JP2009236331A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｒ２９０の冷媒を用いた集中冷却運転モード時に外気温に影響されず、信頼性が確保された運転が行なえるようにする。
【解決手段】冷媒にＲ２９０を用いると共に通常運転モード時の回転数より高い回転数で運転される集中冷却運転モード時の圧縮機１７を、外気温によって最大回転数の制御管理を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は冷媒にＲ２９０（プロパン）を用いたものに適する冷凍冷蔵庫に関する。

近年、地球環境の問題から冷凍冷蔵庫の冷媒にＲ６００ａ（イソブタン）の外にＲ２９０（プロパン）を用いたものが知られている。

Ｒ２９０の冷媒は、Ｒ６００ａに比べて高い冷凍能力を備えるところから通常運転モードからさらに庫内温度を低くする集中冷却運転モードの運転が可能となる。
特開２００５−１６８７２号公報

Ｒ２９０の冷媒はＲ６００ａの冷媒に比べて高い冷凍能力を有する反面、圧縮機温度を高くする等の物性値特性を備える。冷媒にＲ６００ａを用いた今迄の設計仕様の冷蔵庫の圧縮機にあっては安全に運転するための最大回転数が設定されている。

最大回転数は、信頼性が得られる回転数となっており、圧縮機温度と密接に関係する。

圧縮機温度は、許容範囲を越えて上昇すると温度上昇にともなう損傷等のトラブルの発生要因となるところから、強度等の機構条件、温度条件を加味して設定されるが、Ｒ６００ａ設計仕様の冷媒にＲ２９０の冷媒を使用すると次のような問題をかかえる。

Ｒ２９０は前記した如く高い冷凍能力を備えるところから、通常運転モードからさらに低い庫内冷却温度とする集中冷却運転モードに入ると、圧縮機は通常運転モード時の回転数より高い回転数で運転される。

これにより、高い回転数と高い冷凍能力の組合せによって通常の冷凍温度帯よりさらに低い低温の冷凍温度帯が得られる反面、圧縮機温度を高くするＲ２９０の物性値特性によって圧縮機の温度を押し上げる作用が生まれる。

圧縮機の温度上昇はＲ２９０の物性値特性の外に外気温があり、外気温の温度上昇は圧縮機の温度上昇を加速させる問題があった。

このため、外気温が高くなると設定温度を越えて圧縮機温度が上昇するため信頼性の面から回転数を落とした運転となる結果、時として目標とする回転数が確保されず、必要とする庫内冷却温度が得られなくなる等の問題が起きる。

また、温度上昇を無視して運転を続けると信頼性の面で問題が起きる等温度管理が重要となる。

そこで、本発明にあってはＲ２９０の冷媒を用いて冷凍温度の低温化の効果が最大限に得られるようにすると共に圧縮機の信頼性が確保された冷凍冷蔵庫を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明にあっては、冷媒にＲ２９０（プロパン）が使用され圧縮機から吐出された前記冷媒が凝縮器、絞り装置、蒸発器を通り、再び圧縮機に戻る通常運転モードの冷凍サイクルと、前記圧縮機が通常運転モード時の回転数より高い回転数で運転される集中冷却運転モードの冷凍サイクルを備え、少なくとも前記集中冷却運転モード時は、外気温によって最大回転数の制御管理が行なわれることを特徴とする。

この場合、安定した運転が得られる信頼性が確保された外気温の設定温度値までは最大回転数の回転が保持されるようにすることが望ましい。

また、集中冷却運転モード時の最大回転数を、外気温が設定温度値を越えると、低い回転数に制御することが望ましい。

あるいは、外気温が設定温度以上となった時には集中冷却運転モードを運転待機状態とすることが望ましい。

本発明によれば、集中冷却運転モードにおいて、圧縮機の回転数を外気温によって制御管理することができるため、外気温が高くなった時でも圧縮機の温度を設定温度を越えて上昇するのを確実に阻止することが可能となり、圧縮機の信頼性を確保しながら目標とする庫内冷却温度を確実に得ることができる。

以下、図１、図２、図３の図面を参照しながら本発明の実施形態について具体的に説明する。

図１は本発明にかかる冷凍サイクル図。図２は外気温に対する最大回転数の関係を示した説明図。図３は本発明にかかる冷凍冷蔵庫の概要正面図をそれぞれ示している。

冷蔵庫本体１は、冷蔵室３、野菜室５の外に、第１、第２、第３の複数の冷凍室７、９、１１を有している。第１の冷凍室７は、例えば、製氷室として、第２の冷凍室９は切替室として、第３の冷凍室１１は一般冷凍室としてそれぞれ使用可能である。

