(57)【要約】【課題】冷凍装置において、除霜を確実に行うことである。【解決手段】冷凍装置（1）は、圧縮機（11a,11b,11c）、室外熱交換器（13）、冷蔵膨張弁（15a,15b）、冷蔵熱交換器(16,17)が順に接続された冷媒回路(10)と、ドレンパン（56,57）とを備えている。冷蔵膨張弁（15a,15b）と室外熱交換器（13）との間には、ドレンパンヒータ（26,27）と冷媒熱交換器（50）とが設けられている。冷却室の設定温度を５℃とする冷却運転では、室外熱交換器（13）を流れた液冷媒が冷媒熱交換器（50）で１５℃に調節し、ドレンパンヒータ（26,27）に供給する。除霜運転では、圧縮機（11a,11b,11c）から吐出した冷媒を、冷蔵熱交換器（16,17）と膨張弁（15a,15b）とを通過させてドレンパンヒータ（26,27）に供給する。【選択図】図１
2007127302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構（11a,11b,11c）、凝縮器（13）、膨張機構（15a,15b）、蒸発器(16,17)が順に接続されてなる冷媒回路(10)と、
上記蒸発器（16,17）で発生するドレンを受けるドレンパン（56,57）と、
上記ドレンパン（56,57）を少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中には加温する加温手段（26,27,36,37）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記加温手段（26,27,36,37）は、冷媒回路（10）の液ラインに設けられ、高温高圧の冷媒が流れてドレンパン（56,57）を加温するドレンパンヒータ（26,27）で構成され、
上記冷媒回路（10）には、ドレンパンヒータ（26,27）に供給される冷媒の温度を調節するための温度調節器（50）が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記冷媒回路（10）は、正サイクルで冷媒が流れて蒸発器（16,17）で冷却を行う冷却運転と、逆サイクルで冷媒が流れて蒸発器（16,17）のデフロストを行う除霜運転とを行うように冷媒循環が可逆に構成され、
上記ドレンパンヒータ（26,27）と上記温度調節器（50）とは、冷媒回路（10）の膨張機構（15a,15b）と凝縮器（13）との間に設けられる一方、
上記温度調節器（50）は、凝縮器（13）からドレンパンヒータ（26,27）に供給される液冷媒と、該液冷媒の一部が分岐され且つ減圧された分岐液冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器（50）で構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記分岐冷媒を温度調節器（50）に供給する上流側分岐通路（84）には、開度調整自在な膨張弁（46）が設けられ、
上記冷却運転時にドレンパンヒータ（26,27）に供給される液冷媒が所定温度になるように膨張弁（46）の開度を制御する制御手段（101）が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１において、
上記加温手段（26,27,36,37）は、電気ヒータ（36,37）である
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、除霜対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機構、凝縮器、膨張機構、蒸発器が順に接続された冷媒回路を備えた冷凍装置が知られている。このような冷凍装置においては、冷却室内に蒸発器が設けられて冷却室の冷却運転を行う一方、冷却運転により蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を行うものがある。さらに、蒸発器のドレンパンにドレンパンヒータを配置し、圧縮機から吐出したホットガスを蒸発器及びドレンパンヒータに供給することにより、蒸発器及びドレンパンに付着した霜を溶かす除霜運転を行う冷凍装置が検討されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
特許文献１に記載されている冷凍装置は、冷媒回路において、圧縮機の吐出側と蒸発器の入口側とに接続されて、凝縮器と膨張機構とをバイパスするホットガスバイパス路が設けられている。そして、このホットガスバイパス路の途中にドレンパンヒータが設けられている。除霜運転時においては、圧縮機を吐出したホットガスが、ドレンパンヒータを流れた後に蒸発器に供給される。
【０００４】
特許文献２に記載されている冷凍装置は、冷媒回路において、圧縮機の吐出側と蒸発器の入口側とに接続され、凝縮器と膨張機構とをバイパスするホットガス路が設けられている。そして、該ホットガス路の途中に、ドレンパンヒータを備えたドレンパン回路の一端が接続され、ドレンパン回路の他端は蒸発器の出口側に接続されている。これにより、除霜運転時において、圧縮機を吐出したホットガスが、蒸発器とドレンパンヒータとに並列に流れるように構成されている。
