JPH07253266A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷蔵室を高湿度に保つ。 【構成】 冷凍室２と、冷凍室２に配置されフィン４ａ
を有して冷凍室２を冷却する低温側冷却器４と、フィン
４ａに接触固着された金属板６と金属板６に密着ろう付
けされた冷媒配管１４とを含んでなる冷媒熱交換器４１
と、冷凍室２の下方に配置された冷蔵室３と、冷媒配管
１４に冷媒流量制御弁１５を介して接続されてループを
なす冷媒配管４０を含んでなり該ループに封入された第
２の冷媒により冷蔵室３を冷却する冷蔵室に配置された
高温側冷却器５と、高温側冷却器５に送風する冷蔵室フ
ァン７と、冷凍室２に配置されて室内空気を循環させる
冷凍室ファン１１と、冷凍室２と冷蔵室３の室内温度を
それぞれ検出する温度センサ２２，２１と、を含んで構
成された冷凍冷蔵庫。 【効果】 冷蔵室が高湿な状態に保たれ、野菜や果物等
の乾燥による味、品質や外見の劣化を抑制できる。ま
た、低温側冷却器の着霜回数が減り、省エネルギの効果
がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍冷蔵庫に係り、特に
冷蔵室の湿度を高く保持する機能を備えた冷凍冷蔵庫に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷蔵庫では、高湿、例えば相対湿
度８０％程度の湿度に保ちたい部屋は二重に壁をつく
り、内壁の周囲に冷気を流すことにより間接的に冷却す
る方法が知られている。また、特開昭５０−４２４５１
号公報には、冷媒を密封した容器を高温側の区画と低温
側の区画とにまたがって設置し、冷媒を介して高温側の
区画で回収した熱を低温側の区画に放出することによ
り、高温側の区画を冷却する方法が見られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、二重に壁をつくる方法では、スペースを多く要し庫
内スペースが減少する、大きな部屋では冷えにくく効率
が悪いなどの問題があった。また、冷媒を密封した容器
を二つの区画にまたがって設置する方法では、低温室側
の伝熱面積が十分に確保されずに、高温室側の冷却能力
が不足するという問題点があった。また、温度制御が十
分に行われずに冷蔵室の温度が冷えすぎたり、温まりす
ぎたりするという問題点があった。さらに、湿度の制御
が十分になされずに食品が乾燥するという問題点もあっ
た。そのために高温室側の熱交換器に霜が付くという問
題点もあった。

【０００４】本発明の課題は、低温側区画である冷凍室
と高温側区画である冷蔵室の双方を含んでなる冷凍冷蔵
庫において、庫内スペースを減少させることなく、冷蔵
用の区画を所望の温度にかつ高湿度に維持するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めの本発明の第１の手段は、異なる温度に調節される少
なくとも二つの区画と、該二つの区画の内の低温側の温
度に調節される区画に配置され第１の冷媒が循環する第
１の冷媒配管を有してなる低温側冷却器と、該二つの区
画の内の高温側の温度に調節される区画に配置され第２
の冷媒が循環する第２の冷媒配管を有してなる高温側冷
却器とを含んでなり、前記第２の冷媒配管は前記低温側
の温度に調節される区画と前記高温側冷却器を通るルー
プをなしている冷凍冷蔵庫において、 前記低温側冷却器を前記高温側冷却器よりも高い位置
に配置し、前記第２の冷媒配管の前記低温側の温度に
調節される区画を通る部分で、前記低温側冷却器の第１
の冷媒配管を熱交換の相手とする冷媒熱交換器を形成
し、前記第２の冷媒配管の該冷媒熱交換器下側の端部
を、冷媒流量制御手段を介して前記高温側冷却器を通る
第２の冷媒配管に接続し、前記高温側の温度に調節さ
れる区画の温度を検出し、該温度に基づいて前記冷媒流
量制御手段を制御する制御手段を設けることを特徴とす
る。

