JP5624648B1

JP5624648B1 - 冷凍機

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Publication number: JP5624648B1
Application number: JP2013136543A
Authority: JP
Inventors: 廖榮▲しぇん▼
Original assignee: 青月村▲しぇん▼股▲分▼有限公司
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: JP2015010772A

Abstract

【課題】冷凍庫に進入する熱空気及び熱空気が含有する水分を吸収可能であり、冷凍庫の内部の冷凍能力及び冷凍効率を増加可能な冷凍機を提供する。【解決手段】冷凍装置と除霜装置を含む。前記冷凍装置は、コンプレッサー、コンデンサー、第１通路、貯液器、熱交換器、第２通路、第１冷凍電磁弁、第１膨張弁、チューブ冷却式蒸発器、第５通路、第３通路、第２冷凍電磁弁、第２膨張弁、第８通路、空気冷却式蒸発器、第４通路を含む。前記除霜装置は、リミットスイッチ、冷凍庫ドア開けリレー、ハイロー圧力スイッチ、コンプレッサー電磁スイッチ、遅延リレー、設定タイマー、除霜タイマー、除霜転換コンタクト、第７通路、除霜復帰温度スイッチを含む。常時はチューブ冷却式蒸発器を稼働して冷凍し、冷凍庫に進入する熱空気及び熱空気が含有する水分は空気冷却式蒸発器を稼働して吸収する。【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍機に関し、特に、冷凍庫に進入する熱空気及び熱空気が含有する水分を吸収可能であり、冷凍庫の内部の冷凍能力及び冷凍効率を増加可能な冷凍機に関するものである。

従来の冷凍/冷蔵システムは、コンプレッサーと、コンデンサーと、膨張弁と、蒸発器と、を含み、チューブによって、これらを接続することにより、冷媒を循環することが可能なクローズ回路が構成される。前記蒸発器は、冷凍/冷蔵室の内部に設けられており、前記コンプレッサーに圧縮されて前記蒸発器に進入する液相の冷媒は、蒸発して前記冷凍/冷蔵室の内部の熱を吸収して、前記冷凍/冷蔵室を低温状態にすることにより、前記冷凍/冷蔵室の内部にある食べ物や品物などを冷凍/冷蔵することが可能である。前記蒸発器は、一例として空気冷却式蒸発器(例えば特許文献１参照)が用いられている。この空気冷却式蒸発器は、空気を流動するためのファンを有し、これにより、前記冷凍/冷蔵室の空気が前記空気冷却式蒸発器の内部の熱交換器と熱交換する。しかし、この空気冷却式蒸発器の場合、前記ファンが稼動しているときにモータが発熱し、かつ摩擦により前記ファンから送り出される気流が熱を発生するため、前記冷凍/冷蔵室の内部の温度が上昇する。そのため、前記冷凍/冷蔵室の内部の温度を降下させるために、前記冷凍/冷蔵システムを持続に稼動することが必要となり、そうすると、電力の消費が多くなる。また、ファンにより空気を強制的に循環するときには、空気出口と空気入り口の温度差が４℃程度である。

前記の問題を解決するために、空気冷却式蒸発器の代りにチューブ冷却式蒸発器(例えば特許文献２参照)が採用されている。このチューブ冷却式蒸発器は、冷凍/冷蔵室の内部の上方に位置し冷媒が流動するチューブと、前記チューブの周面に設けられている複数のフィンが設けられている。これらのフィンの両側の表面とチューブの外面は、冷凍/冷蔵室の内部に置かれている食べ物などと熱交換することが可能である。複数のフィンが設けられている前記チューブが冷凍/冷蔵室の内部の上方の各区域に設けられているため、冷たい空気が自然的に降下して冷凍/冷蔵室の内部の温度を降下することが可能である。このため、チューブ冷却式蒸発器が設けられている冷凍/冷蔵室の内部には、ファンを設ける必要ない。このように、チューブ冷却式蒸発器によれば、空気冷却式蒸発器による問題を解決することが可能である。しかし、前記フィンの両側の表面と前記チューブの外面との温度は約-２０℃〜-５０℃であり、冷凍/冷蔵室の内部に置かれている食べ物などと熱交換することが可能であるが、同時に冷凍/冷蔵室のドアを開けているときに冷凍/冷蔵室に進入する熱空気と前記熱空気が含有する水分及び冷凍しようとするものの水分により、前記フィンの両側の表面と前記チューブの外面とに霜が形成されることになる。形成される霜は熱交換の効率を降下させる原因となる問題がある。冷凍/冷蔵システムを正常に運転するために、これらの前記フィンの両側の表面と前記チューブの外面とに形成される霜を除霜することが必要である。これらの前記フィンの両側の表面と前記チューブの外面とに形成される霜を除霜する方法は、コンプレッサー停止法、熱冷媒蒸気除霜法（Ｈｏｔｇａｓｄｅｆｒｏｓｔ）及び散水除霜法があるが、これらの除霜方法を利用すると、冷凍/冷蔵室の内部が湿気を帯びるようになり、落下した氷が冷蔵されている食品等を傷付ける問題があった。

