JPS6216625Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、除霜構造を改良した冷凍庫に関す
る。

冷凍庫の貯蔵室内には冷凍サイクル構成機器で
ある冷却器が配設され、冷気を循環用送風機で貯
蔵室内に強制的に循環して効率的な冷凍貯蔵がで
きるようになつている。

ところで、冷凍作用にともなつて貯蔵室内の水
分が冷却器に凝結し、霜に換わつて付着すること
周知である。この霜は冷却器の熱交換作用を著し
く阻害するため、定期的に除霜作用を行う必要が
ある。従来より最も多用されるのがヒートポンプ
除霜方式であつて、ヒートポンプ式の冷凍サイク
ルを構成し、除霜時に冷媒導通方向を切換えてい
る。すなわち、除霜時にホツトガスを冷却器に直
接導き、冷媒の凝縮熱により霜を溶融させ冷却器
の下方部位に配設した除霜水受け皿に落下させる
ようになつている。

しかしながら、冷却器に付着した霜は水および
氷の小片に変つて除霜水受け皿に落下するので、
上記氷が完全に水に変つて受け皿から排出するま
で除霜しなければならない。途中で除霜を終了す
ると、残つた水まで氷になり、何回も行つている
うちに氷の山ができ受け皿全部が氷結してしま
う。そこで冷気を貯蔵室内に強制循環するための
循環用送風機を除霜時にも駆動し、冷却器付近に
溜つた熱気を受け皿に導びき除霜していた。

したがつて除霜時間が長くなり、貯蔵室内温度
が上昇して被貯蔵物に悪影響を与えている。また
冷却器の温度が極端に高くなり、フレヤ部等加工
個所に歪が発生する虞れがある。圧縮機の負荷が
増大して耐久性が損われ、凝縮器にまで霜が付着
してその除霜処理を行わなければならない等、信
頼性に劣りコスト的に不利である。

本考案は上記事情に着目してなされたものであ
り、その目的とするところは、比較的簡単な構造
でありながら、ごく短時間で完全な除霜を可能と
し、信頼性の向上を図るとともにコスト面および
性能面とも良好な冷凍庫を提供しようとするもの
である。

以下本考案の一実施例を図面にもとづいて説明
する。図中１は、上下に区画される貯蔵室２と機
械室３とからなる冷凍庫本体である。上記貯蔵室
２は、前面に扉体４で開閉される開口部５を備
え、周面は全て断熱材６で覆われる。上部には後
述するヒートポンプ式の冷凍サイクルの一部を構
成する冷却器７が配設され、その下方部位には加
熱手段８である電気ヒータ９を装着したガイド板
１０が設けられる。さらにガイド板１０の下方部
位に除霜水受け皿１１（以下、単に受け皿と称す
る。）が設けられる。

上記加熱手段８および受け皿１１をなお説明す
れば、これらは第２図および第３図に示すように
なつている。すなわち、ガイド板１０はその両側
端から中心に向つて漸次下方に傾斜するよう折曲
され、かつ冷却器７の底面積よりも一廻り大きい
面積を有する。上記電気ヒータ９はガイド板１０
の下面側に密着し、この全面に亘つて蛇行する。
上記受け皿１１は、ガイド板１０よりさらに大な
る面積を有し、かつ一部に突設された排出口体１
２に向つて傾斜するよう形成される。ガイド板１
０もまた排出口体１２側の縁縁に向つて漸次下方
に傾斜するよう配設される。

なお、第１図に示すように排出口体１２には、
排水ホース１３が接続され、これは本体１の裏面
側へ突出するよう延長される。冷却器７の手前側
には循環用送風機１４が、開口部５に向けて配設
される。１５…は図示しない被貯蔵物を載置する
ための複数段の棚である。

上記機械室３には、冷凍サイクルの一部を構成
する圧縮機１７と凝縮機１８が配設される。この
凝縮機１８には凝縮器冷却用送風機１９が相対向
して配設される。

上記ヒートポンプ式の冷凍サイクルは第４図に
示すように構成される。すなわち、圧縮機１７、
四方弁２０、凝縮機１８、第１の逆止弁２１、冷
凍用膨張弁２２、蒸発器７が順次冷媒管Ｐを介し
て連通するとともに凝縮機１８と第１の逆止弁２
１との間と、膨張弁２２と蒸発器７との間にはバ
イパス管P₁の両端部が接続し、これに除霜用毛細
管２３と第２の逆止弁２４とが設けられてなる。

