(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、凝縮器と、流路の開閉を行う開閉弁と、冷媒の圧力を減圧する減圧装置と、蒸発器と、を順に配管で接続した冷媒の循環流路と、
前記循環流路の前記蒸発器が配置された低圧側における温度または圧力を検出する低圧側検出手段と、
前記循環流路を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記循環流路に冷媒を循環させる通常運転と、前記蒸発器の除霜を行う除霜運転と、を切り替えて運転し、
前記除霜運転を開始する際に、前記圧縮機を運転して前記開閉弁を閉じるポンプダウン運転を行うとともに、
前記除霜運転を終了する際に、前記圧縮機を停止して前記開閉弁を開く圧力均一化運転を行い、
前記低圧側検出手段の検出値に基づいて前記ポンプダウン運転と前記圧力均一化運転とを実行し、
前記低圧側検出手段の検出値が第１規定値以上のときに、前記ポンプダウン運転を開始する
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記低圧側検出手段の検出値が第２規定値以下となったときに、前記ポンプダウン運転を終了する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記除霜運転の時に前記蒸発器を加熱する除霜ヒータを有し、
前記制御装置は、
前記除霜運転の時に前記低圧側検出手段の検出値が前記第２規定値よりも大きい第３規定値以上となったときに、前記除霜ヒータの運転を停止し、前記圧力均一化運転を開始する請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記低圧側検出手段の検出値が第４規定値以上となった時に、前記圧力均一化運転を終了する請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第４規定値は、第３規定値よりも大きい値である請求項３を引用する請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記蒸発器は、冷媒の流出側にヘッダーを有し、
前記低圧側検出手段は、前記ヘッダーに取り付けられたヘッダーサーミスタである請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の冷凍サイクル装置を備えた冷蔵庫であって、
前記凝縮器は、筐体の外郭パネルに配置された凝縮パイプと、前記筐体の開口部に配置されたキャビネットパイプと、で構成された冷蔵庫。
【請求項８】
圧縮機を運転し、循環流路の開閉を行う開閉弁を閉じてポンプダウン運転を行うステップと、
前記圧縮機を停止し、蒸発器を加熱する除霜ヒータを運転して前記蒸発器の除霜運転を行うステップと、
前記圧縮機を停止し、前記開閉弁を開いて圧力均一化運転を行うステップと、
を有し、
前記ポンプダウン運転と前記圧力均一化運転とは、前記循環流路の前記蒸発器が配置された低圧側における温度または圧力の検出値に基づいて実行され、
前記ポンプダウン運転は、前記検出値が第１規定値以上のときに実行される
冷凍サイクル装置の除霜方法。
【請求項９】
前記ポンプダウン運転は、前記検出値が第２規定値以下となったときに終了する請求項８に記載の冷凍サイクル装置の除霜方法。
【請求項１０】
前記除霜運転は、前記検出値が前記第２規定値よりも大きい第３規定値以上となったときに停止され、同時に前記圧力均一化運転を開始する請求項９に記載の冷凍サイクル装置の除霜方法。
【請求項１１】
前記圧力均一化運転は、前記検出値が第４規定値以上となった時に終了する請求項８〜１０のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置の除霜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除霜運転を行う冷凍サイクル装置、その冷凍サイクル装置を備えた冷蔵庫、冷凍サイクル装置の除霜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置は、蒸発器の周囲の環境が多湿である場合に、蒸発器の表面に霜が着霜する。この霜が一定量を超えると蒸発器の熱交換効率が低下し、冷凍サイクルの成績係数が低下する。よって、蒸発器に霜が着霜した場合には、これを融解させる除霜運転が必要になる。しかしながら除霜運転が頻繁に介入すると、正常な冷凍サイクルの運転時間が短縮されてしまう。
