JPH0746018B2 - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、蒸発器を加熱除霜するようにした冷凍冷蔵
庫に関するものである。

〔従来の技術〕

第16図および第17図は例えば実開昭60−65582号公報に
示された従来の冷凍冷蔵庫の要部を示す。これはデフロ
イトタイマを有する例である。図において、１は冷蔵庫
箱体、２はこの箱体１の上部奥側に設けた蒸発器室、３
はこの蒸発器室２に取り付けた蒸発器、４はこの蒸発器
３を支持するエンドプレート、５はこのエンドプレート
４の下部に先端部を内方に向けて取り付けた熱対流用ガ
イド、６は前記蒸発器３の下方に設けた除霜用のガラス
管ヒータ、７はこのガラス管ヒータ６の真上に取り付け
たカサ、８は前記蒸発器室２の最下部に設け、霜とけ水
を受けるトイ、９は前記蒸発器３の出口に接続され、前
記蒸発器３の側部に配設した液留タンクである。10は前
記蒸発器室２の上部に設けた送風ファンで、蒸発器３と
の熱交換により冷却された空気を庫内に強制対流させる
ものである。11はデフロストタイマで、圧縮機12の運転
時間を積算して一定時間ごとに、圧縮機12の運転を停止
させるとともに、前記ガラス管ヒータ６を作動させ、蒸
発器３の温度が所定温度になった後、前記圧縮機12を再
運転させるものである。13は前記ガラス管ヒータ６に直
列接続した温度ヒューズ、14は前記デフロストタイマ11
を介して前記圧縮機12に直列接続した温度調節器、15は
凝縮器、16は減圧装置である。前記蒸発器３、圧縮機1
2、凝縮器15、減圧装置16を冷媒管路により順次接続し
て冷凍イクルを構成している。

従来の冷凍冷蔵庫は、除霜用のガラス管ヒータ６を蒸発
器３の下方に設けたから、ガラス管ヒータ６により加熱
された空気の一部は、上方に、すなわち蒸発器３下部に
自然対流し、加熱された空気の一部は熱対流用ガイド５
に案内されて蒸発器３の両側部に自然対流する。

従って、蒸発器３の表面に付着した霜は、上方に自然対
流する空気と熱交換されて除霜され、液留インク９の表
面に付着した霜は、熱対流用ガイド５の案内により液留
タンク９の方に対流させた空気と熱交換されて除霜され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の冷凍冷蔵庫は、ガラス管ヒータ６により熱せられ
た空気を、蒸発器３下部とその両側部に対流させる構成
にしたから、ガラス管ヒータ６との距離が離れるに従っ
て加熱された空気の熱量が減少し、蒸発器３の霜はガラ
ス管ヒータ６に近い方から、すなわち蒸発器３下部から
除霜される。従って、除霜時間は蒸発器３の下部は比較
的短いが、蒸発器３の上部および液留タンク９は長くな
り、除霜が終了するまでに、庫内温度を異常に上昇させ
てしまうという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決消するためにな
されたもので、除霜時間を短縮することができる冷凍冷
蔵庫を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る冷凍冷蔵庫は、蒸発器の下部に有り蒸発
器を加熱除霜する除霜手段と、蒸発器下部の冷媒入口温
度を検出する下部温度検出手段と蒸発器上部の冷媒出口
温度を検出する上部温度検出手段とを有する運転制御手
段と、圧縮機と、を具備し、除霜期間中は除霜手段を駆
動するとともに、圧縮機を蒸発器下部の冷媒入口温度と
蒸発器上部の冷媒出口温度との温度差が第１の値より大
きくなった時点で運転し、この温度差が第１の値よりも
小さくなった時点で停止することを繰り返し運転するよ
うにしたものである。

また、蒸発器の下部に有り蒸発器を加熱除霜する除霜手
段と、霜取りセンサを有する運転制御手段と、圧縮機
と、を具備し、除霜期間中は除霜手段を駆動するととも
に、圧縮機を霜取りセンサにより検知された温度が霜の
融点から、この融点以上の所定温度まで上昇する間、間
欠運転するようにしたものである。

［作用］ この発明に係る冷凍冷蔵庫は、除霜期間中は除霜手段を
駆動するとともに、圧縮機を蒸発器下部の冷媒入口温度
と蒸発器上部の冷媒出口温度との温度差が第１の値より
大きくなった時点で運転し、この温度差が第１の値より
も小さくなった時点で停止することを繰り返し運転す
る。

また、この発明に係る冷凍冷蔵庫は、除霜期間中は除霜
手段を駆動するともに、圧縮機を霜取りセンサにより検
知された温度が霜の融点から、この融点以上の所定温度
まで上昇する間、間欠運転する。

