JP3321191B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、冷凍装置、特に複数
の蒸発器と1つの圧縮機ユニットとを含む冷凍装置に関
する。
の蒸発器と1つの圧縮機ユニットとを含む冷凍装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】代表的な冷凍装置では、冷媒が閉回路内
を連続的に循環する。ここで、用語「回路」は物理的な
装置を、用語「サイクル」は回路の作動、たとえば冷凍
回路における冷媒サイクルを意味する。また用語「冷
媒」は液体、蒸気および/または気体状態の冷媒を意味
する。閉回路の構成要素に応じて冷媒は温度/圧力変化
を受ける。冷媒の温度/圧力変化の結果エネルギーの伝
達が起こる。冷凍装置の代表的な構成要素としては、た
とえば、圧縮機、凝縮器、蒸発器、制御弁、そして接続
管が上げられる。周知の冷凍装置に関する詳細は、ボー
マイスターら著「機械工学標準ハンドブック」(Bau
meister et al.,Standard H
andbook for Mechanical En
gineers, McGraw Hill Book
Company, Eighth Edition,
1979)、19−6頁以降に記載されている。
を連続的に循環する。ここで、用語「回路」は物理的な
装置を、用語「サイクル」は回路の作動、たとえば冷凍
回路における冷媒サイクルを意味する。また用語「冷
媒」は液体、蒸気および/または気体状態の冷媒を意味
する。閉回路の構成要素に応じて冷媒は温度/圧力変化
を受ける。冷媒の温度/圧力変化の結果エネルギーの伝
達が起こる。冷凍装置の代表的な構成要素としては、た
とえば、圧縮機、凝縮器、蒸発器、制御弁、そして接続
管が上げられる。周知の冷凍装置に関する詳細は、ボー
マイスターら著「機械工学標準ハンドブック」(Bau
meister et al.,Standard H
andbook for Mechanical En
gineers, McGraw Hill Book
Company, Eighth Edition,
1979)、19−6頁以降に記載されている。
【0003】エネルギー効率は、冷凍装置を実現する上
での重要な因子の1つである。特に、理想的な冷凍装置
は理想的な冷凍効果を生じる。現実には、実際の冷凍装
置がなす実際の冷凍効果は、理想的な冷凍効果より低
い。そして、えられる実際の冷凍効果は装置ごとに違い
がある。
での重要な因子の1つである。特に、理想的な冷凍装置
は理想的な冷凍効果を生じる。現実には、実際の冷凍装
置がなす実際の冷凍効果は、理想的な冷凍効果より低
い。そして、えられる実際の冷凍効果は装置ごとに違い
がある。
【0004】エネルギー効率の向上を達成するには、代
表的には、より高価なより効率のよい冷凍装置構成要素
を使用したり、冷凍すべき区域に隣接して余分な絶縁を
追加したり、あるいは他の高価な付加物を設けたりす
る。したがって、冷凍装置のエネルギー効率を上げる
と、その装置のコストも上昇することになるのが常であ
る。もちろん、冷凍装置の効率を上げ、装置のコスト上
昇を最小限に抑えるのが望ましい。
表的には、より高価なより効率のよい冷凍装置構成要素
を使用したり、冷凍すべき区域に隣接して余分な絶縁を
追加したり、あるいは他の高価な付加物を設けたりす
る。したがって、冷凍装置のエネルギー効率を上げる
と、その装置のコストも上昇することになるのが常であ
る。もちろん、冷凍装置の効率を上げ、装置のコスト上
昇を最小限に抑えるのが望ましい。
【0005】冷凍装置を利用する装置によっては、2つ
以上の区域を冷凍する必要があり、少なくとも1つの区
域を別の区域より強く冷凍する必要がある。冷凍室と生
鮮食品室とを含む家庭用冷蔵庫が、このような装置の代
表的な例である。冷凍室を−10°F〜+15°Fに維
持し、生鮮食品室を+33°F〜+47°Fに維持する
のが好ましい。
以上の区域を冷凍する必要があり、少なくとも1つの区
域を別の区域より強く冷凍する必要がある。冷凍室と生
鮮食品室とを含む家庭用冷蔵庫が、このような装置の代
表的な例である。冷凍室を−10°F〜+15°Fに維
持し、生鮮食品室を+33°F〜+47°Fに維持する
のが好ましい。
【0006】このような温度要求に応えるために、代表
的な冷凍装置では、圧縮機を家庭用冷蔵庫内に配置され
た蒸発器と結合している。ここで、用語「結合」や「連
結」は互換性のある用語として使用している。2つの構
成要素を結合または連結するというとき、これはこれら
の2つの構成要素を直接または間接に何らかの態様で冷
媒流れ関係にリンクすることを意味する。結合または連
結した構成要素の間に1つまたは複数の他の構成要素を
介在させることができる。たとえば、圧力センサまたは
膨張装置のような他の構成要素を、圧縮機と蒸発器との
リンクに連結または結合しても、圧縮機と蒸発器は依然
として結合または連結されている。
的な冷凍装置では、圧縮機を家庭用冷蔵庫内に配置され
た蒸発器と結合している。ここで、用語「結合」や「連
結」は互換性のある用語として使用している。2つの構
成要素を結合または連結するというとき、これはこれら
の2つの構成要素を直接または間接に何らかの態様で冷
媒流れ関係にリンクすることを意味する。結合または連
結した構成要素の間に1つまたは複数の他の構成要素を
介在させることができる。たとえば、圧力センサまたは
膨張装置のような他の構成要素を、圧縮機と蒸発器との
リンクに連結または結合しても、圧縮機と蒸発器は依然
として結合または連結されている。
【0007】代表的な家庭用冷蔵庫の冷凍装置について
さらに説明すると、蒸発器は約−10°F(実際には約
−30°F〜0°Fの範囲を用いるのが代表的)に維持
するように運転し、蒸発器のコイルに空気を吹きつけ
る。蒸発器で冷却した空気の流れを、たとえばバリヤで
制御する。蒸発器で冷却した空気の第1部分を冷凍室に
送り、第2部分を生鮮食品室に送る。生鮮食品室を冷却
するためには、−10°Fで作動している蒸発器からの
蒸発器冷却空気を利用するのではなく、たとえば+25
°F(または約+15°F〜+32°Fの範囲)で作動
している蒸発器を使用することができる。したがって、
家庭用冷蔵庫に用いる代表的な冷凍装置は、冷凍室に適
当であるが、生鮮食品室に必要な温度より低い温度で蒸
発器を作動させることにより、冷凍効果を達成してい
る。
さらに説明すると、蒸発器は約−10°F(実際には約
−30°F〜0°Fの範囲を用いるのが代表的)に維持
するように運転し、蒸発器のコイルに空気を吹きつけ
る。蒸発器で冷却した空気の流れを、たとえばバリヤで
制御する。蒸発器で冷却した空気の第1部分を冷凍室に
送り、第2部分を生鮮食品室に送る。生鮮食品室を冷却
するためには、−10°Fで作動している蒸発器からの
蒸発器冷却空気を利用するのではなく、たとえば+25
°F(または約+15°F〜+32°Fの範囲)で作動
している蒸発器を使用することができる。したがって、
家庭用冷蔵庫に用いる代表的な冷凍装置は、冷凍室に適
当であるが、生鮮食品室に必要な温度より低い温度で蒸
発器を作動させることにより、冷凍効果を達成してい
る。
【0008】周知のように、冷蔵庫において蒸発器を−
10°Fに維持するのに必要なエネルギーは、蒸発器を
+25°Fに維持するのに必要なエネルギーより大き
い。したがって、代表的な家庭用冷蔵庫は、生鮮食品室
を冷却するのに、必要量以上のエネルギーを使ってい
る。必要以上のエネルギーを用いると、エネルギー効率
が低下する。
10°Fに維持するのに必要なエネルギーは、蒸発器を
+25°Fに維持するのに必要なエネルギーより大き
い。したがって、代表的な家庭用冷蔵庫は、生鮮食品室
を冷却するのに、必要量以上のエネルギーを使ってい
る。必要以上のエネルギーを用いると、エネルギー効率
が低下する。
【0009】上述した家庭用冷蔵庫の例は例示の目的で
説明したにすぎない。家庭用冷蔵庫以外の多くの装置
に、蒸発器が実際に作動する必要がある温度より低い温
度で作動する蒸発器を含む冷凍装置が使用されている。
説明したにすぎない。家庭用冷蔵庫以外の多くの装置
に、蒸発器が実際に作動する必要がある温度より低い温
度で作動する蒸発器を含む冷凍装置が使用されている。
【0010】エネルギー使用を節減する冷凍装置が、本
出願人に譲渡された米国特許第4,910,972号お
よび第4,918,942号に記載されている。これら
の特許の装置は、少なくとも2つの蒸発器と、複数の圧
縮機または複数の段を有する1つの圧縮機とを使用す
る。たとえば、家庭用冷蔵庫用の複式(二重)蒸発器回
路において、第1蒸発器は+25°Fで作動し、第2蒸
発器は−10°Fで作動する。第1蒸発器で冷却した空
気を生鮮食品室で使用し、第2蒸発器で冷却した空気を
冷凍室で使用する。家庭用冷蔵庫に二重蒸発器冷凍装置
を使用すると、エネルギー効率が増加する。生鮮食品室
用の蒸発器を−10°Fで作動させるのではなく、第1
蒸発器を生鮮食品室に必要な温度(たとえば+25°
F)で作動させることにより、エネルギーを保存する。
上記特許の装置の別の特徴によっても、エネルギー効率
の向上が促進される。
出願人に譲渡された米国特許第4,910,972号お
よび第4,918,942号に記載されている。これら
の特許の装置は、少なくとも2つの蒸発器と、複数の圧
縮機または複数の段を有する1つの圧縮機とを使用す
る。たとえば、家庭用冷蔵庫用の複式(二重)蒸発器回
路において、第1蒸発器は+25°Fで作動し、第2蒸
発器は−10°Fで作動する。第1蒸発器で冷却した空
気を生鮮食品室で使用し、第2蒸発器で冷却した空気を
冷凍室で使用する。家庭用冷蔵庫に二重蒸発器冷凍装置
を使用すると、エネルギー効率が増加する。生鮮食品室
用の蒸発器を−10°Fで作動させるのではなく、第1
蒸発器を生鮮食品室に必要な温度(たとえば+25°
F)で作動させることにより、エネルギーを保存する。
上記特許の装置の別の特徴によっても、エネルギー効率
の向上が促進される。
【0011】米国特許第4,910,972号および第
4,918,942号に記載された冷凍装置では、複数
の蒸発器を駆動するために、複数の圧縮機または複数の
段を有する1つの圧縮機を使用する。複数の圧縮機また
は複数の段を有する1つの圧縮機を使用すると、冷凍装
置のコストが、少なくとも初期においては、1つの蒸発
器と1つの単段圧縮機を用いる冷凍装置のコストより高
くなる。複数の蒸発器を用いることによりエネルギー効
率の改良を達成するとともに、複数の圧縮機または複数
の段を有する1つの圧縮機を使用することに伴うコスト
の上昇をなくさないまでも、最小限に抑えるのが望まし
い。
4,918,942号に記載された冷凍装置では、複数
の蒸発器を駆動するために、複数の圧縮機または複数の
段を有する1つの圧縮機を使用する。複数の圧縮機また
は複数の段を有する1つの圧縮機を使用すると、冷凍装
置のコストが、少なくとも初期においては、1つの蒸発
器と1つの単段圧縮機を用いる冷凍装置のコストより高
くなる。複数の蒸発器を用いることによりエネルギー効
率の改良を達成するとともに、複数の圧縮機または複数
の段を有する1つの圧縮機を使用することに伴うコスト
の上昇をなくさないまでも、最小限に抑えるのが望まし
い。
【0012】
【発明の目的】この発明の目的は、単一の圧縮機ユニッ
トが複数の蒸発器に直接または間接的に結合された冷凍
装置を提供することにある。
トが複数の蒸発器に直接または間接的に結合された冷凍
装置を提供することにある。
【0013】この発明の別の目的は、単一の圧縮機ユニ
ットが圧力の異なる冷媒流れを交互に受け取る冷凍装置
を提供することにある。
ットが圧力の異なる冷媒流れを交互に受け取る冷凍装置
を提供することにある。
【0014】この発明の他の目的は、エネルギー効率が
高く、コスト上昇を最小限に抑えた冷凍装置を提供する
ことにある。
高く、コスト上昇を最小限に抑えた冷凍装置を提供する
ことにある。
【0015】この発明のさらに他の目的は、家庭用冷蔵
庫用の冷凍装置を提供することにある。
庫用の冷凍装置を提供することにある。
【0016】
【発明の概要】この発明の第1の形態によれば、冷凍装
置は冷媒流れ制御ユニットと圧縮機ユニットとを備え
る。具体的な実施態様では、圧縮機ユニットは単段圧縮
機である。冷媒流れ制御ユニットは複数の入力配管に結
合されている。各配管は、具体的な実施態様では、内部
に冷媒が入っており、それぞれの冷媒がそれぞれの圧力
にある。たとえば、制御ユニットへの第1入力は高圧冷
媒であり、制御ユニットへの第2入力は低圧冷媒であ
る。冷媒流れ制御ユニットの出口は圧縮機ユニットの入
口に結合されている。
置は冷媒流れ制御ユニットと圧縮機ユニットとを備え
る。具体的な実施態様では、圧縮機ユニットは単段圧縮
機である。冷媒流れ制御ユニットは複数の入力配管に結
合されている。各配管は、具体的な実施態様では、内部
に冷媒が入っており、それぞれの冷媒がそれぞれの圧力
にある。たとえば、制御ユニットへの第1入力は高圧冷
媒であり、制御ユニットへの第2入力は低圧冷媒であ
る。冷媒流れ制御ユニットの出口は圧縮機ユニットの入
口に結合されている。
【0017】作動時には、それぞれの冷媒を前述した通
りの制御ユニットに入力として供給し、そして制御ユニ
ットはそのそれぞれの冷媒流れを交互に圧縮機ユニット
に供給する。冷媒流れタイミング、すなわち各入力冷媒
が圧縮機ユニットに流れるのを許す時間の長さは、直線
時間基準に基づいて、または測定可能な物理的属性、た
とえばそれぞれの冷媒の圧力、温度、密度および/また
は流量にしたがって決定する。
りの制御ユニットに入力として供給し、そして制御ユニ
ットはそのそれぞれの冷媒流れを交互に圧縮機ユニット
に供給する。冷媒流れタイミング、すなわち各入力冷媒
が圧縮機ユニットに流れるのを許す時間の長さは、直線
時間基準に基づいて、または測定可能な物理的属性、た
とえばそれぞれの冷媒の圧力、温度、密度および/また
は流量にしたがって決定する。
【0018】この発明の1つの形態による冷凍装置の1
実施態様では、凝縮器が圧縮機ユニットの出口に結合さ
れている。この実施態様では、圧縮機ユニットは単段圧
縮機である。第1蒸発器が膨張装置、たとえば膨張弁ま
たは毛細管(キャピラリチューブ)を介して結合され、
凝縮器から排出される冷媒を受け取る。第1蒸発器の出
口は相分離器に結合され、相分離器は第1蒸発器からの
冷媒出力を液体と蒸気に分離する。相分離器からの蒸気
出口は冷媒流れ制御ユニットの第1入口に結合されてい
る。相分離器からの液体出口は膨張装置、たとえば膨張
弁または毛細管に結合されている。膨張装置の出口は第
2蒸発器に結合されている。第2蒸発器の出口は冷媒流
れ制御ユニットの第2入口に結合されている。
実施態様では、凝縮器が圧縮機ユニットの出口に結合さ
れている。この実施態様では、圧縮機ユニットは単段圧
縮機である。第1蒸発器が膨張装置、たとえば膨張弁ま
たは毛細管(キャピラリチューブ)を介して結合され、
凝縮器から排出される冷媒を受け取る。第1蒸発器の出
口は相分離器に結合され、相分離器は第1蒸発器からの
冷媒出力を液体と蒸気に分離する。相分離器からの蒸気
出口は冷媒流れ制御ユニットの第1入口に結合されてい
る。相分離器からの液体出口は膨張装置、たとえば膨張
弁または毛細管に結合されている。膨張装置の出口は第
2蒸発器に結合されている。第2蒸発器の出口は冷媒流
れ制御ユニットの第2入口に結合されている。
【0019】作動時には、冷媒流れ制御ユニットは、そ
の第1および第2入口にはいってくる冷媒を交互に圧縮
機ユニットに流す。圧縮機ユニットはそれぞれの冷媒流
れを同じ圧力に圧縮する。冷媒または冷媒の少なくとも
一部が冷媒装置内を循環してエネルギー輸送を行う。た
とえば、1実施例では、第1蒸発器が+15°F〜+3
2°Fの間で作動し、生鮮食品室を+33°F〜+47
°Fの間に冷凍する。第2蒸発器が−30°F〜0°F
の間で作動し、冷凍室を−10°F〜+15°Fの間に
冷凍する。
の第1および第2入口にはいってくる冷媒を交互に圧縮
機ユニットに流す。圧縮機ユニットはそれぞれの冷媒流
れを同じ圧力に圧縮する。冷媒または冷媒の少なくとも
一部が冷媒装置内を循環してエネルギー輸送を行う。た
とえば、1実施例では、第1蒸発器が+15°F〜+3
2°Fの間で作動し、生鮮食品室を+33°F〜+47
°Fの間に冷凍する。第2蒸発器が−30°F〜0°F
の間で作動し、冷凍室を−10°F〜+15°Fの間に
冷凍する。
【0020】この発明は、それぞれ所望の冷凍温度で作
動する複数の蒸発器を使用することにより、エネルギー
効率を向上する。さらに、1実施例では、複数の圧縮機
または複数段を有する1つの圧縮機ではなく、1つの単
段圧縮機を用いることにより、エネルギー効率の向上に
伴うコストの上昇を最小限に抑える。
動する複数の蒸発器を使用することにより、エネルギー
効率を向上する。さらに、1実施例では、複数の圧縮機
または複数段を有する1つの圧縮機ではなく、1つの単
段圧縮機を用いることにより、エネルギー効率の向上に
伴うコストの上昇を最小限に抑える。
【0021】この発明のこのような目的、構成および効
果をさらに明確にするために、以下に添付の図面を参照
しながらこの発明を具体的に説明する。
果をさらに明確にするために、以下に添付の図面を参照
しながらこの発明を具体的に説明する。
【0022】
【実施例の記載】この発明は、以下に説明するように、
冷凍装置、特に家庭用冷凍冷蔵庫に利用するのがもっと
も適当であると考えられる。しかし、この発明は、多数
の空調ユニットの制御のような他の冷凍用途にも利用で
きる。したがって、ここで用いる用語「冷凍装置」は、
冷凍冷蔵庫だけでなく、多数の他の形式の冷凍用途も指
す。
冷凍装置、特に家庭用冷凍冷蔵庫に利用するのがもっと
も適当であると考えられる。しかし、この発明は、多数
の空調ユニットの制御のような他の冷凍用途にも利用で
きる。したがって、ここで用いる用語「冷凍装置」は、
冷凍冷蔵庫だけでなく、多数の他の形式の冷凍用途も指
す。
【0023】さて図面を参照すると、図1はこの発明に
よる冷媒流れ制御ユニット102および圧縮機ユニット
104を含む装置100のブロック図である。複数の入
力INPUT−1〜INPUT−Nが制御ユニット10
2に供給される。制御ユニット102へのこれらの入力
は代表的には冷媒である。たとえば、冷媒配管を制御ユ
ニット102に結合するかそれと一体に形成して入力冷
媒を供給する。冷媒流れ制御ユニット102の別の実施
例に関する詳細は後で、特に図3〜4、図6、図7およ
び図8に関連して説明する。
よる冷媒流れ制御ユニット102および圧縮機ユニット
104を含む装置100のブロック図である。複数の入
