(57)【要約】【課題】逆サイクルデフロスト時の熱交換器内部の冷媒の寝込みを防止する冷凍装置を提供する。【解決手段】冷凍装置１は、庫内ユニット２と、液管３と、ガス管４とを備えている。庫内ユニット２は、利用側熱交換器７を有する。液管３は、利用側熱交換器７と連通する。液管３は、液冷媒が流れる。ガス管４は、利用側熱交換器７と連通する。ガス管４は、ガス冷媒が流れる。庫内ユニット２の利用側熱交換器７を逆サイクル方式でデフロストするときに、正サイクルで液冷媒を流すときと同じ向きで利用側熱交換器７内をガス冷媒が流れるように、冷凍回路が構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用側熱交換器（７）を有する庫内ユニット（２）と、
前記利用側熱交換器（７）と連通し、液冷媒が流れる液管（３）と、
前記利用側熱交換器（７）と連通し、ガス冷媒が流れるガス管（４）と
を備えており、
前記庫内ユニット（２）の前記利用側熱交換器（７）を逆サイクル方式でデフロストするときに、正サイクルで液冷媒を流すときと同じ向きで利用側熱交換器（７）内をガス冷媒が流れるように、冷凍回路が構成される、
冷凍装置（１）。
【請求項２】
前記利用側熱交換器（７）において、前記液管（３）と接続する液管側接続口は、前記ガス管（４）と接続するガス管側接続口の位置よりも高い位置にある、
請求項１に記載の冷凍装置（１）。
【請求項３】
前記ガス管（４）から前記液管（３）へガス冷媒を流す第１バイパス管（１４）と、
一方の端部が前記ガス管（４）において前記第１バイパス管（１４）のガス管側接続口よりも前記利用側熱交換器（７）に近い位置に接続され、かつ他方の端部が前記液管（３）において前記第１バイパス管（１４）の液管側接続口よりも前記利用側熱交換器（７）から遠い位置に接続された第２バイパス管（１５）と、
前記ガス管（４）において前記第１バイパス管（１４）のガス管側接続口と前記第２バイパス管（１５）のガス管側接続口との間に設けられた第１開閉弁（１６）と、
前記液管（３）において前記第１バイパス管（１４）の液管側接続口と前記第２バイパス管（１５）の液管側接続口との間に設けられた第２開閉弁（１７）と、
前記第１バイパス管（１４）の途中に設けられた第３開閉弁（１８）と、
前記第２バイパス管（１５）の途中に設けられた第４開閉弁（１９）と
をさらに備えている、
請求項１または２に記載の冷凍装置（１）。
【請求項４】
前記第１バイパス管（１４）および第２バイパス管（１５）は、前記ガス管（４）より細い、
請求項３に記載の冷凍装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆サイクルデフロストを行う冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷凍装置の庫内ユニットの利用側熱交換器の表面に付着した霜を除去するために、除霜運転を行っている。
【０００３】
除霜運転の方法は、従来より種々の方法があるが、例えば、特許文献１に記載されているように、冷却運転時の冷媒回路の流れを逆転させて比較的温度が高いガス冷媒（ホットガス）を利用側熱交換器に供給することにより除霜を行ういわゆる逆サイクルデフロスト運転を行う冷凍装置がある。
【特許文献１】特許第３１３４３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、冷凍装置では、通常の冷却運転時に利用側熱交換器内部を液冷媒が流れやすくするために、利用側熱交換器入口側の液管側接続口を出口側のガス管側接続口よりも高くしている。
【０００５】
このため、逆サイクルデフロスト運転時には、ホットガスを下側のガス管側接続口から利用側熱交換器内部に導入して下から上へ流すことになる。この場合、上側の液管側接続口から利用側熱交換器内部の液冷媒や冷凍機油が熱交換器内部に滞留しやすくなり、いわゆる冷媒の寝込みが生じやすいという問題がある。
【０００６】
また、冷媒の寝込みを解消するために、除霜時に大量のホットガスを熱交換器の下方から導入する場合には、冷却運転時には冷媒回路内部に余剰な冷媒が生じるので、この余剰冷媒を蓄積させるために、レシーバを必要とする。このため、製造コストの増大および構造の複雑化の問題になる。
