JPS63251780A - 冷凍装置における運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ホットガスのバイパス路を備え、蒸発器にホ
ットガスをバイパスさせて能力制御を行うと共に、フロ
スト時、バイパスするホットガスにより蒸発器並びにド
レンパンのデフロストを行うようにした冷凍装置におけ
る運転制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えば特開昭８１−２９６５２号公報記載のもの
では、圧縮機の吐出側から蒸発器側にホットガスバイパ
ス路を介装し、前記蒸発器にホットガスをバイパスさせ
て、コンテナや冷蔵庫等の庫内温度を、例えば−５℃〜
−６℃以下のフローズン領域から、−５℃〜−６℃より
高い温度のチルド領域に制御できるようにすると共に、
前記バイパス路から開閉機構を介してドレンパンヒータ
を分岐し、かつ、該ヒータを前記蒸発器の空気吹出側で
あってドレンパンの上部位置に配設して、通常の能力制
御運転時即ちチルド領域での運転時には、前記開閉機構
を閉じて前記バイパス路にバイパスするホットガスをド
レンパンヒータには経由させずに蒸発器に導入する一方
、フロスト時にのみ、前記ドレンパンヒータに、前記バ
イパス路にバイパスするホットガスを流して蒸発器と共
にドレンパンのデフロストが行えるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 所で、チルド領域での運転時において、コンテナ等の庫
内に、肉類や野菜等の生鮮食料品が収容される場合には
、これら品物から水分が蒸発してしまわないように一般
に前記庫内を高湿度に保つ必要があるが、一方で前記庫
内に、ゆり根やチューリップ等の球根類あるいはコーヒ
ー豆といった品物が収容される場合には、逆に低湿度に
保つことが必要となる。

しかして、上記した従来のものでは、チルドＭ　Ｍでの
運転時、ホットガスバイパス路をバイパスするホットガ
スは、ドレンパンヒータには流されずに直接的に蒸発器
に導入されることとなるのであるが、この蒸発器に導入
されるホットガスの保有する熱ｍは、凝縮及び膨張作用
を経た後の液冷媒を“加熱して蒸発温度を高め、本来の
目的である蒸発器の能力低下に使われるにすぎず、蒸発
器を通過する通過空気を温度制御することはできても、
その通過空気の湿度制御を目的とした再熱には全く寄与
することはできないのであって、コンテナ等の庫内に球
根類等の低湿度を好む品物が収容される場合には、それ
に応じた適性な除湿運転が行えないのであった。

そこで、一般には、前記バイパス路から分岐するドレン
パンヒータとは別個に、蒸発器の空気吹出側に電気ヒー
タを配設して湿度制御のための再熱器とすることが考え
られるのであるが、かくする場合には、電気ヒータのオ
ン／オフ制御回路やその安全装置等も設ける必要があっ
てコスト高となるのであるし、又、この電気ヒータと圧
縮機とが同時に運転されることから省エネルギーの要求
にも反するといった新たな間通が生じるのである。

本発明の目的は、能力制御運転と、蒸発器並びにドレン
パンのデフロスト運転とが行えるという従来技術の利点
を活かしながら、電気ヒータ等を新たに付加することも
なく、低能力運転時即ちチルド領域での運転時に、庫内
に収容する品物の特性等に応じて除湿運転が選択的に行
える冷凍装置における運転制御装置を提供する点にある
。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明では、圧縮機（１）から吐出するホットガ
スを蒸発器（５）にバイパスさせるホットガスバイパス
路（８）と、そのバイパスするホットガス量を調節して
能力制御を行い、かつ、フロスト時ホットガスを蒸発器
（５）に循環させてデフロスト運転を行うホットガス弁
（７）と、前記バイパス路（８）の途中に開閉機構（９
）を介して分岐するドレンパンヒータ（８０）とを備え
、このヒータ（８０）を、蒸発器（５）の空気吹田側に
位置させた冷凍装置における運転制御装置であって、温
度設定器（５３）と、前記蒸発器（５）を通過する通過
空気温度を検出する温度検出器（５５）と、この温度検
出器（５５）による検出結果に基づいて前記ホットガス
弁（７）を作動させ前記蒸発器（５）の能力制御を行う
能力制御指令手段と、湿度設定器（５０）と、能力制御
運転時、該湿度設定器（５０）の指示に基づいて前記開
閉機構（９）を作動させ、前記ドレンパンヒータ（８０
）を再熱器として除湿制御を行う除湿運転指令手段と、
デフロスト運転時、前記開閉ｍ横（９）を作動させ、前
記ドレンパンヒータ（８０）を加熱器としてドレンパン
（１５）の加熱制御を行うドレンパン加熱指令手段とを
備えていることを特徴とするものである。

