JP3541149B2

JP3541149B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP3541149B2
Application number: JP27208699A
Authority: JP
Inventors: 隆司土井; 勉佐久間; 明裕野口; 弘次鹿島; 正人田子
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP2001091123A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は常には庫内をその内壁面を介して冷却する構成の冷蔵庫に係り、特には内壁面への露付きを防止するために庫内空気を強制対流させてその強制対流される空気を冷却することができるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
庫内壁面の冷却によって食品保存性を高めた冷蔵庫がある。これは業務用の冷蔵庫として構成され、庫内温度を一定に保ち、且つ庫内湿度を１００％近くに維持しつつ冷蔵保存ができるようにしたものである。この壁面冷却式の冷蔵庫の概略構成を図１３に示す。
【０００３】
同図において、庫内である冷蔵室１０１の壁面はダクト１０２として構成され、そのダクト１０２の入口１０２ａおよび出口１０２ｂはエバポレータ室１０３に連通されている。エバポレータ室１０３内には、エバポレータ１０４および送風装置１０５が配置され、エバポレータ１０４によって冷却された空気は入口１０２ａからダクト１０２へと供給される。そして、ダクト１０２内を流れる冷気は冷蔵室１０１の壁面（ダクト１０２の一側面）を冷却する。冷蔵室１０１の壁面が冷却されると、内部の食品は輻射によって冷却されると共に、冷蔵室１０１内の空気が壁面により冷やされて自然体流することによって冷却される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の壁面冷却式冷蔵庫では、負荷変動に追従できない、冷却速度が遅いという問題があった。すなわち、扉が開かれると、外部の暖かい空気が冷蔵室１０１内に侵入し、冷蔵室１０１の温度が上がる。この場合、いわゆるファンクール式の一般の冷蔵庫では、コンプレッサの回転数を上げて冷凍能力を高くすることによって冷気温度を低くすると共に、ファン送風量を増すことによって冷気循環量を増加させ、迅速に庫内を冷却することができる。
【０００５】
しかしながら、従来の壁面冷却式冷蔵庫では、冷気温度を低くすると、壁面に結露して氷結するおそれがあるので、コンプレッサの回転数を上げて負荷変動に対する追従性を向上させることが困難である。また、エバポレータ１０４により空気を冷却し、その冷却された空気をダクト１０２に流して冷蔵室１０１の内壁面を冷却し、そして輻射と自然対流とによって冷蔵室１０１内を冷却する構成であるから、庫内冷却に関して迅速性に欠けるのである。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、負荷変動に対する追従性の向上および冷却の迅速性の向上を図ることができると共に、壁面への露付きを極力防止することができる冷蔵庫を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の冷蔵庫は、
能力可変型のコンプレッサと、
食品保存室の内壁面を冷却することにより該食品保存室内を冷却する壁面用エバポレータと、
強制対流手段によって強制対流される前記食品保存室内の空気を冷却する強制対流用エバポレータと、
前記コンプレッサで圧縮されコンデンサで凝縮された冷媒の流路を、少なくとも前記壁面用エバポレータに供給する流路と前記強制対流用エバポレータに供給する流路との間で切り替え可能な切替手段と、
前記食品保存室の扉の開放を検出する開扉検出手段と、
庫外温度を検出する庫外温度検出手段、前記食品保存室内の温度を検出する庫内温度検出手段および前記食品保存室内の湿度を検出する庫内湿度検出手段と、
