JPS5813963A - 冷凍装置 - 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】 本発明は冷却システムを構成する圧縮機としてロータリ
コンプレッサ等の吸入パルプを具備していない高圧容器
タイプの圧縮機を使用し、サーモスタットにて前記圧縮
機を０Ｎ−ＯＦＦ運転し庫内温度制御を行ない、かつ、
ヒータにてデフロスト運転を行なう冷蔵庫等の冷凍装置
の改良に関するものである。

従来よりこの種の冷蔵庫においては庫内に設けた温度検
知のサーモスタットによシ冷却システムを成す圧縮機の
運転を０Ｎ−ＯＦＦ運転することにより庫内温度制御を
行なっている。

周知のように、冷却システムは圧縮機、凝縮器。

減圧装置、蒸発器を順次接続して構成しておシ、圧縮機
運転時には凝縮器及び圧縮機内に高温、高圧冷媒が、蒸
発器内に低温、低圧冷媒がそれぞれ存在している。

庫内温度が所定の温度に達したることをサーモスタット
にて検知し、圧縮機の運転を停止せしめると同時に、凝
縮器内の高温、高圧冷媒は減圧装置を流れ、蒸発器内へ
と流入する。この時、減圧装置は圧縮機が停止している
ため単なる均圧管として働き、蒸発器内へ流入する冷媒
は高温のままであり、庫内に対し大きな熱負荷となる。

更に、高圧容器タイプの圧縮機は吸入パルプを貝備して
いないため、運転中はオイルにより圧縮機内の機械部の
高、低圧を気密に保持せしめているが、停止と同時にこ
のオイル気密が破壊され、圧縮機構内で高圧側より低圧
側へと冷媒が逆流する。

この種の高圧容器タイプの圧縮機内部は凝縮器以上に高
温であるため、圧縮機構内で逆流し、圧縮機吸入口より
蒸発器内へ流入する高温、高圧冷媒は凝縮器から減圧装
置を通じ蒸発器へ流入する高温、高圧冷媒以上に大きな
熱負荷となる。

上記の欠点に対しては従来より他の目・的で使用してい
る冷媒制御弁を設ける方法を応用することにより改良可
能であるが、冷蔵庫においては、定常冷却運転のみでは
なく、蒸発器に付着生成する霜を除去するだめのデフロ
スト運転が必要となり、このデフロスト時の冷却システ
ムの状態も非常に重要である。

本発明はこの種の問題に着目し、凝縮器出口と減圧装置
入口との間に第１の冷媒制御弁を、かつ、蒸発器出口と
圧縮機吸入口との間に第２の冷媒制御弁を設け、定常運
転時は前記２ケの冷媒制御弁を圧縮機運転と同期せしめ
ると共に、デフロスト時に前記第１のパルプのみ開路せ
しめることにより、定常運転時、デフロスト時を含め、
最も効率良く運転できるよう改良したものである。

以下に添付図面に従がい、本発明を冷蔵庫に応用した一
実施例について説明する。

図において、１は冷蔵庫本体であり、外箱２と内箱３及
びこれら両箱２，３間に充填形成された断熱壁４よシ成
る。本体１内は中仕切壁５によって上部冷凍室６、下部
冷蔵室７の２室に区画され、各室６，７のそれぞれに冷
凍室扉８．冷蔵室扉９を備えている。上記中仕切壁４内
の冷却室には冷却システムの一部を成す蒸発器１０．蒸
発器による冷気を循環する送風ファン１１が配置されて
いる。また、内箱２後部と断熱壁４との間には送風ダク
ト１２を形成し、蒸発器１ｏによシ冷却された冷気を送
風ファン１１により冷凍室６の冷凍室用送風口１３．冷
蔵室の冷蔵室用送風口１４を介して各室に送出している
。

冷蔵用送風口１４にはダンパーサーモ１６を備え、冷蔵
室７が所定の温度となるよう風量制御を行なっている０
さらに、冷凍室６上壁にはサーモスタット１６を設け、
冷凍室６内が所定温度以下で開時、所定温度以上で閉時
とするようサーモスタット接点（１６ａ−１６ｂ）を動
作せしめる０前記蓋発器６にはデフロストヒータ１７を
備えており、このヒータ１７は後述する圧縮機１８の積
算運転時間により接点（１９ａ−１９ｂ）より接点（１
ｓａ−１９Ｃ）への切換を行なうタイマー１９によるデ
フロスト運転時（タイマー接点（１９ａ−１９０）の状
態）に通電される。

