JPS5986880A - 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】 （イ）発明の分野 貯蔵室内に補助冷却器を設げ、冷却器室内には主冷却器
を設け、通常の冷却運転では主冷却器で冷却した空気を
送風機にて貯蔵室内へ循環し、食品や製氷皿の水を速か
に冷凍する場合は補助冷却器と主冷却器とに冷媒を流し
て急速冷却する方式の冷却装置に関する。

（ロ）背景技術及びその問題点 冷凍室と冷蔵室を備え両室間の冷却器室に収納した冷却
器で冷却した空気を送風機にて冷凍室から冷蔵室へ循環
し、冷凍室の内壁に直冷式冷却器を設け、両冷却器に冷
媒が直列に流れるようにし、冷蔵室の温度で送風機の運
転を制御ｔ７冷凍室の温度で電動圧縮機も停止して冷蔵
庫の運転を停止する方式のものが実公昭５４−３８６１
８号公報で公知である。しかし冷却運転状態では両冷却
器に冷媒が常に流れる方式であり、通常の冷却運転と急
速に食品等を凍結させたい急速冷凍運転とな区別して使
用することによる経済運転を行うようには構成されてい
ない。

そこで本出願人は先に通常の冷却運転と急速冷却運転と
が選択できる装置を提案しており、それの一つとして第
１図及び第２図に冷蔵庫の構造及び冷媒回路を示してい
る。以下それを図面に於いて説明する。第１図において
（１）は例えば所謂二温度式冷蔵庫でそれの庫内は仕切
壁（２）にて冷凍温度に保たれる冷凍室（３）と氷点よ
りも高い温度に保たれる冷蔵室（４）とに区画形成され
ている。（５）は仕切壁（２）と間隔を保って上方に設
けられた冷凍室（３）の底壁で仕切壁（２）との間に形
成した冷却室（６）内には主冷却器（７）が設置されて
いる。（８）は主冷却器（７）で冷却した空気を冷凍室
（３）と冷蔵室（４）とに循環させる電動送風機で冷凍
室（３）へは送風機（８）の前方から直接冷気が吐出さ
れ、又冷蔵室（４）へはダクト（９）を通って降下した
冷気が送出されて矢印の如（循環する。（１０１は冷蔵
室（４）の温度に応じてダクト（９）の冷蔵室（４）へ
の冷気吐出口部分を開閉するダンパ装置である。（１１
）は電動圧縮機、ａりは凝縮器、α３は例えば２枚の金
属板間に冷媒通路を形成した所謂ロールポンド式或いは
金属板に冷媒管を熱伝導的に配設した所謂チー−プオン
シート式の冷却器で構成される補助冷却器で本実施例で
は冷凍室（３）内に物品を載置する様棚状に設けられて
いる。

次に第２図の冷媒回路について説明する。凝縮器鰺な出
た冷媒は第１キャピラリチー−ブ卸を通過した後二方向
に分岐し一方°は第２キヤピラリチユーブ０Ｓを経て主
冷却器（７）へ流入し、他方は流路制御装置としての第
に方弁叫を経て補助冷却器α３）に流入する。さて補助
冷却器α３）の出口側は再び二方向に分岐し一方はバイ
パス管（２０）として主冷却器（７）の出口側へ、他方
は連絡管（２１）として主冷却器（７）の入口側へ接続
される。（２２）は連絡管（２１）に接続される第２二
方弁である。この場合バイパス管（２０’）は主冷却器
（７）の流路抵抗よりも十分大なる流路抵抗となる様管
径を小さくしてお（必要がある。ここで第２二方弁（２
２’）を甲いずバイパス管（２０’）と連絡管（２１’
）との分岐部に三方弁を採用しても良いが実際には生産
コストの面で不都合が生じる為通常三方弁は用いられな
い。さて、この構成であると通常は第１、第２二方弁翰
、（２２）を閉じておけば冷媒は主冷却器（７）に流入
して庫内は主冷却器（７）による冷却が成され、主冷却
器（７）の除霜時には第に方弁（ＩＩを開き、第２二方
弁（２２）を閉じる事によって第１キヤ〈ラリチー−ブ
卸を経た冷媒は補助冷却器０に流入しそこで蒸発してバ
イパス管（２０’）からアキュムレータ（１５１を経て
圧縮応・＜１１）に戻る循環なする。即ち主冷却器（７
）の除霜中にも冷凍室（３）内は補助冷却器側によって
冷却される。次に食品や製氷皿内の水を急速に凍結させ
る必要がある時にはそれらの物品を補助冷却器（１３１
上に載置して第に方弁（ＩＩを開き、第２二方弁（２２
）を開（ことにより、冷媒は第２キヤピラリチユーブ（
１印の流路抵抗によって補助冷却器０３）に流入して一
部蒸発した後、バイパス管（２０）の流路抵抗によって
次に主冷却器（７）に流入しそこで蒸発する様になる。