【特許文献１】特開平７−１９６２１号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１及び特許文献２の冷凍装置において、ドレンパンヒータに冷媒が流れるのは除霜運転時のみである。そのため、除霜運転が終了して冷却運転が開始すると、除霜運転中にドレンパンに落下した霜から氷が生成される場合があり、このような場合に、除霜運転を再開しても、この氷を完全に溶かすことができないという問題点があった。また、これにより、ドレンパンに付着した霜や落下した霜を確実に融解し、ドレンとして排出することができないという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、除霜運転時以外にもドレンパンを加温することにより、除霜運転時にドレンパンに霜が残存した場合であっても、確実に除霜を行い、除霜の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、圧縮機構（11a,11b,11c）、凝縮器（13）、膨張機構（15a,15b）、蒸発器(16,17)が順に接続されてなる冷媒回路(10)と、上記蒸発器（16,17）で発生するドレンを受けるドレンパン（56,57）と、上記ドレンパン（56,57）を少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中には加温する加温手段（26,27,36,37）とを備えている。
【０００８】
この第１の発明では、少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中には上記加温手段（26,27,36,37）が上記ドレンパン（56,57）を加温するので、除霜運転中には常時ドレンパン（56,57）を加温し、冷却運転中には、少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中にドレンパン（56,57）を加温する。これにより、ドレンパン（56,57）に霜が付着することがないのと共に、除霜運転時に蒸発器（16,17）からドレンパン（56,57）に落下した霜が融解されるので、落下した霜が冷却されて氷が生成されることがない。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、上記加温手段（26,27,36,37）は、冷媒回路（10）の液ラインに設けられ、高温高圧の冷媒が流れてドレンパン（56,57）を加温するドレンパンヒータ（26,27）で構成され、上記冷媒回路（10）には、ドレンパンヒータ（26,27）に供給される冷媒の温度を調節するための温度調節器（50）が設けられている。
【００１０】
この第２の発明では、上記ドレンパンヒータ（26,27）には、温度調節器（50）により温度調節された冷媒が流れるので、ドレンパン（56,57）の加温において、冷媒の熱を利用すると共に、適切な温度でドレンパン（56,57）を加温する。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、上記冷媒回路（10）は、正サイクルで冷媒が流れて蒸発器（16,17）で冷却を行う冷却運転と、逆サイクルで冷媒が流れて蒸発器（16,17）のデフロストを行う除霜運転とを行うように冷媒循環が可逆に構成され、上記ドレンパンヒータ（26,27）と上記温度調節器（50）とは、冷媒回路（10）の膨張機構（15a,15b）と凝縮器（13）との間に設けられる一方、上記温度調節器（50）は、凝縮器（13）からドレンパンヒータ（26,27）に供給される液冷媒と、該液冷媒の一部が分岐され且つ減圧された分岐液冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器（50）で構成されている。
【００１２】
この第３の発明では、冷却運転において、凝縮器（13）を流れた液冷媒を、冷媒熱交換器（50）で分岐液冷媒と熱交換させて適切な温度に調節し、ドレンパンヒータ（26,27）に供給する。また、除霜運転において、圧縮機構（11a,11b,11c）から吐出した冷媒を、蒸発器（16,17）と膨張機構（15a,15b）とに供給した後に、上記ドレンパンヒータ（26,27）に供給する。このようにして、冷却運転中には、少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中にドレンパンヒータ（26,27）に冷媒が流れ、除霜運転中には、常時圧縮機構（11a,11b,11c）が運転してドレンパンヒータ（26,27）に冷媒が流れて、ドレンパン（56,57）を加温する。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明において、上記分岐冷媒を温度調節器（50）に供給する上流側分岐通路（84）には、開度調整自在な膨張弁（46）が設けられ、上記冷却運転時にドレンパンヒータ（26,27）に供給される液冷媒が所定温度になるように膨張弁（46）の開度を制御する制御手段（101）が設けられている。
【００１４】
この第４の発明では、上記制御手段（101）により、上記ドレンパンヒータ（26,27）に供給される液冷媒の温度を高くするときは、膨張弁（46）の開度を小さくし、液冷媒の温度を低くするときは、膨張弁（46）の開度を大きくして容易に液冷媒の温度調節を行う。
【００１５】
第５の発明は、第１の発明において、上記加温手段（26,27,36,37）は、電気ヒータ（36,37）である。
【００１６】
