JPS61159072A

JPS61159072A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPS61159072A
Application number: JP28080984A
Authority: JP
Inventors: 庄蔵亀山
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-07-18
Also published as: JPH0263152B2

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）本発明は冷凍装置、詳しくは能力制御用バイパス路を備
え、蒸発器にホットガスを導いて、コンテナ又は冷蔵庫
などの庫内温度を、例えば−５℃〜−６℃より高い温度
のチルド領域に制御すると共に、デフロスト運転を行な
う一方、ドレンパンヒータを設けて、ドレンパン内の氷
結ドレンを加熱し、ドレン詰りを防ぐ如（した冷凍装置
に関する。

（従来の技術）此種冷凍ｖｔ置として次の如く構成したものは、特願昭
５９−１５０７５０号において先に提案した。即ち、こ
の冷凍装置は、第２図に示した如く圧縮機（Ａ）から吐
出されるホットガスの一部又は全量を凝縮器（Ｃ）に供
給することなく蒸発器（Ｅ）に供給する能力制御用バイ
パス路（Ｈ）と、ドレンパン内のドレンを加熱するドレ
ンパンヒータ（ＤＨ）とを設けると共に、三方電磁弁（
ＳＶ）と、電圧に比例して弁開度を例えば０〜１００％
に制御する二方比例弁（ＭＶ）とを用いることによって
、蒸発器（Ｅ）の能力制御時、ホットガスが前記ドレン
パン内−９（ＤＨ）を流れるのを防止し、前記蒸発器（
Ｅ）で冷却された空気がドレンパンヒータ（ＤＨ）で加
熱されないようにして蒸発器（Ｅ）の能力を制御し、又
、デフロスト時、前記ホットガスの全量を前記ドレンパ
ンヒータ（Ｄ’Ｈ）に流して、蒸発器（Ｅ）からドレン
パン内に落下した氷結ドレンを加熱し、液化する如くし
たものである。

更に詳記すると、圧縮機（Ａ）の吐出側と凝縮器（Ｃ）
の入口側とを結ぶ吐出路（Ｂ）の途中に、前記凝縮器（
Ｃ）及び膨張弁（ＥＶ）を側路する能力制御用バイパス
路（Ｈ）を接続し、このバイパス路（Ｈ）の出口を、蒸
発器（Ｅ）の入口側に接続すると共に、前記バイパス路
（Ｈ）の前記吐出路（Ｂ）との接合部に、前記二方比例
弁（ＭＶ）を介装し、この二方比例弁（ＭＶ）により、
前記吐出路（Ｂ）内を流れるホットガスの一部を前記蒸
発器（Ｅ）を直接供給して前記蒸発器（Ｅ）の吹出空気
温度、ひいそは庫内温度をチルド領域に制御し、又、前
記ホットガスの全量を蒸発器（Ｅ）に直接供給してデフ
ロスト運転を行なう如く成す一方、前記バイパス路（Ｈ
）の途中に、ホットガスを流通させるドレンパンヒータ
（ＤＨ）を接続し、このドレンパンヒータ（ＤＨ）を、
前記蒸発器（Ｅ）の下方位置に配設されるドレンパン（
図示せず）上に蛇行状に敷設すると共に、前記ドレンパ
ンヒータ（ＤＨ）の入口と前記バイパス路（Ｈ）との接
続部に三方電磁弁（ＳＶ）を介装し、デフロスト運転時
、前記三方電磁弁（ＳＶ）のドレンパンヒータ（ＤＨ）
への開度を全開にして、前記ホットガスの全量をドレン
パンヒータ（ＤＨ）に供給し、完全に液化することなく
氷結伏態でドレンパンに落下した氷結ドレ／を氷解して
氷結ドレンがドレンパンのドレンＩＪＩ　ｉｌｉ　Ｌｌ
を閉塞する所−１７ドレン詰りを防ぐ如く構成されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）所が、この先願発明は、冷凍装置に用いられる多種類の
弁のうち、比ｉ的安価な三方電磁弁を用いる他、この電
磁弁より遥かに高価な二方比例弁を用いるものであるた
め、ｖｔｒＩＬ全体としてのコストが高くなる問題があ
った。

