JPS6229878A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、冷媒温度及び庫内の各温度を検出して圧縮
機の回転数を制御する冷蔵庫に関するものである。

〔従来の技術〕

冷蔵庫には圧縮機、膨張機構、冷却器等を冷媒配管で連
結してなる冷媒回路が構成されており、冷却器により冷
却された冷気を庫内に区画形成した冷凍室、冷蔵室及び
冷凍室に設けた凍結室（フリージンブルーム）等に供給
している。第６図にこの種の従来の冷媒回路を示す図で
、この冷媒回路は空気調和機等に使用されているもので
ある。

図において、ｌｒ１可変周波数電源で駆動される圧縮機
、２，３はそれぞれ室外側及び室内側熱交換器、４げ四
方弁、５は可逆式膨張弁、６はアキュムレータで、これ
らの構成部品は冷媒配管にて連結されている。７は冷媒
のバイパス通路、８け冷媒の温度を検出する第１の冷媒
温度検出器である。

上記構成において、例えば冷房運転の場合、圧縮機１か
ら吐出された高圧のガス冷媒に、四方弁４を通って室外
側熱交換器２に入り、ここで凝縮されて液冷媒となる。

続いてこの液冷媒は、可逆式膨張弁５で減圧されて室内
側熱交換器３に入シ、ここで蒸発する。これにより冷房
効果を出し、更に西方弁４を経てアキュムレータ６で液
冷媒を分離して圧縮機１に戻るという冷凍サイクルが実
行される。

第７図は上記冷媒回路の制御系統を示すブロック線図で
、図に訃いて９，１０は、上記第１の冷媒温度検出器８
と同様冷媒回路の所定個所に設けられた第２及び第３の
冷媒温度検出器、１１１／′ｉ、これらの冷媒温度検出
器８，９．１０からの信号を入力する温度検出信号入力
回路、＋２は、マイクロコンピュータ−等からなる制御
装置、１３は、膨張弁５の駆動回路、１４は、圧縮機１
０回転数を可変にするインバータからなる可変周波数電
源である０ 次にその制御動作について説明する。制御装置＋２Ｈ１
例えば第３の冷媒温度検出器１０で検出され、温度入力
回路ＩＩを経て入力された飽和凝縮温度信号により、圧
縮機ｌの許容回転数Ｎを演算し決定する。次いで、室内
側熱交換器３の吸込温度と設定温度との差により要求さ
れる圧縮機１の駆動電源周波数Ｆｒを決定する。そして
、この駆動電源周波数Ｆｒと上記許容回転数Ｎの最高許
容周波数ＦｍａＸの大小を比較し、もし電源周波数Ｆｒ
が最高許容周波数Ｆｍａ　ｘ　　より大きければ出力周
波数Ｆｏ　をＦ　ｍ　ａ　ｘとし、反対に小さければ出
力周波数ＦＯを駆動電源周波数Ｆｒとし、この出力周波
数Ｆｏ　をインバーターである可変周波数電源１４に出
力して圧縮機１の回転数を制御する。

更に、第１の冷媒温度検出器８で検知された吸込み冷媒
温度ＳＴと第２の冷媒温度検出器９で検知された飽和蒸
発温度ＥＴとの差からスーパーヒートＳＨを算出し、こ
のスーパーヒートＳＨが設定下限８Ｈ１と土塊ＳＨ２と
の間にあるか判定する。

スーパーヒートＳＨが設定範囲内にあれば膨張弁５の弁
開度をそのままとし、設定範囲外であればスーパーヒー
トＳＨが下限値８Ｈ１より小さいかを判定し、小さけれ
ば一定幅だけ膨張弁５の開度を閉とし、逆に大きければ
一定幅だけ膨張弁５の開度を開とするように膨張弁駆動
回路Ｉ３に信号を出力し、膨張弁５を安定領域に入るよ
うに制御する。第８図は上記プログラム制御のフローチ
ャートを示したものである。

上述したような冷凍サイクルは空気調和機、冷蔵庫等に
使用されているが、冷蔵庫では庫内の冷凍室に冷気を吹
出すための送風機なども設けられておシ、庫内の負荷に
応じて圧縮機の回転数及び膨張弁などの膨張機構を制御
し、庫内を一定温度に保持している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のような従来の冷凍サイクル制御を行う
冷蔵庫にあっては、庫内の設定温度に対して熱交換器で
ある冷却器の能力を圧縮機１の回転数のみで制御し、送
風機の風量は一定であったため、上記設定温度に対し適
切な風量を選択できず、冷却器の能力を十分引き出せな
いと共に庫内の温度分布の改善ができないという問題点
があった０ この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、送風機の風量を庫内の設定温度に対して適切に制御
でき、冷却器の能力を十分生かすことができ、庫内の温
度分布の改善を図ることが可能な冷蔵庫を提供するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