前記庫外温度検出手段、前記庫内温度検出手段および前記庫内湿度検出手段の検出結果から庫内の熱的負荷を演算する演算手段と、
前記切替手段の切り替え動作を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記演算手段により演算された前記庫内の熱的負荷の大小に応じて、前記コンプレッサの能力を変化させると共に、前記冷媒の流路を、少なくとも前記壁面用エバポレータに供給する流路と前記強制対流用エバポレータに供給する流路との間で切り替わるように前記切替手段を制御し、前記開扉検出手段が扉の開放を検出したときには、前記演算手段による庫内の熱的負荷とは関係なく、前記切替手段を冷媒が前記強制対流用エバポレータに供給されるように前記切替手段を制御することを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、扉を開放するなどして庫内の熱的負荷が増大すると、制御手段がコンプレッサの能力を高めると共に、強制対流用エバポレータに冷媒が供給されるように切替手段を切り替える。これにより、強制対流用エバポレータにより冷却された空気が食品保存室内を循環（対流）し、同室が迅速に冷却される。この強制対流用エバポレータの冷却により、庫内空気の湿気が結露して除去されるので、その後に冷媒の供給先が壁面用エバポレータに切り替えられて該壁面用エバポレータよる冷却に切り替えられても、食品保存室の内壁面に結露することを防止できる。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記開扉検出手段が扉の開放を検出したときには、前記演算手段による庫内の熱的負荷とは関係なく、前記切替手段を冷媒が前記強制対流用エバポレータに供給されるように切替制御するので、扉が開放されると、庫外の暖かい空気が食品保存室内に侵入するという事情下において、庫内温度検出手段により食品保存室内の温度が上昇したことを検出する前に、先行して強制対流用エバポレータによる冷却に変えることができる。
【００１０】
請求項２記載の冷蔵庫は、前記制御手段は、前記食品保存室内が目標温度よりも所定温度以上低い温度で所定湿度以下の状態を所定時間継続したとき、前記切替手段を冷媒が前記壁面用エバポレータに供給されるように切替制御することを特徴とするものである。
強制対流用エバポレータによる冷却は、食品保存室内の湿度を低くし過ぎる結果となるので、早期に壁面用エバポレータによる冷却に切り替えることが好ましい。請求項２の制御によれば、内壁面への露付きを防止しながら、早期に壁面用エバポレータによる冷却に切り替えることできる。
この場合、請求項３記載の冷蔵庫のように、前記所定温度は２℃で、前記所定湿度は５０％とすることが好ましい。
【００１１】
請求項４記載の冷蔵庫は、前記壁面用エバポレータへの冷媒供給は、開度調節可能な絞り手段を介して行われ、前記制御手段は、前記壁面用エバポレータでの冷媒の蒸発温度が前記食品保存室の温度と湿度とから求められる露点温度に対し、所定温度以上となるように前記絞り手段の開度を制御することを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、内壁面への結露をより一層確実に防止できる。しかも、絞り手段を開度制御可能にしたので、壁面用エバポレータでの冷媒の蒸発温度が露点温度に対し所定温度以上となるような制御を容易に行うことができる。
この場合、請求項５記載の冷蔵庫のように、前記所定温度は３℃であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例を図１〜図６に基いて説明する。
図１は冷蔵庫の全体構成の概略を示す。同図において、冷蔵庫本体１は前面を開放した箱形をなし、鋼板製の外箱２とプラスチック製の内箱３との間に発泡性断熱材４を充填して構成されている。この冷蔵庫本体１内は食品保存室、例えば冷蔵室５として構成され、その開放前面は冷蔵庫本体１に回動可能に枢設された扉６によって開閉されるようになっている。
