JP2000180026A - 冷蔵庫の冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除霜運転に際しての冷却器での凝縮能力の不
足に起因して圧縮機の高圧圧力が異常上昇するのを防止
する。 【解決手段】 凝縮器１８の冷却管４２は、圧縮機側の
第１凝縮部１８ａに臨む第１冷却管４４と、冷却器側の
第２凝縮部１８ｂに臨む第２冷却管４６とから構成され
る。冷却管４２の途中に接続した接続管４８には、冷却
用チェック弁２６と除霜用膨張弁３０とが並列に接続さ
れる。冷却運転時に第１冷媒管１６を介して凝縮器１８
に供給される冷媒は、凝縮器１８の第１冷却管４４→接
続管４８の冷却用チェック弁２６→凝縮器１８の第２冷
却管４６→第２冷媒管２０の経路を流通する。除霜運転
時に第２冷媒管２０を介して凝縮器１８に供給される冷
媒は、凝縮器１８の第２冷却管４６→接続管４８の除霜
用膨張弁３０→凝縮器１８の第１冷却管４４→第１冷媒
管１６の経路を流通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫の冷凍装
置に関し、更に詳細には、圧縮機から吐出される高温高
圧の冷媒を、四方弁を介して凝縮器から冷却器へ循環す
る経路と、冷却器から凝縮器へ循環する経路とに切換え
るようにした冷蔵庫の冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫に用いられる冷凍装置として、図
５に示す如く、圧縮機１０から吐出される高温高圧の冷
媒の循環経路を四方弁１２を用いて切換えて、冷却運転
と除霜運転とを行なうものがある。この冷凍装置は、図
に示す如く、圧縮機１０の吐出側から導出した吐出管１
４が四方弁１２の入口１２ａに接続されると共に、該四
方弁１２の第１接続口１２ｃから導出する第１冷媒管１
６が凝縮器１８の第１口側に接続され、該凝縮器１８の
第２口側から導出した第２冷媒管(冷媒管)２０が冷却器
２２の第１口側に接続されている。この第２冷媒管２０
には、凝縮器１８側から順にドライヤ２４、冷却用チェ
ック弁２６および冷却用膨張弁(冷却用減圧手段)２８が
直列に接続される。またドライヤ２４および冷却用チェ
ック弁２６と並列の関係で除霜用膨張弁３０が第２冷媒
管２０に接続されると共に、冷却用膨張弁２８と並列の
関係で除霜用チェック弁３２が第２冷媒管２０に接続さ
れている。冷却用チェック弁２６は、凝縮器１８から冷
却器２２への冷媒の流通を許容するが、冷却器２２から
凝縮器１８への冷媒の流通は阻止するよう設定され、ま
た除霜用チェック弁３２は、逆に冷却器２２から凝縮器
１８への冷媒の流通を許容するが、凝縮器１８から冷却
器２２への冷媒の流通は阻止するよう設定される。

【０００３】前記冷却器２２の第２口側から導出した第
３冷媒管３４は、前記四方弁１２の第２接続口１２ｄに
接続される。また四方弁１２の出口１２ｂから導出する
吸入管３６が、圧縮機１０の吸入側に接続されている。
四方弁１２は、出口１２ｂと第１接続口１２ｃまたは第
２接続口１２ｄを切換え可能に接続する弁体１２ｅを備
え、冷凍装置の冷却運転時には出口１２ｂと第２接続口
１２ｄとを接続(図５参照)し、除霜運転時には出口１２
ｂと第１接続口１２ｃとを接続(図６参照)するよう設定
される。なお、図５において符号３８は、凝縮器１８の
空冷用の凝縮器ファンモータを示し、符号４０は、冷却
器２２と冷蔵庫の庫内空気とを熱交換させるための庫内
ファンモータを示す。

【０００４】前述した構成に係る冷凍装置の動作を簡単
に説明する。前記四方弁１２の弁体１２ｅにより出口１
２ｂと第２接続口１２ｄとを接続した状態で、冷蔵庫の
冷却運転を開始すると、図５に示す如く、前記圧縮機１
０で圧縮された高温高圧の気化冷媒は、吐出管１４、四
方弁１２および第１冷媒管１６を介して凝縮器１８に供
給されて凝縮され、この凝縮された液化冷媒が、第２冷
媒管２０に配設したドライヤ２４、冷却用チェック弁２
６および冷却用膨張弁２８を介して冷却器２２に供給さ
れる。この冷却器２２では、冷却用膨張弁２８を経て減
圧された液化冷媒が膨張気化することにより熱交換がな
され、該冷却器２２に庫内ファンモータ４０を介して接
触された冷気により庫内が冷却される。そして、冷却器
２２で熱交換して温度上昇した気化冷媒は、第３冷媒管
３４、四方弁１２および吸入管３６を介して前記圧縮機
１０に帰還し、該圧縮機１０で高温高圧に圧縮した後に
再循環に供される。

