JP3495956B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2511—Evaporator distribution valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
- F25D2317/06—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation
- F25D2317/068—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by the fans
- F25D2317/0682—Two or more fans
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の蒸発器を持
つ冷蔵庫に関するものである。
つ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、冷蔵室用の蒸
発器（以下、Ｒエバという）と、冷凍室用の蒸発器（以
下、Ｆエバという）を有した冷蔵庫がある。この冷蔵庫
の冷凍サイクルを図１５に示す。
発器（以下、Ｒエバという）と、冷凍室用の蒸発器（以
下、Ｆエバという）を有した冷蔵庫がある。この冷蔵庫
の冷凍サイクルを図１５に示す。
【０００３】図１５に示す冷凍サイクルにおいて、冷蔵
室の庫内温度と冷凍室の庫内温度がそれぞれ目標温度に
維持できるようにするために、三方弁５０２を制御し
て、冷媒の流路を変更するものである。具体的には、冷
凍室を冷却する場合には、Ｒエバ５０４に冷媒が流れる
ように切り替え、冷蔵室を冷却するモード（以下、冷凍
モードという）を行う場合には、Ｆエバ５０６に冷媒が
流れるようにするものである。
室の庫内温度と冷凍室の庫内温度がそれぞれ目標温度に
維持できるようにするために、三方弁５０２を制御し
て、冷媒の流路を変更するものである。具体的には、冷
凍室を冷却する場合には、Ｒエバ５０４に冷媒が流れる
ように切り替え、冷蔵室を冷却するモード（以下、冷凍
モードという）を行う場合には、Ｆエバ５０６に冷媒が
流れるようにするものである。
【０００４】冷蔵モードにおいて、通常±１℃以内に庫
内温度を制御するのであるが、実際には三方弁５０２の
切り替えロスによって遅れが生じ、冷蔵室の庫内温度は
その制御範囲を超えてしまうという問題点があった。
内温度を制御するのであるが、実際には三方弁５０２の
切り替えロスによって遅れが生じ、冷蔵室の庫内温度は
その制御範囲を超えてしまうという問題点があった。
【０００５】また、冷蔵モードと冷凍モードにおける冷
媒の循環量に差がある。すなわち、循環する冷媒の量は
圧縮機５０８の運転する周波数によっても異なってくる
が、冷蔵モードの方が冷凍モードよりも２倍多くの冷媒
循環量が必要となっている。
媒の循環量に差がある。すなわち、循環する冷媒の量は
圧縮機５０８の運転する周波数によっても異なってくる
が、冷蔵モードの方が冷凍モードよりも２倍多くの冷媒
循環量が必要となっている。
【０００６】このため、冷蔵モードにおいては適正な冷
媒の循環量で運転を行っている場合であっても、冷凍モ
ードにおいては冷媒が凝縮器５１０に溜まる。したがっ
て、凝縮器５１０の能力、すなわち、凝縮熱交換熱量が
低くなり、さらには、Ｆエバ５０６の蒸発熱交換量が低
下するという問題点があった。そのため、冷凍モードに
おいてはその運転時間を長くしてこの問題を解決してい
た。
媒の循環量で運転を行っている場合であっても、冷凍モ
ードにおいては冷媒が凝縮器５１０に溜まる。したがっ
て、凝縮器５１０の能力、すなわち、凝縮熱交換熱量が
低くなり、さらには、Ｆエバ５０６の蒸発熱交換量が低
下するという問題点があった。そのため、冷凍モードに
おいてはその運転時間を長くしてこの問題を解決してい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したように冷蔵モ
ードにおいては、三方弁５０２の制御時のサイクル挙動
の遅れによって、冷蔵室の庫内温度が目標とする温度の
制御範囲を超えるという問題点があった。
ードにおいては、三方弁５０２の制御時のサイクル挙動
の遅れによって、冷蔵室の庫内温度が目標とする温度の
制御範囲を超えるという問題点があった。
【０００８】また、冷凍モードにおいては、凝縮器５１
０の能力の低下がＦエバ５０６の能力の低下につながっ
て、冷凍モードの運転時間を長くする必要があるため、
その時の消費電力量が大きくなるという問題点があっ
た。
０の能力の低下がＦエバ５０６の能力の低下につながっ
て、冷凍モードの運転時間を長くする必要があるため、
その時の消費電力量が大きくなるという問題点があっ
た。
【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、冷蔵
モードにおいてはサイクル挙動の遅れを低減し、制御範
囲内で冷蔵室の庫内温度を制御し、また、冷凍モードに
おいては凝縮器及び冷凍室用の蒸発器の能力を向上させ
ることができる冷蔵庫を提供するものである。
モードにおいてはサイクル挙動の遅れを低減し、制御範
