JPH10185394A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

冷凍冷蔵庫

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JPH10185394A
JPH10185394A JP8347291A JP34729196A JPH10185394A JP H10185394 A JPH10185394 A JP H10185394A JP 8347291 A JP8347291 A JP 8347291A JP 34729196 A JP34729196 A JP 34729196A JP H10185394 A JPH10185394 A JP H10185394A
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JP
Japan
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temperature
cooler
refrigerator
compressor
blower fan
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Pending
Application number
JP8347291A
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English (en)
Inventor
Yasuki Hamano
泰樹 浜野
Toshinori Noda
俊典 野田
Shinichi Kaneoka
伸一 金岡
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
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Publication of JPH10185394A publication Critical patent/JPH10185394A/ja
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷気強制循環間接冷却式冷凍冷蔵庫におい
て、庫内の構造および冷却制御方式による無駄な消費電
力や騒音の低減、ならびに食品の保鮮性の向上を図るも
のである。 【解決手段】 冷凍室１と冷却器４の上方空間および下
方空間とを連通する連通孔２０，２１を、また冷却器４
の上部と下部の両方にバイパス空間２２，２３を形成
し、冷蔵室２の温度に応じて送風ファン８を運転し、か
つコンプレッサ５の停止中は送風ファン８を運転しない
ような冷却制御方式をとったものである。したがって、
冷気の自然対流を利用して庫内温度を最適に維持しなが
ら、省電力化，低騒音化および食品の保鮮性の向上が図
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍冷蔵庫、特に
冷気強制循環間接冷却式冷凍冷蔵庫の冷却方式に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の冷凍冷蔵庫としては、特
開昭６４−２３０８１号公報に開示されているものがあ
る。これを事例に図面を参照して説明する。
【０００３】図５において、冷蔵庫内は冷凍室１と冷蔵
室２とを仕切壁３により区画されている。冷凍室１の奥
面位置には冷却器４が設けられており、この冷却器４は
コンプレッサ５とともに冷凍サイクルを構成している。
冷凍室１には、その奥面との間で冷却室６を形成する冷
却器カバー７とその冷却室６に冷気を送り込む送風ファ
ン８とが設けられている。冷却室６には冷気を冷蔵室２
に導くダクト９が接続されており、その吐出側にはダン
パーサーモ１０が設けられている。また、上記仕切壁３
内には冷凍室１内の冷気を冷却器４に戻す還流路３ａと
冷蔵室２内の冷気を同じく冷却器４に戻す還流路３ｂと
が形成されている。冷却器４にて生成された冷気を送風
ファン８の運転により冷却室６に導入し、その一部は冷
凍室１に、残部はダクト９を通って冷蔵室２に送出され
る。そして、各室１，２の冷気は食品を冷却した後、還
流路３ａ，３ｂを通って冷却器４に戻される。
【０００４】この冷凍冷蔵庫の温度を制御するにあた
り、冷却器４の温度を検出する冷却器温度検出手段１１
を備えている。なお、冷凍室１にもその温度を検出する
冷凍室温度検出手段１２が設けられている。そして図６
に示されているように、これらの各温度検出手段１１，
１２にて検出された温度信号はともにマイクロコンピュ
