(57)【要約】【課題】室内熱交換器１３に付着した霜を溶解させた溶解水３３を円滑に排出させることができる冷凍機を得る。【解決手段】吸入口１１から冷却室４へ空気を取り入れ、冷却室４に取り付けられた室内熱交換器１３で冷却して送出口１４から送り出す冷却運転によって室内熱交換器１３に霜が付着すると、除霜運転に切り替えて霜を溶解させ、吸入口１１及び送出口１４を閉じると共に、冷却室４内へ外気を送り込んで加圧して溶解水３３を排水器３６から強制排出させるようにしたものである。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口から冷却室へ空気を取り入れ、上記冷却室に取り付けられた室内熱交換器で冷却して送出口から送り出す冷却運転によって上記室内熱交換器に霜が付着すると、除霜運転に切り替えて上記霜を溶解させ、排水器を介して上記溶解水を上記冷却室外へ排出させる冷凍機において、上記吸入口及び上記送出口を閉じると共に、上記冷却室内へ外気を送り込んで加圧して上記溶解水を上記排水器から排出させる強制排出手段を具備した冷凍機。
【請求項２】
排水器は、室内熱交換器を境とする冷却室の一方の側から溶解水を排出するものとし、強制排出手段は、上記冷却室の他方の側から外気を送り込むものとした請求項１に記載の冷凍機。
【請求項３】
室内熱交換器は、吸入口と送出口とを隔てる位置に設置され、かつ、上記吸入口側へ傾斜させて冷却室に取り付けられるものとし、排水器は、上記吸入口側から上記冷却室内の溶解水を排出するものとし、強制排出手段は、上記送出口側から上記冷却室内へ外気を送り込むものとした請求項１に記載の冷凍機。
【請求項４】
送出口は、冷却室から冷気を送出するファンが設けられると共に上記送出口を閉じるダンパが上記ファンよりも送出方向前方に設けられ、強制排出手段は、上記ファンと上記ダンパとの間に形成された外気に通じる開閉自在な開口を介して上記ファンを逆回転させることにより上記外気を上記冷却室内へ送り込むものとした請求項１に記載の冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍機に係り、特に室内熱交換器に付着した霜を除霜運転によって溶解させた溶解水の排水に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は、従来の冷凍機を示す。
図４は、冷凍倉庫１を冷却する冷却運転時の冷凍機を示し、冷凍倉庫１から吸入ダクト３を介して空気を冷凍機本体２の冷却室４へ取り入れて冷やし、冷気を送出ダクト５を介して冷凍倉庫１へ戻す。即ち、空気は図４に矢印で示した順路で循環して冷凍倉庫１内を冷却する。
ここで、冷凍機本体２は、冷凍倉庫１の空気を吸入ダクト３を介して吸入口１１から吸入する。この吸入口１１にはダンパ１２が取り付けられていて冷却運転時は開放されている。冷却室４内には、室内熱交換器１３が取り付けられており、冷凍倉庫１からの空気は、室内熱交換器１３を通過することにより冷やされる。送出口１４にはダンパ１５が取り付けられていて冷却運転時は開放されている。送出口１４に取り付けられたダクト１６内にはファン１７が取り付けられている。このファン１７は冷却運転時に作動して冷却室４の冷気を送出口１４から送り出すと共に、吸入口１１から空気を吸入して冷却室４内へ取り込む。
【０００３】
なお、冷凍サイクルは、圧縮機２１、室外熱交換器２３、絞り機構２２及び室内熱交換器１３によって構成される。即ち、冷媒は図４に矢印で示した方向へ流れ、圧縮機２１で圧縮された冷媒は高温高圧の蒸気となって室外熱交換器２３へ送られる。室外熱交換器２３で冷却ファン２４によって冷されて冷媒は常温高圧の液体となる。絞り機構２２を通過すると冷媒の圧力は低下すると共に蒸発して低温状態となる。この低温の冷媒が室内熱交換器１３を通過するときに冷却室４内の熱を吸収する。
【０００４】
上記冷却運転を継続すると、室内熱交換器１３の表面に霜や氷が付着して熱交換率が低下する。そこで、冷却運転を停止して除霜運転に切り替えて霜を溶解させ、溶解した溶解水を冷却室４外へ排出するようになっている。
図５は、冷凍機の除霜運転を示し、図４と同符号は同一部分を示す。
