(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧容器型の圧縮機と、凝縮器と、減圧手段である毛細管と、蒸発器とを順次環状に接続してなる冷凍サイクルを設置し、前記毛細管と前記凝縮器との間にチャンバーを設け、前記蒸発器近傍に設けた除霜用ヒータと、前記蒸発器の除霜終了を検知する除霜検知手段と、除霜水を貯留する除霜水皿と、除霜水を除霜水皿に導く水パイプと、前記除霜水皿内下方に位置し、前記毛細管との接続部が下方となるように前記チャンバーを配設したことを備えた冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、冷蔵庫に関し、特に除霜後の圧縮機起動の過渡運転時に生じる低圧運転防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫は、実開平３−８３７９１号公報にて知られるような構成を持っている。以下、図２を参考に従来の冷蔵庫の構成について説明を行う。
【０００３】
１は高圧容器型の圧縮機、２は凝縮器、３は毛細管、４は蒸発器であり、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３、蒸発器４は順次環状に接続し、冷凍サイクルを形成している。５は冷蔵庫の本体で内部を区画し、それぞれ冷凍室６と冷蔵室７の２室を形成している。８は除霜用ヒータで、蒸発器４の近傍に設けられている。
【０００４】
９は除霜検知手段であらかじめ設定した時間間隔や、蒸発器４の温度、着霜状態を検知し、また除霜運転時には、除霜の終了を検知する。除霜検知手段９の検知出力により図示しない除霜制御手段で、圧縮機１の運転、停止、除霜用ヒータ８の運転停止を制御する。
【０００５】
１０は除霜水を蒸発皿１１に導く水パイプであり、蒸発皿１１は機械室１２内にあって凝縮器２の一部を蒸発皿１１に配設してある。凝縮器２の一部は蒸発の効率向上のため圧縮機１の吐出に近い部分が通常使われる。
【０００６】
次に上記従来の構成の動作について説明する。
圧縮機１の運転により、圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２により凝縮液化し、さらに、毛細管３にて減圧され、蒸発器４で蒸発気化し図示しない熱搬送手段により冷凍室６、冷蔵室７を冷却する。蒸発器４で気化した冷媒は、再び、圧縮機１に吸入される。
【０００７】
この様な冷却運転を行うことにより、冷凍室６、冷蔵室７内の空気に含まれる水分が、蒸発器４で熱交換される際に霜として、蒸発器４の表面に付着する。この着霜が進むと、蒸発器４の熱交換効率が減少し、充分な冷却運転が不可能となってくる。
【０００８】
この状態を除霜検知手段９が検知し、除霜制御手段に除霜開始信号を出力する。この信号を受け除霜検知手段は、除霜を開始する。
除霜制御手段は、圧縮機１を停止し除霜用ヒータ８を運転し、除霜を開始する。除霜用ヒータ８の運転により、蒸発器４の表面の霜を発熱により融解する。
【０００９】
蒸発器４の表面の霜が融解すると、除霜検知手段９は除霜が完了したことを通常蒸発器４の温度が所定温度（一般的には１０から２０℃）以上になることで検知し、除霜制御手段へ除霜終了信号を出力する。除霜制御手段はこの信号を受けて、除霜運転を終了するため、除霜用ヒータ８を停止し、その後、圧縮機１を起動する。この操作により冷凍サイクルは再び冷却運転を開始する。
【００１０】
除霜により発生する除霜水は水パイプ１０を通じて蒸発皿１１へと送られる。蒸発皿に一旦貯留された除霜水は圧縮機１が運転を始めると高温の凝縮器２の一部分と熱交換することで徐々に蒸発していく。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、低周囲温度時において、除霜開始直前に蒸発器４内に保持される冷媒に加え、圧縮機１停止と同時に、凝縮器２及び圧縮機１の周囲温度と蒸発器４の周囲温度の差から生じる冷媒の飽和圧力差により、圧縮機１、凝縮器２から蒸発器４へ冷媒が移動を始める。そして、除霜の進行により蒸発器４の温度が上昇し、圧縮機１、凝縮器２の周囲温度より蒸発器４及びその周囲温度が高くなると、除霜運転初期とは逆に、冷媒の飽和圧力が蒸発器４内の方が高くなり、冷媒は蒸発器４から圧縮機１、凝縮器２へと移動を行う。
