JPH07120116A

JPH07120116A - 冷却装置

Info

Publication number: JPH07120116A
Application number: JP27208493A
Authority: JP
Inventors: Masao Kawasaki; 雅夫川崎; Takeshi Sugimoto; 猛杉本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】低外気条件の除霜運転であってもインジェク
ション回路中の電磁弁に逆圧をかけず、電磁弁からの異
常音の発生を防止し、且つ電磁弁の損傷を防止する冷却
装置を得る。【構成】圧縮機１、凝縮器２、逆止弁１６、第１の絞
り装置１５、蒸発器８で構成された主回路と、第２の絞
り装置１８とホットガスコイル１２から構成された除霜
回路と、冷却運転中の圧縮機１の過熱を防止するための
電磁弁２０と第３の絞り装置２１から構成されたインジ
ェクション回路とから構成され、冷却運転と除霜運転を
切り替える三方弁１７を備えた冷却装置で、インジェク
ション回路１９の取出し口１９ａを主回路中の逆止弁１
６と第１の絞り装置１５の入口の間に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧縮機冷却用インジ
ェクション回路及び除霜回路を備えた冷却装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図９、図１０は、この種の従来の冷却装
置を示すものである。図において、１は圧縮機、２は凝
縮器、３は凝縮器用送風機であり、これらは冷蔵庫の天
パネル４上に固定されたユニットベース５上に配置され
ている。またユニットベース５の片側に貫通穴６を設
け、この貫通穴６の周囲は断熱箱７で囲まれ、この断熱
箱７の中に蒸発器８、蒸発器用送風機９、ドレンパン１
０が配置され、連結部材１１に固定されている。なおこ
の連結部材１１はユニットベース５に連結されている。
また、図１１は、特願平５０３２４０号に示された方式
の冷媒回路であり、１５は第１の絞り装置、１６は逆止
弁、１７は圧縮機１から吐出された高温ガスを凝縮器側
から除霜用回路へ切り替える三方弁、１８は圧縮機入力
をアップするための第２の絞り装置、１９は過冷却液を
圧縮機１へ流通させるインジェクション回路、２０，２
１はそれぞれ上記インジェクション回路１９途中に連結
された電磁弁と第３の絞り装置。また、ドレンパン１０
の下部には、圧縮機１の吐出ガスを流通するホットガス
コイル１２が押さえ板１３を介してネジ１４で締結され
ている。

【０００３】このような構成において、冷却運転を行う
場合、圧縮機１の温度が上昇し、規定温度以上になる
と、吐出ガス検知サーモ（図示せず）が動作して、電磁
弁２０が開き、凝縮器２で凝縮された過冷却液が電磁弁
２０を通り、第３の絞り装置２１で減圧、温度低下し圧
縮機１に流通され圧縮機１の温度上昇を抑える。また、
一定時間冷却運転を続けると、蒸発器８に着霜が生じ
る。そこで、除霜タイマ（図示せず）が動作すると三方
弁１７が切り替わり、圧縮機１から吐出された高温のガ
スが第２の絞り装置１８、ホットガスコイル１２、蒸発
器８を通り圧縮機１に吸入され、霜を溶かす。また、こ
の時三方弁１７によって、凝縮器２への冷媒の流入は遮
断されているため、インジェクション回路１９への過冷
却液の供給はない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の冷却装置は以上
のように構成されているので、冬場などの外気温度が低
下するような条件において、除霜運転をした場合、凝縮
器出口圧力が、外気温度相当飽和圧力となるため、凝縮
器出口配管から取出しているインジェクション回路入口
（電磁弁入口）圧力も同様に低下する。一方、インジェ
クション回路出口（圧縮機インジェクションポート）圧
力は、圧縮機吐出圧力より若干低い圧力となり、冷却運
転中は生じ得なかった、インジェクション入口、出口圧
力の逆転現象が生じ、インジェクション回路中に連結し
た電磁弁に逆圧がかかる。この時、インジェクション回
路出口（圧縮機インジェクションポート）部には圧力脈
動があるため電磁弁がチャタリングを起こし異常音を発
生し、更に逆圧のかかる時間が長時間に及ぶと、電磁弁
の弁座部分が摩耗し電磁弁損傷となる。また、電磁弁損
傷のまま、冷却運転を続けた場合、場合によっては、圧
縮機の液バック、液圧縮運転となり最終的には圧縮機不
良を発生させるという問題があった。