本発明の目的は、先願発明の冷凍装置において、非常に
高価な二方比例弁を用いる必要がある問題点を解消しよ
うとするものであって、前記吐出路に接続する能力制御
用バイパス路と、前記吐出路に接続するデフロスト用バ
イパス路とを設けると共に、前記デフロスト用バイパス
路を前記能力制御用バイパス路より上流側に設けると共
に、三方電磁弁と、前記二方比例弁よりコストが非常に
安い二方比例弁とを用いることによって、蒸発器の能力
制御時、ホットガスがドレンパンヒータに流れるのを防
止できながら、コストダウンをシすることができるよう
にしたのである。

（問題点を解決するための手段）しかして、本発明は、圧縮機（１）に接続するホットガ
スの吐出路（９ａ）に、前記ホットガスの一部を凝縮器
（２）を側路して蒸発器（４）にバイパスさせる能力制
御用バイパス路（１１）を接続すると共に、前記蒸発器
（４）の空気吹出側下方に、デフロスト運転時にホット
ガスを流通させるドレンパンヒータ（１４）を設けてな
る冷凍装置において、前記能力制御用バイパス路（１１
）にホットガスのバイパス量を調節する二方比例弁（１
２）を介装する一方、前記吐出路（９ａ）における、前
記能力制御用バイパス路（１１）の接続点より上流側に
三方電磁弁（１３）を介装し、該電磁弁（１３）を介し
て前記吐出路（９ａ）に、ドレンパンヒータ（１４）を
備え、かつデフロスト運転時、前記ホットガスの全量を
前記蒸発器（４）にバイパスさせるデフロスト用バイパ
ス路（１５）を接続したものである。

（イ′１用）蒸発器（４）の能力１．す御時、三方電磁弁（１３）の
デフロスト用バイパス路（１５）への開度を全開にし、
吐出路（９ａ）内のホットガスを能力制御用バイパス路
（１１）から蒸発器（４）に供給し、前記ドレンパンヒ
ータ（工４）による加熱を防ぐ一方、デフロスト運転時
、前記三方７４Ｍ弁（１３）のデフロスト用バイパス路
（１５）への開度を全開にし、前記吐出路（９ａ）のホ
ットガスの全ｎを前記蒸発器（４）に流し、ドレンパン
（１０）内の氷結ドレンを加熱氷解するようにしたので
ある。

（実施例）次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示した冷凍装置は、コンテナ用冷凍装置であっ
て、第１図において（１）は圧縮機、（２）は空冷凝縮
器、（３）は水冷凝縮器、（４）は蒸発器、（５）は感
４部（５１）をも゛）感温膨張弁、（６）はアキュウム
レータ一体形の受液器、（７）はドライヤ、（８）はリ
キッドインジケータであって、これら各機器は、冷媒配
管（９）によりそれぞれ連結され、前記蒸発器　、（４
）により庫内空気を冷却する冷凍サイクルを形成してい
る。又、前記蒸発器（４）の下方側には、該蒸発器（４
）から落下したドレンを受止めるドレンパン（１０）を
設けている。

