JP7356320B2 - 冷却貯蔵庫 - Google Patents
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Description
すなわち、複数の貯蔵室ごとに蒸発器がそれぞれ設けられている冷却貯蔵庫の場合、すべての貯蔵室の設定温度が一定になるまで、圧縮機を作動させる必要があることから、圧縮機の連続運転時間が長くなる傾向にあり、従来のように圧縮機の連続運転時間を基準とする構成の場合、非加熱除霜モードが選択され難くなる。このため、加熱部の作動時間が増加し、消費電力が増加することとなる。
上記構成においては、各蒸発器の各冷媒流路における、開放状態の時間をそれぞれカウントすることで、蒸発器ごとの着霜量を正確に判断できる。したがって、蒸発器ごとに、適切な除霜方式が選択されるため、不必要な加熱部の作動が抑制され、消費電力の増加を抑制できる。また、加熱部の作動時間が減少することにより、冷却貯蔵庫の庫内温度の上昇が抑えられるため、冷却運転再開後の消費電力の増加を抑制できる。また、庫内温度の上昇が抑えられることにより、貯蔵物の劣化を抑制できる。また、扉開閉等の影響により蒸発器への着霜が多い状態のときには、加熱除霜モードが確実に選択されるため、蒸発器の凍り付きが原因となる冷却不良を抑制できる。
本開示の実施形態1を図1から図4によって説明する。実施形態1の冷却貯蔵庫1は、業務用の縦型冷却貯蔵庫とされる。冷却貯蔵庫1は、庫内を冷却する冷却運転、および後述する蒸発器27F、27Rに付着した霜を融解する除霜運転を行うことが可能とされている。図1に示すように、冷却貯蔵庫1は、貯蔵庫本体10と、機械室14と、を備えて構成されている。また、図1、図3に示すように、冷却貯蔵庫1には、各種装置を制御する制御部50が設けられている。
図1に示すように、貯蔵庫本体10は、前面に開口した縦長の断熱箱体により構成されている。貯蔵庫本体10の底面の四隅には、貯蔵庫本体10を支持する脚11が設けられている。貯蔵庫本体10の内部は、断熱性の仕切壁12によって内部が上下に仕切られている。貯蔵庫本体10の内部における、上方の相対的に狭い側が、冷凍室として用いられる第1貯蔵室13Fとされ、下方の広い側が冷蔵室として用いられる第2貯蔵室13Rとされる。第1貯蔵室13Fは、第1蒸発器27Fの生成する冷気によって内部が冷却される。第2貯蔵室13Rは、第2蒸発器27Rの生成する冷気によって内部が冷却される。各貯蔵室13F、13Rの前面の開口には、断熱性の扉45F、45Rが開閉可能にそれぞれ装着されている。
機械室14は、貯蔵庫本体10の上部に設けられている。機械室14には、圧縮機ユニット16が収容されている。圧縮機ユニット16は、図示しないモータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機20と、その圧縮機20の冷媒吐出側に接続した凝縮器21とを基台19上に設置して構成したものである。また、圧縮機ユニット16には、凝縮器21を空冷するための凝縮器ファン22が搭載されている。
機械室14内の下部には、第1貯蔵室13Fと連通した断熱性の第1蒸発器室15が張り出し形成されている。第1蒸発器室15と第1貯蔵室13Fとは、ダクト15Aによって仕切られている。第1蒸発器室15には、第1庫内ファン15B(図3にのみ図示)、および第1蒸発器(蒸発器)27Fが収容されている。
図2に示すように、圧縮機20、凝縮器21、および各蒸発器27F、27Rは、冷媒管によって循環接続されることにより、冷凍回路40を構成している。冷媒管の内部は、冷媒が流れる冷媒流路25となっている。凝縮器21の出口側はドライヤ23を通して、三方弁(切替え部、第1切替え部、第2切替え部)24の入口24Aに接続されている。
制御部50は、CPU(Central Processing Unit)およびメモリを備える制御基板によって構成されており、図1に示すように、機械室14内のリレーボックス17内に収容されている。図3に示すように、制御部50には、圧縮機20、凝縮器ファン22、三方弁24、第1蒸発器温度センサ52F、第1除霜ヒータ53F、第1温度センサ51F、第1庫内ファン15B、第2蒸発器温度センサ52R、第2除霜ヒータ53R、第2温度センサ51R、および第2庫内ファン18Bが電気的に接続されている。制御部50は、冷却運転の制御を行う冷却制御部60と、除霜運転の制御を行う除霜制御部70と、を備えて構成されている。
