JPS61291882A - 冷凍冷蔵切換庫 - 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】 （Ａ）産業上の利用分野 本発明は複数の各々独立した専用（又は準専用）の冷凍
サイクルを用いて、必要に応じて各冷却室を最適所要冷
却温度と精度の冷凍室、氷温室、又は冷蔵室のいづれか
に切換可能とした冷凍冷蔵庫に関するものである。

（Ｂ）従来の技術 従来の冷凍冷蔵庫は１台の電動圧縮機を用いた単一冷凍
サイクルを共有して、これに並列又は直列に接続分岐し
て冷凍専用室、切換室、冷蔵専用室を各々冷却し、必要
に応じて切換室のみを冷凍室、氷温室、又は冷蔵室のい
づれかに切換えて、それらの容積比を増減して使用して
いた。

（Ｃ）発明が解決しようとする問題点 最近、各種の冷凍食品が多量に出廻り始め、年々増加し
てくる傾向にあり、特に年末年始、盆休み、その他の大
型連体時期な必要度が高まりつ３あり、家庭の主婦のシ
ョッピング回数の減少傾向とともに冷凍食品の必要に応
じた冷凍貯蔵所要容積の増減が必要になってきている。

更に冷凍冷蔵食品の高級化、多様化、鮮度保持など、そ
の品質、味覚保持に必要な所要貯蔵冷却温度が多種多様
化し、且つその精度も厳しく要求されつトある。

これらのニーズに対し、従来の冷凍冷蔵庫において、庫
内を冷凍専用室、切換室、冷蔵専用室などに分割し、必
要に応じて切換室を冷凍室、氷温室、又は冷蔵室のいづ
れかに切換えて、それらの容積比を増減して、多種類の
所要貯蔵冷却温度と精度の冷凍冷蔵食品を選別収納して
対処してきている。、併し、その冷却方法は前述の如く
、１台の電動圧縮機を用いた単一冷凍サイクルを共有し
て、これに並列又は直列に接続分岐して各冷却室を冷却
する単一冷却ユニット複数冷却室冷却方式である。この
ため切換室を冷凍室、氷温室、又は冷蔵室に切換える際
、共有の単一冷凍サイクルの切換室の蒸発器への回路に
毛細管を並列に接続して開閉弁で切換えるか、又は冷凍
室と切換室との間の仕切壁に切換ダンパーを設けて冷気
の流入を切換えるなどして切換えを行なっており、１台
の電動圧縮機による単一冷却ユニットからの多岐にわた
る分岐回路のための制御バランスの限界や、切換ダンパ
ー設置による複雑な庫壁体構造などのため、切換可能な
切換室の数および容積に限度があり、このため冷凍室、
氷温室、および冷蔵室の容積比を必要に応じてきめ細か
く増減ができ難い問題点があった。更に又、冷却温度の
制御は冷凍室、又は切換室、又は冷蔵室の温度を検知し
て積算制御しタイマーおよび切換弁などにより冷凍室、
切換室、および冷蔵室に交互に冷媒を流し、各冷却室の
必要な所要冷却温度および精度を制御しているが１台の
電動圧縮機による単一冷却ユニット複数冷却室冷却方式
であること、温度検知室優先温度制御方式であることな
どのため、各冷却室温度の同時制御が困難で、このため
各冷却室の必要な最適所要温度と精度の品温管理が必ず
しも十分に満足でき難い問題点があった。

これらの問題点のため、前述の最近のニーズに対し、従
来の冷凍冷蔵庫では必ずしも十分に対処できるとは云い
難い。

（Ｄ）問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するため、本発明は複数の電動圧縮
機を用いた複数冷凍サイクルでもって複数の冷却室をも
つ冷凍冷蔵庫の各冷却室を冷却する複数冷却ユニット複
数冷却室冷却方式によって、その解決の手段とするもの
である。

すなわち、複数の電動圧縮機に、それぞれ凝縮器、毛細
管、および蒸発器などを直列に接続し、更に上記各蒸発
器の各吸入管に、それぞれ複数本の上記毛細管を並列接
続するとともに・、これらの毛細管の吸入側にそれぞれ
開閉弁を配したものからなる複数の各々独立した専用（
又は準専用）の冷凍サイクルを用いて、これらの冷凍サ
イクルに対応した数（又はそれ以上の数）の複数の冷却
室を有する冷凍冷蔵庫の各冷却室を、必要に応じていづ
れの（又は一部の）冷却室でも容易に最適の所要冷却温
度と精度に応じた冷凍室、氷温室、又は冷蔵室のいづれ
かに切換えることができるようにした冷凍冷蔵切換車で
ある。

