JPH01252882A - 蓄冷式冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、蓄冷式冷蔵庫に関する。

（従来の技術） 従来の蓄冷式冷蔵庫は、周囲に蓄冷材を配した蓄冷用エ
バポレータを設け、コンプレッサから主エバポレータと
蓄冷用エバポレータとに対する切換可能な冷媒流路を設
け、この冷媒流路とは別に主エバポレータと蓄冷用エバ
ポレータとの間に例えばサーモサイホンからなる伝熱経
路を設けたものであった。主エバポレータと蓄冷用エバ
ポレータとの間の伝熱経路は、この経路に配された電磁
弁の開閉によって流通及び遮断が可能である。

主エバポレータの近傍には庫内冷気循環用のファンが設
けられ、蓄冷用エバポレータには蓄冷材の温度Ｔ１を検
出する蓄冷エバセンサが配される。

この蓄冷式冷蔵庫は、１日のうちの一定の時間帯に対応
する次の３つの運転モードを有していた。第５図は、従
来の蓄冷式冷蔵庫の１日の時間帯別運転モードを示す図
である。

すなわち、例えば９時から１３時までの時間帯ＡＩと１
６時から２１時までの時間帯Ａ２とは、通常冷却運転を
実行する。これらの時間帯では、コンプレッサからの冷
媒流路を主エバポレータ側に切換え、コンプレッサを運
転して液冷媒を主エバポレータに供給する。このように
して主エバポレータに液冷媒を供給しながらファンを駆
動すると、庫内が冷却される。

０時から８時までの時間帯Ｂ、と２２時から２４時まで
の時間帯Ｂ２とは、通常冷却運転と蓄冷運転とを交互に
実行する。すなわち、通常冷却運転によって庫内温度を
一定に保ちながら蓄冷運転によって蓄冷材に蓄冷してい
く。蓄冷は、コンプレッサからの冷媒流路を蓄冷用エバ
ポレータ側に切換え、コンプレッサを運転して蓄冷用エ
バポレータに液冷媒を供給することにより行なわれる。

この際、ファンの運転は停止されている。そして、通常
冷却運転と蓄冷運転との交互実行の結果、蓄冷材温度Ｔ
１が低下して例えば−２９℃に達すると、この温度を蓄
冷エバセンサで検出して、蓄冷完了を検知する。蓄冷完
了の検知後は蓄冷運転を再実行することがなく、Ｂ２か
らＢ１に連続する時間帯の終りの時刻すなわち路側８時
まで通常冷却運転のみを実行する。

８時から９時までの時間帯０１１３時から１６時までの
時間帯Ｃ２及び２１時から２２時までの時間帯Ｃ３は、
コンプレッサの運転を強制的に停止した状態で主エバポ
レータと蓄冷用エバポレータとの間の伝熱経路を開放す
る蓄冷冷却運転モードを実行する。この際、蓄冷用エバ
ポレータの周囲に配された蓄冷材から主エバポレータに
放冷がなされる。このようにして放冷を実行しながらフ
ァンを運転すると、コンプレッサの運転を停止している
にもかかわらず庫内が冷却される。

（発明が解決しようとする課題） 以上に説明した従来の蓄冷式冷蔵庫では、蓄冷運転を実
行する時間帯Ｂ　　、Ｂ　　において、蓄除材温度Ｔが
低下して一旦蓄冷完了温度−２９℃に達した後はこの時
間帯の路側まで再び蓄冷運転を実行することなく通常冷
却運転のみを実行していたので、時間帯Ｂ　　、Ｂ　　
内であるにもかかわらず蓄冷運転終了後に熱リーク等に
よる蓄冷材温度Ｔ１の上昇を招くことがあった。したが
って、時間帯Ｃ、Ｃ又はＣ３の蓄冷冷却運転中に蓄除材
の冷凍能力が不足し、蓄冷冷却運転の続行不能になるこ
とがあった。

