JPS604056Y2 - 冷蔵庫用冷凍回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷蔵庫の蒸発器に付着した霜をホットガスで除
霜する機能を備えた冷蔵庫用冷凍回路に関するものであ
り、前記蒸発器において空気が最初に当り着霜量が最も
多くなる部分のデフロストを効果的に行なうと共に、ド
レンパンに貯留するデフロスト後の融解水であるドレン
をドレンパンで再凍結させることなく確実に庫外へ排出
するようにしたことを特徴とするものである。

一般に、比較的小形の冷蔵庫は薄いパネル形の蒸発器を
使用し、また庫内の循環空気も自然対流であるから、霜
は前記蒸発器の全面に略均−に付着するが、大形の冷蔵
庫は蒸発器もクロスフィンコイル形の分厚いものを使用
し、また庫内の循環空気もファンによる強制対流でその
流れの方向も積極的に設定されているから、霜は蒸発器
の端面、それも常に決った側の端面に集中的に付着する
傾向がある。

つまり、庫内空気中に浮遊する微小氷粒がファンによる
吸込み、或いはファンによる吹出しによって、蒸発器の
多数のフィン間の間隙内を通過するとき、該空気が最初
に接触するフィン端縁での着霜量が必然的に多い訳であ
る。

すなわち、前記蒸発器の多数のフィン間において空気が
最初に接触する部分に特に多量の霜が付着すると、該部
が霜で詰まって風が流通しなくなるので蒸発能力が著る
しく低下するのである。

また、クロスフィンコイル形蒸発器のフィンに付着した
霜を除霜するために、一般に、空気循環用のファン１６
を停めて、ホットガスを供給すると、霜が該ホットガス
によって溶かされて水滴（霜片を含む、以下同じ）とな
るが、この水滴が表面張力などの作用によって落下中途
部位の前記フィン相互間に付着し、この状態のままでデ
フロスト終了後において前記水滴が再凍結するのでフィ
ン相互間の水滴が氷となり、この氷によって前記フィン
相互間が塞がれるため、風が流通しなくなり、蒸発能力
が再び低下するのである。

このことは、前記多数のフィンを配置し、水平方向から
空気を流通する如く構成した従来構造のものにおいて特
に顕著であった。

すなわち、空気を蒸発器に対して水平方向から横流し状
に流通するものでは、蒸発器におけるフィンの空気が最
初に接触する側にその上下方向にそって多量の霜が付着
し、デフロストに際してフィンに付着した霜を溶かす時
、溶けた水滴が流下する途中に、該水滴がフィン間に詰
まるので、デフロスト終了後にフィン間の水滴が再凍結
して氷となり、斯る氷の詰まり現象によって空気の流通
が阻害されるものである。

既述した如く、ホットガスを蒸発器に供給してデフロス
トするような冷蔵庫は従来公知であるが、斯る従来品は
デフロスト時にホットガスを蒸発器全体に平均的に供給
する如く構成している。

このため、蒸発器において着霜量の少ない部分、すなわ
ち循環空気の流れの下流側の部分は速やかにデフロスト
されるが、空気が最初に接触する着霜量の多い部分はな
かなかデフロストされない。

この結果、着霜量の少ない部分からは逆に高温が放熱さ
れる状態となり、庫内温度を高くする欠点があった。

また、前記クロスフィンコイル形蒸発器で空気を水平方
向に流し多量の霜が付着する入口の上下方向を集中して
加熱するものでは、クロスフィンコイルの奥の方に少量
付着した霜をとるため適切な加熱を行う手段もなかった
。

一方、ドレンパンにはデフロスト後に融解水であるドレ
ンが貯留されるのであるが、このドレンが冷蔵庫内の温
度（例えば−４０℃）により凍結して氷となり、前記ド
レンパン内に氷が堆積するため、ドレンを円滑に庫外に
排出できない欠点があった。

このようにして、ドレンパン内に前記融解水が凍結して
堆積すると、該氷が溶けた時に、水が庫内に流出腰冷凍
を必要とする冷凍食品に０℃の水がかかるので冷凍食品
の品質が著しく悪化するばかりでなく、該冷凍食品が腐
蝕する欠点がある。

