JP2005106325A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷蔵室と冷凍室にそれぞれ蒸発器を有する冷蔵庫において、冷却システムの高効率化を図る。
【解決手段】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と第二のキャピラリ6と冷凍室用蒸発器7と冷蔵室用ファン10と冷凍室用ファン11を備えた冷蔵室8と冷凍室9とで構成された冷蔵庫箱体17において、前記冷蔵室8に前記冷蔵室用蒸発器5を前記冷凍室9に前記冷凍室用蒸発器7を直列に配設し、前記三方弁3により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時と冷凍室冷却の切り替え時に、圧縮機回転数や冷凍室用ファンや圧縮機用ファンの回転数を最も良い状態に制御することで、冷却システムの高効率化を可能とする。
【選択図】図1
【解決手段】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と第二のキャピラリ6と冷凍室用蒸発器7と冷蔵室用ファン10と冷凍室用ファン11を備えた冷蔵室8と冷凍室9とで構成された冷蔵庫箱体17において、前記冷蔵室8に前記冷蔵室用蒸発器5を前記冷凍室9に前記冷凍室用蒸発器7を直列に配設し、前記三方弁3により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時と冷凍室冷却の切り替え時に、圧縮機回転数や冷凍室用ファンや圧縮機用ファンの回転数を最も良い状態に制御することで、冷却システムの高効率化を可能とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、冷蔵室・冷凍室と冷凍室を交互に冷却するシステムの高効率化に関するものである。
近年、冷蔵庫は冷蔵室と冷凍室にそれぞれ蒸発器を有するものがある。(例えば、特許文献1参照)
図11に従来の冷却サイクル並びに冷蔵庫の概略図を示す。
図11に従来の冷却サイクル並びに冷蔵庫の概略図を示す。
1は圧縮機、2は凝縮器、3は機械室11内に配設された切替弁であり、5は冷蔵室9内に配設された冷蔵室用蒸発器であり、7は冷凍室10内に配設された冷凍室用蒸発器である。
第一のキャピラリ4は冷蔵室冷却用である冷蔵室用蒸発器5の上流側に配設され、第二のキャピラリ6は冷凍室冷却用である冷凍室用蒸発器7の上流側に配設され、逆止弁8は冷凍室用蒸発器7の下流側に設けている。
以上のように構成された従来の冷蔵庫について、以下、その動作を説明する。
圧縮機1が駆動された状態で、切替弁3により、圧縮機1から吐出される冷媒が冷蔵室用蒸発器5側に流れるように冷媒流路を切り替えた状態では、圧縮機1において圧縮された冷媒は、高温高圧ガスとなって凝縮器2に送られ、ここで放熱して液化されるようになる。液化された冷媒は、切替弁3により第一のキャピラリ4を通って冷蔵室用蒸発器5に送られ、ここで蒸発することに伴い周囲の熱を奪い、この結果周囲の空気を冷却する。ガス化した冷媒は再び圧縮機1において圧縮されるようになる。
このとき、冷蔵室用蒸発器5により冷却された冷気は冷蔵室用ファン11の送風作用により冷蔵室9に供給され庫内が冷却される。この場合、冷蔵室9の温度は例えば+2℃であるために、冷蔵室用蒸発器5による冷却温度が約−5℃となるように、圧縮機1の運転周波数が設定される。また、この時の冷蔵室用蒸発器5の圧力は例えば約0.24MPaである。このような冷却状態を冷蔵室冷却モードという。
また、圧縮機1が駆動された状態で、切替弁3により、圧縮機1から吐出される冷媒が冷凍室用蒸発器7側に流れるように冷媒流路を切り替えた状態では、圧縮機1において圧縮された冷媒は、高温高圧ガスとなって凝縮器2に送られ液化された冷媒は、切替弁3により第二のキャピラリ6を通って冷凍室用蒸発器7に送られ、ここで蒸発することに伴い周囲の熱を奪い、この結果周囲の空気を冷却する。ガス化した冷媒は逆止弁8を通り、再び圧縮機1において圧縮されるようになる。
このとき、冷凍室用蒸発器7により冷却された冷気は冷凍室用ファン12の送風作用により冷凍室10に供給され庫内が冷却される。この場合、冷凍室10の温度は例えば−18℃であるために、冷凍室用蒸発器7による冷却温度が約−28℃となるように、圧縮機1の運転周波数が設定される。また、この時の冷凍室用蒸発器7の圧力は例えば約0.09MPaである。このような冷却状態を冷凍室冷却モードという。
この冷蔵庫において、冷蔵室9、冷凍室10には図示しないがそれぞれ温度センサーが設けられていて、それら各温度センサーの検出信号はマイクロコンピューターを備えた制御回路に入力されるようになる。制御回路は、それらの検出信号と、予め備えた制御プログラムに従って、圧縮機1、切替弁3、冷蔵室ファン同様ファン11、冷凍室用ファン12などを制御することにより冷却効率の良い運転ができる。
特開2001−91130号公報
しかしながら、上記従来の冷蔵庫は凝縮器側にファンを持たないため凝縮温度を制御することができない。また、冷凍室冷却用ファンは、オンオフ制御のみで冷凍室用蒸発器の温度制御や冷媒の循環を制御することはできない。
本発明は、従来の課題を解決するもので、凝縮温度、蒸発温度、冷媒循環量を制御し、冷却時の効率を向上することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機回転数を変化させるものである。
これによって、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いにも適切に対応することができる。また、冷蔵室・冷凍室冷却モードにおいては、圧縮機回転数を高くすることにより冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機用ファンの回転数を変化させるものである。
これによって、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いに、圧縮機用ファンの回転数を変化させ熱交換量を適切化することで、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷凍室冷却中に冷凍室蒸発器の温度によって冷凍室用ファンの回転数を変化させるものである。
これにより、蒸発温度が高くなりがちな冷却開始時や高負荷時と蒸発温度が低くなりがちな低負荷時で最適な蒸発温度を得ることができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷凍室冷却中に冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を変化させるものである。
これにより、冷却開始時や高負荷のように庫内温度が高い状態では回転数を高めに設定し、庫内温度が低い低負荷時においては回転数を低めに設定することにより最適な蒸発温度を得ることができる。また、冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を決定するため、他の検知手段を必要としないため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンの回転数を変化させるものである。
