JP2000230766A

JP2000230766A - 冷却サイクル及び冷蔵庫

Info

Publication number: JP2000230766A
Application number: JP3094499A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Kimura; 義人木村; Yasuki Hamano; 泰樹浜野; Tetsuya Saito; 哲哉斎藤
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】可燃性冷媒の冷媒量の削減と高効率化を行
う。【解決手段】低圧容器型の圧縮機１と凝縮器２と第一
の減圧手段７と第一の蒸発器３とで閉ループを形成する
とともに、第一の蒸発器３に並列となるように第二の減
圧手段８と第二の蒸発器５と逆流防止手段９を接続し、
減圧手段の入口側に配設した流路制御手段１２により第
一の蒸発器３と第二の蒸発器５とを交互に切り替えて冷
媒回路を構成する。冷蔵室４に第一の蒸発器３と第一の
ファン１３を設け、冷凍室６には第二の蒸発器５と第二
のファン１４を設け、冷媒が流れる蒸発器のファンを運
転し、圧縮機を連続で運転させる制御手段を設け、冷媒
として可燃性冷媒を封入してなる冷却サイクル及び冷蔵
庫。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可燃性冷媒の冷媒
量削減と高効率化を図った冷却サイクル並びに冷蔵庫に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３に従来の冷却サイクル並びに冷蔵
庫の一例として、特公昭６２−２２３９６号公報に開示
されている冷蔵庫の概略図を示す。

【０００３】１は一定速圧縮機，２は凝縮器，３は冷蔵
室４内に配設された第一の蒸発器であり、５は冷凍室６
内に配設された第二の蒸発器である。

【０００４】７は冷蔵室冷却用である第一の蒸発器３の
冷媒回路上流側に配設された第一のキャピラリであり、
８は冷凍室冷却用である第二の蒸発器５の冷媒回路上流
側に配設された第二のキャピラリであり、９は冷凍室冷
却用である第二の蒸発器５の下流側に設けた逆止弁であ
る。

【０００５】１０は第一の蒸発器３の冷媒回路下流側に
配設された第一の開閉弁であり、１１は第二のキャピラ
リ８の冷媒回路上流側に設けられた第二の開閉弁であ
る。

【０００６】以上のように構成された従来例の冷蔵庫に
ついて、以下その動作を説明する。

【０００７】冷凍サイクルの運転は以下のように行われ
る。まず圧縮機１により圧縮された冷媒が凝縮器２で凝
縮液化される。凝縮された冷媒は第一のキャピラリ７も
しくは第二のキャピラリ８で減圧されて、それぞれ第一
の蒸発器３，第二の蒸発器５へ流入、蒸発気化された
後、再び圧縮機１へと吸入される。

【０００８】冷媒が蒸発気化することにより比較的低温
となった第一の蒸発器３，第二の蒸発器５と冷蔵室４，
冷凍室６の空気が熱交換することにより各室が冷却され
る。

【０００９】冷凍冷蔵庫の冷却運転は図示しない各室の
温度検知手段と制御手段により以下のように行われる。

【００１０】冷蔵室４，冷凍室６の各温度検知手段が所
定値以上の温度上昇を検知すると圧縮機１が起動し、冷
凍サイクルの運転が行われる。冷蔵室４の温度検知手段
が所定値以下となるまで第一の開閉弁１０が開放とな
り、第二の開閉弁１１は閉止となる。

【００１１】これにより冷媒は第二の蒸発器５には流入
することなく、第一の蒸発器３へのみ流れる。このとき
の蒸発温度の設定は、冷蔵室４の温度設定が５℃程度に
対して０〜−５℃であり、通常の−２５〜３０℃の蒸発
温度に対して２〜２．５倍の成績係数で圧縮機の運転が
可能である。

【００１２】冷蔵室４が冷却されて温度が低下し、温度
検知手段が所定値以下を検知すると、第一の開閉弁１０
が閉止し、第二の開閉弁１１が開放となる。

【００１３】これにより冷媒は第二の蒸発器５へと流入
し、冷凍室６の冷却が行われる。このときの冷凍サイク
ルの蒸発温度は冷凍室の温度設定が−１８℃程度に対し
通常の蒸発温度で冷却される。

【００１４】以上のように冷蔵室４と冷凍室６とを蒸発
器への冷媒供給時間を分配して、交互に繰り返し冷却す
るので、冷蔵室４冷却時は独立的に冷媒を第一の蒸発器
へと循環させることで低圧圧力調整弁が不要で高蒸発温
度（０〜−５℃）が可能であり、圧縮機１の圧縮比を小
さくでき、高い成績係数で運転を行い効率化を図るもの
である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな冷蔵庫にあっては、冷蔵庫で通常使われているロー
タリータイプやレシプロタイプの圧縮機の特性を鑑みれ
ば、高蒸発温度で運転するほど圧縮比の低減により成績
係数は向上し、高効率な冷凍サイクルが期待できるが、
同時に高蒸発温度化による吸込み冷媒比体積の減少によ
り圧縮機１の冷凍能力が非常に増大する。

【００１６】例えば通常の蒸発温度とされる−２５〜−
３０℃から０〜−５℃へと蒸発温度を引き上げることで
圧縮機の冷凍能力は３〜５倍となるために圧縮機ＯＮ時
間は短くなる。

【００１７】従来例においては、各室の温度検知手段に
よって温度調節を行うが、ユーザーの使い方や周囲温度
条件などによって、冷却負荷量は大きく異なり、各室独
立して温度検知手段に対して設定された所定温度により
冷却回路の切り替えと圧縮機１の運転停止が行われる
と、非常に煩雑な動作となる。

【００１８】また、圧縮機１は一旦停止させると次回円
滑な起動動作のためにサイクル高低圧がバランスするま
での時間（例えば３〜７分）強制停止させる必要があ
る。

【００１９】従来例のようなシステムでは複数の蒸発器
を交互に切り替えて運転するので圧縮機１の停止と冷蔵
室４の冷却運転と冷凍室６の冷却運転のタイミングが冷
却負荷量によってバラバラとなりやすく、例えば冷蔵室
冷却−停止−冷凍室冷却−停止のように頻繁に運転停止
が入ったり、冷却が必要であっても圧縮機１の強制停止
時間中であることが生じる。

【００２０】圧縮機１の起動時には冷媒が蒸発器に安定
的に供給されるまで圧縮機１の入力に見合った出力が得
られない運転ロスの大きい過渡期が生じる。さらに、冷
蔵室４と冷凍室６の冷却切り替え時にも同様の運転ロス
の大きい過渡期が生じる。

【００２１】このように煩雑な運転停止と冷却回路の切
り替え動作は、大きな効率低下となる。

【００２２】さらに何よりも重要な問題は可燃性冷媒適
用時の安全性の問題である。可燃性冷媒の適用にあって
冷媒の封入量が多くなるほど危険度合いは増加する。従
来例のようなシステムでは蒸発器の冷却能力も大きいも
のが必要であり、配管容量の増加につながり、冷媒封入
量が多く必要となる。凝縮器も相応の放熱能力が要求さ
れるので、同様に配管容量の増加となり冷媒封入量の増
加につながる。

【００２３】また、複数の冷却サイクルを直列に接続す
るものも、冷媒封入量は多く必要となるが、特に複数の
ファンと直列接続した複数の蒸発器により一部のファン
運転を停止させて運転させるようなものは余分な冷媒量
を必要とするので可燃性冷媒適用上、危険度が高くな
る。

【００２４】さらに、各室の温度が高い状態での電源投
入時には一方の冷却が終了するまで他方の冷却が開始さ
れず、いずれかの冷却スピードが遅くなる問題がある。

【００２５】本発明は、以上のような従来の課題を解決
するもので、可燃性冷媒の冷媒量削減により可燃性冷媒
使用時の安全性を高める冷却サイクル及び冷蔵庫を提供
することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の冷却サイクルは、低圧容器型である圧縮機と
凝縮器と流路制御手段と第一の減圧手段と第一の蒸発器
と第二の減圧手段と第二の蒸発器と前記第一の蒸発器近
傍に第一のファンと前記第二の蒸発器近傍に第二のファ
ンを備え、圧縮機と凝縮器と第一の減圧手段と第一の蒸
発器とで閉ループを形成するとともに、第一の減圧手段
と第一の蒸発器に並列となるように第二の減圧手段と第
二の蒸発器とを接続し、流路制御手段を第一の減圧手段
と第二の減圧手段の入口側に配設する。

【００２７】この流路制御手段により第一の蒸発器と第
二の蒸発器とを交互に切り替えて冷媒回路を構成し、制
御手段により冷媒が流れる蒸発器のファンを運転すると
ともに、圧縮機を連続で運転させるものである。

【００２８】また、冷媒として可燃性冷媒を封入するこ
とを特徴とする。

【００２９】また、第一の蒸発器で冷却を行う場合の蒸
発温度と第二の蒸発器で冷却を行う場合の蒸発温度とが
異なり、低温側蒸発器出口に逆止弁を設けたことを特徴
とする。

【００３０】また、一方の蒸発器の冷却開始から他方の
蒸発器の冷却終了までを１サイクルの切り替えとし、流
路制御手段は所定の時間間隔で１サイクルの切り替えを
行うことを特徴とする。

【００３１】また、第一の蒸発器により冷却される被冷
却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第一の温
度検知手段を設け、前記第一の温度検知手段の信号によ
り流路制御手段を切り替えて圧縮機の連続運転を行うこ
とを特徴とする。

【００３２】また、圧縮機は能力可変型であり、第一の
温度検知手段が第一の蒸発器による冷却動作に切り替え
る設定温度より高い所定温度以上を検知すると、前記圧
縮機の能力を１ランク上昇させることを特徴とする。

【００３３】また、第二の蒸発器により冷却される被冷
却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第二の温
度検知手段を設け、圧縮機が能力可変型であり、第二の
蒸発器による冷却動作中に、第二の温度検知手段が所定
の温度以上を検知すると、前記圧縮機の能力を１ランク
上昇させ、別に定める比較的低い所定温度以下を検知す
ると前記圧縮機の能力を１ランク低下させることを特徴
とする。

【００３４】また、第一，第二の蒸発器により冷却され
る被冷却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第
一，第二の温度検知手段を設け、制御手段により冷却切
り替え時にその冷却時間を設定し、冷却切り替え時の検
知温度と所定の設定温度との差が大きい程、冷却時間を
長く設定することを特徴とする。

【００３５】また、第一，第二の蒸発器により冷却され
る被冷却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第
一，第二の温度検知手段を設けるとともに、圧縮機は能
力可変型であり、各々、冷却切り替え後、所定時間経過
時に各々の温度検知手段が設定された所定温度以上を検
知すると、能力可変型圧縮機の能力を１ランク上昇さ
せ、同様に所定時間経過時に別に設定された比較的低い
所定温度以下を検知すると前記圧縮機の能力を１ランク
低下させることを特徴とする。