本発明は、以上の事情を考慮してなされたものであって
、コンプレッサからの冷媒供給が可能なエバポレータの
周囲に蓄冷材を配し、コンプレッサからエバポレータに
冷媒を供給する蓄冷運転を定刻から他の定刻までの一定
の時間帯内に行う蓄冷式冷蔵庫において、この時間帯の
路側における蓄冷材温度を最適値にすることができる蓄
冷式冷蔵庫を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の蓄冷式冷蔵庫は、前記の目的を達成するために
、蓄冷材温度を検出する蓄冷エバセンサと庫外温度を検
出する庫外温度センサとを設け、蓄冷エバセンサで検出
した蓄冷運転実行時間帯のはじめの時刻すなわちその始
剤における蓄冷材温度が高いほど、かつまた、庫外温度
センサで検出した同始刻における庫外温度が高いほど、
同始刻からの蓄冷運転開始遅延時間を小さくするもので
ある。

（作　用） 蓄冷運転実行時間帯の始剤における蓄冷材温度Ｔ１が高
い場合には、この温度を所定の値まで引下げるのに必要
なエネルギが大きくなる。同始刻における庫外温度Ｔ２
が高い場合には、蓄冷用エバポレータの周囲に配された
蓄冷材の熱リークが大きくなる。ところが、これらの場
合には、同始刻からの蓄冷運転開始遅延時間Δｔ１が小
さくなり、この時間帯の路側まで十分な時間をかけて蓄
冷運転が実行される。蓄冷用エバポレータに冷媒を供給
するコンプレッサの冷凍能力は一定であって、以上の動
作により蓄冷材の大きな熱リーク等を補償しながらこの
蓄冷材への蓄冷を実行し、蓄冷運転実行時間帯の路側に
おける蓄冷材温度を最適値とする。

蓄冷運転実行時間帯の始剤における蓄冷材温度Ｔ１が低
い場合には、この温度を所定の値まで引下げるのに必要
なエネルギは小さくてよい。同始刻における庫外温度Ｔ
２が低い場合には、蓄冷材の熱り−クが小さくなる。そ
して、これらの場合には、蓄冷運転開始遅延時間Δｔ１
が大きくなり、蓄冷運転実行時間帯の路側までの短い時
間に蓄冷運転が実行され、蓄冷運転実行時間帯の路側に
おける蓄冷材温度を前記と同じ最適値とする。

したがって、蓄冷運転実行時間帯の始剤における蓄冷材
温度Ｔ　の高低や庫外温度Ｔ２の高低にかかわりなく、
蓄冷運転実行時間帯の路側における蓄冷材温度が最適値
となる。

（実施例） 第１図は、本発明の実施例に係る蓄冷式冷蔵庫の構成図
である。

コンプレッサーの吐出側１ａは吐出管を介してコンデン
サ３の一端に接続される。コンデンサ３の他端は、差圧
弁５、主電磁弁９及び主キャピラリチューブ１１を順次
介して主エバポレータ１３の流入側１３ａに接続される
。また、差圧弁５の流出側は、蓄冷用電磁弁１５及び蓄
冷用キャピラリチューブ１７を順次介して、周囲に蓄冷
材１８が配された蓄冷用エバポレータＩ９の流入側１９
ａに接続される。

蓄冷用エバポレータ１９の流出側１９ｂは、主エバポレ
ータ１３の流入側１３ａに接続される。主エバポレータ
１３の流出側１３ｂは、アキュムレータ２１及び逆止弁
２３を順次介してコンプレッサ１の吸入側１ｂに接続さ
れる。この吸入側１ｂの圧力は差圧弁５に印加される。

さらに、主エバポレータ１３と蓄冷用エバポレータ１９
との間には、例えば重力式の閉ループ形サーモサイホン
２５が独立の伝熱経路として設けられ、このサーモサイ
ホン゛２５の途中に放冷用電磁弁２７が配される。主エ
バポレータ１３の近傍には庫内冷気循環用のファン２９
が設けられる。また、蓄冷用エバポレータ１９には蓄冷
材１８の温度Ｔ１を検出するために蓄冷エバセンサ３３
が配され、サラに庫外温度Ｔ２を検出する温度センサす
なわち庫外温度センサ３４が設けられる。

