JPS63187063A - 冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、冷蔵庫等の冷凍機に用いられる冷凍サイクル
に関する。

（従来の技術） 従来の冷凍サイクルは、第６図に示すような構成であっ
た。すなわち、コンプレッサ１からコンデンサ３及びキ
ャピラリ　５を順次弁して冷却器７に至り、この冷却器
１からアキュムレータ　９を介して前記コンプレッサ１
に至る冷媒流路を、バイブ１１により構成した冷凍サイ
クルである。

コンプレッサ１の運転を行うと、このコンプレッサの吐
出口からバイブ１１に吐出されたガス冷媒は、コンデン
サ３を通る時に熱を奪われて凝縮し、液体となる。この
液冷媒は、キャピラリ　５に導かれる。キャピラリ　５
の内径は小さくなっているから、液冷媒は、これを通過
する時にその圧力と温度とが下がる。低温低圧となった
液冷媒は、冷却器７に供給され、ここで蒸発する時に外
部から熱を奪う。このときの冷却作用が、冷凍機に利用
される。コンプレッサ１は、アキュムレータ　９を通し
てガス冷媒のみを吸入し、再びこれを吐出する。

以上のような冷凍サイクルを有する冷凍機を用いた冷蔵
庫では、庫内温度に応じてコンプレッサ１の運転をし、
又はその運転の停止をするようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） 以上に説明した従来の冷凍サイクルを用いる場合におい
て、外気温が高いときには、庫内温度が上昇しやすいた
めにコンプレッサ１の運転時間が長くなる。このときに
は、多数の冷蔵庫やエアコン等の冷凍機に用いられてい
る他のコンプレッサが同時に運転され、さらに、他の機
器の電力需要も加わるため、夏場の昼間、特に午後１時
から３時の間には、電力需要がピークに達していた。

電力会社は、このピーク電力を供給するのに十分な発電
及び送配電設備を設けてこれに対処してぎた。しかしな
がら、この設備の容量は、前記電力需要のピーク時以外
の時には、過剰なものとなる。したがって、各機器での
使用電力の平準化が大きな社会的要求となっている。

そこで、本願の出願人は、未だ公知になっていない特願
昭６１−２０３９２４号において、すでに・、「冷却器
と蓄冷器とをコンプレッサに並列接続し、前記冷Ｗ器と
前記蓄冷器との間に別途伝熱経路を設け、この伝熱経路
に弁を配して、前記蓄冷器を蓄放冷可能にした」冷凍サ
イクルを提案している。ところが、この冷凍サイクルの
構成要件のひとつである伝熱経路としてサーモサイホン
を用いる場合において、このサーモサイホンの配設方法
によっては、これを円滑に動作させて蓄冷器から安定的
に放冷を行うことができないこともあった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、
冷却器の他に蓄冷器を有し、例えば前記ピーク時以外の
電力需要の小さい時に予め蓄冷しておき、例えば前記ピ
ーク時等の電力需要の大きい時に必要に応じて前記蓄冷
器から冷却器を介して外部に円滑に放冷することにより
、電力需要の大きい時に、冷凍機の機能を損うことなく
コンプレッサの運転を停止することができ、したがって
この際、冷却器への液冷媒供給のための電力を必要とし
ない冷凍サイクルを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、前記の目的を達成するために、次のような構
成としたものである。

すなわち、まず、液冷媒の供給を受けることができる冷
却器が設けられる。この冷却器より高い位置には、蓄冷
剤を有する蓄冷器が設けられる。

この蓄冷器には、前記冷却器と同様に液冷媒を供給する
ことができ、前記蓄冷剤とこの液冷媒との間で熱交換を
することができる。

さらに、冷媒が封入されたサーモサイホンが、冷Ｗ器と
蓄冷器との間で閉ループ状に設けられる。

すなわち、このサーモサイホンは、冷却器の位置におい
ては、交換部においてこの冷却器の外部との間で熱交換
をすることができるように配され、蓄冷器の位置におい
ては、作用部において前記蓄冷剤との間で熱交換をする
ことができるように配されるとともに、交換部の上端が
作用部の上端に接続され、作用部の下端が交換部の下端
に接続されて、閉ループ状に設けられる。しかも、この
サーモサイホンは、作用部の上端からこの作用部の下端
を経て交換部の下端に至る部分において、この方向に立
上がり部分を有さないように形成される。