【０００５】この発明は、上述したような問題点を解消
するためになされたもので、除霜運転中も、外気温度に
拘らず、インジェクション回路中の電磁弁に逆圧がかか
らないようにして、除霜中の逆圧に起因する電磁弁不
良、圧縮機不良の発生を防ぐ冷却装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
の冷却装置によれば、圧縮機、凝縮器、逆止弁、第１の
絞り装置、及び蒸発器が順次連結された主回路と、前記
圧縮機、前記凝縮器の間に設けた吐出高温ガス切替用の
切替え弁と前記蒸発器入口部との間を第２の絞り装置、
ホットガスコイルを介して接続した除霜回路と、冷却運
転時に前記凝縮器出口から取出した液冷媒を前記圧縮機
へ流通させる開閉弁及び第３の絞り装置とから成るイン
ジェクション回路とを備えた冷却装置において、除霜時
には、前記インジェクション回路中の開閉弁を開くよう
な制御回路を設けたものである。

【０００７】また、請求項２の冷却装置によれば、圧縮
機、凝縮器、逆止弁、第１の絞り装置、及び蒸発器が順
次連結された主回路、前記圧縮機、前記凝縮器の間に設
けた吐出高温ガス切替用の切替え弁と、前記蒸発器入口
部との間に、第２の絞り装置と、ホットガスコイルとを
介して接続された除霜回路と、冷却運転時に、前記凝縮
器を出た液冷媒を開閉弁及び第３の絞り装置を介して前
記圧縮機へ流通させるインジェクション回路とから形成
された冷却装置において、前記インジェクション回路の
液冷媒取出し口を前記逆止弁と前記第１の絞り装置との
間に設けたものである。

【０００８】また、請求項３の冷却装置によれば、イン
ジェクション回路の液冷媒取出し口を逆止弁と第１の絞
り装置との間に設けたものにおいて、除霜運転時には、
インジェクション回路の開閉弁を開路する制御回路を設
けたものである。

【０００９】また、請求項４の冷却装置によれば、圧縮
機、凝縮器、逆止弁、第１の絞り装置、及び蒸発器が順
次連結された主回路、前記圧縮機、前記凝縮器の間に設
けた吐出高温ガス切替用の切替え弁と、前記蒸発器入口
部との間に、第２の絞り装置とホットガスコイルとを介
して接続された除霜回路と、冷却運転時に、前記凝縮器
出口部から取出した液冷媒を開閉弁及び第３の絞り装置
を介して、前記圧縮機へ流通させるインジェクション回
路とから形成された冷却装置において、前記インジェク
ション回路中の開閉弁と第３の絞り装置の間に逆止弁を
設ける。

【００１０】また、請求項５の冷却装置によれば、圧縮
機、凝縮器、逆止弁、第１の絞り装置、及び蒸発器が順
次連結された主回路、前記圧縮機、前記凝縮器の間に設
けた吐出高温ガス切替用切替え弁と、前記蒸発器入口部
との間に、第２の絞り装置と、ホットガスコイルとを介
して接続された除霜回路と、冷却運転時に前記凝縮器出
口から取出した液冷媒を開閉弁及び第３の絞り装置とを
介して前記圧縮機へ流通させるインジェクション回路と
から形成された冷却装置において、前記インジェクショ
ン回路中の第３の絞り装置及び開閉弁を側路するバイパ
ス回路を設ける。

