JP2002504661A - 冷蔵室及び冷凍室の各々に冷却器を備えた冷蔵庫 - Google Patents
冷蔵室及び冷凍室の各々に冷却器を備えた冷蔵庫Info
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Abstract
Description
詳しくは、冷蔵室及び冷凍室の独立冷却を行う冷却システムの冷却性能と信頼性
を向上することのできる冷蔵庫に関するものである。
蔵庫が開示されており、食品を貯蔵する冷蔵室2と冷凍室3が形成された冷蔵庫
本体1を備えている。冷蔵室2と冷凍室3は、略水平に延びる中間壁部材30に
よって仕切られており、冷蔵庫本体1の前面に枢着されたドア4,5によりそれ
ぞれ開閉される。
する冷凍用冷却器8が設けられている。冷凍用冷却器8の上側には、ファンモー
タ31の回転軸に接続され、冷凍用冷却器8により熱交換された冷気を冷凍室3
内に循環させる送風ファン7が設けられている。
棚32が設けられている。冷蔵室2の上方には特定温度帯で特定食品を保管する
ための低温貯蔵室33が形成されており、冷蔵室2の下部には野菜室6が形成さ
れている。野菜室6の下部に位置する機械室には、圧縮機11が設けられている
。
方には冷気吐出口35を形成するダクト部材36が設けられている。ダクト部材
36の後方には、空気導入路37を通して吸入された空気を熱交換する冷蔵用冷
却器10が設けられており、冷蔵用冷却器10の上方には、空気導入路37を通
して吸入された空気を冷蔵用冷却器10で熱交換し、冷気吐出口38,35を通
してそれぞれ冷蔵室2および低温貯蔵室33に循環させるように、ファンモータ
39の回転軸に接続された送風ファン9が設けられている。
菜室6の後方まで延長されている。
35,38から吐出された空気の分配比率で決まってしまうため、低外気温時等
冷蔵室2の吸熱負荷量が小さくなると、送風ファン9の運転率が小さくなり、低
温貯蔵室33を設定温度まで冷却できない。また、低温貯蔵室33を設定温度ま
で冷却すると、冷蔵室2内の温度が設定温度以下になってしまうため、冷蔵室2
をヒータ等で加熱しなければならないという問題点がある。
は続くため、冷蔵用冷却器10内を流れる冷媒により冷蔵用冷却器10近傍の空
気は冷却される。冷却された空気は自然対流により冷蔵用冷却器10よりも下に
流れるので、冷気吐出口38より冷蔵室2下部に冷気が流出し、冷蔵室2下部を
設定温度以下に下げるという問題がある。
イクルを採用した従来の別の冷蔵庫が開示されている。
ャピラリ、44は冷蔵室冷却用の第一の蒸発器、45は冷凍室冷却用の第二の蒸
発器であり、46は流路制御弁である。
第一の蒸発器44と第二の蒸発器45との間に位置する合流部49とを接続する
第二の(バイパス)キャピラリであり、50は流路制御弁46と第一の蒸発器4
4との間に設けられた第三のキャピラリである。
的低温の室温を維持するために、運転及び停止を繰り返し行う。
液化される。流路制御弁46が開放している場合、凝縮された冷媒は第一のキャ
ピラリ43で減圧され、中間圧力状態で分流部48へ到達する。冷媒は分流部4
8で第二のキャピラリ47と第三のキャピラリ50とに分流する。
の蒸発器45で蒸発気化され、再び圧縮機41へと吸収される。他方は第二のキ
ャピラリ47で減圧され、合流部49で合流し第二の蒸発器45で蒸発気化され
る。
め、流路制御弁46開放時は、ほとんどの冷媒が第三のキャピラリ50を通過す
る。
リ43と第二のキャピラリ47で減圧され、第二の蒸発器45で蒸発気化され、
圧縮機41へと吸収される。
れる。
のキャピラリ43で減圧された冷媒が分流部48において分流される際、一旦膨
張された後、再び比較的細径のキャピラリへと流入される。
ドア開閉,食品等の出し入れなどによる幅広い負荷の変化が有り、これによりキ
ャピラリ流量も変化し、分流部48の冷媒の乾き度も変化する。
ャピラリ47と、第三のキャピラリ50とに抵抗差があっても、たとえば一方が
液封で一方がガスかみのような入口状態によっては、通常ほとんどの冷媒が通過
する第三のキャピラリ50の流量が減少し、第二のキャピラリ47への流量が増
加することがある。また、流路制御弁46の開閉過渡期においてもキャピラリ入
口状態は変化するため同様である。
発器44への冷媒流量が不足し、冷蔵室の冷却不足となる問題がある。
縮機41の停止中に周囲の温度によって温められ、起動時に乾き度を増大させ、
比較的細径のキャピラリへの流量が低下し、冷却性能を低下させる問題がある。
発器での蒸発圧力に比べて高いため、第三のキャピラリ50は所定の抵抗値(第
一のキャピラリ43に近い抵抗値)が必要であり、流路制御弁46の開放時の分
流のために第二のキャピラリ47は更に大きい抵抗値が必要である。また、キャ
ピラリ合計の抵抗値は、流路制御弁46の閉止時には第一のキャピラリ43と第
二のキャピラリ47との直列接続であり、流路制御弁46の開放時には第三のキ
ャピラリ50と第二のキャピラリ47との並列接続と、第一のキャピラリ43と
の直列接続の組み合わせとなる。
路制御弁46の開放時と閉止時で冷凍サイクルの全体の抵抗差が非常に大きくな
る。したがって、冷凍サイクルの減圧抵抗の適性化が、流路制御弁46の開放時
か閉止時のいずれかでしかなされず、システム効率ダウンとなる。
却用の第一の蒸発器44を経由している回路から冷凍冷却用の第二の蒸発器45
へバイパスした回路に切り替わると、第一の蒸発器44に存在する冷媒は第二の
蒸発器45へと移動するが、第二の蒸発器45より下方に第一の蒸発器44が位
置したり、もしくは、第一の蒸発器44の配管パスパターンが液トラップを生じ
させる構成(例えば、複数の管列が上方から下方へ、そして再び上方へと配列さ
