JPH08303912A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 除霜運転時、四方弁２と蒸発器８とを繋ぐ配
管15内を流れる高温のガス冷媒によってこの配管15を被
覆する断熱材が劣化するのを防止する。 【構成】 圧縮機１と四方弁２とを繋ぐ吐出配管17中に
放熱器11を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍庫の庫内空気を冷却
するのに好適な冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来の冷凍装置の１例が図
４に示されている。冷凍運転時、圧縮機１から吐出され
た高温・高圧のガス冷媒は三方弁20を経て凝縮器３に入
り、ここで放熱することによって凝縮液化する。液化し
た冷媒は受液器４内に一旦貯溜された後、逆止弁23を経
てドレンパンヒータ５に入り、ここで図示しないドレン
パンを暖めることにより自身は冷却されて電磁弁６に至
る。

【０００３】冷凍運転中、この電磁弁６は開放されてい
るので、液冷媒は電磁弁６を経て絞り機構７に入り、こ
こで減圧された後、蒸発器８に入り、ここで送風機24に
よって送られる冷凍庫内の空気を冷却することによって
蒸発気化する。ガス化した冷媒はアキュムレータ９を経
て圧縮機１に戻る。

【０００４】蒸発器８に流入する庫内空気の温度が適温
になると、電磁弁６が閉止される。これに伴って回路内
の低圧圧力が次第に低下して所定圧力に達すると、これ
を検知した圧力スイッチからの信号により圧縮機１が停
止する。

【０００５】圧縮機１の停止によって庫内空気の温度が
上昇して所定温度になると、電磁弁６が開放され、これ
に伴って冷媒が蒸発器８に流入して低圧圧力が上昇する
ので、圧縮機１は再度運転を始める。この繰り返しによ
り蒸発器８に流入する庫内空気は適温（例えば、-20
℃) に維持される。

【０００６】上記冷凍運転によって庫内空気中の水分が
蒸発器８の外表面に霜となって付着する。このため適当
な時間間隔毎に除霜運転が行われる。この除霜運転時に
は三方弁20が切り換えられると同時に電磁弁21が開放さ
れる。これにより圧縮機１から吐出された高温のガス冷
媒は三方弁20からバイパス管22を経てドレンパンヒータ
５に入る。また、ドレンパンヒータ５内の圧力が低い間
は受液器４内に貯溜されていた冷媒も逆止弁23を経てド
レンパンヒータ５に入る。

【０００７】ドレンパンヒータ５に入った冷媒はドレン
パンを暖めた後、電磁弁21を経てシュラウドヒータ10に
入り、ここで蒸発器８用の送風機24のシュラウドに付着
した霜を融かし、更に、蒸発器８に入ってその外表面に
付着した霜を融かした後、その一部は液化してアキュム
レータ９に入る。ここで液冷媒が分離され、ガス冷媒は
圧縮機１に戻る。

【０００８】この冷凍装置にあっては、除霜に供される
熱源は圧縮機１に投入される入力だけであるため、除霜
に長時間を要する。しかも、蒸発器８から流出した液冷
媒の大部分はアキュムレータ９内に保持されるため、大
きな容量のアキュムレータ９を必要とするという問題が
あった。

【０００９】これに対処するため、図５に示す冷凍装置
が提案された。この冷凍装置の冷凍運転時、圧縮機１か
ら吐出された高温・高圧のガス冷媒は四方弁２を経て凝
縮器３に入り、ここで放熱することによって凝縮液化す
る。液化した冷媒は絞り機構７にて減圧された後、蒸発
器８に入る。ここで送風機24によって送られる庫内空気
から吸熱することによって蒸発気化した後、四方弁２、
アキュムレータ９を経て圧縮機１に戻る。

【００１０】蒸発器８の外表面に所定量以上の霜が付着
すると、四方弁２を上記と逆に切り換えることによって
除霜運転が開始される。除霜運転時、圧縮機１から吐出
された高温・高圧のガス冷媒は四方弁２を経て蒸発器８
に入り、ここでその外表面に付着した霜を融かすことに
よりその一部又は全部が液化する。

