JPH10332245A - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 アキュームレータの容量を小さくし、か
つ、庫内温度の管理精度を向上することができる冷却貯
蔵庫を提供する。 【解決手段】 凝縮器（７）と減圧装置（１２）との間
には、電磁弁（１１）が設けられている。制御手段（２
２）は、庫内温度センサー（２１）の検出温度が上側設
定温度よりも高くなると、冷却運転信号を出力し、一
方、庫内温度センサーの検出温度が下側設定温度よりも
低くなると、冷却停止信号を出力している。圧縮機用Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ装置（３３，３４）は、この制御手段からの
出力信号を受けて、冷却運転信号の場合には圧縮機
（９）に電気を供給し、一方、冷却停止信号の場合には
圧縮機への電気の供給を遮断している。また、電磁弁用
ＯＮ−ＯＦＦ装置（２６，３２）は、制御手段からの出
力信号を受けて、冷却運転信号の場合には電磁弁を開
け、一方、冷却停止信号の場合に電磁弁を閉じている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機、凝縮器お
よび冷却器などからなる冷凍サイクルを備え、庫内を冷
却器で冷却している冷却貯蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷蔵庫などの冷却貯蔵庫の庫内
は、冷凍サイクルの冷却器で冷却されている。この従来
の冷凍サイクルを図５を用いて説明する。図５は従来の
冷凍サイクルの回路図である。冷却運転時には、冷媒は
圧縮機０１で圧縮されて、凝縮器０２に吐出され、この
凝縮器０２で冷却されて、膨張弁０３などの減圧装置を
通って、冷却器０４で膨張して低温となり、冷却貯蔵庫
の庫内を冷却している。そして、冷却器０４からアキュ
ームレータ０６を通って、再び圧縮機０１に吸い込まれ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷却器０４
の冷媒は、アキュームレータ０６を介して圧縮機０１が
吸い込んでおり、冷却器０４の圧力は低くなっている。
しかしながら、冷却停止時には、圧縮機０１の吸込が停
止し、凝縮器０２から冷却器０４に冷媒が流れ込み、冷
却器０４内の圧力は上昇する。そして、冷却器０４内の
冷媒が、冷却貯蔵庫の庫内の空気で冷却され液化する。
この冷媒の液化により、冷却器０４内の圧力が低下する
ので、凝縮器０２などの冷媒が冷却器０４に流入し続
け、冷却器０４内に多量の液状の冷媒が溜まる。

【０００４】そして、冷却運転が開始し、圧縮機０１が
稼働した際に、冷却器０４内の液状の冷媒がアキューム
レータ０６に流入し、アキュームレータ０６から溢れ出
て圧縮機０１に流入することがある。この様に、圧縮機
０１に液状の冷媒が流入すると、圧縮機０１内のベアリ
ングなどを潤滑している潤滑オイルが、液状の冷媒で洗
われ、ベアリングなどが磨耗し、この磨耗屑などで圧縮
機０１が損傷することがある。また、圧縮機０１が液圧
縮や湿り圧縮を起こし、圧縮機０１が損傷することがあ
る。したがって、液状の冷媒が圧縮機０１に流入しない
ように、アキュームレータ０６の容量を大きくする必要
が生じる。その結果、アキュームレータ０６が大型化
し、設置スペースが増大する。

【０００５】また、別の従来例として、凝縮器０２と冷
却器０４との間に電磁弁を設けるとともに、圧縮機０１
の吸込側に圧力センサーを設けているものがある。この
従来例の場合には、冷却停止時には、電磁弁を閉じて、
凝縮器０２から冷却器０４に冷媒が流入することを阻止
している。すると、圧縮機０１の吸込側の圧力が低下
し、この圧力が設定圧力よりも低くなったことを圧力セ
ンサーが検知し、圧縮機０１を停止している。一方、冷
却開始時には、電磁弁を開け、凝縮器０２から冷却器０
４へ冷媒を流入させている。すると、圧縮機０１の吸込
側の圧力が上昇し、この圧力が設定圧力よりも高くなっ
たことを圧力センサーが検知し、圧縮機０１を稼働させ
ている。この様に構成すると、確かに冷却器０４内で液
化する冷媒の量が減少し、アキュームレータ０６の容量
を小さくすることができる。しかしながら、冷却停止時
から、圧縮機０１が停止するまで時間がかかり、電磁弁
よりも下流の冷媒が流れて庫内温度が設定温度よりも低
下することがある。また、冷却開始時は、電磁弁が開い
てから、圧縮機０１が稼働するまでに、長時間たとえば
庫内温度が−２５℃付近では２０〜３０秒かかり、迅速
に庫内を冷却することができず、庫内温度が上昇するこ
とがある。特に、庫内の設定温度が低温になればなるほ
ど、圧縮機０１が稼働するまでの時間が長くなり、庫内
温度がさらに上昇する。その結果、庫内の商品の温度管
理の精度が低下する。また、圧力センサーは高価であ
り、製造コストが増大する。

