JPS5941749A - 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、複数の温度の異なる保冷室をもつ冷蔵庫な
どの冷却装置に関するものである。

従来、高温庫と低温庫を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】図に示すよ
うな冷却システムを採用している。

第１図は従来の冷却装置を示す構成略図で、１は圧縮機
、２はコンデンサ、３は第】毛細管、４は高温蒸発器、
７は第２毛細管、８は低温蒸発器、１０は高温庫、１１
は低温庫、１２はアキュムレータである。

次に、動作について説明する。

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
１０内に配設された１鴎温蒸発器４で一部分が蒸発し、
その際、高温庫１０内の冷却作用を行う。高温蒸発器４
を出た気液２相の冷媒液は第２毛細管７で再び減圧され
、低温庫１１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１１を冷却する。低温蒸発器８を出
た冷婬ガスは７キユムレータ１２を介して圧縮機１に吸
い込まれる。高、低温庫１０．１１内の温度管理は高温
庫１０．低温庫１１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１を駆動、停止させる
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１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４の蒸発圧力がいかに＋１’！＋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２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高、低温庫１０．１１のど
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まかせとなってしま５欠点があった
。

一方、各庫内温度の独立コン）ｃ＝−ルを可能とするた
めに、蒸発器を１台とし、それによって高温庫１０はダ
ンパー制御によって庫内温度をコントロールし、低温庫
１１の温度は圧縮機１の駆動。

停止によって行うといつ冷却システムも×厄用冷蔵庫な
どで近年一般的となっている。この方式は、両庫内温度
の独立フン）ｐ−ルは可能であるが、蒸発器の゛蒸発温
度はやはり低温庫１１の温度に依存してしまうため、従
来例について述べたように冷却システムの効率が非常に
悪いことには変りはない。また、この方式を用いた場合
、高温庫１０を冷却する蒸発器の冷却面温度が低温庫１
１に見合った低いものとなるため、高温庫１０内の乾燥
過多の問題が生じ、また、蒸発器上への着霜歌が大きく
なり頻繁な除霜が必要になるなどの欠点があった。

この発明は、上記従来装置の種々の欠点を改良するため
になされたもので、従来の家庭用冷蔵庫などの冷却シス
テムを太き（変えるものである。

以下この発明について説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示す構成略図である。こ
の図において、５．６は第１．第２電磁弁、７は第２毛
細管で、低温庫１１内に配設された低温蒸発器８と連通
し、第１毛細管３の出口の第２電磁弁６との間σ〕冷媒
配管路中に配設される。

９は逆止弁、その他は第１図と同じものである。

第２図の実施例は、通常の蒸発器を並列接続した冷凍シ
ステムに似ているが基本的には全く異ったものである。

すなわち、まず、異なる画然発器４．８の蒸発圧力を同
一の吸入圧力に整合させるための従来の並列冷却システ
ムに具備されていた圧力調整部がこの発明の高温蒸発器
４の後に存在しない。つまり、この発明の特徴的な動作
は画然発器４，８には同時に冷媒液は流さないという点
にあり、さらに詳しくは第２電磁弁６２両毛細管３、Ｔ
、低温蒸発器８．逆止弁９によって構成さ様は圧縮機１
とコンデンサ２の熱源側と各系統単独の組み合わせにお
いて画然発器４．８の蒸発温度（圧力）が、例えば低温
蒸発器８が一３０℃。

高温蒸発器４が０℃となるように設定されているという
点にある。

つまり、この発明は、低温、高温の各系統を単独に運転
、いし・換えればコンデンサ２を出た冷媒液を時系列的
に画然発器４．８に分配し、高温庫１０を冷却する際の
「鵡温蒸発器４の蒸ｌＩｔ温度（圧力）を高（維持する
ことＫよって圧縮機１の成積係数を向上させ、冷凍シス
テムの運転効ぷを向上させよつとするものである。

第３図は運転制御回路のブロック図である。第３図にお
いて、２１．２２は前記高温庫１０．低温庫１１内にそ
れぞれ配設された温度検出センサ、２３．２４は温度制
御器、２５は前記温度制御器２３のオフ信号と温度制御
器２４０オン信号によって成立するＡＮＤゲートなどの
論理積回路、２６は前記論理積回路２５の出力と温度制
御器２３Ｑ）オン信号のどちらかで成立するＯ　Ｉｊア
ゲートの論理和回路、２７は前記温度制御器２３からの
オン信号によって作動を始める高温側ｆＪ’ｔ　ｎタイ
マであり、１．５．６は第２図と同じく圧縮機、第１電
磁弁、第２電磁弁である。

次に、第２図の実施例の動作を第３図の運転制＠１回路
のブロック図を参照しながら説明する。

温度検出センサ２１．２２によって一定時間ととに検出
された両庫内温度は温度制御器２３．２４に入力される
。温度制御４畷３は高温用１０内の温度が高い場合はオ
ン信号を出し、この時、高温側積算タイマ２７がカウン
トを開始し、第１電磁弁５と、論理和回路２６を介して
圧縮機１とに出力し、両者を動作させる。

このようＫしたとき、高温用１０内の高温蒸発′器４で
冷媒液は蒸発し高温用１０の冷却作用を行う。

このとき、低温ＭＬ１１内の温度が高（なり、温度制御
器２４からオン信号がでても第３図に示すよ５に論理積
回路２５が成立しないため第２電磁弁６は開かず、低温
庫１１は冷却されΦ≠ない。しかし、高温用１０が冷却
され所定値に達すると、温度制御器２３はオフ信号を出
力し第１電磁弁５を閉止し、この時、高温系と低温系と
では冷媒液量が異なることから、一定時間（数秒間）圧
縮機１を駆動させ、冷媒液を高温蒸発器４に溜め込む。