さらにまた、このサーモサイホンのうち、冷却器と蓄冷
器との間の部分には、開閉可能な弁が設けられる。

（作　用） 以上に説明した本発明の冷凍サイクルの作用は、次の通
りである。

すなわち、サーモサイホンに設けられた弁を閏じておく
と、蓄冷器は、冷ｆｉｌｌ器を介して外部との間で熱交
換を行うことができない。この状態では、従来と同様に
冷却器に液冷媒を供給すれば、この液冷媒が蒸発する時
に外部から熱を奪う。これに加えて、この状態では、蓄
冷器に液冷媒を供給することにより、この蓄冷器におい
て液冷媒が蒸発する時に蓄冷剤から熱を奪うため、この
蓄冷器に蓄冷が行なわれる。

このようにして予め蓄冷した後、サーモサイホンに設け
られた弁を開くと、このサーモサイホンに封入された冷
媒は、冷却器と蓄冷器との間に形成される閉ループ内を
次のようにしで循環し、蓄冷器から冷却器を介して外部
へ放冷が行なわれる。

サーモサイホンに封入された冷媒は、交換部において外
部から熱を奪うことにより気化してガス冷媒となる。こ
のガス冷媒は、上昇気流となるため、交換部の下端から
出ることはなく、この交換部の上端から出て、サーモサ
イホン内を上昇し、作用部の上端に達する。ここに達し
た液冷媒は、作用部１９ｂにおいて、予め蓄冷した蓄冷
剤と熱交換して液冷媒となる。このとき、サーモサイホ
ンは、作用部の上端からこの作用部の下端を経て交換部
の下端に至る部分においては、この方向に立上がり部分
を有さないように形成されているため、作用部において
できた液冷媒は、前記の部分において滞留したり逆流し
たりすることなく、重力の作用によって一定方向かつ円
滑に移動する。すなわち、この液冷媒は、作用部内を下
方に向かって移動して、この作用部の下端から流出し、
ざらにサーモサイホン内を降下して交換部の下端に至り
、交換部内に戻る。

つまり、蓄冷後にサーモサイホンに設けられた弁を開く
と、このサーモサイホン内において、冷媒は、交換部の
上端から作用部の上端に至る部分では、ガス冷媒の状態
で上背する一方、作用部の下端から交換部の下端に至る
部分では、液冷媒の状態で降下するため、降下する液冷
媒と上昇するガス冷媒とが衝突して滞留や逆流を生じる
ことはなく、常に一定方向かつ円滑に循環し、蓄冷器か
ら冷却器を介して、この冷却器の外部に向けて放冷が円
滑に行なわれる。

（実施例） 次に、本発明の冷凍サイクルの実施例について、冷蔵庫
に用いた例を説明する。

第１図は、本発明の実施例に係る冷凍サイクルの構成図
であり、まず、バイブ１１によって次のように接続され
る。すなわち、コンプレッサ１の吐出口１ａは、コンデ
ンサ３を介して三方電磁弁１３の流入口１３ａに接続さ
れる。さらに、この三方電磁弁１３の第１の流出口１３
ｂは、キャピラリ　５、冷Ｗ器７及びアキュムレータ　
９を順次介して前記コンプレッサ１の吸入口１ｂに接続
される。この際、バイブ１１には、冷却器７を貫通した
主交換部８が形成され、この冷却器の外部との間で熱交
換を行うことができるように配されている。また、三方
電磁弁１３の第２の流出口１３ｃは、蓄冷器用キャピラ
リ１７及び蓄冷器１５を順次介して、前記アキュムレー
タ９に接続される。蓄冷器１５は、冷却器７より高い位
置に設けられ、内部に蓄冷剤２８を有する。

そして、バイブ１１には、蓄冷器１５内の蓄冷剤２８を
貫通した主作用部１６が形成され、この蓄冷剤との間で
熱交換を行うことができるように配されている。これに
より、冷却器１と蓄冷器１５とは、コンプレッサ１に対
して並列に接続される。

さらに、冷却器７と蓄冷器１５との間には、冷媒が封入
された閉ループ形サーモサイホン１９が、前記バイブ１
１とは独立に次のように設けられる。

このサーモサイホン１９は、交換部１９ａ、作用部１９
ｂ、ガス冷媒輸送部１９ｃ及び液冷媒輸送部１９ｄの４
つの部分からなる。交換部１９ａは、冷却器７を貫通し
ており、この冷１１器の外部との間で熱交換をすること
ができるように配される。作用部１９ｂは、蓄冷器１５
内において、蓄冷剤２８を貫通しており、この蓄冷剤と
の間で熱交換をすることができるように配される。そし
て、交換部１９ａの上端２０ａと作用部１９ｂの上端と
の間は、ガス冷媒輸送部１９ｃによって接続され、作用
部１９ｂの下端２０ｃと交換部１９ａの下端２０ｄとの
間は、液冷媒輸送部１９ｄによって接続されている。し
かも、作用部１９ｂと液冷媒輸送部１９ｄとは、作用部
１９ｂの上端２０ｂからその下端２０ｃを経て変換部１
９ａの下端２０ｄに至る方向において、立上がり部分を
有さないように形成されている。