【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、アキュームレータの容量を小さくし、か
つ、庫内温度の管理精度を向上することができる冷却貯
蔵庫を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却貯蔵庫
（１）は、断熱箱体（３）と、この断熱箱体の庫内を冷
却する冷却器（６）と、この冷却器の下流側に設けられ
ているアキュームレータ（１４）と、このアキュームレ
ータの冷媒を吸い込んで圧縮する圧縮機（９）と、この
圧縮機の吐出側に設けられている凝縮器（７）と、この
凝縮器の下流側で、かつ、冷却器の上流側に設けられて
いる減圧装置（１２）と、凝縮器と減圧装置との間、ま
たは、減圧装置と冷却器との間に設けられている電磁弁
（１１）と、庫内温度を検出する庫内温度センサー（２
１）と、上側設定温度および下側設定温度が設定され、
庫内温度センサーの検出温度が上側設定温度よりも高く
なると、冷却運転信号を出力し、一方、庫内温度センサ
ーの検出温度が下側設定温度よりも低くなると、冷却停
止信号を出力する制御手段（２２）と、この制御手段か
らの出力信号を受けて、冷却運転信号の場合には圧縮機
に電気を供給し、一方、冷却停止信号の場合には圧縮機
への電気の供給を遮断する圧縮機用ＯＮ−ＯＦＦ装置
（３３，３４）と、制御手段からの出力信号を受けて、
冷却運転信号の場合には電磁弁を開け、一方、冷却停止
信号の場合に電磁弁を閉じる電磁弁用ＯＮ−ＯＦＦ装置
（２６，３２）とを備えている。

【０００８】また、制御手段からの冷却運転信号を遅延
して出力し、かつ、冷却停止信号は略直ちに出力する遅
延回路（２７）が、制御手段と圧縮機用ＯＮ−ＯＦＦ装
置との間に配置されている場合がある。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明における冷却貯蔵庫
の実施の一形態を図１ないし図４を用いて説明する。図
１は本発明の実施の一形態における冷却貯蔵庫の正面図
である。図２は冷凍サイクルの冷媒回路図である。図３
は制御回路図で、（ａ）が電磁弁および圧縮機の制御回
路図、（ｂ）が遅延回路の回路図である。図４はタイム
チャート図である。

【００１０】冷却貯蔵庫としてのプレハブ冷凍冷蔵庫１
は、断熱パネル２を複数組み立てて、断熱箱体３が構成
されている。この断熱箱体３の庫内には、冷却器６が設
けられ、庫内を冷却している。また、断熱箱体３の天板
上には、凝縮器７、凝縮器用送風機８およびロータリー
式圧縮機９が載置されている。

【００１１】この凝縮器７および圧縮機９は、図２に図
示するように、冷却器６とともに冷凍サイクルを構成し
ている。すなわち、圧縮機９の吐出側に凝縮器７、電磁
弁１１、減圧装置としての膨張弁１２、冷却器６、アキ
ュームレータ１４および逆止弁１５が順次冷媒配管１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆで接続さ
れ、この逆止弁１５が圧縮機９の吸込側に冷媒配管１７
ｇで接続されている。電磁弁１１は、冷凍サイクルの冷
媒流路を開閉している。

【００１２】また、冷凍冷蔵庫１の庫内には、庫内温度
センサー２１が設けられており、この庫内温度センサー
２１が庫内温度を検出している。そして、マイコンなど
で構成されている制御装置２２の入力側には、庫内温度
センサー２１および庫内温度設定装置２３が接続されて
いる。一方、制御手段としての制御装置２２の出力側に
は、電磁弁用リレー２６および遅延回路２７が接続され
ている。そして、電磁弁１１は電磁弁用スイッチ３２と
直列に接続され、また、圧縮機９は圧縮機用スイッチ３
３と直列に接続されている。この互いに直列に接続され
ている電磁弁１１および電磁弁用スイッチ３２と、互い
に直列に接続されている圧縮機９および圧縮機用スイッ
チ３３とが、電源３１に並列に接続されている。そし
て、前述の電磁弁用リレー２６は電磁弁用スイッチ３２
に接続され、電磁弁用ＯＮ−ＯＦＦ装置を構成してい
る。また、遅延回路２７は圧縮機用リレー３４を介して
圧縮機用スイッチ３３に接続されている。この圧縮機用
リレー３４および圧縮機用スイッチ３３が、圧縮機用Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ装置を構成している。

