JPH04356677A - 蓄冷式冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は蓄冷式冷蔵庫の冷凍サ
イクルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の蓄冷式冷蔵庫は、庫内に設けられ
た蓄冷槽の蓄冷剤中に蓄冷用蒸発器を備え、圧縮機の冷
凍能力に余裕がある夜間や早朝或は特別割引電気料金が
適用される時間帯に蓄冷用蒸発器に冷媒を流して蓄冷剤
を冷却して蓄冷し、急速冷却が必要なときや特別割引料
金非適用時間帯に蓄えられた冷気を放出するようになさ
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の蓄冷用
冷蔵庫のように、蓄冷時には蓄冷用蒸発器に冷媒を流す
が放冷は蓄冷槽の表面から行うだけで、蓄冷用蒸発器に
は冷媒を流さない方法では、放冷によって蓄冷用蒸発器
に付着した氷が外表面から解けている途中で蓄冷運転モ
ードに復帰すると、蓄冷用蒸発器付近に残在する氷がブ
ロック化し、氷を介して蓄冷剤を冷却することになり、
Ｑ　　：凍結の理論的熱量ｋｃａｌ／ｈ、　　ｔ１　：
初めの温度　　℃ Ｃ１　：水の比熱　　ｋｃａｌ／ｋｇ℃、　　　　ｔ２
　：終わりの温度　　℃ Ｃ２　：氷の比熱　　ｋｃａｌ／ｋｇ℃、　　　　Ｇ　
　：対象とする水の重量ｋｇとすると、 水の場合、Ｑ＝Ｇ×Ｃ１（ｔ１−ｔ２）　　→　　　　
１ｋｃａｌ／ｋｇ℃ 氷の場合、Ｑ＝Ｇ×Ｃ２（ｔ１−ｔ２）　　→０．５ｋ
ｃａｌ／ｋｇ℃ となって、蓄冷剤（主剤は水）を冷却する能力は半分に
なる。従って、冷却効率及びスピードが低下するという
問題があった。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであって、四方切換弁、三方切換弁、二
つのキャピラリーチューブを設けて冷媒回路を切換え、
解氷・冷却運転モード時にはキャピラリーチューブを通
らない冷媒を蓄冷用蒸発器に流して、この蓄冷用蒸発器
に付着した氷を蒸発器の内側からも解かすようにした蓄
冷式冷蔵庫を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明は、冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて、凝縮器と
主蒸発器との間に四方切換弁と、庫内に設けられた放熱
フィンと蓄冷剤とを備えた蓄冷剤槽内を通る蓄冷用蒸発
器と、逆止弁と、三方切換弁とを設け、また、上記四方
切換弁の未接続口の一つと上記蓄冷用蒸発器の流入口と
の間に第一のキャピラリーチューブを設け、更に、上記
四方切換弁の残りの未接続口と上記三方切換弁の未接続
口とを結ぶバイパス回路を設けると共に、前記三方切換
弁の未接続口と上記主蒸発器の流入口との間に第二のキ
ャピラリーチューブを設け、上記四方切換弁と三方切換
弁の操作により冷媒回路を、上記第一のキャピラリーチ
ューブと蓄冷用蒸発器及び主蒸発器とを通る蓄冷・冷却
運転回路と、上記蓄冷用蒸発器と第二のキャピラリーチ
ューブ及び主蒸発器とを通る解氷・冷却運転回路と、上
記四方切換弁からバイパス回路と第二のキャピラリーチ
ューブ及び主蒸発器とを通る冷却専用運転回路の３通り
に切換え、庫内の冷却をしながら蓄冷用蒸発器の解氷を
行うようにしたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】上記構成において、蓄冷用蒸発器に凝縮器を出
てキャピラリーチューブを通らない温かい冷媒を直接流
すことにより、蓄冷用蒸発器に付着した氷を蒸発器の内
側から解氷し、氷のブロック化を防止して、蓄冷時の伝
熱効率及び冷却スピードの低下を防止する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて詳述する。

【０００８】図１は本発明の一実施例の蓄冷式冷蔵庫の
縦断面図と模式化した冷凍サイクルを組み合わせた図、
図２は図１の冷凍サイクルだけを示した図である。　　
図１及び図２において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は
四方切換弁、４は第一のキャピラリーチューブ、５は三
方切換弁、６は第二のキャピラリーチューブ、７は蓄冷
用蒸発器、８は表面に放熱フィンが設けられ内部に蓄冷
剤９が充填された蓄冷槽である。上記凝縮器２の流出側
は四方切換弁３の流入側接続口に接続され、上記四方切
換弁３の流出側接続口は蓄冷用蒸発器７の流入口に接続
されている。上記第一のキャピラリーチューブの流入側
は上記四方切換弁３の未接続口の一つに接続され、流出
側は四方切換弁３の流出側接続口と上記蓄冷用蒸発器７
の流入口との間に接続されている。

