JPS5833129B2 - 冷蔵庫付空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍サイクルを利用した冷蔵庫付き空気調和装
置に係り、特に、自動車用の冷蔵庫付き空気調和装置に
関する。

空気調和装置、特に車載用の空気調和装置は多機能化す
る方向にあり、その冷凍サイクルを利用して冷蔵庫をも
機能させようとする方向にある。

従来の冷蔵庫付き空気調和装置の冷凍サイクルは第１図
に示すように構成されていた。

第１図において、符号１は圧縮器で、これによって圧縮
された高温高圧の冷媒は凝縮器２によって冷却され液化
する。

液化した冷媒は膨張弁３に至って断熱膨張されて霧状と
なり、蒸発器４に分配され空気と熱交して蒸発し、蒸発
した冷媒は圧縮器１に戻る。

なお、符号５で示すものは蒸発器４の出口部に設けられ
た感熱筒で、均圧管６を介して蒸発器４の出口における
過熱度が一定となるように流量別画を行なっている。

以上が空調側の冷凍サイクルであるが、冷蔵庫側の冷凍
サイクルは膨張弁３の出口部に冷蔵庫入口管ｒを接続し
て構成されている。

冷蔵庫入口管ｒと膨張弁３との間には冷蔵庫用の絞り器
８が介装されており、入口管γの後段には冷蔵庫１０の
蒸発器９が接続され、出口配管１１を介して前記圧縮機
１に接続されている。

冷蔵庫の出口配管１１は蒸発器４の低圧側に接続されて
いるため、蒸発器９の蒸発圧力と蒸発器４の蒸発圧力は
等しくなる。

従来の冷蔵庫付き空気調和装置は以上のように２つの冷
凍サイクルを持っていたため、自動車のエンジンの出力
に大きく影響する空調側冷凍サイクルに大きく影響され
ていた。

例えば、外気温度３５℃で、被冷却物、例えば缶ジュー
スの温度を２６℃とし、飲み口の良い温度を１０℃とす
ると、第２図に曲線Ａで示すアイドリング時、および曲
線Ｂで示す４０Ｉａｒ１／ｈ走行時では６０分以上かけ
ても適温にならない。

また、上述したような回路構成では冷蔵庫側のみを作動
させることができず、空調を切れば、冷蔵庫側の冷凍サ
イクルも作動しない。

このように従来構造では短時間で冷却できず、また、走
行状態に大きく依存するという欠点があった。

本発明の目的は冷蔵庫の冷却効果が自動車の運転状態に
影響されずに急冷でき、かつ、冷蔵庫単独で運転できる
ように構成した冷蔵庫付き空気調和装置を提供するにあ
る。

本発明によれば、上記目的は空調用蒸発器と膨張弁との
第１直列回路とこれに並列に接続される冷蔵庫用絞り器
と蒸発器との第２直列回路とに両直列回路を同時または
互いに独立して開閉する電磁弁をそれぞれ接続し、更に
第２直列回路のみが開路している時に開路して前記第１
直列回路を通って圧縮機に戻るべき冷媒の一部若しくは
全部を前記第１直列回路をバイパスして圧縮機へ戻すバ
イパス回路を設けることによって達成される。

以下、図面に示す実症例と共に本発明の詳細な説明する
。

第３図は本発明の一実施例を説明するもので、図中、第
１図と同一部分は同一符号をもって示しである。

本実施例にあっては、冷蔵庫入口管γは分岐管１２を介
して空調回路の膨張弁３の前段において、凝縮機２の出
口側配管から分岐している。

符号１３で示すものはバイパス管で、分Ｉｎ１２と冷蔵
庫１０の出口配管１１との間を連絡しており、途中には
絞り器１４が介装されている。

また、膨張弁３の前段、絞り器１４の前段および絞り器
８の前段にはそれぞれ電磁弁１５．１６゜１γが介装さ
れている。

そして、各電磁弁１５〜１ｒの電磁コイル１８の一端は
スイッチ１９〜２１にそれぞれ接続されている。

符号２２はバッテリを示す。

以上のような構造のもとに、夏期等において、空調装置
と冷蔵庫を同時に運転する場合には、スイッチ１９．２
１をＯＮとし、電磁弁１５，１γを開放し、膨張弁３と
絞り器８側とに冷媒を流す。

この結果、空調装置と冷蔵庫は同時に運転される。

このとき、冷蔵庫に流入する冷媒量は絞り器８によって
空調装置の冷房能力に大きな影響を受けない程度に設定
されるが、その量は全流量の約５％程度である。

一方、冷蔵庫の内容物を急冷したい場合には、電磁弁１
５のみをＯＦＦとし、電磁弁１６，１γをＯＮとし、バ
イパス管１３を作動させる。

この結果、冷媒は絞り器８で断熱的に膨張して、蒸発器
９に流入し、庫内の内容物を冷却し、バイパス管１３の
絞り器１４で断熱膨張した低圧液冷媒と共に圧縮機１に
還流する。