（作用） 温度検出器（５５）による検出結果に基づいて能力制御
を行う時、ホットガス弁（７）が作動されて、ホットガ
スがバイパス路（８）を介して蒸発器（５）に導入され
、該蒸発器（５）での冷却量を減少して能力低下がなさ
れるのであり、又、この能力制御運転時に、湿度設定器
（６０）の指示に基づいて除湿運転が指令された時には
、開閉機構（９）が作動されて、前記バイパス路（８）
に流れるホットガスがドレンパンヒータ（８０）に導入
され、該ヒータ（８０）が、前記蒸発器（５）にて通過
空気を除湿する場合の再熱おとして利用されて、除湿制
御が行われるのであり、更に、デフロスト運転が指令さ
れた時にも、開閉機構（９）が作動されて、前記バイパ
ス路（８）に流れるホットガスがドレンパンヒータ（８
０）に導入され、該ヒータ（８０）が、ドレンパン（１
５）の加熱器として利用されて、ドレンパン（１５）の
デフロストも行われるのである。

（実施例） 第１図に示すものは例えば冷凍コンテナ等に装備される
冷凍装置であり、圧縮機（１）の吐出ガス管（１１）側
から、ファン（Ｆ２）を付設する凝縮器（２）、受液器
（３）、均圧管（４０）及び感温筒（４４）をもつ感温
膨張弁（４）、ファン（Ｆ）を付設する蒸発器（５）、
アキュムレータ（６）を順次冷媒配管（１０）を介して
接続、すると共に、前記吐出ガス管（１１）と蒸発器（
５）の入口側に介装する分流器（４５）との間に、ホッ
トガス弁（７）を介して圧縮ｅｉ（１）から吐出するホ
ットガスを前記凝縮器（２）及び膨張弁（４）を側路し
て蒸発器（５）に導くホットガスバイパス路（８）を設
けたものである。

前記ホットガス弁（７）は、主として電圧に比例して前
記バイパス路（８）に対する弁開度を０％〜１００％に
制御可能とした電動式三方弁を用い、その電動部（２０
Ｍ）の駆動により、前記蒸発器（５）へのホットガスバ
イパス量を調節するようにしている。

前記バイパス路（８）の途中からは、三方弁で構成する
開閉機構（９）を介してドレンパンヒータ（８０）を分
岐し、かつ、該ヒータ（８０）をその短絡路（８１）に
迂回状に接続しており、前記切換機構（９）の切換えに
より、前記バイパス路（８）にバイパスするホットガス
を、一旦前記ヒータ（８０）に経由させた後に蒸発器（
５）にバイパスさせる場合と、前記ヒータ（８０）に経
由させずに直接蒸発器（５）にバイパスさせる場合とが
選択できるようしている。

又、前記ヒータ（８０）は、ファン（Ｆ）による蒸発器
（５）の空気吹出側であって、該蒸発器（５）を通過す
る空気からの結露水等を受止めるドレンパン（１５）の
上部に配設し、吹出空気の再熱と、ドレンパン（１５）
の解氷とが行えるようにしている。

