JPS58108364A - 冷却装置 - 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】 本発明は温度の異なる複数の保冷室を有する冷凍冷蔵庫
などの冷却装置に関し、その目的とするところは圧縮機
の成績係数を向上させ、冷却装置の運転効率の向上を図
る点にある。

従来、温度の異なる複数の保冷室を１台の冷凍ユニット
で冷却する装置の代表的なものとして家庭用の冷凍冷蔵
庫があり、第１図に示すような冷却システムを基本的に
採用している。

第１図において、（１）は圧縮機で、この圧縮機（１）
から吐出され、凝縮器（２）で液化された冷媒液は、第
１毛細管（３）で減圧され、冷蔵室（４）内に配設され
た冷蔵用蒸発器（６）で一部分が蒸発し、その際に上記
冷蔵室（４）内の冷却作用を行なう。上記冷蔵用蒸発器
（瞬を出た気液２相冷媒は、第２毛細管（６）で再び減
圧され、冷凍室（７１内に配設された冷凍用蒸発器（８
）で残りが蒸発し、その際に冷凍室（７１を冷却する。

上記冷凍用蒸発器（８）を出た冷媒ガスはアキエムレー
タ（９）を介して上記圧縮機（１）Ｋ吸い込まれる。各
庫内の温度管理は。

冷蔵室（４）か冷凍室（））のどちらかに配設された温
度−筒器（図示せず）により、上記圧縮機（１）を発停
させることによシ行なう。

以上のよう表構成の冷凍冷蔵庫においては。

圧縮機（１）の吸入圧力は非常に低圧表冷凍用蒸発器（
８）の蒸発圧力で決定してしまうため、冷蔵用蒸発器（
５）の蒸発圧力がいかに高くても、圧縮機＜１１の成績
係数は非常に悪いものとなシ、冷却システムとしても効
率の悪い運転を余儀なくされていた。また上述のように
庫内温度調整がどちらか一方の庫内温度によらざるを得
ないため。

他方の庫内温度は成り行きとなってしまう欠点があった
。

一方各庫内温度の独立コントロールを可能とするために
、冷凍室（））内に１台の蒸発器（８）を配設し、それ
によって冷蔵室（４）はダンパー制御によって室内温度
をコントロールし、冷凍室（））の温度は圧縮機（１）
の発停によって行なうという冷却システムも近年一般的
となっている。この方式は両室内温度の独立コントロー
ルは可能であるが、蒸発器（８）の蒸発温度はやはシ冷
凍室（７）の温度に依存してしまうため、圧縮機（１）
の吸入圧力が低く冷却システムの効率が非常に悪いこと
は変らない。またこの方式を用いた場合、冷蔵室（４）
はダンパーを介して冷凍室（７）と連通しているため、
冷蔵室（４）内の乾燥過多の問題が生じ。

さらに蒸発器（８）上への着霜量が大きくなり頻繁な除
霜が必要になるなどの欠点があった。

本発明は上記従来装置の欠点を改良するためなされたも
ので複数の保冷室に夫々この保冷室を冷却する蒸発器を
配設し、この各蒸発器に冷媒を流す優先順位を決めこの
優先順位によって冷媒を流して、蒸発器の同時動作を禁
止し、保冷室の保冷温度が異なる場合は圧縮機の成績係
数を向上させ、冷却装置全体の運転効率を高めるととも
に切換スイッチにより上記保冷室の保冷温度を高温例え
ば６℃と低温例えば−１８℃とに自由切換えできるもの
である。

以下家庭用冷凍冷蔵庫を例にとって本発明の詳細につい
て説明する。第２図は本発明の一実施例を示す冷却シス
テム図であり、（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（４
）は第１の保冷室としての冷蔵室、（５）はこの冷蔵室
（４）内に配設された第１の蒸発器、（７）は第２の保
冷室としての冷凍室、（８）はこの冷凍室（７）内に配
設された第２の蒸発器、（９）はアキエムレータでこれ
らは従来装置と同様表ものである。

