JPS5896971A - 冷凍冷蔵庫 - 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】 本発明は冷凍冷蔵庫の冷却装置に関し、その目的とする
ところは圧縮機の成績係数を向上させ、冷却装置の運転
効率の向上を図る点にある。

従来の家庭用冷凍冷蔵庫は第１図に示すような冷却シス
テムを基本的に採用している。

第１図において、（１）は圧縮機で、この圧縮機（１）
から吐出され、凝縮器（２）で液化された冷媒液は、第
１毛細管（３）で減圧され、冷蔵室（４）内圧配設され
た冷蔵用蒸発器（５）で一部分が蒸発し、その際に上記
冷蔵室（４）内の冷却作用を行なう。上記冷蔵用蒸発器
（５）を出た気液２相冷媒は１ｇ２毛細管（６）で再び
減圧され、冷凍室（７）内に配設された冷凍用蒸発器（
８）で残りが蒸発し、その際に冷凍室（７）を冷却する
。上記冷凍用蒸発器（８）を出た冷媒ガスはアキュムレ
ータ（９）を介して上記圧縮機（１）Ｋ吸い込まれる。

各庫内の温度管理は。

冷蔵室（４）か冷凍室（７）のどちらかに配設された温
度調節器（図示せず）Ｋよシ、上記圧縮機（１）を発停
させることにより行なうＯ 以上のような構成の冷凍冷蔵庫においては。

圧縮機（１）の吸入圧力は非常に低圧な冷凍用蒸発器（
８）の蒸発圧力で決定してしまうため、冷蔵用蒸発器（
５）の蒸発圧力がいかに高くても、圧縮機＋１１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。また上述のように
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り行きとなってしまう欠点があった
〇 一方各庫内温度の独立コントロールを可能とするために
、冷凍室（７）内に１台の蒸発器（８）を配設し、それ
によって冷蔵室（４）はダンノく一制御によって室内温
度をコントロールし、冷凍室（７）の温度は圧縮機（１
）の発停によって行乞うという冷却システムも近年一般
的となっている。この方式は両室内温度の独立コントロ
ールは可能であるが、蒸発器（８）の蒸発温度はやＶｉ
、＃）冷凍室（７）の温度に依存してしまうため、圧縮
機（１１の吸入圧力が低く冷却システムの効率が非常圧
悪いことは変らない。またこの方式を用いた場合、冷蔵
室（４）はダンパーを介して冷凍室（７）と連通してい
るため、冷蔵室（４）内の乾燥過多の問題が生じ。

さらに蒸発器（８）上への着霜量が大きくなり頻繁な除
霜が必要になるなどの欠点があった。

本発明は上記従来装置の諸欠点を改良するためなされた
もので、冷蔵室および冷凍室にそれぞれこの冷却室を冷
却する蒸発器を配設し、この各蒸発器を並列接続すると
ともに各蒸発器に冷媒を流す時刻を別々にして同時に流
すことない構成にして圧縮機の成績係数を向上させ冷却
装置全体の運転効率を高めるとともに冷蔵用減圧器を冷
凍用にも１次減圧器として兼用させることによシ冷凍用
減圧器を小形にすることができるものである。

以下家庭用冷凍冷蔵庫を例に本発明の詳細について説明
する。

第２図は本発明の一実施例を示す冷却システム図であシ
、（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（４１Ｕ冷蔵室、
（５１Ｆｉこの冷蔵室（４）内に配設された冷蔵用蒸発
器、＋７１Ｖｉ冷凍室、（８）はこの冷凍室（７）内に
配設された冷凍用蒸発器、（９）はアキュムレータであ
る。（３）は上記凝縮器（２）を出た冷媒液を減圧する
第１減圧器としての第１毛細管、αυは上記冷、蔵用蒸
発器（５）の冷媒通路上流側に配設された第１開閉弁と
しての第１電磁弁、（６）は上記冷凍用蒸発器（８）の
冷媒通路上流側に配設された第２減圧器としての第２の
毛細管、αυはこの第２の毛細管（６）の冷媒通路上流
側に配設された第２開閉弁としての第２電磁弁、α２は
上記冷凍用蒸発器（８）の冷媒通路下流側に設けられた
逆止弁である。

なお上記第１電磁弁αＯと第２電出弁αＢとで冷媒制御
弁を構成している。

また第１電磁弁へｑと冷蔵用蒸発器（５）の直列冷媒回
路と第２電磁弁ａ＋）と第２毛細管（６）、冷凍用蒸発
器（８）、逆止弁０の直列冷媒回路とは並列接続されて
上記第１毛細管（３）と上記アキュムレータ（９）との
間に接続されている。