【０００６】上記の課題を達成するための本発明の第２
の手段は、異なる温度に調節される少なくとも二つの区
画と、該二つの区画の内の低温側の温度に調節される区
画に配置され第１の冷媒が循環する第１の冷媒配管を有
してなる低温側冷却器と、該二つの区画の内の高温側の
温度に調節される区画に配置され第２の冷媒が循環する
第２の冷媒配管を有してなる高温側冷却器とを含んでな
り、前記第２の冷媒配管は前記低温側の温度に調節され
る区画と前記高温側冷却器を通るループをなしている冷
凍冷蔵庫において、 前記低温側冷却器を前記高温側冷却器よりも高い位置
に配置し、前記第２の冷媒配管の前記低温側の温度に
調節される区画を通る部分で、前記低温側冷却器の第１
の冷媒配管を熱交換の相手とする冷媒熱交換器を形成
し、前記高温側冷却器に前記高温側の温度に調節され
る区画の空気を送風するファンを設け、前記高温側の
温度に調節される区画の温度を検出し、該温度に基づい
て前記ファンを制御する制御手段を設けることを特徴と
する。

【０００７】上記の二つの手段を組み合わせた冷凍冷蔵
庫としてもよい。

【０００８】上記各手段において、低温側冷却器を、第
１の冷媒配管と、該第１の冷媒配管に設けられたフィン
とを含んで構成し、冷媒熱交換器を、前記フィンに接触
して配置された金属板と、該金属板に外周面を密着させ
た第２の冷媒配管とを含んで構成してもよい。

【０００９】また、前記低温側冷却器を、第１の冷媒配
管と、該第１の冷媒配管に設けられたフィンとを含んで
構成し、前記冷媒熱交換器を、前記フィンと、該フィン
を貫通しかつ前記第１の冷媒配管にほぼ平行に配置され
た第２の冷媒配管を含んで構成してもよい。

【００１０】さらに、第２の冷媒配管の冷媒熱交換器下
側の端部と、高温側冷却器を通る第２の冷媒配管をつな
ぐ配管に、冷媒蒸気が前記冷媒熱交換器側に流れるのを
防ぐトラップを備えれば効果的である。

【００１１】上記各手段の高温側冷却器の冷媒配管にフ
ィンを付けることにより、高温側冷却器の能率が向上す
る。

【００１２】また、上記各手段の高温側冷却器のフィン
表面または冷媒配管表面の温度を検出する表面温度セン
サを設け、制御手段は該表面温度センサが出力する温度
信号に基づいて冷媒流量制御手段を制御するものとして
もよい。

【００１３】

【作用】前記第１の手段によれば、第２の冷媒は高温側
冷却器を流れつつ高温側区画の空気と熱交換して蒸発
し、高温側熱交換器より高い位置にある冷媒熱交換器に
流入する。冷媒熱交換器に流入した第２の冷媒である冷
媒蒸気は、低温側冷却器を流れる第１の冷媒と熱交換し
て凝縮され、液冷媒となって低い位置にある高温側冷却
器に流入する。高温側冷却器に流入した第２の冷媒であ
る液冷媒は、高温側冷却器を流れつつ高温側区画の空気
と熱交換して蒸発し、高温側区画を所定の温度に冷却す
る。第２の冷媒は、高温側区画の高温側冷却器と低温側
区画の冷媒熱交換器の間を循環し、上述のサイクルを繰
り返す。冷媒熱交換器で生成された液冷媒は、冷媒流量
制御手段を経て高温側冷却器に流入するが、この冷媒流
量制御手段は、高温側区画の温度に基づいて制御され
る。すなわち、高温側区画の温度が設定された上限温度
を超えた場合は冷媒熱交換器から高温側冷却器に向かう
液冷媒流量を増加させ、高温側区画の温度が設定された
下限温度よりも低い場合は該液冷媒流量を低減もしくは
零とする。この制御により、高温側冷却器のフィン等の
冷却面表面を、薄く着霜した状態ないしは若干湿った状
態で空気との間に熱平衡が成立し、霜が成長しない状態
に維持できるので、高温側区画の空気中の水分を減少さ
せることがなく、高温側区画の湿度はほぼ一定で高湿な
状態が保持される。したがって、野菜や果物等の乾燥に
よる味、品質や外見の劣化を抑制でき、同時に高温側区
画の温度も適正に制御される。

