JPH0263153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は庫内を所謂フアンクール方式により冷
却する冷却器と庫内を直接冷却する冷却器とを備
えた冷蔵庫に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種の冷蔵庫にあつては、フアンクール用の
冷却器の除霜は、タイマによつてコンプレツサの
運転時間を積算し、これが所定時間値になると、
コンプレツサの運転が停止されると共に除霜用の
ヒータが通電されて、冷却器を強制加熱すること
により行うようにしている。一方この種の冷蔵庫
にあつては、コンプレツサの運転停止後にコンデ
ンサ内のホツトガスが冷却器内に流入して庫内を
加熱してしまうという不具合を防止するために、
コンデンサと冷却器との間にコンプレツサの運転
停止に伴つて閉鎖する弁装置を設けたものがある
が、この構成の冷蔵庫に前述したような除霜方式
を採用すると、冷凍室直接冷却用の冷却器の温度
が０℃近くにまで上昇し、保温食品に悪影響を及
ぼすという問題を生ずる。即ち、除霜すべくコン
プレツサの運転が停止されると、同時に弁装置も
閉塞するため、フアンクール用の冷却器と冷凍室
直接冷却用の冷却器とに器液二相の冷媒が封じ込
められたようになり、この状態でフアンクール用
の冷却器がヒータにより加熱されるため、その内
の液冷媒が蒸発し、両冷却機内の圧力が上昇す
る。一方、直接冷却用の冷各器は冷凍室内にあつ
てその周囲温度が当初−18℃程度にあるため、内
圧上昇によりガス冷媒の凝縮が行われ、この凝縮
による放熱で冷凍室内の温度が上昇するのであ
る。また除霜終了後、コンプレツサの運転が再開
されても除霜中に冷却器内の圧力がかなり上昇し
ているため、冷却器内の圧力降下度合ひいては蒸
発温度低下度合が緩慢で、高温状態が比較的長期
にわたるという問題があつた。これを解消するた
めに、直接冷却用の冷却器に塩化カリウム等の蓄
冷剤を取付けて温度上昇を防止するようにしてい
るが、これではコスト的に不利である。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、フアンクール用の冷却器の除霜時にお
ける直接冷却用の冷却器の温度上昇を防止できる
冷蔵庫を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、コンデンサの出口に接続された一つ
の冷媒入口とコンプレツサの吸入口に接続された
一つの冷媒出口とを有しこれら冷媒入口と冷媒出
口との間に庫内に設けられた直接冷却用の第１の
冷却器及び庫内空気をフアンにより循環させる循
環路中に設けられた間接冷却用の第２の冷却器を
接続してなる冷却器群を設け、前記コンデンサの
出口と前記冷却器群の冷媒入口とを接続する通路
中に弁装置を設け、前記第２の冷却器を加熱する
除霜用のヒータを設け、前記第２の冷却器の着霜
を検出して着霜検出信号を出力する着霜検出手段
を設け、前記第２の冷却器の温度を検出するため
の温度センサを設け、前記着霜検出手段が着霜検
出信号を出力したとき前記弁装置を閉動作させ且
つこの弁装置の閉状態の下で前記コンプレツサの
運転を行う第１の制御手段を設け、前記センサの
検出値が所定値以下になつたときに前記コンプレ
ツサを停止させると共に前記ヒータに通電する第
２の制御手段を設けることにより、ヒータの通電
に先立つて冷却器内の冷媒をコンプレツサにより
吸引除去しようとするものであり、その際のコン
プレツサの運転の停止及びヒータへの通電を、フ
アンクール用の冷却器の冷媒流出側の温度を検出
する温度センサの検出温度に応じて制御すること
を特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず第１図において、１は冷蔵庫の断熱箔
