０）を付設すると共に、前
記バイパス路（２０）における前記ドレンパンヒータ（
２１）の出口側に、開閉機構（５１）を介して分岐路（
５０）を分岐し、この分岐路（５０）を前記バイパス路
（２０）における前記開閉機構（５１）の下流側に接続
し、また前記分岐路（５０）の中間部を前記蓄熱槽（４
０）に、前記蓄熱溶液と熱交換可能に配設したことを特
徴とするものである。

以上の冷凍装置では、外気温度検出器（５２）を設けて
、該検出器（５２）による検出温度が所定値を下回ると
き、前記分岐路（５０）にホットガスを導入させる前記
開閉機構（６１）の開閉制御手段を設けてもよいし、ま
た吐出ガスの温度を検出する吐出ガス温度検出器（５４
）を設けて、該検出器（５４）による検出温度が所定値
を下回るとき、前記分岐路（５０）にホットガスを導入
させる前記開閉機構（５１）の開閉制御手段を設けても
よい。

（作　　　用　　） 以上の冷凍装置によりデフロスト運転が行われると、前
記バイパス路（２０）に導入されるホットガスにより、
前記ドレンパンヒータ（２りを介して前記ドレンパン（
ｌＯ）が加熱されて、デフロストが行われ、また前記ド
レンパンヒータ（２１）での熱交換により温度低下した
ホットガスは、前記分岐路（５０）を通うて前記蓄熱槽
（４０）で加熱された後、前記蒸発器（４）に送られる
のであって、従って前記蒸発器（４）は、温度の高くな
ったホットガスによりデフロストが行われる。

また外気温度検出器（５２）とこの検出器（５２）から
の検出結果に基づいて前記開閉機構（５１）を動作させ
る開閉制御手段とを設けたもの、もしくは吐出ガス温度
検出器（６４）とこの検出器（５４）からの検出結果に
基づいて前記開閉機構（５１）を動作させる開閉制御手
段とを設けたものでは、デフロスト時間がながくなる低
外気温度時にのみ、前記ドレンパンヒータ（２１）での
熱交換により温度低下したホットガスが、前記分岐路（
５０）を通って前記蓄熱槽（４０）で加熱され、高外気
温度時には、前記ドレンパンヒータ（２１）を通過した
ホットガスは前記蓄熱槽（４０）を通らずに前記蒸発器
（４）にダイレクトに送られるのである。

（実　　施　　例　　） 第１図に示したものは海上コンテナ用の冷凍装置であっ
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、
前記蒸発器（４）で庫内空気を冷却するようにしたもの
である。

また第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）の下方に設置するドレンパン、（１１
）は該蒸発器（３）に付設するファン、（１２）は前記
空冷凝縮器（２）に付設するファンである。

そして、以上のごとく構成する冷凍装置において、前記
圧縮機（１）の吐出側から延びる吐出管（６ａ）の途中
には、該圧縮機（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）にバイパスさせるホットガスバイパス
路（２０）の入口側を接続して、その出口側を前記蒸発
器（４）の入口側に設ける分流器（１３）に接続すると
共に、該バイパス路（２０）の途中には、前記ドレンパ
ンに沿って配設するドレンパンヒータ（２１）を介装し
て、前記バイパス路（２０）から該ドレンパンヒータ（
２１）を通るホットガスにより前記ドレンパン（１０）
を加熱するようにしている。

また前記ホットガスバイパス路（２０）と前記吐出管（
６ａ）との接続部位には、比例制御弁から成るホットガ
ス弁（２２）を介装すると共に、前記水冷凝縮器（３）
の下流側、即ち第１図に示す実施例では、前記リキッド
インジケータ（８）の下流側でかつ前記膨張弁（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開閉弁（３
０）を設け、かつ、この第１開閉弁（３０）の上流側に
計量タンク（３１）を設けて、前記開閉弁（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開閉弁（３２）を設けている。

しかして図に示す実施例では、前記圧縮機（１）の近く
に蓄熱溶液を蓄えてなる密閉筒状の蓄熱槽（４０）を付
設して、該蓄熱槽（４０）内に前記吐出管（６ａ）にお
ける前記ホットガス弁（２２）の上流側を通過させてい
る。