れているパスパターン構成)で配設されると、冷媒が液状態のまま移動すること
なく蒸発凝縮による移動となり、比較的時間がかかる上に、冷凍機油が滞留しや
すいので、冷凍機油の封入量を増量しなければならない問題がある。
二の蒸発器の下方に設ける構成となるが、流量制御弁を閉止中に第一の蒸発器に
存在する冷媒と冷凍機油は、重力の影響により上方にある第一蒸発器へと戻りに
くく、滞留しやすいので、バルブ切り替え後に冷媒不足や冷凍機油不足での運転
となりやすく、冷却性能や圧縮機の信頼性面で問題がある。
を増加させなくてはならず、電気代の増加や、コストアップにつながる問題があ
る。
問題があった。
温貯蔵室を負荷変動によらず適切に温度調節することができ、冷蔵室内が設定温
度以下に下がることを防止することが可能な改良された冷蔵庫を提供することで
ある。
る冷蔵庫を提供することである。
ステムを効率化する冷蔵庫を提供することである。
蔵庫を提供することである。
と冷凍室とを有し、冷蔵室が冷蔵室よりも温度の低い低温貯蔵室を備えている。
冷蔵庫は、順次接続された圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、流路制御弁、冷蔵
用冷却器、冷凍用冷却器を備えており、冷凍サイクルを形成している。冷蔵用冷
却器及び冷凍用冷却器は、冷蔵室及び冷凍室にそれぞれ収容されている。冷蔵庫
はまた、冷蔵用冷却器と並列に接続された第二の絞り装置と、冷蔵用冷却器によ
り熱交換した冷気を冷蔵室に供給するための第一の送風ファンと、冷凍用冷却器
により熱交換した冷気を冷凍室に供給するための第二の送風ファンと、冷蔵室内
の空気を冷蔵用冷却器に導く吸込ダクトと、冷蔵用冷却器により冷却された空気
を冷蔵室と低温貯蔵室とに導く吐出ダクトと、吐出ダクト内に収容された電動ダ
ンパとを備えている。電動ダンパが開放している時、低温貯蔵室に導かれる風量
を冷蔵室に導かれる風量よりも多くしたことで、低温貯蔵室を冷蔵室よりも早く
冷却することができるとともに、負荷変動によらず低温貯蔵室内の温度を適切に
調節することができる。
り高い第二の回転数の一方で運転することができる。低温貯蔵室が冷却される時
、第一の送風ファンは第一の回転数で運転され、冷蔵用冷却器に送る風量が減少
する。したがって、低温貯蔵室に吹き出す空気温度が低くなるので、低温貯蔵室
の冷却効率を向上することができる。
二の回転数の一方で運転することができる。この場合、低温貯蔵室が冷却される
時、圧縮機が第二の回転数で運転されて、冷蔵用冷却器の蒸発温度を低下させる
ことにより、冷蔵用冷却器で熱交換した空気の温度を低下させる。その結果、低
温貯蔵室に吹き出す空気温度が低くなるので、冷温貯蔵室の冷却効率を向上する
ことができる。
器と、低温貯蔵室内の温度を検知する第二の温度検知器とを備えている。
より高く、第二の温度検知器により検知された温度が低温貯蔵室の設定温度より
高い時、第一の送風ファンの運転を開始し、タイマにより記録された時間の経過
後、電動ダンパが開放する。
、冷温貯蔵室の冷却が開始するので、低温貯蔵室内の温度変動幅を小さくするこ
とができる。
くなり、第二の温度検知器により検知された温度が低温貯蔵室の設定温度より低
くなると、流路制御弁が閉じ、タイマにより記録された時間の経過後、第一の送
風ファンが停止するようにしている。
すぐに蒸発し、冷気は吐出口より冷蔵室内に均一に流出するので、冷蔵室下部が
設定温度以下になることを防止できる。
運転するようにしてもよい。そうすることにより、冷蔵用冷却器内に冷媒が流入
しても、冷媒はすぐに蒸発し、冷気は吐出口より冷蔵室内に均一に流出するので
、冷蔵室下部が設定温度以下になることを防止できる。
く、第二の温度検知器により検知された温度が低温貯蔵室の設定温度より高い時
、流路制御弁が開放し、所定時間の経過後、第一の送風ファンの運転を開始する
ようにしてもよい。
冷却開始直後から低温貯蔵室の内部は低温の吐出冷気で冷却されるので、低温貯
蔵室の冷却効率を向上することができる。
知器により検知された温度が低温貯蔵室の設定温度になる前に、第一の温度検知
器により検知された温度が冷蔵室の設定温度になると、ヒータに通電される。
温貯蔵室に食品などが入れられて低温貯蔵室の負荷量が大きくなった場合におい
ても、吐出ダクト内の空気のみ加熱されるので、冷蔵室が設定温度以下になるこ
とを防止できるとともに、低温貯蔵室を設定温度まで冷却することができる。
トを下げることができる。
一の減圧手段、流路制御弁、冷蔵室に収容された第一の蒸発器、冷凍室に収容さ
れた第二の蒸発器を備え、冷凍サイクルを形成している。冷蔵庫はまた、第一の
減圧手段と流路制御弁との間に位置する分流部と、第一の蒸発器と第二の蒸発器
との間に位置する合流部とを結ぶ第二の減圧手段を有するバイパス経路を備えて
おり、第一の減圧手段の減圧量を第二の減圧手段の減圧量より大きくしている。
び比較的細径の配管へと絞られることがないので、冷媒の状態により第一の蒸発
器への流量が変化することがない。
値よりも大きく設定してあるので(通常、流量制御弁と蒸発器の抵抗値は非常に
小さいものである)、冷媒は抵抗がほとんどない第一の蒸発器へと流入していく
。
却用の第一の蒸発器への冷媒流量が不足したりすることがなく、冷却性能を向上
させることができる。
化することがないので、冷却性能が低下することがない。
な抵抗値よりも大きく設定してあればよく、流路制御弁の開閉により大きく減圧
量が変化することはない。したがって、冷凍サイクルの減圧抵抗の適性化が可能
であり、システム効率が向上する。
よく、圧縮機へと接続される配管を加熱して露付きを防止すれば、冷凍サイクル
の冷凍効果が増大し、冷却性能が向上する。
熱交換するようにしてもよく、冷凍サイクルの冷凍効果が増大し、冷却性能が向