そこで、従来、除霜運転に入る前にポンプダウン運転を行い、蒸発器内の冷媒を回収してから蒸発器のヒータ加熱を行い、除霜運転を実行していた。このように除霜運転を行うことで、蒸発器内の残留冷媒が減少し、ヒータの熱が霜の融解に有効に使用されるため、除霜時間の短縮されていた（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５７−１９６９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の冷凍サイクル装置における除霜運転は、ヒータ加熱のみで除霜運転を行うため、除霜時間が長くなるとともにヒータの消費電力が大きくなっていた。また、除霜運転後すぐに通常運転に復帰するため、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒を一気に所定の低圧冷媒に減圧する必要があり、圧縮機の起動動力が大きくなるという課題もあった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷凍サイクル装置における除霜運転を短く完了させ、除霜運転に必要な消費電力を削減することが可能な冷凍サイクル装置、その冷凍サイクル装置を備えた冷蔵庫、冷凍サイクル装置の除霜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機と、凝縮器と、流路の開閉を行う開閉弁と、冷媒の圧力を減圧する減圧装置と、蒸発器と、を順に配管で接続した冷媒の循環流路と、  前記循環流路の前記蒸発器が配置された低圧側における温度または圧力を検出する低圧側検出手段と、前記循環流路を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記循環流路に冷媒を循環させる通常運転と、前記蒸発器の除霜を行う除霜運転と、を切り替えて運転し、前記除霜運転を開始する際に、前記圧縮機を運転して前記開閉弁を閉じるポンプダウン運転を行うとともに、前記除霜運転を終了する際に、前記圧縮機を停止して前記開閉弁を開く圧力均一化運転を行い、前記低圧側検出手段の検出値に基づいて前記ポンプダウン運転と前記圧力均一化運転とを実行し、前記低圧側検出手段の検出値が第１規定値以上のときに、前記ポンプダウン運転を開始するものである。
また、本発明に係る冷蔵庫は、上記冷凍サイクル装置を備えたものである。
また、本発明に係る冷凍サイクル装置の除霜方法は、圧縮機を運転し、循環流路の開閉を行う開閉弁を閉じてポンプダウン運転を行うステップと、前記圧縮機を停止し、蒸発器を加熱する除霜ヒータを運転して前記蒸発器の除霜運転を行うステップと、前記圧縮機を停止し、前記開閉弁を開いて圧力均一化運転を行うステップと、を有し、前記ポンプダウン運転と前記圧力均一化運転とは、前記循環流路の前記蒸発器が配置された低圧側における温度または圧力の検出値に基づいて実行され、前記ポンプダウン運転は、前記検出値が第１規定値以上のときに実行されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る冷凍サイクル装置、その冷凍サイクル装置を備えた冷蔵庫、冷凍サイクル装置の除霜方法によれば、除霜時間を短く完了させ、除霜運転に必要な消費電力を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の概略図である。
【図２】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００における除霜運転の制御フロー図である。
【図３】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００のヘッダーサーミスタ９ａの温度変化を示した説明図である。
【図４】実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る冷凍サイクル装置について、図面を用いて説明する。
なお、以下で説明する構成や制御内容等は、一例であり、本発明に係る冷凍サイクル装置は、そのような構成や制御内容等に限定されない。
また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
【００１０】
以下の実施の形態では、本発明の冷凍サイクル装置を冷蔵庫に適用した例を説明する。
実施の形態１．
＜冷凍サイクル装置１００の構成＞
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の概略図である。
