JP3681795B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫の冷凍室，冷蔵室における冷却技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫は、例えば特開平７−１５９０１４号公報に開示されており、図７を参照して、以下説明を行う。
【０００３】
冷蔵庫は、冷凍室５１と冷蔵室５２とに区切られ、冷凍室５１，冷蔵室５２の内部には温度検知手段５３，５４が設置されている。
【０００４】
冷凍室５１には、手前に冷凍室扉５５が取り付けられ、その開閉が冷凍室ドアスイッチ５６によって検知され、また奥部には蒸発器５７、及び冷気循環手段である電動ファン５８が設置され、蒸発器５７によって冷媒を蒸発させることで冷凍室５１内を冷却し、電動ファン５８で冷気を循環し、さらに蒸発器５７の近傍には、付着する霜を除去する除霜ヒータ５９、除霜状態を検知する除霜温度センサ６０が取り付けられている。
【０００５】
冷蔵室５２には、手前に冷蔵室扉６１が取り付けられ、その開閉が冷蔵室ドアスイッチ６２によって検知され、また、冷凍室５１、及び冷蔵室５２をつなぐ冷気通路６３に電動ダンパ６４が設置され、この電動ダンパ６４の開閉動作によって冷凍室５１からの冷気が冷蔵室５２に循環され、また冷蔵室５２の後背部には、冷凍サイクルを構成する圧縮機６５が設置されている。なお、冷凍室５１の温度制御は、奥部上方に設置した制御装置６６により行われる。
【０００６】
次にその動作について説明する。
圧縮機６５の運転により、圧縮機６５より吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器により凝縮液化され、さらに、減圧手段にて減圧され、蒸発器５７で蒸発気化されて空気を冷却する。電動ファン５８を運転することで冷凍室５１，冷蔵室５２へと熱搬送が行われ、蒸発器５７で気化した冷媒は、再び、圧縮機６５に吸入される冷却運転を行うことにより、冷凍室５１，冷蔵室５２が冷却される。
【０００７】
ここで、冷凍室５１の温度変化と、圧縮機６５及び電動ファン５８による冷却動作との関係について説明する。
【０００８】
冷凍室５１の温度は、予め設定された所定の温度範囲内で変動し、冷凍室５１の温度が温度範囲の上限以上になると冷却不十分となるので、制御装置６６は圧縮機６５及び電動ファン５８をオンにして冷却動作を開始する。また冷凍室５１の温度が温度範囲の下限以下になると過冷却となるので、制御装置６６は圧縮機６５及び電動ファン５８をオフにして冷却動作を停止する。これらの動作を繰り返すことにより、冷凍室５１の温度は範囲内に収めている。
【０００９】
冷蔵室５２も予め設定された所定の温度範囲内で変動し、冷蔵室５２の温度が温度範囲の上限以上になると冷却不十分となるので、制御装置６６は電動ダンパ６４及び電動ファン５８をオンにして冷却動作を開始し、冷気通路６３を介して冷気が冷蔵室５２に流れ込み、冷蔵室５２の温度が下がる。また冷蔵室５２の温度が温度範囲の下限以下になると過冷却となるので、制御装置６６は電動ダンパ６４及び電動ファン５８をオフにして冷却動作を停止する。これらの動作を繰り返すことにより、冷蔵室５２の温度は範囲内に収めている。
【００１０】
このように冷却運転を続けると、蒸発器５７を循環する空気に含まれる水分が、熱交換される際に、霜として蒸発器５７の表面に付着する。この着霜が進むと、通風抵抗の増加による風速の低下や、霜層による蒸発器５７の空気側熱伝達率の減少により蒸発器５７の熱交換性能が低下し、充分な冷却運転が不可能となってくる。
【００１１】
この状態の防止のため、所定のタイミングで除霜が行われ、除霜が開始されると、圧縮機６５が停止して除霜ヒータ５９が運転され、除霜ヒータ５９の運転により蒸発器５７の表面の霜は融解される。蒸発器５７の表面の霜が融解すると、除霜温度センサ６０は除霜が完了したことを所定温度（一般的には１０から２０℃）以上になることで検知し、除霜ヒータ５９を停止し、その後、通常の冷却運転に復帰する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の冷蔵庫にあっては、冷蔵室５２を冷却するのに、冷凍室５１の温度状態により、次の二通りの場合が考えられ、一つは冷凍室５１の温度が範囲下限より上で、圧縮機６５が運転をしている場合であり、他の一つは冷凍室５１の温度が範囲上限より下で、圧縮機６５が停止している場合である。