【００１４】
上記冷蔵室５内は、その内壁面を冷やすことによって冷却されると共に、冷気の強制対流によっても冷却される。そして、内壁面から冷蔵室５を冷却するために、冷蔵室５の内壁面を構成する内箱３の背面および左右両側面の裏側には、例えば熱交換板７に冷媒パイプ８を蛇行状に添設して構成した壁面用エバポレータ９が設けられている。また、冷気の強制対流によって冷蔵室５を冷却するために、冷蔵室５の内部上方には、例えば蛇行状に形成した冷媒パイプ１０に熱交換フィン１１を添設して構成した強制対流用エバポレータ１２が配設されていると共に、この強制対流用エバポレータ１２によって冷却された冷気の冷蔵室５内で強制対流させるために強制対流手段としての送風装置１３が配設されている。なお、送風装置１３は、ファンをモータによって駆動する構成の周知のもので、そのモータの回転速度は例えば強中弱の３段階に切り替え可能となっている。
【００１５】
冷蔵庫本体１の下部後側には機械室１４が形成されており、この機械室１４にインバータによる能力可変型のコンプレッサ１５が配設されている。このコンプレッサ１５の吐出口１５ａは、図２の冷凍サイクル構成図に示すように、コンデンサ１６の入口に接続されている。コンデンサ１６の出口側は二分岐されており、一方の分岐路は第１の電磁開閉弁１７および第１のキャピラリチューブ１８を介して前記壁面用エバポレータ９の入口に接続され、他方の分岐路は第２の電磁開閉弁１９および第２のキャピラリチューブ２０を介して前記強制対流用エバポレータ１２の入口に接続されている。そして、両エバポレータ９および１２の出口はコンプレッサ１５の吸入口１５ｂに接続されている。
【００１６】
この冷凍サイクルにおいて、第１の電磁開閉弁１７が通電されて開動作すると、冷媒を壁面用エバポレータ９に供給する第１の流路２１が形成され、第２の電磁開閉弁１９が通電されて開動作すると、冷媒を強制対流用エバポレータ１２に供給する第２の流路２２が形成される。更に、両開閉電磁弁１７および１９が共に通電されて開放すると、上記第１および第２の流路２１および２２が形成されて冷媒が両エバポレータ９および１２の双方に供給されるようになる。従って、第１および第２の電磁開閉弁１７および１９は、冷媒の供給先を切り替える切替手段として機能する。
【００１７】
さて、この冷蔵庫には、熱的負荷の演算などのために、図３に示すように、庫内である冷蔵室５内の温度を検出する冷蔵室用温度センサ２３（庫内温度検出手段）、冷蔵室５内の湿度（相対湿度）を検出する冷蔵室用湿度センサ２４（庫内湿度検出手段）、冷蔵庫の内壁面である内箱３の表面温度を検出する壁面用温度センサ２５（壁面温度検出手段）、冷蔵庫が設置された部屋の温度を検出する庫外用温度センサ２６（庫外温度検出手段）が設けられている。また、冷蔵庫には、扉６の開放を検出するために、扉６の開放に連動してオン動作する扉スイッチ２７が設けられている。
【００１８】
図３は冷蔵庫の電気的構成を示すもので、制御手段としてのマイクロコンピュータ２８の入力部には、冷蔵室用温度センサ２３、冷蔵室用湿度センサ２４、壁面用温度センサ２５、庫外用温度センサ２６、扉スイッチ２７が接続されている。また、マイクロコンピュータ２８の出力部には、送風装置１３を駆動する回転数切替回路２９、コンプレッサ１５のインバータ装置３０、第１および第２の電磁開閉弁１７および１９を駆動する駆動回路３１、扉６を開いたとき点灯する庫内灯３２などが接続されている。
【００１９】
さて、この実施例では、マイクロコンピュータ２８は演算手段として機能し、冷蔵庫の顕熱負荷Ｑair 、潜熱負荷Ｑwet の合計値である全熱負荷Ｑａを次の（１）式〜（３）式によって求める。
Ｑair ＝Ｒａ×（Ｔin−Ｔａ） ……（１）
Ｑwet ＝Ｒｗ×Ｒｈ……（２）
Ｑａ＝Ｑair ＋Ｑwet ＝Ｒａ×（Ｔin−Ｔａ）＋Ｒｗ×Ｒｈ……（３）
ここで、Ｔinは冷蔵庫が設置された部屋の温度、Ｔａは冷蔵室５内の温度、Ｒａは顕熱負荷定数、Ｒｗは潜熱負荷定数、Ｒｈは冷蔵室５内の相対湿度である。
【００２０】
