JPH0232554B2 - Reizoko - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は庫内を所謂フアンクール方式により冷
却する冷却器と庫内を直接冷却する冷却器とを備
えた冷蔵庫に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種の冷蔵庫にあつては、フアンクール用の
冷却器の除霜は、タイマによつてコンプレツサの
運転時間を積算し、これが所定時間値になると、
コンプレツサの運転が停止されると共に除霜用の
ヒータが通電されて、冷却器を強制加熱すること
により行うようにしている。一方この種の冷蔵庫
にあつては、コンプレツサの運転停止後にコンデ
ンサ内のホツトガスが冷却器内に流入して庫内を
加熱してしまうという不都合を防止するために、
コンデンサと冷却器との間にコンプレツサの運転
停止に伴つて閉塞する弁装置を設けたものがある
が、この構成の冷蔵庫に前述したような除霜方式
を採用すると、冷凍室直接冷却用の冷却器の温度
が０℃近くにまで上昇し、保存食品に悪影響を及
ぼすという問題を生ずる。即ち、除霜すべくコン
プレツサの運転が停止されると、同時に弁装置も
閉塞するため、フアンクール用の冷却器と冷凍室
直接冷却用の冷却器とに気液二相の冷媒が封じ込
められたようになり、この状態でフアンクール用
の冷却器がヒータにより加熱されるため、その内
の液冷媒が蒸発し、両冷却器内の圧力が上昇す
る。一方、直接冷却用の冷却器は冷凍室内にあつ
てその周囲温度が当初−18℃程度にあるため、内
圧上昇によりガス冷媒の凝縮が行われ、この凝縮
による放熱で冷凍室内の温度が上昇するのであ
る。また除霜終了後、コンプレツサの運転が再開
されても除霜中に冷却器内の圧力がかなり上昇し
ているため、冷却器内の圧力降下度合ひいては蒸
発温度低下度合が緩慢で、高温状態が比較的長期
にわたるという問題があつた。これを解消するた
めに、直接冷却用の冷却器に塩化カリウム等の蓄
冷剤を取付けて温度上昇を防止するようにしてい
るが、これではコスト的に不利である。

〔発明の目的〕

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、フアンクール用の冷却器の除霜時に
おける直接冷却用の冷却器の温度上昇を防止でき
る冷蔵庫を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、コンデンサの出口に接続された一つ
の冷媒入口とコンプレツサの吸入口に接続された
一つの冷媒出口とを有しこれら冷媒入口と冷媒出
口との間に庫内に設けられた直接冷却用の第１の
冷却器及び庫内空気をフアンにより循環させる循
環路中に設けられた間接冷却用の第２の冷却器を
接続してなる冷却器群を設け、前記コンデンサの
出口と前記冷却器群の冷媒入口とを接続する通路
中に弁装置を設け、前記第２の冷却器を加熱する
除霜用のヒータを設け、前記第２の冷却器の着霜
を検出して着霜検出信号を出力する着霜検出手段
を設け、前記第２の冷却器の圧力或いは温度を検
出するためのセンサを設け、前記着霜検出手段が
着霜検出信号を出力した時点からの経過時間を計
時し所定時間経過後に時間経過信号を出力するタ
イマ手段を設け、前記着霜検出手段が着霜検出信
号を出力したとき前記弁装置を閉動させ且つこの
弁装置の閉状態の下で前記コンプレツサの運転を
行う第１の制御手段を設け、前記タイマ手段が時
間経過信号を出力した時に前記ヒータに通電する
第２の制御手段を設け、前記センサの検出値が所
定値以下になつたときに前記コンプレツサを停止
させる第３の制御手段を設けることにより、冷却
器内の冷媒をコンプレツサにより吸引除去しよう
とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず第１図において、１は冷蔵庫の断熱箱
で、内部は仕切壁２により冷凍室３と冷蔵室４と
に上下に区分されており、そのうち冷凍室３内に
は所謂直冷式のプレート状の第１の冷却器５が略
水平に配置されている。また断熱箱１の前部には
冷凍室３及び冷蔵室４を開閉する扉６及び７が枢
設されている。一方、前記仕切壁２には空胴部８
が形成されており、この空胴部８は冷凍室３及び
冷蔵室４の背方に夫々形成されたダクト９及び１
０の双方に連通し、両ダクト９，１０と共に循環
路１１を構成している。斯る循環路１１の空洞部
８内には第２の冷却器１２が配設され、また循環
器１１を冷凍室３及び冷蔵室４内に連通させるべ
く、仕切壁２前部の上下両側に夫々冷凍室３及び
冷蔵室４内に開口する第１及び第２の吸気口１３
及び１４が形成され且つ両ダクト９及び１０に
夫々冷凍室３及び冷蔵室４内に開口する第１及び
第２の吐気口１５及び１６が形成されている。１
７は空胴部８内の奥部に配置されたフアン装置
で、断熱箱１に固定したモータ１８と、このモー
タ１８に直結されたフアン１９とから構成されて
いる。２０は第１の吸気口１３を閉鎖する第１の
ダンパ装置、２１は冷凍室３側のダクト９下端部
を閉鎖することで第１の吐気口１５を閉鎖する第
２のダンパ装置であり、これら両ダンパ装置２０
及び２１は共に第５図に示す電磁石２０ａ及び２
１ａを作動源として閉作動するように構成されて
いる。２２は第２の吐気口１６を閉鎖する第３の
ダンパ装置で、これも第５図に示す電磁石２２ａ
を作動源として閉作動するように構成されてい
る。

