JPS5880459A - 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】 この発明は例えば冷凍冷蔵庫のように、保冷温度の異な
る複数の冷却室を有する冷却装置の効率改善に関するも
のである。

第１図は従来の冷凍冷蔵庫の一例を示す冷却システム図
で９図において（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３
）は第１の毛細管、（４）は高温室である冷蔵室、（５
）は冷蔵室（４）内に配置された高温蒸発器。

（６）は第２の毛細管、（７１は低温室である冷凍室。

（８）は冷凍室（７）内に配置された低温蒸発器、（９
）はアキュムレータで、蒸発器（５）と蒸発器（８）と
は直列に接続されている。

このような構成のものでは、凝縮器（２）で液化した冷
媒は毛細管（３）で減圧され、蒸発器（５）内で蒸発し
て冷蔵室（４）を冷却する。蒸発器（５）を出た気液二
相冷媒は毛細管１６１で更に減圧され、蒸発器（８１内
で蒸発して冷凍室＋７１を冷却する。蒸発器（８）の蒸
発温度は通常−２５℃〜−３０℃程度の低温であるので
、蒸発器（８）の吐出冷媒圧力すなわち圧縮機（１）の
吸入圧力は非常に低く、圧縮機（１）の−成績係数が非
常に悪いという欠点があっ九。

第２図は高温蒸発器（５）と低温蒸発器（８）とを並列
運転する場合の従来装置の冷却システム図で。

前図と同一符号は同一または相当部分を示す。

図において（社）は高温側毛細管、Ｉは高温側電磁弁、
Ｕは圧力調整弁でそれらは蒸発器（５）と直列に接続さ
れている。また■は低温側毛細管。

０４１は低温側電磁弁で蒸発器＋５１　＋８１は互に並
列に配置されている。

上記のような構成のものにおいては、冷蔵室（４）及び
冷凍室（８）内に夫々配置された温度検知器（図示せず
）の検知信号に従って電磁弁（Ｉｌｌ　Ｑ＃を独立に開
閉し°、冷蔵室（４）と冷凍室（８）とを個別に温度制
御していたため蒸発器＋５１１８１が同時に動作するこ
とがあり、その場合は蒸発器（５）の吐出冷媒圧力を蒸
発器（８）の吐出冷媒圧力に等しい値まで圧力調整弁ｌ
によって低下させる必要があり。

従って第１図の直列運転の場合と同様圧縮機（１）の吸
入圧力は低温蒸発器（８１０レベルまで低下するためや
はり圧縮機（１）の成績係数が非常に悪いという欠点が
あった。

この発明は上記欠点を改善し、効率の良い冷却装置を提
供することを目的とするものである。

第３図はこの発明の一実施例を示す冷凍冷蔵庫の冷却シ
ステム図で、前図と同一符号は同一または相当部分を示
す。図において（至）は圧縮機（１）、凝縮器（２）及
びアキュムレータ＋９１よりなる冷却ユニッ）、（１１
！は高温側冷却路で、開閉弁である電磁弁ａｎと、減圧
機構である毛細管■と、高温蒸発器（５）との直列回路
により形成されている。

また０７＋は低温側冷却路で２毛細管（至）の減圧抵抗
より充分大きな減圧抵抗を有する毛細管＠と。

低温蒸発器（８）と、逆流防止手段である逆止弁α♂と
直列回路により形成されている・。また冷却器−（ｌｌ
ｉｎ？ｌは単一の冷却ユニツ）（１９に並列に接続され
ている。

第４図は第３図の冷却システムの制御系統の一実施例を
示すブロック図で９図において０９は冷蔵室（４）内の
温度を検知する高温室温度検知器。

■は高温室温度制御器で、検知器−の出力信号を入力と
し、冷酸室（４）内の温度が設定上限値。

例えば７℃以上ではオン信号を出力し、設定下限値例え
ば３℃以下ではオフ信号を出力するように構成されてい
る。また同は冷凍室（７）内の温度を検知する低温室温
度検知器、ｃ！Ｘ５は低温室温度制御器で、検知器（２
）の出力信号を入力とし。