一方、前記バイパス路（２０）における前記ドレンパン
ヒータ（２１）の出口側から分岐路（５０）を分岐して
、この分岐部位に該分岐路（５０）の開閉機構を構成す
る３方電磁弁からなる切換弁（５１）を介装する一方、
この分岐路（５０）の中間部を前記蓄熱槽（４０）内を
通過させた後、該分岐路（５０）を、前記バイパス路（
２０）における前記切換弁（５１）の下流側に接続して
いる。

しかして前記切換弁（５１）の操作は、前記空冷凝縮器
（２）の近くに設けた外気温度検出器（５２）の検出結
果に基づいて、前記切換弁（５１）の開閉制御手段によ
り行うのであって、具体的には、前記制御手段として後
記のコントローラ（５３）を用いて、前記外気温度検出
器（５２）により検出された外気温度が０℃以下である
場合、前記コントローラ（５３）により前記切換弁（５
１）をオン動作させて、前記バイパス路（２０）におけ
る前記切換弁（５１）の上流側を前記分岐路（５０）に
接続し、また外気温度が０℃以上である場合には、前記
コントローラ（５３）により前記切換弁（５１）をオフ
動作させて、前記分岐路（５０）を閉じると共に、前記
バイパス路（２０）における前記切換弁（５１）の上流
側を前記バイパス路（２０）における前記切換弁（５１
）の下流側に接続するようにしている。

以上の構成において、前記デフロスト回路は、前記圧縮
機（１）、ホットガス弁（２１）、ホットガスバイパス
路（２０）、　　ドレンパンヒータ（２１）、蒸発器（
４）、アキュムレータ（８）により形成される。

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（５３）によりＰＩＤ＠御が行なわれる
ようになっている。

また、前記計量部（３３）での計量は、デフロスト運転
の開始指令により前記第１開閉弁（３０）を閉じ、先ず
ポンプダウン運転を行ない、その終了後、前記ホットガ
ス弁（２０）をホットガスバイパス路（２０）に切換え
ると共に前記第２開閉弁（３２）を閉じることにより行
うのであり、また、斯く計量した冷媒を前記デフロスト
回路に供給するには計量後一定時間（約２０秒）の後、
前記第１開閉弁（３０）を開くことにより行うのである
。

しかして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、またデフロスト運転の終了は、主として前
記蒸発器（４）の出口側における吸入ガス温度を検出す
るデフロスト完了サーモスタット（ＴＨ）により行なう
のであって、更に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、低圧スイッチ（ＬＰＳ）
を用いて行なうのである。

尚、第１図において（ＨＰＳ）は高圧スイッチ、（ＨＦ
Ｏ２）は高圧制御スイッチ、（ＯＰＳ）は油圧保護スイ
ッチ、（ＷＰＳ）は水圧スイッチである。

次に以上の構成からなる冷凍装置のデフロスト運転を説
明する。

エアープレッシャスイッチ（ＡＰＳ）からのデフロスト
運転開始指令により、まず第１開閉弁（３０）が閉じら
れた状態でポンプダウン運転が行われ、低圧ガス管側の
圧力が所定値以下となって前記低圧スイッチ（ＬＰＳ）
が作動すると、ポンプダウン運転が終了して、第２開閉
弁（３２）が閉じて、前記第１開閉弁（３２）が開くと
共に、前記ホットガス弁（２２）を介して、前記バイパ
ス路（２０）が圧縮機（１）の吐出側に連通し、前記計
量部（３３）で計量した一定の冷媒がデフロスト回路に
導入されるのである。

そして、前記圧縮機（１）から吐出するホットガスは、
前記バイパス路（２０）から前記ドレンパンヒータ（２
１）に送られて、該ドレンパンヒータ（２１）を通過す
る際に、前記ドレンパン（１０）を加熱して、該ドレン
パン（１０）のデフロストを行うのであって、また前記
ドレンパンヒータ（２１）を通過するホットガスの温度
は、第３図で明らかなように該ドレンパンヒータ（２１
）での熱交換により低下する ところでかかるデフロスト運転時、外気温度が０℃以下
であると、前記コントローラ（５３）による切換弁（５
１）のオン動作により、前記分岐路（５０）の入口側が
前記バイパス路（２０）における前記切換弁（５１）の
上流側に接続しているのであって、従って温度低下した
ホットガスは、前記分岐路（５０）に送られて、前記蓄
熱槽（４０）内の通過時、第３図で明らかなように、蓄
熱溶液との熱交換により温度が再上昇するのである。そ
して、斯くのごとく温度の高くなったホットガスが前記
蒸発器（４）に送られて、該蒸発器（４）を加熱し、該
蒸発器（４）のデフロストを行うのである。

