JPH0331988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は主冷却器により冷却された空気を送風
機にて冷凍室へ供給して冷却する冷凍装置に関
し、特に、冷凍室内に急速冷凍用の補助冷却器を
配置したものに関する。

(ロ) 従来の技術 従来この種冷凍装置、特に冷蔵庫では本願に先
行する実公昭45−27703号公報の如く、主蒸発器
１１の他に冷凍室６内に製氷用蒸発器１２を設置
し、製氷用蒸発器１２からの直冷と主蒸発器１１
からの冷風で迅速製氷を行うことができるように
構成されている。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 上記公報の如き構成では常時冷媒は両蒸発器１
１、１２に流れているため、迅速な製氷等が不要
な場合は、エネルギーロスが生じる。そこで、必
要な場合のみ所定期間蒸発器１２に冷媒を流すよ
う構成することも考えられるが、冷蔵庫の周囲温
度が低い等庫内の熱負荷が少ない場合には水は早
く凍結するものであり、残りの時間蒸発器１２に
不必要な冷媒が流れ、これまたエネルギーロスと
なる。

本発明は係る課題を解決することを目的とす
る。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明は、冷却室６内に設けた主冷却器７で冷
却した空気を送風機８にて冷凍室５へ循環せしめ
るものに於いて、冷凍室５内に補助冷却器１１を
設け、冷媒を前記補助冷却器１１に流すか流さな
いかを制御する流路制御装置１２と、冷凍室内５
温度或いは主冷却器７の温度を検知して冷凍サイ
クルの電動圧縮機９の運転を制御する温度制御回
路１５と、タイマのセツトにて所望時間電動圧縮
機９を強制運転し冷媒が補助冷却器１１に流れる
様流路制御装置１２を動作する急冷信号を発生す
る急冷タイマ装置２３と、スイツチ３４の操作に
より急冷タイマ装置２３よりの急冷信号を実質的
に無効にする急冷中止装置を設けたものである。

(ホ) 作用 本発明によれば、主冷却器７で冷却した冷気を
冷凍室５に送風すると共に、冷凍室５内には補助
冷却器１１を配置して、流路制御装置１２にて冷
媒を補助冷却器１１に流すか、流さないかを制御
する。

急冷タイマ装置２３は設定されたタイマ時間、
電動圧縮機９を強制運転し、補助冷却器１１に冷
媒が流れるよう流路制御装置１２を制御する急冷
信号を発する。補助冷却器１１に冷媒を流すこと
で補助冷却器１１上に載置された食品等は補助冷
却器１１から直接強力に冷却されて急速に凍結す
る。

一方、急冷タイマ装置２３のタイマ時間は凍結
させたい食品等の熱負荷の量に応じて使用者が決
定するものであるが、他の熱負荷が少ない場合に
は食品はもつと早く凍結してしまう場合もある。
そこで、急冷中止スイツチ３４の操作にてこの急
冷信号を無効とできるようにし、急冷を任意時刻
において中断できるようにし、以後の不必要な急
冷運転を防止して、省エネルギーを図る。

(ヘ) 実施例 次に本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。１は例えば二温度式の冷蔵庫本体でそれの庫
内は仕切壁２にて凍結温度に保たれる冷凍室３と
氷点よりも高い温度に保たれる冷蔵室４とに区画
形成されている。５は仕切壁２と間隔を保つて上
方に設けた冷凍室３の底壁で仕切壁２と底壁５と
の間に形成した冷却室６内には主冷却器７が設置
されている。８は主冷却器７で冷却した空気を冷
凍室３と冷蔵室４とに循環させる電動送風機で冷
気は第１図矢印の如く循環する。９は電動圧縮
機、１０は凝縮器、１１は冷凍室３内の送風機８
の前方の風の良く流れる部分に物品を載置する様
に棚状に設けた補助冷却器であり、又、４ａは冷
蔵室４の温度に応じて冷気量を調節するダンパー
サーモスタツトである。

第２図で１２は三方弁で示した冷媒流路制御装
置、１３，１４はキヤビラリチユーブでありこれ
らは冷媒が循環する冷凍サイクルを構成してい
る。冷媒流路制御装置１２は一個の入口と二個の
出口をもつ三方電磁弁でもよく、一個の入力ポー
トから流入する冷媒を二個の出力ポートのうちの
一方の出力ポートへ流すように制御ポートを制御
入力にて切換える公知の純流体素子でも差支えな
い。