【００３６】また、各々、冷却切り替え後、所定時間経
過時に制御手段が圧縮機能力を変化させるタイミングが
複数あり、第一回目の時間間隔が第二回目以降の間隔に
比べて短いことを特徴とする。

【００３７】また、各々、冷却切り替え時に、各々の温
度検知手段による検知温度と所定の設定温度との差によ
り冷却開始時の圧縮機能力を定め、温度差が大きい程、
前記圧縮機能力が大きいことを特徴とする。

【００３８】また、第一，第二の蒸発器により冷却され
る被冷却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第
一，第二の温度検知手段を設けるとともに、圧縮機は能
力可変型であり、各々の温度検知手段による検知温度と
各設定温度との差により、前記圧縮機能力を設定し、温
度差が大きい程、圧縮機能力が大きいことを特徴とす
る。

【００３９】また、各々蒸発器が除霜手段を有し、一方
の蒸発器が除霜を行う場合に、流路制御手段が他方の蒸
発器の回路を開放し、除霜中も圧縮機を連続運転で冷却
を行うことを特徴とする。

【００４０】また、一方の蒸発器が除霜を行う場合に、
他方の蒸発器による冷却を過剰に行うことを特徴とす
る。

【００４１】また、一方の蒸発器が除霜を行う場合に、
流路制御手段が他方の蒸発器の回路を開放し、除霜中は
能力可変型圧縮機を低能力で運転し冷却を行うことを特
徴とする。

【００４２】また、一方の蒸発器が除霜を行った後、他
方の蒸発器の除霜を続けて行うことを特徴とする。

【００４３】また、本発明の冷蔵庫は、低圧容器型であ
る圧縮機と凝縮器と流路制御手段と第一の減圧手段と前
記第一の蒸発器と前記第二の減圧手段と第二の蒸発器と
逆流防止手段を備え、圧縮機と凝縮器と第一の減圧手段
と第一の蒸発器とで閉ループを形成するとともに、第一
の減圧手段と第一の蒸発器に並列となるように第二の減
圧手段と第二の蒸発器と逆流防止手段を接続し、流路制
御手段を第一の減圧手段と第二の減圧手段の入口側に配
設した冷却サイクルを備えている。

【００４４】また、冷蔵室と冷凍室を備え、前記冷蔵室
には比較的高温の蒸発温度で用いる第一の蒸発器と第一
のファンを、前記冷凍室には比較的低温で用いる第二の
蒸発器と第二のファンを配設し、前記流路制御手段によ
り第一の蒸発器と第二の蒸発器とを交互に切り替えて冷
媒回路を構成し、冷媒が流れる蒸発器のファンを運転
し、圧縮機を連続で運転させる制御手段を設けてある。

【００４５】さらに、冷媒として可燃性冷媒を封入する
ことを特徴とする。

【００４６】また、一方の蒸発器の冷却開始から他方の
蒸発器の冷却終了までを１サイクルの切り替えとし、流
路制御手段は所定の時間間隔で１サイクルの切り替えを
行うことを特徴とする。

【００４７】また、冷蔵室に冷蔵温度検知手段を設け、
前記冷蔵温度検知手段の信号により流路制御手段を切り
替えて圧縮機の連続運転を行うことを特徴とする。

【００４８】また、圧縮機は能力可変型であり、第一の
蒸発器による冷蔵室冷却動作に切り替える冷蔵温度検知
手段の設定温度より高い所定温度以上を検知すると、前
記圧縮機の能力を１ランク上昇させることを特徴とす
る。

【００４９】また、冷凍室に冷凍温度検知手段を設け、
圧縮機が能力可変型であり、第二の蒸発器による冷凍室
冷却動作中に、冷凍温度検知手段が所定の温度以上を検
知すると、前記圧縮機の能力を１ランク上昇させ、別に
定める比較的低い所定温度以下を検知すると前記圧縮機
の能力を１ランク低下させることを特徴とする。

【００５０】また、各室に冷蔵室温度検知手段と冷凍室
温度検知手段を備え、制御手段により冷却切り替え時に
その冷却時間を設定し、冷却切り替え時の各室検知温度
と各室所定の設定温度との差が大きい程、前記冷却時間
を長く設定することを特徴とする。

【００５１】また、各室に冷蔵室温度検知手段と冷凍室
温度検知手段を備えるとともに、圧縮機は能力可変型で
あり、各々、冷却切り替え後、所定時間経過時に温度検
知手段が設定された所定温度以上を検知すると、能力可
変型圧縮機の能力を１ランク上昇させ、同様に所定時間
経過時に別に設定された比較的低い所定温度以下を検知
すると前記圧縮機の能力を１ランク低下させることを特
徴とする。

【００５２】また、各々、冷却切り替え後、所定時間経
過時に制御手段が圧縮機能力を変化させるタイミングが
複数あり、第一回目の時間間隔が第二回目以降の間隔に
比べて短いことを特徴とする。

【００５３】また、各々、冷却切り替え時に、温度検知
手段による検知温度と所定の設定温度との差により冷却
開始時の圧縮機能力を定め、温度差が大きい程、前記圧
縮機能力が大きいことを特徴とする。

【００５４】また、各室に冷蔵室温度検知手段と冷凍室
温度検知手段を備えるとともに、圧縮機は能力可変型で
あり、各室それぞれ、温度検知手段による検知温度と設
定温度との差により、前記圧縮機能力を設定し、温度差
が大きい程、圧縮機能力が大きいことを特徴とする。

【００５５】また、冷凍室冷却時に冷蔵室冷却用の第二
のファンを所定時間運転させることを特徴とする。

【００５６】また、冷蔵庫電源投入時に冷蔵室温度検知
手段と冷凍室温度検知手段が各々の通常設定温度よりも
高温の所定温度以上を検知すると、冷蔵室冷却と冷凍室
冷却の切り替えを通常の切り替え時間間隔より長い、あ
らかじめ設定された時間で行うことを特徴とする。

【００５７】また、各室の蒸発器が除霜手段を有し、一
方の蒸発器が除霜を行う場合に、流路制御手段が他方の
蒸発器の回路を開放し、除霜中も圧縮機を連続運転で冷
却を行うことを特徴とする。

【００５８】また、一方の蒸発器が除霜を行う場合に、
他方の蒸発器による冷却を過剰に行うことを特徴とす
る。

【００５９】また、一方の蒸発器が除霜を行う場合に、
流路制御手段が他方の蒸発器の回路を開放し、除霜中は
能力可変型圧縮機を低能力で運転し冷却を行うことを特
徴とする。

【００６０】また、一方の蒸発器が除霜を行った後、他
方の蒸発器の除霜を続けて行うことを特徴とする。

【００６１】この本発明によれば、可燃性冷媒の冷媒量
削減により可燃性冷媒使用時の安全性を高めることが可
能な冷却サイクル及び冷蔵庫を提供することができる。

【００６２】また、低圧配管からの可燃性冷媒のリーク
危険性を低減できる冷却サイクル及び冷蔵庫を提供する
ことができる。

【００６３】また、過渡期の冷却ロスを削減し効率向上
による省エネルギー化を図ることが可能な冷却サイクル
及び冷蔵庫を提供することができる。

【００６４】また、除霜中も冷却を行い圧縮機停止ロス
を低減し、効率向上による省エネルギー化を可能を図る
ことが可能な冷却サイクル及び冷蔵庫を提供することが
できる。

【００６５】また、電源投入時の冷却スピードの各室均
一化を図る冷蔵庫を提供することができる。

【００６６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、低圧容器型である圧縮機と凝縮器と流路制御手段と
第一の減圧手段と第一の蒸発器と第二の減圧手段と第二
の蒸発器と前記第一の蒸発器近傍に第一のファンと前記
第二の蒸発器近傍に第二のファンを備え、圧縮機と凝縮
器と第一の減圧手段と第一の蒸発器とで閉ループを形成
するとともに、第一の減圧手段と第一の蒸発器に並列と
なるように第二の減圧手段と第二の蒸発器とを接続し、
流路制御手段を第一の減圧手段と第二の減圧手段の入口
側に配設する。

【００６７】さらに、流路制御手段により第一の蒸発器
と第二の蒸発器とを交互に切り替えて冷媒回路を構成
し、冷媒が流れる蒸発器のファンを運転し、圧縮機を連
続で運転させる制御手段を設けてある。

【００６８】また、冷媒として可燃性冷媒を封入するこ
とを特徴とする。

【００６９】以上の構成により、可燃性冷媒を用いる冷
却サイクルにあって、圧縮機には低圧容器型を用いるの
で、圧縮機の運転中に容器内のガス冷媒比体積が大きく
なり容器内冷媒量を削減できる。さらに、可燃性冷媒と
相溶性のある冷凍機油を用いる場合には圧縮機運転中の
冷凍機油への冷媒とけ込みを軽減することができ、冷媒
量の削減となる。

【００７０】また、第一の蒸発器と第二の蒸発器を交互
に切り替えて冷却を行うので、一つの蒸発器で冷却を行
う冷却システムや、複数の蒸発器に平行して冷媒を流す
冷却を行う冷却システムや、複数の蒸発器に直列に冷媒
を流す冷却システムに比べて、各々切り替えられる回路
単独では、冷却システムの配管容量が削減でき、冷媒量
が削減可能となる。

【００７１】また、圧縮機を停止させずに運転すること
で、蒸発器の必要な能力を低く設定可能であり、さらに
蒸発器の小型化と配管容量削減による冷媒量の削減が可
能である。

【００７２】さらに、蒸発器の能力設定に併せて凝縮器
能力も低く設定可能であり、凝縮器の小型化と配管容量
削減による冷媒量の削減が可能である。

【００７３】また、圧縮機を停止させないので運転停止
時のエネルギロスを防止でき高効率化が可能である。

【００７４】また、圧縮機が連続運転であっても二つの
蒸発器ファンは交互に運転停止となるので耐久性確保の
面で有利であり低コスト化につながる。

【００７５】請求項２に記載の発明は、第一の蒸発器で
冷却を行う場合の蒸発温度と第二の蒸発器で冷却を行う
場合の蒸発温度とが異なり、低温側蒸発器出口に逆止弁
を設けたことを特徴とするので、被冷却物の設定温度に
応じた蒸発温度で冷却を行い効率向上が可能である。

【００７６】また、各々の蒸発器の温度差により、高温
側蒸発器回路で冷却運転中に低温側の蒸発器に冷媒が流
入することがないので冷媒量を低く設定可能である。

【００７７】請求項３に記載の発明は、一方の蒸発器の
冷却開始から他方の蒸発器の冷却終了までを１サイクル
の切り替えとし、流路制御手段は所定の時間間隔で１サ
イクルの切り替えを行うことを特徴とするので、一定時
間毎に各々蒸発器を切り替えて、第一，第二の蒸発器の
冷却量を偏らせることなく冷却可能である。これにより
一方の冷却に集中して他方が冷却されない等の問題が防
止される。