力INPUT−1〜INPUT−Nが制御ユニット10
2に供給される。制御ユニット102へのこれらの入力
は代表的には冷媒である。たとえば、冷媒配管を制御ユ
ニット102に結合するかそれと一体に形成して入力冷
媒を供給する。冷媒流れ制御ユニット102の別の実施
例に関する詳細は後で、特に図3〜4、図6、図7およ
び図8に関連して説明する。
【0024】制御ユニット102からの出力を圧縮機ユ
ニット104への入力として供給する。圧縮機ユニット
104は、冷媒を圧縮する手段、たとえば単段圧縮機、
複数段を有する圧縮機または複数の圧縮機から構成さ
れ、出力として圧縮された冷媒を送り出す。1つの単段
圧縮機を使用するこの発明の実施例がもっとも有効と考
えられる。
ニット104への入力として供給する。圧縮機ユニット
104は、冷媒を圧縮する手段、たとえば単段圧縮機、
複数段を有する圧縮機または複数の圧縮機から構成さ
れ、出力として圧縮された冷媒を送り出す。1つの単段
圧縮機を使用するこの発明の実施例がもっとも有効と考
えられる。
【0025】図2は、この発明の1形態による冷凍装置
の第1実施例200を示す。この冷凍装置200は、圧
縮機ユニット202およびそれに結合した凝縮器204
を含む。毛細管206が凝縮器204の出口に結合さ
れ、第1蒸発器208が毛細管206の出口に結合され
ている。第1蒸発器208の出口が相分離器210の入
口に結合されている。相分離器210は、相分離器入口
付近に配置されたスクリーン212、ガスまたは蒸気収
容部分214および液体収容部分216を含む。この明
細書では場合により蒸気収容部分214といったり、単
に蒸気部分214といったりするが、相分離器210の
この部分には内部にガスおよび/または蒸気が存在する
と理解されたい。相分離器の蒸気部分214は冷媒流れ
制御ユニット218に結合され、そこに冷媒を第1入力
として供給する。具体的には、配管220が相分離器蒸
気部分214から制御ユニット218まで延在する。配
管220は、相分離器蒸気部分214に入る液体冷媒が
蒸気部分214を通過し、配管220の開口端に入らな
いように配置されている。相分離器の液体部分216の
出口は膨張装置222、たとえば膨張弁または毛細管に
結合されている。膨張装置222をスロットルというこ
ともある。第2蒸発器224が膨張装置222の出口に
結合され、第2蒸発器224の出口が冷媒流れ制御ユニ
ット218に結合され、そこに冷媒を第2入力として供
給する。
の第1実施例200を示す。この冷凍装置200は、圧
縮機ユニット202およびそれに結合した凝縮器204
を含む。毛細管206が凝縮器204の出口に結合さ
れ、第1蒸発器208が毛細管206の出口に結合され
ている。第1蒸発器208の出口が相分離器210の入
口に結合されている。相分離器210は、相分離器入口
付近に配置されたスクリーン212、ガスまたは蒸気収
容部分214および液体収容部分216を含む。この明
細書では場合により蒸気収容部分214といったり、単
に蒸気部分214といったりするが、相分離器210の
この部分には内部にガスおよび/または蒸気が存在する
と理解されたい。相分離器の蒸気部分214は冷媒流れ
制御ユニット218に結合され、そこに冷媒を第1入力
として供給する。具体的には、配管220が相分離器蒸
気部分214から制御ユニット218まで延在する。配
管220は、相分離器蒸気部分214に入る液体冷媒が
蒸気部分214を通過し、配管220の開口端に入らな
いように配置されている。相分離器の液体部分216の
出口は膨張装置222、たとえば膨張弁または毛細管に
結合されている。膨張装置222をスロットルというこ
ともある。第2蒸発器224が膨張装置222の出口に
結合され、第2蒸発器224の出口が冷媒流れ制御ユニ
ット218に結合され、そこに冷媒を第2入力として供
給する。
【0026】好ましくは使用者が調節できるサーモスタ
ット226は、「電力入力」228で示した外部電源か
ら電流を受け取り、このサーモスタット226は圧縮機
ユニット202に接続されている。冷却が必要なとき、
サーモスタット226が出力信号を出し、圧縮機ユニッ
ト202を付勢する。たとえば、家庭用冷蔵庫では、サ
ーモスタット226を冷凍室に配置するのが好ましい。
ット226は、「電力入力」228で示した外部電源か
ら電流を受け取り、このサーモスタット226は圧縮機
ユニット202に接続されている。冷却が必要なとき、
サーモスタット226が出力信号を出し、圧縮機ユニッ
ト202を付勢する。たとえば、家庭用冷蔵庫では、サ
ーモスタット226を冷凍室に配置するのが好ましい。
【0027】毛細管206は、相分離器蒸気部分214
を冷媒流れ制御ユニット218に連結する配管220と
熱接触している。毛細管206は、第2蒸発器224を
冷媒流れ制御ユニット218に結合する配管230とも
熱接触している。熱接触は、たとえば、毛細管206の
外面と配管220、230の外面の一部とを一緒に並べ
てハンダ付けすることにより達成する。熱伝達関係の線
図的表示として、毛細管206を配管220、230の
まわりに巻いたものとして図示してある。熱伝達は向流
(カウンタフロー)関係で行われる。すなわち、毛細管
206に流れる冷媒は、配管220、230に流れる冷
媒の流れとは反対の方向に進む。当業界で周知のよう
に、両者の流れが同じ方向に進む熱交換配置ではなく、
向流熱交換配置を用いると熱交換効率が上昇する。
を冷媒流れ制御ユニット218に連結する配管220と
熱接触している。毛細管206は、第2蒸発器224を
冷媒流れ制御ユニット218に結合する配管230とも
熱接触している。熱接触は、たとえば、毛細管206の
外面と配管220、230の外面の一部とを一緒に並べ
てハンダ付けすることにより達成する。熱伝達関係の線
図的表示として、毛細管206を配管220、230の
まわりに巻いたものとして図示してある。熱伝達は向流
(カウンタフロー)関係で行われる。すなわち、毛細管
206に流れる冷媒は、配管220、230に流れる冷
媒の流れとは反対の方向に進む。当業界で周知のよう
に、両者の流れが同じ方向に進む熱交換配置ではなく、
向流熱交換配置を用いると熱交換効率が上昇する。
【0028】作動時には、たとえば、第1蒸発器208
には約+25°Fの温度の冷媒が入っている。第2蒸発
器224には約−10°Fの温度の冷媒が入っている。
膨張装置222は、第2蒸発器224の出口にほんのわ
ずか過熱された蒸気流れを与えるように調節する。膨張
装置222として、適当な内腔寸法および長さを有する
毛細管(図示せず)または膨張弁を使用することができ
る。
には約+25°Fの温度の冷媒が入っている。第2蒸発
器224には約−10°Fの温度の冷媒が入っている。
膨張装置222は、第2蒸発器224の出口にほんのわ
ずか過熱された蒸気流れを与えるように調節する。膨張
装置222として、適当な内腔寸法および長さを有する
毛細管(図示せず)または膨張弁を使用することができ
る。
【0029】制御ユニット218は、蒸発器208およ
び224それぞれから圧縮機ユニット202への冷媒の
流れを制御する。冷凍が求められると、サーモスタット
226が圧縮機ユニット202を付勢する。圧縮機ユニ
ット202の作動中、冷媒流れ制御ユニット218が配
管230と配管232とを連通させる配列になっていれ
ば、蒸気は第2蒸発器224から冷媒流れ制御ユニット
218を通って圧縮機ユニット202に入る。圧縮機ユ
ニット202の作動中、冷媒流れ制御ユニット218が
配管220と配管232とを連通させる配列になってい
れば、相分離器210からの蒸気が冷媒流れ制御ユニッ
ト218を通って圧縮機ユニット202に入る。表記の
便宜上、冷媒流れ制御ユニット218が配管230と配
管232と(または同様の配置の配管同士)を流れ連通
させる配列になっているとき、この状態を今後「状態
1」という。また、冷媒流れ制御ユニット218が配管
220と配管232と(または同様の配置の配管同士)
を流れ連通させる配列になっているとき、この状態を今
後「状態2」という。
び224それぞれから圧縮機ユニット202への冷媒の
流れを制御する。冷凍が求められると、サーモスタット
226が圧縮機ユニット202を付勢する。圧縮機ユニ
ット202の作動中、冷媒流れ制御ユニット218が配
管230と配管232とを連通させる配列になっていれ
ば、蒸気は第2蒸発器224から冷媒流れ制御ユニット
218を通って圧縮機ユニット202に入る。圧縮機ユ
ニット202の作動中、冷媒流れ制御ユニット218が
配管220と配管232とを連通させる配列になってい
れば、相分離器210からの蒸気が冷媒流れ制御ユニッ
ト218を通って圧縮機ユニット202に入る。表記の
便宜上、冷媒流れ制御ユニット218が配管230と配
管232と(または同様の配置の配管同士)を流れ連通
させる配列になっているとき、この状態を今後「状態
1」という。また、冷媒流れ制御ユニット218が配管
220と配管232と(または同様の配置の配管同士)
を流れ連通させる配列になっているとき、この状態を今
後「状態2」という。
【0030】例示の作動にて、冷媒R−12(ジクロロ
ジフルオロメタン)を用いる場合、配管230内の冷媒
は20psia(pound per square
inch absolute)で、配管220内の冷媒
は40psiaである。制御ユニット218が「状態
1」のとき、圧縮機ユニット202への入口圧力は約2
0psiaである。制御ユニット218が「状態2」の
とき、圧縮機ユニット202への入口圧力は約40ps
iaである。
ジフルオロメタン)を用いる場合、配管230内の冷媒
は20psia(pound per square
inch absolute)で、配管220内の冷媒
は40psiaである。制御ユニット218が「状態
1」のとき、圧縮機ユニット202への入口圧力は約2
0psiaである。制御ユニット218が「状態2」の
とき、圧縮機ユニット202への入口圧力は約40ps
iaである。
【0031】「状態1」から「状態2」へ移行する際に
は、配管230と配管232との間の流れ連通を遮断
し、冷媒が第2蒸発器224に流れるのを止め、冷媒が
第1蒸発器208に流れるだけとする。「状態2」から
「状態1」へ移行する際には、配管220と配管232
との間の流れ連通を遮断し、相分離器210からの液体
冷媒が第2蒸発器224に流れ始め、冷媒が極めて遅い
速度ではあるが第1蒸発器208に流れ続ける。
は、配管230と配管232との間の流れ連通を遮断
し、冷媒が第2蒸発器224に流れるのを止め、冷媒が
第1蒸発器208に流れるだけとする。「状態2」から
「状態1」へ移行する際には、配管220と配管232
との間の流れ連通を遮断し、相分離器210からの液体
冷媒が第2蒸発器224に流れ始め、冷媒が極めて遅い
速度ではあるが第1蒸発器208に流れ続ける。
【0032】さらに詳しくは、サーモスタット226が
圧縮機ユニット202を付勢するとき、たとえば冷凍室
の温度が所定の温度以下に下がったとき、そして制御ユ
ニット218が「状態2」にあるとき、圧縮機ユニット
202から吐出される高温高圧ガスを凝縮器204で凝
縮する。毛細管206は、凝縮器204から出てくる液
体のある程度の過冷却を達成する寸法となっている。毛
細管206は長さの固定された小径の管である。毛細管
の直径が小さいので、毛細管の長さの前後で大きな圧力
降下が生じ、冷媒の圧力をその飽和圧力に下げる。毛細
管206で冷媒の一部が蒸発し、そして冷媒の少なくと
も一部が第1蒸発器208で蒸発し、蒸気に変わる。毛
細管206は冷媒の流れを計量規制し、凝縮器204と
第1蒸発器208との間に圧力差を維持する。
圧縮機ユニット202を付勢するとき、たとえば冷凍室
の温度が所定の温度以下に下がったとき、そして制御ユ
ニット218が「状態2」にあるとき、圧縮機ユニット
202から吐出される高温高圧ガスを凝縮器204で凝
縮する。毛細管206は、凝縮器204から出てくる液
体のある程度の過冷却を達成する寸法となっている。毛
細管206は長さの固定された小径の管である。毛細管
の直径が小さいので、毛細管の長さの前後で大きな圧力
降下が生じ、冷媒の圧力をその飽和圧力に下げる。毛細
管206で冷媒の一部が蒸発し、そして冷媒の少なくと
も一部が第1蒸発器208で蒸発し、蒸気に変わる。毛
細管206は冷媒の流れを計量規制し、凝縮器204と
第1蒸発器208との間に圧力差を維持する。
【0033】凝縮器204からの比較的高温の凝縮液体
が入る比較的高温の毛細管206の外面と相分離器21
0からの配管220の外面とが直接接触しているため、
低温の配管220が暖められ、毛細管206が冷やされ
る。毛細管206からの加熱がないと、この実施例にお
いて、配管220および230の温度は「状態1」およ
び「状態2」それぞれにおいて約−10°Fおよび+2
5°Fである。毛細管206からの加熱がないと、常温
空気からの湿気が配管220および230の上に凝縮す
る。そのように凝縮する湿気は滴下し、また別の問題を
引き起こす。毛細管206による配管加熱により、配管
220および230を十分に暖めて湿気凝縮を回避する
とともに、第1蒸発器208に流れる毛細管206内の
冷媒を冷却する。配管220および230内の冷媒の加
温は効率を悪くするが、毛細管206内の冷媒の冷却と
いう有利な効果と合わせると、全体の装置効率は増加す
る。
が入る比較的高温の毛細管206の外面と相分離器21
0からの配管220の外面とが直接接触しているため、
低温の配管220が暖められ、毛細管206が冷やされ
る。毛細管206からの加熱がないと、この実施例にお
いて、配管220および230の温度は「状態1」およ
び「状態2」それぞれにおいて約−10°Fおよび+2
5°Fである。毛細管206からの加熱がないと、常温
空気からの湿気が配管220および230の上に凝縮す
る。そのように凝縮する湿気は滴下し、また別の問題を
引き起こす。毛細管206による配管加熱により、配管
220および230を十分に暖めて湿気凝縮を回避する
とともに、第1蒸発器208に流れる毛細管206内の
冷媒を冷却する。配管220および230内の冷媒の加
温は効率を悪くするが、毛細管206内の冷媒の冷却と
いう有利な効果と合わせると、全体の装置効率は増加す
る。
【0034】第1蒸発器208での液体冷媒の膨張によ
り液体冷媒の一部が蒸発する。第1蒸発器208からの
液体および蒸気冷媒はつぎに相分離器210に入る。液
体冷媒は相分離器210の液体部分220に溜り、蒸気
冷媒は蒸気部分214に溜る。配管220を通して蒸気
が蒸気部分214から制御ユニット218に送られる。
相分離器210からの蒸気は約+25°Fである。
り液体冷媒の一部が蒸発する。第1蒸発器208からの
液体および蒸気冷媒はつぎに相分離器210に入る。液
体冷媒は相分離器210の液体部分220に溜り、蒸気
冷媒は蒸気部分214に溜る。配管220を通して蒸気
が蒸気部分214から制御ユニット218に送られる。
相分離器210からの蒸気は約+25°Fである。
【0035】サーモスタット226が圧縮機ユニット2
02を付勢しているとき、そして制御ユニット218が
「状態1」にあるとき、相分離器210の液体部分21
6からの液体はスロットル222に流れ、スロットル2
22は冷媒を一層低い圧力におく。残りの液体冷媒は第
2蒸発器224で蒸発し、これにより第2蒸発器224
を約−10°Fに冷却する。前述したように、制御ユニ
ット218が「状態1」にあるとき、冷媒は、ゆっくり
した速度ではあるが、第1蒸発器208を流れる。相分
離器210に所望の液体レベルを維持できるように、十
分な装填量の冷媒を装置200に供給する。
02を付勢しているとき、そして制御ユニット218が
「状態1」にあるとき、相分離器210の液体部分21
6からの液体はスロットル222に流れ、スロットル2
22は冷媒を一層低い圧力におく。残りの液体冷媒は第
2蒸発器224で蒸発し、これにより第2蒸発器224
を約−10°Fに冷却する。前述したように、制御ユニ
ット218が「状態1」にあるとき、冷媒は、ゆっくり
した速度ではあるが、第1蒸発器208を流れる。相分
離器210に所望の液体レベルを維持できるように、十
分な装填量の冷媒を装置200に供給する。
【0036】制御ユニット218が「状態1」にあると
きの圧縮機ユニット202の入力での圧力は、冷媒が−
10°Fで2相平衡にあるときの圧力によって決められ
る。制御ユニット218が「状態2」にあるときの圧縮
機ユニット202の入力での圧力は、+25°Fでの冷
媒の飽和圧力によって決められる。凝縮器204の温度
は、凝縮器として機能するためには、周囲温度より高く
なければならない。凝縮器204内の冷媒は、たとえば
+105°Fである。もちろん、凝縮器204内の冷媒
の圧力は、選択した冷媒に依存する。
きの圧縮機ユニット202の入力での圧力は、冷媒が−
10°Fで2相平衡にあるときの圧力によって決められ
る。制御ユニット218が「状態2」にあるときの圧縮
機ユニット202の入力での圧力は、+25°Fでの冷
媒の飽和圧力によって決められる。凝縮器204の温度
は、凝縮器として機能するためには、周囲温度より高く
なければならない。凝縮器204内の冷媒は、たとえば
+105°Fである。もちろん、凝縮器204内の冷媒
の圧力は、選択した冷媒に依存する。
【0037】圧縮機ユニット202は、圧縮機、すなわ
ち圧縮した冷媒出力を与える機構であればどのような形
式でもよい。たとえば、圧縮機ユニット202は、単段
圧縮機、複数の圧縮機、複数段を有する圧縮機、または
このような圧縮機の組み合わせである。圧縮機ユニット
202は、たとえば、回転圧縮機か往復動圧縮機であ
る。2つの異なる圧力のガスを交互に圧縮しているの
で、入口室の容量が小さい圧縮機が好ましい。もしも大
きな入口室を有する圧縮機を用いると、高圧冷媒が圧縮
機へ流れるのを停止する時間と、圧縮機入口圧力を、よ
り低圧の冷媒の圧縮を開始するのに十分な圧力に下げる
時間との間に大きな遅れが生じる。大きな入口室を用い
ると装置効率も低下する。たとえば、1立方インチの入
口室容量を有し、圧縮機1回転当たり0.28立方イン
チを圧縮する回転圧縮機が適切である。
ち圧縮した冷媒出力を与える機構であればどのような形
式でもよい。たとえば、圧縮機ユニット202は、単段
圧縮機、複数の圧縮機、複数段を有する圧縮機、または
このような圧縮機の組み合わせである。圧縮機ユニット
202は、たとえば、回転圧縮機か往復動圧縮機であ
る。2つの異なる圧力のガスを交互に圧縮しているの
で、入口室の容量が小さい圧縮機が好ましい。もしも大
きな入口室を有する圧縮機を用いると、高圧冷媒が圧縮