そして、マイクロコンピュータ２８は、上記（３）式により求めた全熱負荷の大きさに応じてコンプレッサ１５および送風装置１３の回転数を制御すると共に、電磁開閉弁１７および１９を通断電制御して壁面用エバポレータ１２および強制対流用エバポレータ１２への冷媒供給を制御する。電磁開閉弁１７および１９の通断電制御は具体的には図４（ａ）の条件に従って行われる。すなわち、冷蔵庫の全熱負荷ＱａがＱa1以下のときには、マイクロコンピュータ２８は第１の電磁開閉弁１７だけに通電し、冷媒を壁面用エバポレータ９だけに供給する。また、全熱負荷ＱａがＱa1を越え、Ｑa2未満のときには、両電磁開閉弁１７，１９の双方に通電し、壁面用エバポレータ９および強制対流用エバポレータ１２の双方に冷媒を供給する。更に、全熱負荷ＱａがＱa2以上のときには、第２の電磁開閉弁１９だけに通電し、強制対流用エバポレータ１２だけに冷媒を供給するようにする。なお、上記のＱa1およびＱa2の値の一例を示すと、Ｑa1は３０Ｗ、Ｑa2は４０Ｗである。
【００２１】
強制対流用エバポレータ１２に冷媒が供給される場合には、送風装置１３も駆動される。送風装置１３の回転速度が高中低に切り替えられると、送風量が大風量、中風量、小風量に変化する。この風量切り替えは、冷蔵庫の全熱負荷ＱａがＱa1以上のときには、無条件で大風量が選択される。そして、冷蔵庫の全熱負荷ＱａがＱa2未満のときには、顕熱負荷Ｑair 、潜熱負荷Ｑwet の大小に応じて図４ｂに示すように切り替えられる。すなわち、顕熱負荷Ｑair がＱair1未満であったとき、潜熱負荷Ｑwet がＱw1未満では小風量、潜熱負荷Ｑwet がＱw1以上では中風量に設定され、顕熱負荷Ｑair がＱair1以上であったとき、潜熱負荷Ｑwet の大小とは無関係に大風量に設定される。

【００２２】
さて、マイクロコンピュータ２８は、一定時間毎に、冷蔵室用温度センサ２３が検出する冷蔵室５内の温度Ｔａ、冷蔵室用湿度センサ２４が検出する冷蔵室５内の湿度Ｒｈ、壁面用温度センサ２５が検出する冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗ、庫外用温度センサ２６が検出する部屋の温度Ｔinを読み取り、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔinを前記（１）式〜（３）式に代入して冷蔵庫の顕熱負荷Ｑair 、潜熱負荷Ｑwet および全熱負荷Ｑａを演算する。
【００２３】
そして、全熱負荷ＱａがＱa1以下のとき、マイクロコンピュータ２８は、コンプレッサ１５を全熱負荷Ｑａに応じた回転速度で運転すると共に、第１の電磁開閉弁１７に通電する。すると、冷媒が壁面用エバポレータ９に供給され、冷蔵室５の内壁面である内箱３を冷却する。これにより、冷蔵室５内が冷却され、冷蔵室５内は所定の低温度、高湿度に保たれる。
【００２４】
扉６が開かれると、暖かい外気が冷蔵庫５内に侵入する。すると、全熱負荷Ｑａが大きくなるため、マイクロコンピュータ２８は、コンプレッサ１５を高速運転し、そして第１の電磁開閉弁１７を断電して第２の電磁開閉弁１９に通電すると共に、送風装置１３を大風量にて運転する。すると、壁面用エバポレータ９が冷却作用を停止し、代わって、強制対流用エバポレータ１２が冷却作用を呈するようになる。そして、送風装置１３の送風作用により、冷蔵室５内の空気が強制対流用エバポレータ１２と熱交換して低温度に冷却された後、冷蔵室５内に送風されて再び強制対流用エバポレータ１２により低温度に冷却されるというように循環（強制対流）する。これにより、冷蔵室５内は迅速に冷却されて行く。
【００２５】
このように熱負荷の変動に対して良好に追従し、しかも冷気を強制対流（強制対流）させるので冷蔵室５内を迅速に冷却できる。その上、冷蔵室５内に侵入した空気が強制対流用エバポレータ１２と熱交換して冷却される際、その空気中に含まれている湿気は強制対流用エバポレータ１２で結露して除去される。これにより冷蔵室５内の空気の湿度は低下すると共に、壁面用エバポレータ９は冷却作用を呈していないため、冷蔵室５の内壁面に露付きが生ずることを極力防止できる。なお、強制対流用エバポレータ１２において結露により生じた水は図示しない露受けに落下して庫外に排除される。