で、内部は仕切壁２により冷凍室３と冷蔵室４と
に上下に区分されており、そのうち冷凍室３内に
は所謂勅令式のプレート状の第１の冷却器５が略
水平に配置されている。また断熱箔１の全部には
冷凍室３及び冷蔵室４を開閉する扉６及び７が枢
設されている。一方、前記仕切壁２には空洞部８
が形成されており、この空洞部８は冷凍室３及び
冷蔵室４の背方に夫々形成されたダクト９及び１
０の双方に連通し、両ダクト９，１０と共に循環
路１１を構成している。斯る循環路１１の空洞部
８内には第２の冷却器１２が配設され、また循環
路１１を冷凍室３及び冷蔵室４内に連通させるべ
く、仕切壁２前部の上下両側に夫々冷凍室３及び
冷蔵室４内に開口する第１及び第２の吸気口１３
及び１４が形成され且つ両ダクト９及び１０に
夫々冷凍室３及び冷蔵室４内に開口する第１及び
第２の吐気口１５及び１６が形成されている。１
７は空洞部８内の奥部に配置されたフアン装置
で、断熱箱１に固定したモータ１８と、このモー
タ１８に直結されたフアン１９とから構成されて
いる。２０は第１の吸気口１３を閉鎖する第１の
ダンパ装置、２１は冷凍室３側のダクト９下端部
を閉鎖することで第１の吐気口１５を閉鎖する第
２のダンパ装置であり、これら両ダンパ装置２０
及び２１は共に第６図に示す電磁石２０ａ及び２
１ａを作動源として閉作動するように構成されて
いる。２２は第２の吐気口１６を閉鎖する第３の
ダンパ装置で、これも第６図に示す電磁石２２ａ
を作動源として閉作動するものである。

次に冷凍サイクルを示す第２図において、２３
はロータリコンプレツサで、このコンプレツサ２
３の吐出口はコンデンサ２４に接続されている。
そして、前記第１の冷却器５及び第２の冷却器１
２を直列に接続して冷却器群を構成し、この冷却
器群の一つの冷媒入口たる第１の冷却器５の冷媒
入口をキヤピラリチユーブ２６を介してコンデン
サ２４の出口に接続し、冷却器群の一つの冷媒出
口たる第２の冷却器１２の冷媒出口を逆止弁２７
を介してコンプレツサ２３の吸入口に接続してい
る。２５は弁装置としての電磁弁で、これはコン
デンサ２４の出口と上記冷却器群を冷媒入口たる
第１の冷却器５の冷媒入口とを接続する通路中、
例えばコンデンサ２３の出口とキヤピラリチユー
ブ２６の入口との間に設けられている。上記電磁
弁２５は通電により開作動する構成のものであ
る。また、第２の冷却器１２には除霜用のヒータ
２８が付設されている。２９は第２の冷却器１２
の冷媒流出側の温度を検知すべくその冷媒出口の
近傍に配置された温度センサで、この温度センサ
２９からの信号（検出温度）は除霜時において第
６図に示す第１及び第２の制御手段としてのマイ
クロコンピユータ３０により、予め設定された複
数の基準値と比較されて、その温度センサ２９の
検出温度に応じてモータ１８、第１及び第２のダ
ンパ装置２０及び２１の電磁石、コンプレツサ２
３並びにヒータ２８が通断電制御される。

かかる冷凍サイクルは第６図に示す制御回路に
より制御される。この第６図において、３１及び
３２は冷凍室温検知スイツチ及び冷蔵室温度検知
スイツチであり、これら夫々電源とグランドとの
間に抵抗３３乃至３４と直列接続されている。ま
た、前記温度センサ２９は電源とグランドとの間
に抵抗３５と直列接続されている。そして、これ
らの冷凍室温検知スイツチ３１、冷蔵室温検知ス
イツチ３２、温度センサ２９の信号がマイクロコ
ンピユータ３０に入力される。３６はタイマであ
り、これはコンプレツサ２３の運転時間（通電時
間）を積算し、その積算時間が例えば８時間にな
るとマイクロコンピユータ３０にタイムアツプ信
号を与えるようになつている。即ち、コンプレツ
サ２３の運転積算時間が８時間に達すると、第２
の冷却器１２には除霜が必要な程の霜が付着する
ことが経験的に知られている。そこで、タイマ３
６を、第２の冷却器１２に付着した霜を直接検出