【００１３】
前者の場合、冷凍室５１と冷蔵室５２とへの風量分配比率によって、冷却された空気が冷凍室５１と冷蔵室５２とに分配され、冷凍室５１と冷蔵室５２との混合された比較的温度の高い空気は、蒸発器５７へ吸い込まれるため、冷凍室５１の冷却に対しては余分に空気を冷却する必要があり、冷蔵室５２の冷却に対しては冷凍効果も小さく、吸入比体積も小さいので冷凍能力の低い冷却になるという問題点があった。
【００１４】
また、後者の場合は、冷却された冷凍室５１の空気によって冷蔵室５２を冷却するものであるため、冷却能力が小さく、また，これにより冷凍室５１の温度上昇や不均一化を引き起こすという問題点があった。
【００１５】
いずれにしても、冷蔵室５２の冷却は、冷凍室５１の冷却において付随的に行われるものであり、例えば冷蔵室５２の熱負荷が増大した場合等には能力不足は否めないものであり、また、冷凍室扉５５が開けられた場合には、圧縮機６５を運転したままで電動ファン５８が停止するので、圧縮機６５の電力量，電動ファン５８の起動過渡期のロス等、省エネルギー上も課題があった。
【００１６】
また、上記従来のような冷蔵庫においては、冷却運転を続けると、着霜が進み、通風抵抗の増加による風速の低下や、霜層による蒸発器５７の空気側熱伝達率の減少により蒸発器５７の熱交換性能が低下し、充分な冷却運転が不可能となってくるので所定のタイミングで除霜を行う必要があった。
【００１７】
除霜により蒸発器５７の熱交換性能は回復するものの、通常除霜は一日に二〜三回行われるため、蒸発器５７は大半を着霜した状態で運転することになり、このため本来の無着霜状態に比べて蒸発器５７の熱交換性能が低下している問題点があった。
【００１８】
また、除霜は除霜ヒータ５９で蒸発器５７を加熱して行うため、除霜ヒータ５９の加熱により冷凍室５１の温度が上昇し、ヒータ加熱により受熱損失分だけ余計に冷却運転が必要となり、消費電力量が増加するという問題点もあった。
【００１９】
さらに、除霜ヒータ５９は、通常除霜効率の良い蒸発器５７の下方部に設置されるが、冷却器室のコンパクト化、及び有効内容積／外容積比である容積効率の向上に対しても課題があった。
【００２０】
本発明は、従来の課題を解決するもので、冷凍室，冷蔵室の冷却能力を向上し、高効率とし、また、蒸発器の熱交換性能を高度に維持することを可能とし、また、冷凍室扉が開けられた場合の電力ロスを軽減することができ、また、除霜ヒータによる蒸発器の受熱損失を防止して冷凍室の温度上昇を防止し、再冷却のための消費電力量を低減し、さらに容積効率が高い冷蔵庫を提供することを課題としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮機，凝縮器，毛細管及び蒸発器を順次環状に接続した冷凍サイクルを設置し、少なくとも一つの冷凍室と、少なくとも一つの冷蔵室と、蒸発器，冷気循環手段，冷凍室へ冷気を送り出す冷凍室吹出口，冷蔵室へ冷気を送り出す冷蔵室吹出口，及び冷凍室吹出口と冷蔵室吹出口とを切替える吹出口切替手段とを有する冷却器室を設けたものである。
【００２２】
また、冷凍室内には冷凍室温度検知手段，冷蔵室内には冷蔵室温度検知手段を設け、圧縮機と吹出口切替手段と冷気循環手段との動作、及び冷凍室と冷蔵室吹出口の切替を冷却制御手段により行って各室を冷却するものである。
【００２３】
また、圧縮機の停止時には、冷却制御手段によって所定の時間だけ吹出口切替手段で冷凍室吹出口は閉口とし、かつ冷蔵室吹出口は開口とし、冷気循環手段を運転して、冷蔵室内の空気を蒸発器で熱交換させることもできる。
【００２４】
また、少なくとも一つの冷凍室扉と、少なくとも一つの冷蔵室扉と、冷凍室扉開閉検知手段と、冷蔵室扉開閉検知手段を設け、冷却運転中に前記冷凍室扉開閉検知手段が扉の開放を検知している間は、冷却制御手段は、吹出口切替手段が冷凍室吹出口を閉口し、冷蔵室吹出口を開口するように運転し、前記冷蔵室扉開閉検知手段が扉の開放を検知している間は、冷却制御手段は、吹出口切替手段が冷蔵室吹出口を閉口し、冷凍室吹出口を開口するよう運転するものである。
【００２５】
