JP2002195725A - 冷凍冷蔵庫、冷凍冷蔵庫の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍冷蔵庫において、消費電力量を小さくし
てエネルギー効率を高めるとともに、地球温暖化防止の
ための可燃性冷媒使用による安全性を高める。 【解決手段】 冷凍サイクルの絞り部の絞り量を変える
絞り量調整装置と、貯蔵室へ冷気を送る風路を切換える
冷気循環制御装置と、各貯蔵室の温度検知手段とを備
え、検出温度と設定温度に応じて冷凍室と冷蔵室を独立
して交互に冷却運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍冷蔵庫に関
し、特に冷凍室と冷蔵室の独立した運転に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵室と冷凍室を備えた従来の家庭用冷
蔵庫では、冷凍室に設置した冷却器により冷却された空
気を庫内各室に循環させて、それぞれ冷凍室および冷蔵
室を冷却している。冷凍室の温度制御は圧縮機の運転制
御により行なわれ、冷蔵室の温度制御は循環する冷却空
気の量により制御される。通常、圧縮機の運転と同時に
冷蔵室と冷凍室は同時に冷却され、先に制御温度が高い
冷蔵室が設定温度に到達し、その後制御温度が低い冷凍
室が設定温度に到達し、圧縮機が停止する。

【０００３】従来の家庭用冷蔵庫の冷媒回路図を図１０
に示す。図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は絞
り手段である毛細管、４は冷却器である。従来の冷凍冷
蔵庫では冷蔵室と冷凍室を一つの毛細管３と１台の冷却
器４の組合せだけで同時に冷却する場合があるため、冷
媒の蒸発温度は制御温度が低い冷凍室の設定温度以上に
することができない。

【０００４】また、例えば、特開２０００−１１１２３
０号公報に冷凍室と冷蔵室にそれぞれ冷却器および送風
手段を設置して１台の圧縮機で交互に冷却運転を行なう
冷凍冷蔵庫が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の家
庭用冷蔵庫では、冷蔵室を冷却するために冷凍室を冷却
できる冷媒の蒸発温度で冷蔵庫を運転するため、冷凍サ
イクル効率が低い状態で冷蔵庫を運転していた。さら
に、前記凝縮器は冷媒流路が１パスであり、冷媒充填量
を削減するために凝縮器伝熱管の内径を小さくすること
は、冷媒流動による圧力損失の増大を招き効率低下の原
因となる問題がある。

【０００６】また、特開２０００−１１１２３０号公報
に示された冷凍冷蔵庫では、冷蔵庫内容積を確保するた
めに冷蔵室用冷却器と冷凍室用冷却器の合計の伝熱面積
は従来の冷却器より小さくなっており、冷凍サイクル効
率の良い冷却運転ができない問題がある。

【０００７】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、冷蔵庫の冷凍サイクル効率を高め、低消
費電力量の冷蔵庫を得ることを目的とし、さらに、地球
温暖化に非常に影響が小さい可燃性冷媒などを用いた冷
蔵庫などにおいて、冷媒量を削減し、安全性を大幅に向
上した冷蔵庫を得ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
冷凍冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を
順次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度
と冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室とを有した冷
凍冷蔵庫において、前記絞り部の絞り量を変える絞り量
調整装置と、前記複数の貯蔵室へ冷却空気を送る風路を
切換える冷気循環制御装置と、前記貯蔵室の温度を検出
する温度検出手段と、を備え、前記貯蔵室の予め設定さ
れた設定温度と前記温度検出手段により検出された温度
に応じて、前記冷凍温度の冷凍室と前記冷蔵温度の冷蔵
室を独立して交互に冷却するものである。

【０００９】また、本発明の請求項２に係る冷凍冷蔵庫
は、絞り部を流路切換弁と該流路切換弁により分岐して
絞り手段を二つ以上並列に接続したものである。

【００１０】また、本発明の請求項３に係る冷凍冷蔵庫
は、絞り手段を毛細管としたものである。

【００１１】また、本発明の請求項４に係る冷凍冷蔵庫
は、圧縮機の電動機をインバータ制御駆動としたもので
ある。

【００１２】また、本発明の請求項５に係る冷凍冷蔵庫
は、凝縮器の伝熱管による流路を複数パスとすると共
に、前記伝熱管の内径を圧縮機から凝縮器へ接続される
配管の内径よりも小さくしたものである。

【００１３】また、本発明の請求項６に係る冷凍冷蔵庫
は、冷凍室へ冷気を送る風路を開閉する冷凍室空気循環
開閉手段と、冷蔵室へ冷気を送る風路を開閉する冷蔵室
空気循環開閉手段と、を備え、冷凍室の温度検出手段に
より検出された温度が予め設定された設定温度より低
く、冷蔵室の温度検出手段により検出された温度が予め
設定された設定温度より所定の値以内に高い場合に前記
冷凍室空気循環開閉手段を閉とし、前記冷蔵室空気循環
開閉手段を開にして前記冷却器の送風機だけを運転する
ものである。

