JPH10197122A - スプリット型冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクルの効率を低下させることなく扉
付近の結露を防止したスプリット型冷蔵庫を提供する。 【解決手段】 凝縮器出口温度検出手段（温度センサ）
３の検出温度が、室内露点温度検出手段（露点センサ）
１３の検出温度より低い場合に、出口温度制御手段（フ
ァン４，インバータ５）により例えば冷却用の送風を停
止して凝縮器２の出口温度を高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機，凝縮器等
を室外に設置し、冷蔵庫本体，蒸発器，絞り等を室内に
設置したスプリット型冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、庫内に食品等を収納する
冷蔵庫は、その機能面の要請から扉を備え、低温に設定
された冷蔵庫内に対して食品等の出し入れを行う。そし
て、扉と冷蔵庫本体との間には隙間が形成されないよう
に、扉の内面側周囲にマグネット入りのガスケット（シ
ール用の薄板状パッキング）を取り付け、ユーザが扉を
閉じて手を離しても、マグネットの力により扉と冷蔵庫
本体（ガスケットと接する面は金属材料）とが気密接触
するようにしている。該マグネットの吸着力はユーザの
力で扉を本体から離すことができる程度である。

【０００３】かかる構成の冷蔵庫では、その熱リークの
約３０％がガスケット部の扉シール部から漏れると考え
られ、熱漏れの経路としてはガスケット本体，キャビネ
ットの表面，扉の表面等が考えられる。従って、或る一
定の熱漏れがあると、冷蔵庫の扉部の表面は室温以下に
なり、更には露点温度以下になる。そして、露点温度以
下の部分は空気中の水分が露付きを発生するので、冷蔵
庫では露がつかない工夫（防露手段）が必要である。

【０００４】その防露手段の一例として、冷蔵庫の圧縮
機や凝縮器が冷蔵庫の一部（庫外）に設置されている場
合には、露がつきそうな部分にヒータを設けて、常時露
付き温度以上に加熱する手段がある。この防露手段で
は、最も高温・多湿な条件で露がつかないようにヒータ
電力を設定するので、通常の温湿度条件では過度の加熱
となり、冷却性能の劣化を生じたり、電力が無駄に使わ
れると言うデメリットがある。かかる理由により前述の
防露手段は、現在では業務用冷蔵庫を除いて実施されて
いない。

【０００５】そこで、現在の通常の冷蔵庫（業務用冷蔵
庫以外の例えば家庭用の冷蔵庫等）では、冷凍サイクル
の凝縮器出口の冷媒パイプを、冷蔵庫本体の扉接合部近
傍の外側（庫内側ではない）の鉄板の内側に該鉄板に接
触させて配置し、冷凍サイクルの運転中に凝縮冷媒を用
いて、加熱する手段を採っている。この冷媒パイプを防
露パイプと呼ぶ。

【０００６】この防露パイプのメリットは、次の通りで
ある。 防露のためのヒータ等の電力（即ち、冷蔵庫の冷却以
外に使用する電力）が不要である。

【０００７】庫内の冷気を使って防露パイプ中の冷媒
の凝縮を促進する。従って、防露パイプに凝縮器機能の
一部を行わせることができ、凝縮器の小形化等が可能で
ある。

【０００８】ところで、冷蔵庫の設置状態よっては、部
屋の中で壁等により背面や側面を囲まれることがある。
そのため、冷凍サイクルの高圧高温部（圧縮器や凝縮
器）において冷媒から奪った熱で暖められた空気をファ
ン（送風機）で効率よく室内に排出するようにしてい
る。しかし、ファンの低騒音化の要請があるので送風量
を上げることができず、また凝縮器に埃が積るので放熱
量には限界がある。従って、前述の如く防露パイプを凝
縮器の一部として使うのは、省エネルギの観点からメリ
ットがある。