この第５の発明では、冷媒回路（10）にドレンパンヒータ（26,27）を設ける必要がないので、冷媒回路（10）の構成の簡素化を図る。また、上記電気ヒータ（36,37）により、容易かつ確実に、常時ドレンパン（56,57）を加温する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記加温手段（26,27,36,37）が、少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中には上記ドレンパン（56,57）を加温するようにしたために、除霜運転中には常時ドレンパン（56,57）を加温し、冷却運転中には、少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中にドレンパン（56,57）を加温して、ドレンパン（56,57）に霜が付着することを防止することができる。また、除霜運転時に蒸発器（16,17）からドレンパン（56,57）に落下した霜を、冷却運転における少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中に溶かすことができることから、該霜から氷が生成されることを防止して、該霜をドレンとして確実に排出することができる。これにより除霜の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
上記第２の発明によれば、ドレンパンヒータ（26,27）によるドレンパン（56,57）の加温において、冷媒を熱源として利用することができると共に、上記温度調節器（50）により適切な温度に調節された液冷媒を供給して適切な温度で加温を行うことができる。
【００１９】
上記第３の発明によれば、冷却運転においては、凝縮器（13）を流れた液冷媒を、冷媒熱交換器（50）で分岐液冷媒と熱交換させて適切な温度に調節し、ドレンパンヒータ（26,27）に供給することができる。また、除霜運転においては、圧縮機構（11a,11b,11c）から吐出した冷媒を、蒸発器（16,17）と膨張機構（15a,15b）とに供給した後に、上記ドレンパンヒータ（26,27）に供給することができる。このようにして、冷却運転中には、少なくとも圧縮機構（11a,11b,11c）の運転中にドレンパンヒータ（26,27）に冷媒が流れ、除霜運転中には、常時圧縮機構（11a,11b,11c）が運転してドレンパンヒータ（26,27）に冷媒が流れて、ドレンパンを（56,57）を加温することができる。
【００２０】
上記第４の発明によれば、上記制御手段（101）により、上記ドレンパンヒータ（26,27）に供給される液冷媒の温度を高くするときは、膨張弁（46）の開度を小さくし、液冷媒の温度を低くするときは、膨張弁（46）の開度を大きくして液冷媒の温度調節を容易に行うことができる。
【００２１】
上記第５の発明によれば、上記加温手段（26,27,36,37）を電気ヒータ（36,37）としたために、冷媒回路（10）にドレンパンヒータ（26,27）を設ける必要がないので、冷媒回路（10）の構成の簡素化を図ることができると共に、上記電気ヒータ（36,37）により、容易かつ確実に、常時ドレンパン（56,57）を加温することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１は、図１に示すように、冷却室の冷却運転及び除霜運転を行う冷凍装置（1）である。上記冷凍装置（1）は、室外ユニット（2）と冷蔵ユニット（3）とコントローラ（100）とを備えている。
【００２４】
上記冷凍装置（1）においては、上記室外ユニット（2）に室外回路（20）が、上記冷蔵ユニット（3）に冷蔵庫内回路（30）が、それぞれ設けられている。上記室外回路（20）のガス端側は、上記冷蔵庫内回路（30）のガス端側に配管で接続され、上記室外回路（20）の液端側は、上記冷蔵庫内回路（30）の液端側に配管で接続されることにより、冷媒回路（10）が構成されている。上記コントローラ（100）は、上記冷凍装置（1）の運転制御を行うものである。
【００２５】
〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（2）の室外回路（20）には、可変容量圧縮機（11a）と、第１固定容量圧縮機（11b）と、第２固定容量圧縮機（11c）と、室外熱交換器（13）と、レシーバー（14）と、室外膨張弁（45）と、本発明の特徴である冷媒熱交換器（50）と分岐膨張弁（46）とが設けられている。さらに、室外回路（20）には、四路切換弁（12）と、液側閉鎖弁（53）と、ガス側閉鎖弁（54）とが設けられている。この室外回路（20）において、液側閉鎖弁（53）には液側連絡配管（21）の一端が、ガス側閉鎖弁（54）にはガス側連絡配管（22）の他端がそれぞれ接続されている。
【００２６】
可変容量圧縮機（11a）は、容量可変に構成された圧縮機であり、第１固定容量圧縮機（11b）及び第２固定容量圧縮機（11c）は、容量が固定に構成された圧縮機であり、これらの圧縮機（11a,11b,11c）が圧縮機構に構成されている。可変容量圧縮機（11a）の吸入側には、第１吸入管（61a）の一端が接続され、各固定容量圧縮機（11b、11c）の吸入側には、第２吸入管（61b）の一端及び第３吸入管（61c）の一端が、それぞれ接続されている。上記第３吸入管（61c）の他端は、四路切換弁（12）に接続されている。また、第２吸入管（61b）の他端には、第１吸入接続管（63）の一端及び第２吸入接続管（62）の一端が接続されている。該第１吸入接続管（63）の他端には、第１吸入管（61a）の他端が接続され、第２吸入接続管（62）の他端は、第３吸入管（61c）の途中に接続されている。
【００２７】