【００１４】また、第２の冷媒の冷媒蒸気は、単に低温
側区画の空気と熱交換するのでなく、低温側区画を冷却
する第１の冷媒が流れる第１の冷媒配管を熱交換の相手
とする冷媒熱交換器に流入し、実質的には第１の冷媒配
管を流れる第１の冷媒と熱交換するから、低温側区画の
空気と熱交換する場合に比べて相手との温度差が大き
く、第２の冷媒配管の表面積あたりの熱交換量が大きく
なる。

【００１５】前記第２の手段では、高温側冷却器におけ
る第２の冷媒と高温側区画の空気との熱交換量の制御
に、ファンが用いられる。第２の手段においても、第２
の冷媒の循環経路は前記第１の手段の場合と同じであ
り、冷媒熱交換器の作用も同じであるが、第１の手段で
は高温側冷却器における熱交換量の制御に、高温側冷却
器に流入する第２の冷媒の量が増減されるのに対し、第
２の手段では、高温側冷却器に流入する高温側区画の空
気の量が高温側区画の温度に基づいてファンにより増減
される。すなわち、高温側区画の温度が設定された上限
温度を超えた場合は、ファンにより高温側冷却器に向か
う空気量を増加させ、高温側区画の温度が設定された下
限温度よりも低い場合は該空気量を低減もしくは零とす
る。この制御により、前記第１の手段の場合と同様に、
高温側冷却器のフィン等の冷却面表面を、薄く着霜した
状態ないしは若干湿った状態で空気との間に熱平衡が成
立し、霜が成長しない状態に維持できるので、高温側区
画の空気中の水分を減少させることがなく、高温側区画
の湿度はほぼ一定で高湿な状態が保持される。したがっ
て、野菜や果物等の乾燥による味、品質や外見の劣化を
抑制でき、同時に高温側区画の温度も適正に制御され
る。

【００１６】また、第１，第２の手段を組合せ、高温側
冷却器に流入する冷媒流量と空気量をともに制御するこ
とにより、さらに正確な温度制御、湿度制御ができる。
この場合は、冷媒流量を増減する基準となる温度と、空
気量を増減する基準となる温度は同じでなく、別々の温
度とすれば、区画内の温度の変動範囲を小さくすること
ができる。

【００１７】低温側冷却器を、第１の冷媒配管と、該第
１の冷媒配管に取り付けた金属板のフィンとを含んで構
成し、冷媒熱交換器を、前記フィンに接触させた金属板
と、該金属板に外周面を密着接触させた第２の冷媒配管
で構成すると、第２の冷媒配管を流れる冷媒蒸気は、第
２の冷媒配管管壁、金属板、フィン及び第１の冷媒配管
管壁を介して第１の冷媒配管を流れる第１の冷媒と熱交
換する。第２の冷媒配管管壁、金属板、フィン及び第１
の冷媒配管管壁はいずれも熱伝導性のよい金属で構成さ
れているから、第２の冷媒の蒸気の熱はそれらを経て第
１の冷媒に伝達され、該第２の冷媒は効率よく液化され
る。

【００１８】また、前記低温側冷却器を、第１の冷媒配
管と、該第１の冷媒配管に設けられたフィンとを含んで
構成し、前記冷媒熱交換器を、前記フィンと、該フィン
を貫通しかつ前記第１の冷媒配管にほぼ平行に配置され
た第２の冷媒配管を含んで構成すると、第２の冷媒配管
から第１の冷媒配管に熱が移動するときの経路が短くな
って両者間の熱勾配を大きくすることができ熱交換の効
率が良くなるとともに、第２の冷媒配管と低温側区画内
の空気との間の熱交換面積を大きくできるので、高温側
区画を所定の温度に維持するための冷媒熱交換器の伝熱
面積を小さくできる。

