JPS5880478A - 冷凍装置 - 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】 本発明は圧縮機、凝縮器、毛細管及び冷却器（蒸発器）
からなる冷凍システムを備えた冷凍装置に関するもので
、特にその制御装置に関するものである。

一般に、冷蔵庫、冷凍シ肩−クース等の冷凍装置の冷却
器には、被冷却室内に収納され九収納物から発生する水
蒸気や扉の開閉によって庫内に侵入するしめシ空気によ
）着糧が生じる。

冷却器に霜がけ着し成長すると、冷却器の熱交換率が低
下し、冷却能力か低下する。その次め冷蔵庫等において
は、冷却器及び冷却器の下方に位置するトイ部にそれぞ
れ第１反び第２のヒータを配置し、一定時間冷蔵庫が稼
動する毎に冷蔵庫の冷却装置の運転を停止し、前記第１
及び第２のヒータへ同時に通１し加熱除１１を行ない、
冷却能力が低下するのを防止している。除霜用ヒータと
しては、従来ニクロム線、二、ゲル・鋼線等の金属ヒー
タ線を保護管に収納し逢ヒータが用いられている。

この従来のヒータは自己温度制御機能を有しないヒータ
であシ、冷却器に付着した糧の鎗及び分布状態にかかわ
らず一定の発熱量を維持する特性を有するため、冷却器
の着繕量が少なく、早く除霜か完了する部分の温度は不
必要に高温となる。この場合、除Ｎを完了し几後に冷却
運転を再開した際、冷却器の温度を再度低下させるため
の時間が長くなり、消費絨力が大きくなる欠点を有して
いる。また、除霜用ヒータを加熱する九めの電力も不必
要に大きいという欠点かある。

一方、従来の除霜ヒータは、冷却器に設置され、冷却器
に付着し之霜を除去するための第１のヒータと、第１の
ヒータによって加熱され、冷却器から離脱した箱を融解
する几めに、該冷却器の下方に設置されたトイ部に設け
た第２のヒータから構成されておシ、除ｙＮ開始からＷ
ｋ霜完了まで同時に加熱動作を行なっている。従来の冷
蔵庫の制御装置の一例を第１図に示す。第１図において
、１は冷却器圧設置された第１のヒータ、２は前記冷却
器の下方に設置されたトイ部に設けられ九第２のヒータ
、３は除霜制御用スイッチ、４は冷気強制循環用ファン
駆動用モータ、５はドアスイ、ｆ１６は圧縮機、７は圧
縮機６及び冷気強制循環用ファン駆動用モータ４の制御
用スイ、ｙ、ａは圧縮機６のスタータ８．９は圧縮機６
の起動用コンデンサ、１０はＩＫ＃である。冷蔵庫か一
定時間稼動し九時、タイマ（図示せず）管によシ圧縮機
６及び冷気強制循環用ファン駆動用モータ４の制御用ス
イ。

′ｆ−７か開放となり、除霜制御用スイッＰ３が閉じ、
第１のヒータ１及び第２のヒータ２に同時に給電され、
第１反び第２のヒータ圧より加熱除霜か開始される。除
霜が完了すると、冷却器の一部で最も温度上昇が遅い部
分に設置されでいる、例えばサーミスタ等の温度センサ
（図示せず）などの除霜完了検知センナか動作し、除箱
制御用スイッ′ｆ−３を開放し、８ｔｒ紀第１及び牙２
のヒータ１反び２への給［を停止して除霜動作を完了す
る。除霜制御用スイ、ｙ−３か開放になると、圧縮機６
反び冷気強制０ＩＩ３ｊｌ用フアン駆動用モータ４の制
御用スイッｆ７が閉じ、再び冷却運転を開始する。

つぎに、除霜時における冷却器及びトイ面の平均温度の
推移を第２図に示す。第２図において、曲線１１は冷却
器部平均温度を、曲４ｉ１１２はトイ面平均温度を示し
ている。第２図からもわかるとおり、上部冷却器からの
落穐が無い除霜開始初期には、トイ面の温度はトイ部に
設けられた第２のヒータ２によシ、空焼き状態で不必要
な高温にまで温度が上昇してしまう。

