JPH0228072B2 - Reizoko - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は設定温度の異なる冷蔵室と冷凍室とを
有し且つ冷凍室内を直接冷却と冷風強制循環によ
る間接冷却とで冷却する機能を有する冷蔵庫に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来より冷蔵庫においては冷凍室用内箱を冷却
器自体によつて形成する直冷形冷凍室構造のもの
と、冷凍室用内箱を冷凍室と風路室とに区分して
その風路室に冷凍室用冷却器と冷風を冷凍室内に
送出するフアン装置とを配置した冷風循環形のも
のがある。これらの性能を比較すると直冷形冷凍
室では室壁面に載置された食品の冷却速度が速い
が冷却壁面から浮かして棚等に置かれた食品の冷
却速度は遅い。これに対して冷風循環形における
食品冷却速度は直冷形に比べると空中に浮かして
置かれた食品については速いが室壁面に載置され
た食品については遅い。従つて、上記二種の冷蔵
庫ではいずれも、食品の冷凍室内への収納場所に
よつては冷却度合が不充分になることがあつた。
また、斯様な事情は例えば未凍結食品を冷凍室内
で急速に冷却して凍結させようとする場合に、収
納場所によつてはその凍結に長時間を要してしま
うことが生ずることを意味し、冷凍食品の保存上
好ましくないという問題がある。また、いずれの
タイプの冷蔵庫にあつても、冷凍室用冷却器の除
霜はコンプレツサを停止して行うため、除霜時に
おいて庫内が温度上昇傾向となるという問題があ
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされ、その目的
は、冷凍室内の食品をその収納場所の如何にかか
わらず十分に冷却できることは勿論のこと、食品
を特に急速に冷却したい場合にはその急速冷却を
可能ならしめ得、更に冷凍室用冷却器の除霜時に
おける庫内の温度上昇を極力防止できる冷蔵庫を
提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、食品を載せてこれを冷却する補助冷
却器及びフアンによる循環風を冷却するための主
冷却器からなる冷凍室用冷却器を備えた冷蔵庫に
おいて、主冷却器の除霜運転時には霜溶解動作の
前後に強制冷却動作を実行して庫内温度の上昇傾
向を抑え、また急速冷却指令により冷凍室用冷却
器のみに冷媒を供給する急速冷却運転を行わしめ
て冷凍室内の食品の急速冷却を可能ならしめるも
のであり、更に急速冷却運転と除霜運転の各動作
との間に一定の優先関係を定めて各運転を効果的
に実行し得るようにするところに特徴を有する。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。