冷却制御部60は、各蒸発器27F、27Rが生成した冷気により各貯蔵室13F、13Rの内部を冷却する冷却運転の制御を行っている。冷却制御部60は、圧縮機制御手段61と、均圧制御手段62と、冷媒流入制御手段63と、を備えて構成されている。
除霜運転は、所定の除霜開始タイミングBT(例えば、6時間ごと)に行われる。除霜運転には、加熱除霜モード(いわゆる、ヒータデフロスト方式)、および非加熱除霜モード(いわゆる、オフサイクルデフロスト方式)の2つの除霜運転モードがある。加熱除霜モードおよび非加熱除霜モードの選択は、各蒸発器27F、27Rの着霜量に応じて、貯蔵室13F、13Rごとに個別に行われる。
除霜制御部70は、各蒸発器27F、27Rに付着した霜を融解する除霜運転の制御を行っており、開放カウント手段71と、除霜選択制御手段72と、除霜開始制御手段73と、を備えて構成されている。
冷却運転開始から除霜運転開始までの制御フローを、図4のフローチャートを用いて説明する。なお、図4においては、除霜運転の際に圧縮機20および凝縮器ファン22を停止させる制御フローは図示されていないが、仮に、除霜開始タイミングBTにおいて圧縮機20および凝縮器ファン22が作動状態にある場合は、圧縮機20および凝縮器ファン22を停止状態にさせる制御が行われる。
すなわち、複数(2つ)の貯蔵室13F、13Rごとに蒸発器27F、27Rがそれぞれ設けられている冷却貯蔵庫1の場合、すべての貯蔵室13F、13Rの設定温度が一定になるまで、圧縮機20を作動させる必要があることから、圧縮機20の連続運転時間が長くなる傾向にあり、従来のように圧縮機の連続運転時間を基準とする構成の場合、非加熱除霜モードが選択され難くなる。このため、加熱部の作動時間が増加し、消費電力が増加することとなる。
上記実施形態においては、各蒸発器27F、27Rの各冷媒流路25F、25Rにおける、開放状態の時間をそれぞれカウントすることで、蒸発器27F、27Rごとの着霜量を正確に判断できる。したがって、蒸発器27F、27Rごとに、適切な除霜方式が選択されるため、不必要な除霜ヒータ53F、53Rの作動が抑制され、消費電力の増加を抑制できる。また、除霜ヒータ53F、53Rの作動時間が減少することにより、冷却貯蔵庫1の庫内温度の上昇が抑えられるため、冷却運転再開後の消費電力の増加を抑制できる。また、庫内温度の上昇が抑えられることにより、貯蔵物の劣化を抑制できる。また、扉45F、45Rの開閉等の影響により蒸発器27F、27Rへの着霜が多い状態のときには、加熱除霜モードが確実に選択されるため、蒸発器27F、27Rの凍り付きが原因となる冷却不良を抑制できる。
本開示の実施形態2を図5から図8によって説明する。図5に示すように、実施形態2は、制御部150の一部構成が、実施形態1における制御部50(図3参照)と異なる。なお、実施形態2においては、冷却貯蔵庫1の外観(図1参照)、および冷凍回路40(図2参照)は実施形態1と同じ構成である。
遮断カウント手段174は、第1遮断カウント手段174Fと、第2遮断カウント手段174Rと、を備えて構成されている。第1遮断カウント手段174Fは、冷却運転中において、第1冷媒流路25Fへの冷媒の流入が停止されている時間(すなわち、冷却制御部160が第1冷媒流路25Fを遮断状態にさせているときの時間)をカウントする処理を行う。第2遮断カウント手段174Rは、冷却運転中において、第2冷媒流路25Rへの冷媒の流入が停止されている時間(すなわち、冷却制御部60が第2冷媒流路25Rを遮断状態にさせているときの時間)をカウントする処理を行う。
除霜キャンセル制御手段175は、第1除霜キャンセル制御手段175Fと、第2除霜キャンセル制御手段175Rと、を備えて構成されている。
除霜キャンセルの制御フローを図6のフローチャートを用いて説明する。
冷却貯蔵庫1の電源が投入されると、冷却制御部160が、第1貯蔵室13Fおよび第2貯蔵室13Rの内部を冷却する制御を行う(S201A、S201B)。このとき、第1遮断カウント手段174Fは、冷却制御部160が第1冷媒流路25Fを遮断状態にさせているときの時間をカウントする処理を行う(S202A)。また、第2遮断カウント手段174Rは、冷却制御部160が第2冷媒流路25Rを遮断状態にさせているときの時間をカウントする処理を行う(S202B)。
均圧制御手段162は、圧縮機20が停止状態にあるときに、第1冷媒流路25Fおよび第2冷媒流路25Rがともに開放状態になるように三方弁24を作動させ、冷媒流路25内の圧力を均衡化させる制御を行う。このとき、均圧制御手段162は、以下の第1開放ステップ、第2開放ステップの順に各冷媒流路25F、25Rを開放する処理を実行する。
