JPH0263152B2 - - Google Patents

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、詳しくは能力制御用バイパ
ス路を備え、蒸発器にホツトガスを導いて、コン
テナ又は冷蔵庫などの庫内温度を、例えば−５℃
〜−６℃より高い温度のチルド領域に制御すると
共に、デフロスト運転を行なう一方、ドレンパン
ヒータを設けて、ドレンパン内の氷結ドレンを加
熱し、ドレン詰りを防ぐ如くした冷凍装置に関す
る。

（従来の技術） 此種冷凍装置として次の如く構成したものは、
特願昭59−150750号において先に提案した。即
ち、この冷凍装置は、第２図に示した如く圧縮機
Ａから吐出されるホツトガスの一部又は全量を凝
縮器Ｃに供給することなく蒸発器Ｅに供給する能
力制御用バイパス路Ｈと、ドレンパン内のドレン
を加熱するドレンパンヒータDHとを設けると共
に、三方電磁弁SVと、電圧に比例して弁開度を
例えば０〜100％に制御する三方比例弁MVとを
用いることによつて、蒸発器Ｅの能力制御時、ホ
ツトガスが前記ドレンパンヒータDHを流れるの
を防止し、前記蒸発器Ｅで冷却された空気がドレ
ンパンヒータDHで加熱されないようにして蒸発
器Ｅの能力を制御し、又、デフロスト時、前記ホ
ツトガスの全量を前記ドレンパンヒータDHに流
して、蒸発器Ｅからドレンパン内に落下した氷結
ドレンを加熱し、液化する如くしたものである。

更に詳記すると、圧縮機Ａの吐出側と凝縮器Ｃ
の入口側とを結ぶ吐出路Ｂの途中に、前記凝縮器
Ｃ及び膨張弁EVを側路する能力制御用バイパス
路Ｈを接続し、このバイパス路Ｈの出口を、蒸発
器Ｅの入口側に接続すると共に、前記バイパス路
Ｈの前記吐出路Ｂとの接合部に、前記三方比例弁
MVを介装し、この三方比例弁MVにより、前記
吐出路Ｂ内を流れるホツトガスの一部を前記蒸発
器Ｅを直接供給して前記蒸発器Ｅの吹出空気温
度、ひいては庫内温度をチルド領域に制御し、
又、前記ホツトガスの全量を蒸発器Ｅに直接供給
してデフロスト運転を行なう如く成す一方、前記
バイパス路Ｈの途中に、ホツトガスを流通させる
ドレンパンヒータDHを接続し、このドレンパン
ヒータDHを、前記蒸発器Ｅの下方位置に配設さ
れるドレンパン（図示せず）上に蛇行状に敷設す
ると共に、前記ドレンパンヒータDHの入口と前
記バイパス路Ｈとの接続部に三方電磁弁SVを介
装し、デフロスト運転時、前記三方電磁弁SVの
ドレンパンヒータDHへの開度を全開にして、前
記ホツトガスの全量をドレンパンヒータDHに供
給し、完全に液化することなく氷結状態でドレン
パンに落下した氷結ドレンを氷解して氷結ドレン
がドレンパンのドレン排出口を閉塞する所謂ドレ
ン詰りを防ぐ如く構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 所が、この先願発明は、冷凍装置に用いられる
多種類の弁のうち、比較的安価な三方電磁弁を用
いる他、この電磁弁より遥かに高価な三方比例弁
を用いるものであるため、装置全体としてのコス
トが高くなる問題があつた。

本発明の目的は、先願発明の冷凍装置におい
て、非常に高価な三方比例弁を用いる必要がある
問題点を解消しようとするものであつて、前記吐
出路に接続する能力制御用バイパス路と、前記吐
出路に隣接するデフロスト用バイパス路とを設け
ると共に、前記デフロスト用バイパス路を前記能
力制御用バイパス路より上流側に設けると共に、
三方電磁弁と、前記三方比例弁よりコストが非常
に安い二方比例弁とを用いることによつて、蒸発
器の能力制御時、ホツトガスがドレンパンヒータ
に流れるのを防止できながら、コストダウンを計
ることができるようにしたのである。

