JPS63183359A - 冷凍装置 - 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） 本発明は冷凍装置、詳しくはホットガスバイパス路を備
え、蒸発器にホットガスをバイパスさせて能力調整を行
なうと共に、フロスト時循環する冷媒の全量を前記蒸発
器に循環させてデフロスト運転を行なうようにした冷凍
装置に関する。

（従来の技術） 従来、蒸発器にホットガスをバイパスさせて能力調整を
行ない、コンテナや冷蔵庫など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した冷凍
装置は特開昭５９−１９７７８４号公報に示されている
ようにすでに知られている。

この冷凍装置は第６図に示した通り、圧縮機（ＣＰ）の
吐出ガス管（）（Ｇ）に、弁開度調整を可能にした電動
三方弁から成るホットガス弁（ＨＧＶ）を介して、凝縮
器（ＣＮ）及び膨張弁（ＥＶ）を側路し、蒸発器（ＥＶ
Ａ）に至るホットガスバイパス路（ＨＧＰ）を設けると
共に、高圧液管（ＨＬ）ｋ：１対の電磁弁（ＳＶｔ）（
ＳＶ２）を介装して、これら電磁弁（ＳＶＩ）（ＳＶ２
）間に液溜部（ＬＨ）を設け、ホブトガス弁（ＨＧＶ）
の弁開度調整により前記蒸発器（、Ｅ　Ｖ　Ａ　）にホ
ットガスをバイパスさせて能力調整を行なうと共に、フ
ロスト時には、前記電磁弁（Ｓ　Ｖ　、）を閉じてポン
プダウン運転を行なった後、前記電磁弁（ＳＶ２）を閉
じ、電磁弁（Ｓ　Ｖ　、）を開いて前記液溜部（ＬＨ）
に閉じ込めた一定量の冷媒を流出させ、この一定量の冷
媒を前記ホットガスバイパス路（ＨＧＰ）を介して循環
させデフロストを行なうようにしたものである。

尚、第６図中（Ｒ）は受液器である。

（発明が解決しようとする問題点） 所が、以上の冷凍装置は、デフロスト運転時、その直前
の冷凍装置の運転状態如何に拘わらず、換言するとフロ
ーズン領域の温度に能力調整するフローズン運転及びチ
ルド領域の温度に能力調整するチルド運転や、負荷に対
応して能力制御する運転の如何に拘わらず、予め設定し
た一定の冷媒量てデフロストを行なうようにしたもので
あるから、外気温度が低い低負荷時には、冷媒循環量が
少な過ぎて、デフロスト時間が長くなり、しかも残霜が
起り易い問題がある。

この問題に対しては、予め設定する冷媒量を多くすれば
よいが、多くすると逆に外気温度が高い高負荷時には冷
媒循環量が多過ぎて高圧圧力が上昇して高圧カットが生
じ、デフロスト運転が不能になる別の問題が生ずるので
あって、何れにしても、海上コンテナなど外気温度の変
化の大きい条件下で使用するものにあっては、前記冷媒
量をこれら負荷条件に対し最適値に設定することができ
ないのであって、何れの場合にも前記した問題が生ずる
のである。

本発明は、以上の如くデフロスト時一定の冷媒量を計量
して循環させるようにした従来例における計量運転の利
点、即ち、デフロスト運転直前の運転如何に拘わらず一
定の冷媒量でデフロスト運転が行なえるので、全量を循
環させてデフロスト運転を行なう全量運転に対し、デフ
ロスト終了時、高圧圧力が異常に上昇したり、圧縮機に
過流が流れて運転不能になることなく定常運転に常に復
帰できる利点を活しながら、デフロスト運転時の外気温
度如何に拘わらず、デフロスト時間を常に短かく、残霜
もなくデフロストが行なえ、しかもデフロスト時の高圧
カットによる運転不能もなくデフロストが行なえるよう
にすることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記した問題点を解決するために、計量運転
と全量運転とを併用し、外気温度如何に拘わらず、全量
運転でデフロストを行なうと共に、ホットガス圧力の上
昇で循環全を減少する減量運転に移行できるようにした
もので、ポンプダウン運転により凝縮器（２）を含む液
溜部に冷媒を溜める開閉弁（１０）を設ける一方、デフ
ロスト運転時におけるホットガス圧力を検出する圧力検
出手段とホットガス圧力が高圧設定圧力近くになったと
き、前記液溜部に冷媒の一部を溜めてデフロスト運転時
の冷媒循環量を減少させる流ｎ制御手段とを設けたので
ある。

