JPS6054576B2 - 冷凍装置 - Google Patents

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等におい
ては、上記各室をそれぞれ別個に冷却するため、各室に
専用の冷凍室用蒸発器或は冷蔵室用蒸発器を設け、それ
らを結ぶ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
す等の制御を行なつている。

ところが、このようなものにおいては電磁弁のような根
城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
の流れに対して切換弁としての作用を行なわせる気泡ポ
ンプを使用した冷凍装置が提案されている。

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る
とともに、その構成が簡単であり且つ冷凍サイクルの効
率をも向上し得るようにし・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３および冷媒供給導管４
を経て液体タンク５に供給される。

上記冷媒供給導管４の先端は、液体タンク５の頂壁を貫
通して液体タンク５内の所定高さ位置に開口しており、
さらに上記液体タンク５には、その頂壁を貫通して液体
タンク５内に延び、上記冷媒供給導管４の開口位置より
上方位置て開口する導管６が装着されている。上記導管
６の他端はキャピラリチューブ７を介して冷蔵室用蒸発
器８に連接されており、その冷蔵室用蒸発器８にはさら
に連結管９を介して冷凍室用蒸発器１０が連接され、こ
の冷凍室用蒸発器１０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。一方、上記液体
タンク５の底部には、Ｕ字状の導管１１の一端が開口せ
しめられており、そのＵ字状の導管１１の他端には前記
液体タンク５に沿つて上方に延びる冷媒移送管１２が連
接されている。

上記冷媒移送管１２は前記液体タンク５の頂部より上方
まで延び、そこで逆Ｕ字状に屈曲され、その屈曲部の先
端も上記液体タンク５の頂壁を貫通しその内部まで突入
せしめられている。さらに、液体タンク５にはその底壁
を貫通して液体タンク５の頂壁近傍部まで延びる導管１
３が突設されており、その導管１３の頂端開口内に、前
記冷媒移送管１２の上部に形成された屈曲部１２ａの先
端が第２図および第３図に明瞭に示すように互いに環状
間隙１４が形成されるように挿入されている。また、上
記導管１３の下端部はキャピラリチューブ１５を介して
前記冷蔵室用蒸発器一８と冷凍室用蒸発器１０とを結ぶ
連結管９の途中に接続されている。とヒろで、上記Ｕ字
状の導管１１の冷媒移送管１２との連接側立上り管部の
頂端部外周には、第４図に示すように、気泡ポンプヒー
タ１６が巻装．されて気泡発生部１１ａが構成されてい
る。

一方、前記冷媒移送管１２の内径は上記気泡発生部１１
ａの内径より小さく、例えば気泡発生部１１ａの内径が
４．６φのとき冷媒移送管１２の内径は３．６φ程度に
形成されており、上記気泡発生部１１ａの頂端に例えば
スエージング等により形成された小径部１１ｂが前記冷
媒移送管１２の下端部に挿入装着され、上記気泡発生部
１１ａと冷媒移送管１２部によつて気泡ポンプを構成す
る立上り管が形成されている。第５図は、上記装置の電
気制御回路図であつて、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ＯＮ状態
の場合に圧縮機１が駆動され、例えば冷蔵室の温度が所
定温度以下になり冷蔵室コントロールスイッチ２２が０
Ｎ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・インチ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、従来の冷蔵庫と同様
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、３０は排水口ヒータ、
３１は冷凍室コントロールスイッチ用ヒータ、３２はヒ
ューズである。なお、第６図は冷蔵庫における冷蔵室用
蒸発器８、冷凍室用蒸発器１０、および気泡ポンプ切換
装置部等の概略配置を示す図であり、気泡ポンプ切換装
置部５，６，１１，１２，１６は冷凍室の後壁部に配設
される。

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となり、冷蔵室コントロー
ルスイッチ２２が０ＦＦ状態にある。

したがつて、気泡ポンプヒータ１６が０ＦＦ状態のまま
圧縮機が駆動される。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によつて凝縮された冷媒が液体タンク５内に流入する
。液体タンク５に液冷媒が溜まり、その液面が上昇し導
管６の下端開口部よりわずかに上方位置までくると、液
体タンク５内の液面上に加わる圧力および冷蔵室用蒸発
器８側の負圧とによつて、上記液冷媒が導管６内を上昇
し、キャピラリチューブ７を経て冷蔵室用蒸発器８内に
流入し、さらに冷凍室用蒸発器１０を順次流通して両蒸
発器８，１０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（第２図）。この状態においては、液体
タンク５の底部に接続されたＵ字状の導管１１内にも液
冷媒は流入するが、冷媒移送管１２の頂部に形成された
逆Ｕ字状の屈曲部１２ａの先端が導管１３との間に環状
間隙１４を形成するように上記導管１３に一部挿入され
ているので、冷媒移送管１２と液体タンク５内上部とが
上記環状間隙１４を介して連通し均圧化されており、冷
媒移送管１２内の液冷媒の液面は液体タンク５内の液面
と同一面に保持され、液冷媒が屈曲部１２ａを経て導管
１３側へ流入することはない。

