JPH0445750B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 貯蔵室内に補助冷却器を設け、冷却器室内には
主冷却器を設け、通常の冷却運転では主冷却器で
冷却した空気を送風機にて貯蔵室内へ循環し、食
品や製氷皿の水を速やかに冷凍する場合は補助冷
却器と主冷却器とに冷媒を流して急速冷却する方
式の冷却装置に関する。

(ロ) 従来の技術 冷凍室と冷蔵室を備え、両室間の冷却器室に収
納した冷却器で冷却した空気を、送風機にて冷凍
室から冷蔵室へ循環し、冷凍室の内壁に直冷式冷
却器を設け、両冷却器に冷媒が直列に流れるよう
にし、冷蔵室の温度で送風機の運転を制御し冷凍
室の温度で電動圧縮機も停止して冷蔵庫の運転を
停止する方式のものが実公昭54−38618号公報で
公知である。しかし冷却運転状態では両冷却器に
冷媒が常に流れる方式であり、通常の冷却運転と
急速に食品等を凍結させたい急速冷凍運転とを区
別して使用することによる経済運転を行うように
は構成されていない。

そこで本出願人は先に通常の冷却運転と急速冷
却運転とが選択できる装置を提案しており、それ
の一つとして第１図及び第２図に冷蔵庫の構造及
び冷媒回路を示している。第１図において１は例
えば所謂二温度式冷蔵庫でそれの庫内は仕切壁２
にて冷凍温度に保たれる冷凍室３と氷点よりも高
い温度に保たれる冷蔵室４とに区画形成されてい
る。５は仕切壁２と間隔を保つて上方に設けられ
た冷凍室３の底壁で仕切壁２との間に形成した冷
却室６内には主冷却器７が設置されている。８は
主冷却器７で冷却した空気を冷凍室３と冷蔵室４
とに循環させる電動送風機で冷凍室３へは送風機
８の前方から直接冷気が吐出され、又冷蔵室４へ
はダクト９を通つて降下した冷気が送出されて矢
印の如く循環する。１０は冷蔵室４の温度に応じ
てダクト９の冷蔵室４への冷気吐出口部分を開閉
するダンパ装置である。１１は電動圧縮機、１２
は凝縮器、１３は例えば２枚の金属板間に冷媒通
路を形成した所謂ロールボンド式或いは金属板に
冷媒管を熱伝導的に配設した所謂チユーブオンシ
ート式の冷却器で構成される補助冷却器で本実施
例では冷凍室３内に物品を載置する様棚状に設け
られている。

次に第２図の冷媒回路について説明する。凝縮
器１２を出た冷媒は第１キヤピラリチユーブ１７
を通過した後二方向に分岐し一方は第２キヤピラ
リチユーブ１８を経て主冷却器７へ流入し、他方
は流路制御装置としての第１二方弁１９を経て補
助冷却器１３に流入する。さて補助冷却器１３の
出口側は再び二方向に分岐し一方はバイパス管２
０として主冷却器７の出口側へ、他方は上方に屈
曲したベンド部２１ａを形成して連絡管２１とし
て主冷却器７の入口側へ接続される。２２はバイ
パス管２０に接続される第２二方弁である。この
場合、連絡管２１の管径は比較的小として適当な
流路抵抗を与えてある。ここで第２二方弁２２を
用いずバイパス管２０と連絡管２１との分岐部に
三方弁を採用しても良いが、実際には生産コスト
の面で不都合が生じる為通常三方弁は用いられな
い。さて、この構成であると、通常の冷却運転サ
イクルでは第１、第２二方弁１９，２２を閉じて
おけば、電動圧縮器１１、凝縮器１２及びキヤピ
ラリチユーブ１７，１８を通つた冷媒は主冷却器
７に流入するため、主冷却器７による冷気が電動
送風機８にて両室３，４に循環して両室は冷却さ
れる。一方主冷却器７の除霜時には、ヒータ１６
に通電されると共に第１二方弁１９を開き、第２
二方弁２２を開く事によつて、第１キヤピラリチ
ユーブ１７を経た冷媒は補助冷却器１３に流入し
そこで蒸発してバイパス管２０からアキユムレー
タ１５を経て圧縮機１１に戻る循環をする。即ち
主冷却器７の除霜中にも冷凍室３内は補助冷却器
１３によつて冷却される。次に食品や製氷皿内の
水を急速に凍結させる必要がある時にはそれらの
物品を補助冷却器１３上に載置して第１二方弁１
９を開き、第２二方弁２２を閉じることにより、
冷媒は第２キヤピラリチユーブ１８の流路抵抗に
よつて補助冷却器１３に流入して一部蒸発した後
主冷却器７に流入しそこで蒸発する様になる。こ
れによつて補助冷却器１３上の物品は補助冷却器
１３からの直接冷却と、主冷却器７からの冷風に
よる間接冷却により急速に冷却され、急速冷凍、
急速製氷が達成される。

