JPH11142044A - マルチ冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択されたいずれか一方の開閉弁の閉動作時
に、冷媒封入量を増やすことなく、効率の良い運転を可
能とする。 【解決手段】 回転数が制御可能な圧縮機３から吐出さ
れた冷媒が、冷媒配管９を介して凝縮器７を通り、分岐
路１１から分岐され少なくとも防露パイプ２５，キャピ
ラリチューブ１９，２７，蒸発器２３，３１を通り、再
び圧縮機３へ戻る冷凍サイクルを構成する冷蔵庫キャビ
ネット１３，１５を複数備える一方、各冷蔵庫キャビネ
ット１３，１５への冷媒流入を選択する開閉可能な開閉
弁３３，３５を、冷媒配管９の分岐路１１より下流で、
各冷蔵庫キャビネット１５の防露パイプ１７，５の上流
側にそれぞれ設け、いずれか一方の開閉弁３３，３５の
閉動作時に、閉動作とした冷蔵庫キャビネット側への冷
媒の流れ込みを遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の冷蔵庫キ
ャビネットを備えたマルチ冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マルチ冷蔵庫にあっては、例え
ば、図５に示す如く機械室１０１内に配置された圧縮機
１０３から冷媒が吐出され、吐出された冷媒は、凝縮器
１０５を通り、分岐路１０７から分岐され、防露パイプ
１０９，キャピラリチューブ１１１，蒸発器１１３を通
り、再び圧縮機１０３へ戻る冷凍サイクルを構成する冷
蔵庫キャビネット１１５を複数備えた構造となってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】運転中の各冷蔵庫キャ
ビネット１１５の防露パイプ１０９内は、気液二相流の
状態で冷媒が流れるようになる。この時、両冷蔵庫キャ
ビネット１１５が十分に冷えた状態で、例えば、図面左
側の冷却を一時、開閉弁１１７によって停止すると、冷
蔵庫用キャビネット１１５は冷えているので、防露パイ
プ１０９中の気液二相流の内、気体冷媒は、その場で順
次液化する。

【０００４】液化すると防露パイプ１０９中の占有体積
が減少するので、減少体積分、運転中である図面右側の
防露パイプ１０９中の気液二相冷媒が分岐路１０７を介
して左側の防露パイプ１０９へ流入する。流入した気液
二相冷媒の気体部分は同じように順次液化していく。こ
れにより、停止中の防露パイプ１０９内に液冷媒が停留
する結果、運転中となる図面右側となる冷凍サイクル内
の冷媒が不足するようになる。

【０００５】このために、従来にあっては、冷媒が一部
溜っても余裕があるように、冷媒封入量を増やす貯留用
タンクを設ける等の手段が採られているが、１台あたり
の冷媒使用量が増えるため、コスト面だけでなく地球環
境の面からも望ましくなかった。

【０００６】そこで、この発明は、冷媒封入量を増やす
ことなく、運転中の冷凍サイクル内に適正な冷媒量が確
保されるようにしたマルチ冷蔵庫を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、圧縮機から吐出された冷媒が、冷媒配
管を介して凝縮器を通り、分岐路から分岐され少なくと
も防露パイプ，キャピラリチューブ，蒸発器を通り、再
び圧縮機へ戻る冷凍サイクルを構成する冷蔵庫キャビネ
ットを複数備えたマルチ冷蔵庫において、各冷蔵庫キャ
ビネットへの冷媒流入を選択する開閉可能な開閉弁を、
冷媒配管の分岐路より下流で、各冷蔵庫キャビネットの
防露パイプの上流側にそれぞれ設ける。