さらにまた、サーモサイホン１９のガス冷媒輸送部１９
Ｃの途中には、開閉可能な蓄冷器用電磁弁２１が設けら
れている。

さて、通常運転時には、三方電磁弁１３のコイルが゛通
電されず、その流入口１３ａと第１の流出口すなわち冷
却器側流出口１３ｂとの間の流通が選択され、蓄冷器側
流出口１３ｃが閉じられる。したがって、コンプレッサ
１からコンデンサ３、三方電磁弁１３及びキｔ！ピラリ
　５を順次介して冷却器７内の主交換部８に至り、この
主交換部８からアキュムレータ９を介して前記コンプレ
ッサ１に至る冷媒流路が構成される。このとき、蓄冷器
用電磁弁２１は、閉じられている。

この通常運転時におけるコンプレッサ１を含む冷媒流路
の作用は、従来と同様であるので、その詳細な説明は省
略するが、冷却器１に低温低圧の液冷媒を供給すること
により、この液冷媒が主交換部８内において蒸発する時
に、外部から熱を奪うことができる。このとき、サーモ
サイボン１９に封入された冷媒が交換部１９ａにおいて
冷却器７の外部と熱交換してガス冷媒となり、このガス
冷媒が交換部１９ａの上端２０ａから出てガス冷媒輸送
部１９ｃ内を上昇しようとしても、このガス冷媒輸送部
１９Ｃに設けられた蓄冷器用電磁弁２１が閉じられてい
るので、このガス冷媒は、作用部＋９ｂの上端２０ｂ　
ｌ、：達することができない。したがって、蓄冷器１５
は、冷却器７を介して外部との間で熱交換を行うことが
できない。

蓄冷を行うときには、三方電磁弁１３のコイルが通電さ
れ、その流入口１３ａと第２の流出口すなわち蓄冷器側
流出口１３ｃとの間の流通が選択され、冷却器側流出口
１３ｂが閉じられる。したがって、コンプレッサ１から
コンデンサ３、三方電磁弁１３及び蓄冷器用キャピラリ
１７を順次介して蓄冷器１５内の主作用部１６に至り、
この主作用部１６からアキュムレータ９を介して前記コ
ンプレッサ１に至る冷媒流路が構成される。このとき、
蓄冷器用電磁弁２１は、閉じられたままである。

この蓄冷時には、コンデンサ３から供給される液冷媒は
、蓄冷器用キャピラリ１１に送られる。

液冷媒は、このキャピラリを通過する時に、その圧力と
温度とが下がる。低温低圧となった液冷媒は、蓄冷器１
５内に供給される。この液冷媒が主作用部１６内におい
て蒸発する際に蓄冷剤２８が熱を奪われ、蓄冷器１５は
、蓄冷剤２８内に蓄冷する。主作用部１６内においで気
化されてできたガス冷媒は、アキュムレータ　９を通し
て前記コンプレッサ１により吸入され、再び吐出される
。このとき、蓄冷器用電磁弁２１が閉じられたままであ
るので、蓄冷器１５が冷却２８７を介して外部との間で
熱交換を行うことがないため、蓄冷が円滑に行なわれる
。

蓄冷器１５内の蓄冷剤２８に十分に蓄冷が行なわれると
、三方電磁弁１３のコイルへの通電が解除され、その流
入口１３ａと冷却器側流出口１３ｂとの間の流通が選択
されて、再び前記の通常運転を行うことができる。

このようにして予め蓄冷した後、蓄冷器用電磁弁２１を
開くと、コンプレッサ１の運転を停止しても、サーモサ
イホン１９に封入された冷媒は、冷却器１と蓄冷器１５
との間に形成される閉ループ内を次のようにして循環す
ることができ、蓄冷器１５から冷却器７を介して外部へ
放冷を行うことができる。