台湾実用新案登録公告第１４８４７１号明細書台湾実用新案登録公告第４１７５２７号明細書

本発明の解決課題は、冷凍庫に進入する熱空気及び熱空気が含有する水分を吸収可能であり、冷凍庫の内部の冷凍能力及び冷凍効率を増加可能な冷凍機を提供することにある。

本発明によれば、冷凍装置と、除霜装置を具備する冷凍機であって、
冷凍装置は、
出端と入り端とが設けられているコンプレッサーと、
出端と入り端とファンとが設けられているコンデンサーと、
コンプレッサーの出端とコンデンサーの入り端を連通する第１通路と、
出端と入り端とを有する貯液器と、
第５通路と連通する入りチューブと、コンプレッサーの入り端と連通する出チューブと、を有する熱交換器と、
第２通路と、
第２通路に設けられている第１冷凍電磁弁と、
第２通路に設けられており、第１冷凍電磁弁の下流に位置している第１膨張弁と、
第１膨張弁の下流と連通しているチューブ冷却式蒸発器と、
チューブ冷却式蒸発器の下流と連通している第５通路と、
第２通路と連通しており、第１冷凍電磁弁の上流に位置している第３通路と、
第３通路に設けられている第２冷凍電磁弁と、
第３通路に設けられており、第２冷凍電磁弁の下流に位置している第２膨張弁と、
第２膨張弁の下流と連通している第８通路と、
第８通路の下流と連通している空気冷却式蒸発器と、
空気冷却式蒸発器の下流と第５通路を連通する第４通路と、
第１接点と第２接点とを有する冷凍庫内温度スイッチと、
を含み、
貯液器の入り端はコンデンサーの出端と連通しており、貯液器の出端が第２通路と連通しており、
除霜装置は、
第１接点と第２接点とが設けられているリミットスイッチと、
冷凍庫ドア開けリレーコイル、第１接点、第２接点、第３接点及び第４接点が設けられている冷凍庫ドア開けリレーと、
ハイロー圧力スイッチと、
オーバーロード保護器とコンプレッサー電磁スイッチコイルとを有し、これらと電気的に接続しているコンプレッサー電磁スイッチと、
接点を有する遅延リレーと、
第１接点と第２接点とが設けられている設定タイマーと、
第１接点と第２接点とが設けられている除霜タイマーと、
除霜転換コンタクトコイル、第１接点、第２接点、第３接点及び第４接点を有する除霜転換コンタクトと、
除霜電磁弁が設けられている第７通路と、
固定接点、第１接点及び第２接点が設けられている除霜復帰温度スイッチと、
を含み、
リミットスイッチは冷凍庫の入り口に設けられており、リミットスイッチの第１接点は、冷凍庫ドア開けリレーコイル、冷凍庫ドア開けリレーの第１接点、遅延リレーの接点及び冷凍庫ドア開けリレーの第２接点と電気的に接続しており、
リミットスイッチの第２接点は、遅延リレー及び遅延リレーの接点と電気的に接続しており、
遅延リレーの接点は、冷凍庫ドア開けリレーの第１接点と電気的に接続しており、
冷凍庫ドア開けリレーの第２接点は、第２冷凍電磁弁、コンデンサーのファン、冷凍庫ドア開けリレーの第３接点、設定タイマーの第１接点、除霜タイマー、除霜電磁弁及び除霜転換コンタクトコイルと電気的に接続しており、
冷凍庫ドア開けリレーの第３接点は、設定タイマーの第１接点、設定タイマーの第２接点、空気冷却式蒸発器のファン、ハイロー圧力スイッチ及び冷凍庫内温度スイッチと電気的に接続しており、
設定タイマーの第２接点は、冷凍庫ドア開けリレーの第４接点と電気的に接続しており、冷凍庫ドア開けリレーの第４接点は、第１冷凍電磁弁と電気的に接続しており、
ハイロー圧力スイッチは、冷凍庫内温度スイッチ、冷凍庫ドア開けリレーの接点、コンプレッサー電磁スイッチコイル及びオーバーロード保護器と電気的に接続しており、
除霜タイマーの第１接点は、除霜復帰温度スイッチの第１接点、除霜転換コンタクトの第１接点及び除霜転換コンタクトの第３接点と電気的に接続しており、
除霜タイマーの第２接点は、除霜転換コンタクトの第４接点と電気的に接続しており、
除霜転換コンタクトの第１接点は、除霜復帰温度スイッチの固定接点、除霜復帰温度スイッチの第１接点及び除霜転換コンタクトの第３接点と電気的に接続しており、
除霜転換コンタクトの第２接点は、第２冷凍電磁弁、コンデンサーのファン、空気冷却式蒸発器のファン及び除霜転換コンタクトの第４接点と電気的に接続しており、
除霜転換コンタクトの第３接点は、除霜電磁弁と電気的に接続しており、
除霜転換コンタクトのコイルは、除霜復帰温度スイッチの固定接点及び除霜転換コンタクトの第１接点と電気的に接続しており、
第７通路の第１端は、コンプレッサーとコンデンサーの間に位置している第１通路と連通しており、
第７通路の第２端は、第２膨張弁と空気冷却式蒸発器の間に位置している第８通路と連通していることを特徴とする冷凍機が提供され、上記課題が解決される。