【００７８】また、冷却時間が所定時間確保されるの
で、瞬時に冷却切り替えが行われることによる切り替え
ロスを抑制でき、効率低下を防止可能である。

【００７９】また、切り替え頻度を抑えかつ一定に定め
られるのでファンやバルブ等部品信頼性確保に有利であ
る。

【００８０】請求項４に記載の発明は、第一の蒸発器に
より冷却される被冷却物の温度を直接的もしくは間接的
に調査する第一の温度検知手段を設け、前記第一の温度
検知手段の信号により流路制御手段を切り替えて圧縮機
の連続運転を行うことを特徴とするので、第一の温度検
知手段の検知温度が所定温度以上であれば第一の蒸発器
への回路を開とし冷媒を流して第一のファンによる冷却
を行い、別のより低い設定の所定温度以下であれば第二
の蒸発器への回路を開とし、第二のファンにより冷却を
行う。これにより第一の蒸発器による冷却を一定にかつ
第二の蒸発器による冷却よりも優先的に行えるので、温
度管理が重要な被冷却物を他の被冷却物に影響されるこ
となく保管可能である。

【００８１】請求項５に記載の発明は、圧縮機は能力可
変型であり、第一の温度検知手段が第一の蒸発器による
冷却動作に切り替える設定温度より高い所定温度以上を
検知すると、前記圧縮機の能力を１ランク上昇させるこ
とを特徴とするので、第一の蒸発器による冷却が続けら
れても、第一の温度検知手段の検知温度や被冷却物の温
度が低下しない時に、圧縮機能力を増大させて冷却量を
確保するとともに、第一の蒸発器による冷却から第二の
蒸発器による冷却へと早期に切り替えさせて第二の蒸発
器の冷却量を確保することができる。

【００８２】請求項６に記載の発明は、第二の蒸発器に
より冷却される被冷却物の温度を直接的もしくは間接的
に調査する第二の温度検知手段を設け、圧縮機が能力可
変型であり、第二の蒸発器による冷却動作中に、第二の
温度検知手段が所定の温度以上を検知すると、前記圧縮
機の能力を１ランク上昇させ、別に定める比較的低い所
定温度以下を検知すると前記圧縮機の能力を１ランク低
下させることを特徴とするので、圧縮機能力を増減させ
て必要な冷却量を確保することができ、第一の温度検知
手段の検知温度によって冷凍室の冷却時間が決まるが、
冷凍室温度が過剰に上昇、低下するのを防止し、温度の
安定化と省エネルギ化を図るものである。

【００８３】請求項７に記載の発明は、第一，第二の蒸
発器により冷却される被冷却物の温度を直接的もしくは
間接的に調査する第一，第二の温度検知手段を設け、制
御手段により冷却切り替え時にその冷却時間を設定し、
冷却切り替え時の検知温度と所定の設定温度との差が大
きい程、冷却時間を長く設定することを特徴とするの
で、一定時間毎に確実に交互に冷却を切り替えながら、
必要な冷却量によって冷却時間を調節し、温度の安定化
が可能である。

【００８４】請求項８に記載の発明は、第一，第二の蒸
発器により冷却される被冷却物の温度を直接的もしくは
間接的に調査する第一，第二の温度検知手段を設けると
ともに、圧縮機は能力可変型であり、各々、冷却切り替
え後、所定時間経過時に各々の温度検知手段が設定され
た所定温度以上を検知すると、能力可変型圧縮機の能力
を１ランク上昇させ、同様に所定時間経過時に別に設定
された比較的低い所定温度以下を検知すると前記圧縮機
の能力を１ランク低下させることを特徴とするので、設
定された時間内での冷却に対し、冷却負荷の変動等があ
っても温度変化を検知し、圧縮機能力を調節することで
温度の安定化が可能である。

【００８５】請求項９に記載の発明は、各々、冷却切り
替え後、所定時間経過時に制御手段が圧縮機能力を変化
させるタイミングが複数あり、第一回目の時間間隔が第
二回目以降の間隔に比べて短いことを特徴とするので、
設定された時間内での冷却に対して冷却負荷の変動を冷
却初期段階で検知して、冷却不足傾向や過剰傾向を早期
につかみ温度の安定化を図る。

【００８６】請求項１０に記載の発明は、各々、冷却切
り替え時に、各々の温度検知手段による検知温度と所定
の設定温度との差により冷却開始時の圧縮機能力を定
め、温度差が大きい程、前記圧縮機能力が大きいことを
特徴とするので、冷却量に応じた圧縮機能力で冷却開始
するので、無駄な冷却を省き省エネルギー化が行えると
ともに温度の安定化を図るものである。

【００８７】請求項１１に記載の発明は、第一，第二の
蒸発器により冷却される被冷却物の温度を直接的もしく
は間接的に調査する第一，第二の温度検知手段を設ける
とともに、圧縮機は能力可変型であり、各々の温度検知
手段による検知温度と各設定温度との差により、前記圧
縮機能力を設定し、温度差が大きい程、圧縮機能力が大
きいことを特徴とするので、設定温度との差から求めら
れる必要冷却量に応じた圧縮機能力に設定するので、き
め細やかな冷却量の調節ができ、省エネルギー化とな
る。

【００８８】また、設定温度に近いほど冷却能力が小さ
くなるので、冷却のオーバーシュートが小さくて済む。

【００８９】請求項１２に記載の発明は、各々蒸発器が
除霜手段を有し、一方の蒸発器が除霜を行う場合に、流
路制御手段が他方の蒸発器の回路を開放し、除霜中も圧
縮機を連続運転で冷却を行うことを特徴とするので、一
方の蒸発器の除霜中に他方を十分冷却することで除霜後
集中して冷却を行え、除霜による昇温を素早く復帰させ
ることが可能である。

【００９０】また、除霜中も圧縮機運転を続けるので、
除霜中の蒸発器内が加熱されても高圧とならず、低圧を
維持できるので可燃性冷媒がリークしにくいので安全面
で効果がある。

【００９１】請求項１３に記載の発明は、一方の蒸発器
が除霜を行う場合に、他方の蒸発器による冷却を過剰に
行うことを特徴とするので、着霜量が多く除霜時間が長
期化した場合など、除霜していない蒸発器の冷却時間が
長期化して通常の温度調節範囲を越えて過剰に冷却を行
うことで、圧縮機停止による、エネルギロスを削減する
ことが可能である。

【００９２】加えて、除霜時間が長期化すると昇温度合
いも大きくなり、除霜後の温度復帰への冷却必要量も大
きくなるが、一方の除霜中に他方を過剰に冷却すること
で冷却量を事前に確保でき、除霜後の温度復帰が短縮可
能である。

【００９３】請求項１４に記載の発明は、一方の蒸発器
が除霜を行う場合に、流路制御手段が他方の蒸発器の回
路を開放し、除霜中は能力可変型圧縮機を低能力で運転
し冷却を行うことを特徴とするので、一方の蒸発器の除
霜が終了するまで、他方の蒸発器による冷却能力を低く
でき、除霜中の他方の蒸発器の冷却により温度を安定化
させることができる。

【００９４】請求項１５に記載の発明は、一方の蒸発器
が除霜を行った後、他方の蒸発器の除霜を続けて行うこ
とを特徴とするので、除霜により昇温しても、連続して
行われる他方の蒸発器の除霜時間中は集中して冷却でき
るので十分な冷却量の確保が可能である。

【００９５】また、後で除霜を行う側蒸発器の予備冷却
が直前の他方の蒸発器除霜中に行えるので昇温を低減可
能である。

【００９６】請求項１６に記載の発明は、低圧容器型で
ある圧縮機と凝縮器と流路制御手段と第一の減圧手段と
前記第一の蒸発器と前記第二の減圧手段と第二の蒸発器
と逆流防止手段を備え、圧縮機と凝縮器と第一の減圧手
段と第一の蒸発器とで閉ループを形成するとともに、第
一の減圧手段と第一の蒸発器に並列となるように第二の
減圧手段と第二の蒸発器と逆流防止手段を接続し、流路
制御手段を第一の減圧手段と第二の減圧手段の入口側に
配設した冷却サイクルを備えている。

【００９７】また、冷蔵室と冷凍室を備え、前記冷蔵室
には比較的高温の蒸発温度で用いる第一の蒸発器と第一
のファンを、前記冷凍室には比較的低温で用いる第二の
蒸発器と第二のファンを配設し、前記流路制御手段によ
り第一の蒸発器と第二の蒸発器とを交互に切り替えて冷
媒回路を構成し、冷媒が流れる蒸発器のファンを運転
し、圧縮機を連続で運転させる制御手段を設けてある。

【００９８】さらに、冷媒として可燃性冷媒を封入する
ことを特徴とする。

【００９９】以上の構成により、高温側の第一の蒸発器
と低温側の第二の蒸発器とを交互に切り替えて冷蔵室と
冷凍室を冷却し、冷蔵室冷却時に比較的高い蒸発温度と
することで低圧縮比運転を行い、圧縮機の成績係数を向
上させる。

【０１００】さらに、冷蔵室と冷凍室の冷却を交互に行
い圧縮機が停止することがないので圧縮機の起動停止に
関わるエネルギロスを防止することが可能である。

【０１０１】なおかつ第一，第二のファンは交互切り替
え運転であるので積算運転時間は連続運転に比べて少な
くて済むので信頼性の面で有利であり部品の低コスト化
につながる。

【０１０２】また、冷蔵と冷凍を交互に切り替えて冷却
するので一つの蒸発器で冷蔵室と冷凍室をダクトで冷却
を行う従来の冷蔵庫や、冷蔵室の蒸発器と冷凍室の蒸発
器を直列に接続して冷却を行う従来の冷蔵庫や、直列に
接続された冷蔵室の蒸発器と冷凍室の蒸発器をファンの
運転のみで交互に冷却を行う従来の冷蔵庫に比べて冷却
システムを小型化でき、蒸発器や凝縮器の配管容量を削
減できるので、可燃性冷媒の封入量が削減可能である。

【０１０３】さらに蒸発器の小型化により無効容積の削
減も可能である。

【０１０４】また、冷蔵室と冷凍室の閉空間に設置され
た第一，第二の蒸発器の配管内圧力を圧縮機を停止させ
ないので常に低圧にすることができる。これにより配管
や接続部の損傷による可燃性冷媒の放出を低減できるの
で安全性を高めることが可能である。