可変容量圧縮機（11a）及び固定容量圧縮機（11b,11c）には、吐出管（64）が接続されている。吐出管（64）の一端は、四路切換弁（12）に接続され、他端は、第１吐出分岐管（64a）と第２吐出分岐管（64b）と第３吐出分岐管（64c）とに分岐されている。上記第１吐出分岐管（64a）が可変容量圧縮機（11a）の吐出側に接続され、上記第２吐出分岐管（64b）が第１固定容量圧縮機（11b）の吐出側に接続され、上記第３吐出分岐管（64c）が第２固定容量圧縮機（11c）の吐出側に接続されている。各吐出分岐管（64a,64b,64c）には、上記各圧縮機（11a,11b,11c）から四路切換弁（12）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-1,CV-2,CV-3）が、それぞれ設けられている。
【００２８】
室外熱交換器（13）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒と室外空気との間で熱交換を行うものであり、凝縮器に構成されている。室外熱交換器（13）の入口側は四路切換弁（12）に接続されている。一方、室外熱交換器（13）の出口側は、第１液管（81）を介してレシーバー（14）の頂部に接続されている。この第１液管（81）には、室外熱交換器（13）からレシーバー（14）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-4）が設けられている。レシーバー（14）の底部には第２液管（82）の一端が接続されている。
【００２９】
冷媒熱交換器（50）は、プレート式熱交換器であって、冷媒と冷媒との間で熱交換を行うものであり、第１流路（50a）と第２流路（50b）とを備えている。上記冷媒熱交換器（50）の第１流路（50a）の入口側には、上記第２液管（82）の他端が接続され、第１流路（50a）の出口側は、第３液管（83）の一端が接続されている。第３液管（83）の他端は、液側閉鎖弁（53）を介して液側連絡配管（21）の一端に接続されている。上記第３液管（83）には、第１流路（50a）の他端から液側閉鎖弁（53）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-5）が設けられている。
【００３０】
上記第３液管（83）には、上記逆止弁（CV-5）の上流側に分岐液管（84）の一端が接続され、該分岐液管（84）の他端は、上記冷媒熱交換器（50）の第２流路（50b）の入口側に接続されている。また、上記分岐液管（84）には、分岐膨張弁（46）が設けられている。該分岐膨張弁（46）は、電子膨張弁であって、開度調整自在に構成されている。このようにして、上記分岐液管（84）は、分岐冷媒を冷媒熱交換器（50）に供給する上流側分岐通路に構成される一方、上記分岐膨張弁（46）は、上流側分岐通路に設けられた膨張弁に構成されている。
【００３１】
冷媒熱交換器（50）の第２流路（50b）の出口側は、インジェクション管（85）の一端に接続されている。該インジェクション管（85）の他端は、上記第３吸入管（61c）における四路切替弁（12）と第２吸入接続管（62）との間に接続されている。つまり、上記インジェクション管（85）は、圧縮機（11a,11b,11c）の吸入側に、分岐冷媒をインジェクションするためのものである。また、上記分岐液管（84）において、分岐膨張弁（46）と冷媒熱交換器（50）の第２流路（50b）との間には、バイパス管（86）の一端が接続されている。また、該バイパス管（86）の他端は、上記インジェクション管（85）の途中に接続されている。つまり、上記バイパス管（86）は、冷媒熱交換器（50）の第２流路（50b）をバイパスするものである。上記バイパス管（86）には、電磁弁（SV-4）が設けられ、該電磁弁（SV-4）を開くと、分岐冷媒が、バイパス管（86）を流れて液状態で圧縮機（11a,11b,11c）の吸入側にインジェクションされ、上記電磁弁（SV-4）を閉じると、分岐冷媒は、冷媒熱交換器（50）の第２流路（50b）を流れ蒸発し、ガス状態で圧縮機（11a,11b,11c）の吸入側にインジェクションされるように構成されている。
【００３２】
第３液管（83）において、逆止弁（CV-5）と液側閉鎖弁（53）の間には、第５液管（88）の一端が接続されている。第５液管（88）の他端は、第１液管（81）において、逆止弁（CV-4）とレシーバー（14）との間に接続されている。また、第５液管（88）には、その一端から他端へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-6）が設けられている。
【００３３】
上記第３液管（83）において、分岐液管（84）の上流側には、第６液管（89）の一端が接続され、該第６液管（89）の他端は、第１液管（81）における室外熱交換器（13）の出口側と逆止弁（CV-4）の間に接続されている。また、第６液管（89）には、室外膨張弁（45）が設けられている。
【００３４】
四路切換弁（12）は、第１ポートが吐出管（64）に、第２ポートが第３吸入管（61c）に、第３ポートが室外交換器（13）の入口側に、第４ポートがガス側閉鎖弁（54）に、それぞれ接続されている。上記四路切替弁（12）は、第１のポートと第３のポートとが互いに連通して第２のポートと第４のポートとが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートとが互いに連通して第２のポートと第３ポートとが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能に構成されている。
【００３５】
室外回路（20）には、油分離器（70）、３つの油戻し管（71,72,73）、及び連通管（77）も設けられている。
【００３６】