また、本発明の前記冷凍機は、前記コンプレッサー電磁スイッチコイル、リミットスイッチ、冷凍庫ドア開けリレーコイル、ハイロー圧力スイッチ、遅延リレー、設定タイマー、除霜タイマー、除霜転換コンタクト、除霜電磁弁及び冷凍庫内温度スイッチとの間に手動選択スイッチが設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明によると、前記熱交換器は、密封容器である外タンクと、外タンクの上端に固定されている密封容器である内タンクと、を含み、
外タンクは、貯液器の出端と接続している入りチューブと、膨張弁と連通している出チューブと、を有し、
内タンクは、第５通路と連通する入りチューブと、コンプレッサーの入り端と連通している出チューブと、を有することを特徴とする前記冷凍機が提供される。

本発明の冷凍機によれば、常時はチューブ冷却式蒸発器を稼働して冷凍庫内を冷凍し、冷凍庫に進入する熱空気及び熱空気が含有する水分は空気冷却式蒸発器を稼働させて吸収可能であり、冷凍庫の内部の冷凍能力及び冷凍効率を増加可能であるという効果を有する。

本発明の冷凍機の構造を示す系統図である。本発明の冷凍/冷蔵室の右側から見た側面図である。図２の３−３線の断面図である。本発明のチューブ冷却式蒸発器の冷凍運転を示す回路図である。本発明の冷凍/冷蔵室のドアが開けられているときの空気冷却式蒸発器の冷凍運転を示す回路図である。本発明の冷凍/冷蔵室のドアが閉じられているときの空気冷却式蒸発器の冷凍運転を示す回路図である。本発明の空気冷却式蒸発器の冷凍運転を示す回路図である。本発明の除霜運転を示す回路図である。本発明の除霜が完成されたときの空気冷却式蒸発器の冷凍運転を示す回路図である。本発明の一実施例の冷凍運転が行われていない状態を示す回路図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２、図３及び図１０を参照する。図１は本発明の冷凍機の構造を示す系統図であり、図２は本発明の冷凍/冷蔵室(冷凍庫)５の右側から見た側面図であり、図３は図２の３−３線の断面図であり、図１０は本発明の一実施例の冷凍運転が行われていない状態を示す回路図である。本発明の一実施例の冷凍機は、冷凍装置１と、除霜装置４と、を含む。冷凍装置１は、出端１１１と入り端１１２とが設けられているコンプレッサー１１と、入り端１２１と出端１２２とファン１７とが設けられているコンデンサー１２と、コンプレッサー１１の出端１１１とコンデンサー１２の入り端１２１を連通する第１通路１０ａと、入り端１３１と出端１３２とを有する貯液器１３と、液相の冷媒を膨張弁１６ａ、１６ｂに入れ、且つ気相の冷媒をコンプレッサー１１に入れることが可能な熱交換器１４と、第２通路１０ｂと、第２通路１０ｂに設けられており第２通路１０ｂ内の冷媒のチューブ冷却式蒸発器２への流入の可否を制御する第１冷凍電磁弁１５ａと、第２通路１０ｂに設けられており第１冷凍電磁弁１５ａの下流に位置し液相の冷媒を膨張させる第１膨張弁１６ａと、第１膨張弁１６ａの下流と連通しているチューブ冷却式蒸発器２と、チューブ冷却式蒸発器２の下流と連通している第５通路１０ｅと、第２通路１０ｂと連通しており、第１冷凍電磁弁１５ａの上流に位置している第３通路１０ｃと、第３通路１０ｃに設けられており第３通路１０ｃ内の冷媒の空気冷却式蒸発器３への流入の可否を制御する第２冷凍電磁弁１５ｂと、第３通路１０ｃに設けられ第２冷凍電磁弁１５ｂの下流に位置し液相の冷媒を膨張させる第２膨張弁１６ｂと、第２膨張弁１６ｂの下流と連通している第８通路１０ｇと、第８通路１０ｇの下流と連通している空気冷却式蒸発器３と、空気冷却式蒸発器３の下流と第５通路１０ｅを連通する第４通路１０ｄと、第１接点１８１と第２接点１８２とを有する冷凍庫内温度スイッチ１８を含んでいる。

前記貯液器１３の入り端１３１はコンデンサー１２の出端１２２と連通しており、貯液器１３の出端１３２は第２通路１０ｂと連通しており、また、図１に示すように、貯液器１３の出端１３２は熱交換器１４の外タンク１４１の入りチューブ１４３と連通している。熱交換器１４は、貯液器１３からの液相の冷媒を貯蔵する密封容器である外タンク１４１と、外タンク１４１の上端面に固定されており、第５通路１０ｅからの気相の冷媒を貯蔵する密封容器である内タンク１４２と、を含む。外タンク１４１の上端面には、貯液器１３の出端１３２と連接している入りチューブ１４３が設けられている。外タンク１４１の下端面には、膨張弁１６ａ、１６ｂと連通している出チューブ１４４が設けられている。このように、貯液器１３の液相の冷媒は、外タンク１４１を経由して膨張弁１６ａ、１６ｂに進入することが可能である。内タンク１４２の上端面には、第５通路１０ｅと連通している入りチューブ１４５と、コンプレッサー１１の入り端１１２と連通している出チューブ１４６と、が設けられている。このように、チューブ冷却式蒸発器２と空気冷却式蒸発器３とからの低温の気相の冷媒は、第５通路１０ｅと入りチューブ１４５とを経由して内タンク１４２に進入して、出チューブ１４６及びコンプレッサー１１の入り端１１２を経由して、コンプレッサー１１に進入することが可能である。

