JPS58217176A

JPS58217176A - 冷却装置

Info

Publication number: JPS58217176A
Application number: JP10051882A
Authority: JP
Inventors: 和弘丸山; 裕瀬下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1983-12-17

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】この発明は、複数の温度の異なる保冷室’ｔもつ冷蔵庫
などの冷却装置に関し、特に圧縮機の成績係数を向上さ
せかつ運転効率の向上を図るようにしたものである。

従来高温庫と低温庫全１台の冷凍ユニットで冷却すると
いう形態は、家庭用の冷凍冷蔵庫などの冷却システムに
代表的なものが見られ、基本的には第１図に示すような
冷却システムを採用している。

以下、第１図にしたがって従来例の動作を説明する。こ
の第１図において、圧縮機１から吐出され、コンデンサ
２で液化された冷媒液は、第１毛細管３で減圧され、高
温庫４内に配設された高温蒸発器５で一部分が蒸発し、
その際、高温庫４内の冷却作用を行う。

高温蒸発器５を出た気液２相冷媒は、第２毛細管６で再
び減圧され、低温庫７内に配設された低温蒸発器８で残
りが蒸発し、その際低温庫４を冷却する。低温蒸発器８
を出た冷媒ガスはアキュー・ムレータ９を介して圧縮機
ｌに吸い込まれる。各庫内の温度管理は、高温庫４．低
温庫７のどちらかの庫内に配設された温度調節器（図示
せず）により、圧縮機Ｉｔ発停させることにより行う。

以上のような構成の従来例においては、圧縮機ｌの吸入
圧力が低温蒸発器８の蒸発圧力に依存してしまうため、
高温蒸発器の蒸発圧力がいかに高くとも、圧縮機１の成
績係数は非常に悪いものとなり、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、前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勺
行きとなってしまう欠点があった。

一方、庫内温度の独立コントロール全可能とするため（
、蒸発器を１台とし、それによって高温庫４はダンパ制
御によって庫内温度全コントロールし、低温庫の温度は
圧縮機の発停によって行うという冷却システムも家庭用
冷蔵庫などで近年一般的となっている。

この方式は両庫内温度の独立コントロールは可能である
が、蒸発器の蒸発温度はやはシ低温庫の温度に依存して
しまうため、最初の従来例について述べたように、冷却
システムの効率力ぶ非常に悪いことは変わらな−０またこの方式を用いた場合、高温庫を冷却する蒸発器の
冷却面温度が低温庫に見合った低いもの゛となるため、
高温庫内の乾燥過多の問題力；生じるとともに蒸発器上
への着霜量が大きくなり頻繁な除霜が必要になり、除霜
方式は多くの消費電力量の必要なヒータ方式などの欠点
があった。

この発明は、上記従来の諸欠点を改良するためになされ
た本ので、圧縮機および冷凍システム全体の運転効率を
飛躍的に向上させること２＞Ｅできるとともに、各庫内
の温度の独立制御力；可能でし力１も高温庫内の乾燥の
問題もなくなる冷却装置を提供することを目的とする。

以下、この発明の冷却装置の実施例について図面に基づ
き説明する。第２図にその一実施例の冷却システム図で
あり、この第２図において、第１図と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、第１図とは異なる部分
全重点的に述べることにする。

この第２図では、圧縮機１．コンデンサ２．第１毛細管
３．高温庫４．低温庫７．アキュームレータ９の部分は
第１図と同様であり５以下に述べる点が第１図とは異な
るものである。

すなわち、１０は高温庫４内および低温庫７を冷却する
ための蒸発器であり、この蒸発器１０の冷媒の上流側と
コンデンサ２との間には、電磁弁１１、低温側の毛細管
１３．逆上弁１５を直列に挿入されているとともに、こ
れらに並列に電磁弁１２、高温側の毛細管１４が直列に
挿入されている。

また、１６は庫内空気を吸い込み蒸発器１０で冷却し、
吹き出し庫内空気を循環させる循環風路であり、この循
環風路１６内に送風機１７が設けられ、この送風機１７
により庫内空気を循環させるようになっている。

