JPS6042572A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、冷凍冷蔵庫に係り、特に、簡単な構成である
にも拘らず、除霜時に冷凍室内が温度上昇するのを確実
に防止できるようにした冷凍冷蔵庫に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

冷凍室および冷蔵室を備えた冷凍冷蔵庫において、冷凍
室内を冷却する方式としては、従来、冷凍室内に直接、
冷却器を配設する直冷方式と、冷凍室とは別に内部に冷
却器を収容した冷ｆ！Ｉ至を設け、冷凍室内の空気を対
流ファンで上Ｐ冷却室を経由させて循環させる冷気強制
対流方式を採用した、いわゆる間冷方式とがある。間冷
方式は、冷気強制対流方式を採用しているので冷凍室内
を短時間に均一に冷却できる利点を備えている。

ところで、上述した間冷式冷凍冷蔵庫にあっても、冷ｉ
１室内部に設置された冷却器表面の霜を随時除去しなけ
ればならないことに変わりない。

一般に、このような冷却器表面からの除霜は、冷）Ｊｌ
器を除霜用電気ヒータで加熱することによって行ね、れ
ているが、従来の間冷式の冷凍冷蔵庫にあっては、除霜
時に冷凍室と冷却室との間に対流が生じ、この結果、冷
凍室内の温度が上昇し、このため、冷凍室内に食品等を
収納′しておくことができない問題があった。

そこで、このような不具合を解消するために、最近、冷
凍室と冷却室とを連絡する連絡路に、この連絡路を間開
する回動自在なダンパ板を設け、除霜時に上記ダンパ板
を閉に制御することによって冷凍室と冷却室との間の対
流を防止し、これによって除霜時に冷凍室内の温度上昇
を押えることができるようにした冷凍冷蔵庫が提案され
ている。

そして、上記のようにダンパ板を設けたものにあ′　っ
ては、ダンパ板を駆動する手段として、電磁プランジャ
や形状記憶合金材を利用した駆動機構を用いるようにし
ている。

しかしながら、上記のようにダンパ板を備え、かつ形状
記憶合金材を利用した駆動機構を備えた冷凍冷蔵庫にあ
っては次のような問題があった。

すなわち、形状記憶合金材を短時間に変態点温度以上に
加熱するには大容量のダンパ制御用電気ヒータを必要と
する。このように大容量の電気ヒータを用いると、ダン
パ板を短時間に閉制御できる反面、除霜期間中ダンパ板
が必要以上に加熱され、この結果、上記加熱の影響で冷
凍室内が昇温する問題があった。そこで、低容量のダン
パ制御用電気ヒータを用いることが考えられるが、この
ようにすると、ダンパ板が閉じるまでに長時間を要し、
この間に除霜用電気ヒータによって加熱された空気が冷
凍室内に流入してしまう問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、形状記憶合金材を利用した駆動
機構を用い、低電気容量でダンパ板を確実に、かつ短時
間に動作させることができ、もって、除霜時に冷凍室内
が温度上昇するのを確実に防止できる冷凍冷蔵庫を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、冷凍室内の空気を冷却器の収容された冷却室
内を経由させて強制循環させるとともに上記冷却器に付
着した霜を除去する除霜時に上記強制循環および上記冷
却器への冷媒供給を停止さ足、上記冷却器を除霜用電気
ヒータで加熱するようにした冷凍冷蔵庫において、前記
冷凍室と前記冷却室とを連絡させる連絡路に設けられ上
記連絡路を開閉する回動自在なダンパ板と、このダンパ
板の近傍に設けられ変態点温度を境にして生じる機械的
定数の変化で上記ダンパ板を開、閉制御する形状記憶合
金材を主体にした駆動機構と、この駆動機構の前記形状
記憶合金材を選択的に加熱するとともに飽和温度が前記
変態点より僅かに高い温度特性を有する正特性サーミス
タで形成されたダンパ制御用電気ヒータと、除霜時に前
記除霜用電気ヒータに通電するに先立って前記ダンパ制
御用電気ヒータに通電するとともに少なくとも除霜期間
中通電する！ＩＩ御回路とを具備してなることを特徴と
している。