一方、外気温度が０℃以上であると、前記コントローラ
（５３）による切換弁（５１）のオフ動作に伴い、前記
分岐路（５０）が閉じてバイパス路（２０）における前
記切換弁（５１）の上流側が該バイパス路（２１）にお
ける前記切換弁（５１）の下流側に接続されるので、前
記ドレンパンヒータ（２１）を通過したホットガスは、
前記分岐路（５０）を通らず、換言すれば、前記蓄熱溶
液との熱交換が行われることなく、前記蒸発器（４）に
直接送られて、該蒸発器（４）を加熱し、蒸発器（４）
のデフロストを行うのであり、従ってデフロストに時間
がかからない０℃以上の高外気温度状態では、前記蓄熱
槽（４０）での熱交換が行われないので、前記圧縮機（
１）の駆動をそれだけ抑制することが出来、該圧縮機（
１）が過負荷運転になるのを防止することが出来るので
ある。

以上の実施例では、前記コントローラ（５３）により、
外気温度検出器（５２）の検出結果に基づいて、前記分
岐路（５０）の開閉機構を構成する前記切換弁（５１）
を制御するようにしたが、吐出ガスの温度を検出する吐
出ガス温度検出器（５４）を、例えば第１図において２
点鎖線で示すごとく、前記吐出管（６ａ）に設けるか、
あるいは圧縮機（１）の吸入管（６ｃ）に設けて、デフ
ロスト回路を流れる吐出ガスの温度から外気温度を推定
するようにし、該検出器（５４）による検出温度が設定
値を下回るとき、前記コントローラ（５３）により、前
記切換弁（５１）をオン動作させて前記分岐路（５ｏ）
にホットガスを導入させるようにしてもよい。

しかして吐出ガスの温度はデフロスト運転開始後、所定
時間経過しないと、安定しないことから、以上の実施例
のものでは、第４図のフローチャートに示すごとく、デ
フロスト開始時は、前記切換弁（５１）をオン動作させ
ておき、前記吐出ガス温度検出器（５４）により検出し
た吐出ガス温度（ＴＯ）が設定温度（α℃）よりも高く
なった時に始めて前記切換弁（Ｓｌ）をオフ動作させる
ようにするのが好ましい。

また以上の実施例では、前記コントローラ（５３）によ
り、外気温度検出器（５２）の検出結果に基づいて、前
記切換弁（５１）を制御するようにしたが、デフロスト
時、前記ドレンパンヒータを通過したホットガスを前記
分岐路（５０）に常時導入するようにしてもよい。

（発明の効果　） 以上の本発明にかかる冷凍装置には、次に記載する効果
が得られる。

即ち、圧縮機（１）の吐出管（６ａ）に、蓄熱溶液を蓄
えた蓄熱槽（４０）を付設すると共に、バイパス路（２
０）におけるドレンパンヒータ（２１）の出口側に、開
閉機構（５１）を介して分岐路（５０）を分岐し、この
分岐路（６０）を、前記バイパス路（２０）における前
記開閉機構（５１）の下流側に接続し、また前記分岐路
（５０）の中間部を前記蓄熱槽（４０）に、前記蓄熱溶
液と熱交換可能に配設したことにより、前記ドレンパン
ヒータ（２１）での熱交換により温度低下したホットガ
スを、前記蓄熱槽（４０）における熱交換で温度を再上
昇させて、温度の高くなったホットガスにより蒸発器の
デフロストを行エルので、ドレンパン及び蒸発器のデフ
ロストが確実且つ迅速に行えて、全体としてデフロスト
時間の短縮化が図れるのであり、従って厚内もしくは室
内の大きな温度変化を招くことがない。