循環風路１６の吸込側と吹出側にはそれぞれ風路切換装
置１８．１９が設けられており、この風路切換装置１Ｂ
によシ、循環風路１６内に高温床４内の空気を吸い込む
ための高温側の吸込口２．０が形成されているとともに
、低温庫７内の空気を循環風路１６内に吸い込むための
低温側の吸込口２２が形成されている。

同様にして、風路切換装置１９によシ循環風路内で冷却
された空気を高温床４内に吹き出すための低温側の吹出
口２１が形成されているとともに、循環風路１６内で冷
却された空気を低温庫７内に吹き出すための低温側の吹
出口２３が形成されている。

第２図の実施例は通常の蒸発器一つでダンノく制御方式
の冷凍システムに似ているが基本的に全く異なったもの
である。

この発明の特徴的動作は、一つの蒸発器を使用して保冷
温度の異なる庫内を冷却する点にある。

さらに詳しくは低温系統は電磁弁１１９毛細管１３゜逆
止弁１５と蒸発器１０ととで、また、高温系統は電磁弁
１２２毛細管１４と蒸発器１０とによって構成され、こ
れらと風路切換装置１８．１９によって高温床７．低温
庫４はそれぞれ個別に冷却される。

さらに、各系統と送風機の風量制御との組合せにより、
各系統の冷却運転が効率よく行われる。

つまシこの発明は、低温、高温の各系統を単独に運転、
言い換えれば、コンデンサ２を出た冷媒液を時系列的、
に蒸発器１０に分配し、高温床４を冷却する際の高温蒸
発器の蒸発温度（圧力）を高く維持することによって圧
縮機１の成績係数を向上させ、除霜方式の改良された冷
凍システムの運転効率を向上させようとするものである
。

次に、この発明の一実施例の具体的な動作について、第
２図およびこの発明の冷却装置の冷凍システムの運転方
法を説明するための第３図の運転制御ブロック図によっ
て説明する。

この第３図において、２４は高温庫内に、２５は低温庫
内にそれぞれ配設された温度検出センナである。この温
度検出センサ２４の出力は温度制御器２６に加えられ、
温度制御器２６の出力は２人力の論理積回路２８の第１
入力端、風路切換制御装置３０の第２入力端、送風機制
御器３１の第２入力端、２人力の論理和回路２９の第１
入力端、電磁弁１２に送出するようになっている。

また、温度センサ２５の出力は温度制御器２７゛に送出
するようになっている。この温度制御器２７の出力は論
理積回路２８の第２入力端に加えられるようになってい
る。

論理積回路２８の出力は論理和回路２９の第２入力端、
電磁弁１１．風路切換制御装置３０の第１入力端、送風
機制御器３１の第１入力端に接続されている。

風路切換制御装置３０の出力は風路切換装置１８．１９
を制御するようになっておシ、送風機制御器３１の出力
は送風機１７を制御するようになっている。送風機制御
器３１は送風機１７の回転数を制御するものである。

また、風路切換制御装置３０は温度制御器２６のオン信
号によシ、風路切換装置１７，１８ｔ−制御し、この風
路切換装置１７，１８により高温庫′４内を冷却するよ
うに循環風路１６の高温側の吸込口２０．吹出口２１を
閉じるように制御し、風路切換制御装置３０の出力によ
シ風路切換装置１８．１９１−制御して、低温庫７内を
冷却するように循環風路１６の低温側の吸込口２２．吹
出口２３ｆ：閉じるように制御するものである。

なお、論理積回路２８は温度制御器２６のオフ信号と温
度制御器２７０オン信号とによって論理積が成立するも
のである。

温度検出センサ２４．２５によって検出された両庫内温
度はそれぞれ温度制御器２６．２７に入力される。高温
床４の温度制御器２６は高温床４内の温度が高り場合は
オン信号を高温系統の電磁弁１２を付勢するとともに、
論理和回路２９を介して圧縮機１に出力して、この圧縮
機１を動作させる。

また、温度制御器２６のオン信号は風路切換制御装置３
０にも加えられ、これによって、風路切換装置１８．１
９が作動する。風路切換装［１８により、高温側の吸込
口２０を閉じるとともに低温側の吸込口２２を開いて循
環風路１６を低温庫７に連通させる。