【００１１】

【作用】請求項１の冷却装置においては、圧縮機、凝縮
器、逆止弁、第１の絞り装置、及び蒸発器が順次連結さ
れた主回路と、前記圧縮機、前記凝縮器の間に設けた吐
出高温ガス切替用切替弁と前記蒸発器入口部との間に第
２の絞り装置及びホットガスコイルを介して接続された
除霜回路と、冷却運転時に前記凝縮器出口から取出した
液冷媒を開閉弁及び第３の絞り装置を介して前記圧縮機
へ流通させるインジェクション回路とから形成された冷
却装置において、除霜運転中には、前記インジェクショ
ン回路中の開閉弁は強制的に開ける制御としているの
で、開閉弁の出口側に脈動を伴った逆圧がかからなくな
り、開閉弁のチャタリングを防止でき異常音の発生、及
び弁座部の損傷を防止できる。

【００１２】請求項２の冷却装置においては、前記イン
ジェクション回路の液冷媒取出し口を前記逆止弁と前記
第１の絞り装置との間に設けることにより、その部分の
圧力は、前記除霜回路の出口圧力と略々等しくなるた
め、外気温度の影響を受け、外気温度相当の飽和圧力ま
で低下することはなくなり、前記インジェクション出口
（圧縮機インジェクションポート）部分の圧力より低下
する可能性は、小さくなる。

【００１３】また、請求項３の冷却装置においては、さ
らに前記インジェクション回路中の開閉弁を除霜中強制
的に開とすることで、条件によって万一、開閉弁に逆圧
がかかった場合でも、開閉弁の弁座部がチャタリングを
起こすことはない。よって、開閉弁が損傷することもな
い。

【００１４】請求項４の冷却装置においては、インジェ
クション回路中の、前記第３の絞り装置及び前記開閉弁
の間に、逆止弁を設けることにより、外気温度が低下
し、インジェクション回路入口（凝縮器出口）部分圧力
が低くインジェクション回路出口（圧縮機インジェクシ
ョンポート）部分圧力が高くなったとしても、逆止弁出
口側で流れは、止められるため、インジェクション回路
中の前記開閉弁に逆圧がかかることは防止できる。よっ
て開閉弁が損傷することも防止できる。

【００１５】請求項５の冷却装置においては、インジェ
クション回路の第３の絞り装置及び開閉弁を側路するバ
イパス回路を設けたことにより、除霜中は、前記インジ
ェクション回路中の開閉弁の入口、出口部の圧力が略々
等しくなるため、開閉弁の出口側から入口側に向けて逆
圧が発生することはなくなる。よって、開閉弁が損傷す
ることも防止できる。

【００１６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１において、１はインジェクションポート１ａ
付圧縮機、２は凝縮器、２ａ，２ｂはそれぞれ凝縮器入
口、出口部、８は蒸発器、１５は第１の絞り装置、１６
は逆止弁、１７は切り替え弁としての三方弁、２２は第
２の絞り装置１８とホットガスコイル１２とで構成され
た除霜回路である。また、インジェクション回路１９
は、開閉弁としての電磁弁２０、第３の絞り装置２１に
よって形成されている。また、図２は、圧縮機１（ロー
タリ式圧縮機）の内部構造を含めた冷媒回路を示してい
る。図２において１ａはインジェクションポート、１ｂ
は吐出ポート、１ｃは吸入部分である。その他は、図１
と同じである。