機へ流れるのを停止する時間と、圧縮機入口圧力を、よ
り低圧の冷媒の圧縮を開始するのに十分な圧力に下げる
時間との間に大きな遅れが生じる。大きな入口室を用い
ると装置効率も低下する。たとえば、1立方インチの入
口室容量を有し、圧縮機1回転当たり0.28立方イン
チを圧縮する回転圧縮機が適切である。
【0038】図3に、冷媒流れ制御ユニット218の第
1実施例を詳細に示す。具体的には、制御ユニット21
8は、配管220、230および232と一体に形成し
たものとして示してある。配管220、230および2
32は制御ユニット218に結合されるか、それと一体
に形成されている。たとえば、制御ユニット218と一
体に形成するのではなく、入口配管および出口配管(図
示せず)を制御ユニット218に設けることができる。
そして配管220、230および232を制御ユニット
218の対応する入口および出口に、溶接、ハンダ付
け、機械的継手の使用などにより結合する。
1実施例を詳細に示す。具体的には、制御ユニット21
8は、配管220、230および232と一体に形成し
たものとして示してある。配管220、230および2
32は制御ユニット218に結合されるか、それと一体
に形成されている。たとえば、制御ユニット218と一
体に形成するのではなく、入口配管および出口配管(図
示せず)を制御ユニット218に設けることができる。
そして配管220、230および232を制御ユニット
218の対応する入口および出口に、溶接、ハンダ付
け、機械的継手の使用などにより結合する。
【0039】制御ユニット218は第1流れコントロー
ラ234を含み、これは配管230に配置された第1ボ
ール型逆止弁として示してある。第1逆止弁234は閉
止位置にあるとして示してある。すなわち、冷媒は配管
230と配管232との間を流れることができない。具
体的には、逆止弁234はボール236および開口24
0を有するボール座238を含む。保持かご242は、
配管230内の圧力が配管232内の圧力より大きいと
きにボール236が抜け出るのを防止する。配管232
内の冷媒の圧力によりボール236が座238に押し入
れられると、この第1逆止弁234は閉じ、冷媒が配管
230と配管232との間に流れることができない。も
ちろん、第1流れコントローラ234用の流れコントロ
ーラの位置と形式は、図3に示した位置と形式とは違っ
てもよい。たとえば、第1流れコントローラ234を電
気弁機構としてもよく、またコントローラ234を配管
220の長さに沿ってどこに置いてもよい。一方の冷媒
流れから他方への切換時の遅れを最小にするために、流
れコントローラ234を図3に示すように、配管232
のできるだけ近くに配置するのが望ましい。
ラ234を含み、これは配管230に配置された第1ボ
ール型逆止弁として示してある。第1逆止弁234は閉
止位置にあるとして示してある。すなわち、冷媒は配管
230と配管232との間を流れることができない。具
体的には、逆止弁234はボール236および開口24
0を有するボール座238を含む。保持かご242は、
配管230内の圧力が配管232内の圧力より大きいと
きにボール236が抜け出るのを防止する。配管232
内の冷媒の圧力によりボール236が座238に押し入
れられると、この第1逆止弁234は閉じ、冷媒が配管
230と配管232との間に流れることができない。も
ちろん、第1流れコントローラ234用の流れコントロ
ーラの位置と形式は、図3に示した位置と形式とは違っ
てもよい。たとえば、第1流れコントローラ234を電
気弁機構としてもよく、またコントローラ234を配管
220の長さに沿ってどこに置いてもよい。一方の冷媒
流れから他方への切換時の遅れを最小にするために、流
れコントローラ234を図3に示すように、配管232
のできるだけ近くに配置するのが望ましい。
【0040】第2流れコントローラ244が、少なくと
も部分的に配管220内に位置するものとして示してあ
る。図3において、第2流れコントローラ244は、冷
媒が配管220から配管232へ流れることができる開
状態、すなわち「状態2」にあるとして示してある。第
2流れコントローラ244は、弁カバーばね246およ
び環状弁カバー248を含む。弁カバーばね246は、
一端が配管220の壁250に連結され、他端が弁カバ
ー248に連結されている。弁棒またはリンク252が
弁カバー248に連結されているか、それと一体に形成
されている。弁棒252は弁カバー248からシリンダ
室254内に延在する。弁座256(断面を示す)は環
状で、配管220内に配置されている。弁座256は弁
座接触部258を有する。弁カバーばね246が弁カバ
ー248を弁座接触部258に向かって押す。
も部分的に配管220内に位置するものとして示してあ
る。図3において、第2流れコントローラ244は、冷
媒が配管220から配管232へ流れることができる開
状態、すなわち「状態2」にあるとして示してある。第
2流れコントローラ244は、弁カバーばね246およ
び環状弁カバー248を含む。弁カバーばね246は、
一端が配管220の壁250に連結され、他端が弁カバ
ー248に連結されている。弁棒またはリンク252が
弁カバー248に連結されているか、それと一体に形成
されている。弁棒252は弁カバー248からシリンダ
室254内に延在する。弁座256(断面を示す)は環
状で、配管220内に配置されている。弁座256は弁
座接触部258を有する。弁カバーばね246が弁カバ
ー248を弁座接触部258に向かって押す。
【0041】第2流れコントローラ244にはさらに、
第1および第2環状磁石260Aおよび260Bがシリ
ンダ室254内に互いに離れて配置されている。磁石2
60Aおよび260Bは断面にて示され、それぞれに環
状開口262Aおよび262Bが設けられている。弁棒
252がこれらの開口262Aおよび262Bを貫通し
ている。第1磁石260Aはシリンダ壁264Aおよび
264Bの配管220に隣接する部分に固定されてい
る。第2磁石260Bの位置は、後で詳しく説明する
が、弁カバー248を交互に開および閉位置に配置でき
るように、選択、固定されている。第2流れコントロー
ラ244はさらに、ピストン戻しばね266、弁棒ばね
268およびピストン270を含む。ピストン戻しばね
266は一端が第2磁石260Bに、他端がピストン2
70に連結されている。弁棒ばね268は一端が弁棒2
52に、他端がピストン270に連結されている。磁気
ディスク272が弁棒252に、第1磁石260Aと第
2磁石260Bの間の位置で連結されている。磁気ディ
スク272は、開口262Aおよび262Bを通過でき
ない寸法になっている。
第1および第2環状磁石260Aおよび260Bがシリ
ンダ室254内に互いに離れて配置されている。磁石2
60Aおよび260Bは断面にて示され、それぞれに環
状開口262Aおよび262Bが設けられている。弁棒
252がこれらの開口262Aおよび262Bを貫通し
ている。第1磁石260Aはシリンダ壁264Aおよび
264Bの配管220に隣接する部分に固定されてい
る。第2磁石260Bの位置は、後で詳しく説明する
が、弁カバー248を交互に開および閉位置に配置でき
るように、選択、固定されている。第2流れコントロー
ラ244はさらに、ピストン戻しばね266、弁棒ばね
268およびピストン270を含む。ピストン戻しばね
266は一端が第2磁石260Bに、他端がピストン2
70に連結されている。弁棒ばね268は一端が弁棒2
52に、他端がピストン270に連結されている。磁気
ディスク272が弁棒252に、第1磁石260Aと第
2磁石260Bの間の位置で連結されている。磁気ディ
スク272は、開口262Aおよび262Bを通過でき
ない寸法になっている。
【0042】シリンダ室254の端部274にピストン
受け273が配置されている。シリンダ室254は、開
口280を介して、管278に形成した通路276と冷
媒流れ連通関係にある。当業界でボール型オリフィス逆
止弁として知られる第2逆止弁282が、開口280と
通路276との間に配置されている。オリフィス逆止弁
282は、冷媒が通路276から室254に自由に流れ
るのを許すが、冷媒が室254から通路276に流れる
のを制限する。具体的には、オリフィス逆止弁282は
ボール282およびボール座286を含む。保持かご2
88は、通路276内の冷媒の圧力がシリンダ室254
内の冷媒の圧力より大きいときに、ボール284が抜け
出るのを防止する。ボール284には、断面にて示すよ
うに、狭い開口またはオリフィス290が貫通してお
り、室内の圧力が通路の圧力を越えるとき、限定された
流量ではあるが、冷媒がシリンダ室254から通路27
6へオリフィス290を通って流れる。冷媒が通路27
6を通ってシリンダ室254と配管220との間で、差
圧によって決まる方向に流れる。
受け273が配置されている。シリンダ室254は、開
口280を介して、管278に形成した通路276と冷
媒流れ連通関係にある。当業界でボール型オリフィス逆
止弁として知られる第2逆止弁282が、開口280と
通路276との間に配置されている。オリフィス逆止弁
282は、冷媒が通路276から室254に自由に流れ
るのを許すが、冷媒が室254から通路276に流れる
のを制限する。具体的には、オリフィス逆止弁282は
ボール282およびボール座286を含む。保持かご2
88は、通路276内の冷媒の圧力がシリンダ室254
内の冷媒の圧力より大きいときに、ボール284が抜け
出るのを防止する。ボール284には、断面にて示すよ
うに、狭い開口またはオリフィス290が貫通してお
り、室内の圧力が通路の圧力を越えるとき、限定された
流量ではあるが、冷媒がシリンダ室254から通路27
6へオリフィス290を通って流れる。冷媒が通路27
6を通ってシリンダ室254と配管220との間で、差
圧によって決まる方向に流れる。
【0043】図3の2C−2C線方向に見た断面図を図
4に示す。図4に、ピストン室254と管278との関
係が明示されている。ピストン270は室254内に配
置され、その直径がピストン室254の直径よりわずか
に小さい。配管232内にある冷媒の圧力P1をピスト
ン270とシリンダ室端274との間にある冷媒の圧力
P2から確実に分離するために、ピストン270とピス
トン室壁との間にガスケットまたは適当なシール(図示
せず)を配置する。たとえば、リング形シールをピスト
ン270に装着し、ピストン室壁と圧力密封接触関係に
置く。第2逆止弁282(図4では見えない)は連結配
管292の一部に配置されている。シリンダ室254、
連結配管292および管278は一体に結合されたもの
として図示してあるが、これらの要素をハンダ付け、溶
接、機械的継手による連結などで結合してもよい。
4に示す。図4に、ピストン室254と管278との関
係が明示されている。ピストン270は室254内に配
置され、その直径がピストン室254の直径よりわずか
に小さい。配管232内にある冷媒の圧力P1をピスト
ン270とシリンダ室端274との間にある冷媒の圧力
P2から確実に分離するために、ピストン270とピス
トン室壁との間にガスケットまたは適当なシール(図示
せず)を配置する。たとえば、リング形シールをピスト
ン270に装着し、ピストン室壁と圧力密封接触関係に
置く。第2逆止弁282(図4では見えない)は連結配
管292の一部に配置されている。シリンダ室254、
連結配管292および管278は一体に結合されたもの
として図示してあるが、これらの要素をハンダ付け、溶
接、機械的継手による連結などで結合してもよい。
【0044】図3、図4に示すように構成する代わり
に、第2流れコントローラ244を、たとえば、プラス
チックや鋼などの材料の単一ブロックから構成すること
ができる。具体的には、別の実施例として、ブロックを
ドリル穿孔し、開口を形成することにより、シリンダ室
254および(管278の代わりの)通路を形成する。
コントローラ244を作製するのに、プラスチック成形
などの他の多くの方法を用いることができる。
に、第2流れコントローラ244を、たとえば、プラス
チックや鋼などの材料の単一ブロックから構成すること
ができる。具体的には、別の実施例として、ブロックを
ドリル穿孔し、開口を形成することにより、シリンダ室
254および(管278の代わりの)通路を形成する。
コントローラ244を作製するのに、プラスチック成形
などの他の多くの方法を用いることができる。
【0045】もちろん、第2流れコントローラ244用
の流れコントローラの位置と形式は、図3、図4に示し
た位置と形式とは違ってもよい。たとえば、第2流れコ
ントローラ244を電子弁機構としてもよく、またコン
トローラ244を第2配管220の長さに沿ってどこに
置いてもよい。一方の冷媒流れから他方への切換時の遅
れを最小にするために、流れコントローラ244を図3
に示すように、配管232のできるだけ近くに配置する
のが望ましい。
の流れコントローラの位置と形式は、図3、図4に示し
た位置と形式とは違ってもよい。たとえば、第2流れコ
ントローラ244を電子弁機構としてもよく、またコン
トローラ244を第2配管220の長さに沿ってどこに
置いてもよい。一方の冷媒流れから他方への切換時の遅
れを最小にするために、流れコントローラ244を図3
に示すように、配管232のできるだけ近くに配置する
のが望ましい。
【0046】作動時には、たとえば、配管230には低
圧、たとえば20psigの冷媒が流れ、配管220に
は高圧、たとえば40psiaの冷媒が流れる。ピスト
ン270の弁棒側は、配管232内にある冷媒の圧力に
等しい圧力P1にある。圧力P1は、圧縮機ユニット入
口圧力ということもある。圧力P1は、この例では、ど
ちらの流れコントローラが開いているかによって、40
psiaと20psiaの値を交互にとる。ピストン2
70とシリンダ室端274、すなわち、ピストンのピス
トン受け側との間の圧力P2は、配管220から送られ
る高圧冷媒の圧力によって決まる。圧力P2は、この例
では、40psia以上である。
圧、たとえば20psigの冷媒が流れ、配管220に
は高圧、たとえば40psiaの冷媒が流れる。ピスト
ン270の弁棒側は、配管232内にある冷媒の圧力に
等しい圧力P1にある。圧力P1は、圧縮機ユニット入
口圧力ということもある。圧力P1は、この例では、ど
ちらの流れコントローラが開いているかによって、40
psiaと20psiaの値を交互にとる。ピストン2
70とシリンダ室端274、すなわち、ピストンのピス
トン受け側との間の圧力P2は、配管220から送られ
る高圧冷媒の圧力によって決まる。圧力P2は、この例
では、40psia以上である。
【0047】第2流れコントローラ244の構成要素の
選択に関して、上述した実施例に関連して説明すると、
低圧冷媒は圧力20psiaにあり、高圧冷媒は圧力4
0psiaにある。第1流れコントローラ234が開の
とき、圧力P1は20psiaで安定し、圧力P2は4
0psiaで、増加していく。圧力P1およびP2間に
20psiaより大きい圧力差があるとき、ピストン2
70が発揮する力がピストン戻しばね266を圧縮す
る。この状態で、第2磁石260Bと磁気ディスク27
2との間には磁気結合力もある。圧力差が20psia
であるとき、ピストン戻しばね266のばね力と第2磁
石260Bおよびディスク272間の磁気結合力との和
は、ピストン270が発揮する力に等しいが、反対向き
である。特定のばね、ピストン寸法、シリンダ室寸法
は、上述した所望の作動特性に基づいて、選択する。具
体的な選択は、もちろん、所望の作動特性に応じて変わ
る。
選択に関して、上述した実施例に関連して説明すると、
低圧冷媒は圧力20psiaにあり、高圧冷媒は圧力4
0psiaにある。第1流れコントローラ234が開の
とき、圧力P1は20psiaで安定し、圧力P2は4
0psiaで、増加していく。圧力P1およびP2間に
20psiaより大きい圧力差があるとき、ピストン2
70が発揮する力がピストン戻しばね266を圧縮す
る。この状態で、第2磁石260Bと磁気ディスク27
2との間には磁気結合力もある。圧力差が20psia
であるとき、ピストン戻しばね266のばね力と第2磁
石260Bおよびディスク272間の磁気結合力との和
は、ピストン270が発揮する力に等しいが、反対向き
である。特定のばね、ピストン寸法、シリンダ室寸法
は、上述した所望の作動特性に基づいて、選択する。具
体的な選択は、もちろん、所望の作動特性に応じて変わ
る。
【0048】この例での初期条件は次の通りである。第
1流れコントローラ234は開、第2流れコントローラ
244は閉、磁気ディスク272は第2磁石260Bと
磁気結合し、接触しており、圧力P1は低圧冷媒の圧力
(20psia)に等しく、そして圧力P2は高圧冷媒
の圧力(40psia)に等しく、それから上昇してい
く。
1流れコントローラ234は開、第2流れコントローラ
244は閉、磁気ディスク272は第2磁石260Bと
磁気結合し、接触しており、圧力P1は低圧冷媒の圧力
(20psia)に等しく、そして圧力P2は高圧冷媒
の圧力(40psia)に等しく、それから上昇してい
く。
【0049】圧力P2が上昇し、40psiaを越える
と、ピストン270が弁棒252に向かって動き始め、
弁棒ばね268に荷重をかける、すなわち、圧縮力を加
える。ピストン270が弁棒252に向かって移動し続
けると、ディスク272と第2磁石260Bの間の磁気
結合力を越える。すると、弁棒252が弁カバーばね2
46に向かって勢いよく移動し、弁カバー248を弁座
接触部258から離す。すなわち、第2流れコントロー
ラ244が開く。第2流れコントローラ244が開く
と、高圧冷媒が、弁カバー248と弁座接触部258と
の間を抜けて、弁座256内かつ弁棒252のまわりを
流れることで、配管220から配管232に流れる。こ
の時点で、磁気ディスク272は第1磁石260Aと磁
気結合し、接触している。
と、ピストン270が弁棒252に向かって動き始め、
弁棒ばね268に荷重をかける、すなわち、圧縮力を加
える。ピストン270が弁棒252に向かって移動し続
けると、ディスク272と第2磁石260Bの間の磁気
結合力を越える。すると、弁棒252が弁カバーばね2
46に向かって勢いよく移動し、弁カバー248を弁座
接触部258から離す。すなわち、第2流れコントロー
ラ244が開く。第2流れコントローラ244が開く
と、高圧冷媒が、弁カバー248と弁座接触部258と
の間を抜けて、弁座256内かつ弁棒252のまわりを
流れることで、配管220から配管232に流れる。こ
の時点で、磁気ディスク272は第1磁石260Aと磁
気結合し、接触している。