上する。
り上方に配置され、複数の管列を第一の蒸発器内の上方から下方へ一方向に順次
配設するパスパターンを有するのが好ましく、液トラップの形成を阻止すること
ができる。この場合、流路制御弁の開閉によって、冷蔵冷却用の第一の蒸発器を
経由している回路から冷凍冷却用の第二の蒸発器へバイパスした回路に切り替え
が行われても、第一の蒸発器に存在する冷媒が、圧力差及び重力により第二の蒸
発器へとスムーズに移動する。
ことがなく、冷媒の封入量を増加させる必要もないので、冷却システムの効率を
向上させることができる。
蒸発器で、隣接する管列が千鳥配列に一段毎に所定ピッチずれている複数の管列
を有するようにすれば、第一の蒸発器で液トラップを形成することなく、空気の
流れ方向に垂直な断面において、より多くの配管投影面積を占めることができる
。また、管列の廻りの乱流促進により、熱伝達率を向上することができ、冷却シ
ステムの効率化が可能である。
とにより、冷凍室では、第二の蒸発器が入口と出口ラインと単に接続されるだけ
のシンプルな構成となり、溶接接続部の数が最小限となる(二ヶ所に減少する)
。
い場所での作業を軽減するものである。
にユニット化することにより、サブアセンブリされたユニットを二ケ所の溶接だ
けで本体システム組み込むことができ、工数を削減でき、溶接の信頼性を向上さ
せることができる。
冷蔵室が冷凍室の上方に設けられ、機械室が冷凍室の下部に設けられている。冷
蔵庫は、冷蔵室内の奥面に配設された第一の冷気循環手段と第一の蒸発器と、冷
凍室内の奥面に配設された第二の冷気循環手段と第二の蒸発器とを備え、第二の
蒸発器は第一の蒸発器の下方に配置されている。
給停止時に、第一の蒸発器内に存在する冷媒や冷凍機油が重力の方向にある第二
の蒸発器へと徐々に戻っていく。冷媒がスムーズに戻ることで、第一の蒸発器内
に滞留しにくくなり、冷媒や冷凍機油の不足運転が生じることがなく、冷却性能
や信頼性が損なわれることがない。
発器が機械室の前方で冷凍室の別の下部に設けた構成にすると、冷凍室の内部が
収納スペースとして自由に使用でき、冷蔵庫筐体底部の使いにくい部分を機械室
と第二の蒸発器の収容スペースに用いることができるので、無効容積をより有効
に配置できる。
された出願No.10−38405及びNo.10−39949に基づいており
、その内容はここに盛り込まれているものとする。
されており、上部及び下部にそれぞれ形成された冷蔵室102と冷凍室103を
有する冷蔵庫本体101を備えている。冷蔵室102と冷凍室103は、冷蔵庫
本体101の前面に枢着されたドア104,105によりそれぞれ開閉される。
する冷凍用冷却器108と冷気を送風する送風ファン107が収容されている。
収納される。冷蔵室102内の下方部には、主に野菜が収納される野菜室106
が設けられており、野菜室106の上部には、低温貯蔵室133が設けられてい
る。低温貯蔵室133内の温度は、冷蔵室102内の温度や野菜室106内の温
度より低い値に通常設定される。例えば、冷蔵室102内の温度は2℃乃至4℃
の範囲に設定され、低温貯蔵室133内の温度は−4℃乃至−2℃の範囲に設定
される。冷凍室103内の温度は−21℃乃至−17℃の範囲に設定される。
られる一方、低温貯蔵室133内の温度を検知する温度センサS2は低温貯蔵室
133の後部に設けられている。冷凍室103内の温度を検知する温度センサS
3は冷凍室103の後部に設けられている。
する冷蔵用冷却器110と、冷気を送風する送風ファン109と、冷蔵室102
内の空気を冷蔵用冷却器110に導く吸込ダクト115と、冷蔵用冷却器110
で熱交換し冷却された空気を冷蔵室102内へ導く吐出ダクト116が配設され
ている。
ように、冷凍サイクルは、圧縮機111、凝縮器112、第1の絞り装置113
、流路切替あるいは流路制御弁122、冷蔵用冷却器110、冷凍用冷却器10
8とを直列に順次接続し、冷蔵用冷却器110と並列に第2の絞り装置124を
接続することにより形成されている。流路制御弁122は冷蔵用冷却器110へ
の冷媒の流れを制御するものである。
電動ダンパ140が設けられている。低温貯蔵室133内の温度は電動ダンパ1
40の動作により制御される。吐出ダクト116の上部には、冷気吐出口138
が設けられており、冷気吐出口138より冷蔵室102内に冷気が吐出される。
吐出ダクト116にはまた、電動ダンパ140の下部に冷気吐出口135が設け
られており、冷気吐出口135より低温貯蔵室133内に冷気が吐出される。
圧縮機111及び送風ファン109が運転を開始し、流路制御弁122が開いて
冷蔵用冷却器110内に冷媒が送られる。冷蔵室102内の空気は、吸込ダクト
115を介して冷蔵用冷却器110に導かれ、冷蔵用冷却器110内の冷媒の蒸
発潜熱により冷却される。電動ダンパ140が開くと、冷蔵用冷却器110で冷
却された空気は、送風ファン109の上部で二つに分岐する。空気の一部は冷気
吐出口138から冷蔵室102内へと導かれ、残りの空気は電動ダンパ140を
通り、冷気吐出口135より低温貯蔵室133内に導かれる。
方向に動圧が働くため、電動ダンパ140に多量の空気が流れ、低温貯蔵室13
3に導かれる。したがって、低温貯蔵室133は、冷蔵室102よりも先に設定
温度まで冷却される。低温貯蔵室133が設定温度まで冷却されると、電動ダン
パ140は閉となるので、送風ファン109より吹き出す空気はすべて冷気吐出
口138から冷蔵室102内へ吐出され、冷蔵室を設定温度まで冷却する。
却されるので、低温貯蔵室133内の温度を負荷変動によらず制御することがで
きる。
6のタイムチャートに従って制御される送風ファン109は、可変容量を持つ。
流路制御弁122と電動ダンパ140は閉じている。冷蔵室122内の温度、低