ータからなる制御部１３に入力されるが、この場合、同
制御部１３は冷却器温度検出手段１１からの温度信号に
てコンプレッサ５と送風ファン８とを非同期的に制御し
ている。ここで図７のようにコンプレッサ５は冷却器４
の温度が−１７℃でオン、−２７℃でオフとなるように
制御され、他方送風ファン８は−２０〜−２４℃のとき
にオンで、それ以外のときはオフとなるように制御され
る。これにより冷凍室温度はほぼ−２０〜−１８℃くら
いの温度に保たれ冷凍室の温度変化幅が小さく抑えられ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御方式では、コンプレッサ５のオフ中にも送風フ
ァンが運転されることから、冷凍冷蔵庫内の発熱負荷が
増加し消費電力量の増加につながる。また冷却器が冷却
されていない状態でも冷気が循環されることから、庫内
壁面の熱伝達係数が増加し外部からの吸熱量も増加す
る。また、コンプレッサ５のオフ中に送風ファンを運転
することから騒音も増大させる虞れがある。
【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、消費電力量および騒音の低減、さらに適切
な食品保存ができる冷凍冷蔵庫を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、冷却器の上方空間と冷凍室および下方空間
と冷凍室を連通する連通孔を形成し、冷却器上部と下部
の両方にバイパス空間を形成する冷凍冷蔵庫において、
コンプレッサは冷凍室温度が予め設定されたカットオン
温度より高いとき運転を開始し、送風ファンは冷蔵室温
度が予め設定されたカットオン温度より高く、かつコン
プレッサが運転しているときのみ運転を開始し、冷蔵室
温度が予め設定されたカットオフ温度に達した時点、ま
たは冷凍室温度が予め設定されたカットオフ温度に達し
たときに送風ファンの運転を停止し、コンプレッサは冷
凍室の温度が予め設定されたカットオフ温度に達したと
きのみ停止するように制御する方式としたもので、冷蔵
室の冷却が必要ないときには送風ファンを停止するので
冷凍室を自然対流で冷却でき、低騒音で冷凍室内の食品
の昇華による冷凍やせを抑制し、冷却器を通過する冷気
の流れが逆方向となるため冷却器への着霜が従来方式で
あれば下部に集中するところを、上下満遍なく均一に着
霜させることができるので冷却器の着霜による性能劣化
を防止し、さらに冷却器の除霜サイクルを長くできるの
で消費電力量を低減でき、除霜による庫内食品の温度上
昇が抑制され、食品の保鮮性も高めることができる。し
かも送風ファン運転時間を短くできるので消費電力量の
低減ができる。
【０００８】また、冷却器上部と下部のフィンピッチを
中央部に比べ大きくとったものである。上記冷却器を設
けることによって、冷凍室を自然対流で冷却するときに
冷却器を強制対流時とは逆方向に冷気が流れる場合、冷
却器上部における着霜による目詰まりが発生しにくくな
り冷却器の冷却効率低下を防止できる。
【０００９】さらに、冷凍サイクルに能力制御が可能な
コンプレッサを搭載したものである。上記冷凍サイクル
によって、送風ファンが停止し、かつコンプレッサがオ
ンしているときには、コンプレッサの回転数を低下させ
ることにより自然対流による冷却状態となり、冷却器を
通過する冷気の風速低下による冷却器の能力低下に応じ
て、コンプレッサの能力を低下させることにより消費電
力量の低減ができ、しかも蒸発器の異常低温化を防止し
冷凍冷蔵庫の信頼性を高めることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために、本発
明の請求項１記載の発明は、外箱と内箱と断熱材で構成
される本体と、本体を中仕切りで上下に仕切って形成さ
れた冷凍室と冷蔵室と、冷凍室温度検出手段と、冷蔵室
温度検出手段と、冷凍室の奥面と冷却器カバーで仕切る
冷却室に設置された冷却器と、冷却器上方に設置された
送風ファンと、冷却器の上方空間と冷凍室および下方空
間と冷凍室を連通する連通孔を形成し、冷却器上部と下
部の両方にバイパス空間を形成する冷凍冷蔵庫におい
て、コンプレッサは冷凍室温度が予め設定されたカット
オン温度より高いとき運転を開始し、送風ファンは冷蔵
室温度が予め設定されたカットオン温度より高く、かつ
コンプレッサが運転しているときのみ運転を開始し、冷
蔵室温度が予め設定されたカットオフ温度に達した時
点、または冷凍室温度が予め設定されたカットオフ温度
に達したときに送風ファンの運転を停止し、コンプレッ
サは冷凍室温度が予め設定されたカットオフ温度に達し