つぎにこの冷凍庫の電気回路を第５図にもとづ
いて説明する。図中２５は三相交流電源、２６は
電磁開閉器、２７は電源スイツチ、２８は常閉形
の高圧スイツチ、２９はサーモコントロールスイ
ツチであり、この図示しない感熱部は貯蔵室２の
棚１５近傍に設けられる。３０は第１の除霜復帰
サーモスイツチであり、この感熱部３０ａは第２
図に示すように上記ガイド板１０に装着される。
３１はタイムスイツチであり、これはタイマモー
タ３２、リレー３３、常閉形のリレースイツチ３
４およびモータスイツチ３５などから構成され
る。２０ａは上記四方弁２０の電磁部、９は上記
電気ヒータ９、３６は第１のリレー、３７は第２
のリレー、３８は第２の除霜復帰サーモスイツチ
であり、この感熱部３８ａは第１図に示すように
上記冷却器７に装着される。１４ａは上記循環用
送風機１４のフアンモータ、１９は上記凝縮器冷
却用送風機１９のフアンモータ、１７ａは上記圧
縮機１７のモータである。なお上記サーモコント
ロールスイツチ２９と並列に接続されるのは上記
第１のリレー３６の常開接点３６ａであり、かつ
直列に接続されるのは上記第２のリレー３７の常
閉接点３７ａである。また、上記フアンモータ１
４ａを直列に第１のリレー３６の常閉接点３６ｂ
が接続される。

つぎに上記実施例の作用について説明する。被
貯蔵物を貯蔵室２に収納して冷凍冷蔵するには、
圧縮機１７を駆動して第４図に実線矢印で示すよ
うに冷媒を導く。すなわち圧縮機１７−四方弁２
０−凝縮器１８−第１の逆止弁２１−冷凍用膨張
弁２２−冷却器７−四方弁２０−圧縮機１７の順
である。冷却器７において冷媒は蒸発し、蒸発潜
熱を周囲から奪つて冷気に換える。同時に循環用
送風機１４を駆動し、冷気を貯蔵室２内に強制循
環させて被貯蔵物を冷却する。

この状態を第５図から説明すれば、電源スイツ
チ２７およびサーモコントロールスイツチ２９が
閉じられ、モータ１７ａ、フアンモータ１４ａ，
１９ａに通電される。圧縮機１７の高圧側圧力が
異常値になつたときは高圧スイツチ２８が、かつ
貯蔵室２の温度が所定温度（たとえば−20℃）以
下になつたときはサーモコントロールスイツチ２
９がそれぞれ開となり、上記モータ１７ａを断電
して冷凍サイクル運転を停止し、同時にフアンモ
ータ１４ａ，１９ａも断電できる。

冷凍作用にともなつて、冷却器７に貯蔵室２内
の水分が凝結しそのまま霜となつて付着する。そ
こで所定時間毎に除霜運転を行う。すなわち第４
図に破線矢印で示すように冷媒を圧縮機１７−四
方弁２０−冷却器７−除霜用毛細管２３−第２の
逆止弁２４−凝縮器１８−四方弁２０−圧縮機１
７の順に導びく。冷却器７には圧縮機１７で圧縮
されたホツトガスが導びかれ、凝縮して凝縮熱を
放出する。付着した霜は直ちに溶融し始め除霜水
となり、一部は氷のまま第１図に示すガイド板１
０へ落ちる。同時に電気ヒータ９に通電されてい
てガイド板１０は温度上昇し放熱板に変る。この
ため除霜水と氷は暖められて受け皿１１へ流下す
る。ガイド板１０上の氷は水に変り、ガイド板１
０と冷却器７との間を塞ぐことはない。たとえ氷
のまま受け皿１１へ落下しても、これは電気ヒー
タ１９の放射熱を受けて直ちに溶融する。なおこ
のとき循環用送風機１４は停止し、冷却器７とそ
の付近の熱気が貯蔵室２全体に導びかれることは
ない。したがつて被貯蔵物の温度上昇はなく、熱
的悪影響が生じない。

除霜運転を電気回路図から説明すると次のよう
になる。すなわち、タイムスイツチ３１に設定し
た除霜開始時間（たとえば６時間毎）がくると、
このモータスイツチ３５は接点ｂから接点ａに切
換わる。したがつて四方弁２０の電磁部２０ａは
通電されて冷媒の導通方向を切換え、電気ヒータ
９は発熱して除霜作用が行われる。同時に第１の
リレー３６は励磁されて常開接点３６ａを閉じ、
常閉接点３６ｂを開く。このことにより、たとえ
サーモコントロールスイツチ２９の感熱部が異常
低温を検知しても圧縮機１７の運転は継続され
る。また循環用送風機１４のフアンモータ１４ａ
は断電される。

除霜作用が進み冷却器７に対する除霜が完全に
終了すると思われる設定温度（たとえば18℃）を
感熱部３８ａが検知すると、第２の除霜復帰サー
モスイツチ３８が閉じ、第２のリレー３７が励磁
される。したがつて第２のリレー３７の常閉接点
３７ａは開き、電磁開閉器２６が断電されるとと
もにモータ１７ａ、フアンモータ１９ａを断電す
る。すなわち冷凍サイクル運転は停止し、ホツト
ガスが冷却器７へ流れないからそれ以上の温度上
昇は全くない。実際には、除霜開始から冷凍サイ
クル運転停止まで約５分程度である。

