JPH0120711B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷却システムを構成する圧縮機として
ロータリコンプレツサ等の吸入バルブを具備して
いない高圧容器タイプの圧縮機を使用し、サーモ
スタツトにて前記圧縮機をON―OFF運転し庫内
温度制御を行ない、かつ、ヒータにてデフロスト
運転を行なう冷蔵庫等の冷凍装置の改良に関する
ものである。

従来よりこの種の冷蔵庫においては庫内に設け
た温度検知のサーモスタツトにより冷却システム
を成す圧縮機の運転をON―OFF運転することに
より庫内温度制御を行なつている。

周知のように、冷却システムは圧縮機、凝縮
器、減圧装置、蒸発器を順次接続して構成してお
り、圧縮機運転時には凝縮器及び圧縮機内に高
温、高圧冷媒が、蒸発器内に低温、低圧冷媒がそ
れぞれ存在している。

庫内温度が所定の温度に達したることをサーモ
スタツトにて検知し、圧縮機の運転を停止せしめ
ると同時に、凝縮器内の高温，高圧冷媒は減圧装
置を流れ、蒸発器内へと流入する。この時、減圧
装置は圧縮機が停止しているため単なる均圧管と
して働き、蒸発器内へ流入する冷媒は高温のまま
であり、庫内に対し大きな熱負荷となる。

更に、高圧容器タイプの圧縮機は吸入バルブを
具備していないため、運転中はオイルにより圧縮
機内の機械部の高、低圧を気密に保持せしめてい
るが、停止と同時にこのオイル気密が破壊され、
圧縮機構内で高圧側より低圧側へと冷媒が逆流す
る。この種の高圧容器タイプの圧縮機内部は凝縮
器以上に高温であるため、圧縮機構内で逆流し、
圧縮機吸入口より蒸発器内へ流入する高温、高圧
冷媒は凝縮器から減圧装置を通じ蒸発器へ流入す
る高温、高圧冷媒以上に大きな熱負荷となる。

上記の欠点に対しては従来より他の目的で使用
している冷媒制御弁を設ける方法を応用すること
により改良可能であるが、冷蔵庫においては、定
常冷却運転のみではなく、蒸発器に付着生成する
霜を除去するためのデフロスト運転が必要とな
り、このデフロスト時の冷却システムの状態も非
常に重要である。

本発明はこの種の問題に着目し、凝縮器出口
と、減圧装置入口との間に第１の冷媒制御弁を、
かつ、蒸発器出口と圧縮機吸入口との間に第２の
冷媒制御弁を設け、定常運転時は前記２ケの冷媒
制御弁を圧縮機運転と同期せしめると共に、デフ
ロスト時に前記第１のバルブのみ開路せしめるこ
とにより、定常運転時、デフロスト時を含め、最
も効率良く運転できるよう改良したものである。

以下に添付図面に従がい、本発明を冷蔵庫に応
用した一実施例について説明する。

図において、１は冷蔵庫本体であり、外箱２と
内箱３及びこれら両箱２，３間に充填形成された
断熱壁４より成る。本体１内は中仕切壁５によつ
て上部冷凍室６、下部冷蔵室７の２室に区画さ
れ、各室６，７のそれぞれに冷凍室扉８、冷蔵室
扉９を備えている。上記中仕切壁４内の冷却室に
は冷却システムの一部を成す蒸発器１０、蒸発器
による冷気を循環する送風フアン１１が配置され
ている。また、内箱２後部と断熱壁４との間には
送風ダクト１２を形成し、蒸発器１０により冷却
された冷気を送風フアン１１により冷凍室６の冷
凍室用送風口１３、冷蔵室の冷蔵室用送風口１４
を介して各室に送出している。

冷蔵用送風口１４にはダンパーサーモ１５を備
え、冷蔵室７が所定の温度となるよう風量制御を
行なつている。さらに、冷凍室６上壁にはサーモ
スタツト１６を設け、冷凍室６内が所定温度以下
で開時、所定温度以上で閉時とするようサーモス
タツト接点１６ａ―１６ｂを動作せしめる。

前記蒸発器５にはデフロストヒータ１７を備え
ており、このヒータ１７は後述する圧縮機１８の
積算運転時間により接点１９ａ―１９ｂより接点
１９ａ―１９ｂへの切換を行なうタイマー１９に
よるデフロスト運転時（タイマー接点１９ａ―１
９ｃの状態）に通電される。

