JPH07248172A

JPH07248172A - 蓄冷型冷蔵庫

Info

Publication number: JPH07248172A
Application number: JP4084094A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Fushiki; 隆之伏木; Masayuki Shibayama; 昌幸柴山; Koichi Shibata; 耕一柴田; Katsutoshi Rikihisa; 勝利力久; Masato Yagawa; 政人矢川; Mitsunobu Fukuda; 光伸福田
Original assignee: Kyushu Electric Power Co Inc; Hitachi Ltd
Current assignee: Kyushu Electric Power Co Inc; Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-26
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JP2625641B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電力使用量の平準化と電力需要ピークの抑制
を可能とし、また、放冷運転時においても、ドアパッキ
ング周囲の露付き防止を可能とする。【構成】電力料金が格安の深夜に、圧縮機３を動作さ
せ、通常運転と蓄冷運転とを行なって、庫内２の温度を
一定に保ちつつ蓄冷材１２に冷凍能力を蓄える。昼間で
は、外気温度が高い場合、圧縮機３を動作させて通常運
転を行ない、電力需要のピーク時、蓄冷材１２の冷凍能
力を用いた放冷運転を行なう。また、外気温度が低い場
合には、放冷運転を行なわせるが、庫内２への熱負荷の
投入などによって庫内温度が下がらないときには、通常
運転を行ない、しかる後、放冷運転に戻す。蓄冷材１２
に充分な冷凍能力がないときやなくなったとき、通常運
転に切り換える。また、放冷運転中、間欠的に通常運転
を行なって凝縮器４の一部の露付き防止パイプに高温冷
媒を流し、ドアパッキング周囲の露付きを除く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄冷材の凝固，融解時
の潜熱の放出及び吸熱を利用して、蓄冷または放冷を行
なう蓄冷型冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば電力需要ピークを抑制する
ために、昼間と夜間の電力料金に格差を設けた時間帯別
電力料金制度が実施されているが、これにともない、定
められた時間帯に応じて冷却運転形態を変更することが
できるようにして、電力料金の安価な深夜電力の有効利
用を図ることができるようにした冷蔵庫が種々考えられ
ている。これらは、例えば電力需要が少なく、かつ電力
料金の割安な夜間の予め決められた時間帯に、圧縮機を
運転することにより、冷蔵庫本体の一部に設けられた蓄
冷材を蓄冷用熱交換器で冷却，凝固する運転、即ち蓄冷
運転を行ない、電力需要が多く、かつ電力料金が割高な
昼間の予め決められた時間帯に、強制的に圧縮機を停止
させ、蓄冷材の融解潜熱を用いて庫内を冷却する運転、
即ち放冷運転を行ない、また、これら以外の時間帯で
は、圧縮機を運転して庫内を冷却する運転、即ち通常運
転を行なうようにするものであった。

【０００３】一般に、１日の電力使用量は、図７に示す
ように、１２時から１４時にかけてピークを迎える。こ
のため、この時間帯に通常運転または蓄冷運転を行なう
と、電力消費量の大きい圧縮機が長時間運転されるた
め、電力需要ピークの抑制や深夜電力の有効利用などを
図ることができない。従来技術では、上記３つの運転モ
ードについて、例えば図８に示すように、昼間料金時間
帯と深夜料金時間帯とに１日が区分され、深夜料金時間
帯を、蓄冷材温度センサによって蓄冷材の温度を検出
し、その検出温度に応じて蓄冷運転と通常運転とが交互
に切り換えられる時間帯Ｂ１，Ｂ２とし、昼間料金時間
帯では、放冷運転の時間帯Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とこれ以外
の通常運転の時間帯Ａ１，Ａ２とが、予め決められた時
刻毎に設定されるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、予
め決められた時刻と蓄冷材温度を基準に運転モードを変
更しているため、例えば、圧縮機の停止している放冷運
転時間帯中にドアの開閉や高温負荷の庫内への投入など
によって庫内温度が上昇し、本来保つべき庫内温度に戻
すまでに相当の時間を要する場合でも、蓄冷材の温度が
設定値以下であるならば、放冷運転時間帯が終了まで圧
縮機を停止させているため、庫内の食品などに悪影響を
及ぼす可能性があった。

