JPS5888559A - 冷却装置 - 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】 本発明は複数の温度の異表る保冷室をもつ冷蔵庫などの
冷却装置に関し、その目的とするところは圧縮機の成績
係数を向上させ、冷却装置の運転効率の向上を図る点に
ある。

従来温度の異なる複数の保冷室を１台の冷凍ユニットで
冷却する形輯の代表的なものに家庭用冷凍冷蔵庫の冷却
システムがあり、善本的には第１図に示すような冷却シ
ステムを採用している。

第１図において、（１）は圧縮機で、この圧縮機（１）
から吐出され、コンデンサー（２）で液化された冷媒液
は、第１毛細管（３）で減圧され、冷蔵室（４）内に配
設された冷厳用蒸発器（５）で一部分が蒸発し、その際
に上記冷蔵室（４）内の冷却作用を行なう。上記冷厳用
蒸発器（５）を出た気液２相冷媒は、第２毛細管（６）
で再び減圧され、冷凍室（７）内に配設された冷凍用蒸
発器（８）で残シが蒸発し、その際に冷凍室（７）を冷
却する。上記冷凍用蒸発器（８）を出た冷媒ガスはアキ
ュムレータ（９）を介して上記圧縮機（１）に吸い込ま
れる。各庫内の温度管理は、冷厳室（４）か冷凍室（７
）のどちらが処配設された温度調節器（図示せず）によ
り、上記圧縮機（１）を発停させることＫよシ行なう。

以上のような構成の冷凍冷蕨庫においては。

圧縮機［１）の吸入圧力は非常に低圧な冷凍用蒸発器（
８）の蒸発圧力で決定してしまうため、冷蔵用蒸発器（
５）の蒸発圧力がいかに高くても、圧縮機（１）の成績
係数は非常に悪いものとなシ、冷却システムとしても効
率の悪い運転を余儀なくされてきた。また上述のように
庫内温度調整がどちらか一方の庫内温度によらざるを得
ないため。

他方の庫内温度は成り行きとなってしまう欠点があった
。

一方各庫内温度の独立コントロールを可能とするために
、冷凍室（刀内に１台の蒸発器（８）を配設し、それに
よって冷蔵室（４）はダンパー制御によって室内温度を
コントロールし、冷凍室（７）の温度は圧縮機（１）の
発停によって行なうという冷却システムも近年一般的と
なっている。この方式は両室内温度の独立コントロール
は可能であるが、蒸発器（８）の蒸発温度はやはシ冷凍
室（７）の温度に依存してしまうため、圧縮機（１）の
吸入圧力が低く冷却システムの効率が非常に悪いことは
変らない。またこの方式を用いた場合、冷蔵室（４）は
ダンパーを介して冷凍室（））と連通しているため、冷
蔵室（４）内の乾燥過多の問題が生じ。

さらに蒸発器（８）上への着霜量が大きくなシ頻責な除
霜が必要になるなどの欠点があった。

本発明は上記従来装置の諸欠点を改良するためなされた
もので保冷温度の異なる複数の冷却室に、それぞれこの
冷却室を冷却する蒸発器を配設し、この各蒸発器を並列
接続するとともに各蒸発器に冷媒を流す時刻を別々処し
て同時に流すことなく、かつ低温側蒸発器に冷媒を流し
ているときは高い温度に保冷する蒸発器に残余の冷媒を
溜めることにより、圧縮機の成績係数を向上させ効率向
上を図るとともに各保冷温度の蒸発器における冷媒の過
多や過少をなくし冷媒充填量の問題をなくすものである
。

以下家庭用冷凍冷蔵庫を例に本発明の詳細について説明
する。

第２図は本発明の一実施例を示す冷却システム図であり
、（１）は圧縮機、（２）はコンデンサ、（４）は冷蔵
室、（５）はこの冷蔵室（４）内に配設された冷蔵用蒸
発器、（７）は冷凍室、（８）はこの冷凍室（７）内に
配設された冷凍用蒸発器である。

顛は上記冷蔵用蒸発器（５）の冷媒通路上流側に配設さ
れた第１の減圧林檎としての第１の毛細管、Ｉは上記冷
凍用蒸発器（８）の冷媒通路上流側に配設された第２の
減圧林檎としての第２の毛細管１輪は同じく冷凍用蒸発
器（８）の冷媒通路下流側に配設された逆止弁、　Ｑ３
は冷蔵用蒸発器（５）の冷媒通路下流側に設けられた第
１の開閉弁。

Ｑ４は上記第２の毛細管ａ力の冷媒通路上流側に設けら
れた第２の開閉弁である。そして第１の毛細管ａ呻と冷
蔵用蒸発器（５）及び第１の開閉弁０の冷媒回路と第２
の開閉弁ａ４．第２の毛細管（１１）。

