JPS5956670A - 冷凍装置 - 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】 （イ）発明の分野 本発明は冷蔵庫、冷凍庫、ショーケース等の如く所定の
庫内を氷点以下又は氷点より若干高い温度に冷却するた
めの冷凍装置を具備した貯蔵庫の省エネルギー化に関す
る。

回　背景技術及びその問題点 第１図に示した冷凍冷蔵庫において第２図及び第３図を
引用して説明する。（１）は冷凍冷蔵庫本体で断熱仕切
壁（２）にて本体（１）の庫内を冷凍室（３）と冷蔵室
（４）に区画し、仕切壁（２）内には蒸発器（８）を収
納し蒸発器（８）で冷却した空気を電動送風機（１１）
にて冷凍室（３）と冷蔵室（４）とに循環している。第
２図は冷凍装置の冷媒循環回路を示し、冷媒は電動圧縮
機（５）、凝縮器（６）、電磁弁（９）、減圧装置とし
てのキャピラリチー−プ（７）、蒸発器（８）、逆＋ｈ
弁（１０）を順次流れて電動圧縮機（５）へ帰還する循
環を行う。第３図には制御回路を示しており、（１２）
は商用の交流電源、０３）は冷凍室（３）の温度を直接
若しくは間接的に感知して接点を開閉する温度制御装置
で、温度感知部は冷凍室（３）内や冷凍室（３）への冷
気吹出部或いは蒸発器（８）に設けられ実質上冷凍室（
３）の温度制御が達成できればよい。（１４）は蒸発器
（８）の除謂用ヒータ、（１５１は温度制御装置（１３
＋の閉路時間を積算する除霜タイマ、ａｅは蒸発器（８
）の除用終了を行う除用終了サーモスタット、０７）は
冷蔵室扉（４Ａ）に連動するドアスイッチ、０８）は冷
凍室扉（３Ａ）に連動するドアスイッチ、ｆｌ　９１は
冷蔵室（４）内に設けた庫内灯である。

この構成において、Ｅｇ（３Ａ）（４△）が閉じてλ、
・ろときは第３図の状、１ルに各ドアスイッチ０７）（
ＩＦＣ７Ｊ″−あり、冷凍室（３）ｈ″−所定の下限温
度まで冷却されて℃・な℃・ときは温１ｙ　ｔｌｉ制御
装ｆｉ１．（１３）は接点を閉じ−（’、・てタイマ（
１５１のスイッチ（１５Ａ）を】「Ｏして電動圧縮機（
５）、電磁弁（０）及び”ｉ（＜　ｆｆｉ／＋送風機（
１１）に通電して電磁弁（９）が冷媒通路を開（と共に
電動圧縮機（５）及びｉｔＥ動送風磯０１）が始動し各
室（３＋（４＋が冷却されろ。この場合冷蔵室（４）は
冷蔵室（４）の温度に応じて冷蔵室（４）への冷気吹１
１目−］を開閉するダンパーサーモスタノ）（２０１に
て所定温度範囲に維持されろ。冷凍室（３）が冷却され
℃温ＩＱ１制伽１俟ｆ直（ｔｉｌｌの下限設定温度にな
ると温度制御装置（１３）は開略し市、動圧縮機（５）
及び電動送風機（１１）は運転を停止しまた電磁弁（９
）は非通電となって冷媒通路を閉じろ。そして丙び冷凍
室（３）の温度が上昇して温度制御装置（＋　３１の上
限設電温度に１．（ろと温度！ｔｉ制御装置１ｌ（１３
１が閉路して電動圧縮機（５）、電動送風機（（１）に
’Ｉｆ（′ｉ（て、され運転を開始すると共に霜＊′（
弁（１））に」１ハ「１℃して冷媒通路を開（。このよ
うに温度制御装置（１３にて電磁弁（９）、電動圧縮機
（５）及び電１ｔｊｌｒ送風機（１１）は同時に通電及
び非通電の制御がされ、室（３）（４＋は所定の温度領
域に維持されろ。