尚、第１図のものでは、前記膨張弁（４）の均圧管（４
０）を、三方弁（４３）並びに第１及び第２接続管（４
１）（４２）を介して、前記蒸発器（５）の出口側の低
圧配管（１２）と、前記バイパス路（８）とにそれぞれ
接続し、前記均圧管（４０）に、低圧圧力又はホットガ
ス圧力を選択的に導入させて、前記膨張弁（４）の弁開
度を調節できるようにしている。

しかして、以上構成する冷凍装置の運転制御は、第２図
に示すコントローラ（１００）を用いて行うのである。

前記コントローラ（１００）は７１クロコンピユータ等
で構成するものであって、その入力側には、蒸発器（５
）の通過空気を温度制御する温度制御系の入力として、
コンテナ庫内の温度を任彦設定する温度設定器（５０）
と、蒸発器（５）の吸込及び吹出側にそれぞれ介装する
リターン及びサプライセンサー（Ｒ８）（ＳＳ）から成
る温度検出器（５５）とを接続すると共に、前記通過空
気に対する湿度制御系の入力として、前記店内の設定湿
度を入力する湿度入力器（６１）とマニュアル操作で除
湿時の再熱を指令する除湿スイッチ（６Ｈ）とを併用し
て成る湿度設定ｍ（８０）と、蒸発器（５）の吸込側に
介装する湿度検出器（６５）とを接続する一方、蒸発器
（５）及びドレンパン（１５）に対するデフロストの制
御系入力として、蒸発器（５）の吹出側に介装するエア
プレッシャスイッチ（ＡＰＳ）、マニュアル操作でデフ
ロスト運転を指令するデフロストスイッチ（３Ｄ）、及
びデフロストの終了を検出するための低圧配管（１２）
に流れるガス温度を検出するサーミスタ（Ｔｈ）を接続
している。

一方、前記コントローラ（１００）の出力側には、圧縮
機（１）のモータ（ＭＣ）を発停する電磁継電器（８８
Ｃ）、蒸発器側ファン（Ｆ）のモータ（ＭＦ）を発停す
る電磁継電器（８８Ｆ）並びに該モータ（ＭＦ）を極数
変更等により回転数を変化させて蒸発器（５）の通過空
気を高風息と低風ｎとに切換える電磁継電器（８８ＦＨ
）、凝縮器側ファン（Ｆ２）のモータ（ＭＦ２）を発停
する電磁継電器（８８Ｆ’２）、ホットガス弁（７）の
電動部（２０Ｍ）、切換弁（４３）の切換え用リレー（
２０ＲＥ）　、及び開閉機構（９）の切換え用リレー（
２０ＲＤ）を接続している。

尚、前記電磁継電器（８８Ｇ）（８８Ｆ）の通電回路に
は、吐出ガス管（１１）に配設する高圧圧力検出器（Ｈ
ＰＳ）並びに、圧縮機モータ（ＭＣ）の過電流リレー（
５１Ｃ）及びサーモスイッチ（４９Ｃ）を直列に介装し
ており、更に、ファン用の前記電磁継電器（８８Ｆ）に
は、そのファンモータ（ＭＦ）のサーモスイッチ（４９
ＣＦ）を直列に介装している。

そして、前記コントローラ（１００）に、前記４度検出
器（５５）による検出結果に基づいて電動部（２０Ｍ）
を駆動制御し、ホットガス弁（７）を作動させて蒸発器
（５）の能力制御を行う能力制御指令手段と、能力制御
運転即ちチルド運転時、湿度設定器（６０）の指示に基
づいてリレー（２０ＲＤ）をオンにして開閉機構（９）
を作動させ、ドレンパンヒータ（８０）を再熱器として
除湿制御を行う除湿運転指令手段と、デフロスト運転時
、同じく前記リレー（２０ＲＤ）をオンにして開閉機構
（９）を作動させ、ドレンパンヒータ（８０）を加熱器
としてドレンパン（１５）の加熱制御を行うドレンパン
加熱指令手段とを組込むのであり、チルド運転、フロー
ズン運転、及びデフロスト運転の３種類の各運転モード
について下記の如く制御するのである。