サーモサイホン１９に封入された冷媒は、交換部１９ａ
において外部から熱を奪うことにより、気化してガス冷
媒となる。このガス冷媒は、上昇気流となるため、交換
部１９ａの下方に接続された液冷媒輸送部１９ｄ内に出
ることはなく、この交換部１９ａの上ｆｉ２０ａから出
てガス冷媒輸送部１９ｃ内を上昇し、作用部１９ｂの上
端２０ｂに達する。ここに達したガス冷媒は、作用部１
９ｂにおいて、予め蓄冷した蓄冷剤２８と熱交換して液
冷媒となる。このとき、サーモサイホン１９は、作用部
１９ｂと液冷媒輸送部１９ｄとが、作用部１９ｂの上端
２０ｂがらその下端２０ｃを経て変換部１９ａの下端２
０ｄに至る方向において、立上がり部分を右さないよう
に形成されているため、作用部１９ｂにおいてできた液
冷媒は、前記の部分において滞留したり逆流したりする
ことなく、重力の作用によって一定方向かつ円滑に移動
する。すなわち、この液冷媒は、作用部１９ｂ内を下方
に向かって移動して、この作用部の下端２０ｃから流出
し、さらに液冷媒輸送部１９ｄ内を降下して交換部１９
ａの下端２０ｄに至り、交換部１９ａ内に戻る。

つまり、蓄冷後に蓄冷器用電磁弁２１を開くと、サーモ
サイホン１９内において、冷媒は、ガス冷媒輸送部１９
Ｃ中では、ガス冷媒の状態で上昇する一方、液冷媒輸送
部１９ｄでは、液冷媒の状態で降下するため、降下する
液冷媒と上昇するガス冷媒とが衝突して滞留や逆流を生
じることはなく、常に一定方向かつ円滑に循環し、蓄冷
器１５から冷却器７を介して、この冷部器の外部に向け
て放冷が円滑に行なわれる。したがって、冷凍機の機能
を損うことなく、コンプレッサ１の運転を停止して、冷
却器７への液冷媒の供給を停止することができ、この冷
媒供給のための電力が不要となる。この際、サーモサイ
ホン１９内の冷媒は、冷却器７の外部と蓄冷器１５内の
蓄冷剤２８との間の温度差によって循環するから、サー
モサイホン１９内の冷媒の循環ために外部から電力を供
給する必要もない。

次に、冷却器７、蓄冷器１５、サーモサイホン１９及び
蓄冷器用電磁弁２１の実際の配設状態を説明する。第２
図は、この実際の配設状態を示す斜視図である。なお、
同図においては、前記コンプレッサ１から供給される液
冷媒が通過するバイブ１１は、主変換部８及び主作用部
１６の両部会を含めて、全体が省略されている。

冷却器７は、フィンチューブ式であって、長辺が鉛直方
向に立てられ互いに平行に配された多数の矩形薄板状の
冷却器用フィン２２を有し、バイブ状のサーモサイホン
１９の変換部１９ａが、順次Ｕ字状に屈曲して、これら
のフィンを貫通するように設けられている。すなわち、
変換部１９ａは、下端２０ｄから、この冷却器用フィン
２２を水平に貫通し、この貫通が終了した位置において
屈曲して立上がった後、再び冷却器用フィン２２を貫通
して水平方向に戻り、また屈曲して立上がる。この変換
部１９ａは、以上の貫通及び屈曲を繰返した後、上端２
０ａに至る。この変換部１９ａの両側には、これに沿っ
て、同図には図示しない前記主変換部８が配される。な
お、２４は、この主変換部８の取付位置を示す。

冷却器７の上方には、底面１５ａが水平面２３に対して
傾斜角θを有するように、蓄冷器１５が配される。この
傾斜角θは、小さな角度でも十分であって、同図におい
ては、これを５°としている。

なお、この傾斜角θは、大きくてもよく、これを９０゛
としてもよい。前記変換部１９ａの上端２０ａは、蓄冷
器用電磁弁２１を介して、サーモサイホン１９のガス冷
媒輸送部１９ｃによって、蓄冷器１５まで導かれる。ま
た、この蓄冷器１５から液冷媒輸送部１９ｃが出ており
、この輸送部１９ｃは、前記変換部１９ａの下端２０ｄ
に接続されている。なお、ガス冷媒を円滑かつ一方向に
上昇させるためには、ガス冷媒輸送部１９ｃは、変換部
１９ａの上端２０ａから蓄冷器１５に至る方向において
、立ドがり部を有さないように形成されることが望まし
いが、少々の傾斜であれば、立下がり部を有していても
ガス冷媒の前記上昇の妨げとなることはない。これに対
して、液冷媒輸送部１９ｄは、変換部１９ａの１’端２
０ｄから蓄冷器１５に至る方向において、立下がり部を
有さないように形成されることが必要である。