〔発明の効果〕

上記構成であると、除霜時には、まずダンパ制御用電気
ヒータが付勢され、所定時限後に除霜用電気ヒータが付
勢されることになる。そして、上記のようにダンパ制御
用電気ヒータが付勢されると、形状記憶合金材が除徐に
昇温し、ついには、その変態点まで昇温する。このよう
に、変態点まで昇温すると形状記憶合金材が機械的に変
位し、この変位でダンパ板が閉状態となり、冷凍室と冷
却室との間の通路が閉じられる。そして、この場合には
ダンパ制御用電気ヒータとして、その飽和温度が前記変
態点より僅かに高い温度特性を有した正特性サーミスタ
で構成しているのでダンパ制御用電気ヒータへの入力は
以後、形状記憶合金材の温度を変態点温度より僅かに高
い温度にしうる値に制御される。このことは、次のよう
な意味をもつ。すなわち、ダンパ制御用電気ヒータとし
て昇温勾配の大きいものを用いても、この電気ヒータは
変態点を僅かに越える温度以上の温度雰囲気を形成する
ようには付勢されないことになる。つまり、昇温勾配の
大きいダンパ制御用電気ヒータを用いてもダンパ板等が
必要以上に加熱されることがない。したがって、昇温勾
配の大ぎいダンパ制御用電気ヒータを用いたときに起り
易い冷凍室の昇温を防止することができる。また、結果
的に人寄間のダンパ制御用電気ヒータを用いることがで
きるので、ダンパ板を短時間に閉の状態に切替えること
ができ、しかも、除霜用電気ヒータを付勢する前の時点
からダンパ制御用電気ヒータを付勢するようにしている
こととがあいまって除霜時に冷凍室が昇温するのを確実
に防止することができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、冷凍室と冷蔵室とを別々の冷却器で冷却する
ようにした冷凍冷蔵庫に本麹明を適用した例を示すもの
である。

同図において、１は冷凍冷蔵庫筐体であり、この筺体１
は断熱材２を内包した部材で縦長に形成されている。筺
体１の内部は仕切り壁３によって上下に仕切られており
、上記仕切り壁３の存在によって上方に冷凍室４が、ま
た、下方に冷蔵室５がそれぞれ形成されている。そして
、上記冷凍室４および冷蔵室５の同一側に位置する側壁
は、それぞれ開閉自在な眸６．７に形成されている。

しかして、冷凍室４の奥壁８内には冷却室９が形成され
ており、この冷却室９の上端は奥壁８内に形成された通
路１０を介して奥壁８の内面上方位置に開口した吐出口
１１に通じ、また、冷却室９の下端は奥壁８内に形成さ
れた通路１２を介して奥壁８の内面下方位置に開口した
吸込口１３に通じている。そして、冷却室９内には冷却
器１４が設置されている。この冷却器１４には除霜時の
み付勢されるシースヒータ１５が添設されている。

また、吐出口１１の内側には対流用のファン１６が、さ
らに通路１０内にはダンパ機構１７がそれぞれ設置され
ている。一方、冷蔵室５内の上方位置には冷蔵室５内を
冷却するための冷却器１８が設置されている。そして、
上記冷却器１８と前記冷却器１４とはコンプレッサー１
９およびコンデンサ−２０からなる冷凍サイクルに介挿
されている。この冷凍サイクルは図示しない運転制御装
置によって制御される。すなわち、運転制御装置はコン
プレッサー１９のオン、オフ制御で冷凍室４ａシよび冷
ｉｕ５内の温度が設定値となるように制御している。

しかして、前記ダンパ機構１７は、具体的には第２図に
示すように構成されている。

すなわち、この実施例においては、通路１０の内面にダ
ンパ板２１の一端側を回動自在に支持する支持板２２が
装着されている。また、通路１０の内面で支持板２２に
対向する位置にはダンパ板２］の他端側を係止しうる係
止壁２３を備えた支持板２４が装着されている。そして
、支持板２２の内面でダンパ板２１より下方位置にはダ
ンパ駆動機構２５が設けられている。このタンパ駆動機
構２５は、支持板２２に一端側が固定された加熱板２６
と、この加熱板２６の下面に電気絶縁状態に固定された
比較的昇温勾配の大きい電気ヒータ２７と、加熱板２６
の上面に一端側が固定された駆動部材２８とで構成され
ている。駆動部材２８は形状記憶合金材で細長い板状に
形成されたもので、変態点温度以下では第２図（ａ）に
示すように、くの字型に変位して、その遊端側でタンパ
板２１を押し上げて、上記ダンパ板２１を開に保ち、ま
た、変態点温度を越えた温度では第２図（ｂ）に示すよ
うに直線状に変位してダンパ板２１を下方に向けて回動
させ、上記ダンパ板２１を開に保ように形成されている
。また、前記電気ヒータ２７は正特性サーミスタで形成
されたもので、前記変態点より僅かに高い温度で飽和す
る特性を有している。