以下、第３図のフローチャートに基づいて各運転モード
ごとに説明する。

■チルド運転 温度設定器（５０）による設定温度によって、チルド運
転とフローズン運転とが切り分けられるものであるが、
このチルド運転時には、温度４’ｌ［（５５）を構成す
るリターンセンサー（Ｒ８）の検出温度と、温度設定器
（５０）による設定温度とを比較して、電動部（２０Ｍ
）の駆動制御を行い、この電動部（２０Ｍ）の駆動制御
により、ホットガス弁（７）をバイパス路（８）に対し
て開く共に、その弁開度を、前記検出温度と設定温度と
に基づいて所謂ＰＩＤ制御し、バイパス路（８）に庫内
温度にマツチした適量のホットガスをバイパスするので
ある。

又、この時、リレー（２０ＲＥ）をオンにして切換弁（
４３）を、均圧管（４０）と第２接続管（４２）とが連
通ずるよう切換えて、バイパス路（８）をバイパスする
ホットガス圧力を均圧管（４０）に導入させて膨張弁（
４）の弁開度を絞り込み、蒸発器（５）に導入するホッ
トガスの加熱量に見合って、膨張弁（４）から蒸発器（
５）に投じられる液冷媒量を最適に設定するのであり、
更に、電磁継電器（８８ＦＨ）をオンにしてファン（Ｆ
）を高風量に設定するのである。

そして、湿度設定器（６０）を構成する湿度入力器（６
１）もしくは除湿スイッチ（６Ｈ）により除湿指示が出
された場合、即ち、湿度検出器（６５）の検出湿度に対
し湿度入力器（６１）による設定湿度が低い場合か、も
しくは除湿スイッチ（６Ｈ）がオンされた場合には、前
記リレー（２０ＲＤ）をオンにして開閉機構（９）を作
動させ、バイパス路（８）をバイパスするホットガスを
、ドレンパンヒータ（８０）に経由させて、該ヒータ（
８０）を、蒸発器（５）にて通過空気を除湿する場合の
再熱器として利用するのであり、該再熱器での昇温分に
見合う蒸発器（５）での冷却量に応じて、通過空気中か
らその湿分を凝縮回収して所定の除湿制御を行うのであ
る。

尚、前記除湿スイッチ（６Ｈ）による除湿制御の指令に
ついては、該スイッチ（６Ｈ）がオンされた場合に、−
律的にリレー（２０ＲＤ）をオンにする他に、コントロ
ーラ（１００）内で予め設定する対比設定湿度と、前記
湿度検出器（６５）との比較により、リレー（２０ＲＤ
）をオン／オフ制御することも可能である。

■フローズン運転 フローズン運転時には、電動部（２０Ｍ）を例えばオフ
にすることにより、ホットガス弁（７）のバイパス路（
８）に対する弁開度を０％と成して、ホットガスのバイ
パスは行わずに、圧縮機（１）からの吐出ガスの全量を
、凝縮器（２）側から循環させて通常の冷凍サイクルで
運転を行うようにするのである。

又、この場合、前記リレー（２０ＲＥ）をオフにして、
前記切換弁（４３）を第１接続管（４１）側に切換えて
、均圧管（４０）には低圧圧力を導入するのであり、更
に、電磁継電器（８８ＦＨ）をオフにして、前記ファン
（Ｆ）の風量を低風量にするのである。

そして、この場合、バイパス路（８）にはホットガスは
バイパスさせないのであるから、リレー（２０ＲＤ）の
オン／オフ制御によるドレンバイパスヒータ（８０）へ
のホットガスのバイパス制御も無関係となり、除湿制御
は行われないのである。