冷凍用蒸発器（８）及び逆止弁ａりの冷媒回路とは上記
コンデンサ（２）と上記圧縮機（１）の吸入側との間に
並列接続されている。

第８図は運転制御ブロック図でαつは冷蔵室（４）内に
配設された温度検出センサー、舖は冷凍室（７）内に配
設された温度検出センサー、ａηは冷蔵室用温度制御器
で温度検出センサー（２）からの検出値が冷蔵室（４）
の所定上限値以上のときはオン信号を、所定下限値以下
のときはオフ信号を出力する。α・は冷凍室用温度制御
器で温度検出センサー輪からの検出値が冷凍室（））の
所定上限値以上のときはオン信号を、所定下限値以下の
ときはオフ信号を出力する。α場はこの温度制御器α―
のオン信号と上記温度制御＠ａ′６のオフ信号で成立す
る論理積回路としてのＡＮＤゲート、ａｌｌはこの論理
積出力と上記温度制御器（Ｉηのオン信号で成立する論
理和回路としてのＯＲゲートであり、このＯＲゲート■
の出力で圧縮機（１１を駆動し、第１の開閉弁（Ｉｓは
上記温度制御器出力のオン信号で開し、オフ信号で閉、
第２の開閉弁Ｉは上記ＡＮＤゲー）ａｌの出力で開する
。

以上のように構成された家庭用冷凍冷蔵庫にあって冷蔵
室（４）と冷凍室（７）がともに所定温度よりも高いと
温度検出センサー収埼、傾により検出された温度によっ
て両温度制御器ａη、舖はオン信号を出力する。そして
温度制御器（Ｉ？）からの出力がＯＲゲート（１）を介
して圧縮機（イ）に出力し。

圧縮機（１）を駆動するとともに第１の開閉弁Ｉを開放
する。一方ＡＮＤゲート０は温度制御器出力からオン信
号が出ているので出力は発生せず第２の閉止したま＼で
ある。

このように圧縮機（１）が駆動されると冷媒は第１の毛
細管（ＩＱを介して冷蔵用蒸発器（５）Ｋ流れ。

冷蔵用蒸発器（５）で蒸発し、冷蔵室（４）の冷却を行
なう。−１第２の開閉弁０４は閉止したま＼であるので
冷凍用蒸発器（８）には冷媒が流れず冷凍室（７１社冷
却動作が行なわれない。冷蔵室（４）が冷却され所定値
に達すると温度制御器側も温度検出センサーα場からの
温度によりオフ信号を出力し、第１の開閉弁α埠を閉止
する。

一方冷凍室（７）は依然設定値よりも高いので温度制御
器−からオン信号が出ており、温度制御器ａηからのオ
フ信号とＫよ、９ＡＮＤゲー）Ｈから出力がで、ＯＲゲ
ート翰を介して圧縮機＋１）を駆動する。また第２の開
閉弁ＩはＡＮＤゲートａＩＪの出力により開となるので
コンデンサ（２）で凝縮され九液冷媒は第２の毛細管Ｉ
側に流れ、冷凍用蒸発器（８）で蒸発し、冷凍室（７）
の冷却を行なう。なおこの冷凍室冷却動作中は冷蔵室冷
却動作に比べ冷媒量が少なくて済むので通常は冷媒量が
過多になるが１本実施例では第１の開閉弁を閉じること
によシ冷蔵用蒸発器に冷媒がたまる。のでこのようなこ
とがない。

この冷凍室（７７の冷却運転中、再び冷蔵室（４）の温
度が所定値より上昇すると温度制御器αηからのオン信
号によシ圧縮機（１）は運転を続けるとともに第１の開
閉弁α場が開放し、ＡＮＤグー）（１’１からの出力が
なくなって第２の開閉弁α尋が閉じるので第１の毛細管
（ＩＱ側に冷媒が流れ、冷蔵室（４）を冷却し冷凍室（
７）の冷却運転は中止する。そして冷蔵室（４）の温度
が所定値以下になると再び上述の動作によシ冷凍室（７
）側の冷却運転に切り換る。そして冷蔵室（４）、冷凍
室（７）双方の温度が所定値以下になれば温度制御器α
η、　（ＩＩは各々オフ信号を出力し圧縮機（１）は停
止する。′以上の動作を具体的数値によってさらに説明
する。通常、家庭用冷凍冷蔵庫の冷凍室（７）の保冷温
度は一１８℃程度で、その室内温度を実現するためには
一部〜−□□□℃の蒸発温度が必要であシ、冷蔵室（４
）の保冷温度は５℃程度であ夛蒸発温度は０〜−５℃で
ある。また両者の冷却負荷比率は４：６程度で冷蔵室（
４）の負荷の方が大きい。加えて圧縮機（１１の成繊係
数、つまシ運転効率を−５〜−（資）℃とＯ〜−６’Ｃ
の両蒸発温度で比較した場合、後者は前者の２〜２．５
倍であるこのように本発明の実施例による家庭用冷凍冷
蔵庫の場合、６割を占める冷蔵室の冷却負荷を従来の２
倍以上の圧縮機の運転効率で吸収することができ大きな
省エネルギー効果が図れるまた逆止弁αりは冷凍用蒸発
器（８）内の圧力が冷蔵用蒸発器（鴫）内の圧力に比べ
低圧であるため冷蔵室（４）の冷却運転中、冷蔵用蒸発
器（５）を出た冷媒が冷凍用蒸発器（８）内に流れ込む
のを防止するものである。