【０００５】また、冷蔵庫内外の空気温度などの熱負荷
変動により、蓄冷材によって庫内冷却を行なう放冷運転
の可能時間や、蓄冷材を凝固させて冷凍能力を蓄える蓄
冷運転の必要時間が異なるが、例えば、昼間料金時間帯
において、庫外の空気温度が高い場合には、冷蔵庫の熱
負荷が多くなるため、放冷運転可能時間が短かくなる
が、上記従来技術のように放冷運転時間帯が決まってい
ると、深夜料金時間帯に蓄冷材を凝固することによって
蓄えられた冷凍能力が昼間料金時間帯の早い時期（例え
ば、図８の時間帯Ｃ１）に使い尽くされてしまう可能性
がある。このような場合には、蓄冷材の冷凍能力が電力
需要のピーク抑制に貢献できず、また、電力料金が割高
な昼間料金時間帯での圧縮機の運転時間が長くなるた
め、電力料金の節減効果が少なくなる。逆に、熱負荷が
少ない場合には、蓄冷した冷凍能力を使いきれない可能
性がある。このような場合でも、昼間料金時間帯におけ
る通常運転の割合は減ることがないため、昼間料金時間
帯の圧縮機の運転時間はあまり減ることはないし、ま
た、深夜料金時間帯における蓄冷運転の割合が減少する
ため、夜間の圧縮機の運転時間が減少し、この結果、電
力需要の夜間へのシフトにはつながらないなどの問題が
あった。

【０００６】また、一般に、冷蔵庫のドアパッキング周
囲の露付防止は、ドアパッキング周囲に圧縮機から送ら
れる高温冷媒が流れるパイプを通し、その熱によって行
なわれていた。しかし、上記従来の蓄冷型冷蔵庫では、
放冷運転中圧縮機の運転が行なわないため、長時間圧縮
機の運転が行なわない場合もあり、このような場合に
は、冷蔵庫のドアパッキング周囲に露付きが生じても、
それを除く運転が行なわれないことになる。

【０００７】本発明の目的は、かかる問題を解消し、効
率良く蓄冷，放冷を行なうことにより、夜間への電力需
要シフトと電力需要のピーク抑制を有効に行なうことが
できるようにした蓄冷型冷蔵庫を提供することにある。

【０００８】また、本発明の他の目的は、圧縮機が停止
している放冷運転時間帯でも、露付防止を可能とした蓄
冷型冷蔵庫を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、蓄冷材の温度を検出する第１のセンサ
と、庫外の空気温度を検知する第２のセンサと、庫内の
空気温度を検知する第３のセンサと、時刻検知手段との
検出結果に応じて、圧縮機により庫内を冷却する通常運
転と、該圧縮機により該蓄冷材を冷却する蓄冷運転と、
該圧縮機を停止させて該蓄冷材により庫内を冷却する放
冷運転とを切り換えるようにする。

【００１０】また、本発明は、放冷運転に切り換えられ
た後では、定期的にもしくは露付きが検出されると、通
常運転が行なわれるようにする。

【００１１】

【作用】時刻検出手段によって昼間料金時間帯と深夜料
金時間帯とが判別され、夫々の時間帯において、第１，
第２，第３のセンサの検出温度に応じた運転モードが選
定される。この場合、深夜料金時間帯では、蓄冷運転が
行なわれるが、第３のセンサによって庫内の空気温度が
上昇したことが検出されると、通常運転が行なわれ、ま
た、昼間料金時間帯では、第１，第２，第３のセンサに
よって検出される蓄冷材の温度や庫外の空気温度，庫内
の空気温度に応じて、放冷運転と通常運転とが切り換え
選択される。これにより、放冷運転中であっても、庫内
温度が上昇すると、通常運転が行なわれるようになり、
庫内を急速に冷却することができる。また、庫外温度が
高い場合には、通常運転を行なわせることができ、蓄冷
材の冷凍能力を短時間で使い切ってしまうようなことも
ないし、庫外温度が低い場合には、放冷運転を長くでき
て、いずれの場合でも、蓄冷材の冷凍能力を電力需要の
ピーク時に有効に使用することができる。