【０００８】かかるマルチ冷蔵庫によれば、圧縮機から
吐出された冷媒は、分岐路を介して防露パイプ，キャピ
ラリチューブ，蒸発器を通り、再び圧縮機に戻る冷凍サ
イクルを構成することで、各冷蔵庫キャビネットの冷却
状態が得られる。この運転時において、一方の冷蔵庫キ
ャビネットの庫内が充分に冷やされると、この冷蔵庫キ
ャビネット側の開閉弁を閉動作して冷媒の流れ込みを停
止する。この時、冷えた状態の防露パイプ中に存在する
気液二相冷媒の内、気体冷媒は、その場で順次液化す
る。この液化時に従来の冷蔵庫では防露パイプ中の占有
体積が減少し、その減少分、運転中の気液二相冷媒を呼
び込むようになるが、本発明では分岐路の下流側で、防
露パイプの上流側に設けられた閉動作中の開閉弁によっ
て通路が遮断されるため、停止側の防露パイプへの冷媒
の流れ込みは起きない。

【０００９】このため、冷凍サイクルを構成する運転中
の冷媒流量が適正に確保されるようになる。

【００１０】一方、片側の冷蔵キャビネットを停止させ
た直後に、圧縮機の回転速度や凝縮器フアンの回転速度
を低下させると一時的な冷却能力低下を招いてしまう。
なぜなら、本構成で片側の開閉弁を閉じた直後は、その
下流側（すなわち防露パイプ、蒸発器）に、まだ液冷媒
が存在している。開閉弁を閉じて冷媒の流入をストップ
させ、やがて停止キャビネットの防露パイプ、蒸発器の
液冷媒が枯渇するまでは、圧縮機は両キャビネットから
冷媒を回収し続けている。したがって、片側停止直後に
圧縮機の回転速度や凝縮器フアンの回転速度を低下させ
ると一時的に両キャビネットの冷媒循環量が低下するの
である。

【００１１】このために、この発明にあっては、選択さ
れた開閉弁の開動作後、所定の時間遅れをもたせて圧縮
機の回転速度及び凝縮器用フアンの風量を、低下させ
る。

【００１２】これにより、開閉弁の閉動作時には、圧縮
機の回転速度及び凝縮器用フアンの風量はそのまま維持
されると共に、停止中側の冷凍サイクル内に残留する冷
媒が減少した後に、圧縮機の回転速度及びフアン風量が
低下するため、冷媒流量の一時的な低下及び凝縮器の効
率低下が回避される。

【００１３】あるいは、選択された開閉弁の閉動作後、
低圧側の冷媒配管に設けられた圧力検出手段が、所定値
より低い圧力値を検出した時、圧縮機の回転速度及び凝
縮器用フアンの風量を、低下させるようにしてもよい。

【００１４】あるいは、選択された開閉弁の閉動作後、
蒸発器出口温度を検出する温度検出手段が、所定値より
低い温度値を検出した時、圧縮機の回転速度及び凝縮器
用フアンの風量を、低下させるようにしてもよい。

【００１５】あるいは、選択された開閉弁の閉動作後、
蒸発器出口温度を検出する温度検出手段が、所定値より
低い温度を検出した後、再び温度値が上昇へ転じたこと
を検知した時、圧縮機の回転速度及び凝縮器用フアンの
風量を、低下させるようにしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図１の図面を参照しながら
この発明の第１の実施の形態を具体的に説明する。

【００１７】図１はマルチ冷蔵庫の回路図を示してお
り、機械室１には、回転数が制御可能な圧縮機３と、風
量の制御可能な凝縮器用フアン５と、このフアン５の風
により冷却される凝縮器７とを有している。圧縮機３か
ら吐出された冷媒は、凝縮器７を通り、冷媒配管９の途
中に設けられた分岐路１１を介して一方は、第１の冷蔵
庫キャビネット１３側へ他方は第２の冷蔵庫キャビネッ
ト１５側へそれぞれ分岐されるようになっている。分岐
路１１を介して分岐された一方の冷媒は、第１の冷蔵庫
キャビネット１３に配置された防露パイプ１７，キャピ
ラリチューブ１９，電子膨張弁２１，蒸発器２３を通
り、再び圧縮機３に戻る冷凍サイクルが構成されるよう
になっている。また、分岐路１１を介して分岐された他
方の冷媒は、第２の冷蔵庫キャビネット１５に配置され
た防露パイプ２５，キャピラリチューブ２７，電子膨張
弁２９，蒸発器３１を通り、再び圧縮機３に戻る冷凍サ
イクルが構成されるようになっている。