これによりて補助冷却器（Ｉ３）上の物品は補助冷却器
α３）からの直接冷却と、主冷却器（７）からの冷風に
よる間接冷却により急速に冷却され、急速冷凍、急速製
氷が達成される。

然るに上述の如ぎ回路であると主冷却器（７）の流路抵
抗はその冷却管長が長い為通常大きくなるので第２二方
弁（２２’）を開いた時に冷媒を主冷却器（７）へ流す
為にはバイパス管（２０’）の流路抵抗は相当大きなも
のとしなければならない。又、その様にノ（イパス管（
２０’）の流路抵抗を太き、（シた場合、第２二方弁（
２２）が閉じている主冷却器（７）の除霜中に（ま補助
冷却器（２）内の冷媒の蒸発圧力が高くなり、従って蒸
発温度も高くなる為、主冷却器（７）の除霜中の補助冷
却器（１３）の冷却効率が悪化する欠点を生じていた。

また通常の冷却運転サイクルでは電動圧縮機Ｑｌ）が停
止したときには、凝縮器（１２＋で凝縮した高温冷媒が
冷却器（７）に流入して冷却器（７）の低温冷媒と混合
するので冷却器（７）の温度を上昇する方向に作用し冷
却運転率が悪くなるよう作用する。また冷却器（７）内
の液冷媒が増加していることにより箱の融解に必要な熱
量とこの液冷媒の蒸発潜熱を加えて除霜用ヒータ（１６
）の発熱量も太き（する必要が生じたり、また除霜時間
が長くなる欠点−ｂｔ生じる。

（ハ）発明の目的 貯蔵室内に補助冷却器を設けて急速冷凍運転と通常の冷
却運転とを達成する冷媒回路であって冷却運転効率を向
上した構成とし、更に除霜時間の延長を防止でき、また
は除霜ヒータの発熱量の増加の防止可能な構成とするも
のである。

に）発明の実施例 本発明の実施例の一つを第３図及び第４図に基づいて説
明する。第１図は本発明の実施例と同一であるためその
まま利用し第２図と同一符号は同一名称部分を示すもの
とする。第３図において、ｆ２３（２４）（ハ）は電磁
弁、（ハ）（５）はキャビラリチー−ブ、（２）はアキ
ュムレータａ９と電動圧縮機αｌ）の吸込側との間の冷
媒通路に設げた逆止弁で電動圧縮機α１）の吸込み方向
に対して冷媒通路を開きその逆向きの冷媒の流れを阻止
する。翰は補助冷却器（１３の出口側と主冷却器（７）
の入口側を接続する連絡管で補助冷却器ａ３の出口側に
近く立上ったダム部０υを形成して冷媒の抵抗としてい
る。（至）は補助冷却器ａＪの出口側と主冷却器（７）
の出口側とを連結したバイパス管で途中に電磁弁（ハ）
を有する。キャピラリチューブ（ハ）勾を除き連絡管（
ハ）の内径は他の冷媒パイプよりも小径であり、ダム部
０１）の抵抗と併わせて後述の如く主冷却器（７）の除
霜時の冷媒が主冷却器に流れない様にしている。

第４図において、０２は温度調節器で実質的に冷凍室（
３）の温度制御をするように冷凍室（３）内の温度或い
は冷凍室（３）への循環冷気温度若しくは主冷却器（力
の温度を感知して接点を開閉する。０りは除霜タイマで
電動機（３３Ａ）の回転にて動作するカムスイッチ（３
３Ｂ）を有する。（財）は冷却器（７）の除霜終了温度
検出用サーモスタットである。Ｃ３５１は除霜リレーで
スイッチ（３５Ａ）（３５Ｂ）（３５Ｃ）（３５Ｄ）（
３５ＥＸ３５Ｆ）を有する。（ト）は急冷タイマで電動
機（３６Ａ）の回転で動作するカムスイッチ（３６Ｂ）
を有する。０７）は急冷指令スイッチ、（至）は急冷リ
レーでスイッチ（３８Ａ）　（３８Ｂ）　（３８Ｃ）　
ヲ有ｆ　７）。ｃ３傷ハ急冷中止スイッチ、００は電源
である。

