JP2001074355A - 間接冷却式冷蔵庫及び間接冷却式冷蔵庫の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の間接冷却式冷蔵庫の制御装置では、内
箱内の温度が所定温度まで低下させる場合に、空気循環
路の空気の温度がどんどん下がり凝縮器へのリターン空
気の温度が下がり過ぎて圧縮機への液バック等が発生す
るという問題があった。 【解決手段】 この発明の間接冷却式冷蔵庫において
は、断熱性部材からなる外箱と、この外箱内に外箱との
間に空気循環路を形成するように配設された熱良導部材
からなる内箱と、空気循環路に配設された熱交換器を冷
却する冷凍機と、熱交換器に送風して冷却空気を空気循
環路を通して循環させる冷気ファンと、内箱の内側に形
成される庫内の温度を検出する庫内温度検出器と、空気
循環路の温度を検出する循環路温度検出器と、庫内の温
度を目標温度まで下げる過程で、循環路温度検出器の出
力信号が所定の下限温度を示すと冷凍機の冷却能力を低
下させる制御装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、断熱性部材から
なる外箱と熱良導部材からなる内箱の間に形成された空
気循環路に冷却空気を循環して内箱内に保存された食品
等の非保存物を冷却して保存する間接冷却式冷蔵庫及び
間接冷却式冷蔵庫の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平７−１５９０１５号公報
には断熱性の外箱の内側に間隔を持って配設され内部に
貯蔵室を形成する良伝導性の内箱と、外箱と内箱の間の
冷気循環空間内に配設された送風機により冷却器により
冷やされた冷気を循環し、内箱内に配設された温度検出
器の検出信号に基づいて冷却ユニットの冷却能力を制御
しながら内箱内の温度低下させる間接冷却式冷蔵庫が開
示されている。また、貯蔵室の温度が設定温度より低く
なった場合には、冷却ユニットの冷却能力を低下させる
とともに送風機の回転数を低下させる制御を行ってい
る。

【０００３】また、特開平４−３１６９７６号公報には
間接冷却式の冷却貯蔵庫の湿度を高湿度に保つために外
気を冷却貯蔵庫に導入するものが開示されている。

【０００４】また、特開平５−１０６５３号公報には間
接冷却式冷蔵庫の内箱の内壁の除霜をする場合に、内箱
と外箱の間の空気循環路に冷気を循環させる送風ファン
を停止し、空気循環路に配設されたエバポレータを加熱
してエバポレータの除霜を行い、エバポレータの除霜後
にエバポレータを加熱して空気循環路に温風を送風して
内箱内壁の除霜を行うものが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような特開平７
−１５９０１５号公報に開示された間接冷却式冷蔵庫及
び間接冷却式冷蔵庫の制御装置では、内箱内の温度を長
時間かけて低下させていく場合に、空気循環路の循環冷
気により内箱が冷却されて内箱内の空気が冷却されるの
で、空気循環路の冷気は内箱内の空気の温度低下率より
大きくなる。したがって、内箱内に配設された温度検出
器の出力信号に基づいて冷却ユニットの冷却能力を制御
している場合には、内箱内の温度が目標温度まで低下す
る前に空気循環路の空気の温度がどんどん下がり凝縮器
へのリターン空気の温度が下がり過ぎて圧縮機への液バ
ック等が発生して圧縮機の故障につながるという問題が
ある。また、貯蔵室の温度が設定値より低くなった場合
でも、冷却ユニットを停止した場合でも送風機を運転し
ているために電力を消費しているという問題がある。

【０００６】また、特開平５−１０６５３号公報に記載
の間接冷却式冷蔵庫では内箱の内壁の除霜を行う場合
に、エバポレータ（蒸発器）を加熱して温風により除霜
を行うために冷凍サイクルを可逆式の方式としなければ
ならず、冷凍機は高価格のものとなり、除霜のために電
力を消費するために省エネルギーとならないという問題
がある。

【０００７】また、特開平４−３１６９７６号公報に記
載の間接冷却式冷蔵庫では庫内の湿度を高湿度とするた
めに単に外気を導入することが示されているがどのよう
にして目標湿度となるように制御する点については開示
されていない。また、除霜により発生した除霜水を水皿
に回収して庫内を加湿することが示されているが加湿能
力としては不十分であるという問題がある。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、間接冷却式冷蔵庫に制御装置で
は、内箱内の温度が所定温度まで低下させる場合に、空
気循環路の空気の温度がどんどん下がり凝縮器へのリタ
ーン空気の温度が下がり過ぎて圧縮機への液バック等の
問題が発生しない間接冷却式冷蔵庫と間接冷却式冷蔵庫
の制御装置を提供することを目的とする。また、貯蔵室
の温度が設定値より低くなった場合には、冷却ユニット
及び送風機を運転せずに省エネルギーとなる間接冷却式
冷蔵庫と間接冷却式冷蔵庫の制御装置を提供することを
目的とする。

【０００９】また、間接冷却式冷蔵庫の内箱の内壁の除
霜を行う場合に、蒸発器を加熱せずに除霜を行う間接冷
却式冷蔵庫と間接冷却式冷蔵庫の制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】また、間接冷却式冷蔵庫において庫内の湿
度を上げる場合に、外気を導入して目標湿度となるよう
に制御できる間接冷却式冷蔵庫と間接冷却式冷蔵庫の制
御装置を提供することを目的とする。

