JPS5963460A - 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】 （イ）発明の分野 本発明は冷蔵庫、冷凍庫、ショーケース等の如く所足の
領域を氷点以下又は氷点より若干高い温度に冷却するた
めの冷凍装置の省エネルギー化に関する。

（ロ）背景技術及びその問題点 第１図に示した冷凍冷蔵庫において第２図及び第３図を
引用して説明する。（１）は冷凍冷蔵庫本体で断熱仕切
壁（２）にて本体（１）の庫内を冷凍室（３）と冷蔵室
（４）に区画し、仕切壁（２）内には蒸発器（８）を収
納し蒸発器（８）で冷却した空気を電動送風機α１）に
て冷凍室（３）と冷蔵室（４）とに循環している。第２
図は冷凍装置の冷媒循環回路を示し、冷媒は電動圧縮機
（５）、凝縮器（６）、電磁弁（９）、減圧装置として
のキャピラリチー−プ（力、蒸発器（８）、逆止弁（１
０）を順次流（１３）は冷凍室（３）の温度を直接若し
くは間接的に感知して接点を開閉する温度制御装置で、
温度感知部は冷凍室（３）内や冷凍室（３）べの冷気吹
出部或いは蒸発器（８）に設けられ実質上冷凍室（３）
の温度制御が達成できればよい。　　−′°゛　　　・
あ碗ミ この構成において、Ｔｈ＝（３Ａ）（４Ａ）　　が閉じ
ているときは第３図の状態に各ドアスイッチ（１７）（
ｌ　８）があり、冷凍室（３）が所定の下限温度まで冷
却されていないときは温度制御装置（１３）は接点を閉
じていて電動圧縮機（５）、電磁弁（９）及び電動送風
機（１１）に通電して電磁弁（９）が冷媒通路を開くと
共に電動圧縮機（５）及び電動送風機（Ｉｌｌが始動し
各室（３１＜４）が冷却される。この場合冷Ｍ、室（４
）は冷蔵室（４）の温度に応じて冷蔵室（４）への冷気
吹出口を開閉するダンバーサーモスクノト（２０）にて
所定温度範囲に維持される。冷凍室（３）が冷却されて
温度制御装置（１３）の下限設定温度になると温度制御
装置（＋３）は開路し電動圧縮機（５）及び電動送風機
（１ｊ）は運転を停止しまた′電磁弁（９）は非３（（
１電となって冷媒通路を閉じる。そして再び冷凍室（３
）の温度が上昇して温度制御装置時の上限設定湯度にな
ると′０Ａ０Ａ御装置（１３）か閉路して電動圧縮機（
５）、電動送風機０υに通電され運転を開始すると共に
電磁弁（９）に通電して冷媒通路を開く。このように温
度制御装置（＋３）にて電磁弁（９）、電動圧縮機（５
）及び電動送風機（１１）は同時に通電及び非通電の制
御がされ室（３）（４）は所定の湿度領域に維持される
。

この構成において電磁弁（９）を設けた理由は電動圧縮
機（５）の停止後冷媒回路の高圧側と低圧側との圧力を
分離するよう電磁弁（９）を閉じて、高圧側から低圧側
の蒸発器（８）へ冷媒ガスが流入しないようにして、蒸
発器の温度上昇が犬永くならないようにして室（３）（
４）の温度上昇が大きくならないようにしている。即ち
この温度上昇が大きいことは電動圧縮機（５）の停止時
間が短かいことに？Ｃす、運転率が悪く電力消費が大き
くなる。逆止弁（１０）は′電動圧縮機の圧縮機がレシ
プロ式の場合は圧縮機内のパルプにて圧縮機の吐１−１
着ｌ］ｌｌ　（高圧側）と吸込側（低圧側）とは圧力分
離されるので不要にしてもよいが、ロータリ式の場合は
圧縮機の高圧側と低圧側の圧力分離がなされないので逆
止弁００）を設けて冷媒回路の高圧側と低圧側の圧力分
離が必要となる。

