JPH02251074A - Refrigerating cold storage device - Google Patents
Refrigerating cold storage deviceInfo
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- JPH02251074A JPH02251074A JP7269189A JP7269189A JPH02251074A JP H02251074 A JPH02251074 A JP H02251074A JP 7269189 A JP7269189 A JP 7269189A JP 7269189 A JP7269189 A JP 7269189A JP H02251074 A JPH02251074 A JP H02251074A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数の庫内の温度制御が可能な冷凍冷蔵装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a freezing and refrigerating apparatus capable of controlling the temperature inside a plurality of refrigerators.
従来、この種の装置として、特開昭56551号等に示
すもののように、冷房用の冷凍サイクルの冷房用減圧装
置および冷房用蒸発器に対して、冷蔵用減圧装置、冷蔵
用蒸発器および冷媒の逆流防止用弁機構を有する冷蔵用
冷媒回路を並列に設け、電気制御式の弁装置により、冷
房用蒸発器と冷蔵用蒸発器に冷媒を交互に流し、これに
より冷蔵用蒸発器において、冷房側とは無関係に十分な
低温を得るというように、多温度帯を構成する間欠方式
(以下FIR方式とする)や、一方の庫内の冷房装置よ
りの冷風をダンパによりもう一方の庫内へ導いて多温度
帯を構成するダンパ方式が一般的に知られている。上記
の種々の方式による冷凍冷蔵装置は、複数の庫内の冷却
を1つの冷凍サイクルにて行うものであるが、熱電素子
のペルチェ効果を利用して単独に多温度帯を構成するも
の(以下電子冷凍方式とする)もある。例えば、特公昭
62−47730号に示すもののように、一方の庫内に
ある冷凍サイクルの蒸発器に熱電素子の放熱側を熱的に
接触させて、もう一方の庫内を冷却する冷却板に熱的に
接触しているその熱電素子の吸熱側の吸熱効果を高める
ようにして、多温度帯を構成するものがある。Conventionally, as this type of device, as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 56551, etc., in contrast to the cooling pressure reducing device and cooling evaporator of the refrigeration cycle, there has been a refrigeration pressure reducing device, a refrigeration evaporator, and a refrigerant. Refrigerant refrigerant circuits with backflow prevention valve mechanisms are installed in parallel, and refrigerant alternately flows into the cooling evaporator and the refrigeration evaporator using an electrically controlled valve device. In order to obtain a sufficiently low temperature regardless of the side temperature, there is an intermittent method (hereinafter referred to as the FIR method) that configures multiple temperature zones, and a damper that directs cold air from the cooling device in one refrigerator to the other refrigerator. A damper method is generally known in which a damper is guided to form a multi-temperature zone. The above-mentioned refrigeration systems use a single refrigeration cycle to cool multiple compartments, but there are also refrigeration systems that use the Peltier effect of thermoelectric elements to independently configure multiple temperature zones (hereinafter referred to as refrigeration systems). There is also an electronic refrigeration method). For example, as shown in Japanese Patent Publication No. 62-47730, the heat radiation side of a thermoelectric element is brought into thermal contact with the evaporator of the refrigeration cycle in one refrigerator, and a cooling plate is used to cool the inside of the other refrigerator. Some thermoelectric devices configure multi-temperature zones by increasing the heat absorption effect on the heat absorption side of the thermoelectric elements that are in thermal contact with each other.
〔発明が解決しようとする課題]
しかしながら、ダンパ方式、FIR方式のものでは、温
度変動が大きいために温度制御、温度管理が難しく、特
に庫内温度が低くなったとき、冷凍サイクルは低負荷運
転となり、他庫内の冷却効。[Problem to be solved by the invention] However, with the damper type and FIR type, temperature control and temperature management are difficult due to large temperature fluctuations, and especially when the internal temperature becomes low, the refrigeration cycle cannot be operated at low load. This results in a cooling effect inside other warehouses.
率が著しく低下してしまうという問題がある。The problem is that the rate drops significantly.
さらに、電子冷凍方式においては、熱電素子の吸熱側吸
熱能力が放熱側の温度に大きく依存するために熱電素子
自体の冷却効率を高くすることが困難であり、またコス
I・も高くなってしまう。特公昭62−47730号に
示すもののように冷却効率を改善したものもあるが、構
造上、レイアウトに制約をうけてしまい、汎用的に多温
度帯を実現するのには不向きであるという問題がある。Furthermore, in the electronic refrigeration system, the heat absorption capacity on the heat absorption side of the thermoelectric element largely depends on the temperature on the heat radiation side, so it is difficult to increase the cooling efficiency of the thermoelectric element itself, and the cost I is also high. . There are some devices with improved cooling efficiency, such as the one shown in Japanese Patent Publication No. 62-47730, but they have the problem of being unsuitable for realizing a multi-temperature range for general purposes due to restrictions on the structure and layout. be.