次に冷凍サイクルを示す第２図において、２３
はロータリコンプレツサで、このコンプレツサ２
３の吐出口はコンデンサ２４に接続されている。
そして、前記第１の冷却器５及び第２の冷却器１
２を直列に接続して冷却器群を構成し、この冷却
器群の一つの冷媒入口たる第１の冷却器５の冷媒
入口をキヤピラリチユーブ２６を介してコンデン
サ２４の出口に接続し、冷却器群の一つの冷媒出
口たる第２の冷却器１２の冷媒出口を逆止弁２７
を介してコンプレツサ２３の吸入口に接続してい
る。２５は弁装置としての電磁弁で、これはコン
デンサ２４の出口と上記冷却器群の冷媒入口たる
第１の冷却器５の冷媒入口とを接続する通路中、
例えばコンデンサ２４の出口とキヤピラリチユー
ブ２６の入口との間に設けられている。上記電磁
弁２５は通電により開作動する構成のものであ
る。また、第２の冷却器１２には除霜用のヒータ
２８が付設されている。２９はコンプレツサ２３
の吸入側圧力を検知することにより第２の冷却器
１２の圧力を検出する半導体圧力センサ、３０は
第２の冷却器１２の温度を検知する温度センサで
ある。

かかる冷凍サイクルは第５図に示す制御回路に
より制御される。この第５図において、３１は第
１乃至第３の制御手段としてのマイクロコンピユ
ータで、これには夫々電源とグランドとの間に抵
抗３３乃至３６と直列接続された冷凍室温検知ス
イツチ３７、冷蔵室温検知スイツチ３８、前記圧
力センサ２９および温度センサ３０の信号が入力
される。３９乃至４１は第１乃至第３のタイマで
あり、これらはマイクロコンピユータ３１からの
セツト信号により計時動作を開始し、夫々の設定
時間が経過するとタイムアツプ信号をマイクロコ
ンピユータ３１に入力する。尚、第１のタイマ３
９はコンプレツサ２３の運転時間を積算するもの
である。４２乃至４７はリレーであり、これらの
励磁コイル４２ａ乃至４７ａは電源NPN形のト
ランジスタ４８乃至５３のコレクタとの間に接続
され、それら各トランジスタ４８乃至５３のベー
スはマイクロコンピユータ３１の出力ポートに接
続されていると共にエミツタはグランドに接続さ
れている。従つて、マイクロコンピユータ３１か
らトランジスタ４８乃至５３にハイレベル信号が
入力されると、各トランジスタ４８乃至５３がオ
ンし、励磁コイル４２ａ乃至４７ａが通電される
ようになつている。そして、各リレー４２乃至４
７のリレースイツチ４１ｂ乃至４６ｂは商用交流
電源に対し、前記コンプレツサ２３、フアン装置
１７のモータ１８、電磁弁２５、第１及び第２の
ダンパ２０及び２１の電磁石２０ａ及び２１ａの
並列回路、第３のダンパ２２の電磁石２２ａ、ヒ
ータ２８と直列に接続されている。