囲内で冷蔵室の庫内温度を制御し、また、冷凍モードに
おいては凝縮器及び冷凍室用の蒸発器の能力を向上させ
ることができる冷蔵庫を提供するものである。
【００１０】
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の冷蔵
庫は、圧縮機、凝縮器、並列に配された冷蔵室用蒸発器
と冷凍室用蒸発器の順番に接続された冷凍サイクルを有
し、冷媒を冷蔵室用蒸発器に流して冷蔵室を冷却する冷
蔵モードと、冷媒を冷凍室用蒸発器に流して冷凍室を冷
却する冷凍モードの交互運転が行える冷蔵庫において、
凝縮器の下流側と、並列に配された２個の蒸発器の上流
側との間に、冷蔵室用補助熱交換器を設けたものであ
る。
庫は、圧縮機、凝縮器、並列に配された冷蔵室用蒸発器
と冷凍室用蒸発器の順番に接続された冷凍サイクルを有
し、冷媒を冷蔵室用蒸発器に流して冷蔵室を冷却する冷
蔵モードと、冷媒を冷凍室用蒸発器に流して冷凍室を冷
却する冷凍モードの交互運転が行える冷蔵庫において、
凝縮器の下流側と、並列に配された２個の蒸発器の上流
側との間に、冷蔵室用補助熱交換器を設けたものであ
る。
【００１２】 請求項２の冷蔵庫は、請求項１のものに
おいて、冷蔵室用補助熱交換器のための冷蔵室用補助フ
ァンを設けたものである。
おいて、冷蔵室用補助熱交換器のための冷蔵室用補助フ
ァンを設けたものである。
【００１３】 請求項３の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、
並列に配された冷蔵室用蒸発器と冷凍室用蒸発器の順番
に接続された冷凍サイクルを有し、冷媒を冷蔵室用蒸発
器に流して冷蔵室を冷却する冷蔵モードと、冷媒を冷凍
室用蒸発器に流して冷凍室を冷却する冷凍モードの交互
運転が行える冷蔵庫において、凝縮器の下流側と、並列
に配された２個の蒸発器の上流側との間に、冷凍室用補
助熱交換器を設けたものである。
並列に配された冷蔵室用蒸発器と冷凍室用蒸発器の順番
に接続された冷凍サイクルを有し、冷媒を冷蔵室用蒸発
器に流して冷蔵室を冷却する冷蔵モードと、冷媒を冷凍
室用蒸発器に流して冷凍室を冷却する冷凍モードの交互
運転が行える冷蔵庫において、凝縮器の下流側と、並列
に配された２個の蒸発器の上流側との間に、冷凍室用補
助熱交換器を設けたものである。
【００１４】 請求項４の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、
並列に配された冷蔵室用蒸発器と冷凍室用蒸発器の順番
に接続された冷凍サイクルを有し、冷媒を冷蔵室用蒸発
器に流して冷蔵室を冷却する冷蔵モードと、冷媒を冷凍
室用蒸発器に流して冷凍室を冷却する冷凍モードの交互
運転が行える冷蔵庫において、凝縮器の下流側と、並列
に配された２個の蒸発器の上流側との間に、補助熱交換
器を設け、冷蔵室壁面内部に冷蔵室用蒸発器を埋設し、
冷蔵室内部に補助熱交換器を設け、補助熱交換器の近傍
に冷蔵室用ファンを設けたものである。
並列に配された冷蔵室用蒸発器と冷凍室用蒸発器の順番
に接続された冷凍サイクルを有し、冷媒を冷蔵室用蒸発
器に流して冷蔵室を冷却する冷蔵モードと、冷媒を冷凍
室用蒸発器に流して冷凍室を冷却する冷凍モードの交互
運転が行える冷蔵庫において、凝縮器の下流側と、並列
に配された２個の蒸発器の上流側との間に、補助熱交換
器を設け、冷蔵室壁面内部に冷蔵室用蒸発器を埋設し、
冷蔵室内部に補助熱交換器を設け、補助熱交換器の近傍
に冷蔵室用ファンを設けたものである。
【００１５】
【００１６】 請求項１の冷蔵庫であると、冷蔵室用補
助熱交換器には冷媒が必ず流れている。そのため、冷凍
モードから冷蔵モードに切り替えられた場合には、この
冷蔵室用補助熱交換器がそのまま冷蔵室用の補助蒸発器
として用いることができるため、冷媒の遅れが生じな
い。また、冷凍モードの場合であっても、冷蔵室用補助
熱交換器が多少冷えているため、冷蔵室の庫内温度の上
昇を防止できる。
助熱交換器には冷媒が必ず流れている。そのため、冷凍
モードから冷蔵モードに切り替えられた場合には、この
冷蔵室用補助熱交換器がそのまま冷蔵室用の補助蒸発器
として用いることができるため、冷媒の遅れが生じな
い。また、冷凍モードの場合であっても、冷蔵室用補助
熱交換器が多少冷えているため、冷蔵室の庫内温度の上
昇を防止できる。
【００１７】 請求項２の冷蔵庫であると、冷蔵室用補
助ファンの回転数を制御することにより、冷蔵室の庫内
温度を細かく制御することができる。
助ファンの回転数を制御することにより、冷蔵室の庫内
温度を細かく制御することができる。
【００１８】 請求項３の冷蔵庫であると、冷凍室用補
助熱交換器には常に冷媒が流れている。一方、冷蔵モー
ドにおいては、周囲温度が低いためこの冷凍室用補助熱
交換器は凝縮器として働き、冷蔵モードに貢献する。ま
た、冷凍モードにおいては、周囲温度が低いため、この
冷凍室用補助熱交換器は凝縮器として働き、その熱は冷
凍室用蒸発器に吸収されるため、熱量が相殺される。さ
らに、凝縮器として働いているため着霜が生じない。
助熱交換器には常に冷媒が流れている。一方、冷蔵モー
ドにおいては、周囲温度が低いためこの冷凍室用補助熱
