JP2003065649A

JP2003065649A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2003065649A
Application number: JP2001253588A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Niki; 茂仁木; Yoshifumi Noguchi; 好文野口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: JP4011314B2

Abstract

(57)【要約】【課題】断熱的に区切られた冷蔵空間と冷凍空間とを有
し、圧縮機、凝縮器、切替弁が順次接続され、この切替
弁の出口側には、Ｒエバ１０とＦエバ１２とが、各々絞
り機構を介して接続された冷媒の冷凍サイクルを有し、
前記Ｒエバ１０、または、前記Ｆエバ１２への冷媒流路
を前記切替弁によって交互に切替えることによって、前
記冷蔵空間を冷却する冷蔵モードと前記冷凍空間を冷却
する冷凍モードを交互に行う交互冷却運転を行える冷蔵
庫において、冷凍室を冷却している以外のときでも製氷
動作を迅速に行うことができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷凍モード以外の冷蔵モード及び冷却停
止中において製氷装置３２で製氷動作を行う場合には、
Ｆファン１３を冷凍室温度に比例させて回転させ、Ｆエ
バ１２の冷気を強制的に送り込んで製氷時間を短縮させ
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、冷蔵用蒸発器と冷
凍用蒸発器とを有する冷蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の冷蔵庫においては、冷蔵室、野菜
室と製氷室、冷凍室などの各部屋の冷却効率を高めるた
めに、冷蔵用蒸発器（以下、Ｒエバという）と冷凍用蒸
発器（以下、Ｆエバという）を有した冷蔵庫が提案され
ている。

【０００３】この冷蔵庫は、冷凍室を冷却する場合に
は、Ｆエバに冷媒を流すと共にＦエバの近傍に設けられ
た冷凍用冷却ファン（以下、Ｆファンという）を回転さ
せて、冷気を冷凍室に送り込み、冷蔵室を冷却する場合
には、Ｒエバに冷媒を流すと共に、Ｒエバの近傍に設け
られた冷蔵用冷却ファン（以下、Ｒファンという）を回
転させて、冷気を冷蔵室に送り込む構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷蔵庫にお
いては、氷を自動的に作る製氷装置は必須の構成要件と
なってきている。

【０００５】そして、この製氷装置は、２つの蒸発器を
持つ冷蔵庫においては、通常、冷凍室に配されており、
冷凍室を冷却する場合においては、製氷動作を迅速に行
うことができるが、冷蔵室を冷却している場合には製氷
時間に時間がかかるという問題点があった。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、冷凍
室を冷却している以外のときでも製氷動作を迅速に行う
ことができる冷蔵庫を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、断熱
的に区切られた冷蔵空間と冷凍空間とを有し、圧縮機、
凝縮器、切替弁が順次接続され、この切替弁の出口側に
は、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とが、各々絞り機構を
介して接続された冷媒の冷凍サイクルを有し、前記冷蔵
用蒸発器、または、前記冷凍用蒸発器への冷媒流路を前
記切替弁によって交互に切替えることによって、前記冷
蔵空間を冷却する冷蔵モードと前記冷凍空間を冷却する
冷凍モードを交互に行う交互冷却運転を行える冷蔵庫に
おいて、前記冷蔵空間へ冷気を送風する冷蔵用冷却ファ
ンを前記冷蔵用蒸発器の近傍に設け、前記冷蔵空間へ冷
気を送風する冷凍用冷却ファンを前記冷凍用蒸発器の近
傍に設け、製氷装置を前記冷凍空間に設け、前記製氷装
置による製氷中は、冷凍モード以外でも前記冷凍用冷却
ファンを回転させる製氷動作モードを行う制御手段を有
したことを特徴とする冷蔵庫である。

【０００８】請求項２の発明は、前記制御手段は、製氷
動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数を、
前記冷凍空間の庫内温度に基づいて決定することを特徴
とする請求項１記載の冷蔵庫である。