員り上記凝縮器（２）を出た冷媒液を減圧して第１の蒸
発器（５）に送る第１の高温用減圧器としての毛細管、
ａｌはこの第１の高温用減圧器（ＩＱの冷媒流路上流側
に設けられた第１の高温用開閉弁としての電磁弁、＠は
同じく上記凝縮器（２）を出た冷媒液を減圧して第１の
蒸発器（５）に送る第１の低温用減圧器としての毛細管
、（Ｉ３はこの第１の低温用毛細管αａの冷媒流路上流
側に設けられた第１の低温用開閉弁としての電磁弁で、
この第１の低温用毛細管ａ湯と第１の低温用電磁弁Ｉの
直列冷媒回路と、第１の高温用毛細管０・と第１の低温
用開閉弁収りとの直列冷媒回路は並列接続されている。

Ｉは第１の蒸発器（５）の冷媒流路下流側に設けられた
第１の逆止弁で上記並列回路と、第１の蒸発器（５）と
逆止弁（１４１はこの順に直列接続されている。α啼は
上記凝縮器（２）を出た冷媒液を減圧して第２の蒸発器
（８）に送る第２の高温用減圧器としての毛細管、ａｅ
ｕこの第２の高温用減圧器α最の冷媒流路上流側に設け
られた第２の高温用開閉弁としての電磁弁、ａηは同じ
く上記凝縮器（２）を出た冷媒液を、減圧して第２の蒸
発器（８）に送る第２の低温用減圧器としての毛細管、
（Ｉ８はこの第２の低温用毛細管αηの冷媒流路上流＠
に設けられた第２の低温用開閉弁とじての電磁弁でこの
第２の低温用毛細管鰭と第２の低温用電磁弁■の直列冷
媒回路と、第２の高温用毛細管部と第２の高温用電磁弁
収・の直列冷媒回路とは並列接続されている。ａ唾は第
２の蒸発器（８）の冷媒流路下流側に設けられた第２の
逆止弁で上記並列回路と第２の蒸発器（８）と逆止弁ａ
罎はこの順序で直列接続されている。さらに＠１の蒸発
器（艶の直列冷媒回路と、第２の蒸発器（８）の直列冷
媒回路とは並列接続されて、上記凝縮器（２）とアキエ
ムレータ（９）との間に接続されている。そして第１．
第２の高温用電磁弁ｏｎ、ａｓ。

及び第１．第２の低温用電磁弁（１１，１１−により第
１、第２の切換え弁を構成している。

第８図は制御ブロック図でこの図において。

（２）は第１の保冷室（４）内に設けられた温度検出セ
ンサー、（財）は第１の保冷室（４）を低温即ち冷凍室
に設定する基準信号発生器、（ｌは第１の保冷室（４）
を高温即ち冷蔵室に設定する基準信号発生器、（至）は
上記温度検出センサー＠からの信号と基準信号発生器ａ
カ、（２）からの信号とを比較し、上り低いときはオフ
、高いときはオン信号を出力する第１の比較回路、（財
）は上記両基準信号発生器Ｑカ（２）からの信号をこの
第１の比較回路（２）へ切換え入力あるいは中性点へセ
ットする切換スイッチ、＠は第２の保冷室（７）内に設
けられた温度検出センサー、（ハ）は第２の保冷室（７
）を高温、即ち冷蔵室に設定する基準信号発生器、鋤は
第２の保冷室（７）を低温、即ち冷凍室に設定する基準
信号発生器、＠は上記温度検出センサー（ハ）からの信
号と基準信号発生器（至）四からの信号とを比較し、上
記温度検出センサー（ハ）からの信号が基準信号より低
いときはオフ、高いときはオン信号を出力する第２の比
較回路１ｇｓは上記両基準信号発生器（ハ）（５）から
の信号をこの第２の比較回路（至）へ切換え入力、ある
いは中性点へセットする切換スイッチ、（至）は上記第
１の比較回路（２）からのオフ信号と第２の比較回路（
至）からのオン信号によシ成立しオン信号を出力する１
埋積回路としてのＡＮＤゲート、ＧつはこのＡＮＤゲー
ト（至）からのオン信号と上記第１の比較回路（２）か
らのオン信号とによって成立する論理和回路としてＯＲ
ゲートでこのＯＲゲートからのオン信号によって上記圧
縮機（１）を駆動する。（２）は第１の比較回路（至）
の出力を上記第１の高温用電磁弁■と第１の低温用電磁
弁ａ場とに切換え入力させる切換スイッチで上記基準信
号切換スイッチ（財）と連動している。（至）はＡＮＤ
ゲート（至）の出力を上記第２の高温用電磁弁ａ・と第
２の低温用電磁弁輪とに切換え入力させる切換スイッチ
で上記基準信号切換スイッチ（至）と連動している。そ
して基準信号切換スイッチ叱−と電磁弁切換スイッチ（
２）１ｗとで連動スイッチを構成している。