（作用） デフロスト指令によるデフロスト運転を行なう場合、先
ず循環する冷媒の全量でデフロストを行なうのであって
、この全量運転によりデフロスト時間は短縮できると共
に、全循環量によるデフロスト運転時、ホットガス圧力
が、圧縮機（１）を停止させる高圧設定圧力に近い圧力
になったとき、前記液溜部に冷媒の一部を溜め込み、蒸
発器（５）へのバイパ°ス量を減少させるのであって、
高圧カットにより圧縮機（１）が停止してデフロスト運
転が不能になることなくデフロスト運転が行なえるので
ある。

（実施例） 第１図に示した実施例はコンテナ用冷凍装置であって、
圧縮機（１）、凝縮器（２）、受液器（３）、感温膨張
弁（４）、蒸発器（５）を備えると共に、吐出ガス管（
６）と前記蒸発器（５）の入口化との間にホットガス弁
（７）を介して前記凝縮器（２）及び感温膨張弁（４）
を側路するホットガスバイパス路（８）を設けており、
また、前記凝縮器（２）の下流側における高圧液管（９
）には１．運転停止を旨令及びデフロスト運転の開始指
令に伴なって閉動作する電磁開閉弁（以下電磁弁という
）（１０）を設けてポンプダウン運転可能とし、前記凝
縮器（２）及び受液器（３）を含む液溜部に冷媒を閉じ
込めることができるようにしている。

尚、前記凝縮器（２）は、空冷又は水冷凝縮器を用いる
か、若しくは空冷凝縮器と水冷凝縮器とを併用するので
あって、第１図の如く空冷凝縮器を用いる場合には、フ
ァン（１１）を付設するのである。また、前記蒸発器（
５）は対空気蒸発器であって、ファン（１２）を付設し
ている。また、前記圧縮機（１）の吐出側には圧縮機（
１）を停止して高圧カットするための高圧圧力検出器（
ＨＰＳ）と、低圧カットするための低圧圧力検出器（Ｌ
ＰＳ）とを設けている。

また、前記ホットガス弁（７）は、主として電圧に比例
して前記ホットガスバイパス路（８）への弁開度を０％
〜１００％に制御可能とした電動三方弁を用いるのであ
って、前記蒸発器（５）へのホットガスバイパス量をＰ
ＩＤ制御して能力制御を行なうと同時に、デフロスト時
循環する冷媒の全量を前記ホットガスバイパス路（８）
に流通させるようにしている。

しかして、第１図に示した実施例は以上の如く構成する
冷凍装置において、前記ホットガスバイパス路（８）に
、デフロスト運転時におけるホットガス圧力を検出する
圧力検出器（ＤＰＳ）を設けると共に、デフロスト運転
時におけるホットガス圧力が、前記高圧圧力検出器（Ｈ
ＰＳ）で設定する高圧設定圧力（例えば２０ｋｇ）近く
（例えば１８ｋｇ）になったとき、前記液溜部に冷媒の
一部を溜めて前記蒸発器（５）にホットガスをバイパス
させて行なうデフロスト運転時のバイパス伝、即ち冷媒
循環量を減少させる流量制御手段を設けるのである。

更に詳記すると、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ンヤスイッチ（ＡＰＳ）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及び手
動スイッチ（３Ｄ）とを併用し、エアプレッシャスイッ
チ（ＡＰＳ）を優先してこのスイッチ（ＡＰＳ）の作用
で前記デフロストタイマーをリセットさせる如く成すの
であり、また、デフロスト運転の終了は、例えば低圧ガ
ス温度を検出するサーミスタ（Ｔｈ）を用いて行なうの
である。