温貯蔵室133内の温度、及び冷凍室103内の温度は、温度センサS1,S2
,S3によりそれぞれ検知される。
上限を越えると、圧縮機111及び送風ファン107が運転を開始する。このと
き、温度センサS1により検知された冷蔵室102内の温度が、所定の温度範囲
の上限を越えていれば、流路制御弁122が開となり送風ファン109は高回転
で運転を開始する。また、温度センサS2により検知された低温貯蔵室133内
の温度が、所定の温度範囲の上限を越えていれば、電動ダンパ140が開となり
、送風ファン109は低回転で運転される。これにより、冷蔵用冷却器110及
び冷凍用冷却器108内に冷媒が送られ、冷凍室103、冷蔵室102及び低温
貯蔵室133を冷却する。
動ダンパ140は閉となり、送風ファン109は高回転で運転される。それから
は、低温貯蔵室133はもはや冷却されない。冷凍室103の検知温度及び冷蔵
室102の検知温度が、それぞれの所定の温度範囲の下限より低くなると、送風
ファン107及び送風ファン109は各々運転を停止する。圧縮機111は、送
風ファン107と同時に運転を停止する。
回転で運転される。その結果、冷蔵用冷却器110を通過する風量が減少し、低
温貯蔵室133に吹き出す空気温度が低くなるため、低温貯蔵室133の冷却時
間は短くなる。したがって、低外気温時等冷蔵室102の冷却負荷が少なく、送
風ファン109の運転時間が短いときにおいても、低温貯蔵室133を設定温度
まで冷却することが可能である。
て制御することもできる。図7のタイムチャートに従って制御される圧縮機11
1は、可変容量を持つ。
1及び送風ファン107が運転を開始する。このとき、冷蔵室102内の検知温
度が、所定の温度範囲の上限を越えていれば、流路制御弁122が開となり、送
風ファン109は運転を開始する。また、低温貯蔵室133内の検知温度が、所
定の温度範囲の上限を越えていれば、電動ダンパ140が開となり、圧縮機11
1は高回転で運転される。これにより、冷蔵用冷却器110及び冷凍用冷却器1
08内に冷媒が送られ、冷凍室103、冷蔵室102及び低温貯蔵室133を冷
却する。
動ダンパ140は閉となり、圧縮機111は低回転で運転される。冷凍室103
内の検知温度及び冷蔵室102内の検知温度が、それぞれの所定の温度範囲の下
限より低くなると、送風ファン107及び送風ファン109は各々運転を停止す
る。圧縮機111は、送風ファン107と同時に運転を停止する。
で運転される。その結果、冷蔵用冷却器110の蒸発温度が低くなるので、冷蔵
用冷却器110を通過する空気温度と、低温貯蔵室133に吹き出す空気温度が
共に低くなり、低温貯蔵室133の冷却時間は短くなる。したがって、低外気温
時等冷蔵室102の冷却負荷が少なく、送風ファン109の運転時間が短いとき
においても、低温貯蔵室133を設定温度まで冷却することが可能である。
。
1及び送風ファン107が運転を開始する。このとき、冷蔵室102内の検知温
度が、所定の温度範囲の上限を越えていれば、流路制御弁122が開となり、送
風ファン109は運転を開始する。また、低温貯蔵室133内の検知温度が、所
定の温度範囲の上限を越えていれば、タイマーが作動する。これにより、冷蔵用
冷却器110及び冷凍用冷却器108内に冷媒が送られ、冷凍室103及び冷蔵
室102の冷却が始まる。タイマーがタイムアウト、すなわち所定の時間を記録
すると、電動ダンパ140が開となり、低温貯蔵室133の冷却が始まる。
動ダンパ140は閉になる。冷凍室103内の検知温度及び冷蔵室102内の検
知温度が、それぞれの所定の温度範囲の下限より低くなると、送風ファン107
及び送風ファン109は各々運転を停止する。圧縮機111は、送風ファン10
7と同時に運転を停止する。
動作を所定の時間遅らせ、低温貯蔵室133を冷却する前に冷蔵室102の冷却
を行う。電動ダンパ140を開にする時には、冷蔵用冷却器110内の温度が十
分に低下する。このとき、冷蔵用冷却器110を通過した空気温度は、低温貯蔵
室133内の温度よりも低くなるので、低温貯蔵室133は、冷却開始時から低
温の空気で冷却され、低温貯蔵室133の冷却時間を短くできるとともに低温貯
蔵室133の温度変動幅を小さくすることができる。
吐出された空気温度等を使用して、同様に制御することができる。
ている。
1及び送風ファン107が運転を開始する。このとき、冷蔵室102内の検知温
度が、所定の温度範囲の上限を越えていれば、流路制御弁122が開となり、送
風ファン109は運転を開始する。また、低温貯蔵室133内の検知温度が、所
定の温度範囲の上限を越えていれば、電動ダンパ140が開となる。これにより
、冷蔵用冷却器110及び冷凍用冷却器108内に冷媒が送られ、冷凍室103
、冷蔵室102及び低温貯蔵室133を冷却する。
動ダンパ140は閉となり、冷蔵室102のみ冷却する。冷蔵室102内の検知
温度が、所定の温度範囲の下限より低くなると、流路制御弁122が閉となり、
タイマーが作動する。タイマーがタイムアウト、すなわち所定の時間になると、
送風ファン109は運転を停止する。冷凍室103内の検知温度が、所定の温度
範囲の下限より低くなると、送風ファン107と圧縮機111は運転を同時に停
止する。
続けるので、冷蔵用冷却器110に残った冷媒はすぐに蒸発し、冷気は冷気吐出
口138より冷蔵室102内に均一に流出するので、冷蔵室102の下部の温度
が設定温度以下に低下する問題が解消する。この問題は、これまで流路制御弁1
22が閉となった後に冷蔵用冷却器110に残った冷媒により引き起こされてき
た。このような冷媒は冷蔵用冷却器110の周囲の空気を冷却し、冷やされた空
気は自然対流により吸込ダクト115から冷蔵室102の下部に流出し、その部
