JPS5813274Y2 - 恒温槽 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷蔵庫や冷蔵ショーケース或はインキュベータ
等の恒温槽に関し、１つの感温装置によって庫内の冷え
過ぎを防止すると共に冷却器の除霜終了の感知をも兼ね
る様にしたものである。

以下インキュベータを実施例に掲げ図面に基づいて詳述
する。

１はインキュベータ本体でその前面開口は透視窓３３を
有する扉２にて閉塞される。

３はインキュベータ本体１の庫内ＩＣの背部に冷却器室
６を形成する仕切板で、上下に各々吐出口４及び吸い込
み口５が穿設されている。

冷却器７は前述の冷却器室６内に設置され、この冷却器
７で冷却された空気が吐出口４と対向設置された送風機
８により循環されて庫内１Ｃは冷却される。

９．１０は前記冷却器す等と共に冷凍サイクルを構成す
る電動圧縮機及び凝縮器で、本体１下方の機械室１１内
に設置されている。

第２図に拡大図示されている一般的な冷却器７は、複数
枚の間隔を存して配列されるフィン１２・・・・・・と
このフィン１２・・・・・・と直交配設される冷媒管１
３及び除霜ヒータ１４′を内蔵した除霜ヒータ管１４と
から構成されている。

この冷却器７の適所、図示ではフィン１２ ａ 、１２
ｂと冷媒管１３とで形成される空間にガス式のサーモ
スタット１５の第１感温部１８が挿入される。

この第１感温部１８はサーモスタット１５の感熱管１６
の先端から適当長さく例えば１５Ｑｍｍ程度）に電気ヒ
ータ１９を熱交換関係に巻き付け、これらを軟質ゴム等
の断熱材２０で被覆して形成される。

感熱管１６の電気ヒータ１９を巻き付けられない裸の部
分は冷却器７とは接触させずに冷却器室６の空気温度を
感知する様にされて第２感温部２１と威している。

第１図の概略図示によればサーモスタット１５の本体１
５Ａは機械室１１の前方の化粧板２２に取り付けられ感
熱管１６は機械室１１の天井部を背方に延在され底壁を
貫通して冷却器室６内に入り前述の如く冷却器７に第１
感温部１８が挿入されている。

ここでサーモスタット１５の概略を説明すると、本体１
５Ａ内にベローズが有り感熱管１６の感知する温度によ
ってベローズを伸縮させて接点を開閉する機構が有り、
ベローズを圧縮するバネの力を可変として接点の開閉に
作動温度幅を形成すると共に、押しボタン１７が付加さ
れており、この押しボタン１７を押せば前述の感熱管１
６が設定温度に達した時接点を開放する。

即ち本実施例で用いられるサーモスタット１５は例えば
＋５℃から一１５℃までの温度幅で無段階に接点を開閉
でき、又押しボタン１７を押せば＋８℃に達した時閉じ
られていた接点を開く。

第３図は概略の電気回路図である。

庫内空気を循環する送風機８のモータ８′は電源２３．
２４に直接接続され、又電動圧縮機９のモータ９′と電
気ヒータ１９は並列にされて一端はリレー２５のリレー
接点２５Ａを介してサーモスタット１５の開閉器１５′
の常閉端子１５ｂに他端は電源２４に接続される。

ル−２５のリレーコイル２５ Ｌは、一端を庫内温度を
調節する温度調節器２６を介して常閉端子１５ｂに、他
端を電源２４に接続される。

更にヒータ１４′は一端をサーモスタット１５の開閉器
１５′の常開端子１５ａに、他端を電源２４に、又開閉
器１５′の切替片１５Ｃは電源２３に各々接続されてい
る。

而して、金庫内温度を温度調節器２６により例えば＋５
℃という温度に維持しようとする。

この場合使用者はサーモスタット１５を設定温度５℃よ
り低くこれ以上低くなってしまっては貯蔵物品に影響が
出るという例えば０℃（以下この温度を下限温度と称す
）にセットする。

仕切板３の下方の吸い込み口５近傍に位置された温度調
節器２６は感温部２７が庫内温度を感知し設定温度５℃
より高い時閉じる。

サーモスタット１５の開閉器１５′は下限温度より充分
高い為常閉端子１５ｂを閉じており、リレーコイル２５
Ｌが通電されてそのリレー接点２５Ａを閉じ電動圧縮
機用モータ９′が運転されて冷却器７が冷却される。

送風機用モータ８′は常時通電なので庫内空気を循環し
て庫内１Ｃは設定温度まで冷却されて行く。

この時電気ピータ１９も通電され、サーモスタット１５
の第１感温部１８を加熱し、この加熱は第１感温部１８
を第２感温部２１より高めの温度となる様作用する（電
気ヒータ１９の容量は小容量で良く実験では２Ｗの物を
使用したらこの作用を充分果たした。

）従ってサーモスタット１５の開閉器１５′の切替開閉
は感熱管１６が最低温度を感知する事により行なわれる
から、第１感温部１８が冷却器７に断熱材２０を介して
接触しているにもかかわらず第２感温部２１の感知する
温度即ち庫内温度に近接して若干低めの冷却器室６の温
度にて開閉器１５′を作動する様になる。