【０００９】請求項３の発明は、前記制御手段は、製氷
動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数を、
前記冷凍用蒸発器の温度に基づいて決定することを特徴
とする請求項１記載の冷蔵庫である。

【００１０】請求項４の発明は、前記制御手段は、製氷
動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数を、
前記圧縮機の回転数に基づいて決定することを特徴とす
る請求項１記載の冷蔵庫である。

【００１１】請求項５の発明は、前記制御手段は、製氷
動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数を、
前記冷蔵庫の周囲温度に基づいて決定することを特徴と
する請求項１記載の冷蔵庫である。

【００１２】請求項１の冷蔵庫であると、制御手段は、
製氷装置による製氷中は、冷凍モード以外でも冷凍用冷
却ファンを回転させる製氷動作モードを行うことによ
り、冷気が冷凍空間に設けられた製氷装置に流れて、製
氷動作を迅速に行うことができる。

【００１３】また、請求項２から５の冷蔵庫であると、
冷凍空間の庫内温度、冷凍用蒸発器の温度、圧縮機の回
転数または冷蔵庫の周囲温度に基づいて、冷凍用冷却フ
ァンの回転数を制御手段が制御することにより、より迅
速に製氷動作を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１から図６を参照しなが
ら本発明の一実施例を説明する。

【００１５】（１）冷蔵庫の構造図１は、本実施例を示す冷蔵庫の断面図である。

【００１６】冷蔵庫本体１は、断熱箱体９と内箱８で形
成されている。そして、断熱仕切壁２によって冷蔵温度
帯３０と冷凍温度帯４０に区画され、これら各温度帯３
０、４０の冷気は完全に独立し、各冷気が混合すること
のない構造となっている。

【００１７】冷蔵温度帯３０の庫内は冷蔵仕切板３によ
って冷蔵室４と野菜室５とに仕切られ、冷凍温度帯４０
の庫内は製氷室６と冷凍室７から成り、各室はそれぞれ
開閉扉５１〜５４を有している。

【００１８】野菜室５の背面には冷蔵用蒸発器（以下、
Ｒエバという）１０と冷蔵用冷却ファン（以下、Ｒファ
ンという）１１が配置され、Ｒファン１１は庫内温度変
動や扉開閉によって任意に運転される。そして、冷蔵室
４の背面は、冷気を冷蔵温度帯３０内に供給するための
冷気循環路１８となっている。除霜ヒータ６０が、Ｒエ
バ１０の下方に配置されている。

【００１９】冷凍用蒸発器（以下、Ｆエバという）１２
と冷凍用冷却ファン（以下、Ｆファンという）１３は製
氷室６及び冷凍室７の背壁に配置され、冷気を循環する
ことで製氷室６及び冷凍室７が冷却される。また、除霜
ヒータ６２が、Ｆエバ１２の下方に配置されている。

【００２０】冷蔵庫本体１の背壁下部の機械室１４に
は、圧縮機１５、凝縮器２１がそれぞれ配置されてい
る。また、機械室１４内部には、その内部を冷却するた
めの機械室ファン（以下、Ｃファンという）２５が設け
られている。

【００２１】（２）制御系の構造冷蔵庫本体１の背面上部には、この冷蔵庫の制御を行う
マイクロコンピュータよりなる制御部６４が設けられて
いる。

【００２２】冷蔵室４の背面には、冷蔵室温度を検知す
るためのＲセンサ２６が配され、冷凍室７の背面にも冷
凍室温度を検知するＦセンサ２７が配されている。ま
た、Ｒエバ１０の上部には、Ｒエバ１０の温度を検知す
るためのＲエバセンサ２８が配され、Ｆエバ１２の上部
には、Ｆエバ１２の温度を検知するＦエバセンサ２９が
配されている。