【００１９】さらに、第２の冷媒配管の冷媒熱交換器下
側の端部と、高温側冷却器を通る第２の冷媒配管をつな
ぐ配管に、冷媒蒸気が前記冷媒熱交換器側に流れるのを
防ぐトラップを備えれば、冷媒熱交換器から高温側冷却
器に向かう液冷媒の流れが冷媒蒸気で乱されることが無
くなり、冷媒の流れの方向が一定となって、冷却動作が
安定する。

【００２０】高温側冷却器の冷媒配管にフィンを付ける
ことにより、伝熱面積が拡大され、高温側冷却器の能率
が向上する。

【００２１】また、高温側冷却器のフィン表面または冷
媒配管表面の温度を検出する表面温度センサを設け、制
御手段は該表面温度センサが出力する温度信号に基づい
て冷媒流量制御手段を制御するものとすれば、フィン表
面または冷媒配管表面を、薄く着霜した状態ないしは若
干湿った状態で空気との間に熱平衡を成立させ、霜が成
長しない状態に維持するのが容易になる。

【００２２】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１ないし図４によ
り説明する。

【００２３】図１は本発明の第１の実施例に係る冷凍冷
蔵庫の構造を示す断面図、図２は図１に示した冷凍冷蔵
庫の有する低温側冷却器、高温側冷却器およびその周辺
を示す斜視図、図３は冷媒回路の系統図、図４は制御の
フローチャートである。なお、以下の説明では、図１の
向かって左側を冷凍冷蔵庫の前面、向かって右側を後面
として説明する。

【００２４】図１に示す冷凍冷蔵庫は、冷凍冷蔵庫の本
体を構成する箱体１と、該箱体１を上下に区画して上側
の低温側区画（冷凍室）２及び下側の高温側区画（冷蔵
室）３を形成する仕切壁１２と、冷凍室２と冷蔵室３の
前面にそれぞれ装着されて各室を外部から閉鎖する扉体
１３と、冷凍室２の後部に配置された低温側冷却器（冷
凍室冷却器）４と、冷蔵室３の上部に配置された高温側
冷却器（冷蔵室冷却器）５と、前記低温側冷却器５の上
方に配置された冷凍室用ファン１１と、該冷凍室用ファ
ン１１と低温側冷却器４の前面に配置されて冷凍室２に
収容される物品と低温側冷却器４の接触を防ぐ冷却器化
粧板２８Ａと、前記低温側冷却器４の後面に接して配置
された冷媒熱交換器４１と、前記高温側冷却器５と冷蔵
室後壁の間に配置された冷蔵室用ファン７と、前記前記
高温側冷却器５の下面を覆い冷蔵室後壁との間に通風路
９を形成するように配置された冷却器化粧板２８Ｂと、
冷媒熱交換器４１と高温側冷却器５を結ぶ配管８ａ，８
ｂと、を含んで構成されている。冷却器化粧板２８Ｂに
は、空気吸込み口１０ａと空気吹出し口１０ｂが形成さ
れている。また、金属板６は冷媒熱交換器４１の一部を
なすものである。

【００２５】図２に示すように、低温側冷却器４は、鉛
直面内で水平に蛇行する冷媒配管２７と、該冷媒配管２
７の周囲に固着された鉛直方向の多数のフィン４ａとを
含んでなり、冷媒熱交換器４１は該フィン４ａの後面に
接して面をほぼ鉛直にして配置された金属板６と、該金
属板６に密着して鉛直面内で水平に蛇行配置された冷媒
配管１４とを含んでなっている。金属板６は前記フィン
４ａに対してその面がほぼ垂直になるように該フィン４
ａに固着配置され、冷媒配管１４の外周面は前記金属板
６にろう付けされている。高温側冷却器３は、水平面内
で蛇行する冷媒配管４０と、該冷媒配管４０の周囲に固
着された鉛直方向のフィン５ａとを含んで構成されてい
る。冷媒配管１４の上端は配管８ｂで前記冷媒配管４０
の一端に接続され、冷媒配管１４の下端は配管８ａで前
記冷媒配管４０の他端に冷媒流量制御手段である冷媒流
量制御弁１５及び配管トラップ１６を介して接続されて
いる。冷媒配管２７の両端は、図示されていない冷凍機
に接続されている。