尚、このフローズン運転の場合には、温度検出器（５５
）（この場合、通過空気の再熱がないのでリターンセン
サーＲ８でもサプライセンサーＳＳでもどちらでもよい
）の検出温度と、温度設定器（５０）の設定温度とを比
較して、圧縮機（１）及び各ファン（Ｆ）（Ｆ２）の発
停制御つまりは電磁継電器（８８Ｃ）（８８Ｆ）（８８
Ｆ２）のオン／オフ制御がなされるのである。

■デフロスト運転 上記したチルド運転もしくはフローズン運転を行ってい
る時に、蒸発器（５）がフロストしてエアプレッシャス
イッチ（ＡＰＳ）が作動したり、デフロストスイッチ（
３Ｄ）をオンしたり、あるいは又、コントローラ（１０
０）に内蔵するデフロストタイマが作動したりした場合
には、デフロスト運転に移行するのであるが、このデフ
ロスト運転時には、電動部（２０Ｍ）の駆動により、ホ
ットガス弁（７）のバイパス路（８）に対する弁開度を
１００％と成して、ホットガスの全Ｈをバイパス路（８
）にバイパスさせて、蒸発器（５）の着霜を短時間で除
去するようにしているのである。

そして同時に、（２０ＲＤ）をオンにして開閉機構（９
）を作動させ、バイパス路（８）をバイパスするホット
ガスを、ドレンパンヒータ（８０）に経由させて、前記
ヒータ（８０）が付設されたドレンパン（１５）を加熱
して、該ドレンパン（１５）上での凍結水等を速やかに
解凍及び排出できるようにしているのである。

尚、このデフロスト運転の場合、サーミスタ（Ｔｈ）に
よる低圧ガスの検出温度が所定値に達した時、あるいは
コントローラ（１００）に内蔵するタイマ等によりデフ
ロストが終了した時には、基本的にはリレー（２０ＲＤ
）をオフにして、ドレンパンヒータ（８０）へのホット
ガスの導入を中止するのであるが、例えばデフロスト運
転への移行前の運転がチルド運転であって除湿制御がな
されている時には、リレー（２０ＲＤ）のオン状態を維
持してドレンパンヒータ（８０）へのホットガスの導入
を継続するのである。

かくして、上記各運転モード■〜■について詳述した如
く、フローズン運転からチルド運転にわたる能力制御運
転が行えると共に、フロスト時には蒸発器（５）に加え
てドレンパン（１５）のデフロストが速やかに行えると
いう利点をもちながら、しかも、ドレンパンヒータ（８
０）ｅ単にデフロストのための加熱器として利用するだ
けでなく、チルド運転時において、蒸発器（５）の通過
空気を除湿する場合の再熱器として利用することができ
、庫内に収容される品物に応じて適性な除湿制御が行え
るのである。

尚、上記チルド運転時に除湿を行う時、湿度入力器（６
１）の設定湿度に対する湿度検出器（６５）の検出結果
いかんによっては、又は、除湿スイッチ（６Ｈ）による
除湿指令の場合には予め設定する対比設定湿度に対する
湿度検出器（６５）の検出結果いかんによっては、前記
バイパス路（８）のホットガス圧力の均圧管（４０）へ
の導入を遮断して、膨張弁（４）のホットガスによる開
度調節を解除するようにしてもよい。

かくする場合には、膨張弁（４）での弁開度の絞り込み
が解除されて、蒸発器（５）側へ供給する液冷媒量が増
加でき、該蒸発器（５）での冷却量を増加できて、さら
に良好な除湿効果が期待できるのである。