除霜運転時は、ファン１７は停止し、ダンパ１２及び１５は閉じて冷凍倉庫１と冷凍機本体２とは遮断される。冷媒は図５に矢印で示したとおり、冷却運転時とは逆の方向へ流れ、室内熱交換器１３は高温になる。このため、室内熱交換器１３に付着した霜又は氷は溶解して水滴３１となって落下してドレンパン３２に溜まる。
【０００５】
ドレンパン３２の底には排水口が設けられており、この排水口はドレンパン３２の底面に取り付けられたエアカットバルブ３４に通じている。このエアカットバルブ３４は先端部３４ａが軟質ゴムで構成されており、冷却運転時にファン１７が作動して冷却室４が負圧になることにより先端部３４ａの開口が閉じ、外気が排水口から侵入するのを阻止するようになっている。つまり逆止弁として機能する。更に、エアカットバルブ３４はドレントラップ３５に包囲されて保護されており、上記逆止弁の機能維持が図られている。
【０００６】
除霜運転では、ファン１７は停止しているので、エアカットバルブ３４は開放状態になる。このため、ドレンパン３２に溜まった溶解水３３はエアカットバルブ３４及びドレントラップ３５を介して排出される。
上記除霜運転が所定時間行われた後、乾燥運転を数分間行う。乾燥運転はダンパ１２及び１５を閉じたまま圧縮機２１を停止させるもので、室内熱交換器１３に付着している溶解水を蒸発させると共に温度上昇した室内熱交換器１３を冷やす。乾燥運転が終了すると冷却運転を再開して冷凍倉庫１を冷却する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍機は上記のとおり、乾燥運転ではダンパ１２及び１５を閉じた状態で圧縮機２１を停止させるのみであり、除霜運転で暖められた室内熱交換器１３は自然冷却に頼っていた。このため、室内熱交換器１３の余熱が排除されるまでに長時間を要し、十分温度が低下しないまま冷却運転を再開して圧縮機２１に大きな負担をかける、という問題があった。
また、溶解水３３には塵埃が混入しており、特にエアカットバルブ３４における溶解水３３の流路は狭小であるため、塵埃が堆積し易い、という問題もあった。
更に、溶解水３３が流路に残留したまま冷却運転が再開されると、結氷して流路が塞がれ、次の除霜運転では結氷したままとなり、溶解水３３は排出されないことも考えられる。このような状態を避けるため、ドレンパン３２、エアカットバルブ３４及びドレントラップ３５を頻繁に清掃しなければならず、保守に手間がかかる、という問題もあった。
【０００８】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、室内熱交換器に付着した霜を溶解させた溶解水を円滑に排出させることができる冷凍機を提供することを目的とする。
また、除霜運転で暖められた室内熱交換器の温度を短時間で低下させることができる冷凍機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の冷凍機は、吸入口から冷却室へ空気を取り入れ、冷却室に取り付けられた室内熱交換器で冷却して送出口から送り出す冷却運転によって室内熱交換器に霜が付着すると、除霜運転に切り替えて霜を溶解させ、吸入口及び送出口を閉じると共に、冷却室内へ外気を送り込んで加圧して溶解水を排水器から強制排出させるようにしたものである。
【００１０】
請求項２に記載の冷凍機は、室内熱交換器を境とする冷却室の一方の側から溶解水を排出するものとし、冷却室の他方の側から外気を送り込むようにしたものである。
【００１１】
請求項３に記載の冷凍機は、吸入口と送出口とを隔てる位置に室内熱交換器を設置し、かつ、吸入口側へ傾斜させて冷却室に取り付け、吸入口側から冷却室内の溶解水を排出し、強制排出のための外気を送出口側から冷却室内へ送り込むようにしたものである。
【００１２】
請求項４に記載の冷凍機は、送出口には、冷却室から冷気を送出するファンが設けられると共に送出口を閉じるダンパがファンよりも送出方向前方に設けられ、強制排出のための外気は、ファンとダンパとの間に形成された開閉自在な開口を介して上記ファンを逆回転させることにより取り込んで冷却室内へ送り込むようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１及び図２は、この発明の実施の形態１における冷凍機を示す。