これにより、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができなくなる。しかし、冷凍室用ファンを回転させないと冷凍室冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することができないので、冷凍室用ファンを必要最小限の回転数で回すことにより、冷却効率の向上を図ることができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させるものである。
これにより、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができない状態になる。この場合、冷凍室用ファンを停止することにより冷凍室の温度上昇を最小限で食い止めることができる。また、冷凍室用ファンはオンオフ制御のみなので、冷凍室用ファンの制御を簡素化することができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させるものである。
これにより、圧縮機始動時、圧縮機用ファンの回転数を変化させることにより圧縮機始動時、凝縮温度が高い状態が続くシステムにおいては回転数を上昇させ、例えば配管ボリュームが大きいシステムのように凝縮温度が低い状態が続くシステムにおいては回転数を下降させることにより最適な凝縮温度を得ることができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させるものである。
これにより、圧縮機始動より数分間は冷媒の循環量が少ないため凝縮温度が低く、放熱量も少ないことが多い。この場合において圧縮機用ファンを停止することにより過冷却を防止することができる。また、圧縮機用ファンを停止することにより、ファン入力の低減を図り、省エネルギー効果もある。また、圧縮機用ファンはオンオフ制御のみなので、圧縮機用ファンの制御を簡素化することができる。
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を変化させるものである。
これにより、冷蔵室・冷凍室同時冷却時に圧縮機回転数を変化させることにより、冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。また、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時は熱負荷が高い可能性が高いので、圧縮機回転数を上昇させることにより効率よく冷却することができる。
本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却の違いに適切に対応した冷却により冷却効率を向上することができる。また、冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することで、冷媒封入量を減らすことができる。
また本発明の冷蔵庫は、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることで、冷却効率を向上することができる。
また本発明の冷蔵庫は、各冷却モードにおける最適な蒸発温度を得ることで、冷却効率を向上することができる。
また本発明の冷蔵庫は、冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を決定するため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができる。
また本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンを必要最小限の回転数で回し、冷凍室冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することで、冷却効率の向上を図ることができる。
また本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させることで、冷凍室の温度上昇を防止することができる。
また本発明の冷蔵庫は、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を下げることで、最適な凝縮温度を得ることができる。
また本発明の冷蔵庫は、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させることで、ファン入力の低減を図り、省エネルギー効果が高まる。
また本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を上昇させることにより効率よく冷却スピードを高めることができる。
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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いにも適切に対応することができ、冷却効率を向上することができる。また、冷蔵室・冷凍室冷却モードにおいては、圧縮機回転数を高くすることにより冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができ、冷媒封入量を減らすことができる。
請求項2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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機用ファンの回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いに、圧縮機用ファンの回転数を変化させ熱交換量を適切化することで、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることができ、冷却効率を向上することができる。
請求項3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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室蒸発器の温度によって冷凍室用ファンの回転数を変化させるものであり、蒸発温度が高くなりがちな冷却開始時や高負荷時と蒸発温度が低くなりがちな低負荷時で最適な蒸発温度を得ることができ、冷却効率を向上することができる。
請求項4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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を変化させるものであり、冷却開始時や高負荷のように庫内温度が高い状態では回転数を高めに設定し、庫内温度が低い低負荷時においては回転数を低めに設定することにより最適な蒸発温度を得ることができる。また、冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を決定するため、他の検知手段を必要としないため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができるので、低コスト化が図れる。
