JP2001091123A

JP2001091123A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2001091123A
Application number: JP27208699A
Authority: JP
Inventors: Takashi Doi; 隆司土井; Tsutomu Sakuma; 勉佐久間; Akihiro Noguchi; 明裕野口; Koji Kashima; 弘次鹿島; Masato Tago; 正人田子
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-06
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP3541149B2

Abstract

(57)【要約】【課題】常には庫内をその内壁面を介して冷却する構
成の冷蔵庫において、負荷変動に対する追従性の向上お
よび冷却の迅速性の向上を図ると共に、壁面への露付き
を極力防止する。【解決手段】内箱３を介して冷蔵室３内を冷却する壁
面用エバポレータ９を設けると共に、送風装置１３によ
る強制対流によって冷蔵室３内を冷却する強制対流用エ
バポレータ１２を設ける。扉６を開放するなどして冷蔵
室３の熱的負荷が増大すると、強制対流用エバポレータ
１２のみが冷却作用を呈し、これにより冷却された空気
が冷蔵室３内を循環し、同室が迅速に冷却される。この
強制対流用エバポレータ１２の冷却により、冷蔵室３内
の湿気が強制対流用エバポレータ１２による冷却によっ
て凝縮し、除去されるので、その後に冷媒の供給先が壁
面用エバポレータ９による冷却に切り替えられた場合、
冷蔵室３の内壁面に結露することを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は常には庫内をその内
壁面を介して冷却する構成の冷蔵庫に係り、特には内壁
面への露付きを防止するために庫内空気を強制対流させ
てその強制対流される空気を冷却することができるよう
にしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】庫内壁面の冷却によって食品保存性を高
めた冷蔵庫がある。これは業務用の冷蔵庫として構成さ
れ、庫内温度を一定に保ち、且つ庫内湿度を１００％近
くに維持しつつ冷蔵保存ができるようにしたものであ
る。この壁面冷却式の冷蔵庫の概略構成を図１３に示
す。

【０００３】同図において、庫内である冷蔵室１０１の
壁面はダクト１０２として構成され、そのダクト１０２
の入口１０２ａおよび出口１０２ｂはエバポレータ室１
０３に連通されている。エバポレータ室１０３内には、
エバポレータ１０４および送風装置１０５が配置され、
エバポレータ１０４によって冷却された空気は入口１０
２ａからダクト１０２へと供給される。そして、ダクト
１０２内を流れる冷気は冷蔵室１０１の壁面（ダクト１
０２の一側面）を冷却する。冷蔵室１０１の壁面が冷却
されると、内部の食品は輻射によって冷却されると共
に、冷蔵室１０１内の空気が壁面により冷やされて自然
体流することによって冷却される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の壁面冷却式冷蔵庫では、負荷変動に追従できない、
冷却速度が遅いという問題があった。すなわち、扉が開
かれると、外部の暖かい空気が冷蔵室１０１内に侵入
し、冷蔵室１０１の温度が上がる。この場合、いわゆる
ファンクール式の一般の冷蔵庫では、コンプレッサの回
転数を上げて冷凍能力を高くすることによって冷気温度
を低くすると共に、ファン送風量を増すことによって冷
気循環量を増加させ、迅速に庫内を冷却することができ
る。

【０００５】しかしながら、従来の壁面冷却式冷蔵庫で
は、冷気温度を低くすると、壁面に結露して氷結するお
それがあるので、コンプレッサの回転数を上げて負荷変
動に対する追従性を向上させることが困難である。ま
た、エバポレータ１０４により空気を冷却し、その冷却
された空気をダクト１０２に流して冷蔵室１０１の内壁
面を冷却し、そして輻射と自然対流とによって冷蔵室１
０１内を冷却する構成であるから、庫内冷却に関して迅
速性に欠けるのである。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、負荷変動に対する追従性の向上および
冷却の迅速性の向上を図ることができると共に、壁面へ
の露付きを極力防止することができる冷蔵庫を提供する
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の冷蔵庫は、能力可変型のコンプレ
ッサと、食品保存室の内壁面を冷却することにより該食
品保存室内を冷却する壁面用エバポレータと、強制対流
手段によって強制対流される前記食品保存室内の空気を
冷却する強制対流用エバポレータと、前記コンプレッサ
で圧縮されコンデンサで凝縮された冷媒の流路を、少な
くとも前記壁面用エバポレータに供給する流路と前記強
制対流用エバポレータに供給する流路との間で切り替え
可能な切替手段と、庫外温度を検出する庫外温度検出手
段、前記食品保存室内の温度を検出する庫内温度検出手
段および前記食品保存室内の湿度を検出する庫内湿度検
出手段と、前記庫外温度検出手段、前記庫内温度検出手
段および前記庫内湿度検出手段の検出結果から庫内の熱
的負荷を演算する演算手段と、この演算手段による演算
結果から前記コンプレッサの能力を変化させると共に、
前記切替手段の切り替え動作を制御する制御手段とを具
備したものである。