チューブ冷却式蒸発器２は、液相の冷媒が流れるチューブ２１と、チューブ２１の外周面に成形され放射状を呈する複数のフィン２２と、チューブ２１又はフィン２２を冷凍庫の内部の天面に固定するための固定枠２３と、から構成される。チューブ２１の一端は、第１膨張弁１６ａの下流と連通している。チューブ２１の他端は、第５通路１０ｅと連通している。このように、膨張された液相の冷媒がチューブ２１を通過しているときに、チューブ２１の外面と複数のフィン２２の両側にある表面とは、冷凍/冷蔵庫の内部に置かれる食べ物などと熱交換することが可能である。空気冷却式蒸発器３は、周知の空気冷却式蒸発器の構造と同様であり、冷凍庫５の内部の天面に設けられるケース３１と、ケース３１に固定されている複数のファン３２と、ケース３１の内部に設けられている銅管列３３と、ケース３１の底部に設けられており、排水管３５が固定されている水集め盤３４と、を含む。銅管列３３はファン３２の後方に設けられている。冷媒チューブは横方向に沿って銅管列３３に挿入されている。コンプレッサー１１に圧縮された冷媒は、上方から前記冷媒チューブに流入する。水集め盤３４はケース３１の底部に設けられている。水集め盤３４により、水を収集して排水管３５から外部に排出することが可能である。

除霜装置４は、第１接点４１１と第２接点４１２とが設けられているリミットスイッチ４１と、冷凍庫ドア開けリレーコイル４２１、第１接点４２２、第２接点４２３、第３接点４２４及び第４接点４２５が設けられている冷凍庫ドア開けリレーと、ハイロー圧力スイッチ４３と、オーバーロード保護器４４１とコンプレッサー電磁スイッチコイル４４２とを有し、これらと電気的に接続しているコンプレッサー電磁スイッチと、接点４５１を有する遅延リレー４５と、第１接点４６１と第２接点４６２とが設けられている設定タイマー４６と、第１接点４７１と第２接点４７２とが設けられている除霜タイマー４７と、除霜転換コンタクトコイル４８０、第１接点４８１、第２接点４８２、第３接点４８３及び第４接点４８４を有する除霜転換コンタクトと、除霜電磁弁４９０が固定されており、高温高圧の気相の冷媒の流れを制御するための第７通路４９と、固定接点４００、第１接点４０１及び第２接点４０２が設けられている除霜復帰温度スイッチ４０と、を含み、前記リミットスイッチ４１は冷凍庫の入り口に設けられている。

冷凍庫５のドアが開けられているときに、リミットスイッチ４１の第１接点４１１の回路がオンとなり、冷凍庫のドアが閉じられているときに、リミットスイッチ４１の第２接点４１２の回路がオンとなる。リミットスイッチ４１の第１接点４１１は、冷凍庫ドア開けリレーコイル４２１、前記冷凍庫ドア開けリレーの第１接点４２２、遅延リレー４５の接点４５１及び前記冷凍庫ドア開けリレーの第２接点４２３と電気的に接続している。リミットスイッチ４１の第２接点４１２は、遅延リレー４５及び遅延リレー４５の接点４５１と電気的に接続している。遅延リレー４５の接点４５１は、前記冷凍庫ドア開けリレーの第１接点４２２と電気的に接続している。前記冷凍庫ドア開けリレーの第２接点４２３は、第２冷凍電磁弁１５ｂ、コンデンサー１２のファン１７、前記冷凍庫ドア開けリレーの第３接点４２４、設定タイマー４６の第１接点４６１、除霜タイマー４７、除霜電磁弁４９０及び前記除霜転換コンタクトのコイル４８０と電気的に接続している。このように、設定タイマー４６の第１接点４６１の導通の有無により、第２冷凍電磁弁１５ｂを作動して第３通路１０ｃをオン・オフすることが可能である。

前記冷凍庫ドア開けリレーの第３接点４２４は、設定タイマー４６の第１接点４６１、設定タイマー４６の第２接点４６２、空気冷却式蒸発器３のファン３２、ハイロー圧力スイッチ４３及び冷凍庫内温度スイッチ１８と電気的に接続している。設定タイマー４６の第２接点４６２は、前記冷凍庫ドア開けリレーの第４接点４２５と電気的に接続している。前記冷凍庫ドア開けリレーの第４接点４２５は、第１冷凍電磁弁１５ａと電気的に接続している。このように、第２接点４６２の導通の有無により、第１冷凍電磁弁１５ａを作動して第２通路１０ｂをオン・オフすることが可能である。