【００１２】
除霜終了時においては蒸発器４内の冷媒はほとんどなくなり、冷凍サイクル中最も温度の低い凝縮器２内で遍在して滞留する。特に低温の除霜水により冷却される凝縮器の一部等に遍在する。
【００１３】
このため、除霜後の圧縮機１起動時には、通常の運転安定状態における凝縮器２内の冷媒分布状態、つまり圧縮機１から毛細管３方向へと気相から液相へといった状態でなく冷媒が滞留し、かつ蒸発器４内にほとんど冷媒がない。
【００１４】
このため、圧縮機１が起動すると蒸発器４内にほとんど冷媒が存在しないので吸込みガスの比体積は小さく、十分に加圧する事ができない。と同時に凝縮器２内で冷媒が遍在しているので、安定して毛細管３入口部に液冷媒が到達せず、毛細管３に多量のガスが噛み込み、冷媒の循環を阻害する。この悪循環によって、除霜後の運転過渡期における冷凍サイクルのバランスが崩れた低圧運転状態が起こる。
【００１５】
起動過渡期に液戻り等により圧縮機１の摺動部の油膜が切れた状態でさらに冷媒も、冷媒とともに巡回している潤滑油も少ししか戻ってこない低圧運転が続く圧縮機１の摺動部は乾燥摩擦となり異常磨耗が発生し圧縮機１の信頼性の面から非常に大きな課題であった。
【００１６】
さらに、起動後冷凍サイクルが安定するまで時間がかかり、運転時間の増加から、消費電力の増加につながる。
【００１７】
本発明の冷蔵庫は従来の課題を解決するもので、除霜後の圧縮機起動時における低圧運転を防止できる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
高圧容器型の圧縮機と、凝縮器と、減圧手段である毛細管と、蒸発器とを順次環状に接続してなる冷凍サイクルを設置し、前記毛細管と前記凝縮器との間にチャンバーを設け、前記蒸発器近傍に設けた除霜用ヒータと、前記蒸発器の除霜終了を検知する除霜検知手段と、除霜水を貯留する除霜水皿と、除霜水を除霜水皿に導く水パイプと、前記除霜水皿内下方に位置し、前記毛細管との接続部が下方となるように前記チャンバーを配設することを備えるものである。
【００１９】
【作用】
上記構成により、本発明の冷蔵庫は、除霜により生じた除霜水が水パイプを通じて除霜水皿に貯留される。このとき除霜水皿内下方に位置するチャンバーと毛細管の入口部の一部は除霜水中に浸積し、冷却される。
【００２０】
これによって、除霜中の蒸発器温度の上昇によって前記蒸発器内の冷媒が、冷却された前記チャンバーに移動し、除霜終了時には前記チャンバーと前記毛細管入口部に冷媒が存在しており、さらに前記チャンバーと前記毛細管との接続部が下方にあるので、毛細管入口が液封状態となっている。
【００２１】
従って除霜後の圧縮機の起動時に前記毛細管より前記蒸発器へと液冷媒が流入し、ガスが噛み込むこと無く運転するので冷凍サイクルの安定状態への移行がスムーズに行え、低圧運転が起こらない。
【００２２】
【実施例】
本発明の一実施例について図１を参考に説明する。但し、従来と同一構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２３】
１は高圧容器型の圧縮機、２は凝縮器、３は毛細管、４は蒸発器であり、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３、蒸発器４は順次環状に接続し、冷凍サイクルを形成している。毛細管３と凝縮器２との間にチャンバー１３を設けてある。５は冷蔵庫の本体で内部を区画し、それぞれ冷凍室６と冷蔵室７の２室を形成している。８は除霜用ヒータで、蒸発器４の近傍に設けられている。
【００２４】
９は除霜検知手段であらかじめ設定した時間間隔や、蒸発器４の温度、着霜状態を検知し、また除霜運転時には、除霜の終了を検知する。除霜検知手段９の検知出力により図示しない除霜制御手段で、圧縮機１の運転、停止、除霜用ヒータ８の運転停止を制御する。
【００２５】
１４は除霜時に生じる除霜水を貯留する除霜水皿であり、除霜水を除霜水皿１４に導く水パイプ１０と、除霜水皿１４内下方に位置し、毛細管３との接続部が下方となるようにチャンバー１３を配設してある。
【００２６】
次に上記従来の構成の動作について説明する。