上記の動作において電動圧縮機１１と電動送風
機８は冷凍室３の温度、或いは冷凍室３への流入
冷気温度、若しくは冷却器７の温度に応じて通電
を制御する温度調節装置にて運転が制御され、ま
た急速冷凍のときは手動スイツチやタイマーにて
通電が制御されるようになつている。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 ところで圧縮機がロータリ式の場合は圧縮機の
吐出側と吸込側が圧力分離されないので、圧縮機
の停止時に吸込側から冷却器へ高温冷媒が逆流入
する。従つて補助冷却器を冷蔵室内に設けた場合
この逆流現象が発生すると、補助冷却器の温度上
昇によつて貯蔵室内が直接加熱されてしまう不都
合が生じる。

このため、本発明では圧縮機停止時の冷却器へ
の冷媒逆流を防止するようにして冷却装置を提供
することを目的とする。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明は、冷却室内に設けた主冷却器で冷却し
た空気を送風機にて貯蔵室へ循環して冷却するも
のにおいて、前記貯蔵室内には食品等を直接冷却
するように補助冷却器を設ける共に、凝縮器を経
た冷媒を、通常運転時には前記主冷却器に流し、
急速冷凍時には前記補助冷却器及び主冷却器の両
方に流し、除霜運転時には前記補助冷却器に流す
よう相互に関連して作動する弁をそれぞれの冷却
器の冷媒入口と凝縮器との間に取り付け、かつ、
前記両冷却器の冷媒出口側と圧縮機の吸込側とを
圧縮機側から冷却器側への冷媒の逆流を防止する
逆止弁を介して接続した冷却装置を提供するもの
である。

(ホ) 作用 逆止弁により圧縮機の吸込側から両冷却器の出
口側への冷媒の逆流を防止でき、両冷却器の冷媒
入口側に設けた弁により、圧縮機停止時には凝縮
器からの高温冷媒が両冷却器に流入しないように
している。

(ヘ) 実施例 本発明の実施例の一つを第３図及び第４図に基
づいて説明する。第１図は本発明の実施例と同一
であるためそのまま利用し、第２図と同一符号は
同一名称部分を示すものとする。第３図におい
て、２３は凝縮器１２を出た冷媒が主冷却器７側
へ流れるか補助冷却器１３側へ流れるかを制御す
る流路制御装置としての二方式電磁弁であり、補
助冷却器１３の入口側のキヤピラリチユーブ２５
と凝縮器１２の間の冷媒通路を開閉する。２４は
主冷却器７の入口側の冷媒通路を開閉する二方式
電磁弁で、凝縮器１２と電磁弁２３の間の冷媒通
路に入口を接続したキヤピラリチユーブ２６と主
冷却器７の間の冷媒通路を開閉する。２７は逆止
弁で補助冷却器１３から主冷却器７へ冷媒を流す
連絡管３１に接続された補助冷却器１３から主冷
却器７への流れに対しては冷媒通路を開きその逆
向きの流れに対しては冷媒通路を閉じるように作
用する。２８はアキユムレータ１５と電動圧縮機
１１と吸込側との間の冷媒通路に設けた逆止弁で
電動圧縮機１１の吸込み方向に対して冷媒通路を
開きその逆向きの冷媒の流れを阻止する。２９は
補助冷却器１３の出口側と主冷却器７の出口側を
接続したバイパス管で補助冷却器１３の出口側に
近い連絡管３１との接続部近くに上方に折曲した
ダム部３０を形成しており、キヤピラリチユーブ
２５，２６以外の冷媒パイプの内径よりも小さい
内径を有していて後述の急速冷却動作の安定を図
つている。第４図において、３２は実質的に冷凍
室の温度制御を行う温度調節器で冷凍室３の温度
或いは冷凍室３への循環冷気温度若しくは冷却器
７の温度を感知して開閉動作する。３３は除霜用
タイマで電動機３３Ａの回転にて動作するカムス
イツチ３Ｂを有する。３４は冷却器７の除霜終了
温度検出用サーモスタツトである。３５は除霜リ
レーでスイツチ３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５
Ｄ，３５Ｅを有する。３６は急冷タイマで電動機
３６Ａの回転で動作するカムスイツチ３６Ｂを有
する。３７は急冷指令スイツチ、３８は急冷リレ
ーでスイツチ３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃを有する。
３９は急冷中止スイツチ、４０は電源である。