本発明は上記種々の問題に鑑みてなされたもので、多温
度帯を構成する上でレイアウト上の制約をうけることな
く、庫内温度変動、および効率の面で有利な冷凍冷蔵装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the various problems mentioned above, and provides a freezing and refrigerating device that is advantageous in terms of internal temperature fluctuations and efficiency without being subject to layout constraints when configuring multiple temperature zones. The purpose is to
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明におい
ては、
(a)内部に少なくとも2つの第1および第2の空間を
保持する断熱箱体と、
(ロ)前記第1の空間内を冷却する第1の冷却手段と、
(c)前記第2の空間内の気体を吸入して断熱圧縮し、
圧縮により昇温した前記気体を冷やすための放熱用熱交
換手段を有し、この放熱用熱交換手段によって冷やされ
た前記気体を断熱膨張させてさらに降温して前記第2の
空間内に吐出し前記第2の空間内を冷却する第2の冷却
手段とを具備し、前記第2の冷却手段のうち少なくとも
前記放熱用熱交換手段を前記第1の空間内に、前記第1
の冷却手段から離れた位置に配設するという技術的手段
を採用している。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes: (a) a heat insulating box that holds at least two first and second spaces therein; (b) a heat insulating box that holds at least two first and second spaces; a first cooling means for cooling; (c) suctioning and adiabatically compressing the gas in the second space;
It has a heat radiating heat exchange means for cooling the gas whose temperature has risen due to compression, and the gas cooled by the heat radiating heat exchange means is adiabatically expanded to further lower its temperature and discharged into the second space. a second cooling means for cooling the inside of the second space, and at least the heat exchange means for heat radiation of the second cooling means is provided in the first space;
A technical measure has been adopted in which the cooling device is located away from the cooling means.
さらに、請求項2に記載の発明においては、上記構成に
加えて、
前記第1および第2の空間内の温度をそれぞれ検出する
第1.第2の温度検出手段と、前記第1および第2の空
間を連通ずる連通手段と、
前記第2の温度検出手段にて検出した前記第2の空間内
の温度が前記第1の温度検出手段にて検出した前記第1
の空間内の温度より所定レベル以上であるときは前記連
通手段によって前記第1および第2の空間を連通させる
連通制御手段とを備えるようにしている。Furthermore, in the invention according to claim 2, in addition to the above configuration, a first space that detects the temperatures in the first and second spaces, respectively. a second temperature detection means, a communication means for communicating the first and second spaces, and a temperature in the second space detected by the second temperature detection means is transmitted to the first temperature detection means; The first
and communication control means for causing the first and second spaces to communicate with each other by the communication means when the temperature in the space is higher than a predetermined level.
〔作用]
上記請求項1記載の発明において、その構成による作用
を説明する。[Function] In the invention according to claim 1, the function of the structure will be explained.
内部に2つの空間を保持する断熱箱体において、第1の
空間は第1の冷却手段によって冷却し、第2の空間は、
第2の空間内の気体を第2の冷却手段に吸入して断熱圧
縮した後に断熱膨張させて第2の空間内へ吐出すること
によって冷却する。In a heat insulating box that maintains two spaces inside, the first space is cooled by a first cooling means, and the second space is cooled by a first cooling means.
The gas in the second space is sucked into the second cooling means, adiabatically compressed, expanded adiabatically, and discharged into the second space, thereby cooling the gas.
このとき、前記第2の冷却手段の圧縮過程で生じる温熱
は前記第1の空間内に配設された放熱手段によって冷却
された第1の空間内に放熱される。At this time, the heat generated in the compression process of the second cooling means is radiated into the first space cooled by the heat radiating means disposed within the first space.
従って圧縮された気体は前記第1の空間内の温度まで冷
やされる。次にこの冷やされた圧縮気体を断熱膨張する
ことでさらに冷却するために、第2の空間内は第1の空
間内よりも低い温度になる。The compressed gas is thus cooled to the temperature within the first space. Next, in order to further cool the cooled compressed gas by adiabatically expanding it, the temperature in the second space becomes lower than that in the first space.
また、請求項2記載の発明において、その構成による作
用を説明する。Further, in the invention as claimed in claim 2, the effects of the configuration will be explained.
第1および第2の温度検出手段によって第1および第2
の空間内の温度をそれぞれ検出して、この検出した結果
において、第2の空間内の温度が第1の空間内の環境温
度より所定レベル以上であるときは、連通制御手段が連
通手段に作用して、連通手段によって第1の空間および
第2の空間は連通される。The first and second temperature detection means
If the temperature in the second space is higher than the environmental temperature in the first space by a predetermined level or more, the communication control means acts on the communication means. The first space and the second space are communicated with each other by the communication means.
以下本発明を図に示す実施例について説明する。 The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明を冷凍庫に用いた第1実施例の全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment in which the present invention is applied to a freezer.
この第1図において、圧縮機1のクラッチ2がONされ
て圧縮機1が駆動されると、圧縮機1→凝縮器3→レシ
一バ5→膨張弁6→蒸発器7→圧縮機1で構成される冷
凍サイクル内を冷媒が循環され、断熱箱9内の蒸発器7
でその冷媒が蒸発し、その時の蒸発潜熱により断熱箱9
内の蒸発器7付近の空気すなわち冷蔵室IO内は冷却さ
れる。In FIG. 1, when the clutch 2 of the compressor 1 is turned on and the compressor 1 is driven, the following steps occur: compressor 1 → condenser 3 → receiver 5 → expansion valve 6 → evaporator 7 → compressor 1. The refrigerant is circulated through the refrigeration cycle, and the evaporator 7 in the insulation box 9
The refrigerant evaporates, and the latent heat of evaporation causes the insulation box 9 to evaporate.
The air near the evaporator 7 inside, that is, the inside of the refrigerator compartment IO is cooled.