【００１４】また、本発明の請求項７に係る冷凍冷蔵庫
は、冷凍室へ冷気を送る風路を開閉する冷凍室空気循環
開閉手段と、冷蔵室へ冷気を送る風路を開閉する冷蔵室
空気循環開閉手段と、を備え、冷凍室及び冷蔵室の温度
検出手段により検出された温度がそれぞれ予め設定され
た設定温度より低い場合に冷凍室及び冷蔵室の空気循環
開閉手段を閉とすると共に、前記流路切換弁により全て
の絞り手段への流路を閉止状態にするものである。

【００１５】また、本発明の請求項８に係る冷凍冷蔵庫
の運転方法は、圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を
順次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度
と冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室と、前記絞り
部の絞り量を変える絞り量調整装置と、前記複数の貯蔵
室へ冷却空気を送る風路を切換える冷却循環制御装置
と、を備えた冷凍冷蔵庫において、前記冷凍室の温度を
検出するステップと、前記冷蔵室の温度を検出するステ
ップと、検出された前記冷凍室の温度および前記冷蔵室
の温度とそれぞれの設定温度との高低に応じて、前記絞
り量調整装置により絞り量を切換えると共に、前記冷気
循環制御装置により前記冷凍室及び冷蔵室への風路を開
閉するステップと、前記圧縮機及び前記冷却器の送風機
を運転停止するステップと、を備えたものである。

【００１６】

【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の冷凍冷蔵庫を図１乃至図１０に基づき説明
する。図１，４，６はこの実施の形態１に係る冷凍冷蔵
庫の冷媒回路図であり、図２，５，７はこの冷凍冷蔵庫
の側面断面図であり、図３，８，９はこの冷凍冷蔵庫の
冷凍サイクルのＰ−h線図であり、図１０はこの冷凍冷
蔵庫の運転モードを示す図である。この冷凍冷蔵庫の冷
凍サイクルの冷媒には地球温暖化に非常に影響が少さい
炭化水素系冷媒Ｒ６００aを用いている。なお、これら
図において、従来のものと同一または相当する要素には
同一の符号を付している。

【００１７】図において、１はインバータ駆動圧縮機、
２は凝縮器であり、圧縮機１からの接続配管の内径より
小さい内径の伝熱配管で構成され、凝縮器２の上流側で
２経路に分岐され凝縮器２の途中で再び合流するように
接続されている。本実施の形態では、この凝縮器２の伝
熱管内径は圧縮機からの接続配管の内径の７０％程度
で、伝熱管の全長は従来と同じに設定してある。４は冷
却器、５，６は流路切換手段である電磁二方弁であり、
外部からの信号により流路を連通または閉止することが
できる。７は絞り装置である冷蔵用毛細管、８は冷凍用
の絞り装置である毛細管である。冷蔵用電磁二方弁５と
冷蔵用毛細管７および冷凍用電磁二方弁６と冷凍用毛細
管８はそれぞれ直列に配置され、凝縮器２の出口側と冷
却器４の入口側の間の配管に並列に接続されている。

【００１８】９は送風機、１０は冷蔵室用流路遮断装置
であるダンパー、１１は冷凍室用流路遮断装置であるダ
ンパー、１２は冷蔵室温度検知手段、１３は冷凍室温度
検知手段、１４は冷蔵室、１５は野菜室、１６は冷凍
室、１７は冷蔵室用ダクト、１８ａ〜１８ｄは冷蔵室吹
出し口、１９ａ，１９ｂは冷蔵室吸込み口、２０ａ〜２
０ｃは野菜室吹出し口、２１ａ，２１ｂは野菜室吸込み
口、２２は野菜室戻りダクト、２３は冷凍室吹出し口、
２４は冷凍室吸込み口、２５はコントローラである。

【００１９】本実施の形態の冷凍冷蔵庫の運転モードを
図１０に示す。図中のＡ〜Ｅは予め設定されている温度
を表しており、例えばＡ＝−１８℃、Ｃ＝５℃、Ｄ＝７
℃、Ｅ＝１５℃として実施の形態では説明を行う。な
お、ＴＦは冷凍室検知温度、ＴＲは冷蔵室検知温度であ
る。また、設定温度はこれらの値に限ることなく、各冷
凍冷蔵庫で最適に設定される。