交換器は凝縮器として働き、冷蔵モードに貢献する。ま
た、冷凍モードにおいては、周囲温度が低いため、この
冷凍室用補助熱交換器は凝縮器として働き、その熱は冷
凍室用蒸発器に吸収されるため、熱量が相殺される。さ
らに、凝縮器として働いているため着霜が生じない。
【００１９】 請求項４の冷蔵庫であると、冷蔵室の扉
の開閉等により冷蔵室の庫内温度が上昇し、冷蔵室壁面
に結露した場合であっても、冷凍モードに切り替えて冷
蔵室補助熱交換器を利用して結露を除くことができ、ま
た、除湿ができる。
の開閉等により冷蔵室の庫内温度が上昇し、冷蔵室壁面
に結露した場合であっても、冷凍モードに切り替えて冷
蔵室補助熱交換器を利用して結露を除くことができ、ま
た、除湿ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の複数の実施例を順
番に説明していく。
番に説明していく。
【００２１】第１の実施例
以下、本発明の第１の実施例を図１〜図２に基づいて説
明する。
明する。
【００２２】図１は、本実施例の冷蔵庫１０の概念図で
あり、キャビネット１２の上段は冷蔵室１４となってお
り、その下段は冷凍室１６となっている。なお、冷蔵室
１４は上下に区画されており、上部の空間がいわゆる冷
蔵室であり、下方の空間が野菜室となっている。しか
し、以下の説明ではこれら２つの部屋をまとめて冷蔵室
１４という。
あり、キャビネット１２の上段は冷蔵室１４となってお
り、その下段は冷凍室１６となっている。なお、冷蔵室
１４は上下に区画されており、上部の空間がいわゆる冷
蔵室であり、下方の空間が野菜室となっている。しか
し、以下の説明ではこれら２つの部屋をまとめて冷蔵室
１４という。
【００２３】冷蔵室１４の背面には、冷蔵室用蒸発器
（以下、Ｒエバという）１８が配され、Ｒエバ１８の上
方には冷蔵室用ファン（以下、Ｒファンという）２０が
配されている。
（以下、Ｒエバという）１８が配され、Ｒエバ１８の上
方には冷蔵室用ファン（以下、Ｒファンという）２０が
配されている。
【００２４】冷凍室１６の背面にも、冷凍室用蒸発器
（以下、Ｆエバという）２２が配され、Ｆエバ２２の上
方には冷凍室用ファン（以下、Ｆファンという）２４が
配されている。
（以下、Ｆエバという）２２が配され、Ｆエバ２２の上
方には冷凍室用ファン（以下、Ｆファンという）２４が
配されている。
【００２５】図２は、冷蔵庫１０の冷凍サイクルであ
る。
る。
【００２６】圧縮機２６の下流には凝縮器２８が設けら
れ、凝縮器２８の下流側には冷媒の分岐点３０がある。
分岐点３０の一方には、自己保持弁３２が設けられ、自
己保持弁３２の下流側にも分岐点３４が設けられてい
る。分岐点３４の一方にはＦキャピラリチューブ３６が
接続され、Ｆキャピラリチューブ３６の下流側にはＦエ
バ２２が接続されている。Ｆエバ２２の下流側にはＦエ
バ２２に冷媒が流れないように設けられた逆止弁３８が
設けられ、圧縮機２６に循環する。
れ、凝縮器２８の下流側には冷媒の分岐点３０がある。
分岐点３０の一方には、自己保持弁３２が設けられ、自
己保持弁３２の下流側にも分岐点３４が設けられてい
る。分岐点３４の一方にはＦキャピラリチューブ３６が
接続され、Ｆキャピラリチューブ３６の下流側にはＦエ
バ２２が接続されている。Ｆエバ２２の下流側にはＦエ
バ２２に冷媒が流れないように設けられた逆止弁３８が
設けられ、圧縮機２６に循環する。
【００２７】一方、分岐点３０の他方（下方）には、レ
シーバタンク４０が設けられ、レシーバタンク４０の下
流側には差圧弁４２が設けられている。この差圧弁４２
の操作は、自己保持弁３２の圧力によって行う。
シーバタンク４０が設けられ、レシーバタンク４０の下
流側には差圧弁４２が設けられている。この差圧弁４２
の操作は、自己保持弁３２の圧力によって行う。
【００２８】差圧弁４２の下流側にはＲキャピラリチュ
ーブ４４が設けられ、Ｒキャピラリチューブ４４の下流
側にはＲエバ１８が接続されている。Ｒエバの下流側に
はヘッダ４６が接続され、その後逆止弁４２を経た冷媒
の経路と１つになって圧縮機２６に循環する。
ーブ４４が設けられ、Ｒキャピラリチューブ４４の下流
側にはＲエバ１８が接続されている。Ｒエバの下流側に
はヘッダ４６が接続され、その後逆止弁４２を経た冷媒
の経路と１つになって圧縮機２６に循環する。
【００２９】上記構成の冷蔵庫１０の動作状態について
説明する。
説明する。
【００３０】１．冷凍モード
冷凍室１６を冷却するモードである冷凍モードにおいて
は、自己保持弁３２が開いて、図２の矢印Ａに示すよう
に冷媒はＦキャピラリチューブ３６とＦエバ２２に流れ
る状態となる。これによって、Ｆエバ２２において熱交
換が行われ、冷却された冷気はＦファン２４によって冷
凍室１６内部に送られて、冷凍室１６の庫内温度が目標
温度に維持される。
は、自己保持弁３２が開いて、図２の矢印Ａに示すよう
に冷媒はＦキャピラリチューブ３６とＦエバ２２に流れ
る状態となる。これによって、Ｆエバ２２において熱交
換が行われ、冷却された冷気はＦファン２４によって冷
凍室１６内部に送られて、冷凍室１６の庫内温度が目標
温度に維持される。
【００３１】この冷凍モードにおいて、冷媒が流れる