また、前記流量制御手段は、第２図に示したコントロー
ラ（２０）を用い、前記圧力検出器（ＤＰＳ）からの検
出結果に基づき、前記ホットガス弁（７）を制御するこ
とにより構成するのである。

第２図に示したコントローラ（２０）は、第１図に示し
た冷凍装置における圧縮機モータ（ＭＣ）と前記蒸発器
（５）に付設するファン（１２）のモータ（ＭＦ、）と
凝縮器（２）に付設するファン（１１）のモータ（Ｍ　
Ｆ　２）を制御すると共に、前記ホットガス弁（７）の
電動部（２０Ｍ）及び前記電磁弁（１０）を制御するも
ので、トランスを介して電源に接続されている。

しかして、前記コントローラ（２０）の入力器側には、
前記蒸発器（５）の吸込空気温度を検出してフローズン
運転時圧縮機（１）の発停制御を行なうリターンセンサ
ー（Ｒ８）と、吹出空気温度を検出してチルド運転時ホ
ットガス弁（７）を０〜１００％に開度制御を行なうサ
プライセンサー（ＳＳ）及びセットポイントセレクター
（ＰＳ）、デフロスト運転の開始を指示するエアープレ
ッシャスイッチ（ＡＰＳ）、デフロスト運転の終了を検
出する前記サーミスタ（Ｔｈ）が接続され、出力器側に
は、前記圧縮機モータ（ＭＣ）の電磁継電器（８８Ｃ）
、前記各ファンモータ（ＭＦ、）（ＭＦ２）の電磁継電
器（８８ＥＦ）（８８ＣＦ）及び前記ホットガス弁（７
）の電動部（２０Ｍ）と前記電磁弁（１０）のソレノイ
ドリレー（２ＯＲ）及び前記圧力検出器（ＤＰＳ）を介
装するホットガス圧力の検出回路と手動スイッチ（３Ｄ
）を介装するデフロスト開始手動回路とがそれぞれ接続
されている。

尚、前記圧縮ファン（ＭＣ）及び凝縮器（２）に付設す
るファン（１１）のファンモータ（ＭＦ２）の発停を制
御する前記電磁継電器（８８Ｃ）（８８ＣＦ）は、前記
高圧圧力検出器（ＨＰＳ）と過電流リレー（５１ｃ）　
、サーモスイッチ（４９ｃ）の直列回路に並列に接続さ
れており、前記電磁継電器（８ＢＣＦ）の回路にはファ
ン用サーモスイッチ（４９ＣＦ）を介装している。

しかして、以上の構成において空気温度の調整は前記コ
ントローラ（２０）のセットポイントセレクター（ＰＳ
）で設定する設定温度と、前記リターンセンサー（Ｒ８
）又はサプライセンサー（Ｓ　Ｓ）で検出する吸込又は
吹出空気温度との比較のもとに、フローズン運転におい
ては圧縮機（１）の発停制御が、また、チルド運転にお
いてはホットガス弁（７）の開度制御が行なわれる。

そして、斯くの如くフローズン又はチルド運転を行なっ
ているとき、前記蒸発器（５）がフロストして前記エア
ープレッシャスイッチ（ＡＰ、Ｓ）が動作したり、デフ
ロストタイマーが動作してデフロスト運転の開始指令が
出たり、或いは手動スイッチ（３Ｄ）を操作したりする
と次のようなデフロスト運転が行なわれる。

このデフロスト運転を第３図に示したフローチャートに
従って説明すると、先ずデフロスト運転の開始指令が出
ると、ホットガス弁（７）の電動部（２０Ｍ）が動作し
て、前記ホットガス弁（７）はホットガスバイパス路（
８）に対し全開する。