冷凍サイクル装置１００は、ガス冷媒を圧縮する圧縮機１と、冷蔵庫の筐体（図示しない）の側面パネルや背面パネルに配置された凝縮パイプ２と、冷媒の圧力を減圧する絞り装置３と、冷蔵庫の扉部の前面開口部の結露を防止するキャビネットパイプ４と、冷媒中の湿気等を捕集するドライヤ５と、冷媒の流路を切り替える三方弁６と、冷媒の圧力を減圧する毛細管７と、冷蔵庫の庫内を冷却する冷却器８と、冷却器８から流出した冷媒を合流させるヘッダー９と、を順番に冷媒配管で接続して構成されている。また、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１、絞り装置３、三方弁６等を制御する制御装置１０を有している。さらに、冷却器８を加熱する除霜ヒータ１１を備えている。
【００１１】
圧縮機１は、制御装置１０により冷却負荷に合わせた容量制御が行われる。容量制御は、ＯＮ−ＯＦＦ制御や、回転数制御等を採用することができる。冷却負荷は、例えば、庫内サーモ（図示しない）により庫内温度を検出し、庫内設定温度との温度差により演算する。
【００１２】
凝縮パイプ２は、銅管等で構成され、冷蔵庫の筐体の側面パネルや背面パネル内に埋め込まれている。凝縮パイプ２は、放熱効率を向上させるために、例えばジグザグ形状で構成され、側面パネルや背面パネルの全面を使って室内空気に放熱できるようになっている。
【００１３】
絞り装置３は、凝縮パイプ２から流出した冷媒を減圧してキャビネットパイプ４に送る減圧装置である。絞り装置３は、流路断面積を調整することが可能な、例えば電子膨張弁である。絞り装置３の開度は制御装置１０により調整されている。この絞り装置３の開度を調整することでキャビネットパイプ４内の圧力を変更し、キャビネットパイプ４の凝縮温度を調整することが可能となる。
【００１４】
キャビネットパイプ４は、銅管等で構成され、冷蔵庫の開閉扉（図示しない）が接触する筐体の前面開口部に配置されている。筐体の前面開口部は、庫内の冷気により表面温度が低下すると結露が発生する。この結露を防止するためには前面開口部の表面温度を室内の露点温度以上に維持する必要がある。キャビネットパイプ４は、内部を中圧の冷媒が流れることで前面開口部を加熱し、結露を防止する。
【００１５】
ドライヤ５は、冷媒から異物を捕集し、冷凍サイクル装置１００内を清浄に保つものである。異物には、金属屑や塵埃のような固形質のものと、水分、酸、やに、ワックスのような液状質のものとが存在する。ドライヤ５は、内部のフィルタによって、固形質のものを物理的に捕集し、乾燥剤によって液状質のものを吸着する。よって、絞り装置３や毛細管７の閉塞、圧縮機１の損傷などを防止することができる。
【００１６】
三方弁６は、下流側に設けられた２つの第１毛細管７ａと、第２毛細管７ｂとに冷媒の流れを切り替える流路切替弁である。
三方弁６は、制御装置１０により切り替えモードが制御される。切り替えモードとして、第１毛細管７ａと、第２毛細管７ｂとの両方に冷媒を流通させる全開モードと、第１毛細管７ａのみに冷媒を流通させる第１半開モードと、第２毛細管７ｂのみに冷媒を流通させる第２半開モードと、第１毛細管７ａと、第２毛細管７ｂとの両方に冷媒を流通させない全閉モードと、を備えている。なお、三方弁６は、各毛細管７への流路を切り替えられれば複数の開閉弁を用いる構成としてもよい。
【００１７】
毛細管７は、上記ように第１毛細管７ａと、第２毛細管７ｂとで構成されている。第１毛細管７ａと、第２毛細管７ｂとは、流路に対して並列に配置されている。第１毛細管７ａは、第２毛細管７ｂよりも流路抵抗が大きくなるように構成されている。よって、三方弁６にて第１半開モードと第２半開モードとを切り替えたときには、第１半開モードの方が毛細管７で減圧される圧力幅が大きくなる。
なお、第１毛細管７ａと、第２毛細管７ｂとは、同一の流路抵抗としてもよい。
さらに、毛細管７に代えて流路抵抗を調整可能な電子膨張弁等を採用することが可能である。
【００１８】
冷却器８は、冷蔵庫の冷蔵室等に冷気を供給するための熱交換器である。冷却器８は蒸発器として機能する。すると、被熱交換媒体となる庫内空気の湿度が高いときには、冷却器８に霜が着霜する。よって、霜を除去するための除霜運転が定期的に必要になる。
【００１９】
ヘッダー９は、冷却器８の各伝熱管から流出したガス冷媒を合流させる例えば円筒形状の容器である。このヘッダー９には、ヘッダー９内の冷媒温度を検出するヘッダーサーミスタ９ａが取り付けられている。なお、冷凍サイクル装置１００の低圧側の冷媒の温度または圧力を検出することができれば、ヘッダーサーミスタ９ａに代えて、サーミスタや圧力計を低圧側の冷媒配管等に配置して低圧側の物理状態を検出してもよい。
【００２０】
