JPS6050246B2

JPS6050246B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JPS6050246B2
Application number: JP54101090A
Authority: JP
Inventors: 登中川; 稔志大西; 真人堤; 明河本
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-08-08
Filing date: 1979-08-08
Publication date: 1985-11-07
Also published as: US4320629A; GB2056036B; GB2056036A; JPS5625647A; IT1132316B; IT8023996A0

Description

【発明の詳細な説明】本発明は冷凍装置にかかり、特に冷凍室と冷蔵室のよう
な２つまたはそれ以上の異なつた温度の室を有し、それ
らの各室をそれぞれ独立して冷却し得るようにした冷蔵
庫の如き冷凍装置に関する。

一般に、上述のようにそれぞれ異なつた温度に冷却する
必要がある冷凍室および冷蔵室を有する冷蔵庫において
は、上記各室をそれぞれ別個に冷却するため、各室にそ
れぞれ専用の冷凍室用蒸発器或は冷蔵室用蒸発器を設け
、それらを結ふ配管中に設けられた電磁弁の開閉によつ
て上記両蒸発器に冷媒を流したり或はその一方のみに冷
媒を流す等の制御を行なっている。

ところが、このようなものにおいては電磁弁のような機
械的な可動部を有する弁装置を必要とし、しかもそれら
の弁装置は断熱壁中に埋設する関係上、一旦組立てた後
はその保守点検が不可能・であり、冷蔵庫としての寿命
と信頼性が必ずしも十分でない等の問題点があり、また
構造上からも高価なものとなる等の不都合がある。

そこで、最近機械的可動部分がなく、簡単な構造で冷媒
の流れに対して弁作用を行なわせる気泡フポンプを使用
した冷蔵庫が提案されている。

本発明は上記気泡ポンプによつて冷媒の切換えを行なう
ようにしたものにおいて、その切換が確実に行なわれ不
作動中の蒸発器への冷媒の洩出が確実に防止されるよう
にした冷凍装置を提供することを目的とする。以下、添
付図面を参照して本発明の一実施例について説明する。

第１図において、符号１は圧縮機であつて、その圧縮機
１で圧縮された冷媒の高温ガスはコンデンサ２で凝縮さ
れキャピラリチューブ等からなる圧力調整器３を経て液
体タンク４に溜められる。

上記液体タンク４内には、第３図に示すように、Ｕ字状
導管５の一端が底壁を貫通して滴宜高さまで突設されて
おり、そのＵ字状導管５の他端はアキュムレータ６の底
部に開口せしめられている。上記アキュムレータ６には
さらにその底壁を貫通し所定高さ位置で開口する導管７
が装着されており、その導管７がキャピラリチューブの
如き圧力調整器８を経て冷蔵室用蒸発器９に連接されて
いる（第１図）。上記冷蔵室用蒸発器９にはさらに連結
管１０を介して冷凍室用蒸発器１１が連接され、この冷
凍室用蒸発器１１が前記圧縮機１の吸込側に接続され一
つの閉サイクルが構成されている。前記液体タンク４に
は、さらにもう一つのＵ字状の導管１２の一端がその底
部に開口せしめられており、そのＵ字状の導管１２の他
端側垂直立上り部１２ａは前記アキュムレータ６に連接
された導管７の頂端より上方まで延び、そこで逆Ｕ字状
に屈曲され、管継手１３を介して導管１４に接続されて
いる。

その導管１４にはその途中にキャピラリチューブの如き
圧力調整器１５が設けてお．”り、さらにその導管１４
は前記冷蔵室用蒸発器９と冷凍室用蒸発器１１とを結ふ
連結管１０の途中に接続されている。ところで、上記Ｕ
字状の導管１２の管継手１３側垂直立上り部１２ａの下
方部外周には気泡ホン３プヒータ１６が巻装されており
、さらに前記アキュムレータ６および管継手１３はそれ
ぞれ均圧管１７，１８を介して液体タンク４に接続され
ている。

第２図は上記装置の電気制御回路図であつて、４除霜ス
イッチ２０が接点ａ側に接し、かつ冷凍室コントロール
スイッチ２１が０Ｎ状態の場合に圧縮機１が駆動され、
冷蔵室の温度が所定温度以下になり冷蔵室コントロール
スイッチ２２がＯＮ状態になると気泡ポンプヒータ１６
、連結管ヒータ２３、樋ヒータ２４に通電され、冷凍室
が所定温度に冷却され冷凍室コントロールスイッチ２１
が０ＦＦとなると、圧縮機１の駆動が停止される。