第３図は、蓄冷器１５の内部構造の例を示す前回の■−
■拡大断面図である。なお、同図においては、主作用部
１６が省略されずに描かれている。

蓄冷器１５は、断熱材製容器２６中において、フィンチ
ューブ式の蓄冷器用冷却器２７が配されるとともに、例
えば塩類水溶液からなる蓄冷剤２８が充填される。蓄冷
器用冷却器２７は、前記冷却器と同様に、鉛直方向に立
てられ互いに平行に配された多数の矩形薄板状の蓄冷器
用フィン２９を有する。

この蓄冷器用フィン２９は、長辺が蓄冷器１５の底面１
５ａに対して平行に配される。このフィン２９には、３
段のパイプが、前記冷却器７の場合と同様に順次Ｕ？’
状に屈曲してこれを貫通するように設けられる。各段の
バイブは、これが屈曲によって形成する面が蓄冷器用フ
ィン２９の長辺に対して平行になるように配される。し
たがって、いずれのパイプも水平部分と屈曲した一方向
の傾斜部とを有する。これらの３段のパイプのうち、上
段及び中段のバイブは、前記主作用部１６として用いら
れ、上段と中段とは互いに連結される。下段のバイブは
、サーモサイホン１９の作用部１９ｂとして用いられる
。

以上の説明においては、主作用部１６及び作用部１９ｂ
は、ともに水平部分を有し、屈曲部において傾斜するよ
うに形成されているので、蓄冷器用の各フィン２９は、
同一形状のものを製作すればよく、このフィンの孔あけ
加工が容易である。この事情は、前記主変換部８及び変
換部１９ａと冷却器用フィン２２との関係においても同
様であって、前記のような配設状態とすることにより、
冷却器用フィン２２の孔あけ加工が容易になる。なお、
ガス冷媒を円滑かつ一方向に上昇させるためには、変換
部１９ａは、下端２０ｄから上端２０ａに至る方向にお
いて常に立上がるように前記水平部分を傾斜させてもよ
いし、また少々の傾斜であれば下向きに傾斜していても
ガス冷媒の前記の上昇の妨げとなることはない。

また、蓄冷器１５については、サーモサイホン１９の作
用部１９ｂが、その上端２０ｂから下端２０Ｃに至る方
向において、立上がり部を有しないように配されていれ
ばよく、例えば蓄冷器１５全体は傾斜させることなく、
その底面１５ａを水平に配する一方、作用部１９ｂを構
成するバイ／が屈曲によって形成する面が水平面２３に
対して傾斜角θを有するように、このバイブをフィン２
９に取付けてもよい。

また、蓄冷器用フィン２９を貫通する３段のパイプのう
ち、上段又は中段のパイプをサーモサイホン１９の作用
部１９ｂとして用いてもよい。

なお、冷却器用フィン２２及び蓄冷器用フィン２９は、
周囲との接触面積を大きくすることによって、熱交換効
率を良くするために設けられる。

さて８第４図は、以上に説明した冷凍サイクルを冷蔵庫
に配した例を示す断面図である。

この冷蔵庫の天井部、背面部等は、外箱３３と内箱３５
との二重構造となっている。また、内部は、水平に配さ
れた中間仕切壁３７により上部の冷凍室３９と下部の冷
蔵室４１との２室に仕切られ、それぞれの室の前方には
、ガスケット４３を介して冷凍室扉４５と冷蔵室扉４７
とが設けられている。

冷却器７は、冷凍室３９の奥の内箱３５の前方に配され
、その上方には、蓄冷器１５が、冷蔵庫天井部の外箱３
３と内１３５との間に配される。この際、蓄冷器１５を
載置する台が水平面に対して傾斜角θを有するように、
この台を形成しておくだけで、蓄冷器１５に前記の所定
の傾斜を与えることができ、サーモサイホン１９の作用
部１９ｂを傾斜させることできる。このサーモサイホン
のガス冷媒輸送部１９ｃ及び液冷媒輸送部１９ｄは、冷
蔵庫背面部の前記外箱３３と内箱３５との間を通るよう
に配され、ガス冷媒輸送部１９Ｃの途中には、この外箱
３３と内箱３５との間において蓄冷器用電磁弁２１が設
けられる。