【０００７】
本発明の課題は、逆サイクルデフロスト時の熱交換器内部の冷媒の寝込みを防止する冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明の冷凍装置は、庫内ユニットと、液管と、ガス管とを備えている。庫内ユニットは、利用側熱交換器を有する。液管は、利用側熱交換器と連通する。液管は、液冷媒が流れる。ガス管は、利用側熱交換器と連通する。ガス管は、ガス冷媒が流れる。庫内ユニットの利用側熱交換器を逆サイクル方式でデフロストするときに、正サイクルで液冷媒を流すときと同じ向きで利用側熱交換器内をガス冷媒が流れるように、冷凍回路が構成される。
【０００９】
ここでは、逆サイクル除霜方式の冷凍装置において、冷却時、除霜（デフロスト）時ともに利用側熱交換器内部は同じ冷媒流れとなる冷媒回路となる。その結果、除霜時に利用側熱交換器内部に冷媒や冷凍機油が寝込む不具合を防止することができる。
【００１０】
第２発明の冷凍装置は、第１発明の冷凍装置であって、利用側熱交換器において、液管と接続する液管側接続口は、ガス管と接続するガス管側接続口の位置よりも高い位置にある。
【００１１】
ここでは、利用側熱交換器の液管側接続口がガス管側接続口の位置よりも高い位置にあるので、正逆サイクルいずれの場合も、冷媒および冷凍機油が熱交換器から流れ出やすくなり、逆サイクル時の寝込みがより少なくなる。
【００１２】
第３発明の冷凍装置は、第１発明または第２発明の冷凍装置であって、第１バイパス管と、第２バイパス管と、第１開閉弁と、第２開閉弁と、第３開閉弁と、第４開閉弁とをさらに備えている。第１バイパス管は、ガス管から液管へガス冷媒を流す。第２バイパス管は、一方の端部がガス管において第１バイパス管のガス管側接続口よりも利用側熱交換器に近い位置に接続され、かつ他方の端部が液管において第１バイパス管の液管側接続口よりも利用側熱交換器から遠い位置に接続されている。第１開閉弁は、ガス管において第１バイパス管のガス管側接続口と第２バイパス管のガス管側接続口との間に設けられている。第２開閉弁は、液管において第１バイパス管の液管側接続口と第２バイパス管の液管側接続口との間に設けられている。第３開閉弁は、第１バイパス管の途中に設けられている。第４開閉弁は、第２バイパス管の途中に設けられている。
【００１３】
ここでは、冷凍装置が、冷却時、除霜時ともに熱交換器内部が同じ冷媒流れとなるための２本のバイパス管および４個の開閉弁を組み合わせた構成となっている。その結果、確実な冷媒流れの切り換えが可能となり、確実に冷媒寝込みを防止できる。
【００１４】
第４発明の冷凍装置は、第３発明の冷凍装置であって、第１バイパス管および第２バイパス管がガス管より細い。
【００１５】
ここでは、第１バイパス管および第２バイパス管がガス管より細いので、配管が容易となり、部品コストを低減できる。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明によれば、除霜時に利用側熱交換器内部に冷媒や冷凍機油が寝込む不具合を防止することができる。
【００１７】
第２発明によれば、正逆サイクルいずれの場合も、冷媒および冷凍機油が熱交換器から流れ出やすくなり、逆サイクル時の寝込みがより少なくなる。
【００１８】
第３発明によれば、確実な冷媒流れの切り換えが可能となり、確実に冷媒寝込みを防止できる。
【００１９】
第４発明によれば、配管が容易となり、部品コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
つぎに本発明の冷凍装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２１】
＜冷凍装置１の構成＞
図１〜３に示される冷凍装置１は、庫内ユニット２と、液管３と、ガス管４と、室外ユニット５と、切換機構６とを備えている。
【００２２】
庫内ユニット２は、複数の利用側熱交換器７と、液管３を通して供給された液冷媒を膨張させる膨張弁８と、膨張した液冷媒を分流してそれぞれの利用側熱交換器７に分配させる分流器９とを備えている。
【００２３】
利用側熱交換器７は、冷却運転時には、蒸発器として機能する。
【００２４】
