JPH074797A

JPH074797A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH074797A
Application number: JP14788693A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Ueno; 明敏上野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】デフロスト終了後に切換わって行われる冷却
運転が不正常状態の場合、これを速やかに検出して、冷
凍庫内の温度上昇を抑え、貯蔵品の品質保持をはかる。【構成】デフロスト終了サーモ２７によってデフロス
トが終了したことを検出すると、庫内温度サーモ２８か
らの温度信号で冷却運転が正常に行われているかどうか
が検出される。もし、冷却運転が正常に行われていなけ
れば、装置の運転を停止したり、異常を警報したりする
ことによって使用者に知らせることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホットガスによって蒸
発器部のデフロストが行われる冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷却運転を所定時間行った後、除霜運転
に自動的に切換え、除霜の完了によって再び冷却運転に
戻して、これを繰り返し行う冷凍装置は、特公昭６０−
１５２３５号公報等によって公知の技術である。前記公
報に開示される技術内容は、除霜が開始されてからその
後に行われる冷却運転の１サイクル終了までは、庫内温
度の表示を一時中断し使用者の不要な不安を解消しよう
とするものである。

【０００３】この公知技術の場合、冷却運転と除霜（デ
フロスト）運転とを切換えるためのタイマ、デフロスト
の完了を検出するサーモスタットが正常に作動している
ことが前提条件で成立するものであり、異常を示すラン
プの点灯を中断して除霜時の不必要な不安感を与えるこ
となく、さらに除霜中の負荷変動にかかわりなく表示中
断時間を得ることが可能となる利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述する公知技術で
は、冷却運転が冷凍サイクルによって行われ、一方、デ
フロスト運転は冷凍サイクルとは別系統の除霜用電気ヒ
ータによって行われる構成であるため、デフロスト完了
後の冷却運転への切換えが正常に行われず、冷却運転と
電気ヒータとが同時運転するようなことがあったとして
も、庫内温度を異常に上昇させることは一応抑えられ
る。たとえば、デフロスト完了用サーモスタットが正常
に作動しなくてデフロスト運転が長時間続いた場合に
は、庫内温度が上昇するにもかかわらず異常表示が全く
成されない状態が持続して、庫内に貯蔵される物品の品
質に悪影響を及ぼす問題がある。このような問題は、冷
凍サイクルのホットガスによってデフロストする冷凍装
置の場合、特に顕著である。

【０００５】たとえば、四路切換弁を切換え動作させ、
冷凍サイクルに対し逆サイクルに切換えてデフロストを
行わせるもので、図３に示されるフローチャートに基づ
いて運転制御する先行技術の場合、デフロスト終了後に
ステップｍ１の冷却運転に切換わっている必要がある。
四路切換弁の切換え動作は、冷媒圧力をパイロット圧力
として用いるので、冷媒が不足しているようなときは、
正常に行われない。四路切換弁が正常に切換え動作して
いないとすると、冷却運転への切換え指令が出されてい
るにもかかわらず、依然として暖房サイクルとなるデフ
ロスト運転が続行するので、図示しない庫内温度サーモ
がステップｍ２で庫内温度の異常を検出し、図示しない
タイマがステップｍ３で異常状態の冷却運転時間を計測
する。すなわち、庫内の温度が、設定温度よりも７℃以
上高い高温異常状態になっていて、しかも設定時間の１
時間以上続いていることを検出する。

【０００６】この異常状態が検出されることによって、
次のステップｍ４に移行し、警報を出力し、たとえばブ
ザーを吹鳴するとともに、警報を表示し、たとえばラン
プを表示する。一方、次のステップｍ５に移って、冷凍
装置の現行の冷却運転は続行させている。その結果、冷
凍装置が逆サイクルの暖房運転を続けていることになっ
て、庫内の貯蔵物品の温度が上昇してきて品質の低下を
防護できなくなる。