さらに、所定の期間ごとに除霜時間を設け、除霜時間には圧縮機を停止し、吹出口切替手段で冷凍室吹出口を閉じ、冷蔵室吹出口は開口とし、冷気循環手段により冷蔵室内空気と蒸発器と熱交換させるものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
上記のような手段により、本発明の冷蔵庫は、圧縮機の運転により、圧縮機より吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器により凝縮液化され、毛細管にて減圧され、蒸発器で蒸発気化して空気を冷却し、蒸発器で気化した冷媒は、再び、圧縮機に吸入され、冷却された空気は冷気循環手段と吹出口切替手段との動作によって少なくとも一つの冷凍室、少なくとも一つの冷蔵室へと熱搬送されて冷却が行われる。
【００２７】
通常運転する時、冷凍室の温度は冷凍室温度検知手段により検知され、冷蔵室は冷蔵室温度検知手段により検知され、冷凍室内の温度が、熱侵入，冷凍室扉の開閉，及び食品等の熱負荷の収納により上昇すると、冷凍室温度検知手段が、予め設定された所定の冷凍室温度（例えば−１８℃）と冷凍室温度範囲（例えば±１ｄｅｇ）の上限を超えているか否かを検知する。冷却制御手段はこの信号を受けて、圧縮機と冷気循環手段を運転し、冷凍室吹出口が開口するよう吹出口切替手段を運転して冷凍室を冷却する。
【００２８】
冷凍室内の温度が低下し、冷凍室温度検知手段が冷凍室の温度範囲の下限を超えていることを検知すると、冷却制御手段は、この信号を受けて圧縮機と冷気循環手段を停止し、吹出口切替手段を、冷凍室吹出口が閉口するよう運転して冷却を停止する。
【００２９】
同様に冷蔵室内の温度が上昇すると、冷蔵室温度検知手段が、予め設定された所定の冷蔵室温度（例えば３℃）と冷蔵室の温度範囲（例えば±１ｄｅｇ）の上限を超えることを検知する。冷却制御手段はこの信号を受けて、圧縮機と冷気循環手段を運転し、吹出口切替手段を、冷蔵室吹出口が開口するよう運転して冷蔵室を冷却する。
【００３０】
冷蔵室内の温度が低下し、冷蔵室温度検知手段が、冷蔵室の温度範囲下限を超えることを検知すると、冷却制御手段は、この信号を受けて圧縮機と冷気循環手段を停止し、吹出口切替手段を、冷蔵室吹出口が閉口するよう運転して冷却を停止する。
【００３１】
冷凍室と、冷蔵室とで共に温度が上昇し、冷凍室温度検知手段が冷凍室の温度範囲上限を超えることを検知し、かつ冷蔵室温度検知手段が冷蔵室の温度範囲上限を超えることを検知した状態では、冷却制御手段は、圧縮機と冷気循環手段とを運転し、吹出口切替手段を、冷凍室吹出口と冷蔵室吹出口とが順次切替られて開閉されるよう運転して冷凍室と冷蔵室とを冷却する。
【００３２】
このような冷却運転を行うことにより、冷凍室と冷蔵室は全く独立に冷却されることとなり、互いに影響を受けないので冷蔵室の冷却により冷凍室の温度が上昇することはなくなる。
【００３３】
また、冷気循環手段による冷気循環量は、すべて冷凍室と冷蔵室に用いることができるため、庫内温度の均一化がはかれる。
【００３４】
さらに、冷凍室の冷却時は、冷凍室の空気を冷却するため、従来のように比較的高温の空気を吸い込んで冷却する場合に比べて効率的であり、冷蔵室の冷却時は、従来のように冷凍室と冷蔵室との混合空気を吸い込んだ場合に比べ、吸入空気温度が例えば３℃と比較的高温のため冷凍効果が大きくなり、また吸入比体積も大きいため冷凍能力が非常に大きい冷却が可能となる。
【００３５】
さらに、冷凍室と冷蔵室それぞれの熱負荷に応じた冷却が可能となり、例えば冷蔵室にのみ大きな熱負荷が入った場合等にも冷蔵室を十分に冷却することが可能である。
【００３６】
また、冷凍室と冷蔵室とが所定の温度範囲内に維持され、圧縮機と冷気循環手段が停止し、吹出口切替手段が、冷凍室吹出口と冷蔵室吹出口とを閉口する状態にある時、冷却制御手段は、吹出口切替手段を、冷蔵室吹出口が開口し、かつ冷凍室吹出口が閉口するよう運転し、冷気循環手段を運転する。
【００３７】
通常の運転によって蒸発器に着霜した場合、冷蔵室内の空気が冷却器室を循環することで蒸発器との熱交換を行うので、冷蔵室内の空気は霜の昇華もしくは融解により熱を奪われて僅かに冷却され、冷蔵室の温度は維持される。
【００３８】