これは庫内温度を感知する事と同等であり、設定温度よ
り庫内温度が下がって下限温度に達した時電圧圧縮機９
を停止する事ができる（これについては後で詳しく述べ
る）。

電気ヒータ１９の発熱は断熱材２０が被覆されている為
に第１感温部１８を効率良く加熱できると共に、冷却器
７への影響も殆ど無い。

庫内温度が設定温度に達したならば温度調節器２６が開
かれてリレー２５が非動作となり、リレー接点２５Ａが
開いて電動圧縮機用モータ９′を停止し冷却器７へ冷媒
が送られなくなる。

同時に電気ヒータ１９への通電も断たれるので、第１感
温部１８は断熱材２０を介して冷却器７の残留低温液冷
媒にて緩慢に冷却され始めるが、送風機８が運転されて
いる為にこの残留低温液冷媒の蒸発が盛んに行なわれて
短時間で庫内温度と同一となる為サーモスタット１５の
開閉器１５′は常閉端子１５ｂを閉じ続ける。

この様にして電動圧縮機９は運転酸は休止されて庫内温
度を設定温度に維持する。

ところで、温度調節器２６が不慮の事故により閉じられ
続けた場合には庫内温度が設定温度に達しているにもか
かわらずリレー２５が作動し続け、電動圧縮機９が運転
されこの結果庫内温度は更に下がる。

この様な時には第１感温部１８より温度が高い第２感温
部２１がこの庫内温度の低下を感知するから下限温度に
達した時点で常閉端子１５ｂを開いて電動圧縮機用モー
タ９′を停止して下限温度より下がる事を阻止するので
庫内１Ｃの貯蔵物品の安全を図る事ができる。

又、温度調節器２６の事故ばかりで無く、例えばリレー
接点２５Ａが溶着して導通状態となった場合にも前述同
様に常閉端子１５ ｂが開かれる事となり電動圧縮機９
を停止できる。

更に又、常閉端子１５ｂの開放と同時に常開端子１５
ａが閉じられるので除霜ヒータ１４′が通電されて冷却
器７を加熱し庫内温度を急激に上昇し下限温度以下への
温度降下を極力抑えている。

なお、設定温度に維持されて長時間経過すると冷却器７
には過大の着霜をして来る。

この着霜は冷却器７と庫内空気との熱交換を阻害する事
となり、電動圧縮機９は運転されるも庫内温度は逆に上
がって行く事となる。

この状態を第４図に縦軸Ｔを温度、横軸ｔを時間として
表示している。

実線の曲線２９は庫内温度特性を、鎖線の曲線３０は第
２感温部２１の温度特性を、２点鎖線の曲線３１は冷却
器７の温度特性を、３点鎖線の曲線３２は第１感温部１
８の温度特性をそれぞれ示している。

第２感温部曲線３０及び庫内温度曲線２９は前述の如き
着霜により時間の経過と共に温度上昇して行くが、逆に
第１感温部曲線３２及び冷却器曲線３１は温度降下して
行く。

ここで注目するべく、第１感温部１８の電気ヒータ１９
の発熱量が小量である為、冷却器７の温度降下と一緒に
温度降下して行く事であり、第２感温部２１の温度より
第１感温部１８の温度が前述とは反転して低くなってい
る。

従って著しい着霜時には第１感温部１８が最低温度とな
ってもし下限温度に達すれば電動圧縮機９を停止する様
動作する。

ここで下限温度を充分低く一１５℃にセットしてあり、
どうしても除霜を必要とする場合を考える。

着霜状態は透視窓３３から仕切板３の中央に穿設された
霜確認孔３Ａより目視でき、除霜を必要とすると判断し
てサーモスタット１５の押しボタン１７を押す。

この操作によって開閉器１５′は常閉端子１５ｂを開い
て常開端子１５ａを閉じて保持される。

この保持はもし第１感温部１８が電気ヒータ１９も何も
取り付けられない第２感温部２１同様の裸の状態で冷却
器７の上部空間に横たわって延在設置している場合には
、その感知される空気温度が高温の為に機構上保持され
ないが、本考案では第１感温部１８が冷却器７の温度降
下と共に低温に下がっているから全くその様な事が無い
。

常閉端子１５ｂの開放によって電動圧縮機９は停止され
、常開端子１５ ａが閉じられる事によって除霜ヒータ
１４′に通電され冷却器７の除霜を開始する。

この開始からの外部の温度変化は時間ｔ工から示されて
おり、冷却器７の温度は冷却器曲線３１に示される如く
急激に上がって温度Ｔ工の所で（この温度は０℃である
）霜が融解する為の潜熱を奮う為変化せず融解終了と共
に又急激に上昇して行く。

第１感温部１８の温度は時間ｔ０の時に電気ヒータ１９
の通電を断たれる為短時間で冷却器７の温度と同一とな
り、冷却器７の温度上昇と同一に上がって行き、＋８℃
に達した時間ｔ２の時前述の保持が解除されて開閉器１
５′は常開接点１５ ａを開く。