可変周波数電源で駆動される圧縮機、膨張機構、冷却器
等を冷媒配管で連結してなる冷媒回路と、この冷媒回路
の所定個所に設けられた冷媒温度検出器と、この冷媒温
度検出器により検出された冷媒温度に応じて前記圧縮機
の駆動電源周波数を制御する制御装置とを備えた冷蔵庫
において、庫内の温度を検出する温度検出器と、この温
度検出器により検出された庫内温度に応じて庫内に取付
けられた送風機の回転数を制御する送風機制御装置が設
けられている。

〔作用〕

送風機制御装置は、庫内の検出温度に応じて圧縮機とは
独立して送風機の回転数を制御し、送風機の風量を切換
える。このため、庫内の設定温度に対して送風機の風量
を適切に制御でき、庫内の温度分布の改善を図ることが
可能となる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面について説明する。

第１図にこの発明の一実施例を示す冷媒回路図であり、
図において、２１ｒｉ可変周波数電源により駆動される
圧縮機、２２け凝縮機（熱交換器）、２３にドライヤ、
２４ｒｉ毛Ｍ管あるいは膨張弁からなる膨張機構、２５
は冷却器（熱交換器）、２６は逆止弁、２７は差圧弁、
２８はアキュムレータで、以上の構成部品は冷媒配管に
より連結されている。２９ｒｔ冷却器の温度を検出する
温度検出器で、この外にも図示していないが冷媒温度検
出器及び庫内温度検出器が設けられている。

上記構成の冷媒回路において、冷媒配管を通る冷媒は圧
縮機２１で圧縮された後、凝縮機２２に入り、ことで放
熱して液冷媒となる。更に、この液冷媒は、ドライヤ２
３で水分とゴミが除去され、差圧弁２７に入って膨張機
構２４に送られる。この膨張機構２４で断熱膨張した冷
媒に、冷却器２５に入り、ここで吸熱してガス冷媒とな
る。そして、アキュムレータ２８で液冷媒は分離され、
ガス冷媒だけが圧縮機２１に戻り、上述の冷凍サイクル
を繰り返す。

第２図は、上記冷媒回路を有した冷蔵庫の制御系統を示
すブロック線図である。図中、３０．３１は上述した冷
媒温度検出器及び庫内温度検出器、３２は庫内を設定温
度に保持する制御装置で、各検出器２９．３０．３１に
より検出された温度信号を入力して膨張機構２４を制御
すると共に、各可変周波数電源３３．３４を介して圧縮
機２１及び送風機３５０回転数を制御する。

次に、この制御方式について詳細に述べる。庫内に形成
された冷凍室に大きな負荷が入ると、庫内温度は急上昇
する。この庫内温度は検出器３１にて検出され、制御装
置３２ばその庫内温度検出信号を入力して設定温度と比
較する。そして、その温度差により要求される圧縮機２
１の駆動電源周波数を決定し、圧縮機２１の許容最高周
波数の　　　゛範囲内で出力周波数を可変周波数電源３
３に出力し、圧縮機の回転数を制御する。一方、庫内温
度の上昇と同時に冷却器２５に供給される冷媒ｔｈ増え
、冷却器温度が低下する。そこで、制御装置３２は、冷
却器温度検出信号を受けると、安定時冷却器温度と比較
し、その結果要求される送風機３５の駆動電源周波数Ｆ
人を決定し、この駆動周波数ＦＡを送風機３５の許容最
高周波数ＦＢと比較する。この時、Ｆ人がＦ’Ｂより大
きければ出力周波数ＦｐをＦＢとし、反対に小さければ
庫内温度分布を均一にする必要最低限の下限周波数Ｆｃ
と比較して、Ｆ人がＦｃより大きければ出力周波数Ｆｐ
をＦ’Ａとし、反対に小きければ出力周波数Ｆｐｔ’Ｆ
ｃとし、この決定された出力周波数Ｆｐを可変周波数電
源３４に出力し、送風機３５の回転数を制御する。第３
図は上述した制御手順の７０−チャートを示したもので
ある。

このように、庫内の設定温度に対して送風機３５の回転
数、即ち風量を適切に制御できるので、冷却器２５の能
力を有効に引き出すことができ、庫内の温度分布の改善
も可能となる。

第４図、８５図は、この発明の他の実施例を示す断面図
で、冷蔵庫の横断面及び縦断面をそれぞれ示している。

これらの図において、上記実施例の第１図及び第２図と
同一符号は相当部分を示し、３６は送風機３５が設けら
れている冷凍室、３６ａはその冷気吹出口、３１Ｆｉ冷
凍室３６に形成された凍結室（フリージンブルーム）で
、食品を急速凍結するために設けられている。３７ａＬ
ａ凍結室３７の冷気吹出口、３８は冷蔵室用冷気ダクト
、３９は冷凍室３６と凍結室３１への風量を独立して供
給、調整するダンパ、４０ｒｉ冷却器２５の収納室と冷
凍室３６とを区画しているファングリル、４１ｒｉ聾ウ
スケース、４２Ｆｉガラス管セータ、４３．４４ばそれ
ぞれ冷凍室温度検出器及び凍結室温度検出器、４５は以
上の構成部品を収納している冷蔵庫本体である。