【００１１】また、除霜により発生した除霜水を用いて
庫内を加湿することができる間接冷却式冷蔵庫を提供す
ることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる間接冷
却式冷蔵庫においては、断熱性部材からなる外箱と、こ
の外箱内に外箱との間に空気循環路を形成するように配
設された熱良導部材からなる内箱と、空気循環路に配設
された熱交換器を冷却する冷凍機と、熱交換器に送風し
て冷却空気を空気循環路を通して循環させる冷気ファン
と、内箱の内側に形成される庫内の温度を検出する庫内
温度検出器と、空気循環路の温度を検出する循環路温度
検出器と、庫内の温度を目標温度まで下げる過程で、循
環路温度検出器の出力信号が所定の下限温度を示すと冷
凍機の冷却能力を低下させる制御装置とを備えたもので
ある。

【００１３】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、断熱性部材からなる外箱と、この外箱内に外箱と
の間に空気循環路を形成するように配設された熱良導部
材からなる内箱と、空気循環路に配設された熱交換器を
冷却する冷凍機と、熱交換器に送風して冷却空気を空気
循環路を通して循環させる冷気ファンと、内箱の内側に
形成される庫内の温度を検出する庫内温度検出器と、庫
内の温度を目標温度まで下げる過程では冷気ファンの風
量を、庫内の温度が目標温度まで下がった場合よりも増
すように制御する制御装置とを備えたものである。

【００１４】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、断熱性部材からなる外箱と、この外箱内に外箱と
の間に空気循環路を形成するように配設された熱良導部
材からなる内箱と、空気循環路に配設された熱交換器を
冷却する冷凍機と、熱交換器に送風して冷却空気を空気
循環路を通して循環させる冷気ファンと、内箱の内側に
形成される庫内の温度を検出する庫内温度検出器と、庫
内温度検出器の出力が第１の温度まで下がると冷凍機と
冷気ファンを停止し、庫内温度検出器の出力が前記第１
の温度より高い第２の温度に達すると冷凍機と冷気ファ
ンを駆動する制御装置とを備えたものである。

【００１５】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、第１の温度と第２の温度は摂氏１゜以上に設定さ
れているものである。

【００１６】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、庫内の側壁に水平に配設され上面に水を保留する
保留部を設けた複数のフインを備えたものである。

【００１７】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、断熱性部材からなる外箱と、この外箱内に外箱と
の間に空気循環路を形成するように配設された熱良導部
材からなる内箱と、空気循環路に配設された熱交換器を
冷却する冷凍機と、熱交換器に送風して冷却空気を空気
循環路を通して循環させる冷気ファンと、内箱の内側に
形成される庫内に外気を導入する外気導入部と、庫内の
温度を検出する庫内温度検出器と、外気温度を検出する
外気温度検出器と、庫内の湿度を検出する庫内湿度検出
器と、外気湿度を検出する外気湿度検出器と、各温度に
おける相対湿度と絶対湿度の関係を記憶する記憶部と、
庫内の湿度を高める場合に、庫内温度検出器と庫内湿度
検出器及び外気温度検出器と外気湿度検出器の各々の出
力信号を入力し、記憶部から相対湿度と絶対湿度の関係
を読み出して庫内の湿度が目標湿度となる外気の導入量
を演算して外気導入部により導入量の外気を導入する演
算部とを備えたものである。

【００１８】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、断熱性部材からなる外箱と、この外箱内に外箱と
の間に空気循環路を形成するように配設された熱良導部
材からなる内箱と、空気循環路に配設された熱交換器を
冷却する冷凍機と、熱交換器に送風して冷却空気を前記
空気循環路を通して循環させる冷気ファンと、内箱の内
側に形成される庫内に空気循環路の空気を導入する冷気
空気導入部と、庫内の温度を検出する庫内温度検出器
と、空気循環路の温度を検出する循環路温度検出器と、
庫内の湿度を検出する庫内湿度検出器と、空気循環路の
湿度を検出する循環路湿度検出器と、各温度における相
対湿度と絶対湿度の関係を記憶する記憶部と、庫内の湿
度を下げる場合に、庫内温度検出器と庫内湿度検出器及
び循環路温度検出器と循環路湿度検出器の各々の出力信
号を入力し、記憶部から相対湿度と絶対湿度の関係を読
み出して庫内の湿度が目標湿度となる空気循環路からの
空気の導入量を演算して冷気導入部により導入量の空気
を空気循環路から導入する演算部とを備えたものであ
る。

【００１９】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、断熱性部材からなる外箱と、この外箱内に外箱と
の間に空気循環路を形成するように配設された熱良導部
材からなる内箱と、空気循環路に配設された熱交換器を
冷却する冷凍機と、熱交換器に送風して冷却空気を前記
空気循環路を通して循環させる冷気ファンとを備えた間
接冷却式冷蔵庫に設けられる間接冷却式冷蔵庫の制御装
置において、内箱の内側に形成される庫内の温度を検出
する庫内温度検出器と、空気循環路の温度を検出する循
環路温度検出器と、庫内の温度を目標温度まで下げる過
程で、循環路温度検出器の出力信号が所定の下限温度を
示すと冷凍機の冷却能力を低下させる制御装置とを備え
たものである。