油分離器（70）は、吐出管（64）に設けられ、圧縮機（11a,11b,11c）の吐出ガスから冷凍機油を分離するためのものである。油分離器（70）には、第１油戻し管（71）の一端が接続され、該第１油戻し管（71）の他端は、第１吸入管（61a）に接続されている。上記第１油戻し管（71）には、電磁弁（SV-1）が設けられ、該電磁弁（SV-1）を開くと、油分離器（70）で分離された冷凍機油が、可変容量圧縮機（11a）の吸入側へ送り返されるように構成されている。また、上記第１油戻し管（71）において、電磁弁（SV-1）の上流側に第２油戻し管（72）の一端が接続され、該第２油戻し管（72）の他端は、第２吸入管（61b）に接続されている。上記第２油戻し管（72）には、電磁弁（SV-2）が設けられ、該電磁弁（SV-2）を開くと、油分離器（70）で分離された冷凍機油が、第１固定容量圧縮機（11b）の吸入側へ送り返されるように構成されている。さらに、上記第１油戻し管（71）において、油分離器（70）と第２油戻し管（72）との間には、第３油戻し管（73）の一端が接続され、該第３油戻し管（73）の他端は、第３吸入管（61c）に接続されている。上記第３油戻し管（73）には、電磁弁（SV-3）が設けられ、該電磁弁（SV-3）を開くと、油分離器（70）で分離された冷凍機油が、第２固定容量圧縮機（11c）の吸入側へ送り返されるように構成されている。
【００３７】
上記連通管（77）は、一端が上記レシーバー（14）の頂部に接続され、他端が第１吐出分岐管（64a）における逆止弁（CV-1）と吐出管（64）との間に接続されている。連通管（77）には、レシーバー（14）から第１吐出分岐管（64a）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-7）が設けられている。
【００３８】
上記室外回路（20）には、各種のセンサや圧力スイッチ（95）が設けられている。具体的に、圧縮機（11a,11b,11c）の吸入側に圧力センサ（25）及び温度センサ（24）が設けられ、圧縮機（11a,11b,11c）吐出側に、圧力センサ（23）、各温度センサ（19a,19b,19c）、及び各圧力スイッチ（95）が設けられている。冷媒熱交換器（50）の第１流路（50a）の出口側には、温度センサ（51）が設けられている。
【００３９】
また、上記室外ユニット（2）には、外気温センサ（13a）と室外ファン（13f）とが設けられている。室外熱交換器（13）へは、この室外ファン（13f）によって室外空気が送られる。
【００４０】
〈冷蔵ユニット〉
上記冷蔵ユニット（3）の冷蔵庫内回路（30）においては、２台の冷蔵熱交換器（16,17）と、本発明の特徴である２つのドレンパンヒータ（26,27）とが設けられている。また冷蔵ユニット（3）には、上記各冷蔵熱交換器（16,17）のドレンを受けるドレンパン（56,57）が設けられている。
【００４１】
上記各冷蔵熱交換器（16,17）は、共に同じクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒と冷却室内の空気との間で熱交換を行うものであり、蒸発器に構成されている。上記各冷蔵熱交換器（16,17）の入口側は、配管を介して各冷蔵膨張弁（15a,15b）に接続されている。一方、上記各冷蔵熱交換器（16,17）の出口側には、各ガス側分岐配管（22a,22b）の一端がそれぞれ接続され、該ガス側分岐配管（22a,22b）の他端は互いに合流して上記ガス側連絡配管（22）に接続されている。
【００４２】
上記各冷蔵膨張弁（15a,15b）は、電子膨張弁であり、膨張機構に構成されている。上記各冷蔵熱交換器（16,17）には、第１冷媒温度センサ（16b,17b）がそれぞれ設けられ、出口側には、第２冷媒温度センサ（18a,18b）がそれぞれ設けられている。上記第１冷媒温度センサ（16b,17b）は、冷蔵熱交換器（16,17）における冷媒の蒸発温度を測定するものである。上記冷蔵膨張弁（15a,15b）は、第２冷媒温度センサ（18a,18b）の測定温度が、第１冷媒温度センサ（16b,17b）で測定される冷媒の蒸発温度よりも所定温度（例えば５℃）高くなるように開度調整がなされるように構成されている。
【００４３】
次に、本発明の特徴であるドレンパンヒータ（26,27）について説明する。該ドレンパンヒータ（26,27）は、上記ドレンパン（56,57）に配置され、高温高圧の冷媒が流れて該ドレンパン（56,57）を加温し、着霜や氷の生成を防止するものである。上記各ドレンパンヒータ（26,27）の入口側には、各液側分岐配管（21a,21b）の一端がそれぞれ接続され、該各液側分岐配管（21a,21b）の他端は互いに合流して上記液側連絡配管（21）の他端に接続されている。一方、上記ドレンパンヒータ（26,27）の出口側は、上記冷蔵膨張弁（15a,15b）の入口側に接続されている。このようにして、上記各ドレンパンヒータ（26,27）には、後述する冷却運転時に、室外回路（20）を流れた冷媒が流れる一方、除霜運転時に、各冷蔵熱交換器（16,17）を流れた冷媒が流れるように構成され、ドレンパン（56,57）を少なくとも圧縮機構の運転中には加温する加温手段に構成されている。
【００４４】
なお、上記冷蔵ユニット（3）には、冷却室内温度センサ（16a,16b）と、冷却室内ファン（16f,17f）とが設けられている。上記各冷蔵熱交換器（16,17）へは、この冷却室内ファン（16f,17f）によって、冷却室内の空気が送られる。
【００４５】
〈コントローラ〉
上記コントローラ（100）は、上記冷媒回路（10）に設けられた各種の弁の切換や開度調整等を行って、冷却室を設定温度に保つ冷却運転動作を制御すると共に、冷却室の除霜運転動作を制御するものである。また、上記コントローラ（100）は、分岐冷媒制御部（101）を備えている。該分岐冷媒制御部（101）は、ドレンパンヒータ（26,27）に供給される液冷媒が所定温度になるように分岐膨張弁（46）の開度を制御する制御手段に構成されている。