【０００８】この構成によれば、扉を開放するなどして
庫内の熱的負荷が増大すると、制御手段がコンプレッサ
の能力を高めると共に、強制対流用エバポレータに冷媒
が供給されるように切替手段を切り替える。これによ
り、強制対流用エバポレータにより冷却された空気が食
品保存室内を循環（対流）し、同室が迅速に冷却され
る。この強制対流用エバポレータの冷却により、庫内空
気の湿気が結露して除去されるので、その後に冷媒の供
給先が壁面用エバポレータに切り替えられて該壁面用エ
バポレータよる冷却に切り替えられても、食品保存室の
内壁面に結露することを防止できる。

【０００９】請求項２記載の冷蔵庫は、扉の開放を検出
する開扉検出手段を設け、前記制御手段は、前記開扉検
出手段が扉の開放を検出したとき、前記演算手段による
庫内の熱的負荷とは関係なく、前記切替手段を冷媒が前
記強制対流用エバポレータに供給されるように切替制御
することを特徴とするものである。この構成によれば、
扉が開放されると、庫外の暖かい空気が食品保存室内に
侵入するので、庫内温度検出手段により食品保存室内の
温度が上昇したことを検出する前に、先行して強制対流
用エバポレータによる冷却に変えることができる。

【００１０】請求項３記載の冷蔵庫は、前記制御手段
は、前記食品保存室内が目標温度よりも所定温度以上低
い温度で所定湿度以下の状態を所定時間継続したとき、
前記切替手段を冷媒が前記壁面用エバポレータに供給さ
れるように切替制御することを特徴とするものである。
強制対流用エバポレータによる冷却は、食品保存室内の
湿度を低くし過ぎる結果となるので、早期に壁面用エバ
ポレータによる冷却に切り替えることが好ましい。請求
項３の制御によれば、内壁面への露付きを防止しなが
ら、早期に壁面用エバポレータによる冷却に切り替える
ことできる。この場合、請求項４記載の冷蔵庫のよう
に、前記所定温度は２℃で、前記所定湿度は５０％とす
ることが好ましい。

【００１１】請求項５記載の冷蔵庫は、前記壁面用エバ
ポレータへの冷媒供給は、開度調節可能な絞り手段を介
して行われ、前記制御手段は、前記壁面用エバポレータ
での冷媒の蒸発温度が前記食品保存室の温度と湿度とか
ら求められる露点温度に対し、所定温度以上となるよう
に前記絞り手段の開度を制御することを特徴とするもの
である。

【００１２】この構成によれば、内壁面への結露をより
一層確実に防止できる。しかも、絞り手段を開度制御可
能にしたので、壁面用エバポレータでの冷媒の蒸発温度
が露点温度に対し所定温度以上となるような制御を容易
に行うことができる。この場合、請求項６記載の冷蔵庫
のように、前記所定温度は３℃であることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
〜図６に基いて説明する。図１は冷蔵庫の全体構成の概
略を示す。同図において、冷蔵庫本体１は前面を開放し
た箱形をなし、鋼板製の外箱２とプラスチック製の内箱
３との間に発泡性断熱材４を充填して構成されている。
この冷蔵庫本体１内は食品保存室、例えば冷蔵室５とし
て構成され、その開放前面は冷蔵庫本体１に回動可能に
枢設された扉６によって開閉されるようになっている。

【００１４】上記冷蔵室５内は、その内壁面を冷やすこ
とによって冷却されると共に、冷気の強制対流によって
も冷却される。そして、内壁面から冷蔵室５を冷却する
ために、冷蔵室５の内壁面を構成する内箱３の背面およ
び左右両側面の裏側には、例えば熱交換板７に冷媒パイ
プ８を蛇行状に添設して構成した壁面用エバポレータ９
が設けられている。また、冷気の強制対流によって冷蔵
室５を冷却するために、冷蔵室５の内部上方には、例え
ば蛇行状に形成した冷媒パイプ１０に熱交換フィン１１
を添設して構成した強制対流用エバポレータ１２が配設
されていると共に、この強制対流用エバポレータ１２に
よって冷却された冷気の冷蔵室５内で強制対流させるた
めに強制対流手段としての送風装置１３が配設されてい
る。なお、送風装置１３は、ファンをモータによって駆
動する構成の周知のもので、そのモータの回転速度は例
えば強中弱の３段階に切り替え可能となっている。