このことは冷蔵庫および冷凍庫にとって致命的な欠陥で
ある。

そこで本考案は、圧縮機、メイン冷媒回路の高圧域、＠
縮器、膨張要素、蒸発器、前記冷媒回路の低圧域を順に
閉ループ状に連結した冷凍回路において、前記蒸発器は
垂直のフィンと水平の金属管とからなるクロスフィンコ
イル形蒸発器であり、一方前記メイン冷媒回路の高圧域
から切換弁、減圧弁を介し別個に分岐したホットガスバ
イパス管を、前記蒸発器の下位に延長した各垂直フィン
を水平に貫通させ蒸発器と一体に設け、さらに該ホット
ガスバイパス管前記蒸発器の下部に設けたをドレンパン
内を介して低圧域に連結し、冷蔵庫内の空気を蒸発器と
ドレンパンとの間から吸込み、蒸発器内を下方から上方
へ垂直方向へ流して冷蔵庫内を冷凍する如く構成するこ
とによって、空気が最初に接触して霜の付着量が最も多
くなる部分のデフロストを効率的に行なうことができ、
斯るデフロスト時に庫内温度が著しく上昇するのを防止
することができ、また、デフロスト時において除霜を開
始するとき、融けた霜すなわち水滴が途中のフィンに詰
まることなく、斯ろ水滴のフィン間での再凍結を良好に
防止することができ、さらに、デフロスト終了後におい
て熱負荷のかからない高温のホットガスをドレンパンに
供給し、該ドレンパン内に堆積した氷を融解腰速かにド
レンを確実に庫外へ排出することができ、冷蔵庫内へ貯
蔵する冷凍食品の品質を良好に保つことができる冷蔵庫
用冷凍回路を提供しようとするものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は本考案に係る冷蔵庫用冷凍回路を備えた冷凍装
置を系統的に示す正面図であって、同図において、１は
クロスフィン形蒸発器で、このクロスフィン形の蒸発器
１は多数のプレート状の垂直のフィン２，２・・・と、
これら各フィン２，２・・・を貫通する多数の水平の金
属管３，３・・・とによって戒立っている。

ここで、前記垂直の各フィン２は上下方向に伸びる一枚
物のフィンであって、これらの各フィン２．２・・・は
所定間隔をへだでてそれぞれ垂直に配列したものである
。

また、前記各金属管３，３・・・の一端は分配器４によ
って集中され、また各金属管３，３・・・の他端をヘッ
ダー５にそれぞれ接続すると共に、前記分配器４と該ヘ
ッダー５とに連結した冷媒管によって閉ループ状のメイ
ン冷媒回路６を形成している。

而して、圧縮機７、前記メイン冷媒回路６の高圧域６ａ
、凝縮器８、電磁開閉弁９ａ、膨張要素１０、前記蒸発
器１、前記冷媒回路６の低圧域６ｂ１およびサクション
アキュムレータ１１をこの順に閉ループ状に連結して冷
凍回路を構成したものである。

さらに、前記蒸発器１の下部詳しくは該蒸発器１を構成
するプレート状の垂直のフィン２，２・・・における下
方延出端部の下側部位には、ドレンを受けるためのドレ
ンパン１２を設置し、該ドレンパン１２の底面に接続し
たドレン排出管１３を庫壁１４を貫通して庫外に導出す
ると共に、前記蒸発器１の周りにファンガイド１５を被
せ、このファンガイド１５を前記蒸発器１の上部で開口
し、該開口部に空気循環用のファン１６を設置している
。

すなわち、前記蒸発器１の下部に空気通過間隙をへだて
てドレンパン１２を水平に設けることにより、冷蔵庫内
の空気を蒸発器１とドレンパン１２との間から吸込み、
該空気を、蒸発器１内を下方から上方へ垂直方向へ流し
て、冷蔵庫内を冷凍する如く構成したものである。

