JPH0989435A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、温度帯の異なった２つ以上の室を
有する冷凍冷蔵庫の運転を適切に制御し、省エネルギー
と除霜の高効率化を達成することを課題とする。 【解決手段】 各室毎に冷気ダクト１１に設けた冷気吹
き出し口と、冷気吹き出し口を開閉する冷凍ダンパー４
ａ，冷蔵ダンパー５ａと、冷凍温度センサー４の信号に
より圧縮機６と可変凝縮器ファン１６と可変冷却器ファ
ン１７と冷凍ダンパー４ａ，冷蔵ダンパー５ａとを制御
するシステム制御手段１０と、圧縮機６の運転中に各室
の冷凍ダンパー４ａ，冷蔵ダンパー５ａを交互に開閉さ
せるとともに、各室の冷却時に蒸発器７の蒸発温度を変
化させる減圧手段１３とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度帯の異なった
２つ以上の室を有する冷凍冷蔵庫の運転制御の技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の技術分野に属する従来の冷凍冷
蔵庫の一例として、実開平７−１５９０１４号に開示さ
れている冷凍冷蔵庫の概略図を図５に示す。

【０００３】図５において、１は冷蔵庫箱体、２は冷凍
室、３は冷蔵室で、４は冷凍温度センサー、５は冷蔵室
の冷蔵温度センサーで冷蔵ダンパー５ａの開閉制御を行
う。

【０００４】６は圧縮機、７は蒸発器、８は除霜用ヒー
タ、９は冷却器ファンで構成されている。

【０００５】以上のように従来例の冷凍冷蔵庫では、冷
蔵庫の通常運転時は、冷凍室２に設置した冷凍温度セン
サー４の信号により、圧縮機６は運転され、同時に冷却
器ファン９が回転することで、冷凍室２および冷蔵室３
からの戻り冷気が蒸発器７を通過し、この間に冷気が冷
却される。

【０００６】冷却された冷気は、冷凍室２内に送り込ま
れ冷凍室２を所定の温度まで冷却する。冷蔵室３は所定
の温度より高ければ、冷蔵ダンパー５ａは開放状態にあ
り、冷気が冷蔵ダンパー５ａを通って冷蔵室３に送り込
まれ冷蔵室３を冷却する。また、冷蔵室３が所定の温度
より低ければ、冷蔵ダンパー５ａは閉鎖状態にあり、冷
気は冷蔵室３内に送り込まれない。

【０００７】また、運転中に蒸発器７に付いた霜は、定
期的に除霜用ヒータ８に通電されることで蒸発器７を加
熱し除霜を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような冷凍冷蔵庫では、通常使用時、圧縮機６が停止中
に冷蔵室３のみが温度上昇した時、冷凍室２の温度が上
昇し圧縮機６および冷却器ファン９が動作するまで冷却
されず適切な温度制御ができない。

【０００９】たとえ圧縮機６が停止中に冷却器ファン９
を動作させ、冷蔵室３内より遙かに低温である蒸発器７
で冷却させた比較的低温の冷気を冷蔵室３に送り込んで
冷蔵室３を冷却しても、その比較的低温の冷気の大半が
冷凍室２に送り込まれるため冷凍室２の温度を上昇さ
せ、必要以上に圧縮機６を運転することになり消費電力
量の増加につながる。

【００１０】また、上記のような冷凍冷蔵庫では、冷凍
室２と冷蔵室３の水分により蒸発器７に付いた多量の霜
を定期的に除霜する必要がある。

【００１１】除霜は、除霜用ヒータ８に通電加熱し、熱
せられた空気を、蒸発器７に対流させ、蒸発器７を昇温
させて霜をとかす。

【００１２】この時、多量の霜をとかすため除霜時間が
長くなり、除霜用ヒータ８への通電加熱量も大きくな
り、発生する熱負荷も大きくなる。従って、発生する熱
負荷により冷凍室２の食品温度が一時的に上昇するの
で、食品の鮮度維持の期間が短くなる。

【００１３】しかも除霜終了後は室内温度も高くなって
いるため、除霜終了後の圧縮機６の運転時間も長くなり
消費電力量の増加につながる。

【００１４】このように従来の冷凍冷蔵庫では、消費電
力量の増加、食品の鮮度維持期間が短くなるなどの課題
を有していた。

【００１５】本発明は、以上のような従来例の問題点を
解決するもので、冷凍室，冷蔵室および温度帯が異なる
室の各室が負荷により温度上昇する時、冷却が必要な室
だけにその冷却に必要なだけの冷気を供給し、他室への
影響をできるだけ少なくすることができ、効率の良い冷
凍冷蔵庫を提供することを課題とする。