【０００５】次に、前記冷却器２２に付着した霜を除去
する除霜運転に切換えられると、図６に示すように、前
記四方弁１２の弁体１２ｅが切換わって出口１２ｂと第
１接続口１２ｃとを接続する。この除霜運転において
は、前記圧縮機１０で圧縮された高温高圧の気化冷媒
は、吐出管１４、四方弁１２および第３冷媒管３４を介
して冷却器２２に供給されて、該冷却器２２を加温して
霜を融解させる。そして、冷却器２２との間で熱交換さ
れることで凝縮された液化冷媒が、第２冷媒管２０に配
設した除霜用チェック弁３２および除霜用膨張弁３０を
介して凝縮器１８に供給される。この凝縮器１８におい
て除霜用膨張弁３０を経て減圧された液化冷媒が膨張気
化し、この気化冷媒が、第１冷媒管１６、四方弁１２お
よび吸入管３６を介して前記圧縮機１０に帰還する。そ
して、圧縮機１０に帰還した冷媒は、高温高圧に圧縮し
た後に、前記のように冷却運転時とは反対向きの経路で
再循環に供される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記冷凍装置における
除霜運転に際して、その開始直後は前記冷却器２２の温
度は低く、庫内温度の上昇を防止するために庫内ファン
モータ４０を停止していても、略全ての気化冷媒が凝縮
して液化される。しかし、除霜運転が進行して冷却器２
２の温度が上昇すると、凝縮能力が不足して全ての気化
冷媒を液化することができなくなり、高温高圧の気化冷
媒が圧縮機１０に戻ってしまい、高圧圧力の異常上昇を
招く問題があった。

【０００７】また前記冷凍装置では、除霜を完全に行な
うために除霜時間を長く設定したり、あるいは除霜完了
検知温度を高く設定した場合は、前述したように高温高
圧の気化冷媒が圧縮機１０に戻る事態が長びき、圧縮機
１０の高圧圧力が圧力仕様範囲を超えてしまう問題があ
る。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、前述した従来の技術に内在し
ている前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案
されたものであって、除霜運転に際しての冷却器での凝
縮能力の不足に起因して圧縮機の高圧圧力が異常上昇す
るのを防止し得る冷蔵庫の冷凍装置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】前述した課題を解決し、
所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る冷蔵庫
の冷凍装置は、圧縮機、四方弁、凝縮器および冷却器が
閉回路で接続されると共に、凝縮器と冷却器とを接続す
る冷媒管に、冷却器から凝縮器への冷媒の流通のみを許
容する除霜用チェック弁と冷却用減圧手段とを並列に接
続し、前記圧縮機で圧縮された高温高圧の気化冷媒を、
前記四方弁の弁切換えにより凝縮器から冷却器へ循環供
給する冷却運転と冷却器から凝縮器へ循環供給する除霜
運転とを行なうようにした冷蔵庫の冷凍装置において、
前記凝縮器内に配設された冷却管の途中に接続した接続
管に、圧縮機側の第１凝縮部から冷却器側の第２凝縮部
への冷媒の流通のみを許容する冷却用チェック弁と除霜
用減圧手段とを並列に接続したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る冷蔵庫の冷凍
装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照し
ながら以下説明する。なお図５に関連して説明した従来
例に係る冷凍装置に既出の同一部材については、同一の
参照符号で指示して、その詳細説明は省略する。

【００１１】図１は、実施例に係る冷凍装置の概略構成
を示し、前記凝縮器１８の内部に配管された冷媒循環用
の冷却管４２は、圧縮機側の第１凝縮部１８ａに臨む第
１冷却管４４と、冷却器側の第２凝縮部１８ｂに臨む第
２冷却管４６とから構成され、該冷却管４２の途中に、
凝縮器外部に配管された接続管４８が接続されている。
すなわち、前記四方弁１２の第１接続口１２ｃから導出
した第１冷媒管１６が第１冷却管４４の第１接続口４４
ａに接続されると共に、第１冷却管４４の第２接続口４
４ｂと第２冷却管４６の第１接続口４６ａとが接続管４
８を介して接続される。また、第２冷却管４６の第２接
続口４６ｂに接続されて前記冷却器２２の第１口側に接
続した第２冷媒管２０に、ドライヤ２４と冷却用膨張弁
２８とが直列に接続されると共に、冷却用膨張弁２８と
並列の関係で除霜用チェック弁３２が第２冷媒管２０に
接続してある。