［実施例］ 第１図はこの発明の第１の実施例を示す。図において、
６、９、10、12〜16は第17図と同一部分を示す。20は蒸
発器で、管内の冷媒を第２図において下から上に流すよ
うにしてある。21は冷媒移動手段で、前記圧縮機12と圧
縮機制御装置22により構成され、第３図に示すデューテ
ィ比に従って圧縮機制御装置22により前記圧縮機12をON
/OFF制御して蒸発器20内の冷媒を移動させるものであ
る。23は除霜手段で、前記ガラス管ヒータ６とデフロス
トタイマ24により構成され、デフロストタイマ24により
圧縮機12の運転時間を積算して一定時間ごとに、圧縮機
12の運転を停止させるとともに、前記ガラス管ヒータ６
と前記圧縮機制御装置22を作動させ、蒸発器20の温度が
所定温度になった後、前記圧縮機12を再運転させるとと
もに前記圧縮機制御装置22の動作を停止させるものであ
る。

次に、第３図に示すタイムチャートに基づき動作を説明
する。

積算時間が所定時間に達すると、デフロストタイマ24に
より、ガラス管ヒータ６が作動されるとともに圧縮機12
の運転が停止され、同時に、圧縮機制御装置22の運転が
開始される。すると、ガラス管ヒータ６により加熱され
た空気により蒸発器20の下部が加熱され、ついで、この
下部に位置する配管内の冷媒が局部加熱状態にされる。
また、圧縮機12が圧縮機制御装置22により第３図に示す
デューティ比に従ってON/OFF制御されると、加熱された
冷媒の先端部は、圧縮機12の運転ごとに配管内を上方に
順次移動して行き、この冷媒の有する熱エネルギーと蒸
発器20に付着した霜との熱交換が行なわれる。従って、
蒸発器20に付着した霜は蒸発器20の下方から溶かされて
行くことになる。

第４図はこの発明の第２の実施例を示す。

これは冷凍サイクルを蒸発器20、逆止弁31、圧縮機12、
凝縮器15、冷媒制御弁32、減圧装置16により構成した例
である。第１図と同一部分は同一符号を付してある。図
において、33は冷媒移動手段で、圧縮機12、冷媒制御弁
32,圧縮機冷媒制御弁制御装置34により構成し、通常運
転時においては第５図に示すように圧縮機12のON−OFF
に同期して冷媒制御弁32を開閉している。

35は除霜手段で、前記ガラス管ヒータ６とデフロストタ
イマ36により構成され、デフロストタイマ36により圧縮
機12の運転時間を積算して、一定時間ごとに圧縮機12の
運転を停止させ圧縮機冷媒制御弁制御装置34により冷媒
制御弁32を「開」状態にした後、圧縮機12を第６図に示
すデューティ比に従ってON/OFF制御する。このように構
成したので、この実施例の作用効果は前記第１の実施例
のそれと本質的に相違しない。

第７図および第８図はこの発明の第３の実施例を示す。

図において、６、９、10、12〜16、20、23、24は第１図
と同一部分を示す。41はサーミスタ等の温度感知素子
（下部温度検出手段）で、前記蒸発器20の下部温度を検
出するものである。42はサーミスタ等の温度感知素子
（上部温度検出手段）で、前記蒸発器20の上部温度を検
出するものである。43は圧縮機制御装置（運転制御手
段）で、前記圧縮機12の運転を、下部温度と上部温度と
の温度差がＴ_Ｈ（第１の値）より大きくなった時点で開
始させ、前記温度差がＴ_Ｌ（＜Ｔ_Ｈ、第２の値）より小
さくなった時点で停止させるものである。前記圧縮機1
2、温度感知素子41、42と、圧縮機制御装置43とにより
冷媒移動手段が構成されている。

次に、第９図に示すタイムチャートに基づき動作を説明
する。

積算時間が所定時間に達すると、デフロストタイマ24に
よりガラス管ヒータ６が作動されるとともに、圧縮機12
の運転が停止され、同時に、圧縮機制御装置43の運転が
開始される。すると、ガラス管ヒータ６により近傍の空
気が加熱され、加熱された空気は上昇し、蒸発器20の下
部に自然対流するから、この加熱された空気により蒸発
器20の下部に位置する配管とこの配管内の冷媒が局部的
に加熱される。このように局部的に加熱されると、温度
感知素子41により検出される下部温度が上昇し、この下
部温度と温度感知素子42により検出される上部温度との
差が大きくなって行く。そして、前記温度差がＴ_Ｈを越
えると、圧縮機制御装置43により圧縮機12の運転を再開
させ、加熱された冷媒を蒸発器20の下部から移動させ
る。蒸発器20の下部から冷媒が移動すると、この下部に
まだ加熱されていない冷媒が移動して来るため、下部に
位置する配管が冷却され、温度感知素子41により検出さ
れる下部温度は下降を始める。そして、下部温度と上部
温度との温度差がＴ_Ｌより下がると、前記圧縮機制御装
置43により圧縮機12の運転が停止される。圧縮機12の運
転が停止されると、配管内の冷媒の移動が停止され、下
部に位置する配管とこの配管内の冷媒がガラス管ヒータ
６により加熱される。