次に第３図と第４図の電気回路図を説明する。
１５は冷凍室３内の温度、冷凍室３へ送る冷気の
温度或いは主冷却器７の温度のいずれかを感知
し、例えば温度上昇によりその電気抵抗値が小さ
くなり温度降下により抵抗値が大となる半導体サ
ーミスタ１６により制御され、所定の高温度によ
り出力端子１５ａからの出力が高電位（以下
「Ｈ」と称す。）に切り換わり、所定の低温度にな
ると低電位（以下「Ｌ」と称す。）に切り換わる
温度調節回路である。１７は例えば半導体電子タ
イマで構成される除霜タイマ装置で内部に発振器
と積算カウンタを有し、電動圧縮機９の運転時間
を積算し所定の積算時間が終了すると出力端子１
７ａから除霜信号が発生する。１７ｂはリセツト
端子でここに「Ｈ」が入力されると除霜タイマ装
置１７の積算はリセツトされ、又端子１７ｃが
「Ｌ」となると積算が一時休止される。１８，１
９は微分回路を構成する。２０は除霜制御回路で
端子２０ａに除霜タイマ装置１７からの除霜信号
がダイオード２１を介して入力されると出力端子
２０ｂが「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わる。２２は
前述の説明と同様のサーミスタで主冷却器７の温
度が上昇し所定の除霜終了温度になるとそれを感
知して出力端子２０ｂが「Ｈ」から「Ｌ」に切り
換わる。２３は急冷タイマ装置で例えば半導体電
子タイマで構成され、内部に発振器と積算カウン
タを有し、リセツト端子２３ａに「Ｈ」が入力さ
れてリセツトされた時点から所定時間出力端子２
３ｂが「Ｈ」となる。この急冷タイマ装置２３の
発振周期は可変抵抗２４、抵抗２６，２５及びコ
ンデンサ２７によつて決定される。従つて可変抵
抗２４を適当に変化させることにより急冷タイマ
装置２３のタイマ時間を所望の時間に設定するこ
とが出来る。急冷タイマ装置２３の出力端子２３
ｂはインバータ２８を介してNORゲート２９の
一方の入力となる。ここでインバータとは入力が
「Ｈ」の時「Ｌ」を出力し、「Ｌ」の時は「Ｈ」を
出力するものであり、又NORゲートとは入力の
少なくとも一方が「Ｈ」の時は「Ｌ」を出力し、
入力のすべてが「Ｌ」の時は「Ｈ」を出力するも
のである。３０は瞬時復帰型のスイツチで構成さ
れる急冷開始スイツチで所定の直流電源（Vcc）
に一方を接続され、他方は３１，３２で構成され
る微分回路を介して急冷タイマ回路２３のリセツ
ト端子２３ａに接続され又フリツプフロツプ３３
の一方の入力端子に接続される。フリツプフロツ
プ３３の出力はNORゲート２９の一方の入力と
なり、フリツプフロツプ３３の他方の入力端子に
は電源（Vcc）に接続される自己復帰型の急冷中
止スイツチ３４の一方の端子が３５，３６で構成
される微分回路を介して接続される。温度調節回
路１５の出力端子１５ａはNORゲート３７の一
方の入力となり、NORゲート３７の出力は抵抗
３８を介してNORゲート３９の一方の入力とな
る。除霜制御回路２０の出力端子２０ｂはNOR
ゲート３９の他方の入力となると共に、除霜タイ
マ装置１７のリセツト端子１７ｂに接続される。
又出力端子２０ｂには主冷却器７の除霜ヒータ４
０の通電を制御する双方向性３端子サイリスタで
あるトライアツク４１のゲートをトリガするリレ
ースイツチ４２のリレーコイル４２ａが接続され
る。尚４３は保護ダイオード、４４は抵抗であ
る。更に、出力端子２０ｂには抵抗４５を介して
除霜表示用発光ダイオード４６が接続される。除
霜タイマ装置１７の端子１７ｃはダイオード４７
と４８を介して一方は温度調節回路１５の出力端
子１５ａに他方はNORゲート２９の出力側に接
続されるインバータ４９の出力側に接続される。
NORゲート２９の出力はNORゲート３８の一方
の入力となる。インバータ４９の出力抵抗５０を
介して例えばPNP型のトランジスタ５１のベー
スに接続されトランジスタ５１のエミツタは
NORゲート３９の出力に接続される。NORゲー
ト３９の出力は又、抵抗５２を介して例えば
NPN型のトランジスタ５３のベースに入力され、
トランジスタ５３のコレクタには電動圧縮機９の
通電を制御するトライアツク５４のゲートをトリ
ガするリレースイツチ５５のリレーコイル５５ａ
が接続され、又５６はダイオード、５７は抵抗で
ある。トランジスタ５１のコレクタは一方では抵
抗５８を介して接地されるが他方では抵抗５９を
介して例えばNPN型のトランジスタ６０のベー
スに接続されトランジスタ６０のコレクタには流
路制御装置１２の通電を制御するリレースイツチ
６１のリレーコイル６１ａがダイオード６２と並
列に接続される。このトランジスタ５１と６０と
でPNPNのスイツチを構成している。ここで流
路制御装置１２は非通電時は冷媒を主冷却器７に
流し、通電されると補助冷却器１１と主冷却器７
の両方に流す様動作するものである。NORゲー
ト２９の出力はまた抵抗６３を介してトランジス
タ６４のベースに接続されこのベースは又抵抗６
５を介して除霜制御回路２０の出力端子２０ｂに
接続されトランジスタ６４のコレクタには抵抗６
６を介して急冷表示用発光ダイオード６７が接続
されエミツタは除霜制御回路２０の出力端子２０
ｂに接続される。この発光ダイオード６７及び除
霜表示用発光ダイオード４６は冷蔵庫本体１の前
面等の使用者の見易い位置に設けられる。６８は
圧縮機保護タイマ装置で入力端子６８ａにNOR
ゲート３９の出力が入力されており、端子６８ａ
が「Ｈ」から「Ｌ」に変化した時点から例えば３
分間出力端子６８ｂが「Ｈ」となる。この出力端
子６８ｂはダイオード６９を介してNORゲート
３７の出力が入力されるNORゲート３９の入力
端子に接続される。