【０００９】上記蓄冷用蒸発器７は、上記蓄冷槽の蓄冷
剤９中を通過して蓄冷剤９との間で熱交換するようにな
っており、この蒸発器７の流出口は逆止弁１０を介して
上記三方切換弁５の流入側接続口に接続されている。

【００１０】そして、上記三方切換弁５の流出側接続口
は主蒸発器１１の流入口に接続され、この主蒸発器１１
の流出口は圧縮機１の吸込口に接続されている。

【００１１】一方、上記四方切換弁３の残りの未接続口
と上記三方切換弁５の未接続口との間には、バイパス回
路２０が設けられると共に、上記三方切換弁５の未接続
口と上記主蒸発器１１の流入口との間には第二のキャピ
ラリーチューブが設けられている。

【００１２】１２は冷蔵庫本体であり、その全面開口部
を覆う扉１３が取着されている。上記冷蔵庫本体１２奥
面には、上記主蒸発器１１と冷気循環用ファン１４及び
主蒸発器側ダンパー１６が取着されると共に冷気通路が
形成されている。そして、上記冷蔵庫本体１２の天面に
は、上記蓄冷槽８及び蓄冷用蒸発器側ダンパー１５が取
着されると共に冷気通路が形成されている。１７は庫内
サーモ、１８は制御回路、１９は蓄冷サーモである。

【００１３】次に本発明の動作について説明する。

【００１４】図３は本発明の一実施例である蓄冷式冷蔵
庫の蓄冷・冷却運転モード時の冷媒経路を示す図、図４
は同解氷・冷却運転モード時の冷媒経路を示す図、図５
は同冷却専用運転モード時の冷媒回路を示す図である。

【００１５】上記構成において、蓄冷・冷却運転モード
時は図３に示すように、圧縮機１から吐出された冷媒は
凝縮器２にて放熱し、冷却されて液化し、四方切換弁３
を経由して第一のキャピラリーチューブ４で設定温度に
等しい圧力まで減圧され、蓄冷用蒸発器７内で周囲の蓄
冷剤９より熱を奪って蒸発する。蒸発を続ける気液混合
の冷媒は逆止弁１０と三方切換弁５を経て、更に主蒸発
器１１内で蒸発して主蒸発器の熱を奪った後、圧縮機１
に戻る。したがって、蓄冷剤９と庫内の両方を冷却する
。この蓄冷剤９としては、例えば塩化カリウム、アニリ
ン、プロモフォルム、エタノール等の３成分共融混合系
の物質がある。そして、温度センサ（図示せず）がこの
蓄冷剤９が凍結温度（例えばー２０〜ー２５℃）になっ
たことを検知すれば蓄冷・冷却運転を中止する。　　そ
して、解氷・冷却運転モード時は図４に示すように、凝
縮器２を出た冷媒は四方切換弁３が制御回路１８の指示
により切り換えられているため、第一のキャピラリーチ
ューブ４を通らず、直接蓄冷用蒸発器７に流れる。この
冷媒はキャピラリーチューブで絞られていないため、蓄
冷用蒸発器７に入ったときに減圧されておらず、従って
冷媒は殆ど蒸発しないため周囲の熱を奪うことはない。 反対に冷媒の温度は室温より高いため、蓄冷用蒸発器７
に付着した氷を内側から解かす。そして、冷媒は蓄冷剤
９の融解潜熱で過冷却された後主蒸発器１１に入るため
、ちょうど氷の融解潜熱で冷媒が過冷却されたエンタル
ピー分だけ冷凍能力が増加することになる。そして、蓄
冷剤９の温度変化を温度センサで検知し、蓄冷剤９の温
度が設定値以上になれば解氷・冷却運転を中止し、蓄冷
・冷却運転または冷却専用運転モードに移る。

【００１６】また、冷却専用運転モードの時は図５に示
すように、凝縮器２を出た冷媒は蓄冷用蒸発器７や三方
切換弁５をバイパスし、バイパス回路２０と第二のキャ
ピラリーチューブ６を経由して主蒸発器１１に流れる。 従って、冷媒は第二のキャピラリーチューブ６で設定温
度に等しい圧力まで減圧され、主蒸発器１１内で主蒸発
器即ち冷蔵庫内の熱を奪って蒸発する。

