JPH0536705B2 - - 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、ホツトガスバ
イパス路と該バイパス路にバイパスされるホツト
ガスでドレンパンを加熱するドレンパンヒータと
ホツトガス弁とを備え、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
ようにした冷凍装置に関する。

（従来の技術） 従来、ホツトガスバイパス路とホツトガス弁と
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59−197764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から吐出されるホツトガスを蒸発器Ｂにバイパ
スさせるホツトガスバイパス路Ｃと、該バイパス
路Ｃにバイパスされるホツ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にホツトガスをバイパスさせるホツトガス弁
Ｆとを備えると共に、凝縮器Ｇの下流側に、１対
の電磁弁Ｈ１，Ｈ２とこれら電磁弁Ｈ１，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、前記ホツトガスバイパス路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Ｈ１
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
つて、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、前記ホツトガス弁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つている蒸発器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ツトガスにより、前記ド
レンパンヒータＥを介して前記ドレンパンＤ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ツトガスでもつ
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Ｂ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
著となるのであつて、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、前記計量部で計量する冷媒
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ツト
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層長くなつてし
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つて、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６ａ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にホツトガスを導入さ
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
ホツ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に導入されるホツトガ
スにより、前記ドレンパンヒータ２１を介して前
記ドレンパン１０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ツトガスは、前記分岐路５
０を通つて前記蓄熱槽４０で加熱された後、前記
蒸発器４に送られるのであつて、従つて前記蒸発
器４は、温度の高くなつたホツトガスによりデフ
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ツ
トガスが、前記分岐路５０を通つて前記蓄熱槽４
０で加熱され、高外気温度時には、前記ドレンパ
ンヒータ２１を通過したホツ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
置であつて、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はリキツ
ドインジケータ、９はアキユムレータ、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に付設するフアン、１２は前記空冷凝
縮器２に付設するフアンである。

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から吐出されるホツトガ
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ツトガスバ
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
ドレンパンに沿つて配設するドレンパンヒータ２
１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を通るホツ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。

また前記ホツトガスバイパス路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
ツトガス弁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
記リキツドインジケータ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３０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
では前記リキツドインジケータ８と計量タンク３
１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４
０を付設して、該蓄熱槽４０内に前記吐出管６ａ
における前記ホツトガス弁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
により行うのであつて、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５１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、ホツトガス弁２１、ホツトガスバ
イパス路２０、ドレンパンヒータ２１、蒸発器
４、アキユムレータ９により形成される。

又、前記ホツトガス弁２１は、電圧に比例して
前記ホツトガスバイパス路２０への弁開度を０〜
100％に制御可能とし、前記蒸発器４へのホツト
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ツトガスの全量がホ
ツトガスバイパス路２０に流れるようにするので
あつて、コンピユータを内蔵するコントローラ５
３によりPID制御が行なわれるようになつてい
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、前記ホツトガス弁２０をホツトガスバイパス
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
てエアープレツシヤスイツチ（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
スタツト（TH）により行なうのであつて、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、低圧スイツチ（LPS）を用い
て行なうのである。

尚、第１図において（HPS）は高圧スイツチ、
（HPCS）は高圧制御スイツチ、（OPS）は油圧保
護スイツチ、（WPS）は水圧スイツチである。

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。

エアープレツシヤスイツチ（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３
０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つて前
記低圧スイツチ（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、前記ホツトガ
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から吐出するホツトガス
は、前記バイパス路２０から前記ドレンパンヒー
タ２１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つて、
また前記ドレンパンヒータ２１を通過するホツト
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５１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つて、従つて
温度低下したホツトガスは、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
の高くなつたホツ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を通過したホツト
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、従つ
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６
ａ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５０にホツ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
ヤートに示すごとく、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
（T0）が設定温度（α℃）よりも高くなつた時に
始めて前記切換弁５１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
ツ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５
０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ツ
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、温度の高くなつたホツトガスに
より蒸発器のデフロストを行えるので、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、従つて庫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
によつて温度低下したホツトガスを、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
過したホツトガスを、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、従つ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ヤート、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……ドレンパン、２０
……バイパス路、２１……ドレンパンヒータ、４
０……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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機１と凝縮器２，３と膨張機構５及び蒸
   発器４を備え、前記圧縮機１から吐出するホツト
   ガスを前記疑縮器２，３を側路して前記蒸発器４
   に導くホツトガスバイパス路２０と、該バイパス
   路２０にホツトガスをバイパスさせるホツトガス
   弁２２と、前記バイパス路２０にバイパスされる
   ホツ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
   介して導入するホツ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
   装置であつて、前記圧縮機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、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５
   ０を分岐し、この分岐路５０を前記バイパス路２
   ０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にホツトガスを導入させる前記開閉機構５
   １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２１にホツトガ
   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。