【００１５】冷蔵庫本体１の下部後側には機械室１４が
形成されており、この機械室１４にインバータによる能
力可変型のコンプレッサ１５が配設されている。このコ
ンプレッサ１５の吐出口１５ａは、図２の冷凍サイクル
構成図に示すように、コンデンサ１６の入口に接続され
ている。コンデンサ１６の出口側は二分岐されており、
一方の分岐路は第１の電磁開閉弁１７および第１のキャ
ピラリチューブ１８を介して前記壁面用エバポレータ９
の入口に接続され、他方の分岐路は第２の電磁開閉弁１
９および第２のキャピラリチューブ２０を介して前記強
制対流用エバポレータ１２の入口に接続されている。そ
して、両エバポレータ９および１２の出口はコンプレッ
サ１５の吸入口１５ｂに接続されている。

【００１６】この冷凍サイクルにおいて、第１の電磁開
閉弁１７が通電されて開動作すると、冷媒を壁面用エバ
ポレータ９に供給する第１の流路２１が形成され、第２
の電磁開閉弁１９が通電されて開動作すると、冷媒を強
制対流用エバポレータ１２に供給する第２の流路２２が
形成される。更に、両開閉電磁弁１７および１９が共に
通電されて開放すると、上記第１および第２の流路２１
および２２が形成されて冷媒が両エバポレータ９および
１２の双方に供給されるようになる。従って、第１およ
び第２の電磁開閉弁１７および１９は、冷媒の供給先を
切り替える切替手段として機能する。

【００１７】さて、この冷蔵庫には、熱的負荷の演算な
どのために、図３に示すように、庫内である冷蔵室５内
の温度を検出する冷蔵室用温度センサ２３（庫内温度検
出手段）、冷蔵室５内の湿度（相対湿度）を検出する冷
蔵室用湿度センサ２４（庫内湿度検出手段）、冷蔵庫の
内壁面である内箱３の表面温度を検出する壁面用温度セ
ンサ２５（壁面温度検出手段）、冷蔵庫が設置された部
屋の温度を検出する庫外用温度センサ２６（庫外温度検
出手段）が設けられている。また、冷蔵庫には、扉６の
開放を検出するために、扉６の開放に連動してオン動作
する扉スイッチ２７が設けられている。

【００１８】図３は冷蔵庫の電気的構成を示すもので、
制御手段としてのマイクロコンピュータ２８の入力部に
は、冷蔵室用温度センサ２３、冷蔵室用湿度センサ２
４、壁面用温度センサ２５、庫外用温度センサ２６、扉
スイッチ２７が接続されている。また、マイクロコンピ
ュータ２８の出力部には、送風装置１３を駆動する回転
数切替回路２９、コンプレッサ１５のインバータ装置３
０、第１および第２の電磁開閉弁１７および１９を駆動
する駆動回路３１、扉６を開いたとき点灯する庫内灯３
２などが接続されている。

【００１９】さて、この実施例では、マイクロコンピュ
ータ２８は演算手段として機能し、冷蔵庫の顕熱負荷Ｑ
air 、潜熱負荷Ｑwet 、顕熱負荷Ｑair と潜熱負荷Ｑwe
t の合計値である全熱負荷Ｑａを次の（１）式〜（３）
式によって求める。Ｑair ＝Ｒａ×（Ｔin−Ｔａ） ……（１）Ｑwet ＝Ｒｗ×Ｒｈ……（２）Ｑａ＝Ｑair ＋Ｑwet ＝Ｒａ×（Ｔin−Ｔａ）＋Ｒｗ×Ｒｈ……（３）ここで、Ｔinは冷蔵庫が設置された部屋の温度、Ｔａは
冷蔵室５内の温度、Ｒａは顕熱負荷定数、Ｒｗは潜熱負
荷定数、Ｒｈは冷蔵室５内の相対湿度である。