【００１８】第１，第２の冷蔵庫キャビネット１３，１
５の冷媒配管９には、前記分岐路１１の下流側で、第１
の冷蔵庫キャビネット１３側となる防露パイプ１７の上
流側に開閉可能な第１の開閉弁３３が、分岐路１１の下
流側で、第２の冷蔵庫キャビネット１５側となる防露パ
イプ２５の上流側に開閉可能な第２の開閉弁３５がそれ
ぞれ設けられている。

【００１９】また、圧縮機３の回転速度及び凝縮器用フ
アン５の風量は、制御部３７によって制御され、いずれ
か一方の開閉弁３３，３５を閉動作することにより、停
止中冷蔵キャビネットの蒸発器、防露パイプ内に停留す
る残留冷媒量がほぼ気化するまでの所定時間（例えば、
３分間）圧縮機３を回転速度を維持したまま運転し、そ
の後、圧縮機３の回転速度及びフアン５の風量を、低下
するよう作動制御される。

【００２０】なお、電子膨張弁２１，２９は、蒸発器の
温度センサＳからの測定信号に基づいて冷媒の流量を制
御することで、蒸発器２３，３１の過熱度を最小限に抑
えると共に、負荷に追従する動作を迅速に行なわせるも
のである。

【００２１】このように構成されたマルチ冷蔵庫におい
て、第１，第２の開閉弁３３，３５がそれぞれ開の時、
圧縮機３から吐出された冷媒は、凝縮器７を通り、分岐
路１１を介して分岐される。

【００２２】分岐路１１を介して分岐された一方の冷媒
は、第１の冷蔵庫キャビネット１３の防露パイプ１７、
キャピラリチューブ１９，電子膨張弁２１，蒸発器２３
を通り、再び圧縮機３へ戻る冷凍サイクルを構成し、蒸
発器２３において、熱交換された冷気は庫内へ送り込ま
れ、冷却が行なわれる。

【００２３】また、分岐路１１を介して分岐された他方
の冷媒は、第２の冷蔵庫キャビネット１５の防露パイプ
２５，キャピラリチューブ２７，電子膨張弁２９，蒸発
器３１を通り、再び圧縮機３へ戻る冷凍サイクルを構成
し、蒸発器３１において、熱交換された冷気は庫内へ送
り込まれ、庫内の冷却が行なわれる。この運転中におい
て、例えば、第１の冷蔵キャビネット１３庫内が十分に
冷却されると、第１の開閉弁３３を閉動作して第１の冷
蔵キャビネット１３側への冷媒の流れ込みを停止する。
この時、従来のマルチ冷蔵庫では冷えた状態の防露パイ
プ１７中に存在する気液二相冷媒の内、気体冷媒は、そ
の場で順次液化する。

【００２４】そこで、第１の開閉弁３３を閉動作した後
は、蒸発器２３、防露パイプ１７内に残留する冷媒が減
少するまでの間、圧縮機３の回転速度を維持したまま
で、所定時間（例えば、３分間）運転を継続させ、所定
時間経過後は、冷凍能力がそれまでの約半分となるよう
に圧縮機３の回転速度を低下させて冷凍能力を落とすこ
とにより、効率の良い運転が可能となる。また、圧縮器
３の運転に併せて凝縮器での放熱も継続する必要が有る
ので、圧縮機３の回転速度の低下に併せて凝縮器用フア
ン５の風量も同時に低下させている。

【００２５】図２は、いずれか一方の開閉弁３３，３５
の閉動作後、低圧領域の圧力値の検知結果に基づき圧縮
機３の回転速度及び凝縮器用フアン５の風量を低下させ
る第２の実施形態を示したものである。

【００２６】この第２の実施形態にあっては、圧縮機３
の吸込側となる低圧領域の冷媒配管９に、圧力検出手段
となる圧力計３９を設け、選択されたいずれか一方の第
１，第２の開閉弁３３，３５の閉動作後、圧力計３９が
所定の圧力値より低い圧力値を検出した時、圧縮機３の
回転速度及び放熱用フアン５の風量を低下させるよう作
動制御するものである。