請求項5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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンの回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができなくなる。しかし、冷凍室用ファンを回転させないと冷凍室冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することができないので、冷凍室用ファンを必要最小限の回転数で回すことにより、冷却効率の向上を図ることができる。
請求項6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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させるものであり、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができない状態になる。この場合、冷凍室用ファンを停止することにより冷凍室の温度上昇を防止することができる。また、冷凍室用ファンはオンオフ制御のみなので、冷凍室用ファンの制御を簡素化することができる。
請求項7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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させるものであり、圧縮機始動時、圧縮機用ファンの回転数を変化させることにより圧縮機始動時、凝縮温度が高い状態が続くシステムにおいては回転数を上昇させ、例えば配管ボリュームが大きいシステムのように凝縮温度が低い状態が続くシステムにおいては回転数を下降させることにより最適な凝縮温度を得ることができる。
請求項8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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させるものであり、圧縮機始動より数分間は冷媒の循環量が少ないため凝縮温度が低く、放熱量も少ないことが多い。この場合において圧縮機用ファンを停止することにより過冷却を防止することができる。また、圧縮機用ファンを停止することにより、ファン入力の低減を図り、省エネルギーとなる。また、圧縮機用ファンはオンオフ制御のみなので、圧縮機用ファンの制御を簡素化することができる。
請求項9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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却時に圧縮機回転数を変化させることにより、冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。また、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時は熱負荷が高い可能性が高いので、圧縮機回転数を上昇させることにより効率よく冷却することができ、冷却スピードを高めることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
(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る。17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8を、下方部に比較的低温の冷凍室9を配置しており、ウレタンや真空断熱材といった断熱材によって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。
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る。17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8を、下方部に比較的低温の冷凍室9を配置しており、ウレタンや真空断熱材といった断熱材によって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。
冷蔵室8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。
冷凍室9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めの温度、例えば−30〜−25℃で設定されることもある。
冷凍サイクル18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12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12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13を接続してある。
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17内での配管溶接箇所低減のため機械室16内に配設してある。
また、各蒸発器から戻ってくる冷媒は圧縮機吸込管14を通って圧縮機1内空間へ放出された後、圧縮機吐出管15を通じて吐出される構成である。
冷蔵室用蒸発器5は冷蔵室8内の、例えば冷蔵室8奥面に配設されており、近傍には冷蔵室8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10が設けてある。
また、冷凍室用蒸発器7は冷凍室9内の、例えば冷凍室9奥面に配設されており、近傍には冷凍室9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11が設けてある。
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。
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。
また、冷蔵室8と冷凍室9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10と冷凍室用ファン11とを制御する制御手段C1とを備えている。
図2は本発明の実施の形態1のタイムチャートである。以上のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時と冷凍室9冷却時で圧縮機1回転数を例えば、毎分2回転程度変化させる。
図2は本発明の実施の形態1のタイムチャートである。以上のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時と冷凍室9冷却時で圧縮機1回転数を例えば、毎分2回転程度変化させる。
