JP3098908B2

JP3098908B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP3098908B2
Application number: JP06102683A
Authority: JP
Inventors: 明兵藤; 武清水; 正昭田中
Original assignee: 松下冷機株式会社
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 2000-10-16
Anticipated expiration: 2015-10-16
Also published as: JPH07310974A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄熱材を用いて庫内を
保冷する蓄熱式の冷蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷却負荷量の小さい深夜に圧縮機
を積極的に運転させて蓄熱材を凍結させておき、昼間の
電力消費がピークとなる時間帯にその蓄熱エネルギーを
使用して電力消費量を低減させる蓄熱式冷凍冷蔵庫の研
究が行われている。

【０００３】以下図面を参照しながら上述した従来の蓄
熱式冷凍冷蔵庫の一例について説明する。例えば特開昭
６３−２４７５７７号公報等において知られているよう
な蓄熱式冷凍冷蔵庫がある。

【０００４】その冷凍サイクルの構成は、図３に示す様
に圧縮機４と凝縮器５と第１のキャピラリ７と第２のキ
ャピラリ７ａと冷却器８を順次接続し、通常の冷凍冷蔵
庫の基本冷凍サイクルを構成している。１９は冷却器８
の冷却ファンである。

【０００５】そして第２のキャピラリ７ａ及び冷却器８
と並列に、第１の開閉弁６ａ、第３のキャピラリ７ｃ及
び冷蔵室用蓄熱器１６の直列回路を、凝縮器用蓄熱器１
６ａ及び第２の開閉弁６ｂの直列回路を、それぞれ接続
している。

【０００６】冷蔵室用蓄熱器１６の内部には潜熱タイプ
の蓄熱材１１を充填し、蓄熱材１１を冷却凍結させる冷
媒管１２を熱交換的に配置し、外表面にはフィン１５を
設けている。２０は蓄熱器用冷却ファンである。

【０００７】凝縮器用蓄熱器１６ａの内部には潜熱タイ
プの蓄熱材２１を充填し、蓄熱材２１を冷却凍結させる
冷媒管２２を熱交換的に配置している。そして凝縮器５
の出口と凝縮器用蓄熱器１６ａ及び第２の開閉弁６ｂの
間とを接続する第３の開閉弁６を有する冷媒回路を設け
た冷凍サイクルを構成している。

【０００８】２３は制御回路であり、点線矢印で示す様
に圧縮機４と第１の開閉弁６ａと第２の開閉弁６ｂと第
３の開閉弁６と冷却ファン１９と蓄熱器用冷却ファン２
０とを制御するものである。

【０００９】図４は冷凍冷蔵庫の構造を示す側面縦断面
図であり、図３と対応する部分に同一符号を付してい
る。冷却器８は冷凍室１７内側に配置し、冷蔵室用蓄熱
器１６は冷蔵室１８内側に配置し、凝縮器用蓄熱器１６
ａは冷凍室１７の断熱壁２３内に配置している。なお、
冷凍室１７と冷蔵室１８とは、ダクト（図示せず）を介
して連通している。

【００１０】２６はダンパーサーモであり、冷却器８で
冷却された冷気の一部を冷蔵室１８に吐出させ、冷蔵室
１８を任意の温度に冷却制御するものである。

【００１１】本構成において、通常冷却運転時には第１
の開閉弁６ａと第２の開閉弁６ｂと第３の開閉弁６はい
ずれも閉路し、圧縮機４→凝縮器５→第１のキャピラリ
７→第２のキャピラリ７ａ→冷却器８→圧縮機４の経路
からなる冷凍サイクルを形成し、冷却ファン１９とダン
パーサーモ２６により冷凍室１７と冷蔵室１８を所定の
温度に冷却する。

【００１２】また深夜の蓄熱運転時には、間欠的に第１
の開閉弁６ａと第２の開閉弁６ｂが開路され、冷蔵室用
蓄熱器１６と凝縮器用蓄熱器１６ａの冷媒管１２，２２
にそれぞれ冷媒が流れ、蓄熱材１１，２１を凍結し冷熱
源として蓄熱される。