【００１１】次いで、この冷媒は逆止弁12を経てドレン
パンヒータ５に入り、ここで更に放熱してドレンパンを
暖める。次いで、絞り機構14で減圧された後、凝縮器３
で吸熱することにより蒸発気化し、しかる後、四方弁２
及びアキュムレータ９を経て圧縮機１に戻る。

【００１２】この冷凍装置においては、通常、蒸発器
８、ドレンパンヒータ５、絞り機構７、14、逆止弁12等
からなる部分が圧縮機１、四方弁２、アキュムレータ９
等からなる部分から距離を隔てて設置されており、従っ
て、蒸発器８と四方弁２とを結ぶ配管15は現地工事とな
る。

【００１３】この配管15はこれから放散される熱を低減
するために断熱材で被覆されているが、発泡ポリスチレ
ン等からなる断熱材は耐熱性に劣るので、除霜運転時こ
の配管15内を流れる高温のガス冷媒の温度に耐えられな
いため、特別の高価な断熱材を必要とするという問題が
あった。

【００１４】また、除霜運転時、低圧圧力が高くなるの
で、圧縮機１の負荷が過大になるのを回避するため、通
常、吸入圧力調整弁を設けており、このコストが嵩むと
いう問題があった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、圧縮機、四方弁、凝縮器、絞り機構、蒸発器を
配管により接続してなる冷凍サイクルを具備し、除霜運
転時上記四方弁を冷凍運転時と逆に切り換える冷凍装置
において、上記圧縮機と四方弁とを繋ぐ吐出配管中に放
熱器を設けたことを特徴とする冷凍装置にある。

【００１６】他の特徴とするところは、上記放熱器を空
冷凝縮器と並設したことにある。

【００１７】

【作用】本発明においては、冷凍運転時、圧縮機から吐
出された冷媒は放熱器、四方弁、凝縮器、絞り機構、蒸
発器をこの順に流過して圧縮機に戻る。この間、放熱器
は凝縮器として機能するので冷凍能力を低下させること
はない。

【００１８】除霜運転時には四方弁が上記と逆に切り換
えられるので、圧縮機から吐出された冷媒は放熱器、四
方弁、蒸発器、絞り機構、凝縮器をこの順に流過して圧
縮機に戻る。この間、放熱器を流過することによって冷
媒ガスの温度が低下するので、四方弁と蒸発器とを繋ぐ
配管を被覆する断熱材が劣化することはない。

【００１９】放熱器を空冷凝縮器と併設すれば、放熱器
は空冷凝縮器を流過する空気に放熱する。

【００２０】

【実施例】本発明の１実施例が図１に示されている。図
１に示すように、圧縮機１と四方弁２とを繋ぐ吐出配管
17中に放熱器11が介装されている。冷凍運転時、圧縮機
１から吐出された高温のガス冷媒は吐出配管17を経て放
熱器11に入り、ここで保有する熱の一部を放熱すること
によって温度が若干低下する。

【００２１】このガス冷媒は四方弁２を経て凝縮器３に
入り、ここで更に放熱することによって凝縮液化を完了
する。液化した冷媒は逆止弁13を経て受液器４に入り、
この中に一旦貯溜される。受液器４を出た冷媒はドレン
パンヒータ５に入り、ここで図示しないドレンパンを暖
めることで自身は更に冷却されて電磁弁６に至る。

【００２２】冷凍運転中この電磁弁６は開放されている
ため、液冷媒は電磁弁６を経て絞り機構７に入り、ここ
で減圧された後、蒸発器８に入り、ここで送風機24によ
って送られる庫内空気を冷却することによって蒸発気化
する。ガス化した冷媒は配管15、四方弁２及びアキュム
レータ９を経て圧縮機１に戻る。

【００２３】この冷凍運転によって蒸発器８に流入する
庫内空気の温度が適温になると、電磁弁６が閉止され、
これによって低圧圧力が降下して所定値以下になると、
これを検知した圧力スイッチからの信号により圧縮機１
が停止する。