同時に、風路切換装置１９により、高温側の吹出口２１
′ｔ″閉じ、低温側吹出口２３全開いて、循環風路１６
を低温庫７に連通させる。

さらに、温度制御器２６のオン信号は送風機制御器３１
に送り、送風機制御器３１ｔ；を送風機１７を駆動する
。かくして、高温系統の冷媒回路との組合せで適正な蒸
発温度になるように送風機を回転させるように送風機全
動作させる。

これらの動作によ勺、高温層４の冷却を行う。

このとき低温庫７内の温度も高くなシ、温度制御器２７
からオン信号が出ても第３図に示すように論理積回路２
８の論理積が成立しないため、低温系統の電磁弁１１ｉ
ｊ開かず、風路切換装置１８゜１９も切シ換わらずに、
送風機１７も高温系統の回転数で動作し、低温庫７は冷
却されない。

しかし高温層４が冷却され、所定値に達すると温度制御
器２６はオフ信号を出力し、高温系統の電磁弁１２は閉
止する。そのとき、低温庫７内の温度が高く、温度制御
器２７からオン信号が出ていればこのオン信号と温度制
御器２６のオフ信号によって論理積回路２８の論理積が
成立するので、論理和回路２９によって圧縮機１は運転
を続け、低温系統の電磁弁１１も論理積回路２８の出力
によって開き、風路切換制御装置３ｏも論理積回路２８
の出力により作動し、それによって循環風路１６内の風
路切換装置１８．１９は今まで開いていた低温系統の吸
込口２２．吹出口２３を閉じ、高温系統の吸込口２０．
吹出口２１を開く。

また、送風機制御器３１も論理積回路２８の出力により
作動し、この送風機制御器３１の出力によシ送風機１７
は低温系統の回転数で動作する。

したがって、低温庫７が冷却される。

このように低温庫７の冷却運転を行っている途中に、再
び高温層４の温度が所定値より上昇すれば、温度制御器
２６からのオン信号にょシ前述の　　　　゛ように、高
温層４の冷却運転に切シ換わる。

双方の庫内温度が所定値以下になれば、温度制御器２６
．２７はそれぞれオフ信号を出力し、電磁弁１１．１２
Ｆｉ閉止し、圧縮機１．送風機１６は停止する。循環風
路１６の風路切換装置１７゜１８は高温系統の吸込口２
０．吹出口２１を閉止する。

以上述べてきたこの発明の効果を家庭用冷蔵庫を例とし
て具体的な数値によって説明する。

通常家庭用冷凍冷蔵庫の低温庫（冷凍庫）の温度Ｆｉ−
１８℃程度で、その庫内温度を実現するためには、−２
５〜−３０℃の蒸発温度が必要である。

一万、高温層（冷蔵室）の温度は５℃程度であシ、蒸発
温度は０〜−５℃位で十分である。また両者の冷却負荷
比率は４対６程度で冷蔵室の負荷の方が大きい。

加えて、圧縮機の成績係数、つまり運転効率を−２５〜
−３０℃と０〜−５℃の側蓋発温度で比較した場合、後
者は前者の約２〜２．５倍である。

つまシ、第２図、第３図で説明してきたこの発明の笑施
例全、たとえば家庭用の冷凍冷蔵庫に適用した場合、６
割を占める冷蔵室の冷却負荷を従来の２倍以上の圧縮機
の運転効率で吸収することができ、この発明によって大
きな省エネルギ効果が期待できることがわかる。

また除霜には、高温層（冷蔵室）の空気（５℃〕を蒸発
器に送風し除霜する。この方式は従来のヒータ方式にく
らべ、送風機の倒置電力はヒータにくらべてわずかで、
除霜後の空気全高温床に戻すことで高温庫内の温度上昇
がおさえられ、冷却時間も従来にくらべ短くなる。以上
にょシ省エネルギ効果が除霜方式の改良によシ期待でき
る。

また以上述べてきた実施例においては説明を簡略にする
ため、２個の電磁弁によって切換動作を行わせるように
説明してきたか、勿論３方切換弁など全利用してもよい
ことは言うまでもなく、また毛細管などの減圧機構を用
いる場合においては、低温系統の毛細管部の流通抵抗が
高温系統にくらべて著しく大きくなるため、低温蒸発側
の電磁弁が不要となることは勿論である。