このとき、フローチャートでは、デフロスト運転開始指
令後、直ちに前記ホットガス弁（７）を全開するように
しでいるが、このホットガス弁（７）の全開への切換時
吐出ガス管（６）がブロックされ、このため高圧圧力が
一時的に上昇して、前記高圧圧力検出器（）ＩＰＳ）が
動作することがあるが、この場合には前記高圧圧力検出
器（ＨＰＳ）により圧縮機（１）を停止させると、次の
再起動まで時間がか＼るため、この停止を避けて一時的
に圧縮機（１）を強制停止させるようにするのが好まし
い。

そして、前記ホットガス弁（７）の全開によりホットガ
スの全量が、ホットガスバイパス路（８）に流れ、全循
環量にてデフロストが開始されるのである。

尚、前記デフロスト運転の開始指令により、前記電磁弁
（１０）を閉じるのであるが、前記ホットガス弁（７）
の全開への切換後、一定時間（１分以内）の遅れで閉じ
るようにするのである。これは、デフロスト運転の開始
時、凝縮器（２）側に冷媒が溜り込んだま＼になるのを
なくし、常には（全量でデフロスト運転が行なえるよう
にするためである。

従って、前記ホットガス弁（７）の全開動作−と同時に
タイマーカウントをスタートさせ、タイマーカウントア
ツプ後に前記電磁弁（１０）を閉じるのである。

以上の如く全量によりデフロスト運転を行なうので短時
間でデフロストが行なえるのである。

そして、このデフロスト運転時、外気温度が高いと高圧
圧力が上昇するのであるが、この場合には、前記圧力検
出器（ＤＰＳ）が作動するのである。

この圧力検出器（ＤＰＳ）が作動すると、前記コントロ
ーラ（２０）の・らきて前記ホットガス弁（７）が全閉
じ、デフロスト運転を１時中断してポンプダウン運転に
切換えるのである。この場合、前記凝縮器用ファン（１
１）は停止した状態としてもよいが、運転させることに
より、ポンプダウン運転時、液冷媒として溜め込むこと
ができる。

このポンプダウン運転により、冷媒は前記した液溜部に
冷媒が溜められるのであって、この液溜部に溜込む冷媒
口は、タイマーにより制御するのであって、一定時間（
通常は１分程度）の後、前記ホットガス弁（７）を再び
全開させ、デフロスト運転を再開するのである。

この再開後のデフロスト運転は、前記液溜部に溜込んで
残りの冷媒量、即ち前記した全Ｑによるデフロスト運転
時より循環量の少ない冷媒により行なうのであって、冷
媒循環量が減少しただけ高圧圧力も低下させられるので
ある。

そして、この減量運転で再び高圧圧力が上昇し圧力検出
器（ＤＰＳ）が作動すると、前記した制御が繰返され、
更に循環量が減少させうれるのであって、デフロスト終
了に至るまで高圧圧力検出”ｉｓｉ　（ＨＰ　Ｓ　）が
作動して圧縮機（１）が停止し、デフロスト運転が不能
になることはない。

斯くの如くデフロスト運転によりデフロストが終了する
と、サーミスタ（Ｔｈ）の作用でその終了が検出され、
ホットガス弁（７）がリターンセンサー（Ｒ３）又はサ
プライセンサー（ＳＳ）による定常運転の制御に復帰し
、デフロスト運転が終了するのである。

以上説明した実施例は、圧力検出器（ＤＰＳ）の動作で
、前記ホットガス弁（７）を全開から全開に切換えて、
デフロスト運転を１時中断してポンプダウン運転により
液溜部にタイマーコントロールで一部の冷媒を溜込むよ
うにしたが、その他、第４図の、如く前記ホ７）ガスバ
イパス路（８）の途中と前記ホットガス弁（７）の凝縮
器（２）に至る出口を前記凝縮器（２）との間にホット
ガスリリーフ通路（１３）を設け、このリリーフ通路（
１３）に前記圧力検出器（ＤＰＳ）のオン動作で開き、
オフ動作で閉じる電磁弁から成るホットガス流出弁（１
４）を介装してもよい。