しかして、前記シーズヒータ１５の両端、前記電気ヒー
タ２７の両端は、第３図に示す除霜制御装置３１に接続
されている。

除霜制御装置３１は、コンプレッサー１９のモータ３２
が動作した期間を積算カウンタ３３で積算し、この積算
値がたとえば８時間になった時点毎に上記カウンタ３３
から出力信号を送出させるように′している。そして、
上記カウンタ３３の出力を、前記運転制御装置の動作停
止信号として与えるとともに前記電気ヒータ２７へ入力
を供給するスイッチング回路３４のオン制御信号として
与え、さらに遅延回路３５を介してスイッチング回路３
６のオン制御信号およびタイマ回路３７の入力信号とし
て与えている。上記スイッチング回路３４は積算カウン
タ３４の出力が与えられると、たとえば４０分間出力を
送出するように構成されている。そして、この出力は前
記電気ヒータ２７へ与えられる。また、上記遅延回路３
５の遅延時間は、たとえば５分に設定されている。そし
て、スイッチング回路３６でシーズヒータ１５の入力を
制御している。また、タイマ回路３７の出力を前記カウ
ンタ３３のリセット信号として与えている。なお、上記
タイマ回路３７の時限は、たとえば３０分に設定されて
いる。

このような構成であると次のように動作する。

すなわち、積算カウンタ３３がら出力が送出されていな
い間は、運転１ｂ制御装置が動作して通常の冷凍運転が
行われる。このときダンパ板２１は第２図（ａ）に示す
ように開の状態に保たれ、また、対流ファン１６は連続
運転状態に保たれる。そして、コンプレッサー１９のモ
ータ３２のオン、オフ制御によって冷凍室４内および゛
冷蔵至５内の温度が設定値に保たれる。

しかして、コンプレッサー１９のモータ３２の運転期間
積算値が８時間になると、積算カウンタ３３から出力が
送出される。この結果、運転Ｔｈ１ｌ　ｉｔｌ装置の動
作が停止して冷却器１４．１８への冷媒供給が停止され
るとともに対流ファン１６の動作も停止される。上記の
ように積算カウンタ３３から出力が送出されると、まず
スイッチング回路３４が動作して電気ヒータ２７に電流
が流れる。

このため駆動部材２８は第４図に示すように急速に加熱
される。。そして、駆動部材２８が、その変態点Ｔまで
加熱されると、上記駆動部材２８は第２図（ｂ）に示す
ように直線状に変位し、この結果、ダンパ板２１が閉じ
た状態となる。このような温度Ｔまで加熱されると、電
気ヒータ２７の抵抗飴が急激に大ぎくなり電流が抑えら
れて、その発熱量が減少する。この減少によって再び抵
抗値が減少して発熱量が増加し、結局、電気ヒータ２７
は第４図に示すように変態点の温度より僅かに高い一定
の温度に保持される。したがって、以皓、駆動部材２８
の温度は直線状の状態を維持、つまり、閉状態を維持し
ろるほぼ一定の温疾に保たれる。このため、第４図に破
線で示す従来のもののように駆動部材やダンパ板が必要
以上に加熱される恐れがない。しかして、遅延回路３５
で設定された時限後にスイッチング回路３６が動作し、
これによってシーズヒータ１５が付勢される。この時点
では、１でにダンパ板２１が閉じられている。しかして
、シーズヒータ１５の発熱によって冷却器１４および冷
却室９内が昇温し、これによって冷却器１４の表面に付
着している霜が溶け、水滴となって除去される。なお、
この水滴は公知の手段で外部へ排出される。そして、こ
の場合、冷却室９内が昇温すると、この冷却室９内の暖
かい空気が対流によって冷凍室４内に流入しようとする
。しかし、通路１０がダンパ板２１によって塞がれてい
るので対流路が形成されず、結局、冷却室９内が昇温し
ても冷凍室４内まで昇温するようなことはない。したが
って、冷凍室４内に食品等を収納したままの状態で除霜
を行なっても食品等の品質を低下させるようなことはな
い。

しかして、シーズヒータ１５に通電開始した時点からタ
イマ回路３７に設定された時限経過した時点で、上記タ
イマ回路３７から出力が送出され、この結果、積算カウ
ンタ３３がリセットされる。

このため、上記時点でシーズヒータ１５への通電が停止
されるとともに運転制御装置への動作停止゛信号の供給
が停止される。しかし、この実施例においては積算カウ
ンタ３３がリセットされた時点から５分経過した時点ま
で電気ヒータ２７に通電される。したかって、この時点
から僅かに経過した時点で駆動部材２８が第２図（ａ）
に示す状態に復帰し、結局この時点から再び冷凍運転が
開始され、以後上述した動作がくりかえされる。すなわ
ち、この実施例では第４図に示すｔｌがダンパ板２１を
閉じるのに必要な期間とし、ｔ２が除霜用電気ヒータ１
５に通電する期間とし、ｔ３がダンパ板２１を閉じてい
る延長期間としている。