本発明により、いづれの冷却室でも容易に最適の所要冷
却温度と精度に応じた冷凍室、氷温室、又は冷蔵室のい
づれかに切換えることができ、従って冷凍室、氷温室、
および冷蔵室の容積比を必要に応じてきめ細かく増減が
でき、最近の冷凍冷蔵庫の予冷却窒化にも対処できる。

又、各冷却室にそれぞれ専用の冷凍サイクルが設けられ
た単純な他室の干渉のない制御で各冷却室ともきめ細か
な温度制御が得られ、更に独立した各冷凍サイクルにそ
れぞれ異った特徴のある冷媒を用いれば一層きめ細かな
品温管理を行なうことができ、電動圧縮機のインバータ
制御とともに、最近の多種多様化しつへある冷凍冷蔵食
品の所要貯蔵冷却温度と、厳しい精度のニーズにも対処
できる。

なお、複数の電動圧縮機を設置使用することによって生
ずる懸念として重量、運転音、設置スペース、価格、運
転費（電気代）などの増加が考えられるが、冷凍サイク
ルを各冷却室用の各専用の冷凍サイクルに分割した小型
電動圧縮機であり、トータルとしての運転費（電気代）
は殆んど変らず、又、各電動圧縮機は運転効率高く且つ
小型のロータリコンプレッサでインバータ制御による高
効率の省電力型で、最小容量のコンパクトなものであり
、従って重量、運転音、設置スペース、価格、および運
転費（電気代）などの増加は最小限に押さえられる。

（Ｅ）作　用 本発明の作用として、各冷却室用の各専用の冷凍サイク
ルにおいて、その電動圧縮機で圧縮され凝縮器で液化さ
れた液冷媒を、それぞれ所定の流体抵抗をもつ減圧機構
の２種類の毛細管（冷凍用毛細管、冷蔵用毛細管）のい
づれかを開閉弁で切換え選択通過させて、減圧度の大き
い冷凍用毛細管を通過して大きく減圧された低圧冷媒を
冷却室の蒸発器で蒸発気化させ、その気化潜熱によって
冷却室を冷却した場合は冷凍室として、又減圧度の少な
い冷蔵用毛細管を通過して少なく減圧された高圧冷媒を
冷却室の蒸発器で蒸発気化させ、その気化潜熱によって
冷却室を冷却した場合は冷蔵室として切換えの作用とさ
せる。その理由は冷媒として使用しているフレオンは圧
力が低い程、低温で蒸発気化する特性をもっているため
であり、又独立した各冷凍サイクルがそれぞれ異った特
徴のある冷媒のフレオン（例えばＲ−１２，Ｒ−１８な
ど）を用いた場合でもこの傾向は変らない。なお氷温室
は準冷凍室として扱う。

又、冷凍サイクルの数より多い数の冷却室を切換冷却す
る場合は、成る特定の冷凍サイクルのみ準専用サイクル
として２以上の冷却室を共有した冷凍サイクルで切換え
の作用をさせる。

（Ｆ）実施例 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第１図は
本発明の第一実施例を示す３冷却ユニット３冷却室冷却
方式の、いづれの冷却室も切換可能の３ドア型冷凍冷蔵
切換庫の冷凍サイクル図である。

１、２．３は３冷却室のそれぞれ対応する冷却室を冷却
する、それぞれの専用冷凍サイクルで、第１冷凍サイク
ル、第２冷凍サイクル、第３冷凍サイクルである。４，
４．′４“は各冷凍サイクル（以下略）の電動圧縮機で
、運転効率の高い小型のロータリコンプレッサで、コン
パクトな小型電動圧縮機である。

５．５；’５“は凝縮器、６．６：　６″はアキュムレ
ータである。

７　ａ、　７　ｂ　：　７’ａ、　７’ｂ　：　７”ａ
、　７″ｂハ開閉ボ電磁二方弁）で、冷媒を並列の冷凍
用毛細管８．８．′８：′冷蔵用毛細管９．９？　９″
のいづれかへ通過させる切換作用を行なう。

Ｌ　４．１４．′１４．”：　１５．１５；’１５“は
それぞれ第１冷却室１１．第２冷却室１２．第３冷却室
１３を冷却する蒸発器、およびその空気を循環する送風
機である。但し直冷式の場合は送風機１５．１５：１５
”は不要である。