冷蔵庫の概要を示した第１図において、断熱箱
１は内部に冷蔵室２とこれとは熱的に独立する冷
凍室３とを形成して成り、その各々の前側開口部
には扉２ａ，３ａを開閉自在に設けている。そし
て冷蔵室２内には冷蔵室用冷却器４を配置し、冷
凍室３内には食品を載せてこれを直接冷却するた
めの補助冷却器５を配置している。またこの冷凍
室３の奥及び床下にわたり風路室６を形成しこれ
に補助冷却器５と協動して冷凍室用冷却器を構成
する冷凍室用主冷却器７を配置していてフアンモ
ータ８によりフアン９を駆動することによつて冷
凍室用主冷却器７により生成された冷気を冷凍室
３内を通して循環させるようになつている。この
冷蔵庫の冷凍サイクルは第２図に示す通りの構成
になつている。即ち、ロータリ形コンプレツサ１
０の吐出口と吸入口との間にはコンデンサ１１、
第１の制御弁１２、冷蔵室用冷却器４、冷凍室用
主冷却器７、アキユームレータ１３及び逆止弁１
４から成る冷媒流路を形成し且つ第１の制御弁１
２及び冷蔵室用冷却器４から成る流路と並列に第
２の制御弁１５及び補助冷却器５から成る流路を
接続している。尚、１６ａ乃至１６ｅはキヤピラ
リチユーブである。第３図にはこの冷凍サイクル
を制御する回路構成が示されている。この第３図
において、１７は制御部であり、温度検知ユニツ
ト１８から温度情報を受けて駆動ユニツト１９に
制御信号を与え、以てこの駆動ユニツト１９が第
１の制御弁１２及び第２の制御弁１５をトランジ
スタ２０ａ，２０ｂをして通断電制御し、また、
冷凍室用主冷却器７に添設された除霜ヒータ２
１、ダンパー駆動ヒータ２２、フアンモータ８及
びコンプレツサ１０を駆動するコンプレツサモー
タ２３を夫々リレー接点２４乃至２７により通断
電制御するようにし、後の説明から明らかにされ
るように制御部１７を除霜運転制御手段、急速冷
却運転制御手段及び優先順位決定手段として機能
させている。ここでダンパー駆動ヒータ２２は風
路室６の冷凍室３内への吐出口を開閉するダンパ
２８をそのベローズ部２８ａを含む感熱部２８ｂ
を加熱することにより閉成方向に動作させるため
のものである。尚、この第３図のその他の部分に
おいて、２９は冷凍室、冷蔵室の温度調節並びに
快速冷凍スイツチ等の操作部及び運転表示、温度
状態表示等の表示を行なう表示部を構成する操作
及び表示ユニツト、３０は庫内灯、３１はドアス
イツチ、３２は差込端子である。第４図は前記温
度検知ユニツト１８の具体的回路を示すものであ
る。この第４図において、３３は冷蔵室用冷却器
温検出素子、３４は冷蔵室温検出素子、３５は除
霜完了検出素子（温度検出）、３６は冷凍室温検
出素子であり、これらのうち前３者の素子３３，
３４，３５の抵抗変化による信号は夫々コンパレ
ータ３７，３８，３９により分圧抵抗回路３３
ａ，３４ａ，３５ａにより設定された基準値Va、
Vb、Vcと比較されて冷蔵室冷却器温信号S₁、冷
蔵室空気温信号S₂、除霜完了信号S₄として制御部
１７に与えられ、また冷凍室温検出素子３６の抵
抗変化はコンパレータ４０により分圧抵抗回路３
６ａにより設定された基準値Vdと比較されて冷
凍室温信号S₃として制御部１７に与えられるよう
になつている。特にコンパレータ４０はダイオー
ドを含むヒステリシスループ４０ａを有し、冷凍
室温（空気温）信号S₃の温度値が庫内温度の上昇
過程と下降過程とでは異なるようにし、以てコン
プレツサ１０の停止温度と再起動温度との間に所
定の温度差を与えるようにしている。

次に上記構成の作用（第５図及び第６図のフロ
ーチヤートにも示してある。）につき説明するに、
この作用説明によつて冷凍サイクル制御システム
の構成が更に明確になるはずである。

() 通常運転 今、冷蔵室２及び冷凍室３が設定温度以上に
あるとすると、このことを制御部１７が温度検
知ユニツト１８から常時受けている冷蔵室冷却
器温信号S₁、冷蔵室空気温信号S₂及び冷凍室温
信号S₃により判断してコンプレツサモータ２３
によりコンプレツサ１０を駆動し及びフアンモ
ータ８も通電させ、更に第１の制御弁１２を開
いて第２の制御弁１５を閉じた状態にして冷却
運転を続けている。即ち、この状態において、
コンプレツサ１０から吐出された冷媒ガスはコ
ンデンサ１１により液化されこれが第１の制御
弁１２を通り冷蔵室用冷却器４及び冷凍室用主
冷却器７に供給して冷蔵室２及び冷凍室３内を
冷却する。この場合、冷蔵室２内は自然対流に
より冷却され冷凍室３内は冷凍室用主冷却器７
による冷気がフアン９により強制循環されて冷
却される（この間、ダンパ２８は開いている）。
そして冷蔵室２が設定温度まで低下すると冷蔵
室温検出素子３４により得られた冷蔵室空気温
信号S₂に基き第１の制御弁１２を閉じると共に
第２の制御弁１５を開く切換え動作を行ない、
冷媒を補助冷却器５及び冷凍室用主冷却器７へ
の供給状態に切換える。この状態で冷凍室３が
設定温度まで低下すると冷凍室温検出素子３６
により得られた冷凍室温信号S₃に基づきコンプ
レツサ１０の運転を停止させる。このようなコ
ンプレツサ１０の停止期間は第１の制御弁１
２、第２の制御弁１５の両者共が閉成状態に保
たれ、これによりコンプレツサ１０の停止直後
にコンデンサ１１に滞留している過熱冷媒ガス
が冷却器側に漏れこれを加熱してしまうことを
防止すると共に、コンデンサ１１の冷媒を高い
凝縮圧状態に保持してコンプレツサ１０の再起
動の効率を向上させる。そしてこのようなコン
プレツサ１０の停止中に冷凍室３の温度がその
設定範囲以上に上昇した場合はこのときの冷凍
室温信号S₃に基づいてコンプレツサ１０が再起
動される。