【０００７】なお、四路切換弁は冷媒が不足するガス欠
現象などによって、デフロスト（逆サイクル）側から冷
却側に切換わらないことが度々起こる。すなわち、四路
切換弁はスライド弁式四方切換電磁弁が多く用いられ、
そのパイロット電磁弁は、通常、非励磁で冷却運転側、
励磁で暖房（デフロスト）運転側となり、非通電、通電
の切換えに応じて正常に切換え動作する。一方、本体側
の四方切換弁は、本体内でスライド移動する伏椀形のス
ライド弁が、椀外側の高圧室と椀内側の低圧室との圧力
差が、設定値たとえば２ｋｇ／ｃｍ²以上にならないと
円滑に動作しない。デフロスト運転中に蒸発器内に冷媒
が溜まることによってガス欠が生じるなどの異常運転状
態になると、前記圧力差が小さくなるために、パイロッ
ト電磁弁が切換わっても弁本体側は冷却側に移動するこ
とがなく、デフロスト（暖房）運転のままになってしま
う。なお圧力差が２ｋｇ／ｃｍ² 以上に大きくなると、
四方切換弁は自動的に冷却側に切換わる。

【０００８】本発明の目的は、デフロスト終了後に切換
わって行われる冷却運転が不正常状態であって庫内の温
度が上昇することがあっても、これをいち早く検出して
温度の異常上昇を抑えて、品質の保持を図るとともに、
必要に応じて使用者に異常状態を通報して安全運転の維
持を果たすことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機１、凝
縮器３、冷却減圧装置５、蒸発器６、冷却運転とデフロ
スト運転とで切換わる制御弁２を備え、制御弁２の切換
え動作によって冷却運転とホットガスによるデフロスト
運転とに切換えられる冷凍装置において、デフロストが
終了したことを検出するデフロスト検出手段２７と、デ
フロスト検出手段２７がデフロスト終了を検出した後
に、制御弁２の切換え動作によって冷却運転に切り換わ
っているかを検出する運転切換え検出手段２８とを含む
ことを特徴とする冷凍装置である。

【００１０】本発明はまた、前記運転切換え検出手段
が、蒸発器６が設けられる庫内の温度変化に対応して変
化する温度を検出する温度検出手段２８，２９を含む冷
凍装置である。

【００１１】本発明はまた、前記運転切換え検出手段
が、凝縮器３側の温度変化に対応して変化する温度を検
出する温度検出手段３０，３１を含む冷凍装置である。

【００１２】本発明はまた、前記運転切換え検出手段
が、前記制御弁２の切換え時に冷媒圧力が変化する冷媒
管路の圧力を検出する圧力検出手段を含む冷凍装置であ
る。

【００１３】また本発明は、前記運転切換え検出手段２
８が、デフロスト終了後所定時間経過して検出動作する
ようにしたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明に従えば、ホットガスによるデフロスト
運転が終了したことがデフロスト検出手段２７によって
検出される。このデフロスト終了が検出された後に、運
転切換え検出手段２８が動作して、冷却運転に切換わっ
ているかどうかが検出される。デフロスト終了時点で、
たとえばガス欠運転になっていて、冷凍サイクルにおけ
る高低圧力差があまりついていないために、四路切換弁
などの制御弁２が冷却運転側に正常に切換わっていない
場合、運転切換え検出手段２８がこの異常状態を検出す
る。異常状態検出によってたとえば冷却運転の停止また
は／および警報出力を行わせることができる。

【００１５】冷却運転が停止することによって、蒸発器
６へのホットガス流入は停まるため、庫内側の温度上昇
は防止される。また、冷却運転の停止と同時に警報を出
力するなどによって、使用者に異常状態を知らせ運転停
止あるいは制御弁２の手動強制切換えなど必要な処置を
とって庫内貯蔵物品の品質保持を図ることもできる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の一実施例である冷凍装置の装
置回路図である。図１に示す実施例は、機械室あるいは
戸外に設置される室外ユニットＡと、冷蔵庫や冷凍庫の
室内に設置される庫内ユニットＢとを備える。室外ユニ
ットＡには、圧縮機１、四路切換弁で実現される制御弁
２、対空気形の凝縮器３、キャピラリチューブ９と逆止
弁１１が並列接続されて形成されるデフロスト用減圧装
置４、アキュムレータ７、圧縮機アキュムレータ８、ド
ライヤ２１、閉鎖弁２２および閉鎖弁２３が設けられ
る。室内ユニットＢには、感温膨張弁１０と逆止弁１２
が並列接続されて形成される冷却用減圧装置５、蒸発器
６、逆止弁１３、逆止弁１４、ファンガードヒータ１
５、ドレンパンヒータ１６およびフィルタ２０が設けら
れる。