以上のように構成された家庭用冷凍冷蔵庫にありて第１
の保冷室（４）を冷蔵室例えば５℃に。

第２の保冷室（１）を冷凍室例えば−１８℃に設定し使
用する。したがって第１の比較回路（２）には基準信号
発生器（２）からの信号が入力され、また切換スイッチ
（２）は第１の高温用電磁弁１儒にセットされ、第２の
比較回路（２）には基準信号発生器鰭からの信号が入力
され、また切換スイッチ（至）は第２の低温用電磁弁ｆ
ｕｌｌ　＠　Ｋセットされている両温度検出センサー（
至）、＠はそれぞれ第１の保冷室（４）及び第２の保冷
室（７）の温度を検出し。

比較回路＠（至）に入力される。第１の比較回路（２）
は第１の保冷室（４）内温度が基準信号発生器部からの
基準値よりも高い場合はオン信号を出力し、第１の高温
用電磁弁０とＯＲゲー）Ｃ１ｌを介して圧縮機（１）を
動作させる。このようにすると圧縮機（１）で圧縮され
た冷媒は凝縮器（２）で凝縮され、第１の高温用電磁弁
■を通って第１の高温用毛細管−で減圧され第１の蒸発
器（５）で蒸発し冷却作用を行なう。この時温度検出セ
ンサー（２）からの第２保冷室（７）内の検出温度が基
準信号発生器（２）からの基準値よりも高い場合、第２
の比較回路（２）からオン信号が出ているがＡＮＤゲー
ト（至）は成立しないため第２の低温用電磁弁ａ・は閉
止したま＼であり、第２の保冷室（１）は冷却作用が行
なわれない。しかし第１の保冷室（４）が冷却され、基
準信号発生器（至）からの基準値よシも低くくなると第
１の比較回路（２）からはオフ信号が出力し、ＡＮＤゲ
ート員は上記第２の比較回路（２）からのオン信号とＫ
より成立しオン信号を出力する。すると第２の低温用電
磁弁ｔｉ口を開き。

圧縮機（１）はこのオン信号がＯＲゲー）Ｈを介して入
力されるので駆動されたま＼であり、また第１の高温用
電磁弁ｑ１は第１の比較回路（２）からのオフ信号によ
り閉止されるから冷媒は第２の低温用電磁弁■から第２
の低温用毛細管ａηで減圧され第２の蒸発器（８）で蒸
発し第２の保冷室（７）を冷却する。この冷却動作中、
再び第１の保冷室（４）内の温度が基準信号発生器（２
）の基準値よりも高くなると上述の動作により第１の保
冷室（４）の冷却作用を行なう。第１．第２の保冷室（
４）。