【００１２】また、圧縮機を含む冷凍サイクルでの凝縮
器のパイプの一部が、露付防止パイプとして、ドアパッ
キングの近傍に取付けられており、放冷運転時におい
て、ドアパッキング周囲に露付きが生じても、通常運転
が行なわれることにより、露付防止パイプに高温冷媒が
供給され、露付きが防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明による蓄冷型冷蔵庫の一実施例を示す
図であって、１は冷蔵庫箱体、２は庫内、３は圧縮機、
４は凝縮器、５は蒸発器、６は蓄冷器、７はキャピラリ
チューブ、８は冷媒循環駆動装置、９は蓄冷用弁、１０
はバイパス用弁、１１は庫内ファン、１２は蓄冷材、１
３，１４は一方向弁、１５はバイパス通路、１６は庫内
温度センサ、１７は外気温度センサ、１８は蓄冷材温度
センサ、１９は制御回路、２０は放冷用通路である。

【００１４】同図において、冷蔵庫箱体１内には、圧縮
機３，凝縮器４，キャピラリチューブ７，蒸発器５及び
蓄冷器６による冷蔵庫の基本的な冷凍サイクルが形成さ
れている。そして、蒸発器５は庫内２に配置され、ま
た、凝縮器４のパイプの一部が、露付防止パイプとし
て、庫内２の図示しないドアパッキングの周囲に配置さ
れている。また、蓄冷器６の周囲には、蓄冷材１２が配
置されている。

【００１５】また、この冷凍サイクルでは、蓄冷器６に
並列にバイパス弁１０を備えたバイパス通路１５が設け
られており、このバイパス通路１５の庫内２側の分岐点
と蓄冷器６との間に蓄冷用弁９が設けられている。さら
に、蒸発器５と蓄冷器６とに並列に冷媒循環駆動装置８
と一方向弁１３とを備えた放冷用通路２０が設けられて
いる。この一方向弁１３は、キャピラリチューブ７を通
った冷媒がこの放冷用通路２０に流れ込まないようにす
るためのものである。同様に、バイパス通路１５を通っ
た冷媒が蓄冷器６側に流れ込まないように、冷凍サイク
ルでのバイパス通路１５の圧縮機３側の分岐点と放冷用
通路２０の分岐点との間に一方向弁１４が設けられてい
る。蓄冷用弁９とバイパス用弁１０とは、制御回路１９
により、運転モードに応じて開閉制御され、冷媒流路を
切り換える。

【００１６】通常運転のときには、バイパス弁１０が開
いて蓄冷用弁９が閉じ、圧縮機３→凝縮器４→キャピラ
リチューブ７→蒸発器５→バイパス通路１５→圧縮機３
の冷凍サイクルが形成され、圧縮機３が動作する。そし
て、圧縮機３から吐出された冷媒は、凝縮器４で凝縮さ
れて放熱、冷却された後、蒸発器５に送られて吸熱，放
冷し、バイパス通路１５を通って圧縮機３に戻る。この
とき、庫内ファン１１が回転しており、これによって庫
内２の空気が循環，冷却される。

【００１７】蓄冷運転のときには、バイパス弁１０が閉
じて蓄冷用弁９が開き、圧縮機３→凝縮器４→キャピラ
リチューブ７→蒸発器５→蓄冷器６→圧縮機３の冷凍サ
イクルが形成され、圧縮機３が動作して庫内ファン１１
は回転しない。そして、圧縮機３から吐出された冷媒
は、凝縮器４で凝縮されて放熱、冷却された後、蒸発器
５を介して蓄冷器６に送られ、蓄冷材１２を凝固、蓄冷
させる。このとき、庫内ファン１１は回転していないの
で、蒸発器５の周囲が冷却されるだけであって、そこで
の温度が安定すると、そこでの冷却はほとんど行なわれ
ない。従って、蓄冷材１２が順次冷却されて蓄冷するこ
とになる。