【００１７】図３は実施例１による冷却装置の制御回路
の要部を示す。２３は除霜用タイマーにより制御される
除霜用リレーの常開接点（ａ接点）。２４は、この実施
例においては除霜運転時、蒸発器出口の冷媒温度を検出
し、この検出温度が所定温度以上ではＯＮ、以下ではＯ
ＦＦとなる除霜用サーモスタット、２５は上記除霜用サ
ーモスタット２４と直列に接続されたリレー（Ｘ₂ ）、
１７ａは、三方弁１７用電磁コイルである。２６は圧縮
機ＯＮ，ＯＦＦリレー、２７は吐出ガス検知サーモスタ
ット、２８は上記吐出ガス検知サーモスタット２７と直
列に接続されたリレーであり、２８ａはその常閉接点
（ｂ接点）、９ａは蒸発器用送風機モータ、２０ａはイ
ンジェクション用電磁弁コイルである。以上のように構
成されたものにおいて、蒸発器８出口の冷媒温度が所定
温度以下に低下して除霜用サーモスタット２４がＯＦＦ
となり、かつ除霜用リレーの接点２３がＯＮとなると三
方弁用電磁コイル１７ａが励磁して三方弁１７が切替わ
り、圧縮機１から吐出された高温のガス冷媒は除霜回路
２２から蒸発器８に供給される。除霜回路２２及び蒸発
器８では、供給された高温の冷媒によって除霜が行われ
る。

【００１８】一方、冷却運転中吐出ガス温度が過上昇
し、所定温度以上になると吐出ガス検知サーモスタット
２７が開路するためリレー（Ｘ６）２８を介してインジ
ェクション用電磁弁２０が開路し、後述のように凝縮器
出口部の過冷却液がインジェクション回路１９に流入す
る。インジェクション回路１９に流入した液冷媒は第３
の絞り装置２１で減圧され、圧縮機インジェクションポ
ート部１ａを介して、圧縮途中の高温ガス冷媒に混入
し、吐出ポート部１ｂから吐出されるガス冷媒の温度を
降下させる。ところでこの発明においては、図３に示す
ように、除霜運転時には、吐出ガス温度の如何に拘らず
リレー（Ｘ１）２９が励磁させるため、その接点（Ｘ
１）２９ａを介して常にインジェクション用電磁弁コイ
ル２０ａが励磁され、該電磁弁２０は開路している。

【００１９】前述のように、冷却運転中（図１、図２に
おいては冷媒の流れを実線で示した。）圧縮機１の吐出
ポート部１ｂの温度が規定以上に上昇すると吐出ガス検
知サーモスタット２７が動作して、インジェクション回
路１９中の電磁弁２０が開き、図４に示すように圧力の
高い凝縮器出口部２ｂから凝縮器出口部２ｂよりも圧力
の低い圧縮機インジェクションポート部１ａに過冷却液
が流れ込む。（Ｐ2b＞Ｐ1a）これにより、圧縮機１の吐
出ポート部１ｂ及び圧縮機１全体の温度は規定値以下に
抑えられる。この時、電磁弁２０は、一方向性しか許容
しないため、取付向きは、凝縮器出口側を電磁弁２０の
入口側に接続させている。一方、除霜運転時（図１、図
２においては、冷媒の流れを破線で示した。）三方弁１
７で流路を切り替えるため、凝縮器２へは、冷媒は流れ
込まず、また、逆止弁１６を凝縮器出口へ設けているた
め、凝縮器２と逆止弁１６の間から取出したインジェク
ション入口部分の圧力は、外気温度飽和圧力となり、特
に低外気時（例えば０℃）には、インジェクションポー
ト部１ｂの圧力より低下するため、従来例通り、電磁弁
２０を閉にしておくと電磁弁２０の出口側から入口側方
向に間欠的に逆圧がかかり弁部がチャタリングを起こ
し、弁、弁座部の損傷、及び異常音発生につながるた
め、それを防止するため、除霜時には前述のように電磁
弁２０を開く制御としている。

【００２０】実施例２．図５に本発明の実施例２を示
す。インジェクション回路１９の取出し口１９ａを逆止
弁１６と第１の絞り装置１５の間に設けている。他は図
１の実施例と同じである。これによって、除霜中であっ
ても、インジェクション入口１９ａの圧力は、図６に示
す通り、吐出ポート１ｂの圧力から除霜回路中の第２の
絞り装置１８とホットガスコイル１２の圧力損失分を差
し引いた圧力低下にとどまり、外気温度の低下に影響を
受けなくなり、外気温度の低下により電磁弁２０へ逆圧
がかかることは解消される。