次に動作を説明する。先ず急冷開始スイツチ３
０が閉じられず急速冷凍が行なわれない時には急
冷タイマ装置２３の出力端子２３ｂは「Ｌ」であ
るからインバータ２８の出力は「Ｈ」である。一
方フリツプフロツプ３３の出力も「Ｈ」であるか
らNORゲート２９の出力は「Ｌ」となりインバ
ータ４９の出力は「Ｈ」となつている。従つてト
ランジスタ６４は動作せず発光ダイオード６７は
発光しない。又トランジスタ５１は不導通である
からトランジスタ６０も不導通となり流路制御装
置１２には通電されず冷媒は主冷却器７に流れて
いる。この状態では温度制御回路１５はサーミス
タ１６が感知する所定の上限温度で「Ｈ」を出力
し従つてNORゲート３７の出力は「Ｌ」であり
この時除霜中でないから除霜制御回路２０の出力
は「Ｌ」であり従つてNORゲート３９の出力は
「Ｈ」となつてトランジスタ５３が導通しリレー
スイツチ５５が閉じてトライアツク５４をトリガ
して電動圧縮機９が運転され冷却運転が行なわれ
る。この冷却運転が進行し冷凍室３内が所定の温
度に冷却されるとそれをサーミスタ１６が感知し
て出力端子１５ａが「Ｌ」となり、NORゲート
３７の出力は「Ｈ」となつて、NORゲート３９
の出力は「Ｌ」となりトランジスタ５３は不動作
となつてリレースイツチ５５が開いてトライアツ
ク５４が不導通となり電動圧縮機９が停止する。
この電動圧縮機９の停止時には温度調節回路１５
の出力端子１５ａは「Ｌ」であるから除霜タイマ
装置１７は積算を停止しており除霜タイマ装置１
７は電動圧縮機９の運転中のみ積算を行なう。こ
の積算が終了すると除霜タイマ装置１７の出力端
子１７ａが「Ｈ」となつて除霜信号が発生し、除
霜制御回路２０の出力端子２０ｂが「Ｈ」となつ
てNORゲート３９の出力は「Ｌ」となりトラン
ジスタ５３が不導通となつて結果的に電動圧縮機
９が停止し、一方リレーコイル４２ａが通電され
てリレースイツチ４２が閉じトライアツク４１が
トリガされて除霜ヒータ４０が通電されて除霜が
開始されると共に発光ダイオード４６が点灯す
る。この除霜動作が進行して除霜が完了して主冷
却器７が所定の除霜終了温度まで上昇するとサー
ミスタ２２がそれを感知して除霜制御回路２０の
出力が「Ｌ」となり、リレーコイル４２の通電が
終り結果的に除霜ヒータ４０が通電されなくなり
除霜が終了する。これと同時にNORゲート３９
の一方の入力も「Ｌ」となるので電動圧縮機９は
再び運転可能状態となる。