【００１８】冷媒循環駆動装置８は、圧縮機３に比べ、
電力使用量が非常に小さいものであり、これが動作する
ことにより放冷運転が行なわれる。この放冷運転時で
は、バイパス弁１０が閉じて蓄冷用弁９が開き、放冷用
通路２０→蒸発器５→蓄冷器６→放冷用通路２０の冷凍
サイクルが形成されて、この冷凍サイクルで冷媒循環駆
動装置８が冷媒を循環させる。このとき、圧縮機３が停
止している。この冷凍サイクルにおいて、蓄冷材１２
は、蓄冷運転により、凝固されて冷凍能力を蓄えてある
ため、蓄冷器６で蓄冷材１２のこの冷凍能力によって冷
却された液冷媒が蒸発器５で蒸発し、これによって庫内
２の空気が冷却される。これが放冷運転である。

【００１９】冷蔵庫箱体１の外面部所定の位置に、外気
温度Ｔ_Gを検出するための外気温度センサ１７が、ま
た、庫内２の所定位置に庫内温度Ｔ_Fを検出するための
庫内温度センサ１６が、さらに、蓄冷材１２の周囲の所
定位置に蓄冷材温度Ｔを検出するための蓄冷材温度セン
サ１８が夫々設けられる。

【００２０】冷蔵庫箱体１に設けられている制御回路１
９は、以上の通常運転，放冷運転，蓄冷運転を切換え制
御するものであって、この制御を、以下、図２により説
明する。

【００２１】同図において、制御回路１９はマイクロプ
ロセッサやタイマ回路などから構成されており、このタ
イマ回路からの時刻情報で現時点が後述する時間帯のい
ずれにあるかを判別するとともに、庫内温度センサ１６
や外気温度センサ１７，蓄冷材温度センサ１８の検出温
度情報を取り込み、時間帯の判別結果とこれら検出温度
情報とに応じて圧縮機３や庫内ファン１１，冷媒循環駆
動装置８の運転，停止を制御し、また、蓄冷用弁９やバ
イパス用弁１０の開閉を制御する。これによって通常運
転，放冷運転，蓄冷運転のいずれかが設定される。

【００２２】次に、この実施例の動作を図３〜図６によ
り説明する。但し、これらの図において、図１に対応す
る部分には同一符号をつけている。

【００２３】この実施例において、図７に示す２３時か
ら翌日の７時までの電力料金が割安な深夜料金時間帯を
深夜モード、同じく７時から２３時までの電力料金が割
高な昼間料金時間帯を昼間モードとし、１２時〜１４時
が電力需要のピークとする。深夜モードでは、庫内２の
空気温度を一定に保ちながら蓄冷材１２に冷凍能力を蓄
える蓄冷運転を行ない、昼間モードでは、深夜モードで
蓄冷材に蓄えた冷凍能力を放冷する放冷運転を行なう。
かかる時間帯は、上記のように、制御回路１９（図１）
が上記タイマ回路からの時刻情報によって判別する。

【００２４】深夜モード：このモードでは、図３に
示す冷凍サイクルが形成されて蓄冷運転が行なわれ、蓄
冷材１２が充分蓄冷能力を蓄えた状態になると、図４に
示す冷凍サイクルが形成されて通常運転状態とする。図
３の蓄冷運転状態では、庫内ファン１１は回転していな
いが、この間庫内２の空気温度が高くなると、庫内ファ
ン１１が回転して庫内２の空気を冷却する。図４に示す
通常運転状態となっても、その後蓄冷材の温度が高くな
ると、図３に示す蓄冷運転が行なわれる。このように、
蓄冷運転と通常運転とが行なわれることにより、蓄冷材
１２が充分蓄冷能力を蓄え、かつ庫内温度が一定に保た
れる。以下、この深夜モードでの動作を詳細に説明す
る。