除脛タイマ（１５）が所定の積算に達するとスイッチ（
１５ＡＪが第３図の状態から他方の接点へ切換わり、ヒ
ータ（Ｉ４）が温度制御装置（１３）が閉路しているど
き通電され蒸発器（８）の除霜が行われろ。除昂にて蒸
発器（８）の温度が上昇しサーモスタノ）　（ｆｌｙ＋
が開（とタイマ０！５）の電動機（１５Ｂ）とヒータ（
Ｉ４）の直列回路にてヒータ０４）よりもかなり大きい
抵抗の電動機（１５１１）に電源電圧が殆んど印加され
るので電動機（１５Ｂ）が回転しそれにて動作するカム
にてスイッチ（１５Ａ、）が第３図の状態に復帰し除ｆ
４動作が終る。この除霜の終了にて再び電磁弁（９）に
通電されまた？ｉｉ　ｆｆｄ）圧縮機（５）と電動送風
機（１１）が始動する。

この構成において電磁弁（９）を設けた狸山は１Ｌ動圧
縮機（５）の停止後冷媒回路の高圧側と低圧側との圧力
を分離するよう電磁弁（９）を閉じて、高圧側から低圧
側の蒸発器（８）へ冷媒ガスが流入し１工いようにして
、蒸発器の温度上昇が太き（ならな（・ようにし−（室
（３）（４）の温ｌＢ１−．に昇が九きく　２：Ｃら１
ニー・ようにして℃・Ｚ）。即しつこの温度−ｈ　、￥
７が大きいことは電動ＩＴ−才６ｉ　Ｐ　（５）の停止
（刊、〒間が短かし・ことに１．Ｃす、運転率が７．’
！ｊ−＜市５カ消′（Ｉ；〆）−大きくなる。逆止弁（
ｌＯ’１ｂｔ−電１動圧縮機の圧縮機がレシプロ式の場
合は圧縮機内のバルブにて圧縮イ虚の１１出側（高圧ｊ
ｕ１１　）と吸込１１ＩＩＩ（低圧側）とは圧力分離さ
れるので不要にしてもよいが、ロークリ式の場合は１し
縮機の高圧（Ｉｌｌと低圧側の圧力分離がなされないの
で逆止弁（１０）を設けて全４１ｋ回路の高圧側と低圧
側の圧力分離が必要となる。

然し圧力分離をすることにより′電動Ｆ１＝縮（（や（
５）の再起動時には圧縮比が大きくなり角荷が増大する
ので電動圧縮機（５）の電動機のトルクアンプのために
出力を増−（−必要が生じ入力の犬なる電動（川が必要
となって省電力効果１　ｆｆｒましり１．Ｃい。また箱
；動Ｈ−縮磯自体での省エネルギ一対策としては高効率
の圧縮部の開発が必要であるが開発には期間がか１Ｘり
かかるので低トルクの電ＩＩＩＪＩ機を使用１−イ）の
が近道である。このために電動機は始動可能ｌ、ｃぎり
きりの小容Ｍのものを用いて省エネルギー４′計ろ５と
するが上記の様に再起動時のＩＥ縮比ｈ″−増大ゴーる
と電動機のトルクを小さくできないことになる。

（ハ）発明の目的 本発明は冷凍装置の高圧ｌ１ｌｌ１１と低圧側を電、勤
王縮機の停止中分離状態にするよう電磁弁を設けた場合
、電動圧縮機の電動機が小容）Ｈのものであっても十分
起動できろようにすると共に庫内温度の上昇を抑制して
省エネルギー化のできろ電子回路制御方式の冷凍装置を
提供するものである。

に）発明の概要 電動圧縮機と電、磁弁はそれぞれ動作点の異なる温度検
出式制御装置にて制御されろ並列回路構成とし、電動圧
縮機は電磁弁の冷媒通路開放よりも遅延して始動するよ
う各制御装置の動作点を設定し、かつ電動圧縮機の停止
と共に電磁弁が冷媒通−路を閉じろようにし、更に両温
度検出式制御装置１りの感温素子を共通化したこと。

（ホ）発明の実施例 第４図に制御回路を示し、第３図と同一符号は同一部分
を示しており、第１図及び第２図は本発明の実施１イ１
１と同一であろためその才ま利ｙ「ト［ろ、。