冷凍室（７１内の温度が設定上限値例えば−１６℃以上
ではオン信号を出力し、設定下限値例えば−２０℃以下
ではオフ信号を出力するように構成されている。■は制
御器ｃｏｃｏの出力信号を入力とする論理積回路である
アンドゲートで、制御器■のオフ信号と制御器器のオン
信号とによりオン信号を出力するようになっており、他
の信号の組合せではオフ信号を出力する。（至）は制御
器■とアンドゲート（ハ）との雨量力信号を入力とする
論理和回路であ−るオアゲートで、制御器■のオン信号
とアンドゲート■のオン信号との何れかで圧縮機（１）
に運転信号を出力し２両入力がオフ信号の場合にのみ停
止信号を出力する６また制御器■のオン信号で電磁弁α
Ｄは開通し、オフ信号で閉止するようになっている。な
お■は制御装置で検知器ａ９＠、制御器■＠、ゲーｈｏ
ｈにより構成されている。

このような構成のものにおいて、いま冷蔵室（４）、冷
凍室＋７１ともに設定上限値以上の温度にあるものとす
る。そのような状態において電源（図示せず）が投入さ
れると制御器■はオン信号を出力し、電磁弁Ｑ１を開通
するとともにオアゲート（至）に運転信号を出力させ、
圧縮機は）は運転を開始する。−力制御器のもオン信号
を出力するがアンドゲート０の制御器■よりの入力がオ
ン信号であるので、Ｔンドゲート■はオフ信号を出力す
る。

上記のように圧縮機（１）が運転を開始し、電磁弁ａｎ
が開通すると冷却路ｔｔｅには冷媒が流れ、蒸発器（５
）により冷蔵室（４）は冷却される。この場合蒸発器（
５）の蒸発温度は０°〜−５°Ｃ程度であり、従来装置
のように圧力調整弁Ｕがないので蒸発器（５１の吐出冷
媒圧力すなわち圧縮機（１）の吸入圧力は従来装置に比
し非常に高まり、圧縮機（１）の成績係数は従来装置の
２〜２．５倍になる。一方冷却路αりは毛細管α３の抵
抗が極めて高く、またその入口と出口との圧力差が比較
的少ないので冷媒はほとんど流れない。

冷蔵室（４１が次第に冷却されその設定下限値３゜０に
達すると制御器■はオフ信号を出力して電磁弁αυを閉
止するとともにそのオフ信号はアンドグー１１に入力さ
れる。いま制御器のからの入力はオン信号であるのでア
ンドゲートのは直ちにオン信号を出力し、その信号によ
りオアゲート（至）は運転信号を出力し、圧縮機（１）
は運転を継続する。従って冷却路（至）の冷媒送給が停
止されると同時に冷却路面には所定量の冷媒が送給され
て冷凍室（７１の冷却が始まる。その場合の圧縮機（１
）の吸入圧力は従来装置と変らず、圧縮機（１）の成績
係数もはソ同様である。

冷凍室（７）の冷却中冷蔵室（４）がその設定上限値７
°Ｃを越えると制御器■はオン信号を出力して電磁弁０
１−開通して優先的に冷蔵室（４）を冷却する。従って
冷蔵室（４）は所定の温度中３°〜７°Ｃの範囲に制御
される。

また冷凍室（７１の冷却中冷蔵室（４）の温度が３°〜
７°０の範囲内にあると冷凍室（７１はその設定下限値
である一２０°Ｃまで冷却される。冷凍室（７１の温度
が一２０°０に達すると制御器＠がオフ信号を出力する
が、制御器■の出力もオフ信号であるのでオアゲート（
至）は停止信号を出力し、圧縮機（１）は停止する。

更に時間が経過して冷蔵室（４）の温度が７°Ｃに達す
ると制御器■はオン信号を出力し、再び冷却路Ｏｅに冷
媒が送給され、冷蔵室（４）を冷却する。

この場合逆止弁（２）がないと、蒸発器（８）は蒸発器
（５）に比し極めて低温であるので両者の温度が平衡す
るまで冷媒は蒸発器（８）内に逆流して冷凍室（７）内
の温度を高めるが、逆止弁（至）があるとそのようなこ
とは起らない。

また上記のように冷蔵室（４）が７°Ｃに達する前に冷
凍室（７）がその設定上限値−１６°Ｃに達すると制御
器■はオン信号を出力し、アンドゲート０にオン信号を
出力させて圧縮機（１１を運転し、冷凍室（７１の冷却
を再び開始する。