【００２０】そして、マイクロコンピュータ２８は、上
記（３）式により求めた全熱負荷の大きさに応じてコン
プレッサ１５および送風装置１３の回転数を制御すると
共に、電磁開閉弁１７および１９を通断電制御して壁面
用エバポレータ１２および強制対流用エバポレータ１２
への冷媒供給を制御する。電磁開閉弁１７および１９の
通断電制御は具体的には図４（ａ）の条件に従って行わ
れる。すなわち、冷蔵庫の全熱負荷ＱａがＱa1以下のと
きには、マイクロコンピュータ２８は第１の電磁開閉弁
１７だけに通電し、冷媒を壁面用エバポレータ９だけに
供給する。また、全熱負荷ＱａがＱa1を越え、Ｑa2未満
のときには、両電磁開閉弁１７，１９の双方に通電し、
壁面用エバポレータ９および強制対流用エバポレータ１
２の双方に冷媒を供給する。更に、全熱負荷ＱａがＱa2
以上のときには、第２の電磁開閉弁１９だけに通電し、
強制対流用エバポレータ１２だけに冷媒を供給するよう
にする。なお、上記のＱa1およびＱa2の値の一例を示す
と、Ｑa1は３０Ｗ、Ｑa2は４０Ｗである。

【００２１】強制対流用エバポレータ１２に冷媒が供給
される場合には、送風装置１３も駆動される。送風装置
１３の回転速度が高中低に切り替えられると、送風量が
大風量、中風量、小風量に変化する。この風量切り替え
は、冷蔵庫の全熱負荷ＱａがＱa1以上のときには、無条
件で大風量が選択される。そして、冷蔵庫の全熱負荷Ｑ
ａがＱa2未満のときには、顕熱負荷Ｑair 、潜熱負荷Ｑ
wet の大小に応じて図に示すように切り替えられる。す
なわち、顕熱負荷Ｑair がＱair1未満であったとき、潜
熱負荷Ｑwet がＱw1未満では小風量、潜熱負荷Ｑwet が
Ｑw1以上では中風量に設定され、顕熱負荷Ｑair がＱai
r1以上であったとき、潜熱負荷Ｑwetの大小とは無関係
に大風量に設定される。

【００２２】さて、マイクロコンピュータ２８は、一定
時間毎に、冷蔵室用温度センサ２３が検出する冷蔵室５
内の温度Ｔａ、冷蔵室用湿度センサ２４が検出する冷蔵
室５内の湿度Ｒｈ、壁面用温度センサ２５が検出する冷
蔵室５の内壁面の温度Ｔｗ、庫外用温度センサ２６が検
出する部屋の温度Ｔinを読み取り、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔinを
前記（１）式〜（３）式に代入して冷蔵庫の顕熱負荷Ｑ
air 、潜熱負荷Ｑwetおよび全熱負荷Ｑａを演算する。

【００２３】そして、全熱負荷ＱａがＱa1以下のとき、
マイクロコンピュータ２８は、コンプレッサ１５を全熱
負荷Ｑａに応じた回転速度で運転すると共に、第１の電
磁開閉弁１７に通電する。すると、冷媒が壁面用エバポ
レータ９に供給され、冷蔵室５の内壁面である内箱３を
冷却する。これにより、冷蔵室５内が冷却され、冷蔵室
５内は所定の低温度、高湿度に保たれる。

【００２４】扉６が開かれると、暖かい外気が冷蔵庫５
内に侵入する。すると、全熱負荷Ｑａが大きくなるた
め、マイクロコンピュータ２８は、コンプレッサ１５を
高速運転し、そして第１の電磁開閉弁１７を断電して第
２の電磁開閉弁１９に通電すると共に、送風装置１３を
大風量にて運転する。すると、壁面用エバポレータ９が
冷却作用を停止し、代わって、強制対流用エバポレータ
１２が冷却作用を呈するようになる。そして、送風装置
１３の送風作用により、冷蔵室５内の空気が強制対流用
エバポレータ１２と熱交換して低温度に冷却された後、
冷蔵室５内に送風されて再び強制対流用エバポレータ１
２により低温度に冷却されるというように循環（強制対
流）する。これにより、冷蔵室５内は迅速に冷却されて
行く。

【００２５】このように熱負荷の変動に対して良好に追
従し、しかも冷気を強制対流（強制対流）させるので冷
蔵室５内を迅速に冷却できる。その上、冷蔵室５内に侵
入した空気が強制対流用エバポレータ１２と熱交換して
冷却される際、その空気中に含まれている湿気は強制対
流用エバポレータ１２で結露して除去される。これによ
り冷蔵室５内の空気の湿度は低下すると共に、壁面用エ
バポレータ９は冷却作用を呈していないため、冷蔵室５
の内壁面に露付きが生ずることを極力防止できる。な
お、強制対流用エバポレータ１２において結露により生
じた水は図示しない露受けに落下して庫外に排除され
る。