【００２５】電力料金の深夜料金時間帯の開始時刻であ
る２３時になると、制御回路１９は深夜モードとし、蓄
冷運転を行なわせる。即ち、上記のように、蓄冷用弁９
を開いてバイパス用弁１０を閉じ、図３に実線で示す冷
凍サイクルを形成させる。そして、圧縮機３を駆動し、
凝縮器４で冷却された液冷媒を蒸発器５を介して蓄冷器
６に供給する。このとき、庫内ファン１１は停止してお
り、このため、液冷媒は蒸発器５でほとんど蒸発されず
に蓄冷器６に流入し、蓄冷材１２を冷却、凝固させて冷
凍能力を蓄えさせる。

【００２６】ところで、庫内２の空気の冷却は、液冷媒
の通過によって充分温度が低くなっている蒸発器５と
の、庫内ファン１１による強制対流熱交換によって行な
われるが、この庫内ファン１１が停止していて強制対流
熱交換が行なわれない蓄冷運転中に、庫内２に食品が投
入されたりして、庫内冷気の庫外への熱負荷の投入があ
ると、庫内の空気温度が上昇する。庫内温度センサ１６
はこの庫内温度Ｔ_Fを検出しており、庫内温度Ｔ_Fが設定
温度Ｔ_F0より高くなると、制御回路１９は庫内ファン１
１を運転開始させる。この庫内ファン１１の運転は、庫
内温度Ｔ_Fがこの設定温度Ｔ_F0より若干低い所定温度以
下になるまで継続される。蓄冷運転中、庫内温度Ｔ_Fが
設定温度Ｔ_F0より高くなる度にかかる運転が行なわれ、
このようにして、庫内温度Ｔ_Fを一定の温度範囲内に保
ちつつ、蓄冷材センサ１８によって検出される蓄冷材温
度Ｔが蓄冷完了温度Ｔ₀、例えば−２８℃に達するか、
または深夜料金時間帯の終了時刻である翌日の７時ま
で、かかる蓄冷運転が行なわれる。

【００２７】深夜モード中、蓄冷運転によって蓄冷材温
度Ｔが−２８℃に達すると、制御回路１９は蓄冷用弁９
を閉じてバイパス用弁１０を開き、冷凍サイクルを図４
の実線で示すように切り換え、圧縮機３を動作させて蒸
発器５に液冷媒を供給するとともに、庫内ファン１１を
駆動し、庫内２を冷却する通常運転を行なわせる。通常
運転では、一般的な冷蔵庫と同様、庫内温度センサ１６
の出力をもとに、制御回路１９が圧縮機３及び庫内ファ
ン１１を、庫内温度Ｔ_Fを一定に保つように、制御す
る。

【００２８】蓄冷運転終了後の通常運転中、蓄冷材温度
Ｔが熱負荷などによって上昇し、それが、例えば、−２
６℃に達したことが蓄冷材温度センサ１８によって検出
されると、制御回路１９は再び蓄冷用弁９を開いてバイ
パス用弁１０を閉じ、蓄冷材温度Ｔが−２８℃に達する
まで、図３に示した蓄冷運転を行なわせる。

【００２９】即ち、深夜モードでは、図６に示すよう
に、最初の蓄冷運転によって蓄冷温度Ｔが一旦−２８℃
になると、庫内温度Ｔ_Fを一定に保ちつつ、蓄冷材温度
Ｔが−２８℃〜−２６℃の温度範囲に保たれるように、
蓄冷運転と通常運転とが繰り返し行なわれる。これによ
り、蓄冷材１２には、冷凍能力が確実に蓄えられること
になる。

【００３０】昼間モード：昼間モードでは、まず、
外気温度センサ１７によって検出される外気温度Ｔ_Gに
より、放冷運転を行なうか、通常運転を行なうかが決め
られる。外気温度Ｔ_Gがあまり高いときには、熱負荷が
大きいため、放冷運転の可能な時間が短かくなり、通常
運転が主体となる。しかし、これでも、電力需要のピー
ク時に放冷運転を行なうようにする。また、外気温度Ｔ
_Gが低いときには、熱負荷が小さいとして、昼間モード
の開始から放冷運転を行なうようにする。なお、蓄冷材
１２が充分冷凍能力を蓄えていないときや熱負荷が投入
されたときなどでは、通常運転が行なわれる。但し、ユ
ーザにとっては昼間時間帯の電力料金は一定であるた
め、外気温度Ｔ_Gに関係なく、昼間モードの開始から放
冷運転を行ないたい場合には、蓄冷材温度Ｔが放冷終了
温度Ｔ₀、例えば−２０℃以上となって、これが蓄冷材
温度センサ１８によって検出された時点以降では、例え
上記ピーク時でも通常運転が行なえるようにすればよ
い。例えば、これは外気温度Ｔ_Gが高く、熱負荷が大き
いときなどが放冷運転開始までの蓄冷材１２の熱負荷を
低減できるため、有効である、と考えられる。また、放
冷運転時では、露付き防止のため、間欠的に通常運転が
行なわれる。以下、昼間モードでの動作を詳細に説明す
る。