たときのみ停止するような制御方式を適用したものであ
る。
【００１１】したがって、送風ファン運転時間を短くで
きるので省エネルギー化および低騒音化ができ、また冷
凍室を自然対流で冷却できるので、冷却器を通過する冷
気の流れが逆方向となり、冷却器への着霜が下部に集中
するところを上下満遍なく均一に着霜させることがで
き、冷却器の着霜による性能低下を防止できる。さら
に、冷却器の除霜サイクルを長くできるので消費電力量
が低減できるとともに、冷凍室内の食品の昇華による冷
凍やせをしにくくし、しかも除霜による庫内食品の温度
上昇を抑制し、食品の保鮮性を高めることができる。
【００１２】さらにまた、冷凍室を自然対流で冷却する
ときには、上記バイパス空間を介して強制対流時とは逆
方向に冷気が流れ、冷却器上部の着霜による目詰まりを
抑制でき冷却器の冷却効率低下を防止できるので、より
省エネルギー化が図れ、しかも食品の保鮮性を高めるこ
とができる。
【００１３】本発明の請求項２記載の発明は、冷却器上
部と下部のフィンピッチを中央部に比べ大きくとるよう
にしたものである。したがって、冷凍室を自然対流で冷
却するときに、冷却器を強制対流時とは逆方向に冷気が
流れる場合、冷却器上部における着霜による目詰まりが
より発生しにくくなり冷却器の冷却効率低下を防止でき
るので、より省エネルギー化が図れ、食品の保鮮性を高
めることができる。
【００１４】本発明の請求項３記載の発明は、能力制御
が可能なコンプレッサで構成され、送風ファンが停止
し、かつコンプレッサがオンしている場合はコンプレッ
サの回転数を低下させるもので、自然対流の状態にな
る。しかもこの自然対流による冷却時、冷却器を通過す
る冷気の風速低下による冷却器の能力低下に応じてコン
プレッサの能力を低下させることができ、消費電力量を
低減できるとともに蒸発器の異常低温化を防止すること
ができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。なお、従来例と同一の構成については同一
符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００１６】（実施例１）図１において、２０は冷却器
カバー上部に設けられた連通孔で、２１は冷却器下部に
設けられた連通孔である。２２および２３はそれぞれ冷
却器下部と上部に形成されるバイパス空間であり、２４
は冷蔵室温度検出手段である。
【００１７】上記の構成により、コンプレッサ５は冷凍
室温度検出手段１２の出力を基に設定温度より高くなれ
ば運転し、低くなれば停止するという通常の運転動作を
行い冷凍冷蔵庫の庫内温度を一定の温度に維持する。こ
のとき送風ファン８の動作はコンプレッサ５のオン，オ
フに同期せず、冷蔵室温度が設定温度ｔｐ１より高いと
きのみ運転を開始し、ｔｐ２より低くなるまで運転を継
続し、しかもコンプレッサ５停止中は運転しないという
動作をして冷蔵室の温度を一定に維持する。この制御動
作を図２のタイミングチャートを用いて説明する。
【００１８】コンプレッサ５がオフしている間は送風フ
ァン８もオフしている。冷凍室温度が設定温度−１７℃
に達する時点Ｔ１で圧縮機が運転し、同時にそのとき冷
蔵室温度が設定温度の５℃を超えているので送風ファン
８はオンされ冷気は矢印２５ａの方向に対流する。そし
て冷蔵室温度が設定温度２℃以下に冷やされた時点Ｔ２
で送風ファン８は停止する。その後、冷凍室は自然対流
方式で図１中に記されている矢印２５ｂの方向に冷気が
対流し冷却される。冷凍室温度が−１９℃に達した時点
Ｔ３でコンプレッサ５はオフする。その後、冷凍室温度
および冷蔵室温度は時間の経過とともに上昇していく。
冷蔵室温度が−１７℃に達した時点Ｔ４でコンプレッサ
５がオンされる。しかしここでは冷蔵室の温度が５℃ま
で上昇していないので、送風ファン８はオフのままであ
り、冷凍室は自然対流で冷却される。冷蔵室温度が５℃
に上昇した時点Ｔ５で送風ファン８はオンされ強制対流
方式で冷凍室１および冷蔵室２は冷却される。冷凍室温
度が−１９℃に達した時点Ｔ６でコンプレッサ５はオフ
される。このとき冷蔵室２はまだ２℃に達していないが
送風ファン８はコンプレッサ５と同時にオフされる。以
後この動作を繰り返す。
【００１９】したがって従来方式では、コンプレッサ５
のオフ中にも送風ファン８が運転されることから、冷凍
冷蔵庫内の発熱負荷が増加し消費電力量の増加につなが
り、しかも冷却器４が冷却されていない状態で冷気が循
環されることから、庫内壁面の熱伝達係数が増加し外部
からの吸収量も増加し、またコンプレッサ５のオフ中に