このように、除霜時に冷凍室４と冷却室９との間の連絡
路をダンパ板２１によって遮断することなできるので冷
凍室４内が昇温するのを防止でき、冷凍室４内に食品等
を収納したままでも上記食品等の品質を低下させること
なしに除霜を行なわせることができる。また、除霜用電
気ヒータ１５を付勢する前の時点から除霜期間中にかけ
て上記タンパ板２１を駆動する形状記憶合金材加熱用の
電気ヒータ２７を付勢するようにし、しかも上記形状記
憶合金材の温度が変態点より僅かに高い値に維持される
ように上記電気ヒータ２７として温度飽和特性を有する
正特性サーミスタを用いているので、昇温勾配の大きい
電気ヒータ２７を用いることができ、これによって、ダ
ンパ制御相のヒータが除霜時に悪影響を与えない状態で
ダンパ板２１が閉じるのに必要な時間の短縮化を計るこ
ができ、結局、前述した効果が得られる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
なく種々変形できる。すなわち、上述した実施例ではダ
ンパ板を回動駆動する部材として二方向性の形状記憶合
金材を用いているが、これに限られるものではなく、た
とえば第５図に示すように一方向性の形状記憶合金材と
正特性サーミスタで形成された電気ヒータとを組合わせ
た回動駆１１１１１構を用いてもよい。すなわち、通路
１０の内面にダンパ板２１の一端側を回動自在に支持す
る支持板２２ａを装着するとともに上記支持板２２ａと
ダンパ板２１の先端との間上記ダンパ板２１に開方向の
偏奇力を常に付与するためのバネ４１を張設する。また
、通路１０の内面で支持板２２ａに対向する位置にダン
パ板２１の他端側を係止しうる係止壁２３を備えた支持
板２４ａを装着し、この支持板２４ａとダンパ板２１と
の間に一方向性の形状記憶合金材で形成されたコイルバ
、　ネ４２を張設する。そして、支持板２４ａの内面で
コイルバネ４２より下方位置にダンパ駆動機構４３を設
ける。このタンパ駆動機構４３は、前記、実施例と同様
に支持板２４ａに一端側が固定された加熱板４４と、こ
の加熱板４４の上面に電気絶縁状態に固定された正特性
サーミスタ製の電気ヒータ４５とで構成される。そして
、電気ヒータ４５を前記実施例におけるスイッチング回
路３４１ζ対応した回路によって付勢する。

したがって、このような構成であると、コイルバネ４２
の変態点以下の温度のときにはバネ４１の力を受けてダ
ンパ板２１が開となり、また、電気ヒータ４５によって
コイルバネ４２が変態点以上に加熱されると上記コイル
バネ４２が収縮してタンパ板２１が閉に制御される。し
たがって、前記実施例と同様の効果が期待できることに
なる。

また、本発明は、１つの冷却器で冷凍室と冷蔵室とを共
通に冷却するようにしたものや、冷凍室内に急速冷却用
の冷却器を備えたものにも適用できることは勿論である
。ざらに、霜厚検知器の出力で除霜制御装置を動作させ
るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係かる冷凍冷蔵庫の縦断面
図、第２図は同冷凍冷蔵庫の要部だけを取出して示す縦
断面図、第３図は同要部を動作させる除霜制御装置の構
成図、第４図は同要部の動作を説明するための図、第５
図は本発明の他の実施例における要部の構成説明図であ
る。 １・・・冷凍冷蔵庫筐体、４・・・冷凍室、５・・・冷
蔵室、９・・・冷却室、１０．１２・・・連絡路、１４
．１８・・・冷却器、１５・・・シーズヒータ、１７・
・・ダンパ機構、２１・・・タンパ板、２５．４３・・
・ダンパ駆動機構、３１・・・除霜制御ｌＩ装置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 （ａ）　’　（ｂ） 第３図 ］〜１５ 二 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷凍室内の空気を冷却器の収容された冷ｆＪＩ室
   内を経由させて強制循環させるとともに上記冷却器に付
   着した霜を除去する除霜時に上記強制循環および上記冷
   却器への冷媒供給を停止させ、上記冷却器を除霜用電気
   ヒータで加熱するようにした冷凍冷蔵庫において、前記
   冷凍室と前記冷却室とを連絡させる連絡路に設けられ上
   記連絡路を間開する回動自在なダンパ板と、このダンパ
   板の近傍に設けられ変態点温度を境にして生じる機械的
   定数の変化で上記ダンパ板を開、閉制御する形状記憶合
   金材を主体にした駆動機構と、この駆動機構の前記形状
   配憶合金材を選択的に加熱するとともに飽和温度が前記
   変態点より僅かに高い温度特性を有する正特性サーミス
   タで形成されたダンパ制御用電気ヒータと、除霜時に前
   記除霜用電気ヒータに通電するに先立って前記ダンパ制
   御用電気ヒータに通電するとともに少なくとも除霜期間
   中通電する制御回路とを具備してなることを特徴とする
   冷凍冷蔵庫。
2. （２）前記制御回路は、前記除霜用電気ヒータへの通電
   停止後も所定期間前記ダンパ制御用電気ヒータへ通電す
   るように構成されたものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の冷凍冷蔵庫。