制御装置１０は、冷凍サイクル装置１００の各運転状態値を各検出器（図示しない）から受信し、演算後、各アクチュエータを容量制御する。本発明では、冷凍サイクル装置１００の低圧側に配置された例えばヘッダーサーミスタ９ａの値から除霜運転時の圧縮機１や三方弁６、絞り装置３等を制御する。
【００２１】
除霜ヒータ１１は、除霜運転時に冷却器８を加熱するためのヒータである。除霜ヒータ１１は、電源を有する電気式の加熱装置である。なお、加熱源としては、ホットガス等の高圧冷媒を利用したものでもよい。
【００２２】
＜冷凍サイクル装置１００の動作＞
冷凍サイクル装置１００の動作を説明する。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１が駆動すると、圧縮機１から高圧のガス冷媒が吐出する。
高圧のガス冷媒は、凝縮パイプ２に流入する。ガス冷媒は、凝縮パイプ２内で室内空気に放熱し、高圧の気液二相冷媒、または高圧の液冷媒となる。この高圧冷媒は、絞り装置３で若干減圧され、中圧の気液二相冷媒となってキャビネットパイプ４に流入する。
キャビネットパイプ４内で筐体の前面開口部に放熱した冷媒は中圧の液冷媒となってドライヤ５に流入する。
【００２３】
ドライヤ５で清浄化された中圧の液冷媒は、三方弁６に流入する。三方弁６が全開モードのときには、第１毛細管７ａと、第２毛細管７ｂとの両方に冷媒が流入する。また、第１半開モードのときには、第１毛細管７ａのみに冷媒が流入する。さらに、第２半開モードのときには、第２毛細管７ｂのみに冷媒が流入する。なお、上述のように、第１毛細管７ａは、第２毛細管７ｂよりも流路抵抗が大きくなるように構成されているため、冷却器８の蒸発温度を低くしたいときには第１半開モードを選択することが有効である。
毛細管７で減圧された低圧の気液二相冷媒は、冷却器８に流入する。冷却器８に流入した気液二相冷媒は、空気と熱交換し、蒸発して低圧のガス冷媒となる。そして、冷却器８の各伝熱管から流出したガス冷媒は、ヘッダー９にて合流し、圧縮機１に吸引される。
【００２４】
＜除霜運転の制御＞
次に、図２を用いて実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の除霜運転の制御内容を説明する。
図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００における除霜運転の制御フロー図である。
はじめに、ステップ１にて冷凍サイクル装置１００の制御装置１０は、冷却器８に霜が着霜して伝熱効率が低下し、蒸発温度が低下したことをヘッダーサーミスタ９ａや低圧側に配置した圧力計等の検出値から判断し、通常冷却運転から切り替えて除霜運転を開始する。なお、除霜運転の開始の判断は、例えば凝縮圧力の低下等を検出してもよいし、タイマーにて所定時間を計時し、一定時間毎に行ってもよい。また、外気温度や外気湿度等のパラメータを用いて判断してもよい。
【００２５】
次に、ステップ２にて制御装置１０は、ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が第１規定値（例えば−２５℃）以上か否かを判断する。検出温度が第１規定値以上のときには、冷却器８内の温度及び圧力が高いため、冷却器８内に冷媒が一定量存在していると判断し、ステップ３に進む。検出温度が第１規定値未満となったときには、冷却器８内に冷媒が少ないと判断し、ステップ６に進む。
【００２６】
ステップ３では、三方弁６を全閉モードとし、絞り装置３を全開として、ステップ４に進む。ステップ４では、圧縮機１を所定の回転数で運転するポンプダウン運転を行う。このポンプダウン運転は、三方弁６を締め切って圧縮機１を運転するため、冷却器８内の冷媒が圧縮機１と三方弁６との間に配置された凝縮パイプ２内やキャビネットパイプ４内等の高圧側に回収される。そして、冷却器８内は、通常冷却運転時に比べて低圧な状態となるとともに、凝縮パイプ２内やキャビネットパイプ４内は、通常冷却運転時に比べて高圧な状態となる。
【００２７】
次に、ステップ５にて制御装置１０は、ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が、第１規定値以下として設定された第２規定値（例えば−３０℃）以上となったか否かを判断する。ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が第２規定値以上のときには、ステップ４に戻り、ポンプダウン運転を継続する。ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が第２規定値未満のときには、高圧側への冷媒の回収が終了したと判断し、ステップ６に進んで圧縮機１を停止し、ポンプダウン運転を終了する。