分の温度を低化させていた。
却に利用できるので、電力消費量を低減することが可能となる。
用冷却器110の除霜周期を長くすることができ、電力消費量の低減につながる
。
している。
1及び送風ファン107が運転を開始する。このとき、冷蔵室102内の検知温
度が、所定の温度範囲の上限を越えていれば、流路制御弁22が開となり、送風
ファン109は運転を開始する。また、低温貯蔵室133内の検知温度が、所定
の温度範囲の上限を越えていれば、電動ダンパ140が開となる。これにより、
冷蔵用冷却器110及び冷凍用冷却器108内に冷媒が送られ、冷凍室103、
冷蔵室102及び低温貯蔵室133を冷却する。
動ダンパ140は閉となり、冷蔵室102のみ冷却する。冷蔵室102内の検知
温度が、所定の温度範囲の下限より低くなると、流路制御弁122が閉となり、
送風ファン109は運転を停止する。冷凍室103内の検知温度が、所定の温度
範囲の下限より低くなると、送風ファン107は運転を停止する。圧縮機111
は、送風ファン107と同時に運転を停止する。
弁122が開となり、送風ファン109は運転を開始する。タイマーが所定の時
間になると、送風ファン109は運転を停止する。
、冷蔵用冷却器110内に冷媒が流入しても、冷媒はすぐに蒸発し、冷気は冷気
吐出口138より冷蔵室102内に均一に流出し、冷蔵室102の下部の温度が
設定温度以下になることを防止できる。
トを示している。
1及び送風ファン107が運転を開始する。このとき、冷蔵室102内の検知温
度が、所定の温度範囲の上限を越えていれば、流路制御弁122が開となり、冷
媒が冷蔵用冷却器110内に流れる。また、低温貯蔵室133内の検知温度が、
所定の温度範囲の上限を越えていれば、タイマーが作動する。タイマーが所定の
時間になると、送風ファン109は運転を開始し、電動ダンパ140が開となり
、冷蔵室102及び低温貯蔵室133の冷却が始まる。
動ダンパ140は閉になる。冷凍室103内の検知温度及び冷蔵室102内の検
知温度が、それぞれの所定の温度範囲の下限より低くなると、送風ファン107
及び送風ファン109は各々運転を停止する。圧縮機111は、送風ファン10
7と同時に運転を停止する。
るときには、送風ファン109の運転を所定の時間遅らせ、冷蔵用冷却器110
の温度が十分に低下してから、送風ファン109を運転させて冷蔵室102及び
低温貯蔵室133を共に冷却する。したがって、冷蔵用冷却器110を通過した
空気温度は低温貯蔵室133内の温度よりも低くなる。これにより、低温貯蔵室
133は、冷却開始時から低温の空気で冷却されるので、低温貯蔵室133の冷
却時間を短くすることができるとともに低温貯蔵室133の温度変動幅を小さく
することができる。
している。
1及び送風ファン107が運転を開始する。このとき、冷蔵室102内の検知温
度が、所定の温度範囲の上限を越えていれば、流路制御弁122が開となり、送
風ファン109は運転を開始する。また、低温貯蔵室133内の検知温度が、所
定の温度範囲の上限を越えていれば、電動ダンパ140が開となる。これにより
、冷蔵用冷却器110及び冷凍用冷却器108内に冷媒が送られ、冷凍室103
、冷蔵室102及び低温貯蔵室133の冷却が始まる。
冷蔵室102内の検知温度が、所定の温度範囲の下限より低くなると、吐出ダク
ト116内のヒータ142に通電される。
116の内面に取り付けられている。低温貯蔵室133内の検知温度が、所定の
温度範囲の下限より低くなると、電動ダンパ140と流路制御弁122は共に閉
となり、送風ファン109は運転を停止する。このとき、ヒータ142への通電
も止まる。冷凍室103内の検知温度が、所定の温度範囲の下限より低くなると
、送風ファン107は運転を停止する。圧縮機111は、送風ファン107と同
時に運転を停止する。
吐出口138から冷蔵室102へ吐出される空気のみがヒータ142により加熱
される。したがって、冷蔵室102の吸熱負荷量が少なくなる低外気温時や、低
温貯蔵室133に食品が入れられて低温貯蔵室133の冷却負荷が大きくなった
場合においても、冷蔵室102は設定温度以下になることが防止されるとともに
、低温貯蔵室133は設定温度まで冷却される。
の照明ランプ141に置き換えてもよい。複数の照明ランプ141は、空気流の
方向に対し冷気吐出口138の上流の吐出ダクト116内に収容されている。
品を照明する。このランプ141は、冷蔵室102が低温貯蔵室133より早く
冷却された時にも点灯し、その発熱によって冷気吐出口138から冷蔵室102
へ吐出される空気を加熱する。低温貯蔵室133の冷却が終了すると同時に、照
明ランプ141への通電も止まる。
御することにより、冷蔵庫の製造コストを減少することができる。
している。
室163と冷凍室162を有する冷蔵庫本体150を備えている。冷蔵室163
と冷凍室162は、冷蔵庫本体150の前面に枢着されたドア(図示せず)によ
りそれぞれ開閉される。
53(第一の減圧手段)、自己保持型電動弁156(流路制御弁)、第一の蒸発
器154、及び、第二の蒸発器155が順次接続され、冷凍サイクル164を構
成している。冷凍サイクル164はまた、第一の減圧手段153と電動弁156
との間に設けられた分流部158と第一の蒸発器154と第二の蒸発器155と
の間に設けられた合流部159とを結ぶ第二の減圧手段157を有するバイパス
経路で構成されている。
通過の大きな抵抗とならない径で、例えば蒸発器の配管径とほぼ同径の配管を用
いる。
れており、近傍には冷蔵室163の庫内空気を第一の蒸発器154を通過させて
循環させる第一の電動ファン165と冷蔵ダクト166が設けてある。
れており、近傍には冷凍室162の庫内空気を第二の蒸発器155を通過させて