冷却器７は、前記のように冷却器用フィンの長辺が鉛直
方向に立てられているので、この冷却器を冷凍室３９の
後方に配しても、この冷凍室の奥行を大幅に狭めること
はない。また、水平面に対する蓄冷器１５の底面の傾斜
角θは、これを大きい角度とせず、５°としているため
、この蓄冷器を冷凍室３９の上方に配しても、この冷凍
室の高さを大幅に狭めることはない。外箱３３と内箱３
５との間には、断熱材４９が充填され、冷凍室３９及び
冷蔵室４１の保冷を実現するとともに、蓄冷器１５及び
サーモサイホン１９を断熱し、かつこれらへの着霜を防
止している。

なお、同図中には図示を省略しているが、第１図と同様
に、コンプレッサ１からコンデンサ３を経て供給された
液冷媒は、三方電磁弁１３の流入口１３ａに至る。この
三方電磁弁１３の冷却器側流出口１３ｂは、キャピラリ
　５を介して冷却器７に接続される。また、三方電磁弁
１３の蓄冷器側流出口１３ｃは、蓄冷器用キャピラリ１
７を介して蓄冷器１５に接続される。そして、冷却器７
と蓄冷器１５との出力配管は、ともにアキュムレータ９
を経て、前記コンプレッサに至る。

さらに、冷凍室３９の奥の前記冷却器７の直上には、冷
却ファン５１が配され、冷却器７の前方に設けられた冷
凍室上部吹出口５３及び冷凍室下部吹出口５５から冷気
を送出することかできるようにしている。前記中間仕切
壁３７の冷凍室側前方には、冷凍室吸込口５７が設けら
れ、ここから冷却器７に至る冷凍室中間ダクト５９が水
平に形成されている。

また、冷Ｍ′Ｉ器７の奥には、冷蔵庫背面部の内箱３５
に沿って、冷却ファン５１から冷蔵室吹出口６１に至る
冷蔵室ダクト６３が垂直に設けられている。

この冷蔵室吹出口６１は、ダンパー６５により、開閉可
能としている。前記中間仕切壁３７の冷蔵室側前方には
、冷蔵室吸込口６７が設けられ、ここから前記冷却器１
に至る冷蔵室中間ダクト６９が水平に形成されている。

この冷蔵掌中間ダクト６９の出口には、ガラス管ヒータ
７１が配され、その上方に配されている冷却器７の除霜
を可能としている。

三方電磁弁１３及び蓄冷器用電磁弁２１は、図示しない
タイマーの作用により、開閉される。このタイマーは、
例えば夏場以外にはセットされず、三方電磁弁１３の冷
却器側流出口１３ｂは問いたままであり、その蓄冷器側
流出口１３Ｃと蓄冷器用電磁弁２１どが閉じられて、冷
蔵庫は通常運転をし、冷却器７によって冷凍室３９内及
び冷蔵室４１内を冷却する。

ところが、例えば夏場にはタイマーがセットされ、この
タイマーの作用により、夜間には、三方Ｎ磁針１３の冷
却器側流出口１３ｂが閉じられ、その蓄冷器側流出口１
３ｃが開かれる。蓄冷器用電磁弁２１は閉じられたまま
である。したがって、液冷媒が、三方電磁弁１３の蓄冷
器側流出口１３Ｃを通して蓄冷器１５に供給されるから
、蓄冷が行われる。

このようにして、液冷媒を蓄冷器１５に供給すると、冷
却器７に液冷媒が、供給されなくなり、庫内の温度が上
昇する。蓄冷をする夜間は冷蔵庫の扉の開閉回数が少な
いため、この温度上昇はわずかであるが、設定温度以上
に達した場合には、電磁弁１３を切換えて、液冷媒を冷
却器７に供給する。

一方、電力需要のピーク時すなわち例えば外気温が高い
夏場の午後１時から３Ｐ時の間には、このタイマーの作
用により、コンプレッサ１が強制的に運転を停止される
とともに、蓄冷器用電磁弁２１が開かれ、蓄冷器１５か
ら冷却器７を介して冷凍ｖ３９内及び冷蔵室４１内に対
して放冷が行われる。

すなわち、通常運転時には、前記のように、キャピラリ
　５から冷却器１に供給される低温低圧の液冷媒が、冷
却器７において蒸発する時に、外部から熱を奪う。すな
わち、冷凍室吸込口５７から冷凍室中間ダクト５９を通
して取入れられた空気は、冷部器７と熱交換して冷却さ
れた後、冷却ファン５１によって、冷凍室上部吹出口５
３及び冷凍室下部吹出口５５を通して冷凍室３９に送出
され、その室内に収納された食品等と熱交換した後、再
び冷凍室吸込口５７から取入れられる。すなわち、ここ
に冷凍室空気循環流が形成される。また、ダンパー６５
が開放されているときは、冷却器７によって冷やされた
空気の一部は、冷蔵室ダクト６３及び冷蔵室吹出口６１
を順次通して冷Ｒ￥４１に流れ込み、その室内に収納さ
れた食品等と熱交換した後、冷蔵室吸込口６１から冷蔵
室中間ダクト６９を通して冷却器７に至って、再び冷却
される。すなわち、ここに冷蔵室空気循環流が形成され
る。