【００１６】そして、蒸発器に付く霜量を少なくするこ
とができ、除霜時の温度上昇が低減されるので、庫内の
食品温度をほぼ一定に保つことができる冷凍冷蔵庫を提
供できることを課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この上記する課題を解決
するために本発明の冷凍冷蔵庫は、圧縮機と、凝縮器
と、減圧手段と、蒸発器と、サクションラインとが、順
次接合された冷却システムと、前記冷却システムで前記
圧縮機と凝縮器を冷却する凝縮器ファンと、前記蒸発器
と蒸発器の近傍に設けた冷却器ファンと除霜用ヒータと
を有する蒸発器室と、冷凍室と、冷蔵室とを有する冷蔵
庫箱体と、前記各室の室温を検知する温度センサーと、
前記蒸発器室と冷凍室と冷蔵室それぞれの室に連通する
冷気ダクトと、前記各室毎に冷気ダクトに設けた冷気吹
き出し口と、冷気吹き出し口を開閉するダンパーと、前
記温度センサーの信号により前記圧縮機と前記凝縮器フ
ァンと前記冷却器ファンと前記ダンパーとを制御するシ
ステム制御手段と、前記圧縮機の運転中に各室の前記ダ
ンパーを交互に開閉させるとともに、各室の冷却時に前
記蒸発器の蒸発温度を変化させる減圧手段と、回転数を
可変できる可変凝縮器ファンと、可変冷却器ファンとを
備えた構成としたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は前述した手段によって、
冷凍冷蔵庫の通常運転時には、冷凍室に設置した温度セ
ンサーの信号をシステム制御手段が受けて、圧縮機は運
転，停止を繰り返している。

【００１９】システム制御手段の信号により、圧縮機は
作動する。同時に凝縮器と圧縮機を冷却する凝縮器ファ
ンも作動させる。

【００２０】また、冷却器ファンも作動させ、蒸発器で
冷却した循環冷気を冷気ダクトを通して循環させるとと
もに、各室を連通する冷気ダクトに設けた冷凍室，冷蔵
室専用の開閉ダンパーを順次１つだけ一定時間開放する
サイクルを繰り返す。圧縮機が停止すれば各室のダンパ
ーを全閉し、凝縮器ファン，冷却器ファンも停止する。

【００２１】まず冷凍室の冷却時は、冷凍室の冷気ダク
トに設けたダンパーのみ一定時間開放する。減圧手段に
より蒸発器の蒸発温度は−３０℃程度に減圧されるよう
に設定する。蒸発器で冷却された冷気は冷却器ファンに
よりダンパーを通って冷凍室に導かれ、冷凍室のみを冷
却する。そして一定時間経過後冷凍室のダンパーは閉鎖
する。

【００２２】続いて冷蔵室のダンパーのみを一定時間開
放し、冷蔵室の冷却時に冷気が冷蔵室に入る。すなわ
ち、冷凍室冷却時と同様、蒸発器で冷却された循環冷気
は冷却器ファンにより冷蔵室のダンパーを通って冷蔵室
に導かれ、冷蔵室のみを冷却する。そして一定時間後、
冷蔵室のダンパーは閉鎖する。

【００２３】冷蔵室のダンパーを開放すると同時に、減
圧手段の減圧量を切り替え、蒸発器の蒸発温度を冷蔵温
度付近まで上昇させる。

【００２４】減圧手段の減圧量を変えて蒸発温度を冷蔵
温度付近まで上昇させることで、吸入圧力が高くなり、
圧縮機の冷媒循環量は冷凍室の冷却時の蒸発温度−３０
℃時と比較して２〜３倍と大きくなり、冷凍能力は増大
する。

【００２５】減圧手段の減圧量を切り替えると同時に、
凝縮器の可変凝縮器ファンおよび蒸発器の可変冷却器フ
ァンの回転数を増加する。回転数を増加することで凝縮
器および蒸発器の熱交換能力は増大し、増加した冷媒循
環量に見合う大きな冷凍能力を有効に引き出せることに
なる。

【００２６】冷凍能力が増加することで、冷蔵室の冷却
速度は速められ、短時間で冷蔵室を冷却することにな
る。冷蔵室の冷却時の圧縮機の運転時間は短縮される。

【００２７】したがって、圧縮機の運転中に冷凍室，冷
蔵室の冷却をそれぞれ専用のダンパーを交互に開閉し、
同時に減圧手段で減圧量をダンパーの開閉に併せて交互
に変えることで、圧縮機の運転時間は短縮されることに
なる。