また、蒸発器では、冷蔵室の空気との熱交換によって着霜量が減少し、通風抵抗の減少による風速低下の防止、蒸発器の空気側熱伝達率の低下が防止される。
【００３９】
さらに、冷却運転中に冷凍室扉が開放されると、冷凍室扉開閉検知手段が扉開放を検知して信号を冷却制御手段に送り、信号を受け取った冷却制御手段は、扉の開放を検知している状態である間は、吹出口切替手段を、冷凍室吹出口が閉口し、冷蔵室吹出口が開口するよう運転する。
【００４０】
冷却運転中に冷蔵庫扉が開放されると、冷蔵室扉開閉検知手段が扉開放を検知して信号を冷却制御手段に送り、信号を受け取った冷却制御手段は、扉の開放を検知している状態である間は、吹出口切替手段を、冷蔵室吹出口が閉口し、冷凍室吹出口が開口するよう運転する。
【００４１】
このようにして扉開閉時の運転を行うことで、扉が開放されて室内温度が上昇しても、他の室の冷却は行うので、扉が閉められた後、開放された室内の温度を再冷却するのに集中でき、すみやかに所定の温度範囲に室内を維持することができる。
【００４２】
さらに、冷却制御手段により、所定の期間ごとに除霜時間がとられ、この除霜時間が開始されると、冷却制御手段は圧縮機を停止し、吹出口切替手段を、冷凍室吹出口が閉口し、冷蔵室吹出口が開口するよう運転する。
【００４３】
また、冷気循環手段を動作させることにより、冷蔵室内の空気が蒸発器と熱交換され、通常の運転によって生じる蒸発器への着霜が昇華もしくは融解されるので、所定の時間を経過後、除霜時間の終了となって冷却制御手段は通常運転に復帰することができる。
【００４４】
【実施例】
本発明による冷蔵庫の一実施例について図１ないし図６を参照して説明する。
【００４５】
図１において、１は冷凍室、２は冷蔵室、３は冷凍室温度検知手段、４は冷蔵室温度検知手段、５は冷凍室扉、６は冷凍室扉開閉検知手段、７は蒸発器、８は冷気循環手段、１１は冷蔵室扉、１２は冷蔵室扉開閉検知手段である。そして冷蔵庫は、圧縮機１５と、凝縮器１７と、毛細管１８と、蒸発器７とを順次環状に接続して冷凍サイクル１９を形成し、断熱筺体２２の下方には少なくとも一つの冷凍室１と、上方には少なくとも一つの冷蔵室２と、冷凍室１の奥部には冷却器室２０と、背面の下部には機械室２１とを設け、冷却制御手段１６を備えている。
【００４６】
機械室２１には、圧縮機１５と、凝縮器１７を強制冷却する庫外ファン２３とを設けている。
【００４７】
冷却器室２０には、蒸発器７と、庫内ファンからなる冷気循環手段８と、冷凍室１へ冷気を送り出す冷凍室吹出口２４と、冷蔵室２へ冷気を送り出す冷蔵室吹出口２５と、冷凍室吹出口２４の開閉と冷蔵室吹出口２５の開閉とを行って両吹出口を切替える電動ダンパからなる吹出口切替手段２６とを設けている。
【００４８】
冷凍室１には、少なくとも一つの冷凍室扉５が設けられ、開閉することで食品等が出し入れされ、扉の開閉は、扉が閉状態となる時に扉部材により、押し動作されるプッシュスイッチからなる冷凍室扉開閉検知手段６により検知され、また、冷凍室１内にはサーミスタからなる冷凍室温度検知手段３が設けられて冷凍室１の温度を検知する。
【００４９】
同様に冷蔵室２には、少なくとも一つの冷蔵室扉１１が設けられ、扉の開閉は、プッシュスイッチからなる冷蔵室扉開閉検知手段１２により検知され、また、冷蔵室２内にはサーミスタからなる冷蔵室温度検知手段４が設けられて冷蔵室２の温度を検知する。
【００５０】
冷却制御手段１６は、冷蔵室温度検知手段４と冷凍室温度検知手段３と冷凍室扉開閉検知手段６と冷蔵室扉開閉検知手段１２とからの信号を受けて、圧縮機１５と吹出口切替手段２６と冷気循環手段８との動作を行うものである。
【００５１】
また、冷却制御手段１６は、圧縮機１５が停止している時に所定の時間だけ吹出口切替手段２６を運転させて冷凍室吹出口２４を開口し、かつ冷蔵室吹出口２５を開口させている。
【００５２】
加えて、冷気循環手段８を運転することにより、冷蔵室２内の例えば３℃と比較的高温の空気と蒸発器７とを熱交換させることができる。
【００５３】
さらに、冷却制御手段１６は、冷凍室１の冷却中に冷凍室扉５が開けられ、冷凍室扉開閉検知手段６から扉の開放を検知した信号を受けることにより、扉が開状態の間は、吹出口切替手段２６を運転して冷凍室吹出口２４が閉口し、冷蔵室吹出口２５は開口するようにする。
【００５４】