然し圧力分離をすることにより電動圧縮機（５）の再起
動時には圧縮比が大きくなり負荷が増大するので電動圧
縮機（５）の電動機のトルクアンプのために出力を増す
必要が生じ入力の犬なる電動機が必要となって省電力効
果上好ましくない。また電動圧縮機自体での省エネルギ
一対策としては高効率の圧縮部の開発が必要であるが開
発には期間がかなりかかるので低トルクの電＠機を使用
するのが近道である。このために電動機は始動可能なぎ
りぎりの小容量のものを用いて省エネルギーを計ろうと
するが上記の様に再起動時の圧縮比が増大すると電ａ機
のトルクを小さくできないことになる。

（ハ）発明の目的 本発明は吟醸装置の高圧側と低圧側を電！１ｄ１圧縮機
の停正に伴い分汚１′１状態にするよう電磁弁を投げ冷
却運転ザイクルにおいて電動圧縮機の始動に先立って電
磁弁を開いて電動圧縮機の始動性の向」二を図る場合、
この制御を温度検出式制御装置にて達成すると共に周囲
温度変化に対して安定した制御を達成できる冷凍装置緻
を提供するものである。

に）　発明の概要 電動圧縮機と電磁弁はそれぞれ動作点の異なる温度検出
式制御装置にて制御され、電動圧縮機は電磁弁の冷媒通
路開放よりも遅延して始動するよう各制御装置の動作点
を設定し、かつ電磁弁の動作制御用の前記制御装置には
周囲温度を感知する感温素子を設けて動作点の補正をし
、周囲温度変化によって前記遅延の時間が大幅に変化し
て前記′ば磁弁を設けた効果が損われることのない様に
したこと。

（ホ）　発明の実施例 第４図に制御回路を示し、第３図と同一符号は同一部分
を示しており、第１図及び第２図は本発明の実施例と同
一であるためそのまま利用する。

第４図において、０１）は電動圧縮機（５）の温度検出
式制御装置で、所定のディファレンシャルを有する比較
回路（２３）の基準入力ライン（Ｓ、）には抵抗（２６
）（２７）の按分出力が接続され他方の測定入力ライン
［有］、）には抵抗２５）と感温素子（２４）の回路の
出力を入力しており、比較回路（２３）の出力にてリレ
ー（２８）が励磁されリレーＣ１’ｔＶ）スイッチ（２
８Ａ）は電動圧縮機（５）と電動送風機（１１）の通電
回路を開閉する構成である。（２２）は電磁弁（９）の
温度検出式制御装置で、所定のディファレンシャルを有
する比較回路（２９）の基準入力ライン（Ｓ２）には抵
抗（３ａ　Ｃ３３）及び周囲温度感温素子ｃ３４）の回
路の出力が入力し、−力測定入力ライン（Ｒ２）には感
温素子（劃と抵抗０１）の出力が入力しており比較回路
シ９）の出力にて励磁するリレーｃ３ωのスイッチ（３
５Ａ）にて電磁弁（９）の通電回路を制御する。感温素
子ｃ！４）Ｃ３０）は冷却運転にて冷却される領域の温
度を感知するもので例えば庫内（第１図では冷凍室内）
や庫内への冷気循環路部分や蒸発器（８）若しくは蒸発
器近傍部分等の如き場所で略同じ温度領域の部分で感温
するのがよい。また感温素子Ｃ３４）４ま貯蔵庫の周囲
温度を感知する場所に設けられる。制御装置（２１））
は実質上庫内温度制御を成すように作用し、制御装置（
２１）の電動圧縮機（５）を始動する動作点よりも制御
装置（２渇の電磁弁（９）が冷媒通路を開（よう動作す
る動作点は若干ずれており、電動圧縮機（５）は電磁弁
（９）が冷媒通路を開いた後若干遅延して始動するよう
構成している。この回路図において感温素子（２４）（
３０）Ｃ３４）＆ま負性の抵抗温度特性を有する。