（問題点を解決するための手段） しかして、本発明は、圧縮機１に接続するホツ
トガスの吐出路９ａに、前記ホツトガスの一部を
凝縮器２を側路して蒸発器４にバイパスさせる能
力制御用バイパス路１１を接続して、この能力制
御用バイパス路１１にホツトガスのバイパス量を
調節する二方比例弁１２を介装すると共に、デフ
ロスト運転時、前記凝縮器２を側路し、ホツトガ
スの全量を前記蒸発器４にバイパスさせるデフロ
スト用バイパス路１５を、前記能力制御用バイパ
ス路１１とは別に形成し、このデフロスト用バイ
パス路１５を、前記吐出路９ａにおける、前記能
力制御用バイパス路１１の接続点より上流側に介
装した三方電磁弁１３を介して前記吐出路９ａに
接続する一方、前記デフロスト用バイパス路１５
に、前記蒸発器４のドレンパン１０に配設するド
レンパンヒータ１４を介装してデフロスト運転時
ホツトガスの全量を、前記ドレンパンヒータ１４
を通して前記蒸発器４にバイパスさせごとくした
ものである。

（作用） 蒸発器４の能力制御時、三方電磁弁１３のデフ
ロスト用バイパス路１５への開度を全閉にし、吐
出路９ａ内のホツトガスを能力制御用バイパス路
１１から蒸発器４に供給し、前記ドレンパンヒー
タ１４による加熱を防ぐ一方、デフロスト運転
時、前記三方電磁弁１３のデフロスト用バイパス
路１５への開度を全開にし、前記吐出路９ａのホ
ツトガスの全量を前記蒸発器４に流し、ドレンパ
ン１０内の氷結ドレンを加熱氷解するようにした
のである。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図に示した冷凍装置は、コンテナ用冷凍装
置であつて、第１図において１は圧縮機、２は空
冷凝縮器、３は水冷凝縮器、４は蒸発器、５は感
温部５１をもつ感温膨張弁、６はアキユウムレー
ター体形の受液器、７はドライヤ、８はリキツド
インジケータであつて、これら各機器は、冷媒配
管９によりそれぞれ連結され、前記蒸発器４によ
り庫内空気を冷却する冷凍サイクルを形成してい
る。又、前記蒸発器４の下方側には、該蒸発器４
から落下したドレンを受止めるドレンパン１０を
設けている。

しかして、第１図に示した実施例では、前記圧
縮機１の吐出側と空冷凝縮器２の入口側とを結ぶ
ホツトガスの吐出路９ａに、前記圧縮機１から吐
出されるホツトガスを、前記各凝縮器２，３、受
液器６及び感温膨張弁５を側路して前記蒸発器４
に導く能力制御用バイパス路１１を接続して、そ
の出口を前記膨張弁５と蒸発器４との間の低圧液
管９ｂに接続し、この能力制御用バイパス路１１
の途中に、ホツトガスのバイパス量を制御する二
方比例弁１２を介装して、この二方比例弁１２に
より、前記吐出路９ａ内のホツトガスの一部を、
前記能力制御用バイパス路１１を介して前記蒸発
器４に供給し、この蒸発器４の能力制御を行なう
如く成す一方、前記吐出路９ａにおける、前記能
力制御用バイパス路１１の接続点Ｏより上流側
（圧縮機１側）に三方電磁弁１３を介装し、該電
磁弁１３を介して前記吐出路９ａに、前記蒸発器
４の空気吹出側下方に配設するドレンパンヒータ
１４を備え、かつデフロスト運転時、前記ホツト
ガスの全量を前記蒸発器４にバイパスさせるデフ
ロスト用バイパス路１５を接続して、その出口を
前記能力制御用バイパス路１１における前記二方
比例弁１２の出口側（蒸発器４側）に接続し、前
記三方電磁弁１３により前記吐出路９ａを流れる
ホツトガスの全量をデフロスト用バイパス路１５
を介して前記蒸発器４に供給してデフロストする
と共に、このデフロスト運転時、完全に液化する
ことなく氷結状態でドレンパン１０内に落下した
氷結ドレンを前記ドレンパンヒータ１４により氷
解する如く成したのである。

