JPH07146038A - 冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は除霜時の蒸発器からコンプレッサへ
の液バックと起動時の液バックを防止し、オイル戻りの
良好なコンプレッサの信頼性を高める冷凍サイクルを提
供するものである。 【構成】 エバポレータ２３の入口部に冷媒タンク３２
と、コンプレッサ２０の入口にオイル戻しの細管３０を
有する第２のアキュームレータ２５と冷媒溜めをつくる
ためのバイパス管３１とを備えた構成とし、除霜時にエ
バポレータ２３から流出する冷媒を冷媒タンク３２と第
２のアキュームレータ２５に滞留させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸発器を加熱除霜する
冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、蒸発器を加熱除霜する冷凍冷蔵庫
の冷凍サイクルに於いて、コンプレッサの信頼性を向上
させるために、ヒータ除霜時における液バック、および
コンプレッサの起動時の液バックを防止するアキューム
レータを付加した冷凍サイクルが一般的になってきてい
る。

【０００３】以下図面を参照しながら上述した従来の冷
凍サイクルの一例について説明する。例えば特開平３−
２８２１６９号公報等において知られているような冷凍
サイクルがある。

【０００４】図３は従来の冷凍サイクルを示すもので、
コンプレッサ１とコンデンサ２とキャピラリチューブ３
とエバポレータ４と第１のアキュームレータ５と第２の
アキュームレータ６と逆止弁７を順次接続して冷凍サイ
クルを構成している。１０はエバポレータを除霜する除
霜ヒータである。

【０００５】第１のアキュームレータは下側に入口１１
と上側に出口１２を設けた構成をしている。第２のアキ
ュームレータは上部に入口管１３を設け、内部にオイル
戻し穴１４を有し、上部に出口１５を設けたＵ字形状の
出口管に形成した出口配管１６を設けた構成をしてい
る。

【０００６】上記構成において、エバポレータ４の除霜
を行うためにエバポレータ４を除霜ヒータ１０で加熱し
た場合は、エバポレータ４内で暖められた冷媒は、第１
のアキュームレータ５に流入し、液冷媒は第１のアキュ
ームレータ６内に滞留し、コンプレッサ１に液冷媒が流
入するのを防止する作用をする。また第２のアキューム
レータ６はコンプレッサ１の起動時に第１のアキューム
レータ５でオーバーフローした液冷媒がコンプレッサ１
に液バックしてコンプレッサ１の信頼性を悪化させるこ
とを防止する作用をする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、エバポレータ４を除霜ヒータ１０で加熱す
るとエバポレータ４内で暖められた冷媒の大半は第１の
アキュームレータ５内に流入し液冷媒として貯められる
ので、第１のアキュームレータ５の容量は大型のものを
使用する必要があった。

【０００８】また除霜終了後のコンプレッサ１起動時は
第１のアキュームレータ５内の液冷媒が沸騰し、第２の
アキュームレータ６に瞬時に流入するため、コンプレッ
サ１への液バックを防止するには第２のアキュームレー
タ６も気液分離能力の高い構造の複雑な大型のものを使
用する必要があった。

【０００９】また通常運転時のコンプレッサ１の停止時
にはコンデンサ２などの高圧側回路内の冷媒の大半がキ
ャピラリチューブ３を介してエバポレータ４内に流入
し、液冷媒として滞留する。そして、コンプレッサ１起
動時にエバポレータ４内の液冷媒が瞬時にエバポレータ
４内から流出するが、流出冷媒量が非常に多いため第１
のアキュームレータ５、および第２のアキュームレータ
６ではコンプレッサ１への液バックを完全に防止するこ
とは難しくコンプレッサ１の信頼性を悪化させるという
問題点を有していた。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ヒータ除霜時の液バックと除霜終了後および通常運
転時のコンプレッサ起動時の液バックをなくし、アキュ
ームレータの小型化とコンプレッサの信頼性を向上でき
る冷凍サイクルを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の冷凍サイクルは、コンプレッサとコンデンサ
とキャピラリチューブと除霜ヒータを有するエバポレー
タと第１のアキュームレータと第２のアキュームレータ
とを順次接続し、一方を第２のアキュームレータの上部
に、他方を第１のアキュームレータの上部に接続する第
１の配管と、一方を第２のアキュームレータ下部より第
２のアキュームレータ内部上方まで挿入し、挿入部の第
２のアキュームレータの底面部にオイル戻し穴を有し、
他方を第２のアキュームレータより高い位置に配設する
ようにした立ち上がり部を有し、コンプレッサに接続す
る第２の配管と、第２のアキュームレータの上部と第２
の配管立ち上がり部とを連通するバイパス管を備えた構
成を有している。