図において、１は冷凍対象の区画室である冷凍倉庫、２は冷凍機本体、３は冷凍倉庫１内の空気を冷凍機本体２へ導く吸入ダクト、４は冷凍機本体２の冷却室、５は冷気を冷凍機本体２から冷凍倉庫１へ導く送出ダクトである。
１１は冷凍機本体２の吸入口、１２は吸入口１１を開閉するダンパ、１３は冷却室４に取り付けられた室内熱交換器、１４は室内熱交換器１３で冷却された冷気を送り出す送出口、１５は送出口１４を開閉するダンパで、冷却運転時は開放される。１６は送出口１４に取り付けられたダクト、１７はダクト１６内に取り付けられたファンで、冷却運転時に作動して冷却室４の冷気を送出口１４から送り出す。
なお、室内熱交換器１３は、吸入口１１と送出口１４とを隔てる位置に設置され、かつ、吸入口１１側へ傾斜させて冷却室４に取り付けられる。
【００１４】
２１は圧縮機、２３は室外熱交換器、２２は絞り機構、１３は室内熱交換器で、圧縮機２１は室外熱交換器２３及び室内熱交換器１３に管路で接続され、絞り機構２２は室外熱交換器２３及び室内熱交換器１３を介して圧縮機２１に接続されて冷凍サイクルを構成している。２４は室外熱交換器２３を冷やす冷却ファン２４である。
【００１５】
３１は室内熱交換器１３に付着した霜又は氷が溶解した水滴、３２は水滴３１を溜めるドレンパンで、底面に排水口が設けられている。３３はドレンパン３２内の溶解水、３４はドレンパン３２の排水口部位の底面から下方へ垂設されたエアカットバルブで、先端部３４ａは軟質ゴムで構成されて先細化され、開口は狭小になっている。このため、冷却室４が外気圧の場合、溶解水３３はドレンパン３２から滴下するが、冷却室４が負圧になると外気によって押圧されるので、先端部３４ａの開口は閉鎖されて溶解水３３の滴下は阻止されると共に外気の流入も阻止される。従って、エアカットバルブ３４は逆止弁として機能する。３５はエアカットバルブ３４を包囲して保護するドレントラップである。
なお、ドレンパン３２とエアカットバルブ３４とドレントラップ３５は排水器３６を構成し、室内熱交換器１３を境として吸入口１１側の冷却室４の底面に取り付けられる。また、水滴３１は室内熱交換器１３が傾斜取付されているので、排水器３６側へ滴下又は伝って下降する。
【００１６】
４１は外気を取り入れて冷却室４を加圧し、溶解水３３を強制的に排出させる強制排出手段で、冷凍機本体２の側壁に設けられた開口４２と、この開口４２を開閉するダンパ４３と、外気を開口４２へ導くダクト４４と、外気を冷却室４内へ送り込むファン４５とからなる。
なお、強制排出手段４１は、室内熱交換器１３を境として送出口１４側の冷却室４の側面に取り付けられる。
【００１７】
次に、動作を説明する。動作は、冷却運転、除霜運転及び乾燥運転からなる。
１．冷却運転
冷却運転では、図１に示す開口４２はダンパ４３によって閉じられており、強制排出手段４１による外気の取入れはない。従って、冷却運転は従来例と同じであり、図４に従って説明する。
即ち、冷媒は圧縮機２１で圧縮され、高温高圧の蒸気となって図４に矢印で示した方向へ流れ、室外熱交換器２３へ送られる。室外熱交換器２３で冷却ファン２４によって冷されて冷媒は高圧の液体となる。絞り機構２２を通過すると冷媒の圧力は低下すると共に蒸発して低温状態となる。室内熱交換器１３は低温の冷媒によって冷却される。
【００１８】
ファン１７の作動により冷却室４の空気が送出口１４から送り出される。この送出しにより冷却室４内は負圧になるため、ダンパ１２が開いて吸入口１１から冷凍倉庫１内の空気が冷却室４へ取り込まれる。取り込まれた空気は室内熱交換器１３を通過することにより冷却されて送出ダクト５を介して冷凍倉庫１へ送り戻される。上記空気の循環により冷凍倉庫１は冷却される。
なお、冷却運転では冷却室４は負圧になるため、エアカットバルブ３４は閉じて外気の流入は阻止される。
【００１９】
２．除霜運転
上記冷却運転を継続すると室内熱交換器１３の表面に霜や氷が付着して熱交換率が低下する。そこで、冷却運転を停止して除霜運転に切り替えて霜を溶解させる。