【００２０】この発明にかかる間接冷却式冷蔵庫におい
ては、断熱性部材からなる外箱と、この外箱内に外箱と
の間に空気循環路を形成するように配設された熱良導部
材からなる内箱と、空気循環路に配設された熱交換器を
冷却する冷凍機と、熱交換器に送風して冷却空気を空気
循環路を通して循環させる冷気ファンとを備えた間接冷
却式冷蔵庫に設けられる間接冷却式冷蔵庫の制御装置に
おいて、内箱の内側に形成される庫内の温度を検出する
庫内温度検出器と、庫内温度検出器の出力が第１の温度
で下がると冷凍機と前記冷気ファンを停止し、庫内温度
検出器の出力が第１の温度より高い第２の温度に達する
と冷凍機と冷気ファンを駆動する制御装置とを備えたも
のである。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１による間接冷却式冷蔵庫及び間接冷却式冷蔵
庫の制御装置の一例を説明する。図１は、この発明の実
施の形態１にかかわる間接冷却式冷蔵庫及び間接冷却式
冷蔵庫の制御装置を示す構成図である。図１において、
１は間接冷却式冷蔵庫、２は断熱性部材からなる外箱、
３は熱良導部材からなる内箱、４は内箱３の内側に形成
される庫内、５は食品等の非保存物、６は冷凍機、７は
冷凍機の蒸発器、８は蒸発器７の吸込側に設けられた冷
気ファン、９は外箱と内箱の間に形成され冷気ファン８
により蒸発器７を経て矢印方向に空気を循環させリター
ン空気を再び蒸発器７に戻す空気循環路、１０は冷凍機
６及び冷気ファン８を制御する間接冷却式冷蔵庫の制御
装置、１１は庫内４の湿度を検出する庫内湿度検出器、
１２は加湿器、１３は庫内４の温度を検出する庫内温度
検出器、１４は空気循環路の温度を検出する循環路温度
検出器である。

【００２２】図２は実施の形態１による間接冷却式冷蔵
庫の庫内温度とリターン空気温度との関係の説明図であ
る。図２において、縦軸は温度、横軸は時間を示し、実
線は庫内温度、破線は凝縮機７へのリターン空気温度を
示し、冷凍機吸込下限温度はリターン空気温度が下がり
過ぎて圧縮機への液バック等を発生して冷凍機の故障の
要因とならない下限値を示している。

【００２３】次に、実施の形態１による間接冷却式冷蔵
庫及び間接冷却式冷蔵庫の制御装置の動作を図により説
明する。常温から庫内４の温度を図２に示す目標温度ま
で低下させるプルダウン時には、間接冷却式冷蔵庫の制
御装置１０は運転開始の指令を冷凍機６及び冷気ファン
８に出力して空気循環路９の空気を蒸発器７により冷却
して矢示方向に循環させる。冷気ファン８により送風さ
れ蒸発器７を経て冷却された空気は内箱３を冷却しなが
ら空気循環路９を循環して冷気ファン８によりリターン
空気として再び蒸発器７に送られて冷却され空気循環路
９を循環する。

【００２４】この循環サイクルを繰り返すことにより空
気循環路９内の空気は低下するとともに、内箱３の壁面
の温度も低下し、壁面からの熱輻射により庫内４は間接
的に冷却される。運転当初は庫内４の温度は目標温度よ
り高く、蒸発器７へ戻るリターン空気の温度も冷凍機吸
込下限温度より高いので、間接冷却式冷蔵庫の制御装置
１０は庫内温度検出器１３と循環路温度検出器１４の出
力信号に基づいて冷凍機６と冷気ファン８の運転を継続
する。運転の継続により庫内４の温度とリターン空気温
度は図２に示すように低下し始める。間接冷却式冷蔵庫
１は庫内４の空気は空気循環路９の空気により間接的に
冷却されるため空気循環路９の空気の温度の低下速度も
速くなるために、庫内４の温度を短時間で目標温度まで
下げようとすると、空気循環路９の空気の温度は庫内４
の温度が庫内目標温度まで低下する前に、リターン空気
温度が先に冷凍機吸込下限温度まで低下する。

【００２５】リターン空気温度が冷凍機吸込下限温度ま
で低下したことを示す信号を循環路温度検出器１４が出
力すると、間接冷却式冷蔵庫の制御装置１０は冷凍機６
と冷気ファン８を停止する。この冷凍機６と冷気ファン
８の停止によりリターン空気温度が上昇し始め庫内目標
温度より低い所定温度まで上昇したことを示す信号を循
環路温度検出器１４が出力すると、間接冷却式冷蔵庫の
制御装置１０は再び冷凍機６と冷気ファン８の運転を行
いリターン空気温度は再び冷凍機吸込下限温度まで低下
し、間接冷却式冷蔵庫の制御装置１０は冷凍機６と冷気
ファン８を停止する。このようなサイクルを繰り返すこ
とにより庫内４の温度が目標値まで下がったことを示す
信号を庫内温度検出器１３より出力される。ここで、リ
ターン空気温度の所定温度は庫内目標温度より低い温度
に設定されているため停止期間中でも庫内温度は低下を
続ける。庫内温度検出器１３の出力信号が庫内目標温度
まで低下したことを示すと間接冷却式冷蔵庫の制御装置
１０は冷凍機６の冷却の能力を低下させ、その後は庫内
温度検出器１３の出力信号に基づいて庫内目標温度を持
続するように冷凍機６を制御する。

【００２６】上述の間接冷却式冷蔵庫の制御装置１０で
は、リターン空気温度が冷凍機吸込下限温度まで低下し
た時に冷凍機６と冷気ファン８を停止するように制御し
たが、庫内目標温度より低い所定温度まで低下したこと
を循環路温度検出器１４の出力信号により検知して冷凍
機６冷却能力を低下させ所定温度を持続させるように制
御して庫内４の温度を徐々に低下させ、庫内温度検出器
１３の出力信号が庫内目標温度まで低下したことを示す
ようになると、庫内目標温度を持続するように制御する
ようにしてもよい。

【００２７】図３は他の形態の間接冷却式冷蔵庫の庫内
温度とリターン空気温度との関係の説明図である。図３
において、縦軸は温度、横軸は時間を示し、実線は庫内
温度、破線は凝縮器７へのリターン空気温度を示してい
る。この間接冷却式冷蔵庫では庫内４の温度を常温から
庫内目標温度まで下げる過程において、冷気ファン８の
回転数を、庫内目標温度を保持する場合のよりも高速回
転とすることにより空気循環路９の空気の風速を増し、
空気循環路９を循環する空気の内箱３への熱伝達量を増
すことによりリターン空気の温度低下速度を遅らせ、庫
内温度が庫内目標温度に到達する前にリターン空気温度
が冷凍機吸込下限温度まで低下しないようにする。