本体１下部には機械室２０が形成されており、
この室２０内に周知の冷却システムの一部を形成
する高圧容器タイプの圧縮機１８、デフロスト時
の除霜水を蒸発せしめる蒸発皿２１、蒸発皿２１
を加熱する補助凝縮器２２等が備えられている。
本体１後部には外箱３の後壁３ａとの間に放熱ダ
クト２３を形成する状態で主凝縮器２４が設けら
れている。機械室２０上部の断熱壁４には凹部４
ａが形成されており、該凹部４ａ内に主凝縮器２
４の出口２４ａと減圧装置２５との間に設けた第
１の冷媒制御弁２６、蒸発器１０の出口１０ａと
圧縮機吸入口１８ａとの間に設けた第２の冷媒制
御弁２７とが収納されており、断熱蓋体２８によ
り前記２台の冷媒制御弁２６，２７と外気とを遮
断している。前記２台の冷媒制御弁２６，２７は
各々のソレノイドコイル２６ａ，２７ａに通電さ
れると各々の冷媒通路を開路するものである。
尚、上記第１，第２の冷媒制御弁２６，２７のう
ち第１の冷媒制御弁２６は冷媒の流れ方向と順方
向に接続されるが第２の冷媒制御弁２７は逆方向
に接続されている。すなわち第２の冷媒制御弁２
７はその入口側が圧縮機１８の吸入口１８ａ側に
接続され出口側が蒸発器１０の出口側１０ａに接
続されている。さらに上記第１の冷媒制御弁２６
から蒸発器１０に至る減圧装置２５（ここではキ
ヤピラリチユーブ）は蒸発器出口１０ａから第２
の冷媒制御弁２７に至るサクシヨンパイプ２９に
熱交換するよう巻きつけ接着せしめられており、
これらは断熱壁４中を貫通するよう配設されてい
る。

そして上述冷却システムは圧縮機１８→補助凝
縮器２２→主凝縮器２４→第１の冷媒制御弁２６
→減圧装置２５→蒸発器１０→サクシヨンパイプ
２９→第２の冷媒制御弁２７→圧縮機１８による
冷媒循環サイクルを形成する。

上記構成における電気回路図は第２図に示すよ
うに、圧縮機１８用のモータ１８ｂと第２の冷媒
制御弁２７のソレノイドコイル２７ａ、及び送風
フアン６は並列に接続され、タイマー接点１９ａ
―１９ｂと直列に接続されている。またタイマー
端子１９ｂとサーモスタツト接点１６ａ―１６ｂ
とは直列に接続されている。一方前記第１の冷媒
制御弁２６のソレノイドコイル２６ａの一端は前
記タイマー端子１９ａとサーモスタツト接点１６
ｂとの間に接続し、もつて前記タイマー１９回路
と並列に形成されている。タイマー接点１９ａ―
１９ｃにはデフロストヒータ１７が接続されてい
る。

次に上記構成による動作について説明する。冷
凍室２内の温度がサーモスタツト１６の設定温度
以上ではサーモスタツト接点１６ａ―１６ｂを閉
時する。このときタイマー１９は接点１９ａ―１
９ｂを閉時し、圧縮機モータ１８ｂ、送風フアン
１１、第１，第２の冷媒制御弁２６，２７に各々
通電して弁を開きシステムの冷媒流れを可能とし
定常冷却運転を行なう。冷蔵室７はダンパサーモ
１５により冷蔵室用送風口１４からの風量を調節
し、所定の温度に冷却される。冷凍室６はサーモ
スタツト１６により設定の温度まで冷却運転を継
続し、設定の温度まで冷却された後、サーモスタ
ツト接点１６ａ―１６ｂを開時する。

この時、凝縮器２２，２４内及び圧縮機８内に
は多量の高温，高圧冷媒が滞留しているが、第
１、第２の冷媒制御弁用ソレノイドコイル２６
ａ，２７ａの通電が停止され、各々の冷媒通路を
閉路しているため、前記の高温，高圧冷媒が主凝
縮機出口２４ａより、又、圧縮機吸入口１８ａよ
り蒸発器５内へ流入することを完全に排除してい
る。特に、第２の冷媒制御弁２７は定常の冷却運
転の冷媒流方向と逆に設けているため、単一方向
のみ閉止可能な冷媒制御弁にて完全に前記高温、
高圧冷媒の流入防止が図れ、冷蔵庫１内への電力
消費増加の原因となつていた熱負荷を除去するこ
とが可能である。

冷却運転の積算運転時間がタイマー１９の設定
時間に達すると、タイマー接点を１９ａ―１９ｂ
から１９ａ―１９ｃへと切換え、かつ、サーモス
タツト接点１６ａ―１６ｂが閉時すると定常冷却
運転からデフロスト運転へと切替る。この時、圧
縮機１８、送風フアン１１及び第２の冷媒制御弁
２７のコイル２７ａは通電が停止されるが、第１
の冷媒制御弁２６のコイル２６ａには通電された
ままで開となつている。つまりデフロスト中は凝
縮器２４から減圧装置２５を介して蒸発器１０へ
の冷媒流入を可能としているものである。さらに
詳述すると上記回路でサーモスタツト接点１６ａ
―１６ｂが閉時の間、つまり、定常冷却運転中に
のみデフロスト運転への切替が行なわれるため、
デフロストヒータ１７へ通電される瞬間には凝縮
器２２，２４及び圧縮機１８構内には多量の高
温、高圧冷媒が滞留している。従つて、デフロス
ト運転が開始された時には前記高温、高圧冷媒が
減圧装置２５を通じ、蒸発器１０内へ流入し、蒸
発器１０の加熱の補助熱源となる。この結果、デ
フロスト時間が短縮され、デフロストヒータ１９
の消費電力を少なく抑えることが可能となる。