送風ファン８を運転することから騒音も増大させていた
が、上記方式によって冷蔵室温度に応じて送風ファン８
を運転し、かつコンプレッサ５の停止中には送風ファン
８の運転を止めることにより、冷蔵室２の冷却が必要な
いときには送風ファン８を停止するので冷凍室１を自然
対流で冷却でき、送風ファン８の運転時間を縮め、消費
電力量の低減と低騒音化が可能となり、さらに冷却器４
を通過する冷気の流れが逆方向となるため、冷却器４へ
の着霜が従来なら下部に集中することころを上下満遍な
く均一に着霜させることができるので、冷却器４の着霜
による性能劣化の抑制が図れ、冷却器４の除霜サイクル
を長くできるので消費電力量の低減、また冷凍室１内の
食品の昇華による冷凍やせの抑制、しかも除霜による庫
内食品の温度上昇を少なくでき、食品の保鮮性の向上が
できる。
【００２０】また、上記バイパス空間２２，２３により
冷凍室１を自然対流で冷却するときに冷却器４を強制対
流時とは逆方向に冷気が流れる場合、冷却器上部におけ
る着霜による目詰まりを抑制でき、冷却器４の冷却効率
低下を防止でき、また冷却器４の除霜間隔をより長くで
きるので、より省エネルギー化が図れ、食品の保鮮性も
向上することができる。
【００２１】（実施例２）図３において、４は冷却器、
８は送風ファン、２６はアキュムレータ、２７は除霜ヒ
ータ、２８はカサ、２９は冷却フィンであり、冷却器４
の上部と下部のフィンピッチを中段部に比べ大きくとっ
ている。
【００２２】したがって、上記構成の冷却器４とする
と、冷凍室１を自然対流で冷却するときに冷却器４を強
制対流時（冷気対流方向２５ａ）とは逆方向（冷気対流
方向２５ｂ）に冷気が流れる場合、冷却器４上部におけ
る着霜による目詰まりがより発生しにくくなり冷却器４
の冷却効率低下を防止できるので、より省エネルギー化
と、食品の保鮮性の向上ができる。
【００２３】（実施例３）この実施例３は、冷凍サイク
ルに回転数制御が可能なインバータコンプレッサ５を搭
載したものである。したがって、上記構成の冷凍サイク
ルでは、送風ファン８が停止し、かつコンプレッサ５が
オンしている場合はコンプレッサ５の回転数を低下させ
るもので、自然対流の状態になる。しかもこの自然対流
による冷却時、冷却器を通過する冷気の風速低下による
冷却器の能力低下に応じてコンプレッサ５の能力を低下
させることができる。
【００２４】図４は上記制御方式による動作を示すタイ
ミングチャートである。すなわち、コンプレッサ５がオ
フしている間は送風ファン８もオフしている。冷凍室温
度が設定温度−１７℃に達する時点Ｔ７でコンプレッサ
５が運転開始し、同時にそのとき冷蔵室温度が設定温度
の５℃を超えているので送風ファン８はオンされる。そ
して冷蔵室温度が設定温度２℃以下に冷やされる時点Ｔ
８で送風ファン８は停止する。そのときコンプレッサ５
は低回転で運転され、冷凍室１における冷気は自然対流
で図１に記されている矢印２５ｂ方向に対流して冷却を
続ける。そして冷凍室温度が−１９℃に達した時点Ｔ９
でコンプレッサ５はオフする。その後、冷凍室温度およ
び冷蔵室温度は時間の経過とともに上昇していく。冷蔵
室温度が−１７℃に達した時点Ｔ１０でコンプレッサ５
がオンされる。しかし、ここでは冷蔵室２の温度が５℃
まで上昇していないので送風ファン８はオフのままであ
り冷凍室１は自然対流で冷却されるのでコンプレッサ５
は低回転で運転される。冷蔵室温度が５℃に上昇した時
点Ｔ１１で送風ファン８はオンされ、強制対流方式で冷
凍室１および冷蔵室２は冷却される。このときコンプレ
ッサ５は通常回転で運転され冷凍室温度が−１９℃に達
した時点Ｔ１２でコンプレッサ５はオフされる。この時
点で冷蔵室２はまだ２℃に達していないが送風ファン８
はコンプレッサ５と同時にオフされる。以後この動作を
繰り返す。
【００２５】上記の通り、送風ファン８が停止し、かつ
コンプレッサ５がオンしている場合は、コンプレッサ５
の回転数を低下させることによる自然対流下での冷却
時、冷却器４を通過する冷気の風速低下による冷却器４
の能力低下に応じてコンプレッサ５の能力を低下させ、
さらに消費電力を低減でき、しかも蒸発器の異常低温化
を防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】上記説明からも明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、冷却器の上方空間と冷凍室およ
び下方空間と冷凍室を連通する連通孔を設け、冷却器上
部と下部の両方にバイパス空間を形成し、冷蔵室温度に
応じて送風ファンを運転し、かつコンプレッサの停止中