以上の構成において、前記二方比例弁１２は、
第１、第２ポートを備え、電圧に比例して弁開度
を０〜100％に制御可能とした電動式弁であつて、
コントローラ１２０でRID制御がなされるように
なつている。

このRID制御（Rroportional−plus−integr−
al−derivative control）とは、制御信号が偏差
信号とその積分及びその和に比例する制御をい
う。

又、前記三方電磁弁１３は、第１、第２、第３
ポート１３ａ，１３ｂ，１３ｃを備え、第１、第
２ポート１３ａ，１３ｂに前記吐出路９ａを接続
し、第３ポート１３ｃに前記デフロスト用バイパ
ス路１５を接続して、バイパス運転の開始指令に
より前記第２ポート１３ｂが閉鎖し、前記第３ポ
ート１３ｃが開放するようになつている。

しかして、蒸発器４の能力制御を行なう場合
は、三方電磁弁１３のデフロスト用バイパス路１
５に連通する第３ポート１３ｃを閉鎖し、凝縮器
２に連通する第２ポート１３ｂを開放して、吐出
路９ａ内のホツトガスを、能力制御用バイパス路
１１から二方比例弁１２を経て蒸発器４に供給し
て、該蒸発器４の能力制御を行なうのである。こ
の場合、前記吐出路９ａ内のホツトガスは、デフ
ロスト用バイパス路１５に供給されないので、蒸
発器４を出た空気が、前記ドレンパンヒータ１４
で加熱されることがないのである。即ち、蒸発器
４でドレンパンヒータ１４での再熱を考慮した冷
却をする必要がないので、蒸発器４による冷却温
度を被冷却物に対し最適な庫内温度より低く設定
する必要がなく、従つて、蒸発器４から吹出され
る吹出空気の温度が従来のように下りすぎて庫内
に収容する野菜などの被冷却物が目減りしたり、
品質が低下するのを防止できるのである。

また、バイパス運転を行なう場合は、前記三方
電磁弁１３の凝縮器２に連通する第２ポート１３
ｂを閉鎖し、デフロスト用バイパス路１５に連通
する第３ポート１３ｃを開放して、前記吐出路９
ａ内のホツトガスの全量を、デフロスト用バイパ
ス路１５からドレンパンヒータ１４を経て前記蒸
発器４に流し、デフロストすると共に、このデフ
ロストにより前記蒸発器４からドレンパン１０内
に落下した氷結ドレンを加熱して氷解するのであ
る。この場合、ホツトガスの全量をドレンパンヒ
ータ１４に流すので、ドレンパン１０内の氷結ド
レンの氷解時間を短くすることができるのであ
る。

尚、第１図に示した第１実施例の冷凍装置に
は、前記凝縮器３の下流側、詳しくは前記リキツ
ドインジケータ８の下流側に、冷凍運転又は冷蔵
運転の停止指令及びデフロスト運転の開始指令で
閉じる電磁開閉弁２１を設けて、ポンプダウン運
転可能となし、前記凝縮器２，３及び受液器６の
受液部を含む液溜め部に冷媒を閉じ込める如く成
すのであり、又、前記液溜め部に閉じ込めた冷媒
のうち、一定量の冷媒をデフロスト運転を行なう
デフロスト回路、即ち、圧縮器１、三方電磁弁１
３、デフロスト用バイパス路１５、蒸発器４、受
液器６のアキユウムレータ部から成るデフロスト
回路に流出する定量流出機構２０を設けている。