【００２０】次に冷凍冷蔵庫の動作について図２を基に
説明する。まず、冷蔵室および冷凍室の温度検知手段１
２，１３により検出する検知温度が予め設定されている
設定温度ＡおよびＣより大きい場合は、冷蔵用電磁二方
弁５を閉状態、冷凍用電磁二方弁６を開状態、冷蔵室用
ダンパー１０および冷凍室用ダンパー１１を開状態とし
て圧縮機１を運転し、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却運転
する。送風機９から流出した−２５℃程度の冷気の一方
は冷蔵室用ダクト１７を介して冷蔵室吹出し口１８ａ〜
１８ｄより−１０℃程度で冷蔵室１４に供給され０℃〜
１０℃程度に設定された冷蔵室を冷却し、冷蔵室内への
循環空気の温度は０℃程度まで上昇する。さらに冷蔵室
１４にある冷蔵室吸込み口１９ａ，１９ｂから野菜室吹
出し口２０ａ〜２０ｃより３℃程度で野菜室１５に流れ
込み、５℃〜１０℃程度に設定された野菜室を冷却し
て、野菜室吸込み口２１ａ，２１ｂより野菜室戻りダク
ト２２を介して循環空気は１０℃程度の温度となって冷
却器４の下部に流れ込む。また、送風機９から流出した
−２５℃程度の空気の他方は、冷凍室吹出し口２３より
−１８℃〜−２０℃程度に設定された冷凍室１６に流れ
込み冷凍室を冷却して冷凍室吸込み口２４より−１８℃
程度の温度となって冷却器４の下部に流れ込み、野菜室
１５からの温度が高い戻り空気と合流して冷却器４で冷
却され循環する。

【００２１】次に、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場
合の冷凍サイクルの動作について、図１および図３をも
とに説明する。図１は冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する
場合の冷媒回路図であり、冷蔵用電磁二方弁５が閉状
態、冷凍用電磁二方弁６が開状態に設定されている。図
３は冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合のＰ−ｈ線図
であり、図中の記号は図１の冷媒回路図上に示す記号の
位置と同じ場所を示す。圧縮機１から吐出した高圧高温
の蒸気冷媒（Ａ）は凝縮器２で冷蔵庫の外部へ熱を放出
し、凝縮液化する（Ｂ）。凝縮器４を流出した高温高圧
の冷媒は冷凍用電磁二方弁６を介して冷凍用毛細管８へ
流れ込む。この冷凍用毛細管８で高温高圧の冷媒は低圧
低温の気液二相冷媒へ減圧、膨張する（Ｃ）。冷却器４
では冷蔵室内および冷凍室内からの循環空気より熱を奪
って蒸発ガス化し（Ｄ）、冷蔵庫内を冷却する。その
後、低圧の蒸気冷媒は圧縮機１に流れ込み（Ｅ）冷媒サ
イクルをなす。冷却器４での冷媒の蒸発温度は冷凍室と
冷蔵室を冷却するため、冷凍室の設定温度以下、例えば
−３０℃程度となるように冷凍用毛細管８で調節されて
いる。

【００２２】また、冷凍室の温度検知手段１３による検
知温度が予め設定されている設定温度Ａより高く、冷蔵
室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定されて
いる設定温度Ｃより低い場合、つまり冷凍室のみ冷却し
たい場合は、冷蔵用電磁二方弁５を閉止状態、冷凍用電
磁二方弁６を開状態、冷蔵室用ダンパー１０を閉状態、
冷凍室用ダンパー１１を開状態として圧縮機１を運転
し、冷凍室のみを冷却する運転動作を行なう。

【００２３】冷凍室のみを冷却する場合の冷媒回路図を
図４に示す。この冷凍サイクルの動作は上述の冷蔵室と
冷凍室を同時に冷却する場合と同様であるので説明を省
略する。次に、図５をもとに冷却器４により冷却された
空気の庫内の流れを説明する。送風機９から流出した−
２５℃程度の冷気は冷蔵室用ダンパー１０が閉状態とな
っているので全冷気が冷凍室吹出し口２３より冷凍室１
６に流れ込み冷凍室を冷却し、その戻り空気が冷凍室吸
込み口２４より冷却器４の下部に−２０℃程度で流れ込
み冷却器４で冷却され循環する。