この場合、高圧圧力が上昇して前記圧力検出Ｗ（、ＤＰ
Ｓ）がオン動作すると、前記ホットガス流出弁（１４）
が開いて前記ホットガスバイパス路（８）を経て蒸発器
（５）に流れるホットガスの一部が凝縮器個に流れて液
溜部に溜込まれることになるのであって、デフロスト運
転を継続したま＼その循環量の減少制御が行なえるので
ある。

尚、この場合デフロスト運転開始当初停止していた前記
凝縮器用ファン（１１）は運転を行ない凝縮器（２）で
冷媒を液化させるのであって、この実施例によるデフロ
スト運転は第５図に示したフローチャートのようになる
。

このフローチャートは第３図に示したものと基本的に同
じであるが、デフロスト運転の開始指令でホットガス弁
（７）を全開した後は、デフロスト終了に至るまで全開
の状態を維持するのであり、代りに、前記圧力検出器（
ＤＰＳ）のオン動作でホットガス流出弁（１４）を開き
、また、凝縮器ファン（１１）を運転させると共に、前
記圧力検出器（ＤＰＳ）のオフ動作でホットガス流出弁
（１４）を閉じ、凝縮器ファン（１１）を停止させる点
で相違している。

尚、この実施例において、前記凝縮器ファン（１１）の
前記した逆転停止は必らずしも必要なものでない。

又、以上説明した実施例は、前記圧力検出器（ＤＰＳ）
としてプレッシャスイッチを用いたが、第４図に示した
第２実施例においては、前記ホットガス流出弁（１４）
に代えて前記リリーフ通路（１３）に高圧制御弁を介装
してもよい。この場合、高圧制御弁により、圧力検出手
段を併用させられる。

（発明の効果） 本発明は以上の如く、θ縮型（２）の下流側に、前記凝
縮器（２）を含む液溜部に冷媒を溜める開閉弁（１０）
を設ける一方、デフロスト運転時におけるホットガス圧
力を検出する圧力検出手段とホットガス圧力が高圧設定
圧力近くになったとき、前記液溜部に冷媒の一部を溜め
てデフロスト運転時の冷媒循環量を減少させる流量制御
手段とを設けたことにより、デフロスト運転時、その直
前の運転状態に関係なく、また、デフロスト運転時の外
気温度如何に拘わらず、全量循環によるデフロスト運転
が可能となり、従って、デフロスト時間を短縮できると
共に、デフロスト運転時、高圧圧力が上昇すれば一部の
冷媒を液溜部に溜込んで、ホットガスバイパス路（８）
を介してデフロスト運転を行なう冷媒循環量を減少でき
るの、で、高圧圧力上昇による高圧カプトで圧縮機（１
）が停止し、デフロスト運転が不能になることもないの
であって、全量ホットガスデフロストの運転域を拡大で
きながら、その信頼性も向上できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷媒配管系統図、第２
図はその概略電気回路図、第３図はフローチャート図、
第４図は別の実施例を示す冷媒配管系統図、第５図はそ
のフローチャート図、第６図は従来例を示す冷媒配管系
統図である。 （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（１０）・・
・・・・開閉弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　圧縮機（１）から吐出されるホットガスを、凝
   縮器（２）を側路して蒸発器（５）にバイパスさせるホ
   ットガスバイパス路（８）と、前記蒸発器（５）へのホ
   ットガスバイパス量を制御して能力調整を行ない、フロ
   スト時循環する冷媒の全量を前記ホットガスバイパス路
   （８）から前記蒸発器（５）に循環させてデフロスト運
   転を行なうホットガス弁（７）とを備えると共に、前記
   凝縮器（２）の下流側に、ポンプダウン運転により前記
   凝縮器（２）を含む液溜部に冷媒を溜める開閉弁（１０
   ）を設ける一方、デフロスト運転時におけるホットガス
   圧力を検出する圧力検出手段とホットガス圧力が高圧設
   定圧力近くになったとき、前記液溜部に冷媒の一部を溜
   めてデフロスト運転時の冷媒循環量を減少させる流量制
   御手段とを設けたことを特徴とする冷凍装置。