【００１７】次に庫内の温度制御の具体的方法について
説明する。

【００１８】図６は本発明の一実施例である蓄冷式冷蔵
庫において、蓄冷剤だけを用いて冷却運転する場合のダ
ンパーの動作状態を示す図、図７は本発明の一実施例で
ある蓄冷式冷蔵庫において、蓄冷剤を用いずに冷却運転
する場合のダンパーの動作状態を示す図である。

【００１９】蓄冷剤９が凍結して蓄冷が完了し、特別割
引電気料金の適用時間帯が終了し、冷却能力があまり要
求されないときは、図６に示すように、冷力があまり必
要でないため主蒸発器側ダンパー１６が閉じられ、蓄冷
用蒸発器側ダンパー１５を開成し、冷気循環用ファン１
４によって庫内空気を上記ダンパー１５から吸い込み、
蓄冷槽８の周囲を通って上記ファン１４前面開口から吹
き出し庫内を循環させる。そして、庫内温度が設定温度
の下限値よりさらに低くなれば上記ダンパー１５を閉じ
ると共に、ファン１４も停止する。

【００２０】一方、蓄冷剤９に蓄冷できていないときや
蓄冷中のとき、或は、蓄冷は完了しているが特別割引電
気料金の適用時間帯で圧縮機を運転した方が経済的に有
利なときは、図７に示すように、蓄冷用蒸発器側ダンパ
ー１５を閉じて主蒸発器側ダンパー１６を開閉し、冷気
循環用ファン１４をＯＮ／ＯＦＦして庫内温度の制御を
行う。

【００２１】そして、急速冷凍や品物が庫内に多量に収
容されて大きな冷却能力が要求され、蓄冷が完了してい
るときや解氷・冷却運転モードのときは、図示していな
いが両方のダンパー１５，１６を開いて冷却することは
いうまでもない。

【００２２】

【発明の効果】本発明の蓄冷式冷蔵庫は以上のように構
成されたものであるので、四方切換弁と三方切換弁とを
操作して、蓄冷・冷却、解氷・冷却及び冷却専用の運転
モードに切換え、庫内を冷却しながら蓄冷用蒸発器に付
着した氷を蒸発器の内側から解かしてブロック化を防止
し、冷却効率及び冷却スピードの低下を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の蓄冷式冷蔵庫の縦断面図と
模式化した冷凍サイクルを組み合わせた図である。

【図２】図１の冷凍サイクルを示した図である。

【図３】本発明の一実施例である蓄冷式冷蔵庫の蓄冷・
冷却運転モード時の冷媒回路を示す図である。

【図４】本発明の一実施例である蓄冷式冷蔵庫の解氷・
冷却運転モード時の冷媒回路を示す図である。

【図５】本発明の一実施例である蓄冷式冷蔵庫の冷却専
用運転モード時の冷却回路を示す図である。

【図６】本発明の一実施例である蓄冷式冷蔵庫において
、蓄冷剤だけを用いて冷却運転する場合のダンパーの動
作状態を示す図である。

【図７】本発明の一実施例である蓄冷式冷蔵庫において
、蓄冷剤を用いずに冷却運転する場合のダンパーの動作
状態を示す図である。

【符号の説明】

１　　圧縮機 ２　　凝縮器 ３　　四方切換弁 ４　　第一のキャピラリーチューブ ５　　三方切換弁 ６　　第二のキャピラリーチューブ ７　　蓄冷用蒸発器 ８　　蓄冷槽 １１　　主蒸発器 ２０　　バイパス回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて、凝縮器と
   主蒸発器との間に四方切換弁と、庫内に設けられた放熱
   フィンと蓄冷剤とを備えた蓄冷槽内を通る蓄冷用蒸発器
   と、逆止弁と、三方切換弁とを設け、また、上記四方切
   換弁の未接続口の一つと上記蓄冷用蒸発器の流入口との
   間に第一のキャピラリーチューブを設け、更に、上記四
   方切換弁の残りの未接続口と上記三方切換弁の未接続口
   とを結ぶバイパス回路を設けると共に、前記三方切換弁
   の未接続口と上記主蒸発器の流入口との間に第二のキャ
   ピラリーチューブを設け、上記四方切換弁と三方切換弁
   の操作により冷媒回路を、上記第一のキャピラリーチュ
   ーブと蓄冷用蒸発器及び主蒸発器とを通る蓄冷・冷却運
   転回路と、上記蓄冷用蒸発器と第二のキャピラリーチュ
   ーブ及び主蒸発器とを通る解氷・冷却運転回路と、上記
   四方切換弁からバイパス回路と第二のキャピラリーチュ
   ーブ及び主蒸発器とを通る冷却専用運転回路の３通りに
   切換え、庫内の冷却をしながら蓄冷用蒸発器の解氷を行
   うようにしたことを特徴とする蓄冷式冷蔵庫。