【００２８】この場合、間接冷却式冷蔵庫の制御装置１
０は庫内温度とリターン空気温度の温度降下率を随時求
め、庫内目標温度と冷凍機吸込下限値の差から現在の両
者の温度降下率で降下させた場合に、庫内温度が庫内目
標温度までの低下する時間とリターン空気温度が冷凍機
吸込下限値まで低下する時間を演算して、庫内目標温度
への到達よりリターン空気温度が冷凍機吸込下限値まで
短時間で到達する場合には、冷気ファン８の回転数を増
加させ、庫内温度が庫内目標温度まで短時間で到達する
場合には冷凍機６の冷却能力を増加するように制御す
る。その後、両者の温度降下率を再確認し同様の制御を
繰り返すことにより短時間で庫内温度を庫内目標温度ま
で低下させるようにする。

【００２９】以上のように間接冷却式冷蔵庫及び間接冷
却式冷蔵庫の制御装置を構成すると、プルダウン時に、
リターン空気温度の下がり過ぎを防止するとともに、庫
内温度を庫内目標温度に短時間で低下させることができ
る。

【００３０】実施の形態２．以下、本発明の実施の形態
２による間接冷却式冷蔵庫及び間接冷却式冷蔵庫の制御
装置の一例を説明する。図４は、この発明の実施の形態
２にかかわる間接冷却式冷蔵庫及び間接冷却式冷蔵庫の
制御装置を示す構成図である。図中、図１と同一符号は
同一または相当部分を示し説明を省略する。図４におい
て、１０Ａは間接冷却式冷蔵庫の制御装置、３は庫内側
の壁面に冷却フインを設けた内箱である。図５は実施の
形態２にかかわる間接冷却式冷蔵庫の庫内温度の状態を
説明する説明図である。図５において、縦軸は温度、横
軸は時間、θ１は庫内温度の下限値、θ２は庫内温度の
上限値、ＴＳは冷気ファン８の停止期間である。図６は
実施の形態２にかかわる間接冷却式冷蔵庫の庫内温度の
上昇状態の説明図である。図６において、実線で示す曲
線は冷気ファン８を停止した場合、破線で示す曲線は冷
気ファン８を運転した場合を示す。

【００３１】次に、実施の形態２による間接冷却式冷蔵
庫及び間接冷却式冷蔵庫の制御装置の動作を図により説
明する。図５に示すようにプルダウン時に庫内温度検出
器１３が庫内目標温度の下限値θ１を示す信号を出力す
ると、間接冷却式冷蔵庫の制御装置１０Ａは冷凍機６及
び冷気ファン８の運転を停止する。冷凍機６及び冷気フ
ァン８の運転停止により庫内温度は上昇を始め、ＴＳ後
に庫内目標温度の上限値θ２まで上昇する。間接冷却式
冷蔵庫の制御装置１０Ａは庫内温度検出器１３の出力信
号が上限値θ２を示すと冷凍機６及び冷気ファン８の運
転を再開して庫内温度を下限値θ１まで低下させ、庫内
温度を庫内温度目標値の下限値θ１と上限値θ２の間に
収まるように制御する。実施の形態２による間接冷却式
冷蔵庫１では庫内温度が下限値θ１まで低下した時に、
冷気ファン８を停止するので、空気循環路９内の空気は
停滞しているため、この停滞した空気が断熱材として作
用するために、空気循環路９内の空気と内箱３との熱伝
達率が低くなるために庫内温度の上昇が緩やかになり、
図６に示すように、例えば、冷凍機６を停止して冷気フ
ァン８を運転したままの場合には０．５ＨＲで下限値θ
１から上限値θ２に上昇するが、冷気ファン８を停止し
た場合には１ＨＲとなるので、冷凍機６の運転時間が減
少し、更に冷気ファン８の運転停止により大きな節電効
果が得られる。

【００３２】次に、内箱３の庫内側の冷却フインの除霜
運転について説明する。図７は、この実施の形態２によ
る間接冷却式冷蔵庫１の庫内側の冷却フインの構成図で
ある。図７において、１５は庫内側の側壁のほぼ水平状
態に設けられ、庫内側への熱放射面積を増すための冷却
フインである。図８は、この実施の形態２による間接冷
却式冷蔵庫１の庫内温度と冷却フイン１５の温度状態の
説明図である。図８において、縦軸は温度、横軸は時
間、実線で示す曲線は庫内温度、破線で示す曲線は冷却
フイン１５の温度である。図８では一例として、庫内目
標温度の下限値θ１を１℃、上限値θ２を３℃とし、い
ずれもプラス側の温度としている。間接冷却式冷蔵庫１
の場合、冷凍機６による冷却中は庫内温度は庫内側の冷
却フインの温度より低くなっているために、図７に示す
ように庫内温度が１℃となった時には、冷却フイン１５
の温度はマイナス温度となり、冷却フイン１５には霜が
付着する。庫内目標温度が１℃まで下がると上述のよう
に、冷凍機６と冷気ファン８の運転を停止すると庫内温
度と冷却フイン１５の温度が徐々に上昇し始めＴＳ時間
後に庫内温度は３℃まで上昇する。この間、図８に示す
ＴＭ期間は冷却フイン１５の温度がプラス温度となるの
で、このＴＭ期間中に冷却フイン１５の除霜が行われ
る。ここで冷気ファン８を停止しているので、ＴＭ期間
を十分に長く取ることができ、しかも氷の溶解により廻
りの空気を冷やすので庫内温度の上昇は更にゆっくりと
なる。