循環させる第二の電動ファン167と冷凍ダクト168が設けてある。
室163内(例えば、電動弁156の近傍)に設けられている。合流部159は
冷凍室162内(例えば、第二の蒸発器155近傍)に位置するものである。
する接続配管と第一のキャピラリ153は庫内でも庫外でも配設して良いが、断
熱壁中に埋設してあるなら冷凍効果の損失が小さくすむので最も良い。
54との間に絞りがなく、電動弁156開放時に冷凍サイクルに適性なキャピラ
リを選定することができるようになっている。第二のキャピラリ157も、電動
弁156と第一の蒸発器154との合計の抵抗値(圧力損失)よりも大きく設定
してある。
三の電動ファン170により冷却される構成である。
手段(図示せず)を設けてあり、圧縮機151と電動弁156と第一の電動ファ
ン165と第二の電動ファン167と第三の電動ファン170とを制御する制御
手段(図示せず)とを備えている。
とを検知する。制御手段はこの信号を受けて、圧縮機151と第二の電動ファン
167と第三の電動ファン170と電動弁156とを作動する。
ファン170により冷却される)により凝縮液化し、第一のキャピラリ153で
減圧されて分流部158へと到達する。
知した場合は開放動作を行い、また所定の温度より低い場合は閉止動作を行う。
同様に、第一の電動ファン165は、冷蔵室163の温度検知手段が所定の温度
を越えたことを検知した場合は運転を行い、また所定の温度より低い場合は停止
する。
157へと流入し減圧され、第二の蒸発器155へと到達する。第二の電動ファ
ン167の作動により冷凍室162内の空気が冷凍ダクト168を通じて吸い込
まれ、積極的に熱交換されて、冷媒は第二の蒸発器155内で蒸発気化する。気
化した冷媒は、再び圧縮機151に吸入される。熱交換された空気は、より低温
の空気となって吐出される。
り低くなったことを検知すると、制御手段により圧縮機151と第二の電動ファ
ン167と第三の電動ファン170とを停止し、電動弁156を作動させて閉止
する。
弁156が開放である場合、冷媒は分流部158から電動弁156を経て第一の
蒸発器154へと到達し、さらに第二の蒸発器155へと流入する。また、分流
接続部158において、冷媒の一部が第二のキャピラリ157へと流入し、合流
部159において前述の冷媒の流れに合流し、第二の蒸発器155へと流入する
。第一の蒸発器154と第二の蒸発器155とで蒸発気化した冷媒は、再び圧縮
機151に吸入される。
66を通じて吸い込まれ、積極的に熱交換されて、冷媒は第一の蒸発器154内
で一部が蒸発気化する。熱交換された空気は比較的低温となって吐出され、冷蔵
室163内の温度を低下させる。この温度が所定の温度より低温であることを温
度検知手段が検知すると、制御手段により第一の電動ファン165を停止し、電
動弁156を作動させて閉止する。
検知手段が所定の温度より低くなったことを検知すると、制御手段により圧縮機
151と第二の電動ファン167と第三の電動ファン170とを停止し、電動弁
156を作動させて閉止する。
みとすることで、特に省エネルギ面で効果がある。また、例えばパルスモータな
どのモータによる駆動手段であるので低騒音である。
156が開放している時、第一のキャピラリ153を経た冷媒が、分流部158
と電動弁156とを通過し、第一の蒸発器154へと流入するまでに、再びキャ
ピラリ(比較的細径の配管)で絞られることがなく、蒸発器の配管径とほぼ同径
の配管で接続されてあるので、冷媒の状態が二相混合流でその時々の冷蔵庫の周
囲温度条件や食品の入れ替えやドアの開閉等による負荷量の変化によってボイド
率が変動しても気相冷媒の噛み込みにより第一の蒸発器154への流量が減少す
ることがない。
よりも大きく設定してあるので(通常、流量制御弁と蒸発器の抵抗値は非常に小
さいものである)、冷媒は抵抗がほとんどない第一の蒸発器へと流入していく。
これにより、冷蔵冷却が必要なときに冷蔵冷却用の前記第一の蒸発器への冷媒流
量が不足したり冷蔵室の冷却不足がなく、冷却性能を向上させることが可能であ
る。
変化することはないので、冷却性能が低下することはない。
い抵抗値よりも大きく設定してあればよく、流路制御弁の開閉により大きく減圧
量が変化することはないので、冷凍サイクルの減圧抵抗が適正化され、システム
効率が向上する。
トなソレノイドバルブであってもよい。
電動弁等の着霜防止に効果がある。
も良い。さらに、断熱壁と背面の間に配管をはわして構成される、いわゆるイン
ナーコンデンサでも同様の効果が得られる。
している。実施の形態2と同様の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。
キャピラリ153とを熱交換させる熱交換部172を設け、熱交換部172は冷
蔵庫筐体150の背面断熱部内に埋設してある。また、第二のキャピラリ157
は熱交換せずに断熱材中に埋設する。
うにしても良いが、半田付けにより熱伝達を向上させることが望ましい。
るが、長すぎるとサクションパイプ171の圧損が大きくなり、効率低下となる
ので、1000mmから2000mmとする。
第一のキャピラリ153が熱交換を行って、圧縮機151手前の空気と接する配
管部の温度を上昇させるので結露を防止でき、水滴が生じることがない。
4の冷凍効果を増加させて、冷却性能の向上を図る。
交換量の変動がキャピラリ流量を変化させ、必要以上の冷媒を第二の蒸発器15
5へと供給し、その結果、第一の蒸発器154への冷媒供給量が減少し、第一の
蒸発器154の冷却能力不足となるので、熱交換を行わない。
している。実施の形態2及び3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。
キャピラリ153とを熱交換させる熱交換部174を設け、熱交換部174は冷