() 冷蔵室冷却能力低下の防止 コンプレツサ１０の駆動中に第１の制御弁１
２が開いて冷媒を冷蔵室用冷却器４及び冷凍室
用主冷却器７の両者に供給する状態が連続して
長時間例えば10時間続いた場合は、このことを
タイマーにより判定して第１の制御弁１２を閉
じる一方、第２の制御弁１５を開放して冷蔵室
用冷却器４への冷媒供給を停止し、以て冷蔵室
用冷却器４に付着した霜を自然溶融によつて除
去させる。これにより、冷蔵室用冷却器４への
冷媒供給が連続して長時間行なわれて霜が自然
溶融機会を失ない、そのため霜が冷蔵室用冷却
器４へ多く付着して庫内の冷却効率を低下させ
る、と云う事態になることを防止する。

() 冷蔵室の冷却休止防止 コンプレツサ１０の停止中に冷蔵室２内の温
度が冷却開始温度例えば3.5℃に上昇してから
30分を経過した場合はコンプレツサ１０従つて
コンプレツサモータ２３を冷凍室温検出素子３
６による冷凍室温信号S₃によらずに強制的に駆
動する。このようなコンプレツサ１０の強制再
起動は冷蔵室用冷却器温検出素子３３による冷
蔵室冷却器温信号S₁を監視するタイマーにより
行なわれる。この結果、冷蔵室２内に負荷を多
くいれたため庫内温が高いまま運転休止状態に
長時間放置されたままになることをできる。

() 急速冷却運転 これは手動操作により急速冷却用タイマーを
始動させ制御部１７からの信号に基づきコンプ
レツサ１０を駆動する一方、第１の制御弁１２
を閉じて第２の制御弁１５を開き、以て補助冷
却器５及び冷凍室用主冷却器７への冷媒供給を
その設定時間の間強制的に続けさせて冷凍室３
内を迅速に冷却させる運転である。これによ
り、例えば未凍結食品を冷凍室３内に収納した
場合でも、その食品を迅速に凍結させることが
できる。

そして、急速冷却用のタイマーの設定時間が
経過すると第１の制御弁１２が開き第２の制御
弁１５が閉じる流路切換え動作を強制的に行な
わせて冷蔵室用冷却器４及び冷凍室用主冷却器
７への冷媒供給状態にし、これを冷蔵室温検出
素子３４による冷蔵室空気温信号S₂により冷却
停止指令が与えられるまで続けさせる。このよ
うにして冷凍室３の急速冷却運転期間における
冷蔵室２内の温度上昇が補償される。

() 除霜運転 冷凍室用主冷却器７の除霜運転は、制御部１
７からの信号に基づき、本実施例の場合次のよ
うに第１の強制冷却動作、霜溶解動作、余熱吸
収動作及び第２の強制冷却動作を順に行つて実
行される。即ち除霜監視タイマーはコンプレツ
サ１０の運転時間を積算しこれが設定時間例え
ば48時間に達したときに除霜開始指令信号を出
力する。この指令によつてまず第１の強制冷却
動作が行なわれる。