【００１３】そして昼間時の所定の蓄熱冷却運転時に
は、第１の開閉弁６ａと第２の開閉弁６ｂが閉路、第３
の開閉弁６が開路され、圧縮機４→凝縮器５→凝縮器用
蓄熱器１６ａ→第２のキャピラリ７ａ→冷却器８→圧縮
機４の経路からなる冷凍サイクルを形成する。

【００１４】そして凝縮器用蓄熱器１６ａの冷熱源を凝
縮器５の冷却熱源とする圧縮比の小さい冷凍サイクルに
て冷凍室１７を冷却する。また冷蔵室１８は蓄熱器用冷
却ファン２０を運転し冷蔵室用蓄熱器１６の冷熱源にて
冷却するので通常冷却運転時に比べて大幅に使用電力を
少なくすることができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の様
な構成では、冬場など冷却負荷熱量が少なく昼間の蓄熱
冷却運転が終了しても蓄熱器の蓄熱量が余る場合には、
蓄熱器からドレンケースへの熱伝達や蓄熱材で０℃以下
に冷却された冷風によりドレンケースの排水口付近に残
ったドレン水が凍結する。又、夏場など冷却負荷熱量が
多く昼間の蓄熱冷却運転が終了した時点で蓄熱材が完全
に融解していても、夜間凍結運転が始まったときにドレ
ンケースの排水口付近に残ったドレン水が、同様に凍結
し、ドレンケースの排水口を閉塞するため、ドレン水が
冷蔵室内に漏れてくる。又は、氷の成長で蓄熱器の風路
が阻害され蓄熱器の能力が低下するという問題点を有し
ていた。

【００１６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、多大な電力を消費する電気ヒータやシステム配管が
複雑になるドライパイプ等を使用せずに、従来よりある
空気の流れを利用して常時蓄熱器のドレン部材を０℃以
上の温度に保つことができるので、経済的で、容易に、
確実な凍結防止ができる冷蔵庫を提供するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の冷蔵庫は、圧縮機と凝縮器とキャピラリと冷
却器とを順次接続してなる冷凍サイクルを有する冷蔵庫
において、前記冷却器と並列に接続され内部につめられ
た蓄熱材と熱交換的に配設された冷媒管を有する蓄熱器
と、前記蓄熱器内の冷気を送出する蓄熱器ファンと、任
意の時間帯に前記蓄熱器に蓄熱する蓄熱運転と蓄熱した
熱により冷蔵庫内を冷却する蓄熱冷却運転との時間制御
を行う時間制御手段と、前記蓄熱器下方でドレン水を受
容するドレンケースと、該ドレンケースに接続され前記
ドレン水を排水するドレンパイプと、前記蓄熱器を設置
する冷蔵室以外に冷蔵温度帯である室と、前記冷蔵温度
帯の室から前記冷蔵室への戻り空気ダクトとを備え、前
記戻り空気ダクト内に前記ドレンパイプを、又は前記戻
り空気ダクトの吹出口近傍に前記ドレンケースと前記ド
レンパイプの接続部分を設けたことを特徴とするので、
年間を通じてドレンケースの排水口付近に残ったドレン
水が凍結せず、ドレンパイプ又は前記ドレンケースの排
水口の閉塞を確実に防止できる。