そのとき低温庫１１の温度制御器２４からオフ信号が出
ていれば圧縮機１は停止する。しかし、このとき低温庫
１１内の温度が高（温度制御器２４からオン信号か出て
いれば、このオン信号と温度制御器２３のオフ信号とに
よって論理積回路２５が成立するので論理和回路２６に
よって圧縮機１は運転を続け、第２電磁弁６も前記論理
積出力によって開きそれによって低温庫１１が冷却され
る。

このように、低温＊ｉｉの冷却運転を行っている途中に
再び高温用１０の温度が所定値より上昇すれば、温度制
御器２３からのオン信号によって高温側積算タイマ２７
が作動を開始し、前述のように高温用１０の冷却運転に
切り替わる。双方の庫内温度が所定値以下となれば温度
制御器２３．。

２４は各々オフ信号を出し高温側梢算タイマ２７はクリ
ヤされ、第１．第２電磁弁５．６は閉止し。

圧縮機１は停止する。

以上の制御に加え、高温用１０の冷却時、扉開放などに
より庫内温度が下がらな（なり高温側積算タイマ２７の
積算時間がある一定時間以上になると、温度制御器２３
からオフ信号を出し、第１電磁弁５を閉止する。そして
、一定時間経過後、高温側積算タイマ２１はクリヤされ
、上記制御に戻る。

次洗、上述したこの発明の効果をぼ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）１１の温度
は一１８℃程度で、その庫内温度を実現するためには−
２５〜−３０℃の蒸発温度が必要である。一方、高温用
（冷蔵室）１０の温度は３℃程度であり、蒸発温度はＯ
〜−５℃位で十分である。また、両者の冷却負荷比率は
４．６程度で、高温用（冷蔵室）１０の負荷の方が大き
い。加えて圧縮機１の成績係数、つまり運転効率を−２
５〜−３０℃と０〜−５℃の画然発温度で比較した場合
、後者は前者の約２〜２．５倍である。

つまり、第２図、第３図で説明してきたこの発明の実施
例を、例えば家庭用の冷凍冷蔵庫に適用した場合、６０
％を占める冷蔵室の冷却負荷を従来の２倍以上の圧縮機
１の運転効率で吸収することができ、大きな省エネルギ
ー効果が期待できることが判る。また、高温用１０側の
扉開放や過大負荷などにより高温用【１０側だけの連続
玲却運転になるのを防ぐことができる。

なお、上記実施例においては、説明を簡単にするために
低温系に第２電磁弁６を入れであるが、低温用の第２毛
細管７の流通抵抗が高温用に比べ著しく大きくなるため
低温系の第２電磁弁６は入れなぐてもよい。

また、前述の説明は負荷側が２系統のものにつ（・ての
み行ってきたが、より多系統の負荷についてもこの発明
は適用できることはいうまでもない。

以上説明したようにこの発明は、冷媒液を蒸発圧力の異
なる蒸発器に時系列的に分配し、高温用の冷却を低温庫
の冷却より優先させるようにしたので、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が
できる。加えて、各庫内温度の独立制御が可能であり、
かつ、高温側積算タイマを設けて制御を行うので、高温
用冷却時の扉開放などによる高温用側だけの連続冷却運
転を防ぐことが可能になり、また、圧力調整弁等が不要
になるなど大きな効果がある。さらに蔦温犀の冷却が適
正な高い蒸発温艮で行われるため、高温庫の乾燥などの
問題も生じない等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷却装置を示す概略（Ｉ′４成図、第２
図はこのうし明の一実施例を示す概略構成し、紀３図は
第２図の動作を説明するため運転制御回路のブロック図
である。 図中、１は圧縮機、２はコンデンサ、３は第１毛細管、
４は筒温蒸発器、５は第１電磁弁、６は第２電磁弁、７
は第２毛細管、８は低温蒸発器、９は逆止弁、１０は高
温庫、１１は低温庫、１２はアキュムレータ、２１．２
２は温度検出センサ、２３．２４は温度制御器、２５は
論理積回路、２６は論理和回路、２Ｔは高温側積算タイ
マである。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温庫と低温庫にそれぞれ高温蒸発器と低温蒸発器を備
   え、圧縮機からの冷媒液を第１毛細管を介して前記市温
   蒸発器と低温蒸発器に通し冷却を行う冷却装置において
   、前記高温蒸発器の下流側に電磁弁を配置し、前記低温
   蒸発器の上流側に第２毛細管を配置し、前記高温蒸発器
   と電磁弁の直列接続したものと前記第２毛細管と低温蒸
   発器の直列接続したものとを互に並列に接続し、前記高
   温庫と低温庫にそれぞれ温度検出センサを設け、これら
   の温度検出センサの出力に応じオン信号およびオフ信号
   を出力する温度制御器をそれぞれ設け、また、高温側積
   算タイマを設け、さらに前記高温庫の冷却を前記低温庫
   の冷却より優先させて動作させるととも釦、前記毘温庫
   の冷却時に前記高温側積算タイマによる前記圧縮機の運
   転時間が一定時間以上になったとき前記高温庫の温度制
   御器の出力をオフ信号処させる運転制御回路を設けたこ
   とを特徴とする冷却装置。