【０００９】一方、防露パイプのデメリットとしては、
前記ヒータと同様に、キャビネットの露付き防止の表面
温度は凝縮温度となるため、室温より８〜１０℃高くな
ってしまう（前記ファン送風量の限界のため、凝縮圧力
（凝縮温度）を自由に下げられない）。よって、必要以
上に防露パイプを暖めてしまうので、庫内への熱リーク
を増やし、冷却性能の劣化を招いている。この熱リーク
の大きさ（デメリット）は、前述の冷媒の凝縮促進の効
果（メリット）と相殺されるレベルと考えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の圧縮
機や凝縮器を冷蔵庫本体から分離し室外などの他の場所
に設置するスプリット型冷蔵庫では、結露防止のために
防露部温度を室内温度より高くするように、凝縮器冷却
用ファンの回転数を調整して凝縮器温度を制御する公知
例がある（実開昭５５−５４８６８号公報）。この公知
例では、部屋の露点温度より高い温度に凝縮温度が保た
れるため、その分、余分に庫内への熱リークが増えるこ
と、また、外気温度が室内温度より低く凝縮温度を室内
温度より低くできるときにも、この高い室内温度で凝縮
させているので、冷凍サイクルの効率が低下する等のデ
メリットを持つ。

【００１１】そこで、本発明の目的は、冷凍サイクルの
効率を低下させることなく扉付近の結露を防止したスプ
リット型冷蔵庫を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮
機と凝縮器とを室外に設置し、蒸発器を内蔵した冷蔵庫
本体と該冷蔵庫本体外周部の結露を防止する防露パイプ
とを室内に設置してなるスプリット型冷蔵庫において、
前記室内の露点温度を検出する室内露点温度検出手段
と、前記凝縮器の出口温度を検出する凝縮器出口温度検
出手段と、前記凝縮器の出口温度を制御する凝縮器出口
温度制御手段とを備え、前記凝縮器出口温度検出手段の
検出温度が前記室内露点温度検出手段の検出温度と同等
になるように、前記凝縮器出口温度制御手段により前記
凝縮器の出口温度を制御することを特徴とする。

【００１３】請求項１記載の発明によれば、例えば、図
１において、凝縮器出口温度検出手段（温度センサ）３
の検出温度が室内露点温度検出手段（露点センサ）１３
の検出温度より低い場合に、凝縮器出口温度制御手段
（凝縮器冷却用のファン）４を制御して（ファンの回転
数を下げて冷却の度合を下げ）凝縮器２の出口温度を高
くする。やがて、所定時間が経過すると防露パイプ８に
供給される冷媒の温度が上昇して防露部（冷蔵庫本体外
周部）近傍の温度が露点以上になり、結露を防止する。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、前記防露パ
イプをバイパスするバイパス路を備えると共に、該バイ
パス路における冷媒流量を調整する調整手段を備えたこ
とを特徴とする。請求項２記載の発明によれば、例え
ば、図３において、外気温度（例えば、３０℃）が露点
温度（例えば、２０℃）以上の場合は、凝縮器冷却用の
ファン４の制御では、凝縮器２の出口温度を露点温度近
くまで下げることはできない。

【００１５】そこで、調整手段（調整弁）２２により防
露パイプ８へ流れる冷媒の流量を調整し（高温の冷媒を
流さない）、防露部の冷媒温度を調整する。

【００１６】また、請求項３記載の発明は、前記凝縮器
出口温度制御手段は前記凝縮器に送風する送風機からな
ると共に、前記冷蔵庫本体外周部を加熱するヒータを備
え、前記室外温度が前記室内の露点温度以下であり、前
記送風機を停止しても前記凝縮器の出口温度が前記室内
露点温度以下の場合に、前記ヒータを駆動することを特
徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明によれば、例えば、外
気温度が室内温度に比較し非常に低い場合は（例えば、
５℃）、凝縮器の冷却用ファンを止めても凝縮温度（凝
縮器の出口温度）が露点温度（例えば、２０℃）以上に
ならない。この場合は、ヒータにより冷蔵庫本体外周部
（防露部）を加熱することにより防露部の温度を露点温
度以上に調整し、結露を防止する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態例
に基づいて説明する。