【００２３】冷蔵室４の扉５１の前面下部には、この冷
蔵庫を操作するための操作パネル３１が配されている。

【００２４】冷蔵庫本体１の天井面後部には、冷蔵庫が
置かれている部屋の周囲温度を測定するための周囲温度
センサ４２が設けられている。

【００２５】この制御部６４には、図４に示すように、
圧縮機１５、Ｆファン１３、Ｒファン１１、Ｃファン２
５、３方弁２２、Ｆエバセンサ２９、Ｒエバセンサ２
８、Ｆセンサ２７、Ｒセンサ２６、操作パネル３１、除
霜ヒータ６０，６２が接続され、更に後から説明する製
氷装置３２の皿駆動部３３、製氷センサ３５、満杯検知
センサ４３が接続されている。

【００２６】（３）製氷装置３２の構造次に、製氷室６に設けられている製氷装置３２の構造に
ついて図１に基づいて説明する。

【００２７】製氷室６の天井面前部には、皿モータを有
した皿駆動部３３が設けられ、この皿駆動部３３に製氷
皿３４が回動自在に設けられている。また、この皿駆動
部３３から、満杯検知レバー３６が吊り下げられてい
る。この満杯検知レバー３６の回動状態を検知する満杯
検知センサ４３が皿駆動部３３に内蔵されている。さら
に、製氷皿３４の底面には、製氷皿３４の温度を検知す
るための製氷センサ３５が取付けられている。

【００２８】製氷皿３４の下方には、氷を溜めるための
収納ケース３７が配されており、この収納ケース３７は
引出し式の扉５３と共に前方に引出すことが可能となっ
ている。

【００２９】冷蔵室４の底面には、製氷皿３４に製氷用
の水を供給するための給水タンク３８が着脱自在に載置
されている。この給水タンク３８の内部には給水ポンプ
３９が設けられており、この給水ポンプ３９によって給
水タンク３８内部の水が給水管４１を経て、製氷皿３４
に給水される。

【００３０】製氷装置３２の動作について説明する。

【００３１】操作パネル３１に設けられた製氷開始ボタ
ンが操作されたり、満杯検知レバー３６によって収納ケ
ース３７内部に氷がなくなったと判断されると、給水タ
ンク３８から給水ポンプ３９によって製氷皿３４に水が
供給される。

【００３２】所定量の水が製氷皿３４に給水されるとそ
の給水が停止される。この給水が行われているかどうか
の判断は、製氷センサ３５の検知温度が−１０℃以上に
上昇したら、水が存在すると判断するものである。

【００３３】給水動作完了後、所定時間の間、冷却する
と製氷皿３４の水が凍結し氷が完成する。

【００３４】氷が完成すると、皿駆動部３３が製氷皿３
４をひねるように回転させて、製氷皿３４内部の氷を収
納ケース３７に落下させる。そして、製氷皿３４を元の
位置に復帰させる。

【００３５】これによって製氷動作が完了する。

【００３６】（４）冷凍サイクルの構成図２は冷蔵モードと冷凍モードを交互に繰り返す冷凍サ
イクルであって、その内部を循環する冷媒は、イソブタ
ン（Ｒ６００ａ）よりなる可燃性冷媒である。なお、冷
媒は、不燃性冷媒でもよい。

【００３７】圧縮機１５から吐出された冷媒は、凝縮器
２１を通った後、切替弁である３方弁２２によって冷媒
流路が交互に切り替えられる。

【００３８】３方弁２２の一方の出口には冷蔵キャピラ
リーチューブ２３とＲエバ１０が順次接続され、３方弁
２２の他方の出口には冷凍キャピラリーチューブ２４と
Ｆエバ１２とアキュームレータ１６が順次接続されてい
る。

【００３９】アキュームレータ１６の出口配管には，機
械室１４内で逆止弁１７が接続され、逆止弁１７の出口
側はＲエバ１０の出口配管と合流して圧縮機１５の吸込
側に繋がっている。

【００４０】このような構成の冷蔵庫において、冷蔵温
度帯３０を冷却する冷蔵モードと、冷凍温度帯４０を冷
却する冷凍モードを交互に行う。以下、これら運転を通
常運転という。