【0050】今配管232内には高圧冷媒が存在し、こ
れにより第1流れコントローラ234が閉じる。具体的
には、高圧冷媒が低圧冷媒より大きな力を第1逆止弁2
34に対して発揮する。したがって、第1逆止弁234
のボール236はボール座238に押し込められ、そこ
に保持される。高圧冷媒が配管220から配管232に
流れている間、第1流れコントローラ234は閉じたま
まである。また、高圧冷媒が配管220から配管232
に流れている間、圧力P1とP2は実質的に等しい。
れにより第1流れコントローラ234が閉じる。具体的
には、高圧冷媒が低圧冷媒より大きな力を第1逆止弁2
34に対して発揮する。したがって、第1逆止弁234
のボール236はボール座238に押し込められ、そこ
に保持される。高圧冷媒が配管220から配管232に
流れている間、第1流れコントローラ234は閉じたま
まである。また、高圧冷媒が配管220から配管232
に流れている間、圧力P1とP2は実質的に等しい。
【0051】磁気ディスク272が第1磁石260Aと
磁気結合し、接触しているとき、ピストン戻しばね26
6はピストン270をシリンダ室端274に向かってバ
イアスする。第2逆止弁282は、冷媒がオリフィス2
90を通ってシリンダ室254からゆっくりした速度で
出ていくのを許す。たとえば、オリフィス逆止弁282
のオリフィス290の寸法は、1実施例では、磁気ディ
スク272が第2磁石260Aと接触した後、ピストン
270がピストン受け273に接触するのに0.9秒か
かるような寸法である。
磁気結合し、接触しているとき、ピストン戻しばね26
6はピストン270をシリンダ室端274に向かってバ
イアスする。第2逆止弁282は、冷媒がオリフィス2
90を通ってシリンダ室254からゆっくりした速度で
出ていくのを許す。たとえば、オリフィス逆止弁282
のオリフィス290の寸法は、1実施例では、磁気ディ
スク272が第2磁石260Aと接触した後、ピストン
270がピストン受け273に接触するのに0.9秒か
かるような寸法である。
【0052】ピストン270がピストン受け273に向
かって移動するにつれて、弁棒ばね268には張力が加
わる。この張力は最終的に、第1磁石260Aと磁気デ
ィスク272の間の磁気結合力より大きくなる。磁気結
合力を越えると、弁棒252がピストン270に向かっ
て勢いよく移動し、これにより弁カバー248が弁座接
触部258にぶつかる。すなわち、第2流れコントロー
ラ244が閉じる。ひとたび第2流れコントローラ24
4が閉じると、高圧冷媒は配管220から配管232に
流れることができない。
かって移動するにつれて、弁棒ばね268には張力が加
わる。この張力は最終的に、第1磁石260Aと磁気デ
ィスク272の間の磁気結合力より大きくなる。磁気結
合力を越えると、弁棒252がピストン270に向かっ
て勢いよく移動し、これにより弁カバー248が弁座接
触部258にぶつかる。すなわち、第2流れコントロー
ラ244が閉じる。ひとたび第2流れコントローラ24
4が閉じると、高圧冷媒は配管220から配管232に
流れることができない。
【0053】高圧冷媒が流れるのをやめたとき、第1流
れコントローラ234が開く。具体的には、低圧冷媒が
第1流れコントローラ234を押し開け、これにより低
圧冷媒が配管230から配管232へ流れるのを許す。
この時点で、制御ユニット218は再び初期条件にあ
り、同じ過程が繰り返される。
れコントローラ234が開く。具体的には、低圧冷媒が
第1流れコントローラ234を押し開け、これにより低
圧冷媒が配管230から配管232へ流れるのを許す。
この時点で、制御ユニット218は再び初期条件にあ
り、同じ過程が繰り返される。
【0054】冷媒流れ制御ユニット218は、部分的
に、2つの冷媒間の圧力差を利用して冷媒流れを制御す
る。制御ユニット218は、流れコントローラを開閉す
るのに電力のような外部エネルギー源を必要としない点
で自蔵式である。したがって、図3、図4に示した実施
例は、冷媒流れを制御するのに外部エネルギー源を用い
る必要をなくしたい場合に、冷媒流れ制御ユニットとし
て特に有用である。
に、2つの冷媒間の圧力差を利用して冷媒流れを制御す
る。制御ユニット218は、流れコントローラを開閉す
るのに電力のような外部エネルギー源を必要としない点
で自蔵式である。したがって、図3、図4に示した実施
例は、冷媒流れを制御するのに外部エネルギー源を用い
る必要をなくしたい場合に、冷媒流れ制御ユニットとし
て特に有用である。
【0055】エネルギー効率とコストが一番の関心事で
あるなら、図2に示す装置200について、冷媒流れ制
御ユニット218を図3および図4に詳しく示した通り
に構成し、圧縮機ユニット202を単段圧縮機とするこ
とが考えられる。それぞれ所望の冷凍温度で作動するよ
うに選択した複数の蒸発器を用いることにより、エネル
ギー利用が改良される。さらに、複数の圧縮機または複
数段を有する圧縮機ではなくて単段圧縮機を用いること
により、エネルギー効率の向上に伴うコスト上昇が最小
限に抑えられる。
あるなら、図2に示す装置200について、冷媒流れ制
御ユニット218を図3および図4に詳しく示した通り
に構成し、圧縮機ユニット202を単段圧縮機とするこ
とが考えられる。それぞれ所望の冷凍温度で作動するよ
うに選択した複数の蒸発器を用いることにより、エネル
ギー利用が改良される。さらに、複数の圧縮機または複
数段を有する圧縮機ではなくて単段圧縮機を用いること
により、エネルギー効率の向上に伴うコスト上昇が最小
限に抑えられる。
【0056】図2〜4に示した冷凍装置200は、同じ
冷却能力を有する単一蒸発器、単一圧縮機回路と較べ
て、必要なエネルギー量が少ない。このような効率面で
の利点が得られるのは、相対的に低温の蒸発器224か
ら出ていく蒸気の低い圧力からでなく、相対的に高温の
蒸発器208から出ていく蒸気を中間圧力から圧縮する
せいである。相分離器210からの蒸気は冷凍室蒸発器
224からの蒸気より高圧にあるので、圧力比は、相分
離器210からの蒸気を所望の圧縮機出口圧力に圧縮す
る場合の方が、冷凍室蒸発器224からの蒸気を圧縮す
る場合より低い。したがって、すべての冷媒を冷凍室出
口圧力から圧縮するとした場合より、必要な圧縮仕事は
少ない。
冷却能力を有する単一蒸発器、単一圧縮機回路と較べ
て、必要なエネルギー量が少ない。このような効率面で
の利点が得られるのは、相対的に低温の蒸発器224か
ら出ていく蒸気の低い圧力からでなく、相対的に高温の
蒸発器208から出ていく蒸気を中間圧力から圧縮する
せいである。相分離器210からの蒸気は冷凍室蒸発器
224からの蒸気より高圧にあるので、圧力比は、相分
離器210からの蒸気を所望の圧縮機出口圧力に圧縮す
る場合の方が、冷凍室蒸発器224からの蒸気を圧縮す
る場合より低い。したがって、すべての冷媒を冷凍室出
口圧力から圧縮するとした場合より、必要な圧縮仕事は
少ない。
【0057】図5は、生鮮食品室304と冷凍(フリー
ザ)室306とを画定する断熱壁302を含む家庭用冷
蔵庫300の概略ブロック図である。図5は例示の目的
で示したにすぎず、異なる温度での冷凍(冷却)を必要
とする実質的に分離した複数の室を有する装置を具体的
に示す。家庭用冷蔵庫では、生鮮食品室304を約+3
3°F〜+47°Fに維持し、冷凍室306を−10°
F〜+15°Fに維持するのが代表的である。
ザ)室306とを画定する断熱壁302を含む家庭用冷
蔵庫300の概略ブロック図である。図5は例示の目的
で示したにすぎず、異なる温度での冷凍(冷却)を必要
とする実質的に分離した複数の室を有する装置を具体的
に示す。家庭用冷蔵庫では、生鮮食品室304を約+3
3°F〜+47°Fに維持し、冷凍室306を−10°
F〜+15°Fに維持するのが代表的である。
【0058】この発明の1実施例にしたがい、第1蒸発
器308を生鮮食品室304内に配置し、第2蒸発器3
10を冷凍室306内に配置するものとして示してあ
る。この発明は、蒸発器の物理的配置を限定するもので
はなく、図3に示した蒸発器の配置は例示の目的に、そ
して理解を容易にするために提示したにすぎない。蒸発
器308および310を家庭用冷蔵庫内のどこに置いて
も、あるいは冷蔵庫の外部に置いてもよく、それぞれの
蒸発器からの蒸発器冷却空気を配管、障壁などを介して
対応する室へ案内すればよい。
器308を生鮮食品室304内に配置し、第2蒸発器3
10を冷凍室306内に配置するものとして示してあ
る。この発明は、蒸発器の物理的配置を限定するもので
はなく、図3に示した蒸発器の配置は例示の目的に、そ
して理解を容易にするために提示したにすぎない。蒸発
器308および310を家庭用冷蔵庫内のどこに置いて
も、あるいは冷蔵庫の外部に置いてもよく、それぞれの
蒸発器からの蒸発器冷却空気を配管、障壁などを介して
対応する室へ案内すればよい。
【0059】第1蒸発器308および第2蒸発器310
を、圧縮機/凝縮器室316内に配置した圧縮機ユニッ
ト312および凝縮器314で駆動する。第1温度セン
サ318を生鮮食品室304に置き、第2温度センサ3
20を冷凍室306に置く。もちろん、これらのセンサ
318および320は後述するような他のタイプのセン
サとしてもよい。代表的には、第1蒸発器308を約+
15°F〜+32°Fで作動させ、第2蒸発器310を
約−30°F〜0°Fで作動させて、生鮮食品室304
を約+33°F〜+47°Fに、冷凍室306を約−1
0°F〜+15°Fに維持する。これらの構成要素の間
に可能な連結については、図2および図9〜12に図示
し、説明してある。
を、圧縮機/凝縮器室316内に配置した圧縮機ユニッ
ト312および凝縮器314で駆動する。第1温度セン
サ318を生鮮食品室304に置き、第2温度センサ3
20を冷凍室306に置く。もちろん、これらのセンサ
318および320は後述するような他のタイプのセン
サとしてもよい。代表的には、第1蒸発器308を約+
15°F〜+32°Fで作動させ、第2蒸発器310を
約−30°F〜0°Fで作動させて、生鮮食品室304
を約+33°F〜+47°Fに、冷凍室306を約−1
0°F〜+15°Fに維持する。これらの構成要素の間
に可能な連結については、図2および図9〜12に図示
し、説明してある。
【0060】作動時には、たとえば、第1温度センサ3
18と第2温度センサ320とを冷媒流れ制御ユニット
(図5に図示せず)に結合する。生鮮食品室304の温
度が+47°Fに近づくと、第1温度センサ318が信
号を送り、冷媒流れ制御ユニットが第1蒸発器308を
通る冷媒流れを許す配置をとる。同様に、冷凍室306
の温度が+15°Fに近づくと、第2温度センサ320
が信号を送り、冷媒流れ制御ユニットが第2蒸発器31
0を通る冷媒流れを許す配置をとる。第1温度センサ3
18と第2温度センサ320が感知した温度の差を表わ
す信号を利用して、冷媒流れ制御ユニットの特定の配置
を制御することもできる。2つの温度センサと組み合わ
せて使用できる冷媒流れ制御ユニットの例を図6に示
す。これについては後述する。
18と第2温度センサ320とを冷媒流れ制御ユニット
(図5に図示せず)に結合する。生鮮食品室304の温
度が+47°Fに近づくと、第1温度センサ318が信
号を送り、冷媒流れ制御ユニットが第1蒸発器308を
通る冷媒流れを許す配置をとる。同様に、冷凍室306
の温度が+15°Fに近づくと、第2温度センサ320
が信号を送り、冷媒流れ制御ユニットが第2蒸発器31
0を通る冷媒流れを許す配置をとる。第1温度センサ3
18と第2温度センサ320が感知した温度の差を表わ
す信号を利用して、冷媒流れ制御ユニットの特定の配置
を制御することもできる。2つの温度センサと組み合わ
せて使用できる冷媒流れ制御ユニットの例を図6に示
す。これについては後述する。
【0061】代表的には、生鮮食品室の温度が+47°
Fに達する前に、第1蒸発器308を通る流れを開始ま
たは増加し、また、生鮮食品室の温度が+33°Fに達
する前に、第1蒸発器308を通る流れを停止または低
減する。同様に、冷凍室の温度が+15°Fに達する前
に、第2蒸発器310を通る流れを開始または増加し、
また、冷凍室の温度が−10°Fに達する前に、第2蒸
発器310を通る流れを停止または低減する。
Fに達する前に、第1蒸発器308を通る流れを開始ま
たは増加し、また、生鮮食品室の温度が+33°Fに達
する前に、第1蒸発器308を通る流れを停止または低
減する。同様に、冷凍室の温度が+15°Fに達する前
に、第2蒸発器310を通る流れを開始または増加し、
また、冷凍室の温度が−10°Fに達する前に、第2蒸
発器310を通る流れを停止または低減する。
【0062】もちろん、センサ318および320は使
用者が調節可能とするのが好ましく、そうすれば、装置
の使用者が、それぞれの蒸発器を付勢および/または滅
勢すべき温度または温度範囲を選択することができる。
このように、冷媒流れ制御ユニットの作動は使用者が調
節可能である。
用者が調節可能とするのが好ましく、そうすれば、装置
の使用者が、それぞれの蒸発器を付勢および/または滅
勢すべき温度または温度範囲を選択することができる。
このように、冷媒流れ制御ユニットの作動は使用者が調
節可能である。
【0063】図5に示すように、例示の冷凍装置は、そ
れぞれ所望の冷凍温度で作動するように選択した複数の
蒸発器を含む。複数の蒸発器を用いることによりエネル
ギー使用量を軽減する。さらに、1実施例では、圧縮機
ユニット312として、複数の圧縮機または複数段を有
する圧縮機ではなく、単段圧縮機を使用することによ
り、エネルギー効率の向上と関連したコスト上昇を最小
限に抑える。
れぞれ所望の冷凍温度で作動するように選択した複数の
蒸発器を含む。複数の蒸発器を用いることによりエネル
ギー使用量を軽減する。さらに、1実施例では、圧縮機
ユニット312として、複数の圧縮機または複数段を有
する圧縮機ではなく、単段圧縮機を使用することによ
り、エネルギー効率の向上と関連したコスト上昇を最小
限に抑える。
【0064】図6に、冷媒流れ制御ユニットの第2実施
例400を線図的に示す。具体的には、制御ユニット4
00は2つの入力配管402および404と1つの出力
配管406とを含む。入力配管402および404はそ
れぞれ入口ポート408および410に結合されてい
る。2つの出口ポート412および414が、出力配管
406と一体に形成されたものとして示されているU字
形配管416で一緒に結合されている。円筒形スプール
418がハウジング420内に摺動自在に装着されてい
る。第1ソレノイド422がスプール418の第1端4
24に結合されている。第2ソレノイド426がスプー
ル418の第2端428に結合されている。
例400を線図的に示す。具体的には、制御ユニット4
00は2つの入力配管402および404と1つの出力
配管406とを含む。入力配管402および404はそ
れぞれ入口ポート408および410に結合されてい
る。2つの出口ポート412および414が、出力配管
406と一体に形成されたものとして示されているU字
形配管416で一緒に結合されている。円筒形スプール
418がハウジング420内に摺動自在に装着されてい
る。第1ソレノイド422がスプール418の第1端4
24に結合されている。第2ソレノイド426がスプー
ル418の第2端428に結合されている。
【0065】図6に示す第1位置では、スプール418
の環状溝430が、配管404から冷媒を受け取る入口
410と出口414とを互いに流れ連通させている。具
体的には、第1ソレノイド422を付勢すると、そのソ
レノイドの働きで、スプール418が入口410と出口
414とを流れ連通させる位置にくる。第1ソレノイド
322への電力を切り、第2ソレノイド426に電力を
供給すると、スプール418は第2位置(図示せず)に
移動する。この第2位置では、環状溝430を介して入
口408が出口412と流れ連通する。その後、第2ソ
レノイド426への電力を切り、第1ソレノイド422
を再び付勢すると、スプール418が第1位置に戻り、
以上の過程が繰り返される。
の環状溝430が、配管404から冷媒を受け取る入口
410と出口414とを互いに流れ連通させている。具
体的には、第1ソレノイド422を付勢すると、そのソ
レノイドの働きで、スプール418が入口410と出口
414とを流れ連通させる位置にくる。第1ソレノイド
322への電力を切り、第2ソレノイド426に電力を
供給すると、スプール418は第2位置(図示せず)に
移動する。この第2位置では、環状溝430を介して入
口408が出口412と流れ連通する。その後、第2ソ
レノイド426への電力を切り、第1ソレノイド422
を再び付勢すると、スプール418が第1位置に戻り、
以上の過程が繰り返される。
【0066】作動時には、たとえば、図5に示した第1
温度センサ318および第2温度センサ320のような
センサで、スプール418の移動のタイミングをとる。
考えられる他の実施例では、たとえば、配管402およ
び404内を流れる冷媒それぞれの温度、圧力、密度お
よび/または流量を感知するセンサを用いて、電力を各
ソレノイドに供給する。入口ポートおよび出口ポートの
数は、制御ユニット400を使用する特定の状況によっ
て決まる。
温度センサ318および第2温度センサ320のような
センサで、スプール418の移動のタイミングをとる。
考えられる他の実施例では、たとえば、配管402およ
び404内を流れる冷媒それぞれの温度、圧力、密度お
よび/または流量を感知するセンサを用いて、電力を各
ソレノイドに供給する。入口ポートおよび出口ポートの
数は、制御ユニット400を使用する特定の状況によっ
て決まる。
【0067】図7は、冷媒流れ制御ユニットの第3実施
例450を線図的に示す。具体的には、制御ユニット4
50は2つの入力配管452および454と1つの出力
配管456とを含む。入力配管452および454はそ
れぞれ入口ポート458および460に結合されてい
る。2つの出口ポート462および464が、出力配管
456と一体に形成されたものとして示されているU字
形配管466で一緒に結合されている。円筒形スプール
468がハウジング470内に摺動自在に装着されてい
る。ソレノイド472がスプール468に結合されてお
り、付勢されると、スプール468を移動する。ばね4
74が一端476でハウジング470に連結され、ソレ
ノイドコア478内に延在する。ばね474の他端47
8はスプール468に連結されている。
例450を線図的に示す。具体的には、制御ユニット4
50は2つの入力配管452および454と1つの出力
配管456とを含む。入力配管452および454はそ
れぞれ入口ポート458および460に結合されてい