【００２１】実施例３．更に、実施例２に示す冷却装置
において、図３に示す制御回路により除霜運転中は常に
電磁弁２０を開路する構成としたことにより、除霜回路
中の第２の絞り装置１８とホットガスコイル１２の圧力
損失の大小にかかわらず、電磁弁２０へ逆圧がかかるこ
とを防止できる。

【００２２】実施例４．図７に本発明の実施例４を示
す。インジェクション回路１９を構成している電磁弁２
０と第３の絞り装置２１の間に逆止弁３０を接続してい
る。他は、図１の実施例と同じである。これによって、
除霜中、特に低外気条件の場合、インジェクション回路
入口部１９ａより、圧縮機インジェクションポート部１
ａの方の圧力は高くなるが、電磁弁２０の出口側に接続
された逆止弁３０は、インジェクションポート１ａ側か
らの冷媒の流入を防止する機能を持っているため、電磁
弁２０に逆圧がかかることはない。

【００２３】実施例５．図８に本発明の実施例５を示
す。図において３１はインジェクション回路１９中の電
磁弁２０と第３の絞り装置２１とを側路するバイパス回
路である。このバイパス回路中には、インジェクション
ポート１ａ側から、インジェクション回路入口１９ａ側
に向けて、逆止弁３２を取付けている。これによって、
除霜中、特に低外気条件になって圧縮機１のインジェク
ションポート部１ａの圧力が、インジェクション回路入
口１９ａよりも高くなっても、バイパス回路３１を通っ
て冷媒がバイパスされるため、電磁弁２０の入口、出口
の圧力は均圧する。よって外気温度の低圧により、電磁
弁２０へ逆圧がかかることは、解消される。また、冷却
運転中、吐出ガス温度が過上昇した場合逆止弁３２の入
口で流れは、止まるため、バイパス回路３１へ冷媒が流
れ込むことなく、正規のインジェクション回路１９を通
って圧縮機１へ過冷却液は流れ込み過熱防止の機能を果
たす。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、低外気の除霜
時において、前記インジェクション回路中の開閉弁を強
制的に開けるので、開閉弁の出口例に脈動を伴った逆圧
がかからなくなり、開閉弁のチャタリングを防止でき、
異常音の発生、及び開閉弁の損傷が防止できる。また、
開閉弁の部品不良が減るため、圧縮機の保護にもつなが
るという効果が得られる。

【００２５】請求項２の発明によれば、インジェクショ
ン回路の取出し口を主回路の逆止弁と第１の絞り装置と
の間に設けることで、外気の影響を受けてインジェクシ
ョン回路中の開閉弁へ逆圧がかかることは解消されるた
め開閉弁のチャタリングを防止でき、異常音の発生及び
開閉弁の損傷が防止できる。また、開閉弁の部品不良が
減るため、圧縮機の保護にもつながるという効果が得ら
れる。

【００２６】請求項３の発明によれば、インジェクショ
ン回路の取出し口を主回路の逆止弁と第１の絞り装置と
の間に設け、さらに除霜運転中は、開閉弁を開路する構
成としたことにより、開閉弁にかかる逆圧の発生をより
確実に抑止することができ、チャタリングの発生を防止
することができる。

【００２７】請求項４の発明によれば、インジェクショ
ン回路中の開閉弁より下流側に逆止弁を設けることによ
り、開閉弁出口側への冷媒の流れを遮断し、開閉弁へ逆
圧がかかることを防止できる。よって開閉弁のチャタリ
ングを防止でき、異常音の発生及び開閉弁の損傷が防止
できる。また、開閉弁の部品不良が減るため圧縮機保護
にもつながるという効果が得られる。

【００２８】請求項５の発明によれば、除霜中、インジ
ェクション回路の逆流を開閉弁出口側から入口側へバイ
パスするので、開閉弁へ逆圧がかかることを防止でき開
閉弁からの異常音の発生及び開閉弁の損傷が防止でき
る。また、開閉弁の部品不良が減るため圧縮機保護にも
つながるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す冷媒回路図である。