【００１８】さらに、圧縮機と凝縮器とキャピラリと冷
却器とを順次接続してなる冷凍サイクルを有する冷蔵庫
において、前記冷却器と並列に接続され内部につめられ
た蓄熱材と熱交換的に配設された冷媒管を有する蓄熱器
と、前記蓄熱器内の冷気を送出する蓄熱器ファンと、任
意の時間帯に前記蓄熱器に蓄熱する蓄熱運転と蓄熱した
熱により冷蔵庫内を冷却する蓄熱冷却運転との時間制御
を行う時間制御手段と、前記蓄熱器下方でドレン水を受
容するドレンケースと、該ドレンケースに接続され前記
ドレン水を排水するドレンパイプと、冷蔵室内空気を前
記蓄熱機内に取り入れる蓄熱器吸込口と、ドレン水を前
記ドレンケースから前記ドレンパイプへ導く排水口を備
え、前記ドレンケースを前記蓄熱器の蓄熱器吸込口側に
傾斜させ、前記蓄熱器吸込口付近に前記排水口を設けた
ことを特徴とするので、年間を通して前記ドレンケース
及び排水口付近に残ったドレン水が凍結せず、排水口の
閉塞を確実に防止できる。

【００１９】

【作用】本発明は上記した構成によって、多大な電力を
消費する電気ヒータやシステム配管が複雑になるドライ
パイプ等を使用せずに、従来よりある空気の流れを利用
して常時蓄熱器のドレン部材を０℃以上の温度に保つこ
とができるので、経済的で、容易に、確実な凍結防止が
できる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の第一の実施例の冷蔵庫について
図面を参照しながら説明する。

【００２１】図１は本発明の第一の実施例における冷凍
冷蔵庫の構造を示す側面縦断面図であり、７０は保冷庫
本体であり、断熱材を内蔵したキャビネット５３と、ド
ア５１と、ドア５１とキャビネット５３の隙間をシール
するガスケット５０とで構成されている。その内部は、
水平に配置された断熱区画壁４２により上部の冷凍室４
０と中部の冷蔵室４１とに仕切られ、断熱区画壁７６に
より中部の冷蔵室４１と下部の野菜室７５とに仕切られ
ている。断熱区画壁４２内には冷蔵室の冷気吸込口６１
を形成している。

【００２２】５４は冷凍室４０内に設けた冷却室であ
り、５２は冷凍室への冷気吹出口であり、６０は冷凍室
吸込口である。冷却室５４内には冷却器２９と冷却ファ
ン３０と冷却器２９の除霜を行うヒータ５５を設けてい
る。

【００２３】４４はダンパーであり、冷却ファン３０に
より冷蔵室ダクト５６に送風された冷気の冷蔵室４１及
び野菜室７５への吐出送風量を調節し、冷蔵室４１及び
野菜室７５を設定温度に制御するものである。

【００２４】３２は蓄熱器であり、内部に潜熱タイプの
蓄熱材３４を充填している蓄熱容器３６と蓄熱容器３６
内の蓄熱材３４を冷却する蓄熱器冷却パイプ３５と、蓄
熱器３２内の冷気を送風する蓄熱器ファン３７と、蓄熱
材温度センサ５８を配置している。

【００２５】６２は蓄熱器３２に形成された蓄熱器吸込
口であり、５７は冷蔵室背面に設けた蓄熱器３２と冷却
室５４を連通した通風ダクトである。７４は野菜室背面
に設けた野菜室７５と冷蔵室４１を連通した通風ダクト
である。

【００２６】７１は蓄熱器３２のドレン水を受容するド
レンケースであり、７３は排水口７２でドレンケース７
１と接続したドレンパイプである。ドレンパイプ７３
は、冷蔵室４１内より通風ダクト７４を通って庫外へ導
かれている。

【００２７】次に以上のような構成における冷蔵庫の動
作につて説明する。通常冷却運転は、冷却器２９を用い
て庫内を冷却し設定温度に保冷するものである。庫内温
度が設定値以上の時は、圧縮機２５を運転させ、凝縮器
２６及び図示しない減圧器を経た冷媒が冷却器２９に送
り込まれる。また、冷却ファン３０を運転させて冷却器
２９からの冷気を、冷凍室４０に関しては冷却室５４→
冷凍室上部吹出口５２→冷凍室４０→冷凍室吸込口６０
→冷却室５４の経路を循環し、冷蔵室４１においては冷
却室５４→冷蔵室ダクト５６→ダンパ４４→冷蔵室４１
→冷蔵室吸込口６１→冷却室５４の経路を循環し、野菜
室７５に関しては冷却室５４→冷蔵室ダクト５６→ダン
パ４４→図示しない野菜室ダクト→野菜室７５→通風ダ
クト７４→冷蔵室４１→冷蔵室吸込口６１→冷却室５４
の経路を循環することで、各庫内を設定温度以下に冷却
する。そして、庫内温度が設定値以下になると圧縮機２
５及び冷却ファン３０を停止して、冷媒と冷気の循環を
停止する。以上の動作を繰り返すことにより庫内を設定
温度に保冷する。