【００２８】
次にステップ７に進み、冷却器８を加熱するため除霜ヒータ１１を運転する。ステップ８に進み、制御装置１０は、ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が第３規定値（例えば０℃）に到達したか否かを判断する。検出温度が第３規定値以上となったときには、ステップ９に進み、除霜ヒータ１１の運転を停止し、さらにステップ１０に進む。検出温度が第３規定値未満のときには、ステップ７に戻り、除霜ヒータ１１の運転を継続する。
【００２９】
ステップ１０では、三方弁６を全開モードとし、高圧側に溜まった高圧冷媒を冷却器８に流入させる圧力均一化運転を行う。ステップ１１に進み、制御装置１０は、ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が第３規定値より高い第４規定値（例えば１０℃）に達したか否かを判断する。検出温度が第４規定値未満のときには、ステップ１０に戻る。検出温度が第４規定値以上のときには、ステップ１２に進み、圧力均一化運転を終了して通常冷却運転に復帰する。
【００３０】
＜ヘッダーサーミスタ９ａの温度変化＞
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、ヘッダーサーミスタ９ａの温度変化を判断パラメータとして除霜運転を制御している。そこで除霜運転時のヘッダーサーミスタ９ａの温度変化を図３を用いて説明する。
図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００のヘッダーサーミスタ９ａの温度変化を示した説明図である。
【００３１】
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００を備えた冷蔵庫が、通常冷却運転を行っているときに、ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が低下し、例えば−１８℃となると制御装置１０は、除霜運転を開始する。図２における制御フロー上で除霜開始時にヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が例えば−２５℃（第１規定値）以上でポンプダウン運転が必要と判断されると、圧縮機１の運転により低圧側の圧力が減少し、ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度は図３に示すように低下する。ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が例えば−３０℃（第２規定値）になると制御装置１０は低圧側の冷媒が回収されたと判断し、ポンプダウン運転を完了するとともに、除霜ヒータ１１を運転し、冷却器８の除霜を行う。除霜ヒータ１１の運転によりヘッダーサーミスタ９ａの検出温度が、例えば０℃（第３規定値）まで上昇すると、除霜ヒータ１１の運転を停止する。そして、三方弁６を全開モードとして高圧側の冷媒がヘッダー９に流入するためヘッダーサーミスタ９ａの検出温度はさらに上昇する。検出温度が例えば１０℃（第４規定値）まで上昇したところで圧縮機１を再駆動し、通常冷却運転に復帰する。ヘッダーサーミスタ９ａの検出温度は通常冷却運転への復帰により再び低下する。
【００３２】
＜効果＞
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００における除霜運転では、冷却器８内に冷媒が貯留されているときのみ、ポンプダウン運転を行うため、圧縮機１の運転動力を削減することができる。また、ポンプダウン運転を行わない場合には除霜運転の時間を短縮することができる。
さらに、除霜ヒータ１１の運転後、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒の熱を冷却器８に流入させるため、除霜ヒータ１１の運転を終了させるヘッダーサーミスタ９ａの基準温度（第３規定値）を小さく設定することができる。すると、除霜ヒータ１１の消費電力を削減することができる。また、通常冷却運転への復帰時に、冷凍サイクル装置１００内の圧力バランスが均一化しているため、高圧側の高圧冷媒を一気に所定の低圧冷媒に減圧する必要がなくなり、圧縮機１の起動動力を抑制することができる。
【００３３】
実施の形態２．
実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００に対して、より一般的で簡略化された冷凍サイクルの構成を有している。同一の構成については同一の符号を付して説明する。