【００１９】（１）第１実施形態例 図１は本実施形態例のスプリット型冷蔵庫のブロック図
である。図１に示すように、スプリット型冷蔵庫は、室
外設置部と室内設置部とに分離されてなる。

【００２０】室外設置部は、圧縮機１と、凝縮器２と、
該凝縮器２の出口温度を検知する温度センサ３と、凝縮
器２の冷却用ファン４と、該ファン４の回転数を制御す
るインバータ５等からなる。室内設置部は、冷蔵庫本体
６と、該冷蔵庫本体６の扉７と接する開口部周辺に配置
された露付き防止の防露パイプ８と、絞りとしてのキャ
ピラリ９と、庫内冷却用の蒸発器１１と、庫内空気の循
環用のファン１２と、防露パイプ８近傍の空気の露点温
度を検知するセンサ１３等からなる。前述の圧縮機１と
凝縮器２と絞りとしてのキャピラリ９と蒸発器１１等に
より冷凍サイクルを構成している。

【００２１】次に動作を説明する。図１のスプリット型
冷蔵庫の電源（図示せず）を投入して冷凍サイクルを稼
働する。やがて、蒸発器１１は庫内を冷却し、庫内は所
定の設定温度で運転を継続する。

【００２２】この状態で、露点センサ１３は防露部近傍
の空気の露点温度を検知する。制御部（図示せず）はこ
の検知した空気露点温度に基づき、凝縮器２の出口温度
を前記露点温度以上になるようにファン４の回転周波数
をインバータで制御する。

【００２３】例えば、室温２５℃、平均相対湿度を７０
％とすると、室温を基準とした制御では凝縮器温度を２
５℃としている。また、従来の通常の冷蔵庫では室温２
５℃より約８〜１０℃高い、３３〜３５℃となる。

【００２４】一方、本実施形態例の場合は、露点温度を
基準として制御しているので、凝縮器温度を露点温度の
２０℃と同等とすることができる（即ち、凝縮器の温度
約２０℃）。

【００２５】以上の凝縮温度を仮定し、図２に示す冷凍
サイクルの理論効率線図からそれぞれの場合の理論効率
を比較する。蒸発温度−２５℃において比較すると、本
実施形態例では凝縮器温度が２０℃なので、ＣＯＰ（成
績係数）は約４．５である。

【００２６】これに対し室温を基準とした制御では凝縮
器温度が２５℃なので、ＣＯＰは約４であり、従来の冷
蔵庫では凝縮器温度を３５℃（室温２５℃より１０℃だ
け高いと仮定する）とすると、ＣＯＰは約３．２であ
る。

【００２７】従って、本実施形態例では室温を基準とし
た制御に比較して約１２％｛（４．５−４）／４｝、効
率が向上し、従来の通常の冷蔵庫に比較して約４１％
｛（４．５−３．２）／３．２｝の効率向上を見込むこ
とができる。なお、凝縮器の出口温度を可変させる手段
としては、ファン回転数を制御する以外に、凝縮器２の
１部又は全部をバイパスする手段や、圧縮機１の回転数
制御を併用する手段もある。

【００２８】（２）第２実施形態例 図３は本実施形態例のブロック図である。なお、本実施
形態例以降においては、既に説明した部分には同一符号
を付し、重複記載を省略する。本実施形態例と第１実施
形態例との相違点は、バイパス路と調整弁を追加した点
である。

【００２９】図３に示すように、防露パイプ８の手前で
該防露パイプ８をバイパスしてキャピラリ９につながる
副路２１を備える。前記副路２１には冷媒流量を調整可
能な調整弁２２を備える。

【００３０】次に動作を説明する。外気温度が露点セン
サ１３で検出した室内露点温度以上の場合は、冷却用の
ファン４の送風量の制御では室内露点温度まで凝縮器２
の出口温度を下げることができない。