【００３３】このように、庫内温度の上限、下限がプラ
ス側の場合には、特開平５−１０６５３号公報のように
蒸発器７を加熱して温風を空気循環路９に送風しなくて
も除霜することができる。

【００３４】また、冷却フイン１５の上面に除霜水が溜
まるように溝または窪み等の凹部を設けたり、冷却フイ
ン１５の表面を梨子地状に凹凸を設け除霜水が溜まり易
くすることにより、除霜水の蒸発により庫内４の加湿が
可能となる。冷却フイン１５は庫内壁面に複数設けら
れ、熱輻射により冷却効果を向上するものであるから表
面積が大きく設定されており、除霜水の蒸発面積が十分
に確保できるので十分な加湿能力を得ることができる。

【００３５】以上のように間接冷却式冷蔵庫及び間接冷
却式冷蔵庫の制御装置を構成すると、庫内温度が庫内目
標温度の下限値まで低下した場合に、冷凍機６と冷気フ
ァン８を停止することにより、庫内目標温度の上限値ま
で上昇する速度が遅くなるので、冷凍機６の運転時間が
短縮され、冷気ファン８も運転が停止されるので大きな
節電効果が得られる。また、庫内目標温度の下限値と上
限値がプラス側にある場合には、冷却フイン１５の除霜
が同時に行われるので除霜に要する電力が節電可能とな
り、さらに、蒸発器６を加熱する必要がないために冷凍
サイクルを可逆とする必要がなくなり冷凍機６のコスト
低減が可能となる。

【００３６】実施の形態３．以下、本発明の実施の形態
３による間接冷却式冷蔵庫の一例を説明する。図９は、
この発明の実施の形態３にかかわる間接冷却式冷蔵庫の
制御装置を示す構成図である。図９において、図１と同
一符号を付したものは同一または相当部分を示し説明を
省略する。図中、１０Ｂは間接冷却式冷蔵庫の制御装
置、１６は外気導入ファン、１７は外気側電動ダンパ、
１８はフィルタ、１９は外気導入管、２０は外気導入
部、２１は冷気導入ファン、２２は冷気側電動ダンパ、
２３は冷気導入管、Ｓ４は冷気導入部、３１は外気温度
検出器、３２は外気湿度検出器、３３は循環路温度検出
器、３４は循環路湿度検出器である。図１０は間接冷却
式冷蔵庫の制御装置１０Ｂを示すブロック図である。図
１０において、１１０は各検出器の出力信号を入力し、
冷凍機６、冷気ファン８、外気導入部２０、冷気導入部
２４へ指令を出力する入出力部、１１１は演算部、１１
２は空気の各温度における相対湿度と絶対湿度との関係
及び制御プログラム等を記憶する記憶部、１１３は間接
冷却式冷蔵庫の保存条件等を入力する入力部である。

【００３７】次に、実施の形態３による間接冷却式冷蔵
庫１の動作を図により説明する。間接冷却式冷蔵庫１は
果物等を保存する場合は高湿度での冷却保存が要求され
る。庫内４は冷却されているために扉の開閉が少ない場
合には湿度が不足し、非保存物の品質低下を招くため
に、湿度の高い外気を庫内４に導入して目標湿度となる
よう制御を行う。ここでは、庫内４の内容積１０ｍ³ の
場合に、温度１℃の状態で湿度を現在９０％から目標湿
度９５％まで加湿するための制御について説明する。演
算部１１１は、庫内温度検出器１３から庫内温度が１℃
であることを庫内湿度検出器１１から相対湿度が９０％
であることを示す信号を、外気温度検出器３１から３０
℃であることを外気湿度検出器３２から相対湿度５０％
であることを示す信号を入出力部１１３を介して入力す
る。次に、演算部１１１は、庫内４の現在の温度１℃と
相対湿度９０％及び目標相対湿度９５％をパラメータと
して記憶部１１２より庫内４の現在の絶対湿度Ｘ１＝
０．００３７ｋｇ／ｋｇ、目標絶対湿度Ｘ２＝０．００
３９ｋｇ／ｋｇ、庫内４の空気の比容量Ｖ１＝０．７８
２ｍ³ ／ｋｇを、外気温度３０℃及び外気相対湿度５０
％から外気絶対湿度Ｘ３＝０．０１３６ｋｇ／ｋｇと外
気の比容量Ｖ２＝０．８７７ｍ³ ／ｋｇを読み出す。次
に、演算部１１１は、庫内４の相対湿度を９０％から９
５％にするために必要な水分量＝（Ｘ２−Ｘ１）×（１
０／Ｖ１）＝（０．００３９−０．００３７）×（１０
／０．７８２）＝０．００２５６ｋｇ／ｍ³ を算出し、
外気の絶対湿度と目標絶対湿度の差＝Ｘ３−Ｘ２＝０．
００９７ｋｇ／ｋｇとなるので、導入すべき外気量Ｖ＝
０．００２５６×（０．８７７／０．００９７）＝０．
２３ｍ³を算出する。この値は庫内容積の２．３％と僅
か量であり庫内温度への影響は少ない。