以上のように構成された冷蔵庫において、冷凍
室３内が所定の温度以上になると、冷凍室温検知
スイツチ３７がオンする。すると、マイクロコン
ピユータ３１がトランジスタ４８，５０，４９の
ベースにハイレベル信号を出力するため、励磁コ
イル４２ａ，４４ａ，４３ａが通電される。これ
により、リレースイツチ４２ｂ，４４ｂ，４３ｂ
がオンするため、コンプレツサ２、電磁弁２５及
びフアン１９用のモータ１８が通電されて起動す
る。コンプレツサ２３で圧縮されコンデンサ２４
で液化された冷媒は、電磁弁２５、キヤピラリチ
ユーブ２６を経て第１及び第２の冷却器５及び１
２内で流入し、然る後逆止弁２７を介して再びコ
ンプレツサ２３に吸引され圧縮されるというよう
に循環する。一方、第１乃至第３のダンパ装置２
０乃至２２は共に断電されて第１図に実線で示す
開状態にあるため、フアン１９の回転により、冷
凍室３及び冷蔵室４内の空気が第１及び第２の吸
気口１３及び１４から循環路１１内に吸入され、
第２の冷却器１２によつて冷却される。冷却され
た空気は両ダクト９，１０に分流して夫々第１及
び第２の吐気口１５及び１６から冷凍室３及び冷
蔵室４内に吐出され、やがて第１及び第２の吸気
口１３及び１４から再び循環路１１内に吸入され
るというように循環する。従つて、冷凍室３は第
１の冷却器５及び第２の冷却器１２からの冷気の
双方により冷却され、冷蔵室４は第２の冷却器１
２からの冷気により冷却される。そして、冷蔵室
４内が所定の温度まで冷却されると、冷蔵室温検
知スイツチ３８がオンする。すると、マイクロコ
ンピユータ３１がトランジスタ５２のベースにハ
イレベル信号を出力するため、励磁コイル４６ａ
が通電される。これにより、リレースイツチ４６
ｂがオンするため、電磁石２２ａが通電されて、
第３のダンパ２２が第１図に二点鎖線で示す閉状
態になる。これ以後、冷気は冷凍室３内にのみ供
給されて、冷凍室３の冷却が続行される。冷凍室
３内の温度が所定の温度以下になると、冷凍室温
検知スイツチ３７がオフする。すると、マイクロ
コンピユータ３１がトランジスタ４８，５０，４
９のベータをローレベル状態にするため、励磁コ
イル４２ａ，４４ａ，４３ａが断電される。これ
により、リレースイツチ４２ｂ，４４ｂ，４３ｂ
がオフするため、コンプレツサ２３、電磁弁２５
及びモータ１８が断電される。電磁弁２５が断電
されて閉塞すると、コンデンサ２４内の冷媒が逆
止弁２７から電磁弁２５に至る通路内に封じ込め
られた状態になるため、コンデンサ２４内のホツ
トガスが冷却器５，１２内に流入してこれを加熱
してしまうといつた不都合は生じない。そして、
冷凍室３内が所定の温度まで上昇すると、冷凍室
温検知スイツチ３７がオンし再び上述のような運
転が開始される。通常は以上のように冷凍室温検
知スイツチ３７のオン・オフにより運転・停止が
行われる（この運転状態を以下通常制御運転とい
う）。

