JPH06307743A - 冷凍・冷蔵ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】食品類の保冷・保存用のプレパブ冷蔵庫に使用
される冷凍・冷蔵ユニットを用いたときに解凍事故を防
止する。 【構成】圧縮機１、凝縮器２、蒸発器５と減圧装置４を
備えた冷凍サイクルにおいて、圧縮機１冷媒出口側と蒸
発器５入口との間にバイパス管を、またバイパス管に開
閉可能な除霜用電磁弁７と温度検出端９とを設ける。そ
して、検出温度と任意に定めた異常判定温度とを比較し
て、異常を自動的に検出する。 【効果】除霜終了後に除霜用電磁弁異常を的確に検出す
るので暖気運転されることがなく、冷蔵庫内の解凍事故
を未然に防止する。また、リモコンに故障モードを表示
するので、事故後のサービスを容易に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品類を保冷、冷凍す
るプレハブ冷蔵庫用の冷凍・冷蔵ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷凍・冷蔵ユニットの例として
は、四方弁を切換えて除霜したときの冷凍装置の四方弁
の誤動作を防止する方法について特開平４−６３７７号
に記載がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ホットガス除霜サイク
ルを採用する冷凍・冷蔵ユニットにおいては、暖気運転
による冷蔵庫内の保存物の解凍事故は重大な問題であ
る。

【０００４】暖気運転の主たる原因は、ホットガス除霜
時に開いた除霜用電磁弁が除霜終了時点で閉となるべき
ところ、何らかの異常により閉動作が成されず高温高圧
の吐出ガスが蒸発器にバイパスした状態で装置の運転が
継続されることが主要な原因である。上記従来例におい
てはこの暖気運転を防止するため、設定した異常判定温
度以上になると、運転停止と同時に警報ブザーを鳴動す
るようになっていたが、早期に異常を検出することに対
しては十分な配慮がなされていなかった。

【０００５】本発明の目的は上記異常を早期に検出し、
冷蔵庫内の保存物への影響を未然に防ぐことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ホットガス除霜を採用する冷凍・冷蔵ユニットにホ
ットガスバイパス管の温度を検出する断熱処理を施した
温度検出端を設けている。そして、除霜運転即ちホット
ガスバイパス運転終了後の所定時間経過後に、上記温度
検出単で検出した測定温度と異常判定温度とを比較して
正常か異常かを判断する制御装置を設けたものである。

【０００７】さらに、除霜用電磁弁の開閉動作を再実行
することで正常に戻るケースを想定して、複数回の再開
閉動作処理を行なう機能を付加したものである。

【０００８】

【作用】暖気運転の主たる原因は、前述の通り除霜が終
了しても除霜用電磁弁が開の状態で運転継続されて、圧
縮機からの吐出ガスの大半が蒸発器にバイパスされるた
めに生ずる。従って、温度検出端の取付部位は除霜用電
磁弁を介した圧縮機の吐出ガス管と蒸発器入口とを連絡
するホットガスバイパス配管表面とし、検出端の測定温
度と異常判定温度とを比較して、除霜用電磁弁が正常動
作しているか否かの判定をする。

【０００９】温度検出と判定のタイミングは、除霜終了
後即ち除霜用電磁弁の閉動作を伴った後から所定時間経
過後とする。これにより何らかの原因で除霜用電磁弁が
開いた状態で運転が継続された場合、温度検出位置即ち
ホットガスバイパスの配管表面温度が徐々に上昇して吐
出ガス温度に近づくため、異常判定温度より高くなり除
霜異常検出が可能となる。

【００１０】なお、現在冷凍・冷蔵ユニットの除霜方式
は凝縮側熱交換器と蒸発側熱交換器を逆転させる逆サイ
クル除霜と、圧縮機からの吐出ガスを蒸発器に直接バイ
パスさせるホットガス除霜の２種類に大別されるが、本
発明は後者の方法である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４により説
明する。◆図１は、冷凍・冷蔵ユニットの代表的な基本
冷凍サイクル系統図であり、冷却運転では圧縮機１で断
熱圧縮された高温・高圧の冷媒ガスが凝縮器２において
高圧の液となりドライヤ３で水分、異物等を除去され
る。そして、キャピラリチューブ４において強制的に減
圧され、断熱膨張により低温・低圧の液冷媒に状態変化
して蒸発器５に供給される。このとき冷凍・冷蔵庫内の
空気から蒸発潜熱を吸熱して過熱ガスと化し、アキュー
ムレータ６を経て圧縮機１に戻り、冷凍サイクルが構成
される。

【００１２】一方、上記冷却運転により冷凍・冷蔵庫内
の過飽和水蒸気のほとんどは蒸発器５の伝熱管と伝熱フ
ィンに着霜する。このため蒸発器５の伝熱抵抗が増して
性能が徐々に低下するので除霜を行なう必要が生じる。

【００１３】本実施例は、除霜に必要な熱エネルギーを
圧縮機１の吐出する高温・高圧の冷媒ガスを利用するホ
ットガス除霜方式を採用するもので、除霜原理は制御装
置10の指令で除霜用電磁弁７を開き、高温・高圧の冷媒
ガスの大半を蒸発器５にバイパスさせて、凝縮潜熱を急
速に放熱させて除霜することにある。

【００１４】従って、除霜中は解凍温度の０℃より若干
高い温度で吐出圧力はバランスしており、霜が解け落ち
ると吐出圧力・吸入圧力共に急激に上昇し始めるので、
これにより除霜終了を検出することができる。図１では
低圧側遮断装置８を用いて吸入圧力の上昇を検出して除
霜運転の終了タイミングを与えている。