この種の高圧容器タイプの圧縮機１８を使用す
る冷却システムは、従来の低圧容器タイプの圧縮
機を使用する冷却システムに較べ冷却運転中の高
温，高圧冷媒の量が多く、蒸発器１０へ流入した
後の熱源としては非常に大きなものであるため、
デフロスト運転中に前記第１の冷媒制御弁ソレノ
イドコイル２６ａに通電する電気入力以上の発熱
量となる。さらに、デフロスト運転中は蒸発器１
０内の圧力は凝縮器２２，２４より高圧となるこ
ともあるが、第１の冷媒制御弁２６が開路されて
いるため、蒸発器１０内の冷媒は減圧装置２５を
逆流し、凝縮器２２，２４内へと流入する。当然
のように凝縮器２２，２４は放熱能力の大きいも
のであるため、蒸発器５より流入した高温，高圧
冷媒は簡単に放熱し、冷却システム全体としては
最も温度の低い所の飽和圧力にバランスするもの
であるから、このような条件では外気温度の飽和
圧力にバランスし、冷媒制御弁２６，２７が閉路
されているときより再起動時の圧縮機１８の入力
は低く抑えることが可能となる。

尚上記実施例は冷蔵庫に適用した例を説明した
が冷凍負荷を必要とし除霜を行なうシヨーケース
等へも適用できることは言うまでもない。

以上の説明から明らかであるように、本発明に
よる冷凍装置は、高圧容器タイプの圧縮機、凝縮
器、減圧装置、蒸発器を順次接続して構成し、庫
内温度を感知するサーモスタツトにて前記圧縮機
をON―OFF運転し、デフロストヒータに通電
し、圧縮機への通電を停止して前記蒸発器のデフ
ロストを行なう冷凍装置において、前記凝縮器出
口と蒸発器入口との間に第１の冷媒制御弁を設
け、前記蒸発器出口と圧縮機吸入口との間に第２
の冷媒制御弁を設け、この第１、第２の冷媒制御
弁はソレノイドコイルに通電されると冷媒通路を
開路し、ソレノイドコイルへの通電を停止すると
冷媒通路を閉路する構成とし、前記第１の冷媒制
御弁のソレノイドコイルを前記サーモスタツトを
介して電源に接続し、前記第２の冷媒制御弁のソ
レノイドコイルを前記圧縮機とともにデフロスト
時に開成されるタイマー接点を介して前記サーモ
スタツトと直列に接続し、かつデフロスト時に閉
成されるタイマー接点に前記デフロストヒータを
接続したものであるから、第１及び第２の冷媒制
御弁により、定常冷却運転時における圧縮機の停
止時の凝縮器、圧縮機内の高温高圧冷媒が蒸発器
に流入することによる熱負荷を除去することによ
る電気代の減少のみならず、デフロスト時に逆に
高温，高圧冷媒を利用してデフロスト時間、ヒー
タ電力の減少を可能としかつデフロスト後の冷却
システム内の圧力を最低に抑えることが可能とな
り、再起動時の入力（電気代）も低く抑えられる
ため、非常に電気代を減少できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の冷凍装置を具備した
冷蔵庫の断面図、第２図は同冷蔵庫の電気回路図
を示す。 １０……蒸発器、１６……サーモスタツト、１
７……（デフロスト）ヒータ、１８……高圧容器
タイプ圧縮機、２２，２４……凝縮器、２５……
減圧装置、２６……第１の冷媒制御弁、２７……
第２の冷媒制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高圧容器タイプの圧縮機、凝縮器、減圧装
   置、蒸発器を順次接続して構成し、庫内温度を感
   知するサーモスタツトにて前記圧縮機をON―
   OFF運転し、デフロストヒータに通電し、圧縮
   機への通電を停止して前記蒸発器のデフロストを
   行なう冷凍装置において、前記凝縮器出口と蒸発
   器入口との間に第１の冷媒制御弁を設け、前記蒸
   発器出口と圧縮機吸入口との間に第２の冷媒制御
   弁を設け、この第１、第２の冷媒制御弁はソレノ
   イドコイルに通電されると冷媒通路を開路し、ソ
   レノイドコイルへの通電を停止すると冷媒通路を
   閉路する構成とし、前記第１の冷媒制御弁のソレ
   ノイドコイルを前記サーモスタツトを介して電源
   に接続し、前記第２の冷媒制御弁のソレノイドコ
   イルを前記圧縮機とともにデフロスト時に開成さ
   れるタイマー接点を介して前記サーモスタツトと
   直列に接続し、かつデフロスト時に閉成されるタ
   イマー接点に前記デフロストヒータを接続したこ
   とを特徴とする冷凍装置。