ところで、冷蔵庫の冷凍サイクルを流れる冷媒の流量は
少量であるため、この全流量の冷媒のみしか圧縮機１に
還流しないものとすると、圧縮機への十分な潤滑油の移
送が困難であるばかりか、特に冷蔵庫運転開始時におい
ては、過熱度の高いガスとなって圧縮機に流入するため
、圧縮機の潤滑および冷却が十分達成されず、圧縮機に
致命的な損傷を与える可能性がある。

バイパス管１３はこのような損傷防止のために設けられ
たもので、冷媒流量を犬とし、かつ、吸入ガスの過熱度
を低くするために設置しである。

換言すれば、バイパス管を流れる冷媒量と、冷蔵庫側の
回路を流れる冷媒量を加えれば、圧縮機の耐久上の支障
がない流量に設定されている。

このようにして急冷した状態の冷却速度は第４図に曲線
Ｃで示すように速く、約３０公租度で飲み口のよい温度
にまで冷却できる。

曲線Ｃはアイドリング時と４０ｋｒＩｌ／ｈ走行時の双
方の場合を示している。

なお、第４図中の符号は第２図の符号と同一のものを示
しており、被冷却物も同一である。

ここで、上記の各サイクルの使用方法につき附言すると
、空気調和装置のみ、冷蔵庫のみ、および空調と冷蔵庫
の併用という各モードを作っておけば、冷蔵庫内容物の
急冷が必要なときは、まず、２０分程度冷蔵庫のみの運
転を行ない、以後は、空調装置と冷蔵庫の併用運転を行
なえば、第４図からも明らかなように、冷却温度は約１
５℃程度に保たれる。

冷蔵庫を使用せず、空調装置のみのモードで運転できる
ことはもちろんである。

ところで、本発明においては、絞り器８，１４の構造に
ついて限定するものではないが、例えば、キャピラリチ
ューブなどの開度固定膨張手段を用いても冷却性能上特
に問題はない。

なお、以上の実症例においては、バイパス管１３は分岐
管１２と冷蔵庫の出口管１１との間に接続した構造とし
て示したが、第５図に示すように、バイパス管の絞り器
１４の出口側を冷蔵庫側の絞り器８の後段に接続し、冷
蔵庫内を流れる冷媒量を増加させることにより、圧縮機
１に還流する冷媒量を、圧縮機の潤滑に必要とされる潤
滑油を確保できる冷媒量となる程度に増加させるよう構
成してもよい。

各実症例は以上のように構成されているため、キャンプ
などに自動車で出かける場合、ドライブ時間は１〜２時
間程度と比較的短時間であっても、急速冷却を行なうこ
とができ、また、空調装置を作動させないでよい場合に
おいても冷蔵庫だけを単独で運転させることも、空調装
置のみを単独で運転させることもできる。

以上の説明から明らかなように本発明によれば空調用蒸
発器と膨張弁の第１直列回路に電磁弁を設け、第１直列
回路に並列に接続される冷蔵庫用蒸発器と絞り器との第
２直列回路に電磁弁を設け、両電磁弁を選択的に動作さ
せて両角列回路を同時に開閉若しくは単独に開閉できる
様にすると共に、前記第２直列回路のみが開路している
時に前記第１直列回路を通して圧縮機に戻されるべき冷
媒の一部若しくは全部を前記第１直列回路をバイパスし
て圧縮機へ戻す様に構成しであるため、冷蔵庫単独で運
転することができ、冷蔵庫を急冷できる。

しかもその時圧縮機への冷媒戻り量が減少して圧縮機の
潤滑効果が低下することもない。

更に空調装置との並列運転も従来同様可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の冷凍サイクル回路図、第２図は従来
装置による冷却効果を説明する線図、第３図は本発明の
一実施例を説明する冷凍サイクル回路図、第４図は第３
図の装置による冷却効果を説明する線図、第５図は本発
明の他の実症例を説明する要部冷凍サイクル回路図であ
る。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮機、３・・
・・・・膨張弁、４・・・・・・蒸発器、γ・・・・・
・冷蔵庫入口管、８，１４・・・・・・絞り器、１０・
・・・・・冷蔵庫、１１・・・・・・冷蔵庫出口管、１
２・・・・・・分岐管、１３・・・・・・バイパス管、
１５〜１γ・・・・・・電磁弁、１８・・・・・・電磁
コイル、１９〜２１・・・・・・スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器をこの順に冷
   媒管で接続すると共に前記膨張弁と蒸発器との第１直列
   接続回路に冷蔵庫用絞り器と冷蔵庫用蒸発器とから成る
   第２直列回路を並列に接続したものにおいて、前記第１
   直列回路と第２直列回路とに両直列回路を同時にまたは
   各々単独に開閉する電磁弁を接続し、更に前記第２直列
   回路のみが開路している時に開路して前記第１直列回路
   を通して圧縮機へ流入すべき冷媒の一部若しくは全部を
   前記第１直列回路をバイパスして前記圧縮機に戻すバイ
   パス回路を設けたことを特徴とする冷蔵庫付空気調和装
   置。