次に動作について説明する。凍結室３７に大きな負荷が
入ると、凍結室３７の空気温度は上昇し、凍結室温度検
出器４４により検出された凍結室３７の温度検出信号が
制御装置（第２図参照）に入る。制御装置は上記実施例
と同様他の入力信号とともに演算処理して、膨張弁の開
度、圧縮機および送風機の回転数を制御し、これにより
冷却器温度が下がり、送風機の回転数が増すことになる
。

一方、冷凍室温度検出器４３により検出された庫内温度
検出信号がダンパ３９に伝えられ、冷凍室温度が設定温
度以下であれば上記ダンパ３９は閉、設定温度以上であ
れはダンパ３９＃−を開となり、冷凍室３６の温度を一
定に保とうとする。ここで、凍結室３７の温度が設定温
度より高く、冷凍室３６の温度が設定温度よシ低いとき
、ダンパ３９は閉となり、冷凍室３６への冷気はすべて
凍結室３７に送られ、食品を急速に凍結する。又、凍結
室３７に大きな負荷を入れたために冷凍室３６の温度が
設定温度より上昇したときには、冷気は冷凍室３６と凍
結室３１に分配されることになる。このとき、冷却能力
は、制御装置により送風機と圧縮機の回転数を両方制御
することによって適切なものとなる。

次に、冷蔵室に大きな負荷が入ると冷蔵室の温度に９、
上昇し、冷酸室のｍ度検出器（図示せず）に、温度検出
信号を冷蔵室のダンパに伝え１そのダンパに開となる。

このとき、制御装置に冷蔵室の諷Ｉｆ恢出信号と冷酸室
の設定＠区を比較して、圧縮機と送風慢を制御し、各々
の回転数を増加させる。ここで、冷凍室３ｂが安定状蝶
であれば冷凍室３６のダンパ３９に閉となっており、従
ってその分冷気に冷酸室に供給されるので冷酸室の食品
に急に冷謔されることになる。以上の１助作により、冷
凍室及び冷酸室の食品汀より肯切な冷却方法と冷気分配
で保存される。

なお、上８ｃ実施例でに、送Ｉｔ磯の回転数制御を冷却
器の温度検出信号に基づいて行っているが、冷凍室、冷
畦室の温度あるいは冷却器周辺の配管及び空気のＴ易度
に従って回転数制＠を行っても良い。又、冷凍塞閉ダン
パ？ファングリル及び、ウスケースに設けたが、このダ
ンパ汀冷凍室の大井面あるいけ１１ＩＩＩ而に設けても
良く、同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、庫内の温度を
検出する温度検出器を設け、この温度検出器により検出
された庫内温度に応じて庫内に取付けられた送風機の回
転数を制御するようにしたため、庫内の設定温度に対し
て風量を適切なものとすることができると共に、圧縮機
の可変能力、即ち冷却器の能力を十分に引き出すことが
でき、庫内の温度分布の改善を図ることができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す冷媒回路図、第２図
はその制御系統を示すブロック線図、第３図はその制御
動作を示すフローチャート、第４図及び第５図はこの発
明の他の実施例を示す横断面図及び縦断面図、第６図は
従来例を示す冷媒回路図、第７図にその制御系統を示す
ブロック線図、第８図はその制御動作を示すフローチャ
ートである。 ２１・・・・・・・・・圧縮機 ２４・・・・・・・・・膨張機構 ２５・・・・・・・・・冷却器 ２９・・・・・・・・・冷却器温度検出器３０・・・・
・・・・・冷媒温度検出器３Ｉ・・・・・・・・・庫内
温度検出器３２・・・・・・・・・制御装置 ３３・・・・・・・・・圧縮機の可変周波数電源３４・
・・・・・・・・送風機の可変周波数電源３５・・・・
・・・・・送風機 ３６・・・・・・・・・冷凍室 ３７・・・・・・・・・凍結室 ３９・・・・・・・・・ダンパ なお、図中同一符号に同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）可変周波数電源で駆動される圧縮機、膨張機構、
   冷却器等を冷媒配管で連結してなる冷媒回路と、この冷
   媒回路の所定個所に設けられた冷媒温度検出器と、この
   冷媒温度検出器により検出された冷媒温度に応じて前記
   圧縮機の駆動電源周波数を制御する制御装置とを備えた
   冷蔵庫において、庫内の温度を検出する温度検出器を設
   け、この温度検出器により検出された庫内温度に応じて
   庫内に取付けられた送風機の回転数を制御する送風機制
   御装置を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
2. （２）送風機制御装置は、庫内の冷凍室とこの冷凍室に
   形成された凍結室とにダンパにより冷気を独立して供給
   するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の冷蔵庫。