するものではないが、着霜検出手段として機能さ
せ、当該タイマ３６が、８時間の積算時間を計時
したとき、着霜検出信号たるタイムアツプ信号を
マイクロコンピユータ３０に与えるように構成し
ている。３７乃至４２はリレーであり、これらの
励磁コイル３７ａ乃至４２ａは電源とNPN形の
トランジスタ４３乃至４８のコレクタとの間に接
続され、それら各トランジスタ４３乃至４８のエ
ミツタはグランドに接続され、ベースはマイクロ
コンピユータ２９の出力ポートに接続されてい
る。従つて、マイクロコンピユータ３０からトラ
ンジスタ４３乃至４８のベースにハイレベル信号
が入力されると、該トランジスタ４３乃至４８が
オンし、リレーコイル３７ａ乃至４２ａが通電さ
れるようになつている。そして、各リレー３７乃
至４２のリレースイツチ３７ｂ乃至４２ｂは商用
交流電源に対し、前記コンプレツサ２３、フアン
装置１７のモータ１８、電磁弁２５、第１及び第
２のバンパ２０及び２１の電磁石２０ａ及び２１
ａの並列回路、第３のダンパ２２の電磁石２２
ａ、ヒータ２８と直列に接続されている。以上の
ように構成された冷蔵庫において、冷凍室３内が
所定温度以上になると、冷凍室温検知スイツチ３
１がオンする。すると、マイクロコンピユータ３
０がトランジスタ４３，４５，４４のベースにハ
イレベル信号を出力するため、励磁コイル３７
ａ，３９ａ，３８ａが通電される。これにより、
リレースイツチ３７ｂ，３９ｂ，３８ｂがオンす
るため、コンプレツサ２３、電磁弁２５及びフア
ン１９用のモータ１８が通電されて起動する。コ
ンプレツサ２３で圧縮されコンデンサ２４で液化
された冷媒は、電磁弁２５、キヤピラリチユーブ
２６を経て第１及び第２の冷却器５及び１２内に
流入し、然る後逆止弁２７を介して再びコンプレ
ツサ２３に吸引され圧縮されるというように循環
する。一方、第１乃至第３のダンパ装置２０乃至
２２は共に断電されて第１図に強線で示す開状態
にあるため、フアン１９の回転により、冷凍室３
及び冷蔵室４内の空気が第１及び第２の吸気口１
３及び１４から循環路１１内に吸入され、第２の
冷却器１２によつて冷却される。冷却された空気
は両ダクト９，１０に分流して夫々第１及び第２
の吐気口１５及び１６から冷凍室６及び冷蔵室４
内に吐出され、やがて第１及び第２の吸気口１３
及び１４から再び循環路１１内に吸入されるとい
うように循環する。従つて、冷凍室３は第１の冷
却気５及び第２の冷却器１２からの冷気の双方に
より冷却され、冷蔵室４は第２の冷却器１２から
の冷気により冷却される。そして、冷蔵室４内が
所定の温度まで冷却されると、冷蔵室温検知スイ
ツチ３２がオンする。すると、マイクロコンピユ
ータ３０がトランジスタ４７のベースにハイレベ
ル信号を出力するため、励磁コイル４１ａが通電
される。これにより、リレースイツチ４１ｂがオ
ンするため、第３のダンパ装置２２が通電されて
第１図に二点鎖線で示す閉状態になる。これ以
後、冷気は冷凍室３内にのみ供給されて、冷凍室
３の冷却が続行される。冷凍室３内の温度が所定
温度以下になると、冷凍室温検知スイツチ３１が
オフする。すると、マイクロコンピユータ３０が
トランジスタ４３，４４５，４４のベースをロー
レベル状態にするため、励磁コイル３７ａ，３９
ａ，３８ａが断電される。これにより、リレース
イツチ３７ｂ，３９ｂ，３８ｂがオフするため、
コンプレツサ２３、電磁弁２５及びモータ１８が
断電される。電磁弁２５が断電されて閉塞する
と、コンデンサ２４内の冷媒が逆止弁２７から電
磁弁２５に至る通電内に封じ込められた状態にな
るため、コンデンサ２４内のホツトガスが冷却器
５，１２内に流入してこれを加熱してしまうとい
つた不都合は生じない。そして、冷凍室３内が所
定の温度まで上昇すると、冷凍室温検知スイツチ
３１がオンし再び上述のような運転が開始され
る。通常は以上のように冷凍室温検知スイツチ３
