JPS6141386B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は三つ以上の冷却器を有する冷凍サイク
ルに関する。

例えば冷蔵庫においては、従来より冷蔵室及び
これより低温の冷凍室を備えて、それぞれを個別
に冷却する二つの冷却器を有したものが供されて
いるが、近来は冷凍室よりも更に低温の超低温室
を備えることが要望されていて、このための冷却
器を別に設けることが考えられている。ところが
このように冷却器を三つ設け、独立にそれぞれの
冷却器への冷媒の供給制御を行うには、従来は、
三方向切換弁を用いるか又は二方向切換弁を二個
用いねばならなかつた。しかし、これらの切換弁
では、弁ケース内での弁体の機械的動作によつて
流路制御が行われるため、比較的寿命が短くまた
弁体の作動源として電磁石を用いるため装置が大
型化してコスト高となる欠点を有していた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、可動部材を用いずして三方向以
上の流路制御を行うことができ、低コストでしか
も安定した冷媒供給制御をなし得る冷凍サイクル
を提供するにある。

以下本発明を冷蔵庫に適用した一実施例を第１
図乃至第３図を参照して説明する。まず冷蔵庫全
体の断面図を示す第１図において、１は冷蔵庫本
体で、これの内部には冷凍室２及び冷蔵室３が上
下二段に形成され、更に冷凍室２内には超低温室
４が区画形成されている。５は超低温室４を冷却
する第一の冷却器たる超低温室用冷却器、６及び
７は冷凍室２及び冷蔵室３を夫々冷却する第二の
冷却器たる冷凍室用冷却器及び冷蔵室用冷却器で
ある。８は冷蔵庫本体１の下方に配設されたコン
プレツサー、９は外箱１の背面に所定間隔を存し
て取付けられたコンデンサー、１０乃至１２は冷
凍室２、冷蔵室３、超低温室４の各開閉扉であ
る。１３は冷媒分配用のタンクで、これは冷凍室
２後方の断熱層中に埋設されている。この冷媒分
配用のタンク１３は、第３図に示す如く、中空の
Ｔ字形パイプの上辺両端部を下方に折曲し、且つ
各開口端を閉塞して、中央部に液溜め部１４を形
成すると共にその両側に気液分離部１５及び１６
を形成したものである。

次に冷凍サイクルの構成を示す第２図及び第３
図において、１７は主キヤピラリチユーブで、そ
の一端部をコンデンサー９を介してコンプレツサ
ー８の吐出側に連結すると共に、他端部をタンク
１３の液溜め部１４内に上方から挿入連結して、
コンデンサー９からの液冷媒をまず該液溜め部１
４に貯留するようにしている。１８は第一の補助
キヤピラリチユーブで、その一端部をタンク１３
の液溜め部１４の内底部に連結し、他端部を超低
温室用冷却器５及びサクシヨンパイプ１９を直列
に介してコンプレツサー８の吸入側に連結し、以
て液溜め部１４内の冷媒を圧力差によつて直接的
に超低温室用冷却器５に供給し得るようにしてい
る。２０は第二の補助キヤピラリチユーブで、そ
の一端部をタンク１３の一方の気液分離部１５の
内底部に連結し、他端部を冷凍室用冷却器６を介
して超低温室用冷却器５の入口に連結し、以て気
液分離部１５に冷媒が供給されたことを条件にそ
の冷媒を圧力差により冷凍室用冷却器６に供給す
るようにしている。２１は第三の補助キヤピラリ
チユーブで、その一端部をタンク１３の他方の気
液分離部１６に連結し、他端部を冷蔵室用冷却器
７を介してサクシヨンパイプ１９に連結し、以て
気液分離部１６に冷媒が供給されたことを条件に
その冷媒を圧力差により冷蔵室用冷却器７に供給
するようにしている。２２及び２３は冷媒供給制
御用通路たる夫々冷凍室側及び冷蔵室側の制御パ
イプで、これらは共に一端部をタンク１３の液溜
め部１４の内底部に連結すると共に途中を略Ｕ字
状に折曲している。そして、冷凍室側制御パイプ
２２の他端部をタンク１３の一方の気液分離部１
５内にその底部から所定長さ挿入し連結すると共
に、冷蔵室制御パイプ２３の他端部をタンク１３
の他方の気液分離部１６内にその底部から所定長
さ挿入し連結している。而して、両気液分離部１
５及び１６は液溜め部１４よりも高位に形成され
且つ液溜め部１４と上部において連通されてい
て、高低差及び圧力差によつて液溜め部１４内の
液冷媒が気液分離部１５，１６内に自然流入しな
いようになされている。２４及び２５は夫々制御
パイプ２２及び２３に対応して設けられた加熱装
置たるヒータで、これらは夫々制御パイプ２２，
２３の各立上り部２２ａ，２３ａを加熱し得るよ
うに配置されている。そして各ヒータ２４，２５
により各制御パイプ２２，２３が加熱されると、
各立上り部２２ａ，２３ａ内の液冷媒（液溜め部
１４と同一液位）中に気泡が発生し、その気泡の
ポンプ作用により液冷媒が押上げられるようにな
つて各気液分離部１５，１６内に供給される。

