JPS5963475A - 貯蔵庫 - 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定の
庫内を氷点以下又は氷点より若干高い温度に冷却するた
めの冷凍装置を具備した貯蔵庫の省エネルギー化及び制
御動作の安定化に関１−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０１）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（７）、蒸発器（８）、逆止弁θ
０）を順次流れて電動圧縮機（５）へ帰還する循環を行
う。第３図には制御回路を示しており、（１２）は商用
の交流電の、（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）への冷気吹
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。

この構成において、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（＋３＋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（［１）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（１１）が始動
し各室（３１（４＋が冷却される。この場合冷蔵室（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ザーモスタット（イ）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０３）の下限設定温度になると温度制御装置
０３）は開略し電動圧縮機（５）及び電動送風機θｊ）
は運転を停止しまた電磁弁（９）は非通電となって冷媒
通路を閉じろ。

そして再び冷凍室（３）の温度が上昇して温度制御装置
０３）の上限設定温度になると温度制御架ｆ（１３）が
閉路して電動圧縮機（５）、電動送風機０１）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（１３）にて電磁弁
（９）、電動圧縮機（５）及び電動送風機０】）は同時
に通電及び非通電の制御がされ、室（３Ｈ４，）は所定
の温度領域に維持される。

この構成において電磁弁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
温度上昇が太き（ならないようにして室（３）（、ｖｉ
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
短かいことになり、運転率が悪く電力消費が大きくなる
。逆止弁θ０）は電動圧縮機の圧縮機がレシプロ式の場
合は圧縮機内のバルブにて圧縮機の吐出側（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
動時には圧縮比が太き（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ッ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
開発には期間ががなりかかるので低トルクの電ｒｒＩＪ
Ｊ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
を言１ろうとするが上記の様に再起動時の圧縮比が増大
すると電動機のトルクを小さくできないことになる。

（ハ）発明の目的 本発明は冷凍装置の高圧側と低圧側を電動圧縮機の停止
中分離状態−にするよう電磁弁を設けた場合、電動圧縮
機の電動機が小容量のものであっても十分起動できろよ
うにすると共に庫内温度の上昇を抑制して省エネルギー
化のできる電子回路制御方式の冷凍装置を提供するもの
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る並列回路構成とし、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、かつ電動圧縮機の停止と
共に電磁弁が冷媒通路を閉じるようにし、更に両温度検
出式制御装置の感温素子を共通化すると共に周囲温度補
償をしたこと。

（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、（２１）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（２４）の基準入力ライン（Ｓｌ）には抵抗（２
５＋（２６）の按分出力が接続され他方の測定入力ライ
ン（Ｒ１）には抵抗０７）と感温素子（２８）の回路の
出力を入力している。（２９）は比較回路（２４）の出
力にて励磁するリレーでそのスイッチ（２９Ａ）は′電
動圧縮機（５）と電動送風機（１１）の通電回路を開閉
する。（２２１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（Ｒ２）には抵抗（財）
と感温素子ｃ！Ｑの回路の出力を入力している。（３３
）は比較回路００）の出力にて励磁するリレーでそのス
イッチ（３３Ａ）は電動圧縮機（５）及び電動送風機（
１１）とにそれぞれ並列接続構成の電磁弁（９）の通電
回路を開閉する。感温素子（２町′よ例えば庫内（第１
図では冷凍室内）や庫内−＼の冷気循環用通路部や蒸発
器（８）若しくは蒸発器近傍部分等に設けられ制御装置
（２１）と共に実質上庫内温度制御を成すように作用す
ればよい。また制御装置（２Ｉ）の電動圧縮機（５）を
始動する動作点よりも制御装置（２２の電磁弁（９）が
冷媒通路を開く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。Ｃ３４）は貯
蔵庫の周囲温度を感知するよう設けた感温素子で感温素
子（２８）と同様に負の抵抗温度特性をもつ半導体素子
である。