【０１０５】請求項１７に記載の発明は、一方の蒸発器
の冷却開始から他方の蒸発器の冷却終了までを１サイク
ルの切り替えとし、流路制御手段は所定の時間間隔で１
サイクルの切り替えを行うことを特徴とするので、一定
時間毎に１サイクルを繰り返し、各々蒸発器を切り替え
て、冷蔵室や、冷凍室にいずれかに冷却を偏らせること
がない。これにより一方の冷却に集中して他方が冷却さ
れない等の問題が防止される。

【０１０６】また、冷蔵室と冷凍室の冷却負荷に見合っ
て決められる時間間隔で１サイクルを構成するとよい。

【０１０７】請求項１８に記載の発明は、冷蔵室に冷蔵
温度検知手段を設け、前記冷蔵温度検知手段の信号によ
り流路制御手段を切り替えて圧縮機の連続運転を行うこ
とを特徴とする。

【０１０８】以上の構成により、制御手段は冷蔵室温度
検知手段により所定の温度以上を検知すると、流路制御
手段を動作させて、第一の蒸発器に冷媒を流し、第二の
蒸発器への回路を閉止する。さらに、冷媒が流れる第一
の蒸発器の冷却ファンである第一のファンを運転させる
ことによって冷蔵室の冷却を行う。

【０１０９】さらに、冷蔵室が冷却されて、冷蔵室温度
検知手段が所定の温度以下を検知すると、制御手段は流
路制御手段を動作させて、第一の蒸発器への冷媒回路を
閉止し、第二の蒸発器への冷媒回路を開放する。さら
に、第一のファンを停止するとともに、第二のファンを
運転することによって、冷蔵室の冷却を停止し、冷凍室
の冷却を開始する。

【０１１０】再び冷蔵室の温度が上昇し、冷蔵室温度検
知手段が所定の温度以上を検知すると、同様に冷凍室の
冷却から冷蔵室の冷却へと切り替わる。

【０１１１】これにより圧縮機の連続運転を行いつつ、
温度が低下すると食品凍結等の問題が生じる冷蔵室を優
先的に温度低下防止しながら維持することが可能であ
る。

【０１１２】請求項１９に記載の発明は、圧縮機は能力
可変型であり、第一の蒸発器による冷蔵室冷却動作に切
り替える冷蔵温度検知手段の設定温度より高い所定温度
以上を検知すると、前記圧縮機の能力を１ランク上昇さ
せることを特徴とするので、冷蔵室の冷却が続けられて
も、冷蔵室温度が低下せずに上昇してしまうような冷却
能力不足時に、圧縮機能力を増大させて冷却量を確保す
るとともに、冷蔵室の冷却を早期に終了させ、冷凍室の
冷却への切り替えを行い、冷凍室の冷却停止時間の長期
化による昇温を防止することができる。

【０１１３】請求項２０に記載の発明は、冷凍室に冷凍
温度検知手段を設け、圧縮機が能力可変型であり、第二
の蒸発器による冷凍室冷却動作中に、冷凍温度検知手段
が所定の温度以上を検知すると、前記圧縮機の能力を１
ランク上昇させ、別に定める比較的低い所定温度以下を
検知すると前記圧縮機の能力を１ランク低下させること
を特徴とするので、冷蔵室の冷却時間によって冷凍室の
冷却量が変化し、冷凍室温度が過剰に上昇、低下するの
を防止し、均温化と省エネルギ化を図るものである。

【０１１４】請求項２１に記載の発明は、各室に冷蔵室
温度検知手段と冷凍室温度検知手段を備え、制御手段に
より冷却切り替え時にその冷却時間を設定し、冷却切り
替え時の各室検知温度と各室所定の設定温度との差が大
きい程、前記冷却時間を長く設定することを特徴とする
ので、冷蔵室の冷却開始時に第一の検知手段が例えば３
℃の設定値より高い温度を検知し、その差が大きい程、
冷蔵室の冷却時間を長く設定し、差が小さければ冷却時
間を短く設定する。

【０１１５】冷凍室の冷却時間についても同様に決定す
る。これを毎切り替え時に行うので、確実に交互に冷却
を切り替えながらも、必要な冷却負荷量を温度差から判
断し、これにより冷却時間を調節し、温度の安定化を図
るものである。

【０１１６】なお、各室温度検知手段が設定値より低い
値の場合は差をマイナスで処理する。

【０１１７】請求項２２に記載の発明は、各室に冷蔵室
温度検知手段と冷凍室温度検知手段を備えるとともに、
圧縮機は能力可変型であり、各々、冷却切り替え後、所
定時間経過時に温度検知手段が設定された所定温度以上
を検知すると、能力可変型圧縮機の能力を１ランク上昇
させ、同様に所定時間経過時に別に設定された比較的低
い所定温度以下を検知すると前記圧縮機の能力を１ラン
ク低下させることを特徴とするので、設定された時間内
での冷却に対し、例えば食品の出し入れやドアの開閉や
周囲温度の変動などによる冷却負荷の変動があっても温
度変化を検知し、冷蔵室，冷凍室の温度が上昇傾向にな
れば圧縮機能力を増加し、温度の低下が過剰傾向であれ
ば圧縮機能力を低減して温度調節することで温度の安定
化が可能である。

【０１１８】請求項２３に記載の発明は、各々、冷却切
り替え後、所定時間経過時に制御手段が圧縮機能力を変
化させるタイミングが複数あり、第一回目の時間間隔が
第二回目以降の間隔に比べて短いことを特徴とするの
で、設定された時間内での冷却に対して冷却負荷の変動
を冷却初期段階で検知して、冷却不足傾向や過剰傾向を
早期につかみ温度の安定化を図る。

【０１１９】請求項２４に記載の発明は、各々、冷却切
り替え時に、温度検知手段による検知温度と所定の設定
温度との差により冷却開始時の圧縮機能力を定め、温度
差が大きい程、前記圧縮機能力が大きいことを特徴とす
るので、各室設定温度と検知温度との差から求められる
必要冷却量に応じた圧縮機能力に設定するので、冷却量
に応じた圧縮機能力で冷却開始するので、無駄な冷却を
省き省エネルギー化が行えるとともに温度の安定化を図
るものである。

【０１２０】請求項２５に記載の発明は、各室に冷蔵室
温度検知手段と冷凍室温度検知手段を備えるとともに、
圧縮機は能力可変型であり、各室それぞれ、温度検知手
段による検知温度と設定温度との差により、前記圧縮機
能力を設定し、温度差が大きい程、圧縮機能力が大きい
ことを特徴とするので、きめ細やかな冷却量の調節がで
き、省エネルギー化となる。

【０１２１】また、設定温度に近づくにつれて、圧縮機
能力を小さく設定するので、冷却のオーバーシュートが
小さくて済む。

【０１２２】請求項２６に記載の発明は、冷凍室冷却時
に冷蔵室冷却用の第二のファンを所定時間運転させるこ
とを特徴とするので、第一の蒸発器に着霜した水分を庫
内に還元することで、冷蔵室の高湿度化を実現すること
ができる。

【０１２３】また、冷蔵室冷却から冷凍室冷却に切り替
え後、しばらく第一の蒸発器は冷蔵室温度と比較して低
温の状態にあるので、第一のファンを運転することで冷
蔵室の温度維持を行い、均温化ができる。さらに自然対
流により第一の蒸発器下方が局所的に冷却過剰となるこ
とを防止できる。

【０１２４】請求項２７に記載の発明は、冷蔵庫電源投
入時に冷蔵室温度検知手段と冷凍室温度検知手段が各々
の通常設定温度よりも高温の所定温度以上を検知する
と、冷蔵室冷却と冷凍室冷却の切り替えを通常の切り替
え時間間隔より長い、あらかじめ設定された時間で行う
ことを特徴とするので、設定温度まで一方だけを冷却し
てから他方の冷却を行い、他方の冷却速度が非常に遅く
なることを防止する。

【０１２５】さらに、比較的長い時間間隔で交互に冷却
を行うので、各室の冷却スピードを確保するとともに、
切り替え時のエネルギロスが削減でき効率向上が可能で
ある。

【０１２６】請求項２８に記載の発明は、各室の蒸発器
が除霜手段を有し、一方の蒸発器が除霜を行う場合に、
流路制御手段が他方の蒸発器の回路を開放し、除霜中も
圧縮機を連続運転で冷却を行うことを特徴とするので、
一方の蒸発器の除霜中に他方を十分冷却することで除霜
後集中して冷却を行え、除霜による昇温を素早く復帰さ
せることが可能である。

【０１２７】また、除霜中も圧縮機運転を続けるので、
除霜中の蒸発器内が加熱されても高圧とならず、低圧を
維持できるので可燃性冷媒がリークしにくいので安全面
で効果がある。

【０１２８】請求項２９に記載の発明は、一方の蒸発器
が除霜を行う場合に、他方の蒸発器による冷却を過剰に
行うことを特徴とするので、着霜量が多く除霜時間が長
期化した場合など、除霜していない蒸発器の冷却時間が
長期化して通常の温度調節範囲を越えて過剰に冷却を行
うことで、圧縮機停止による、エネルギロスを削減する
ことが可能である。

【０１２９】加えて、除霜時間が長期化すると昇温度合
いも大きくなり、除霜後の温度復帰への冷却必要量も大
きくなるが、一方の除霜中に他方を過剰に冷却すること
で冷却量を事前に確保でき、除霜後の温度復帰が短縮可
能である。

【０１３０】請求項３０に記載の発明は、一方の蒸発器
が除霜を行う場合に、流路制御手段が他方の蒸発器の回
路を開放し、除霜中は能力可変型圧縮機を低能力で運転
し冷却を行うことを特徴とするので、除霜により昇温し
ても、連続して行われる他方の蒸発器の除霜時間中は集
中して冷却が可能であるので十分な冷却量の確保が可能
である。

【０１３１】請求項３１に記載の発明は、一方の蒸発器
が除霜を行った後、他方の蒸発器の除霜を続けて行うこ
とを特徴とするので、除霜により昇温しても、連続して
行われる他方の蒸発器の除霜時間中は集中して冷却でき
るので十分な冷却量の確保が可能である。

【０１３２】また、後で除霜を行う側蒸発器の予備冷却
が直前の他方の蒸発器除霜中に行えるので昇温を低減可
能である。

【０１３３】以下、本発明の実施の形態について図１〜
図１２を用いて説明する。従来例と同一構成については
その詳細な説明を省略し、同一符号を付す。

【０１３４】（実施の形態１）図１と図２は、本発明の
一実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫の概略図で
ある。