【００２６】冷蔵室５内の温度が低下し、Ｑa1＜Ｑａ＜
Ｑa2になると、マイクロコンピュータ２８は、第１およ
び第２の電磁開閉弁１７および１９に通電する。する
と、壁面用エバポレータ９も冷却作用を呈するようにな
るが、上記のようにして冷蔵室５内の空気の湿度は低下
しているので、冷蔵室５の内壁面に結露することはな
い。更に、冷蔵室５内の温度が低下し、Ｑａ≦Ｑa1にな
ると、マイクロコンピュータ２８は、第２の電磁開閉弁
１９を断電し、元の冷媒が壁面用エバポレータ９のみに
供給される状態にする。

【００２７】マイクロコンピュータ２８は、基本的に
は、上記のように図４（ａ）に示す条件に従って第１お
よび第２の電磁開閉弁１７および１９を通断電制御する
が、この実施例では、冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗが冷
蔵室５内の温度Ｔａと湿度Ｔｈとから求められる露点Ｄ
Ｐに３℃を加えた温度以下の場合（Ｔｗ≦ＤＰ＋３）に
は、無条件で第１の電磁開閉弁１７を断電して第２の電
磁開閉弁１９に通電し、強制対流用エバポレータ１２の
みに冷媒を供給するようにしている。なお、マイクロコ
ンピュータ２８の記憶手段であるＲＯＭには、温度と湿
度とから露点を求めるためのデータが記憶されている。

【００２８】このように（Ｔｗ≦ＤＰ＋３）のとき、強
制対流用エバポレータ１２のみに冷媒を供給するように
構成すると、冷蔵室５の内壁面への露付きをより確実に
防止することができる。すなわち、例えば４℃で相対湿
度７０％の湿り空気は、図６に示す湿り空気ｈ−ｘ線図
からすると、ほぼ０℃で結露するが、実際には２℃位で
冷蔵庫５の内壁面に結露し始める。このような事実に鑑
みて、本実施例では、壁面用温度センサ２５の検出温度
Ｔｗが露点ＤＰに３℃を加えた温度以下の場合には、無
条件に強制対流用エバポレータ１２のみに冷媒を供給
し、これによって冷蔵室５内の空気中に含まれる湿気を
強制対流用エバポレータ１２で凝縮させ、以て冷蔵室５
内の空気の露点ＤＰを冷蔵庫５の内壁面の温度Ｔｗより
も３℃以上高い温度となるようにして冷蔵室５の内壁面
への露付きをより確実に防止している。

【００２９】また、この実施例では、扉６が開かれた場
合には、電磁開閉弁１７，１９の開閉については、図５
に示すフローチャートに従って制御するようにしてい
る。すなわち、扉６の開放を扉スイッチ２７が検出する
と、マイクロコンピュータ２８は図５のルーチンを実行
し、ステップＳ１で第２の電磁開閉弁１７のみに通電し
て強制対流用エバポレータ１２だけが冷却作用を呈する
ようにする。

【００３０】すると、扉６の開放によって冷蔵室５内に
侵入した外気は強制対流用エバポレータ１２により冷却
され、且つ湿気が除去される。これにより、全熱負荷Ｑ
ａがＱａ＜Ｑａ２になると、マイクロコンピュータ２８
はステップＳ２で「ＹＥＳ」となってステップＳ３に移
行し、第１の電磁開閉弁１７にも通電して壁面用エバポ
レータ９も冷却作用を呈するようにする。そして、Ｑａ
≦Ｑａ１になると、マイクロコンピュータ２８はステッ
プＳ４で「ＹＥＳ」となってステップＳ５に移行し、第
２の電磁開閉弁１９を断電して第１の電磁開閉弁１７だ
けを通電状態のままとし、壁面用エバポレータ９だけで
冷蔵室５内を冷却する状態にする。

【００３１】このように扉６が開かれたとき、これに応
答して強制対流用エバポレータ１２のみによる冷却に切
り替えるようにすれば、直ちに冷蔵室５の内壁面への結
露を防止するための運転状態に入ることができる。この
ため、冷蔵室用温度センサ２３、冷蔵室用湿度センサ２
４の検出温度の変化に基づく全熱負荷の上昇によって外
気が侵入したことを検出してから、強制対流用エバポレ
ータ１２のみによる冷却に切り替える場合に比べ、より
一層確実に冷蔵室５の内壁面への結露を防止できる。