【００２４】また、冷凍室の温度検知手段１３による検
知温度が予め設定されている設定温度Ａより低く、冷蔵
室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定されて
いる設定温度Ｃより高い場合、つまり冷蔵室のみを冷や
したい場合について説明する。冷蔵用電磁二方弁５を開
状態、冷凍用電磁二方弁６を閉止状態、冷蔵室用ダンパ
ー１０を開状態、冷凍室用ダンパー１１を閉状態とし
て、圧縮機１を冷凍室のみを冷却運転する場合の圧縮機
回転数より低い回転数で運転し、冷蔵室を冷却する運転
動作を行なう。図６に上述の冷蔵室のみ冷却を行なう場
合の冷媒回路図を示す。次に、図７をもとに冷却器４に
より冷却された空気の冷蔵庫内の流れを説明する。送風
機９から流出した−２５℃程度の冷気は冷蔵室用ダクト
１７を介して冷蔵室吹出し口１８ａ〜１８ｄより−１０
℃程度で冷蔵室１４に供給され、０℃から１０℃程度に
設定された冷蔵室を冷却する。さらに冷蔵室１４にある
冷蔵室吸込み口１９ａ，１９ｂから野菜室吹出し口２０
ａ〜２０ｂより野菜室に０℃程度で流れ込み５℃から１
０℃程度に設定されている野菜室を冷却して、野菜室吸
込み口２１ａ，２１ｂより野菜室戻りダクト２２を介し
て１０℃程度の冷気として冷却器４の下部に流れ込み冷
却器４で冷却される。

【００２５】次に、冷蔵室のみを冷却する場合の冷凍サ
イクルの動作について、図８をもとに説明する。図８は
冷蔵室のみを冷却する場合のＰ−ｈ線図であり、図中の
記号は図６の記号の位置と同じ場所を示す。圧縮機１か
ら吐出した高圧高温の蒸気冷媒（Ａ）は凝縮器２で冷蔵
庫の外部へ熱を放出し、凝縮液化する（Ｂ）。凝縮器２
を流出した高温高圧の冷媒は冷蔵用電磁二方弁５を介し
て冷蔵用毛細管７へ流れ込む。冷蔵用毛細管７を通過し
て高温高圧の冷媒は中圧中温の気液二相へ減圧、膨張す
る（Ｃ）。冷却器４では冷蔵室内からの循環空気から熱
を奪って蒸発ガス化し（Ｄ）、冷蔵室内を冷却する。そ
の後、中圧の蒸気冷媒は圧縮機１に流れ込む（Ｅ）。冷
却器での冷媒の蒸発温度は冷蔵室のみを冷却するため、
冷蔵室の設定温度以下、例えば−１０℃程度となるよう
に冷蔵用毛細管７で調節されている。

【００２６】また、冷凍室の温度検知手段１３による検
知温度が予め設定されている設定温度Ａより低く、冷蔵
室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定されて
いる設定温度Ｃより高く、かつ設定温度Ｄより低い場合
は、冷蔵用電磁二方弁５を閉止状態、冷凍用電磁二方弁
６を閉止状態、冷蔵室用ダンパー１０を開状態、冷凍室
用ダンパー１１を閉状態として圧縮機１は停止したま
ま、送風機９を運転する。この場合は冷却器４に付着し
た霜の融解熱を用いて冷蔵室を冷却する運転動作を行な
うことになる。

【００２７】次に、この場合の冷却器４により冷却加湿
された空気の庫内の流れを説明する。この場合も図７を
もとに、冷媒回路は停止して送風機による空気の流れが
動作している状態で説明する。冷却器４を通過して送風
機９から流出した０℃程度の冷気は冷蔵室用ダクト１７
を介して冷蔵室吹出し口１８ａ〜１８ｄより４℃程度で
冷蔵室１４に供給され、０℃から１０℃程度に設定され
た冷蔵室を冷却加湿する。さらに冷蔵室１４にある冷蔵
室吸込み口１９ａ，１９ｂから野菜室吹出し口２０ａ〜
２０ｃより野菜室１５に６℃程度で流れ込み、５℃から
１０℃程度に設定されている野菜室を冷却加湿して、野
菜室吸込み口２１ａ，２１ｂより野菜室戻りダクト２２
を介して１０℃程度の空気として冷却器４の下部に流れ
込む。冷却器４では５℃程度の空気により冷却器４の温
度を０℃まで上昇させ、さらに冷却器に付着している霜
を融かしながら空気は０℃程度まで冷却され、再び送風
機により冷蔵室へ流れ込む。

【００２８】従来の冷凍冷蔵庫での圧縮機を運転させて
冷却運転する場合は、冷蔵室への吹出し温度が−１０℃
程度であるため湿度が小さい空気で冷却を行なってい
る。しかし、本発明のように圧縮機を運転させず冷却器
の霜を融かしながらの冷却運転では冷蔵室への吹出し温
度は圧縮機運転冷却に比べ高く、湿度も大きくなってい
るため加湿運転となる。つまり、冷却器４の霜を水分と
して冷蔵室に供給する運転となる。