【００３８】次に、演算部１１１は、外気導入ファン１
６の単位時間当たりの送風量は既知であるので導入外気
量Ｖ＝０．２３ｍ³ を送風するに必要な外気導入ファン
１６の運転時間を算出し、入出力部１１０を介して外気
導入部２０へ運転指令を出力する。外気導入部２０はこ
の運転指令に応じて外気側電動ダンパ１７を開き外気導
入ファン１６を所要時間運転した後、外気電動ダンパ１
７を閉じて外気を遮断する。外気導入ファン１６により
外気を導入中は庫内４の圧力調整のため圧力調整ダンパ
（図示せず）により庫内４の空気を外気側に放出する。
従って、上述の計算式では外気導入量は不足するが、一
度に多くの外気を導入した場合に、非保存物５に外気が
直接触れると結露を生じて品質低下を招く恐れがあるの
で若干少な目の外気を導入するようにしている。外気導
入直後は、庫内４の外気導入部付近の湿度は高く、離れ
たと部位は低くなっているので、庫内４の湿度と温度が
安定する所定時間後に上述と同様の要領で所要の外気導
入量を計算して導入を行う。このような動作を繰り返す
ことにより庫内４の湿度は目標湿度となる。外気導入量
を計算せずに外気を庫内４に導入し、庫内湿度検出器１
１の検出信号が目標湿度を示す信号を出力した時に外気
導入を停止する場合には、湿度計の検出時間遅れや外気
導入直後は庫内４の湿度が場所により異なるために、十
分な精度で湿度の制御ができなくなる場合がある。従っ
て、この実施の形態３による間接冷却式冷蔵庫のように
予め外気の導入量を計算して、目標湿度に対してやや少
な目の外気を導入して、庫内４の湿度分布が安定してか
ら庫内４の湿度を計測して外気導入量を計算して再度導
入することにより精度良く目標湿度を維持できるように
なる。

【００３９】次に、庫内４の湿度を下げる場合について
説明する。間接冷却式冷蔵庫１では庫内４より空気循環
路９の温度が低いために湿度は庫内４より空気循環路９
のほうが低くなっているので、空気循環路９の空気を必
要量導入することにより湿度を下げることができる。こ
の場合は、演算部１１１は庫内温度と湿度から現在の絶
対湿度と目標絶対湿度を、循環路温度検出器３３と循環
路湿度検出器３４より循環路温度と循環路湿度を検知し
て空気循環路９の絶対湿度を記憶部１１２より読み出し
て、外気導入の場合と同様に空気循環路９から導入すべ
き空気量を算出し、入出力部１１０を介して冷気導入部
２４へ運転指令を出力する。冷気導入部２４はこの運転
指令に応じて冷気側電動ダンパ２１を開き冷気導入ファ
ン２１を所要時間運転後、冷気側電動ダンパ２２を閉じ
て冷気を遮断する。冷気導入ファン２１により冷気を導
入中は庫内４の圧力調整のため圧力調整ダンパ（図示せ
ず）により庫内４の空気を空気循環路９側に放出する。
以降は外気導入の場合と同様に同じ動作を繰り返すと庫
内４の湿度は目標湿度となる。

【００４０】以上のように間接冷却式冷蔵庫を構成する
ことにより、演算部１１１は庫内４の目標湿度に対して
庫内湿度が不足している場合に、庫内温度と湿度及び外
気温度と湿度を各検出器の検出結果から所要の外気導入
量を計算して導入し、庫内湿度が高すぎる場合には、空
気循環路９の乾燥した空気の所要量を計算して導入する
ので、庫内湿度検出器のみの出力信号をフィードバック
して制御する場合よりも精度良く目標湿度を維持できる
ようになる。

【００４１】

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。

【００４２】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫を、庫内
の温度を目標温度まで下げる過程で、循環路温度検出器
の出力信号が所定の下限温度を示すと冷凍機の冷却能力
を低下させる制御装置とを備えるようにすると、プルダ
ウン時に、リターン空気温度の下がり過ぎを防止すると
ともに、庫内温度を庫内目標温度に短時間で低下させる
ことができる効果を奏する。

【００４３】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫を、庫内
の温度を目標温度まで下げる過程では冷気ファンの風量
を、庫内の温度が目標温度まで下がった場合よりも増す
ように制御する制御装置とを備えるようにすると、冷気
ファンの回転数は庫内目標温度を保持する場合のよりも
高速回転となり、空気循環路の空気の風速を増し、空気
循環路を循環する空気の内箱への熱伝達量を増すことに
なり、リターン空気の温度低下速度を遅らせ、庫内温度
が庫内目標温度に到達する前にリターン空気温度が冷凍
機吸込下限温度まで低下しないようにして短時間で庫内
温度を目標温度まで下げることができる。

【００４４】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫を、庫内
温度検出器の出力が第１の温度まで下がると冷凍機と冷
気ファンを停止し、庫内温度検出器の出力が第１の温度
より高い第２の温度に達すると冷凍機と冷気ファンを駆
動する制御装置とを備えるようにすると、冷凍機と冷気
ファンを停止することにより、庫内目標温度の上限値で
ある第２の温度まで上昇する速度が遅くなるので、冷凍
機の運転時間が短縮され、冷気ファンも運転が停止され
るので大きな節電効果が得られる効果を奏する。

【００４５】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫を、第１
の温度と第２の温度は摂氏１゜以上に設定されているよ
うにすると、庫内目標温度の下限値と上限値がプラス側
にある場合には、冷気ファンを停止中に冷却フインの除
霜が行われるので除霜に要する電力が節電可能となり、
さらに、蒸発器を加熱する必要がないために冷凍サイク
ルを可逆とする必要がなくなり冷凍機のコスト低減が可
能となる効果を奏する。

【００４６】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫を、庫内
の側壁に水平に配設され上面に水を保留する保留部を設
けた複数のフインを備えるようにすると、除霜時の除霜
水が冷却フインに保留されるようになり、除霜水の蒸発
面積が十分に確保できるので十分な加湿能力を得ること
ができる効果を奏する。