蔵庫筐体150の背面断熱部内に埋設してある。
ップが生じることや圧損の増加となるので、蒸発器間をなるべく短い距離で接続
することが望ましい。したがって、熱交換距離は、比較的長い第一のキャピラリ
153の一部分、たとえば500mmから1000mmで熱交換させる。
164の冷凍効果を増加させて、冷却性能の向上を図る。
内の冷媒が第二の蒸発器155へと移動するが、圧力差でもって移動してくる液
冷媒が第一のキャピラリ153を冷却するので、冷凍サイクル164の冷凍効果
を増加させ、冷却性能の向上が図れる。
位置しており、第一の蒸発器154は冷蔵室163の奥部で、第二の蒸発器15
5より上方に配置されている。
156へとつながる。電動弁156は第一の蒸発器4の上方にあって第一の電動
ファン15の横の無効スペースに設けられている。
から下方へ一方向に複数の管列を順次配設するパスパターンで一列の構成として
ある。さらに、第一の蒸発器154出口配管から合流部159を経て第二の蒸発
器155へと接続される。
冷蔵冷却用の第一の蒸発器154を経由している回路から冷凍冷却用の第二の蒸
発器155へバイパスした回路に切り替えが行われても、第一の蒸発器154に
存在する冷媒が、圧力差及び重力により第二の蒸発器155へとスムーズに移動
する。
大きなガス不足が生じることが無く、また、冷媒の封入量を増加させることも無
いので、冷凍サイクル164の効率を向上させることができる。
風の流れの下流側に位置するので、異常な着霜を防止できる。
4(フィンコイル式)内の配管を蒸発器の上方から下方へ一方向へ順次配設する
パスパターンで千鳥配列に一段毎にピッチ175だけずらしたことにより、第一
の蒸発器154で液トラップを構成すること無く、空気の流れ方向に垂直な断面
において、より多くの配管投影面積を占めることができる。また、配管による乱
流促進により熱伝達率の向上が図れ、冷却システムの効率化が可能である。
59とを冷蔵室163に配設し、第一の蒸発器154の出口配管近傍に合流部1
59を設けてある。
続だけのシンプルな構成となり、溶接接続部の数が最小限となる(二ヶ所に減少
する)。
的作業性の悪い場所での作業を軽減するものである。
158と合流部159とを単一のユニット化することにより、サブアセンブリさ
れたユニットを二ケ所の溶接だけで本体システム組み込むことができるので、工
数を削減できるとともに、溶接の信頼性を向上させることができる。
している。 図22に示される冷蔵庫は、少なくとも一つの冷凍室162と、冷凍室162
の上方に設けられた少なくとも一つの冷蔵室163と、冷凍室162の背面下部
に設けられた機械室169とを有する冷蔵庫箱体150を備えている。冷蔵室1
63の奥面に、第一の蒸発器154と第一の冷気循環手段である電動ファン16
5とを設け、流路制御手段である電動弁156が第一の蒸発器154の上方に設
けてあり、機械室169の上方の冷凍室162の奥面に、第二の蒸発器155と
電動ファン167(第二の冷気循環手段)とを設けてある。
56の切り替えによる第一の蒸発器154への冷媒供給停止時に、第一の蒸発器
154内に存在する冷媒や冷凍機油が重力の方向にある第二の蒸発器155へと
徐々に戻っていく。冷媒がスムーズに戻ることで、冷媒が第一の蒸発器154内
に滞留しにくくなり、冷媒や冷凍機油の不足運転が生じないので、冷却性能や信
頼性が損なわれる事がない。
している。 図23に示されるように、冷蔵室163の奥面に、第一の蒸発器154と第一
の電動ファン165とを設け、機械室169の手前側の冷凍室162の底部に、
第二の蒸発器155と第二の電動ファン167とを設けてある。
蔵庫筐体150底部の使いにくい部分を機械室169と第二の蒸発器155の収
容スペースに用いることができるので、無効容積の有効的な配置ができる。
きるので、実際に使用可能な内容積が増加する。
変形例が考えられる。したがって、そのような変更例や変形例が本発明の範囲か
ら逸脱するものでない限り、それらも本発明に含まれるものである。
。
。
。
。
している。
ダクトを特に示している。
。
3を示している。
4を示している。
発器とその近傍の他の素子の概略斜視図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 冷蔵室と冷凍室とを有し、前記冷蔵室が前記冷蔵室よりも温
度の低い低温貯蔵室を有する冷蔵庫であって、 圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、流路制御弁、冷蔵用冷却器、冷凍用冷却器
が順次接続されて冷凍サイクルを形成するとともに、前記冷蔵用冷却器及び前記
冷凍用冷却器が前記冷蔵室及び前記冷凍室にそれぞれ収容され、 前記冷蔵用冷却器と並列に接続された第二の絞り装置と、 前記冷蔵用冷却器により熱交換した冷気を前記冷蔵室に供給するための第一の
送風ファンと、 前記冷凍用冷却器により熱交換した冷気を前記冷凍室に供給するための第二の
送風ファンと、 前記冷蔵室内の空気を前記冷蔵用冷却器に導く吸込ダクトと、 前記冷蔵用冷却器により冷却された空気を前記冷蔵室と前記低温貯蔵室とに導
く吐出ダクトと、 前記吐出ダクト内に収容された電動ダンパとを有し、 前記電動ダンパが開放している時、前記低温貯蔵室に導かれる風量を前記冷蔵
室に導かれる風量よりも多くした冷蔵庫。 - 【請求項2】 前記第一の送風ファンが能力可変で、第一の回転数と第一の
回転数より高い第二の回転数の一方で運転され、前記低温貯蔵室が冷却される時
、前記第一の送風ファンが第一の回転数で運転されるようにした請求項1に記載
の冷蔵庫。 - 【請求項3】 前記圧縮機が能力可変で、第一の回転数と第一の回転数より