さて通常制御運転により第２の冷却器１２には
次第に霜が付着する。この霜はコンプレツサ２３
の運転時間を第１のタイマ３９により積算し、そ
の積算時間が例えば８時間になる度毎に除霜され
る。即ち、コンプレツサ２３の運転積算時間が８
時間に達すると、第２の冷却器１２には除霜が必
要な程の霜が付着することが経験的に知られてい
る。そこで、第１のタイマ３９を、第２の冷却器
１２に付着した霜を直接検出するものではない
が、着霜検出手段として機能させ、当該第１のタ
イマ３９は、８時間の積算時間を計時したとき、
着霜検出信号たるタイムアツプ信号を出力するよ
うになつている。しかして、第３図のタイムチヤ
ートに示すようにコンプレツサ２３の運転積算時
間が８時間になると（この時点を第３図イで示
す）、第１のタイマ３９がタイムアツプ信号を出
力する。これによりマイクロコンピユータ３１
は、第２のタイマ４０にセツト信号を出力して該
第２のタイマ４０に計時作動を開始させると共
に、トランジスタ５０のベースをローレベル状態
して励磁コイル４４ａを断電させる。これにより
まず電磁弁２５のみが断電されて閉塞し、この状
態でコンプレツサ２３の運転が継続される。この
運転により、両冷却器５，１２はコンデンサ２４
側から冷媒を供給されることなくコンプレツサ２
３の吸引作用を受けるため、内部の液冷媒が蒸発
し且つ低圧状態になる。そして、イ時点から計時
作動を開始したタイマ手段としての第２のタイマ
４０が所定時間例えば約１分〜1.5分経過したこ
とを検知すると（この時点を第３図にロで示す）、
該第２のタイマ４０が時間経過信号たるタイムア
ツプ信号を出力する。すると、マイクロコンピユ
ータ３１は、トランジスタ４９のベースをローレ
ベル状態にして励磁コイル４３ａを断電させると
共に、トランジスタ５１，５３のベースにハイレ
ベル信号を出力して励磁コイル４５ａ，４７ａに
通電する。これにより、リレースイツチ４３ｂが
開放すると共に、リレースイツチ４５ｂ，４７ｂ
が閉成するため、フアン１９用のモータ１８が断
電されると共に、第１及び第２のダンパ装置２０
及び２１の電磁石２０ａ及び２１ａ並びにヒータ
２８が通電され、これにより第２の冷却器１２内
の液冷媒が加熱されて盛んにガス化し、コンプレ
ツサ２３に吸引されてゆく。そしてコンプレツサ
２３の吸入側が所定圧力例えば−0.6Kg／cm²Ｇ以
下になつたことを圧力センサ２９が検知すると
（この時点を第３図にハで示す）、マイクロコンピ
ユータ３１はその圧力センサ２９からの検出信号
に応答してトランジスタ４８のベースをローレベ
ル状態とする。これにより、励磁コイル４２ａが
断電されてリレーコイル４２ｂが開放するため、
コンプレツサ２３が停止される。而して、第２の
冷却器１２はヒータ２８により熱せられ除霜され
る。この場合、両冷却器５，１２は液冷媒のない
低圧状態にあるため、ヒータ２８の発熱により冷
却器５，１２内のガス冷媒量が増加して高圧にな
るといつた不具合は本来生ぜず、従つて第１の冷
却器５で凝縮作用が行われて冷凍室３内に放熱さ
れるといつた問題も生じない。また第１及び第２
のダンパ装置２０及び２１は電磁石２０ａ及び２
１ａの通電により閉状態にあるから、空胴部８内
の温気が冷凍室３内に流入することもない。そし
て、霜が完全に融解することにより第２の冷却器
１２が所定温度例えば20℃以上にまで上昇したこ
とを温度センサ３０が検知すると（この時点を第
３図にニで示す）、マイクロコンピユータ３１は
その温度センサ３０からの検出信号に応答して第
３のタイマ４１にセツト信号を出力し、且つトラ
ンジスタ４８，５０にハイレベル信号を出力する
と共にトランジスタ５３のベースをローレベル状
態とする。これにより励磁コイル４２ａ，４４ａ
が通電されてリレースイツチ４２ｂ，４４ｂが閉
成すると共に励磁コイル４７ａが断電されてリレ
ースイツチ４７ｂが開放するため、コンプレツサ
２３及び電磁弁２５が通電されると共にヒータ２
３が断電される。そして、ニ時点から計時作動を
開始した第３のタイマ４１が所定時間経過したこ
とを検知すると（この時点を第３図にホで示す）、
該第３のタイマ４１がタイムアツプ信号を出力す
る。これによりマイクロコンピユータ３１は、ト
ランジスタ４９のベースにハイレベル信号を出力
して励磁コイル４３ａに通電すると共に、トラン
ジスタ５１のベースをローレベル状態にして励磁
コイル４５ａを断電する。これにより、リレース
イツチ４３ｂが閉成すると共にリレースイツチ４
５ｂが開放するため、フアン１９用のモータ１８
が通電されると共に第１及び第２のダンパ装置２
０及び２１が断電される。そして、マイクロコン
ピユータ３１は第１乃至第３のタイマ４０乃至４
１にリセツト信号を出力してこれらタイマをリセ
ツトし、斯くして除霜制御期間が終了し通常制御
運転に戻る。ちなみに第４図は、除霜制御期間イ
乃至ホにおける第１の冷却器５の温度変化を実験
により測定した結果を示すもので、この第４図か
ら明らかなように除霜制御期間中に第１の冷却器
５の温度が大きく上昇し０℃近くに達することは
なく、食品の冷凍保存に悪影響を及ぼす虞れはな
い。

しかも、イ時点からロ時点までの間はヒータ２
８に通電することなくフアン１９を回転させてい
るので、第２の冷却器１２における冷媒蒸発によ
つて庫内を冷却でき、また残存液冷媒量が少なく
なるロ時点からハ時点までの間はヒータ２８に通
電して液冷媒の蒸発を促進させるようにしたか
ら、冷媒の吸引除却時間を短縮でき、除霜期間の
短縮化を図り得る。