【００１２】前記接続管４８には、第１冷却管４４(第
１凝縮部)から第２冷却管４６(第２凝縮部)への冷媒の
流通を許容するが、第２冷却管４６(第２凝縮部)から第
１冷却管４４(第１凝縮部)への冷媒の流通は阻止するよ
う設定された冷却用チェック弁２６が接続される。また
冷却用チェック弁２６と並列の関係で、除霜用膨張弁
(除霜用減圧手段)３０が接続管４８に接続されている。
すなわち、冷凍装置の冷却運転時において第１冷媒管１
６を介して凝縮器１８に供給される冷媒は、凝縮器１
８の第１冷却管４４→接続管４８の冷却用チェック弁２
６→凝縮器１８の第２冷却管４６→第２冷媒管２０の経
路を流通し、冷凍装置の除霜運転時において第２冷媒管
２０を介して凝縮器１８に供給される冷媒は、凝縮器
１８の第２冷却管４６→接続管４８の除霜用膨張弁３０
→凝縮器１８の第１冷却管４４→第１冷媒管１６の経路
を流通するよう構成される。

【００１３】前記第１冷媒管１６には、除霜運転時の冷
媒出口側における冷媒温度を検出する第１感温部５０が
配設され、この第１感温部５０により前記除霜用膨張弁
３０の絞り制御を行なうよう構成されている。また前記
第３冷媒管３４には、冷却運転時の冷媒出口側における
冷媒温度を検出する第２感温部５２が配設され、この第
２感温部５２により前記冷却用膨張弁２８の絞り制御を
行なうよう構成される。なお、除霜用膨張弁３０および
冷却用膨張弁２８の絞り制御を行なう手段は、冷媒出口
側における冷媒温度を検出する感温部に限らず、冷媒圧
力を検出する手段であってもよい。

【００１４】

【実施例の作用】次に、実施例に係る冷凍装置の作用に
つき説明する。前記四方弁１２の弁体１２ｅにより出口
１２ｂと第２接続口１２ｄとを接続した状態で、冷蔵庫
の冷却運転を開始すると、図１に示す如く、前記圧縮機
１０で圧縮された高温高圧の気化冷媒は、吐出管１４、
四方弁１２および第１冷媒管１６を介して凝縮器１８の
第１冷却管４４に供給されて一部が凝縮される。また気
液混相状態の冷媒は、第１冷却管４４から接続管４８の
冷却用チェック弁２６を介して凝縮器１８の第２冷却管
４４に供給されて、ここで全ての冷媒が凝縮され、この
凝縮された液化冷媒が、第２冷媒管２０に配設したドラ
イヤ２４および冷却用膨張弁２８を介して冷却器２２に
供給される。この冷却器２２では、冷却用膨張弁２８を
経て減圧された液化冷媒が膨張気化することにより熱交
換がなされ、該冷却器２２に庫内ファンモータ４０を介
して接触された冷気により庫内が冷却される。そして、
冷却器２２で熱交換して温度上昇した気化冷媒は、第３
冷媒管３４、四方弁１２および吸入管３６を介して前記
圧縮機１０に帰還し、該圧縮機１０で高温高圧に圧縮さ
れた後に再循環に供される。

【００１５】次に、前記冷却器２２に付着した霜を除去
する除霜運転に切換えられると、前記庫内ファンモータ
４０が停止すると共に、図２に示すように、前記四方弁
１２の弁体１２ｅが切換わって出口１２ｂと第１接続口
１２ｃとを接続する。この除霜運転においては、前記圧
縮機１０で圧縮された高温高圧の気化冷媒は、前記吐出
管１４、四方弁１２および第３冷媒管３４を介して冷却
器２２に供給されて該冷却器２２を加温して霜を融解さ
せる。そして、冷却器２２との間で熱交換されることで
凝縮された液化冷媒が、第２冷媒管２０に配設した除霜
用チェック弁３２およびドライヤ２４を経た後に、前記
凝縮器１８の第２冷却管４６に供給される。この第２冷
却管４６を流通した冷媒は、前記接続管４８の除霜用膨
張弁３０を経て減圧された後に凝縮器１８の第１冷却管
４４を流通し、この冷媒が、第１冷媒管１６、四方弁１
２および吸入管３６を介して前記圧縮機１０に帰還す
る。そして圧縮機１０に帰還した冷媒は、高温高圧に圧
縮した後に、前述の経路で再循環に供される。