【００２６】本実施例における冷媒回路は、図３に示す
ように、冷媒蒸気を圧縮する冷媒圧縮機１７と、該冷媒
圧縮機１７の吐出側に接続され圧縮された冷媒蒸気を凝
縮液化する凝縮器１８と、該凝縮器１８に接続され液冷
媒を膨張させる毛細管１９と、該毛細管１９の下流側に
接続され冷媒配管２７内で第１の冷媒を蒸発させる低温
側冷却器４と、該低温側冷却器４に接触配置された冷媒
熱交換器４１と、該冷媒熱交換器４１に配管８ａ，８ｂ
で接続された高温側冷却器５と、冷凍室ファンモータ１
１ａに電力を供給する冷凍室ファン駆動手段２５と、冷
蔵室ファンモータ７ａに電力を供給する冷蔵室ファン駆
動手段２３と、冷蔵室３の温度を検出して出力する冷蔵
室温度センサ２１と、冷凍室２の温度を検出して出力す
る冷凍室温度センサ２２と、冷媒流量制御弁１５の開度
を制御する冷媒流量制御弁駆動手段２４と、冷媒圧縮機
１７に電力を供給する冷媒圧縮機駆動手段２６と、前記
冷蔵室温度センサ２１と冷凍室温度センサ２２に接続さ
れ、冷凍室ファン駆動手段２５，冷蔵室ファン駆動手段
２３，冷媒流量制御弁駆動手段２４，及び冷媒圧縮機駆
動手段２６を制御する制御装置２０を含んでいる。

【００２７】冷媒熱交換器４１の金属板６は、フィン４
ａに固着して配置されたアルミや銅など熱伝導率の良い
材質の金属からできている。フィン４ａと金属板６とは
一体成形により加工してもよい。金属板６には冷媒配管
１４がろう付けによって密着させられているが、ろう付
けに限らず溶接でもよい。冷蔵室３には、冷蔵室専用の
高温側冷却器５が設けられている。高温側冷却器５はフ
ィン５ａを有する。フィン５ａには冷媒配管４０を通
し、その両端は配管８ａ，８ｂにより冷凍室の冷媒熱交
換器の冷媒配管１４の両端に接続し、冷媒配管４０、配
管８ａ，８ｂ及び冷媒配管１４で形成される配管ループ
内には、第２の冷媒として代替フロンが封入されてい
る。封入される冷媒としては、ほかにアルコール、アン
モニア等も使用可能である。冷凍室には、冷凍室ファン
７を設ける。冷媒熱交換器４１と高温側冷却器５を結ぶ
配管８ａの途中には、冷媒流量制御弁１５が設けられて
いる。

【００２８】つぎに、図１ないし図３により、本実施例
の冷凍冷蔵庫の動作を説明する。図３において、冷媒圧
縮機１７で圧縮された第１の冷媒の冷媒蒸気は、凝縮器
１８で凝縮され、毛細管１９を通過しつつ膨張減圧され
たのちに、低温側冷却器４の冷媒配管２７内で蒸発し
て、冷媒圧縮機１７に戻るという通常の冷凍サイクルに
より冷凍室を冷却する。このとき、冷凍室の空気は蒸発
する冷媒に冷媒配管２７の管壁及びフィン４ａを介して
熱を奪われ、冷却される。一方、低温側冷却器４のフィ
ン４ａには金属板６が接触しており、冷媒配管２７を通
過しつつ蒸発する第１の冷媒により、フィン４ａを介し
て金属板６も同時に冷却される。金属板６に密着させた
冷媒配管１４には第２の冷媒が封入してあるから、冷媒
配管２７を流れる冷媒によって冷却された冷媒配管１４
中の第２の冷媒の冷媒蒸気は凝縮して液体になり、重力
の作用で配管８ａを矢印の方向に流れ、冷媒流量制御弁
１５を経て高温側冷却器５の冷媒配管４０に達する。高
温側冷却器５の冷媒配管４０に達した液冷媒は、高温側
冷却器を流れる空気と熱交換して加熱され、しだいに蒸
発して蒸気になるとともに、高温側冷却器を流れる空気
を冷却する。蒸気になった冷媒は、配管８ｂ内を上昇
し、再び冷凍室２の冷媒熱交換器４１にもどる。高温側
冷却器５で冷却された空気は、冷蔵室用ファン７により
冷蔵室３に吹き出されて冷蔵室３を冷却する。配管８ａ
にはトラップ１６を設けてあり、高温側冷却器５で蒸発
した冷媒蒸気が冷媒配管１４の下端側に逆流しないよう
になっている。