【００２９】また、冷凍室の温度検知手段１３による検
知温度が予め設定されている設定温度Ａより低く、冷蔵
室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定温度Ｄ
より低い場合は、冷蔵用電磁二方弁５を閉止状態、冷凍
用電磁二方弁６を閉止状態、冷蔵室用ダンパー１０を閉
状態、冷凍室用ダンパー１１を閉状態として圧縮機１お
よび送風機９を停止する。この動作により、圧縮機停止
中の冷蔵庫内での空気の自然対流による熱移動を防止す
ることができ、設定温度が−１８℃程度の冷凍室と５℃
程度の冷蔵室との間で不必要な熱移動も発生しない。さ
らに電磁二方弁５，６を閉止しているため冷却器４への
冷媒配管を通ってくる高温冷媒の流入を防止することが
できるため、冷凍室への不必要な熱侵入を抑えることも
できる。

【００３０】次に冷蔵庫を据え付けて冷却を開始する場
合の動作について説明する。この冷蔵室および冷凍室の
温度検知手段１２，１３による検知温度が予め設定され
ている設定温度Ｅより高い場合は、冷蔵用電磁二方弁５
を開状態、冷凍用電磁二方弁６を開状態、冷蔵室用ダン
パー１０および冷凍室用ダンパー１１を開状態として圧
縮機１を運転し、冷蔵室と冷凍室を同時に冷却する運転
動作を行なう。次に、冷却器４により冷却された空気の
庫内の流れを図２をもとに説明する。送風機９から流出
した空気の一方は冷蔵室用ダクト１７を介して冷蔵室吹
出し口１８ａ〜１８ｄより冷蔵室１４に供給され冷蔵室
を冷却する。さらに冷蔵室１４にある冷蔵室吸込み口１
９ａ，１９ｂから野菜室吹出し口２０ａ〜２０ｃより野
菜室１５に流れ込み野菜室を冷却して、野菜室吸込み口
２１ａ、２１ｂより野菜室戻りダクト２２を介して冷却
器４の下部に流れ込む。また、送風機９から流出した他
方の冷気は、冷凍室吹出し口２３より冷凍室１６に流れ
込み冷凍室を冷却して冷凍室吸込み口２４より冷却器４
の下部に流れ込み、野菜室からの温度が高い戻り空気と
合流して冷却器４で冷却され循環する。

【００３１】次に、冷蔵庫据え付け冷却時の冷凍サイク
ルの動作について説明する。図９は据え付け時の冷凍室
と冷蔵室を同時に冷却する場合のＰ−ｈ線図であり、図
中の記号は図１の記号の位置と同じ場所を示す。圧縮機
１から吐出した高圧高温の蒸気冷媒（Ａ）は凝縮器２で
冷蔵庫の外部へ熱を放出し、凝縮液化する（Ｂ）。凝縮
器２を流出した高温高圧の冷媒は冷蔵用電磁二方弁５と
冷凍用電磁二方弁６を介して冷蔵用毛細管７と冷凍用毛
細管８の両方へ流れ込む。この冷蔵用毛細管７と冷凍用
毛細管８で高温高圧の冷媒は中温中圧の気液二相冷媒へ
減圧、膨張する（Ｃ）。冷却器４では冷蔵室内および冷
凍室内の空気から熱を奪って蒸発ガス化し（Ｄ）、冷蔵
庫内を冷却する。その後、中圧の蒸気冷媒は圧縮機１に
流れ込む（Ｄ）。冷却器４での冷媒の蒸発温度は冷凍室
と冷蔵室の温度に応じて自然に低下冷却する。冷蔵庫の
据え付け冷却時は冷蔵庫内温度が室温程度であるため、
冷媒の蒸発温度は従来の冷却運転時よりも高くなる。従
って、通常冷却運転時の絞り手段では効率良い運転がで
きない。そこで、電磁二方弁５，６とも開状態にし冷蔵
用毛細管８の両方を用いて絞り量を大きくし、効率良い
運転を実現している。

【００３２】このように本実施の形態では、冷凍冷蔵庫
に凝縮器２と一つの冷却器４の間に流路切換手段である
電磁二方弁と絞り装置である毛細管を設定温度が高い冷
蔵用毛細管と設定温度が低い冷凍用毛細管の二種類を並
列に接続しているので、冷凍冷蔵庫の冷却負荷が小さい
時などは、冷蔵室と冷凍室を時間的に交互に独立して切
換えて冷却することができるため、冷蔵室を冷却する場
合は特に冷凍サイクル効率が必要な部分だけ冷却するこ
とができ省エネルギーとなる。