ｔＴｈ、除霜完了時の冷却器部及びトイ部の温度は５０
’−以上に達しておシ、除精完了と同時に圧縮機６と共
に冷気強制循環用ファン躯−用七−タが運転されると、
冷却器周辺の高温の空気が被冷凍室内を循環し、被冷凍
物の温度上昇をまねくと同時に、再冷却に要する電力も
大きくなるという欠点かある。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、効
率の良い除霜を行ない、除霜後の被冷却物の温度上昇を
低く押えることができると共に、省電力となる冷凍装置
を提供するにある。

本発明では、上記した目的を達成するために、少なくと
も、圧縮機、冷却器、冷気強制循環用ファン、圧縮機及
び冷気強制循環用ファン制御用の第１のスイッチ、冷気
強制循環用ファン制御用の第２のスイッチ、冷却器に設
けられ念第１のヒータ、冷却器の下方部に設けられた第
２のヒータ、除霜制御用の第１のスイッチ、前記第２の
ヒータ制御用の第２のスイッチとからなシ、前記第２の
ヒータ制御用の第２のスイ、′Ｐを冷却器部に設けられ
たサー゛モスイッチの正接点から構成し、＃記冷気強制
循積用ファン制御用第２のスイッチを前記サーモスイッ
チの逆接点から構成することによシ、除霜時にまず第１
のヒータの牛動作させ、冷却器が一定温度に達した後に
第２のヒータを動作させ、さらに、除霜完了後の再冷却
時に圧縮機のみ先行動作させ、冷却器部が一定温度以下
に達した後、はじめて冷気強制循環用ファンが動作させ
る。

まず本発明に用いるヒータについて説明する。

牙３図はこのヒータを切シ欠いて示し九斜視図である。

第３図において１４及び１４’は例えば二、ゲルめっき
銅線などの給電用電気導体、１５は例えばカーボン等の
導電材料と、ポリエチレン等の有機物材料との混練物か
らなるヒータ部、１６はポリエチレン等の絶縁用被覆部
である。次にこのヒータ１３の動作について説明する。

ヒータ１３の給電用電気導体１４と１４′間に定格電圧
が印加されるとヒータ部１５に電流か流れ、ヒータ部１
５かジュール熱によシ発熱する。この発熱による温度上
昇により有機物材料が熱膨張し、それＫＰＰない前記ヒ
ータ部１５の固有抵抗が増大し、使用されている有機物
材料圧よシ定まる軟化温度に近づくにつれて抵抗値は急
激に増大する。

第４図にヒータ部１５の抵抗値の変化を、縦軸（対数目
盛）に抵抗値、横軸に温度をとって示す。

第４図において、曲線１７がヒータ部１５の抵抗値の変
化特性を示し、１８は抵抗値の温度係数が急変する温度
（動作設定温度）を示す。ヒータ部１５け温度上昇とと
もにその固有抵抗値か急激に増大する念め、電源か減少
し、温度上昇は前ｇｅ有機物材料で定まる一定の温度で
停止し安定する。このようにヒータ１３は可撓性があシ
、自己温度制御機能を有するヒータである。

次に、上記したヒータ１５を、冷却器に設けられる第１
のヒータ反び冷却器の下方位置に設置され之トイ部に設
けられる第２のヒータとして用い念冷蔵庫等の冷凍装置
について説明する。第５図だ本発明による冷凍装置の実
施例を示す。

第５図において、１′は冷却器部に設けられた自己＠度
制御機能を有する第１のヒータ、２′は冷却器の下方位
置に設置されたトイ部に設けられ九自己温度制御機能を
有する第２のヒータ、６′は除曙制御用第１のスイッチ
、１９は冷却器に設置され念す−モスイ、チ（図示せｒ
）の正接点で構成され九牙２のヒータ２′の制御用の第
２のスイッチ、４は冷気強制傭壊用ファン駆動用モータ
、２０は前記冷却器に設置し几す−モスイ。