第2開放ステップでは、所定の開放時間OTの経過後に、全ての蒸発器への冷媒流路を開放状態にさせる処理を行う。
本開示の実施形態3を図9、図10によって説明する。実施形態3は、制御部250の一部構成が、実施形態2における制御部150と異なる。また、実施形態3においては、冷却貯蔵庫1の外観(図1参照)、および冷凍回路40(図2参照)は実施形態1と同じ構成である。
本開示の実施形態4を図11によって説明する。実施形態4の電気的構成は、実施形態3の電気的構成(図9参照)と同じ構成であるが、図11に示すように、除霜運転キャンセルにかかる分岐処理の制御フローが実施形態3における制御フロー(図10参照)と異なる。
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれる。
11: 脚
12: 仕切壁
13F: 第1貯蔵室
13R: 第2貯蔵室
14: 機械室
15: 第1蒸発器室
15A: ダクト
15B: 第1庫内ファン
16: 圧縮機ユニット
17:オペレーションボックス
18: 第2蒸発器室
18A: ダクト
18B: 第2庫内ファン
19: 基台
20: 圧縮機
21: 凝縮器
22: 凝縮器ファン
23: ドライヤ
24: 三方弁(切替え部、第1切替え部、第2切替え部)
24A: 入口
24B、24C: 出口
25: 冷媒流路
25F: 第1冷媒流路(冷媒流路)
25R: 第2冷媒流路(冷媒流路)
26F: キャピラリチューブ
26R: キャピラリチューブ
27F: 第1蒸発器(蒸発器)
27R: 第2蒸発器(蒸発器)
28: アキュムレータ
29: 逆止弁
31: 冷媒流路
31F: 冷媒流路
31R: 冷媒流路
40: 冷凍回路
45F、45R: 扉
50、150、250: 制御部
51F: 第1温度センサ(第1温度取得部)
51R: 第2温度センサ(第2温度取得部)
52F: 第1蒸発器温度センサ
52R: 第2蒸発器温度センサ
53F: 第1除霜ヒータ(加熱部、第1加熱部)
53R: 第2除霜ヒータ(加熱部、第2加熱部)
60、160: 冷却制御部
61: 圧縮機制御手段
62、162: 均圧制御手段
63: 冷媒流入制御手段
70、170、270: 除霜制御部
71: 開放カウント手段
71F: 第1開放カウント手段
71R: 第2開放カウント手段
72: 除霜選択制御手段
72F: 第1除霜選択制御手段
72R: 第2除霜選択制御手段
73: 除霜開始制御手段
73F: 第1除霜開始制御手段
73R: 第2除霜開始制御手段
174: 遮断カウント手段
174F: 第1遮断カウント手段
174R: 第2遮断カウント手段
175: 除霜キャンセル制御手段
175F: 第1除霜キャンセル制御手段
175R: 第2除霜キャンセル制御手段
276: 後処理実行手段
276F: 第1後処理実行手段
276R: 第2後処理実行手段
277: 冷却運転再開処理実行手段
277F: 第1冷却運転再開処理実行手段
277R: 第2冷却運転再開処理実行手段
Claims (7)
- 蒸発器が生成する冷気によって庫内を冷却する冷却運転と、複数の除霜運転モードの中から選択された除霜運転モードによって前記蒸発器に付着した霜を融解する除霜運転と、を行うことが可能な冷却貯蔵庫であって、
前記蒸発器を加熱する加熱部と、
前記蒸発器への冷媒流路の開放/遮断を切替える切替え部と、
前記冷却運転の制御を行う冷却制御部と、
前記除霜運転の制御を行う除霜制御部と、を備え、
前記冷却制御部は、前記切替え部を作動させ、前記冷媒流路における開放状態と遮断状態とを切替えることにより、前記蒸発器への冷媒の流入を制御する冷媒流入制御手段を備え、
前記除霜運転モードは、
前記加熱部を作動させ、前記蒸発器に付着した霜を融解させる加熱除霜モードと、
前記加熱部を作動させずに、前記蒸発器に付着した霜を融解させる非加熱除霜モードと、を含み、
前記除霜制御部は、
前記冷媒流路が前記開放状態にある時間をカウントする開放カウント手段と、
所定の除霜開始タイミングにおける、前記開放カウント手段がカウントした時間が、選択基準時間以上である場合は前記加熱除霜モードを選択し、選択基準時間未満である場合は前記非加熱除霜モードを選択する制御を行う除霜選択制御手段と、
前記除霜選択制御手段が選択した除霜モードで前記蒸発器の除霜を開始する制御を行う除霜開始制御手段と、を備える冷却貯蔵庫。 - 前記蒸発器は、第1蒸発器と、第2蒸発器と、を備え、