【００１３】また、遅延回路２７は、図３（ｂ）に図示
するように、入力側が２個に分岐して、一方がアンド回
路３７に直接入力され、他方がコンデンサーなどの遅延
素子３６を介してアンド回路３７に入力されている。こ
の遅延素子３６は、入力信号をｔ秒間遅延した後に出力
しており、遅延時間ｔは、短時間たとえば数秒に設定さ
れている。遅延回路２７には、電圧の異なる電気信号
「０」または「１」が入力される。そして、遅延回路２
７に「１」の信号が入力されると、遅延素子３６の出力
が遅延時間であるｔ秒後、「０」から「１」に変化する
ので、遅延回路２７は、最初のｔ秒間「０」を出力し、
その後「１」を出力する。一方、遅延回路２７に「０」
の信号が入力されると、直ちにアンド回路３７から
「０」の信号が出力される。したがって、遅延回路２７
は、入力信号が「１」の場合には、最初のｔ秒間は
「０」を、そして、ｔ秒間遅延して「１」を出力してい
る。また、入力信号が「０」の場合には、直ちに「０」
を出力している。この様に、遅延回路２７は「１」の信
号すなわち特定の信号のみを、ｔ秒間遅延させて出力し
ている。

【００１４】冷凍冷蔵庫１はこの様に構成されており、
前もって、庫内温度設定装置２３を操作して、制御装置
２２のメモリに上側設定温度および、この上側設定温度
よりも低い下側設定温度を記憶させる。また、庫内温度
センサー２１は、庫内温度を検出し、制御装置２２に出
力している。制御装置２２は、この庫内温度と、上側設
定温度および下側設定温度とを比較している。そして、
庫内温度が上側設定温度よりも高くなったと判断する
と、冷却運転信号たとえば「１」信号を電磁弁用リレー
２６および遅延回路２７に略同時に出力し、一方、庫内
温度が下側設定温度よりも低くなったと判断すると、冷
却停止信号たとえば「０」信号を電磁弁用リレー２６お
よび遅延回路２７に略同時に出力している。

【００１５】そして、冷却運転信号が電磁弁用リレー２
６に入力されると、電磁弁用スイッチ３２をＯＮして電
磁弁１１に通電し、電磁弁１１を開ける。また、遅延素
子３６に、冷却運転信号が入力されると、遅延時間ｔ秒
後に、圧縮機用リレー３４に冷却運転信号を出力し、圧
縮機用スイッチ３３をＯＮして圧縮機９に通電し、圧縮
機９を稼働させる。

【００１６】一方、冷却停止信号が、電磁弁用リレー２
６に入力されると、電磁弁用スイッチ３２をＯＦＦして
電磁弁１１への通電を遮断し、電磁弁１１を閉じる。ま
た、遅延素子３６に冷却停止信号が入力されると、この
冷却停止信号は直ぐに遅延素子３６を通って圧縮機用リ
レー３４に入力され、圧縮機用スイッチ３３をＯＦＦし
て圧縮機９への通電を遮断し、圧縮機９を停止させる。

【００１７】したがって、図４に図示するように、庫内
温度が段々と上昇して、上側設定温度に達すると、制御
装置２２が冷却運転信号を出力し、電磁弁１１が開き、
冷却運転信号の冷媒流路が通じる。そして、遅延時間ｔ
秒が経過すると、圧縮機９が稼働し、冷凍サイクルに冷
媒が流れ、冷却器６の温度が低下して、冷凍冷蔵庫１の
庫内を冷却する。すると、段々と庫内温度が低下して、
下側設定温度に達すると、制御装置２２が冷却停止信号
を出力し、電磁弁１１を閉じるとともに、略同時に、圧
縮機９の稼働を停止する。すると、冷却器６による庫内
の冷却が停止し、庫内温度が段々と上昇する。この様に
して、庫内温度は上昇・降下を繰り返している。

【００１８】そして、冷却停止時においては、電磁弁１
１が閉じているとともに、逆止弁１５が設けられている
ので、凝縮器７の冷媒が、冷却器６に流入することはな
い。したがって、冷却器６に液状の冷媒が多量に溜まる
ことはない。その結果、アキュームレータ１４の容量を
小さくすることができる。また、圧縮機９の稼働時に
は、前もって、電磁弁１１が開いてから、圧縮機９が起
動しているので、圧縮機９の起動負荷を小さくすること
ができる。また、圧縮機９による冷媒圧力が、電磁弁１
１に加わらないので、電磁弁１１が開いた瞬間の冷媒流
れの振動も軽減できる。