また、除霜スイッチ２０を接点ｂ側に切り換えると従来
の冷蔵室と全く同様に除霜ヒータ２５および除霜感熱管
ヒータ２６に通電される。なお、図中符号２７は除霜検
知バイメタル、２８はドアスイッチ、２９は庫内灯、３
０は排水口ヒータ、３９１は冷凍室コントロールスイッ
チヒータ、３２はヒューズである。しかして、冷蔵室お
よび冷凍室の両室がそれぞれ所定の温度に達せず、所定
の温度以上の場合には冷凍室コントロールスイッチ２１
が０Ｎとな７り、冷蔵室コントロールスイッチ２２が０
ＦＦ状態にある。

したがつて、気泡ポンプヒータ１６がオフ状態のまま圧
縮機１が駆動される。このようにして圧縮機が駆動され
ると、この圧縮機によつて圧縮され、その後コンデンサ
２によつて凝縮さｌれた冷媒が液体タンク４内に溜まる
。液体タンク４に液冷媒が溜まりその液面が上昇すると
、その液冷媒がＵ字状導管５を経てアキュムレータ６内
に流入し、さらに導管７および圧力調整器８を経て冷蔵
室用蒸発器９および冷凍室用蒸発器１１を順次流通し、
上記両蒸発器９，１１によつてそれぞれ冷蔵室および冷
凍室の冷却が行なわれる。この状態においては、他方の
Ｕ字状の導管１２にも液冷媒は流入するが、液体タンク
４、アキュムレータ６および管継手１３はそれぞれ均圧
管１７，１８によつて連通されており、液体タンク４、
アキュムレータ６およびＵ字状の導管１２内の液面は同
一となつており、しかもＵ字状の導管１２の垂直立上り
部１２ａの頂部が前記アキュムレータ６に開口された導
管７の開口部より上方まで延びているので、液冷媒が管
継手１３を経て導管１４側へ流入することはない（第３
図）。ここで、冷蔵室が所定温度まで冷却されると、冷
蔵室コントロールスイッチ２２がＯＮ側に切り換り、気
泡ポンプヒータ１６に通電される。気泡ポンプヒータ１
６に通電され立上り管部１２ａが加熱されると、立上り
管部１２ａ内部の液状冷媒が沸騰して冷媒蒸気からなる
気泡が発生し、その気泡によるポンプ作用によつて液冷
媒が押し上げられ（第４図）、立上り管部１２ａの頂部
から管継手１３に溢流し、その溢流した液冷媒や導管１
４、圧力調整器１５を経て冷凍室用蒸発器１１に流入し
、冷凍室の冷却作用が行なわれる。一方このとき、液体
タンク４内の液冷媒は気泡ポンプ作用によつて冷凍室用
蒸発器１１側に流れ一るため、液体タンク４内の液面が
下がり、アキュムレータ６側への液冷媒の流れが止まり
、冷蔵室用蒸発器９へ液冷媒が流れることはなく、冷蔵
室の冷却は中断される。

以後、冷凍室の温度の上下に応じて圧縮機１の１駆動停
止が繰り返され、その間冷蔵室の温度が所定以上になる
と、冷蔵室コントロールスイッチ２２が０ＦＦ側に切り
換り、気泡ポンプの作動が停止し、前述のように液冷媒
はアキュムレータ６を経て冷蔵用蒸発器および冷凍用蒸
発器を順次流れ・両室の冷却作用を行なう。

ところで、上記気泡ポンプの作動中すなわち冷蔵室用蒸
発器が不作動中に液冷媒がアキュムレータ６内に流入し
、これがさらに導管７を経て冷蔵室用蒸発器９内に流入
すると、その冷蔵室用蒸発！器９の入口部においてその
液冷媒が蒸発し、当該入口部が冷却されることとなる。

すなわち、第５図の点線は冷蔵室用蒸発器の入口部にお
ける温度変化を示す図てあり、冷蔵室用蒸発器の入口部
は冷凍室用蒸発器の作動開始と同時に（一点鎖線参一照
）、その都度一時的に温度が低下し、それによつて当該
部に氷結を生じ場合によつては冷蔵室内に収納されてい
る野菜等が凍結することがある。そこで、上記冷蔵室用
蒸発器への液冷媒の漏洩を防止するためには、その冷蔵
室用蒸発器への流通路中に適宜抵抗を設けることが考え
られる。本発明においては上記点に鑑み、上記冷蔵室用
蒸発器の上流側にはキャピラリチューブのような圧力調
整器８が設けられている。なお、第６図は冷蔵室用蒸発
器９の上流側に設けられた内径１．２７！φのキャピラ
リチューブの長さに対する冷蔵室用蒸発器入口部の温度
低下を示す線図であり、その温度降下を少なくするすな
わち冷蔵室用蒸発器への冷媒もれを防止するためには、
上記キャピラリチューブの長さを約３０ｈ以上にすれば
よい。一方、気泡ポンプ作用によつて冷媒の切換を行な
うものにおいては、各冷媒の流通路の圧力バランスによ
つて行なつているため、上記冷蔵室用蒸発器の上流側に
圧力調整器８を設けたことに応じて、気泡ポンプ不作用
時に液冷媒がＵ字状の導管１２を経て冷凍室用蒸発器１
１側にバイパスすることを防ぐため、前記導管１４すな
わち冷凍室用蒸発器の上流側にも前記圧力調整器８の抵
抗より大きな抵抗値を有する圧力調整器１５が設けられ
ており、これによつて如何なる状態においても適格な液
冷媒の所定流路への切換制御が行なわれる。なお、この
場合導管１４に圧力調整器１５を入れることによつて気
泡ポンプ部自体の温度が上昇し、これに応じて同じポン
プ作用を得るためには気泡ポンプヒータの容量を大きく
する必要がある。