前記加熱部は、前記第1蒸発器を加熱する第1加熱部と、前記第2蒸発器を加熱する第2加熱部と、を備え、
前記切替え部は、前記第1蒸発器への前記冷媒流路である第1冷媒流路の開放/遮断、および前記第2蒸発器への前記冷媒流路である第2冷媒流路の開放/遮断をそれぞれ切替えることが可能とされ、
前記冷媒流入制御手段は、前記切替え部を作動させ、前記第1冷媒流路における前記開放状態と前記遮断状態、および、前記第2冷媒流路における前記開放状態と前記遮断状態とをそれぞれ切替えることにより、前記第1蒸発器および前記第2蒸発器への冷媒の流入を制御しており、
前記加熱除霜モードは、
前記第1加熱部を作動させ、前記第1蒸発器に付着した霜を融解させる第1加熱除霜モードと、前記第1加熱部を作動させずに、前記第1蒸発器に付着した霜を融解させる第1非加熱除霜モードと、
前記第2加熱部を作動させ、前記第2蒸発器に付着した霜を融解させる第2加熱除霜モードと、前記第2加熱部を作動させずに、前記第2蒸発器に付着した霜を融解させる第2非加熱除霜モードと、を備え、
前記除霜開始制御手段は、
前記除霜開始タイミングにおいて前記第1蒸発器の除霜を開始する制御を行う第1除霜開始制御手段と、
前記除霜開始タイミングにおいて前記第2蒸発器の除霜を開始する制御を行う第2除霜開始制御手段と、を備え、
前記開放カウント手段は、
前記第1冷媒流路が前記開放状態にある時間をカウントする第1開放カウント手段と、
前記第2冷媒流路が前記開放状態にある時間をカウントする第2開放カウント手段と、を備え、
前記除霜選択制御手段は、
前記除霜開始タイミングにおける、前記第1開放カウント手段がカウントした時間が、第1選択基準時間以上である場合は、前記第1加熱除霜モードを選択し、前記第1開放カウント手段がカウントした時間が第1選択基準時間未満である場合は、前記第1非加熱除霜モードを選択する制御を行う第1除霜選択制御手段と、
前記除霜開始タイミングにおける、前記第2開放カウント手段がカウントした時間が、第2選択基準時間以上である場合は、前記第2加熱除霜モードを選択し、前記第2開放カウント手段がカウントした時間が第2選択基準時間未満である場合は、前記第2非加熱除霜モードを選択する制御を行う第2除霜選択制御手段と、を備え、
前記除霜開始制御手段は、
前記第1除霜選択制御手段が選択した除霜モードで前記第1蒸発器の除霜を開始する制御を行う第1除霜開始制御手段と、
前記第2除霜選択制御手段が選択した除霜モードで前記第2蒸発器の除霜を開始する制御を行う第2除霜開始制御手段と、を備える請求項1に記載の冷却貯蔵庫。 - 前記第1蒸発器によって生成された冷気により内部が冷却される第1貯蔵室と、
前記第2蒸発器によって生成された冷気により内部が冷却される第2貯蔵室と、を備え、
前記除霜制御部は、
前記第1冷媒流路が前記遮断状態にある時間をカウントする第1遮断カウント手段と、
前記除霜開始タイミングにおいて、前記第1遮断カウント手段がカウントした時間が第1キャンセル基準時間未満である場合は、前記第1除霜開始制御手段を実行せずに、前記第1蒸発器における前記除霜運転をキャンセルする制御を行う第1除霜キャンセル制御手段と、
前記第2冷媒流路が前記遮断状態にある時間をカウントする第2遮断カウント手段と、
前記除霜開始タイミングにおいて、前記第2遮断カウント手段がカウントした時間が第2キャンセル基準時間未満である場合は、前記第2除霜開始制御手段を実行せずに、前記第2蒸発器の前記除霜運転をキャンセルする制御を行う第2除霜キャンセル制御手段と、を備える請求項2に記載の冷却貯蔵庫。 - 前記第1蒸発器によって生成された冷気により内部が冷却される第1貯蔵室と、
前記第2蒸発器によって生成された冷気により内部が冷却される第2貯蔵室と、
前記第1貯蔵室の内部の温度を取得する第1温度取得部と、
前記第2貯蔵室の内部の温度を取得する第2温度取得部と、を備え、
前記第1除霜キャンセル制御手段は、前記第1温度取得部から取得した温度が第1基準温度以下である場合は、前記第1除霜開始制御手段を実行せずに、前記第1蒸発器における前記除霜運転をキャンセルする制御をさらに行い、
前記第2除霜キャンセル制御手段は、前記第2温度取得部から取得した温度が第2基準温度以下である場合は、前記第2除霜開始制御手段を実行せずに、前記第1蒸発器における前記除霜運転をキャンセルする制御をさらに行う請求項3に記載の冷却貯蔵庫。 - 冷媒を圧縮し、圧縮された前記冷媒を前記第1冷媒流路および前記第2冷媒流路を介して前記第1蒸発器および前記第2蒸発器にそれぞれ供給する圧縮機を備え、