冷凍サイクル運転が停止しても電気ヒータ９は
通電されていて、ガイド板９および受け皿１１上
の氷を溶解し早急に水を変える。氷が完全に溶解
すると思われる設定温度（たとえば℃）を感熱部
３０ａが検知すると、第１の除霜復帰サーモスイ
ツチ３０が閉じる。するとタイムスイツチ３１の
リレー３３が働いてリレースイツチ３４を開く。
このことにより、電磁部２０ａが冷媒の導通方向
を元に戻すよう切換わり、電気ヒータ９が断電し
て除霜作用は完全に終了する。実際には、冷凍サ
イクル運転停止から約５分程度であり、除霜作用
開始から終了まで約10分ですむ。この時点で第
１、第２のリレー３６，３７は消磁され、常開接
点３６ａが開き、常閉接点３６ｂ，３７ａはそれ
ぞれ閉じる。結局元の冷凍運転状態に戻り、貯蔵
室２温度が上昇することなく冷凍作用がなされ
る。上記タイムスイツチ３１は、その作動時間
（たとえば15分間）が終ればモータスイツチ３５
が接点ａから接点ｂに戻り、再び除霜が開始され
るまで待機することとなる。

なお、第６図に示すように貯蔵室２ａの上面の
一部突出し、これに冷却器７、加熱手段８および
受け皿１１を収容しても良い。上記実施例と同様
に作用させれば同様の効果を奏する。

また上記実施例においては第１、第２の除霜復
帰サーモスイツチ３０，３８を設けてそれぞれ温
度検知をしてヒートポンプ除霜と加熱除霜との終
了タイミングを得るようにしたが、これに限定さ
れるものではなく、たとえばタイムスイツチによ
る時間検知にてそれぞれのタイミングを得ても良
い。要はヒートポンプ除霜を加熱除霜より先に終
了できれば良い。

以上説明したように本考案によれば、冷却器に
ホツトガスを導くヒートポンプ除霜と加熱手段に
よる加熱除霜とを同時に開始して除霜するように
したから、極めて短時間に除霜を完了でき、被貯
蔵物および冷却器に対する熱的悪影響を防止し、
信頼性の向上とコストの低減化を得るなどの効果
を奏する。

また、電気ヒータを装着したガイド板から加熱
手段を構成して冷却器と除霜水受け皿との間に配
設したから、ガイド板全体が放熱作用をなしガイ
ド板上の水および氷片を加熱するとともに除霜水
受け皿を加熱する。したがつて効率的な加熱がで
きることとなり、ヒータ容量の小さなもので通電
時間が短くてすみ経済的である。

また、除霜時に循環用送風機を停止したから、
冷却器および加熱手段の熱を貯蔵室内に強制循環
させずにすむ。したがつて効率的な除霜ができる
とともに貯蔵室内の温度上昇がなく被貯蔵物の温
度上昇を押えることができる。

また冷却器のヒートポンプ除霜を加熱手段の加
熱除霜より先に除霜終了させたから、冷却器の温
度上昇を押えて熱的悪影響を防止できるとともに
圧縮機の負荷が低減して冷凍サイクルの長寿命化
を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す冷凍庫の概略
的縦断面図、第２図はその要部の斜視図、第３図
は同じく縦断面図、第４図は冷凍サイクル構成
図、第５図は電気回路図、第６図は本考案の他の
実施例を示す冷凍庫要部の概略的縦断面図であ
る。 ２……貯蔵室、７……冷却器、１４……循環用
送風機、１１……除霜水受け皿、８……加熱手
段、９……電気ヒータ、１０……ガイド板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 貯蔵室の最上部に備えられ冷凍サイクルの一部
   を構成するとともに除霜時にホツトガスを導くヒ
   ートポンプ除霜をなす冷却器と、この冷却器の下
   方部位に配設され除霜時に上記ヒートポンプ除霜
   と同時に発熱開始するとともにこれより後に除霜
   終了するよう制御される電気ヒータおよびこの電
   気ヒータを下面に備え冷却器から落下する氷およ
   び除霜水を受けるガイド板とからなる加熱手段
   と、この加熱手段の下方部位に配設されガイド板
   から落下する除霜水を受けて外部に排出案内する
   とともに上記電気ヒータの輻射熱を受ける除霜水
   受け皿と、貯蔵室内の冷気を強制的に循環すると
   ともに除霜時に停止するよう制御される循環用送
   風機とを具備したことを特徴とする冷凍庫。