利用側熱交換器７において、液管３と接続する液管側接続口７ｂは、ガス管４と接続するガス管側接続口７ａの位置よりも高い位置にある。これにより、正逆サイクルいずれの場合も、冷媒および冷凍機油が熱交換器から流れ出やすくなり、逆サイクル時の寝込みがより少なくなる。
【００２５】
液管３は、利用側熱交換器７と室外ユニット５とにそれぞれ連通し、液冷媒が流れる。
【００２６】
ガス管４は、利用側熱交換器７と室外ユニット５とにそれぞれ連通し、ガス冷媒が流れる。
【００２７】
室外ユニット５は、圧縮機１０と、膨張弁１１と、室外側熱交換器１２と、四方切換弁１３とを有している。
【００２８】
室外側熱交換器１２は、冷却運転時には、膨張器として機能する。
【００２９】
切換機構６は、第１バイパス管１４と、第２バイパス管１５と、第１開閉弁１６と、第２開閉弁１７と、第３開閉弁１８と、第４開閉弁１９とを有している。
【００３０】
第１バイパス管１４は、液管３とガス管４との間に接続されており、ガス管４から液管３へガス冷媒を流す。
【００３１】
第２バイパス管１５は、液管３とガス管４との間に接続されており液管３からガス管４へ液冷媒を流す。第２バイパス管１５の一方の端部であるガス管側接続口１５ａは、ガス管４において第１バイパス管のガス管側接続口１４ａよりも利用側熱交換器７に近い位置に接続されている。第２バイパス管１５の他方の端部である液管側接続口１５ｂは、液管３において第１バイパス管１４の液管側接続口１４ｂよりも利用側熱交換器７から遠い位置に接続されている。
【００３２】
なお、第１バイパス管１４の液管側接続口１４ｂは、膨張弁８と分流器９の間に設けてもよい。
【００３３】
第１バイパス管１４および第２バイパス管１５は、ガス管４より細い。このため、配管が容易となり、部品コストを低減できる。
【００３４】
なお、逆デフロスト時に液管３へ液冷媒を戻す方の第２バイパス管１５の内径は、液管３と同じくらいの内径でよい。
【００３５】
第１開閉弁１６は、ガス管４において第１バイパス管１４のガス管側接続口１４ａと第２バイパス管１５のガス管側接続口１５ａとの間に設けられた、ガス冷媒の流れを制御する開閉弁である。
【００３６】
第２開閉弁１７は、液管３において第１バイパス管１４の液管側接続口１４ｂと第２バイパス管１５の液管側接続口１５ｂとの間に設けられた、液冷媒の流れを制御する開閉弁である。
【００３７】
第３開閉弁１８は、第１バイパス管１４の途中に設けられた、ガス冷媒の流れを制御する開閉弁である。
【００３８】
第４開閉弁１９は、第２バイパス管１５の途中に設けられた、液冷媒の流れを制御する開閉弁である。
【００３９】
これにより、確実な冷媒流れの切り換えが可能となり、確実に冷媒寝込みを防止できる。
【００４０】
第１〜第４開閉弁１６〜１９は、絞りや逆止弁の機能をもたせてもよい。これにより、液冷媒やガス冷媒の流れの度合いを細かく制御でき、また逆流を確実に防止できる。
【００４１】
図１に示される冷凍装置１は、庫内ユニット２の利用側熱交換器７を逆サイクル方式でデフロストするときに、正サイクルで液冷媒を流すときと同じ向きで利用側熱交換器７内をガス冷媒が流れるように、冷凍回路が構成される。
【００４２】
これにより、逆サイクル除霜方式の冷凍装置において、図２〜３に示されるように、冷却時、除霜（デフロスト）時ともに熱交換器内部は同じ冷媒流れとなる冷媒回路となる。
【００４３】
具体的には、図２に示される冷却時の流れでは、次のようになる。
【００４４】
冷却時では、第１〜第２開閉弁１６〜１７が開いており、第３〜第４開閉弁１８〜１９が閉じている。
【００４５】
このため、冷却時の液冷媒の流れは、液管３→庫内ユニット２（膨張弁８→利用側熱交換器７）→ガス管４となる。したがって、利用側熱交換器７では、図１に示される上側の液管側接続口７ｂから下側のガス管側接続口７ａへ液冷媒が流れる。
【００４６】
一方、図３に示される逆サイクルデフロスト時の流れでは、次のようになる。
【００４７】
逆サイクルデフロスト時では、第１〜第２開閉弁１６〜１７が閉じており、第３〜第４開閉弁１８〜１９が開いている。
【００４８】