この回路構成において、冷却サイクル運転において庫内
即ち冷凍室（３）が十分冷却されていない状態では比較
回路（２３）（２９＋の高レベル出力が生じていてリレ
ーＩ′２Ｉ５）が励磁してスイッチ（２８Ａ）（３５Ａ
）が閉じて電動圧縮機（５）と電動送風機（１１）は運
転されており、−また電磁弁（９）は通電されていて冷
媒通路を開いている。この動作にて冷凍室（３）が冷却
され所定の下限温度になると感温素子（２４）（３０）
の抵抗値が増加していることにより、比較回路ｔ２３）
は測定入力ライン（Ｒ３）の電位が基準入力ライン（Ｓ
、）の電位よりも低下して出力が低レベルとなりリレー
（２８）が非励磁となってスイッチ（２８Ａ、）が開℃
・て電動圧縮機（５）と電動送風機（１１）が停止し、
また比較回路（２９）は測定入カライア（Ｒ２）の電位
が基準入力ライン（ｓ２）の電位よりも低下して出力が
低レベルとなりリレー（１３５）が非励磁となちてスイ
ッチ（３５Ａ）が開き電磁弁（９）が冷媒通路を閉じる
。次に庫内温度が上昇して設定上限温度よりも若干低い
温度における感温素子Ｃ３０）の抵抗減少にて比較回路
（２９）の測定入力ライン（Ｒ２）の電位が基準入力ラ
イン（Ｓ２）の電位よりも高くなるので比較回路ｃ！９
）の出力が高レベルとなってリレーＣ■が励磁し電磁弁
（９）に通電して冷媒通路を開く。

このた′め冷媒回路の高圧側と低圧側の圧力バランスが
生じる方向に作用する。そして更に庫内温度が上昇して
設定上限温度になると感温素子０４）の抵抗減少にて比
較回路（２３）は測定人力ライン（Ｒ１）の電位が基準
入力ライン（Ｓ、）の電位よりも高くなるので比較回路
（２い出力は高レベル履なってリレー（２ａが励磁しス
イッチ（２８Ａ）が閉じて電動圧縮機（５）及び電動送
風機０１）は始動し冷却運転が始まる。この動作におい
て電磁弁（９）が通電されて冷媒通路を開いてから電動
圧縮機（５）及び電動送風機（ＩＩ）が始動するまでの
遅延時間は短かく、数拾秒乃至数分間であり、家庭用冷
凍冷蔵庫の一つでも３０秒乃至３分程度で良好な結果を
得ている。このため制御装置（２２）の動作点と制御装
＃（２１）の動作点との差は検出温度でＯＣよりも若干
高い範囲から１ｃ前後の範囲であればこのような遅延時
間がとれるものである。このようにして冷却運転が進み
、設定下限温度になると前述同様測定入力ライン（Ｒ３
）の電位が基準入力ライン（Ｓｌ）の電位よりも低下す
るので比較回路Ｃ３）の出力が低レベルとなりリレー（
２８）は非励磁となってスイそチ（２８Ａ）が開き電動
圧縮機（５）と電動−送風機（１１）が停止する。これ
と共に比較回路〔９）は測定久カライン（鳥）の電位が
基準久方ライン（Ｓ２）の電位よりも低下するので出力
が低レベルとなってリレー０■が非励磁となってスイッ
チ（３５Ａ）が開キー電磁弁（９）が冷媒通路を閉じる
。このようにして庫内温度は制御装置（２ｊ）にて制御
される設定上限温度と設定下限温度の範Ｈに維持される
。