【００３１】電力料金の昼間料金時間帯の開始時刻であ
る７時になると、制御回路１９は昼間モードとして、冷
蔵庫を制御する。ここで、制御回路１９は、まず、外気
温度センサ１７によって検出された外気温度Ｔ_Gによ
り、７時から放冷運転を行なうかどうかを判断する。

【００３２】７時での外気温度Ｔ_Gが、例えば１５℃以
下と低い場合には、その日の外気温度は低いから、冷蔵
庫に影響する外部からの熱負荷は少ないと判断し、次い
で、蓄冷材温度センサ１８によって蓄冷材温度Ｔを検出
する。そして、この蓄冷材温度Ｔが放冷終了温度Ｔ₀、
例えば−２０℃以下であれば、放冷運転を実行し、−２
０℃よりも高ければ、蓄冷材１２に冷凍能力がないと判
断して、その日の放冷運転は行なわず、昼間モードの終
了時刻である２３時まで通常運転を行なう。

【００３３】放冷運転は、圧縮機３が停止され、蓄冷用
弁９が開かれてバイパス用弁１０が閉じられ、冷凍サイ
クルが図５の実線で示すように切り換えられ、冷媒循環
駆動装置８と庫内ファン１１とが駆動されることによっ
て行なわれる。冷媒循環駆動装置８の駆動によって冷媒
がこの冷凍サイクルを循環し、蓄冷器６で冷却された液
冷媒が蒸発器５で蒸発するが、このとき、庫内ファン１
１が回転しているので、対流によって庫内２の冷却が行
なわれる。

【００３４】ここで、冷凍サイクルを図５に示すように
切り換える直前に、圧縮機３や冷媒循環駆動装置８を停
止させ、蓄冷用弁９やバイパス用弁１０を開いた状態を
所定の時間保つことにより、冷凍サイクル内の冷媒が冷
凍サイクル内の最も温度の低い蓄冷器６の近辺に集まる
ことになり、このため、放冷運転時の冷却動作を敏速に
行なうことが可能になる。

【００３５】放冷運転中では、庫内温度センサ１６で検
出される庫内温度Ｔ_Fをもとに、制御回路１９が冷媒循
環駆動装置８及び庫内ファン１１を制御し、庫内温度Ｔ
_Fを一定に保つようにする。冷媒循環駆動装置８によっ
て冷凍サイクル内を循環する冷媒は、蓄冷器６で凝縮し
て蒸発器５で蒸発することにより、深夜モードでの上記
蓄冷運転によって蓄冷材１２に蓄えられた冷凍能力が庫
内２に放出され、これにより、庫内２が冷却される。こ
れとともに、蓄冷材温度Ｔは徐々に上昇していき、この
蓄冷材温度Ｔが放冷終了温度Ｔ₀、例えば−２０℃に達
して、これが蓄冷材温度センサ１８によって検出される
と、あるいはまた、昼間モードの終了時刻である２３時
になると、もはや放冷運転は行なわれなくなる。

【００３６】また、放冷運転中、高温負荷が庫内２に投
入されるなどして庫内温度Ｔ_Fが上昇し、庫内ファン１
１を所定時間運転しても、庫内温度Ｔ_Fが設定温度Ｔ_F0
以下に下がらない場合には、冷凍サイクルを図４の実線
で示すように切り換え、圧縮機３と庫内ファン１１を動
作させる通常運転を行なわせる。そして、この通常運転
によって庫内温度Ｔ_F が設定温度Ｔ_F0以下になると、冷
凍サイクルを再度図５の実線で示すように切り換えて放
冷運転を継続する。