ハイロー圧力スイッチ４３は、冷凍庫内温度スイッチ１８、前記冷凍庫ドア開けリレーの接点４２４、前記コンプレッサー電磁スイッチのコイル４４２及びオーバーロード保護器４４１と電気的に接続している。除霜タイマー４７の第１接点４７１は、除霜復帰温度スイッチ４０の第１接点４０１、前記除霜転換コンタクトの第１接点４８１及び前記除霜転換コンタクトの第３接点４８３と電気的に接続している。除霜タイマー４７の第２接点４７２は、前記除霜転換コンタクトの第４接点４８４と電気的に接続している。前記除霜転換コンタクトの第１接点４８１は、除霜復帰温度スイッチ４０の固定接点４００、除霜復帰温度スイッチ４０の第１接点４０１及び前記除霜転換コンタクトの第３接点４８３と電気的に接続している。前記除霜転換コンタクトの第２接点４８２は、第２冷凍電磁弁１５ｂ、コンデンサー１２のファン１７、空気冷却式蒸発器３のファン３２及び前記除霜転換コンタクトの第４接点４８４と電気的に接続している。前記除霜転換コンタクトの第３接点４８３は、除霜電磁弁４９０と電気的に接続している。前記除霜転換コンタクトのコイル４８０は、除霜復帰温度スイッチ４０の固定接点４００及び前記除霜転換コンタクトの第１接点４８１と電気的に接続している。第７通路４９の第１端４９１は、コンプレッサー１１とコンデンサー１２の間に位置している第１通路１０ａと連通している。第７通路４９の第２端４９２は、第２膨張弁１６ｂと空気冷却式蒸発器３の間に位置している第８通路１０ｇと連通している。このように、除霜タイマー４７の第１接点４７１の導通の有無により、除霜電磁弁４９０を作動して第７通路４９をオン・オフすることが可能である。また、図１０に示すように、コンプレッサー電磁スイッチコイル４４２は、リミットスイッチ４１、冷凍庫ドア開けリレーコイル４２１、ハイロー圧力スイッチ４３、遅延リレー４５、設定タイマー４６、除霜タイマー４７、前記除霜転換コンタクト、除霜電磁弁４９０及び冷凍庫内温度スイッチ１８との間に手動選択スイッチ６が設けられている。このように、手動で本装置を制御することが可能である。

図１及び図４を参照する。チューブ冷却式蒸発器２が稼動しているときに、手動選択スイッチ６を押圧すると、冷凍庫内温度スイッチ１８の第２接点１８２と設定タイマー４６の第２接点４６２とが導通され、第１冷凍電磁弁１５ａは、設定タイマー４６の第２接点４６２が導通されることによる電源を有するため、第２通路１０ｂが開けられる。このとき、冷凍庫内温度スイッチ１８の第２接点１８２が導通されることによる電源により、ハイロー圧力スイッチ４３とオーバーロード保護器４４１とが作動され、コンプレッサー電磁スイッチコイル４４２が励磁されて、コンプレッサー１１が稼動する。このように、冷媒は、コンプレッサー１１に圧縮されて高温高圧の気相の冷媒になって、第１通路１０ａを経由してコンデンサー１２に進入して、温度が降下して常温高圧の液相の冷媒になって、貯液器１３、熱交換器１４の入りチューブ１４３、熱交換器１４の入りチューブ１４３の出チューブ１４４、第２通路１０ｂ及び第１冷凍電磁弁１５ａを順序に経由して、第１膨張弁１６ａに進入して膨張されて、低温低圧の液相の冷媒になって、チューブ冷却式蒸発器２を経由して、第５通路１０ｅ、熱交換器１４の内タンク１４２の入りチューブ１４５及び出チューブ１４６を順序に経由して、コンプレッサー１１に戻す。このように、チューブ冷却式蒸発器２は、低温になって冷凍/冷蔵室の内部にある食べ物などと熱交換を行うことが可能である。

図１及び図５に示すように、冷凍/冷蔵室のドアが開けられているときに、リミットスイッチ４１の第１接点４１１が導通され、リミットスイッチ４１の第２接点４１２が不通となる。このとき、冷凍庫ドア開けリレーコイル４２１が励磁されて、前記冷凍庫ドア開けリレーの第１接点４２２、第２接点４２３及び第３接点４２４が導通され、第４接点４２５が不通となる。第４接点４２５が不通となるため、第１冷凍電磁弁１５ａはオフされる。第２冷凍電磁弁１５ｂは、第１接点４２２、第２接点４２３及び第３接点４２４が導通されるため、第３通路１０ｃが開けられ、コンデンサー１２のファン１７と空気冷却式蒸発器３のファン３２とが起動される。また、冷凍庫内温度スイッチ１８の第２接点１８２が導通されるため、ハイロー圧力スイッチ４３とオーバーロード保護器４４１とが導通されて、コンプレッサー電磁スイッチコイル４４２が励磁されて、コンプレッサー１１が起動される。このように、冷媒は、コンプレッサー１１に圧縮されて、高温高圧の気相の冷媒になって、第１通路１０ａを経由してコンデンサー１２に進入して、常温高圧の液相の冷媒になって、貯液器１３、熱交換器１４の入りチューブ１４３、熱交換器１４の出チューブ１４４、第２通路１０ｂ及び第３通路１０ｃを順序に経由して、第２膨張弁１６ｂに進入して膨張されて、液相と気相とを有する低温低圧の冷媒になって、第８通路１０ｇと空気冷却式蒸発器３とを経由して、第４通路１０ｄ、第５通路１０ｅ、熱交換器１４の内タンクの入りチューブ１４５及び出チューブ１４６を順序に経由して、コンプレッサー１１に戻す。このように、冷凍庫の内部に進入する熱空気、前記熱空気に含有する水分及び冷凍しようとするものの水分は、空気冷却式蒸発器３に取られて霜になる。なお、チューブ冷却式蒸発器２が低温とならないため、チューブ冷却式蒸発器２の表面に霜が発生しない。