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（２４１（３０）の出力が生じていてリレー（２０
（３３）が励磁してスイッチ（，２９Ａ）（３３Ａ、）
が閉じて電動圧縮機（５）と電動送風機Ｕυ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（２８１の抵抗値が増加していることに
より比較回路（２４）の測定入力ライン（Ｒ＋）の電位
が基準入力ライン（Ｓｌ）の電位よりも低下して比較回
路ＣＩ！４１の出力が無くなりリレー（２９）が非励磁
とな　−ってスイッチ（２９Ａ）が開き電動圧縮機（５
）と電動送風機０１）は停止する。一方比較回路Ｃ３０
）の測定入力ライン（Ｒ２）の電位も基準入力ライン（
Ｓ２）の電位よりも低下して比較回路（３０）の出力が
無くなり、リレー（刈が非励磁となってスイッチ（２９
Ａ）が開き電磁弁（９）が非通電となって冷媒通路を閉
じる。次に庫内温度が上昇して設定上限温度よりも若干
低い温度に達すると感温素子（２８）の抵抗減少にて比
較回路（３０）の測一定入力ライン（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（３０）の出力が生じてリレーＧ■が励磁し電磁弁（
９）に通電して冷媒通路を開く。これによって冷媒通路
の高圧側と低圧側の圧力バランスが生じるように作用す
る。そして更妃庫内温度が上昇して設定上限温度になる
と感温素子（イ）の抵抗減少により比較回路（２４）の
測定入力ライン（Ｒ，）の電位が基準大刀ライン（Ｓ、
）の電位よりも高（なるので比較回路（２４）の出力が
生じ、リレー（２９）が励磁して電動圧縮機（５）とて
から電動圧縮機（５）及び電動送風機Ｑｌ）が始動する
までの遅延時間は短か（、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（２２１の動作点と
制御装置（２１）の動作点との差は検出温度でＯ′Ｃよ
りも若干高い範囲から１℃前後の範囲であればこのよう
な遅延時間がとれろものである。

このようにして冷却運転が進み、設定下限温度になると
前述同様測定人力ライン（Ｒ１）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（２４）
の出力が消滅しリレー（２９）は非励磁となってスイッ
チ（２９Ａ）が開き電動圧縮機（５）及び電動送風機（
１１）が停止する。これと共に比較回路（３ｏ）の測定
入力ライン（Ｒ２）の電位が基準人力ライン（ｓ２）の
電位よりも低下するので比較回路（３（１）の出力も消
滅しリレー（３３１が非励磁となってスイッチ（３３Ａ
）も開き電磁弁（９）が非通電となって冷媒通路を閉じ
る。

このようにして庫内温度は制御装置（２υにて制御され
る設定上限温度と設定下限温度の範囲に維持される。周
囲温度感知の感温素子（３４）は制御装置（２渇の動作
補償をなし、比較回路（３ｏ）の基準人力ライン（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（・てから温度
制御装＋Ｗ（２１）によって電動圧縮機（５）が始動す
るまでの温度まで上列する時間が極めて炉（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（す
るように回路動作点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（なる。ところが感温素子（３４）の存在
によって比較回路（３（１）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（３イ）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（Ｓ、）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（１，ｔｔ）の電位が基準入力ライン（Ｓ２
）を越えるまでの時間を短縮して電磁弁（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（するように作用し、
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（Ｒ１）の電位差を太き（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に作用して
、周囲温度に応じて比較回路Ｃ３０）の動作点を自動補
正して電磁弁（９）が開いてから電動圧縮機（５）及び
電動送風機θ１）が始動するまでの時間を略一定にして
いる。なお、回路的には感温素子（２８）（３４）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（、また本発明は直冷式冷蔵
庫に適用することもできろ。

（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
動圧縮機の始動性は向上し、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ろ。−また時間制御方式よりも
安価な温度検出式制御方式とじて電磁弁と電１１１１圧
縮機用の各制御装置りは共ＪＩ６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種々の弊害を
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）・・・減圧装備、　（８）・・・蒸発器、　（９）
・・・電磁弁、　０υ・・・電動圧縮機用温度検出式制
御装置、　（２湯・・・電磁弁用温度検出式制御装置、
　（２４）（３０）・・・比較回路、　（２帽・・感温
素子、　Ｏａ・・・周囲温度用感温素子出願人　三洋電
機株式会社　外１名 代浬人　弁理士　　佐　野　静　夫 第１図 第２図 第４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
   れて電動圧縮機に帰還する冷媒回路の前記凝縮器と減圧
   装置との間の冷媒通路を開閉する電磁弁を設けたものに
   おいて、前記′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、これらの制御
   装置は前記電磁弁の冷媒通路開放よりも若干遅延して前
   記電動圧縮機が始動するよう各動作点を有し、両制御装
   置は庫内温度制御用に設しナだ共通の感温素子の抵抗変
   化に基づき変化する電位と基準電位との比較動作にて出
   力を生じる比較回路を有すると共に前記電磁弁用温度検
   出式制御装置の基準電位回路には、周囲温度が高いとき
   には前記電磁弁の開弁時点を早め周囲温度が低いときに
   は該開弁時点を遅らせる方向に補正する周囲温度感温素
   子を設けた貯蔵庫。