本体１下部には機械室２ｏが形成されており、この室２
ｏ内に周知の冷却システムの一部を形成する高圧容器タ
イプの圧縮機１８．デフロスト時の除霜水を蒸発せしめ
る蒸発皿２１、蒸発皿２１を加熱する補助凝縮器２２等
が備えられているＯ本体１後部には外箱３の後壁３ａと
の間に放熱ダクト２３を形成する状態で主凝縮器２４が
設けられている。機械室２ｏ上部の断熱壁４には凹部４
ａが形成されており、該凹部４ａ内に主凝縮器２４の出
口２４ａと減圧装置２６との間に設けた第１の冷媒制御
弁２６．蒸発器１ｏの出口１０ａと圧縮機吸入口１８ａ
との間に設けた第２の冷媒制御弁２７とが収納されてお
シ、断熱蓋体２８により前記２台の冷媒制御弁２６．２
７と外気とを遮断している。前記２台の冷媒制御弁２６
　、２７は各々のソレノイドコイル２６ａ、２７ａに通
電されると各々の冷媒通路を開路するものである。

尚、上記第１．第２の冷媒制御弁２６．２７のう　−ち
第１の冷媒制御弁２６は冷媒の流れ方向と順方向に接続
されるが第２の冷媒制御弁２７は逆方向に接続されてい
る。すなわち第２の冷媒制御弁２７はその入口側が圧縮
機１８の吸入口１８ａ側に接続され出口側が蒸発器１ｏ
の出口側１０ａに接続されている。さらに上記第１の冷
媒制御弁２６から蒸発器１０に至る減圧装置２６≠（こ
こではキャビラリチー−ブ）は蒸発器出口１０ａから第
２の冷媒制御弁２７に至るサクションパイプ２９に熱交
換するよう巻きつけ接着せしめられており、これらは断
熱壁４中を貫通するよう配設されているＯ そして上述冷却システムは圧縮機１８→補助凝縮器２２
→主凝縮器２４→第１の冷媒制御弁２６→減圧装置２６
→蒸発器１０→サクションノくイブ２９→第２の冷媒制
御弁２７→圧縮機１８による冷媒循環サイクルを形成す
る。

上記構成における電気回路図は第２図に示すように、圧
縮機１８用のモータ１８ｂと第２の冷媒制御弁２７のソ
レノイドコイル２７ａ、及び送風ファン６は並列に接続
され、タイマー接点（１９ａ・−１９ｂ　）と直列に接
続されている。またタイマ一端子１９ｂとサーモスタッ
ト接点（１ｅａ−１６ｂ）とは直列に接続されている。

一方前記第１の冷媒制御弁２６のソレノイドコイル２６
ａの一端は前記タイマ一端子１９ａとサーモスタット接
点１６ｂとの間に接続し、もって前記タイマー１９回路
と並列に形成、されている。タイマー接点（１９ａ−１
９Ｇ）にはデフロストヒータ１７が接続されている。

次に上記構成による動作について説明する。

冷凍室２内の温度がサーモスタット１６の設定温度以上
ではサーモスタット接点（１ｅａ−１ａｂ）を閉時する
。このときタイマー１９は接点（１９ａ−１９ｂ）を閉
時し、圧縮機モータ１８ｂ、送風ファン１１．第１．第
２の冷媒制御弁２６．２７に各々通電して弁を開きシス
テムの冷媒流れを可能とし定常冷却運転を行なう。冷蔵
室７はダンパサーモ１５により冷蔵室用送風口１４から
の風址を調整し、所定の温度に冷却される。冷凍室６は
サーモスタット１６によシ設定の温度まで冷却運転を継
続し、設定の温度まで冷却された後、サーモスタット接
点（１６ａ−１６ｂ）を開時する。

この時、凝縮器２２．２４内及び圧縮機１８内には多量
の高温、高圧冷媒が滞留しているが、第１　、第２の冷
媒制御弁用ソレノイドコイル２６ａ。

２７ａの通電が停止され、各々の冷媒通路を閉路してい
るため、前記の高温、高圧冷媒が主縦縮機出口２４ａよ
り、又、圧縮機吸入口１８ａより蒸発器６内へ流入する
ことを完全に排除している。

特に、第２の冷媒制御弁２７は定常の冷却運転の冷媒流
方向と逆に設けているため、単一方向のみ閉止可能な冷
媒制御弁にて完全に前記高温、高圧冷媒の流入防止が図
れ、冷蔵庫１内への電力消費増加の原因となっていた熱
負荷を除去することが可能である。

冷却運転の積算運転時間がタイマー１９の設定時間に達
すると、タイマー接点を（１ｅ　ａ　−１９ｂ）から（
１９ａ−１９０）へと切換え、かつ、サーモスタット接
点（１６ａ−１６ｂ）が閉時すると定常冷却運転からデ
フロスト運転へと切替る。この時、圧縮機１８．送風フ
ァン１１及び第２の冷媒制御弁２７のコイル２７ａは通
電が停止されるが、第１の冷媒制御弁２６のコイル２６
ａには通電されたままで開となっている。つまりデフロ
スト中は凝縮器２４から減圧装置２６を介して蒸発器１
ｏへの冷媒流入を可能としているものである。