さらに、冷蔵室２の冷却中に冷蔵室扉１１が開けられ、冷蔵室扉開閉検知手段１２から扉の開放を検知した信号を受けることにより、扉が開状態の間は、吹出口切替手段２６を運転して冷蔵室吹出口２５が閉口し、冷凍室吹出口２４が開口するようにする。
【００５５】
またさらに、冷却制御手段１６は内部タイマ２７を有し、所定の期間ごとに除霜時間を設け、徐霜時間には圧縮機１５を停止し、吹出口切替手段２６を運転して冷凍室吹出口２４が閉口し、かつ冷蔵室吹出口２５が開口するようにする。加えて庫内ファンからなる冷気循環手段８の運転により冷蔵室２内の例えば３℃の比較的高温の空気と蒸発器７とを熱交換させることができる。
【００５６】
以上のように構成された本実施例の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００５７】
まず、冷凍サイクル１９の冷却動作について説明する。
冷却制御手段１６の指示により、圧縮機１５が運転され、高温高圧の冷媒が圧縮機１５より吐出され、冷媒は凝縮器１７で庫外ファン２３により強制冷却されて凝縮液化し、毛細管１８にて減圧され、減圧された冷媒は、蒸発器７で蒸発気化され、蒸発器７の周囲の空気より気化熱を奪い冷却され、蒸発器７で気化した冷媒は、再び、圧縮機１５に吸入される。冷気循環手段８と吹出口切替手段２６との動作によって冷凍室１，冷蔵室２へと空気が循環されることで熱搬送がなされて冷却が行われる。
【００５８】
通常運転時、冷凍室１の温度は冷凍室温度検知手段３により検知され、冷蔵室２は冷蔵室温度検知手段４により検知され、室内の温度は断熱筺体２２よりの熱侵入及び冷凍室扉５、冷蔵室扉１１の開閉、食品等の熱負荷の収納により上昇する。このような室内の温度上昇に対して冷却動作を適時行い、室内温度を維持するのであるが、これらの冷却動作には、冷凍室１のみを冷却する場合と、冷蔵室２のみを冷却する場合と、冷凍室１と冷蔵室２との両室を冷却する場合との三つの場合がある。
【００５９】
冷凍室１のみを冷却する場合について図２のタイムチャートをもとに動作を説明する。
【００６０】
冷凍室１の温度は、冷凍室温度検知手段３により検知され、検知温度が予め設定された所定の冷凍室温度（例えば−１８℃）と冷凍室温度範囲（例えば±１ｄｅｇ）の上限Ｔｆｈを超えることを検知する（ｔ１，ｔ３）。冷却制御手段１６はこの検知した信号を受けて、圧縮機１５と冷気循環手段８を運転し、冷凍室吹出口２４が開口するよう吹出口切替手段２６を運転して冷凍室１を冷却する。
【００６１】
冷凍室１内の温度が低下し、冷凍室温度検知手段３が冷凍室温度範囲下限Ｔｆ１を超えることを検知すると（ｔ２）、冷却制御手段１６はこの検知信号を受けて圧縮機１５と冷気循環手段８を停止し、吹出口切替手段２６が冷凍室吹出口２４を閉口するよう運転して冷却を停止する。
【００６２】
以上の運転を繰り返すことで冷凍室１の温度を維持するものである。
次に冷蔵室２のみを冷却する場合について図３のタイムチャートをもとに動作を説明する。
【００６３】
冷蔵室２の温度は、冷蔵室温度検知手段４により検知され、検知温度が予め設定された所定の冷蔵室温度（例えば３℃）と冷蔵室温度範囲（例えば±１ｄｅｇ）の上限Ｔｒｈを超えることを検知する（ｔ１，ｔ３）。冷却制御手段１６はこの検知信号を受けて、圧縮機１５と冷気循環手段８を運転し、冷蔵室吹出口２５を開口するよう吹出口切替手段２６を運転して冷蔵室２を冷却する。
【００６４】
冷蔵室２内の温度が低下し、冷蔵室温度検知手段４が冷蔵室温度範囲下限Ｔｒ１を超えることを検知すると（ｔ２）、冷却制御手段１６はこの検知信号を受けて圧縮機１５と冷気循環手段８を停止し、吹出口切替手段２６が冷蔵室吹出口２５を閉口するよう運転して冷却を停止する。
【００６５】
以上の運転を繰り返すことで冷蔵室２の温度を維持するものである。
また、冷凍室１と冷蔵室２とを共に冷却する場合について図４のタイムチャートをもとに動作を説明する。
【００６６】
ｔ１において冷凍室１の温度が温度範囲の上限Ｔｆｈを超えると、上述のように冷凍室１の冷却運転が行われ、冷凍室１が冷却中のｔ２，ｔ４において、冷蔵室２の温度が温度範囲の上限Ｔｒｈを超えることが検知されると、冷却制御手段１６はこの検知信号を受けて、冷凍室１と冷蔵室２との冷却運転が必要であると判断し、冷凍室吹出口２４と冷蔵室吹出口２５とが順次開閉するよう吹出口切替手段２６を運転する。