１６、１６．’１６’はそれぞれ第１冷却室１１゜第２
冷却室１２．第８冷却室１３の冷却温度を検知して電動
圧縮機４．４；　４“へ検知信号を送る温度検知器であ
る。１７．１７：　１７”は除霜制御タイマーで所定時
間隔毎にそれぞれ電動圧縮機４．４？　ｒを停止せしめ
るとともに蒸発器１４．　ｌ　４．’　１４″近傍に設
けたヒータ（図示せず）により所定時間後には除霜動作
を停止するものである。

冷媒はフレオンを使用し、各冷却室を各々更にきめ細か
な温度制御を計る場合、独立した各冷凍サイクルがそれ
ぞれ異った特徴のある異種の冷媒のフレオン（例えば几
−１２，Ｒ−１３など）を使い分けて用いてもよい。

なお、第１冷凍サイクル、第２冷凍サイクル、第３冷凍
サイクルの各冷凍サイクルは原則として各々独立した専
用の冷凍サイクルであるが、弁１８．１９で各々連結さ
れており、これは一時的な冷却容量不足が生じた場合の
相互融通による補足操作と、故障発生時の相互応援など
の対処機能として操作される。但しこれらは各冷凍サイ
クルが同種のフレオンを使用している場合である。

本発明の作動を第１冷凍サイクルの場合に例をとって説
明する。

電動圧縮機４で圧縮された高温高圧の冷媒（フレオン）
は凝縮器５に圧送液化され、そして凝縮器５から吐出さ
れた液冷媒が開閉弁７ａ又は７ｂの切換操作により、冷
凍用毛細管８を通過した時は冷媒圧力が大きく減圧され
て低圧となった冷媒が第１冷却室１１の蒸発器１４に流
入し、そこで蒸発気化して、その気化潜熱によって、そ
の表面温度がより低温となり第１冷却室１１を冷却して
冷凍室となり、又、冷蔵用毛細管９を通過した時は冷媒
圧力が少く減圧されて高圧の冷媒が蒸発器１４に流入し
、そこで蒸発気化して、その気化潜熱によって、その表
面温度が高目の低温となり、第１冷却室１１を冷蔵室と
して冷却する。従って第１冷却室１１を冷凍室に切換え
る場合は開閉弁７ａを開、７ｂを閉にして冷凍用毛細管
８へ、冷蔵室に切換える場合は開閉弁７ａを閉、７ｂを
開にして冷蔵用毛細管９へ冷媒を通過させるようにして
上記の如く、第１冷却室を冷凍室、氷温室（準冷凍室）
、又は冷蔵室としての予め設定された冷却温度にせしめ
る。そして気化された冷媒はアキュムレータ６に至り、
貯蔵圧力調整された後、電動圧縮機４により吸引されて
戻り循環し、冷凍サイクルを構成する。

一方、第１冷却室１１内の温度検知器１６からの検知信
号が電動圧縮機４へ、フィードバックされマイコンによ
るインバータ制御で開の開閉弁７ａ又は７ｂの開方率制
御と毛細管制御とともに電動圧縮機４の回転数変化に応
じた最適冷媒循環量に制御し、冷凍能力を可変させ、第
１冷却室１１内温度の変化率を最小限にさせ高精度の冷
却温度に保たせ、且つ電動圧縮機４の起動および停止に
伴なう効率の低下を最小限に止めた高効率、高精度に制
御されて第１冷却室１１を冷凍室、氷温室、又は冷蔵室
としてのきめ細かな温度制御と省電力化が計られている
。

又、原則として、電動圧縮機４のＯＦＦ期間、オフサイ
クル除霜が行われる。この除霜をより有効に行なうため
送風機４をしばらく動作させ除霜を短時間で行わせるよ
うにする。このオフサイクル除霜のみで十分除霜が行わ
れない場合、除霜タイマー１７により所定時間隔毎に電
動圧縮機４を停止゛せしめ、蒸発器１４近傍に設けたヒ
ータにより除霜を行ない、所定時間後には除霜動作が停
止される。かくて除霜によって第１冷却室１１の品温管
理が害されるのを最小限に止めている。

以下筒２．第３冷凍サイクルにおいても同様なサイクル
が繰り返され、使用者が必要に応じて、各冷却室を冷凍
室、氷温室、又は冷蔵室として切換使用することにより
、冷凍室、氷温室、および冷蔵室の容積比をきめ細かく
増減させ、効率的に、多機能的に有効使用することがで
きる。

本実施例は３冷却室の３ドア型冷凍冷蔵切換庫の場合の
冷凍サイクルについて説明したが、その他、多冷却室の
多ドア型冷凍冷蔵切換庫の場合の冷凍サイクルもこれに
準する。