【００４６】
−運転動作−
次に、本実施形態の冷凍装置（1）の冷却運転と除霜運転の動作について説明する。
【００４７】
〈冷却運転〉
冷却運転においては、図２に示すように、コントローラ（100）の制御により、室外回路（20）の四路切換弁（12）が第１状態に設定され、室外膨張弁（45）が全閉される。そして、この状態において、可変容量圧縮機（11a）、固定容量圧縮機（11b,11c）が運転され、冷蔵膨張弁（15a,15b）が適宜調節され、冷媒が図２の実線矢印の方向に循環する。また、電磁弁（SV-1,SV-2,SV-3,SV-4）は、適宜開閉される。なお、この冷却運転における冷却室の設定温度を、例えば、５℃とする。
【００４８】
可変容量圧縮機（11a）及び固定容量圧縮機（11b,11c）から吐出された冷媒は、吐出管（64）から四路切替弁（12）を通って室外熱交換器（13）へ送られる。室外熱交換器（13）では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（13）で凝縮した冷媒は、第１液管（81）を流れ、レシーバー（14）を通過して第２液管（82）へ流入し、冷媒熱交換器（50）の第１流路（50a）に流入する。第１流路（50a）を流れた液冷媒は、第３液管（83）を流れ、その一部が、分岐冷媒として、図２の点線矢印に示すように、分岐液管（84）を流れる。該分岐液管（84）を流れる分岐冷媒は、分岐冷媒制御部（101）により開度調整された分岐膨張弁（46）を通って上記冷媒熱交換器（50）の第２流路（50b）に流入し、第１流路（50a）を流れる液冷媒と熱交換して蒸発し、第１流路（50a）を流れる液冷媒は、所定温度（例えば、１５℃）に冷却される。第１流路（50a）を流れる液冷媒の温度調節は、上記分岐冷媒制御部（101）が、冷却室の設定温度と冷媒熱交換器（50）の出口側の温度センサ（51）の測定値に基づいて、分岐膨張弁（46）の開度を制御することにより行われる。なお、上記コントローラ（100）が、電磁弁（SV-4）を適宜制御することにより、第２流路（50b）に流れる分岐冷媒の量が変化するので、上記分岐冷媒制御部（101）は、電磁弁（SV-4）の開閉にも基づいて、第１流路（50a）を流れる液冷媒の温度が所定温度になるように分岐膨張弁（46）の開度調整を行うようにしてもよい。
【００４９】
１５℃の液冷媒は、第３液管（83）から液側閉鎖弁（53）を介して液側連絡配管（21）を流れ、冷蔵庫内回路（30）に流入する。
【００５０】
冷蔵庫内回路（30）では、１５℃の液冷媒が、各液側分岐配管（21a,21b）に分流して各ドレンパンヒータ（26,27）を流れる。これにより、ドレンパン（56,57）に霜が付着することを防止すると共に、冷蔵熱交換器（16,17）からドレンパン（56,57）に落下した霜から氷が生成することを防止し、該霜を確実に融解してドレンとして排出する。
【００５１】
なお、各ドレンパンヒータ（26,27）を流れる冷媒の所定温度は、特に限定されないが、以下のようにして設定することが好ましい。まず、ドレンパン（56,57）の霜の付着防止及びドレンパン（56,57）に落下した霜の融解を行うには、氷の融解温度である０℃以上であればよいが、冷却室の設定温度よりも高くした方が効果的である。しかし、夏期など外気温が高い条件下では、室外熱交換器（13）から流れる液冷媒が５０℃程度になることもあり、このような高温冷媒が、ドレンパンヒータ（26,27）に流れると、冷却室内の空気の再熱されるので好ましくない。また、この再熱により冷却室内の相対湿度が低下して除湿が行われると、例えば、冷却室内で生鮮食品などを保管する場合に、これらの冷却対象物に適した湿度を維持することが困難となる。以上のことから、冷媒温度は、冷却室の設定温度や冷却室に保管される冷却対象物に基づいて設定するのが好ましく、冷却室の設定温度が−３℃から１０℃である場合は、ドレンパンヒータ（26,27）に供給する冷媒温度を、設定温度よりも１０〜１５℃程度高くすることが好ましい。本実施形態では、冷却室の設定温度５℃に対して１０℃高い１５℃の冷媒をドレンパン（56,57）に供給している。
【００５２】
ドレンパンヒータ（26,27）から流出した液冷媒は、各冷蔵膨張弁（15a,15b）を通過する際に減圧されて各冷蔵熱交換器（16,17）へ導入される。該各冷蔵熱交換器（16,17）では、冷媒が冷却室内の空気から吸熱して、例えば−５℃程度の蒸発温度で蒸発する。冷蔵ユニット（3）においては、冷蔵熱交換器（16,17）で冷却された空気が冷却室内へ供給され、冷却室内の温度が設定温度の５℃に維持される。
【００５３】
上記各冷蔵熱交換器（16,17）を流れた冷媒は、各ガス側分岐配管（22a,22b）を流れた後、ガス側連絡配管（22）で合流する。その後、上記ガス冷媒は、ガス側連絡配管（22）を流れて四路切替弁（12）を介して第３吸入管（61c）を流れる。
【００５４】
第３吸入管（61c）を流れた冷媒は、その一部が第２固定容量圧縮機（11c）に流れ、残りの冷媒は、第２吸入接続管（62）を流れ、さらに第１吸入接続管（63）と第２吸入管（61b）とに分流する。第２吸入管（61b）に流れた冷媒は、第１固定容量圧縮機（11b）に吸入される。第１吸入接続管（63）を流れた冷媒は、第１吸入管（61a）を流れて可変容量圧縮機（11a）に吸入される。
【００５５】
なお、冷却運転中に、冷凍室が設定温度の５℃以下となると、圧縮機の運転が停止する。この際、冷媒回路（10）の冷媒の循環が停止するので、ドレンパンヒータ（26,27）には冷媒が流れず、ドレンパン（56,57）の加温も停止される。