第２図は、以上の蓄冷式冷蔵庫の制御回路のブロック図
である。

冷凍室内の温度を検出するＦセンサ３１並びに前記蓄冷
エバセンサ３３及び庫外温度センサ３４の各出力は、と
もに制御回路３５に入力される。また、この制御回路３
５は、コンプレッサ　−及びファン２９の運転・停止を
制御するとともに、主電磁弁９、蓄冷用電磁弁１５及び
放冷用電磁弁２７の開閉を制御する。制御回路３５は、
マイクロプロセッサやタイマ回路等で構成される。

以上に説明した本発明の実施例に係る蓄冷式冷蔵庫の運
転モードの１日のタイムスケシュ〜ルは、次のとおり、
基本的には第５図に関して先に説明したものと同様であ
る。

時間帯Ａ　　、Ａ２では、従来と同様に通常冷■ 却運転が実行される。通常冷却運転は、蓄冷用電磁弁１
５を閉じて主電磁弁９を開き、コンプレッサ■を駆動し
て主エバポレータ１３に液冷媒を供給するとともに、フ
ァン２９を駆動することによって行われる。この通常冷
却運転は、Ｆセンサ３１で検出される冷凍室温度が所定
温度より高くなった場合に起動され、この温度より若干
低い所定温度以下になるまで継続する。これにより、冷
凍室温度がほぼ一２２℃に保持される。

Ｂ２からＢ１に連続する時間帯すなわち２２時から翌日
の８時までの間は、まず所定の時間だけ時間帯Ａ、Ａ２
と同様の通常冷却運転を実行した後に、蓄冷運転と通常
冷却運転とを交互に実行して蓄冷材１８への蓄冷を行う
。蓄冷運転は、主電磁弁９を閉じて蓄冷用電磁弁１５を
開き、コンプレッサーを駆動して蓄冷用エバポレータ１
９に液冷媒を供給することにより行なわれる。蓄冷中は
ファン２９の運転が停止している。ただし、蓄冷運転と
通常冷却運転との交互実行の開始時刻ｔ１は、次のよう
にして決定される。

すなわち、まずこの蓄冷運転実行時間帯の始剤すなわち
２２時における蓄冷材温度Ｔ１を蓄冷エバセンサ３３に
よって検出し、この温度に基づいて蓄冷材１８の温度を
例えば−２９℃まで引下げるのに必要なエネルギを決定
する。また、同始刻における庫外温度Ｔ２を庫外温度セ
ンサ３４によって検出し、この温度に基づいて蓄冷運転
実行時間帯の始剤から路側までの蓄冷材１８の熱リーク
にょる損失を決定する。次に、前記必要エネルギにこの
損失を加え合せて得た量と、コンプレッサーの冷凍能力
とに基づいて、蓄冷材１８の温度を一２９℃まで引下げ
るのに要する時間を決定する。そして、蓄冷運転と交互
に実行される通常冷却運転の時間を考慮しながら、時間
帯Ｂ１の路側すなわち８時に蓄冷材温度ＴＩがちょうど
一２９℃になるように、この路側から逆算して蓄冷運転
開始時刻ｔ１を決定する。この際、２２時から時刻ｔ１
までの時間が蓄冷運転開始遅延時間Δｔ１となる。

この場合の蓄冷材温度Ｔ１の時間変化の様子を第３図に
示す。

２２時から翌日８時までの蓄冷運転実行時間帯Ｂ　　、
Ｂ　　の全時間Δ１０のうち２２時から蓄冷運転開始時
刻ｔ　までの間のΔｔ１は、通常冷却運転ｂ１を実行す
る。この間はコンプレッサーから蓄冷用エバポレータ１
９への冷媒供給がなされないため、熱リーク等のゆえに
蓄冷材温度Ｔｌが上昇する。そして、時刻ｔ１に至って
はじめて蓄冷運転を開始し、残余の時間Δｔ２は通常冷
却運転と蓄冷運転とを交互実行する。この蓄冷運転によ
って蓄冷材温度Ｔ１が引下げられ、蓄冷運転実行時間帯
の路側８時の蓄冷材温度Ｔ１がちょうど最適値−２９℃
となる。ただし、期間Δｔ２内での通常冷却運転は、時
間帯Ａ　　、Ａ　　と同様に、Ｆセンサ３１で検出され
る冷凍室温度が所定温度より高くなった場合に起動され
、この温度より若干低い所定温度以下になるまで継続す
る。なお、万−路側８時までに蓄冷材温度Ｔ１が一２９
℃に達して蓄冷が完了した場合には、温度Ｔ１が上昇し
て例えば−２６℃に達した場合に蓄冷運転を再実行して
もよい。この蓄冷運転の再実行によって、蓄冷運転実行
時間帯の路側８時の蓄冷材温度Ｔ１を一２６℃以下に押
えることができる。