第２図は同じく本発明の第二実施例を示す３冷却ユニッ
ト３冷却室冷却方式の、いづれの冷却室も切換可能の３
ドア型冷凍冷蔵切換庫の冷凍サイクル図である。その要
点は第一実施例とほぼ同様であるが、共通毛細管ｉ　ｏ
、　ｔ　ｏ、’、ｔ　ｏ”を凝縮器５．５．５のそれぞ
れの出側に直列に設け、開閉弁７ａ、７’ａ。

７″ａおよび冷蔵用毛細管９，９：９′を廃したもので
、この特徴は開閉弁７ｂ、７’ｂ、　７”ｂのみの開閉
で冷凍室、氷温室、および冷蔵室への切換えができるが
、冷凍室へ切換えた場合、電動圧縮機４．４：　４”の
インバータ制御の際、開閉弁７ａ、　７’ａ、　７“ａ
の開方率制御が伴わない制御となる欠点をもつ。但し、
開閉弁？ａ。

７’ａ、　７”ａを設けた場合はこの限りでない。

第３図は同じく本発明の第三実施例を示す２冷却ユニッ
ト３冷却室冷却方式の、いづれの冷却室も切換可能の３
ドア型冷凍冷蔵切換庫の冷凍サイクル図である。その要
点は第一実施例と、はぼ同様であるが冷却ユニットを共
有している第１冷却室１１．第２冷却室１２の冷却温度
同時制御にや一難点があるのは否めない。図において逆
止弁２０、２０’は冷蔵用毛細管９又は９′を出た高圧
の冷媒が蒸発器１４又は１４′を出た後、共通回路の隣
室の冷凍室１１又は１２の蒸発器１４又は１４′に凝着
し、冷凍室の温度を冷蔵室の温度レベルまで高めてしま
うエネルギー損失を防止するものである。

第４図は同じく本発明の第四実施例を示す２冷却ユニッ
ト３冷却室冷却方式の、３冷却室のうち、２冷却室だけ
切換可能の３ドア型冷凍冷蔵切換庫の冷凍サイクル図で
ある。その要点は第一、第三実施例とほぼ同様であるが
、第２冷却室１２．第８冷却室１３の２冷却室だけ切換
可能である。

以上の第二、第三、第四実施例とも第一実施例と同様に
多冷却室の多ドア型冷凍冷蔵切換庫の場合の冷凍サイク
ルも、それぞれこれらに準する。又、第二実施例の如き
例も第三、第四実施例の場合にもこれに準する。

第５図は従来の単一冷却ユニット３冷却室冷却方式の、
３冷却室（冷凍専用室、切換室、冷蔵専用室）のうち１
冷却室（切換室）だけ切換可能の３ドア型冷凍冷蔵庫の
冷凍サイクル図である。第６図も従来の単一冷却ユニッ
ト３冷却室冷却方式の３冷却室のうち１冷却室だけ切換
可能の８ドア型冷凍冷蔵庫の冷凍サイクル図である。こ
の場合、共通毛細管１０を凝縮器５の出側に直列に設は
開閉弁７ａ、　７　ｂ、　７　’ａ、　”ｇｂ、　７”
ａ、　７’　ｂおよび冷蔵用毛細管８１／、　ｊＪ　９
／、　９／／、を廃したもので、この特徴は開閉弁７’
ｂのみの開閉で第２冷却室１２だけ切換えができるが、
開閉弁７’ｂを開にして冷蔵室に切換えた場合のみ電動
圧縮機４のインバータ制御の際、開閉弁７′ｂの開方率
制御を伴なう制御ができるが他のすべては開閉弁が回路
中にないので、その開方率制御が伴わない制御となる欠
点をもつ。この第５図、第６図に示されたものは、とも
に従来の単一冷凍ユニット３冷却室冷却方式の３冷却室
（冷凍専用室、切換室、冷蔵専用室）のうちｌ冷却室（
切換室）だけ切換可能の３ドア型冷凍冷蔵庫の冷凍サイ
クルであり、且つその冷却温度の制御は冷凍専用室、切
換室、又は冷蔵専用室の温度を検知してタイマーおよび
換えるなどして各冷却室の必要な所要冷却温度および精
度を制御しているが１台の電動圧縮機のため、各冷却室
温度の同時制御が困難でこのため品温管理が必ずしも十
分に満足されるとは云い難い。又、３冷却室の冷却を１
台の電動圧縮機で負担する荷重のか−り具合や、回路の
複雑さなどから故障の確率が低くないなどの問題点があ
る。