【００３２】図７は本発明の第２実施例を示す。この実
施例は扉６が開かれたときの電磁開閉弁１７，１９の開
閉制御に関するものであるが、前記第１実施例との相違
は、Ｑａ≦Ｑａ１となった後、冷蔵室５内の温度Ｔａが
目標温度Ｔa0よりも所定温度Ｔ以上低くなった時（ステ
ップＳＡ５で「ＹＥＳ」）、この状態が所定時間ｔ継続
されたことを条件に（ステップＳＡ６で「ＹＥＳ」）、
第１の電磁開閉弁１７だけに通電して壁面用エバポレー
タ９だけによる冷却に切り替えるようにしたところにあ
る。この場合、上記の目標温度Ｔa0は例えば冷蔵温度で
ある４℃、所定温度Ｔは２℃、所定時間ｔは１分とする
ことが考えられる。

【００３３】このようにした理由は次の通りである。セ
ンサには検出誤差がある。特に冷蔵室用湿度センサ２４
の検出精度が±１０％であったとすると、冷蔵室用湿度
センサ２４が湿度５０％を検出しても、検出誤差によっ
て実際には６０％であることもあり得る。一方、図６に
示す湿り空気ｈ−ｘ線図から理解されるように、冷蔵温
度である４℃前後では、例えば３０℃の場合に比べて、
相対湿度を示す線の間隔が狭く且つ傾斜が緩やかとなっ
ている。このため、４℃前後では、相対湿度が１０％違
うと、露点が大きく異なることとなる。例えば、４℃の
とき湿度６０％では露点は−２℃前後、５０％では露点
は−５℃前後である。

【００３４】以上のことから、４℃、湿度５０％のとき
壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えるように構
成した場合、実際の湿度が６０％であっても、冷蔵室用
湿度センサ２４が湿度５０％を検出すると、壁面用エバ
ポレータ９による冷却に切り替えられる。ところが、実
際の湿度は６０％であるから、その露点は−２℃前後で
あるが、壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えら
れると、冷蔵室５の内壁面は−２℃程度にまで冷却され
る場合があるので、これでは冷蔵室５の内壁面に結露す
ることがある。

【００３５】しかしながら、この実施例では、目標温度
Ｔa0よりＴだけ低い温度、つまり４℃より２℃以上低い
温度である２℃以下で湿度５０％を検出したとき、その
状態がｔ時間（１分間）継続したことを条件に、壁面用
エバポレータ９による冷却に切り替えるので、検出誤差
により湿度が実際には６０％であったとしても、２℃で
湿度６０％のときの露点は−５℃程度となる。壁面用エ
バポレータ９による冷却に切り替えられても、冷蔵室５
の内壁面は−５℃程度にまでは冷却されないので、冷蔵
室５の内壁面に結露するはない。このように本実施例で
は、冷蔵室５内の空気を冷やし込んでその湿度を下げて
から壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えるの
で、冷蔵室５の内壁面への結露をより一層防止できる。

【００３６】図８および図９は本発明の第３実施例を示
す。この実施例が前記第１実施例と異なるところは、第
２の電磁開閉弁１９に代えて、開度調節可能な絞り手段
としてパルスモータ３３ａを駆動源とするニードル弁か
らなる絞り弁３３としたところにある。このように絞り
弁３３にすると、その開度調節により、壁面用エバポレ
ータ９での冷媒の蒸発圧力ひいては蒸発温度を制御でき
る。この場合、絞り弁３３とキャピラリチューブ３４を
直列に接続すると、蒸発圧力（蒸発温度）の調整幅を広
くできる。

【００３７】この実施例では、壁面用エバポレータ９に
よる冷却と強制対流用エバポレータ１２による冷却とを
交互に行うことを基本としている。そして、壁面用エバ
ポレータ９による冷却の場合には、冷蔵室５の内壁面の
温度Ｔｗが冷蔵室５内の温度Ｔａと湿度Ｔｈとから求め
られる露点ＤＰに所定温度、例えば３℃を加えた温度以
上となるように壁面用エバポレータ９での冷媒圧力、換
言すれば蒸発温度Ｔｅを制御する。