また蒸発器7のある冷蔵室10内には空気サイクルを利
用した気体冷凍機14の放熱用熱交換手段13が設置さ
れており、気体冷凍機14の空気吸入口17および空気
吐出口18が断熱箱9の冷凍室11に向けて開口してい
る。気体冷凍機とは気体を断熱圧縮することで温熱を、
また気体を断熱膨張させることで冷熱を生じさせるもの
で、温熱を放熱する放熱用熱交換手段と、冷熱によって
冷やされる吸熱用熱交換手段とを備えている。本実施例
に用いた気体冷凍機14ば、特開昭6287765号に
提案されているもので、気体の圧縮、膨張の役目を1つ
の気体圧縮用往復動部材で構成し、吸熱用熱交換手段を
庫内空間への気体入口と出口を結ぶ開きサイクルである
とした極めてコンパクトなものである。第2回、第3図
を用いてその構造を説明する。Furthermore, in the refrigerator compartment 10 where the evaporator 7 is located, a heat exchange means 13 for heat radiation of the gas refrigerator 14 using an air cycle is installed, and the air intake port 17 and air discharge port 18 of the gas refrigerator 14 are insulated. It opens toward the freezer compartment 11 of the box 9. Gas refrigerators produce heat by adiabatic compression of gas.
Further, it generates cold heat by adiabatically expanding gas, and includes a heat exchange means for dissipating heat and a heat exchange means for absorbing heat to be cooled by cold heat. The gas refrigerator 14 used in this embodiment is the one proposed in Japanese Patent Application Laid-open No. 6287765, in which a single gas compression reciprocating member serves to compress and expand the gas, and an endothermic heat exchanger is used. This is an extremely compact system with an open cycle that connects the gas inlet and outlet to the internal space of the refrigerator. In the second session, the structure will be explained using FIG.
第2図において、9は断熱箱であり、断熱材でできた仕
切り板12によって前述の冷凍室11を構成している。In FIG. 2, reference numeral 9 denotes a heat insulating box, and the aforementioned freezer compartment 11 is constituted by a partition plate 12 made of a heat insulating material.
気体冷凍機14の組み込まれる1組の往復動式気体圧縮
ポンプ2o、その駆動機構、および放熱用熱交換手段1
3は、冷蔵室lo内に配設されているものである。放熱
用熱交換手段13は第2図に示された様に金属チューブ
を平面が口の字形をなす様に回巻して形成させた構造と
なっている。A set of reciprocating gas compression pumps 2o in which the gas refrigerator 14 is incorporated, its drive mechanism, and heat exchange means 1 for heat radiation
3 is disposed within the refrigerator compartment lo. As shown in FIG. 2, the heat exchange means 13 for heat dissipation has a structure in which a metal tube is wound so that the plane thereof forms a mouth shape.
1組の往復動式気体圧縮ポンプ2oは、その側断面図と
しての第3図に略示されたごとき構造を備えている。1
組の気体圧縮ポンプのハウジングは、金属その他の剛性
材料からなる2枚の皿状体21Aと21Bを皿の内面同
志を向き合わせる様にしてカシメ法や溶接などによって
貼り合わせることによって形成させた密閉構造を備えた
中空円盤体をなしており、その内空部を扁平方向に2分
割させる様にしてゴム弾性板あるいはベローブ状金属板
からなるダイヤフラム22が気体圧縮用往復動部材とし
て組み込まれている。23と24はダイヤフラム22の
中央部分をその両側から挟み込んでこの中央部分の変形
を防止すると共に、ダイヤフラム22に膜面方向の揺動
を与えるためのピストンロッド28の取付基盤となる補
強板であってこの両者はリベット止めなどによって相互
に締結されている。27はピストンロッド28の一端部
を補強板24に連接させるための可撓継手、29はポン
プハウジング壁を構成する皿状体21Bに穿たれたピス
トンロッド28の挿通孔の隙間を気密封鎖するための、
ゴム弾性材からなる蛇腹状パツキンである。One set of reciprocating gas compression pumps 2o has a structure as schematically shown in FIG. 3, which is a side sectional view thereof. 1
The housing of the gas compression pump is a hermetically sealed body formed by pasting together two plate-shaped bodies 21A and 21B made of metal or other rigid material by caulking or welding, with the inner surfaces of the plates facing each other. It is a hollow disk body with a structure, and a diaphragm 22 made of a rubber elastic plate or a bellow-shaped metal plate is incorporated as a reciprocating member for gas compression so that the inner space is divided into two in the flat direction. . 23 and 24 are reinforcing plates that sandwich the central portion of the diaphragm 22 from both sides to prevent deformation of the central portion and serve as a mounting base for the piston rod 28 to give the diaphragm 22 swing in the membrane surface direction. Both levers are fastened together by rivets or the like. 27 is a flexible joint for connecting one end of the piston rod 28 to the reinforcing plate 24, and 29 is for airtightly sealing the gap in the insertion hole of the piston rod 28 bored in the dish-shaped body 21B constituting the pump housing wall. of,
It is a bellows-shaped packing made of rubber elastic material.