図１及び図６を参照する。冷凍/冷蔵室のドアが閉じられているときに、リミットスイッチ４１の第１接点４１１が不通となり、リミットスイッチ４１の第２接点４１２が導通されて、遅延リレー４５が起動され、例えば冷凍庫のドアが閉じられて５分間を過ごして遅延リレー４５の接点４５１が不通となると設定された場合には、冷凍庫のドアが閉じられて５分間を過ごしたと、遅延リレー４５の接点４５１が不通となって、空気冷却式蒸発器３の稼動が停止されて、チューブ冷却式蒸発器２が起動される。遅延リレー４５の接点４５１が不通となっていないときに、電流が冷凍庫ドア開けリレーコイル４２１に持続に流入するため、前記冷凍庫ドア開けリレーの第１接点４２２、第２接点４２３及び第３接点４２４が導通されており、第４接点４２５が不通となる。前記冷凍庫ドア開けリレーの第１接点４２２、第２接点４２３及び第３接点４２４が導通されているため、コンデンサー１２のファン１７と空気冷却式蒸発器３のファン３２とが起動され、且つ第２冷凍電磁弁１５ｂにより第３通路１０ｃが開けられる。第４接点４２５が不通となるため、第１冷凍電磁弁１５ａがオフされてクローズされる。また、冷凍庫内温度スイッチ１８の第２接点１８２が導通されているため、ハイロー圧力スイッチ４３とオーバーロード保護器４４１とが導通されて、コンプレッサー電磁スイッチコイル４４２が励磁されて、コンプレッサー１１が起動される。コンプレッサー１１に圧縮された冷媒は、高温高圧の気相の冷媒になって、第１通路１０ａを経由してコンデンサー１２に進入して、常温高圧の液相の冷媒になって、貯液器１３、熱交換器１４の入りチューブ１４３、熱交換器１４の出チューブ１４４、第２通路１０ｂ及び第３通路１０ｃを順序に経由して、第２膨張弁１６ｂに進入して膨張されて、液相と気相とを有する低温低圧の冷媒になって、第８通路１０ｇと空気冷却式蒸発器３とを経由して、第４通路１０ｄ、第５通路１０ｅ、熱交換器１４の内タンクの入りチューブ１４５及び出チューブ１４６を順序に経由して、コンプレッサー１１に戻す。このように、冷凍庫のドアが閉じられた後の５分間以内に、冷凍庫の内部に進入する熱空気、前記熱空気に含有する水分及び冷凍しようとするものの水分は、空気冷却式蒸発器３に取られて霜になる。なお、チューブ冷却式蒸発器２が低温とならないため、チューブ冷却式蒸発器２の表面に霜が発生しない。

図１及び図７を参照する。冷凍/冷蔵室の内部に、水分を放出可能なものがある場合には、状況を見てチューブ冷却式蒸発器２と空気冷却式蒸発器３を交替に使用することが可能である。例えば設定タイマー４６により、チューブ冷却式蒸発器２を５時間に稼動した後に停止して、空気冷却式蒸発器３を５時間に稼動した後に停止するというプロセスを繰り返す。チューブ冷却式蒸発器２を５時間に稼動した後、設定タイマー４６の第１接点４６１が導通されて、コンデンサー１２のファン１７と空気冷却式蒸発器３のファン３２とが起動されて、第２冷凍電磁弁１５ｂにより第３通路１０ｃが開けられる。このとき、第２接点４６２が不通となって、第１冷凍電磁弁１５ｂが閉じられて、冷凍庫内温度スイッチ１８の第２接点１８２が導通されるため、ハイロー圧力スイッチ４３とオーバーロード保護器４４１とが導通されて、コンプレッサー電磁スイッチコイル４４２が励磁されて、コンプレッサー１１が起動される。このように、冷媒は、コンプレッサー１１に圧縮されて、高温高圧の気相の冷媒になって、第１通路１０ａを経由してコンデンサー１２に進入して、常温高圧の液相の冷媒になって、貯液器１３、熱交換器１４の入りチューブ１４３、熱交換器１４の出チューブ１４４、第２通路１０ｂ及び第３通路１０ｃを順序に経由して、第２膨張弁１６ｂに進入して膨張されて、液相と気相とを有する低温低圧の冷媒になって、第８通路１０ｇと空気冷却式蒸発器３とを経由して、第４通路１０ｄ、第５通路１０ｅ、熱交換器１４の内タンクの入りチューブ１４５及び出チューブ１４６を順序に経由して、コンプレッサー１１に戻す。このように、冷凍庫の内部に進入する熱空気、前記熱空気に含有する水分及び冷凍しようとするものの水分は、空気冷却式蒸発器３に取られて霜になる。なお、チューブ冷却式蒸発器２が低温とならないため、チューブ冷却式蒸発器２の表面に霜が発生しない。

図１及び図８を参照する。コンプレッサー１１の稼動時間が除霜タイマー４７に設定された数値になると、除霜作業が起動されて、除霜タイマー４７の第１接点４７１が導通されて、除霜タイマー４７の第２接点４７２が不通となって、除霜転換コンタクト４８の第３接点４８３が導通されるため、除霜電磁弁４９０がオンされて第７通路４９が開けられて、高温高圧の気相の冷媒は、第１通路１０ａ、第７通路４９の第１端４９１、第７通路４９の第２端４９２、第８通路１０ｇ及び空気冷却式蒸発器３を順序に経由することにより、除霜作業を行う。このように、空気冷却式蒸発器３の表面に形成された霜が加熱されて溶けて水になり、前記水は、水集め盤３４に収集されて、排水管３５を経由して外部に排出される。