【００２８】蓄熱運転は、夜間の電力需要が低い所定の
時間帯（２３時から翌日の７時まで）において、蓄熱器
３２内に充填されている蓄熱材３４に夜間の所定の時間
帯の電力を熱に代えて蓄熱するものである。庫内温度が
設定値以上の時は、前記通常冷却運転と同様に圧縮機２
５及び冷却ファン３０を運転させて庫内を冷却する。庫
内温度が設定値以下になると、冷媒流路を冷却器２９か
ら蓄熱器３２に変更し、蓄熱器３２内の蓄熱器冷媒管３
５で冷媒を蒸発させ蓄熱器３２内に充填した潜熱タイプ
の蓄熱材３４を凍結させることにより冷熱源として蓄熱
される。

【００２９】蓄熱冷却運転は、昼間の電力需要がピーク
の時間帯に蓄熱器３２が蓄熱した熱を利用して冷凍室以
外の室の戻り空気を冷却するものである。冷凍室４０内
温度が設定値以上の時は、圧縮機２５及び冷却ファン３
０を運転させて前記通常冷却運転と同様に冷凍室４０内
を設定温度以下に冷却する。冷蔵室４１内温度が設定値
以上の時に、蓄熱器ファン３７を運転させて冷蔵室ダク
ト５６から冷蔵室４１内に吐出された冷気と、図示しな
い野菜室ダクトから野菜室７５及び通風ダクト７４を経
て冷蔵室４１内に吐出された冷気とを、蓄熱器吸込口６
２から蓄熱器３２内に吸い込み、冷却してから通風ダク
ト５７を経て冷却器２９に戻す。これにより冷却器２９
で冷却する熱量は、冷凍室４０の負荷熱量だけとなり、
冷蔵庫の昼間の電力使用量を低減できる。

【００３０】以上のように、冷蔵室４１以外に冷蔵温度
帯である野菜室７５がある場合、通常冷却運転時及び蓄
熱冷却運転時に、通風ダクト７４内を０℃以上の空気が
流れるのでこれを利用して、ドレンパイプ７３と排水口
７２とを熱交換させることにより、蓄熱器３２のドレン
部材の凍結を常に防止することができる。

【００３１】以上のように本実施例によれば、圧縮機と
凝縮器とキャピラリと冷却器とを順次接続して通常冷却
冷凍サイクル構成要素を有し、前記冷却器と並列に内部
に潜熱型蓄熱材を充填し蓄熱材と熱交換的に配置してな
る冷媒管を有する蓄熱器を備え、前記蓄熱器内の冷気を
送出する蓄熱器ファンと、任意の時間帯に前記蓄熱器に
蓄熱する蓄熱運転と蓄熱した熱により冷蔵庫内を冷却す
る蓄熱冷却運転の時間制御を行う時間制御手段とを備
え、前記蓄熱器下方でドレン水を受容するドレンケース
と、該ドレンケースに接続し前記ドレン水を排水するド
レンパイプを備え、前記蓄熱器を設置する冷蔵室以外に
冷蔵温度帯である室を有し、前記冷蔵温度帯の室から前
記冷蔵室への戻り空気ダクトを備え、前記戻り空気ダク
トの吹出口からの０℃以上の戻り空気を前記ドレンケー
スと前記ドレンパイプの排水口に吹き出すので、夏場な
ど冷却負荷熱量が多く昼間の蓄熱冷却運転が終了した時
点で蓄熱材は完全に融解しているが、夜間凍結運転が始
まったときにドレンケースの排水口付近にドレン水が残
っている場合でも、前記ドレンケースの排水口を確実に
凍結防止できる。