【００２４】圧縮機１の停止により庫内空気の温度が上
昇して所定温度になると、電磁弁６が開放され、これに
よって低圧圧力が上昇すると、圧縮機１は再度運転を始
める。この繰り返しにより蒸発器８に流入する庫内空気
は適温に維持される。

【００２５】除霜運転時には四方弁２が上記と逆に切り
換えられる。圧縮機１から吐出された高温のガス冷媒は
吐出配管17を経て放熱器11に入り、ここで放熱すること
によってその温度が若干低下する。このガス冷媒は四方
弁２、配管15を経て蒸発器８に入り、ここで放熱するこ
とによってその外表面に付着した霜を融かすことにより
その一部が凝縮する。

【００２６】この冷媒はシュラウドヒータ10に入り、こ
こで蒸発器８用の送風機24のシュラウドに付着した霜を
融かすことによって更に放熱し、次いで、ドレンパンヒ
ータ５に入り、ここでドレンパンを暖めることによって
液化を完了する。

【００２７】液化した冷媒は受液器４、絞り機構14を経
て凝縮器３に入り、ここで送風機16によって送られる外
気より吸熱することによって蒸発気化する。気化した冷
媒は四方弁２及びアキュムレータ９を経て圧縮機１に戻
る。

【００２８】しかして、冷凍運転時、放熱器11は凝縮器
として機能するので、冷凍能力を低下させることはな
い。また、除霜運転時、放熱器11で放熱することによっ
て温度が低下したガス冷媒が配管15を流れるので、この
配管15を被覆する断熱材として発泡ポリスチレンフォー
ム等の安価な断熱材を用いることができる。また、除霜
運転時、絞り機構14によって低圧圧力を調整しうるの
で、図４に示す従来のもののように吸入圧力調整弁を設
ける必要がなくなる。

【００２９】なお、図２に示すように、放熱器11を空冷
凝縮器３と併設すれば、送風機16によって送風される外
気に放熱することができるので、所定の放熱量を確保で
きる。

【００３０】また、図３に示すように、吐出配管17に対
して並列にバイパス回路18を設け、このバイパス回路18
に放熱器11及び開閉弁19を介装して、この開閉弁19を除
霜運転時のみ開いて放熱器11に冷媒ガスを流過させるこ
とによりこれを降温させることができる。

【００３１】なお、圧縮機１に液インジェクション回路
を経て冷媒を噴射させるようにすることができる。ま
た、絞り機構14はキャピラリチューブ、低圧膨張弁、温
度式膨張弁のいずれであってもよい。特に、液インジェ
クション回路によって圧縮機１から吐出されるガスの過
熱度を一定に保つことができるときは、放熱器11の放熱
量を小さくすることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明においては、圧縮機と四方弁とを
繋ぐ吐出配管中に放熱器を設けたため、除霜運転時、四
方弁から蒸発器に至る配管内を流過する冷媒ガスの温度
を低下させることができる。この結果、この配管を被覆
する断熱材として発泡ポリスチンフォーム等の耐熱性が
低いが安価な断熱材を用いることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の冷媒回路図である。

【図２】本発明の第２の実施例の冷媒回路図である。

【図３】本発明の第３の実施例の冷媒回路図である。

【図４】従来の冷凍装置の冷媒回路図である。

【図５】従来の他の冷凍装置の冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 凝縮器 ７、14 絞り機構 ８ 蒸発器 17 吐出配管 11 放熱器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、四方弁、凝縮器、絞り機構、蒸
   発器を配管により接続してなる冷凍サイクルを具備し、
   除霜運転時上記四方弁を冷凍運転時と逆に切り換える冷
   凍装置において、 上記圧縮機と四方弁とを繋ぐ吐出配管中に放熱器を設け
   たことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 上記放熱器を空冷凝縮器と並設したこと
   を特徴とする請求項１記載の冷凍装置。