圧縮機1回転数を冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時と冷凍室9冷却で変化させることにより、熱交換量や配管ボリュームに違いにも対応することができる。例えば冷蔵室8の負荷量が大きい場合や、冷凍室用蒸発器7の容量が大きく冷媒が冷凍室用蒸発器7に滞留しやすい場合においては冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時に高めの回転数にすることにより、効率よく冷却することができる。
(実施の形態2)
図3は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時と冷凍室9冷却時で圧縮機用ファンの回転数を変化させる。
図3は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時と冷凍室9冷却時で圧縮機用ファンの回転数を変化させる。
圧縮機用ファンの回転数を冷蔵室8・冷凍室9冷却時と冷凍室9冷却時で変化させることにより、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることができる。例えば、冷蔵室8の負荷が高く、冷蔵室8・冷凍室9冷却時の凝縮温度が上昇するようなシステムでは、冷蔵室8・冷凍室9冷却時のみ圧縮機用のファンを高回転を使用することにより、冷蔵室8・冷凍室9冷却時の効率が上がり、また、冷凍室9冷却時の騒音低減にもつながる。
(実施の形態3)
図4は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷凍室9冷却中に冷凍室用蒸発機7の温度によって冷凍室用ファン11の回転数を変化させる。
図4は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷凍室9冷却中に冷凍室用蒸発機7の温度によって冷凍室用ファン11の回転数を変化させる。
冷凍室蒸発器7の温度により冷凍室用ファン11の回転数を変化させることにより、蒸発温度が高くなりがちな冷却開始時や高負荷時と蒸発温度が低くなりがちな低負荷時で最適な蒸発温度を得ることができる。
(実施の形態4)
図5は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷凍室9冷却中に冷凍室9庫内温度で冷凍室用ファン11の回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷凍室9庫内温度で冷凍室ファン11の回転数を制御することにより、冷却開始時や高負荷のように庫内温度が高い状態と庫内温度が低い低負荷時において最適な蒸発温度を得ることができる。
図5は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷凍室9冷却中に冷凍室9庫内温度で冷凍室用ファン11の回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷凍室9庫内温度で冷凍室ファン11の回転数を制御することにより、冷却開始時や高負荷のように庫内温度が高い状態と庫内温度が低い低負荷時において最適な蒸発温度を得ることができる。
また、冷凍室9庫内温度で冷凍室用ファン11の回転数を決定するため、他の検知手段を必要としないため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができる。
(実施の形態5)
図6は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却開始時に所定時間冷凍室冷却用ファン11の回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室8・冷凍室9冷却開始時には冷蔵室8の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に入ることがある。冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に流入すれば冷凍室蒸発器7が冷凍室9庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却ができなくなる。しかし、冷凍室用ファン11を回転させないと冷凍室9冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することができないので、冷凍室用ファン11を必要最小限の回転数で運転することにより、冷却効率の向上を図ることができる。
図6は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却開始時に所定時間冷凍室冷却用ファン11の回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室8・冷凍室9冷却開始時には冷蔵室8の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に入ることがある。冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に流入すれば冷凍室蒸発器7が冷凍室9庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却ができなくなる。しかし、冷凍室用ファン11を回転させないと冷凍室9冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することができないので、冷凍室用ファン11を必要最小限の回転数で運転することにより、冷却効率の向上を図ることができる。
(実施の形態6)
図7は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍9室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファン11を停止させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室8・冷凍室9冷却開始時には冷蔵室8の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に入ることがある。冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に流入すれば冷凍室蒸発器7が冷凍室9庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却ができない状態になる。この場合、冷凍室用ファン11を停止することにより冷凍室の温度上昇を最小限で食い止めることができる。
図7は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍9室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファン11を停止させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室8・冷凍室9冷却開始時には冷蔵室8の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に入ることがある。冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器7に流入すれば冷凍室蒸発器7が冷凍室9庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却ができない状態になる。この場合、冷凍室用ファン11を停止することにより冷凍室の温度上昇を最小限で食い止めることができる。