この構成において、通常の冷却運転状態ではリ
レー３５のスイツチ３５Ａ，３５Ｃは閉じ３５
Ｂ，３５Ｄ，３５Ｅは開いており、リレー３８の
スイツチ３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは開いており、
タイマ３３のスイツチ３３Ｂは接点Ａに閉じてお
り、サーモスタツト３４は略０℃以下の温度にて
閉じており、スイツチ３７は開き３９は閉じ、タ
イマ３６のスイツチ３６Ｂは閉じている。このた
め温度調節器３２が閉じているとき電動圧縮機１
１と電動送風機８が運転され電磁弁２４が通電さ
れて冷媒通路を開き電磁弁２３は非通電で冷媒通
路を閉じているため冷媒は電動圧縮機１１−凝縮
器１２−キヤピラリチユーブ２６−電磁弁２４−
主冷却器７−アキユムレータ１５−逆止弁２８−
電動圧縮機１１へ順次循環し冷凍室３と冷蔵室４
が冷却される。除霜用タイマ電動機３３Ａは温度
調節器３２の閉路時間通電され積算動作する。電
動機３３Ａの抵抗値はヒータ１６の抵抗値より十
分大であるためヒータ１６は実質上発熱しない状
態である。温度調節器３２が所定の下限温度を検
出すると開路し電動圧縮機１１及び電動送風機８
は停止し電磁弁２４は非通電となつて冷媒通路を
閉じる。温度調節器３２が上限温度を検出すると
再び閉路し電動圧縮機１１と電動送風機８に通電
し、また電磁弁２４に通電して冷媒通路を開き再
び冷却運転が開始される。冷蔵室４の温度はダン
パ装置１０にて一定の温度範囲に保たれる。

除霜用タイマ３３が所定の積算に達するとスイ
ツチ３３Ｂが接点Ｂへ切換るためリレー３５が励
磁しスイツチ３５Ａ，３５Ｃを開き３５Ｂ，３５
Ｄ，３５Ｅを閉じるため、電動送風機８は停止し
電磁弁２４は非通電となつて冷媒通路を閉じ、電
磁弁２３は通電されて冷媒通路を開き電動機３３
Ａは短絡されて運転を停止し、電動圧縮機１１は
引続き運転される。そしてヒータ１６に通電して
主冷却器７の除霜が行われる。このため冷媒は電
動圧縮機１１−凝縮器１２−電磁弁２３−キヤピ
ラリチユーブ２５−補助冷却器１３−バイパス管
２９−アキユムレータ１５−電動圧縮機１１とい
う一連の経路で循環を行うので、冷凍室３の温度
上昇は補助冷却器１３にて抑制され所定の上限温
度よりも低温に冷凍室に保たれる。除霜にて主冷
却器７の温度が上昇し例えば10℃になるとサーモ
スタツト３４が開くため、リレー３５が非励磁と
なつてスイツチ３５Ａ，３５Ｃを閉じ３５Ｂ，３
５Ｄ，３５Ｅが開く。温度調節器３２が閉じる
と、スイツチ３５Ｂによつてタイマ電動機３３Ａ
は短絡が解除されたため通電され所定のタイムセ
ーフの後にスイツチ３３Ｂは接点Ａに復帰するの
で電動送風機８が始動する。また電磁弁２３が非
通電となつて冷媒通路を閉じると共に電磁弁２４
が通電されて冷媒通路を開く。更に電動圧縮機１
１が運転し補助冷却器１３には冷媒を流さず主冷
却器７による冷却にて庫内は冷却される。サーモ
スタツト３４はこの冷却運転にて低下した主冷却
器７の０℃程度の温度にて閉路する。