【００３７】このように、外気温度Ｔ_Gが低い場合に
は、外気による熱負荷も小さく、わずかな放冷速度で庫
内温度Ｔ_Fを設定温度Ｔ_F0以下に保つことができ、長時
間放冷運転を行なわせることができる。従って、電力需
要のピーク時においても、放冷運転が行なわれることに
なる。

【００３８】以上は７時での外気温度Ｔ_Gが１５℃以下
の場合であったが、次に、７時での外気温度Ｔ_Gが１５
℃より高い場合について説明する。

【００３９】この場合には、その日の外気温度は高く、
熱負荷が大きいと判断して、深夜モード時と同様の通常
運転を行なう。但し、この場合の通常運転では、蓄冷材
温度センサ１８によって蓄冷材温度Ｔが−２０℃よりも
低いことが検出されても、放冷運転は行なわれず、一般
的な冷蔵庫と同様に、庫内温度センサ１６の出力に応じ
て制御回路１９が圧縮機３と庫内ファン１１とを制御す
ることにより、庫内温度Ｔ_F が一定に保たれるようにす
る。

【００４０】また、７時での外気温度Ｔ_Gが１５℃より
高いために通常運転が行なわれた場合には、その後、例
えば１０時に再度外気温度センサ１７によって外気温度
Ｔ_Gが検出され、それが例えば２５℃以下であれば、放
冷運転に切り換えられるが、２５℃より高ければ、さら
に通常運転が継続される。そして、このように１０時か
らも通常運転を継続させた場合には、その後例えば１２
時になると、蓄冷材温度センサ１８によって蓄冷材温度
Ｔを検出し、この蓄冷材温度Ｔが−２０℃以下であれ
ば、強制的に放冷運転を実行させる。しかし、蓄冷材温
度Ｔが−２０℃より高ければ、蓄冷材１２に冷凍能力が
蓄えられていないとして、その日の放冷運転は行なわれ
ず、通常運転のみが行なわれることになる。放冷運転終
了後の通常運転は、昼間モードの終了時刻である２３時
まで行なわれる。

【００４１】ここで、冷凍サイクルが図５の実線で示す
放冷運転中では、圧縮機３の運転が行なわれず、このた
め、ドアパッキング周囲に配せられた凝縮器４の一部で
ある露付防止パイプに冷媒が流入しないから、ドアパッ
キング周囲に露が付く可能性がある。そこで、放冷運転
中では、所定時間間隔で所定時間、冷凍サイクルを図４
の実線で示すように切り換えて圧縮機３を運転し、通常
運転を行なわせて露付防止パイプに高温冷媒が流入され
るようにする。これにより、ドアパッキング周囲の露付
きを防止することができる。通常運転が上記所定時間行
なわれると、冷凍サイクルを再度図５に示すように切り
換えて放冷運転を再開させる。

【００４２】なお、露付き防止のための通常運転を決ま
った時間間隔で決まった時間ずつ行なわせるのではな
く、ドアパッキング周囲に露が付いたことを検出するセ
ンサを設け、制御回路１９がこのセンサの出力によって
露が付いたことを検出すると、冷凍サイクルを図４に示
すように切り換えて通常運転を行なわせ、露がなくなっ
たことが検出されると、放冷運転に切り換えるようにし
てもよい。

【００４３】以上のように、昼間モードでは、放冷運転
と通常運転を組み合わせた制御を行なうことにより、深
夜モードで蓄冷材１２に蓄冷された冷凍能力を、無駄に
することなく、電力需要のピーク時に確実に使うことが
でき、電力料金が割高な昼間料金時間帯における圧縮機
３の運転を最小限に押さえることができる。