る。2つの出口ポート462および464が、出力配管
456と一体に形成されたものとして示されているU字
形配管466で一緒に結合されている。円筒形スプール
468がハウジング470内に摺動自在に装着されてい
る。ソレノイド472がスプール468に結合されてお
り、付勢されると、スプール468を移動する。ばね4
74が一端476でハウジング470に連結され、ソレ
ノイドコア478内に延在する。ばね474の他端47
8はスプール468に連結されている。
【0068】図7に示す第1位置では、スプール468
の環状溝480が、配管454から冷媒を受け取る入口
460と出口464とを互いに冷媒流れ連通させてい
る。具体的には、ソレノイド472を付勢すると、その
ソレノイドの働きで、スプール468が右に動き、入口
460と出口464とを流れ連通させる図7の位置にく
る。この第1位置で、ばね474は圧縮される。ソレノ
イド472への電力を切ると、ばね474がスプール4
68を左へ押し、スプール468は第2位置(図示せ
ず)に移動する。この第2位置では、環状溝480を介
して入口458が出口462と流れ連通する。その後、
ソレノイド472を再び付勢すると、スプール468が
第1位置に戻り、以上の過程が繰り返される。
の環状溝480が、配管454から冷媒を受け取る入口
460と出口464とを互いに冷媒流れ連通させてい
る。具体的には、ソレノイド472を付勢すると、その
ソレノイドの働きで、スプール468が右に動き、入口
460と出口464とを流れ連通させる図7の位置にく
る。この第1位置で、ばね474は圧縮される。ソレノ
イド472への電力を切ると、ばね474がスプール4
68を左へ押し、スプール468は第2位置(図示せ
ず)に移動する。この第2位置では、環状溝480を介
して入口458が出口462と流れ連通する。その後、
ソレノイド472を再び付勢すると、スプール468が
第1位置に戻り、以上の過程が繰り返される。
【0069】作動時には、たとえば、ソレノイド472
に結合した電気タイマー(図示せず)を介して、スプー
ル468の移動のタイミングをとる。タイマーからソレ
ノイド472への電力出力のタイミングは、たとえば、
配管452および454内を流れる冷媒それぞれの温
度、圧力、密度および/または流量によって決定する。
入口ポートおよび出口ポートの数は、制御ユニット45
0を使用する特定の状況によって決まる。
に結合した電気タイマー(図示せず)を介して、スプー
ル468の移動のタイミングをとる。タイマーからソレ
ノイド472への電力出力のタイミングは、たとえば、
配管452および454内を流れる冷媒それぞれの温
度、圧力、密度および/または流量によって決定する。
入口ポートおよび出口ポートの数は、制御ユニット45
0を使用する特定の状況によって決まる。
【0070】図8は、冷媒流れ制御ユニットの第4実施
例500を線図的に示す。2つの入力配管502および
504が制御ユニット500と一体に形成されている。
出力配管506も制御ユニット500と一体に形成され
たものとして示してある。入力配管502、504およ
び出力配管506を制御ユニット500と一体に形成す
るのではなく、別の実施例(図示せず)では、これらの
配管をそれぞれ制御ユニット500の入口および出口
に、溶接、ハンダ付け、機械的継手などにより結合して
もよい。制御ユニット500は、ソレノイド作動弁から
なる制御可能な弁508を含む。タイマー付きのソレノ
イド制御弁が、たとえばISI油圧社(ISI Flu
id Power Inc.、米国ミシガン州)から入
手できる。ISI油圧社からの弁を、ハウジングガスケ
ットを取り外し、冷媒を用いることができるようにハウ
ジングをハーメチックシールすることにより、改造す
る。制御可能な弁508を用いて、入力配管504を流
れる流体流れを制御する。代表的には、入力配管504
には配管502より高圧の冷媒が流れる。逆止弁510
が入力配管502内に配置されている。逆止弁510は
ボール512、ボール座514およびかご516を含
む。
例500を線図的に示す。2つの入力配管502および
504が制御ユニット500と一体に形成されている。
出力配管506も制御ユニット500と一体に形成され
たものとして示してある。入力配管502、504およ
び出力配管506を制御ユニット500と一体に形成す
るのではなく、別の実施例(図示せず)では、これらの
配管をそれぞれ制御ユニット500の入口および出口
に、溶接、ハンダ付け、機械的継手などにより結合して
もよい。制御ユニット500は、ソレノイド作動弁から
なる制御可能な弁508を含む。タイマー付きのソレノ
イド制御弁が、たとえばISI油圧社(ISI Flu
id Power Inc.、米国ミシガン州)から入
手できる。ISI油圧社からの弁を、ハウジングガスケ
ットを取り外し、冷媒を用いることができるようにハウ
ジングをハーメチックシールすることにより、改造す
る。制御可能な弁508を用いて、入力配管504を流
れる流体流れを制御する。代表的には、入力配管504
には配管502より高圧の冷媒が流れる。逆止弁510
が入力配管502内に配置されている。逆止弁510は
ボール512、ボール座514およびかご516を含
む。
【0071】作動時には、電気タイマー(図示せず)を
介して、制御可能な弁508の開閉のタイミングをと
る。タイマーから制御可能な弁508のソレノイドへの
電力出力のタイミングは、たとえば、冷媒それぞれの温
度、圧力、密度および/または流量によって決定する。
弁508がそこを通って冷媒が流れるのを許すとき、高
圧冷媒が逆止弁510を閉じ、高圧冷媒が流れ続ける間
逆止弁510は閉じたままである。弁508を閉じる
と、配管502内の低圧冷媒が逆止弁510を押し開
け、低圧冷媒が配管502から出力配管506へ流れ
る。
介して、制御可能な弁508の開閉のタイミングをと
る。タイマーから制御可能な弁508のソレノイドへの
電力出力のタイミングは、たとえば、冷媒それぞれの温
度、圧力、密度および/または流量によって決定する。
弁508がそこを通って冷媒が流れるのを許すとき、高
圧冷媒が逆止弁510を閉じ、高圧冷媒が流れ続ける間
逆止弁510は閉じたままである。弁508を閉じる
と、配管502内の低圧冷媒が逆止弁510を押し開
け、低圧冷媒が配管502から出力配管506へ流れ
る。
【0072】図示した冷媒流れ制御ユニットは、入力冷
媒を制御ユニットに供給するのに2つの入力配管を用い
ると説明したが、各装置の入力配管の数は変えることが
できる。たとえば、他の実施例では、冷媒を冷媒流れ制
御ユニットに供給するのに3つ以上の入力配管を使用す
ることが考えられる。
媒を制御ユニットに供給するのに2つの入力配管を用い
ると説明したが、各装置の入力配管の数は変えることが
できる。たとえば、他の実施例では、冷媒を冷媒流れ制
御ユニットに供給するのに3つ以上の入力配管を使用す
ることが考えられる。
【0073】図3〜4、図6〜7および図8に、冷媒流
れ制御ユニットの特定の実施例を示した。この発明にし
たがって冷媒流れを制御するのに他の多数の機構を使用
することができる。特定のユニットの選択は、そのユニ
ットを使用する予定の特定の状況に依存する。
れ制御ユニットの特定の実施例を示した。この発明にし
たがって冷媒流れを制御するのに他の多数の機構を使用
することができる。特定のユニットの選択は、そのユニ
ットを使用する予定の特定の状況に依存する。
【0074】図9に、冷凍装置の第2実施例600を示
す。装置600の構成要素の多くが、図2および図3に
示した冷凍装置の実施例200の構成要素に対応する。
具体的には、この冷凍装置600は、圧縮機ユニット6
02および入口がそれに結合した凝縮器604を含む。
毛細管606の入口が凝縮器604の出口に結合され、
第1蒸発器608の入口が毛細管606の出口に結合さ
れている。第1蒸発器608の出口が相分離器610の
入口に結合されている。相分離器610は、相分離器入
口付近に配置されたスクリーン612、蒸気部分614
および液体部分616を含む。相分離器の蒸気部分61
4は冷媒流れ制御ユニット618に第1入力として結合
されている。具体的には、配管620が相分離器蒸気部
分614から制御ユニット618まで延在する。配管6
20の相分離器610内の部分は、相分離器蒸気部分6
14に入る液体冷媒が蒸気部分614を通過し、配管6
20の開口端に入らないように配置されている。相分離
器の液体部分616の出口は膨張装置622に結合され
ている。第2蒸発器624の入口が膨張装置622の出
口に結合され、第2蒸発器624の出口が冷媒流れ制御
ユニット618に第2入力として結合されている。
す。装置600の構成要素の多くが、図2および図3に
示した冷凍装置の実施例200の構成要素に対応する。
具体的には、この冷凍装置600は、圧縮機ユニット6
02および入口がそれに結合した凝縮器604を含む。
毛細管606の入口が凝縮器604の出口に結合され、
第1蒸発器608の入口が毛細管606の出口に結合さ
れている。第1蒸発器608の出口が相分離器610の
入口に結合されている。相分離器610は、相分離器入
口付近に配置されたスクリーン612、蒸気部分614
および液体部分616を含む。相分離器の蒸気部分61
4は冷媒流れ制御ユニット618に第1入力として結合
されている。具体的には、配管620が相分離器蒸気部
分614から制御ユニット618まで延在する。配管6
20の相分離器610内の部分は、相分離器蒸気部分6
14に入る液体冷媒が蒸気部分614を通過し、配管6
20の開口端に入らないように配置されている。相分離
器の液体部分616の出口は膨張装置622に結合され
ている。第2蒸発器624の入口が膨張装置622の出
口に結合され、第2蒸発器624の出口が冷媒流れ制御
ユニット618に第2入力として結合されている。
【0075】冷媒流れ制御ユニット618の出口は圧縮
機ユニット602に結合されている。冷媒流れ制御ユニ
ット618と圧縮機ユニット602とは、たとえば、図
1〜8に関連して説明した対応するユニットのいずれに
してもよい。サーモスタット626は、「電力入力」6
28で示した外部電源から電流を受け取り、圧縮機ユニ
ット602およびタイマー630に接続されている。タ
イマー630は制御ユニット618の作動を制御する。
この実施例でも、タイマー630は圧縮機ユニット60
2には直接接続されていない。冷却が必要なとき、サー
モスタット626が出力信号を出し、圧縮機ユニット6
02およびタイマー630を付勢する。圧縮機ユニット
602は、サーモスタット626が冷却の必要なことを
指示するときだけ、作動する。前述したように、どんな
ときでも、制御ユニット618の配置によって、それぞ
れの蒸発器に流れる冷媒流れが決められる。
機ユニット602に結合されている。冷媒流れ制御ユニ
ット618と圧縮機ユニット602とは、たとえば、図
1〜8に関連して説明した対応するユニットのいずれに
してもよい。サーモスタット626は、「電力入力」6
28で示した外部電源から電流を受け取り、圧縮機ユニ
ット602およびタイマー630に接続されている。タ
イマー630は制御ユニット618の作動を制御する。
この実施例でも、タイマー630は圧縮機ユニット60
2には直接接続されていない。冷却が必要なとき、サー
モスタット626が出力信号を出し、圧縮機ユニット6
02およびタイマー630を付勢する。圧縮機ユニット
602は、サーモスタット626が冷却の必要なことを
指示するときだけ、作動する。前述したように、どんな
ときでも、制御ユニット618の配置によって、それぞ
れの蒸発器に流れる冷媒流れが決められる。
【0076】タイマー630は固定タイマーでも可変タ
イマーでもよい。図9に示す実施例の場合、タイマー6
30は可変タイマーである。つまり、タイマー630
は、制御ユニット618を可変デュティサイクルをもつ
ように制御する。ここで、「デュティサイクル」(動作
周期)とは、制御ユニット618が特定の状態、すなわ
ち配置にある時間対タイマー630が制御ユニット61
8を制御する合計時間(1に正規化する)の比である。
「状態2」に対するデュティサイクルがDであるとする
と、「状態1」に対するデュティサイクルは1−Dであ
る。デュティサイクルを例示すると、制御ユニット61
8は、2/3の時間「状態1」にあり、1/3の時間
「状態2」にある。サイクルを例示すると、各時間期間
の合計時間が4秒〜30秒の間にある。たとえば、6秒
期間の間、制御ユニット618は4秒間「状態1」にあ
り、2秒間「状態2」にある。図9の実施例で、冷媒R
−12(ジクロロジフルオロメタン)を使用した場合、
代表的には、配管632内の冷媒は20psiaで、配
管620内の冷媒は40psiaである。具体的には、
第1蒸発器608の圧力範囲は代表的には40〜44p
siaで、第1蒸発器608の温度範囲は代表的には+
26°F〜+31°Fである。第2蒸発器624の圧力
範囲は代表的には18.5〜21psiaで、第2蒸発
器624の温度範囲は代表的には−12°F〜−6°F
である。制御ユニット618が「状態1」にあるとき、
圧縮機ユニット602への入口圧力は約20psiaで
ある。制御ユニット618が「状態2」にあるとき、圧
縮機ユニット602への入口圧力は約40psiaであ
る。もちろん、R−12以外の冷媒を使用してもよい。
イマーでもよい。図9に示す実施例の場合、タイマー6
30は可変タイマーである。つまり、タイマー630
は、制御ユニット618を可変デュティサイクルをもつ
ように制御する。ここで、「デュティサイクル」(動作
周期)とは、制御ユニット618が特定の状態、すなわ
ち配置にある時間対タイマー630が制御ユニット61
8を制御する合計時間(1に正規化する)の比である。
「状態2」に対するデュティサイクルがDであるとする
と、「状態1」に対するデュティサイクルは1−Dであ
る。デュティサイクルを例示すると、制御ユニット61
8は、2/3の時間「状態1」にあり、1/3の時間
「状態2」にある。サイクルを例示すると、各時間期間
の合計時間が4秒〜30秒の間にある。たとえば、6秒
期間の間、制御ユニット618は4秒間「状態1」にあ
り、2秒間「状態2」にある。図9の実施例で、冷媒R
−12(ジクロロジフルオロメタン)を使用した場合、
代表的には、配管632内の冷媒は20psiaで、配
管620内の冷媒は40psiaである。具体的には、
第1蒸発器608の圧力範囲は代表的には40〜44p
siaで、第1蒸発器608の温度範囲は代表的には+
26°F〜+31°Fである。第2蒸発器624の圧力
範囲は代表的には18.5〜21psiaで、第2蒸発
器624の温度範囲は代表的には−12°F〜−6°F
である。制御ユニット618が「状態1」にあるとき、
圧縮機ユニット602への入口圧力は約20psiaで
ある。制御ユニット618が「状態2」にあるとき、圧
縮機ユニット602への入口圧力は約40psiaであ
る。もちろん、R−12以外の冷媒を使用してもよい。
【0077】デュティサイクルは、冷媒を圧縮している
ときの圧縮機ユニット602の圧力比を決める。使用す
べきデュティサイクルは、多数の因子、たとえば、相対
負荷、使用する冷媒の種類、第1蒸発器608および第
2蒸発器624を作動させる温度などによって、決めら
れる。デュティサイクルは、2つの温度レベルのそれぞ
れで装置が必要とする冷却能力の量により決められ、そ
の冷却能力の量により、制御ユニット618が2つの状
態のそれぞれにあるときの、圧縮機ユニット602に流
れる冷媒の質量流量が決められる。
ときの圧縮機ユニット602の圧力比を決める。使用す
べきデュティサイクルは、多数の因子、たとえば、相対
負荷、使用する冷媒の種類、第1蒸発器608および第
2蒸発器624を作動させる温度などによって、決めら
れる。デュティサイクルは、2つの温度レベルのそれぞ
れで装置が必要とする冷却能力の量により決められ、そ
の冷却能力の量により、制御ユニット618が2つの状
態のそれぞれにあるときの、圧縮機ユニット602に流
れる冷媒の質量流量が決められる。
【0078】1例として、冷媒R−12を用いた場合
に、冷凍装置の冷凍室蒸発器冷却能力Qfz対全冷却能
力Qtの比が0.5である、すなわちQfz/Qt=
0.5が望ましいと仮定する。また、圧縮機ユニット6
02が、冷凍室蒸発器624から冷媒を引くのに0.6
3時間単位を、生鮮食品室蒸発器608から冷媒を引く
のに0.37時間単位を使う、と仮定する。これらの条
件下で、冷凍室蒸発器624に流れる質量流量は8.2
lb(m)/hrであり(lb(m)は力で測ったポ
ンドではなく、質量で測ったポンドを意味する)、生鮮
食品室蒸発器608に流れる質量流量は11.1 lb
(m)/hrである。もちろん、凝縮器604に流れる
質量流量は、これらの蒸発器それぞれに流れる質量流量
の和、すなわち19.3 lb(m)/hrである。上
記質量流量は時間平均である。これらの条件下での冷凍
室蒸発器624の冷却能力は507.5BTU/hrで
あり、生鮮食品室蒸発器608の冷却能力は500.9
BTU/hrである。冷却能力は、もちろん、蒸発器の
特定の寸法に依存する。上記冷却能力は時間平均であ
る。圧縮機ユニット602への時間平均入力は、冷凍室
蒸発器624から冷媒を引くとき335.2BTU/h
rであり、生鮮食品室蒸発器608から冷媒を引くとき
250.8BTU/hrである。もちろん、上記の数字
は、冷却能力、質量流量およびデュティサイクルの関係
をよく理解できるように、例示の目的で示したものにす
ぎないことを理解すべきである。もちろん、実際の計算
は、冷凍すべき区域の物理的特性、使用した特定の構成
要素、そして他の周知の熱力学の原理に依存する。
に、冷凍装置の冷凍室蒸発器冷却能力Qfz対全冷却能
力Qtの比が0.5である、すなわちQfz/Qt=
0.5が望ましいと仮定する。また、圧縮機ユニット6
02が、冷凍室蒸発器624から冷媒を引くのに0.6
3時間単位を、生鮮食品室蒸発器608から冷媒を引く
のに0.37時間単位を使う、と仮定する。これらの条
件下で、冷凍室蒸発器624に流れる質量流量は8.2
lb(m)/hrであり(lb(m)は力で測ったポ
ンドではなく、質量で測ったポンドを意味する)、生鮮
食品室蒸発器608に流れる質量流量は11.1 lb
(m)/hrである。もちろん、凝縮器604に流れる
質量流量は、これらの蒸発器それぞれに流れる質量流量
の和、すなわち19.3 lb(m)/hrである。上
記質量流量は時間平均である。これらの条件下での冷凍
室蒸発器624の冷却能力は507.5BTU/hrで
あり、生鮮食品室蒸発器608の冷却能力は500.9