次に自己復帰型の急冷指令スイツチ３７を一時
的に閉じるとリレー３８が励磁してスイツチ３８
Ａ，３８Ｂ，３８Ｃが閉じリレー３８は自己保持
し急冷タイマ電動機３６Ａに通電し、また温度調
節器３２を短絡した連続冷却運転回路を形成し、
更に電磁弁２３に通電して冷媒通路を開く。この
ため凝縮器１２を出た冷媒はキヤピラリチユーブ
２６とこれに並列回路である電磁弁２３−キヤピ
ラリチユーブ２５−補助冷却器１３−逆止弁２７
の通路を流れて電磁弁２４から主冷却器７を流れ
電動圧縮機１１へ帰環する循環をする。このため
補助冷却器１３上に載置した食品等は補助冷却器
１３による直接冷却と主冷却器７を通る冷風によ
る間接冷却とにて短時間にて冷凍が促進される。
この急速冷凍はタイマ３６で設定した時間行われ
スイツチ３６Ｂが開いて終る。スイツチ３６Ｂが
開くとリレー３８の自己保持が解除されてスイツ
チ３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃが開き電磁弁２３が非
通電となつて補助冷却器１３への冷媒通路を閉じ
る。この急速冷凍動作の終了後は通常の冷却運転
状態となる。急速冷凍の途中の中止は自己復帰型
のスイツチ３９を一時開くことにより達成され
る。急冷タイマ３６は設定時間の終了にて、また
スイツチ３９の開路にて初期状態に戻る。またキ
ヤピラリチユーブ２５を第３図のＰ点と凝縮器１
２の出口部に設けるようにしてもよい。また逆止
弁２８は電動圧縮機１１がロータリ式の圧縮機の
場合は圧縮機の吐出側と吸込側が圧力分離されな
いので必要であるがレシブロ式圧縮機では圧力分
離されるので省いてもよい。

上記において通常の冷却運転では、電動圧縮機
１１が停止している期間電磁弁２３，２４は閉じ
ているため、冷媒回路の高圧側と低圧側は分離さ
れた状態を保つ。このため凝縮器１２の高温冷媒
が主冷却器７及び補助冷却器１３へ流入して熱損
失を生じることがない。また除霜動作において
は、電磁弁２３を開き電磁弁２４を閉じるので、
凝縮器１２を経た冷媒は補助冷却器１３だけに流
れ、主冷却器７へは流れない。このため、主冷却
器７の除霜時間が長くなることはなく、冷凍室３
を補助冷却器１３で冷却でき、除霜時における冷
凍室３の温度上昇を抑制でき、また除霜時間を短
縮するために除霜ヒータ１６のワツト数を大きく
することもない。また急速冷凍状態では電磁弁２
３，２４が開いて両冷却器７，１３へ流入するの
で補助冷却器１３上の食品等の急速冷凍が速かに
行えるものである。また逆止弁２７の存在にて除
霜動作において冷媒が確実に補助冷却器１３へ流
れるように作用し補助冷却器１３の機能を十分に
発揮できるものである。電磁弁２３の代りにＰ点
に三方式電磁弁を設け、非通電では補助冷却器１
３への流路を閉じて主冷却器７方向への即ちキヤ
ピラリチユーブ２６方向への冷媒通路を開き、通
電にて主冷却器７方向への冷媒通路を閉じて補助
冷却器１３への冷媒通路を開くように構成しても
よい。また冷凍庫に適用しても同様に作用及び効
果がある。

(ト) 発明の効果 本発明によれば、相互に関連して作動する弁に
より、通常運転時、急速冷凍時及び除霜運転時の
それぞれにおいて補助冷却器及び主冷却器への冷
媒の流れを制御できるので、所望の冷却を達成で
きる。特に圧縮機が停止した場合には、上述の弁
及び逆止弁により両冷却器を圧縮機の吐出側及び
吸込側から分離できるため、圧縮機停止時の両冷
却器への冷媒流入や冷媒滞留を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍冷蔵庫の縦断側面図、第２図は背
景技術の冷媒回路図、第３図は本発明の一実施例
の冷媒回路図、第４図は第３図に対応した電気回
路図である。 ７…主冷却器、１１…電動圧縮機、１２…凝縮
器、１３…補助冷却器、１６…除霜用ヒータ、２
３，２４…電磁弁、２７…逆止弁、２９…バイパ
ス管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却室内に設けた主冷却器で冷却した空気を
   送風機にて貯蔵室へ循環して冷却するものにおい
   て、前記貯蔵室内には食品等を直接冷却するよう
   に補助冷却器を設ける共に、凝縮器を経た冷媒
   を、通常運転時には前記主冷却器に流し、急速冷
   凍時には前記補助冷却器及び主冷却器の両方に流
   し、除霜運転時には前記補助冷却器に流すよう相
   互に関連して作動する弁をそれぞれの冷却器の冷
   媒入口と凝縮器との間に取り付け、かつ、前記両
   冷却器の冷媒出口側と圧縮機の吸込側とを圧縮機
   側から冷却器側への冷媒の逆流を防止する逆止弁
   を介して接続したことを特徴とする冷却装置。