【００４１】図３（ａ）に示すように、冷凍モード時
は、３方弁２２によって冷媒流路が切り替わり、冷媒が
冷凍キャピラリーチューブ２４で減圧されてＦエバ１２
に入り、冷凍温度帯４０を冷却した後、再び圧縮機１５
に戻る。なお、冷凍モードであってもＲファン１１はＲ
エバ１０の除霜のため、一定温度までは運転される。

【００４２】図３（ｂ）に示すように、冷蔵モード時
は、冷媒が冷蔵キャピラリーチューブ２３で減圧され、
Ｒエバ１０に入り、冷蔵温度帯３０を冷却した後、再び
圧縮機１５に戻る。なお、この時にＦファン１３を回転
させる。

【００４３】すなわち、冷凍モード時の冷媒は冷凍キャ
ピラリーチューブ２４、Ｆエバ１２、アキュームレータ
１６、逆止弁１７の順で流れ、Ｆファン１３の運転によ
って冷気が庫内を循環し、製氷室６及び冷凍室７の冷却
が行われる。そして、３方弁２２が切り替わり、冷媒流
路が冷凍モードから冷蔵モードに切り替わると冷媒はＲ
エバ１０に流れ、Ｒファン１１の運転によって冷蔵室４
と野菜室５を冷却する。

【００４４】（５）除霜モードＲエバやＦエバ１２に着霜が生じた場合には、除霜を行
う必要があるため、除霜ヒータ６０，６２を加熱させ、
Ｒエバ１０，Ｆエバ１２を加熱して除霜を行う。

【００４５】この除霜モードを行うタイミングとして
は、圧縮機１５の積算運転時間が所定時間以上になった
場合などが考えられる。

【００４６】（６）製氷動作モード次に、製氷装置３２の製氷動作について、図５のフロー
チャートに基づいて説明する。

【００４７】ステップ１においては、上記で説明した通
常運転が行われている。

【００４８】ステップ２において、収納ケース３７に氷
が満杯に収納されているかどうかを満杯検知レバー３６
で検知しており、収納ケース３７内部に氷が少なくなっ
た場合には満杯検知センサ４３がそれを検知し、ステッ
プ３に進む。そして、満杯の場合にはステップ１に戻
る。また、このステップ２において、操作パネル３１に
おいて強制製氷動作のためのボタンが操作された場合で
もステップ３に進む。

【００４９】ステップ３において製氷動作を開始する。
すなわち、給水ポンプ３９が作動し、給水タンク３８の
水を給水管４７を経て製氷皿３４に供給する。そして、
ステップ４に進む。

【００５０】ステップ４において、製氷センサ３５の検
知温度が−１０℃以上に上昇しない場合には、給水タン
ク３８からの水が供給されないものとして、ステップ１
に戻り、−１０℃以上に上昇した場合には給水があった
ものとしてステップ５に進む。

【００５１】ステップ５において、Ｆセンサ２７によっ
て、冷凍室７の冷凍室温度を検知しステップ６に進む。

【００５２】ステップ６において、現在のモードが冷凍
モードか否かを検知する。冷凍モードであればステップ
７に進み、冷凍モード以外の冷蔵モード、または、圧縮
機１５が停止している冷却停止中においてはステップ９
に進む。

【００５３】ステップ７においては、冷凍モードであ
り、Ｆファン１３は冷凍空間４０を冷却するために運転
されているため、冷凍モードにおける通常の制御を行
う。そしてステップ８に進む。

【００５４】ステップ８においては、例えば製氷センサ
３５の検知温度が−３℃以下になれば製氷が完了したも
のとして、皿駆動部３３により製氷皿３４をひねるよう
に回転させ、収納ケース３７に氷を落下させる。その後
に製氷皿３４を水平状態に復帰させ、製氷動作を終了さ
せる。そして、ステップ１に戻る。