なお上記実施例においては第１．第２の減圧機構α１．
ａυとして共に毛細管を用いたがこれは膨張弁などの他
の手段でもよい。但し減圧機構に毛細管を用いると第２
の開閉弁Ｉを省くことができる。即ち第２の毛細管Ｉは
第１の毛細管αｅに比べ抵抗が著しく大過いため第１の
開閉弁Ｑ３が開放していれば第２０毛細管Ｉ側には冷媒
が流れない。

また上記実施例においては高温側、即ち冷蔵室の冷却運
転を優先するものについて述べたが、温度検出センサと
温度制御器とを入れ替えて、低温側、即ち冷凍室の冷却
運転を優先させるようにしてもよい。

なお上記実施例においては家庭用冷凍冷蔵庫を例にとっ
て説明したがこれに限らず保冷温度の異なる２つの冷却
室を一台の圧縮機で冷却する場合に利用できることは云
うまでもない。

以上述べたように本発明は保冷温度の異なる冷却室を一
台の圧縮機で冷却する装置において、冷媒を蒸発圧力の
異なる蒸発器に時系列的に分配するととＫより、圧縮機
及び冷却装置の運転効率を大きく向上させることがで龜
、加えて各室内温度の独立制御が可能になる。また高温
室の冷却が適正な蒸発温度で行なわれる九め高温室の乾
燥などの問題がなくなる。

さらに低温室の冷却の際は高温室の冷却時に比較して冷
媒量が過多になる傾向があるが本発明によれば第１の開
閉弁を閉じることによシ高温側蒸発器に冷媒がたまり冷
媒量調整作用をもあわせもつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の家庭用冷凍冷蔵庫の冷却システム図、第
２図は本発明の一実施例を示す家庭用冷凍冷蔵庫の冷却
システム図、第８図は第２図の運転制御ブロック図であ
る。 図中同一符号は同−又は和尚部分を示し、（１）は圧縮
機、（２）はコンデンサ、（４）は冷蔵室、（５）は冷
蔵用蒸発器、（７）は冷凍室、（８）は冷凍用蒸発器、
α・は第１の毛細管、　ａｎは第２の毛細管、αりは逆
止弁、ａｓは第１の開閉弁、６４は第２の開閉弁、　ａ
ｓ　、　ａｓは温度検出センサー、αη、（Ｉ８は温度
制御ｆ＃、　ａｌｌはＡＮＤゲート、＠はＯＲゲートで
ある。 代理人　　葛　野　信　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）保冷温度の異方る２個の冷却室に夫々設けられ個
   別に冷却する蒸発器、この各蒸発器に夫々接続された減
   圧林檎、高温側蒸発器の冷、媒通路の下流側に設けられ
   た第１の開閉弁。 上記低温側減圧林檎の冷媒通路上流側に設けられた第２
   の開閉器、同じく低温側蒸発器の冷媒通路下流側に設け
   られた逆止弁からなる低温側冷却路と高温側冷却路とを
   並列接続してなる単一の冷却ユニット、上記各冷却室の
   温度を検知し、オン・オフ信号を出力する温度制御器、
   この高温側温度制御器のオフ信号と低温側温度制御器の
   オン信号によって成立する論理積回路と、この論理積信
   号と上記高温側温度制御器のどちらかのオン信号で成立
   する論理和回路とを備え、この論理和信号によシ上記冷
   却ユニットの圧縮機を制御し、上記高温側温度制御器の
   オン信号で上記第１開閉弁の開動作を、上記論理積信号
   で上記第２の開閉弁の開動作を行うことを特徴とする冷
   却装置。
2. （２）上記夫々の減圧林檎が毛細管で構成され。 開閉弁は第１の開閉弁のみであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の冷却装置