【０１３５】低圧容器型である圧縮機１と凝縮器２と流
路制御手段である電動三方弁１２と第一の減圧手段であ
るキャピラリ７と第一の蒸発器３と第二の減圧手段であ
るキャピラリ８と第二の蒸発器５とを備え、圧縮機１と
凝縮器２と第一のキャピラリ７と第一の蒸発器３とで閉
ループを形成するとともに、第一のキャピラリ７と第一
の蒸発器３に並列となるように第二のキャピラリ８と第
二の蒸発器５と逆流防止手段である逆止弁９を接続して
ある。

【０１３６】電動三方弁１２は第一のキャピラリ７と第
二のキャピラリ８の入口側に配設してあり、電動三方弁
１２への通電動作により第一の蒸発器３と第二の蒸発器
５との冷媒回路を切り替える構成となっており、第一の
蒸発器３への冷媒回路を開とする第一の状態と第二の蒸
発器５への冷媒回路を開とする第二の状態を有する。

【０１３７】また、冷蔵室４と冷凍室６が設けられてお
り、冷蔵室４は冷蔵保存のために通常３〜５℃で設定さ
れているが、保鮮性向上のため若干低めの温度、例えば
０〜−３℃で設定されることもあり、収納物によって、
使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えること
を可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等
の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設
定とする場合もある。

【０１３８】冷凍室６は冷蔵室４に比べて低い温度設定
としており、通常は冷凍保存のために−１８〜−２２℃
で設定されている。また、保鮮性向上のためより低温の
温度、例えば−２５〜−３０℃で設定されることもあ
る。

【０１３９】また、冷蔵室４と冷凍室６は図示しないド
アを通じて食品等の収納物を出し入れするものである。

【０１４０】冷蔵室４には第一の蒸発器３が設けられ、
近傍には第一のファン１３が配設される。また、冷凍室
６には第二の蒸発器５が設けられ、近傍には第二のファ
ン１４が配設されて、空気を循環させるものであり、必
要に応じて図示しない冷却風路が設けられる。

【０１４１】さらに、圧縮機１と電動三方弁１２と第一
のファン１３と第二のファン１４の運転を制御する制御
手段を設けてある。

【０１４２】また、冷媒として例えば地球温暖化係数の
低いＨＣ冷媒（プロパン，イソブタン）の可燃性冷媒を
封入している。

【０１４３】以下この冷却サイクル及び冷蔵庫の動作に
ついて説明を行う。

【０１４４】圧縮機１を作動することにより高温高圧の
冷媒が吐出され、凝縮器２により凝縮液化する。

【０１４５】液化した冷媒は、第一のキャピラリ７と第
二のキャピラリ８のいずれかに流れ込むように電動三方
弁１２により切り替えられる。

【０１４６】冷媒は第一のキャピラリ７もしくは第二の
キャピラリ８で減圧された後、第一の蒸発器３もしくは
第二の蒸発器５へと流入し、蒸発気化することで低温と
なる。第一のファン１３もしくは第二のファン１４によ
り空気が循環し、比較的低温とされた各蒸発器と熱交換
することで、低温の空気となり冷蔵室４，冷凍室６を低
温に維持する。

【０１４７】気化した冷媒は、再び、圧縮機１２に吸入
される。

【０１４８】次にこの冷却サイクル及び冷蔵庫の制御方
法について図３のタイムチャートをもとに説明する。

【０１４９】Ｔ１〜Ｔ２の間に第一の蒸発器３による冷
蔵室の冷却が行われ、Ｔ２〜Ｔ３の間に第二の蒸発器５
による冷凍室の冷却が行われる。

【０１５０】第一の蒸発器３による冷却は制御手段によ
り圧縮機１が運転され、電動三方弁１２が通電されて第
一の状態となり第一の蒸発器３への回路が開となり第二
の蒸発器５への回路が閉となる。さらに、冷媒回路が開
となる蒸発器近傍の第一のファン１３が運転される。こ
れにより第一の蒸発器３の温度が低下し、冷蔵室の冷却
が行われる。

【０１５１】Ｔ２で電動三方弁が通電され第一の状態か
ら第二の状態となる。また、第一のファン１３は停止
し、第二のファン１４は運転を開始する。電動三方弁１
２の第二の状態は第一の蒸発器３への回路を閉とし第二
の蒸発器５への回路を開とするので、第二の蒸発器５の
温度は低下し冷凍室が冷却されるとともに、第一の蒸発
器３及び冷蔵室の温度は冷媒が流れないので上昇する。

【０１５２】Ｔ３で再び電動三方弁１２が通電され第一
の状態に戻り、第二のファンが停止、第一のファンが運
転される。

【０１５３】以上の動作を繰り返すことで圧縮機１を停
止させることなく、複数の蒸発器とファンによる冷却運
転が行われる。ファンは各々蒸発器の回路の切り替えと
併せて運転停止を繰り返す。

【０１５４】冷却の切り替えは図示しないタイマーを有
する制御手段により（Ｔ１−Ｔ２），（Ｔ２−Ｔ３）等
の所定の時間間隔で行われる。

【０１５５】時間間隔は例えば標準的な条件の冷蔵室と
冷凍室の冷却負荷量の比率によってきめられる。

【０１５６】以上のように、第一の蒸発器３と第二の蒸
発器５を交互に切り替えて冷却を行うので、一つの蒸発
器で冷却を行う冷却システムや、複数の蒸発器に平行し
て冷媒を流す冷却を行う冷却システムや、複数の蒸発器
に平行して冷媒を流す冷却を行う冷却システムや、複数
の蒸発器に直列に冷媒を流す冷却システムに比べて、冷
却システムの配管容量が削減でき、冷媒量が削減可能と
なる。

【０１５７】さらに、圧縮機１を停止させずに運転する
ことで、蒸発器の必要な能力を低く設定可能であり、さ
らに蒸発器の小型化と冷媒量の削減が可能である。

【０１５８】また、圧縮機１を停止させないので運転停
止時のエネルギロスを防止でき高効率化が可能である。

【０１５９】また、例えば区画の異なる被冷却物に対し
て、ダクト及び送風装置で冷却を行うのではなく、各々
専用に蒸発器を配置し専用のファンで冷却を行うシステ
ムであり、区画が分離している場合など、熱搬送時のエ
ネルギ損失が少なく効率的である。

【０１６０】また、圧縮機１が連続運転であっても第一
のファン１３と第二のファン１４は交互に運転停止とな
るので耐久性確保の面で有利であり低コスト化につなが
る。

【０１６１】また、可燃性冷媒を用いる冷却サイクルに
あって、圧縮機１には低圧容器型を用いるので、圧縮機
１の運転中に容器内のガス冷媒比体積が大きくなり容器
内冷媒量を削減できる。

【０１６２】さらに、例えばイソブタンと鉱油の組み合
わせのように、相溶性のある冷凍機油を用いる場合には
低温高圧になると冷媒の溶解度が増加する。圧縮機１容
器内には多量の冷凍機油が存在しており、圧縮機１運転
中に容器内圧力が低くなることで冷凍機油への冷媒とけ
込みを軽減することができ、冷媒量の削減となる。非相
溶の冷凍機油を用いるならばさらによい。

【０１６３】また、設定時間毎で冷却を切り替えるので
簡単な制御で済む。

【０１６４】なお、電動三方弁１２はソレノイドや直流
モーターやパルスモーターにより駆動され、通電方式も
自己保持型と通電保持型とある。自己保持型の通電方式
であれば消費電力量の低減と弁での発熱による熱ロスを
防止することができる。

【０１６５】なお、凝縮器２は自然対流により放熱を行
う方式や、ファンによる強制冷却を行う方式や、両者の
組み合わせによるものがあり、ファン冷却方式では単位
長さ当たりの放熱能力を増加させることができ配管容量
削減によって可燃性冷媒の封入量を減少させることがで
きる。

【０１６６】また、流路制御手段１２は電動三方弁とし
たが、二つの二方弁を第一，第二のキャピラリの入口側
に設置しても同等の効果が得られる。

【０１６７】また、流路制御手段１３は各々減圧手段の
入口側としたが、図２に示すように、第一の減圧手段７
と第二の減圧手段８とを一つにまとめて減圧手段１５と
し、減圧手段１５の出口側に流路制御手段１２を設ける
ならば、冷媒減圧後の回路切り替えとなるので流路制御
手段１２の作動圧力差が小さく、小トルクでよいので小
型化が可能であり、消費電力量の低減にもなる。

【０１６８】なお、減圧手段はキャピラリで行ったが電
子膨張弁を用いれば、減圧量の調整が可能であるととも
に、回路閉動作を兼ねることで三方弁を用いずに実現で
きる。

【０１６９】また、冷蔵室４と冷凍室６の温度検知手段
を設け、各々の蒸発器による冷却開始時の検知温度によ
ってその蒸発器での冷却時間を決定することで、簡単な
制御で冷却量の一定化が可能である。

【０１７０】なお、第一の蒸発器３で冷却を行う場合の
蒸発温度と第二の蒸発器５で冷却を行う場合の蒸発温度
を異ならせることで、冷蔵室４と冷凍室６のように設定
温度が異なる場合や、特に冷却スピードが要求され蒸発
温度を下げたい場合など、各々の蒸発器で蒸発温度の適
正化を図ることができる。設定温度が異なる場合には冷
蔵室４と冷凍室６の各々の温度に見合って蒸発温度を変
えて、高効率な冷却サイクル運転を行い、冷却スピード
が要求される場合には冷却を行う蒸発温度を下げること
で可能となる。

【０１７１】また、第一の蒸発器３が高温側で第二の蒸
発器５が低温側であり、第二の蒸発器５出口に冷媒逆流
防止手段である逆止弁９を設けたので、各々の蒸発器に
温度差が生じて第二の蒸発器５に冷媒が流入することが
なく、第一の蒸発器３での冷却運転中に冷媒が第二の蒸
発器５に寝込むことがないので冷媒量を低く押さえるこ
とができる。

【０１７２】さらに、電動三方弁１３を圧縮機１２停止
中は第二の蒸発器５への冷媒回路を閉止させるならば、
圧縮機１２停止中に凝縮器２にあった高温のガス冷媒が
第二の蒸発器５へ流入することがなく、熱負荷の流入が
ない。

【０１７３】また、停止中の冷却システムの圧力が低く
バランスするので圧縮機１２起動時の圧力差が小さく、
圧縮機モーターの低トルク化による低コスト，小型化が
可能である。

【０１７４】また、次回起動時に第一の蒸発器３から運
転する場合は、冷媒が使用しない第二の蒸発器５内には
ほとんどなく、使用する第一の蒸発器３内に存在してい
るので、すぐに使用する第一の蒸発器３の温度が低下
し、冷却ロスが少ない。

【０１７５】また、冷蔵室４冷却用の第一のファン１３
は冷蔵室４の冷却が終了し、冷蔵室４から冷凍室６へと
冷却モードの切り替えにより停止させるとしたが、冷却
モード切り替え後、所定時間運転を行うことにより第一
の蒸発器に着霜した水分を庫内に還元することで、冷蔵
室４の高湿度化を実現することができる。