【００２７】即ち、いずれか一方の開閉弁３３，３５の
閉動作後、圧縮機３の回転速度が維持されている場合
は、停止中のキャビネットの液冷媒が減少するにつれ圧
力が順次低下するため、その圧力値を監視することで、
例えば、停止中の第１の冷蔵庫キャビネット１３側の冷
媒量のおよその残量がわかる。

【００２８】なお、他の構成要素は図１と同一のため、
同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００２９】したがって、かかる第２の実施形態によれ
ば、運転中において、庫内の十分な冷却によって、例え
ば、第１の開閉弁３３を閉動作した場合、図１と同様
に、第１の冷蔵庫キャビネット１３となる分岐路１１よ
り下流側への冷媒の流れ込みが遮断される。

【００３０】一方、第１の開閉弁３３の閉動作後、圧力
計３９によって、圧力値を監視すると共に、所定の圧力
値（例えば、冷媒がＲ１３４ａの場合は、絶対圧で０．
０５Ｍｐｄ）より低い圧力値を検出した時に、圧縮機３
の回転速度及び凝縮器用フアン５の風量を低下させるよ
う作動制御する。これにより、第２の冷蔵庫キャビネッ
ト１５側のキャピラリチューブ２７及び電子膨張弁２９
による圧力損失の増大を防ぐと共に、負荷に応じて冷凍
能力を落した効率のよい運転が可能となる。

【００３１】図３は、いずれか一方の開閉弁３３，３５
の閉動作後、蒸発器出口温度の検知結果に基づき圧縮機
３の回転速度及び凝縮器用フアン５の風量を低下させる
第３の実施形態を示したものである。

【００３２】この第３の実施形態にあっては、蒸発器２
３，３１の出口側冷媒配管９に、蒸発器出口温度を検出
する温度検出手段となる温度計４１を設け、選択された
いずれか一方の第１，第２の開閉弁３３，３５の閉動作
後、温度計４１が所定の蒸発器出口温度値より低い温度
値を検出した時、圧縮機３の回転速度及び凝縮器用フア
ン５の風量を低下させるよう作動制御するものである。

【００３３】即ち、いずれか一方の開閉弁３３，３５の
閉動作時に、圧縮機３の回転速度が維持されている間
は、低圧側の圧力も徐々に低下する。圧力が低下するこ
とは、例えば、図４に示す飽和蒸気線４３の領域内とな
る気液二相冷媒中において蒸発温度も低下することを意
味し、液冷媒が残っている場所の温度は低下する。

【００３４】この時、例えば、第１の開閉弁３３の閉動
作時、冷媒の供給が遮断される所から、圧縮機３の作動
中は、閉動作側の冷媒が順次少なくなり、液冷媒の末尾
は、防露パイプ１７，キャピラリチューブ１９，蒸発器
２３の入口側２３ａから出口側２３ｂへと順次移動す
る。このため、蒸発器２３にあっては、入口側が先に乾
き、下流の出口側はすぐに乾かない。そのため、ここの
出口温度を監視することで、停止中の第１の冷蔵庫キャ
ビネット１３側の冷媒量の残りがわかる。

【００３５】なお、上記第３の実施形態では、所定値よ
り低い温度値を検出して圧縮機及びフアンを制御してい
るが、前記した蒸発器出口温度が所定値より低い温度値
を検出した後の温度変化をみて、圧縮機３の回転速度及
び凝縮器用フアン５の風量を低下させるよう作動制御す
る構成としてもよい。

【００３６】この構成では、蒸発器出口温度が、気液二
相流である間、圧力低下と共に低下し続ける。しかし、
蒸発器出口が吸熱し続けて、気液二相流から気相の領域
へ移った時（図４において飽和蒸気線４３内から右側）
の温度は、庫内温度（例えば−２０℃）に近づく。した
がって、ここの温度は時間的に必ず下限の変曲点をも
ち、この変曲点を監視することにより、圧縮機３の回転
速度及び凝縮器用フアン５の風量を低下させる作動制御
が可能となる。