１のオン・オフにより運転・停止が行われる（こ
の運転状態を以下通常制御運転という）。

さて通常制御運転により第２の冷却器１２には
次第に霜が付着する。この霜はコンプレツサ２３
の運転時間をタイマ３６により積算し、その積算
時間が例えば８時間になる度毎に除霜される。即
ち、第３図のタイムチヤートに示すようにコンプ
レツサ２３の運転積算時間が８時間になると（こ
の時点を第３図にイで示す）、タイマ３６がタイ
ムアツプ信号を出力する。これによりマイクロコ
ンピユータ３０は、トランジスタ４５のベースを
ローレベル状態して励磁コイル３９ａを断電させ
る。これによりリレースイツチ３９ｂがオフする
ため、まず電磁弁２５のみが断電されて閉塞し、
この状態でコンプレツサ２３の運転が継続され
る。この運転により、両冷却器５，１２はコンデ
ンサ２４側から冷媒を供給されることなくコンプ
レツサ２３の吸引作用を受けるため、内部の液冷
媒が蒸発し且つ低圧状態になる。そして、この低
圧状態での液冷媒の蒸発により、第２の冷却器１
２の冷媒流出側が所定温度以下になると（この時
点を第３図にロで示す）、これを温度センサ２９
が検出しこの検出信号に基づき、マイクロコンピ
ユータ３０がトランジスタ４３，４４のベースを
ローレベル状態にして励磁コイル３７ａ，３８ａ
を断電させると共に、トランジスタ４６，４８の
ベースにハイレベル信号を出力して励磁コイル４
０ａ，４２ａに通電する。これにより、リレース
イツチ３７ｂ，３８ｂが開放すると共に、リレー
スイツチ４０ｂ，４２ｂがオンするため、コンプ
レツサ２３、フアン１９用のモータ１８が断電さ
れると共に、第１及び第２のダンパ装置２０及び
２１並びにヒータ２８が通電される。これによ
り、第２の冷却器１２がヒータ２８により加熱さ
れ除霜される。この場合、両冷却器５，１２内は
液冷媒のない低圧状態にあるため、ヒータ２８の
発熱により冷却器５，１２内のガス冷媒量が増加
して高圧になるといつた不具合は本来生ぜず、従
つて第１の冷却器５で凝縮作用が行われて冷凍室
３内に放熱されるといつた問題も生じない。また
第１及び第２のダンパ装置２０及び２１は通電さ
れ閉状態にあるから、空洞部８内の温気が冷凍室
３内に流入することもない。そして、霜が完全に
融解することにより第２の冷却器１２の冷媒流出
側が所定温度まで上昇すると（この時点を第３図
にハで示す）、これを温度センサ２９が検出しこ
の検出信号に基づき、マイクロコンピユータ３０
がトランジスタ４３，４５のベースにハイレベル
信号を出力して励磁コイル３７ａ，３９ａに通電
させると共に、トランジスタ４８のベースをロー
レベル状態にして励磁コイル４２ａを断電させ
る。これにより、リレースイツチ３７ｂ，３９ｂ
が閉成すると共に、リレースイツチ４２ｂが開放
するため、コンプレツサ２３及び電磁弁２５が通
電されると共にヒータ２８が断電される。そし
て、第２の冷却器１２に冷媒が供給されてその冷
媒流出側が所定温度以下になると（この時点を第
３図にニで示す）、温度センサ２９からの信号に
基づき、マイクロコンピユータ３０がトランジス
タ４４のベースにハイレベル信号を出力すると共
に、トランジスタ４６のベースをローレベル状態
とするため、リレーコイル３８ａが通電されると
共に、リレーコイル４０ａが断電される。これに
よりリレースイツイチ３８ｂがオンすると共にリ
レースイツチ４０ｂがオフするため、フアン１９
用のモータ１８が通電されると共に第１及び第２
のダンパ装置２０及び２１が断電され、斯くして
除霜制御期間が終了し通常制御運転に戻る。ちな
みに第４図は除霜制御期間イ乃至ニにおける第１
の冷却器５の温度変化を実験により測定した結果
を示すもので、この第４図から明らかなように除
霜制御期間中に第１の冷却器５の温度が大きく上
昇し０℃近くに達することはなく、食品の保存に
悪影響を及ぼす虞れはない。