また以上の冷凍装置において、外気温度検出器（５２）
とこの検出器（５２）からの検出結果に基づいて前記開
閉機構（５１）を動作させる開閉制御手段とを設けたも
の、もしくは吐出ガス温度検出器（５４）とこの検出器
（５４）からの検出結果に基づいて前記開閉機ｅｊｌ　
（６１）を動作させる開閉制御手段とを設けたものでは
、デフロスト時間が長くなる低外気温度時にのみ、前記
ドレンパンヒータ（２１）での熱交換によって温度低下
したホットガスを、前記分岐路（５０）に通して前記蓄
熱槽（４０）で加熱する一方、高外気温度時には、前記
ドレンパンヒータ（２１）を通過したホットガスを、前
記蓄熱槽（４０）を通さずに、換言すれば前記蓄熱槽（
４０）での熱交換を行うことなく前記蒸発器（４）にダ
イレクトに送るので、前記圧縮機（１）の駆動をそれだ
け抑制することが出来、従って全体としてデフロストに
特に時間を要する低外気温度時のデフロスト時間の短縮
が図れながら、しかもデフロストが比較的短時間で済む
高外気温度時のデフロスト時、圧縮機が過負荷運転とな
るのを確実に防止することが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる冷凍装置の実施例を示す冷媒配
管図、第２図は要部の拡大断面図、第３図は本発明にか
かる冷凍装置によるデフロスト時の冷媒の温度変化を示
す説明図、第４図は本発明にかかる冷凍装置の別の実施
例のデフロスト時の運転制御を示すフローチャート、第
５図は従来の冷凍装置の一例を示す冷媒配管図である。 （１）・・・・・・圧縮機 （２）（３）・・・・凝縮器 （４）・・・・・・蒸発器 （５）・・・・・・膨張機構 （１０）・・・・ドレンバン （２０）・・・・バイパス路 （２１）・・・・ドレンパンヒータ （４０）・・・・蓄熱槽 （５０）・・・・分岐路 （５１）・・・・切換弁（開閉機構） （５２）・・・・外気温度検出器 （５４）・・・・吐出ガス温度検出器 第２図 ５θ　　　　ｄθ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）圧縮機（１）と凝縮機（２）（３）と膨張機構（５
   ）及び蒸発器（４）を備え、前記圧縮機（１）から吐出
   するホットガスを前記凝縮器（２）（３）を側路して前
   記蒸発器（４）に導くホットガスバイパス路（２０）と
   、該バイパス路（２０）にホットガスをバイパスさせる
   ホットガス弁（２２）と、前記バイパス路（２０）にバ
   イパスされるホットガスでドレンパン（１０）を加熱す
   るドレンパンヒータ（２１）とを設けて、前記バイパス
   路（２０）を介して導入するホットガスにより前記ドレ
   ンパン（１０）と蒸発器（４）とのデフロストを可能に
   した冷凍装置であって、前記圧縮機（１）の吐出管（６
   ａ）に、蓄熱溶液を蓄えた蓄熱槽（４０）を付設すると
   共に、前記バイパス路（２０）における前記ドレンパン
   ヒータ（２１）の出口側に、開閉機構（５１）を介して
   分岐路（５０）を分岐し、この分岐路（５０）を前記バ
   イパス路（２０）における前記開閉機構（５１）の下流
   側に接続し、また前記分岐路（５０）の中間部を前記蓄
   熱槽（４０）に、前記蓄熱溶液と熱交換可能に配設した
   ことを特徴とする冷凍装置。 ２）外気温度検出器（５２）を設けて、該検出器（５２
   ）による検出温度が所定値を下回るとき、前記分岐路（
   ２１）にホットガスを導入させる前記開閉機構（５１）
   の開閉制御手段を設けている請求項１記載の冷凍装置。 ３）吐出ガスの温度を検出する吐出ガス温度検出器（５
   ４）を設けて、該検出器（５４）による検出温度が所定
   値を下回るとき、前記分岐路（２１）にホットガスを導
   入させる前記開閉機構（５１）の開閉制御手段を設けて
   いる請求項１記載の冷凍装置。