【００５５】ステップ９においては、現在のモードが冷
凍モード以外の冷蔵モードまたは冷却停止中であるた
め、Ｆファン１３は、従来例においては停止している。
しかし、本実施例においては、冷凍モード以外のモード
であってもＦファン１３を回転させて、Ｆエバ１２の冷
気を製氷皿３４に送風して、製氷動作を促進させる。こ
れによって、冷凍モード以外のモードであっても、製氷
を迅速に行うことができる。

【００５６】この場合にＦファン１３は、製氷動作を安
定して行わせるために、図６のグラフに示すように、Ｆ
センサ２７が検知した冷凍室温度に比例させてＦファン
１３の回転数を上昇させる。すなわち、冷凍室温度が高
ければ高いほど製氷が行われ難いため、より速くＦファ
ン１３を回転させて、冷気を多量に送り込み製氷動作を
迅速に行わせる。

【００５７】（７）変更例（変更例１）上記実施例では、冷凍モード以外において
製氷動作を行う場合には、Ｆファン１３を冷凍室温度に
比例させて回転させたが、これに代えて、Ｆファン１３
を一定の回転数で回転させてもよい。

【００５８】例えば、図７に示すように、冷凍モードに
おいてＦファン１３を回転させる場合には高い回転数で
回転させ、それ以外の冷蔵モード及び冷却停止中には低
い回転数で回転させる。

【００５９】これによって、図７の製氷センサの温度変
化が示すように、製氷が完了する時間が、従来よりも早
くなる。

【００６０】（変更例２）上記実施例では、冷凍モード
以外において製氷動作を行う場合には、Ｆファン１３を
冷凍室温度に比例させて回転させたが、これに代えて、
Ｆエバ２９の蒸発温度に比例させて回転数を決定しても
よい。

【００６１】すなわち、図８に示すようにＦエバセンサ
２９によって検出したＦエバ温度が高ければ高いほどＦ
ファン１３の回転数を上昇させる。

【００６２】この制御方法であっても、迅速に製氷動作
を行わせることができる。

【００６３】（変更例３）上記実施例では、冷凍モード
以外において製氷動作を行う場合には、Ｆファン１３を
冷凍室温度に比例させて回転させたが、これに代えて、
Ｆファン１３の回転数を冷蔵庫の周囲温度に基づいて決
定するものである。

【００６４】すなわち、図９に示すように、周囲温度セ
ンサ４２が検知した周囲温度が高ければ高いほどＦファ
ン１３の回転数を高くするものである。

【００６５】この制御方法であると環境変化に対し安定
した製氷時間で製氷を行わせることができる。

【００６６】（変更例４）上記実施例では、冷凍モード
以外において製氷動作を行う場合には、Ｆファン１３を
冷凍室温度に比例させて回転させたが、これに代えて、
圧縮機１５の駆動を行うモータの回転数に比例させて回
転させてもよい。

【００６７】すなわち、圧縮機１５の回転数が高い場合
には、冷蔵庫の庫内温度が全体的に高いと判断されるた
め、圧縮機１５の回転数が高いほど、Ｆファン１３の回
転数を増加させて、より多くの冷気を製氷装置３２に送
り込むことによって、製氷時間を短縮させるものであ
る。

【００６８】（変更例５）上記実施例では、冷凍室温度
のみによってＦファン１３の回転数を決定したが、これ
に代えて、冷凍室温度、Ｆエバ温度、圧縮機の回転数及
び周囲温度の４つを考慮して、Ｆファン１３の回転数を
決定してもよい。

【００６９】例えば、Ｆファン１３の回転数は原則とし
て冷凍室温度に比例させるが、冷凍室温度が低い場合
（例えば、−３０℃）であっても、Ｆエバ温度が高い場
合や、周囲温度が高い場合には、Ｆファン１３の回転数
を上昇させることによって、より安定した製氷動作を行
わせることができる。