【００３３】さらに、冷蔵用電磁二方弁５と冷蔵用毛細
管７からなる絞り装置と、冷凍用電磁二方弁６と冷凍用
毛細管８からなる絞り装置は、冷媒の流動抵抗を庫内各
室の温度設定に応じた冷却器の蒸発温度になるように選
定しているため、冷蔵室のみ冷却する場合は必要冷却能
力に対して冷却器４が相対的に十分大きくなり、冷凍サ
イクルの効率が飛躍的に上昇するため圧縮機の入力を大
幅に低減でき、消費電力量も大幅な低減が可能となる。

【００３４】さらに、冷蔵室用ダクト１７と冷凍室吹出
し口２３にそれぞれ、空気の流れをコントロールするダ
ンパーを設けたので、冷蔵室のみ冷却、冷凍室のみ冷却
および冷蔵室と冷凍室の同時冷却の冷却運転を可能とし
た。冷凍室と冷蔵室に被冷却物が大量に投入されるよう
な急激な熱負荷増加の場合に、冷凍室と冷蔵室の同時冷
却ができ、冷蔵庫の温度管理上の品質を向上させること
が可能となる。

【００３５】また、凝縮器２の伝熱管流路を２パス化
し、その管の内径を圧縮機１からの接続配管より小さく
しているので、凝縮器における冷媒流体の圧力損失を従
来と同等程度と維持したまま、内容積を従来の伝熱管よ
り削減したため、可燃性冷媒であるＲ６００ａを用いて
も冷媒充填量が従来の伝熱管を用いた場合に比べて削減
することが可能となり、安全性がより一層向上する。

【００３６】また、圧縮機停止中に冷凍室用ダンパーお
よび冷蔵室ダンパーを閉状態とするため、庫内各室間の
空気の出入りが無く不必要な熱移動が起こらないため効
率良い保存および温度管理上の品質を向上させることが
できる。

【００３７】また、本実施の形態では冷媒として炭化水
素冷媒Ｒ６００ａ（イソブタン）を用いた場合について
説明したが、これに限ることなくＲ６００（ブタン）や
Ｒ２９０（プロパン）などの炭化水素冷媒やアンモニア
などの自然冷媒、あるいはこれらの混合冷媒であっても
よい。さらには、Ｒ１３４ａ、Ｒ３２やＲ１５２ａなど
の地球温暖化係数の小さなＨＦＣ系フロン冷媒、あるい
はそれらの混合冷媒であってもよい。

【００３８】さらに、実施の形態で用いられる冷凍機油
について特に明示していないが、鉱油やアルキルベンゼ
ン、エステル油、エーテル油、ＰＡＧ油などの合成油で
あってもよい。

【００３９】また、実施の形態で用いられる圧縮機につ
いて特にその仕様を明示していないが、レシプロ式、ロ
ータリー式、スクロール式などで、圧縮部が２箇所以上
有れば良く、圧縮機内の圧力を高圧に保持した高圧シェ
ルタイプ、圧縮機内の圧力を中圧に保持した中圧シェル
タイプのいずれのタイプでも良い。また、インバータ駆
動でなくても良い。

【００４０】また、実施の形態で用いられている凝縮器
について特に明示していないが、冷蔵庫の側壁に埋め込
まれた銅配管と外板が接触した形態の自然対流式や送風
手段を用いた強制対流式のいずれのタイプでも良い。

【００４１】また、実施の形態で用いられる流路切換手
段は電磁二方弁に限ることはなく、三方弁や電子式膨張
弁であっても良い。

【００４２】また、実施の形態で用いられる絞り手段は
毛細管に限ることはなく、電子式膨張弁や温度式膨張弁
であっても良い。さらに、冷凍用毛細管と冷蔵用毛細管
の２種類の毛細管としたがこれに限ることなく、冷蔵庫
内の設定温度区分に応じた数の毛細管の数であってもよ
い。

【００４３】また、実施の形態で用いられる冷気循環制
御手段は冷凍室用ダンパーと冷蔵室用ダンパーの二つの
場合について説明したがこれら二つに限ることはなく、
冷蔵庫内の仕切られた部屋の数に応じて設置しても良
い。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項1に係る冷
凍冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を順
次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度と
冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室とを有した冷凍
冷蔵庫において、前記絞り部の絞り量を変える絞り量調
整装置と、前記複数の貯蔵室へ冷却空気を送る風路を切
換える冷気循環制御装置と、前記貯蔵室の温度を検出す
る温度検出手段と、を備え、前記貯蔵室の予め設定され
た設定温度と前記温度検出手段により検出された温度に
応じて、前記冷凍温度の冷凍室と前記冷蔵温度の冷蔵室
を独立して交互に冷却するので、冷蔵室単独冷却と冷凍
室単独冷却の交互運転あるいは冷凍室と冷蔵室の同時冷
却運転を可能とし、冷蔵室単独冷却運転時に冷媒の蒸発
温度を上昇させることができるのでエネルギー効率が高
い冷凍冷蔵庫を提供することができる。