以後、圧縮機12の運転を、下部温度と上部温度との温度
差がＴ_Ｈを越えると開始させ、Ｔ_Ｌより下がると停止さ
せる動作が繰り返され、順次、加熱された冷媒を配管に
沿って上方に移動させる。この冷媒の移動に伴って、こ
の冷媒の有する熱エネルギーと蒸発器20に付着した霜と
の熱交換が行なわれ、霜が蒸発器20の下方から溶かされ
て行く。

第10図は蒸発器の他の例を示す。これは、前記蒸発器20
との比較で言えば、蒸発器の構造が異る。すなわち、蒸
発器20は第８図に示すように、蒸発管を１列配置し、こ
の蒸発管の下方から上方に冷媒を流すようにしたが、こ
の蒸発器は蒸発管を前後２列に配置し、冷媒を、前列蒸
発管の上方から下方に流し、この下方に流れて来た冷媒
を、後列蒸発管の下方から上方に流すようにした。前記
蒸発器20に替えて、このような蒸発器を用いても、冷媒
が後列蒸発管を下方から上方に流れるから、前記第３の
実施例と同様の作用効果を奏することができる。

第11図はこの発明の第４の実施例を示す。

図において、６、９、10、12〜16、20、23は第１図と同
一部分を示す。51は霜取りセンサで、前記液留タンク９
の温度を検知するものである。52は圧縮機制御装置（間
欠運転制御手段）で、前記霜取りセンサ51により検知さ
れた温度が０℃（霜の融点）から２℃〜５℃（霜の融点
以上の所定温度）まで上昇する間、前記圧縮機12を間欠
運転させるものである。前記圧縮機12、霜取りセンサ5
1、圧縮機制御装置52により冷媒移動手段が構成されて
いる。

ガラス管ヒータ６が駆動されている間、霜取りセンサ51
により検知された温度が０℃に達するまで、蒸発器20の
内部圧力は、霜が溶ける飽和圧力以下である。このとき
に、圧縮機制御装置52を動作させて圧縮機12を運転させ
ると、蒸発器20内部の圧力低下により、かえって、蒸発
器20の温度が下降してしまうから、霜取りセンサ51によ
り検知された温度が０℃以下では、圧縮機制御装置52を
動作させないようにしてある。

また、霜取りセンサ51により検知された温度が２℃〜５
℃になったとき、ガラス管ヒータ６の駆動を停止する
と、蒸発器20の温度が下がり、蒸発器20の表面に霜とけ
水が氷となって付くため、ガラス管ヒータ６の駆動を、
霜取りセンサ51により検知された温度が約10℃に達する
まで続行するようにしてある。霜取りセンサ51により検
知された温度が２℃〜５℃から10℃になるまでには、溶
けた霜が水滴となって蒸発器20からトイ８に落下し、ト
イ８により集められた霜とけ水が庫外に流れ出してしま
う。

さらに、霜取りセンサ51により検知された温度が２℃〜
５℃から10℃になるまでの間は、蒸発器20の内部圧力お
よび温度が上昇しているから、この間に圧縮機12を運転
すると、圧縮機吸込により圧力が低下し、蒸発器20の温
度が降下する。従って、圧縮機12の運転は霜取りセンサ
51により検知された温度が２℃〜５℃になった時点で停
止するようにしてある。

第13図に示すタイムチャートに基づき動作を説明する。

積算時間が所定時間に達すると、デフロストタイマ24に
よりガラス管ヒータ６が作動されるとともに、圧縮機12
の運転が停止される。すると、ガラス管ヒータ６により
近傍の空気が加熱され、加熱された空気の一部は上方
に、すなわち蒸発器20の下部に自然対流し、また、加熱
された空気の一部は、蒸発器20の両側部に自然対流す
る。従って、蒸発器20の下部に自然滞留した空気により
蒸発器20の下部に位置する配管とこの配管内の冷媒が局
部的に加熱され、蒸発器20の両側部に自然対流した空気
により液留タンク９が加熱される。

そして、霜取りセンサ51により検知された温度が０℃
（霜の融点、第13図中のａ点）になると、圧縮機制御装
置52が作動され、圧縮機制御装置52により圧縮機12の間
欠運転が開始される。そして、圧縮機制御装置52により
圧縮機12が運転されるごとに、蒸発器20の下部の加熱さ
れた冷媒は、順次、上方に移動し、この冷媒の移動に伴
って、この冷媒の有する熱エネルギーと蒸発器20と液留
タンク９に付着した霜との熱交換が行なわれ、霜が蒸発
器20の下方から溶かされて行くとともに、液留タンク９
の温度が上昇して行く。