【００１９】前述のように実施の形態では、制御装置２
２の冷却停止信号が、電磁弁用リレー２６と略同時に、
圧縮機用リレー３４に伝達されているので、従来の圧力
センサーを用いたもののように、圧縮機９の停止が大き
く遅れることがない。したがって、庫内温度が下側設定
温度よりも大きく低下することを防止することができ
る。

【００２０】また、制御装置２２の冷却運転信号は、遅
延回路２７を介して、圧縮機用リレー３４に伝達され、
この遅延回路２７の遅延時間は数秒に短く設定されてい
るので、従来の圧力センサーを用いたもののように、圧
縮機９の稼働がたとえば２０〜３０秒と大きく遅れるこ
とがない。したがって、庫内温度が上側設定温度よりも
大きく上昇することを防止することができる。さらに、
高価な圧力センサーを用いていないので、製造コストを
低下させることができる。

【００２１】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）実施の形態において、庫内温度センサー２１およ
び庫内温度設定装置２３が設けられているが、サーモス
タットで構成することも可能である。

【００２２】（２）実施の形態においては、遅延回路２
７は制御装置２２とは別体に構成されているが、制御装
置２２に内蔵することも可能である。遅延回路２７の具
体的構成は適宜変更可能である。 （３）遅延回路２７を設けずに、制御装置２２に、圧縮
機用リレー３４を直接接続することも可能である。この
様に構成すると、冷却運転信号は、電磁弁用ＯＮ−ＯＦ
Ｆ装置である電磁弁用リレー２６および、圧力センサー
用ＯＮ−ＯＦＦ装置である圧縮機用リレー３４に、略同
時に入力され、電磁弁１１が開くと、略同時に、圧縮機
９が稼働する。

【００２３】（４）実施の形態においては、減圧装置は
膨張弁１２であるが、他の形式の減圧装置でも可能であ
る。たとえば、キャピラリーチューブ等でも可能であ
る。 （５）実施の形態においては、圧縮機９はロータリー式
であるが、圧縮機９の形式は適宜変更可能である。たと
えば、スクロール式や、レシプロ式などにする事も可能
である。そして、レシプロ式にした場合には、逆止弁１
５は不要となる。

【００２４】（６）実施の形態においては、電磁弁１１
は凝縮器７と減圧装置である膨張弁１２との間に配置さ
れているが、膨張弁１２と冷却器６との間に配置するこ
とも可能である。但し、凝縮器と減圧装置との間に配置
した方が、冷媒配管の径が小さいので、小さな電磁弁を
用いることができ、コンパクトとなる。 （７）実施の形態においては、冷却停止信号は、電磁弁
用リレー２６および圧縮機用リレー３４に略同時に入力
されているが、圧縮機用リレー３４への入力を数秒遅ら
せるように制御することも可能である。

【００２５】（８）実施の形態においては、電磁弁用Ｏ
Ｎ−ＯＦＦ装置および圧縮機用ＯＮ−ＯＦＦ装置はリレ
ースイッチで構成されているが、電磁弁を開閉したり、
圧縮機を稼働または停止したりすることができるなら
ば、その構造は適宜変更可能である。 （９）実施の形態においては、断熱箱体３は複数の断熱
パネル２で構成されているが、断熱パネル２ではなく一
体構造の断熱箱体でも可能である。

【００２６】（１０）実施の形態においては、制御装置
２２はマイコンなどで構成されているが、他の制御回路
で構成することも可能である。 （１１）圧縮機の回転は、定速でも、可変でも可能であ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明の冷却貯蔵庫によれば、凝縮器と
冷却器との間に電磁弁が設けられているとともに、制御
手段の冷却停止信号が圧縮機用ＯＮ−ＯＦＦ装置および
電磁弁用ＯＮ−ＯＦＦ装置に出力されている。したがっ
て、冷却停止時に、凝縮器の冷媒が冷却器に流入するこ
とを阻止できるので、冷却器に液状の冷媒が多量に溜ま
ることを防止できる。その結果、アキュームレータの容
量を小さくでき、コンパクトとなる。また、庫内温度が
下側設定温度に達すると、電磁弁が閉じるとともに、略
同時に圧縮機が停止する。その結果、庫内温度が下側設
定温度よりも大きく低下することを防止することができ
る。