第２図に示す実施例は１通常の蒸発器を並列接続した冷
却システムに似ているが基本的には全く異ったものであ
る。

まず異なる温度レベルにある蒸発器の蒸発圧力を同一の
吸入圧力に整合させるため従来装置では高温側蒸発器の
後にあった圧力調整部が本発明では不要となる。つまシ
本発明の特徴的動作は両蒸発器（５）　、　（８）には
同時に冷媒を流さない点にある。さらに詳しくは第２電
磁弁１．第２毛細管（６）、冷凍用蒸発器（８）、逆止
弁ＣＩのとで構成される冷凍用冷媒回路と、第１電磁弁
αＧ、冷蔵用蒸発器（５）とで構成される冷蔵用冷媒回
路とに凝縮器（２）を経て第１毛細管（３）を出た冷媒
液を両室内温度変化状況に応じて時系列的に分配し。

冷蔵室（４）を冷却する際の冷蔵用蒸発器（５）の蒸発
圧力を高く維持することによって圧縮機（１）の成績係
数を向上させるものである。

第３図は第２図に示す家庭用冷凍冷蔵庫の運転制御ブロ
ック図で、α謙は冷蔵室（４）内に配設された温度検出
センサー、ａ４は冷凍室（７）内に配設された温度検出
センサー、ａＳは冷蔵室用温度制御器で温度検出センサ
ー峙からの検出値が冷蔵室（４）の所定上限値以上の時
はオン信号を、所定下限値以下の時はオフ信号を出力す
る。（Ｉｌ１９は冷凍室用温度制御器で温度検出センサ
ーＱ４）からの検出値が冷凍室（７）の所定上限値以上
の時はオン信号を、所定下限値以下の時はオフ信号を出
力する。０ηはこの温度制御器（ｌｆ９のオフ信号と、
上記温度制御器α９のオン信号とによりオン信号を出力
するＡＮＤゲートからなる論理積回路、０秒はこのＡＮ
Ｄゲート（１７１のオン信号と上記温度制御器（Ｉ！９
のオン信号の何れかによりオン信号を出力するＯＲゲー
トからなる論理和回路、（１）はこのＯＲゲー）Ｃ１υ
のオン信号で駆動される圧縮機。

住１）は上記温度制御器αｅのオン信号で開する第２電
磁弁、αＩは上記ＡＮＤゲートαＤのオン信号で開する
第１電磁弁である。

以上のように構成されたものにおいて、冷凍室（７）の
温度が所定上限温度より高いと温度検出センサーａ４か
らの信号により温度制御器ａ［９からはオン信号が出る
ので第２電磁弁＜１１１を開ＫＬ。

またＡＮＤゲートαηからはオフ信号が出ているので第
１電磁弁αＧを閉にし、かつＯＲゲー）　（Ｉ８を介し
て圧縮機（１）を駆動する。従って冷媒は第１毛細管（
３）から第２電磁弁（１１１を通り、冷凍用蒸発器（８
）のみ通過し冷凍室（７）内を冷却する。冷凍室（７）
が冷却され所定上限温度より低く、冷蔵室（４）が所定
上限温度より高いときは温度検出センサー側からの検出
値により温度制御器αＱからのオフ信号で第２電磁弁α
Ｂを閉にする。

一方第１電磁弁ＯＧは温度検出センサーａ３の検出値で
温度制御器α９からはオン信号が出力されているのでＡ
ＮＤゲートαηにより開し、また圧縮機（１）も駆動さ
れ、第１毛細管（３）を出た冷媒は第１電磁弁αＱを経
て冷蔵用蒸発器（５）に流れ、冷蔵用蒸発器（５）で蒸
発し、冷蔵室（４）の冷却動作を行なう。

この冷蔵室（４）の冷却運転中、再び冷凍室（７）の温
度が所定上限値より上昇すると温度制御器ａｅからのオ
ン信号により圧縮機・（１）は運転を続けるとともに、
　ＡＮＤゲー）　６７）からはオフ信号が出力するので
第１電磁弁Ｑｌは閉、第２電磁弁（１１）は開となり、
冷凍用蒸発器（８）に冷媒が流れ、冷凍室（７）を冷却
し、冷蔵室（４）の冷却運転は中止する。

そして冷凍室（７）の温度が所定下限値以下になると上
述の動作により再び冷蔵室（４）側の冷却運転に切り換
り、冷蔵室（４）、冷凍室（７）双方の温度が所定下限
値以下になれば温度制御器α９，０Ｑは各々のオフ信号
を出力し圧縮機（１１を停止するとともに第１．第２電
磁弁Ｑ（１，（１１１を閉にする。