【００３２】次に本発明の第二の実施例の冷蔵庫に付い
て図２を参照しながら説明する。なお従来及び上述の実
施例と同一の構成には同一符号を付して詳細な説明を省
略する。

【００３３】図２は本発明の第二の実施例における冷凍
冷蔵庫の構造を示す側面縦断面図である。７１は蓄熱器
３２のドレン水を受容するドレンケースであり、ドレン
ケース７１は蓄熱器３２の蓄熱器吸込口６２側に傾斜さ
せ、ドレン水をドレンケース７１からドレンパイプ７３
へ導く排水口７２を蓄熱器吸込口６２付近に備えてい
る。ドレンパイプ７３は、冷蔵室４１内より断熱区画壁
７６内を経て庫外へ導かれる。

【００３４】以上のような構成の冷蔵庫の動作は、上述
の実施例と同様であり、蓄熱冷却運転時においては、冷
蔵室４１内の空気が蓄熱器吸込口６２から蓄熱器３２内
に吸い込まれ、吸い込まれた空気を蓄熱材３４とだけで
なくドレンケース７１及びドレンケース７１の排水口７
２とも熱交換させることによって、蓄熱器３２のドレン
部材の凍結を常に防止することができる。

【００３５】以上のように本実施例によれば、冷却器２
９と冷蔵室４１内に設置した内部に潜熱型蓄熱材３４を
有する蓄熱器とを並列に接続した冷凍サイクルと、前記
蓄熱器３２内の冷気を送出する蓄熱器ファン３７と、任
意の時間帯に前記蓄熱器３２に蓄熱する蓄熱運転と蓄熱
した熱により庫内を冷却する蓄熱冷却運転との時間制御
を行う時間制御手段とを有し、前記蓄熱器３２下方でド
レン水を受容するドレンケース７１と、該ドレンケース
７１に接続され前記ドレン水を排水するドレンパイプ７
３を備え、前記ドレンケース７１を前記蓄熱器３２の蓄
熱器吸込口６２側に傾斜させ、ドレン水を前記ドレンケ
ース７１から前記ドレンパイプ７３へ導く排水口７２を
前記蓄熱器吸込口６２付近に備え、前記蓄熱器吸込口６
２からの０℃以上の吸い込み空気を前記排水口７２付近
に流すので、冬場など冷却負荷熱量が少なく昼間の蓄熱
冷却運転が終了しても蓄熱器の蓄熱量が余る場合でも、
前記ドレンケース７１及び排水口７２付近に残ったドレ
ン水の凍結を確実に防止できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明は、圧縮機と凝縮器
とキャピラリと冷却器とを順次接続してなる冷凍サイク
ルを有する冷蔵庫において、前記冷却器と並列に接続さ
れ内部につめられた蓄熱材と熱交換的に配設された冷媒
管を有する蓄熱器と、前記蓄熱器内の冷気を送出する蓄
熱器ファンと、任意の時間帯に前記蓄熱器に蓄熱する蓄
熱運転と蓄熱した熱により冷蔵庫内を冷却する蓄熱冷却
運転との時間制御を行う時間制御手段と、前記蓄熱器下
方でドレン水を受容するドレンケースと、該ドレンケー
スに接続され前記ドレン水を排水するドレンパイプと、
前記蓄熱器を設置する冷蔵室以外に冷蔵温度帯である室
と、前記冷蔵温度帯の室から前記冷蔵室への戻り空気ダ
クトとを備え、前記戻り空気ダクト内に前記ドレンパイ
プを、又は前記戻り空気ダクトの吹出口近傍に前記ドレ
ンケースと前記ドレンパイプの接続部分を設けたことを
特徴とするので、年間を通じてドレンケースの排水口付
近に残ったドレン水が凍結せず、ドレンパイプ又は前記
ドレンケースの排水口の閉塞を確実に防止できる。