上記のようにこのような装置においては冷蔵室（４）の
冷却運転時の効率が従来装置に比して非常に良好である
ので、全運転時の効率も大巾に向上する。

ちなみに、家庭用の冷凍冷蔵庫の冷蔵室（４）と冷凍室
（７）の冷却負荷比率は６：４程度であるが。

いま冷蔵室（４）の冷却運転時の効率向上が従来装置の
２倍であるとしても２　Ｘ　Ｏ，６＋’ｌ　Ｘ　Ｏ，４
−１，６となり、はソロ０−の効率向上が見込まれる。

また業務用冷凍冷蔵庫などで冷凍室（７）の物品の出入
が頻繁な場合には冷凍室（７）の温度を優先的に制御す
ることが好ましいが、アンドゲート（至）が制御器■の
オン信号と制御器■のオフ信号とでオン信号を出力する
ようにすることにより。

冷凍室（７：の温度を例えば−鍮〜−２０°Ｃの温度中
白に制御することができる。この場合の冷却負荷比率が
５＝５であるとすると２　Ｘ　Ｏ，５＋Ｉ　Ｘ　Ｏ，５
−１，５となり、５０チの効率向上が見込まれる。

上記実施例は冷蔵庫に関する本のであったが。

オープンショークース、冷凍庫等種々な冷却装置に適用
して同様の効果が得られる。

冷凍庫等において冷却負荷が比較的安定している場合に
はまた電磁弁仙の開閉をタイマ等を用いて適宜な時間間
隔で時限的におこなっても同様の効果が得られる。

また制御装置■としてマイクロコンビエータや熱応動接
点等を用いることもできる。

上記実施例は冷却室が冷蔵室（４）と冷凍室（７）との
２つだけのものであったが、３つ以上の冷却室を有する
場合にも同様の効果を得ることができるＯ この発明は以上説明したとおり、開閉弁を有する高温側
冷却路と逆流防止手段を有する低温側冷却路とを並列に
設け、上記低温側冷却路は常時開通したま＼上記開閉弁
を開閉制御するという簡単な構成により、高温室の冷却
運転時の圧縮機の成績係数が向上し、装置の効率を大巾
に改善するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来装置の冷却システム図、第３図
はこの発明の一実施例を示す冷却システム図、第４図は
その制御系統の一例を示すブロック図である。 図において（１）は圧縮機、（４）は高温室、（５）は
高温蒸発器、（７）は低温室、（８）は低温蒸発器、（
至）は減圧機構、ａυは開閉弁、α３は毛細管、（至）
は冷却ユニツ）、　（１！は高温側冷却路、　（１？＋
は低温側冷却路、　（１８は逆流防止手段、■は高温室
温度制御器。 ＠は低温室温度制御器、ａは論理積回路、（至）は論理
和回路、＠は制御装置である。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　葛　野　信　−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）保冷温度の異なる高温室及び低温室、これら高温
   室及び低温室を夫々個別に冷却する高温蒸発器及び低温
   蒸発器、開閉弁と減圧機構と上記高温蒸発器との直列回
   路よりなる高温側冷却路、上記減圧機構の減圧抵抗より
   大きな減圧抵抗を有する毛細管と上記低温蒸発器と逆流
   防止手段との直列回路よりなる低温側冷却路、上記高温
   側冷却路と上記低温側冷却路とを並列に接続した単一の
   冷却ユニット。 及び上記開閉弁を開閉制御する制御装置を備え、上記低
   温側冷却路は常時開通状態としたことを特徴とする冷却
   装置。
2. （２）高温室内温度を所定温度市内に制御するように制
   御装置を構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   １）項記載の冷却装置。
3. （３）低温室内温度を所定温度市内に制御するように制
   御装置を構成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。
4. （４）　　開閉弁を時限的に開閉するように制御装置を
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１１項記
   載の冷却装置。
5. （５）冷却室が高温室と低温室のみのものにおいて、高
   温室内温度が設定上限値以上のときはオン信号を出力し
   、設定下限値以下のときはオフ信号を出力する高温室温
   度制御器、低温室内温度が設定上限値以上のときはオン
   信号を出力し、設定下限値以下のときはオフ信号を出力
   する低温室温度制御器、上記高温室温度制御器のオフ信
   号と上記低温室温度制御器のオン信号とによりオン信号
   を出力する論理積回路、及びこの論理積回路のオン信号
   と上記高温室温度制御器のオン信号との何れかＫより冷
   却ユニットに運転信号を出力する論理回路を備え、上記
   高温室温度制御器のオン。 オフ信号により開閉弁を開閉するように制御装置を構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第＋２１項記載の
   冷却装置。