【００３８】ここで、壁面用エバポレータ９での蒸発温
度Ｔｅは、冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗと同値ではな
く、壁面用エバポレータ９の配設状態を加味した補正値
Ｔｈによって補正される。この補正値Ｔｈは、本実施例
の場合、壁面用エバポレータ９が内箱３を介して冷蔵室
５内を冷却するので、補正値Ｔｈは４℃に設定される。
従って、蒸発温度は冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗより例
えば４℃低い温度となるように制御される。また、壁面
用エバポレータ９が冷蔵室５内に露出している場合に
は、補正値Ｔｈは０℃に設定され、蒸発温度はＴｗと同
じ温度となるように制御される。

【００３９】図９は壁面用エバポレータ９による冷却と
強制対流用エバポレータ１２による冷却とを交互に行う
場合の制御内容を示す。マイクロコンピュータ２８は所
定時間毎に図９のルーチンを実行する。同図のルーチン
に入ると、マイクロコンピュータ２８は、まずステップ
ＳＢ１で壁面用温度センサ２５の検出温度Ｔｗが（ＤＰ
＋３）以上で、且つ冷蔵室５内の温度Ｔａが内壁面の温
度Ｔｗ以下であるか否かを判断し、「ＹＥＳ」のときス
テップＳＢ２に移行して絞り弁３３を開く。そして、マ
イクロコンピュータ２８は、ステップＳＢ３で絞り弁３
３の開度を、壁面用エバポレータ９の蒸発温度ＴｅがＴ
ｗより４℃低い温度となるように調節し、リターンとな
る。

【００４０】そして、ＴｗがＴａ未満になると、マイク
ロコンピュータ２８はステップＳＢ１で「ＮＯ」と判断
してステップＳＢ４に移行し、ここで絞り弁３３を閉
じ、第２の電磁開閉弁１９を開動作させ、リターンとな
る。これにより、冷蔵室５内は強制対流用エバポレータ
１２によって冷却されるようになる。このように、Ｔｗ
＜Ｔａになると、Ｔｗ≧（ＤＰ＋３）であっても強制対
流用エバポレータ１２による冷却に切り替える理由は、
Ｔｗ＜Ｔａになると、冷媒は壁面用エバポレータ９では
蒸発できなくなるためである。

【００４１】図１０および図１１は本発明の第４実施例
を示す。この実施例が第１実施例と異なるところは、第
１および第２の電磁開閉弁１７および１９に代えて電磁
駆動の三方弁３５（流路切替手段）としたところにあ
り、三方弁３５の入口はコンデンサ１６の出口に接続さ
れ、一方の出口は壁面用エバポレータ９側の第１のキャ
ピラリチューブ１８に接続され、他方の出口は強制対流
用エバポレータ１２側の第２のキャピラリチューブ２０
に接続されている。

【００４２】三方弁３５は、冷媒流路を、冷媒を強制対
流用エバポレータ１２に供給する第１の流路２１と壁面
用エバポレータ９に供給する第２の流路２２との間で切
り替えるようになっている。そして、マイクロコンピュ
ータ２８は、図１１による条件に従って三方弁３５を切
り替えるようになっており、全熱負荷ＱａがＱa1未満の
とき、第１の流路２１が形成されるようにして冷媒を壁
面用エバポレータ９に供給し、ＱａがＱa1以上のとき第
２の流路２２が形成されるようにして冷媒を強制対流用
エバポレータ１２に供給するものである。

【００４３】図１２は本発明の第５実施例を示す。この
実施例は、冷蔵室５内の上部にダクト３６を設け、この
ダクト３６内に強制対流用エバポレータ１２と送風装置
１３とを配設したものである。上記ダクト３６には、そ
の後部に冷蔵室５内の空気を吸入する給気口３７が設け
られ、前部に吐気口３８が下向きに設けられている。

【００４４】そして、扉６が開かれたとき、送風装置１
３が駆動されるように構成することにより、ダクト３６
内に吸入された冷蔵室５内の空気が吐気口３８が下向き
に吹き出されて、冷蔵室５内の前面近くでいわゆるエア
カーテンを形成するので、扉６を開放したときに外気が
冷蔵室５内に侵入することを極力防止することができ
る。なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定
されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可
能である。冷蔵室５の内壁面をエバポレータそのもので
構成しても良い。冷凍室を備えた冷蔵庫に適用しても良
い。

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、負
荷変動に対する追従性の向上および冷却の迅速性の向上
を図ることができると共に、強制対流用エバポレータの
冷却により、庫内空気の湿気が結露して除去されるの
で、その後に壁面用エバポレータによる冷却に切り替え
られた場合、食品保存室の内壁面に結露することを防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、（ａ）は冷
蔵庫の縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図