【図２】圧縮機内部構造及び実施例１の冷媒回路図であ
る。

【図３】本発明の実施例１、実施例３を示す制御回路図
である。

【図４】冷却運転時におけるインジェクション回路作動
時のモリエル線図である。

【図５】本発明の実施例２を示す冷媒回路図である。

【図６】本発明の実施例２の除霜運転時の各部の圧力状
態を示すモリエル線図である。

【図７】本発明の実施例４を示す冷媒回路図である。

【図８】本発明の実施例５を示す冷媒回路図である。

【図９】従来の冷却装置を示す断面図である。

【図１０】ホットガスコイル取付け説明図である。

【図１１】従来の冷却装置を示す冷媒回路図である。

【符号の説明】

１圧縮機２凝縮器８蒸発器１５第１の絞り装置１６逆止弁１７切替え弁１８第２の絞り装置１９インジェクション回路２０開閉弁２１第３の絞り装置２２除霜回路３０逆止弁３１バイパス回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、逆止弁、第１の絞り装
置、及び蒸発器が順次連結された主回路、前記圧縮機、
前記凝縮器の間に設けた吐出高温ガス切替用の切替え弁
から、第２の絞り装置とホットガスコイルとを介して、
前記蒸発器入口部に接続された除霜回路、及び冷却運転
時に、前記凝縮器出口部から取出した液冷媒を前記圧縮
機へ流通させる開閉弁と第３の絞り装置とから成るイン
ジェクション回路を備えた冷却装置において、除霜運転
時には、前記インジェクション回路中の開閉弁を開くよ
うな制御回路を設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、逆止弁、第１の絞り装
置、及び蒸発器が順次連結された主回路、前記圧縮機、
前記凝縮器の間に設けた吐出高温ガス切替用の切替え弁
と、前記蒸発器入口部との間に、第２の絞り装置とホッ
トガスコイルとを介して接続された除霜回路、及び冷却
運転時に、前記凝縮器を出た液冷媒を開閉弁及び第３の
絞り装置を介して前記圧縮機へ流通させるインジェクシ
ョン回路から形成された冷却装置において、前記インジ
ェクション回路の液冷媒取出し口を前記逆止弁と前記第
１の絞り装置との間に設けたことを特徴とする冷却装
置。
【請求項３】除霜時には、インジェクション回路途中
に設けた開閉弁を開路する制御回路を備えたことを特徴
とする請求項第２項記載の冷却装置。
【請求項４】圧縮機、凝縮器、逆止弁、第１の絞り装
置、及び蒸発器が順次連結された主回路、前記圧縮機、
前記凝縮器の間に設けた吐出高温ガス切替用の切替え弁
と、前記蒸発器入口部との間に、第２の絞り装置とホッ
トガスコイルとを介して接続された除霜回路、及び冷却
運転時に、前記凝縮器出口から取出した液冷媒を前記圧
縮機へ流通させる開閉弁と、第３の絞り装置とから成る
インジェクション回路から形成された冷却装置におい
て、前記インジェクション回路中の開閉弁と第３の絞り
装置の間に、逆止弁を設けたことを特徴とする冷却装
置。
【請求項５】圧縮機、凝縮器、逆止弁、第１の絞り装
置、及び蒸発器が順次連結された主回路、前記圧縮機、
前記凝縮器の間に設けた吐出高温ガス切替用切替え弁
と、前記蒸発器入口部との間に第２の絞り装置と、ホッ
トガスコイルとを介して接続された除霜回路、及び冷却
運転時に、前記凝縮器出口から取出した液冷媒を開閉弁
及び第３の絞り装置を介して前記圧縮機へ流通させるイ
ンジェクション回路から形成された冷却装置において、
前記インジェクション回路中の第３の絞り装置及び開閉
弁を側路するバイパス回路を設けたことを特徴とする冷
却装置。