【００４５】本発明の請求項２に係る冷凍冷蔵庫は、絞
り部を流路切換弁と該流路切換弁により分岐して絞り手
段を二つ以上並列に接続したので、各貯蔵室に合わせた
絞り量を設定できるためエネルギー効率が高い冷凍冷蔵
庫を提供することができる。

【００４６】本発明の請求項３に係る冷凍冷蔵庫は、絞
り手段を毛細管としたので、低コストでエネルギー効率
が高い冷凍冷蔵庫を提供することができる。

【００４７】本発明の請求項４に係る冷凍冷蔵庫は、圧
縮機の電動機をインバータ制御駆動としたので、冷凍室
と冷蔵室の各熱負荷に応じた冷却運転が可能となりエネ
ルギー効率が高くなると共に、圧縮機を小形化にでき低
重量で低コストとなる冷凍冷蔵庫を提供することができ
る。

【００４８】本発明の請求項５に係る冷凍冷蔵庫は、凝
縮器の伝熱管による流路を複数パスとすると共に、伝熱
管の内径を圧縮機から凝縮器へ接続される配管の内径よ
りも小さくしたので、冷媒充填量を削減することが可能
となり、可燃性冷媒などを用いた場合など安全性を向上
させることができ、地球環境にやさしく、冷媒のコスト
を抑えた冷凍冷蔵庫を提供することが可能となる。

【００４９】本発明の請求項６に係る冷凍冷蔵庫は、冷
凍室へ冷気を送る風路を開閉する冷凍室空気循環開閉手
段と、冷蔵室へ冷気を送る風路を開閉する冷蔵室空気循
環開閉手段と、を備え、冷凍室の温度検出手段により検
出された温度が予め設定された設定温度より低く、冷蔵
室の温度検出手段により検出された温度が予め設定され
た設定温度より所定の値以内に高い場合に前記冷凍室空
気循環開閉手段を閉とし、前記冷蔵室空気循環開閉手段
を開にして前記冷却器の送風機だけを運転するので、圧
縮機を運転させず冷却器の霜を融かしながらの冷却運転
となり、冷気に含まれる湿度も大きくなって、冷蔵室に
貯蔵物の水分を保持でき鮮度を保つ効果が得られる冷凍
冷蔵庫を提供することができる。

【００５０】本発明の請求項７に係る冷凍冷蔵庫は、冷
凍室へ冷気を送る風路を開閉する冷凍室空気循環開閉手
段と、冷蔵室へ冷気を送る風路を開閉する冷蔵室空気循
環開閉手段と、を備え、冷凍室及び冷蔵室の温度検出手
段により検出された温度がそれぞれ予め設定された設定
温度より低い場合に冷凍室及び冷蔵室の空気循環開閉手
段を閉とすると共に、前記流路切換弁により全ての絞り
手段への流路を閉止状態にするので、冷凍室への冷蔵室
からの不必要な熱の侵入を抑えることができるためエネ
ルギー効率が高い冷凍冷蔵庫を提供すつことができる。

【００５１】本発明の請求項８に係る冷凍冷蔵庫の運転
方法は、圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を順次接
続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度と冷蔵
温度の温度帯からなる複数の貯蔵室と、前記絞り部の絞
り量を変える絞り量調整装置と、前記複数の貯蔵室へ冷
却空気を送る風路を切換える冷却循環制御装置と、を備
えた冷凍冷蔵庫において、前記冷凍室の温度を検出する
ステップと、前記冷蔵室の温度を検出するステップと、
検出された前記冷凍室の温度および前記冷蔵室の温度と
それぞれの設定温度との高低に応じて、前記絞り量調整
装置により絞り量を切換えると共に、前記冷気循環制御
装置により前記冷凍室及び冷蔵室への風路を開閉するス
テップと、前記圧縮機及び前記冷却器の送風機を運転停
止するステップと、を備えたので、冷凍室および冷凍室
の熱負荷に対応したそれぞれの冷却運転が可能となりエ
ネルギー効率が高い冷凍冷蔵庫を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態1に係る冷凍冷蔵庫の冷
媒回路図である。

【図２】 本発明の実施の形態1に係る冷凍冷蔵庫の側
面断面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクルの
Ｐ−ｈ線図である。