【００４７】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫を、庫内
の湿度を高める場合に、庫内温度検出器と庫内湿度検出
器及び外気温度検出器と外気湿度検出器の各々の出力信
号を入力し、記憶部から相対湿度と絶対湿度の関係を読
み出して庫内の湿度が目標湿度となる外気の導入量を演
算して外気導入部により導入量の外気を導入する演算部
とを備えるようにすると、演算部は庫内の目標湿度に対
して庫内湿度が不足している場合に、庫内温度と湿度及
び外気温度と湿度を各検出器の検出結果から所要の外気
導入量を計算して導入するので、庫内湿度検出器のみの
出力信号をフィードバックして制御する場合よりも精度
良く目標湿度を維持できるようになる。

【００４８】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫を、庫内
の湿度を下げる場合に、庫内温度検出器と庫内湿度検出
器及び循環路温度検出器と循環路湿度検出器の各々の出
力信号を入力し、記憶部から相対湿度と絶対湿度の関係
を読み出して庫内の湿度が目標湿度となる空気循環路か
らの空気の導入量を演算して冷気導入部により導入量の
空気を空気循環路から導入する演算部とを備えるように
すると、演算部は庫内の目標湿度に対して庫内湿度が高
すぎる場合には、空気循環路の乾燥した空気の所要量を
計算して導入するので、庫内湿度検出器のみの出力信号
をフィードバックして制御する場合よりも精度良く目標
湿度を維持できるようになる。

【００４９】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫の制御装
置を、間接冷却式冷蔵庫の庫内の温度を検出する庫内温
度検出器と、空気循環路の温度を検出する循環路温度検
出器と、庫内の温度を目標温度まで下げる過程で、循環
路温度検出器の出力信号が所定の下限温度を示すと冷凍
機の冷却能力を低下させる制御装置とを備えるようにす
ると、プルダウン時に、リターン空気温度の下がり過ぎ
を防止するとともに、庫内温度を庫内目標温度に短時間
で低下させることができる効果を奏する。

【００５０】本発明によれば間接冷却式冷蔵庫の制御装
置を、間接冷却式冷蔵庫の内箱の内側に形成される庫内
の温度を検出する庫内温度検出器と、庫内温度検出器の
出力が第１の温度で下がると前記冷凍機と前記冷気ファ
ンを停止し、庫内温度検出器の出力が第１の温度より高
い第２の温度に達すると冷凍機と冷気ファンを駆動する
制御装置とを備えるようにすると、冷凍機と冷気ファン
を停止することにより、庫内目標温度の上限値である第
２の温度まで上昇する速度が遅くなるので、冷凍機の運
転時間が短縮され、冷気ファンも運転が停止されるので
大きな節電効果が得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による間接冷却式冷
蔵庫及び間接冷却式冷蔵庫の制御装置を示す構成図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態１による間接冷却式冷
蔵庫の庫内温度とリターン空気温度との関係の説明図で
ある。

【図３】 この発明の実施の形態１による他の形態の間
接冷却式冷蔵庫の庫内温度とリターン空気温度との関係
の説明図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による間接冷却式冷
蔵庫及び間接冷却式冷蔵庫の制御装置を示す構成図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態２による間接冷却式冷
蔵庫の庫内温度状態の説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による間接冷却式冷
蔵庫の庫内温度の上昇状態の説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態２による間接冷却式冷
蔵庫の庫内側の冷却フインの構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態２による間接冷却式冷
蔵庫の庫内温度と冷却フインの温度状態の説明図であ
る。