【００２６】
冷蔵室５内の温度が低下し、Ｑa1＜Ｑａ＜Ｑa2になると、マイクロコンピュータ２８は、第１および第２の電磁開閉弁１７および１９に通電する。すると、壁面用エバポレータ９も冷却作用を呈するようになるが、上記のようにして冷蔵室５内の空気の湿度は低下しているので、冷蔵室５の内壁面に結露することはない。更に、冷蔵室５内の温度が低下し、Ｑａ≦Ｑa1になると、マイクロコンピュータ２８は、第２の電磁開閉弁１９を断電し、元の冷媒が壁面用エバポレータ９のみに供給される状態にする。
【００２７】
マイクロコンピュータ２８は、基本的には、上記のように図４（ａ）に示す条件に従って第１および第２の電磁開閉弁１７および１９を通断電制御するが、この実施例では、冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗが冷蔵室５内の温度Ｔａと湿度Ｔｈとから求められる露点ＤＰに３℃を加えた温度以下の場合（Ｔｗ≦ＤＰ＋３）には、無条件で第１の電磁開閉弁１７を断電して第２の電磁開閉弁１９に通電し、強制対流用エバポレータ１２のみに冷媒を供給するようにしている。なお、マイクロコンピュータ２８の記憶手段であるＲＯＭには、温度と湿度とから露点を求めるためのデータが記憶されている。
【００２８】
このように（Ｔｗ≦ＤＰ＋３）のとき、強制対流用エバポレータ１２のみに冷媒を供給するように構成すると、冷蔵室５の内壁面への露付きをより確実に防止することができる。すなわち、例えば４℃で相対湿度７０％の湿り空気は、図６に示す湿り空気ｈ−ｘ線図からすると、ほぼ０℃で結露するが、実際には２℃位で冷蔵庫５の内壁面に結露し始める。このような事実に鑑みて、本実施例では、壁面用温度センサ２５の検出温度Ｔｗが露点ＤＰに３℃を加えた温度以下の場合には、無条件に強制対流用エバポレータ１２のみに冷媒を供給し、これによって冷蔵室５内の空気中に含まれる湿気を強制対流用エバポレータ１２で凝縮させ、以て冷蔵室５内の空気の露点ＤＰを冷蔵庫５の内壁面の温度Ｔｗよりも３℃以上高い温度となるようにして冷蔵室５の内壁面への露付きをより確実に防止している。
【００２９】
また、この実施例では、扉６が開かれた場合には、電磁開閉弁１７，１９の開閉については、図５に示すフローチャートに従って制御するようにしている。すなわち、扉６の開放を扉スイッチ２７が検出すると、マイクロコンピュータ２８は図５のルーチンを実行し、ステップＳ１で第２の電磁開閉弁１７のみに通電して強制対流用エバポレータ１２だけが冷却作用を呈するようにする。
【００３０】
すると、扉６の開放によって冷蔵室５内に侵入した外気は強制対流用エバポレータ１２により冷却され、且つ湿気が除去される。これにより、全熱負荷ＱａがＱａ＜Ｑａ２になると、マイクロコンピュータ２８はステップＳ２で「ＹＥＳ」となってステップＳ３に移行し、第１の電磁開閉弁１７にも通電して壁面用エバポレータ９も冷却作用を呈するようにする。そして、Ｑａ≦Ｑａ１になると、マイクロコンピュータ２８はステップＳ４で「ＹＥＳ」となってステップＳ５に移行し、第２の電磁開閉弁１９を断電して第１の電磁開閉弁１７だけを通電状態のままとし、壁面用エバポレータ９だけで冷蔵室５内を冷却する状態にする。
【００３１】
このように扉６が開かれたとき、これに応答して強制対流用エバポレータ１２のみによる冷却に切り替えるようにすれば、直ちに冷蔵室５の内壁面への結露を防止するための運転状態に入ることができる。このため、冷蔵室用温度センサ２３、冷蔵室用湿度センサ２４の検出温度の変化に基づく全熱負荷の上昇によって外気が侵入したことを検出してから、強制対流用エバポレータ１２のみによる冷却に切り替える場合に比べ、より一層確実に冷蔵室５の内壁面への結露を防止できる。
【００３２】