【００１７】室外ユニットＡにおいて、圧縮機１は、吐
出口がガス管路によって四路切換弁２の高圧ポートに接
続され、吸入口が圧縮機アキュムレータ８を備えるガス
管路によってアキュムレータ７の出口に接続される。四
路切換弁２は、低圧ポートがガス管路によってアキュム
レータ７の入口に接続される。一方の切換えポートがガ
ス管路によって凝縮器３のコイルのガス側端口に接続さ
れ、他方の切換えポートがガス管路となる冷媒管路３３
によってガス側閉鎖弁２２に接続される。凝縮器３は、
ファン１７を備える対空気形コイルから成っていて、コ
イルの液側端口が、液管路によってデフロスト用減圧装
置４のデフロスト時低圧側出口に接続される。デフロス
ト用減圧装置４は、デフロスト時高圧側入口が、ドライ
ヤ２１を介して有する液管路によって液側閉鎖弁２３に
接続される。

【００１８】庫内ユニットＢにおいて、冷却用減圧装置
５は、冷却時高圧入口側がフィルタ２０を介して液側閉
鎖弁２３に接続され、冷却時低圧側出口が液管路によっ
て蒸発器６のコイルの液側端口に接続される。蒸発器６
は、ファン１８を備える対空気形コイルから成ってい
て、コイルのガス側端口が逆止弁１３を介してガス側閉
鎖弁２２に接続される。蒸発器６には、ファンガードヒ
ータ１５およびドレンパンヒータ１６が付設されてい
て、逆止弁１４とファンガードヒータ１５とドレンパン
ヒータ１６との直列冷媒回路を形成し、この回路を、前
記逆止弁１３に対して並列に接続して、デフロスト運転
時にだけ冷媒が導かれるように形成している。

【００１９】図１図示の一実施例は、圧縮機１の吐出ガ
ス圧力が設定圧力以上に高くならないように保護するた
めの高圧圧力開閉器２６と、デフロスト時の高圧圧力を
検出する高圧圧力開閉器２５とが室外ユニットＡに設け
られ、一方、蒸発器６のコイル温度を検出してデフロス
ト運転の完了を知るためのデフロスト終了サーモ２７が
室内ユニットＢに設けられ、さらに冷凍庫内の温度を検
出する庫内温度サーモ２８が付設されて、冷却運転およ
びデフロスト運転が制御されるようになっている。

【００２０】上記実施例は、四路切換弁２を切換え操作
して冷却運転とデフロスト運転とが交互に行われる。冷
却運転の場合は、圧縮機１、両ファン１７，１８を運転
し、四路切換弁２は非励磁の状態にすることによって、
冷媒は図１に示される実線矢印の流れとなって、凝縮器
３では凝縮潜熱の外気への放熱が行われ、蒸発器６では
蒸発潜熱と庫内空気との熱交換による庫内冷却が行われ
る。この冷却運転はタイマ制御によって３時間続けら
れ、その間、庫内温度サーモ２８によって庫内温度が一
定に保持されるように圧縮機１の発停制御が自動的に行
われる。また、感温筒２４が検出する冷媒の過熱度に応
じて、感温膨張弁１０の開度が調整される。

【００２１】冷却運転が３時間続けられると、タイマ制
御によって冷却運転がデフロスト運転に切換えられる。
デフロスト運転の場合、圧縮機１は運転を続け、両ファ
ン１７，１８は停止し、四路切換弁２は励磁して切換え
られる。冷媒は図１に示される破線矢印の流れとなっ
て、ホットガスがファンガードヒータ１５、ドレンパン
ヒータ１６、蒸発器６のコイルを順に流れて、逆止弁１
２を経た後、室外ユニットＡ側に流れる運転が行われる
ことによって、ホットガスの保有熱で蒸発器６に付着し
ている霜が溶かされる。デフロストが終了したことは、
デフロスト検出手段によって検出される。このデフロス
ト検出手段は、蒸発器６に設けられるデフロスト終了サ
ーモ２７が検出するコイル温度が２５℃になるか、ホッ
トガス圧力が２１ｋｇ／ｃｍ² の値になって高圧圧力開
閉器２５が作動するのいずれかによってデフロスト終了
信号を出力する。なお、ガードタイマがデフロスト運転
時間を計測して、１時間経過してもデフロスト検出手段
からデフロスト終了信号が出ない場合には、強制的にデ
フロストを終了するようになっていて、デフロスト終了
の信号が出されることによって、デフロスト運転は冷却
運転に切換えられる。