このため、逆サイクルデフロスト時の圧縮機で圧縮された直後の高温のガス冷媒（ホットガス）の流れは、ガス管４→庫内ユニット２（膨張弁８→利用側熱交換器７）→液管３となる。したがって、図２に示される冷却時と同様に、利用側熱交換器７では、図１に示される上側の液管側接続口７ｂから下側のガス管側接続口７ａへガス冷媒が流れる。
【００４９】
その結果、除霜のための逆サイクルデフロスト時においても、利用側熱交換器７の内部に冷媒や冷凍機油が寝込む不具合を防止することができる。
【００５０】
＜特徴＞
（１）
実施形態の冷凍装置１では、利用側熱交換器７を有する庫内ユニット２と、利用側熱交換器７と連通し、液冷媒が流れる液管３と、利用側熱交換器７と連通し、ガス冷媒が流れるガス管４とを備えており、庫内ユニット２の利用側熱交換器７を逆サイクル方式でデフロストするときに、正サイクルで液冷媒を流すときと同じ向きで利用側熱交換器内をガス冷媒が流れるように、冷凍回路が構成される。
【００５１】
このように、逆サイクル除霜方式の冷凍装置において、冷却時、除霜（デフロスト）時ともに利用側熱交換器７内部は同じ冷媒流れとなる冷媒回路となる。その結果、除霜時に利用側熱交換器７内部に冷媒や冷凍機油が寝込む不具合を防止することができる。
【００５２】
（２）
実施形態の冷凍装置１では、利用側熱交換器７において、液管３と接続する液管側接続口７ｂは、ガス管４と接続するガス管側接続口７ａの位置よりも高い位置にある。このため、正逆サイクルいずれの場合も、冷媒および冷凍機油が熱交換器から流れ出やすくなる。また、逆サイクル時の寝込みがより少なくなる。
【００５３】
（３）
実施形態の冷凍装置１では、ガス管４から液管３へガス冷媒を流す第１バイパス管１４と、ガス管側接続口１５ａがガス管４において第１バイパス管１４のガス管側接続口１４ａよりも利用側熱交換器７に近い位置に接続され、かつ液管側接続口１５ｂが液管３において第１バイパス管１４の液管側接続口１４ｂよりも利用側熱交換器７から遠い位置に接続された第２バイパス管１５と、ガス管４において第１バイパス管１４のガス管側接続口１４ａと第２バイパス管１５のガス管側接続口１５ａとの間に設けられた第１開閉弁１６と、液管３において第１バイパス管１４の液管側接続口１４ｂと第２バイパス管１５の液管側接続口１５ｂとの間に設けられた第２開閉弁１７と、第１バイパス管１４の途中に設けられた第３開閉弁１８と、第２バイパス管１５の途中に設けられた第４開閉弁１９とをさらに備えている。このため、冷凍装置１は、冷却時、除霜時ともに熱交換器内部が同じ冷媒流れとなるための２本のバイパス管および４個の開閉弁を組み合わせた構成となっている。その結果、確実な冷媒流れの切り換えが可能となり、確実に冷媒寝込みを防止できる。
【００５４】
（４）
実施形態の冷凍装置１では、第１バイパス管１４および第２バイパス管１５は、ガス管４より細い。これにより、配管が容易になり、部品コストを低減できる。しかも、逆デフロスト時に液管３へ液冷媒を戻す方の第２バイパス管１５の内径は、液管３と同じくらいの内径でよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、逆サイクルデフロスト運転を行う冷凍装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係わる冷凍装置の構成図。
【図２】図１の冷凍装置の冷却運転時の液冷媒の流れを示す説明図。
【図３】図１の冷凍装置の逆サイクルデフロスト運転時のガス冷媒の流れを示す説明図。
【符号の説明】
【００５７】
１  冷凍装置
２  庫内ユニット
３  液管
４  ガス管
５  室外ユニット
６  切換機構
７  利用側熱交換器（７ａガス管側接続口、７ｂ液管側接続口）
８  膨張弁
９  分流器
１０  圧縮機
１１  膨張弁
１２  室外側熱交換器
１３  四方切換弁
１４  第１バイパス管（１４ａガス管側接続口、１４ｂ液管側接続口）
１５  第２バイパス管（１５ａガス管側接続口、１５ｂ液管側接続口）
１６  第１開閉弁
１７  第２開閉弁
１８  第３開閉弁
１９  第４開閉弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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