そして、霜取りセンサ51により検知される温度が２℃〜
５℃（第13図中のｂ点）になると、圧縮機制御装置52に
より圧縮機12の間欠運転が停止される。しかし、この
時、ガラス管ヒータ６の駆動は停止されないから、液留
タンク９の温度はさらに上昇して行くことになる。そし
て、霜取りセンサ51の検出温度が約10℃（第13図中のＣ
点）に達すると、ガラス管ヒータ６の駆動が停止され、
霜取りが完了する。

第14図はこの発明の第５の実施例を示す。図において、
６、９、10、12〜16、20、32、35、36は第４図と同一部
分を示し、51は第11図と同一部分を示す。61は冷媒移動
手段で、圧縮機12、冷媒制御弁32、霜取りセンサ51、圧
縮機冷媒制御弁制御装置62により構成され、圧縮機冷媒
制御弁制御装置34により前記圧縮機12および冷媒制御弁
32を間欠運転、例えば、第15図に示すデューティ比に従
って、ON/OFF制御して蒸発器20内の冷媒を移動させるも
のである。このように構成したから、この実施例の作用
効果は前記第４の実施例のそれと本質的に相違しない。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、除霜期間中は除
霜手段を駆動するとともに、圧縮機を蒸発器下部の冷媒
入口温度と蒸発器上部の冷媒出口温度との温度差が第１
の値より大きくなった時点で運転し、この温度差が第１
の値よりも小さくなった時点で停止することを繰り返し
運転するようにしたので、圧縮機の停止中管内の冷媒の
移動が停止するので蒸発器下部配管内の冷媒が除霜主段
により加熱され、この加熱された冷媒が圧縮機の運転開
始により、配管に沿って上方へ移動するため蒸発器内の
温度分布の均一が図られ、配管内の冷媒と蒸発器に付着
した霜との間で効率的な熱交換が行なわれ、除霜時間を
短縮できるという効果がある。

また、この発明によれば、除霜期間中は除霜手段を駆動
するとともに、圧縮機を霜取りセンサにより検知された
温度が霜の融点から、この融点以上の所定温度まで上昇
する間、間欠運転するようにしたので、霜の融点以下ま
たは所定温度以上で圧縮機を運転することになる蒸発器
内の圧力低下および蒸発器の温度降下を防止でき、除霜
時間を短縮できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示すブロック図、第
２図は冷凍冷蔵庫の要部概略図、第３図は除霜時のタイ
ムチャート、第４図はこの発明の第２の実施例を示すブ
ロック図、第５図は通常運転時のタイムチャート、第６
図は除霜時のタイムチャート、第７図はこの発明の第３
の実施例を示すブロック図、第８図は冷凍冷蔵庫の要部
概略図、第９図は除霜時のタイムチャート、第10図は蒸
発器の他の例を示す一部破断斜視図、第11図はこの発明
の第４実施例を示すブロック図、第12図は冷凍冷蔵庫の
要部概略図、第13図は除霜時のタイムチャート、第14図
はこの発明の第５の実施例を示すブロック図、第15図は
除霜時のタイムチャート、第16図は従来の冷凍冷蔵庫の
要部冷媒回路および電気回路図、第17図は冷凍冷蔵庫の
要部概略図である。 図において、６はガラス管ヒータ、12は圧縮機、20は蒸
発器、22、43、52は圧縮機制御装置、24はデフロストタ
イマ、41、42は温度感知素子、51は霜取りセンサであ
る。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸発器の下部に有り前記蒸発器を加熱除霜
   する除霜手段と、前記蒸発器下部の冷媒入口温度を検出
   する下部温度検出手段と前記蒸発器上部の冷媒出口温度
   を検出する上部温度検出手段とを有する運転制御手段
   と、圧縮機と、を具備し、除霜期間中は前記除霜手段を
   駆動するとともに、前記圧縮機を前記蒸発器下部の冷媒
   入口温度と前記蒸発器上部の冷媒出口温度との温度差が
   第１の値より大きくなった時点で運転し、前記温度差が
   前記第１の値より小さい第２の値よりも小さくなった時
   点で停止することを繰り返し運転することを特徴とする
   冷凍冷蔵庫。
2. 【請求項２】蒸発器の下部に有り前記蒸発器を加熱除霜
   する除霜手段と、霜取りセンサを有する運転制御手段
   と、圧縮機と、を具備し、除霜期間中は前記除霜手段を
   駆動するとともに、前記圧縮機を前記霜取りセンサによ
   り検知された温度が霜の融点から、この融点以上の所定
   温度まで上昇する間、間欠運転することを特徴とする冷
   凍冷蔵庫。