【００２８】さらに冷蔵室の冷却時は、蒸発温度を上昇
させるので、吸入圧力は高く、圧縮機の運転は低圧縮比
運転が行え効率良く動かせることになる。

【００２９】上記作用を発揮する冷凍冷蔵庫の具体的な
形態を以下に示す。 （実施の形態）以下、本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明するが、従来例と同一構成部分につ
いてはその詳細な説明を省略し、同一符号を付す。

【００３０】図１は、本発明の実施の形態の例による冷
凍冷蔵庫の断面概略図であり、図２は同冷却システム
図、図３は同タイミングチャート、図４は同運転サイク
ルのモリエル線図である。

【００３１】４ａは冷凍ダンパーで冷凍室２の温度を設
定，調整する冷凍温度センサー４の信号を受けて開閉制
御される。

【００３２】１０はシステム制御手段で、冷凍温度セン
サー４の制御信号を受けて圧縮機６などの運転停止の制
御信号を出す。

【００３３】１１は冷気ダクトで冷凍室２，冷蔵室３に
連通している。冷気ダクト１１には冷凍室２に冷気吹き
出し口と冷凍ダンパー４ａ、冷蔵室３には冷気吹き出し
口と冷蔵ダンパー５ａを設置する。

【００３４】１２は凝縮器、１３は減圧手段、図２にお
いて１４はサクションラインで圧縮機６と蒸発器７と順
次接続され冷却システム１５を形成している。１６は可
変凝縮器ファンで圧縮機６を作動すると動き、凝縮器１
２および圧縮機６を低外気温度時を除いて冷却する。

【００３５】１７は可変冷却器ファンである。以上のよ
うに構成された冷凍冷蔵庫および冷却システムについ
て、以下その動作について説明する。

【００３６】冷凍冷蔵庫の通常運転時には、冷凍室２に
設置した冷凍温度センサー４の信号をシステム制御手段
１０が受けて、圧縮機６が運転，停止を繰り返してい
る。

【００３７】システム制御手段１０の信号により、圧縮
機６は作動する。同時に凝縮器１２と圧縮機６を冷却す
る可変凝縮器ファン１６も作動させる。

【００３８】可変冷却器ファン１７も作動させ、蒸発器
７で冷却した循環冷気を冷気ダクト１１を通して循環さ
せるとともに、各室を連通する冷気ダクト１１に設けた
冷凍室２，冷蔵室３専用の冷凍ダンパー４ａ，冷蔵ダン
パー５ａを順次１つだけ一定時間開放するサイクルを繰
り返す。圧縮機６が停止すれば各室の冷凍ダンパー４
ａ，冷蔵ダンパー５ａを全閉し、可変凝縮器ファン１
６，可変冷却器ファン１７も停止する。

【００３９】まず冷凍室２の冷却時は、冷凍室２の冷気
ダクト１１に設けた冷凍ダンパー４ａのみ一定時間開放
する。減圧手段１３により蒸発器７の蒸発温度は−３０
℃程度に減圧されるように設定する。蒸発器７で冷却さ
れた冷気は可変冷却器ファン１７により冷凍ダンパー４
ａを通って冷凍室２に導かれ、冷凍室２のみを冷却す
る。そして一定時間経過後、冷凍室２の冷凍ダンパー４
ａは閉鎖する。

【００４０】続いて冷蔵室３の冷蔵ダンパー５ａのみを
一定時間開放し、冷蔵室３を冷却する。冷凍室２の冷却
時と同様、蒸発器７で冷却された循環冷気は可変冷却器
ファン１７により冷蔵ダンパー５ａを通って冷蔵室３に
導かれ、冷蔵室３のみを冷却する。そして一定時間経過
後、冷蔵室３の冷蔵ダンパー５ａは閉鎖する。

【００４１】冷蔵室３の冷蔵ダンパー５ａを開放すると
同時に、減圧手段１３の減圧量を切り替え、蒸発器７の
蒸発温度を冷蔵温度付近まで上昇させる。

【００４２】減圧手段１３の減圧量を変えて蒸発温度を
冷蔵温度付近まで上昇させることで、吸入圧力が高くな
り、圧縮機６の冷媒循環量は冷凍室２の冷却時の蒸発温
度−３０℃時と比較して２〜３倍と大きくなり、冷凍能
力は増大する。

【００４３】減圧手段１３の減圧量を切り替えると同時
に、凝縮器１２の可変凝縮器ファン１６および蒸発器７
の可変冷却器ファン１７の回転数を増加する。回転数を
増加することで凝縮器１２および蒸発器７の熱交換能力
は増大し、増加した冷媒循環量に見合う大きな冷凍能力
を有効に引き出せることになる。

【００４４】冷凍能力が増加することで、冷蔵室３の冷
却速度は速められ、短時間で冷蔵室３を冷却することに
なる。冷蔵室３の冷却時の圧縮機６の運転時間は短縮さ
れる。