上記のごとくして1組のポンプのための中空円盤状ポン
プハウジングの内空部をダイヤフラム22によってダイ
ヤフラムの揺動方向に気密的に2分割させて形成された
各独立した空間25と26には、それぞれ気体の吸入口
25Aまたは26Aと吐出口25Bまたは26Bを設け
ている。そして気体冷凍サイクルの圧縮機となる一方の
ポンプのシリンダ室25の吐出口25Bは、第2図に描
かれている様に気体配管としての連通路13aの途中に
介在させた放熱用熱交換器13を経て、気体冷凍サイク
ルの膨張機となる他方のポンプのシリンダ室26の吸入
口26Aに連なっている。また膨張機としてのシリンダ
室26の吐出口26Bは、第2図にみられる様に気体配
管としての連通路11aをたどって冷凍室11の内側に
形成させである空気吐出口18に連なり、さらに冷凍室
11の内側に開口している内部の収納物品と熱交換を行
なって暖気となった空気を吸入する空気吸入口17、お
よび連通路11aを経て圧縮機としてのシリンダ室25
の吸入口25Aへ連なっている。As described above, the inner space of the hollow disc-shaped pump housing for one set of pumps is airtightly divided into two by the diaphragm 22 in the swinging direction of the diaphragm, and each of the independent spaces 25 and 26 is , are provided with a gas inlet 25A or 26A and a gas outlet 25B or 26B, respectively. The discharge port 25B of the cylinder chamber 25 of one of the pumps serving as the compressor of the gas refrigeration cycle is connected to a heat exchanger for heat dissipation interposed in the middle of the communication path 13a as gas piping, as shown in FIG. 13, it is connected to the suction port 26A of the cylinder chamber 26 of the other pump, which serves as the expander of the gas refrigeration cycle. Further, as shown in FIG. 2, the discharge port 26B of the cylinder chamber 26 as an expander is connected to the air discharge port 18 formed inside the freezer compartment 11 by following the communication path 11a as a gas pipe. An air intake port 17 that is open to the inside of the freezer compartment 11 and exchanges heat with the stored items inside to suck in warm air, and a cylinder chamber 25 that serves as a compressor via a communication path 11a.
The air intake port 25A is connected to the air intake port 25A.
したがってこの実施例装置では、膨張機としての他方の
ポンプのシリンダ室26の吐出口26Bと圧縮機として
の一方のポンプのシリンダ室25の吸入口25Aとを結
ぶ連通路の途中には開きサイクルとしての吸熱用熱交換
手段が介在さゼられることになり、断熱箱9内に設けら
れた冷凍室11がこの開きサイクルを構成する。シリン
ダ室25の吸入口25Aと吐出口25Bにはそれぞれ逆
止弁30と31が、またシリンダ室26の吸入口26A
にはダイヤフラム22がその」二元点にまで移動した時
このダイヤフラム22の動きを受けて開弁される差圧弁
としての吸入弁32が、吐出口26Bには微圧弁として
の吐出弁33が設けられている。Therefore, in this embodiment, there is an open cycle in the middle of the communication path connecting the discharge port 26B of the cylinder chamber 26 of the other pump as an expander and the suction port 25A of the cylinder chamber 25 of one pump as the compressor. A heat exchange means for absorbing heat is interposed, and the freezer compartment 11 provided in the heat insulating box 9 constitutes this opening cycle. Check valves 30 and 31 are provided at the inlet port 25A and the outlet port 25B of the cylinder chamber 25, respectively, and the inlet port 26A of the cylinder chamber 26 is provided with check valves 30 and 31, respectively.
is provided with a suction valve 32 as a differential pressure valve that is opened in response to the movement of the diaphragm 22 when the diaphragm 22 moves to the dual point, and a discharge valve 33 as a micro-pressure valve is provided in the discharge port 26B. It is being
40はダイヤフラム22を揺動させるためのピストンロ
ッド28の駆動用モータ、42はその出力軸41に嵌着
させた冷却仕事回収用のハスミ車、43と44はクラン
ク機構を構成する一組の歯車であって任意の周囲をもっ
てピストンロッド28に往復動を行わセる。45ばピス
トンピンである。40 is a motor for driving the piston rod 28 for swinging the diaphragm 22, 42 is a helical wheel fitted on the output shaft 41 for recovering cooling work, and 43 and 44 are a set of gears forming a crank mechanism. The piston rod 28 is reciprocated with an arbitrary circumference. 45 is the piston pin.
次にこの気体冷凍機14の作動を説明する。図示しない
装置の電源スィッチが投入されると、駆動用モータ40
が起動する。駆動用モータ40の回転に伴ってクランク
機構が気体圧縮ポンプ20のダイヤフラム22に所定の
周期をもって揺動運動を起こさせるので、気体(この場
合は空気)圧縮機として働く一方のポンプのシリンダ室
25と気体膨張機として働く他方のポンプのシリンダ室
26とは交互に圧縮工程と膨張工程をたどらされる。シ
リンダ室26に設けられた吸入弁32と吐出弁33の作
動の有様は、ダイヤフラム22がシリンダ室26の上死
点にまで移動すると、このダイヤフラム22の動きに押
されることによって吸入弁32が開弁する。次いでダイ
ヤフラム22が下死点に向けて反転移動する途中で上記
の押圧力から解放された吸入弁32は閉弁付勢スプリン
グによって閉弁される。ダイヤフラム22が下死点に達
した時、シリンダ室26内の圧力は開きサイクルを構成
する吸熱用熱交換手段としての、断熱箱9内の冷凍室1
1とほぼ同一にまで低下するので、微圧弁としての吐出
弁33が開弁される。Next, the operation of this gas refrigerator 14 will be explained. When the power switch of the device (not shown) is turned on, the drive motor 40
starts. As the drive motor 40 rotates, the crank mechanism causes the diaphragm 22 of the gas compression pump 20 to swing at a predetermined period, so that the cylinder chamber 25 of one of the pumps acts as a gas (air in this case) compressor. and the cylinder chamber 26 of the other pump, which acts as a gas expander, undergoes compression and expansion strokes alternately. The operation of the suction valve 32 and discharge valve 33 provided in the cylinder chamber 26 is such that when the diaphragm 22 moves to the top dead center of the cylinder chamber 26, the suction valve 32 is pushed by the movement of the diaphragm 22. Open the valve. Next, while the diaphragm 22 reversely moves toward the bottom dead center, the suction valve 32, which is released from the above-mentioned pressing force, is closed by the valve closing biasing spring. When the diaphragm 22 reaches the bottom dead center, the pressure inside the cylinder chamber 26 opens and the freezing chamber 1 inside the insulation box 9 acts as an endothermic heat exchange means constituting a cycle.