この定量流出機構２０は、例えば前記開閉弁２
１の閉鎖によりポンプダウン運転を行なつて冷媒
を閉じ込める液溜め部のうち、前記開閉弁２１を
介装する介装位置に対し、所定の流出量が得られ
る位置に電磁開閉弁２２を介装して構成するので
あつて、第１図においては、前記開閉弁２１を、
前記リキツドインジケータ８と前記膨張弁５とを
結ぶ高圧液管９ｃにおける前記膨張弁５の入口側
に介装すると共に、前記開閉弁２２を、前記高圧
液管９ｃにおける前記リキツドインジケータ８の
出口側に介装して、前記高圧液管９ｃの前記開閉
弁２１、２２間に閉じ込める一定の冷媒量を、前
記開閉弁２２を閉じ、前記開閉弁２１を開くこと
により流出可能としたものである。

前記定量流出機構２０により設定する冷媒量
は、運転状態如何に拘わらずデフロスト運転終了
後に行なう定常運転が常に運転可能範囲に抑えら
れ、かつ、デフロスト時間が長くなることのない
最適量とするのである。

また、前記圧縮機１の入口側と前記受液器６と
を結ぶ吸入ガス管９ｄの途中に、通電閉の電磁弁
２６とキヤピラリーチユーブ２７とを並列に接続
している。

前記電磁弁２６は、該電磁弁２６の閉鎖によ
り、吸入ガス冷媒を前記キヤピラリーチユーブ２
７を介して圧縮機１に戻すようにし、冷媒循環量
を減少させるもので、斯くの如く循環量を減少す
るのは、外気温度が高い場合、デフロスト終了後
定常運転に入つたときや、プルダウン時、冷媒の
高圧及び低圧が高くなつてオーバーロードするの
を防止するためであつて、前記循環量の減少によ
り圧縮機１の仕事量が減少し、高圧圧力及び圧縮
機モータの電流値が低下して、運転範囲を拡大で
きるのである。

又、前記電磁弁２６は、蒸発器４の吸込温度を
検出し、この吸込温度が一定以上になると閉じて
循環量を減少し、また吸込温度が一定値より下が
ると開くようになつている。

以上の構成において前記二方比例弁１２は、前
記コントローラ１２０からの出力信号とデフロス
ト運転の開始指令とにより制御する如く成すと共
に、前記デフロスト運転の開始指令により前記開
閉弁２１を閉じポンプダウン運転を行ない、ま
た、このポンプダウン運転の終了及びデフロスト
運転の開始は、主として低圧スイツチ６３Ｌを用
いて制御するのである。

前記デフロスト運転の開始指令は、主としてエ
アープレツシヤスイツチと例えば12時間をセツト
時間とするデフロストタイマーとを用いるのであ
る。この場合、前記エアープレツシヤスイツチ
は、前記デフロストタイマーに優先させ、前記エ
アープレツシヤスイツチの作動で、前記デフロス
トタイマーをリセツトする如く成すのである。

前記デフロスト運転の終了は、例えば前記蒸発
器４の出口側における低圧ガス管９ｅに、設定温
度の異なる二つのサーモスタツトを付設し、前記
低圧ガス管９ｅの温度を検出して行なうのであ
る。

尚、図中F₁は前記蒸発器４に付設するフアン、
F₂は前記空冷凝縮器２に付設するフアン、６３
Ｈは高圧スイツチ、６３CLは高圧制御スイツチ、
６３QLは油圧保護スイツチ、６３Ｗは水圧スイ
ツチである。

次に前記定流量流出機構２０を設けた場合の作
用を説明する。

先ず、冷凍、又は冷蔵運転時、デフロスト運転
の開始指令が出ると、前記開閉弁２１が閉じてポ
ンプダウン運転が始まるのである。

このポンプダウン運転で、液冷媒は前記凝縮器
２，３及び受液器６の受液部及び前記開閉弁２１
に至る液管部分９ｃに閉じ込められると共に、圧
縮機１の吸入側が低圧圧力が低下することにな
り、低圧圧力が、前記低圧スイツチ６３Ｌの設定
値より低くなると、前記低圧スイツチ６３Ｌがオ
フし、前記圧縮機１が停止し、ポンプダウン運転
が終了するのである。