【００１２】また、一方を第２のアキュームレータ下部
より第２のアキュームレータ内部上方まで挿入し、他方
をコンプレッサに接続する第２の配管の第２のアキュー
ムレータ内の下部より第２の配管内に下方向に配置する
所定の長さを有する細管を備えた構成を有している。

【００１３】また、エバポレータとキャピラリチューブ
間に所定の容量を有する冷媒タンクを設け、冷媒タンク
の上部にキャピラリ出口部を接続し、冷媒タンクの下部
にエバポレータ入口部を接続し、前記冷媒タンクを除霜
中のエバポレータ温度より低い位置に配置し、冷媒タン
クを断熱材中に埋設した構成を有している。

【００１４】また、前記冷媒タンクに畜熱材を設け、エ
バポレータの高さより低い位置の断熱材中に配置した構
成を有している。

【００１５】

【作用】本発明は上述したような構成によって、除霜時
にエバポレータから流出する液冷媒を第２のアキューム
レータに滞留させることができるので、除霜時のコンプ
レッサへの液バックを防止できコンプレッサの信頼性を
高めることができる。

【００１６】また、除霜終了後のコンプレッサ起動時
に、第２のアキュームレータに滞留した液冷媒とエバポ
レータ内に滞留していた液冷媒は細管を通じてしか流れ
ないのでコンプレッサ起動時の液バックを大幅に減少す
ることができる。

【００１７】また、キャピラリとエバポレータ間に配置
した冷媒タンクには、除霜時にエバポレータから流出す
る冷媒を滞留することができるので、エバポレータより
第２のアキュームレータ内に流出する冷媒量を大幅に減
少することができ、第２のアキュームレータの小型化が
図れる。且つ、コンプレッサ起動時にはエバポレータ内
の冷媒が蒸発し、ガス冷媒としてコンプレッサに吸い込
まれるので、コンプレッサの液バックを防止することが
できる。

【００１８】また、冷媒タンクに畜熱材を設けることに
より、冷媒タンクに流入した冷媒は確実に液化できるの
で、除霜時におけるエバポレータ内の液冷媒滞留量を大
幅に減少することができ、コンプレッサの液バックの防
止と起動トルクを低減することができる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の一実施例について図１を参照し
ながら説明する。

【００２０】図１において、コンプレッサ２０、コンデ
ンサ２１、キャピラリチューブ２２、エバポレータ２
３、第１のアキュームレータ２４、第２のアキュームレ
ータ２５を順次接続して冷凍サイクルを構成している。

【００２１】第１のアキュームレータ２４と第２のアキ
ュームレータ２５の接続は一方を第１のアキュームレー
タ２４の上部に、他方を第２のアキュームレータ２５の
上部に接続した第１の配管２６で接続している。

【００２２】２７は第２のアキュームレータ２５とコン
プレッサ２０を接続する第２の配管である。

【００２３】第２の配管２７は、一方を第２のアキュー
ムレータ２５の下部２６より第２のアキュームレータ２
５内部上方まで挿入し、他方は第２のアキュームレータ
２５より高い位置に配置した立ち上がり部２８を有し、
滞留部２９を形成している。

【００２４】３０はコンプレッサ２０のオイル戻し用の
細管で、第２のアキュームレータ２内に挿入している第
２の配管２７の第２アキュームレータの下部２６より第
２の配管２７内に下方向に配置する所定の長さを有する
ように配置している。

【００２５】細管３０の内径は１ｍｍ程度とし、長さは
コンプレッサ２０が起動したときに細管３０よりコンプ
レッサ２０側に流出する時間当たりの冷媒量が、第２の
配管で蒸発できる時間当たりの冷媒量より少なくなるよ
うに決めている。

【００２６】３１は第２のアキュームレータ２５内と第
２の配管２７の立ち上がり部２８を連通するバイパス管
である。

【００２７】バイパス管３１の内径は１〜２ｍｍ程度と
第２の配管の内径６〜８ｍｍ程度より小さくしている。

【００２８】３２は冷媒タンクで上部にキャピラリ２２
の出口部３３を、下部にエバポレータ２３の入口部３４
を接続している。冷媒タンク３２は冷凍サイクル内の冷
媒量の１／２〜同等程度の内容量としている。

【００２９】３５は冷凍冷蔵庫の本体を形成する断熱材
である。３６はエバポレータ２３の除霜を行う除霜ヒー
タである。

【００３０】冷媒タンク３２はエバポレータ２３の除霜
中のエバポレータ２３の温度より低くなる断熱材３５中
に埋設している。

【００３１】図２は別の実施例を説明するもので、冷媒
タンク３２をエバポレータ２３の高さより低い断熱材３
５中に埋設し、冷媒タンク３２の周囲には畜熱材３７を
熱交換的に配置している。

【００３２】畜熱材３７の融解温度は０℃以下とし、除
霜中のエバポレータ２３の温度より低くし、融解熱量は
冷凍サイクルに封入している冷媒量の凝縮熱量と同等以
上になるような畜熱材３７量としている。