【００４４】なお、以上説明した実施例においては、冷
媒流路を切り換える手段として、蓄冷用弁９とバイパス
用弁１０の２つの弁を用いていたが、これらに代えて１
つの三方向弁を用いるようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電力使用量の多い圧縮機の運転を用いた蓄冷材への蓄冷
運転を電力料金の割安な夜間モードで行ない、庫内温度
と蓄冷材温度に応じて蓄冷運転と通常運転とを行なうも
のであるから、割安な電力料金を有効に利用して、庫内
温度を一定に保ちつつ、放冷運転開始時刻まで蓄冷材が
充分冷凍能力を蓄えた状態に保持することができる。ま
た、昼間モードでは、外気温度の高低に応じて放冷運転
の開始時刻を変化させるものであるから、必ず電力需要
のピーク時まで蓄冷材が充分冷凍能力を蓄えた状態にあ
って、そこでの放冷運転を行なうことが可能になり、さ
らに、昼間モードでの圧縮機の運転時間を極力短く押さ
えることができる。このため、昼間と夜間の電力消費量
が平準化され、昼間の電力使用量を発電能力以下に抑え
て、ひいては電力設備の増設を回避できるし、昼間電力
料金と深夜電力料金の格差が大きくなればなるほど、電
力料金の節減効果が大きくなる。

【００４６】また、本発明によれば、上記昼間モードで
の放冷運転時でも、間欠的に通常運転をすることによ
り、庫内のドアパッキング周囲の露付きを防止すること
ができ、このために、特別に冷凍サイクルを変更した
り、電力使用量が大きく、冷蔵庫の冷却に熱的に不利な
電気ヒータなどの露付き防止手段を設ける必要がなく、
さらに電力料金の節減に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蓄冷型冷蔵庫の一実施例を示す図
である。

【図２】図１における制御回路の入力情報と制御対象と
を示す図である。

【図３】図１に示した実施例の蓄冷運転時の冷凍サイク
ルを示す図である。

【図４】図１に示した実施例の通常運転時の冷凍サイク
ルを示す図である。

【図５】図１に示した実施例の放冷運転時の冷凍サイク
ルを示す図である。

【図６】図１における蓄冷材の蓄冷過程を示す図であ
る。

【図７】１日の電力需要傾向の一例を示す図である。

【図８】従来の蓄冷型冷蔵庫の運転モードの一例を示す
図である。

【符号の説明】

２庫内３圧縮機４凝縮器５蒸発器６蓄冷器８冷媒循環駆動装置９蓄冷用弁１０バイパス用弁１１庫内ファン１２蓄冷材１３，１４一方向弁１５バイパス通路１６庫内温度センサ１７外気温度センサ１８蓄冷材温度センサ１９制御回路２０放冷用通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田耕一栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者力久勝利福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号九州電力株式会社内 (72)発明者矢川政人福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号九州電力株式会社内 (72)発明者福田光伸福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82号九州電力株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも蓄冷材を具備している冷蔵庫
において、該蓄冷材の温度を検出する第１のセンサと、庫外の空気温度を検知する第２のセンサと、庫内の空気温度を検知する第３のセンサと、時刻検知手段と、該時刻検知手段の検出時刻によって深夜時間帯と昼間時
間帯とを判別し、該深夜時間帯では、該第１，第３のセ
ンサの検出温度に応じて、圧縮機により庫内を冷却する
通常運転と該圧縮機により該蓄冷材を冷却する蓄冷運転
とを行なわせ、該昼間時間帯では、該第２のセンサの検
出温度に応じて該圧縮機を停止させて該蓄冷材により庫
内を冷却する放冷運転と該通常運転との選択を行ない、
少なくとも電力需要のピーク時では、該放冷運転を行な
わせるように制御する制御手段とを設けたことを特徴と
する蓄冷型冷蔵庫。
【請求項２】請求項１において、前記制御手段が、前記放冷運転の期間中、所定時間おき
に所定時間ずつ前記通常運転を行なわせるようにしたこ
とを特徴とする蓄冷型冷蔵庫。
【請求項３】請求項１において、露付き検出センサを設け、前記制御手段が、前記放冷運転の期間中、露付き検出セ
ンサが露付きを検出すると、露が除かれるまで前記通常
運転を行なわせるようにしたことを特徴とする蓄冷型冷
蔵庫。