除霜運転も、図１において開口４２はダンパ４３によって閉じられており、強制排出手段４１による外気の取入れはない。従って、冷却運転も従来例と同様である。即ち、図２において、ファン１７は停止し、ダンパ１５は閉じる。このため、ダンパ１２は吸入口１１を閉じて冷凍倉庫１と冷凍機本体２とは遮断される。冷媒は図２に矢印で示したとおり、冷却運転時とは逆の方向へ流れ、室内熱交換器１３は高温になる。このため、室内熱交換器１３に付着した霜又は氷は溶解し、室内熱交換器１３の傾斜により水滴３１となって落下して除去され、ドレンパン３２に溜まる。
除霜運転では、ファン１７は停止しているので、エアカットバルブ３４は開放状態になる。このため、ドレンパン３２に溜まった溶解水３３はエアカットバルブ３４及びドレントラップ３５を介して排出される。
【００２０】
３．乾燥運転
除霜運転では室内熱交換器１３の温度が上昇しており、また、溶解水も付着している。そこで、室内熱交換器１３を冷やすと共に、溶解水を蒸発させるため、上記除霜運転の終了後、乾燥運転を行う。
乾燥運転は、図２に示したとおり、ダンパ１２及び１５を閉じ圧縮機２１を停止させる。また、強制排出手段４１はダンパ４３を開くと共に、ファン４５を作動させて開口４２から外気を冷却室４内へ送り込む。
【００２１】
開口４２は室内熱交換器１３を境として送出口１４側に設けられているから、外気は送出口１４側から室内熱交換器１３を通過して吸入口１１側へ流れる。これによって、室内熱交換器１３は外気によって冷やされると共に、付着した溶解水は蒸発する。更に、冷却室４内は正圧になっているから、空気はエアカットバルブ３４の開口から溶解水３３と共に排出される。
乾燥運転が終了すると冷却運転に戻る。
【００２２】
上記実施の形態１によれば、吸入口１１及び送出口１４を閉じると共に、冷却室４内へ外気を送り込んで加圧して溶解水３３を排水器３６から排出させる強制排出手段４１を設けたので、乾燥運転時に空気はエアカットバルブ３４の開口から溶解水３３と共に円滑に排出される。仮に塵埃がエアカットバルブ３４に堆積して開口が塞がれていたとしても、冷却室４内へ送り込まれた外気によって押し出されるので、冷却室４から外気に通じる流路は確保される。この流路の確保によって乾燥運転時も溶解水３３は円滑に排出される。
また、排水器３６は、室内熱交換器１３を境とする冷却室４の一方の側から溶解水３３を排出し、強制排出手段４１は、冷却室４の他方の側から外気を送り込んで室内熱交換器１３を通過させるようにしたので、短時間で室内熱交換器１３を冷却させることができる。
更に、室内熱交換器１３は、吸入口１１と送出口１４とを隔てる位置に設置され、かつ、吸入口１１側へ傾斜させて冷却室４に取り付けられ、強制排出手段４１は、送出口１４側から冷却室４内へ外気を送り込むようにしたので、溶解水は室内熱交換器１３の傾斜により水滴３１となって落下して短時間で除去される。
【００２３】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２における冷凍機を示す。図中、図１及び図２と同符号は同一部分を示す。
５８は送出口１４と送出ダクト５の間に設けられたダクト、５９はダクト５８の送出口１４側の端部に設けられた可逆回転可能なファン、６０はダクト５８の送出ダクト５側の端部に設けられてダクト５８を開閉するダンパである。
６１はファン５９とダンパ６０との間に設けられた強制排出手段で、外気に通じる開口６２と、常時閉鎖し乾燥運転時のみ開口６２を開くダンパ６３と、逆回転して外気を開口６２から取り込むファン５９とからなる。
【００２４】
次に、動作を説明する。
ダンパ６３は常時閉鎖しているので、冷却運転及び除霜運転は上記実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
乾燥運転では、ダンパ６０はダクト５８を閉鎖し、ダンパ６３は開く。ファン５９は冷却運転の時の回転方向とは逆の方向へ回転して外気を開口６２から冷却室４内へ取り込む。実施の形態１と同様に、取り込まれた外気によって室内熱交換器１３は乾燥され、溶解水３３は排水器３６から排出される。
【００２５】