【００１５】図２により除霜用電磁弁７の開閉動作と運
転の関係を説明する。冷却運転中においては、除霜用電
磁弁７は閉状態であり、圧縮機の出力する冷媒ガスは凝
縮器２にのみ送られる。ここで、除霜用電磁弁７の閉状
態とは電気的に通電ＯＦＦの状態である。除霜運転は解
凍を行なうバイパス運転と解凍後の水を除去する水切り
運転があり、バイパス運転中のみ除霜用電磁弁７を開状
態とする。このときバイパス運転の終了条件は低圧側遮
断装置８にて検出している。また、除霜用電磁弁７の開
状態とは電気的に通電ＯＮの状態である。バイパス運転
が終了すると水切り運転を行ない冷却運転へと戻る。そ
れとともに、除霜用電磁弁を閉状態としなければならな
い。このとき何らかの原因により動作不良を起した場合
に暖気運転となる。

【００１６】図３にホットガスバイパス配管表面に取り
付けた温度検出端９の測定温度Ｔ_Iの温度変化を示す。
正常運転時における測定温度Ｔ_Iは、除霜運転が終了す
ると降下し始め、正常温度Ｔ_Sの近傍で推移する。これ
に対して、異常運転時における測定温度Ｔ_Iは、除霜運
転終了後も上昇を続け暖気運転となる。除霜運転終了後
において、任意に定めた所定時間ｔ_C経過後の測定温度
Ｔ_Iと異常判定温度Ｔ_Oとを比較することにより、除霜異
常を検出することが可能となる。

【００１７】図４に除霜異常検出システムの制御フロー
を示す。除霜終了後から本制御フローに従い制御するこ
とにより、除霜異常を検出することができる。以下、制
御フローの処理を説明する。除霜終了後から所定時間ｔ
_Cの間監視を行ない、時間ｔc経過時において、測定温度
Ｔ_Iと異常判定温度Ｔ_Oとの比較を行なう。Ｔ_I＜Ｔ_Oの場
合は除霜が正常に終了したとし通常の冷却運転を継続す
る。Ｔ_I≧Ｔ_Oの場合は、除霜が異常に終了したとして、
除霜用電磁弁７の開閉動作を再度実行する。再動作処理
後、再び測定温度Ｔ_Iと異常判定温度Ｔ_Oとの比較を行な
い前述の条件にて処理を行なう。再動作処理と温度比較
とを任意の回数繰り返し行ない、回数が終了条件を満足
した場合を除霜異常とする。異常処理として、該ユニッ
トの運転停止（異常停止処理）と操作用の表示付リモー
トコントローラ１１及び外部端子にて異常発生の情報出
力を行なう。本システムにより従来発生した重大事故の
１つである暖気運転による庫内保存品の解凍事故を未然
に防ぐことが可能となる。また、異常発生の情報出力に
より故障部位が明確となることから、即座にメンテナン
スサービス対応ができる効果もある。更に、除霜用電磁
弁７の再動作処理により正常動作に復帰できる効果もあ
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、従来発生した重大事故
の１つである暖気運転による保存する食品類の解凍事故
を未然に防止する。更に、表示付リモートコントローラ
にて除霜用電磁弁異常を明確に表示することにより、メ
ンテナンスサービスを容易にさせる効果がある。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的な冷凍・冷蔵ユニットの基本冷凍サイク
ル系統図である。

【図２】図１に示す冷凍サイクル系統図における除霜用
電磁弁の動作を示す図である。

【図３】温度検出端の温度変化を示す図である。

【図４】除霜異常検出システム制御フロー図である。

【符号の説明】

１…圧縮機 ２…凝縮器 ３…ドライヤ ４…減
圧装置 ５…蒸発器 ６…アキュムレータ ７…除霜用電磁弁 ８…低圧
遮断装置 ９…温度検出端 １０…制御装置 １１…表示付リ
モートコントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 孝志 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 竹田 禎 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 石井 龍太郎 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と凝縮器と蒸発器および減圧装置を
   有する冷凍サイクルと、制御装置とを備えた冷凍・冷蔵
   ユニットにおいて、 前記圧縮機の冷媒吐出側と前記蒸発器冷媒流入側の間に
   開閉自在の電磁弁を介してバイパス管を設け、該バイパ
   ス管に温度検出端を取り付けたことを特徴とする冷凍・
   冷蔵ユニット。
2. 【請求項２】前記温度検出端は前記蒸発器の冷媒流入側
   に取り付けられ、該温度検出端は断熱被覆されている請
   求項１に記載の冷凍・冷蔵ユニット。
3. 【請求項３】前記制御装置はホットガス除霜運転終了後
   の所定時間経過後に前記温度検出端による測定温度と所
   定の異常判定温度とを比較して異常または正常の判定処
   理を行ない、異常と判定した場合には冷凍・冷蔵ユニッ
   トの運転停止の指令と異常発生の情報とを出力すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の冷凍・冷蔵ユニ
   ット。
4. 【請求項４】前記制御装置の判定処理の実行部分を収納
   した電気箱を設け、異常検出の際に異常を表示する表示
   付リモートコントローラを接続可能にした請求項３に記
   載の冷凍・冷蔵ユニット。
5. 【請求項５】前記制御装置は、異常を検出したときに前
   記除霜用電磁弁の開閉動作と異常または正常の判定処理
   を所定回数自動的に繰り返し行なう請求項３又は請求項
   ４に記載の冷凍・冷蔵ユニット。