と、冷媒の液がレシーバタンク４０に溜まった状態とな
る。このレシーバタンク４２に溜まった冷媒の液は、Ｆ
エバ２２の熱交換には使用されない。
と、冷媒の液がレシーバタンク４０に溜まった状態とな
る。このレシーバタンク４２に溜まった冷媒の液は、Ｆ
エバ２２の熱交換には使用されない。
【００３２】２．冷蔵モード
冷凍モードの制御が終了し、冷蔵室１４に冷却要求があ
った場合には、冷凍モードから冷蔵モードに切り替わ
る。この場合に、自己保持弁３２が閉じて、その圧力の
差によって差圧弁４２が開く。これによって、冷蔵モー
ドにおける冷媒の流路は、図２の矢印Ｂのように流れ
る。この場合に、冷蔵モードの立ち上がり時には、レシ
ーバタンク４０に溜まった冷媒の液がまずＲキャピラリ
チューブ４４を通ってＲエバ１８に入り蒸発するため、
その立ち上がりが改善され、従来のような問題点が発生
しない。
った場合には、冷凍モードから冷蔵モードに切り替わ
る。この場合に、自己保持弁３２が閉じて、その圧力の
差によって差圧弁４２が開く。これによって、冷蔵モー
ドにおける冷媒の流路は、図２の矢印Ｂのように流れ
る。この場合に、冷蔵モードの立ち上がり時には、レシ
ーバタンク４０に溜まった冷媒の液がまずＲキャピラリ
チューブ４４を通ってＲエバ１８に入り蒸発するため、
その立ち上がりが改善され、従来のような問題点が発生
しない。
【００３３】さらに、凝縮器２８に溜まっていた冷媒が
少なくなるため、凝縮能力も向上し、冷凍モードにおけ
るＦエバ２２の蒸発能力も向上して省エネルギーとな
る。
少なくなるため、凝縮能力も向上し、冷凍モードにおけ
るＦエバ２２の蒸発能力も向上して省エネルギーとな
る。
【００３４】第２の実施例
図３は、第２の実施例の冷凍サイクルを示し、図４は、
冷蔵庫１０の概念図である。
冷蔵庫１０の概念図である。
【００３５】図３に示すように、本実施例の冷凍サイク
ルは、圧縮機２６の下流側に凝縮器２８が設けられ、圧
縮機２８の下流側には補助キャピラリチューブ４８が設
けられ、補助キャピラリチューブ４８の下流側には補助
熱交換器５０が設けられている。この補助熱交換器５０
の下流側には三方弁５２が設けられ、三方弁５２の一方
には、Ｆキャピラリチューブ３６とＦエバ２２が接続さ
れ、他方側にはＲキャピラリチューブ４４とＲエバ１８
が接続されている。Ｆエバ２２の下流側には逆止弁３８
が接続され、Ｒエバ１８の冷媒の流路と１つになって圧
縮機２６に循環する。
ルは、圧縮機２６の下流側に凝縮器２８が設けられ、圧
縮機２８の下流側には補助キャピラリチューブ４８が設
けられ、補助キャピラリチューブ４８の下流側には補助
熱交換器５０が設けられている。この補助熱交換器５０
の下流側には三方弁５２が設けられ、三方弁５２の一方
には、Ｆキャピラリチューブ３６とＦエバ２２が接続さ
れ、他方側にはＲキャピラリチューブ４４とＲエバ１８
が接続されている。Ｆエバ２２の下流側には逆止弁３８
が接続され、Ｒエバ１８の冷媒の流路と１つになって圧
縮機２６に循環する。
【００３６】これらＲエバ１８、Ｆエバ２２及び補助熱
交換機５０の配置を示したものが図４である。
交換機５０の配置を示したものが図４である。
【００３７】図４に示すように、Ｒエバ１８と補助熱交
換器５０とを冷蔵室１４の背面に配して、冷蔵室１４の
冷却に貢献するようにし、Ｆエバ２２を冷凍室１６の背
面に配して、冷凍室１６の冷却に貢献するようにする。
換器５０とを冷蔵室１４の背面に配して、冷蔵室１４の
冷却に貢献するようにし、Ｆエバ２２を冷凍室１６の背
面に配して、冷凍室１６の冷却に貢献するようにする。
【００３８】この冷蔵庫１０の動作状態について説明す
る。
る。
【００３９】まず、冷蔵モードであっても冷凍モードで
あっても、補助熱交換器５０には常に冷媒が流れてい
る。この場合に、冷媒の温度は補助キャピラリチューブ
４８によって０℃近くに設定され、補助熱交換器５０内
部の冷媒の液は０℃近くであり、蒸発温度もこの温度と
なる。この温度はＲエバ２２とほとんど同じである。
あっても、補助熱交換器５０には常に冷媒が流れてい
る。この場合に、冷媒の温度は補助キャピラリチューブ
４８によって０℃近くに設定され、補助熱交換器５０内
部の冷媒の液は０℃近くであり、蒸発温度もこの温度と
なる。この温度はＲエバ２２とほとんど同じである。
【００４０】１．冷凍モード
冷凍モードにおいては、補助熱交換器５０を流れた冷媒
はさらにＦキャピラリチューブ３６を通ってＦエバ２２
に流れるため、冷凍モードにおいても上記したように補
助熱交換器５０の冷却によって、冷蔵室１４の庫内温度
の上昇を防止することができる。そのため、従来運転し
ていた圧縮機２６の運転周波数よりも低い周波数で運転
することができる。したがって、省エネルギーとなる。
これは、Ｆエバ２２の能力の改善された分と、補助熱交
換器５０の熱量分だけ低くすることができるからであ
る。
はさらにＦキャピラリチューブ３６を通ってＦエバ２２
に流れるため、冷凍モードにおいても上記したように補
助熱交換器５０の冷却によって、冷蔵室１４の庫内温度
の上昇を防止することができる。そのため、従来運転し
ていた圧縮機２６の運転周波数よりも低い周波数で運転
することができる。したがって、省エネルギーとなる。