さらに詳述すると上記回路でサーモスタット接点（１６
ａ−１６ｂ）が閉時の間、つまり、定常冷却運転中にの
みデフロスト運転への切替が行なわれるため、デフロス
トヒータ１７へ通電される瞬１゜ 間には凝縮器２２．２４内及び圧縮機１８構内には多量
の高温、高圧冷媒が滞留している。従う一〇、デフロス
ト運転が開始された時には前記高温、高圧冷媒が減圧装
置２６を通じ、蒸発器１ｏ内へ流入し、蒸発器１ｏの加
熱の補助熱源となる。この結果、デフロスト時間が短縮
され、デフロストヒータ１９の消費電力を少なく抑える
ことが可能となる。

この種の高圧容器タイプの圧縮機１８を使用する冷却シ
ステムは、従来の低圧容器タイプの圧縮機を使用する冷
却システムに較べ冷却運転中の高温。

高圧冷媒の量が多く、蒸発器１０へ流入した後の熱源と
しては非常に大きなものであるため、デフロスト運転中
に前記第１の冷媒制御弁ソレノイドコイル２６ａに通電
する電気入力以上の発熱駿となる。さらに、デフロスト
運転中は蒸発器１０内の圧力は凝縮器２２．２４より高
圧となることもあるが、第１の冷媒制御弁２６が開路さ
れているため、蒸発器１０内の冷媒は減圧装置２６を逆
流し、凝縮器２２．２４内へと流入する。当然のように
凝縮器２２，２４は放熱能力の大きいものであるため、
蒸発器５より流入した高温、高圧冷媒は簡単に放熱し、
冷却システム全体としては最も温度の低い所の飽和圧力
にバランスするものであるから、このような条件では外
気温度の飽和圧力にバランスし、冷媒制御弁２６．２７
が閉路されている°ときより再起動時の圧縮機１８の入
力は低く抑えることが可能となる。

尚上記実施例は冷蔵庫に適用した例を説明したが冷凍負
荷を必要とし除霜を行なうショーケース等へも適用でき
ることは言うまでもない。

以上の説明から明らかであるように、本発明に、よる冷
凍装置は高圧容器タイプの圧縮機、凝縮器。

減圧装置、蒸発器を順次接続して構成し、庫内温度を感
知するサーモスタットにて前記圧縮機を０Ｎ−ＯＦＦ運
転し、ヒータにて前記蒸発器のデフロストを行なう　し
′ｔ／も４、前記凝縮器出口と蒸発器入口との間に第１
の冷媒制御弁を設け、前記蒸発器出口と圧縮機吸入口と
の間に第２の冷媒制御弁を設け、この第１．第２の冷媒
制御弁を前記圧縮機の０Ｎ−ＯＦＦ運転と同期して開閉
するとともに、デフロスト運転時には前記第１の冷媒制
御弁のみ開路するよう構成したことを特徴とするもので
あるから、第１及び第２の冷媒制御弁により、定常冷却
運転時の凝縮器、圧縮機内の高温。

高圧冷媒が蒸発器に流入することによる熱負荷を除去す
ることによる電気代の減少のみならず、デフロスト時に
逆に高温、高圧冷媒を利用してデフロスト時間、ヒータ
電力の減少を可能としかっデフロスト後の冷却システム
内の圧力を最低に抑えることが可能となシ、再起動時の
入力（電気代）も低く抑えられるため、非常に電気代を
減少できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の冷凍装置を具備した冷蔵庫の
断面図、第２図は同冷蔵庫の電気回路図を示す。 １ｏ・・・・・・蒸発器、１６・・・・・・サーモスタ
ンド、１７・・・・・・（デフロスト）ヒータ、１８・
・・・・・高圧容器タイプ圧縮機、２２．２４・・・・
・・凝縮器、２６・・・・・・減圧装置、２６・・・・
・・第１の冷媒制御弁、２７・・・・・・第２の冷媒制
御弁。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高圧容器タイプの圧縮機、凝縮器、減圧装置。 蒸発器を順次接続して構成し、庫内温度を感知するサー
   モスタットにて前記圧縮機を０Ｎ−ＯＦＦ運転し、ヒー
   タにて前記蒸発器のデフロストを行なう　ｔ　’ｚｅｂ
   、前記凝縮器出口と蒸発器入口との間に第１の°冷媒制
   御弁を設け、前記蒸発器出口と圧縮機吸入口との間に第
   ２の冷媒制御弁を設け、この第１．第２の冷媒制御弁を
   前記圧縮機のα←ＯＦＦ運転と同期して開閉するととも
   に、デフロスト運転時には前記第１の冷媒制御弁のみ開
   路するよう構成したことを特徴とする冷凍装置。