(A) 第１の強制冷却動作 除霜開始指令に基づきコンプレツサモータ
２３及びフアンモータ８の駆動並びに第１の
制御弁１２の開放動作を強制的に行なわせて
冷蔵室用冷却器４及び冷凍室用主冷却器７へ
の冷媒供給を行なう。この状態は冷蔵室温検
出素子３４による冷蔵室空気温信号S₂によつ
て第１の制御弁１２が閉じられるまで継続さ
れこれにより冷蔵室２の強制冷却が行なわれ
る。そして冷蔵室空気温信号S₂により第１の
制御弁１２が閉じられ第２の制御弁１５が開
放されると冷媒は補助冷却器５及び冷凍室用
主冷却器７へ強制的に供給され、今度はこの
状態を専用のタイマーによつて一定時間例え
ば15分間続ける。そしてこの時間の経過でコ
ンプレツサ１０の駆動を停止させ、第１の制
御弁１２、第２の制御弁１５を閉状態にす
る。斯様な第１の強制冷却動作により、冷蔵
室２及び冷凍室３が予め十分に冷却される。

(B) 霜溶解動作 第１の強制冷却動作の終了後、霜溶解動作
が引続き実行される。この霜溶解動作はダン
パー駆動ヒータ２２に通電してベローズ部２
８ａを膨脹させてダンパ２８を閉成作動させ
た後、除霜ヒータ２１へ通電して行なわれ
る。これにて冷凍室用主冷却器７に付着した
霜が溶解・除去され、またダンパ２８を閉成
していることからこの霜溶解動作中に風路室
６内に充満する水蒸気が冷凍室３との温度差
による対流作用で冷凍室３内に吐出して補助
冷却器５の表面で氷結し堆積することを防止
する。霜の溶解が終了すると冷凍室用主冷却
器７の表面温度が急に上昇し、従つて制御部
１７はこれを除霜完了検出素子３５により得
られた除霜完了信号S₄により判断して除霜ヒ
ータ２１を断電する。尚、本実施例の場合特
に除霜ヒータ２１の断電後はタイマーにより
所定の短時間、例えば５分間、ダンパ２８を
引き続いて閉成状態に及びコンプレツサ１０
を停止状態に維持する。この期間に冷凍室用
主冷却器７の表面に霜の溶解により付着して
いる水滴を自然流下せしめ、以てこの水滴が
冷却運転の開始により氷結してしまうことを
防止する。

(C) 余熱吸収動作 霜溶解動作の終了後、ダンパ２８を閉成状
態に保つと共にフアンモータ８も停止状態に
保ち、強制的にコンプレツサ１０を駆動し且
つ第２の制御弁１５を開状態にして冷媒を補
助冷却器５及び冷凍室用主冷却器７のみに供
給する余熱吸収動作を所定時間例えば10分間
強制的に行なう一方、この間も水滴除去動作
に引続いてダンパ２８を閉成状態に保つと共
にフアンモータ８も停止状態に保つ。こうし
て、もし除霜完了と同時に冷却運転を再開さ
せ且つダンパ２８を開きフアンモータ８を駆
動したとすると冷凍室用主冷却器７自体及び
風路室６内にこもつた除霜動作に伴う水蒸気
或いは余熱即ち暖気が直ちに冷凍室３内に吹
き出される、と云う不都合を防止する。

(D) 第２の強制冷却動作 次いで、このような除霜余熱吸収動作後、
再びタイマーにより今度はダンパ２８を開き
フアンモータ８を駆動しながら冷媒を補助冷
却器５及び冷凍室用主冷却器７のみに供給す
る第２の強制冷却運転を例えば約20分間行な
う。これにより、上述の霜溶解動作及び余熱
吸収動作の期間中において温度上昇傾向にあ
つた冷凍室３内を強制的に冷却し、もつて冷
凍室３内の温度の早期回復を助ける。この20
分の時間が経過するとその後の制御動作は冷
凍室温検出素子３６による冷凍室冷却器温信
号S₃に基づいた通常運転に移行される。

() 急速冷却運転及び除霜運転の優先関係 実際の使用状態にあつては除霜運転（実際の
霜溶解動作の前後の関連動作を含む意味）中に
急速冷却指令信号が出されたり、或いはその逆
のことが起ることがあり、その場合の優先関係
を次に述べる。