（３５Ｅ）（３５Ｆ）は開いており、リレー（至）のス
イッチ（３８Ａ）（３８Ｂ）（３８Ｃ）は開いており、
タイマ（至）のスイッチ（３３Ｂ）は接点囚に閉じてお
り、サーモスタット（２）は略Ｏ℃以下の温度にて閉じ
ており、スイッチ（３７）は開き０（ト）は閉じ、タイ
マ（至）のスイッチ（３６Ｂ　）は閉じている。このた
め温度調節器（３２が閉じているとき電動圧縮機Ｑｌ）
と電動送風機（８）が運転され電磁弁（ハ）が通電され
て冷媒通路を開き電磁弁（２４）（２５）は非通電で冷
媒通路を閉じているため冷媒は電動圧縮機←υ−凝縮器
（１つ−電磁弁（ハ）−キャピラリチューブ（５）−主
冷却器（７）−アキュムレータａ９−逆止弁（２ネ一電
動圧縮機俣υへ順次循環し冷凍室（３）と冷蔵室（４）
が冷却される。除霜用タイマ電動機（３３Ａ）は温度調
節器Ｇ２の閉路時間通電され積算動作する。電動機（３
３Ａ）の抵抗値はヒータａ０の抵抗値より十分大である
ためヒータαｅは実質上発熱しない状態である。温度調
節器０りが所定の下限温度を検出すると開略し電動圧縮
機（１υ及び電動送風機（８）は停止し電磁弁（ハ）は
非通電となって冷媒通路を閉じる。温度調節器０２が上
限温度を検出すると再び閉路し電動圧縮機（１１）と電
動送風機（８）に通電し、また電磁弁（ハ）に通電して
冷媒通路を開き再び冷却運転が開始される。冷蔵室（４
）の温度はダンパ装置（１０）にて一定の温度範囲に保
たれる。

除霜用タイマ（ハ）が所定の積算に達するとスイッチ（
３３Ｂ）が接点（５）へ切換わるたリリレー０９が励磁
してスイッチ（３５Ａ）（３５Ｃ）を開き（３５Ｂ）（
３５Ｄ）（３５Ｅ）（３５Ｆ）を閉じるため、電動送風
機（８）は停止し電磁弁（ハ）は非通電となって冷媒通
路を閉じ、電磁弁（２４）（２５１は通電されて冷媒通
路を開ぎ電動機（３３Ｎは短絡されて運転を停止し、電
動圧縮機（１１）は引き続き運転される。そしてキャピ
ラリチューブ匈、ダム部ＯＤ及び連絡管（イ）の流路抵
抗によりて冷媒は電動圧縮機Ｕυ−凝縮器αクー電磁弁
（２４−キャピラリチューブ（ホ）−補助冷却器Ｑ３）
−バイパス管（至）と電磁弁Ｑつ一アキームレータ（１
５１−逆止弁（ハ）−電動圧縮機０１）へ流れる循環を
行い冷凍室（３）の温度上昇は補助冷却器（１３）にて
抑制され所定の上限温度よりも低温に冷凍室は保たれる
。そしてヒータ←ｅに通電して主冷却器（７）の除霜が
行われる。除霜にて主冷却器（７）の温度が上昇し例え
ば１０℃になるとサーモスタット（ロ）が開くためリレ
ー（３ｃ９が非励磁となりてスインチ（３５Ａ）　（３
５Ｃ）が閉じ（３５Ｂ）６拍対（３５Ｄ）（３５Ｅ）（
３５Ｆ）が開（。温度調節器ｔ３功が閉じていると、ス
イッチ（３５Ｂ）によってタイマ電動機（３３Ａ）は短
絡が解除されるため通電され所定のタイムセーフの後に
スイッチ（３３Ｂ）は接点囚に復帰するので電動送風機
（８）が始動する。また電磁弁Ｃ２４）（２５）が非通
電となって冷媒通路を閉じると共に電磁弁（ハ）が通電
されて冷媒通路を開（。更に電動圧縮機０１）が運転し
補助冷却器（１３１には冷媒を流さず主冷却器（７）に
よる冷却にて庫内は冷却される。サーモスタット（財）
はこの冷却運転にて低下した主冷却器（７）のＯ℃程度
の温度にて閉路する。

次に自己復帰型の急冷指令スイッチ（３７）を一時的に
閉じるとリレー□□□が励磁してスイッチ（３８Ａ）（
３８Ｂ）　（３８Ｃ）が閉じリレー０暗マ自己保持し急
冷タイマ電動機（３６Ａ）に通電し、また温度調節器０
２を短絡した連続冷却運転回路を形成し、更に電磁弁（
２３）（２４）に通電して冷媒通路を開（。このため凝
縮器ａつを出た冷媒は電磁弁（財）−キャピラリチー−
プ（２６）−補助冷却器（Ｉ３）一連絡管端の通路を流
れると共にキャピラリチューブ（２７）をも並列に流れ
て主冷却器（７）を流式電動圧縮機ａυへ婦道する循環
をする。このため補助冷却器（１３）上に載置した食品
等は補助冷却器０３）による直接冷却と主冷却器（７）
を通る冷風による間接冷却とにて短時間にて冷凍が促進
される。