図７は本発明の第２実施例を示す。この実施例は扉６が開かれたときの電磁開閉弁１７，１９の開閉制御に関するものであるが、前記第１実施例との相違は、Ｑａ≦Ｑａ１となった後、冷蔵室５内の温度Ｔａが目標温度Ｔa0よりも所定温度Ｔ以上低くなった時（ステップＳＡ５で「ＹＥＳ」）、この状態が所定時間ｔ継続されたことを条件に（ステップＳＡ６で「ＹＥＳ」）、第１の電磁開閉弁１７だけに通電して壁面用エバポレータ９だけによる冷却に切り替えるようにしたところにある。この場合、上記の目標温度Ｔa0は例えば冷蔵温度である４℃、所定温度Ｔは２℃、所定時間ｔは１分とすることが考えられる。
【００３３】
このようにした理由は次の通りである。センサには検出誤差がある。特に冷蔵室用湿度センサ２４の検出精度が±１０％であったとすると、冷蔵室用湿度センサ２４が湿度５０％を検出しても、検出誤差によって実際には６０％であることもあり得る。一方、図６に示す湿り空気ｈ−ｘ線図から理解されるように、冷蔵温度である４℃前後では、例えば３０℃の場合に比べて、相対湿度を示す線の間隔が狭く且つ傾斜が緩やかとなっている。このため、４℃前後では、相対湿度が１０％違うと、露点が大きく異なることとなる。例えば、４℃のとき湿度６０％では露点は−２℃前後、５０％では露点は−５℃前後である。
【００３４】
以上のことから、４℃、湿度５０％のとき壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えるように構成した場合、実際の湿度が６０％であっても、冷蔵室用湿度センサ２４が湿度５０％を検出すると、壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えられる。ところが、実際の湿度は６０％であるから、その露点は−２℃前後であるが、壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えられると、冷蔵室５の内壁面は−２℃程度にまで冷却される場合があるので、これでは冷蔵室５の内壁面に結露することがある。
【００３５】
しかしながら、この実施例では、目標温度Ｔa0よりＴだけ低い温度、つまり４℃より２℃以上低い温度である２℃以下で湿度５０％を検出したとき、その状態がｔ時間（１分間）継続したことを条件に、壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えるので、検出誤差により湿度が実際には６０％であったとしても、２℃で湿度６０％のときの露点は−５℃程度となる。壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えられても、冷蔵室５の内壁面は−５℃程度にまでは冷却されないので、冷蔵室５の内壁面に結露するはない。
このように本実施例では、冷蔵室５内の空気を冷やし込んでその湿度を下げてから壁面用エバポレータ９による冷却に切り替えるので、冷蔵室５の内壁面への結露をより一層防止できる。
【００３６】
図８および図９は本発明の第３実施例を示す。この実施例が前記第１実施例と異なるところは、第２の電磁開閉弁１９に代えて、開度調節可能な絞り手段としてパルスモータ３３ａを駆動源とするニードル弁からなる絞り弁３３としたところにある。このように絞り弁３３にすると、その開度調節により、壁面用エバポレータ９での冷媒の蒸発圧力ひいては蒸発温度を制御できる。この場合、絞り弁３３とキャピラリチューブ３４を直列に接続すると、蒸発圧力（蒸発温度）の調整幅を広くできる。
【００３７】
この実施例では、壁面用エバポレータ９による冷却と強制対流用エバポレータ１２による冷却とを交互に行うことを基本としている。そして、壁面用エバポレータ９による冷却の場合には、冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗが冷蔵室５内の温度Ｔａと湿度Ｔｈとから求められる露点ＤＰに所定温度、例えば３℃を加えた温度以上となるように壁面用エバポレータ９での冷媒圧力、換言すれば蒸発温度Ｔｅを制御する。
【００３８】