一方、除霜に際し電磁弁２５を閉塞した状態で
コンプレツサ２３の運転を行う時間は第１及び第
２の冷却器５及び１２内の冷媒量に応じて変化す
ることが好ましい。なぜならば、両冷却器５及び
１２内のガス量がある一定量以下になれば、それ
以上コンプレツサ２３を運転しても、第１の冷却
器５の温度上昇効果は変らないからである。この
点に関し本実施例では、コンプレツサ２３の吸入
側圧力を検知する圧力センサ２９を設けてその検
出圧力に基づきコンプレツサ２３を停止させるよ
うにしたので、必要以上コンプレツサ２３を運転
させてしまうことがなく、省電力化を図ることが
できる。

ちなみに、上記から明らかなように圧力センサ
２９は直接的にはコンプレツサ２３の吸入側の圧
力ひいては第２の冷却器１２（第１の冷却器５）
の圧力を検出しているが、間接的には第２の冷却
器１２の冷媒量を検出することとなる。一方、冷
却器の圧力が低下すると、冷媒の蒸発温度も低下
することは周知の事項である。このため、第２の
冷却器１２の温度を検出することによつて当該第
２の冷却器１２の圧力ひいては残存冷媒量を検出
することができ、従つて圧力センサ２９を昇略
し、その代わりに温度センサ３０の検出温度が所
定温度以下となつたときにコンプレツサ２３の運
転を停止させるようにしても良いものである。

尚、上記実施例ではロータリコンプレツサを用
いたものに適用して説明したが、逆止弁２７に相
当する弁を内蔵したレシプロ形コンプレツサを用
いてもよい。また冷却器の数は二個に限らず三個
以上あつてもよく、フアンクール用の第２の冷却
器で冷蔵室のみを冷却してもよい等種々の変更が
可能である。

〔発明の効果〕

本発明は以上の説明から明らかなように、フア
ンクール用の第２の冷却器の除霜時に、まず弁装
置を閉じた状態でコンプレツサの運転を継続さ
せ、その後、ヒータへの通電及びコンプレツサの
停止を順次行わせる構成としたので、第２の冷却
器を液冷媒のない低圧状態のもとで加熱でき、従
つて直接冷却用の第１の冷却器内で凝縮作用が行
われて庫内温度が大きく上昇するといつた不都合
を防止できると共に、そのコンプレツサの運転時
間を短縮でき、除霜期間が短かいといつた優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は冷蔵
庫の上半部の縦断側面図、第２図は冷凍サイクル
図、第３図はタイムチヤート図、第４図は除霜時
における第２の冷却器の温度変化図、第５図は制
御回路構成図である。 図中、３は冷凍室、５は第１の冷却器、１１は
循環路、１２は第２の冷却器、１９はフアン、２
３はロータリコンプレツサ、２４はコンデンサ、
２５は電磁弁（弁装置）、２８はヒータ、２９は
圧力センサ、３０は温度センサ、３１はマイクロ
コンピユータ（第１乃至第３の制御手段）、３９
は第１のタイマ（着霜検出手段）、４０は第２の
タイマ（タイマ手段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンデンサの出口に接続された一つの冷媒入
   口とコンプレツサの吸入口に接続された一つの冷
   媒出口とを有しこれら冷媒入口と冷媒出口との間
   に庫内に設けられた直接冷却用の第１の冷却器及
   び庫内空気をフアンにより循環させる循環路中に
   設けられた間接冷却用の第２の冷却器を接続して
   なる冷却器群と、前記コンデンサの出口と前記冷
   却器群の冷媒入口とを接続する通路中に設けられ
   た弁装置と、前記第２の冷却器を加熱する除霜用
   のヒータと、前記第２の冷却器の着霜を検出して
   着霜検出信号を出力する着霜検出手段と、前記第
   ２の冷却器の圧力或いは温度を検出するためのセ
   ンサと、前記着霜検出手段が着霜検出信号を出力
   した時点からの経過時間を計時し所定時間経過後
   に時間経過信号を出力するタイマ手段と、前記着
   霜検出手段が着霜検出信号を出力したとき前記弁
   装置を閉動作させ且つこの弁装置の閉状態の下で
   前記コンプレツサの運転を行う第１の制御手段
   と、前記タイマ手段が時間経過信号を出力した時
   に前記ヒータに通電する第２の制御手段と、前記
   センサの検出値が所定値以下になつたときに前記
   コンプレツサを停止させる第３の制御手段とを具
   備して成る冷蔵庫。