【００３７】また、圧縮機と凝縮器とキャピラリと冷却
器とを順次接続してなる冷凍サイクルを有する冷蔵庫に
おいて、前記冷却器と並列に接続され内部につめられた
蓄熱材と熱交換的に配設された冷媒管を有する蓄熱器
と、前記蓄熱器内の冷気を送出する蓄熱器ファンと、任
意の時間帯に前記蓄熱器に蓄熱する蓄熱運転と蓄熱した
熱により冷蔵庫内を冷却する蓄熱冷却運転との時間制御
を行う時間制御手段と、前記蓄熱器下方でドレン水を受
容するドレンケースと、該ドレンケースに接続され前記
ドレン水を排水するドレンパイプと、冷蔵室内空気を前
記蓄熱機内に取り入れる蓄熱器吸込口と、ドレン水を前
記ドレンケースから前記ドレンパイプへ導く排水口を備
え、前記ドレンケースを前記蓄熱器の蓄熱器吸込口側に
傾斜させ、前記蓄熱器吸込口付近に前記排水口を設けた
ことを特徴とするので、年間を通して前記ドレンケース
及び排水口付近に残ったドレン水が凍結せず、排水口の
閉塞を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における冷蔵庫の構造を
示す縦断面図

【図２】本発明の第二の実施例における冷蔵庫の構造を
示す縦断面図

【図３】従来の冷蔵庫の冷凍サイクル構成図

【図４】従来例の構造を示す縦断面図

【符号の説明】

２５圧縮機２６凝縮器２９蒸発器３２蓄熱器３４蓄熱材３５蓄熱器冷媒管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭53−39371（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 16/00 F25B 5/00 F25D 21/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と凝縮器とキャピラリと冷却器と
を順次接続してなる冷凍サイクルを有する冷蔵庫におい
て、前記冷却器と並列に接続され内部につめられた蓄熱
材と熱交換的に配設された冷媒管を有する蓄熱器と、前
記蓄熱器内の冷気を送出する蓄熱器ファンと、任意の時
間帯に前記蓄熱器に蓄熱する蓄熱運転と蓄熱した熱によ
り冷蔵庫内を冷却する蓄熱冷却運転との時間制御を行う
時間制御手段と、前記蓄熱器下方でドレン水を受容する
ドレンケースと、該ドレンケースに接続され前記ドレン
水を排水するドレンパイプと、前記蓄熱器を設置する冷
蔵室以外に冷蔵温度帯である室と、前記冷蔵温度帯の室
から前記冷蔵室への戻り空気ダクトとを備え、前記戻り
空気ダクト内に前記ドレンパイプを、又は前記戻り空気
ダクトの吹出口近傍に前記ドレンケースと前記ドレンパ
イプの接続部分を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】圧縮機と凝縮器とキャピラリと冷却器と
を順次接続してなる冷凍サイクルを有する冷蔵庫におい
て、前記冷却器と並列に接続され内部につめられた蓄熱
材と熱交換的に配設された冷媒管を有する蓄熱器と、前
記蓄熱器内の冷気を送出する蓄熱器ファンと、任意の時
間帯に前記蓄熱器に蓄熱する蓄熱運転と蓄熱した熱によ
り冷蔵庫内を冷却する蓄熱冷却運転との時間制御を行う
時間制御手段と、前記蓄熱器下方でドレン水を受容する
ドレンケースと、該ドレンケースに接続され前記ドレン
水を排水するドレンパイプと、冷蔵室内空気を前記蓄熱
機内に取り入れる蓄熱器吸込口と、ドレン水を前記ドレ
ンケースから前記ドレンパイプへ導く排水口を備え、前
記ドレンケースを前記蓄熱器の蓄熱器吸込口側に傾斜さ
せ、前記蓄熱器吸込口付近に前記排水口を設けたことを
特徴とする冷蔵庫。