これは、Ｆエバ２２の能力の改善された分と、補助熱交
換器５０の熱量分だけ低くすることができるからであ
る。
【００４１】２．冷蔵モード
冷凍モードから冷蔵モードにおいて切り替えられた場合
には、補助熱交換器５０がいわゆる冷蔵室用の蒸発器と
して働いているため、Ｒエバ１８がすぐに立ち上がらな
い場合でも冷媒の遅れが生じない。したがって、庫内温
度を確実に制御することができる。
には、補助熱交換器５０がいわゆる冷蔵室用の蒸発器と
して働いているため、Ｒエバ１８がすぐに立ち上がらな
い場合でも冷媒の遅れが生じない。したがって、庫内温
度を確実に制御することができる。
【００４２】第３の実施例
本実施例と第２の実施例の異なる点は、図５に示すよう
に、Ｒエバ１８にＲファン２０を設け、Ｆエバ２２にＦ
ファン２４を設けただけでなく、補助熱交換器５０にも
補助ファン５４を設けた点にある。
に、Ｒエバ１８にＲファン２０を設け、Ｆエバ２２にＦ
ファン２４を設けただけでなく、補助熱交換器５０にも
補助ファン５４を設けた点にある。
【００４３】この補助ファン５４はインバータ制御によ
って回転数を制御することができるため、冷蔵室１４の
負荷に応じて補助ファン５４の回転数を制御してその庫
内温度を細かく制御することができる。
って回転数を制御することができるため、冷蔵室１４の
負荷に応じて補助ファン５４の回転数を制御してその庫
内温度を細かく制御することができる。
【００４４】具体的には、冷蔵室１４の庫内温度が高い
場合には補助ファン５４の回転数を上げるものである。
場合には補助ファン５４の回転数を上げるものである。
【００４５】第４の実施例
第４の実施例を図６〜図１０に基づいて説明する。
【００４６】本実施例の冷蔵庫１０の冷凍サイクルは、
図３と同じものであるが、補助熱交換器５０を設ける位
置が、冷蔵室１４の背面でなく、図６に示すように、冷
凍室１６の背面に設けている点が異なる。
図３と同じものであるが、補助熱交換器５０を設ける位
置が、冷蔵室１４の背面でなく、図６に示すように、冷
凍室１６の背面に設けている点が異なる。
【００４７】この具体的な構造を示したものが図７であ
り、Ｆエバ１８は、冷媒が流れる管５８を複数回折曲し
て複数のフィン６０を設けたものである。そして、補助
熱交換器５０はＦエバ２２の上方に、管６１のみが露出
した状態としている。すなわち、この管６０が補助熱交
換器５０となっている。
り、Ｆエバ１８は、冷媒が流れる管５８を複数回折曲し
て複数のフィン６０を設けたものである。そして、補助
熱交換器５０はＦエバ２２の上方に、管６１のみが露出
した状態としている。すなわち、この管６０が補助熱交
換器５０となっている。
【００４８】図８、９、１０のグラフは縦軸が圧力であ
り、横軸がエンタルピーである。そして、曲線が飽和蒸
気曲線である。
り、横軸がエンタルピーである。そして、曲線が飽和蒸
気曲線である。
【００４９】この冷蔵庫１０の動作状態について説明す
る。
る。
【００５０】まず、補助熱交換器５０には、冷凍モード
であっても冷蔵モードであっても冷媒が必ず流れてい
る。
であっても冷蔵モードであっても冷媒が必ず流れてい
る。
【００５１】１．冷蔵モード
冷蔵モードにおいては冷媒が補助キャピラリチューブ４
８、補助熱交換器５０、三方弁５２、Ｒキャピラリチュ
ーブ４４、Ｒエバ１８、圧縮機２６に循環する。この場
合に、補助熱交換器５０の置かれている冷凍室１６の背
面は、熱交換器５０内部の冷媒の温度よりも低いため、
この補助熱交換器５０は凝縮器としての働きがあり、Ｒ
エバ１８の蒸発に貢献し、冷蔵室１４の冷却に貢献す
る。
８、補助熱交換器５０、三方弁５２、Ｒキャピラリチュ
ーブ４４、Ｒエバ１８、圧縮機２６に循環する。この場
合に、補助熱交換器５０の置かれている冷凍室１６の背
面は、熱交換器５０内部の冷媒の温度よりも低いため、
この補助熱交換器５０は凝縮器としての働きがあり、Ｒ
エバ１８の蒸発に貢献し、冷蔵室１４の冷却に貢献す
る。
【００５２】これをさらに図８のグラフに基づいて説明
する。
する。
【００５３】まず、Ａ−Ｂ間で圧縮を行い、Ｂ−Ｃ間で
凝縮を行い、Ｃ−Ｄ間で絞りを行い、Ｅ−Ｄ間で凝縮を
行う。そのため、Ｅ−Ａ間で蒸発を行うことができるた
め、グラフにおけるＥ−Ｆ間の分だけＲエバ１８の蒸発
に貢献することができる。
凝縮を行い、Ｃ−Ｄ間で絞りを行い、Ｅ−Ｄ間で凝縮を
行う。そのため、Ｅ−Ａ間で蒸発を行うことができるた
め、グラフにおけるＥ−Ｆ間の分だけＲエバ１８の蒸発
に貢献することができる。
【００５４】２．冷凍モード
冷凍モードにおいては、冷媒は圧縮機２６、凝縮器２
８、補助キャピラリチューブ４８、補助熱交換器５０、
Ｆキャピラリチューブ３６、Ｆエバ２２、逆止弁３６を
経て圧縮機２６に戻る。この場合に、補助熱交換器５０
に流れる冷媒の温度よりもその周囲温度（冷凍室１６の
背面の温度）より高いため、補助熱交換器５０は凝縮器
として働く。そして、その熱はＦエバ２２に吸収される
ため、熱量は相殺される。しかし、凝縮器として働いて
いるため着霜は生じない。
８、補助キャピラリチューブ４８、補助熱交換器５０、
Ｆキャピラリチューブ３６、Ｆエバ２２、逆止弁３６を