【００３３】以上のように構成された冷凍サイクルにつ
いて、以下その動作を説明する。図示しない制御手段に
よって通常運転中コンプレッサ２０は運転停止をくり返
す。そして所定時間コンプレッサ２０が運転すると、コ
ンプレッサ２０を停止し、除霜ヒータ３６に通電され
る。除霜ヒータ３６の加熱によりエバポレータ２３の温
度が上昇し、エバポレータ２３の表面に付着した霜の除
霜を行う。

【００３４】この除霜中にエバポレータ２３の温度が上
昇すると、エバポレータ２３内の圧力が高くなり、エバ
ポレータ２３内の冷媒がキャピラリチューブ２２を介し
てコンデンサ２１に流入するとともに、第１のアキュー
ムレータ２４を介して第２のアキュームレータ２５内に
流入する。第２のアキュームレータ２５と第２の配管２
７の立ち上がり部２８をバイパス管３１で連通している
ため、冷媒は第２のアキュームレータ２５内の液溜部２
９に溜まるので、除霜中にコンプレッサ２０に液バック
するのを防止できる。

【００３５】また、除霜終了後にコンプレッサが起動す
ると、滞留された液冷媒は蒸発しガス状態となって第２
の配管２７によりコンプレッサ２０に吸入される。同時
に細管にも液冷媒が吸い込まれるが、第２の配管２７に
比べ非常に管内径が小さいので吸い込まれる液冷媒量を
少なくできる。

【００３６】また、エバポレータ２３の入口部３４とキ
ャピラリ２２出口部３３の間に冷媒タンク３２を設け、
除霜時のエバポレータ２３の温度より低い位置に設置し
ているので、除霜時エバポレータ２３内の圧力より冷媒
タンク３２内の圧力が低くなる。従ってエバポレータ２
３内の冷媒は冷媒タンク３２側に滞留できるので、除霜
時にエバポレータ２３側からキャピラリチューブ２２を
介してコンデンサ２１側に液冷媒が流入するのを減少
し、且つ第２のアキュームレータ２５側への流出量を減
少できるので、除霜時および起動時のコンプレッサ２０
への液バックを防止できる。

【００３７】また、冷媒タンクに畜熱材を熱交換的に配
設したものについては、畜熱材３７の融解熱量が活用で
きるので、冷媒タンク３２内に流入した冷媒は確実に液
化できるので、除霜時におけるエバポレータ２３内の液
冷媒滞留量を大幅に減少でき、起動時、起動後の液バッ
クを防止できる。

【００３８】以上のように本実施例はコンプレッサ２０
とコンデンサ２１とキャピラリチューブ２２と除霜ヒー
タ３６を有するエバポレータ２３と、第１のアキューム
レータ２４と、第２のアキュームレータ２５とを順次接
続し、一方を第２のアキュームレータ２５の上部に、他
方を第１のアキュームレータ２４の上部に接続する第１
の配管２６と、一方を第２のアキュームレータ下部２６
より第２のアキュームレータ２５内部上方まで挿入し、
挿入部の第２のアキュームレータ２５の底面部にオイル
戻し穴を有し、他方を第２のアキュームレータ２５より
高い位置に配設するようにした立ち上がり部２８を有
し、コンプレッサ２０に接続する第２の配管２７と第２
のアキュームレータ２５の上部と第２の配管２７の立ち
上がり部２８とを連通するバイパス管３１を備えたもの
であるので除霜時にエバポレータ２３から流出する液冷
媒を第２のアキュームレータ２５に滞留させるこさがで
きるので、除霜時のコンプレッサ２０への液バックを防
止できる。

【００３９】また、一方を第２のアキュームレータ下部
２６より第２のアキュームレータ内部上方まで挿入し、
他方をコンプレッサ２０に接続する第２の配管２７の第
２のアキュームレータ内の下部２６より第２の配管２７
内に下方向に配置する所定の長さを有する細管３１を備
えたものであるので除霜終了後のコンプレッサ２０起動
時に液冷媒は細管２２を通じてしか流れないのでコンプ
レッサ２０起動時の液バックを大幅に減少できる。

【００４０】エバポレータ２３とキャピラリチューブ２
２間に所定の容量を有する冷媒タンク３２を設け、冷媒
タンク３２の上部にキャピラリ出口部３３を接続し、冷
媒タンクの下部にエバポレータ入口部３４を接続し、前
記冷媒タンク３２を除霜中のエバポレータ温度２３より
低い位置に配置し、冷媒タンク３２を断熱材中３５に埋
設したものであるから除霜時冷媒タンク３２に冷媒が滞
留するので除霜時の液バックの減少と除霜後の起動時の
液バックを防止することができる。