以下に、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００との相違点のみを記載する。
＜冷凍サイクル装置２００の構成＞
図４は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の概略図である。
冷凍サイクル装置２００は、ガス冷媒を圧縮する圧縮機１と、凝縮器２０と、冷媒の流路を開閉する開閉弁２１と、冷媒の圧力を減圧する毛細管７と、冷却器８と、を順番に冷媒配管で接続して構成されている。また、冷凍サイクル装置２００は、圧縮機１、開閉弁２１等を制御する制御装置１０を有している。さらに、冷却器８を加熱する除霜ヒータ１１、及び、冷凍サイクル装置２００の低圧側の温度または圧力を検出する低圧側検出装置２２を備えている。
【００３４】
凝縮器２０は、圧縮機１から吐出された高圧のガス冷媒を冷却して凝縮させる熱交換器である。凝縮器２０の形式は、フィンアンドチューブ式熱交換器やプレート式熱交換器など特段限定されない。
【００３５】
開閉弁２１は、冷媒の流路を全開と全閉の２位置で開閉するものであり、例えば電磁弁を採用することができる。
低圧側検出装置２２は、冷凍サイクル装置２００の低圧側の状態を検出するものである。例えば、低圧側の冷媒配管や冷却器８に取り付けるサーミスタや圧力計を採用することができる。
【００３６】
＜冷凍サイクル装置２００の動作＞
冷凍サイクル装置２００の動作を説明する。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置２００は、圧縮機１が駆動すると、圧縮機１から高圧のガス冷媒が吐出する。
高圧のガス冷媒は、凝縮器２０に流入する。ガス冷媒は、凝縮器２０の伝熱管内で放熱し、高圧の気液二相冷媒、または高圧の液冷媒となる。この高圧冷媒は、毛細管７で減圧され、低圧の気液二相冷媒となり、冷却器８に流入する。冷却器８に流入した気液二相冷媒は、加熱され蒸発して低圧のガス冷媒となる。そして、冷却器８から流出したガス冷媒は、圧縮機１に吸引される。
【００３７】
＜除霜運転の制御＞
次に、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の除霜運転の制御内容を説明する。
実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００の除霜運転の制御内容は、基本的に図２に記載の実施の形態１に係る除霜運転の制御フローと同様である。
図２に記載のヘッダーサーミスタ９ａの検出値に代えて、実施の形態２では低圧側検出装置２２の検出値を適用する。また、図２に記載の三方弁６に代えて、実施の形態２では開閉弁２１を適用する。そして、各ステップにおける圧縮機１や除霜ヒータ１１等の除霜運転の制御内容については、実施の形態１に係る除霜運転と同様である。
【００３８】
＜低圧側検出装置２２の温度変化＞
実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００は、低圧側検出装置２２の温度変化を判断パラメータとして除霜運転を制御している。低圧側検出装置２２の除霜運転時の温度変化は、実施の形態１に係る図３に記載の温度変化と同様である。
【００３９】
＜効果＞
実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００における除霜運転では、冷却器８内に冷媒が貯留されているときのみ、ポンプダウン運転を行うため、圧縮機１の運転動力を削減することができる。また、ポンプダウン運転を行わない場合には除霜運転の時間を短縮することができる。
さらに、除霜ヒータ１１の運転後にポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒の熱を冷却器８に流入させるため、除霜ヒータ１１の運転を終了させる低圧側検出装置２２の基準値（第３規定値）を小さく設定することができる。よって、除霜ヒータ１１の消費電力を削減することができる。また、通常冷却運転への復帰時に、冷凍サイクル装置２００内の圧力バランスが均一化しているため、高圧側の高圧冷媒を一気に所定の低圧冷媒に減圧する必要がなくなり、圧縮機１の起動動力を抑制することができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態１、２では、減圧装置として毛細管７を採用する例を示したが、開度変更が可能な電子膨張弁を採用することも可能である。また、四方弁等の流路切替弁を採用し、冷却運転と加熱運転とを切り替え可能なヒートポンプ装置に対して実施の形態１、２に係る除霜運転を適用することができる。