さらにまた、前記メイン冷媒回路６の圧縮機７から膨張
要素１０にかけての高圧域６ａにおける圧縮機７と凝縮
器８との間から切換弁９を介してホットガスバイパス管
１７を別個に分岐し該ホットガスバイパス管１７にその
上流側から電磁開閉弁９ｂと減圧弁１８とをこの順に介
設している。

そして、該ホットガスバイパス管１７を、前記蒸発器１
の下位、つまり空気吸入側の端縁部位に延長した各垂直
フィン２，２・・・を水平に貫通させて、この部分にお
けるホットガスバイパス管１７を蒸発器１と一体に設け
、さらに該ホットガスバイパス管１７を下方に導びいて
該管１７を前記ドレンパン１２内に配設し、ホットガス
によってドレンパン１２内の氷を融解すべく構成してい
る。

このようにして前記ドレンパン１２内に配設した前記ホ
ットガスバイパス管１７をメイン冷媒回路６における低
圧域６ｂの蒸発器１とサクションアキュムレータ１１と
の間に連結している。

つまり、前記ホットガスバイパス管１７を第２図に示す
如くフィン２，２・・・における循環空気の流れＡが最
初に接触する端縁に沿って集中的にしかも水平に貫通せ
しめたものである。

本考案は上記の如く構成するものにして、以下作用を説
明する。

冷凍運転を行なうに当っては、先ず一側の電磁開閉弁９
ａを開放し、他側の電磁開閉弁９ｂを閉じた後に、圧縮
機７を駆動させると、該圧縮機７から吐出される高温高
圧のガス冷媒は実線矢印の如く切換弁９によって選択さ
れた方向に循環するもので、該ガス冷媒は凝縮器８で液
化したのち、膨張要素１０で断熱膨張して低温低圧にな
り、蒸発器１で庫内循環空気と熱交換し、サクションア
キュムレータ１１を介して圧縮機７に吸入されるもので
ある。

この結果、庫内循環空気は冷却されて冷蔵庫内の温度を
次第に低下させるものである。

一方、庫内空気中に発生し且つ該空気中に浮遊する氷粒
は、空気循環用のファン１６の作用で循環空気と一体に
蒸発器１の各フィン２，２・・・間の間隙内を常に一定
の方向つまり下方から上方へ垂直方向に通過しようとす
るため、これら氷粒は第２図のようにフィン２，２・・
・における循環空気の流れＡが最初に接触する側つまり
下側の端縁に集中的に付着して霜となり、この部分の着
霜量は必然的にそれより下流部分（図面では上方）より
も多くなる。

そこでデフロストに当っては、空気循環用のファン１６
を停め一側の電磁開閉弁９ａを閉じる一方、他側の電磁
開閉弁９ｂを開放し、第１図において圧縮機７から吐出
される高温高圧のガス冷媒の流れ、すなわちホットガス
の流れを点線矢印の如くホットガスバイパス管１７の方
向に切り換えて減圧弁１８で適圧に制御した後に、該ホ
ットガスを蒸発器１に供給すると、このホットガスは、
蒸発器１において空気が最初に接触して最も着霜量が多
くなる部分に供給されてデフロストする。

斯るデフロストによって生ずる水滴は下部のドレンパン
１２に直接落下する。

つまり、冷蔵庫内の空気は蒸発器１とドレンパン１２と
の間から吸い込まれて、前記蒸発器１内を下方から上方
へ垂直方向に流れるので、霜は前記フイ賄２゜２・・・
の下端縁に左右方向にそって最も多く付着するものであ
り、霜は上下方向に付着するものではないから、前記デ
フロストによって生ずる水滴はクロスフィン２の他の部
分に留ることなくフィン２の垂直面にそってその下方の
ドレンパン１２に直接落下し、前記デフロスト時にフィ
ン２の途中に水がたまることはない。

このように除霜開始による霜の落下時に、水滴が途中の
フィン２に詰まらないので、水滴が中間のフィン相互間
で再凍結することなく、循環空気は常に良好に流通する
ものである。