この急速冷凍はタイマ（ト）で設定した時間性われスイ
ッチ（３６Ｂ）が開いて終る。スイッチ（３６Ｂ）が開
（とリレー０８）の自己保持が解除されてスイッチ（３
８Ａ）　（３８Ｂ）　（３８Ｃ）が開き電磁弁（財）が
非通電となって補助冷却器０３）への冷媒通路を閉じる
。この急速冷凍動作の終了後は通常の冷却運転状態とな
る。

急速冷凍の途中の中止は自己復帰型のスイッチＣ３９）
を一時開くことにより達成され急冷タイマ（３６）は設
定時間の終了にて、またスイッチＧ９１の開路にて初期
状態に戻る。

この急速冷凍の場合電磁弁Ｃ２３）が冷媒通路を閉じる
ようにリレー（支）のもう一つのスイッチにて制御して
もよい。またキャピラリチューブ（２ａ＋　＠は夫々Ｐ
点と電磁弁（２３）（２）の間に配置してもよいが、電
磁弁（２３ａ（２４）への着霜を考慮すると第３図の配
置がよい。

また逆止弁（２暗ま電動圧縮機（Ｉ］）がロータリ圧縮
機の場合には圧縮機の吸込側と吐出側が圧力分離されな
いので必要であるが、レシプロ式の圧縮機ではパルプに
て圧力分離されるので省略してもよい。

上記において通常の冷却運転サイクルで電動圧縮機ａυ
が停止している期間電磁弁ｃ２３の４）（２叫ま閉じて
いるので冷媒回路の低圧側と高圧側は分離され、凝縮器
ａ功の高温冷媒が主冷却器（７）と補助冷却器α３）へ
流入して熱損失を生じることがない。また急速冷凍状態
では電磁弁（財）が開いて両冷却器へ冷媒が流入するの
で補助冷却器Ｑ３１上の食品等の急速冷凍が速かに行え
るものである。

本発明は冷凍庫に適用しても同様の作用及び効果がある
。

（ホ）発明の効果 通常の冷却運転サイクルにおいて電動圧縮機が停止して
いるとき冷媒回路の凝縮器と冷却器が分離状態になるの
で凝縮器から主冷却器及び補助冷却器への高温冷媒の流
入がな（、高温冷媒が流入した場合に冷却器の冷却効果
が低下することによる熱損失が防止でき、また除霜動作
における除霜時間が延長されること或いは隙間ヒータの
容量アップの問題も解決できる。そして急速冷凍が達成
できると共に主冷却器の除霜動作における冷凍室の温度
上昇による保存温度の低下も抑制でき冷凍室の機能アッ
プと性能アップに十分寄与できるものである。また主冷
却器（７）の冷媒管長は長く冷媒の流路抵抗も比較的太
きいが本発明ではバイノくス管の内径を小さくする必要
がなく冷媒流路抵抗を小さくできるので、バイパス管の
抵抗が大きい場合に生じる補助冷却器の蒸発温度の上昇
による冷却不良も生じないので除霜動作における冷凍室
の温度上昇も防止でき所定の冷凍状態が維持できる。

【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図は背景技術の
冷媒回路図、第３図は本発明の一実施例の冷媒回路図、
第４図は第３図に対応した電気回路図である。 （力・・・主冷却器、　０υ・・・電動圧縮機、　（ｌ
り・・・凝縮器、　叫・・・補助冷却器、　（イ）・・
−除霜用ヒータ、（ハ）（２Ｉｌ）（至）・・・電磁弁
、　■・・・逆止弁、　翰・−・連絡管、第１図 第２図′ 第４図 ７４０ 　　　７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷却室内に設けられた主冷却器で冷却した空気を送
   風機にて冷凍室へ循環して冷却するものにおいて、前記
   冷凍室内に食品等を直接冷却するように設けた補助冷却
   器と、凝縮器で凝縮した冷媒の通路として、通常の冷却
   運転では第１電磁弁及び第１キヤピラリチユーブを経て
   前記主冷却器へ流れる通路と、急速冷凍運転では第２電
   磁弁及び第２キャビラリチー−ブを経て前記補助冷却器
   から前記主冷却器へ流れる通路と、前記主冷却器の除霜
   動作では前記第２電磁弁及び前記第２キヤピラリチユー
   ブを経て前記補助冷却器から第３電磁弁を通って前記主
   冷却器の出口側へ流れる通路とを備え、前記各電磁弁は
   電動圧縮機の運転停止中冷媒回路を閉じるよう制御する
   装置を設けてなる冷却装置。