周囲温度の感温素子Ｃ（社）は制御装Ｍ　（２２）の温
度補正をなし比較回路（２９）の基準入力回路に接続さ
れて基準入力ライン（Ｓ２）に作用する。周囲温度が高
いときは庫内温度上昇も速い。従って電磁弁（９）が冷
媒通路を開いてから温度制御装ｆｉｇ（２１）によって
電動圧縮機（５）が始動するまでの温度まで上昇する時
間が極めて短くなり、所定の圧力バランス状態への移行
が達成されないことになる。これを防止するために電磁
弁（９）が冷媒通路を開いてから電動圧縮機（５）が始
動するまでの時間を長くするように回路動作意を設定す
ると周囲温度が低い場合は電磁弁が冷媒通路を早く開き
過ぎて電磁弁（９）を設けた効果が少なくなる。ところ
が感温素子（３４）の存在によって比較回路（２９）の
基準入力ライン（Ｓ２）の電位は、周囲温度が高いとき
は低下し周囲温度が低いときは上昇するので、感温素子
Ｃ３４）が無い場合に比して周囲温度が高い場合は基準
入力ライン（Ｓ２）に対する測定入力ライン（Ｒ２）の
電位差を小さくして測定入力ライン（Ｒ２）の電位が基
準入力ライン（Ｓ２）を越えるまでの時間を知縮して電
磁弁（９）が開く時点を早くしもって電磁弁（９）が開
いてから電動圧縮機（５）が始動するまでの時間を長く
し、一方周囲温度が低い場合は基準入力ライン（Ｓ２）
に対する測定入力ライン（Ｒ２）の電位差を大きくして
測定入力ライン（Ｒ２）の電位が基準入力ライン（Ｓ２
）を越えるまでの時間を延長して電磁弁（９）が開く時
点を遅（しもって電磁弁（９）が冷媒通路を開路してか
ら電動圧縮機（５）が始動するまでの時間を短かくする
よう作用する。従って周囲温度に応じて電磁弁（９）が
冷媒通路を開いて′１ヒ動圧縮機（５）が始動するまで
の遅延時間が変動するのを自動補正できるものであり、
上記のような欠点は解消できるものである。

的 なお、回路時には感温素子（２，１）（３０）（３４１
は正の抵抗温度特性のものを使用した構成でもよく、ま
た各リレーは無接点化した回路に置き換えてもよい。更
に凝縮器（６）を空冷する場合のファンモータは電動圧
縮機（５）と並列接続すればよく、また本発明は直冷式
冷蔵庫に適用することもできる。

（へ）　発明の効果 本発明では冷却サイクル運転において電動圧縮機の始動
は電磁弁の冷媒通路の開路動作よりも若干遅れるので電
動圧縮機用始動性は向上し、庫内温度の上昇も庫内貯蔵
物に悪影響が生じない程度に抑制でき、電動圧縮機用電
動機の小型化が達成できる。また時間制御方式よりも安
価な温度検出式制御方式として電磁弁と電動圧縮機用の
各制御装置はそれぞれの感温素子の抵抗変化に応じた動
作をなし得るものであり、更に周囲温度変化によって電
磁弁の開弁動作から電動圧縮機が動作するまでの遅延時
間が大幅に変化することによる独々の弊害を防止した安
定動作が得られ所期目的を達成できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍冷蔵庫の縦断側面図、第２図は冷媒回路図
、第３図は背景技術の電気回路図、第４図は本発明の実
施例の電気回路図である。 （５）・−・電動圧縮機、　（６）・・・凝縮器、　（
７）・・・減圧装置、　（訃・・蒸発器、　（９）・・
・電磁弁、　（２１）・・・電動圧縮機用温度検出式制
御装置、　（２２）・・・電磁弁用温度検出式制御装置
、　（２３＋０９＋・・・比較回路、　’、２４）　（
３０）・・・感温素子、　（３４ｊ・・・周囲温度感温
素子。 出願人　三洋電機株式会社　外１名９−ゝ　　゛（し 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電動圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を冷媒が流
   れて電動圧縮機へ帰還する冷媒回路の前記凝縮器と減圧
   装置の間の冷媒通路に電磁弁を設けたものにおいて、前
   記電動圧縮機と前記電磁弁は冷却運転にて冷却される領
   域の温度を感知する感温素子をそれぞれ備えたそれぞれ
   動作点の異なる温度検出式制御装置にて制御され、これ
   らの制御装置は前記電動圧縮機が前記電磁弁の冷媒通路
   開放よりも遅延して始動するよう各動作点が設定され、
   前記電磁弁用の制御装置は前記感温素子の抵抗変化に基
   づく入力と基準入力との比較動作にて電磁弁制御用出力
   を生じる比較回路を備え、前記基準入力の回路には周囲
   温度にて抵抗変化して前記比較回路の動作点を補正する
   周囲温度感温素子を設けてなる冷凍装置。