ここで、壁面用エバポレータ９での蒸発温度Ｔｅは、冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗと同値ではなく、壁面用エバポレータ９の配設状態を加味した補正値Ｔｈによって補正される。この補正値Ｔｈは、本実施例の場合、壁面用エバポレータ９が内箱３を介して冷蔵室５内を冷却するので、補正値Ｔｈは４℃に設定される。従って、蒸発温度は冷蔵室５の内壁面の温度Ｔｗより例えば４℃低い温度となるように制御される。また、壁面用エバポレータ９が冷蔵室５内に露出している場合には、補正値Ｔｈは０℃に設定され、蒸発温度はＴｗと同じ温度となるように制御される。
【００３９】
図９は壁面用エバポレータ９による冷却と強制対流用エバポレータ１２による冷却とを交互に行う場合の制御内容を示す。マイクロコンピュータ２８は所定時間毎に図９のルーチンを実行する。同図のルーチンに入ると、マイクロコンピュータ２８は、まずステップＳＢ１で壁面用温度センサ２５の検出温度Ｔｗが（ＤＰ＋３）以上で、且つ冷蔵室５内の温度Ｔａが内壁面の温度Ｔｗ以下であるか否かを判断し、「ＹＥＳ」のときステップＳＢ２に移行して絞り弁３３を開く。そして、マイクロコンピュータ２８は、ステップＳＢ３で絞り弁３３の開度を、壁面用エバポレータ９の蒸発温度ＴｅがＴｗより４℃低い温度となるように調節し、リターンとなる。
【００４０】
そして、ＴｗがＴａ未満になると、マイクロコンピュータ２８はステップＳＢ１で「ＮＯ」と判断してステップＳＢ４に移行し、ここで絞り弁３３を閉じ、第２の電磁開閉弁１９を開動作させ、リターンとなる。これにより、冷蔵室５内は強制対流用エバポレータ１２によって冷却されるようになる。このように、Ｔｗ＜Ｔａになると、Ｔｗ≧（ＤＰ＋３）であっても強制対流用エバポレータ１２による冷却に切り替える理由は、Ｔｗ＜Ｔａになると、冷媒は壁面用エバポレータ９では蒸発できなくなるためである。
【００４１】
図１０および図１１は本発明の第４実施例を示す。この実施例が第１実施例と異なるところは、第１および第２の電磁開閉弁１７および１９に代えて電磁駆動の三方弁３５（流路切替手段）としたところにあり、三方弁３５の入口はコンデンサ１６の出口に接続され、一方の出口は壁面用エバポレータ９側の第１のキャピラリチューブ１８に接続され、他方の出口は強制対流用エバポレータ１２側の第２のキャピラリチューブ２０に接続されている。
【００４２】
三方弁３５は、冷媒流路を、冷媒を強制対流用エバポレータ１２に供給する第１の流路２１と壁面用エバポレータ９に供給する第２の流路２２との間で切り替えるようになっている。そして、マイクロコンピュータ２８は、図１１による条件に従って三方弁３５を切り替えるようになっており、全熱負荷ＱａがＱa1未満のとき、第１の流路２１が形成されるようにして冷媒を壁面用エバポレータ９に供給し、ＱａがＱa1以上のとき第２の流路２２が形成されるようにして冷媒を強制対流用エバポレータ１２に供給するものである。
【００４３】
図１２は本発明の第５実施例を示す。この実施例は、冷蔵室５内の上部にダクト３６を設け、このダクト３６内に強制対流用エバポレータ１２と送風装置１３とを配設したものである。上記ダクト３６には、その後部に冷蔵室５内の空気を吸入する給気口３７が設けられ、前部に吐気口３８が下向きに設けられている。
【００４４】
そして、扉６が開かれたとき、送風装置１３が駆動されるように構成することにより、ダクト３６内に吸入された冷蔵室５内の空気が吐気口３８が下向きに吹き出されて、冷蔵室５内の前面近くでいわゆるエアカーテンを形成するので、扉６を開放したときに外気が冷蔵室５内に侵入することを極力防止することができる。
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
冷蔵室５の内壁面をエバポレータそのもので構成しても良い。
冷凍室を備えた冷蔵庫に適用しても良い。