高い第二の回転数の一方で運転され、前記低温貯蔵室が冷却される時、前記圧縮
機が第二の回転数で運転されるようにした請求項1あるいは2に記載の冷蔵庫。 - 【請求項4】 タイマーと、前記冷蔵室内の温度を検知する第一の温度検知
器と、前記低温貯蔵室内の温度を検知する第二の温度検知器とをさらに備え、前
記第一の温度検知器により検知された温度が前記冷蔵室の設定温度より高く、前
記第二の温度検知器により検知された温度が前記低温貯蔵室の設定温度より高い
時、前記第一の送風ファンの運転を開始し、前記タイマにより記録された時間の
経過後、前記電動ダンパを開放するようにした請求項1乃至3のいずれか1項に
記載の冷蔵庫。 - 【請求項5】 タイマーと、前記冷蔵室内の温度を検知する第一の温度検知
器と、前記低温貯蔵室内の温度を検知する第二の温度検知器とをさらに備え、前
記第一の温度検知器により検知された温度が前記冷蔵室の設定温度より低くなり
、前記第二の温度検知器により検知された温度が前記低温貯蔵室の設定温度より
低くなると、前記流路制御弁が閉じ、前記タイマにより記録された時間の経過後
、前記第一の送風ファンが停止するようにした請求項1乃至3のいずれか1項に
記載の冷蔵庫。 - 【請求項6】 前記圧縮機の停止と同時に前記流路制御弁を開放し、所定の
時間前記第一の送風ファンを運転するようにした請求項1乃至5のいずれか1項
に記載の冷蔵庫。 - 【請求項7】 前記冷蔵室内の温度を検知する第一の温度検知器と、前記低
温貯蔵室内の温度を検知する第二の温度検知器とをさらに備え、前記第一の温度
検知器により検知された温度が前記冷蔵室の設定温度より高く、前記第二の温度
検知器により検知された温度が前記低温貯蔵室の設定温度より高い時、前記流路
制御弁が開放し、所定時間の経過後、前記第一の送風ファンの運転を開始するよ
うにした請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 【請求項8】 前記吐出ダクトに収容されたヒータと、前記冷蔵室内の温度
を検知する第一の温度検知器と、前記低温貯蔵室内の温度を検知する第二の温度
検知器とをさらに備え、前記第二の温度検知器により検知された温度が前記低温
貯蔵室の設定温度になる前に、前記第一の温度検知器により検知された温度が前
記冷蔵室の設定温度になると、前記ヒータに通電するようにした請求項1乃至3
のいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 【請求項9】 前記吐出ダクトに収容された複数の照明ランプと、前記冷蔵
室内の温度を検知する第一の温度検知器と、前記低温貯蔵室内の温度を検知する
第二の温度検知器とをさらに備え、前記第二の温度検知器により検知された温度
が前記低温貯蔵室の設定温度になる前に、前記第一の温度検知器により検知され
た温度が前記冷蔵室の設定温度になると、前記複数の照明ランプに通電するよう
にした請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 【請求項10】 冷蔵室と冷凍室とを有する冷蔵庫であって、 圧縮機、凝縮器、第一の減圧手段、流路制御弁、第一の蒸発器、第二の蒸発器
が順次接続されて冷凍サイクルを形成するとともに、前記第一及び第二の蒸発器
が前記冷蔵室及び前記冷凍室にそれぞれ収容され、 前記第一の減圧手段と前記流路制御弁との間に位置する分流部と前記第一の蒸
発器と前記第二の蒸発器との間に位置する合流部とを結ぶ第二の減圧手段を有す
るバイパス経路を備え、前記第一の減圧手段の減圧量を第二の減圧手段の減圧量
より大きくした冷蔵庫。 - 【請求項11】 前記第二の蒸発器と前記圧縮機を結ぶパイプと前記第一の
減圧手段との間で熱交換するようにした請求項10に記載の冷蔵庫。 - 【請求項12】 前記第一の蒸発器と前記第二の蒸発器とを結ぶパイプと前
記第一の減圧手段との間で熱交換するようにした請求項10あるいは11に記載
の冷蔵庫。 - 【請求項13】 前記冷凍室が前記冷蔵室の下方に配置され、前記第一の蒸
発器が前記第二の蒸発器より上方に配置されるとともに複数の管列が前記第一の
蒸発器内の上方から下方へ一方向に順次配設するパスパターンを有するようにし
た請求項10乃至12のいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 【請求項14】 冷気循環手段をさらに備え、前記第一の蒸発器が前記冷気
循環手段の近傍に配置されたフィンコイル式蒸発器で、隣接する管列が千鳥配列
に一段毎に所定ピッチずれている複数の管列を有する請求項13に記載の冷蔵庫
。 - 【請求項15】 前記分流部と前記第二の減圧手段と前記合流部とを前記冷
蔵室内に配設した請求項10乃至14のいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 【請求項16】 冷蔵室と冷凍室と機械室とを有し、前記冷蔵室が前記冷凍
室の上方に設けられ、前記機械室が前記冷凍室の下部に設けられた冷蔵庫であっ
て、 前記冷蔵室内の奥面に配設された第一の冷気循環手段と第一の蒸発器と、 前記冷凍室内の奥面に配設された第二の冷気循環手段と第二の蒸発器とを備え
、 前記第二の蒸発器が前記第一の蒸発器の下方に配置された冷蔵庫。 - 【請求項17】 冷蔵室と冷凍室と機械室とを有し、前記冷蔵室が前記冷凍
室の上方に設けられ、前記機械室が前記冷凍室の下部に設けられた冷蔵庫であっ
て、 前記冷蔵室内の奥面に配設された第一の冷気循環手段と第一の蒸発器と、 前記機械室の前方で前記冷凍室の別の下部に配設された第二の冷気循環手段と
第二の蒸発器とを備えた冷蔵庫。
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