そして前記三方電磁弁１３は、第３ポート１３
ｃが全開となるように切換えられ、かつ、室内フ
アンモータMF₁が停止し、同時に前記開閉弁２
２が閉じると共に、前記開閉弁２１が開くのであ
る。

以上の如く前記開閉弁２２が閉じ、前記開閉弁
２１が開くことにより、高低圧差があるため、こ
れら各開閉弁２１，２２間の高圧液管９ｃに閉じ
込められている一定量の液冷媒はガス化して流出
することになるのである。

この液冷媒がガス化して蒸発器４側へ流出する
理由は、前記デフロスト回路の容積は前記定量流
出機構２０で溜められる冷媒量の容積に比してか
なり大きいこと、ポンプダウン運転により蒸発器
４出口側冷媒は加熱状態となつているため、膨張
弁５は開いていること、開閉弁２１の開放直後は
圧力低下により液冷媒が沸騰し、このため液ガス
混合の状態で蒸発器４側へ流出すること、仮に一
部の液冷媒が残留したとしても、もともと前記定
量出機構２０で溜められる冷媒量は少量であり、
前記一部の液冷媒は高圧液管９ｃ自身が保有する
液容量及び外気温度から高圧液管９ｃを介して奪
う熱量で十分蒸発できることによる。

この流出により低圧圧力が上昇して前記低圧ス
イツイ６３Ｌの設定値より高くなるため、前記低
圧スイツチ６３Ｌがオンし、前記圧縮機１が起動
され、前記した一定量の冷媒がデフロスト回路を
循環し、前記デフロスト用バイパス路１５から蒸
発器４に流入するホツトガスによりデフロストが
行なえるものである。

このデフロスト運転は、前記定量流出機構２０
により設定した一定量の冷媒により行なうのであ
るから、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。

尚、このバイパス運転時、蒸発器４で冷媒が一
部液化しても受液器６のアキユウムレータ部で気
液分離がなされるので、圧縮機１への液バツクは
起こらない。

そして、以上の如くデフロストが終了すると、
前記蒸発器４の出口側に設けた二つのサーモスタ
ツトのうち、設定温度の低いサーモスタツトが作
動するので、前記デフロストが終了し、前記開閉
弁２１，２２が開き、冷凍運転に戻るか又は冷蔵
運転時においては前記二方比例弁１２はコントロ
ーラ１２０による開度制御に移行して定常運転に
戻るのである。

尚、このデフロスト運転の終了後、定常運転に
戻る時、蒸発器４の周囲温度は定常運転より恒温
となつているが、前記デフロスト運転時における
冷媒循環量は一定量に制御しているため、高圧が
異常に高くなつて高圧スイツチ６３ｈや過電流リ
レーが作動することなく、常に確実に定常運転を
行なえるのであるが、外気温度が異常に高い場合
など、前記冷媒量を一定量に制御しているにも拘
わらず、高圧が異常に高くなることがある。

この場合、前記冷媒量の設定を少なくすれば良
いが、非常にまれなケースであるため、第１図に
示した実施例では、前記した如く吸入ガス管９ｄ
は前記電磁弁２６とキヤピラリーチユーブ２７と
の並列回路を介装し、前記電磁弁２６を吹出空気
温度や高圧又は低圧或いは外気温度を検出して閉
じ、キヤピラリーチユーブ２７を介して冷媒循環
量を絞る如く成しており、従つて、外気温度が異
常に高く、高圧が上昇する運転条件によつては、
前記電磁弁２６を閉じて、冷媒循環量を減少して
運転可能とし、その運転可能範囲を広げている。