は送風ファンを停止しない冷却方式をとることにより、
冷蔵室の冷却が必要のないときには送風ファンを停止す
るので冷凍室を自然対流で冷却でき、送風ファン運転時
間を短くできるので消費電力量の低減と低騒音化を図る
ことができる。
【００２７】また、冷蔵室の冷却が必要のないときには
送風ファンを停止するので冷凍室を自然対流で冷却で
き、霜が冷却器に着きにくくできるので冷却器の除霜サ
イクルを長くできるので消費電力量を低減でき、冷凍室
内の食品の昇華による冷凍やせをしにくくし、しかも除
霜による庫内食品の温度上昇を抑制でき、食品の保鮮性
も高めることができる。また、冷却器上部と下部の両方
にバイパス空間を形成することにより冷凍室を自然対流
で冷却するときに、冷却器を強制対流時とは逆方向に冷
気が流れる場合、冷却器上部における着霜による目詰ま
りの発生を抑制できるので、冷却器の冷却効率低下を防
ぐことができる。しかも冷却器の除霜間隔をより長くで
きるので、より省エネルギー化と食品の保鮮性の向上が
可能となる。
【００２８】また、請求項２記載の発明のように、冷却
器の上部と下部のフィンピッチを中央部に比べ大きくと
ることにより、冷凍室を自然対流で冷却するときに冷却
器を強制対流時とは逆方向に冷気が流れる場合、冷却器
上部における着霜による目詰まりがより発生しにくくな
り冷却器の冷却効率低下を防止できるのでより省エネル
ギー化と食品の保鮮性の向上が図れる。
【００２９】さらに、請求項３記載の発明のように、能
力制御が可能なコンプレッサを搭載させたので、送風フ
ァンが停止し、かつコンプレッサがオンしている場合は
コンプレッサの回転数を低下させることにより自然対流
による冷却時、冷却器を通過する冷気の風速低下による
冷却器の能力低下に応じてコンプレッサの能力を低下さ
せることで、さらに消費電力量の低減および蒸発器の異
常低温化の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における冷凍冷蔵庫の要部断
面略図
【図２】同、制御動作のタイミングチャート
【図３】本発明の実施例２における冷凍冷蔵庫の冷却器
の正面図
【図４】本発明の実施例３における冷凍冷蔵庫の制御動
作のタイミングチャート
【図５】従来の冷凍冷蔵庫の断面略図
【図６】同、温度検出手段のブロック線図
【図７】同、制御動作のタイミングチャート
【符号の説明】
１ 冷凍室 ２ 冷蔵室 ３ 仕切壁 ４ 冷却器 ５ コンプレッサ ６ 冷却室 ７ 冷却器カバー ８ 送風ファン １２ 冷凍室温度検出手段 １３ 制御部 ２０，２１ 連通孔 ２２，２３ バイパス空間 ２４ 冷蔵室温度検出手段 ２５ａ，２５ｂ 冷気対流方向（矢印） ２９ 冷却フィン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外箱と内箱と断熱材で構成される本体
    と、本体を中仕切りで上下に仕切って形成された冷凍室
    と冷蔵室と、冷凍室温度検出手段と、冷蔵室温度検出手
    段と、冷凍室の奥面と冷却器カバーで仕切る冷却室に設
    置された冷却器と、冷却器上方に設置された送風ファン
    と、冷却器の上方空間と冷凍室および下方空間と冷凍室
    を連通する連通孔を形成し、前記冷却器上部と下部の両
    方にバイパス空間を形成する冷凍冷蔵庫において、コン
    プレッサは冷凍室温度が予め設定されたカットオン温度
    より高いとき運転を開始し、送風ファンは冷蔵室温度が
    予め設定されたカットオン温度より高く、かつコンプレ
    ッサが運転しているときのみ運転を開始し、冷蔵室温度
    が予め設定されたカットオフ温度に達した時点、または
    冷凍室温度が予め設定されたカットオフ温度に達したと
    きに送風ファンの運転を停止し、コンプレッサは冷凍室
    の温度が予め設定されたカットオフ温度に達したときの
    み停止するように制御することを特徴とする冷凍冷蔵
    庫。
  2. 【請求項２】 冷却器上部と下部のフィンピッチを中央
    部に比べ大きくとることを特徴とする請求項１記載の冷
    凍冷蔵庫。
  3. 【請求項３】 能力制御が可能なコンプレッサで構成さ
    れ、送風ファンが停止し、かつコンプレッサがオンして
    いる場合はコンプレッサの回転数を低下させることを特
    徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
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