以上の動作を具体的数値によってさらに説明する。通常
、家庭用冷凍冷蔵庫の冷凍室（７）の保冷温度は一１８
℃程度で、その室内温度を実現するためには−２５−−
−３０℃の蒸発温度が必要であり、冷蔵室（４）の保冷
温度は５℃程度であり蒸発温度は０Ｈ−５℃である。ま
た両者の冷却負荷比率は４二６程度で冷蔵室（４）の負
荷の方が大きい。

加えて圧縮機＋１１の成績係数、つまり運転効率を一２
３Ｓ−３０℃と０−−５℃の両蒸発温度で比較した場合
、後者は前者の２−１５倍である。

このように本発明の実施例による家庭用冷凍冷蔵庫の場
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大きな省エネル
ギー効果が図れる。

また逆止弁０３は冷凍用蒸発器（８）内の圧力が冷蔵用
蒸発器（５）内の圧力に比べ低圧であるため冷蔵室（４
）の冷却運転中、冷蔵用蒸発器（５）を出た冷媒が冷凍
用蒸発器（８）内に流れ込むのを防止するものである。

さらに冷凍室（７）の冷却動作を優先させているので冷
凍室で冷凍する際冷凍を早く行うことができ、冷凍物の
品質を向上させることができる。

なお上記実施例では減圧器として毛細管を使用した場合
について述べたが膨張弁などを用いてもよいことは勿論
であり、また冷媒制御弁も第１．第２開閉弁で構成する
のではなく、冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器への冷媒分岐
部に三方弁を設けて構成してもよい。

本発明は以上述べてきたように、冷媒を蒸発圧力の異な
る冷凍用および冷蔵用の蒸発器に時系列的に分配するこ
とにより圧縮機および冷却装置全体の運転効率を向上さ
せることができ。

加えて各冷却室内温度の独立制御が可能なこと。

また冷蔵室の冷却が適正な高い蒸発温度で行なわれるた
め、冷蔵室の乾燥などの問題も生じず冷凍用蒸発器への
着霜量も多くなることのないものである。

さらに従来の蒸発器を並列接続した冷凍システムは冷媒
を同時に両蒸発器に流しているので両蒸発器の蒸発後圧
力を同一の吸入圧力に整合させるための圧力調整部が高
温側即ち冷蔵用蒸発器（５）の稜に必要であったが本発
明ではこれが不要となり、しかも冷凍用の減圧器へはよ
り冷蔵用減圧器で減圧された後の冷媒を流すようにして
いるので小形ですみ構成費用が安価になる効果もある。

さらにまた冷凍室の冷却動作を冷蔵室の冷却動作に優先
させて行なうことができるので冷凍する際早く冷凍を行
うことができ冷凍物の品質向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の家庭用冷凍冷蔵庫の冷却システム図、第
２図は本発明の一実施例を示す家庭用冷凍冷蔵庫の冷却
システム図、第３図はその運転制御ブロック図である。 図中同一符号は同一または相当部分を示し。 （１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３）は第１毛細管
、（４）は冷蔵室、（５１Ｖｉ冷蔵用蒸発器、（６）は
第２毛細管。 （７）は冷凍室、（８）は冷凍用蒸発器、　（１（Ｉは
第１開閉弁９α９は第２開閉弁、α２は逆止弁、０騰、
α尋は温度検出センサー、α９．ａｌ１９は温度制御器
、αηはＡＮＤゲート、＠はＯＲゲートである。 代理人　葛　野　信　− ’Ｉｔ　　内 事　ｚ　Ｑ 率　３　い

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷凍室を冷却する第２減圧器と冷凍用蒸発器の直列回路
   と、冷蔵室を冷却する？＠蔵用蒸発器、と全並列接続し
   、この並列回路を１台の圧縮機。 凝縮器および第１減圧器からなる冷媒通路の下流側に接
   続し、かつ冷蔵室内の温度を感知してオン・オフ信号を
   出力する第１の温度制御器と。 冷凍室内の温度を感知してオン・オフ信号を出力する第
   ２の温度制御器と、上記第１の温度制御器のオン信号と
   ＄２の温度制御器のオフ信号とＫよりオン信号を出力す
   る論理積回路と、この−埋積回路のオン信号と上記第２
   の温度制御器のオン信号の何れかでオン信号を出力し上
   記圧縮機を駆動する論理和回路と、上記第２の温度制御
   器のオン信号で冷凍用蒸発器に、上記論理積回路のオン
   信号で冷蔵用蒸発器に冷媒を切替える冷媒制御弁とを備
   えてなることを特徴とする冷凍冷蔵庫。