【００５６】
〈除霜運転〉
除霜運転においては、冷媒回路（10）の冷媒が、図３の矢印に示すように、冷却運転時と逆方向に循環する逆サイクルデフロストが行われる。
【００５７】
上記除霜運転時には、図３に示すように、四路切替弁（12）が第２状態に設定され、冷蔵膨張弁（15a,15b）が全開状態に保持され、室外膨張弁（45）が適宜制御される。
【００５８】
可変容量圧縮機（11a）及び固定容量圧縮機（11b,11c）から吐出されたガス冷媒は、吐出管（64）から四路切替弁（12）を通ってガス側連絡配管（22）へ流れ、各ガス側分岐配管（22a,22b）に分流する。分流したガス冷媒は、各冷蔵熱交換器（16,17）に流入し、全開状態の冷凍膨張弁（15a,15b）を通って各ドレンパンヒータ（26,27）へ流入する。この際、ガス冷媒は、冷蔵熱交換器（16,17）及びドレンパンヒータ（26,27）で放熱して凝縮する。該各冷蔵熱交換器（16,17）やドレンパン（56,57）に付着した霜、及び該各冷蔵熱交換器（16,17）からドレンパン（56,57）に落下した霜は、冷媒の凝縮熱により加温されて融解する。そして、該各冷蔵熱交換器（16,17）で凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（21）を流れて室外回路（20）に導入される。
【００５９】
室外回路（20）では、液冷媒が、液側連絡配管（21）から液側閉鎖弁（53）を介して第３液管（83）に流れ、第５液管（88）に導入される。第５液管（88）を流れた液冷媒は、第１液管（81）に導入され、レシーバー（14）を通過して第２液管（82）へ流入し、冷媒熱交換器（50）の第１流路（50a）に流入する。その後、液冷媒は、上記第３液管（83）を介して第６液管（89）に導入され、室外膨張弁（45）で減圧されて室外熱交換器（13）に導入される。その後、液冷媒は、室外熱交換器（13）において、外気から吸熱して蒸発する。そして、蒸発したガス冷媒は、室外熱交換器（13）から流出し、四路切替弁（12）を通って第３吸入管（61c）に流れた後、各吸入管（61a,61b,61c）を通って圧縮機（11a,11b,11c）に吸入される。
【００６０】
なお、除霜運転時においては、圧縮機（11a,11b,11c）は常時運転されるので、冷媒が冷媒回路（10）を常時循環することから、ドレンパンヒータ（26,27）に常時冷媒が流れて、ドレンパン（56,57）は常時加温される。
【００６１】
−実施形態１の効果−
上記冷凍装置（1）は、除霜運転時において、圧縮機（11a,11b,11c）から吐出した冷媒が、冷蔵熱交換器（17,16）を流れた後に、ドレンパンヒータ（26,27）を流れるようにしたために、除霜運転時に、冷蔵熱交換器（17,16）及びドレンパン（56,57）の除霜を行うことができると共に、冷蔵熱交換器（17,16）からドレンパン（56,57）に落下した霜を加温してドレンとして排出することができる。
【００６２】
また、冷却室を設定温度５℃に保つ冷却運転時において、圧縮機（11a,11b,11c）の運転中には、設定温度より高い１５℃の液冷媒をドレンパンヒータ（26,27）に流れるようにしたために、ドレンパン（56,57）に霜が付着することを防止することができる。さらに、除霜運転時にドレンパン（56,57）に落下した霜が冷却運転時に残存している場合であっても、これらの霜を確実に融解することができる。これにより、ドレンパン（56,57）に落下した霜から氷が生成することを防止することができると共に、霜をドレンとして、確実に排出することができる。また、ドレンパンヒータ（26,27）を流れる冷媒の温度を１５℃としたために、冷却室内が再熱されることがない。また、再熱により相対湿度が低下して除霜もされることがないことから、適度な湿度を維持することができるので、冷却室に生鮮食品などを保管する場合にも適している。
【００６３】
このように、本実施形態では、冷却運転時及び除霜運転時において、圧縮機（11a,11b,11c）の運転中には、ドレンパンヒータ（26,27）に冷媒が流れてドレンパン（56,57）を加温するようにしたために、除霜を確実に行うことができる。
【００６４】
《発明の実施形態２》
本実施形態は、上記実施形態１が、ドレンパン（56,57）に液冷媒が流れるドレンパンヒータ（26,27）を配置したことに代わり、図４に示すように、ドレンパン（56,57）に電気ヒータ（36,37）を設け、該電気ヒータ（36,37）によりドレンパン（56,57）を常時加温するようにしたものである。ここでは、上記実施形態１と異なる点についてのみを説明する。
【００６５】
具体的に、本実施形態の冷凍装置（1）は、冷蔵ユニット（3）の冷蔵庫内回路（30）において、各冷蔵膨張弁（15a,15b）の入口側にドレンパンヒータ（26,27）が設けられておらず、各液側分岐配管（21a,21b）が接続されている。そして、ドレンパン（56,57）には、電気ヒータ（36,37）が設けられている。また、コントローラ（100）には、ヒータ制御部（102）が設けられている。該ヒータ制御部（102）は、上記電気ヒータ（36,37）の温度制御を行うものである。
【００６６】
また、室外ユニット（2）の室外回路（20）においては、上記実施形態１と同様に、レシーバー（14）から流れた冷媒を分岐冷媒により冷却するための冷媒熱交換器（50）が設けられているが、該冷媒熱交換器（50）は、液冷媒（82）を流れる液冷媒を過冷却するためものである。
【００６７】