Since the pressure decreases to almost the same as 1, the discharge valve 33 as a small pressure valve is opened.
そこで、一方のポンプの膨張工程時に、冷凍室11から
シリンダ室25内に吸入された空気は次の圧縮工程にお
いて高温高圧状態となり、吐出口25Bから放熱用熱交
換器13に向げて送り出される。放熱用熱交換器13に
よって冷やされた高圧空気は開かれた吸入弁32を通っ
てシリンダ室26内に流入し、ダイヤフラノ、22の後
退勤に伴って断熱膨張することによって、ダイヤフラム
22の作動に消費された動力の一部を回収させつつ冷却
されて常圧に戻り、開かれている吐出弁33からダイヤ
フラム22の次の前進動に伴われて冷凍室11に向けて
押し出され、この冷気の保有冷熱によって冷凍室11内
が冷やされる。逆に冷凍室ll内の保有温熱を伝えられ
て温められた流入空気は一方のポンプの吸入工程におい
て再びシリンダ室25内に吸入され、以後この様なサイ
クルが反復して冷凍室11内は装置の熱交換能力の限度
内において次第に冷却されていく。Therefore, during the expansion process of one pump, the air sucked into the cylinder chamber 25 from the freezer compartment 11 becomes high temperature and high pressure in the next compression process, and is sent out from the discharge port 25B toward the heat exchanger 13 for heat radiation. . The high-pressure air cooled by the heat exchanger 13 for heat radiation flows into the cylinder chamber 26 through the opened intake valve 32 and expands adiabatically as the diaphragm 22 moves backward, thereby causing the diaphragm 22 to operate. The cold air is cooled and returned to normal pressure while recovering part of the power consumed by the cold air, and is pushed out from the opened discharge valve 33 toward the freezing compartment 11 with the next forward movement of the diaphragm 22. The inside of the freezer compartment 11 is cooled by the retained cold heat. Conversely, the incoming air, which has been warmed by being transferred with the heat retained in the freezer compartment 11, is sucked into the cylinder chamber 25 again in the suction process of one of the pumps, and thereafter, such a cycle is repeated, and the inside of the freezer compartment 11 is heated by the equipment. It is gradually cooled within the limits of its heat exchange capacity.
従って第1図において冷蔵室10内を例えば−定温度O
″Cに制御すると、空気サイクルの気体冷凍機14の放
熱用熱交換器13ばO′Cの外気と熱交換することにな
り、冷凍室II内の温度は上記の気体冷凍機14の作用
により冷蔵室10内の温度より低い温度(例えば−20
°C)に制御することができる。Therefore, in FIG. 1, the inside of the refrigerator compartment 10 is maintained at a constant temperature
When controlled to ``C'', the heat exchanger 13 of the gas refrigerator 14 in the air cycle exchanges heat with the outside air of O'C, and the temperature in the freezer compartment II is controlled by the action of the gas refrigerator 14. A temperature lower than the temperature inside the refrigerator compartment 10 (for example, -20
°C).
第4図、第5図にそれぞれ本発明の空気冷凍方式と従来
の技術(ダンパ方式、FIR方式、電子冷凍方式)の温
度変動幅−冷凍室11内温度特性。FIG. 4 and FIG. 5 show the temperature fluctuation range vs. temperature characteristics inside the freezing chamber 11 of the air refrigeration method of the present invention and the conventional technology (damper method, FIR method, electronic refrigeration method), respectively.
効率−冷凍室11内温度特性を示す。曲線A、 BC
,Dはそれぞれ空気冷凍方式、ダンパ方式、FIR方式
、電子冷凍方式の特性を示す。なお、第4図1第5図に
おいて、冷蔵室10内温度を5=0(’C)に設定し、
冷凍室11内温度はS(”C)以下で制御した時の特性
を写している。The efficiency-temperature characteristics inside the freezer compartment 11 are shown. Curve A, BC
, D indicate the characteristics of the air refrigeration method, damper method, FIR method, and electronic refrigeration method, respectively. In addition, in FIG. 4, FIG. 1, and FIG. 5, the temperature inside the refrigerator compartment 10 is set to 5=0 ('C),
The characteristics are shown when the temperature inside the freezer compartment 11 is controlled to be below S ("C).
第4図から温度変動幅の面では空気冷凍方式と電子冷凍
方式は冷凍室11内の温度を低温にしていってもあまり
効果がなく、他の2方式とくらべて優れているのがわか
る。また第5項から冷凍室11内の温度を低温にしてい
っても空気冷凍方式があまり効果が悪くならず、他の3
方式とくらべて優れているのがわかる。以上により、温
度変動幅、効率の面で空気冷凍方式が総合的に有利であ
るといえる。From FIG. 4, it can be seen that in terms of temperature fluctuation range, the air refrigeration method and the electronic refrigeration method do not have much effect even if the temperature inside the freezer compartment 11 is lowered, and are superior to the other two methods. Also, from Section 5, even if the temperature inside the freezer compartment 11 is lowered, the effectiveness of the air refrigeration method does not deteriorate much, and the other 3
It can be seen that this method is superior to the other methods. From the above, it can be said that the air refrigeration method is comprehensively advantageous in terms of temperature fluctuation range and efficiency.