上記実施の形態２によっても、強制排出手段６１を設けたので、溶解水３３はエアカットバルブ３４の開口から円滑に排出される。仮に塵埃が堆積して開口が塞がれたとしても、冷却室４内へ送り込まれた外気によって押し出されるので、冷却室４から外気に通じる流路は確保される。また、短時間で室内熱交換器１３を冷却させることができる。
特に、冷却運転時に冷気を送出するファン５９及びダクト５８を、強制排出手段６１に兼用したので、ダクト工事が簡単になる。
たものである。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は上記のとおり構成されているので、以下の効果を奏する。
請求項１に記載の冷凍機は、吸入口から冷却室へ空気を取り入れ、冷却室に取り付けられた室内熱交換器で冷却して送出口から送り出す冷却運転によって室内熱交換器に霜が付着すると、除霜運転に切り替えて霜を溶解させ、吸入口及び送出口を閉じると共に、冷却室内へ外気を送り込んで加圧して溶解水を排水器から強制排出させるようにしたものである。
このため、溶解水は排水器から円滑に排出されると共に、仮に塵埃が堆積して排水器が塞がれていたとしても、冷却室内へ送り込まれた外気によって押し出されるので、冷却室から外気に通じる流路は確保される、という効果を奏する。
【００２７】
請求項２に記載の冷凍機は、室内熱交換器を境とする冷却室の一方の側から溶解水を排出するものとし、冷却室の他方の側から外気を送り込むようにしたものである。
このため、外気が室内熱交換器を通過するので、除霜運転で温度上昇した室内熱交換器を短時間で冷却させることができる、という効果を奏する。
【００２８】
請求項３に記載の冷凍機は、吸入口と送出口とを隔てる位置に室内熱交換器を設置し、かつ、吸入口側へ傾斜させて冷却室に取り付け、吸入口側から冷却室内の溶解水を排出し、強制排出のための外気を送出口側から冷却室内へ送り込むようにしたものである。
このため、除霜運転時、溶解水は室内熱交換器の傾斜により水滴となって落下して短時間で除去される、という効果を奏する。
【００２９】
請求項４に記載の冷凍機は、送出口には、冷却室から冷気を送出するファンが設けられると共に送出口を閉じるダンパがファンよりも送出方向前方に設けられ、強制排出のための外気は、ファンとダンパとの間に形成された開閉自在な開口を介して上記ファンを逆回転させることにより取り込んで冷却室内へ送り込むようにしたものである。
このものにあっても冷却室から外気に通じる溶解水の流路は確保されると共に、短時間で室内熱交換器を冷却させることができる、という効果を奏する。
特に、冷却運転時に冷気を送出するファン及びダクトを、強制排出手段に兼用したので、ダクト工事が簡単になる、という効果も併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における冷凍機の外観を示す斜視図。
【図２】この発明の実施の形態１における冷凍機の除霜運転時及び乾燥運転時を示す縦断面図。
【図３】この発明の実施の形態２における冷凍機の除霜運転時及び乾燥運転時を示す縦断面図。
【図４】従来の冷凍機の冷房運転時を示す縦断面図。
【図５】従来の冷凍機の除霜運転時及び乾燥運転時を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  冷凍倉庫、  ２  冷凍機本体、  ３  吸入ダクト、  ４  冷却室、  ５  送出ダクト、  １１  吸入口、  １２  ダンパ、  １３  室内熱交換器、  １４送出口、  １５  ダンパ、  １６  ダクト、  １７  ファン、  ２１  圧縮機、  ２２  絞り機構、  ２３  室外熱交換器、  ２４  冷却ファン、  ３１  水滴、  ３２  ドレンパン、  ３３  溶解水、  ３４  エアカットバルブ、  ３４ａ  先端部、  ３５  ドレントラップ、  ４１  強制排出手段、  ４２  開口、４３  ダンパ、  ４４  ダクト、  ４５  ファン、  ５８  ダクト、  ５９  ファン、  ６０  ダンパ、  ６１  強制排出手段、  ６２  開口、  ６３  ダンパ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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