次に本実施例の作用を説明する。まず本実施例
では、コンプレツサー８のモータは超低温室４の
室温を検知してオンオフ作動する超低温室温検知
スイツチによつて通断電制御され、またヒータ２
４は冷凍室２の室温を検知してオンオフ作動する
冷凍室温検知スイツチによつて通断電制御され、
ヒータ２５は冷蔵室３の室温を検知してオンオフ
作動する冷蔵室温検知スイツチによつて通断電制
御されることを基本とする。さて超低温室４、冷
凍室２及び冷蔵室３の各室温が共に設定値以上に
ある場合、上記各検知スイツチは共にオンになつ
ており、従つてコンプレツサー８は運転状態にあ
り、また各ヒータ２４，２５は各制御パイプ２
２，２３を加熱している。この状態ではコンデン
サー９からの液冷媒は主キヤピラリチユーブ１７
を介して液溜め部１４内に流入して一旦ここに貯
留され、且つ同時に各制御パイプ２２，２３にも
液溜め部１４と同一液位となるまで自然流入す
る。そして液溜め部１４に貯留された液冷媒の一
部は、液溜め部１４と超低温室用冷却器５との内
圧差により第一の補助キヤピラリチユーブ１８を
介して超低温室用冷却器５内に流入し、ここでガ
ス化してサクシヨンパイプ１９を介してコンプレ
ツサー８に戻される。一方、各制御パイプ２２，
２３内の液冷媒中にはヒータ２４，２５からの加
熱によるガス化によつて気泡が発生するため、各
制御パイプ２２，２３内の液冷媒ひいては液溜め
部１４内の液冷媒はその気泡のポンプ作用によつ
て各制御パイプ２２，２３を介して連続的に各気
液分離部１５，１６内に供給され、ここで気泡混
りの冷媒が完全に気液二相に分離される。そして
気液分離部１５内底部に溜つた液冷媒は第二の補
助キヤピラリチユーブ２０を介して冷凍室用冷却
器６内に流入してここで大部分ガス化し、この後
超低温室用冷却器５内に流入してここで完全にガ
ス化し、そしてサクシヨンパイプ１９を介してコ
ンプレツサー８に戻される。また気液分離部１６
内底部に溜つた液冷媒は第三の補助キヤピラリチ
ユーブ２１を介して冷蔵室用冷却器７内に流入
し、ここでガス化してサクシヨンパイプ１９を介
してコンプレツサー８に戻される。以上のような
冷媒供給により、超低温室用冷却器５、冷凍室用
冷却器６及び冷蔵室用冷却器７は冷却作用を生
じ、超低温室４、冷凍室２及び冷蔵室３の各室温
が徐々に低下し、冷蔵室３が設定温度まで冷却さ
れると冷蔵室温検知スイツチがオフしてヒータ２
５への通電を断つ。すると、液溜め部１４から冷
蔵室用冷却器７への液冷媒の供給が停止され、次
いで冷凍室２が設定温度まで冷却されると、冷凍
室温検知スイツチがオフしてヒータ２４への通電
を断ち、これにより液溜め部１４から冷凍室用冷
却器６への液冷媒の供給が停止され、超低温室用
冷却器５による超低温室の冷却のみが続行される
状態となる。この状態において冷蔵室用扉７或い
は冷凍室用扉６の開閉を頻繁に行う等して冷凍室
２或いは冷蔵室３の温度が上昇した場合には、ヒ
ータ２４，２５が再び通電されて冷凍室用冷却器
６或いは冷蔵室用冷却器７への液冷媒の供給を再
開する。而して、超低温室４が設定温度まで冷却
されると、超低温室温検知スイツチがオフしてコ
ンプレツサー８を停止させ、以上により一冷却サ
イクル動作が完了する。そして、超低温室４の温
度が設定温度以上になると、再びコンプレツサー
８が運転され、上記のような一冷却サイクル動作
が開始される。

