JPS6362674B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器に
より構成され、かつヒータにて除霜運転を行なう
冷蔵庫等の冷凍装置の改良に関するものである。

従来の冷蔵庫に用いられる冷却システムは第１
図に示す如く圧縮機１、凝縮器２、減圧装置４、
蒸発器５を配設したものである。そして、圧縮機
を断続運転して温度調節を行なう場合、圧縮機停
止時には減圧装置４は単なる均圧管として働き、
凝縮器２内の高温・高圧冷媒が減圧装置を介して
低温・低圧の蒸発器５内に流入して庫内に対して
大きな熱負荷となるとともに高圧側冷媒の減少に
より次の圧縮機始動時の蒸発器５への冷媒供給が
遅くなる等冷却効率上の欠点を有していた。

これに対して上記欠点に対する改良策として凝
縮器２出口と減圧装置４との間に電磁弁３を設
け、圧縮機運転時に通電し弁流路を開路し、圧縮
機停止時に前記電磁弁３を非通電とし弁流路を閉
路して蒸発器５に流入する高温高圧冷媒を阻止す
ることを可能にしている。一方この種の改良型冷
凍装置における除霜運転については第２図の如く
タイマー７の切替接点７ｂがNc側にあつて冷却
運転をしている圧縮機１の運転時間の積算が一定
に達し、かつ開閉による圧縮機１を断続運転させ
庫内温度を制御するサーモスタツト６の閉成時
で、切替接点７ｂがNo側に切替り、ヒータ８に
よる除霜運転中第２図の破線で示すように前記電
磁弁３を非通電とし、弁流路を閉路しておく場合
と、第２図の一点鎖線で示すように前記電磁弁３
に通電して弁流路を閉路しておく場合がある。

まず除霜運転中電磁弁を閉路しておく例を従来
例Ａとすれば、除霜運転中の冷却システムの動作
グラフは第３図に示す通りで、同じくその時の圧
力特性は第４図の破線にて示す通りであり、除霜
運転中高圧側冷媒の蒸発器への流入が阻止される
ため、蒸発器内の冷媒が少ない状態で所定温度ま
で上昇させることになり除霜時間が短かくて済む
利点はあるが、高圧圧力は高いままで維持される
ため除霜運転時の高低圧圧力差は大きく、タイマ
ーの待機時間を経た圧縮機再起動時の高低圧差圧
P₁′−P₂′も大となり、圧縮機を起動させるために
圧縮機の電動機に過大なトルクを必要とし、条件
によつては起動困難となることもある。

一方、除霜運転中電磁弁を開路しておく例を従
来例Ｂとすれば、除霜運転中の冷却システムの各
部の動作グラフは第３図に示す通りで、同じくそ
の時の圧力特性は第４図の一点鎖線にて示す通り
であり、除霜運転中電磁弁が開路されるため減圧
装置が均圧管として働き除霜終了時の差圧および
タイマーの待機時間を経た差圧P₁″−P₂″は極めて
小さくなるために圧縮機の再起動が容易になる利
点があるが、高低圧がバランスするまでは高圧側
冷媒が蒸発器に流入して冷媒負荷が増大するため
除霜時間が長くなるという欠点がある。

本発明はこの種の問題に着目し、凝縮器出口と
減圧装置入口との間に冷媒制御弁を設け、定常運
転時は前記冷媒制御弁を圧縮機運転と同期せしめ
るとともに、除霜時は前記電磁弁を閉路し、且つ
除霜終了後はタイマーの冷却運転までの待機時間
中に前記電磁弁を開路せしめることにより前記し
た従来例Ａ、Ｂの欠点を同時に解消するものであ
る。

以下図面により本発明の一実施例について冷蔵
庫に採用し説明する。１は圧縮機、２は凝縮器、
３は電磁弁、４は毛細管、５は蒸発器で、それぞ
れパイプで連結されて環状の冷却サイクルが形成
されている。６は冷蔵庫内の温度を検出して開閉
するサーモスタツトで、圧縮機１を断続運転させ
て庫内温度を制御する。７は前記圧縮機１の運転
時間を積算して周期的に除霜ヒータ８に通電して
蒸発器５の除霜を指令するタイマーであり、駆動
用電動機７ａと切替接点７ｂにより構成されてい
る。９は除霜終了検知用のバイメタルサーモスタ
ツトである。なお前記電磁弁３は電気回路的には
前記タイマー駆動用電動機７ａと並列に接続され
て、一端をサーモスタツト６を介して電源に、他
端を前記除霜ヒータ８との直列接続を経て電源側
に接続されている。