【００２２】図２には、図１図示実施例に設けられる制
御回路１９における運転制御の態様がフローチャートで
示される。このような制御回路１９は、マイクロコンピ
ュータなどを含んで実現される。デフロスト検出手段が
ステップｎ１においてデフロスト終了信号を出力するこ
とによって、直ちにステップｎ２に移って、デフロスト
運転は冷却運転に切換えられる。この冷却運転切換えが
実行されると同時にステップｎ３に移って、冷却運転時
間ｔが計測され、予め定められる所定時間ｔ１、たとえ
ば５分に達すると、次のステップｎ４に移行して、庫内
温度サーモ２８によって庫内の温度Ｔがチェックされ
る。庫内がたとえば０℃にセットされる冷蔵庫に用いら
れる場合は、庫内設定温度Ｔｘは１０℃に定められ、た
とえば−２０℃にセットされる冷蔵庫に用いられる場合
は、庫内設定温度Ｔｘは０℃に定められる。冷却運転が
開始時から５分経過して庫内温度Ｔが設定温度Ｔｘより
も低い場合は、ステップｎ６に移って、冷却運転時間ｔ
を計測し、さらに所定時間ｔ２、たとえば５分経過して
合計１０分経過した時点でも、Ｔ＜Ｔｘであれば冷却運
転への切換えが正常に行われていると判断されるので、
ステップｎ７に移行して、そのまま冷却運転を続行させ
る。

【００２３】一方、冷却運転開始からｔ１＝５分が経過
して庫内温度Ｔが設定温度Ｔｘ以上であるか、また、そ
の時点ではＴ＜Ｔｘであっても、さらにｔ２＝５分が経
過するまでにＴ≧Ｔｘになるかのいずれかの場合には、
ステップｎ５に移って、冷却運転を停止し、同時にブザ
ーを吹鳴し、あるいは警告灯を点火して異常を報知させ
る。このように最初の５分経過した時点、または合計１
０分に達するまでに冷凍庫内の温度が設定温度Ｔｘより
も低下しないということは、何らかの事情で四路切換弁
２が正常に切換わらず、正常な冷却運転が行われていな
いことを意味する。従って、異常状態であると判断して
運転を停止させることが必要である。この場合、ステッ
プｎ３，ｎ４，ｎ６の動作は、運転切換え検出手段の動
作に対応し、ステップｎ５の動作は制御手段の動作に対
応している。

【００２４】以上説明した一実施例は、デフロスト終了
検出後に、制御弁２の切換え動作によって正常な冷却運
転に切換わっているかを検出する運転切換え検出手段
が、庫内の温度を検出する庫内温度サーモ２８を要素と
する庫内側温度検出手段によって構成されているが、本
発明はこの他に運転切換え検出手段を、室外ユニットＡ
側での温度検出による方式としたもの、また、冷凍サイ
クルにおける冷媒の温度または圧力の変化を検出する方
式としたものなど、種々の変型になる各実施例が当然考
慮される。

【００２５】本発明の他の実施例は、図１に示される装
置において、破線で示されるように、室外ユニットＡの
凝縮器３から吹出す空気の温度を検出する吹出空気温度
サーモ３０または凝縮器３のコイル温度を検出するコイ
ル温度サーモ３１を設けて、図２におけるステップｎ４
で当該温度を検出し、予め設定されている基準温度より
も高ければ冷却運転が正常に行われていると判断するこ
とが可能である。

【００２６】さらに他の実施例は、同じく図１に示され
る装置において破線で示されるように、四路切換弁２の
切換えポートとガス側閉鎖弁２２とを接続する冷媒管路
３３の温度を検出する冷媒ガス温度サーモ３２を設け、
または蒸発器６のコイル温度を検出するサーモ２９を設
けて、図２におけるステップｎ４で、当該温度を検出
し、冷却運転が正常に行われていると低圧冷媒に対応し
て温度が低くなり、加熱運転が行われていると高圧冷媒
に対応して温度が高くなることから温度の変化によって
冷却運転であるかどうかの判断が容易、確実に行える。
またこの判断は、冷媒管路３３の圧力を検出することに
よっても、容易かつ確実に行うことができる。