BTU/hrである。冷却能力は、もちろん、蒸発器の
特定の寸法に依存する。上記冷却能力は時間平均であ
る。圧縮機ユニット602への時間平均入力は、冷凍室
蒸発器624から冷媒を引くとき335.2BTU/h
rであり、生鮮食品室蒸発器608から冷媒を引くとき
250.8BTU/hrである。もちろん、上記の数字
は、冷却能力、質量流量およびデュティサイクルの関係
をよく理解できるように、例示の目的で示したものにす
ぎないことを理解すべきである。もちろん、実際の計算
は、冷凍すべき区域の物理的特性、使用した特定の構成
要素、そして他の周知の熱力学の原理に依存する。
【0079】好ましくは使用者が調節できる第1センサ
634および第2センサ636がタイマー630に結合
されている。これらのセンサ634および636は、た
とえば、圧力、温度、密度または流量センサで、蒸発器
608および624それぞれの中の冷媒の物理的属性ま
たは冷凍装置の物理的属性を感知する。ここで、用語
「物理的属性」は、冷媒および/または冷凍装置の測定
可能な特性、作動パラメータなどを意味する。さらに、
他の実施例では、圧力または温度センサそれぞれからの
信号を比較することにより、圧力差または温度差信号を
える。圧力または温度差信号を同様に使用して冷媒流れ
を制御する。たとえば、圧力センサそれぞれを蒸発器の
長さに沿ってどこにでも、たとえば蒸発器の出口に連結
する。温度センサそれぞれを、2相冷媒が流れるそれぞ
れの蒸発器の長さに沿った位置に置くのが好ましい。2
相冷媒は、実質的な量の蒸気冷媒と実質的な量の液体冷
媒とからなる冷媒を意味する。たとえば、2相冷媒は代
表的には、第1(生鮮食品室)蒸発器608の全長に沿
って流れ、2相冷媒は代表的には、第2(冷凍室)蒸発
器624の入口から中間点付近まで流れる。それぞれの
センサからの出力信号を用いて、たとえば、制御ユニッ
ト618のデュティサイクルを変える。
634および第2センサ636がタイマー630に結合
されている。これらのセンサ634および636は、た
とえば、圧力、温度、密度または流量センサで、蒸発器
608および624それぞれの中の冷媒の物理的属性ま
たは冷凍装置の物理的属性を感知する。ここで、用語
「物理的属性」は、冷媒および/または冷凍装置の測定
可能な特性、作動パラメータなどを意味する。さらに、
他の実施例では、圧力または温度センサそれぞれからの
信号を比較することにより、圧力差または温度差信号を
える。圧力または温度差信号を同様に使用して冷媒流れ
を制御する。たとえば、圧力センサそれぞれを蒸発器の
長さに沿ってどこにでも、たとえば蒸発器の出口に連結
する。温度センサそれぞれを、2相冷媒が流れるそれぞ
れの蒸発器の長さに沿った位置に置くのが好ましい。2
相冷媒は、実質的な量の蒸気冷媒と実質的な量の液体冷
媒とからなる冷媒を意味する。たとえば、2相冷媒は代
表的には、第1(生鮮食品室)蒸発器608の全長に沿
って流れ、2相冷媒は代表的には、第2(冷凍室)蒸発
器624の入口から中間点付近まで流れる。それぞれの
センサからの出力信号を用いて、たとえば、制御ユニッ
ト618のデュティサイクルを変える。
【0080】センサ634および636が温度センサで
ある場合、作動温度の範囲を、たとえば、実験により確
立する。もちろん、センサ634および636両方がい
ずれの構成にも必要なわけではない。たとえば、1実施
例では、センサ634を使用し、センサ636を使用し
ない。たとえば、可変タイマー630を使用して制御ユ
ニットのデュティサイクルを制御し、所定の条件が存在
するとき、たとえばセンサ634が感知する温度が高い
ときの各期間の大部分の間、制御ユニット618が「状
態2」にあるように制御する。このように制御ユニット
618を作動させると、圧縮機ユニット602が相分離
器610からの蒸気をより長い期間圧縮することにな
る。たとえば、可変タイマー630で制御ユニットのデ
ュティサイクルを調節し、他の所定の条件が存在すると
き、たとえばセンサ634が感知する温度が低いときの
各期間の大部分の間、制御ユニット618が「状態1」
にあるように調節する。温度が上記範囲内で検出される
と、その結果として、デュティサイクルが上記範囲の高
い部分と低い部分との間の距離に比例するので、上記範
囲の中心での温度は50%のデュティサイクルとなり、
制御ユニット618が各期間の約半分の間各状態にあ
る。
ある場合、作動温度の範囲を、たとえば、実験により確
立する。もちろん、センサ634および636両方がい
ずれの構成にも必要なわけではない。たとえば、1実施
例では、センサ634を使用し、センサ636を使用し
ない。たとえば、可変タイマー630を使用して制御ユ
ニットのデュティサイクルを制御し、所定の条件が存在
するとき、たとえばセンサ634が感知する温度が高い
ときの各期間の大部分の間、制御ユニット618が「状
態2」にあるように制御する。このように制御ユニット
618を作動させると、圧縮機ユニット602が相分離
器610からの蒸気をより長い期間圧縮することにな
る。たとえば、可変タイマー630で制御ユニットのデ
ュティサイクルを調節し、他の所定の条件が存在すると
き、たとえばセンサ634が感知する温度が低いときの
各期間の大部分の間、制御ユニット618が「状態1」
にあるように調節する。温度が上記範囲内で検出される
と、その結果として、デュティサイクルが上記範囲の高
い部分と低い部分との間の距離に比例するので、上記範
囲の中心での温度は50%のデュティサイクルとなり、
制御ユニット618が各期間の約半分の間各状態にあ
る。
【0081】同様に、圧力センサを使用する場合、高い
方の圧力と低い方の圧力を含む範囲を、たとえば、実験
により確立する。たとえば、上記範囲の上端またはそれ
より高い高圧を第1蒸発器608の出口で感知したら、
可変タイマー630が制御ユニットのデュティサイクル
を、制御ユニット618が各期間の大部分の間「状態
2」にあるように、調節する。上記範囲の下端またはそ
れより低い低圧を第1蒸発器608の出口で感知した
ら、可変タイマー630が制御ユニットのデュティサイ
クルを、制御ユニット618が各期間の大部分の間「状
態1」にあるように、調節する。
方の圧力と低い方の圧力を含む範囲を、たとえば、実験
により確立する。たとえば、上記範囲の上端またはそれ
より高い高圧を第1蒸発器608の出口で感知したら、
可変タイマー630が制御ユニットのデュティサイクル
を、制御ユニット618が各期間の大部分の間「状態
2」にあるように、調節する。上記範囲の下端またはそ
れより低い低圧を第1蒸発器608の出口で感知した
ら、可変タイマー630が制御ユニットのデュティサイ
クルを、制御ユニット618が各期間の大部分の間「状
態1」にあるように、調節する。
【0082】流量センサまたは密度センサから出力され
る信号についての範囲は、実験により確立し、このよう
な範囲を、上述した温度または圧力出力信号範囲と同様
の方法で使用する。さらに、それぞれの室の温度を表わ
す信号の差を求めることにより得られる温度差表示信号
を使用することもできる。温度差表示信号についての範
囲を実験により確立する。同様に、圧力差表示信号も使
用できる。たとえば、10秒の期間を使用すると、一方
の状態に1秒、他方の状態に9秒のデュティサイクルを
上記範囲の両端で使用する。
る信号についての範囲は、実験により確立し、このよう
な範囲を、上述した温度または圧力出力信号範囲と同様
の方法で使用する。さらに、それぞれの室の温度を表わ
す信号の差を求めることにより得られる温度差表示信号
を使用することもできる。温度差表示信号についての範
囲を実験により確立する。同様に、圧力差表示信号も使
用できる。たとえば、10秒の期間を使用すると、一方
の状態に1秒、他方の状態に9秒のデュティサイクルを
上記範囲の両端で使用する。
【0083】図3〜4に示した冷媒流れ制御ユニット2
18を制御するのに可変タイマーを使用しないのは、こ
の制御ユニット218は冷媒圧力の圧力差およびばね力
によって作動するから、すなわち、外部で発生した信号
を使用しないからである。可変タイマーを用いて、図6
〜7および図8に示した冷媒流れ制御ユニットを駆動す
ることができる。もちろん、サーモスタット628を用
いて、図3〜4、図6〜7および図8に示した冷媒流れ
制御ユニットのいずれかで、圧縮機ユニット602を付
勢する。
18を制御するのに可変タイマーを使用しないのは、こ
の制御ユニット218は冷媒圧力の圧力差およびばね力
によって作動するから、すなわち、外部で発生した信号
を使用しないからである。可変タイマーを用いて、図6
〜7および図8に示した冷媒流れ制御ユニットを駆動す
ることができる。もちろん、サーモスタット628を用
いて、図3〜4、図6〜7および図8に示した冷媒流れ
制御ユニットのいずれかで、圧縮機ユニット602を付
勢する。
【0084】タイマー630が固定タイマーであると、
これは、タイマー630のもつデュティサイクルが予め
定められており、変動しない固定デュティサイクルであ
ることを意味する。タイマー630のデュティサイクル
が固定であるとき、センサ634および636を使用し
ない。
これは、タイマー630のもつデュティサイクルが予め
定められており、変動しない固定デュティサイクルであ
ることを意味する。タイマー630のデュティサイクル
が固定であるとき、センサ634および636を使用し
ない。
【0085】図10に、冷凍装置の第3実施例700を
示す。装置700の構成要素の多くが、図2および図9
に示した冷凍装置の構成要素に対応する。具体的には、
この冷凍装置700は、圧縮機ユニット702および入
口がそれに結合した凝縮器704を含む。毛細管706
の入口が凝縮器704の出口に結合され、第1蒸発器7
08の入口が毛細管706の出口に結合されている。第
1蒸発器708の出口が相分離器710の入口に結合さ
れている。相分離器710は、相分離器入口付近に配置
されたスクリーン712、蒸気部分714および液体部
分716を含む。相分離器の蒸気部分714は冷媒流れ
制御ユニット718に第1入力として結合されている。
具体的には、配管720が相分離器蒸気部分714から
制御ユニット718まで延在する。配管720の相分離
器710内の部分は、相分離器蒸気部分714に入る液
体冷媒が蒸気部分714を通過し、配管720の開口端
に入らないように配置されている。相分離器の液体部分
716の出口は膨張装置722に結合されている。第2
蒸発器724の入口が膨張装置722の出口に結合さ
れ、第2蒸発器724の出口が冷媒流れ制御ユニット7
18に第2入力として結合されている。
示す。装置700の構成要素の多くが、図2および図9
に示した冷凍装置の構成要素に対応する。具体的には、
この冷凍装置700は、圧縮機ユニット702および入
口がそれに結合した凝縮器704を含む。毛細管706
の入口が凝縮器704の出口に結合され、第1蒸発器7
08の入口が毛細管706の出口に結合されている。第
1蒸発器708の出口が相分離器710の入口に結合さ
れている。相分離器710は、相分離器入口付近に配置
されたスクリーン712、蒸気部分714および液体部
分716を含む。相分離器の蒸気部分714は冷媒流れ
制御ユニット718に第1入力として結合されている。
具体的には、配管720が相分離器蒸気部分714から
制御ユニット718まで延在する。配管720の相分離
器710内の部分は、相分離器蒸気部分714に入る液
体冷媒が蒸気部分714を通過し、配管720の開口端
に入らないように配置されている。相分離器の液体部分
716の出口は膨張装置722に結合されている。第2
蒸発器724の入口が膨張装置722の出口に結合さ
れ、第2蒸発器724の出口が冷媒流れ制御ユニット7
18に第2入力として結合されている。
【0086】冷媒流れ制御ユニット718の出口は圧縮
機ユニット702に結合されている。サーモスタット7
26が圧縮機ユニット702に接続され、「電力入力」
728で示した外部電源から入力を受け取る。このサー
モスタット726はセンサスイッチ730にも結合され
ている。センサスイッチ730の出力が制御ユニット7
18に接続され、スイッチ730は制御ユニット718
の作動を制御する。この実施例でも、センサスイッチ7
30は圧縮機ユニット702に直接接続されていない。
たとえば、センサスイッチ730は、図3〜4に示す冷
媒流れ制御ユニットを制御するのには使用しないが、図
6〜7および図8に示す冷媒流れ制御ユニットを駆動す
るのには使用できる。もちろん、サーモスタット726
を用いて、いずれかの冷媒流れ制御ユニットに結合され
た圧縮機ユニット702を制御する。
機ユニット702に結合されている。サーモスタット7
26が圧縮機ユニット702に接続され、「電力入力」
728で示した外部電源から入力を受け取る。このサー
モスタット726はセンサスイッチ730にも結合され
ている。センサスイッチ730の出力が制御ユニット7
18に接続され、スイッチ730は制御ユニット718
の作動を制御する。この実施例でも、センサスイッチ7
30は圧縮機ユニット702に直接接続されていない。
たとえば、センサスイッチ730は、図3〜4に示す冷
媒流れ制御ユニットを制御するのには使用しないが、図
6〜7および図8に示す冷媒流れ制御ユニットを駆動す
るのには使用できる。もちろん、サーモスタット726
を用いて、いずれかの冷媒流れ制御ユニットに結合され
た圧縮機ユニット702を制御する。
【0087】配管720および732は一緒にハンダ付
けしない。そうではなく、毛細管706が、配管720
と向流熱交換関係にあり、配管732と向流熱交換関係
にある。図10に示す毛細管706と配管720および
732との間の順次の熱交換関係は、図9に示す毛細管
606と配管620および632との間の同時の熱交換
関係とは異なる。具体的には、図10では、毛細管70
6に流れる冷媒が、最初に配管720内の冷媒と向流熱
交換を行い、つぎに配管732内の冷媒と向流熱交換を
行う。この順次の熱交換の結果、毛細管706に流れる
冷媒の温度は、図9の毛細管606で生じる同時熱交換
の場合より低下する。したがって、図10に示す順次の
熱交換はより効率のよい熱伝達配置であると考えられ
る。
けしない。そうではなく、毛細管706が、配管720
と向流熱交換関係にあり、配管732と向流熱交換関係
にある。図10に示す毛細管706と配管720および
732との間の順次の熱交換関係は、図9に示す毛細管
606と配管620および632との間の同時の熱交換
関係とは異なる。具体的には、図10では、毛細管70
6に流れる冷媒が、最初に配管720内の冷媒と向流熱
交換を行い、つぎに配管732内の冷媒と向流熱交換を
行う。この順次の熱交換の結果、毛細管706に流れる
冷媒の温度は、図9の毛細管606で生じる同時熱交換
の場合より低下する。したがって、図10に示す順次の
熱交換はより効率のよい熱伝達配置であると考えられ
る。
【0088】第1センサ734および第2センサ736
がセンサスイッチ730に結合されている。これらのセ
ンサ734および736は、たとえば、圧力、温度、流
量または密度センサである。たとえば、圧力センサそれ
ぞれを蒸発器708および724の長さに沿ってどこに
でも、たとえば蒸発器それぞれの出口に連結する。温度
センサそれぞれを、2相冷媒が流れるそれぞれの蒸発器
の長さに沿った位置に置くのが好ましい。センサスイッ
チ730は、ある所定の条件が生じたとき、制御ユニッ
ト718が適当な配置、すなわち状態になるように、制
御ユニット718を制御する構成となっている。たとえ
ば、第1蒸発器708の圧力が44psiaより高い
と、センサスイッチ730が制御ユニット718を「状
態2」にし、第1蒸発器708を通しての冷媒の流れを
増大する。この例では、センサ736は不要である。同
様に、別の実施例ではセンサ736を使用し、第2蒸発
器724の圧力が21psiaより高いと、センサスイ
ッチ730が制御ユニット718を「状態1」にし、第
2蒸発器724を通しての冷媒の流れを増大する。この
例では、センサ734は不要である。センサ734、7
36およびセンサスイッチ730は使用者が調節可能で
あるのが好ましい。
がセンサスイッチ730に結合されている。これらのセ
ンサ734および736は、たとえば、圧力、温度、流
量または密度センサである。たとえば、圧力センサそれ
ぞれを蒸発器708および724の長さに沿ってどこに
でも、たとえば蒸発器それぞれの出口に連結する。温度
センサそれぞれを、2相冷媒が流れるそれぞれの蒸発器
の長さに沿った位置に置くのが好ましい。センサスイッ
チ730は、ある所定の条件が生じたとき、制御ユニッ
ト718が適当な配置、すなわち状態になるように、制
御ユニット718を制御する構成となっている。たとえ
ば、第1蒸発器708の圧力が44psiaより高い
と、センサスイッチ730が制御ユニット718を「状
態2」にし、第1蒸発器708を通しての冷媒の流れを
増大する。この例では、センサ736は不要である。同
様に、別の実施例ではセンサ736を使用し、第2蒸発
器724の圧力が21psiaより高いと、センサスイ
ッチ730が制御ユニット718を「状態1」にし、第
2蒸発器724を通しての冷媒の流れを増大する。この
例では、センサ734は不要である。センサ734、7
36およびセンサスイッチ730は使用者が調節可能で
あるのが好ましい。
【0089】図11は、3つ以上の蒸発器を使用するこ
の発明の実施例を示す。3つ以上の蒸発器を用いると、
ある状況では効率がさらによくなる。たとえば、場合に
よっては、別の室の特定の品物を急速に冷却または凍結
するために、家庭用冷蔵庫に第3蒸発器を設けるのが望
ましい。この第3実施例800は、その多くの構成要素
が、図2、図9および図10に示した構成要素に対応す
る。具体的には、実施例800は圧縮機ユニット802
とこれに結合した凝縮器804を含む。凝縮器804の
出口は第1膨張弁806に結合され、第1膨張弁806
の出口は第1蒸発器808に結合されている。第1蒸発
器808の出口は第1相分離器810の入口に結合され
ている。第1相分離器810は、スクリーン812、蒸
気部分814および液体部分816を含む。相分離器8
10の蒸気部分814は、冷媒流れ制御ユニット818
に第1入力として結合されている。具体的には、配管8
20が第1相分離器の蒸気部分814から制御ユニット
818に延在し、この配管820は、相分離器蒸気部分
814に入る液体冷媒が蒸気部分814を通過し、配管
820の開口端に入らないように配置されている。第1
相分離器の液体部分816の出口は第2膨張弁822に
結合されている。第2蒸発器824の入口が第2膨張弁