【００１６】ここで、前記凝縮器１８を流通する冷媒の
状態を更に詳しく説明する。前述したように、除霜運転
の開始直後は前記冷却器２２の温度は低く、庫内温度の
上昇を防止するために庫内ファンモータ４０を停止して
いても、略全ての気化冷媒が凝縮して液化される。従っ
て、凝縮器１８の第２冷却管４６に供給された液化冷媒
は、前記凝縮器ファンモータ３８による空冷作用により
冷却された後に、接続管４８の除霜用膨張弁３０を経て
減圧され、この液化冷媒が、凝縮器１８の第１冷却管４
４で膨張気化し、この気化冷媒が、第１冷媒管１６、四
方弁１２および吸入管３６を介して前記圧縮機１０に帰
還する。

【００１７】なお、前記冷却器２２から凝縮器１８に供
給される液化冷媒を第２冷却管４６ｂで再度冷却するの
で、前記除霜用膨張弁３０へ供給される液化冷媒の入口
温度は低く、凝縮器１８の第１冷却管４４で全ての液化
冷媒が効率的に蒸発する。従って、圧縮機１０への液バ
ックは発生しない。

【００１８】これに対して除霜運転が進行して冷却器２
２の温度が上昇すると、該冷却器２２での凝縮能力が不
足して全ての気化冷媒を液化することができなくなり、
気液混相状態の冷媒が凝縮器１８に供給される。この場
合に実施例では、凝縮器１８の第２冷却管４６を流通す
る気液混相状態の冷媒のうちの気化冷媒は、前記凝縮器
ファンモータ３８による空冷作用により凝縮される。従
って、前記接続管４８の除霜用膨張弁３０には液化冷媒
のみが供給され、この液化冷媒が凝縮器１８の第１冷却
管４４で膨張気化し、この気化冷媒が、第１冷媒管１
６、四方弁１２および吸入管３６を介して前記圧縮機１
０に帰還する。

【００１９】すなわち、除霜運転が進行して前記冷却器
２２での凝縮能力が不足した場合であっても、前記凝縮
器１８で未凝縮の気化冷媒を凝縮液化させることができ
るから、圧縮機１０に高温高圧の気化冷媒が戻ることは
なく、該圧縮機１０の高圧圧力が異常上昇するのを防止
し得る。また、除霜を確実に行なうために除霜時間を長
く設定したり、あるいは除霜完了検知温度を高く設定し
た場合であっても、高温高圧の気化冷媒が圧縮機１０に
戻るのを防止し得るから、高圧圧力が圧力仕様範囲を超
えることはない。

【００２０】なお、前記凝縮器１８に対する第１冷却管
４４と第２冷却管４６の長さ、すなわち冷却管４２と接
続管４８との接続位置を調節することで、除霜運転時に
おける凝縮器１８の凝縮能力を可変し得る。従って、除
霜運転時における圧縮機１０の高圧圧力を、該圧縮機１
０の圧力仕様範囲内で、除霜能力の高い圧力に設定する
ことができる。

【００２１】

【別実施例】図３および図４は、本発明の別実施例に係
る冷凍装置の概略構成を示すものであって、基本的な構
成は前述した実施例と同一であるので、異なる部分につ
いてのみ説明し、同一の部材には同じ符号を付して詳細
説明は省略する。すなわち、前記圧縮機１０内には、そ
の吐出側の近傍にオイルクーラ５４が設けられ、該オイ
ルクーラ５４に前記接続管４８が接続されている。ま
た、接続管４８における第１冷却管４４とオイルクーラ
５４との間に、前記冷却用チェック弁２６と除霜用膨張
弁３０とが並列の関係で接続してある。

【００２２】別実施例の冷凍装置では、その冷却運転時
において前記圧縮機１０から吐出された高温高圧の冷媒
は、図３に示す如く、吐出管１４→四方弁１２→第１冷
媒管１６→凝縮器１８の第１冷却管４４→接続管４８の
冷却用チェック弁２６→オイルクーラ→凝縮器１８の第
２冷却管４６→第２冷媒管２０のドライヤ２４および冷
却用膨張弁２８→冷却器２２→第３冷媒管３４→四方弁
１２→吸入管３６→圧縮機１０の経路を流通して冷却器
２２を冷却する。