【００４１】
実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、凝縮器と、流路の開閉を行う開閉弁と、冷媒の圧力を減圧する減圧装置と、蒸発器と、を順に配管で接続した冷媒の循環流路と、制御装置１０と、で構成され、制御装置１０は、循環流路に冷媒を循環させる通常運転と、蒸発器の除霜を行う除霜運転と、を切り替えて運転し、除霜運転を開始する際に、圧縮機を運転して開閉弁を閉じるポンプダウン運転を行うとともに、除霜運転を終了する際に、圧縮機を停止して開閉弁を開く圧力均一化運転を行うものである。すると、除霜ヒータ１１のみで除霜運転を行うときに比べ、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒の熱をも蒸発器の加熱に利用することができるため、除霜時間が短くなるとともに除霜ヒータ１１の消費電力を小さくすることができる。また、除霜運転後、冷凍サイクル装置内の圧力を均一化する圧力均一化運転を行うため、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒を一気に所定の低圧冷媒に減圧する必要がなくなり、圧縮機１の起動動力を小さくすることができる。
【００４２】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置において、循環流路の蒸発器が配置された低圧側における温度または圧力を検出する低圧側検出手段を有し、制御装置１０は、低圧側検出手段の検出値に基づいてポンプダウン運転と圧力均一化運転とを実行するものである。よって、低圧側の物理状態に合わせて適切なポンプダウン運転と圧力均一化運転とを行うことができる。
【００４３】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置において、制御装置１０は、低圧側検出手段の検出値が第１規定値以上のときに、ポンプダウン運転を開始するものである。よって、低圧側に冷媒が溜まっている条件のときだけ、ポンプダウン運転を行うことができ、無駄な圧縮機１の駆動や、除霜運転の工程を省略することができる。
【００４４】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置において、制御装置１０は、低圧側検出手段の検出値が第２規定値以下となったときに、ポンプダウン運転を終了するものである。よって、低圧側の冷媒が回収された時点で、ポンプダウン運転を終了させることができる。
【００４５】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置において、除霜運転の時に蒸発器を加熱する除霜ヒータ１１を有し、制御装置１０は、除霜運転の時に低圧側検出手段の検出値が第２規定値よりも大きい第３規定値以上となったときに、除霜ヒータ１１の運転を停止し、圧力均一化運転を開始するものである。さらに、制御装置１０は、低圧側検出手段の検出値が第４規定値以上となった時に、圧力均一化運転を終了するものである。
すると、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒を除霜用の熱源として利用できるため、除霜ヒータ１１の運転を停止する基準となる第３規定値を小さく設定することができる。よって、除霜ヒータ１１の運転時間を短縮し消費電力を削減することができる。また、除霜運転の時間を短縮することができる。
【００４６】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置において、蒸発器は冷媒の流出側にヘッダー９を有し、低圧側検出手段は、ヘッダー９に取り付けられたヘッダーサーミスタ９ａであるため、低圧側の冷媒の状態を的確に把握することができる。また、ヘッダーサーミスタ９ａの検出値のみでポンプダウン運転と圧力均一化運転とを制御することができるので、制御内容の簡略化が実現される。
【００４７】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置を備えた冷蔵庫であって、凝縮器は、筐体の外郭パネルに配置された凝縮パイプ２と、筐体の開口部に配置されたキャビネットパイプ４と、で構成されているため、ポンプダウン運転時にキャビネットパイプ４に高圧冷媒が流入し、ポンプダウン運転中も筐体の開口部の結露を防止することができる。