図１及び図９を参照する。除霜タイマー４７の設定された除霜時間が１５分間である場合には、１５分間を過ごした後、除霜タイマー４７がオフされるが、冷凍/冷蔵室の内部にある霜の量が少ないときに、５分間だけで除霜作業が完了され、このとき、除霜タイマー４７が持続にオン状態を保持し、そして設定された数値（１５分間）になると、除霜タイマー４７がオフされて第２接点４８２が導通されて、空気冷却式蒸発器３によって熱交換を行う。除霜復帰温度スイッチ４０により、空気冷却式蒸発器３の除霜作業が完了したと検知される場合には、除霜復帰温度スイッチ４０の第１接点４０１が導通され、除霜復帰温度スイッチ４０の第２接点４０２が不通となり、このとき、除霜転換コンタクトコイル４８０が励磁されることにより、前記除霜転換コンタクトの第３接点４８３及び第４接点４８４が不通となり、第１接点４８１及び第２接点４８２が導通される。このように、空気冷却式蒸発器３が稼動されて熱交換を行うことが可能である。空気冷却式蒸発器３が稼動されて数分間に熱交換を行った後、除霜復帰温度スイッチ４０の第１接点４０１が不通となり、このとき、第１接点４８１及び第２接点４８２が導通状態に保持されるため、空気冷却式蒸発器３により熱交換を行うことが可能である。１５分間を過ごした後、除霜タイマー４７がオフされるときには、第１接点４７１が不通となり、第２接点４７２が導通されて、除霜転換コンタクトコイル４８０が励磁されることにより、図７に示すように、前記除霜転換コンタクトの第３接点４８３及び第４接点４８４が導通され、前記除霜転換コンタクトの第１接点４８１及び第２接点４８２が不通となる。このように、空気冷却式蒸発器３が稼動されて熱交換を行うことが可能である。

上記の説明から明らかなように、冷凍/冷蔵室のドアが開けられているときには、リミットスイッチにより、チューブ冷却式蒸発器の代りに空気冷却式蒸発器が稼動するため、冷凍庫に進入する熱空気、前記熱空気に含有する水分及び冷凍しようとするものの水分は、空気冷却式蒸発器に取られて霜になる。なお、チューブ冷却式蒸発器が低温とならないため、チューブ冷却式蒸発器の表面に霜が発生しない。また、除霜作業を行っているときに、空気冷却式蒸発器の表面に形成された霜が加熱されて溶けて水になり、前記水は、水集め盤に収集されて、排水管を経由して外部に排出されるため、冷凍/冷蔵室の内部が湿られるようにならず、氷が落下しないため、冷凍/冷蔵されているものが氷に傷付けられることはない。

１冷凍装置
２チューブ冷却式蒸発器
３空気冷却式蒸発器
４除霜装置
５冷凍庫
６手動選択スイッチ
１０ａ第１通路
１０ｂ第２通路
１０ｃ第３通路
１０ｄ第４通路
１０ｅ第５通路
１０ｇ第８通路
１１コンプレッサー
１２コンデンサー
１３貯液器
１４熱交換器
１５ａ第１冷凍電磁弁
１５ｂ第２冷凍電磁弁
１６ａ第１膨張弁
１６ｂ第２膨張弁
１７ファン
１８冷凍庫内温度スイッチ
２１チューブ
２２フィン
２３固定枠
３１ケース
３２ファン
３３銅管列
３４水集め盤
３５排水管
４０除霜復帰温度スイッチ
４１リミットスイッチ
４３ハイロー圧力スイッチ
４５遅延リレー
４６設定タイマー
４７除霜タイマー
４９第７通路
１１１出端
１１２入り端
１２１入り端
１２２出端
１３１入り端
１３２出端
１４１外タンク
１４２内タンク
１４３入りチューブ
１４４出チューブ
１４５入りチューブ
１４６出チューブ
１８１第１接点
１８２第２接点
４００固定接点
４０１第１接点
４０２第２接点
４１１第１接点
４１２第２接点
４２１冷凍庫ドア開けリレーコイル
４２２第１接点
４２３第２接点
４２４第３接点
４２５第４接点
４４１オーバーロード保護器
４４２コンプレッサー電磁スイッチコイル
４５１遅延リレー接点
４６１第１接点
４６２第２接点
４７１第１接点
４７２第２接点
４８０除霜転換コンタクトコイル
４８１除霜転換コンタクト第１接点
４８２除霜転換コンタクト第２接点
４８３除霜転換コンタクト第３接点
４８４除霜転換コンタクト第４接点
４９０除霜電磁弁
４９１第１端
４９２第２端