【図４】 本発明の実施の形態１に係る冷媒の流れを示
す冷媒回路図である。

【図５】 本発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の側
面断面図である。

【図６】 本発明の実施の形態１に係る冷媒の流れを示
す冷媒回路図である。

【図７】 本発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の側
面断面図である。

【図８】 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクルの
Ｐ−h線図である。

【図９】 本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクルの
Ｐ−ｈ線図である。

【図１０】 本発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の
運転モードを示す図である。

【図１１】 従来の冷凍冷蔵庫の冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機、２ 凝縮器、３ 毛細管、４ 冷却器、５
冷蔵用電磁二方弁、６ 冷凍用電磁二方弁、７ 冷蔵
用毛細管、８ 冷凍用毛細管、９ 送風機、１０ 冷蔵
室用ダンパー、１１ 冷凍室用ダンパー、１２ 冷蔵室
温度検知手段、１３ 冷凍室温度検知手段、１４ 冷蔵
室、１５ 野菜室、１６ 冷凍室、１７冷蔵室用ダク
ト、１８ａ〜１８ｄ 冷蔵室吹出し口、１９ａ，１９ｂ
冷蔵室吸込み口、２０ａ〜２０ｃ 野菜室吹出し口、
２１ａ，２１ｂ 野菜室吸込み口、２２ 野菜室戻りダ
クト、２３ 冷凍室吹出し口、２４ 冷凍室吸込み口、
２５ コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 等 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L045 AA01 AA02 AA03 BA01 CA02 DA02 EA01 GA07 HA01 JA14 LA06 LA09 LA12 MA02 NA03 NA07 PA01 PA04 PA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を
   順次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度
   と冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室とを有した冷
   凍冷蔵庫において、前記絞り部の絞り量を変える絞り量
   調整装置と、前記複数の貯蔵室へ冷却空気を送る風路を
   切換える冷気循環制御装置と、前記貯蔵室の温度を検出
   する温度検出手段と、を備え、前記貯蔵室の予め設定さ
   れた設定温度と前記温度検出手段により検出された温度
   に応じて、前記冷凍温度の冷凍室と前記冷蔵温度の冷蔵
   室を独立して交互に冷却することを特徴とする冷凍冷蔵
   庫。
2. 【請求項２】 絞り部は流路切換弁と該流路切換弁によ
   り分岐して絞り手段を二つ以上並列に接続したことを特
   徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
3. 【請求項３】 絞り手段を毛細管としたことを特徴とす
   る請求項２記載の冷凍冷蔵庫。
4. 【請求項４】 圧縮機の電動機をインバータ制御駆動と
   したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか
   に記載の冷凍冷蔵庫。
5. 【請求項５】 凝縮器の伝熱管による流路を複数パスと
   すると共に、前記伝熱管の内径を前記圧縮機から凝縮器
   へ接続される配管の内径よりも小さくしたことを特徴と
   する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷凍冷蔵
   庫。
6. 【請求項６】 冷凍室へ冷気を送る風路を開閉する冷凍
   室空気循環開閉手段と、冷蔵室へ冷気を送る風路を開閉
   する冷蔵室空気循環開閉手段と、を備え、冷凍室の温度
   検出手段により検出された温度が予め設定された設定温
   度より低く、冷蔵室の温度検出手段により検出された温
   度が予め設定された設定温度より所定の値以内に高い場
   合に前記冷凍室空気循環開閉手段を閉とし、前記冷蔵室
   空気循環開閉手段を開にして前記冷却器の送風機だけを
   運転することを特徴とする請求項１乃至請求項５にのい
   ずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
7. 【請求項７】 冷凍室へ冷気を送る風路を開閉する冷凍
   室空気循環開閉手段と、冷蔵室へ冷気を送る風路を開閉
   する冷蔵室空気循環開閉手段と、を備え、冷凍室及び冷
   蔵室の温度検出手段により検出された温度がそれぞれ予
   め設定された設定温度より低い場合に冷凍室及び冷蔵室
   の空気循環開閉手段を閉とすると共に、前記流路切換弁
   により全ての絞り手段への流路を閉止状態にすることを
   特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の冷
   凍冷蔵庫。
8. 【請求項８】 圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を
   順次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度
   と冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室と、前記絞り
   部の絞り量を変える絞り量調整装置と、前記複数の貯蔵
   室へ冷却空気を送る風路を切換える冷却循環制御装置
   と、を備えた冷凍冷蔵庫において、前記冷凍室の温度を
   検出するステップと、前記冷蔵室の温度を検出するステ
   ップと、検出された前記冷凍室の温度および前記冷蔵室
   の温度とそれぞれの設定温度との高低に応じて、前記絞
   り量調整装置により絞り量を切換えると共に、前記冷気
   循環制御装置により前記冷凍室及び冷蔵室への風路を開
   閉するステップと、前記圧縮機及び前記冷却器の送風機
   を運転停止するステップと、を備えたことを特徴とする
   冷凍冷蔵庫の運転方法。