【００４８】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置の除霜方法は、圧縮機１を運転し、循環流路の開閉を行う開閉弁を閉止してポンプダウン運転を行うステップと、圧縮機１を停止し、蒸発器を加熱する除霜ヒータ１１を運転して蒸発器の除霜運転を行うステップと、圧縮機１を停止し、開閉弁を開いて圧力均一化運転を行うステップと、を有する。すると、除霜ヒータ１１のみで除霜運転を行うときに比べ、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒の熱をも蒸発器の加熱に利用することができるため、除霜時間が短くなるとともに除霜ヒータ１１の消費電力を小さくすることができる。また、除霜運転後、冷凍サイクル装置内の圧力を均一化する圧力均一化運転を行うため、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒を一気に所定の低圧冷媒に減圧する必要がなくなり、圧縮機１の起動動力を小さくすることができる。
【００４９】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置の除霜方法において、ポンプダウン運転と圧力均一化運転とは、循環流路の蒸発器が配置された低圧側における温度または圧力の検出値に基づいて実行される。よって、低圧側の物理状態に合わせて適切なポンプダウン運転と圧力均一化運転とを行うことができる。
【００５０】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置の除霜方法において、ポンプダウン運転は、検出値が第１規定値以上のときに実行される。よって、低圧側に冷媒が溜まっている条件のときだけ、ポンプダウン運転を行うことができ、無駄な圧縮機１の駆動や、除霜運転の工程を省略することができる。
【００５１】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置の除霜方法において、ポンプダウン運転は、検出値が第２規定値以下となったときに終了する。よって、低圧側の冷媒が回収された時点で、ポンプダウン運転を終了させることができる。
【００５２】
また、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置の除霜方法において、除霜運転は、検出値が第２規定値よりも大きい第３規定値以上となったときに停止され、同時に圧力均一化運転を開始される。さらに、実施の形態１、２に係る冷凍サイクル装置の除霜方法において、圧力均一化運転は、検出値が第４規定値以上となった時に終了する。
すると、ポンプダウン時に高圧側に溜めた高圧冷媒を除霜用の熱源として利用できるため、除霜ヒータ１１の運転を停止する基準となる第３規定値を小さく設定することができる。よって、除霜ヒータ１１の運転時間を短縮し消費電力を削減することができる。また、除霜運転の時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  圧縮機、２  凝縮パイプ、３  絞り装置、４  キャビネットパイプ、５  ドライヤ、６  三方弁（本発明の開閉弁に相当する）、７  毛細管（本発明の減圧装置に相当する）、７ａ  第１毛細管、７ｂ  第２毛細管、８  冷却器（本発明の蒸発器に相当する）、９  ヘッダー、９ａ  ヘッダーサーミスタ（本発明の低圧側検出手段に相当する）、１０  制御装置、１１  除霜ヒータ、２０  凝縮器、２１  開閉弁、２２  低圧側検出装置（本発明の低圧側検出手段に相当する）、１００，２００  冷凍サイクル装置。
【要約】      （修正有）【課題】除霜時間を短く完了させ、除霜運転に必要な消費電力を削減することが可能な冷凍サイクル装置、その冷凍サイクル装置を備えた冷蔵庫、冷凍サイクル装置の除霜方法を提供する。【解決手段】圧縮機１と、凝縮器と、流路の開閉を行う開閉弁６と、冷媒の圧力を減圧する減圧装置と、蒸発器と、を順に配管で接続した冷媒の循環流路と、前記循環流路を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記循環流路に冷媒を循環させる通常運転と、前記蒸発器の除霜を行う除霜運転と、を切り替えて運転し、前記除霜運転を開始する際に、前記圧縮機を運転して前記開閉弁を閉じるポンプダウン運転を行うとともに、前記除霜運転を終了する際に、前記圧縮機を停止して前記開閉弁を開く圧力均一化運転を行う。【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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