822の出口に結合され、第2蒸発器824の出口が第
2相分離器826の入口に結合されている。第2相分離
器826は、スクリーン828、蒸気部分830および
液体部分832を含む。相分離器826の蒸気部分83
0は、冷媒流れ制御ユニット818に第2入力として結
合されている。具体的には、配管834が第2相分離器
の蒸気部分830から制御ユニット818に延在し、こ
の配管834は、相分離器蒸気部分830に入る液体冷
媒が蒸気部分830を通過し、配管834の開口端に入
らないように配置されている。第2相分離器の液体部分
832の出口は第3膨張弁836に結合されている。第
3蒸発器838の入口が第3膨張弁836の出口に結合
され、第3蒸発器838の出口が冷媒流れ制御ユニット
818に第3入力として結合されている。
の発明の実施例を示す。3つ以上の蒸発器を用いると、
ある状況では効率がさらによくなる。たとえば、場合に
よっては、別の室の特定の品物を急速に冷却または凍結
するために、家庭用冷蔵庫に第3蒸発器を設けるのが望
ましい。この第3実施例800は、その多くの構成要素
が、図2、図9および図10に示した構成要素に対応す
る。具体的には、実施例800は圧縮機ユニット802
とこれに結合した凝縮器804を含む。凝縮器804の
出口は第1膨張弁806に結合され、第1膨張弁806
の出口は第1蒸発器808に結合されている。第1蒸発
器808の出口は第1相分離器810の入口に結合され
ている。第1相分離器810は、スクリーン812、蒸
気部分814および液体部分816を含む。相分離器8
10の蒸気部分814は、冷媒流れ制御ユニット818
に第1入力として結合されている。具体的には、配管8
20が第1相分離器の蒸気部分814から制御ユニット
818に延在し、この配管820は、相分離器蒸気部分
814に入る液体冷媒が蒸気部分814を通過し、配管
820の開口端に入らないように配置されている。第1
相分離器の液体部分816の出口は第2膨張弁822に
結合されている。第2蒸発器824の入口が第2膨張弁
822の出口に結合され、第2蒸発器824の出口が第
2相分離器826の入口に結合されている。第2相分離
器826は、スクリーン828、蒸気部分830および
液体部分832を含む。相分離器826の蒸気部分83
0は、冷媒流れ制御ユニット818に第2入力として結
合されている。具体的には、配管834が第2相分離器
の蒸気部分830から制御ユニット818に延在し、こ
の配管834は、相分離器蒸気部分830に入る液体冷
媒が蒸気部分830を通過し、配管834の開口端に入
らないように配置されている。第2相分離器の液体部分
832の出口は第3膨張弁836に結合されている。第
3蒸発器838の入口が第3膨張弁836の出口に結合
され、第3蒸発器838の出口が冷媒流れ制御ユニット
818に第3入力として結合されている。
【0090】たとえば、第1センサ840および第2セ
ンサ842を用いて、第1蒸発器808および第2蒸発
器824の物理的属性を検出するか、それぞれの蒸発器
に流れる冷媒の物理的属性を検出する。これらのセンサ
840および842は、たとえば、圧力、温度、流量お
よび/または密度センサである。たとえば、圧力センサ
それぞれを蒸発器808および824の長さに沿ってど
こにでも、たとえば蒸発器それぞれの出口に連結する。
温度センサそれぞれを、2相冷媒が流れるそれぞれの蒸
発器の長さに沿った位置に置くのが好ましい。第1セン
サ840および第2センサ842はタイマー844に結
合されている。このタイマー844は可変タイマーであ
る。タイマー844ではなく、センサスイッチを用いる
こともできる。また、別の実施例では、固定タイマーを
用いて制御ユニット818を駆動することができる。固
定タイマーの実施例では、もちろん、センサ840およ
び842は不要である。センサ840および842は使
用者が調節可能であるのが好ましい。
ンサ842を用いて、第1蒸発器808および第2蒸発
器824の物理的属性を検出するか、それぞれの蒸発器
に流れる冷媒の物理的属性を検出する。これらのセンサ
840および842は、たとえば、圧力、温度、流量お
よび/または密度センサである。たとえば、圧力センサ
それぞれを蒸発器808および824の長さに沿ってど
こにでも、たとえば蒸発器それぞれの出口に連結する。
温度センサそれぞれを、2相冷媒が流れるそれぞれの蒸
発器の長さに沿った位置に置くのが好ましい。第1セン
サ840および第2センサ842はタイマー844に結
合されている。このタイマー844は可変タイマーであ
る。タイマー844ではなく、センサスイッチを用いる
こともできる。また、別の実施例では、固定タイマーを
用いて制御ユニット818を駆動することができる。固
定タイマーの実施例では、もちろん、センサ840およ
び842は不要である。センサ840および842は使
用者が調節可能であるのが好ましい。
【0091】図11に示した制御ユニット818は、第
1制御可能弁846および第2制御可能弁848を含
む。具体的には、これらの弁846および848は、当
業界で周知のオン−オフソレノイド弁であるのが好まし
い。制御ユニット818はさらに、逆止弁850を含
む。第1および第2制御可能弁846および848はそ
れぞれ、入力として、配管820および834に流れる
冷媒を受け取る。第3蒸発器838に結合された配管8
52は、逆止弁850に入力冷媒を供給する。
1制御可能弁846および第2制御可能弁848を含
む。具体的には、これらの弁846および848は、当
業界で周知のオン−オフソレノイド弁であるのが好まし
い。制御ユニット818はさらに、逆止弁850を含
む。第1および第2制御可能弁846および848はそ
れぞれ、入力として、配管820および834に流れる
冷媒を受け取る。第3蒸発器838に結合された配管8
52は、逆止弁850に入力冷媒を供給する。
【0092】作動時には、制御ユニット818の各弁は
交互に開いて、冷媒がそれぞれの蒸発器を通って圧縮機
ユニット802に流れるのを許す。たとえば、第1弁8
46が開いて、第2弁848が閉じているとき、冷媒は
第1蒸発器808を通って相分離器810に、そして配
管820を介して圧縮機ユニット802に流れる。この
とき、冷媒は第2蒸発器824にも第3蒸発器838に
も流れない。
交互に開いて、冷媒がそれぞれの蒸発器を通って圧縮機
ユニット802に流れるのを許す。たとえば、第1弁8
46が開いて、第2弁848が閉じているとき、冷媒は
第1蒸発器808を通って相分離器810に、そして配
管820を介して圧縮機ユニット802に流れる。この
とき、冷媒は第2蒸発器824にも第3蒸発器838に
も流れない。
【0093】同様に、第1弁846が閉じて、第2弁8
48が開いているとき、冷媒は相分離器810の液体部
分816から、膨張装置822および第2蒸発器824
を通って相分離器826に、そして配管834を介して
圧縮機ユニット802に流れる。このとき、蒸気冷媒は
第1相分離器810からも、第3蒸発器838からも、
圧縮機ユニット802に流れない。このとき、冷媒は、
凝縮器804から第1蒸発器808を通って流れる。
48が開いているとき、冷媒は相分離器810の液体部
分816から、膨張装置822および第2蒸発器824
を通って相分離器826に、そして配管834を介して
圧縮機ユニット802に流れる。このとき、蒸気冷媒は
第1相分離器810からも、第3蒸発器838からも、
圧縮機ユニット802に流れない。このとき、冷媒は、
凝縮器804から第1蒸発器808を通って流れる。
【0094】弁846および848両方が閉じていると
き、第3の弁850が自動的に開き、液体冷媒が第2相
分離器の液体部分832から、膨張装置836、ついで
第3蒸発器838を通って、圧縮機ユニット802に流
れる。このとき、冷媒は第1蒸発器808および第2蒸
発器824にも流れる。
き、第3の弁850が自動的に開き、液体冷媒が第2相
分離器の液体部分832から、膨張装置836、ついで
第3蒸発器838を通って、圧縮機ユニット802に流
れる。このとき、冷媒は第1蒸発器808および第2蒸
発器824にも流れる。
【0095】相対的に、高圧の冷媒が配管820に流
れ、中圧の冷媒が配管834に流れ、低圧の冷媒が配管
852に流れる。タイマー844は制御ユニット818
のデュティサイクルを制御する。選ばれる特定のデュテ
ィサイクルは、もちろん、各蒸発器の所望の作動パラメ
ータに依存する。なお、タイマー844は弁846およ
び848を、これらの弁が交互に開くか、両方とも閉じ
ることはあっても、同時に開くことはないように制御す
る。もちろん、通常は、サーモスタット(図示せず)を
設けて、圧縮機ユニット802の付勢を制御する。
れ、中圧の冷媒が配管834に流れ、低圧の冷媒が配管
852に流れる。タイマー844は制御ユニット818
のデュティサイクルを制御する。選ばれる特定のデュテ
ィサイクルは、もちろん、各蒸発器の所望の作動パラメ
ータに依存する。なお、タイマー844は弁846およ
び848を、これらの弁が交互に開くか、両方とも閉じ
ることはあっても、同時に開くことはないように制御す
る。もちろん、通常は、サーモスタット(図示せず)を
設けて、圧縮機ユニット802の付勢を制御する。
【0096】図12は、冷凍装置の第5実施例900を
示す。装置900の構成要素の大部分は、図2に示した
実施例200の構成要素に対応する。図12に示した装
置は、エネルギー利用の点できわめて効率よいと考えら
れる。具体的には、実施例900は圧縮機ユニット90
2とそれに結合した凝縮器904を含む。第1毛細管9
06が凝縮器904の出口に結合されている。好ましく
は、当業界でピックル(pickle)として知られる
フィルタ兼ドライヤ905が凝縮器904と毛細管90
6との間の冷媒流れ通路に配置されている。ピックル9
05は、冷媒から粒子をろ別し、水分を吸収する。第1
蒸発器908が第1毛細管906の出口に結合されてい
るものとして示してある。第1蒸発器908の出口は相
分離器910の入口に結合されている。相分離器910
は、相分離器の入口付近に配置されたスクリーン91
2、蒸気部分914および液体部分916を含む。相分
離器の蒸気部分914は、冷媒流れ制御ユニット918
に第1入力として結合されている。制御ユニット918
は図8に示した制御ユニットとするのが好ましい。配管
920が相分離器の蒸発部分914から制御ユニット9
18へ延在し、そして配管920は相分離器910内
で、相分離器の蒸気部分914に入ってくる液体冷媒が
蒸気部分914を通過し、配管920の開口端に入れな
いように、配列されている。相分離器の液体部分916
の出口は第2毛細管922に結合されている。第2蒸発
器924が第2毛細管922の出口に結合され、そして
第2蒸発器924の出口が冷媒流れ制御ユニット918
に第2入力として結合されている。
示す。装置900の構成要素の大部分は、図2に示した
実施例200の構成要素に対応する。図12に示した装
置は、エネルギー利用の点できわめて効率よいと考えら
れる。具体的には、実施例900は圧縮機ユニット90
2とそれに結合した凝縮器904を含む。第1毛細管9
06が凝縮器904の出口に結合されている。好ましく
は、当業界でピックル(pickle)として知られる
フィルタ兼ドライヤ905が凝縮器904と毛細管90
6との間の冷媒流れ通路に配置されている。ピックル9
05は、冷媒から粒子をろ別し、水分を吸収する。第1
蒸発器908が第1毛細管906の出口に結合されてい
るものとして示してある。第1蒸発器908の出口は相
分離器910の入口に結合されている。相分離器910
は、相分離器の入口付近に配置されたスクリーン91
2、蒸気部分914および液体部分916を含む。相分
離器の蒸気部分914は、冷媒流れ制御ユニット918
に第1入力として結合されている。制御ユニット918
は図8に示した制御ユニットとするのが好ましい。配管
920が相分離器の蒸発部分914から制御ユニット9
18へ延在し、そして配管920は相分離器910内
で、相分離器の蒸気部分914に入ってくる液体冷媒が
蒸気部分914を通過し、配管920の開口端に入れな
いように、配列されている。相分離器の液体部分916
の出口は第2毛細管922に結合されている。第2蒸発
器924が第2毛細管922の出口に結合され、そして
第2蒸発器924の出口が冷媒流れ制御ユニット918
に第2入力として結合されている。
【0097】冷媒流れ制御ユニット918の出口は圧縮
機ユニット902に結合されている。サーモスタット9
26は、「電力入力」928で示した外部電源から電流
を受け取り、圧縮機ユニット902に接続されている。
冷却が必要なとき、サーモスタット926が出力信号を
出し、圧縮機ユニット902を付勢する。サーモスタッ
ト926を冷蔵庫の冷凍室に配置するのが代表的であ
る。圧縮機ユニット902は、サーモスタット926が
冷却の必要なことを指示するときだけ作動する。制御ユ
ニット918の配置により、前述した通りに、蒸発器そ
れぞれに流れる冷媒の流れが決められる。
機ユニット902に結合されている。サーモスタット9
26は、「電力入力」928で示した外部電源から電流
を受け取り、圧縮機ユニット902に接続されている。
冷却が必要なとき、サーモスタット926が出力信号を
出し、圧縮機ユニット902を付勢する。サーモスタッ
ト926を冷蔵庫の冷凍室に配置するのが代表的であ
る。圧縮機ユニット902は、サーモスタット926が
冷却の必要なことを指示するときだけ作動する。制御ユ
ニット918の配置により、前述した通りに、蒸発器そ
れぞれに流れる冷媒の流れが決められる。
【0098】図12に示した蒸発器908および924
は、当業界で周知の針状(スパイン)フィン付き蒸発器
とし、また圧縮機ユニット902は回転圧縮機とするの
が好ましい。たとえば、蒸発器908および924を、
家庭用冷蔵庫の生鮮食品室および冷凍室にそれぞれ配置
する。蒸発器908および924を、重力で余分な液体
冷媒が蒸発器から流れ出るように配置する。
は、当業界で周知の針状(スパイン)フィン付き蒸発器
とし、また圧縮機ユニット902は回転圧縮機とするの
が好ましい。たとえば、蒸発器908および924を、
家庭用冷蔵庫の生鮮食品室および冷凍室にそれぞれ配置
する。蒸発器908および924を、重力で余分な液体
冷媒が蒸発器から流れ出るように配置する。
【0099】第2毛細管922は配管930と向流熱交
換配列にて配置されている。毛細管922と配管930
との熱交換配列は米国特許出願第612,051号(1
990年11月9日出願)の発明の1実施例である。第
1毛細管906は配管920および930と向流熱交換
配列にて配置されている。
換配列にて配置されている。毛細管922と配管930
との熱交換配列は米国特許出願第612,051号(1
990年11月9日出願)の発明の1実施例である。第
1毛細管906は配管920および930と向流熱交換
配列にて配置されている。
【0100】上述した構成要素のほかに、装置900は
液分離器(アキュムレータ)934を含む。液分離器9
34は第2蒸発器924の出口かつ冷凍室内に位置す
る。液分離器934のさらに詳しい図を図13に示す。
そこで図13に言及すると、液分離器934は第2蒸発
器924から排出された冷媒を受け取り、蒸気冷媒を制
御ユニット918を介して圧縮機ユニット902に供給
する。内部トランスポートライン抽出穴936を設け
て、サイクル条件が変化するとき、たとえば、後述する
ように過熱蒸気が第2蒸発器924から排出されるとき
に、潤滑油が停滞するのを防止する。
液分離器(アキュムレータ)934を含む。液分離器9
34は第2蒸発器924の出口かつ冷凍室内に位置す
る。液分離器934のさらに詳しい図を図13に示す。
そこで図13に言及すると、液分離器934は第2蒸発
器924から排出された冷媒を受け取り、蒸気冷媒を制
御ユニット918を介して圧縮機ユニット902に供給
する。内部トランスポートライン抽出穴936を設け
て、サイクル条件が変化するとき、たとえば、後述する
ように過熱蒸気が第2蒸発器924から排出されるとき
に、潤滑油が停滞するのを防止する。
【0101】第2蒸発器924が、たとえば、熱的負荷
の減少のせいか、または室サーモスタットの設定のせい
で、仕様書温度より低い温度で作動するとき、多少の液
体が第2蒸発器924から排出される。液分離器934
は、第2蒸発器924から排出された液体が配管930
で蒸発する結果として起こる冷却能力の損失を防止す
る。具体的には、第2蒸発器924から排出された液体
を液分離器934に貯蔵する。第2蒸発器924から排
出された蒸気は配管930を通過する。第2蒸発器92
4から流れる冷媒が過熱されたときには、液分離器93
4内に貯蔵された冷媒液体を液分離器934内で蒸発さ
せ、配管930に流す。このようにして、液分離器93
4は第2蒸発器924の冷却能力が失なわれるのを防止
する。
の減少のせいか、または室サーモスタットの設定のせい
で、仕様書温度より低い温度で作動するとき、多少の液
体が第2蒸発器924から排出される。液分離器934
は、第2蒸発器924から排出された液体が配管930
で蒸発する結果として起こる冷却能力の損失を防止す
る。具体的には、第2蒸発器924から排出された液体
を液分離器934に貯蔵する。第2蒸発器924から排
出された蒸気は配管930を通過する。第2蒸発器92
4から流れる冷媒が過熱されたときには、液分離器93
4内に貯蔵された冷媒液体を液分離器934内で蒸発さ
せ、配管930に流す。このようにして、液分離器93
4は第2蒸発器924の冷却能力が失なわれるのを防止
する。
【0102】図12において、圧力センサ938が、毛
細管906−配管920の熱交換配列と制御ユニット9
18との間に、配管920に流れる冷媒の圧力を表わす
信号を発生する位置に配置されている。圧力センサ93
8からの出力信号を用いて制御ユニット918の作動を
制御する。
細管906−配管920の熱交換配列と制御ユニット9
18との間に、配管920に流れる冷媒の圧力を表わす
信号を発生する位置に配置されている。圧力センサ93
8からの出力信号を用いて制御ユニット918の作動を
制御する。
【0103】詳しくは、作動時には、たとえば冷媒R−
12(ジクロロジフルオロメタン)を用いる場合、配管
930には約20psiaの冷媒が入っており、配管9
20には約40psiaの冷媒が入っている。制御ユニ
ット918が「状態1」にあるとき、圧縮機ユニット9
02への入口圧力は約20psiaである。制御ユニッ
ト918が「状態2」にあるとき、圧縮機ユニット90
2への入口圧力は約40psiaである。圧力スイッチ
938を用いて制御ユニット918の特定の状態または