【図９】 この発明の実施の形態３による間接冷却式冷
蔵庫の構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３による間接冷却式
冷蔵庫の制御装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 間接冷却式冷蔵庫、２ 外箱、３ 内箱、４ 庫
内、５ 非保存物、６冷凍機、７ 蒸発器（熱交換
器）、８ 冷気ファン、９ 空気循環路、１０ 間接冷
却式冷蔵庫の制御装置、１１ 庫内湿度検出器、１３
庫内温度検出器、１４ 循環路温度検出器、１５ 冷却
フイン、２０ 外気導入部、２４ 冷気導入部、３１
外気温度検出器、３２ 外気湿度検出器、３３ 循環路
温度検出器、３４ 循環路湿度検出器、１１１ 演算
部、１１２ 記憶部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L045 AA02 BA01 CA02 CA07 DA02 EA01 GA07 HA01 LA06 LA10 MA01 MA02 MA05 MA07 NA19 PA01 PA03 PA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱性部材からなる外箱と、この外箱内
   に前記外箱との間に空気循環路を形成するように配設さ
   れた熱良導部材からなる内箱と、前記空気循環路に配設
   された熱交換器を冷却する冷凍機と、前記熱交換器に送
   風して冷却空気を前記空気循環路を通して循環させる冷
   気ファンと、前記内箱の内側に形成される庫内の温度を
   検出する庫内温度検出器と、前記空気循環路の温度を検
   出する循環路温度検出器と、前記庫内の温度を目標温度
   まで下げる過程で、前記循環路温度検出器の出力信号が
   所定の下限温度を示すと前記冷凍機の冷却能力を低下さ
   せる制御装置とを備えたことを特徴とする間接冷却式冷
   蔵庫。
2. 【請求項２】 断熱性部材からなる外箱と、この外箱内
   に前記外箱との間に空気循環路を形成するように配設さ
   れた熱良導部材からなる内箱と、前記空気循環路に配設
   された熱交換器を冷却する冷凍機と、前記熱交換器に送
   風して冷却空気を前記空気循環路を通して循環させる冷
   気ファンと、前記内箱の内側に形成される庫内の温度を
   検出する庫内温度検出器と、前記庫内の温度を目標温度
   まで下げる過程では前記冷気ファンの風量を、前記庫内
   の温度が目標温度まで下がった場合よりも増すように制
   御する制御装置とを備えたことを特徴とする間接冷却式
   冷蔵庫。
3. 【請求項３】 断熱性部材からなる外箱と、この外箱内
   に前記外箱との間に空気循環路を形成するように配設さ
   れた熱良導部材からなる内箱と、前記空気循環路に配設
   された熱交換器を冷却する冷凍機と、前記熱交換器に送
   風して冷却空気を前記空気循環路を通して循環させる冷
   気ファンと、前記内箱の内側に形成される庫内の温度を
   検出する庫内温度検出器と、前記庫内温度検出器の出力
   が第１の温度まで下がると前記冷凍機と前記冷気ファン
   を停止し、前記庫内温度検出器の出力が前記第１の温度
   より高い第２の温度に達すると前記冷凍機と冷気ファン
   を駆動する制御装置とを備えたことを特徴とする間接冷
   却式冷蔵庫。
4. 【請求項４】 第１の温度と第２の温度は摂氏１゜以上
   に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の間
   接冷却式冷蔵庫。
5. 【請求項５】 庫内の側壁に水平に配設され上面に水を
   保留する保留部を設けた複数のフインを備えたことを特
   徴とする間接冷却式冷蔵庫。
6. 【請求項６】 断熱性部材からなる外箱と、この外箱内
   に前記外箱との間に空気循環路を形成するように配設さ
   れた熱良導部材からなる内箱と、前記空気循環路に配設
   された熱交換器を冷却する冷凍機と、前記熱交換器に送
   風して冷却空気を前記空気循環路を通して循環させる冷
   気ファンと、前記内箱の内側に形成される庫内に外気を
   導入する外気導入部と、前記庫内の温度を検出する庫内
   温度検出器と、外気湿度を検出する外気湿度検出器と、
   前記庫内の湿度を検出する庫内湿度検出器と、外気湿度
   を検出する外気湿度検出器と、各温度における相対湿度
   と絶対湿度の関係を記憶する記憶部と、前記庫内の湿度
   を高める場合に、前記庫内温度検出器と前記庫内湿度検
   出器及び前記外気温度検出器と前記外気湿度検出器の各
   々の出力信号を入力し、前記記憶部から相対湿度と絶対
   湿度の関係を読み出して前記庫内の湿度が前記目標湿度
   となる外気の導入量を演算して前記外気導入部により前
   記導入量の外気を導入する演算部とを備えたことを特徴
   とする間接冷却式冷蔵庫。
7. 【請求項７】 断熱性部材からなる外箱と、この外箱内
   に前記外箱との間に空気循環路を形成するように配設さ
   れた熱良導部材からなる内箱と、前記空気循環路に配設
   された熱交換器を冷却する冷凍機と、前記熱交換器に送
   風して冷却空気を前記空気循環路を通して循環させる冷
   気ファンと、前記内箱の内側に形成される庫内に前記空
   気循環路の空気を導入する冷気空気導入部と、前記庫内
   の温度を検出する庫内温度検出器と、前記空気循環路の
   温度を検出する循環路温度検出器と、前記庫内の湿度を
   検出する庫内湿度検出器と、前記空気循環路の湿度を検
   出する循環路湿度検出器と、各温度における相対湿度と
   絶対湿度の関係を記憶する記憶部と、前記庫内の湿度を
   下げる場合に、前記庫内温度検出器と前記庫内湿度検出
   器及び前記循環路温度検出器と前記循環路湿度検出器の
   各々の出力信号を入力し、前記記憶部から相対湿度と絶
   対湿度の関係を読み出して前記庫内の湿度が前記目標湿
   度となる前記空気循環路からの空気の導入量を演算して
   前記冷気導入部により前記導入量の空気を前記空気循環
   路から導入する演算部とを備えたことを特徴とする間接
   冷却式冷蔵庫。
8. 【請求項８】 断熱性部材からなる外箱と、この外箱内
   に前記外箱との間に空気循環路を形成するように配設さ
   れた熱良導部材からなる内箱と、前記空気循環路に配設
   された熱交換器を冷却する冷凍機と、前記熱交換器に送
   風して冷却空気を前記空気循環路を通して循環させる冷
   気ファンとを備えた間接冷却式冷蔵庫に設けられる間接
   冷却式冷蔵庫の制御装置において、前記内箱の内側に形
   成される庫内の温度を検出する庫内温度検出器と、前記
   空気循環路の温度を検出する循環路温度検出器と、前記
   庫内の温度を目標温度まで下げる過程で、前記循環路温
   度検出器の出力信号が所定の下限温度を示すと前記冷凍
   機の冷却能力を低下させる制御装置とを備えたことを特
   徴とする間接冷却式冷蔵庫の制御装置。
9. 【請求項９】 断熱性部材からなる外箱と、この外箱内
   に前記外箱との間に空気循環路を形成するように配設さ
   れた熱良導部材からなる内箱と、前記空気循環路に配設
   された熱交換器を冷却する冷凍機と、前記熱交換器に送
   風して冷却空気を前記空気循環路を通して循環させる冷
   気ファンとを備えた間接冷却式冷蔵庫に設けられる間接
   冷却式冷蔵庫の制御装置において、前記内箱の内側に形
   成される庫内の温度を検出する庫内温度検出器と、前記
   庫内温度検出器の出力が第１の温度で下がると前記冷凍
   機と前記冷気ファンを停止し、前記庫内温度検出器の出
   力が前記第１の温度より高い第２の温度に達すると前記
   冷凍機と冷気ファンを駆動する制御装置とを備えたこと
   を特徴とする間接冷却式冷蔵庫の制御装置。