【図２】冷凍サイクル構成図

【図３】電気的構成の概略を示すブロック図

【図４】熱的負荷に関する電磁開閉弁および送風装置の
制御内容を示す図

【図５】制御内容を示すフローチャート

【図６】湿り空気ｈ−ｘ線図

【図７】本発明の第２実施例を示す図５相当図

【図８】本発明の第３実施例を示す図２相当図

【図９】図５相当図

【図１０】本発明の第４実施例を示す図２相当図

【図１１】熱的負荷に関する三方弁の切り替え状態を示
す図

【図１２】本発明の第５実施例を示す冷蔵庫の縦断側面
図

【図１３】従来の壁面冷却式冷蔵庫の縦断側面図

【符号の説明】

図中、５は冷蔵室（食品保存室）、９は壁面用エバポレ
ータ、１２は強制対流用エバポレータ、１３は送風装置
（強制対流手段）、１５はコンプレッサ、１７，１９は
第１，第２の電磁開閉弁（切替手段）、２３は冷蔵室用
温度センサ（庫内温度検出手段）、２４は冷蔵室用湿度
センサ（庫内湿度検出手段）、２５は壁面用温度セン
サ、２６は庫外用温度センサ（庫外温度検出手段）、２
７は扉スイッチ（開扉検出手段）、２８はマイクロコン
ピュータ（演算手段、制御手段）、３３は絞り弁（絞り
手段、切替手段）、３５は三方弁（切替手段）である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/00 ３０２Ｆ２５Ｄ 23/00 ３０２Ｌ (72)発明者野口明裕大阪府茨木市太田東芝町１番６号株式会社東芝大阪工場内 (72)発明者鹿島弘次大阪府茨木市太田東芝町１番６号株式会社東芝大阪工場内 (72)発明者田子正人大阪府茨木市太田東芝町１番６号株式会社東芝大阪工場内Ｆターム(参考） 3L045 AA02 AA03 BA01 CA02 DA02 EA01 EA03 GA04 GA05 HA02 HA07 JA13 JA14 LA02 LA06 LA12 MA02 MA07 PA01 PA02 PA03 PA04 PA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】能力可変型のコンプレッサと、食品保存室の内壁面を冷却することにより該食品保存室
内を冷却する壁面用エバポレータと、強制対流手段によって強制対流される前記食品保存室内
の空気を冷却する強制対流用エバポレータと、前記コンプレッサで圧縮されコンデンサで凝縮された冷
媒の流路を、少なくとも前記壁面用エバポレータに供給
する流路と前記強制対流用エバポレータに供給する流路
との間で切り替え可能な切替手段と、庫外温度を検出する庫外温度検出手段、前記食品保存室
内の温度を検出する庫内温度検出手段および前記食品保
存室内の湿度を検出する庫内湿度検出手段と、前記庫外温度検出手段、前記庫内温度検出手段および前
記庫内湿度検出手段の検出結果から庫内の熱的負荷を演
算する演算手段と、この演算手段による演算結果から前記コンプレッサの能
力を変化させると共に、前記切替手段の切り替え動作を
制御する制御手段とを具備してなる冷蔵庫。
【請求項２】扉の開放を検出する開扉検出手段を設
け、前記制御手段は、前記開扉検出手段が扉の開放を検
出したとき、前記演算手段による庫内の熱的負荷とは関
係なく、前記切替手段を冷媒が前記強制対流用エバポレ
ータに供給されるように切替制御することを特徴とする
請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】前記制御手段は、前記食品保存室内が目
標温度よりも所定温度以上低い温度で所定湿度以下の状
態を所定時間継続したとき、前記切替手段を冷媒が前記
壁面用エバポレータに供給されるように切替制御するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項４】請求項３記載の冷蔵庫において、前記所
定温度は２℃で、前記所定湿度は５０％であることを特
徴とする冷蔵庫。
【請求項５】前記壁面用エバポレータへの冷媒供給
は、開度調節可能な絞り手段を介して行われ、前記制御
手段は、前記壁面用エバポレータでの冷媒の蒸発温度
が、前記食品保存室の温度と湿度とから求められる露点
温度に対し、所定温度以上となるように前記絞り手段の
開度を制御することを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項６】請求項５記載の冷蔵庫において、前記所
定温度は３℃であることを特徴とする冷蔵庫。