こごで、第5図の特性を再度考察すると、冷蔵室10と
冷凍室11の温度が近いときはダンパ方式、FIR方式
は効率が優れている。L配点を考慮して、次に第6図に
第2実施例の全体構成図を示す。第1実施例において、
気体冷凍614本体および駆動機構および放熱用熱交換
器13も冷蔵室10内に配設する構造であったが、第2
実施例では放熱用熱交換器13のみを冷蔵室10内に配
置し、気体冷凍機14および駆動機構は断熱箱9の外に
配設されている。なお放熱用熱交換器13は第1実施例
同様配管構造である。また送風機15を設置し、冷蔵室
10内を強制対流さゼることによって放熱用熱交換器1
3の熱交換能力を促進させている。また、冷凍室11に
おいては、空気吐出口18を空気吸入口17より下部に
配設することにより、効果的な冷気の流通経路を実現し
ている。また仕切り板12にダンパ16が設けられてい
る。また、50は冷蔵室10内の温度T1を検出するサ
ーミスタ、51は冷凍室11内の温度T2を検出するサ
ーミスタ、54.55はそれぞれ気体冷凍機14および
送風機15作動用リレー56はダンパ16駆動用アクチ
ユエータ、57はパイロットランプ、58は電源、53
は作動スイッチ、52はダンパ16および送風機15を
制御するマイクロコンピュータ等から成る制御装置であ
る。Now, considering the characteristics shown in FIG. 5 again, when the temperatures of the refrigerator compartment 10 and the freezing compartment 11 are close, the damper method and the FIR method are superior in efficiency. Taking the L point distribution into consideration, FIG. 6 shows an overall configuration diagram of the second embodiment. In the first embodiment,
The main body of the gas refrigerator 614, the drive mechanism, and the heat exchanger 13 for heat radiation were also arranged in the refrigerator compartment 10, but the second
In the embodiment, only the heat exchanger 13 for heat radiation is placed inside the refrigerator compartment 10, and the gas refrigerator 14 and the drive mechanism are placed outside the heat insulating box 9. Note that the heat exchanger 13 for heat radiation has a piping structure similar to the first embodiment. In addition, a blower 15 is installed and forced convection is carried out inside the refrigerator compartment 10 to create a heat exchanger 1 for heat dissipation.
It promotes the heat exchange ability of 3. Furthermore, in the freezer compartment 11, the air discharge port 18 is disposed below the air intake port 17, thereby realizing an effective cold air distribution path. Further, a damper 16 is provided on the partition plate 12. Further, 50 is a thermistor for detecting the temperature T1 in the refrigerator compartment 10, 51 is a thermistor for detecting the temperature T2 in the freezing compartment 11, and 54.55 is a relay 56 for operating the gas refrigerator 14 and the blower 15, respectively, for driving the damper 16. actuator, 57 is a pilot lamp, 58 is a power supply, 53
52 is a control device consisting of a microcomputer and the like that controls the damper 16 and the blower 15.
次に制御装置52の演算処理を示す第7図のフローチャ
ートを用いて、ダンパ16および送風機15の制御を説
明する。作動スイッチ53を投入すると制御装置52を
含む各部電気回路が作動状態となり、制御装置52はス
テップ701にてその演算処理を開始する。ステップ7
02でリレー54をONさせ気体冷凍機14の作動を開
始させる。次のステップ703ではアクチュエータ56
ヘダンパ16を開放させる指令信号を発生する。Next, the control of the damper 16 and the blower 15 will be explained using the flowchart of FIG. 7 showing the arithmetic processing of the control device 52. When the activation switch 53 is turned on, each electric circuit including the control device 52 is activated, and the control device 52 starts its calculation process in step 701. Step 7
At 02, the relay 54 is turned on to start the operation of the gas refrigerator 14. In the next step 703, the actuator 56
A command signal to open the head damper 16 is generated.
従って、アクチュエータ56はダンパ16を開放させ、
冷凍室11と冷蔵室10は連通ずる。また次のステップ
704ではリレー55をONさせる。Therefore, the actuator 56 opens the damper 16,
Freezer compartment 11 and refrigerator compartment 10 communicate with each other. In the next step 704, the relay 55 is turned on.
従って、送風機15が作動し、冷蔵室10内の空気を強
制対流させて、気体冷凍機14の放熱用熱交換器13の
熱交換を促進させる。Therefore, the blower 15 operates to force convection of the air in the refrigerator compartment 10 to promote heat exchange in the heat exchanger 13 for heat radiation of the gas refrigerator 14.
次のステップ705において、サーミスタ50および5
1からの検出信号によって冷蔵室10冷凍室II内の温
度T 1. T 2の大小比較をする。In the next step 705, the thermistors 50 and 5
The temperature T in the refrigerator compartment 10 and the freezer compartment II is determined by the detection signal from 1. Compare the size of T2.
冷蔵室10内より冷凍室11内の方が低温であるとき、
すなわちT、>72のときステップ706へ進み、ステ
ップ706ではアクチュエータ56を駆動させてダンパ
16を閉状態とし、次のステップ707へ進む。一方、
ステップ705の判定がTI>T2を満たさないときダ
ンパ16しま開状態(ステップ709)にして、送風機
15は作動状態(ステップ710)&ごしてステップ7
05へ戻る。When the temperature inside the freezer compartment 11 is lower than that inside the refrigerator compartment 10,
That is, when T>72, the process proceeds to step 706, in which the actuator 56 is driven to close the damper 16, and the process proceeds to the next step 707. on the other hand,
If the judgment in step 705 does not satisfy TI>T2, the damper 16 is set to the open state (step 709), and the blower 15 is set to the operating state (step 710) & then step 7
Return to 05.