【００４５】したがって、圧縮機６の運転中に冷凍室
２，冷蔵室３の冷却をそれぞれ専用の冷凍ダンパー４
ａ，冷蔵ダンパー５ａを交互に開閉し、同時に減圧手段
１３で減圧量を冷凍ダンパー４ａ，冷蔵ダンパー５ａの
開閉に併せて交互に変えることで、圧縮機６の運転時間
は短縮されることになる。

【００４６】さらに冷蔵室３の冷却時は、蒸発温度を上
昇させるので、吸入圧力は高く、圧縮機６の運転は低圧
縮比運転が行え効率良く動かせることにもなる。

【００４７】また、蒸発器の着霜量および除霜時につい
ても、冷蔵室３の冷却時に蒸発温度を上昇させて運転す
るので、蒸発器７への霜の付着量も減少でき、定期的な
除霜においても霜量が少なくなるので除霜用ヒータ８へ
の通電加熱時間は短くなり、除霜による庫内温度上昇も
小さくなるので、一時的な貯蔵食品の温度上昇も低くす
ることができ、食品の鮮度保持期間の短縮を防止でき
る。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の冷凍冷蔵庫は、圧
縮機と、凝縮器と、減圧手段と、蒸発器と、サクション
ラインとが、順次接合された冷却システムと、前記冷却
システムで前記圧縮機と凝縮器を冷却する凝縮器ファン
と、前記蒸発器と蒸発器の近傍に設けた冷却器ファンと
除霜用ヒータとを有する蒸発器室と、冷凍室と、冷蔵室
とを有する冷蔵庫箱体と、前記各室の室温を検知する温
度センサーと、前記蒸発器室と冷凍室と冷蔵室それぞれ
の室に連通する冷気ダクトと、前記各室毎に冷気ダクト
に設けた冷気吹き出し口と、冷気吹き出し口を開閉する
ダンパーと、前記温度センサーの信号により前記圧縮機
と前記凝縮器ファンと前記冷却器ファンと前記ダンパー
とを制御するシステム制御手段と、前記圧縮機の運転中
に各室の前記ダンパーを交互に開閉させるとともに、各
室の冷却時に前記蒸発器の蒸発温度を変化させる減圧手
段と、回転数を可変できる可変凝縮器ファンと、可変冷
却器ファンとを備えたものであるため、圧縮機運転時に
冷凍室，冷蔵室を各々独立して冷却する。

【００４９】同時に冷蔵室の冷却時は蒸発温度を上昇さ
せることで、圧縮機は高効率な運転が可能となり、省エ
ネルギーが図れる。

【００５０】また蒸発器への着霜量も減少し、除霜時間
も短縮するので、除霜時の省エネルギーも図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の冷凍冷蔵庫の断面概略図

【図２】同冷却システムの概略説明図

【図３】同タイミングチャート

【図４】同運転サイクルのモリエル線図

【図５】従来の冷凍冷蔵庫の断面概略図

【符号の説明】

１ 冷蔵庫箱体 ２ 冷凍室 ３ 冷蔵室 ４ 冷凍温度センサー ４ａ 冷凍ダンパー ５ 冷蔵温度センサー ５ａ 冷蔵ダンパー ６ 圧縮機 ７ 蒸発器 ８ 除霜用ヒータ １０ システム制御手段 １１ 冷気ダクト １２ 凝縮器 １３ 減圧手段 １４ サクションライン １５ 冷却システム １６ 可変凝縮器ファン １７ 可変冷却器ファン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、凝縮器と、減圧手段と、蒸発
   器と、サクションラインとが、順次接合された冷却シス
   テムと、前記冷却システムで前記圧縮機と凝縮器を冷却
   する凝縮器ファンと、前記蒸発器と蒸発器の近傍に設け
   た冷却器ファンと除霜用ヒータとを有する蒸発器室と、
   冷凍室と、冷蔵室とを有する冷蔵庫箱体と、前記各室の
   室温を検知する温度センサーと、前記蒸発器室と冷凍室
   と冷蔵室それぞれの室に連通する冷気ダクトと、前記各
   室毎に冷気ダクトに設けた冷気吹き出し口と、冷気吹き
   出し口を開閉するダンパーと、前記温度センサーの信号
   により前記圧縮機と前記凝縮器ファンと前記冷却器ファ
   ンと前記ダンパーとを制御するシステム制御手段と、前
   記圧縮機の運転中に各室の前記ダンパーを交互に開閉さ
   せるとともに、各室の冷却時に前記蒸発器の蒸発温度を
   変化させる減圧手段と、回転数を可変できる可変凝縮器
   ファンと、可変冷却器ファンとで構成される冷凍冷蔵
   庫。