【００２８】また、制御手段からの冷却運転信号を遅延
して出力し、かつ、冷却停止信号は略直ちに出力する遅
延回路が、制御手段と圧縮機用ＯＮ−ＯＦＦ装置との間
に配置されている場合には、電磁弁が開いてから、遅延
回路の遅延時間が経過後、圧縮機が起動しているので、
圧縮機の起動負荷を小さくすることができる。また、圧
縮機による冷媒圧力が、電磁弁に加わらないので、電磁
弁が開いた瞬間の冷媒流れの振動も軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の一形態における冷却貯蔵
庫の正面図である。

【図２】図２は冷凍サイクルの冷媒回路図である。

【図３】図３は制御回路図で、（ａ）が電磁弁および圧
縮機の制御回路図、（ｂ）が遅延回路の回路図である。

【図４】図４はタイムチャート図である。

【図５】図５は従来の冷凍サイクルの回路図である。

【符号の説明】

１ 冷凍冷蔵庫（冷却貯蔵庫） ３ 断熱箱体 ６ 冷却器 ７ 凝縮器 ９ 圧縮機 １１ 電磁弁 １２ 膨張弁（減圧装置） １４ アキュームレータ ２１ 庫内温度センサー ２２ 制御装置（制御手段） ２６ 電磁弁用リレー（電磁弁用ＯＮ−ＯＦＦ装置） ２７ 遅延回路 ３２ 電磁弁用スイッチ（電磁弁用ＯＮ−ＯＦＦ装置） ３３ 圧縮機用スイッチ（圧縮機用ＯＮ−ＯＦＦ装置） ３４ 圧縮機用リレー（圧縮機用ＯＮ−ＯＦＦ装置）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱箱体と、 この断熱箱体の庫内を冷却する冷却器と、 この冷却器の下流側に設けられているアキュームレータ
   と、 このアキュームレータの冷媒を吸い込んで圧縮する圧縮
   機と、 この圧縮機の吐出側に設けられている凝縮器と、 この凝縮器の下流側で、かつ、冷却器の上流側に設けら
   れている減圧装置と、 凝縮器と減圧装置との間、または、減圧装置と冷却器と
   の間に設けられている電磁弁と、 庫内温度を検出する庫内温度センサーと、 上側設定温度および下側設定温度が設定され、庫内温度
   センサーの検出温度が上側設定温度よりも高くなると、
   冷却運転信号を出力し、一方、庫内温度センサーの検出
   温度が下側設定温度よりも低くなると、冷却停止信号を
   出力する制御手段と、 この制御手段からの出力信号を受けて、冷却運転信号の
   場合には圧縮機に電気を供給し、一方、冷却停止信号の
   場合には圧縮機への電気の供給を遮断する圧縮機用ＯＮ
   −ＯＦＦ装置と、 制御手段からの出力信号を受けて、冷却運転信号の場合
   には電磁弁を開け、一方、冷却停止信号の場合に電磁弁
   を閉じる電磁弁用ＯＮ−ＯＦＦ装置とを備えている冷却
   貯蔵庫。
2. 【請求項２】 断熱箱体と、 この断熱箱体の庫内を冷却する冷却器と、 この冷却器の下流側に設けられているアキュームレータ
   と、 このアキュームレータの冷媒を吸い込んで、圧縮する圧
   縮機と、 この圧縮機の吐出側に設けられている凝縮器と、 この凝縮器の下流側で、かつ、冷却器の上流側に設けら
   れている減圧装置と、 凝縮器と減圧装置との間、または、減圧装置と冷却器と
   の間に設けられている電磁弁と、 庫内温度を検出する庫内温度センサーと、 上側設定温度および下側設定温度が設定され、庫内温度
   センサーの検出温度が上側設定温度よりも高くなると、
   冷却運転信号を出力し、一方、庫内温度センサーの検出
   温度が下側設定温度よりも低くなると、冷却停止信号を
   出力する制御手段と、 この制御手段からの冷却運転信号を遅延して出力し、か
   つ、冷却停止信号は略直ちに出力する遅延回路と、 この遅延回路の出力信号を受けて、冷却運転信号の場合
   には圧縮機に電気を供給し、一方、冷却停止信号の場合
   には圧縮機への電気の供給を遮断する圧縮機用ＯＮ−Ｏ
   ＦＦ装置と、 制御手段の出力信号を受けて、冷却運転信号の場合には
   電磁弁を開け、一方、冷却停止信号の場合に電磁弁を閉
   じる電磁弁用ＯＮ−ＯＦＦ装置とを備えている冷却貯蔵
   庫。