ステップ707ではサーミスタ51が検出した冷凍室l
ll湿温度2が目標温度′r、に達したか否かを判定す
る。冷凍室11内温度T2が目標温度TA以下のとき、
ステップ707の判定はY IE Sとなり、ステップ
70Bで送風[15の運転をやめて、ステップ705へ
戻る。一方ステップ707の判定がNOlずなわち目標
温度TAまで冷凍室11内が冷却されていないときは、
ステップ711へ進み、送風機15を作動状態にしてス
テップ707へ戻る。すなわち、冷蔵室1oおよび冷凍
室11の室内温度を比較し、冷凍室II側の温度の方が
低くなれば、ダンパ16を閉じ、さらに冷凍室11内温
度が目標温度TAより低くなれば送風機15は作動をや
めて、気体冷凍1!114は定常運転をする。In step 707, the freezer compartment l detected by the thermistor 51
It is determined whether or not the humidity temperature 2 has reached the target temperature 'r. When the temperature T2 inside the freezer compartment 11 is below the target temperature TA,
The determination in step 707 is YIE S, and in step 70B, the operation of the air blower [15 is stopped, and the process returns to step 705. On the other hand, if the determination in step 707 is NOl, that is, the inside of the freezer compartment 11 has not been cooled to the target temperature TA,
The process advances to step 711, where the blower 15 is activated, and the process returns to step 707. That is, the indoor temperatures of the refrigerator compartment 1o and the freezer compartment 11 are compared, and if the temperature in the freezer compartment II side is lower, the damper 16 is closed, and if the temperature in the freezer compartment 11 is lower than the target temperature TA, the blower 15 is closed. stops operating, and gas refrigeration 1!114 resumes steady operation.
次に第8図に作動スイッチ53投入から、冷凍室11内
の温度T2が目標温度TAになるまでの時間経過をグラ
フに示す。第8図において曲線Eはダンパ16が無い場
合の特性、曲線Fはダンパ16を設けて上記の制御を行
った場合の特性である。第8図よりダンパ16を設けた
方のが冷凍室11内の温度をすみやかに目標温度TAに
安定させることができることがわかる。Next, FIG. 8 is a graph showing the elapsed time from when the operating switch 53 is turned on until the temperature T2 in the freezer compartment 11 reaches the target temperature TA. In FIG. 8, curve E shows the characteristics when the damper 16 is not provided, and curve F shows the characteristics when the damper 16 is provided and the above control is performed. It can be seen from FIG. 8 that by providing the damper 16, the temperature inside the freezer compartment 11 can be quickly stabilized at the target temperature TA.
なお、上記第1および第2実施例において、第1の空間
は冷蔵室10.第2の空間は冷凍室11第1の冷却手段
は冷凍サイクルの蒸発器7.第2の冷却手段は気体冷凍
機14.放熱用熱交換手段は放熱用熱交換器13である
。また、第1および第2の温度検出手段はそれぞれザー
ミスタ50゜51、連通手段はダンパ16.連通制御手
段は制御装置52.所定レベルばOoCである。Note that in the first and second embodiments described above, the first space is the refrigerator compartment 10. The second space is the freezer compartment 11. The first cooling means is the evaporator 7 of the refrigeration cycle. The second cooling means is a gas refrigerator 14. The heat exchange means for heat radiation is a heat exchanger 13 for heat radiation. The first and second temperature detection means are thermistors 50 and 51, respectively, and the communication means is a damper 16. The communication control means is the control device 52. The predetermined level is OoC.
なお、上記第2実施例では所定レベルをOoCとしてい
るが、これは例えば−1°Cでもよい。Note that in the second embodiment, the predetermined level is OoC, but it may be, for example, -1°C.
なお、上記種々の実施例において仕切り板12の位置を
任意に設定できるようにして、冷凍室11内の容積を収
納物品の形状に合わせて任意に変えられるようにしたも
のもよい。In addition, in the various embodiments described above, the position of the partition plate 12 may be set arbitrarily, so that the volume inside the freezer compartment 11 can be arbitrarily changed according to the shape of the stored articles.
また、上記第1実施例において仕切り板12および気体
冷凍機14を脱着可能とするようにしたものもよい。こ
のものは、使用目的に応じて多温度帯を構成できるとい
う利点がある。Further, in the first embodiment, the partition plate 12 and the gas refrigerator 14 may be made detachable. This product has the advantage of being able to configure multiple temperature zones depending on the purpose of use.
また、本発明を車両用の簡易な多室温度制御に用いる場
合、従来のFIR方式とあわせて、冷房冷蔵〜冷凍の多
温度帯を構成することができろ。Furthermore, when the present invention is used for simple multi-room temperature control for a vehicle, it can be used in conjunction with the conventional FIR method to configure multiple temperature zones from cooling and refrigeration to freezing.
−例として第7図にその概略構成図を示す。なお第7図
において7は冷房用蒸発器、7′は冷蔵用蒸発器、19
Aは電気式制御弁、19Bは逆止弁である。- As an example, a schematic configuration diagram thereof is shown in FIG. In Fig. 7, 7 is a cooling evaporator, 7' is a refrigeration evaporator, and 19 is a cooling evaporator.
A is an electric control valve, and 19B is a check valve.