時間帯Ｃ、Ｃ２及びＣ３では、コンプレッサーの運転を
強制的に停止した状態で放冷用電磁弁２７を開くことに
より、冷凍能力を備蓄した蓄冷材１８からサーモサイホ
ン２５を通して主エバポレータ１３に放冷がなされる。

この際、主エバポレータ１３と蓄冷用エバポレータ１９
の周囲の蓄冷材１８との間の温度差と重力の作用とによ
ってサーモサイホン２５内を冷媒が循環するから、放冷
のために外部から電力を供給する必要がない。このよう
にして蓄冷材１８からの放冷を実行しながらファン２９
を運転する蓄冷冷却運転モードでは、コンプレッサーの
運転を停止しているにもかかわらず庫内が冷却される。

この際、蓄冷運転実行時間帯Ｂ、Ｂ１の路側すなわち８
時における蓄冷材温度Ｔ１が前記のように最適値−２９
℃となっており、特に蓄冷冷却運転時間帯Ｃ１について
は始剤が蓄冷運転実行時間帯の路側と一致している。し
たがって、各蓄冷冷却運転時間帯Ｃ、Ｃ、Ｃにおいて蓄
冷冷却運転中に蓄冷材１８の冷凍能力が不足して蓄冷冷
却運転の続行ができなくなることはまれである。ただし
、万一蓄冷冷却運転中に蓄冷材１８の冷凍能力を使い果
してしまった場合には、このまま蓄冷冷却運転を継続す
ると庫内温度上昇を招くので、蓄冷エバセンサ３３で検
出した蓄冷材温度Ｔが例えば−１８℃に達したことによ
って蓄冷材１８の冷凍能力の喪失を検知し、蓄冷冷却運
転を中止して通常冷却運転に切換える。

なお、時間帯Ｂ　　、Ｂ　　内の蓄冷運転と通常冷却運
転との交互実行開始後において、蓄冷運転時間と通常冷
却運転時間とを一定にしてもよい。

この場合の蓄冷運転開始時刻ｔ１、は、次のようにして
決定される。

すなわち、蓄冷材１８の温度を一２９℃まで引下げるの
に要する時間は前記と同様に決定される。

そして、蓄冷運転開始時刻後に実行しようとする通常冷
却運転ｂ１の時間をこの所要時間に加える。

この加算によって得られた時間Δｔ１２を用いて、蓄冷
運転実行時間帯の路側８時に蓄冷材温度Ｔ１がちょうど
一２９℃になるように、この路側から逆算して蓄冷運転
開始時刻ｔ１１を決定する。この時間帯の路側２２時か
ら時刻ｔ１までの時間が蓄冷運転開始遅延時間Δｔ１、
となる。

この場合の蓄冷材温度Ｔ１の時間変化の様子を第４図に
示す。

蓄冷運転開始時刻ｔ１□の後の通常冷却運転時間及び蓄
冷運転時間は、それぞれ例えば２３分及び９分である。

２２時から翌日８時までの蓄冷運転実行時間帯の全時間
Δ１０のうち２２時と蓄冷運転開始時刻ｔ　との間のΔ
ｔ１□は、通常冷却運転ｂ１を継続的に実行する。この
間は熱リーク等のゆえに蓄冷材温度Ｔ１が上昇する。時
刻ｔ１１に至ってはじめて９分間の蓄冷運転ｂ２と２３
分間の通常冷却運転ｂ１との繰返しを開始する。各通常
冷却運転ｂ１の間は蓄冷材温度Ｔ１が若干上昇するが、
各蓄冷運転ｂ２によって蓄冷材温度Ｔ１が徐々に引下げ
られる。そして、最後の蓄冷運転ｂ２が終了する時刻す
なわちこの蓄冷運転実行時間帯Ｂ、Ｂ１の終刻８時にお
いて、蓄冷材温度Ｔ１がちょうど最適値−２９℃となる
。