以上のように一冷却サイクル動作中における冷
凍室用冷却器６、冷蔵室用冷却器７への冷媒供給
量制御はヒータ２４，２５の通断電制御によつて
行う構成であるから、従来の電磁弁を用いるもの
に比べて、簡単且つ安価に構成でき、しかも可動
部分がないから故障の虞がない。また制御パイプ
２２，２３から供給される冷媒を一旦気液分離部
１５，１６に流入させてここで気液分離を行う構
成であるから、気泡のポンプ作用を利用するもの
でありながら、液冷媒のみを冷凍室用冷却器６及
び冷蔵室用冷却器７に流入させることができ、そ
の冷却性能の向上を図ることができる。

尚上記実施例では、キヤピラリチユーブを主及
び補助の各キヤピラリチユーブで構成したが、こ
れは第４図に示すようにコンデンサー９とタンク
１３との間に設けた一本のキヤピラリチユーブ２
６から構成してもよく、また第５図に示すよう
に、タンク１３と各冷却器５，６，７との間に設
けた三本のキヤピラリチユーブ２７，２８，２９
から構成してもよい。

また上記実施例では、液溜め部１４、冷凍室側
の気液分離部１５及び冷蔵室側の気液分離部１６
を一本のＴ字形パイプから成る冷媒分配用のタン
ク１２から構成したから、冷却器が３以上の比較
的多数あつてそれに応じて液溜め部及び気液分離
部の数が増大するという事情があつても、全体を
一つの容器から構成して製造性を向上させること
がてきる上に、シール部分の総数を削減してガス
漏れに対する信頼性を向上させることができる。
その他本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限
定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施し得ることは勿論である。

本発明は以上の説明から明らかなように、三個
以上の冷却器への冷媒供給制御を可動部材を用い
ることなく行うことができて、従来の電磁弁によ
る制御方式のものに比べて簡単且つ安価に構成で
きると共に、故障の虞れがなく、しかも気泡によ
るポンプ作用を利用して冷媒供給を行う構成であ
りながら、気泡を分離して液冷媒のみを冷却器に
流入させることができてその冷却性能の向上を図
り得、且つ液溜め部及び気液分離部を一体の容器
から構成したことから、製造性が向上すると共に
ガス漏れに対する信頼性が向上するという優れた
効果を奏する冷凍サイクルを提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、
第１図は冷蔵庫全体の断面図、第２図は冷凍サイ
クル構成図、第３図は要部の断面図で、第４図及
び第５図は夫々異なる他の実施例を示す第２図相
当図である。 図中、５は超低温室用冷却器（第一の冷却
器）、６は冷凍室用冷却器（第二の冷却器）、７は
冷蔵室用冷却器（第二の冷却器）、９はコンデン
サー、１４は液溜め部、１５は冷凍室側の気液分
離部、１６は冷蔵室側の気液分離部、２２は冷凍
室側の制御パイプ（冷媒供給制御用通路）、２３
は冷蔵室側の制御パイプ（冷媒供給制御用通
路）、２４及び２５はヒータ（加熱装置）であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンデンサー側から供給される冷媒を貯留す
   る液溜め部と、この液溜め部と一体の容器から構
   成され気相部を互いに連通させると共に液溜め部
   に対し冷媒供給制御用通路を介して各別に連結さ
   れた複数個の気液分離部と、前記各通路を加熱す
   ることにより各通路内の冷媒中に気泡を発生させ
   て該気泡のポンプ作用により液溜め部の液冷媒を
   前記気液分離部に供給する加熱装置と、前記液溜
   め部に連結された第一の冷却器と、前記各気液分
   離部の液相側に各別に連結された複数個の第二の
   冷却器とを具備し、前記各第二の冷却器への冷媒
   供給を、前記各加熱装置を駆動或は停止すること
   により制御するようにして成る冷凍サイクル。