経て圧縮機２６に戻る。この場合に、補助熱交換器５０
に流れる冷媒の温度よりもその周囲温度（冷凍室１６の
背面の温度）より高いため、補助熱交換器５０は凝縮器
として働く。そして、その熱はＦエバ２２に吸収される
ため、熱量は相殺される。しかし、凝縮器として働いて
いるため着霜は生じない。
【００５５】これを図９のグラフに基づいて詳しく説明
する。
する。
【００５６】Ａ−Ｂ間で圧縮を行い、Ｂ−Ｃ間で凝縮を
行い、Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ間で凝縮を行い、Ｆ−Ｇ−Ａ間で
蒸発を行う。この場合に、Ｄ−Ｅ間で補助熱交換器５０
が凝縮器として働き、Ｆ−Ｇ間で補助熱交換機５０がＦ
エバ１８に貢献する。
行い、Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ間で凝縮を行い、Ｆ−Ｇ−Ａ間で
蒸発を行う。この場合に、Ｄ−Ｅ間で補助熱交換器５０
が凝縮器として働き、Ｆ−Ｇ間で補助熱交換機５０がＦ
エバ１８に貢献する。
【００５７】３．除霜モード
ここで、Ｆエバ２２が除霜モードに入った場合には、図
１０に示すように、補助熱交換機５０は蒸発器として働
き、除霜ヒータの過熱の空気を冷却し、冷凍室１６の庫
内温度の上昇を防止する。
１０に示すように、補助熱交換機５０は蒸発器として働
き、除霜ヒータの過熱の空気を冷却し、冷凍室１６の庫
内温度の上昇を防止する。
【００５８】第５の実施例
第５の実施例の冷蔵庫１０について説明する。
【００５９】本実施例の冷蔵庫１０の冷凍サイクルは図
３の冷凍サイクルと同じものであり、これを実装した例
が図１１の冷蔵庫１０の縦断面図である。
３の冷凍サイクルと同じものであり、これを実装した例
が図１１の冷蔵庫１０の縦断面図である。
【００６０】図１１に示すように、冷蔵庫１０のキャビ
ネット６２は上段と下段とに分かれ、上段が冷蔵空間、
下段が冷凍空間である。冷蔵空間には上方から冷蔵室６
４、野菜室６６が設けられている。冷凍空間には、冷凍
室６８が設けられている。
ネット６２は上段と下段とに分かれ、上段が冷蔵空間、
下段が冷凍空間である。冷蔵空間には上方から冷蔵室６
４、野菜室６６が設けられている。冷凍空間には、冷凍
室６８が設けられている。
【００６１】冷蔵室６４の背面にはＲエバ１８の冷却パ
イプが埋設されている。また、冷蔵室６４の天井壁のや
や下方には補助熱交換器５０が冷蔵室６４内部に露出し
た状態で設けられている。この補助熱交換器５０の後方
やや下方にはＲファン７０が設けられている。
イプが埋設されている。また、冷蔵室６４の天井壁のや
や下方には補助熱交換器５０が冷蔵室６４内部に露出し
た状態で設けられている。この補助熱交換器５０の後方
やや下方にはＲファン７０が設けられている。
【００６２】冷凍室６８の背面にはＦエバ２２とＦファ
ン２４が設けられている。
ン２４が設けられている。
【００６３】キャビネット６２の背面底部には圧縮機２
６が配されている。
６が配されている。
【００６４】この冷蔵庫１０の特徴としては、Ｒエバ１
８を用いて壁面冷却を行うことが特徴となっている。
８を用いて壁面冷却を行うことが特徴となっている。
【００６５】しかしながら、この壁面冷却においては庫
内温度の管理が重要となっている。すなわち、冷蔵室６
４の扉７２の開閉があると、外からの空気が冷蔵室６４
内部に流入し庫内温度が高くなる。このときに、冷蔵室
６４の壁面が冷えているため霜が着いてしまう。この現
象は、壁面冷却における避けられない問題となるため、
この霜を除去する必要がある。
内温度の管理が重要となっている。すなわち、冷蔵室６
４の扉７２の開閉があると、外からの空気が冷蔵室６４
内部に流入し庫内温度が高くなる。このときに、冷蔵室
６４の壁面が冷えているため霜が着いてしまう。この現
象は、壁面冷却における避けられない問題となるため、
この霜を除去する必要がある。
【００６６】この扉開閉における結露除去の制御は、簡
単に説明すると通常運転、結露の検知（扉の開閉の検
知）、結露除去、庫内水分除去（除湿運転）、通常の運
転の一連の動作によって行われる。以下、この扉開閉制
御モードについて説明する。
単に説明すると通常運転、結露の検知（扉の開閉の検
知）、結露除去、庫内水分除去（除湿運転）、通常の運
転の一連の動作によって行われる。以下、この扉開閉制
御モードについて説明する。
【００６７】１．扉開閉制御モード
図１２に示すように、冷蔵モードにおいて扉７４が開い
た場合には、冷凍モードへ変更し、Ｒファン７０を停止
し、冷凍モードになったＦファン２４を中回転させ、圧
縮機２６は現状維持の状態で扉が閉められるまでこの状
態を続ける。
た場合には、冷凍モードへ変更し、Ｒファン７０を停止
し、冷凍モードになったＦファン２４を中回転させ、圧
縮機２６は現状維持の状態で扉が閉められるまでこの状
態を続ける。
【００６８】冷凍モードにおいて扉７４が開けられた場
合にはその状態を維持する。
合にはその状態を維持する。
【００６９】そして、扉７４が閉められた後に結露除去
モードにはいる。
モードにはいる。
【００７０】２．結露除去モード
結露除去モードにおいては、図１３に示すように冷蔵モ