急速冷却指令信号は、除霜指令が既に発生し
て第１の強制冷却動作中に、または余熱吸収動
作終了後の第１の強制冷却動作中に受けた場合
は、制御部１７は急速冷却運転を優先して行な
い除霜運転のその後の動作を中止し再び除霜指
令待ちの状態にさせる。そして、急速冷却運転
が終了すれば、除霜監視タイマーは既にコンプ
レツサ１０の積算時間が設定時間に達している
ことから、前述の除霜運転が自動的に開始され
る。

これに対して急速冷却指令信号を除霜運転の
第１の強制冷却動作が終了してから余熱吸収動
作が終了するまでの間に受けた場合は除霜運転
を優先させこれをそのまま続行させる。そし
て、除霜運転が終了すれば、制御部１７に記憶
されている急速冷却指令信号に基づき急速冷却
運転が行われる。これにより、霜溶解動作が開
始されて主冷却器７に水滴が付着している状態
で急速冷却運転を行うとするとその水滴が氷結
して着霜が大きく発達してしまうという事態を
効果的に防止することができる。

尚、上記実施例では冷蔵室温を検出するため
に空気温度の検出と冷却器自体の温度の検出と
を行ないこれら検出信号を制御目的に応じて選
択し使用するようにしているが、何れか一方の
みを冷蔵室温信号として扱うようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、冷凍室内に補助冷却器を配置
しているのでこれに食品を載せることにより従来
の直冷形のものと同様な迅速冷却が可能であると
共に棚その他冷却器壁面以外の壁面に置かれた食
品については従来の冷風循環形のものと同様な迅
速冷却が可能であり、従つて冷凍室の食品をその
収納場所の如何にかかわらず十分に冷却でき、し
かも食品を特に急速に冷却したい場合には冷凍室
用の主冷却器及び補助冷却器の両者に冷媒を強制
的に供給する急速冷却運転によりそれを可能なら
しめ得る。また、除霜運転を単なる霜溶解動作の
みならずこれに関連して強制冷却動作を夫々行う
ようにしたから、除霜時の庫内温度上昇傾向を抑
えることができる。更には、前記霜溶解動作の開
始から余熱吸収動作の終了までの期間中に急速冷
却指令信号が発せられても除霜運転を続行させる
よう構成したことから、除霜中の水滴の氷結を防
止して着霜発達を抑え得て効果的な除霜運転を行
なうことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例に関するもので、第１
図は冷蔵庫の概略的縦断側面図、第２図は冷凍サ
イクルの接続図、第３図は制御回路の構成説明
図、第４図は温度検知ユニツトの結線図、第５図
及び第６図はフローチヤートである。 図中、２は冷蔵室、３は冷凍室、４は冷蔵室用
冷却器、５は補助冷却器、６は風路室、７は主冷
却器、９はフアン、１０はコンプレツサ、１２は
第１の制御弁、１５は第２の制御弁、１８は温度
検知ユニツト、３３は冷蔵室用冷却器温検出素
子、３４は冷蔵室温検出素子、３６は冷凍室温検
出素子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 食品を載せてこれを冷却する補助冷却器及び
   フアンによる循環風を冷却するための主冷却器か
   らなる冷凍室用冷却器を備えた冷蔵庫において、
   冷凍室を所定時間強制冷却させる強制冷却動作と
   前記主冷却器への冷媒供給を断つて主冷却器を加
   熱する霜溶解動作と循環風の停止状態で主冷却器
   に冷媒を供給する余熱吸収動作とを順に行う除霜
   運転を実行させる除霜運転制御手段と、急速冷却
   指令信号に基づき作動し前記補助冷却器及び主冷
   却器に冷媒を強制的に供給することにより冷凍室
   の急速冷却運転を実行させる急速冷却運転制御手
   段と、前記除霜運転の実行中に前記急速冷却指令
   信号が発せられたときにはその信号が発せられた
   時点と前記除霜運転の実行状況とを判断し、前記
   強制冷却動作の期間中に前記急速冷却指令信号が
   発せられた場合には前記急速冷却運転に移行さ
   せ、前記霜溶解動作の開始から余熱吸収動作の終
   了までの期間中に前記急速冷却指令信号が発せら
   れた場合には前記除霜運転を続行させる優先順位
   決定手段とを設けたことを特徴とする冷蔵庫。