【００６７】
まず、吹出口切替手段２６を、冷凍室吹出口２４が開口し、冷蔵室吹出口２５が閉口するよう運転し、時間ｔｆを経過した後、吹出口切替手段２６を運転して冷凍室吹出口２４を閉口し、冷蔵室吹出口２５を開口し、さらに時間ｔｒが経過した後再び、吹出口切替手段２６を冷凍室吹出口２４が開口し、冷蔵室吹出口２５が閉口するように運転する。
【００６８】
冷蔵室２の温度が温度範囲下限Ｔｒ１を超えると（ｔ３，ｔ５）、冷蔵室２の冷却は終了し、冷凍室１のみの冷却運転に戻り、冷蔵室２の冷却運転中に冷凍室１を冷却する場合も同様である。
【００６９】
このような冷却運転を行うことにより、冷凍室１と冷蔵室２は全く独立に冷却されることとなるので、従来のように冷蔵室２の冷却時には冷凍室１の冷気が用いられて冷凍室１の温度が上昇したが、各室が互いに影響を受けないので冷蔵室２の冷却により冷凍室１の温度が上昇することはなくなる。
【００７０】
また、独立に冷却するため冷気循環手段８の風量を各室に分割しなくてもよいので、各室ともファン風量を１００％利用できるので効率的である。
【００７１】
また、独立に冷却が行えるため、冷凍室１は冷凍室１の庫内空気を吸い込んで冷却するため、従来のように冷凍室１と冷蔵室２との空気を混合して吸い込むのに比べて効率がよく、また冷蔵室２の冷却時は、従来のように冷凍室１と冷蔵室２の混合空気を吸い込んだ場合に比べ、吸入空気温度が例えば３℃と比較的高温となり、冷凍効果が大きく、吸入比体積も大きく、冷凍能力が非常に大きい冷却が可能となる。
【００７２】
さらに、冷凍室１と冷蔵室２それぞれの熱負荷に応じた冷却が可能であり、例えば冷蔵室２にのみ大きな熱負荷が入った場合等にも冷蔵室２の十分な冷却が可能であり、さらに、冷蔵室２の全域もしくは一部区域を急冷することも可能である。
【００７３】
なお、吹出口切替手段２６を、冷凍室吹出口２４と冷蔵室吹出口２５とを順次開閉するよう運転することについては、冷凍室吹出口２４を先に開口としたが冷蔵室吹出口２５が先に開口としても良い。
【００７４】
次に冷却停止時の動作について図５のタイムチャートをもとに動作を説明する。
【００７５】
冷凍室１と冷蔵室２とが所定の温度範囲内に維持され、圧縮機１５と冷気循環手段８が停止し、吹出口切替手段２６が冷凍室吹出口２４と冷蔵室吹出口２５とを閉口する状態になった時（ｔ１，ｔ４）より時間ｔｍが経過した後、冷却制御手段１６は、吹出口切替手段２６を冷蔵室吹出口２５が開口し、冷凍室吹出口２４が閉口するように運転させ、かつ冷気循環手段８も運転させる（ｔ２）。
【００７６】
通常の運転によって生じる蒸発器７への着霜は、冷蔵室２内の空気が冷却器室２０を循環することで蒸発器７と熱交換することにより、冷蔵室２の室内空気は霜の昇華もしくは融解により熱を奪われ僅かに冷却されるので、冷蔵室２の温度は維持される。
【００７７】
また、蒸発器７は、冷蔵室２の空気との熱交換によって着霜量が減少されるので、通風抵抗の減少による風速低下の防止、蒸発器７の空気側熱伝達率の低下防止ができる。
【００７８】
所定時間ｔｄが経過した後、冷却制御手段１６は、吹出口切替手段２６を冷蔵室吹出口２５が閉口するように運転させ、かつ冷気循環手段８を停止し（ｔ３）、その後、各室の温度が上昇し、再び冷却を行う。ただし、各室の温度が温度範囲上限を超えたことを検知した信号が送られると時間ｔｄ内であっても上述の冷却運転を開始する。
【００７９】
これにより、通常の運転において熱交換機が常に良好な状態、つまり着霜の少ない状態で運転できるので効率のよい冷却が可能となり、消費電力量の低減に効果があり、また、着霜の影響を除去できるので蒸発器７の小型化が可能で容積効率の向上に効果がある。
【００８０】
なお、ｔｍが０であるなら冷却運転に続いて、上記運転を行うことができるので冷気循環手段８の起動時のロスが回数軽減され、消費電力量の低減上効果がある。
【００８１】
次に扉が開閉された場合の動作について図６のタイムチャートをもとに動作を説明する。
【００８２】
ｔ１から冷凍室１の冷却が開始され、ｔ２で冷凍室扉５が開放されると、冷凍室扉開閉検知手段６が扉の開放を検知して信号を冷却制御手段１６に送る。信号を受け取った冷却制御手段１６は、冷蔵室２が冷蔵室温度範囲下限を超えない限り、吹出口切替手段２６を運転して冷凍室吹出口２４を閉口させ、冷蔵室吹出口２５を開口させる。