なお、循環空気の下流側である蒸発器１の着霜量の少な
い部分には、デフロスト時に高温のホットガスが流れる
ホットガスバイパス管１７からの熱が伝熱作用によって
フィン２の下流側に熱伝達され、斯る伝熱効果と加熱部
分の下方から上方への対流効果とによって除霜されるも
のである。

このことは、前記一枚物のフィン２・・・で金属管３．
３・・・とホットガスバイパス管１７とを互いに連結し
ていることから容易に理解できよう。

このようにして除霜された水滴はドレンパン１２内に直
接落下するものであるが、庫内温度があまりにも低温で
あるとドレンパン１２内で再凍結する場合がある。

しか腰前記ドレンパン１２内にはホットガスバイパス管
１７を配設しているので、前記霜の落下後において即ち
、デフロスト後においてもはや熱負荷のかからなくなっ
た蒸発器１を通過した高温のホットガスが前記ドレンパ
ン１２内のホットガスバイパス管１７内を流通し、該ホ
ットガスによって前記ドレンパン１２内に堆積した氷を
融解するので、氷が融け、ドレンは前記ドレン排出管１
３を介して庫外に円滑に流出するものである。

この結果、庫内の冷凍食品に水がかかることはなく、該
冷凍食品の品質悪化を阻止し、冷凍食品の品質を維持す
ることができるのである。

なお、第１図はホットガスバイパス管１７の末端を冷媒
回路６の低圧域６ｂにおける蒸発器１の後位においてメ
イン冷媒回路６に接続しているが、第３図の実施例はホ
ットガスバイパス管１７の末端を同じ低圧域６ｂであっ
ても蒸発器１の前位においてメイン冷媒回路６に接続し
ている。

このため、第３図では特にホットガスが分配器４を介し
て循環空気の下流側である蒸発器１の着霜量の少ない部
分にも送られる。

但し、この場合ホットガスは予めデフロスト及びドレン
パン１２内の氷融解のため熱を奪われて温度が低くなっ
ているので、蒸発器１において高温を放熱することなく
、該蒸発器１における着霜量の少ない部分でのデフロス
トを行なうものである。

また、第１図及び第３図において２個の電磁開閉弁９ａ
、９ｂを合わせると、第４図における１個の３ポート形
の切換弁９と同じ機能をもつことになる。

従って、実施に当って各図の切換弁９の選択は任意であ
る。

本考案は以上詳述したように、圧縮機７．メイン冷媒回
路６の高圧域６ａ、凝縮器８．膨張要素１０、蒸発器１
．前記冷媒回路６の低圧域６ｂを順に閉ループ状に連結
した冷凍回路において、前記蒸発器１は垂直のフィン２
，２・・・、水平の金属管３，３・・・からなるクロス
フィンコイル形蒸発器であり、一方前記メイン冷媒回路
６の高圧域６ａから切換弁９、減圧弁１８を介し別個に
分岐したホットガスバイパス管１７を、前記蒸発器１の
下位に延長した各垂直フィン２，２・・・を水平に貫通
させ蒸発器１と一体に設け、さらに該ホットガスバイパ
ス管１７を前記蒸発器１の下部に設けたドレンパン１２
内を介して低圧域６ｂに連結し、冷蔵庫内の空気を蒸発
器１とドレンパン１２との間から吸込み、蒸発器１内を
下方から上方へ垂直方向へ流して冷蔵庫内を冷凍する如
く構成し、ホットガスによるデフロストに当って、ホッ
トガスを直接、蒸発器１の各フィン２，２・・・におけ
る庫内循環空気の流れが最初に接触する下端縁に集中的
に供給する如くして、最も着霜量の多い部分を積極的に
、速かデフロストするようにしたものである。

前記従来品では着霜量の少ない部分にまで着霜量の多い
部分と同じ状態でホットガスを供給するように構成して
いるから、着霜量の多い部分のデフロストが完了する間
、庫内温度を上昇させる欠点があるが、本考案は、第１
図の実施例では着霜量の少ない部分にはホットガスを全
く送らないし仮りに第３図の実施例の如く着霜量の少な
い部分にもホットガスを供給するとしても、斯るホット
ガスは予めデフロストに使用して温度が低下したもので
あるから、従来品の如く庫内温度を著るしく上昇させな
い。