蓄冷をするときには、液冷媒を蓄冷器１５に供給する。

前記電力需要のピーク時には、蓄冷器用電磁弁２１が開
かれ、図示しないコンプレッサ１の運転が停止される。

このときにも、上記の空気循環流は、冷却器１と熱交換
して冷却される。すなわち、このときには、サーモサイ
ホン１９を通して、蓄冷器１５から冷部器７に液冷媒が
供給される。したがって、その液冷媒が蒸発する時に空
気循環流から熱を奪う。

さて、以上の実施例では、三方電磁弁１３を用いていた
。しかしながら、この代りに二つの三方電磁弁を配する
ようにしてもよい。すなわち、第５図は、このような本
発明の他の実施例を示す冷凍サイクルの構成図であり、
二つの三方電磁弁８０．８１が配されている。このうち
、一つの三方電磁弁８０の流入口８０ａ及び流出口８０
ｂは、それぞれコンデンサ３及びキャピラリ　５に接続
され、他の二万雷磁針８１の流入口８１ａ及び流出口８
１ｂは、それぞれ前記コン１ンサ３及び蓄冷器用キャピ
ラリ１７に接続される。この冷凍ザイクルの他の接続及
び冷蔵庫への配設は、前記と同様であるので、その説明
は省略する。

第５図において、通常運転時には、三方電磁弁８０の流
出口８０ｂが聞かれ、三方電磁弁８１の流出口８１ｂが
閉じられて、液冷媒が冷却器７に供給される。蓄冷時に
は、三方電磁弁８０の流出口８０ｂが閉じられ、三方電
磁弁８１の流出口８１ｂが間かれて、液冷媒が蓄冷器１
５に供給される。蓄冷器用電磁弁２１は、以上の時には
閉じられているが、放冷時には開かれ、蓄冷器１５から
放冷が行なわれる。なお、蓄冷時において、冷却器７に
液冷媒が供給されなぐなるために、庫内の温度が上昇し
たときには、三方電磁弁８０の流出口８０ｂと、三方電
磁弁８１の流出口８１ｂとを、ともに開くことにより、
蓄冷と同時に庫内の冷却をすることができる。このとき
、例えば蓄冷器用キャピラリ１１の絞りによる抵抗を、
キャピラリ　５の絞りによる抵抗の６倍以上の太きさに
ずれば、冷却器７の冷凍能力が、通常運転時に比べてほ
とんど低下しないようにすることができ、庫内を速やか
に冷却することができる。

なお、以上の説明では、一つの冷却器１と一つの蓄冷器
１５とを配していたが、複数の冷却器を配したり、複数
の蓄冷器を配してもよい。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明においては、液冷媒が供
給される冷却器を有しているので、この冷却器によって
冷凍機能を実現することが可能であるばかりでなく、液
冷媒が供給される蓄冷器が蓄冷剤を有し、この液冷媒と
蓄冷剤との間で熱交換をすることができるので、この蓄
冷器に蓄冷を行うことができる。さらに、この冷却器と
蓄冷器との間に、冷媒が封入されたサーモサイホンが閉
ループ状に設けられ、このサーモサイホンは、交換部及
び作用部においてそれぞれ冷却器の外部及び蓄冷剤との
間で熱交換をすることができるように配されるから、予
め蓄冷された蓄冷器から冷却器を介して外部に放冷する
ことかできる。しかも、このサーモサイホンのうち冷却
器と蓄冷器との間の部分に、開閉可能な弁を設けている
ので、冷却器と蓄冷器との間の熱交換を制御することが
できるから、前記蓄冷を効率よく行うことができるとと
もに、前記放冷の開始及び停止を容易に行うことができ
る。