【００８３】
また、冷蔵室２内の温度が冷蔵室温度範囲下限を超えた場合は、冷気循環手段８を停止し、ｔ３において冷凍室扉５が閉められると、冷凍室扉開閉検知手段６が扉の閉状態を検知して信号を冷却制御手段１６に送り、信号を受け取った冷却制御手段１６は、扉開閉前の運転を継続する。
【００８４】
ｔ４で冷凍室１と冷蔵室２の冷却が開始され、ｔ５で冷蔵室扉１１が開放されると、冷蔵室扉開閉検知手段１２が扉の開放状態を検知し、信号を冷却制御手段１６に送り、信号を受け取った冷却制御手段１６は、冷凍室１が冷凍室温度範囲下限を超えない限り、吹出口切替手段２６を運転して冷蔵室吹出口２５が閉口し、冷凍室吹出口２４が開口するようにする。また、冷凍室１内の温度が冷凍室温度範囲下限を超えた場合は、冷気循環手段８を停止し、ｔ６において冷蔵室扉１１が閉められると、冷蔵室扉開閉検知手段１２が扉の閉状態を検知し、信号を冷却制御手段１６に送り、信号を受け取った冷却制御手段１６は、扉開閉前の運転を継続し、ｔ７で冷蔵室２の冷却が終了する。
【００８５】
このように扉が開閉状態にある時の運転を行うことで、扉が開放されて室内温度が上昇しても、他室は冷却を行うので、扉が閉められた後、開放された室内の温度を再冷却するのに集中でき、すみやかに所定の温度範囲に室内を維持することができる。
【００８６】
次に徐霜について動作を説明する。
冷却制御手段１６により所定の期間ごとに徐霜時間がとられ、この徐霜時間が開始されると冷却制御手段１６は圧縮機１５を停止し、吹出口切替手段２６を運転して冷凍室吹出口２４が閉口し、冷蔵室吹出口２５が開口するようにする。さらに冷気循環手段８を動作させることにより、冷蔵室２内の空気が蒸発器７と熱交換されることにより、通常の運転によって生じる蒸発器７への着霜が昇華もしくは融解され、所定の時間経過後、徐霜時間の終了となって冷却制御手段１６は通常運転を復帰させる。
【００８７】
これにより徐霜のヒータレス化が可能であり、ヒータ容積の削減による容積効率の向上ができ、また、徐霜ヒータによる蒸発器の受熱損失が無いので、冷凍室の温度上昇を防止し、再冷却のための消費電力量低減を可能とする。
【００８８】
なお、本実施例では冷凍室１が下方にあり、冷蔵室２が上方にある場合を説明したが、冷凍室１が上方にあり、冷蔵室２が下方にある場合でも同様であり、また、冷凍室１の奥部に冷却器室２０を設けたが、冷蔵室２の奥部でも問題はなく、冷凍室１と冷蔵室２の間のバリヤー部に設けても同様である。
【００８９】
また、凝縮器１７の冷却においては、庫外ファン２３を用いて強制冷却としたが、凝縮器１７の一部が断熱筺体２２内に埋設され、もしくは、機械室２１の外部に凝縮器１７が設置されたものであって、庫外ファン２３を用いずに自然冷却するものであっても同様である。
【００９０】
さらに、本実施例では冷凍室１，冷蔵室２の各室の吹出口に対して吹出口切替手段２６を設けたが、吸込口に設けても同様の効果が得られる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の冷蔵庫によれば、圧縮機と凝縮器と毛細管と蒸発器とを順次環状に接続した冷凍サイクルを設置し、少なくとも一つの冷凍室と、少なくとも一つの冷蔵室と、蒸発器，冷気循環手段，冷凍室へ冷気を送り出す冷凍室吹出口，冷蔵室へ冷気を送り出す冷蔵室吹出口，及び冷凍室吹出口と冷蔵室吹出口とを切替える吹出口切替手段とを有する冷却器室と、前記冷凍室内に設けた冷凍室温度検知手段と、前記冷蔵室内に設けた冷蔵室温度検知手段と、前記圧縮機，前記吹出口切替手段及び前記冷気循環手段を動作させて、前記冷凍室吹出口及び冷蔵室吹出口を順次切替える冷却制御手段とを備えることにより冷凍室，冷蔵室の冷却能力を向上し、高効率な冷蔵庫を提供できる。
【００９２】
また、冷却制御手段が、圧縮機の停止時に所定の時間だけ吹出口切替手段を運転して冷凍室吹出口を閉口させ、かつ冷蔵室吹出口を開口させ、冷気循環手段を運転することで、冷蔵室内空気と蒸発器とを熱交換させるので熱交換性能を高度に維持することが可能な冷蔵庫が提供できる。
【００９３】