しかして、第１図に示した実施例では、前記圧縮機（’
１）の吐出側と空冷凝縮器（２）の入口側とを結ぶホッ
トガスの吐出路（９ａ）に、前記圧縮機（１）から吐出
されるホットガスを、前記各凝縮器（２）（３）、受液
器（６）及び感温膨張弁（５）を側路して前記蒸発器（
４）に導く能力制御用バイパス路（１１）を接続して、
その出口を前記膨張弁（５）と蒸発器（４）との間の低
圧液管（９ｂ）に接続し、この能力制御用バイパス路（
１１）の途中に、ホットガスのバイパス量を制御する二
方比例弁（１２）を介装して、この−力比例弁（１２）
により、＋１ｉｊ記吐出路（９ａ）内のホットガスの一
部を、前記能力制御用バイパス路（１１）を介して前記
蒸発器（４）に供給し、この蒸発器（４）の能力制御を
行なう如く成す一方、前記吐出路（９ａ）における、前
記能力制御用バイパス路（１１）の接続点（０）より上
流側（圧縮機１側）に三方電磁弁（１３）を介装し、該
電磁弁（１３）を介して前記吐出路（９ａ）に、前記蒸
発器（４）の空気吹出側下方に配設するドレンパンヒー
タ（１４）を備え、かつデフロスト運転時、前記ホット
ガスの全量を前記蒸発器（４）にバイパスさせるデフロ
スト用バイパス路（１５）を接続して、その出口を前記
能力制御用バイパス路（１１）における前記二方比例弁
（１２）の出口側（蒸発器４側）に接続し、前記三方電
磁弁（１３）により前記吐出路（９ａ）を流れるホット
ガスの全量をデフロスト用バイパス路（１５）を介して
前記蒸発器（４）に供給してデフロストすると共に、こ
のデフロスト運転時、完全に液化することなく氷結状態
でドレンパン（１０）内に落下した氷結ドレンを前記ド
レンパンヒータ（１４）により氷解する如く成したので
ある。

以上の構成において、前記二方比例弁（１２）は、第１
、第２ポートを備え、電圧に比例して弁開度を０〜１０
０％に制御可能とした電動式弁であって、コントローラ
（１２０）でＰＩＤ制御がなされるようになっている。

このＰＩＤ制御（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｐｌｕｓ
−１ｎｔｅｇｒ−ａｌ−ｄｅｒｌｖａｔｌｖｅ　ｃｏｎ
ｔｒｏｌ）とは、制御信号が偏差信号とその積分及びそ
の関数の和に比例する制御をいう。

又、前記三方電磁弁（１３）は、第１、第２、第３ポー
ト（１３ａ）（１３ｂ）（１３ｃ）を備え、第１、第２
ポート（１３ａ）（１３ｂ）に前記吐出路（９ａ）を接
続し、第３ポート（１３ｃ）にに前記デフロスト用バイ
パス路（１５）を接続するのである。

しかして、蒸発器（４）の能力制御を行なう場合は、三
方電磁弁（１３）のデフロスト用バイパス路（１５）に
連通ずる第３ポート（１３ｃ）を閉鎖し、凝縮器（２）
連通ずる第２ボート（１３ｂ）を開放して、吐出路（９
ａ）内のホットガスを、能力制御用バイパス路（１１）
から二方比例弁（１２）を経て蒸発器（４）に供給して
、該蒸発器（４）の能力制御を行なうのである。この場
合、前記吐出路（９ａ）内のホットガスは、デフロスト
用バイパス路（１５）に供給されないので、蒸発器（４
）を出た空気が、前記ドレンパンヒータ（１４）で加熱
されることがないのである。即ち、蒸発器（４）でドレ
ンパンヒータ（１４）での再熱を考慮した冷却をする必
要がないので、蒸発器（４）による冷却温度を被冷却物
に対し最適な庫内温度より低く設定する必要がなく、従
って、蒸発器（４）から吹出される吹出空気の温度が従
来のように下りすぎて庫内に収容する野菜などの被冷却
物が目減りしたり、品質が低下するのを防止できるので
ある。

又、デフロスト運転を行なう場合は、前記三方電磁弁（
１３）の凝縮器（２）に連通ずる第２ポート（１３ｂ）
を閉鎖し、デフロスト用バイパス路（１５）に連通ずる
第３ポート（１３ｃ）を開放して、前記吐出路（９ａ）
内のホットガスの全量を、デフロスト用バイパス路（１
５）からドレンパンヒータ（１４）を経て前記蒸発器（
４）に流し、デフロストすると共に、このデフロストに
より前記蒸発器（４）からドレンパン（１０）内に落下
した氷結ドレンを加熱して氷解するのである。この場合
、ホットガスの全量をドレンパンヒータ（１４）に流す
ので、ドレンパン（１０）内の氷結ドレンの氷解時間を
短くすることができるのである。