ードに変更し、Ｒファン７０を高回転させ、圧縮機２６
を低回転させる。
ードに変更し、Ｒファン７０を高回転させ、圧縮機２６
を低回転させる。
【００７１】この結露除去モードは、冷蔵室６４の結露
が蒸発しやすい条件を作り出し、この水分を除去しなが
ら霜を蒸発させる運転のことである。
が蒸発しやすい条件を作り出し、この水分を除去しなが
ら霜を蒸発させる運転のことである。
【００７２】具体的には、補助熱交換器５０のみを蒸発
器として利用し、Ｒエバ１８には冷媒が流れているが熱
交換を行っていない状態としてこの運転を行う。
器として利用し、Ｒエバ１８には冷媒が流れているが熱
交換を行っていない状態としてこの運転を行う。
【００７３】このようにすることで、冷蔵室６４の湿度
は補助熱交換器５０のみに付着することとなり、冷蔵室
６４の庫内の水分を除去することができる。
は補助熱交換器５０のみに付着することとなり、冷蔵室
６４の庫内の水分を除去することができる。
【００７４】また、Ｒエバ１８が埋設された壁面（結露
が生じるであろう壁面）では、他の壁面（冷却されてい
ない断熱材の上部分の壁面）とほぼ同じ温度となり、結
露した水分と同じぐらいの温度となる。このため、結露
は結露水よりも温度が高い庫内空気から吸熱して結露の
蒸発に利用する。さらに、除湿による庫内の温度が下が
ることで水蒸気分圧が低下し、水滴表面の空気境界層に
おける水分蒸発スピードを増加させることができる。
が生じるであろう壁面）では、他の壁面（冷却されてい
ない断熱材の上部分の壁面）とほぼ同じ温度となり、結
露した水分と同じぐらいの温度となる。このため、結露
は結露水よりも温度が高い庫内空気から吸熱して結露の
蒸発に利用する。さらに、除湿による庫内の温度が下が
ることで水蒸気分圧が低下し、水滴表面の空気境界層に
おける水分蒸発スピードを増加させることができる。
【００７５】なお、結露除去モードの終了は、庫内湿度
が８０％以下の状態が１分以上継続したか否かで判断す
る。
が８０％以下の状態が１分以上継続したか否かで判断す
る。
【００７６】３．除湿モード
除湿モードにおいては、冷蔵モードに変更し、Ｒファン
７０を中回転で運転して圧縮機２６を扉開閉制御モード
前の運転状態にする。
７０を中回転で運転して圧縮機２６を扉開閉制御モード
前の運転状態にする。
【００７７】除湿モードは、結露除去モードによって生
じた庫内温度を下げながら、庫内湿度も壁面結露が生じ
ない状態である安全値まで下げることを目的としている
運転である。
じた庫内温度を下げながら、庫内湿度も壁面結露が生じ
ない状態である安全値まで下げることを目的としている
運転である。
【００７８】具体的には、補助熱交換器５０とＲエバ１
８で熱交換を行い、補助熱交換器５０では湿度の除去を
行い、Ｒエバ１８では庫内に浸入する外からの熱の防御
（Ｒエバ１８が冷えているため、外からの熱をここで吸
熱する）と庫内温度の低下（庫内の冷却面となる壁面で
庫内空気を冷却する）を行うものである。
８で熱交換を行い、補助熱交換器５０では湿度の除去を
行い、Ｒエバ１８では庫内に浸入する外からの熱の防御
（Ｒエバ１８が冷えているため、外からの熱をここで吸
熱する）と庫内温度の低下（庫内の冷却面となる壁面で
庫内空気を冷却する）を行うものである。
【００７９】このように制御を行うと、壁面冷却を行っ
ても結露を除去することができ、除湿も行うことがで
き、冷蔵室６４内部の温度を所定の温度内で、かつ、適
当な湿度で保持することができる。
ても結露を除去することができ、除湿も行うことがで
き、冷蔵室６４内部の温度を所定の温度内で、かつ、適
当な湿度で保持することができる。
【００８０】
【発明の効果】以上により、本発明の冷蔵庫であると、
冷凍モードから冷蔵モードに切り替わった場合にサイク
ル挙動の遅れを低減し、冷蔵室の目標の温度内で庫内温
度を制御することができる。また、凝縮器の凝縮能力を
高め、冷凍用蒸発器の能力を向上させることができる。
冷凍モードから冷蔵モードに切り替わった場合にサイク
ル挙動の遅れを低減し、冷蔵室の目標の温度内で庫内温
度を制御することができる。また、凝縮器の凝縮能力を
高め、冷凍用蒸発器の能力を向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す冷蔵庫の概念図で
ある。
ある。
【図２】同じく冷凍サイクルの図面である。
【図３】第２の実施例〜第５の実施例の冷凍サイクルの
図面である。
図面である。
【図４】第２の実施例の冷蔵庫の概念図である。
【図５】第３の実施例の冷蔵庫の概念図である。
【図６】第４の実施例の冷蔵庫の概念図である。
【図７】第４の実施例の補助熱交換器とＦエバの斜視図
である。
である。
【図８】第４の実施例の冷蔵モードにおける圧力とエン
タルピーの関係を示すグラフである。
タルピーの関係を示すグラフである。
【図９】同じく冷凍モードにおける圧力とエンタルピー
のグラフである。
のグラフである。
【図１０】同じくＦエバの除霜時の圧力とエンタルピー
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図１１】第５の実施例の冷蔵庫の縦断面図である。
【図１２】扉開閉制御モードのフローチャートである。