冷却運転時においては、図５に示す実線矢印の方向に冷媒が循環する。レシーバー（14）を流れた液冷媒は、上記冷媒熱交換器（50）の第１流路（50a）を流れ、第２流路（50b）を流れる冷媒により、例えば１０℃に過冷却される。その後、過冷却された液冷媒は、第３液管（83）を流れ、液側閉鎖弁（53）を介して液側連絡配管（21）を流れ、液側分岐配管（21a,21b）に分流して各冷蔵膨張弁（15a,15b）を通過する際に減圧される。減圧された冷媒は、各冷蔵熱交換器（16,17）へ導入され、冷却室内の空気から吸熱して、例えば−５℃程度の蒸発温度で蒸発する。これにより、冷蔵ユニット（3）においては、冷蔵熱交換器（16,17）で冷却された空気が冷却室内へ供給され、冷却室内の温度が設定温度の５℃に保たれる。
【００６８】
除霜運転においては、図６に示す矢印の方向に冷媒が循環する。可変容量圧縮機（11a）及び固定容量圧縮機（11b,11c）から吐出されたガス冷媒は、吐出管（64）から四路切替弁（12）を通ってガス側連絡配管（22）へ流れ、各ガス側分岐配管（22a,22b）に分流する。分流したガス冷媒は、冷蔵熱交換器（16,17）に流入する。この際、ガス冷媒は、冷蔵熱交換器（16,17）で放熱して凝縮する。該冷蔵熱交換器（16,17）に付着した霜は、冷媒の凝縮熱により加温されて融解する。凝縮した液冷媒は、全開の冷蔵膨張弁（15a,15b）を流れた後、液側連絡配管（21）に合流し、室外回路（20）に導入される。
【００６９】
そして、上記冷却運転及び除霜運転において、上記電気ヒータ（36,37）は、上記ヒーター制御部（102）により、常時、所定温度（例えば、１５℃）に設定され、ドレンパン（56,57）を加温している。この所定温度は、上記実施実施形態１と同様に、冷却室の設定温度に基づいて設定されることが好ましい。
【００７０】
本実施形態では、電気ヒータ（36,37）を用いるようにしたために、容易にドレンパン（56,57）を加温することができると共に、冷媒回路（10）の構成が簡素化される。
【００７１】
その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同じである。
【００７２】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７３】
上記実施形態１の冷凍装置（1）における冷媒回路（10）は、３台の圧縮機（11a,11b,11c）と、２つの冷蔵膨張弁（15a,15b）と、２台の冷蔵熱交換器（16,17）とを備えていたが、これらの機器の数は特に限定されず、例えば１台ずつであってもよく、圧縮機構、凝縮器、膨張機構、蒸発器が順に接続された冷媒回路に構成されていればよい。
【００７４】
また、冷却室の設定温度５℃とし、ドレンパンヒータ（26,27）を流れる液冷媒の温度又は電気ヒータ（36,37）の温度を１５℃としたが、これらの温度は特に限定されない。例えば、冷却室が冷凍庫であって、設定温度が−３０〜−１０℃である場合は、冷却対象物が生鮮食品ではなく冷凍食品となり、冷却室の湿度管理を厳密に行う必要がないので、除霜を確実に行えるように、ドレンパンヒータ（26,27）に供給する液冷媒温度又は電気ヒータ（36,37）の温度は、０〜５℃とする。
【００７５】
また、実施形態２のように、電気ヒータ（36,37）を用いる場合の除霜運転は、逆サイクルの除霜運転でなくてもよい。つまり、電気ヒータ（36,37）を用いる場合は、冷媒回路（10）の構成や冷媒の循環方向などに拘わらず、常にドレンパン（56,57）を加温することができるので、冷媒回路（10）が圧縮機（11a,11b,11c）から吐出されたガス冷媒を冷蔵熱交換器（16,17）の入口側から流すホットガスデフロストを行うように構成されていてもよい。
【００７６】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、本発明は、冷凍装置の除霜対策について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】実施形態１の冷凍装置の冷媒回路を示す概略構成図である。
【図２】実施形態１の冷却運転中における冷媒の流れを示す冷媒回路の概略構成図である。
【図３】実施形態１の除霜運転中における冷媒の流れを示す冷媒回路の概略構成図である。
【図４】実施形態２の冷凍装置の冷媒回路を示す概略構成図である。
【図５】実施形態２の冷却運転中における冷媒の流れを示す冷媒回路の概略構成図である。
【図６】実施形態２の除霜運転中における冷媒の流れを示す冷媒回路の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７９】
1    冷凍装置
10   冷媒回路
11a  可変容量圧縮機（圧縮機構）
11b  第１固定容量圧縮機（圧縮機構）
11c  第２固定容量圧縮機（圧縮機構）
13   室外熱交換器（凝縮器）
15a,15b  冷蔵膨張弁（膨張機構）
16,17  冷蔵熱交換器（蒸発器)
26,27  ドレンパンヒータ（加温手段）
36,37  電気ヒータ（加温手段）
46   分岐膨張弁（膨張弁）
50   冷媒熱交換器（温度調節器）
56,57  ドレンパン
84   分岐液管（上流側分岐通路）
101  分岐冷媒制御部(制御手段）
【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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【図６】
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