（７）内の温度が夫々基準信号発生器（２）、（財）の
基準値よシも低くなると第１．第２の比較回路（２）。

（２）はオフ信号を出力し、第１の高温用電磁弁１、第
２の低温用電磁弁ａ・は閉止し、圧縮機１１）は停止す
る。

切換スイッチ（財）、＠を切換えることによシ第１の保
冷室（４）を低温室（冷凍室）に、第２の保冷室（７）
を高温室（冷蔵室）にすることもでき。

また両保冷室（４１，１７１を高温室にも、低温室にも
、さらに両保冷室＋４１．（７１の何れか一方のみを冷
却することもできる。

以上述べた本発明の効果を具体的数値によってさらに説
明する。

家庭用冷凍冷蔵庫の低温室（冷凍室）の温度は上述の如
く一１８℃程度でその室内温度を実現するためには一怒
〜−（９）℃の蒸発温度が必要である。−刃高温室（冷
蔵室）の温度は５ｍ程度であり、蒸発温度は０〜−５℃
位で十分で参る。また両者の冷却負荷比率は４：６程度
で准謄室の負荷の方が大きい。加えて圧縮機の成績係数
、つま夛運転効率を−５〜−（９）℃と０〜−６℃の両
蒸発温度で比較した場合、後者は前者の約２〜２．６倍
である。したがって冷却負荷０６割を占める冷蔵室を従
来の２倍以上の圧縮機の運転効率で運転することができ
大きな省エネルギー効果が得られる。

また以上述べてきた実施例においては説明を簡単にする
ため第１系統、第２系統夫々２個づつの電磁弁によって
切換え動作を行なわせるようにしたが９毛細管などの減
圧機構を用いる場合においては夫々の低温用毛細管の流
通抵抗が高温用に比べ著しく大きくなるため第１．第２
系統の低温用電磁弁が不要となる場合もある。

さらに負荷側が２系統以上より多系統の負荷についても
容易に適合することは言うまでもない。

本発明は以上述べたように異なる蒸発器に冷媒を時系列
的に分配することにより蒸発器の冷媒蒸発圧力が異なる
とき圧縮機及び冷凍装置全体の運転効率が向上し、加え
て各室内温度の独立制御が可能なこと、を九圧力調整弁
が不要になるなどの効果を有する。さらに高温室の冷却
が適正な高い蒸発温度で行なわれるため高温室の乾燥な
どの問題も生じない。その上告保冷室を低温室や高温室
として使用するなど−ろいろな使用方法ができ使用実態
に合せて使用できるので使い勝手が増すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の冷却システム図、第２図は本発明の
一実施例を示す冷却システム図、第８図はその制御ブロ
ック図である。 図中同一符号は同−又は相当部分を示し、（１）は圧縮
機、（２）は凝縮機、（４）は第１の保冷室、（５）は
第１の蒸発器、（７）は第２の保冷室、（８）は第２ノ
蒸発器、（９）はアキエムレータ、ａｌは第１の高温用
毛細管、ａＤは第１の高温用電磁弁、　ａＳは第２の高
温用毛細管、恨睡は第２の高温用電磁弁。 ａＤは第２の低温用毛細管、　（１ｍは第２の低温用電
磁弁、翰、＠は温度検出センサー、Ｑｆｌ、叱＠、＠は
基準信号発生器、（至）、＠は比較回路、（至）、ｃＩ
Ｉは切換スイッチ、（１）はＡＮＤゲート、ｏＩはＯＲ
ゲー）、ｅａ、ｃ（ｉは切換スイッチ。 代理人　　葛　野　信　−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温用減圧器と低温側減圧器、この両派圧器の何
   れか一方に冷媒を流す第１の切換弁。 上記例れか一方の減圧器で減圧された冷媒が流れ込む蒸
   発器からなる冷媒回路を複数個並列接続して一台の圧縮
   機と凝縮器に接続し。 上記各蒸発器によって夫々別個の保冷室を冷却するとと
   もに、上記冷媒回路の倒れか一つに冷媒を流す第２の切
   換え弁と、上記保冷室の温度を検知し、第２の切換え弁
   を制御して、その保冷室に対応する冷媒回路への冷媒の
   流下、停止を制御するとともに、より優先順位の高い保
   冷室の冷媒流下を優先させる制御器とを備えたことを特
   徴とする冷却装置。
2. （２）高温用減圧器と低温用減圧器を並列接続し、この
   各減圧器の冷媒上流側に第１．第２の切換弁を兼用する
   開閉弁を各々設け、かつ保冷室の設定温度を高温側と低
   温側に切換えるとともに動作させる開閉弁を高温側と低
   温側とに切換える連動スイッチを備えた制御器としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。
3. （３）保冷室数を２個とし、各減圧器が毛細管で構成さ
   れ、各低温側減圧器の冷媒上流側開閉弁は毛細管で兼ね
   ることｔ％徴とする特許請求の範囲第２項記載の冷却装
   置。