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０Ｎ側に切り換り、気泡ポン
プヒータ１６に通電される。

したがつて、上記気泡ポンプヒータ１６によつて気泡発
生部１１ａが加熱され、これによつて気泡発生部１１ａ
内部の液冷媒が沸騰せしめられ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３図）、冷媒移送管１２の頂部から導管
１３内に流入し、さらにその液冷媒がキャピラリチュー
ブ１５を経て冷凍室用蒸発器１０に流入し、冷凍室の冷
却作用が行なわれる。なお、この場合冷媒移送管１２の
内径が気泡発生部１１ａの内径よりや）小さく形成され
ているので、同一容積の気泡によつて持ち上げられる冷
媒の液中の高さが大となり、ポンプ揚程が高くなり、確
実に冷媒の移送が行なわれる。一方、このとき液体タン
ク５内の液冷媒は上述のように気泡ポンプ作用によつて
導管１３側に送給されるため、液体タンク５内の液面が
下がり、導管６の下端開口部が液体タンク５内の気相部
に開放され、しかも冷媒供給導管４の下端開口部が前記
導管６の開口位置より下方にあるので、冷媒供給導管か
ら噴出する液冷媒が直接導管６内に流入することもなく
、液冷媒の冷蔵室用蒸発器８への流通は完全に止まり、
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導
管６を経て両蒸発器８，１０を順に流れ、冷蔵室および
冷凍室の冷却作用が行なわれる。

以上説明したように、本発明においては気泡ポンプヒー
タの加熱により発生した気泡により冷媒を移送する冷媒
移送管の内径を気泡発生部の内径より小さくしたので、
同一容積の気泡による押し上げ可能な冷媒液柱の高さが
大径の冷媒移送管による場合より高くなり、気泡ポンプ
の揚程を大きくすることができ、冷媒の送り作用を確実
に行なうことができる。

また、気泡発生部の径を比較的大きくてきるので、ヒー
タとの接触面積を大きくとることができ、ヒータの巻装
時にヒータ曲率を大きくとれ、ヒータとの熱交換率、ヒ
ータの安全性およびヒータの巻装作業性を向上せしめる
ことができる。さらに、気泡発生部の頂端を冷媒移送管
内に挿入装着した場合には、気泡発生部て発生し上昇す
る気泡が冷媒移送管に送られる際に、接合部で気泡の移
動が阻止されることがなく、その上昇がスムーズに行な
われ冷媒の押し上げが確実に且つ効果的に行なわれる等
の効果を奏する。なお、上記実施例においては気泡ポン
プの作動時には冷凍室用蒸発器にのみ液冷媒を流すよう
にしたものを示したが、気泡ポンプが作動した場合に冷
蔵室用および冷凍室用の両蒸発器に液冷媒が流入するよ
うにしてもよい。また、上記実施例ては冷蔵庫についで
説明したが、その他の冷凍装置についても適用できる。

【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を示す概略図
、第２図および第３図は気泡ポンプ部の拡大図であり、
第２図は気泡ポンプ不作動時、第３図は気泡ポンプ作動
時を示す説明図、第４図は気泡ポンプヒータ取付部の形
状を示す拡大断面図、第５図は電気制御回路図、第６図
は気泡ポンプ部等の配置を示す概略図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・コンデンサ、５
・・・・・・液体タンク、８・・・・・・冷蔵室用蒸発
器、１０・・・・・・冷凍室用蒸発器、１１・・・・・
・Ｕ字状導管、１１ａ・・・・・・気泡発生部、１２・
・・・・冷媒移送管、１６・・・・・・気泡ポンプヒー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の蒸発器を有し、気泡ポンプのオン・オフ制
   御によつて圧縮機から吐出された冷媒の各蒸発器への供
   給制御を行なうようにした冷凍装置において、上記圧縮
   機から吐出された冷媒が供給される液体タンクに接続さ
   れ、気泡ポンプヒータによる加熱によつて内部に冷媒ガ
   スによる気泡を発生せしめその気泡によつて冷媒を移送
   する立上り管を設けるとともに、その立上り管における
   気泡ポンプヒータを装着した気泡発生部から上方に延び
   る冷媒移送管部の内径を、上記気泡発生部の内径より小
   さくしたことを特徴とする冷凍装置。 ２ 気泡発生部の頂端を冷媒移送管の下端内に挿入装着
   したことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の冷
   凍装置。