さらに、少なくとも一つの冷凍室扉と、少なくとも一つの冷蔵室扉と、冷凍室扉開閉検知手段と、冷蔵庫扉開閉検知手段を設け、冷却運転中に前記冷凍室扉開閉検知手段が扉の開状態を検知している間は、冷却制御手段は吹出口切替手段を運転させて冷凍室吹出口が閉口し、冷蔵室吹出口が開口するようにし、前記冷蔵室扉開閉検知手段が扉の開状態を検知している間は、前記冷却制御手段は吹出口切替手段を運転させて冷蔵室吹出口が閉口し、冷凍室吹出口が開口するようにしているので、冷凍室扉が開けられた場合の電力ロスを軽減することが可能な冷蔵庫を提供できる。
【００９４】
さらにまた、所定の期間ごとに除霜時間を設け、除霜時間には圧縮機を停止し、吹出口切替手段を運転して冷凍室吹出口は閉じ、冷蔵室吹出口は開口とし、冷気循環手段により冷蔵室内空気と蒸発器と熱交換させるので、冷凍室の温度上昇を防止し、再冷却のための消費電力量の低減が可能で、かつ高容積効率の冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における冷蔵庫の断面図
【図２】同冷蔵庫の冷凍室の冷却動作を示すタイムチャート
【図３】同冷蔵庫の冷蔵室の冷却動作を示すタイムチャート
【図４】同冷蔵庫の冷凍室と冷蔵室との冷却動作を示すタイムチャート
【図５】同冷蔵庫の停止時の冷却動作を示すタイムチャート
【図６】同冷蔵庫の扉開閉時の冷却動作を示すタイムチャート
【図７】従来の冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
１ 冷凍室
２ 冷蔵室
３ 冷凍室温度検知手段
４ 冷蔵室温度検知手段
５ 冷凍室扉
６ 冷凍室扉開閉検知手段
７ 蒸発器
８ 冷気循環手段
１１ 冷蔵室扉
１２ 冷蔵室扉開閉検知手段
１５ 圧縮機
１６ 冷却制御手段
１７ 凝縮器
１８ 毛細管
１９ 冷凍サイクル
２０ 冷却器室
２４ 冷凍室吹出口
２５ 冷蔵室吹出口
２６ 吹出口切替手段

Claims (4)

1. 圧縮機と凝縮器と毛細管と蒸発器とを順次環状に接続した冷凍サイクルを設置し、少なくとも一つの冷凍室と、少なくとも一つの冷蔵室と、蒸発器，冷気循環手段，冷凍室へ冷気を送り出す冷凍室吹出口，冷蔵室へ冷気を送り出す冷蔵室吹出口及び、冷凍室吹出口と冷蔵室吹出口とを切替える吹出口切替手段を有する冷却器室と、冷凍室内に設けた冷凍室温度検知手段と、冷蔵室内に設けた冷蔵室温度検知手段と、前記冷凍室を開閉する冷凍室扉と、前記冷蔵室を開閉する冷蔵室扉と、冷凍室扉開閉検知手段と、冷蔵室開閉検知手段とを設け、冷却運転中に冷凍室扉開閉検知手段が扉の開状態を検知している間は、圧縮機と吹出口切替手段と冷気循環手段とを動作させ、冷凍室吹出口を閉口するとともに冷蔵室吹出口を開口させて前記冷蔵室の冷却を行い、冷蔵室扉開閉検知手段が扉の開状態を検知している間は、圧縮機と吹出口切替手段と冷気循環手段とを動作させ、冷蔵室吹出口を閉口するとともに冷凍室吹出口を開口させて前記冷凍室の冷却を行う冷却制御手段とを備えた冷蔵庫。
2. 冷却運転中に冷凍室扉開閉検知手段が扉の開状態を検知している間は、圧縮機と吹出口切替手段と冷気循環手段とを動作させ、冷凍室吹出口を閉口するとともに冷蔵室吹出口を開口させて前記冷蔵室が冷蔵室温度範囲の下限を超えない限り前記冷蔵室の冷却を行い、冷蔵室扉開閉検知手段が扉の開状態を検知している間は、圧縮機と吹出口切替手段と冷気循環手段とを動作させ、冷蔵室吹出口を閉口するとともに冷凍室吹出口を開口させて前記冷凍室が冷凍室温度範囲の下限を超えない限り前記冷凍室の冷却を行う冷却制御手段とを備えた請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 冷却制御手段により、圧縮機の停止時に、所定時間吹出口切替手段を運転させて冷凍室吹出口を閉口し、冷蔵室吹出口を開口し、かつ冷気循環手段を運転させて冷蔵室内の空気と蒸発器とを熱交換させる請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 所定の期間ごとに除霜時間を設け、除霜時間中は圧縮機を停止し、吹出口切替手段は冷凍室吹出口を閉口し、冷蔵室吹出口を開口し、冷気循環手段により冷蔵室内の空気と蒸発器とを熱交換させる請求項１ないし３のいずれかに記載の冷蔵庫。

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