ところで、除霜に際し電磁弁２５を閉塞した状
態でコンプレツサ２３の運転を行う時間は第１及
び第２の冷却器５及び１２内の冷媒量に応じて変
化することが好ましい。なぜならば、両冷却器５
及び１２内のガス量がある一定量以下になれば、
それ以上コンプレツサ２３を運転しても、第１の
冷却器５の温度上昇防止降下は変らないからであ
る。そこで、本発明は第５図に示すように、第２
の冷却器１２と冷媒流出側の温度変化が冷媒量と
相関関係のある圧力変化と合致してるところに着
目し、第２の冷却器１２の冷媒流出側の温度を検
出する温度センサ２９を設けてその検出温度に基
づきコンプレツサ２３を停止させるようにしたの
で、必要以上コンプレツサ２３を運転させてしま
うことがなく、省電力化を図ることができる。

尚、上記実施例ではロータリコンプレツサを用
いたものに適用して説明したが、逆止弁２７に相
当する弁を内蔵したレシプロ形コンプレツサを用
いてもよい。また冷却器の数は二個に限らず三個
以上あつてもよく、フアンクール用の第２の冷却
器で冷蔵室或は冷凍室のみを冷却してもよい等
種々の変更が可能である。

〔発明の効果〕

本発明は以上の説明から明らかなように、次の
ような優れた効果を奏する。即ち、フアンクール
用の第２の冷却器の除霜時に、まず弁装置を閉じ
た状態でコンプレツサの運転を継続させ、その
後、コンプレツサを停止させると共に除霜用ヒー
タに通電するようにしたので、第２の冷却器を液
冷媒のない低圧状態のもとで加熱でき、従つて直
接冷却用の第１の冷却機内で凝縮作用が行われて
庫内温度が大きく上昇するといつた不都合を防止
できる。また、第２の冷却器の冷媒流出側の温度
を検出する温度センサを設け、この温度センサの
検出温度に応じてコンプレツサの運転停止及びヒ
ータの通電を制御するようにしたので、コンプレ
ツサを必要な時間以上運転してしまうことがなく
省電力化を図ることができると共に、一個の温度
センサで制御するので構成が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は冷蔵
庫の上半部の縦断側面図、第２図は冷凍サイクル
図、第３図はタイムチヤート図、第４図は除霜時
における第２の冷却器の温度変化図、第５図は第
２の冷却器の冷媒流出側温度と内部の冷媒圧力と
の関係特性図、第６図は制御回路構成図である。 図中、３は冷凍室、５は第１の冷却器、１１は
循環路、１２は第２の冷却器、１９はフアン、２
３はロータリコンプレツサ、２４はコンデンサ、
２５は電磁弁（弁装置）、２８はヒータ、２９は
温度センサ、３０はマイクロコンピユータ（第１
乃至第３の制御手段）、３６はタイマ（着霜検出
手段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンデンサの出口に接続された一つの冷媒入
   口とコンプレツサの吸入口に接続された一つの冷
   媒出口とを有しこれら冷媒入口と冷媒出口との間
   に庫内に設けられた直接冷却用の第１の冷却器及
   び庫内空気をフアンにより循環させる循環路中に
   設けられた間接冷却用の第２の冷却器を接続して
   なる冷却器群と、前記コンデンサの出口と前記冷
   却器群の冷媒入口とを接続する通路中に設けられ
   た弁装置と、前記第２の冷却器を加熱する除霜用
   のヒータと、前記第２の冷却器の着霜を検出して
   着霜検出信号を出力する着霜検出手段と、前記第
   ２の冷却器の温度を検出するための温度センサ
   と、前記着霜検出手段が着霜検出信号を出力した
   とき前記弁装置を閉動作させ且つこの弁装置の閉
   状態の下で前記コンプレツサの運転を行う第１の
   制御手段と、前記センサの検出値が所定値以下に
   なつたときに前記コンプレツサを停止させると共
   に前記ヒータに通電する第２の制御手段とを具備
   して成る冷蔵庫。