【００７０】（変更例６）上記実施例では、図２に示す
ようなＲエバ１０とＦエバ１２を並列に配列した冷凍サ
イクルを用いたが、これに代えて、図１０に示すよう
に、Ｒエバ１０とＦエバ１２とを直列を接続し、Ｒエバ
１０とＦエバ１２との間に配された３方弁２２によっ
て、Ｒエバ１０に冷媒を流す冷蔵モードと、このＲエバ
１０を迂回してＦエバ１２のみに冷媒を流す冷凍モード
を行う冷凍サイクルであってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上により本発明の冷蔵庫であると、冷
蔵モード以外においても冷凍用冷却ファンを回転させる
ことにより、製氷時間を短縮させ、製氷を迅速に行わせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す冷蔵庫の断面図であ
る。

【図２】同じく冷蔵庫の冷凍サイクルの図面である。

【図３】各モードにおける冷媒流路を示した図であり、
（ａ）は冷凍モードの時であり、（ｂ）は冷蔵モードの
時である。

【図４】冷蔵庫の制御系のブロック図である。

【図５】製氷動作におけるフローチャートである。

【図６】Ｆファンの回転数と冷凍室温度の関係を示すグ
ラフである。

【図７】変更例１における通常運転と製氷運転中におけ
る製氷センサの温度の違いを示すタイムチャートであ
る。

【図８】変更例２におけるＦファンの回転数とＦエバ温
度の関係を示すグラフである。

【図９】変更例３におけるＦファンの回転数と周囲温度
の関係を示すグラフである。

【図１０】変更例６の冷凍サイクルの図面である。

【符号の説明】

１冷蔵庫本体２断熱仕切壁３冷蔵仕切板４冷蔵室５野菜室６製氷室７冷凍室８内箱９断熱箱体１０Ｒエバ１１Ｒファン１２Ｆエバ１３Ｆファン１４機械室１５圧縮機１６アキュームレータ１７逆止弁２１凝縮器２２３方弁２５Ｃファン２６Ｒセンサ２７Ｆセンサ２８Ｒエバセンサ２９Ｆエバセンサ３０冷蔵空間３１操作パネル３２製氷装置３３皿駆動部３４製氷皿３５製氷センサ３６満杯検知レバー３７収納ケース３８給水タンク３９給水ポンプ４０冷凍空間４１給水管４２周囲温度センサ５１，５２，５３，５４扉６０，６２除霜ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断熱的に区切られた冷蔵空間と冷凍空間と
を有し、圧縮機、凝縮器、切替弁が順次接続され、この切替弁の
出口側には、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とが、各々絞
り機構を介して接続された冷媒の冷凍サイクルを有し、前記冷蔵用蒸発器、または、前記冷凍用蒸発器への冷媒
流路を前記切替弁によって交互に切替えることによっ
て、前記冷蔵空間を冷却する冷蔵モードと前記冷凍空間
を冷却する冷凍モードを交互に行う交互冷却運転を行え
る冷蔵庫において、前記冷蔵空間へ冷気を送風する冷蔵用冷却ファンを前記
冷蔵用蒸発器の近傍に設け、前記冷蔵空間へ冷気を送風する冷凍用冷却ファンを前記
冷凍用蒸発器の近傍に設け、製氷装置を前記冷凍空間に設け、前記製氷装置による製氷中は、冷凍モード以外でも前記
冷凍用冷却ファンを回転させる製氷動作モードを行う制
御手段を有したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】前記制御手段は、製氷動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数
を、前記冷凍空間の庫内温度に基づいて決定することを
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、製氷動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数
を、前記冷凍用蒸発器の温度に基づいて決定することを
特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】前記制御手段は、製氷動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数
を、前記圧縮機の回転数に基づいて決定することを特徴
とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項５】前記制御手段は、製氷動作モードにおける前記冷凍用冷却ファンの回転数
を、前記冷蔵庫の周囲温度に基づいて決定することを特
徴とする請求項１記載の冷蔵庫。