さらに、蓄冷器は、冷却器より高い位置に設けられ、サ
ーモサイホンは、作用部の上端からこの作用部の下端を
経て交換部に至る部分において、この方向に立上がり部
分を有さないように形成されているので、作用部におい
てできた液冷媒は、重力の作用によって一定方向かつ円
滑に移動して、容易に交換部に達することができる。ま
た、このサーモサイホンは、交換部の上端が作用部の上
端に接続され、作用部の下端が交換部の下端に接続され
ているため、交換部においてできたガス冷媒は、この交
換部の上端から出て作用部の上端に達することができ、
このガス冷媒が交換部の下端から出て作用部に達するこ
とはない。つまり、このガス冷媒が上昇する部分と前記
液冷媒が降下する部分とが区別されるため、上昇するガ
ス冷媒と降下する液冷媒とが衝突して滞留や逆流を生じ
ることはない。

したがって、前記の放冷を効率よく円滑に行うことがで
きるばかりでなく、この放冷時には、冷凍機の機能を損
うことなく、冷却器への液冷媒の供給を停止することが
でき、このための電力が不要となる。この際、サーモサ
イホン内の冷媒は、冷却器の外部と蓄冷器内の蓄冷剤と
の間の温度差によって循環するから、サーモサイホン内
の冷媒の循環ために外部から電力を供給する必要もない
。

つまり、本発明によれば、冷却器を用いた従来と同様の
通常運転を行うことができるばかりでなく、以上のよう
にして蓄冷及び放冷を効率よく円滑かつ容易に行うこと
ができるため、例えば、電力需要の小さい時に予め蓄冷
しておき、電力需要の大きい時に必要に応じて蓄冷器か
ら冷却器を介して外部に放冷することにより、電力需要
の大きい時に、冷凍機の機能を損うことなくコンプレッ
サの運転を停止することができ、したがってこの際、冷
却器への液冷媒供給のための電力を必要としない冷凍サ
イクルを提供することができる。

さらに、本発明の冷凍サイクルを使用した冷凍機の使用
電力の平準化が可能になるため、電力会社の電力供給量
の平準化が削られ、深夜電力料金制度や産業用蓄熱契約
制度の採用により、冷凍機等のランニングコストのうち
使用電力料金を低減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る冷凍サイクルの構成図、
第２図は前回の冷凍サイクルに用いられる冷却器、蓄冷
器、サーモサイホン及び蓄冷器用電磁弁の実際の配設状
態を示す斜視図、第３図は、蓄冷器の内部構造の例を示
ず前回のＩＩＩ−ＩＩＩ拡大断面図、第４図は本発明の
冷凍サイクルを冷蔵庫に配した例を示す断面図、第５図
は本発明の他の実施例を示す冷凍サイクルの構成図、第
６図は従来の冷凍サイクルの構成図である。 符号の説明 １・・・コンプレッサ、３・・・コンデンサ、５・・・
キャピラリ、７・・・冷却器、８・・・主変換部、９・
・・アキュムレータ、１１・・・バイブ、１３・・・三
方電磁弁、１５・・・蓄冷器、１６・・・主作用部、１
７・・・蓄冷器用キャピラリ、１９・・・サーモサイホ
ン、１９ａ・・・変換部、１９ｂ・・・作用部、１９ｃ
・・・ガス冷媒輸送部、１９ｄ・・・液冷媒輸送部、２
０ａ・・・変換部の上端、２Ｑｂ・・・作用部の上端、
２０ｃ・・・作用部の下端、２０ｄ・・・変換部の下端
、２１・・・蓄冷器用電磁弁、２２・・・冷却器用フィ
ン、２３・・・水平面、２６・・・断熱材製容器、２７
・・・蓄冷器用冷却器、２８・・・蓄冷材、２９・・・
蓄冷器用フィン、５１・・・冷却ファン、３９・・・冷
凍室、４１・・・冷蔵室、８０．８１・・・三方電磁弁
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液冷媒が供給される冷却器と、 前記冷却器より高い位置に設けられ、蓄冷 剤を有し、液冷媒が供給され、前記蓄冷剤と前記液冷媒
   との間で熱交換をすることができる蓄冷器と、 冷媒が封入され、交換部及び作用部におい てそれぞれ前記冷却器の外部及び前記蓄冷剤との間で熱
   交換をすることができるように配され、前記交換部の上
   端が前記作用部の上端に接続され、前記作用部の下端が
   前記交換部の下端に接続されて閉ループ状に設けられ、
   しかも前記作用部の上端から前記作用部の下端を経て前
   記交換部の下端に至る部分において、この方向に立上が
   り部分を有さないように形成されたサーモサイホンと、 前記サーモサイホンのうち前記冷却器と前 記蓄冷器との間の部分に設けられた開閉可能な弁と からなることを特徴とする冷凍サイクル。