さらに、前述の説明の中で、低温用温度検出セフサ２５
部に高温用温度検出センサ２４を、高温用温度検出セン
サ２５部に低温用温度検出センサ２５をおくように低高
入替えて動作させてもよいことは勿論である。

また、前述の説明は負荷側が２系統のものについてのみ
行ってきたが、よシ多系統の負荷についてもこの発明が
容易に適合することは言うまでもない。

以上のように、この発明の冷却装置によれば、冷媒を蒸
発圧力の異なる蒸発器に時系列的に分配するようにした
ので、圧縮機と冷凍システム全体の運転効率を飛躍的に
向上させることができるとともに、各庫内温度の独立制
御が可能となる。

また、圧力調整弁が不要になることに加えて、高温床の
冷却が適正な高い蒸発温度で行われ、高温床の乾燥など
の問題がなくなるなどのすぐれたり果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷却装置における冷却システム図、第２
図はこの発明の冷却装置の一実施例の冷却システム図、
第３図はこの発明の冷却装置の一実施例の冷却システム
図の制御系統のブロック図である。１・・−圧縮機、２・−コンデンサ、４・−高温床、９
・−・アキュームレータ、１１．１２・・−電磁弁、１
３゜１４・−・毛細管、ｉｓ−・逆止弁、１６・−・循
環風路、１７−・・送風機、１８．１９−・風路切換装
置、２０゜２２・−・吸込口、２１．２３・−吹出口、
２４．２５−・温度センサ、２６．２７・・・温度制御
器、２８・−・論理積回路、２９−・論理和回路、３ｏ
・・−風路切換制御装置、３１−送風機制御装置。なお、図中同一符号は同一または相当部分金示すＯ代理人　　　葛　　野　　信　　− 第２図第３図手続補正書（自発）特許庁長官殿１、事件の表示　　　　特願昭５７−１００５１８号２
、発明の名称　　　冷　却　装　置３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人住　所　　　　　東京都千代田区丸の内皿丁目２番３号
名　称（６０１）　　　三菱電機株式会社代表者片山仁
八部４、代理人５、　補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄６、　補正の内容（１）明細書第６頁９行「低温庫７」全「低温７円」に
訂正する。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）冷媒配管路に設けられ高温庫と低温庫を共用で冷
却する単一の蒸発器、上記高温庫の温度が所定以上のと
き低温庫の空気を上記蒸発器に通過させて高温庫全蒸発
器によシ冷却させかつ低温庫の温度が所定以上になると
高温庫の空気を蒸発器に通過させてこの蒸発器によシ低
温庫を冷却させる風路全史り換える風路切換装置、上記
蒸発器の出口側と圧縮機の吸込側の間に第１の減圧器と
直列に挿入された高温側の第１の開閉弁、上記蒸発器の
出口側と圧縮機の吸込側の間に逆止弁と第２の減圧器と
ともに直列に挿入された低温側の第２の開閉弁、上記高
温庫内の温度が所定以上になるとオン信号を出して上記
第１の開閉弁を開きかつ高温庫の温度が所定以下になる
とオフ信号全出力する第１の温度制御器、上記低温庫内
の温度が所定以上になるとオン信号全出力しかつ所定以
下になるとオフ信号を出力する第２の温度制御器、上記
第１の温度制御器のオフ信号と上記第２の温度制御器の
オン信号とにより論理積信号を出力して上記第２の開閉
器を開かせる論理積回路、上記論理積信号と上記第１の
温度制御器のオン信号との論理和信号を出力して上記圧
縮機の作動制御を行う論理和回路、上記第１の温度制御
器のオン信号により上記風路切換装置が低温庫側と上記
蒸発器とに連通ずるように切シ換えかつ上記論理積信号
により上記風路切換装置を蒸発器と高温庫とに連通ずる
ように切り換える風路切換制御装置金偏えてなる冷却装
置。
（２）蒸発器への庫内空気を送風する送風装置を、庫内
冷却温度に応じて風量を制御する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）蒸発器の除霜を高温庫内空気を使用して行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。
（４）第１の減圧器と第２の減圧器が毛細管で構成され
、かつ開閉弁は第１の開閉弁のみであること全特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。