配置を制御する。たとえば、第1蒸発器908内の冷媒
を約+34°Fに維持するのが好ましいなら、第1蒸発
器908内の冷媒の温度として約+26°F〜+36°
Fの温度範囲が適当な範囲である。図12の圧力センサ
938の位置で示されるように、流れ制御ユニット91
8の近くの配管920内の冷媒の圧力を感知することに
より、感知した圧力と第1蒸発器908内の冷媒の温度
との間には1対1の対応がある。圧力センサ938が感
知した圧力が、第1蒸発器908内の冷媒の温度が+3
6°Fより高いことを示すとき、その圧力センサの出力
信号により、たとえばソレノイド弁(図12に示さず)
を付勢することにより、制御ユニット918を付勢し、
こうして配管920と配管932との間に流れ連通を確
立する、すなわち「状態2」を確立する。
12(ジクロロジフルオロメタン)を用いる場合、配管
930には約20psiaの冷媒が入っており、配管9
20には約40psiaの冷媒が入っている。制御ユニ
ット918が「状態1」にあるとき、圧縮機ユニット9
02への入口圧力は約20psiaである。制御ユニッ
ト918が「状態2」にあるとき、圧縮機ユニット90
2への入口圧力は約40psiaである。圧力スイッチ
938を用いて制御ユニット918の特定の状態または
配置を制御する。たとえば、第1蒸発器908内の冷媒
を約+34°Fに維持するのが好ましいなら、第1蒸発
器908内の冷媒の温度として約+26°F〜+36°
Fの温度範囲が適当な範囲である。図12の圧力センサ
938の位置で示されるように、流れ制御ユニット91
8の近くの配管920内の冷媒の圧力を感知することに
より、感知した圧力と第1蒸発器908内の冷媒の温度
との間には1対1の対応がある。圧力センサ938が感
知した圧力が、第1蒸発器908内の冷媒の温度が+3
6°Fより高いことを示すとき、その圧力センサの出力
信号により、たとえばソレノイド弁(図12に示さず)
を付勢することにより、制御ユニット918を付勢し、
こうして配管920と配管932との間に流れ連通を確
立する、すなわち「状態2」を確立する。
【0104】配管920と配管932との間に流れ連通
を確立しても、冷媒を第1蒸発器908を通して吸引す
るのは、サーモスタット926が冷凍室の冷却の必要な
ことを検出したときだけである。たとえば、冷凍室の空
気温度を約0°Fに維持したい場合、−2°F〜+2°
Fの温度範囲が冷凍室の空気温度として代表的な範囲で
ある。冷凍室の空気温度が+2°Fより高い場合、サー
モスタット926は圧縮機ユニット902に電力を供給
することを指示する。圧縮機ユニット902の付勢に続
いて、冷凍室の空気温度が−2°Fより低くなったら、
サーモスタット926は圧縮機ユニット902への電力
を切る。圧縮機ユニット902が付勢されていないと
き、制御ユニット918の配置にかかわりなく、生鮮食
品室および冷凍室には実質的になんの冷凍効果も与えら
れない。
を確立しても、冷媒を第1蒸発器908を通して吸引す
るのは、サーモスタット926が冷凍室の冷却の必要な
ことを検出したときだけである。たとえば、冷凍室の空
気温度を約0°Fに維持したい場合、−2°F〜+2°
Fの温度範囲が冷凍室の空気温度として代表的な範囲で
ある。冷凍室の空気温度が+2°Fより高い場合、サー
モスタット926は圧縮機ユニット902に電力を供給
することを指示する。圧縮機ユニット902の付勢に続
いて、冷凍室の空気温度が−2°Fより低くなったら、
サーモスタット926は圧縮機ユニット902への電力
を切る。圧縮機ユニット902が付勢されていないと
き、制御ユニット918の配置にかかわりなく、生鮮食
品室および冷凍室には実質的になんの冷凍効果も与えら
れない。
【0105】配管920内の冷媒の温度が+36°F以
上であり、冷凍室の温度が+2°F以上である場合、制
御ユニット918は「状態2」にあり、圧縮機ユニット
902が付勢される。生鮮食品室蒸発器908内の冷媒
の温度が+26°F以下になったら、圧力センサ938
が制御ユニット918を「状態1」に移行させる。そう
すると、冷凍室の温度が−2°F以下になるまで、冷媒
を冷凍室蒸発器924を通して吸引する。制御ユニット
918が「状態1」にあるときでも、制御ユニット91
8が「状態2」にあるときより遅い速度ではあるが、生
鮮食品室蒸発器908を通して冷媒が吸引されている。
冷凍室蒸発器924を通して冷媒を吸引するためには、
配管920内の冷媒の温度が+36°F以下で、冷凍室
の温度が+2°F以上でなければならない。
上であり、冷凍室の温度が+2°F以上である場合、制
御ユニット918は「状態2」にあり、圧縮機ユニット
902が付勢される。生鮮食品室蒸発器908内の冷媒
の温度が+26°F以下になったら、圧力センサ938
が制御ユニット918を「状態1」に移行させる。そう
すると、冷凍室の温度が−2°F以下になるまで、冷媒
を冷凍室蒸発器924を通して吸引する。制御ユニット
918が「状態1」にあるときでも、制御ユニット91
8が「状態2」にあるときより遅い速度ではあるが、生
鮮食品室蒸発器908を通して冷媒が吸引されている。
冷凍室蒸発器924を通して冷媒を吸引するためには、
配管920内の冷媒の温度が+36°F以下で、冷凍室
の温度が+2°F以上でなければならない。
【0106】図12に示し、上で説明した装置900
を、ゼネラル・エレクトリック社の家庭用冷蔵庫モデル
No.TBX25Zにゼネラル・エレクトリック社のN
o.800回転圧縮機とともに、実際に組み込んだ。圧
縮機ユニットのサイクル運転で、オン時間が22.7分
で、オフ時間が33.5分であった(40.4%オン時
間)。蒸発器ごとにファン(図示せず)を設けて、各蒸
発器のコイルに空気を送風した。各ファンをサーモスタ
ット926を介して電源に結合し、サーモスタット92
6が圧縮機ユニット902を付勢したとき、両方のファ
ンも付勢し、蒸発器908および924それぞれに空気
を吹きつけた。
を、ゼネラル・エレクトリック社の家庭用冷蔵庫モデル
No.TBX25Zにゼネラル・エレクトリック社のN
o.800回転圧縮機とともに、実際に組み込んだ。圧
縮機ユニットのサイクル運転で、オン時間が22.7分
で、オフ時間が33.5分であった(40.4%オン時
間)。蒸発器ごとにファン(図示せず)を設けて、各蒸
発器のコイルに空気を送風した。各ファンをサーモスタ
ット926を介して電源に結合し、サーモスタット92
6が圧縮機ユニット902を付勢したとき、両方のファ
ンも付勢し、蒸発器908および924それぞれに空気
を吹きつけた。
【0107】この実施例の冷凍回路900は、それぞれ
所望の冷凍温度で作動する複数の蒸発器を用いることに
より、エネルギー効率を向上させる。さらに、1実施例
では、複数の圧縮機または複数段を有する圧縮機ではな
く、単段圧縮機を用いることにより、エネルギー効率の
向上に伴うコスト上昇を最小限にする。これらの利点に
加えて、エネルギー使用量をさらに低減するために、生
鮮食品室蒸発器908を、霜取りを必要としないように
設計することができる。たとえば、生鮮食品室蒸発器
は、当業界で周知のように、生鮮食品室蒸発器の平均温
度を+32°F以上とするのに十分な寸法となるように
選択することができる。少なくともエネルギー使用量の
低減に関して、現在のところ実施例900が好適であ
る。
所望の冷凍温度で作動する複数の蒸発器を用いることに
より、エネルギー効率を向上させる。さらに、1実施例
では、複数の圧縮機または複数段を有する圧縮機ではな
く、単段圧縮機を用いることにより、エネルギー効率の
向上に伴うコスト上昇を最小限にする。これらの利点に
加えて、エネルギー使用量をさらに低減するために、生
鮮食品室蒸発器908を、霜取りを必要としないように
設計することができる。たとえば、生鮮食品室蒸発器
は、当業界で周知のように、生鮮食品室蒸発器の平均温
度を+32°F以上とするのに十分な寸法となるように
選択することができる。少なくともエネルギー使用量の
低減に関して、現在のところ実施例900が好適であ
る。
【0108】なお、冷凍装置によっては、この発明によ
るエネルギー効率とコスト低減のすべてがどうしても必
要なわけではない。したがって、ここで説明した通りの
発明を変更することができ、そのような変更例は上述し
た実施例と較べて効率が変わったり、コストが増加した
りすることになる。たとえば、複数の圧縮機または複数
段を有する圧縮機またはこれらの組み合わせを、冷媒流
れ制御手段とともに使用することができる。このような
変更例が可能であり、この発明の範囲内であると考えら
れる。さらに、この発明を家庭用冷蔵庫に関連して説明
したが、この発明は家庭用冷蔵庫に組み込んだり、組み
合わせることに限定されない。
るエネルギー効率とコスト低減のすべてがどうしても必
要なわけではない。したがって、ここで説明した通りの
発明を変更することができ、そのような変更例は上述し
た実施例と較べて効率が変わったり、コストが増加した
りすることになる。たとえば、複数の圧縮機または複数
段を有する圧縮機またはこれらの組み合わせを、冷媒流
れ制御手段とともに使用することができる。このような
変更例が可能であり、この発明の範囲内であると考えら
れる。さらに、この発明を家庭用冷蔵庫に関連して説明
したが、この発明は家庭用冷蔵庫に組み込んだり、組み
合わせることに限定されない。
【0109】以上、種々の好適な実施例を図示し、説明
したが、全体または部分的な多数の変更、改変、変形、
置換そして均等物が、この発明の要旨から逸脱しない範
囲内で想起できることが明らかである。
したが、全体または部分的な多数の変更、改変、変形、
置換そして均等物が、この発明の要旨から逸脱しない範
囲内で想起できることが明らかである。
【図1】冷媒流れ制御ユニットおよび圧縮機ユニットを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図2】冷凍装置の第1実施例の冷凍装置全体の線図で
ある。
ある。
【図3】同装置に含まれる冷媒流れ制御ユニットの第1
実施例の詳細図である。
実施例の詳細図である。
【図4】図3の制御ユニットの2C−2C線断面図であ
る。
る。
【図5】生鮮食品室蒸発器および冷凍室蒸発器を有する
冷凍装置を組み込んだ家庭用冷蔵庫のブロック図であ
る。
冷凍装置を組み込んだ家庭用冷蔵庫のブロック図であ
る。
【図6】図7と組合せて、冷媒流れ制御ユニットの第2
実施例を示す線図である。
実施例を示す線図である。
【図7】図6と組合せて、冷媒流れ制御ユニットの第2
実施例を示す線図である。
実施例を示す線図である。
【図8】冷媒流れ制御ユニットの第3実施例を示す線図
である。
である。
【図9】冷凍装置の第2実施例を示す線図である。
【図10】冷凍装置の第3実施例を示す線図である。
【図11】冷凍装置の第4実施例を示す線図である。
【図12】冷凍装置の第5実施例を示す線図である。
【図13】図12の冷凍装置の実施例に用いる液分離器
の詳細図である。
の詳細図である。
102 冷媒流れ制御ユニット 104 圧縮機ユニット 200 冷凍装置 202 圧縮機ユニット 204 凝縮器 206 毛細管 208 第1蒸発器 210 相分離器 214 蒸気部分 216 液体部分 218 冷媒流れ制御ユニット 220 配管 222 膨張装置 224 第2蒸発器 226 サーモスタット 228 電力入力 230 配管 232 配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 英国特許639691(GB,B) 米国特許2222707(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 5/00 - 5/04 F25B 40/00 - 41/04
Claims (22)
- 【請求項1】 圧縮機手段と、 前記圧縮機手段から排出される冷媒を受け取るように連
結された凝縮器手段と、 冷却される生鮮食品室と、 前記凝縮器手段から排出される冷媒の少なくとも一部を
受け取るように連結され、前記生鮮食品室を冷却する第
1蒸発器手段と、 冷却される冷凍室と、 前記第1蒸発器手段から排出される冷媒の少なくとも一
部を受け取るように連結され、前記冷凍室を冷却する第
2蒸発器手段と、 前記生鮮食品室と冷凍室との両方を同時に適切に冷却す
るために、前記第1および第2蒸発器手段を交互に前記
圧縮機手段と冷媒流れ関係に連結するよう繰り返し作動
し、前記第1蒸発器手段から排出される冷媒の少なくと
も一部および前記第2蒸発器手段から排出される冷媒の
少なくとも一部を受け取るように連結された冷媒流れ制
御手段とを備え、 該冷媒流れ制御手段は、冷媒流れの関係で前記第1およ
び第2蒸発器手段の一方と前記圧縮機手段との間を連結
する逆止弁と、冷媒流れの関係で前記第1および第2蒸
発器手段の他方と前記圧縮機手段との間を連結する第1
制御弁とを有していることを特徴とする冷蔵庫。 - 【請求項2】 圧縮機手段と、 前記圧縮機手段から冷媒を受け取るように連結された凝
縮器手段と、 前記凝縮器手段から冷媒を受け取るように連結された第
1蒸発器手段と、 前記第1蒸発器手段から冷媒を受け取るように連結さ
れ、液体冷媒を蒸気冷媒から分離する相分離手段と、 前記相分離器手段が蒸気冷媒を排出するように第1入力
として連結された冷媒流れ制御手段と、 前記相分離器手段から排出される液体冷媒を受け取り、
前記冷媒流れ制御手段に第2入力として冷媒を排出する
ように連結された第2蒸発器手段とを備え、 前記冷媒流れ制御手段は、前記第1又は第2蒸発器手段
の一方を前記圧縮機手段と冷媒流れ関係に連結する作用
をなすように、一度に第1又は第2入力のうち1つだけ
を前記圧縮機手段に連結し、冷媒流れの関係で前記第1
および第2蒸発器手段の一方と前記圧縮機手段との間を
連結する逆止弁と、冷媒流れの関係で前記第1および第
2蒸発器手段の他方と前記圧縮機手段との間を連結する
第1制御弁とを有していることを特徴とする冷蔵庫。 - 【請求項3】 冷却すべき第3室と、 前記凝縮器手段に流れる冷媒の少なくとも一部を受け取
るように結合され、前記第3室を冷却する第3蒸発器手
段と、 前記冷媒流れ制御手段は、前記第3蒸発器手段と連結さ
れ、且つ前記冷却すべき室それぞれを同時に適切に冷却
するため、前記蒸発器手段のそれぞれを交互に前記圧縮
機手段と冷媒流れ関係に連結するよう繰り返し作動する
請求項1に記載の冷蔵庫。 - 【請求項4】 第1冷凍温度に前記生鮮食品室を維持
し、それより低い第2温度に前記冷凍室を維持する請求
項1に記載の冷蔵庫。 - 【請求項5】 さらに、前記凝縮器手段と前記第1蒸発
器手段との間に冷媒流れ関係で結合された第1膨張手段
と、前記凝縮器手段と前記第2蒸発器手段との間に冷媒
流れ関係で結合された第2膨張手段とを備える請求項1
または2に記載の冷蔵庫。 - 【請求項6】 前記流れ制御手段が、前記蒸発器手段の
1つと前記圧縮機手段との間に冷媒流れ関係で連結され
た第2制御弁を含む請求項3に記載の冷蔵庫。 - 【請求項7】 さらにタイマー手段を備え、前記制御弁
が前記タイマー手段に結合されたソレノイド制御弁を含
む請求項1または請求項2に記載の冷蔵庫。 - 【請求項8】 さらにタイマー手段を備え、前記第1お
よび第2の制御弁それぞれが前記タイマー手段に結合さ
れたソレノイド制御弁からなる請求項6に記載の冷蔵
庫。 - 【請求項9】 前記タイマー手段が前記ソレノイド弁を
固定デュティサイクルにて開閉する請求項7または8に
記載の冷蔵庫。 - 【請求項10】 前記タイマー手段が前記ソレノイド弁
を可変デュティサイクルにて開閉する請求項7または8
に記載の冷蔵庫。 - 【請求項11】 前記制御弁は、前記第1および第2蒸
発器手段の他方と前記圧縮機手段との間に冷媒流れ関係
で連結され、冷媒流れを許す開放位置と冷媒流れを阻止
する閉止位置との間で作動するソレノイド制御弁を含
み、前記逆止弁は、前記ソレノイド制御弁が冷媒流れを
阻止するときだけ冷媒流れを許す請求項1または請求項
2に記載の冷蔵庫。 - 【請求項12】 前記第1制御弁は第1ソレノイド制御
弁を含み、前記第2制御弁は第1ソレノイド制御弁を含
み、前記第1および第2ソレノイド制御弁両方が冷媒流
れを阻止するときだけ前記逆止弁が冷媒流れを許す請求
項6に記載の冷蔵庫。 - 【請求項13】 前記第1制御弁の作動を使用者が調節
可能にする手段を備える請求項1または請求項2に記載
の冷蔵庫。 - 【請求項14】 前記第1制御弁の作動を使用者が調節
可能にする手段を備える請求項6に記載の冷蔵庫。 - 【請求項15】 さらに、前記蒸発器手段の1つに流れ
る冷媒の圧力を表わす圧力を感知するとともに、所定の
感知圧力に応じて前記制御弁を介して前記蒸発器手段の
所定の1つを前記圧縮機手段と冷媒流れ関係に連結させ
る圧力感知手段を含む請求項1、2または3に記載の冷
蔵庫。 - 【請求項16】 さらに、前記蒸発器手段の1つに流れ
る冷媒の温度を表わす温度を感知するとともに、所定の
感知温度に応じて前記制御弁を介して前記蒸発器手段の
所定の1つを前記圧縮機手段と冷媒流れ関係に連結させ
る温度感知手段を含む請求項1、2または3に記載の冷
蔵庫。 - 【請求項17】 さらに、前記制御弁に連結された第1
および第2温度センサを備え、第1温度センサが前記生
鮮食品室の温度を感知する位置に、第2温度センサが前
記冷凍室の温度を感知する位置に設置された請求項1に
記載の冷蔵庫。 - 【請求項18】 前記生鮮食品室の温度が第1限界値よ
り高いとき、前記第1温度センサが温度表示信号を発生
し、この信号により前記制御弁を介して前記第1蒸発器
手段を前記圧縮機手段と流体流れ関係に連結させる請求
項17に記載の冷蔵庫。 - 【請求項19】 前記冷凍室の温度が第2限界値より高
いとき、前記第2温度センサが温度表示信号を発生し、
この信号により前記制御弁を介して前記第2蒸発器手段
を前記圧縮機手段と流体流れ関係に連結させる請求項1
7に記載の冷蔵庫。 - 【請求項20】 さらに前記制御弁に連結され、前記第
1、第2および第3室の温度を感知する位置に設置され
た第1、第2および第3温度センサを備える請求項3に
記載の冷蔵庫。 - 【請求項21】 前記第1、第2および第3温度センサ
それぞれが、関連する冷却すべき室についての限界値よ
り高い温度を感知したとき、信号を発生し、この信号に
より前記制御弁を介して前記関連する蒸発器手段を前記
圧縮機手段と冷媒流れ関係に連結させる請求項20に記
載の冷蔵庫。 - 【請求項22】 前記冷媒流れ制御弁が使用者により調
節可能である請求項1、2または3に記載の冷蔵庫。
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