【００２７】さらに他の実施例として、図１に示される
装置において、凝縮器３とデフロスト用減圧装置４とを
接続する液管路の圧力を検出する方式を採用したものも
挙げられる。この場合は、冷却運転では高圧圧力で高値
が検出され、デフロスト運転では低圧圧力で低値が検出
されるので、圧力の変化を図２におけるステップｎ４で
検出することによって運転切換え状態を検出することが
可能である。なお、このような圧力検出方式を採用した
場合は、図２に示されるフローチャートにおいてタイマ
による計時の条件は、温度検出方式の場合よりも短くて
良く、たとえばｔ１＝ｔ２≒２０秒程度で充分である。

【００２８】また、以上の各実施例は、デフロスト運転
を冷却サイクルとは逆方向の冷媒循環サイクルによって
行わせる装置で実現しているけれども、本発明は、装置
自身の冷媒が保有する熱をデフロスト熱源として利用し
得るものであれば、他の例であっても良い。たとえば凝
縮器コイルと冷却用減圧装置とをバイパスしてホットガ
スを蒸発器に導かせる単純ホットガスデフロスト方式に
も適用されるものであり、この方式の場合にも切換電磁
弁が塵埃などの「かみ込み」よって開閉作動しないこと
があるので、本発明装置を用いることは好ましく、この
ような変型例も当然本発明の範囲に包含される。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ホットガ
スによるデフロスト運転が終了して冷却運転に切換えら
れた時に、運転切換え検出手段２８が庫内温度、冷媒圧
力、温度など冷却運転が正常に行われているか、否かで
変化する現象を検出して、正常な冷却運転に切換わって
いなければ運転を停止したり、警報出力したりすること
ができる。したがって、四路切換弁などの制御弁２が正
常に作動しなくて、切換え指令が出されているにもかか
わらずデフロスト運転が続行されるような場合には、い
ち早く、正常化のために対応することができるので、庫
内貯蔵品の品質劣化を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置回路図である。

【図２】図１に示される実施例における運転制御回路１
９の制御態様を示すフローチャートである。

【図３】先行技術である冷凍装置の運転制御の態様を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１圧縮機２制御弁３凝縮器４デフロスト用減圧装置５冷却用減圧装置６蒸発器９キャピラリチューブ１０感温膨張弁１９制御回路２７デフロスト終了サーモ２８庫内温度サーモ２９蒸発器コイル温度サーモ３０凝縮器吹出空気温度サーモ３１凝縮器コイル温度サーモ３２冷媒ガス温度サーモ３３冷媒管路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機１、凝縮器３、冷却減圧装置５、
蒸発器６、冷却運転とデフロスト運転とで切換わる制御
弁２を備え、制御弁２の切換え動作によって冷却運転と
ホットガスによるデフロスト運転とに切換えられる冷凍
装置において、デフロストが終了したことを検出するデフロスト検出手
段２７と、デフロスト検出手段２７がデフロスト終了を検出した後
に、制御弁２の切換え動作によって冷却運転に切り換わ
っているかを検出する運転切換え検出手段２８とを含む
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】前記運転切換え検出手段２８が、蒸発器
６が設けられる庫内の温度変化に対応して変化する温度
を検出する温度検出手段２８，２９を含むことを特徴と
する請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】前記運転切換え検出手段２８が、凝縮器
３側の温度変化に対応して変化する温度を検出する温度
検出手段３０，３１を含むことを特徴とする請求項１記
載の冷凍装置。
【請求項４】前記運転切換え検出手段２８が、前記制
御弁２の切換え時に冷媒圧力が変化する冷媒管路の圧力
を検出する圧力検出手段を含むことを特徴とする請求項
１記載の冷凍装置。
【請求項５】前記運転切換え検出手段２８が、デフロ
スト終了後所定時間経過して検出動作するようにしたこ
とを特徴とする請求項２，３または４に記載の冷凍装
置。