圧縮機１の運転による冷却運転が行われ、蒸発器４で着霜が進む。これにより、蒸発器４の熱交換効率が減少し、充分な冷却運転が不可能となってくる。
【００２７】
この状態を除霜検知手段９が検知し、除霜制御手段に除霜開始信号を出力する。この信号を受け除霜検知手段は、除霜を開始する。
除霜制御手段は、圧縮機１を停止し除霜用ヒータ８を運転し、除霜を開始する。除霜用ヒータ８の運転により、蒸発器４の表面の霜を発熱により融解する。
【００２８】
蒸発器４の表面の霜が融解すると、除霜検知手段９は除霜が完了したことを通常蒸発器４の温度が所定温度（一般的には１０から２０℃）以上になることで検知し、除霜制御手段へ除霜終了信号を出力する。除霜制御手段はこの信号を受けて、除霜運転を終了するため、除霜用ヒータ８を停止し、その後、圧縮機１を起動する。この操作により冷凍サイクルは再び冷却運転を開始する。
【００２９】
除霜により発生する除霜水は水パイプ１０を通じて除霜水皿１４へと送られ貯留される。このとき除霜水皿１４内下方に位置するチャンバー１３と毛細管３の入口部の一部は低温の除霜水中に浸積し、冷却される。
【００３０】
これによって、除霜中の蒸発器温度に従い蒸発器４内の冷媒が、冷却されたチャンバー１３に移動し、除霜終了時にはチャンバー１３と毛細管３入口部に冷媒が存在しており、さらにチャンバー１３と毛細管３との接続部が下方にあるので、毛細管３入口が液封状態となっている。
【００３１】
従って除霜後の圧縮機１の起動時に毛細管３より蒸発器４へと液冷媒が流入し、ガスが噛み込むこと無く運転するので冷凍サイクルの安定状態への移行がスムーズに行え、低圧運転が起こらない。
【００３２】
起動過渡期に低圧運転がないので、冷媒とともに巡回している潤滑油が戻ってくるので圧縮機１の摺動部は乾燥摩擦とはならないので圧縮機１の摺動部異常磨耗が発生することなく圧縮機１の信頼性を確保することができる。
【００３３】
さらに、起動後冷凍サイクルが安定するまで時間がかからないので、運転時間が短縮され、消費電力の低減となる。
【００３４】
なお、凝縮器２と毛細管３の間にドライヤを設けてある場合には、ドライヤをチャンバー１３と兼用させても同様の効果が期待でき、さらには部品代の合理化ができる。
【００３５】
またなお、除霜検知手段９は例えばバイメタルを用いた温度検知装置や光センサーであっても良いし、所定時間経過毎や、所定の圧縮機１積算運転時間経過毎に除霜開始信号を出力するタイマーであっても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の冷蔵庫は、高圧容器型の圧縮機と、凝縮器と、減圧手段である毛細管と、蒸発器とを順次環状に接続してなる冷凍サイクルを設置し、前記毛細管と前記凝縮器との間にチャンバーを設け、前記蒸発器近傍に設けた除霜用ヒータと、前記蒸発器の除霜終了を検知する除霜検知手段と、除霜水を貯留する除霜水皿と、除霜水を除霜水皿に導く水パイプと、前記除霜水皿内下方に位置し、前記毛細管との接続部が下方となるように前記チャンバーを配設したことを備えたので、除霜後の前記圧縮機の起動時に前記毛細管より前記蒸発器へと液冷媒が流入し、ガスが噛み込むこと無く運転するので冷凍サイクルの安定状態への移行がスムーズに行え、低圧運転が起こらない。
【００３７】
起動過渡期に低圧運転がないので、冷媒とともに巡回している潤滑油がすぐに戻り、圧縮機１の摺動部は乾燥摩擦とはならないので圧縮機１の摺動部異常磨耗が発生することなく圧縮機１の信頼性を確保することができる。
【００３８】
さらに、起動後冷凍サイクルが安定するまで時間がかからないので、運転時間が短縮され、消費電力の低減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の冷蔵庫の断面図
【図２】従来の冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
１  圧縮機
２  凝縮器
３  毛細管
４  蒸発器
８  除霜用ヒータ
９  除霜検知手段
１３  チャンバー
１４  除霜水皿
【図１】
0003621739.tif 000002
【図２】
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