【００４１】また、冷媒タンク３２に畜熱材３７を設
け、エバポレータ２３の高さより低い位置の断熱材中３
５に配置したものであるから冷媒タンク３２に流入した
冷媒は確実に液化できるので、除霜時におけるエバポレ
ータ２３内の液冷媒滞留量を大幅に減少することがで
き、コンプレッサ２０の液バックの防止と起動トルクを
低減することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明はコンプレッサとコ
ンデンサとキャピラリチューブと除霜ヒータを有するエ
バポレータと、第１のアキュームレータと、第２のアキ
ュームレータとを順次接続し、一方を第２のアキューム
レータの上部に、他方を第１のアキュームレータの上部
に接続する第１の配管と、一方を第２のアキュームレー
タ下部より第２のアキュームレータ内部上方まで挿入
し、挿入部の第２のアキュームレータの底面部にオイル
戻し穴を有し、他方を第２のアキュームレータより高い
位置に配設するようにした立ち上がり部を有し、コンプ
レッサに接続する第２の配管と第２のアキュームレータ
の上部と第２の配管の立ち上がり部とを連通するバイパ
ス管を備えたものであるため、除霜時にエバポレータか
ら流出する液冷媒を第２のアキュームレータに滞留させ
ることができるので除霜時のコンプレッサへの液バック
を防止できる。

【００４３】また、一方を第２のアキュームレータ下部
より第２のアキュームレータ内部上方まで挿入し、他方
をコンプレッサに接続する第２の配管の第２のアキュー
ムレータ内の下部より第２の配管内に下方向に配置する
所定の長さを有する細管を備えたことにより、除霜終了
後のコンプレッサ起動時に液冷媒は細管を通じてしか流
れないのでコンプレッサ起動時の液バックを大幅に減少
できる。

【００４４】さらに、エバポレータとキャピラリチュー
ブ間に所定の容量を有する冷媒タンクを設け、冷媒タン
クの上部にキャピラリ出口部を接続し、冷媒タンクの下
部にエバポレータ入口部を接続し、前記冷媒タンクを除
霜中のエバポレータ温度より低い位置に配置し、冷媒タ
ンクを断熱材中に埋設したことにより、除霜時冷媒タン
クに冷媒が滞留するので除霜時の液バックの減少と除霜
後の起動時の液バックを防止することができる。

【００４５】また、冷媒タンクに畜熱材を設け、エバポ
レータの高さより低い位置の断熱材中に配置したもので
あるから冷媒タンクに流入した冷媒は確実に液化できる
ので、除霜時におけるエバポレータ内の液冷媒滞留量を
大幅に減少することができ、コンプレッサの液バックの
防止と起動トルクを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の冷凍サイクル構成図

【図２】他実施例の冷凍サイクル要部構成図

【図３】従来の冷凍サイクル構成図

【符号の説明】

２０ コンプレッサ ２１ コンデンサ ２２ キャピラリチューブ ２３ エバポレータ ２５ 第２のアキュームレータ ２７ 第２の配管 ３０ 細管 ３１ バイパス管 ３２ 冷媒タンク ３７ 畜熱材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサとコンデンサとキャピラリ
   チューブと除霜ヒータを有するエバポレータと第１のア
   キュームレータと第２のアキュームレータとを順次接続
   し、一方を第２のアキュームレータの上部に、他方を第
   １のアキュームレータの上部に接続する第１の配管と、
   一方を第２のアキュームレータ下部より第２のアキュー
   ムレータ内部上方まで挿入し、挿入部の第２のアキュー
   ムレータの底面部にオイル戻し穴を有し、他方を第２の
   アキュームレータより高い位置に配設するようにした立
   ち上がり部を有し、コンプレッサに接続する第２の配管
   と、第２のアキュームレータの上部と第２の配管立ち上
   がり部とを連通するバイパス管を備えたことを特徴とす
   る冷凍サイクル。
2. 【請求項２】 一方を第２のアキュームレータ下部より
   第２のアキュームレータ内部上方まで挿入し、他方をコ
   ンプレッサに接続する第２の配管の第２のアキュームレ
   ータ内の下部より第２の配管内に下方向に配置する所定
   の長さを有する細管を備えたことを特徴とする請求項１
   記載の冷凍サイクル。
3. 【請求項３】 エバポレータとキャピラリチューブ間に
   所定の容量を有する冷媒タンクを設け、冷媒タンクの上
   部にキャピラリ出口部を接続し、冷媒タンクの下部にエ
   バポレータ入口部を接続し、前記冷媒タンクを除霜中の
   エバポレータ温度より低い位置に配置し、冷媒タンクを
   断熱材中に埋設したことを特徴とする請求項１記載の冷
   凍サイクル。
4. 【請求項４】 冷媒タンクに畜熱材を設け、エバポレー
   タの高さより低い位置の断熱材中に配置したことを特徴
   とする請求項３記載の冷凍サイクル。