〔発明の効果〕
以上述べたように請求項1による発明においては、第2
の空間内の冷却には第2の空間内の気体を断熱圧縮した
後に断熱膨張させて冷却するようにした第2の冷却手段
を用いており、この冷却過程において前記断熱圧縮する
ことで昇温した気体を冷却するために設けられる前記第
2の冷却手段の前記放熱用熱交換手段を第1の冷却手段
によって冷却される第1の空間内に前記第1の冷却手段
と離れた位置に配設ず名ようにしているので、多温度帯
を構成する上でレイアウト上の制約をうけることがない
という優れた効果がある。[Effect of the invention] As stated above, in the invention according to claim 1, the second
A second cooling means is used to cool the space in which the gas in the second space is adiabatically compressed and then adiabatically expanded.In this cooling process, the adiabatic compression causes the temperature to rise. The heat exchange means for heat dissipation of the second cooling means provided for cooling the gas is arranged in a first space cooled by the first cooling means at a position apart from the first cooling means. Since the first name is the same, there is an excellent effect that there are no restrictions on the layout when configuring a multi-temperature zone.
さらに、請求項2による発明においては、少なくとも第
2の空間内の温度が第1の空間内の温度よりも所定レベ
ル以上であるときは、第2の空間と第1の空間を連通さ
せるようにしているので、第2の空間内を早い時点で第
1の空間内の温度よりも低い目標温度に安定させること
ができるという優れた効果がある。Furthermore, in the invention according to claim 2, at least when the temperature in the second space is higher than the temperature in the first space by a predetermined level or more, the second space and the first space are communicated with each other. Therefore, there is an excellent effect that the temperature in the second space can be stabilized at a target temperature lower than the temperature in the first space at an early point in time.
第1図は本発明の第1実施例を示す全体構成図、第2図
は第1図の気体冷凍機の構成図、第3図は気体冷凍機の
構造を示す図、第4図は温度変動幅冷凍室内温度の特性
図、第5図は効率−冷凍室内温度の特性図、第6図は本
発明の第2実施例を示す全体構成図、第7図は第2実施
例において制御装置の制御を示すフローチャート、第8
図は第2実施例の作動説明に供する特性図、第9図は本
発明を第3実施例を示す概略構成図である。
7・・・蒸発器、13・・・放熱用熱交換器、14・・
・気体冷凍機、9・・・断熱箱、10・・・冷蔵室、1
1・・・冷凍室、12・・・仕切り板、15・・・送風
機、16・・・ダンパ、52・・・制御装置。Figure 1 is an overall configuration diagram showing the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of the gas refrigerator shown in Figure 1, Figure 3 is a diagram showing the structure of the gas refrigerator, and Figure 4 is a temperature FIG. 5 is a characteristic diagram of the temperature in the freezing room with a fluctuation range. FIG. 5 is a characteristic diagram of the efficiency-temperature in the freezing room. FIG. 6 is an overall configuration diagram showing the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing the control device in the second embodiment. Flowchart showing control of 8th
The figure is a characteristic diagram for explaining the operation of the second embodiment, and FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing the third embodiment of the present invention. 7... Evaporator, 13... Heat radiation heat exchanger, 14...
・Gas refrigerator, 9...Insulation box, 10...Refrigerating room, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Freezer room, 12... Partition plate, 15... Blower, 16... Damper, 52... Control device.
Claims (2)
の空間を保持する断熱箱体と、 (b)前記第1の空間内を冷却する第1の冷却手段と、 (c)前記第2の空間内の気体を吸入して断熱圧縮し、
圧縮により昇温した前記気体を冷やすための放熱用熱交
換手段を有し、この放熱用熱交換手段によって冷やされ
た前記気体を断熱膨張させてさらに降温して前記第2の
空間内に吐出し前記第2の空間内を冷却する第2の冷却
手段とを具備し、前記第2の冷却手段のうち少なくとも
前記放熱用熱交換手段を前記第1の空間内に、前記第1
の冷却手段から離れた位置に配設することを特徴とする
冷凍冷蔵装置。(1) (a) At least two first and second
(b) a first cooling means for cooling the inside of the first space; (c) adiabatically compressing the gas in the second space;
It has a heat radiating heat exchange means for cooling the gas whose temperature has risen due to compression, and the gas cooled by the heat radiating heat exchange means is adiabatically expanded to further lower its temperature and discharged into the second space. a second cooling means for cooling the inside of the second space, and at least the heat exchange means for heat radiation of the second cooling means is provided in the first space;
A freezing and refrigerating device characterized in that it is arranged at a location away from a cooling means.
検出する第1,第2の温度検出手段と、 前記第1および第2の空間を連通する連通手段と、 前記第2の温度検出手段にて検出した前記第2の空間内
の温度が前記第1の温度検出手段にて検出した前記第1
の空間内の温度より所定レベル以上であるときは前記連
通手段によって前記第1および第2の空間を連通させる
連通制御手段とを備えることを特徴とする請求項1記載
の冷凍冷蔵装置。(2) first and second temperature detection means for detecting the temperatures in the first and second spaces, respectively; communication means for communicating the first and second spaces; and the second temperature detection means. The temperature in the second space detected by the means is equal to the temperature detected by the first temperature detection means.
2. The freezing and refrigerating apparatus according to claim 1, further comprising communication control means for causing the first and second spaces to communicate with each other by the communication means when the temperature in the space is higher than a predetermined level.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7269189A JPH02251074A (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Refrigerating cold storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7269189A JPH02251074A (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Refrigerating cold storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02251074A true JPH02251074A (en) | 1990-10-08 |
Family
ID=13496644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7269189A Pending JPH02251074A (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Refrigerating cold storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02251074A (en) |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP7269189A patent/JPH02251074A/en active Pending
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