【０１７６】また、冷蔵室４冷却から冷凍室６冷却に切
り替え後、しばらく第一の蒸発器３は冷蔵室温度と比較
して低温の状態にあるので、第一のファン１３を運転す
ることで冷蔵室４の温度維持を行い、均温化ができる。
さらに自然対流により第一の蒸発器３下方が局所的に冷
却過剰となることを防止できる。

【０１７７】（実施の形態２）図４は本発明の他の実施
の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫の概略図であり、
図５は同タイムチャート、図６は同フローチャートであ
る。

【０１７８】圧縮機として能力可変型圧縮機１６を備
え、制御手段により圧縮機冷却能力を変化させることが
できる。能力可変手段はインバーターであり、圧縮機運
転周波数を変化させることにより、冷却能力を制御す
る。

【０１７９】また、冷蔵室４には食品等の収納物の温度
状態を調査するサーミスタ等である第一の温度検知手段
と冷凍室６には第二の温度検知手段を設けてある。温度
検知手段は直接、食品等の収納物の温度を測定するもの
でもよいが、通常、冷却空気の温度を検知して代替す
る。また、蒸発器の温度により代替してもかまわない。

【０１８０】以上の構成により、負荷の変動が生じる場
合であっても圧縮機１６の冷却能力を変化させるので、
冷却の過不足を防止できる。

【０１８１】以下、図５のタイムチャートと図６のフロ
ーチャートを参考に冷却サイクル及び冷蔵庫の運転制御
について説明する。

【０１８２】通常冷却動作が行われており、圧縮機１６
は運転動作を続けている（ステップ１）。

【０１８３】Ｔ１で第一の温度検知手段が所定温度（ｔ
ｌｕ）より高い温度を検知すると（ステップ２）、制御
手段により電動三方弁１２は通電動作されて第一の蒸発
器３への回路が開となる第一の状態となる（ステップ
３）。

【０１８４】併せて第一のファン１３が運転されて、第
一の蒸発器３による冷却が行われる（ステップ４）。

【０１８５】Ｔ２で第一の温度検知手段が（ｔｌｕ）よ
り高い設定の所定温度（ｔｌｕｕ）より低く（ステップ
５）かつ（ｔｌｕ）より低い設定の所定温度（ｔｌｌ）
より低い温度を検知すると（ステップ７）、制御手段に
より電動三方弁１２は通電動作されて第一の蒸発器５へ
の回路が開となる第二の状態となる（ステップ８）。

【０１８６】さらに第二のファン１４が運転されて、第
一の蒸発器５による冷却が行われる（ステップ９）。

【０１８７】このとき第二の温度検知手段が所定温度
（ｔ２ｌ）より高く（ステップ１０）かつ所定温度（ｔ
２ｕ）より高い温度を検知すると（ステップ１２）、冷
却能力不足とみなして制御手段により圧縮機１６はイン
バータを高周波数運転として高能力運転を行う（ステッ
プ１３）。

【０１８８】Ｔ３で第二の温度検知手段が所定温度（ｔ
２ｌ）より低い温度を検知すると（ステップ１０）、冷
却能力過剰とみなして制御手段により圧縮機１６はイン
バータを低周波数運転として低能力運転を行う（ステッ
プ１１）。

【０１８９】この間第一の蒸発器３による冷却は行われ
ないので、第一の温度検知手段の検知温度は上昇する。
Ｔ４で再び第一の温度検知手段が（ｔｌｕ）より高い温
度を検知すると（ステップ２）、制御手段により電動三
方弁１２は第一の状態となり（ステップ３）、第一のフ
ァン１３が運転されて、第一の蒸発器３による冷却が行
われる（ステップ４）。

【０１９０】Ｔ５で第一の蒸発器３による冷却中に第一
の温度検知手段が（ｔｌｕｕ）より高い温度を検知する
と（ステップ５）、冷却能力不足とみなして制御手段に
より圧縮機１６はインバータを高周波数運転として高能
力運転を行う（ステップ６）。

【０１９１】Ｔ６で第一の温度検知手段が（ｔｌｌ）よ
り低い温度を検知すると（ステップ７）、制御手段によ
り電動三方弁１２は第二の状態となり（ステップ８）、
さらに第二のファン１４が運転されて、第一の蒸発器５
による冷却が行われる（ステップ９）。このとき第二の
温度検知手段は（ｔ２ｕ）より高い温度や（ｔ２ｕ）よ
り低い温度を検知していないので、圧縮機は能力可変を
行わない（ステップ１０，１２）。

【０１９２】以上のように二つの蒸発器を交互に切り替
えて冷却を行い、負荷に応じて圧縮機能力で冷却能力の
調節を行うので、冷却不足や冷却過剰を防止しつつ圧縮
機１６の連続運転による高効率化が図れる。

【０１９３】また、第一の蒸発器３による冷却が第二の
蒸発器５による冷却に対して優先されるので、温度調節
が重要な被冷却物を第一の蒸発器３に割り当てるとよ
い。なお、圧縮機１６の能力可変はインバーター周波数
ｆ１，ｆ２の２段階で行ったが、さらに複数の能力可変
段階で行うことでさらにきめ細やかな能力制御が可能で
ある。この場合の能力可変制御は温度検知手段の設定温
度を複数段階設けて各々の温度段階に応じて運転周波数
を割り当てる等して行う。

【０１９４】またなお、圧縮機能力可変はインバーター
による回転数制御としたが、ピストンストローク制御に
よるものであっても良いし、複数気筒を有する圧縮機の
動作気筒数の制御によっても良い。

【０１９５】（実施の形態３）図７は本発明の他の実施
の形態によるタイムチャート、図８は同フローチャート
である。

【０１９６】図７のタイムチャートと図８のフローチャ
ートをもとに冷蔵庫及び冷却サイクルの制御方法につい
て説明する。

【０１９７】通常冷却動作が行われており、圧縮機１６
は運転動作を続けている（ステップ１）。

【０１９８】Ｔ１〜Ｔ４で第一の蒸発器３による冷却が
行われ（ステップ２）、Ｔ４〜Ｔ７で第二の蒸発器５に
よる冷却が行われる（ステップ３）。このように所定時
間で冷却を切り替えるので、圧縮機を停止させずに連続
して冷却を行えるものである。

【０１９９】次に、第一の蒸発器３による冷却運転の動
作説明を行う。

【０２００】Ｔ１で冷凍室６の冷却から冷蔵室４の冷却
に切り替えられる。あらかじめ設定された冷蔵室の温度
調節設定値とＴ１における第一の温度検知手段の検知温
度との差（ｄｔｌ）により冷却時間を決定する（ステッ
プ４）。ｄｔｌが大きい程、必要な冷却量が大きいので
冷却時間を大きく設定し、ｄｔｌが小さい程冷却時間を
小さく設定する。

【０２０１】また、冷却時間設定は複数段階に分けて行
う。例えばｄｔｌが大，中，小の三段階とし、ｄｔｌが
大を５Ｋ以上、中を２〜５Ｋ、小を２Ｋ以下とする。ま
た、第一の蒸発器３による冷却時間設定をＴＳ１とする
と、ｄｔｌが大の時ＴＳ１＝Ｔｈｉｇｈ、中でＴＳ１＝
Ｔｍｉｄ、小でＴＳ１＝Ｔｌｏｗとする。Ｔｈｉｇｈ＞
Ｔｍｉｄ＞Ｔｌｏｗの関係にあり、Ｔｈｉｇｈは３０分
（ステップ５）、Ｔｍｉｄは２０分、Ｔｌｏｗは１０分
とする。

【０２０２】二つの蒸発器で交互に冷却を切り替えるた
め、この設定時間が長いとディファレンシャルの大きい
温度調節となり、短いと切り替え時のロスが頻繁に発生
する。かつ、被冷却物の冷却負荷量と冷却サイクルの冷
却能力によっても最適な時間設定値が異なるものであ
る。

【０２０３】第一の蒸発器３による冷却は電動三方弁１
２を通電動作させて第一の状態とし（ステップ６）、第
一のファン１３を運転することで行う（ステップ７）。

【０２０４】設定された時間の中で圧縮機を停止させる
ことなく一定の冷却量とするために、能力可変型圧縮機
１６の冷却能力を変化させる。所定時間経過後（Ｔ２−
ステップ８）の第一の温度検知手段が所定温度（ｔｌ
ｕ）より高い温度を検知すると（ステップ９）、冷却能
力が不足傾向であると判断し、制御手段により圧縮機能
力を１ランク上げて能力確保する（ステップ１１）。

【０２０５】また、所定温度（Ｔｌｌｌ）より低い温度
を検知すると（ステップ１０）、冷却能力が過剰傾向で
あると判断して、制御手段により圧縮機能力を１ランク
下げて能力を調整する（ステップ１２）。

【０２０６】さらに、所定時間経過後（Ｔ３−ステップ
１３）の第一の温度検知手段が所定温度（ｔｌｕｕ）よ
り高い温度を検知すると（ステップ１４）、冷却能力が
不足傾向であると判断し、制御手段により圧縮機能力を
１ランク上げて能力確保する（ステップ１６）。

【０２０７】また、所定温度（Ｔｌｌ）より低い温度を
検知すると（ステップ１５）、冷却能力が過剰傾向であ
ると判断して、制御手段により圧縮機能力を１ランク下
げて能力を調整する（ステップ１７）。

【０２０８】タイマーの時間カウントが完了すると（ス
テップ１８）、第一の蒸発器３による冷却を終了し、第
二の蒸発器５による冷却に切り替わる。

【０２０９】第二の蒸発器５による冷却は第一の蒸発器
３による冷却制御と同様に行われる。

【０２１０】Ｔ２，Ｔ３の時間設定は冷却設定時間の等
分割で、Ｔ１〜Ｔ２の時間＝ＴＳｌ＊１／３、Ｔ１〜Ｔ
３の時間＝ＴＳｌ＊２／３としている。

【０２１１】以上の動作により、二つの蒸発器を交互に
切り替えて冷却を行い、負荷に応じて圧縮機能力で冷却
能力の調節を行うので、冷却不足や冷却過剰を防止しつ
つ圧縮機１６の連続運転による高効率化が図れる。

【０２１２】なお、切り替え時（Ｔ１）の圧縮機１６の
冷却能力は切り替え前と同じとしているが、Ｔ１での温
度差ｄｔ１が大きい程、能力大とし、小さい程、能力小
とすることで温度変動を低減できる。

【０２１３】なお、時間間隔は等間隔としたが、Ｔ１〜
Ｔ２の時間を他の時間間隔よりも短くすることにより、
設定時間の温度変動を早期に対応可能であり、冷蔵室４
や冷凍室６の温度安定化に寄与する。特に圧縮機１６を
停止させることなく所定時間冷却を続けるので早い段階
で冷却過剰傾向を把握することが安定化に重要である。