Claims

冷凍装置と、除霜装置を具備し、
前記冷凍装置は、
出端と入り端とが設けられているコンプレッサーと、
出端と入り端とファンとが設けられているコンデンサーと、
前記コンプレッサーの前記出端と前記コンデンサーの前記入り端を連通する第１通路と、
出端と入り端とを有する貯液器と、
第５通路と連通する入りチューブと、前記コンプレッサーの前記入り端と連通する出チューブと、を有する熱交換器と、
第２通路と、
前記第２通路に設けられている第１冷凍電磁弁と、
前記第２通路に設けられており、前記第１冷凍電磁弁の下流に位置している第１膨張弁と、
前記第１膨張弁の下流と連通しているチューブ冷却式蒸発器と、
前記チューブ冷却式蒸発器の下流と連通している前記第５通路と、
前記第２通路と連通しており、前記第１冷凍電磁弁の上流に位置している第３通路と、
前記第３通路に設けられている第２冷凍電磁弁と、
前記第３通路に設けられており、前記第２冷凍電磁弁の下流に位置している第２膨張弁と、
前記第２膨張弁の下流と連通している第８通路と、
前記第８通路の下流と連通している空気冷却式蒸発器と、
前記空気冷却式蒸発器の下流と前記第５通路を連通する第４通路と、
第１接点と第２接点とを有する冷凍庫内温度スイッチと、
を含み、
前記貯液器の入り端は前記コンデンサーの出端と連通しており、前記貯液器の出端が前記第２通路と連通しており、
前記除霜装置は、
第１接点と第２接点とが設けられているリミットスイッチと、
冷凍庫ドア開けリレーコイル、第１接点、第２接点、第３接点及び第４接点が設けられている冷凍庫ドア開けリレーと、
ハイロー圧力スイッチと、
オーバーロード保護器とコンプレッサー電磁スイッチコイルとを有し、これらと電気的に接続しているコンプレッサー電磁スイッチと、
接点を有する遅延リレーと、
第１接点と第２接点とが設けられている設定タイマーと、
第１接点と第２接点とが設けられている除霜タイマーと、
除霜転換コンタクトコイル、第１接点、第２接点、第３接点及び第４接点を有する除霜転換コンタクトと、
除霜電磁弁が設けられている第７通路と、
固定接点、第１接点及び第２接点が設けられている除霜復帰温度スイッチと、
を含み、
前記リミットスイッチは冷凍庫の入り口に設けられており、前記リミットスイッチの前記第１接点は、冷凍庫ドア開けリレーコイル、前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第１接点、前記遅延リレーの前記接点及び前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第２接点と電気的に接続しており、
前記リミットスイッチの前記第２接点は、前記遅延リレー及び前記遅延リレーの前記接点と電気的に接続しており、
前記遅延リレーの前記接点は、前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第１接点と電気的に接続しており、
前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第２接点は、前記第２冷凍電磁弁、前記コンデンサーの前記ファン、前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第３接点、前記設定タイマーの前記第１接点、前記除霜タイマー、前記除霜電磁弁及び前記除霜転換コンタクトコイルと電気的に接続しており、
前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第３接点は、前記設定タイマーの前記第１接点、前記設定タイマーの前記第２接点、前記空気冷却式蒸発器の前記ファン、前記ハイロー圧力スイッチ及び前記冷凍庫内温度スイッチと電気的に接続しており、
前記設定タイマーの前記第２接点は、前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第４接点と電気的に接続しており、前記冷凍庫ドア開けリレーの前記第４接点は、前記第１冷凍電磁弁と電気的に接続しており、
前記ハイロー圧力スイッチは、前記冷凍庫内温度スイッチ、前記冷凍庫ドア開けリレーの前記接点、前記コンプレッサー電磁スイッチコイル及び前記オーバーロード保護器と電気的に接続しており、
前記除霜タイマーの前記第１接点は、前記除霜復帰温度スイッチの前記第１接点、前記除霜転換コンタクトの前記第１接点及び前記除霜転換コンタクトの前記第３接点と電気的に接続しており、
前記除霜タイマーの前記第２接点は、前記除霜転換コンタクトの前記第４接点と電気的に接続しており、
前記除霜転換コンタクトの前記第１接点は、前記除霜復帰温度スイッチの前記固定接点、前記除霜復帰温度スイッチの前記第１接点及び前記除霜転換コンタクトの前記第３接点と電気的に接続しており、
前記除霜転換コンタクトの前記第２接点は、前記第２冷凍電磁弁、前記コンデンサーの前記ファン、前記空気冷却式蒸発器の前記ファン及び前記除霜転換コンタクトの前記第４接点と電気的に接続しており、
前記除霜転換コンタクトの前記第３接点は、前記除霜電磁弁と電気的に接続しており、
前記除霜転換コンタクトコイルは、前記除霜復帰温度スイッチの前記固定接点及び前記除霜転換コンタクトの前記第１接点と電気的に接続しており、
前記第７通路の第１端は、前記コンプレッサーと前記コンデンサーの間に位置している前記第１通路と連通しており、
前記第７通路の第２端は、前記第２膨張弁と前記空気冷却式蒸発器の間に位置している前記第８通路と連通していることを特徴とする冷凍機。
前記コンプレッサー電磁スイッチコイルは、前記リミットスイッチ、前記冷凍庫ドア開けリレーコイル、前記ハイロー圧力スイッチ、前記遅延リレー、前記設定タイマー、前記除霜タイマー、前記除霜転換コンタクト、前記除霜電磁弁及び前記冷凍庫内温度スイッチとの間に、手動選択スイッチが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍機。
前記熱交換器は、密封容器である外タンクと、前記外タンクの上端に固定されている密封容器である内タンクと、を含み、
前記外タンクは、前記貯液器の前記出端と接続している入りチューブと、前記膨張弁と連通している出チューブと、を有し、
前記内タンクは、前記第５通路と連通する前記入りチューブと、前記コンプレッサーの前記入り端と連通している出チューブと、を有することを特徴とする、請求項２に記載の冷凍機。