尚、以上説明した冷凍装置は、蒸発器４の空気
吹出側にドレンパン１３を設けたコンテナ用冷凍
装置に適用するものであるが、その他冷蔵庫にも
適用できる。

また、前記凝縮器としては、空冷凝縮器２と水
冷凝縮器３とを併用したが、単一の凝縮器２又は
３のみでもよい。

（発明の効果） 以上の如く本発明は、圧縮機１に接続するホツ
トガスの吐出路９ａに、前記ホツトガスの一部を
凝縮器２を側路して蒸発器４にバイパスさせる能
力制御用バイパス路１１を接続して、この能力制
御用バイパス路１１にホツトガスのバイパス量を
調節する二方比例弁１２を介装すると共に、デフ
ロスト運転時、前記凝縮器２を側路し、ホツトガ
スの全量を前記蒸発器４にバイパスさせるデフロ
スト用バイパス路１５を、前記能力制御用バイパ
ス路１１とは別に形成し、このデフロスト用バイ
パス路１５を、前記吐出路９ａにおける、前記能
力制御用バイパス路１１の接続点より上流側に介
装した三方電磁弁１３を介して前記吐出路９ａに
接続する一方、前記デフロスト用バイパス路１５
に、前記蒸発器４のドレンパン１０に配設するド
レンパンヒータ１４を介装してデフロスト運転時
ホツトガスの全量を、前記ドレンパンヒータ１４
を通して前記蒸発器４にバイパスさせごとくした
から、三方比例弁よりはるかに安価な二方比例弁
１２を用いて能力制御ができながら、この能力制
御運転を行う場合には、ドレンパンヒータ１４を
非使用状態に切換えてホツトガスが流れるのを防
止でき、しかも、デフロスト運転を行うときに
は、能力制御時に非使用状態にあつたドレンパン
ヒータ１４を使用可能に切換えて、ホツトガスの
全量を前記ドレンパンヒータ１４に流すことがで
きるのである。

従つて、高価な三方比例弁を安価な二方比例弁
にできるから装置全体のコストも安価にでき、そ
れでいて、能力制御用バイパス路１１とデフロス
ト用バイパス路１５と別に設け、このデフロスト
用バイパス路１５にドレンパンヒータ１４を介装
したから、蒸発器４の能力制御を行う場合には、
ホツトガスを前記ドレンパンヒータ１４に流すこ
となく、前記蒸発器４にバイパスできるので、該
蒸発器４で冷却された空気が、前記ドレンパンヒ
ータ１４で加熱されることがなくなり、その結
果、蒸発器４でドレンパンヒータ１４での再熱を
考慮した冷却をする必要がないので、蒸発器４に
よる冷却温度を被冷却物に対し最適な庫内温度よ
り低く設定する必要なく、従つて、蒸発器４から
吹き出される吹出空気の温度が従来のように下が
り過ぎて庫内に収容する野菜などの被冷却物が目
減りしたり、品質が低下するのを防止できなが
ら、しかも、デフロスト運電時においては、ホツ
トガスの全量をドレンパンヒータ１４に流すこと
ができるので、ドレンパン１０内の氷結ドレンの
氷解時間を短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図は従来例の冷媒配管系統図で
ある。 １……圧縮機、２……凝縮器、４……蒸発器、
９ａ……吐出路、１１……能力制御用バイパス
路、１２……二方比例弁、１３……三方電磁弁、
１４……ドレンパンヒータ、１５……デフロスト
用バイパス路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機１に接続するホツトガスの吐出路９ａ
   に、前記ホツトガスの一部を凝縮器２を側路して
   蒸発器４にバイパスさせる能力制御用バイパス路
   １１を接続して、この能力制御用バイパス路１１
   にホツトガスのバイパス量を調節する二方比例弁
   １２を介装すると共に、デフロスト運転時、前記
   凝縮器２を側路し、ホツトガスの全量を前記蒸発
   器４にバイパスさせるデフロスト用バイパス路１
   ５を、前記能力制御用バイパス路１１とは別に形
   成し、このデフロスト用バイパス路１５を、前記
   吐出路９ａにおける、前記能力制御用バイパス路
   １１の接続点より上流側に介装した三方電磁弁１
   ３を介して前記吐出路９ａに接続する一方、前記
   デフロスト用バイパス路１５に、前記蒸発器４の
   ドレンパン１０に配設するドレンパンヒータ１４
   を介装してデフロスト運転時ホツトガスの全量
   を、前記ドレンパンヒータ１４を通して前記蒸発
   器４にバイパスさせるごとくしたことを特徴とす
   る冷凍装置。