第６図は、０．７ｗｍφのキャピラリチューブを使用し
た場合におけるその長さに対する気泡ポンプヒータ容量
との関係を示す線図であり、気泡ポンプヒータの出力を
５Ｗとした場合には上記キャピラリチューブの長さは約
３００ｗｎ以下とすることが望ましい。

しかして、圧力調整器１５の抵抗を圧力調整器８の抵抗
により大きくするためには、例えば冷凍室用蒸発器の上
流側の圧力調整器として０．７鵡φ、３００ｒＩｒｍの
キャピラリチューブを使用した場合他方のキャピラリチ
ューブとには１．２ｍ！ｎφ、２０００瓢以下のものを
使用し、冷蔵室用蒸発器の上流側の圧力調整器として１
．２Ｔｒｆｍφ、３００ＴｎＩｎのキャピラリチューブ
を使用した場合には他方のキャピラリチューブとしては
０．７？φ、１００Ｔｍ！ｎ以上のものを使用する必要
がある。

なお、上記実施例においては気泡ポンプ作用時に冷凍室
用蒸発器のみに冷媒が流れるようにしたものを示したが
、逆に冷蔵室用および冷凍室用の両蒸発器に冷媒を流す
場合に気泡ポンプを作用せしめるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明においては気泡ポンプ装置
によつて汲み上げられた冷媒のみを蒸発器に供給する導
管、および気泡ポンプのオフ時にのみ冷媒を蒸発器に供
給する導管とにそれぞれ圧力調整器を設けるとともに、
前者に設けた圧力調′整器の抵抗を後者のそれよりも大
きくしたので、気泡ポンプのオン・オフ制御のみによつ
て、確実に冷媒の切換制御を行なうことができ、冷凍装
置としての寿命および長期にわたる信頼性を向上せしめ
ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷凍装置の冷凍サイクル図、第２図は
その電気制御回路図、第３図および第４図は気泡ポンプ
構成部の拡大図であり、第３図は気泡ポンプ不作用時、
第４図は気泡ポンプ作用時を示す説明図、第５図は冷蔵
室用蒸発器の入口部の温度変化図、第６図は冷蔵室用蒸
発器上流側キャピラリチューブの長さに対する上記蒸発
器入口部の温度低下関係線図、第７図は気泡ポンプによ
つて汲み上げられた冷媒の通路に設けられたキャピラリ
チューブの長さと気泡ポンプヒータの出力との関係線図
である。１・・・・・・圧縮機、２・・・・・コンデンサ、４・
・・・・・液体タンク、６・・・・・・アキュムレータ
、８，１５・・・・・・圧力調整器、９・・・・・・冷
蔵室用蒸発器、１１・・・・・・冷凍室用蒸発器、１６
・・・・・・気泡ポンプヒータ、１７，１８・・・・・
・均圧管。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数個の蒸発器と、圧縮機から吐出されコンデンサ
によつて凝縮せしめられた液冷媒を貯溜する液体タンク
と、上記液体タンクに接続され、ヒータの作動時に上記
液体タンク内の液冷媒を所定の蒸発器側に送給する気泡
ポンプと、一端が上記液体タンク内の上部に開口し他端
が他方の蒸発器に接続され、上記ヒータの非作動時に上
記液体タンク内の液冷媒を他方の蒸発器側に送給する導
管とを設けた冷凍装置において、上記気泡ポンプ装置に
よつて汲み上げられた冷媒のみを蒸発器に供給する導管
および気泡ポンプ装置のオフ時のみに冷媒を蒸発器に供
給する導管とに、それぞれ圧力調整器を設けるとともに
、気泡ポンプによつて汲み上げられた冷媒のみを蒸発器
に供給する導管に設けられた圧力調整器の抵抗を他方の
圧力調整器の抵抗より大きくしたことを特徴とする、冷
凍装置。