【図１３】結露除去モードのフローチャートである。
【図１４】除湿モードのフローチャートである。
【図１５】従来の２つの蒸発器を持つ冷蔵庫の冷凍サイ
クルの図面である。
クルの図面である。
１０ 冷蔵庫
１２ キャビネット
１４ 冷蔵室
１６ 冷凍室
１８ Ｒエバ
２０ Ｒファン
２２ Ｆエバ
２４ Ｆファン
２６ 圧縮機
２８ 凝縮器
３２ 自己保持弁
３６ Ｒキャピラリチューブ
３８ 逆止弁
４０ レシーバタンク
４２ 差圧弁
４４ Ｆキャピラリチューブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐久間 勉
大阪府茨木市太田東芝町１番６号 株式
会社東芝大阪工場内
(72)発明者 野口 明裕
大阪府茨木市太田東芝町１番６号 株式
会社東芝大阪工場内
(56)参考文献 特開 昭58−219366（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25D 11/02
Claims (4)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、並列に配された冷蔵室用
蒸発器と冷凍室用蒸発器の順番に接続された冷凍サイク
ルを有し、 冷媒を冷蔵室用蒸発器に流して冷蔵室を冷却する冷蔵モ
ードと、冷媒を冷凍室用蒸発器に流して冷凍室を冷却す
る冷凍モードの交互運転が行える冷蔵庫において、 凝縮器の下流側と、並列に配された２個の蒸発器の上流
側との間に、冷蔵室用補助熱交換器を設けたことを特徴
とする冷蔵庫。 - 【請求項２】冷蔵室用補助熱交換器のための冷蔵室用補
助ファンを設けたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵
庫。 - 【請求項３】圧縮機、凝縮器、並列に配された冷蔵室用
蒸発器と冷凍室用蒸発器の順番に接続された冷凍サイク
ルを有し、 冷媒を冷蔵室用蒸発器に流して冷蔵室を冷却する冷蔵モ
ードと、冷媒を冷凍室用蒸発器に流して冷凍室を冷却す
る冷凍モードの交互運転が行える冷蔵庫において、 凝縮器の下流側と、並列に配された２個の蒸発器の上流
側との間に、冷凍室用補助熱交換器を設けたことを特徴
とする冷蔵庫。 - 【請求項４】圧縮機、凝縮器、並列に配された冷蔵室用
蒸発器と冷凍室用蒸発器の順番に接続された冷凍サイク
ルを有し、 冷媒を冷蔵室用蒸発器に流して冷蔵室を冷却する冷蔵モ
ードと、冷媒を冷凍室用蒸発器に流して冷凍室を冷却す
る冷凍モードの交互運転が行える冷蔵庫において、 凝縮器の下流側と、並列に配された２個の蒸発器の上流
側との間に、補助熱交換器を設け、 冷蔵室壁面内部に冷蔵室用蒸発器を埋設し、 冷蔵室内部に補助熱交換器を設け、 補助熱交換器の近傍に冷蔵室用ファンを設けたことを特
徴とする冷蔵庫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23159299A JP3495956B2 (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23159299A JP3495956B2 (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 冷蔵庫 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001056172A JP2001056172A (ja) | 2001-02-27 |
| JP3495956B2 true JP3495956B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16925942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23159299A Expired - Fee Related JP3495956B2 (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 冷蔵庫 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495956B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114909850A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-08-16 | Tcl家用电器（合肥）有限公司 | 冰箱的制冷系统和制冷方法及冰箱 |
-
1999
- 1999-08-18 JP JP23159299A patent/JP3495956B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001056172A (ja) | 2001-02-27 |
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| JP2001355955A (ja) | 冷蔵庫 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |