JP2005016771A

JP2005016771A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2005016771A
Application number: JP2003179128A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kawasaki; 竜也川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】冷凍室が冷却されていない時、冷蔵室冷却すると冷凍室側の冷媒が抜けやすいために冷蔵室側に冷媒が過剰に流れて発生する冷媒流音を抑制する。
【解決手段】電源投入からある一定の時間が経過するまでは、冷凍室除霜センサ−８の温度が設定された所定の温度以下になってから、冷凍室１０冷却から冷蔵室９冷却に切り替える。ある一定量の冷媒を冷凍室用蒸発器７の中に滞留させ、冷蔵室用蒸発器５へ流入する冷媒量の適正化が行え、冷媒流音の発生を抑制することが可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵室を冷却するための冷蔵室用蒸発器と、冷凍室を冷却するための冷凍室用蒸発器とを備え、冷蔵室用蒸発器により冷蔵室を冷却する冷蔵室回路と、冷凍室を冷却する冷凍室回路とを交互に行うように構成された冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷凍室と冷蔵室にそれぞれ蒸発器を備えた冷蔵庫が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫について説明する。
【０００４】
図３は従来の冷蔵庫における冷蔵庫の断面図であり、図４は従来の冷蔵庫のタイムチャートである。
【０００５】
１８は冷蔵庫箱体であり、上方部に比較的高温の区画である冷蔵室９を、下方部に比較的低温の冷凍室１０を配置しており、例えばウレタンのような断熱材で周囲と断熱して構成している。食品等の収納物の出し入れは図示しない断熱ドアを介して行われる。
【０００６】
冷蔵室９は冷蔵保存のために通常１〜５℃で設定されているが、保鮮性向上のため若干低めの温度、例えば−３〜０℃で設定されることもあり、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。
【０００７】
冷凍室１０は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、保鮮性向上のためより低温の温度、例えば−３０〜−２５℃で設定されることもある。
【０００８】
冷凍サイクル１９は圧縮機１と凝縮器２と流路切替手段である三方弁３と第一のキャピラリ４と冷蔵室用蒸発器５と第一のサクションライン１３を順次接続し、三方弁３を介して第一のキャピラリ４と冷蔵室用蒸発器５と第一のサクションライン１３と並列になるように第ニのキャピラリ６と冷凍室用蒸発器７と第二のサクションライン１４と第二のサクションライン１４途中に逆止弁２０を接続してある。
【０００９】
圧縮機１と凝縮器２と三方弁３と逆止弁２０は可燃性冷媒を用いた場合の安全性向上の面から冷蔵庫箱体１８内での配管溶接箇所低減のため機械室１７内に配設してある。
【００１０】
また、各蒸発器から戻ってくる冷媒は圧縮機吸込管１５を通って圧縮機１内空間へ放出された後、圧縮機吐出管１６を通じて吐出される構成である。
【００１１】
冷蔵室用蒸発器５は冷蔵室９内の、例えば冷蔵室９奥面に配設されており、近傍には冷蔵室９の区画内空気を冷蔵室用蒸発器５に通過させて循環させる冷蔵室用ファン１１が設けてある。
【００１２】
また、冷凍室用蒸発器７は冷凍室１０内の、例えば冷凍室１０奥面に配設されており、近傍には冷凍室１０の区画内空気を冷凍室用蒸発器７を通過させて循環させる冷凍室用ファン１２が設けてある。
【００１３】
また、圧縮機１は例えばインバーターによる回転数制御で冷媒循環量を制御し冷凍能力を変化させることができる能力可変型としてある。
【００１４】
また、三方弁３は例えばパルスモータにより作動するものであり開閉の動作中のみ通電されるものである。
【００１５】
また、冷蔵室９と冷凍室１０には区画内温度を検知する、例えばサーミスタである温度検知手段ＴＨ１、ＴＨ２を設けてあり、圧縮機１と三方弁３と冷蔵室用ファン１１と冷凍室用ファン１２とを制御する制御手段Ｃ１とを備えている。
【００１６】
以上のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室９と冷凍室１０の冷却タイミングについて図４のタイムチャートを元に説明する。
【００１７】
圧縮機１停止中に、冷蔵室９および冷凍室１０の温度検知手段であるＴＨ１もしくはＴＨ２のうちいずれか一方が、予め設定された所定の温度以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け、例えば冷蔵室９の温度検知手段が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈ）以上を検知すると圧縮機１と冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９冷却を開始する（Ｔ６）。
【００１８】
圧縮機１の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２にて放熱して凝縮液化し、三方弁３を経て第一のキャピラリ４に至る。その後、第一のキャピラリ４で第一のサクションライン１３と熱交換しながら減圧されて冷蔵室用蒸発器５に至る。冷蔵室用ファン１１の作動により冷蔵室９内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷蔵室用蒸発器５内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷蔵室９を冷却する。気化した冷媒は、第一のサクションライン１３を経て圧縮機１に吸入される。
【００１９】
なお、第二のサクションライン１４の途中に逆止弁２０を配設しているので第一のサクションライン１３を経た冷媒が第二のサクションライン１４を経て冷凍室用蒸発器７内に流入することはない。
【００２０】
冷蔵室９冷却中に冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｌ）以下且つ冷凍室温度検知手段であるＴＨ２が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｌ）以上を検知以下すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷蔵室用ファン１１を停止するとともに冷凍室用ファン１２を作動し、三方弁３を第ニのキャピラリ６側に開放し冷凍室１０の冷却を開始する（Ｔ７）。
【００２１】
圧縮機１の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２にて放熱して凝縮液化し、三方弁３を経て第ニのキャピラリ６に至る。その後、第ニのキャピラリ６で第ニのサクションライン１４と熱交換しながら減圧されて冷凍室用蒸発器７に至る。冷凍室用ファン１２の作動により冷凍室１０内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷凍室用蒸発器７内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷凍室１０を冷却する。気化した冷媒は、第ニのサクションライン１４および逆止弁８を経て圧縮機１に吸入される。
【００２２】
冷凍室１０冷却中に冷凍室温度検知手段ＴＨ２が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｌ）以下且つ冷蔵室温度検知手段であるＴＨ１が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈ）以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷凍室用ファン１２を停止するとともに冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９の冷却を開始する（Ｔ８）。
【００２３】
以上の動作を繰り返し、三方弁３を用いて冷媒の流れを切り替えることにより、冷蔵室９と冷凍室１０を交互に冷却し、冷蔵室９と冷凍室１０の温度検知手段が共に予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈおよびｔ２Ｌ）より低いことを検知すると三方弁３を第一のキャピラリ４側流路および第ニのキャピラリ６側流路ともに閉とし圧縮機１、冷蔵室用ファン１１、冷凍室用ファン１２を停止する（Ｔ９）。
【００２４】
圧縮機１停止中に、冷蔵室９および冷凍室１０の温度検知手段であるＴＨ１もしくはＴＨ２のうちいずれか一方が、予め設定された所定の温度以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け、例えば冷蔵室９の温度検知手段が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈ）以上を検知すると圧縮機１と冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９冷却を開始する（Ｔ１０）。
【００２５】
また、図５のタイムチャートに示すように、冷蔵室９冷却中に冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｌ）以下にならなければ冷蔵室９冷却に設けられた最大冷蔵室冷却時間（ＴｍＰＣ）経過後、冷蔵室用ファン１１を停止するとともに冷凍室用ファン１２を作動し、三方弁３を第ニのキャピラリ６側に開放し冷蔵室９冷却を終了するとともに冷凍室１０冷却を開始する（Ｔ１１）。
【００２６】
冷蔵室９冷却同様、冷凍室１０冷却中に冷蔵室温度検知手段ＴＨ２が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｌ）以下にならなければ冷凍室１０冷却に設けられた最大冷凍室冷却時間（ＴｍＦＣ）経過後、冷凍室用ファン１２を停止するとともに冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷凍室１０冷却を終了するとともに冷蔵室９冷却を開始する（Ｔ１２）。
【００２７】
以上の動作を繰り返し、最大冷却時間内に温度検知手段が所定の温度（ｔ１Ｌ、ｔ２Ｌ）に到達すれば冷却状態の切り替えを行う。
【００２８】
そこで、上記実施例のように冷蔵室９、冷凍室１０の冷却に最大冷却時間を設けると偏った負荷バランスの場合でも負荷が軽い部屋の昇温を抑えつつ、負荷が大きい部屋の冷却を優先して行うことが可能となる。
【００２９】
【特許文献１】
特開２００１−９１１３０号公報
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、電源投入時のように冷蔵室９及び冷凍室１０内が冷却されていないときに最大冷却時間内で、冷凍室１０冷却から冷蔵室９冷却に切り替えを行うと、冷凍室用蒸発器７が冷却不足で温度が高く、冷凍室用蒸発器７に滞留した冷媒が抜けやすく、冷蔵室用蒸発器５に一気に冷媒が循環する傾向になり、第一のサクション１３及び熱交換している第一のキャピラリ４が過冷却され冷媒流音の発生につながるといった欠点があった。
【００３１】
本発明は、従来の課題を解決するもので、電源投入からある一定の時間までは、冷凍室用蒸発器に設置されている冷凍室除霜センサーにて冷媒温度を管理し、冷凍室用蒸発器に一定の冷媒を滞留させることにより冷媒流音の発生を抑制することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、圧縮機と、凝縮器と、流路切替手段である三方弁と、第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と、第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と、前記冷凍室用蒸発器の蒸発温度及び除霜温度を管理するために設けた冷凍室除霜センサーと、冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンとを備えた冷蔵室と冷凍室とを有する冷蔵庫において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器をそれぞれ並列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、電源投入からある一定の時間までは、冷凍室除霜センサ−が設定温度以下を検出することで冷凍室回路から冷蔵室回路に移行するものであり、電源投入時のように冷凍室内が冷却されていないときに、冷凍室除霜センサーを設定した温度以下まで冷却してから冷蔵室内の冷却に切り替えることになり、冷凍室蒸発器に滞留した冷媒が抜けにくく、第一のサクション及び熱交換している第一のキャピラリが過冷却されることはないので、冷媒流音の発生を抑制することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１から図４を用いて説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図であり、図２は同実施例のタイムチャートである。
【００３５】
図において、１８は冷蔵庫箱体であり、上方部に比較的高温の区画である冷蔵室９を、下方部に比較的低温の冷凍室１０を配置しており、例えばウレタンのような断熱材で周囲と断熱して構成している。食品等の収納物の出し入れは図示しない断熱ドアを介して行われる。
【００３６】
冷蔵室９は冷蔵保存のために通常１〜５℃で設定されているが、保鮮性向上のため若干低めの温度、例えば−３〜０℃で設定されることもあり、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。
【００３７】
冷凍室１０は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、保鮮性向上のためより低温の温度、例えば−３０〜−２５℃で設定されることもある。
【００３８】
冷凍サイクル１９は圧縮機１と凝縮器２と流路切替手段である三方弁３と第一のキャピラリ４と冷蔵室用蒸発器５と第一のサクションライン１３を順次接続し、三方弁３を介して第一のキャピラリ４と冷蔵室用蒸発器５と第一のサクションライン１３と並列になるように第ニのキャピラリ６と冷凍室用蒸発器７と第二のサクションライン１４とを接続してある。
【００３９】
圧縮機１と凝縮器２と三方弁３は可燃性冷媒を用いた場合の安全性向上の面から冷蔵庫箱体１８内での配管溶接箇所低減のため機械室１７内に配設してある。
【００４０】
また、各蒸発器から戻ってくる冷媒は圧縮機吸込管１５を通って圧縮機１内空間へ放出された後、圧縮機吐出管１６を通じて吐出される構成である。
【００４１】
冷蔵室用蒸発器５は冷蔵室９内の、例えば冷蔵室９奥面に配設されており、近傍には冷蔵室９の区画内空気を冷蔵室用蒸発器５に通過させて循環させる冷蔵室用ファン１１が設けてある。
【００４２】
また、冷凍室用蒸発器７は冷凍室１０内の、例えば冷凍室１０奥面に配設されており、近傍には蒸発器の温度を管理する冷凍室除霜センサ−８、及び冷凍室１０の区画内空気を冷凍室用蒸発器７を通過させて循環させる冷凍室用ファン１２が設けてある。
【００４３】
また、圧縮機１は例えばインバーターによる回転数制御で冷媒循環量を制御し冷凍能力を変化させることができる能力可変型としてある。
【００４４】
また、三方弁３は例えばパルスモータにより作動するものであり開閉の動作中のみ通電されるものである。
【００４５】
また、冷蔵室９と冷凍室１０には区画内温度を検知する、例えばサーミスタである温度検知手段ＴＨ１、ＴＨ２を設けてあり、圧縮機１と三方弁３と冷蔵室用ファン１１と冷凍室用ファン１２とを制御する制御手段Ｃ１とを備えている。
【００４６】
以上のように構成された冷蔵庫について、電源投入からある一定の時間（Ｔ５）までの冷蔵室９と冷凍室１０の冷却タイミングについて図２のタイムチャートを元に説明する。
【００４７】
電源投入時（瞬停等も含む）すなわち圧縮機１停止中に、冷蔵室９および冷凍室１０の温度検知手段であるＴＨ１もしくはＴＨ２のうちいずれか一方が、予め設定された所定の温度以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け、例えば冷凍室１０の温度検知手段が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｈ）以上を検知すると圧縮機１と冷凍室用ファン１１を作動し、三方弁３を第二のキャピラリ６側に開放し冷凍室１０冷却を開始する（Ｔ１）。
【００４８】
圧縮機１の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２にて放熱して凝縮液化し、三方弁３を経て第二のキャピラリ６に至る。その後、第二のキャピラリ６で第二のサクションライン１４と熱交換しながら減圧されて冷凍室用蒸発器７に至る。冷凍室用ファン１２の作動により冷凍室１０内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷凍室用蒸発器７内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷凍室１０を冷却する。気化した冷媒は、第二のサクションライン１４を経て圧縮機１に吸入される。
【００４９】
冷凍室１０冷却中に冷凍室除霜センサー８が予め設定された所定の温度（ｔ３Ｌ）以下、且つ冷蔵室温度検知手段であるＴＨ１が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｌ）以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷凍室用ファン１２を停止するとともに冷蔵室用ファン１２を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９の冷却を開始する（Ｔ２）。
【００５０】
圧縮機１の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２にて放熱して凝縮液化し、三方弁３を経て第一のキャピラリ４に至る。その後、第一のキャピラリ４で第一のサクションライン１３と熱交換しながら減圧されて冷蔵室用蒸発器５に至る。冷蔵室用ファン１１の作動により冷蔵室９内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷蔵室用蒸発器５内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷蔵室９を冷却する。気化した冷媒は、第一のサクションライン１３を経て圧縮機１に吸入される。
【００５１】
冷蔵室９冷却中に冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｌ）以下且つ冷凍室温度検知手段であるＴＨ２が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｈ）以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷蔵室用ファン１１を停止するとともに冷凍室用ファン１２を作動し、三方弁３を第二のキャピラリ６側に開放し冷凍室１０の冷却を開始する（Ｔ３）。
【００５２】
以上の動作を繰り返し、三方弁３を用いて冷媒の流れを切り替えることにより、冷蔵室９と冷凍室１０を交互に冷却する。電源投入後ある一定の時間（Ｔ５）が経過すると、冷蔵室９と冷凍室１０の温度検知手段の設定された所定の温度（Ｔ１ＨおよびＴ２Ｈ）により三方弁３の切り替えを行う。例えば、冷凍室１０冷却中に冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈ）以上且つ冷凍室温度検知手段であるＴＨ２が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｌ）以下を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷凍室用ファン１２を停止するとともに冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９の冷却を開始する（Ｔ４）。
【００５３】
電源投入時のように冷凍室１０内が冷却されていないときに、冷凍室除霜センサー８を設定した温度以下まで冷却してから冷蔵室９内の冷却に切り替えることになり、冷凍室蒸発器に滞留した冷媒が抜けにくく、第一のサクション及び熱交換している第一のキャピラリが過冷却されることはないので、冷媒流音の発生を抑制することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明は、圧縮機と、凝縮器と、流路切替手段である三方弁と、第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と、第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と、前記冷凍室用蒸発器の蒸発温度及び除霜温度を管理するために設けた冷凍室除霜センサーと、冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンとを備えた冷蔵室と冷凍室とを有する冷蔵庫において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器をそれぞれ並列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、電源投入からある一定の時間までは、冷凍室除霜センサ−が設定温度以下を検出することで冷凍室回路から冷蔵室回路に移行するものであり、電源投入時のように冷凍室内が冷却されていないときに、冷凍室除霜センサーを設定した温度以下まで冷却してから冷蔵室内の冷却に切り替えることになり、冷凍室蒸発器に滞留した冷媒が抜けにくく、第一のサクション及び熱交換している第一のキャピラリが過冷却されることはないので、冷媒流音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の冷蔵庫の断面図
【図２】本発明の実施の形態１の冷蔵庫のタイムチャート
【図３】従来の冷蔵庫の断面図
【図４】従来の冷蔵庫のタイムチャート
【図５】従来の冷蔵庫のタイムチャート
【符号の説明】
１圧縮機
２凝縮器
３三方弁
４第一のキャピラリ
５冷蔵室用蒸発器
６第ニのキャピラリ
７冷凍室用蒸発器
８冷凍室除霜センサ−
９冷蔵室
１０冷凍室
１１冷蔵室用ファン
１２冷凍室用ファン
１８冷蔵庫

Claims

圧縮機と、凝縮器と、流路切替手段である三方弁と、第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と、第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と、前記冷凍室用蒸発器の蒸発温度及び除霜温度を管理するために設けた冷凍室除霜センサーと、冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンとを備えた冷蔵室と冷凍室とを有する冷蔵庫において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器をそれぞれ並列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、電源投入からある一定の時間までは、冷凍室除霜センサ−が設定温度以下を検出することで冷凍室回路から冷蔵室回路に移行することを特徴とする冷蔵庫。