【００３１】そこで、この場合は冷蔵庫本体６の防露部
近傍の温度を露点センサ１３で検知し、露点温度と同等
になるように、副路（バイパス管）２１に設けた調整弁
２２により防露パイプ８へ流れる冷媒の流量を調整す
る。このようにすれば、防露部の温度をほぼ露点温度に
保つことができ、結露を防止すると共に庫内への熱負荷
を増加させる不具合が無くなる。

【００３２】（３）第３実施形態例 図４は本実施形態例のブロック図である。本実施形態例
と第２実施形態例との相違点は、防露パイプ８の近傍に
加熱用のヒータ２３を追加した点である。図４に示すよ
うに、防露部近傍に出力可変のヒータ２３を設ける。

【００３３】次に動作を説明する。室内露点温度と室外
温度との関係で、図５に示すように、次の，の２つ
のケースがある。

【００３４】のケースは、室外温度（２０〜３５℃）
が室内露点温度（２０℃）以上なので、前記第２実施形
態例（請求項２）で対応できる。のケースでは、外気
温度（室外温度）が１０℃以上では前記第１実施形態例
（請求項１）の対応で良いが、更に外気温度が下がる
と、ファンを止めても凝縮器温度が露点温度以上になら
ない。

【００３５】この場合は、図４に示すように、防露部の
温度を露点センサ１３で検知して、ヒータ２３への印加
電力制御を行い、防露部の温度を露点温度以上に調整す
る。その時、防露パイプの副路（バイパス回路）２１の
調整弁２２を開弁し、冷媒をキャピラリ９に導く。これ
により、凝縮器２からの冷媒温度を低いままにしてお
く。このようにすれば、冷凍サイクルを効率良く稼働し
つつ、結露を防止できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように各請求項記載の発明
によれば、室外温度の如何によらず防露部近傍の温度
を、防露パイプ等により室内露点温度と同等に維持する
ことができるので、冷凍サイクルの効率を低下させるこ
となく冷蔵庫の防露部（扉近傍）の結露を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例のブロック図である。

【図２】同第１実施形態例の効率の良さを説明するため
の冷凍サイクルの理論効率線図である。

【図３】本発明の第２実施形態例のブロック図である。

【図４】本発明の第３実施形態例のブロック図である。

【図５】同第３実施形態例が対応する室外温度等の条件
を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 温度センサ ４ 凝縮器の冷却用ファン ５ ファンの回転制御用のインバータ ６ 冷蔵庫本体 ７ 冷蔵庫の扉 ８ 防露パイプ ９ キャピラリ １１ 蒸発器 １２ 空気循環用のファン １３ 露点センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小鮒 照男 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ −・ブイ・イー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍サイクルを構成する圧縮機と凝縮器
   とを室外に設置し、蒸発器を内蔵した冷蔵庫本体と該冷
   蔵庫本体外周部の結露を防止する防露パイプとを室内に
   設置してなるスプリット型冷蔵庫において、 前記室内の露点温度を検出する室内露点温度検出手段
   と、 前記凝縮器の出口温度を検出する凝縮器出口温度検出手
   段と、 前記凝縮器の出口温度を制御する凝縮器出口温度制御手
   段とを備え、 前記凝縮器出口温度検出手段の検出温度が前記室内露点
   温度検出手段の検出温度と同等になるように、前記凝縮
   器出口温度制御手段により前記凝縮器の出口温度を制御
   することを特徴とするスプリット型冷蔵庫。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスプリット型冷蔵庫にお
   いて、 前記防露パイプをバイパスするバイパス路を備えると共
   に、該バイパス路における冷媒流量を調整する調整手段
   を備えたことを特徴とするスプリット型冷蔵庫。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスプリット型冷蔵庫にお
   いて、 前記凝縮器出口温度制御手段は前記凝縮器に送風する送
   風機からなると共に、前記冷蔵庫本体外周部を加熱する
   ヒータを備え、 前記室外温度が前記室内の露点温度以下であり、前記送
   風機を停止しても前記凝縮器の出口温度が前記室内露点
   温度以下の場合に、前記ヒータを駆動することを特徴と
   するスプリット型冷蔵庫。