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、負荷変動に対する追従性の向上および冷却の迅速性の向上を図ることができると共に、強制対流用エバポレータの冷却により、庫内空気の湿気が結露して除去されるので、その後に壁面用エバポレータによる冷却に切り替えられた場合、食品保存室の内壁面に結露することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すもので、（ａ）は冷蔵庫の縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図
【図２】冷凍サイクル構成図
【図３】電気的構成の概略を示すブロック図
【図４】熱的負荷に関する電磁開閉弁および送風装置の制御内容を示す図
【図５】制御内容を示すフローチャート
【図６】湿り空気ｈ−ｘ線図
【図７】本発明の第２実施例を示す図５相当図
【図８】本発明の第３実施例を示す図２相当図
【図９】図５相当図
【図１０】本発明の第４実施例を示す図２相当図
【図１１】熱的負荷に関する三方弁の切り替え状態を示す図
【図１２】本発明の第５実施例を示す冷蔵庫の縦断側面図
【図１３】従来の壁面冷却式冷蔵庫の縦断側面図
【符号の説明】
図中、５は冷蔵室（食品保存室）、９は壁面用エバポレータ、１２は強制対流用エバポレータ、１３は送風装置（強制対流手段）、１５はコンプレッサ、１７，１９は第１，第２の電磁開閉弁（切替手段）、２３は冷蔵室用温度センサ（庫内温度検出手段）、２４は冷蔵室用湿度センサ（庫内湿度検出手段）、２５は壁面用温度センサ、２６は庫外用温度センサ（庫外温度検出手段）、２７は扉スイッチ（開扉検出手段）、２８はマイクロコンピュータ（演算手段、制御手段）、３３は絞り弁（絞り手段、切替手段）、３５は三方弁（切替手段）である。

Claims

能力可変型のコンプレッサと、
食品保存室の内壁面を冷却することにより該食品保存室内を冷却する壁面用エバポレータと、
強制対流手段によって強制対流される前記食品保存室内の空気を冷却する強制対流用エバポレータと、
前記コンプレッサで圧縮されコンデンサで凝縮された冷媒の流路を、少なくとも前記壁面用エバポレータに供給する流路と前記強制対流用エバポレータに供給する流路との間で切り替え可能な切替手段と、
前記食品保存室の扉の開放を検出する開扉検出手段と、
庫外温度を検出する庫外温度検出手段、前記食品保存室内の温度を検出する庫内温度検出手段および前記食品保存室内の湿度を検出する庫内湿度検出手段と、
前記庫外温度検出手段、前記庫内温度検出手段および前記庫内湿度検出手段の検出結果から庫内の熱的負荷を演算する演算手段と、
前記切替手段の切り替え動作を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記演算手段により演算された前記庫内の熱的負荷の大小に応じて、前記コンプレッサの能力を変化させると共に、前記冷媒の流路を、少なくとも前記壁面用エバポレータに供給する流路と前記強制対流用エバポレータに供給する流路との間で切り替わるように前記切替手段を制御し、前記開扉検出手段が扉の開放を検出したときには、前記演算手段による庫内の熱的負荷とは関係なく、前記切替手段を冷媒が前記強制対流用エバポレータに供給されるように前記切替手段を制御することを特徴とする冷蔵庫。
前記制御手段は、前記食品保存室内が目標温度よりも所定温度以上低い温度で所定湿度以下の状態を所定時間継続したとき、前記切替手段を冷媒が前記壁面用エバポレータに供給されるように切替制御することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
請求項２記載の冷蔵庫において、前記所定温度は２℃で、前記所定湿度は５０％であることを特徴とする冷蔵庫。
前記壁面用エバポレータへの冷媒供給は、開度調節可能な絞り手段を介して行われ、前記制御手段は、前記壁面用エバポレータでの冷媒の蒸発温度が、前記食品保存室の温度と湿度とから求められる露点温度に対し、所定温度以上となるように前記絞り手段の開度を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の冷蔵庫。
請求項４記載の冷蔵庫において、前記所定温度は３℃であることを特徴とする冷蔵庫。