尚、第１図に示した第１実施例の冷凍装置には、前記凝
縮器（３）の下流側、詳しくは前記リキッドインジケー
タ（８）の下流側に、冷凍運転又は冷蔵運転の停止指令
及びデフロスト運転の開始１旨令で閉じる電磁開閉弁（
２１）を設けて、ポンプダウン運転可能となし、前記凝
縮器（２）（３）及び受液器（６）の受液部を含む液溜
め部に冷媒を閉じ込める如（成すのであり、又、前記液
溜め部に閉じ込めた冷媒のうち、一定量の冷媒をデフロ
スト運転を行なうデフロスト回路、即ち、圧縮機（１）
、三方電磁弁（１３）、デフロスト用バイパス路（１５
）、蒸発器（４）、受液器（６）のアキュウムレータ部
から成るデフロスト回路に流出する定量流出機構（２０
）を設けている。

この定量流出機構（２０）は、例えば前記開閉弁（２１
）の閉鎖によりポンプダウン運転を行なって冷媒を閉じ
込める液溜め部のうち、前記開閉弁（２１）を介装する
介装位置に対し、所定の流出量が得られる位置に電磁開
閉弁（２２）を介装して構成するのであって、第１図に
おいては、前記開閉弁（２１）を、前記リキッドインジ
ケータ（８）と前記膨張弁（５）とを結ぶ高圧液管（９
ｃ）における前記膨張弁（５）の人口側に介装すると共
に、前記開閉弁（２２）を、１１１１記高圧液管（９ｃ
）における前記リキッドインジケータ（８）の出口側に
介装して、前記高圧液管（９Ｃ）の前記開閉弁（２１）
（２２）間に閉じ込める一定の冷媒量を、前記開閉弁（
２２）を閉じ、前記開閉弁（２１）を開くことにより流
出可能としたものである。

前記定量流出機構（２０）により設定する冷媒量は、運
転状態如何に拘わらずデフロスト運転終了後に行なう定
常運転が常に運転可Ｆ−範囲に抑えられ、かつ、デフロ
スト時間が長くなることのない最適伝とするのである。

また、前記圧縮機（１）の人口側と前記受液器（６）と
を結ぶ吸入ガス管（９ｄ）の途中に、通電閉の電磁弁（
２６）とキャピラリーチューブ（２７）とを並列に接続
している。

前記電磁弁（２６）は、該電磁弁（２６）の閉鎖により
、吸入ガス冷媒を前記キャピラリーチューブ（２７）を
介して圧縮機（１）に戻すようにし、冷媒循環量を減少
させるもので、斯くの如く循ＩＯ量を減少するのは、外
気温度が高い場合、デフロスト終了後定常運転に入った
ときや、プルダウン時、冷媒の高圧及び低圧が高くなっ
てオーバーロードするのを防止するためであって、前記
循環量の減少により圧縮機（１）の仕事口が減少し、高
圧圧力及び圧縮機モータの電流値が低下して、運転ａｒ
ｍを拡大できるのである。

又、前記電磁弁（２６）は、蒸発器（４）の吸込温度を
検出し、この吸込温度が一定以上になると閉じて循環量
を減少し、また吸込温度が一定値より下がると開くよう
になっている。

以上の構成において前記二方比例弁（１２）は、前記コ
ントローラ（１２０）からの出力信号とデフロスト運転
の開始ｔａ令とにより調御する如く成すと共に、前記デ
フロスト運転の開始指令により前記開閉弁（２１）を閉
じポンプダウン運転を行ない、また、このポンプダウン
運転の終了及びデフロスト運転の開始は、主として低圧
スイッチ（８３Ｌ）を用いて制御するのである。

前記デフロスト運転の開始指令は、主としてエアープレ
ッシャスイッチと例えば１２時間をセット時間とするデ
フロストタイマーとを用いるのである。この場合、前記
エアープレッシャスイッチは、前記デフロストタイマー
に優先させ、前記エアープレッシャスイッチの作動で、
前記デフロストタイマーをリセツトする如く成すのであ
る。

前記デフロスト運転の終了は、例えば前記蒸発器（４）
の出口側における低圧ガス管（９ｅ）に、設定温度の異
なる二つのサーモスタットを付設し、前記低圧ガス管（
９ｅ）の温度を検出して行なうのである。

尚、図中（Ｆ、）は前記蒸発器（４）に付設するファン
、（Ｆ、）は前記空冷凝縮器（２）に付設するファン、
（Ｅ３３Ｈ）は高圧スイッチ、（８３ＣＬ）は高圧側御
スイッチ、（８３ＱＬ）は油圧保、（！ｉスイ１．チ、
（６３Ｗ）は水圧スイッチである。

次に前記定量流出機構（２０）を設けた場合の作用を説
明する。

先ず、冷凍、又は冷蔵運転時、デフロスト運転の開始指
令が出ると、前記開閉弁（２１）が閉じてポンプダウン
運転が始まるのである。

このポンプダウン運転で、液冷媒は前記凝縮器（２）（
３）及び受液器（６）の受液部及び前記開閉弁（２１）
に至る液管部分（９ｃ）に閉じ込められると共に、圧縮
機（１）の吸入側の低圧圧力が低下することになり、低
圧圧力が、前記低圧スイッチ（８３Ｌ）の設定値より低
くなると、前記低圧スイッチ（８３Ｌ）がオフし、前記
圧縮機（１）が停止し、ポンプダウン運転が終了するの
である。

そして前記三方電磁弁（１３）は、第３ポー）（１３０
）が全開となるように切換えられ、かつ、室内ファンモ
ータ（ＭＦ、）が停止し、同時に前記開閉弁（２２）が
閉じると共に、＋１’１記開閉弁（２１）が開くのであ
る。

以上の如く前記開閉弁（２２）が閉じ、前記開閉弁（２
１）が開くことにより、高低圧差があるため、これら各
開閉弁（２１）（２２）間の高圧液管（９Ｃ）に閉じ込
められている一定量の液冷媒はガス化して流出すること
になるのである。

この液冷媒がガス化して蒸発器（４）側へ流出する理由
は、前記デフロスト回路の容積は前記定ｆｆｉ流出機構
（２０）で溜められる冷媒量の容積に比してかなり大き
いこと、ポンプダウン運転によりＭ発器（４）出口側冷
媒は過熱状ａ七なっているため、膨張弁（５）は開いて
いること、開閉弁（２１）の開放直後は圧力低下により
液冷媒が沸騰し、このため液ガス混合の伏態で蒸発器（
４）側へ流出すること、仮に一部の液冷媒が残留したと
しても、もともと前記定量流出機構（２０）で溜められ
る冷媒量は少量であり、前記一部の液冷媒は高圧液管（
θＣ）自身が保存する液容量及び外気温度から高圧液管
（９ｃ）を介して奪う熱量で十分蒸発できることによる
。

この流出により低圧圧力が上昇して前記低圧スイッチ（
６３Ｌ）の設定値より高くなるため、前記低圧スイッチ
（８３Ｌ）がオンし、前記圧縮機（１）が起動され、前
記した一定量の冷媒がデフロスト回路を循環し、前記デ
フロスト用バイパス路（１５）から蒸発器（４）に流入
するホットガスによりデフロストが行なえるのである。

このデフロスト運転は、前記定量流出機構（２０）によ
り設定した一定量の冷媒により行なうのであるから、デ
フロスト運転の直前における運転状態に関係なく、常に
最適なデフロストが可能となるのである。

尚、このデフロスト運転時、蒸発器（４）で冷媒が一部
液化しても受液器（６）のアキュウムレータ部で気液分
離がなされるので、圧縮機（１）への液バツクは起こら
ない。

そして、以上の如くデフロストが終了すると、前記蒸発
器（４）の出口側に設けた二つのサーモスタットのうち
、設定温度の低いサーモスタットが作動するので、前記
デフロストが終了し、前記開閉弁（２１）（２２）が開
き、冷凍運転に戻るか又は冷蔵運転時においては前記二
方比例弁（１２）はコントローラ（１２０）による開度
制御に移行して定常運転に戻るのである。

尚、このデフロスト運転の終了後、定常運転に戻る時、
蒸発器（４）の周囲温度は定常運転より恒温となってい
るが、前記デフロスト運転時における冷媒循環量は一定
量に制御しているため、高圧が異常に高くなって高圧ス
イッチ（８３ｈ）や過電流リレーが作動することなく、
常に確実に定常運転を行なえるのであるが、外気温度が
異常に高い場合など、前記冷媒量を一定量に制御してい
るにも拘わらず、高圧が異常に高くなることがある。

この場合、前記冷媒量の設定を少なくすれば良いが、非
常にまれなケースであるため、第１図に示した実施例で
は、前記した如く吸入ガス管（９ｄ）は前記電磁弁（２
６）とキャピラリーチューブ（２７）との並列回路を介
装し、前記電磁弁（２６）を吹出空気温度や高圧又は低
圧或いは外気温度を検出して閉じ、キャピラリーチュー
ブ（２７）を介して冷媒循環量を絞る如く成しており、
従って、外気温度が異常に高く、高圧が上昇する運転条
件によっては、前記電磁弁（２６）を閉じて、冷媒循環
量を減少して運転可能とし、その運転可能範囲を拡げて
いる。

尚、以上説明した冷凍装置は、蒸発器（４）の空気吹出
側にドレンパン（１３）を設けたコンテナ用冷凍装置に
適用するものであるが、その他冷蔵庫にも適用できる。

また、前記凝縮器としては、空冷凝縮器（２）と水冷凝
縮器（３）とを併用したが、単一の凝縮器（２）又は（
３）のみでもよい。

（発明の効果）以上の如く本発明は、ホットガスの吐出路（９ａ）に接
続し、前記ホットガスの一部を凝縮器（２）を側路して
蒸発器（４）にバイパスさせる能力制御用バイパス路（
１１）に、ホットガスのバイパス量を調整する二方比例
弁（１２）を介装する一方、前記吐出路（９ａ）におけ
る前記能力制御用バイパス路（１１）の接続点より上流
側に三方電磁弁（１３）を介装し、該電磁弁（１３）を
介して前記吐出路（９ａ）に、ドレンパンヒータ（１４
）を備え、かつデフロスト運転時、前記ホットガスの全
量を前記蒸発器（４）にバイパスさせるデフロスト用バ
イパス！（１５）を＋１続したから、蒸発器（４）の能
力制御時、ホットガスがドレンパンヒータ（１４）に流
れて、前記蒸発器（４）で冷却された空気が前記ドレン
パンヒータ（１４）により加熱される事態をな（するこ
とができながら、しかも、前記三方電磁弁（１３）は勿
論、前記二方比例弁（１２）は、二方比例弁に比較して
非常に安価であるため、それだけ全体としてのコストを
低減でき、安価に提供するごとかできるのである。

４．　図面のＩＴｉ　！ＩＬな説明第１図は本発明冷凍装置の一実施例を示す冷媒配管系統
図、第２図は従来例の冷媒配管系統図である。

（１）・・・・・・圧縮機（２）・・・・・・凝縮器（４）・・・・・・蒸発器（９ａ）・・・・・・吐出路（１１）・・・・・・能力制御用バイパス路（１２）・
・・・・・二方比例弁（１３）・・・三方電磁弁（１４）・・・・・・ドレンパンヒータ（１５）・・・
・・・デフロスト用バイパス路第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮機（１）に接続するホットガスの吐出路（９
ａ）に、前記ホットガスの一部を凝縮器（２）を側路し
て蒸発器（４）にバイパスさせる能力制御用バイパス路
（１１）を接続すると共に、前記蒸発器（４）の空気吹
出側下方に、デフロスト運転時にホットガスを流通させ
るドレンパンヒータ（１４）を設けてなる冷凍装置にお
いて、前記能力制御用バイパス路（１１）にホットガス
のバイパス量を調節する二方比例弁（１２）を介装する
一方、前記吐出路（９ａ）における、前記能力制御用バ
イパス路（１１）の接続点より上流側に三方電磁弁（１
３）を介装し、該電磁弁（１３）を介して前記吐出路（
９ａ）に、ドレンパンヒータ（１４）を備え、かつデフ
ロスト運転時、前記ホットガスの全量を前記蒸発器（４
）にバイパスさせるデフロスト用バイパス路（１５）を
接続したことを特徴とする冷凍装置。