また、冷凍室用ファン11はオンオフ制御のみなので、冷凍室用ファン11の制御を簡素化することができる。
(実施の形態7)
図8は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、圧縮機1始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。圧縮機1始動時、圧縮機用ファンの回転数を変化させることにより圧縮機1始動時、凝縮温度が高い状態が続くシステムにおいては回転数を上昇させ、例えば配管ボリュームが大きいシステムのように凝縮温度が低い状態が続くシステムにおいては回転数を下降させることにより最適な凝縮温度を得ることができる。
図8は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のように構成された冷蔵庫について、圧縮機1始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。圧縮機1始動時、圧縮機用ファンの回転数を変化させることにより圧縮機1始動時、凝縮温度が高い状態が続くシステムにおいては回転数を上昇させ、例えば配管ボリュームが大きいシステムのように凝縮温度が低い状態が続くシステムにおいては回転数を下降させることにより最適な凝縮温度を得ることができる。
(実施の形態8)
図9は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のような構成の冷蔵庫について、圧縮機1始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させることを特徴とする冷蔵庫である。圧縮機1始動より数分間は冷媒の循環量が少ないため凝縮温度が低く、放熱量も少ないことが多い。この場合において圧縮機用ファンを停止することにより過冷却を防止することができる。
また、圧縮機用ファンを停止することにより、ファン入力の低減を図り、省エネルギー効果もある。
また、圧縮機用ファンはオンオフ制御のみなので、圧縮機用ファンの制御を簡素化することができる。
(実施の形態9)
図10は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のような構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却開始より所定時間、圧縮機1回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時に圧縮機1回転数を変化させることにより、冷凍室蒸発器7に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。
また、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却開始時は熱負荷が高い可能性が高いので、圧縮機1回転数を上昇させることにより効率よく冷却することができる。
図9は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のような構成の冷蔵庫について、圧縮機1始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させることを特徴とする冷蔵庫である。圧縮機1始動より数分間は冷媒の循環量が少ないため凝縮温度が低く、放熱量も少ないことが多い。この場合において圧縮機用ファンを停止することにより過冷却を防止することができる。
また、圧縮機用ファンを停止することにより、ファン入力の低減を図り、省エネルギー効果もある。
また、圧縮機用ファンはオンオフ制御のみなので、圧縮機用ファンの制御を簡素化することができる。
(実施の形態9)
図10は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例1と同様の制御については説明を省略する。図1のような構成された冷蔵庫について、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却開始より所定時間、圧縮機1回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室8・冷凍室9同時冷却時に圧縮機1回転数を変化させることにより、冷凍室蒸発器7に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。
また、冷蔵室8・冷凍室9同時冷却開始時は熱負荷が高い可能性が高いので、圧縮機1回転数を上昇させることにより効率よく冷却することができる。
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、冷却効率を向上することができるので、冷凍、冷蔵機器等の効率向上の用途にも適用できる。
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 第二のキャピラリ
7 冷凍室用蒸発器
8 冷蔵室
9 冷凍室
10 冷蔵室用ファン
11 冷凍室用ファン
17 冷蔵庫箱体
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 第二のキャピラリ
7 冷凍室用蒸発器
8 冷蔵室
9 冷凍室
10 冷蔵室用ファン
11 冷凍室用ファン
17 冷蔵庫箱体
Claims (9)
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室蒸発器の温度によって冷凍室用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させることを特徴とする冷蔵庫。
- 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冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、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直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍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・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
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-
2003
- 2003-09-29 JP JP2003337209A patent/JP2005106325A/ja not_active Withdrawn
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