【０２１４】なお、冷却の過不足の判断は２段階で行
い、圧縮機１６の能力可変は３段階で行ったが、さらに
細かい段階分けを行うことできめ細かい冷却能力の調整
が可能である。

【０２１５】またなお、圧縮機１６の能力可変は１ラン
クの変化により行ったが、温度差ｄｔ１により定めた段
階の大，中，小毎に所定の圧縮機１６の能力をそれぞれ
大，中，小となるように定めると急激な温度の変動に対
して冷却能力が一気に大から小に変化するので調整が早
くなる。

【０２１６】（実施の形態４）図９は本発明の他の実施
の形態によるタイムチャートであり、図１０はフローチ
ャートであり、図１１はタイムチャートである。

【０２１７】冷蔵室４や冷凍室６の冷却の場合、蒸発温
度はマイナス温度で構成するので着霜するために時間経
過による冷却能力低下が問題となり、この解決のために
ある期間毎に除霜が行われる。この除霜を行うために、
第一の蒸発器３と第二の蒸発器５に図示しない除霜手段
と、除霜開始検知手段と蒸発器に密着設置したサーミス
タなどの除霜終了検知手段を設けてある。

【０２１８】除霜手段はラジアントヒータやパイプヒー
タや面ヒータによるものであってもよいし、室温が０℃
より高い冷蔵室４に限っては０℃以上の空気（冷蔵室内
空気や室外空気）を冷媒回路閉止中に循環させて霜を融
解させるものであってもよいし、水を振りかけて霜を融
解させるものであってもよい。

【０２１９】また、除霜開始検知手段は蒸発器への着霜
が進行した時点を判断するものであるが、第一のファン
１３運転積算時間を検知するものであってもよいが、電
動三方弁１２の第一の状態の積算時間を検知するもので
あってもよい。

【０２２０】以下、図９のタイムチャートと図１１のフ
ローチャートと図１０のタイムチャートをもとに動作の
説明を行う。

【０２２１】通常の冷蔵室４と冷凍室６の冷却が行われ
ており、Ｔ１〜Ｔ２で冷蔵室の冷却モードとなってい
る。冷蔵室冷却モードでは電動三方弁１２が第一の蒸発
器３への回路を開とし、第二の蒸発器５への回路を閉と
する第一の状態にある。

【０２２２】この間に第一の除霜開始手段である第一の
ファン１３の積算時間が所定の時間以上を検知すると
（ステップ１）、すぐに除霜に入らず、冷蔵室４の冷却
モードが終了するＴ２まで通常の冷却を続ける（ステッ
プ２）。これにより冷蔵室４のプリクールを行う。

【０２２３】Ｔ２で冷蔵室４の冷却モードが第一の温度
検知手段や、所定の時間間隔等により切り替えられる
と、電動三方弁１２は第二の蒸発器５への回路を開と
し、第一の蒸発器３への回路を閉とする第二の状態とな
り（ステップ３）、第二のファンが運転して（ステップ
４）冷凍室６冷却モードとなる。

【０２２４】ここで第一の除霜手段を動作させる（ステ
ップ５）。ヒータ方式の場合はヒータの通電を行い、空
気循環方式の場合は第一のファン１３の運転を行う。

【０２２５】冷媒が遮断された状態で第一の蒸発器３が
加熱されて、霜が融解する。Ｔ３で第一の除霜終了検知
手段が、蒸発器の温度が０℃以上の所定温度以上に上昇
することを検知すると（ステップ６）、第一の除霜手段
を停止する（ステップ７）。また、第一のファン１３の
運転積算時間をリセットして次回に備える（ステップ
８）。

【０２２６】これで第一の除霜が完了し、通常の冷却運
転となる。除霜後は他方の冷却状態に関わらず除霜完了
側の冷却を優先し、ここでは第一の蒸発器３の除霜が終
了したので電動三方弁１２を第一の状態へと動作させ
（ステップ９）、第一のファン１３を運転させる（ステ
ップ１０）。

【０２２７】また、第二の蒸発器５の除霜についても同
様である（Ｔ４〜Ｔ６）。

【０２２８】以上の動作により、除霜中は霜を融解させ
る必要があるので、一つの蒸発器で冷却を行う場合は圧
縮機を停止させ無ければならないが、通常運転中に加え
て除霜時も圧縮機を停止させることがない。従って、可
燃性冷媒がリークした場合に比較的危険性の高い冷蔵室
や冷凍室の内部に露出した蒸発器に配管損傷等の問題が
あっても配管内が低圧のままに維持されるのでリーク危
険性が低減される。

【０２２９】なお、冷蔵室４の冷却用である第一の蒸発
器３の着霜量が多く除霜時間が長期化した場合など、冷
凍室６の冷却用である第二の蒸発器５の冷却運転が通常
制御に従って冷却モードの終了となっても、第一の蒸発
器３の除霜が終了するまで冷却を続けることにより、除
霜負荷の変動があっても圧縮機を停止させない運転がで
きる。

【０２３０】また、第一の蒸発器３の除霜中に冷凍室６
を十分冷却することで、除霜後冷却負荷の増加する冷蔵
室４を集中して冷却を行っても、冷凍室６の昇温が押さ
えられるので、除霜による昇温を素早く復帰させること
が可能である。

【０２３１】またなお、冷凍室６の冷却用である第二の
蒸発器５の除霜中の冷蔵室４の冷却の間はインバータ圧
縮機１６の運転周波数を所定の低周波数で運転し低能力
とすることで、着霜量の変化により除霜時間が変動し長
期化しても冷却過剰を最低限とし、特に冷蔵室は０℃を
越える冷却過剰により食品凍結の問題を防止するもので
ある。

【０２３２】またなお、図１１に示すタイムチャートの
ように除霜開始検知手段を冷蔵側もしくは冷凍側のいず
れか一方とし、一方の除霜と他方の除霜を連続して行う
ことにより、除霜による昇温復帰の冷却が連続して行わ
れる他方の蒸発器の除霜時間中に集中してできるので十
分な冷却量の確保が可能である。

【０２３３】また、後で除霜を行う側蒸発器の予備冷却
が直前の他方の蒸発器除霜中に行えるので除霜による昇
温を低減可能である。

【０２３４】（実施の形態５）図１２は本発明の他の実
施の形態によるタイムチャートである。

【０２３５】図１２のタイムチャートをもとに冷却サイ
クル及び冷蔵庫の制御方法について説明する。

【０２３６】Ｔ０以前は電源投入前の初期状態であり、
冷蔵室４と冷凍室６の温度は通常設定温度よりもかなり
高い温度で例えば２０℃程度に設定された所定温度ｔｉ
以上となっている。これにより短時間の停電等による制
御回路リセット時の誤動作を防止する。

【０２３７】Ｔ０で電源投入されて、運転が始まり、圧
縮機１が運転される。

【０２３８】冷却モードは冷凍室６冷却から始まり、電
動三方弁１２は第二の状態に動作されて第二の蒸発器５
への回路が開となるとともに、第二のファンが運転し冷
凍室の冷却を行う。制御手段が所定時間経過を確認する
と、冷却モードの切り替えを行い冷蔵室の冷却を行う。
再び所定時間の冷却を行ったのち冷却モードの切り替え
を行う。これ以降は通常の冷却制御とする。

【０２３９】冷却切り替え設定時間は通常冷却運転時の
切り替え時間より長く設定するが、長くしすぎると冷蔵
室の冷却開始がそれだけ送れるので、７０分程度とする
とよい。

【０２４０】これにより、起動時の冷却負荷量が非常に
大きい場合に、冷蔵室４もしくは冷凍室６いずれかを一
方的に冷却して他方の冷却スピードが極端に低下するこ
とがない。

【０２４１】また、細かい切り替え時間により両方とも
に冷却速度が低下することが無い。なお、初期起動時に
冷却負荷量の大きい冷凍室６から冷却開始とすることで
冷却スピードをさらに良化させるものであるが冷蔵室か
ら冷却開始としてもよい。またなお、所定時間による冷
却切り替えは一回のみであったが、複数回としても良
い。この場合は２回目以降の切り替え設定時間を変化さ
せて一回目よりも短くする方がよい。

【０２４２】また、能力可変型圧縮機１６を用いて、所
定の設定時間で冷却を行っている間は最大能力で運転さ
せると更に、冷却スピードが向上する。

【０２４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、可燃性冷
媒の冷媒量削減により可燃性冷媒使用時の安全性を高め
ることが可能な冷却サイクル及び冷蔵庫を提供すること
ができる。

【０２４４】また、密閉空間内への可燃性冷媒リークの
安全性を高めることが可能な冷却サイクル及び冷蔵庫を
提供することができる。

【０２４５】また、成績係数の向上と過渡特性改善によ
る効率向上による省エネルギ化を図ることが可能な冷却
サイクル及び冷蔵庫を提供することができる。

【０２４６】また、無効容積である冷却サイクルの容量
を削減することで収納スペースの拡大を図ることが可能
な冷却サイクル及び冷蔵庫を提供することができる。

【０２４７】また、電源投入時の冷却スピードの各室均
一化を図る冷蔵庫を提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による冷却サイクル及び
冷蔵庫の概略図