庫内温度及び第２感温部２１の温度は除霜時間中（時間
ｔ１からｔ２までの間）中途まで上昇するが後半若干下
がる部分が有るが、これは除霜時間中も運転されている
送風機８が庫内空気を冷却器７を介して循環し、霜の融
解による潜熱によって庫内空気が冷却される為である。

又、冷却器７の融解水は下方の露受け２８に滴下し庫外
に排出され、図示しない蒸発装置にて蒸発される事とな
る。

時間ｔ２で冷却器７は完全に除霜されており、サーモス
タット１５の常開端子１５ ａが開く事によって除霜ヒ
ータ１４′の通電が断たれ、常閉端子１５ｂの閉路によ
って再び電動圧縮機９が運転され庫内１Ｃを設定温度Ｔ
２に向って冷却して行く。

第４図では時間ｔ３の時庫内温度が設定温度Ｔ２に達し
ておりこの時第１感温部１８の温度は第２感温部２１の
温度より高めとなって所期の状態に戻る。

なお、これら実施例図にのみ本考案は限られる事無く、
例えば第１感温部１８は冷却器７の下方に挿入或は当接
固定したり、又感熱管１６の先端を裸として中途部を第
１感温部１８としたり、或は又第３図の電気回路図でリ
レー２５を用いずに直接温度調節器２６で電動圧縮機９
を運転酸は休止したり、更に又除霜ヒータ１４′を用い
ずにホットガステ゛フロストをする様にする等適宜変更
実施できる事はもちろんである。

本考案は上記の如く、庫内を冷却する冷却器と連結され
る電動圧縮機と、冷却器を除霜する除霜装置と、庫内の
温度を所定に維持する為に電動圧縮機の運転を制御する
温度調節器と、冷却器の着霜を確認して手動作する事に
より冷却器の除霜を開始させ除霜を終了する様な温度に
て電動圧縮機の運転を再開させると共に、庫内の温度が
所定温度より下がり下限温度に達した時電動圧縮機の運
転を停止するガス式のサーモスタットとを備えた恒温槽
に於て、サーモスタットの感熱管の一部に電気ヒータを
熱交換関係に取り付けこれらを断熱材で被覆して感熱管
の一部を第１感温部とし残部を第２感温部とすると共に
、第１感温部を冷却器の表面に熱交換関係に接触させ且
つ第２感温部を庫内の温度を感知する様に設置したもの
である。

従って、従来の恒温槽においては下限温度以下に庫内温
度が下がってしまうのを防止する為の感温装置と、冷却
器の除霜終了を感知する為の感温装置が各々必要であり
、高価で且つリード線の接続作業が多かったが本考案で
はこれら感温装置を単一の部品で兼用できるので安価で
接続作業も少なく信頼性の高い恒温槽となる。

更に又、感熱管の一部に電気ヒータを熱交換関係に取り
付ける事によって第１感温部とし、この第１感温部を冷
却器表面に熱交換関係に又残余の第２感温部を冷却器よ
り離間して空気温度を感知する様装置し、冷却運転時（
電動圧縮機の運転中）に電気ヒータに通電すれば庫内温
度にサーモスタットは応答し又除霜時間中には電気ヒー
タへの通電を断てば冷却器温度にサーモスタットが応答
する事ができるから、確実に庫内温度が下限温度より下
がる事を防止し且つ冷却器の除霜を完全に行なえるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案恒温槽の概略縦断側面図、第２図は同要部
分解斜視図、第３図は同じく電気回路図、第４図は同温
度一時間特性線図である。 １５・・・・・・サーモスタット、１６・・・・・・感
熱管、１８・・・・・・第１感温部、１９・・・・・・
電気ヒータ、２０・・・・・・断熱材、２１・・・・・
・第２感温部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．庫内を冷却する冷却器と連結される電動圧縮機と、
   前記冷却器を除霜する除霜装置と、前記庫内の温度を所
   定温度に維持する為に前記電動圧縮機の運転を制御する
   温度調節器と、前記冷却器の着霜を確認して動作する事
   により前記冷却器の除霜を開始させ、除霜を終了する様
   な温度にて前記電動圧縮機の運転を再開させると共に前
   記庫内の温度が前記所定温度より下がり下限温度に達し
   た時前記電動圧縮機の運転を停止するサーモスタットと
   を備えた恒温槽に於て、前記サーモスタットの感熱管の
   一部に電気ヒータを熱交換関係に取り付けこれらを断熱
   材で被覆して前記感熱管の一部を第１感温部とし残部を
   第２感温部とすると共に、前記第１感温部を前記冷却器
   の表面に熱交換関係に接触させ且つ前記第２感温部を前
   記庫内の温度を感知する様に配置した事を特徴とする恒
   温槽。 ２、第１感温部を加熱する電気ヒータは冷却運転時に通
   電して第２感温部の温度より高めとした事を特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の恒温槽。 ３、第１感温部を加熱する電気ヒータは除霜時間中通電
   を断つ様にした事を特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の恒温槽。