冷蔵室３と野菜室５は図１に示す如く第１蒸発器１３で熱交換された冷気が冷気循環用のファン（図示していない）によって循環することで庫内冷却が行なわれる。

第１、第２、第３の冷凍室７、９、１１は、第２蒸発器１５で熱交換された冷気が、冷気循環用のファン（図示していない）によって循環することが庫内冷却が行なわれる。

第１、第２蒸発器１３、１５は、圧縮機１７を始めとして凝縮器１９、絞り装置となる第１、第２キャピラリチューブ２１、２３と連結し、通常運転サイクル時は圧縮機１７から吐出された冷媒が凝縮器１９、３方弁２５を介して第１、第２キャピラリチューブ２１、２３、第１、第２蒸発器１３、１５を通り、再び圧縮機１７に戻る冷凍サイクルを構成する。

冷媒には地球環境に優しく高い冷凍能力を備えたＲ２９０（プロパン）が用いられている。

圧縮機１７は、制御部３１からの信号に基づいて通常運転モード時から、その通常運転モード時より回転数が高くなる集中冷却運転モード時の回転数まで制御可能となっている。

制御部３１は、外気温センサ３３と第１の庫内温度センサ３５及び第２の庫内温度センサ３７からの温度情報と集中冷却運転モード用の操作スイッチ３９からのスイッチ信号がそれぞれ入力される。

第１の庫内温度センサ３５は冷蔵室３、野菜室５用となっている。第２の庫内温度センサ３７は第１、第２、第３の冷凍室７、９、１１用となっていて、制御部３１に入力される各信号に基づき、前記圧縮機１７の回転数の制御が可能となる。

具体的には、例えば、通常運転モード時にある時、制御部３１は第１の庫内温度センサ３５からの温度情報及び外気温センサ３３からの温度情報により補正を加えた目標温度との差により圧縮機１７の回転数の制御を行なう。

次に、操作スイッチ３９の入力信号によって集中冷却運転モード時に入ると、制御部３１は、第２の庫内温度センサ３７からの温度情報が目標設定値となるまで前記圧縮機１７の回転数を高い状態に保持する。

集中冷却運転モード時の外気温と最大回転数の関係を図２に示す。

図２は縦軸に最大回転数（ｒｐｍ）、横軸に外気温（℃）をとったもので、本実施形態では冷媒にＲ２９０を用い、３５℃を圧縮機１７が安定して安全に運転することが可能な信頼性が得られる外気温の設定温度値Ｘとなっている。

最大回転数は、点線で示した従来の一定となるＲ６００ａに比べて設定温度値Ｘまで同一となっている。設定温度値Ｘを越えると回転数が低く抑えられた制御となっている。この回転数の差αはＲ２９０によって温度を上昇させる物性値特性を考慮に入れたもので信頼性が確保される回転域となっている。

このように構成された冷凍冷蔵庫によれば、通常運転モードから集中冷却運転モードに入ると、高い回転数とＲ２９０の高い冷凍能力とによって目標とする冷凍の庫内冷却温度が得られる。

この時、設定温度値Ｘを越えて外気温が高くなった時、回転数は低い回転数となることで圧縮機の信頼性を確実に確保できる。この場合、外気温が設定温度を越えて異常に高くなった際には、その温度情報によって過剰な圧縮機の温度上昇を防ぐために集中冷却運転モードを待機状態としてもよい。

なお、本実施形態にあっては、集中冷却運転モード時の対応庫内を第１、第２、第３の冷凍室７、９、１１として説明したが、必ずしも三つでなくてもよく、１つあるいは二つの組合せであってもよい。

本発明にかかる冷凍サイクル図。 外気温に対する最大回転数の関係を示した説明図。 本発明にかかる冷凍冷蔵庫の概要正面図。

符号の説明

３ 冷蔵室
５ 野菜室
７ 第１の冷凍室
９ 第２の冷凍室
１１ 第３の冷凍室
１３ 第１の蒸発器
１５ 第２の蒸発器
１７ 圧縮機
１９ 凝縮器

Claims (4)

1. 冷媒にＲ２９０（プロパン）が使用され圧縮機から吐出された前記冷媒が凝縮器、絞り装置、蒸発器を通り、再び圧縮機に戻る通常運転モードの冷凍サイクルと、前記圧縮機が通常運転モード時の回転数より高い回転数で運転される集中冷却運転モードの冷凍サイクルを備え、
   少なくとも前記集中冷却運転モード時は、外気温によって最大回転数の制御管理が行なわれることを特徴とする冷凍冷蔵庫。
2. 前記集中冷却運転モード時の最大回転数は、外気温が設定温度値を越えると低い回転数に制御されることを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
3. 前記集中冷却運転モード時は、外気温の設定温度値まで最大回転数の回転が保持されることを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
4. 前記集中冷却運転モードは、外気温が設定温度値以上になった時運転待機状態におかれることを特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。

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