チの逆接点で構成された冷気強制循環用ファン制御用牙
２のスイッチ、５はドアスイ、ｆ１６は圧縮機、７は圧
縮機６反び冷気強制循環用ファン駆動用モータ４の制御
用第１のスイｙ％、８は圧縮機６のスタータ、９は圧縮
機６の起動用コンデンサ、１０は電源である。つぎに第
５図に示し友冷凍装置の動作を説明する。冷凍装置か冷
却運転している時は、圧縮機６及び冷気強制循環用ファ
ン駆動用モータ４の制御用の第１のスイ、チアと冷気強
制循環用ファン制御用の第２のスイッチ２０は閉状態に
あり、＃箱制御用第１のスイ、チロ及び、第２のヒータ
制御用σ）第２のスイッｆ′１９は開放状態にある。こ
の冷凍装置が一定時間稼動した時タイマ（図示せず）等
によシ圧縮機６及び冷気強制循環用ファン駆動用モータ
４の制御用の第１のスイ、ｆ７が開放され、除霜制御用
の第１のスイッＰ３’か閉じ、除霜が開始される。除霜
制御用の第１のスイッチ３′か閉じると、冷却器部に設
置された第１のヒーター′のみか通電加熱され、冷却器
の温度が上昇し始める。冷却器の温度か０℃を超えると
冷却器部に付着していた霜か融け、冷却器の下方部に設
けられたトイ部へ糧か落下する。この時、冷却器部に設
置したサーモスイッチか動作し、トイ部に設けられ、サ
ーモスイッチの正接点で構成され友第２のヒータ２Ｉの
制御用の第２のスイッチ１９が閉状態となシ、前記第２
のヒータ２Ｉが通電加熱され始める。この時帥記す−モ
スイ、ｆの逆接点で構成され念冷気強制循環用ファン制
御用第２のスイッｆ２０か開放状態となる。

前記第２のヒータ２′に通電開始されると、第２のヒー
タ２１には、その時の温度に応じた突入電流か流れ、急
激に温度上昇し、それにつれてト番 イ部の温度か急激に上昇し、上部冷却器部から離脱した
霜を融解する。つぎに上記冷却器の除霜が完了すると、
冷却器各部の温度かさらに上昇し、別に設けられ念除霜
完了検知部（図示せず）により除霜制御用の第１のスイ
ッチ３′が開放となり、第１及び第２のヒータ１′及び
２′への給電が停止し、除霜状！１か終了する。除４制
御用の第１のスイッチが開放となると同時に、圧縮機６
反び冷気循環用ファン駆動用モータ４の制御用の第１の
スイ、テアが閉状態となり、圧縮機６が稼動し、冷却運
転に入る。しかし、この時、チーモスイ、ｆの逆接点か
ら構成された冷気循環用ファン制御用第２のスイッチ２
０は開放状態、第２のヒータ２′制御用第２のスイッチ
１９は閉状態にあるため冷気循環用ファンは動作しない
。圧縮機６の稼動により冷却器部の温度が一１０℃以下
尤なると、ｍ記冷却部に設けられたサーモスイ、ｙ″が
開閉する動作グイファレンシャル温度を超え、冷気強制
循環用ファンー御用の第２のスイッチ２０か閉状態、第
２のヒータ２・の制御用第２のスイ、ｆ１９は開放状４
とな　　　１シ冷気強制循櫃用ファンが稼動し始め、冷
気を被冷凍物収納室へ送シ始め、再冷却が開始される。

本発明の実施例として上記の説明では、第１のヒータ１
′、第２のヒータ２′とも自己温度制御Ｉｌ！能を有す
るヒータで構成し九場合について説明し、自己温度制御
機能を有するヒータを使用すると、冷却器への着霜量反
び着霜分布に応じた適切な除霜が可能となシ、と＜　ｒ
ｃ　ｓ不必要に高温、空焼き状態となることかない利点
があり、除霜完了時の冷却器各部の温度も均一化され、
突入電流による急速な温度上昇によシ、除霜時間の短縮
かできる旨述べたが、第１及び第２のヒータを従来の自
己温度制御機能を有しないヒータで構成して場合におい
ても、同じ構成の装置を構成でき、ある程度の効果を得
ることかできる。