【００２３】また、冷凍装置の除霜運転時において前記
圧縮機１０から吐出された高温高圧の冷媒は、図４に示
す如く、吐出管１４→四方弁１２→第３冷媒管３４→冷
却器２２→第２冷媒管２０の除霜用チェック弁３２およ
びドライヤ２４→凝縮器１８の第２冷却管４６→オイル
クーラ→接続管４８の除霜用膨張弁３０→凝縮器１８の
第１冷却管４４→第１冷媒管１６→四方弁１２→吸入管
３６→圧縮機１０の経路を流通して冷却器２２の霜を融
解する。

【００２４】前述した除霜運転時においては、前記第２
冷却管４６で全て液化されて接続管４８を流通する液化
冷媒と前記オイルクーラ５４との間で熱交換がなされる
ことで、前記圧縮機１０の吐出側付近の温度を高く保つ
ことができる。従って、前記吐出管１４から吐出される
高温高圧の気化冷媒の温度を高く維持でき、除霜能力を
向上し得る。

【００２５】前記実施例および別実施例では、冷却用減
圧手段および除霜用減圧手段として膨張弁を用いた場合
で説明したが、キャピラリーチューブを採用することも
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明に係る冷蔵
庫の冷凍装置によれば、除霜運転時に凝縮器の一部を用
いて気化冷媒を凝縮させるよう構成したので、冷却器で
の凝縮能力不足により圧縮機の高圧圧力が異常に高くな
るのを防止し得る。すなわち、庫内ファンモータが停止
した状態であっても、圧縮機から吐出された高温高圧の
気化冷媒を、冷却器および凝縮器の一部を用いて全て凝
縮液化することができ、圧縮機での異常発生を防止し得
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る冷凍装置を冷却運転時
の状態で示す概略構成図である。

【図２】 実施例に係る冷凍装置を除霜運転時の状態で
示す概略構成図である。

【図３】 別実施例に係る冷凍装置を冷却運転時の状態
で示す概略構成図である。

【図４】 別実施例に係る冷凍装置を除霜運転時の状態
で示す概略構成図である。

【図５】 従来の技術に係る冷凍装置を冷却運転時の状
態で示す概略構成図である。

【図６】 従来の技術に係る冷凍装置を除霜運転時の状
態で示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 圧縮機，１２ 四方弁，１８ 凝縮器，１８ａ 第１
凝縮部 １８ｂ 第２凝縮部，２０ 第２冷媒管(冷媒管)，２２
冷却器 ２６ 冷却用チェック弁，２８ 冷却用膨張弁(冷却用減
圧手段) ３０ 除霜用膨張弁(除霜用減圧手段)，４０ 庫内ファン
モータ ３２ 除霜用チェック弁，４２ 冷却管，４８ 接続管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(10)、四方弁(12)、凝縮器(18)お
   よび冷却器(22)が閉回路で接続されると共に、凝縮器(1
   8)と冷却器(22)とを接続する冷媒管(20)に、冷却器(22)
   から凝縮器(18)への冷媒の流通のみを許容する除霜用チ
   ェック弁(32)と冷却用減圧手段(28)とを並列に接続し、
   前記圧縮機(10)で圧縮された高温高圧の気化冷媒を、前
   記四方弁(12)の弁切換えにより凝縮器(18)から冷却器(2
   2)へ循環供給する冷却運転と冷却器(22)から凝縮器(18)
   へ循環供給する除霜運転とを行なうようにした冷蔵庫の
   冷凍装置において、前記凝縮器(18)内に配設された冷却
   管(42)の途中に接続した接続管(48)に、圧縮機側の第１
   凝縮部(18a)から冷却器側の第２凝縮部(18b)への冷媒の
   流通のみを許容する冷却用チェック弁(26)と除霜用減圧
   手段(30)とを並列に接続したことを特徴とする冷蔵庫の
   冷凍装置。
2. 【請求項２】 冷却運転時に前記冷却器(22)と庫内空気
   との熱交換を行なわせる庫内ファンモータ(40)を備え、
   該モータ(40)は除霜運転時には停止される請求項１記載
   の冷蔵庫の冷凍装置。