【００３７】なお、他の構成要素は、図１と同一のた
め、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００３８】したがって、かかる構成によれば、運転中
において、例えば、第１の冷蔵キャビネット１３庫内が
十分に冷却されると、第１の開閉弁３３を閉動作して図
１と同様に第１の冷蔵庫キャビネット１３となる分岐路
１１より上流側への冷媒の流れ込みが遮断される。

【００３９】一方、第１の開閉弁３３の閉動作後、温度
計４１によって蒸発器出口温度値を監視すると共に、所
定の温度値より低い温度値を検出した時に、圧縮機３の
回転速度及び凝縮器用フアン５の風量を低下させるよう
作動制御する。これにより、負荷に応じて冷凍能力を落
した効率のよい運転が可能となる。

【００４０】なお、上記の各実施形態では、圧縮機３の
回転速度を低下させて冷凍能力を落としているが、これ
に限定されるものではなく、例えばレリース機構によっ
て圧縮機の能力を下げる構成でも適用可能である。ま
た、分岐路１１は、冷蔵キャビネット内に設けている
が、これに限定されるものではなく、機械室１側に設け
る構成でも適用可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明のマル
チ冷蔵庫によれば、冷媒封入量を増やすことなく、選択
されたいずれか一方の開閉弁の閉動作時に、能力を落し
た効率の良い運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる第１の実施形態を示したマル
チ冷蔵庫の回路図。

【図２】圧縮機の回転速度及び凝縮器用フアンの風量
を、圧力検出手段によって低下させる第２の実施形態を
示した図１と同様の回路図。

【図３】圧縮機の回転速度及び凝縮器用フアンの風量
を、蒸発器出口温度を検出する温度検出手段によって低
下させる第３の実施形態を示した図１と同様の回路図。

【図４】モリエル線図。

【図５】従来例を示したマルチ冷蔵庫の回路図。

【符号の説明】

３ 圧縮機 ５ 凝縮器用フアン ７ 凝縮器 ９ 冷媒配管 １１ 分岐路 １３，１５ 冷蔵庫キャビネット １７，２５ 防露パイプ １９，２７ キャピラリチューブ ２３，３１ 蒸発器 ３３，３５ 開閉弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機から吐出された冷媒が、冷媒配管
   を介して凝縮器を通り、分岐路で分岐され少なくとも防
   露パイプ，キャピラリチューブ，蒸発器を通り、再び圧
   縮機へ戻る冷凍サイクルを構成する冷蔵庫キャビネット
   を複数備えたマルチ冷蔵庫において、各冷蔵庫キャビネ
   ットへの冷媒流入を選択する開閉可能な開閉弁を、冷媒
   配管の分岐路より下流で、各冷蔵庫キャビネットの防露
   パイプの上流側にそれぞれ設けたことを特徴とするマル
   チ冷蔵庫。
2. 【請求項２】 選択された開閉弁の閉動作後、所定の時
   間遅れをもたせて、圧縮機の回転速度及び凝縮器用フア
   ンの風量を低下させることを特徴とする請求項１記載の
   マルチ冷蔵庫。
3. 【請求項３】 選択された開閉弁の閉動作後、低圧側の
   冷媒配管に設けられた圧力検出手段が、所定値より低い
   圧力値を検出した時、圧縮機の回転速度及び凝縮器用フ
   アンの風量を低下させることを特徴とする請求項１記載
   のマルチ冷蔵庫。
4. 【請求項４】 選択された開閉弁の閉動作後、蒸発器出
   口温度を検出する温度検出手段が、所定値より低い温度
   値を検出した時、圧縮機の回転速度及び凝縮器用フアン
   の風量を低下させることを特徴とする請求項１記載のマ
   ルチ冷蔵庫。
5. 【請求項５】 選択された開閉弁の閉動作後、蒸発器出
   口温度を検出する温度検出手段が、所定値より低い温度
   値を検出した後、再び温度値が上昇へ転じたことを検知
   した時、圧縮機の回転速度及び凝縮器用フアンの風量を
   低下させることを特徴とする請求項１記載のマルチ冷蔵
   庫。