従って、庫内の温度変化が小さい効果がある。

また、前記フィン２，２・・・は垂直であり、冷蔵庫内
の空気はフィン２，２・・・間を下方から上方へと垂直
方向に流れ、フィン２，２・・・の下端左右方向に霜が
多く付着し、該フィン２・・・の上下方向に多量の霜が
付着するものではないから、前記デフロスト時において
除霜を開始するとき、フィン２．２・・・の下端はホッ
トガスにより直接集中加熱されて該下端の霜は適切に融
解され、又、フィン２．２・・・の上方部位にもホット
ガスによる熱が対流によって伝わり、該上方部位の少量
の霜も適切に融解され、もはや融けた霜すなわち水滴が
途中のフィンに詰まることなく、該水滴は直接ドレンパ
ン１２に落下するので、斯ろ水滴が途中のフィン２，２
間で再凍結するのを確実に防止して、常に良好な空気の
流れを維持することができるので、霜および氷詰まりに
よる冷却効果の低下を防止することができるものである
。

さらに、前記ドレンパン１２内には下位の前記各フィン
２，２・・・を経由したホットガスバイパス管１７を配
設しているので、前記デフロストの終了時における霜の
落下後において、熱負荷がかからなくなった蒸発器１を
通過した高温のホットガス力前記ドレンパン１２内のホ
ットガスバイパス管１７を流通し、該ホットガスによっ
て前記ドレンパン１２内の氷を融解するので、凍結して
いたドレンが確実に融け、該ドレンを前記ドレン排出管
１３を介して庫外に円滑に流出することができ、この結
果、庫内の冷凍食品に水がかかるのを防止し、冷凍食品
の品質を維持することができる効果がある。

さらにホットガスバイパス管１７を切換弁９、減圧弁１
８を介して蒸発器１の下位のフィン２，２・・・に貫通
させたので、デフロスト時に高圧域６ａからホットガス
を減圧弁１８で適圧に制御して蒸発器１の下位に、デフ
ロストに最適のホットガスとして送り込み、効率よくデ
フロスト出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る冷蔵庫用冷凍回路を備えた装置を
系統的に示す正面図、第２図は第１図の■−■線矢視図
、第３図乃至第４図は他の実施例を示す説明図である。 １・・・・・・蒸発器１．２・・・・・・フィン、３・
・・・・・金属管、６・・・・・・メイン冷媒回路、６
ａ・・・・・・高圧域、６ｂ・・・・・・低圧域、７・
・・・・・圧縮機、訃・・・・・凝縮器、９・・・・・
・切換弁、１０・・・・・・膨張要素、１２・・・・・
・ドレンパン、１７・・・・・・ホットカスバイパス管
、１８・・・・・・減圧弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機７、メイン冷媒回路６の高圧域６ａ、ｆＪ縮密器
   ８膨張要素１０、蒸発器１、前記冷媒回路６の低圧域６
   ｂを順に閉ループ状に連結した冷凍回路において、前記
   蒸発器１は垂直のフィン２゜２・・・、水平の金属管３
   ，３・・・からなるクロスフィンコイル形蒸発器であり
   、一方前記メイン冷媒回路６の高圧域６ａから切換弁９
   、減圧弁１８を介し別個に分岐したホットガスバイパス
   管１７を、前記蒸発器１の下位に延長した各垂直フィン
   ２゜２・・・を水平に貫通させ蒸発器用と一体に設け、
   さらに該管１７を、前記蒸発器１の下部に設けたドレン
   パン１２内を介して低圧域６ｂに連結し、冷蔵庫内の空
   気を蒸発器１とドレンパン１２との間から吸込み、蒸発
   器１内を下方から上方へ垂直方向へ流して冷蔵庫内を冷
   凍する如くしたことを特徴とする冷蔵庫用冷凍回路。