又、上記実施例では、除湿スイッチ（６Ｈ）をコントロ
ーラ（１００）の入力側に接続して、該フントローラ（
１００）内において、このスイッチ（６Ｈ）とデフロス
トスイッチ（３Ｄ）とのオン／オフ状態を識別できるよ
うにすると共に、このスイッチ（６Ｈ）がオンされた場
合、コントローラ（１００）内において湿度検出器（６
５）との比較対象とされる対比設定湿度を設定できるよ
うにしたが、もっと構成を簡単にするためには、第２図
中に想像線で示すように、開閉機構（９）を操作するリ
レー（２０ＲＤ）のコントローラ（１００）側からの励
磁回路に対して並列に、前記リレー（２０ＲＤ）を強制
励磁する励磁線路（２００）を介装して、該励磁線路（
２００）に除湿スイッチ（ＯＨ”）を介装するようにし
てもよいのである。

更に、上記実施例では、温度検出Ｃ（５５）としてリタ
ーン及びサプライの２つのセンサーを用いたが例えばリ
ターンセンサー（Ｒ３）だけを用いてもよいし、又、湿
度設定器（６０）として湿度入力器（６１）と除湿スイ
ッチ（６Ｈ）とを併用したが、その内１つだけを用いる
ようにしてもよいのは云うまでもない。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、フローズン領域での運
転からチルド領域での運転にわたる能力制御運転と、蒸
発器（５）だけでなくドレンパン（１５）のデフロスト
運転も行えるという利点を備えながら、電気ヒータ等を
新たに付加することもなく、即ちコスト高や省エネルギ
ーに反するといった弊害もなく、低コスト及び省エネル
ギーで、チルド領域での低能力運転時に、湿度設定器（
６０）の指示に基づいて、ホットガスバイパス路（８）
を流れるホットガスを、ドレンパンヒータ（８０）に選
択的に導入できて、該ヒータ（８０）を、蒸発器（５）
にてその通過空気を除湿する場合の再熱器として利用す
ることができるのであり、コンテナ等の庫内に収容され
る品物の特性等に応じて、除湿運転が選択的に行え、冷
凍装置としての適用範囲を広範囲なものと成し得るに至
ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御装置を備える冷凍装置の冷媒
配管系統図、第２図は同制御装置の概略電気回路図、第
３図■〜■はその制御手順を示すフローチャートである
。 （１）・・・・圧縮機 （２）・・・・凝縮器 （５）・・・・蒸発器 （７）・・・・ホットガス弁 （８）・・・・ホットガスバイパス路 （９）・・・・開閉機構 （１５）・・・・ドレンパン （５０）・・・・温度設定器 （５５）・・・・温度検出器 （６０）・・・・湿度設定器 （８０）・・・・ドレンパンヒータ ッ１．第五図 第

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　圧縮機（１）から吐出するホットガスを凝縮器
   （２）を側路して蒸発器（５）に導くホットガスバイパ
   ス路（８）と、前記蒸発器（５）にバイパスするホット
   ガス量を調節して能力制御を行い、かつ、フロスト時前
   記ホットガスを前記蒸発器（５）に循環させてデフロス
   ト運転を行うホットガス弁（７）と、前記ホットガスバ
   イパス路（８）の途中に開閉機構（９）を介して分岐す
   るドレンパンヒータ（８０）とを備え、このドレンパン
   ヒータ（８０）を、前記蒸発器（５）の空気吹出側に位
   置させた冷凍装置における運転制御装置であって、温度
   設定器（５０）と、前記蒸発器（５）を通過する通過空
   気温度を検出する温度検出器（５５）と、この温度検出
   器（５５）による検出結果に基づいて前記ホットガス弁
   （７）を作動させ前記蒸発器（５）の能力制御を行う能
   力制御指令手段と、湿度設定器（６０）と、能力制御運
   転時、該湿度設定器（６０）の指示に基づいて前記開閉
   機構（９）を作動させ、前記ドレンパンヒータ（８０）
   を再熱器として除湿制御を行う除湿運転指令手段と、デ
   フロスト運転時、前記開閉機構（９）を作動させ、前記
   ドレンパンヒータ（８０）を加熱器としてドレンパン（
   １５）の加熱制御を行うドレンパン加熱指令手段とを備
   えていることを特徴とする冷凍装置における運転制御装
   置。