第４図において、（２１）は霜１動圧縮機（５）の温度
検出式制御％　ｊＦ（−Ｑ、所定のディファレンシャル
を冶する比較回路ｔ２４）ノ基？ｆ／ｊ　人カラ’ｆ　
ン（Ｓ、　）　Ｋ＋’；ｊ、ｌＪ（抗（２！１）（２１
’ｉ）の按分出力が接続され他方の６１１１定入カライ
ン（Ｒ４）には抵抗０′？）と感温素子（２８）の回路
の出力を入力している。（２１）ｋ主比較回路シイ）の
出力にて励磁するリレーでそのスイッチ（２９Ａ）は電
動圧縮機（５）と電動送風（幾（１１）の通゛屯回路を
開閉する。（２渇は電磁弁（９）の温度検出式制御１装
置Ｍ＋で所定のディファレンシャルを有する比較回路α
））の基準入力ライン（ｓ２）には抵抗Ｃ（＋）（（ｌ
の按分出力が接続され他方の測定入力ライン（１１，２
＞には抵抗（２力と感温素子（２８）の回路の出力を入
力して℃・ろ。（３３）は比較回路Ｃ３０）の出力にて
励磁するリレーでそのスイッチ（３３Ａ）は電動圧縮機
（５）及び′Ｆｌｊ動送風機（１１）とにそれぞれ並列
接続構成の電磁弁（９）の・ｆｌ電回路を開閉する。感
温素子（２８）は例えば庫内（第１図では冷凍室内）や
庫内への冷気循環用通路部や蒸発器（８）若しくは蒸発
器近傍部分等に設けられ制御装置（２１）が実質上側内
温度制御を成すよ５に作用すればよい。また制御装置１
２１）の電動圧縮機（５）を始動する動作点よりも制御
装置ｆ？　Ｃ２：５の電５磁弁（９）が冷媒通路を開く
よう動作する動作点は若干ずれており、電動圧縮機（５
）は電、磁弁（９）が冷媒通路を開いた後若干遅延して
始動するよう構成している。

この回路構成において、スイッチ（１５Ａ）が接点（Ａ
）に閉じており冷却ザイクル運転にお（・て庫内即ち冷
凍室（３）が十分冷却されていない状態では比較回路（
２４＋（３（１）の出力が生じていてリレーい１）０３
１）が励磁してスイッチ（２９Ａ、）　（３３Ａ）が閉
じて電ｌす７圧縮様（５）と可、動送風機０１）は運転
されており、また電磁弁（９）は通電されていて冷媒通
路を開いている。この動作にて冷凍室（３）が冷却され
所定の下限温度にブ、Ｃろと感温素子（２８）の抵抗値
が増加していることにより比較回路Ｃ２４）の測定入力
ライン（Ｒ１）の電位が基準入力ライン（Ｓｌ）の電位
よりも低下して比較回路ｔ２４）の出力が無くなりリレ
ー（２９）が非励磁と７’ｒっでスイッチ（２９Ａ、）
が開き電動圧縮機（５）と電動送風機（１１）は停止す
る。一方比較回路（３０）の測定入力ライン（ＴＣ２）
の電位も基準入力ライン（Ｓ、）の電位よりも低下して
比較回路θ０）の出力が無くなり、リレー（３３）が非
励磁となってスイッチ（２９Ａ、）が開き電磁弁（９）
が非託電となって冷媒通路な閉じる。次に庫内温度がｌ
ｒ、　ＪＡ、　ｔ、て設定上限温度よりも若干低い温度
に達すると感温素子弼の抵抗減少にて比較回路（３０の
測定入力ライン（Ｈ，２）の電位が基準入力ライン（Ｓ
２）の′ｒＩＬ位よりも高くなるの−Ｃ比較回路Ｇ（）
）の出力が生じてリレー（３：ｌ）が励磁し電磁弁（９
）に通「イして冷媒通路を開く。これによって冷媒１１
ｒ回路の高）Ｅ側と低圧側の圧力バランスが生じろよう
に作用−づ−ろ。そして川に庫内飴１度が−）二昇して
設定上限温度になると感温素子（′）、８）の抵抗減少
により比較回路（２（＋の測定入力ライン（Ｉｔ、）の
電ｆ＼ｒが基ｒ偉人カライン（Ｓｌ）の′「１貸）ｒよ
りイ）高くなるので比較回路（２４）の出力が生じ、リ
レー（２９）が励磁し２て電動圧縮機（５）と電動送風
機（団が始Ｑｉｔ＋　シ庫内が冷却される。この動作に
おいて電磁ブｐ（９）が、１１０電されて冷媒通路を開
−・てがら電動圧縮機（！”１１及び電動送風機（Ｉｌ
ｌが始動す、るまでの遅延時間は短かく、数拾秒乃至数
分間でル）す、家庭用冷凍冷蔵庫の一つでも３０秒乃至
３分程度−〇良好な結果を得ている。このため制御装置
＋２２＋の動作点と制御装置ｃ２１）の動作点との差は
検出温度で０°Ｃよりも若干高い範囲から１℃前後の範
囲でに、ればこのような遅延時間がとれるものである。