なお、以上に説明した実施例においては、主エバポレー
タ１３と蓄冷用エバポレータ１９との間の伝熱経路を重
力式の閉ループ形サーモサイホン２５としているので放
冷のために外部から電力を供給する必要がないが、ヒー
トバイブ等の他の手段でこの伝熱経路を構成してもよい
。コンプレッサーから主エバポレータ１３の流入側１３
ａに至る冷媒流路とコンプレッサ　１から蓄冷用エバポ
レータ１９の流入側Ｌ９ａに至る他の冷媒流路とを切換
える流路切換手段として主電磁弁９と蓄冷用電磁弁１５
との２つの電磁弁を用いていたが、これに代えて１つの
三方電磁弁を使用してもよい。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明は、蓄冷材温度を検出す
る蓄冷エバセンサと庫外温度を検出する庫外温度センサ
とを設け、蓄冷エバセンサで検出した蓄冷運転実行時間
帯の始剤における蓄冷材温度が高いほど、かつまた、庫
外温度センサで検出した同始刻における庫外温度が高い
ほど、同始刻からの蓄冷運転開始遅延時間を小さくする
ものであるから、蓄冷運転実行時間帯の始剤における蓄
冷材温度の高低や庫外温度の高低にかかわりなく、この
時間帯の路側における蓄冷材温度を最適値とすることが
できる。したがって、蓄冷材に備蓄した冷凍能力を利用
した蓄冷冷却運転中において、冷凍能力が不足して蓄冷
冷却運転が続行不能になることを極力防止することがで
きる。また、蓄冷運転実行時間帯での蓄冷運転の実際の
実行時間を最小限とすることができ、省エネルギとなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る蓄冷式冷蔵庫の構成図、
第２図は前回の蓄冷式冷蔵庫の制御回路のブロック図、
第３図は第１図の蓄冷式冷蔵庫における蓄冷材温度の時
間変化を示すタイムチャート、第４図は本発明の他の実
施例に係る蓄冷式冷蔵庫における蓄冷材温度の時間変化
を示すタイムチャート、第５図は従来の蓄冷式冷蔵庫の
１日の時間帯別運転モードを示す図である。 符号の説明 １・・・コンプレッサ、９・・・主電磁弁、１３・・・
主エバポレータ、１５・・・蓄冷用電磁弁、１８・・・
蓄冷材、１９・・・蓄冷用エバポレータ、２５・・・サ
ーモサイホン、２７・・・放冷用電磁弁、２９・・・フ
ァン、３１・・・Ｆセンサ、３３・・・蓄冷エバセンサ
、３４・・・庫外温度センサ、Ｂ　、Ｂ２・・・蓄冷運
転実行時間帯、Ｔ１・・・蓄冷材温度、Ｔ２・・・庫外
温度、Δｔ　、Δｔ１１・・・蓄冷運転開始遅延時間。 ほか１名 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、コンプレッサからの冷媒供給が可能なエバポレータ
   の周囲に蓄冷材を配し、コンプレッサからエバポレータ
   に冷媒を供給する蓄冷運転を定刻から他の定刻までの一
   定の時間帯内に行う蓄冷式冷蔵庫において、さらに蓄冷
   材温度を検出する蓄冷エバセンサと庫外温度を検出する
   庫外温度センサとを設け、蓄冷エバセンサで検出した前
   記時間帯始刻における蓄冷材温度が高いほど、かつまた
   、庫外温度センサで検出した同始刻における庫外温度が
   高いほど、同始刻からの蓄冷運転開始遅延時間を小さく
   することを特徴とする蓄冷式冷蔵庫。