以上にのべたごとく本発明によれば、除ＩＩ―において
、冷却器部に設けられた第１のヒータのみを最初に動作
させ、冷却器部の箱か融解、落繕し始めた際にトイ部に
設けられ友第２のヒータを動作させ、効果的な除霜が行
ない得るど共に、除霜用ヒータで消費する電力を低減で
きる。さらに、除霜完了後の再冷却時に、先ず圧縮機に
よる冷却運転を行ない、冷却器部が十分再冷却し友後に
、冷気強制循環用ファンが駆動するので、冷凍室内の被
冷却物の温度上昇を防止することができる。またさらに
、第２のヒータ制御用のスイッチと、冷気強制循環用フ
ァン制御用スイッチとを一つのサーモスイッチで構成し
、サーモスイッチの動作ディファレンシャル温度を有効
に利用しているため、複雑な装置を必要としない等の利
点も有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍装置の制御回路の回路図、第２図は
従来の冷凍装置における除霜時の冷却器及びトイ部の温
度の変化を示す特性図、第３図は本発明による一実施例
に用いられる除霜用ヒータの一部を切断して示す斜視図
、第４図はその除霜用ヒータの特性図、第５因は本発明
による冷凍装置の構成を示す回路図である。 １′・・・第１のヒータ　　２ｔ・・・第２のヒータ３
１・・・除霜制御用の第１のスイッチ７・・・冷気強制
循環用ファン制御用の第１のスイッチ １９・・・第２のヒータ制御用の第２のスイッチ２０・
・・　冷気強制循環用ファン制御用の第２のスイ、チ 代理人弁理士　　薄　１）利　嗜〜 才　１　図 才３２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　圧縮機、冷却器、凝縮器、毛細管からなる冷
   凍システムを備え、冷却器に付着した浦を除去する念め
   に冷却器に設けられた第１のヒータと、除霜時において
   、第１のヒータにより加熱されることにより冷却器から
   離脱し、冷却器から落下したｍｔ融解するために前記冷
   却器の下方部に設けられた第２のヒータとからなる除霜
   ヒータと、冷却器によシ冷却される空気を循環させる冷
   気強制循Ｓ用ファンを有する冷凍装置において、少なく
   七も圧縮機、冷却器（蒸発器）、冷気強制循壊用ファン
   、圧縮機及び冷却強制循環用ファン制御用の第１のスイ
   ッチと、冷気強制循環用ファン制御用の第２のスイッチ
   と、前記除霜ヒータ及び除霜制御用の第１のスイッチと
   、第２のヒータ制御用の第２のスイッチとを備え、前記
   第２のヒータ制御用の第２のスイッチにより前記冷気強
   制循環用ファンを制御することを特徴とする冷凍装置。 （２）　　第２のヒータ制御用のスイ、ｆが正逆２Ｗ点
   を有するサーモスイッチで構成されている０と１特徴と
   す、６４Ｉ杵請ノ砺囲オ１項ユ載。 冷凍装置。 （３）　　正逆２接点を有するサーモスイッチを開閉す
   る動作ディファレンシャルか２〜１５℃ノ範囲内にある
   ことを特徴とする特許−晶囲第２項記載の冷凍装置。 （４１ｆ−モスイ、チか冷却器に設置していることを特
   徴とする特許ｔｙｉｌＡ囲第２項紀載の冷凍装置。 （５）　　第１のヒータが、可例性があり、かつ、自己
   温度制御機能を有するヒータで構成されていることｔ−
   特徴とする特許請ノ髄囲第１項記載の冷凍装置。 （６）　　第２のヒータが可撓性があり、かつ、自己温
   度制御機能を有するヒータで構成されていることを特徴
   とする特許請求−８，？１項記載の冷凍装置。 （７）　　第１及び第２のヒータが、可撓性かあシ、か
   つ、自己温度制御機能を有するヒータで構成されている
   こと′ｊｔｌＲ徴とする特許１ｔｙｉ　Ａ　ｖｄ第１項
   記載の冷凍装置。