（Ｇ）発明の効果 以上の説明により、本発明の冷凍冷蔵切換庫の効果とし
て、複数冷却ユニット複数冷却室冷却方式により、複数
の冷却室を有する冷凍冷蔵庫の各冷却室を、必要に応じ
ていづれの（又は一部の）冷却室でも容易に最適の所要
温度と精度に応じた冷凍室、氷温室、又は冷蔵室のいづ
れかに切換可能とすることで庫内の冷凍室、氷温室、お
よび冷蔵室との容積比をきめ細かく増減でき、且つ各冷
却室に対応する専用（又は準専用）の各冷凍サイクルの
個別の作動冷却温度とでき、極めて良好な品温管理を満
足することができる。

又、各専用の冷凍サイクルとも無理のない単純な回路構
造と制御のため、常時良好な運転状態が保たれ、且つ故
障の確率も低い。そして各冷凍サイクルが相互に連絡回
路で結ばれているので、一時的な冷却容量不足が生じた
場合の相互融通による補足操作と、万一故障発生時の相
互応援などができる。又、冷却室の扉が頻繁に開閉され
るなどし、て、その冷却室内温度が、いつまで経っても
設定温度以下にならないことがなくなり、又一部の扉の
締め忘れでもその冷却室の収納品のみの犠牲で、他のも
のは助かるという最小の損害に押さえることができる。

なお、複数の電動圧縮機を使用することで従来の単一の
電動圧縮機を使用していたものよりも重量、運転音、設
置スペース、価格、運転費（電気代）などの増加が考え
られるが前記の如く、これらの増加は最小限に押さえら
れる。

以上により、本発明の冷凍冷蔵切換庫は、最近の冷凍食
品の大量の出廻り、必要に応じた冷凍貯蔵所要容積の増
減などにきめ細かく対処でき、且つ冷凍冷蔵食品の高級
化、化と厳しい精度にも十分応えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３冷却ユニット３冷却室冷却方式の、いづれの
冷却室も切換可能の３ドア型冷凍冷蔵切換庫の冷凍サイ
クル図。 第２図は同上で、共通毛細管を直列に設けた冷凍サイク
ル図。 第３図は２冷却ユニット３冷却室冷却方式のいづれの冷
却室も切換可能の３ドア型冷凍冷蔵切換庫の冷凍サイク
ル図。 第４図は２冷却ユニット３冷却室冷却方式の、２冷却室
だけ切換可能の３ドア型冷凍冷蔵切換庫の冷凍サイクル
図。 第５図は従来の単一冷却ユニット３冷却室冷却方式の、
１冷却室だけ切換可能の３ドア型冷凍冷蔵庫の冷凍サイ
クル図。 第６図は同上で共通毛細管を直列に設けた冷凍サイクル
図。 である。 １　　：第１冷凍サイクル ２　　：第２　　〃 ３　　：第３　　　／／ ４．４．’４”　：上記各冷凍サイクルの電動圧縮機５
．５：５／Ｉ　：　　　　／／　　　　／／　　　　凝
縮器６．６．′６″：〃〃　　　　アキュムレータ７　
ａ、　７ｂ、　７　’ａ、　７’ｌ）、　７”ａ、　７
”ｂ　：　ｔｔ　　開閉弁（電磁二方弁）＆Ｄ”　：　
　　　／／　　　　／／　　　　冷凍用毛細管９．９：
９”　：　　　　ｌ／　　　　／／　　　　冷蔵用毛細
管１ｏ、ｔｏ；ｔｏ’：　　　〃ｏ　　　共通毛細管１
１　　：第１冷却室 １２：第２　〃 １３：第３　〃 １４．１４：１４″：上記各冷却室用蒸発器ｔ５．Ｉｇ
、１５’５　　　　／／　　　〃　　送風機１６．１６
：１６’：上記各冷却室用温度検知器１７，１７ζ１７
−ｔｔ　　　ｔｔ　　除霜制御タイマー１８：弁 １９：弁 ２０．２０’：逆止弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の電動圧縮機に、それぞれ凝縮器、毛 細管、および蒸発器などを直列に接続し、更に上記各蒸
   発器の各吸入管にそれぞれ複数本の上記毛細管を並列接
   続するとともに、これらの毛細管の吸入側に、それぞれ
   開閉弁を配したものからなる複数の各々独立した専用（
   又は準専用）の冷凍サイクルを用いて、これらの冷凍サ
   イクルに対応した数（又はそれ以上の数）の複数の冷却
   室を有する冷凍冷蔵庫の各冷却室を、必要に応じていづ
   れの（又は一部の）冷却室でも容易に最適の所要冷却温
   度と精度に応じた冷凍室、氷温室、又は冷蔵室のいづれ
   かに切換可能としたことを特徴とする冷凍冷蔵切換庫