次に補助冷却器１１上に於いて水を入れた製氷
皿や食物を急速に凍結させる場合には、それらの
物品を補助冷却器１１上に載置し急冷開始スイツ
チ３０を閉じる。すると急冷タイマ装置２３のリ
セツト端子２３ａに「Ｈ」が入力されるからその
出力端子２３ｂが「Ｈ」となり積算が開始され
る。同時にインバータ２８の出力が「Ｌ」とな
り、一方フリツプフロツプ３３の出力も「Ｌ」と
なるのでNORゲート２９の出力が「Ｈ」となり、
この時除霜中でないから除霜制御回路２０の出力
も「Ｌ」であるから発光ダイオード６７が点灯す
る。又、NORゲート３７の出力も「Ｌ」となる
からNORゲート３９の出力は「Ｈ」となりトラ
ンジスタ５３が導通して結果的に電動圧縮機９が
強制運転される。一方インバータ４９の出力は
「Ｌ」となるからトランジスタ５１が導通しトラ
ンジスタ６０も導通して流路制御装置１２に通電
されて冷媒は補助冷却器１１と主冷却器７に流れ
て補助冷却器１１上の物品は補助冷却器１１から
の直接な冷却と主冷却器７からの冷風により急速
に冷凍される。しかる後に急冷タイマ装置２３が
積算を終了すると出力端子２３ｂが「Ｌ」となり
インバータ２８の出力が「Ｈ」となるからNOR
ゲート２９の出力が「Ｌ」に反転して電気回路と
冷媒回路は初期の状態に復帰し急冷運転が終了す
る。ここで急冷運転中にはインバータ４９の出力
は「Ｌ」となつており、従つて除霜タイマ装置１
７の端子１７ｃは「Ｌ」となるから積算は休止し
ている。従つて急冷運転中に除霜が開始されるこ
とは無い。

次に上記急冷運転中に、何んらかの都合でこれ
を中断して通常冷却状態に戻したい場合は、急冷
中止スイツチ３４を閉じるとフリツプフロツプ３
３の出力が「Ｈ」となりNORゲート２９の出力
が「Ｌ」に反転して急冷運転が中止せられ通常冷
却運転状態に復帰する。

ここで圧縮機保護タイマ装置６８はNORゲー
ト３９の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に切り換わつて
電動圧縮機９が運転を停止してから例えば３分間
は出力端子６８ｂが「Ｈ」となつてNORゲート
３９の出力を強制的に「Ｌ」として電動圧縮機９
の運転を禁止して再起動時の過負荷現象により電
動圧縮機９の損傷を防止している。

(ト) 発明の効果 本発明は上記の如く冷凍室内に設けた補助冷却
器に冷媒を流して補助冷却器に載置した食品等を
補助冷却器からの直接冷却により強力に冷却して
急速冷凍を達成出来る。又、急速冷凍運転は任意
のタイマ時間を設定することによつて物品の熱負
荷によつて凍結に必要な時間を確保することが出
来、確実なる急速冷凍が行なえる。又急速冷凍運
転中に何んらかの都合で通常運転に復帰させたい
時にはスイツチの操作にて急速冷凍運転を強制的
に中断出来、不必要な急冷運転が行なわれてエネ
ルギーロスが生ずる等の不都合が防止出来る。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は冷蔵庫の概略側断面図、第２図は冷媒回路図、
第３図と第４図は電気回路図である。 ７……主冷却器、１１……補助冷却器、１２…
…流路制御装置、２３……急冷タイマ装置、３３
……フリツプフロツプ、３４……急冷中止スイツ
チ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却室内に設けた主冷却器で冷却した空気を
   送風機にて冷凍室へ循環せしめるものに於いて、
   前記冷凍室内に設けた補助冷却器と、冷媒を前記
   補助冷却器に流すか流さないかを制御する流路制
   御装置と、前記冷凍室内温度或いは前記主冷却器
   の温度を検知して冷凍サイクルの電動圧縮機の運
   転を制御する温度制御回路と、タイマのセツトに
   て所望時間前記電動圧縮機を強制運転し冷媒が前
   記補助冷却器に流れる様前記流路制御装置を動作
   する急冷信号を発生する急冷タイマ装置と、スイ
   ツチの操作により前記急冷タイマ装置よりの急冷
   信号を実質的に無効にする急冷中止装置とから成
   る冷凍装置。