【図２】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫の
概略図

【図３】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫の
運転タイムチャート

【図４】他の実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫
の概略図

【図５】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫の
運転タイムチャート

【図６】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫の
運転フローチャート

【図７】他の実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫
の運転タイムチャート

【図８】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫の
運転フローチャート

【図９】他の実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫
の運転タイムチャート

【図１０】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫
の運転フローチャート

【図１１】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫
の運転タイムチャート

【図１２】同実施の形態による冷却サイクル及び冷蔵庫
の運転タイムチャート

【図１３】従来の冷凍冷蔵庫の断面概略図

【符号の説明】

１低圧容器型の圧縮機２凝縮器３第一の蒸発器４冷蔵室５第二の蒸発器６冷凍室７第一の減圧手段８第二の減圧手段９逆流防止手段１２流路制御手段１３第一のファン１４第二のファン１５減圧手段１６低圧容器型の能力可変型圧縮機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２５Ｄ 21/06 Ｆ２５Ｄ 21/06 Ｎ (72)発明者斎藤哲哉大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号松下冷機株式会社内Ｆターム(参考） 3L045 AA01 AA02 AA03 BA01 CA02 DA02 EA01 HA02 HA07 JA11 JA16 LA06 LA12 LA14 MA02 MA11 NA01 NA16 PA01 PA03 PA05 3L046 AA01 AA02 AA03 BA01 GA01 GB01 JA01 JA03 JA11 KA02 LA01 LA02 LA16 MA01 MA03 MA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低圧容器型である圧縮機と凝縮器と流路
制御手段と第一の減圧手段と第一の蒸発器と第二の減圧
手段と第二の蒸発器と前記第一の蒸発器近傍に第一のフ
ァンと前記第二の蒸発器近傍に第二のファンを備え、圧
縮機と凝縮器と第一の減圧手段と第一の蒸発器とで閉ル
ープを形成するとともに、第一の減圧手段と第一の蒸発
器に並列となるように第二の減圧手段と第二の蒸発器と
を接続し、第一の減圧手段と第二の減圧手段の入口側に
配設した流路制御手段により第一の蒸発器と第二の蒸発
器とを交互に切り替えて冷媒回路を構成し、冷媒が流れ
る蒸発器のファンを運転し、圧縮機を連続で運転させる
制御手段を設け、冷媒として可燃性冷媒を封入してなる
冷却サイクル。
【請求項２】第一の蒸発器で冷却を行う場合の蒸発温
度と第二の蒸発器で冷却を行う場合の蒸発温度とが異な
り、低温側蒸発器出口に逆止弁を設けたことを特徴とす
る請求項１記載の冷却サイクル。
【請求項３】一方の蒸発器の冷却開始から他方の蒸発
器の冷却終了までを１サイクルの切り替えとし、流路制
御手段は所定の時間間隔で１サイクルの切り替えを行う
ことを特徴とする請求項１または２記載の冷却サイク
ル。
【請求項４】第一の蒸発器により冷却される被冷却物
の温度を直接的もしくは間接的に調査する第一の温度検
知手段を設け、前記第一の温度検知手段の信号により流
路制御手段を切り替えて圧縮機の連続運転を行うことを
特徴とする請求項１または２記載の冷却サイクル。
【請求項５】圧縮機は能力可変型であり、第一の温度
検知手段が第一の蒸発器による冷却動作に切り替える設
定温度より高い所定温度以上を検知すると、前記圧縮機
の能力を１ランク上昇させることを特徴とする請求項４
記載の冷却サイクル。
【請求項６】第二の蒸発器により冷却される被冷却物
の温度を直接的もしくは間接的に調査する第二の温度検
知手段を設け、圧縮機が能力可変型であり、第二の蒸発
器による冷却動作中に、第二の温度検知手段が所定の温
度以上を検知すると、前記圧縮機の能力を１ランク上昇
させ、別に定める比較的低い所定温度以下を検知すると
前記圧縮機の能力を１ランク低下させることを特徴とす
る請求項４または５記載の冷却サイクル。
【請求項７】第一，第二の蒸発器により冷却される被
冷却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第一，
第二の温度検知手段を設け、制御手段により冷却切り替
え時にその冷却時間を設定し、冷却切り替え時の検知温
度と所定の設定温度との差が大きい程、冷却時間を長く
設定することを特徴とする請求項３記載の冷却サイク
ル。
【請求項８】第一，第二の蒸発器により冷却される被
冷却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第一，
第二の温度検知手段を設けるとともに、圧縮機は能力可
変型であり、各々、冷却切り替え後、所定時間経過時に
各々の温度検知手段が設定された所定温度以上を検知す
ると、能力可変型圧縮機の能力を１ランク上昇させ、同
様に所定時間経過時に別に設定された比較的低い所定温
度以下を検知すると前記圧縮機の能力を１ランク低下さ
せることを特徴とする請求項３または７記載の冷却サイ
クル。
【請求項９】冷却切り替え後、所定時間経過時に制御
手段が圧縮機能力を変化させるタイミングが複数あり、
第一回目の時間間隔が第二回目以降の間隔に比べて短い
ことを特徴とする請求項８記載の冷却サイクル。
【請求項１０】各々、冷却切り替え時に、各々の温度
検知手段による検知温度と所定の設定温度との差により
冷却開始時の圧縮機能力を定め、温度差が大きい程、前
記圧縮機能力が大きいことを特徴とする請求項８，９記
載の冷却サイクル。
【請求項１１】第一，第二の蒸発器により冷却される
被冷却物の温度を直接的もしくは間接的に調査する第
一，第二の温度検知手段を設けるとともに、圧縮機は能
力可変型であり、各々の温度検知手段による検知温度と
各設定温度との差により、前記圧縮機能力を設定し、温
度差が大きい程、圧縮機能力が大きいことを特徴とする
請求項３または７記載の冷却サイクル。
【請求項１２】各々蒸発器が除霜手段を有し、一方の
蒸発器が除霜を行う場合に、流路制御手段が他方の蒸発
器の回路を開放し、除霜中も圧縮機を連続運転で冷却を
行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項記
載の冷却サイクル。
【請求項１３】一方の蒸発器が除霜を行う場合に、他
方の蒸発器による冷却を過剰に行うことを特徴とする請
求項１２記載の冷却サイクル。
【請求項１４】一方の蒸発器が除霜を行う場合に、流
路制御手段が他方の蒸発器の回路を開放し、除霜中は能
力可変型圧縮機を低能力で運転し冷却を行うことを特徴
とする請求項１２または１３記載の冷却サイクル。
【請求項１５】一方の蒸発器が除霜を行った後、他方
の蒸発器の除霜を続けて行うことを特徴とする請求項１
２〜１４のいずれか一項記載の冷却サイクル。
【請求項１６】冷蔵室と冷凍室を備え、低圧容器型で
ある圧縮機と凝縮器と流路制御手段と第一の減圧手段と
前記第一の蒸発器と前記第二の減圧手段と第二の蒸発器
と逆流防止手段を備え、圧縮機と凝縮器と第一の減圧手
段と第一の蒸発器とで閉ループを形成するとともに、第
一の減圧手段と第一の蒸発器に並列となるように第二の
減圧手段と第二の蒸発器と逆流防止手段を接続し、第一
の減圧手段と第二の減圧手段の入口側に配設した流路制
御手段により第一の蒸発器と第二の蒸発器とを交互に切
り替えて冷媒回路を構成し、前記冷蔵室には比較的高温
の蒸発温度で用いる第一の蒸発器と第一のファンを、前
記冷凍室には比較的低温で用いる第二の蒸発器と第二の
ファンを配設し、冷媒が流れる蒸発器のファンを運転
し、圧縮機を連続で運転させる制御手段を設け、冷媒と
して可燃性冷媒を封入してなる冷蔵庫。
【請求項１７】一方の蒸発器の冷却開始から他方の蒸
発器の冷却終了までを１サイクルの切り替えとし、流路
制御手段は所定の時間間隔で１サイクルの切り替えを行
うことを特徴とする請求項１６記載の冷蔵庫。
【請求項１８】冷蔵室に冷蔵温度検知手段を設け、前
記冷蔵温度検知手段の信号により流路制御手段を切り替
えて圧縮機の連続運転を行うことを特徴とする請求項１
６記載の冷蔵庫。
【請求項１９】圧縮機は能力可変型であり、第一の蒸
発器による冷蔵室冷却動作に切り替える冷蔵温度検知手
段の設定温度より高い所定温度以上を検知すると、前記
圧縮機の能力を１ランク上昇させることを特徴とする請
求項１８記載の冷蔵庫。
【請求項２０】冷凍室に冷凍温度検知手段を設け、圧
縮機が能力可変型であり、第二の蒸発器による冷凍室冷
却動作中に、冷凍温度検知手段が所定の温度以上を検知
すると、前記圧縮機の能力を１ランク上昇させ、別に定
める比較的低い所定温度以下を検知すると前記圧縮機の
能力を１ランク低下させることを特徴とする請求項１８
または１９記載の冷蔵庫。
【請求項２１】各室に冷蔵室温度検知手段と冷凍室温
度検知手段を備え、制御手段により冷却切り替え時にそ
の冷却時間を設定し、冷却切り替え時の各室検知温度と
各室所定の設定温度との差が大きい程、前記冷却時間を
長く設定することを特徴とする請求項１７記載の冷蔵
庫。
【請求項２２】冷蔵室温度検知手段と冷凍室温度検知
手段を備えるとともに、圧縮機は能力可変型であり、各
々、冷却切り替え後、所定時間経過時に温度検知手段が
設定された所定温度以上を検知すると、能力可変型圧縮
機の能力を１ランク上昇させ、同様に所定時間経過時に
別に設定された比較的低い所定温度以下を検知すると前
記圧縮機の能力を１ランク低下させることを特徴とする
請求項１７または２１記載の冷蔵庫。
【請求項２３】冷却切り替え後、所定時間経過時に制
御手段が圧縮機能力を変化させるタイミングが複数あ
り、第一回目の時間間隔が第二回目以降の間隔に比べて
短いことを特徴とする請求項２２記載の冷蔵庫。
【請求項２４】冷却切り替え時に、温度検知手段によ
る検知温度と所定の設定温度との差により冷却開始時の
圧縮機能力を定め、温度差が大きい程、前記圧縮機能力
が大きいことを特徴とする請求項２２または２３記載の
冷蔵庫。
【請求項２５】各室に冷蔵室温度検知手段と冷凍室温
度検知手段を備えるとともに、圧縮機は能力可変型であ
り、各室それぞれ、温度検知手段による検知温度と設定
温度との差により、前記圧縮機能力を設定し、温度差が
大きい程、圧縮機能力が大きいことを特徴とする請求項
１７または２１記載の冷蔵庫。
【請求項２６】冷凍室冷却時に冷蔵室冷却用の第二の
ファンを所定時間運転させることを特徴とする請求項１
６〜２５いずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項２７】冷蔵庫電源投入時に冷蔵室温度検知手
段と冷凍室温度検知手段が各々の通常設定温度よりも高
温の所定温度以上を検知すると、冷蔵室冷却と冷凍室冷
却の切り替えを通常の切り替え時間間隔より長い、あら
かじめ設定された時間で行うことを特徴とする請求項１
６〜２６いずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項２８】蒸発器に除霜手段を有し、一方の蒸発
器が除霜を行う場合に、流路制御手段が他方の蒸発器の
回路を開放し、除霜中も圧縮機を連続運転で冷却を行う
ことを特徴とする請求項１７〜２７いずれか一項記載の
冷蔵庫。
【請求項２９】一方の蒸発器が除霜を行う場合に、他
方の蒸発器による冷却を過剰に行うことを特徴とする請
求項２８記載の冷蔵庫。
【請求項３０】一方の蒸発器が除霜を行う場合に、流
路制御手段が他方の蒸発器の回路を開放し、除霜中は能
力可変型圧縮機を低能力で運転し冷却を行うことを特徴
とする請求項２８または２９記載の冷蔵庫。
【請求項３１】一方の蒸発器が除霜を行った後、他方
の蒸発器の除霜を続けて行うことを特徴とする請求項２
８〜３０いずれか一項記載の冷蔵庫。