かかる構成において次に作用を説明する。タイ
マー７の切替接点７ｂがNC側にあり、温度調節
用サーモスタツト６が閉成している場合は、除霜
ヒータ８を介して電磁弁３に通電され（この時、
抵抗値による分圧の関係で除霜ヒータにはほとん
ど電圧が印加されず除霜ヒータは発熱しない）電
磁弁３が開路して圧縮機１が運転され庫内が冷え
る。そして、一定温度になれば温度調節用サーモ
スタツト６が開放し通電が断たれて電磁弁３が閉
じ圧縮機１が停止する。これにより圧縮機１の停
止時高圧側冷媒は電磁弁３に遮断されて毛細管４
を介しての蒸発器５への流入がなくなるため、圧
縮機１の停止中の蒸発器５への熱負荷の流入は防
止される。また前記圧縮機１の運転時間がタイマ
ー７の駆動用電動機７ａによつて一定時間積算さ
れると、切替接点７ｂがNC→NOに切替えられ
て圧縮機１が停止すると同時にバイメタルサーモ
スタツト９を介して除霜ヒータ８に通電され除霜
を開始する。この時電磁弁３およびタイマー駆動
用電動機７ａはいずれもバイメタルサーモスタツ
ト９によつて短絡されるため通電されず、電磁弁
３は閉路し、タイマー駆動用電動機７ａは停止す
る。このことによりやはり電磁弁３により除霜中
も高圧側冷媒の蒸発器５への流入が阻止されるた
め、蒸発器内の冷媒は少ない状態で所定温度にま
で上昇させることになり除霜時間が短くて済む。

さらに除霜が進み蒸発器５の温度が所定温度ま
で上昇すると、バイメタルサーモスタツト９が開
放して除霜ヒータ８の発熱が停止すると同時に電
磁弁３とタイマー駆動用電動機７ａとの並列回路
に通電が開始されて電磁弁３が開路し、そしてタ
イマー駆動用電動機７ａが運転を開始する。その
後一定の短時間を経過するとタイマー７のカム板
等の作用によつて切替接点７ｂがNO→NC側に
切替えられて圧縮機１が起動し冷却運転を再開す
る。このため除霜中および除霜後の冷却システム
の各部の動作グラフは第３図の通りで、同じくそ
の時の圧力変化は第４図の実線で示すように、除
霜終了までは従来例Ａと全く同じ圧力変化を示し
ており、高低圧の差圧が大きいが、除霜終了後は
タイマー７の切替接点７ｂがNC側に切替わるま
での待機時間中に電磁弁３が開路されているた
め、この間に毛細管４を介して高低圧の圧力がほ
ぼバランスする。このため圧縮機１の再起動時に
は従来例Ｂのようにバランス圧力のもとで容易に
起動させることができる。

以上の実施例から明らかなように、本発明は凝
縮器と減圧装置の間に冷媒制御弁を設け、圧縮機
の運転・停止に同期して前記冷媒制御弁を開閉さ
せるとともに、蒸発器の除霜終了後はタイマーの
冷却運転復帰までの待機時間においても電磁弁を
開路させて圧縮機の再起動時に備えるもので、圧
縮機停止時、高圧側冷媒は冷媒制御弁に遮断され
て減圧装置を介しての蒸発器への流入は阻止され
るため、熱負荷の流入を防止できるとともに、除
霜時においても前記電磁冷媒制御弁により高圧側
冷媒の蒸発器内への流入が阻止されるため蒸発器
内の冷媒が少ない状態で所定温度まで上昇させる
ことになり除霜時間を短縮できる。さらに、除霜
終了後は圧縮機再起動までの待機時間中において
も冷媒制御弁を開路するため、この間に減圧装置
を介して高低圧の圧力バランスがとれ圧縮機の再
起動を容易ならしめる。

したがつて、電磁弁を設けた従来の冷凍装置に
ついては除霜中電磁弁を開路にするか、閉路にす
るかで各々一長一短があつたが、本発明では除霜
中は冷媒制御弁を閉路として除霜時間短縮の長所
を生かし、除霜終了後は電磁リレーを用いないタ
イマーにおいて機構上生じる冷却運転復帰までの
待機時間を利用して冷媒制御弁を圧縮機に先行し
て開路することで圧縮機起動能力向上の長所を生
かせることから冷媒制御弁の接続回路を変更する
だけで従来例両者の長所を併せもつことができ実
用上の効用は極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明および従来例Ｂで使用する冷却
サイクル配管図、第２図は第１図に対応する電気
回路図、第３図は従来例および本発明実施例の冷
却システムにおける除霜時の各部の動作グラフ、
第４図は第３図に対応した冷却システムの圧力変
化のグラフである。 １……圧縮機、２……凝縮機、３……冷媒制御
弁（電磁弁）、４……減圧装置（毛細管）、５……
蒸発器、６……サーモスタツト、７……タイマ
ー、８……除霜ヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 順次接続して環状にした圧縮機、凝縮器、減
   圧装置、蒸発器と、庫内温度を感知して前記圧縮
   機の運転・停止を制御するサーモスタツトと、蒸
   発器の除霜を行なう除霜ヒータと、圧縮機の冷却
   運転時間を積算し、一定時間になると圧縮機を停
   止させて除霜ヒータに通電させ、かつ除霜終了後
   は一定待機時間を経て圧縮機の冷却運転側へ切替
   るタイマーとを備え、前記凝縮器出口と蒸発器入
   口との間に冷媒制御弁を設け、この冷媒制御弁を
   前記圧縮機の運転−停止と同期して開閉するとと
   もに、除霜終了後は前記タイマーの待機時間にお
   いても前記冷媒制御弁を開放するように構成した
   冷凍装置。