このようにして冷却運転が進み設定下限温度になると前
述同様測定入力ライン（１１，Ｉ）の電位が基準入力ラ
イン（Ｓ、）の電位よりも低下ｆろので比較回路（２４
）の出力が消滅しリレー（２９）は非励磁となってスイ
ッチ（２９Ａ）が開き電動圧縮機（５）及び電動送風（
ぷ（１１）が停止する。こ才１と共に比較回路（３０）
のｆｉ（ｌｌ定入力ライン（Ｒ２）の電位が基準入力ラ
イン（Ｓ２）のｊＷ乙位よりも低下するので比較回路（
３０）の出力も消減しリレー（３３）が非励磁となって
スイッチ（３３Ａ、）も開き電イ１（（弁（９）が非通
電と７’ｒって冷１１ｖ；通路を閉じろ。このようにし
て庫内温度は制御装置（２１）にて制イ１ｌｉｌさＪ１
イ賃）→定上限温度と設定下限温度の範囲にＲ（（持さ
れろ。除昂制御動作については前述の第３図の場合と同
じであり、スイッチ（１５Ａ）が接点（Ｂ）に切ｊｇＨ
った除１１イ中は電磁弁（９）が非；［ｎ電トｙｃ　’
）、”Ｙ　タ電ｆｆ１ｊ＋　圧縮Ｊ’５ｚ　（５）及び
電動送Ｊｉｔ機（１すは停止する。そしてスイノヂ（１
５Ａ）が接点（Ａ）に復帰したとぎは庫内温度も上昇し
ているので電磁弁（９）、電動圧縮機（５）及び電動送
風機圓に３１′ｒ１電し−（冷却運転が開始されろ。除
霜後は電磁弁（９）が冷媒通路を開くのと？ｌｉ動圧縮
機（５）の始動が同時であるが、電磁弁（９）を除昂動
作中開いているものに比して電動圧縮機（５）の仕事険
が少なくて済むので省′［（ｉ力上同−卜する。なお凝
縮器（６）を強制空冷する場合のファンモータは電動圧
縮機（５）と並列接続すればよい。

第４図において、スイッチ（３３Ａ）は電磁弁（９）、
電動圧縮機（５）及び電動送風機（１１）の電源ライン
を開閉するように接続してもよい。また除霜制御回路を
電子回路構成とすることもでき、更に感温素子は正の抵
抗温度特性のものを使用した回路構成にすることでもよ
い。

また制御装置（２１Ｈ２２１と除霜制御回路を含めて電
子回路構成にて無接点化することもできろ。また本発明
は直冷式冷蔵庫でも適用できる。

（へ）発明の効果 本発明では冷却ザイクル運転においては電動圧縮機の始
動は電磁弁の冷媒通路の開路よりも若干遅れるので電動
圧縮機の始動性は向−卜し、蒸発器の温度上昇も庫内温
度上昇に悪影響を与える程度ではなく、冷凍負荷の増加
も抑制できろ。またこれらの制御は温度検出式制御装置
にて達成しているので時間制御式に比して回路上安価に
なる。更にまた電磁弁の制御装置と電動圧縮機の制御装
置とは共通の感温素子を用いているので両制御装置が同
じ場所の温度を検出することにより動作点の設定が定め
易（なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍冷蔵庫の縦断側面図、第２図は冷媒回路図
、第３図は背景技術の制御回路図、第４図は本発明の制
御回路図である。 （５）・・・電動圧縮機、　（６）・・・凝縮器、　（
７）・・・減圧装置、　（８）・・・蒸発器、　（９）
・・・電磁弁、　（２＋）（２２）・・・温度検出式制
御装置、　（２８）・・・感温素子。 第１図 第２図 す 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 】５　電動圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を冷媒が
   流れて電動圧縮機に帰還するよう接続し前記凝縮器と減
   圧装置との間の冷媒通路を開閉する電磁弁を設けたもの
   において、前記電動圧縮機と電磁弁はそれぞれ動作点の
   異ブよる温度検出式制御装置にて制御され、これらの制
   御装ｆ４は前記電磁弁の冷媒通路の開放よりも若干遅延
   して前記電動圧縮機が始動するよう各動作点が設定され
   ており、両制御装置は共通の感温素子の感温動作に基づ
   き動作することを特徴とする冷凍装置。