前記冷却制御部は、
前記圧縮機を作動/停止させる制御を行う圧縮機制御手段と、
前記圧縮機が停止状態にあるときに、前記第1冷媒流路および前記第2冷媒流路を前記開放状態にさせることで、前記冷媒流路内の圧力を均衡化させる制御を行う均圧制御手段と、を備え、
前記均圧制御手段は、
前記圧縮機が作動状態から前記停止状態に移行されたときに、前記第1蒸発器および前記第2蒸発器のうち、前記除霜運転が行われている蒸発器以外の蒸発器への前記冷媒流路を、所定の開放時間の間、前記開放状態にさせる処理を行う第1開放ステップと、
前記開放時間の経過後に、全ての蒸発器への前記冷媒流路を前記開放状態にさせる処理を行う第2開放ステップと、を実行する請求項3または請求項4に記載の冷却貯蔵庫。 - 前記除霜制御部は、
前記第1蒸発器の除霜により生じた除霜水を除去する水切り処理を含む後処理を行う第1後処理実行手段と、
前記第1貯蔵室の前記冷却運転を再開させる第1冷却運転再開処理実行手段と、
前記第2蒸発器の除霜により生じた除霜水を除去する水切り処理を含む後処理を行う第2後処理実行手段と、
前記第2貯蔵室の前記冷却運転を再開させる第2冷却運転再開処理実行手段と、を備え、
前記第1蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされなかった場合は、前記第1貯蔵室の前記除霜運転を行う第1ステップA、前記第1後処理実行手段を実行する第1ステップB、および前記第1冷却運転再開処理実行手段を実行する第1ステップCの各処理を順に実行し、前記第1蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされた場合は、前記第1ステップAの処理を実行せずに、前記第1ステップBおよび前記第1ステップCの各処理を順に実行する第1分岐処理と、
前記第2蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされなかった場合は、前記第2貯蔵室の前記除霜運転を行う第2ステップA、前記第2後処理実行手段を実行する第2ステップB、および前記第2冷却運転再開処理実行手段を実行する第2ステップCの各処理を順に実行し、前記第2蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされた場合は、前記第2ステップAの処理を実行せずに、前記第2ステップBおよび前記第2ステップCの各処理を順に実行する第2分岐処理と、を実行する請求項3または請求項4に記載の冷却貯蔵庫。 - 前記除霜制御部は、
前記第1蒸発器の除霜により生じた除霜水を除去する水切り処理を含む後処理を行う第1後処理実行手段と、
前記第1貯蔵室の前記冷却運転を再開させる第1冷却運転再開処理実行手段と、
前記第2蒸発器の除霜により生じた除霜水を除去する水切り処理を含む後処理を行う第2後処理実行手段と、
前記第2貯蔵室の前記冷却運転を再開させる第2冷却運転再開処理実行手段と、を備え、
前記第1蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされなかった場合は、前記第1貯蔵室の前記除霜運転を行う第1ステップA、前記第1後処理実行手段を実行する第1ステップB、および前記第1冷却運転再開処理実行手段の各処理を実行する第1ステップCを順に実行し、前記第1蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされた場合は、前記第1ステップAおよび前記第1ステップBの各処理を実行せずに、前記第1ステップCの処理を実行する第1分岐処理と、
前記第2蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされなかった場合は、前記第2貯蔵室の前記除霜運転を行う第2ステップA、前記第2後処理実行手段を実行する第2ステップB、および前記第2冷却運転再開処理実行手段を実行する第2ステップCの各処理を順に実行し、前記第2蒸発器の前記除霜運転がキャンセルされた場合は、前記第2ステップAおよび前記第2ステップBの各処理を実行せずに、前記第2ステップCの処理を実行する第2分岐処理と、を実行する請求項3または請求項4に記載の冷却貯蔵庫。
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