【００２９】制御装置２０は、冷凍室２に設けられた温
度センサ２２から出力される温度信号が冷凍室設定温度
上限よりも高い温度を示すときは運転信号を、冷凍室設
定温度下限よりも低い温度を示すときは停止信号を、そ
れぞれ冷媒圧縮機駆動手段２６に出力し、冷媒圧縮機１
７を制御する。冷媒圧縮機１７の停止時には、冷凍室フ
ァン駆動手段２５に停止信号を出力し、冷凍室用ファン
１１を停止させる。一方、制御装置２０は、冷蔵室３に
設けられた温度センサ２１から出力される温度信号に基
づいて、稼働または停止信号を冷蔵室用ファン駆動手段
２３に出力し、冷蔵室用ファン７を制御する。冷蔵室用
ファン７が停止しているときには、制御弁閉鎖信号を冷
媒流量制御弁駆動手段２４に出力し、冷媒流量制御弁１
５を閉じて、冷媒が流れないようにする。

【００３０】制御のフローチャートを図４に示す。ステ
ップ１００において、温度センサ２２が出力する冷凍室
温度ＴFが予め決められている冷凍室設定温度下限ＴFSL
よりも低いかどうかが判定され、冷凍室温度が冷凍室設
定温度下限よりも低いときには、ステップ１０１，１０
２に進んで冷媒圧縮機１７、冷凍室用ファン１１を停止
し、ステップ１０６に進む。ステップ１００で冷凍室温
度が冷凍室設定温度下限よりも高いと判定されたら、ス
テップ１０３に進み、冷凍室温度が冷凍室設定温度上限
よりも高いかどうかが判定される。冷凍室温度が冷凍室
設定温度上限よりも高いときは、ステップ１０４に進ん
で冷媒圧縮機１７の運転を行い、続いてステップ１０５
で冷凍室用ファン１１の運転を行った後、ステップ１０
６に進む。ステップ１０３で、冷凍室温度が冷凍室設定
温度上限よりも高くないと判定された場合には、冷媒圧
縮機１７および冷凍室用ファン１１はそのままの状態
（その時停止していれば停止の状態、運転されていれば
運転状態）を続け、ステップ１０６に進む。

【００３１】ステップ１０６では、冷蔵室温度ＴRが冷
蔵室設定温度下限ＴRSLよりも低いかどうかが判定され
る。冷蔵室温度が冷蔵室設定温度下限よりも低い場合に
は、ステップ１０７で冷蔵室ファン７を停止し、次いで
ステップ１１１で冷媒制御弁を閉じた後、ステップ１０
０に戻る。ステップ１０６において冷蔵室温度ＴRが冷
蔵室設定温度下限ＴRSLよりも低くないと判定された場
合には、ステップ１０９に進んで、冷蔵室温度ＴRが冷
蔵室設定温度上限ＴRSHよりも高いかどうかが判定され
る。冷蔵室温度が冷蔵室設定温度上限よりも高いとき
は、ステップ１１０に進んで冷蔵室用ファン７の運転を
行い、次いでステップ１１１で冷媒流量制御弁１５を開
いた後、ステップ１００に戻る。ステップ１０９におい
て、冷蔵室温度が冷蔵室設定温度上限よりも高くないと
判定されたときには、冷蔵室用ファンおよび冷媒流量制
御弁はそのままの状態を続行する。上述の一連の判定は
制御装置２０により、所定のサンプリング間隔で繰り返
される。

【００３２】以上のような構成および制御方法をとり、
冷蔵室設定温度下限を例えば約２℃、冷蔵室設定温度上
限を例えば約４℃とすれば、冷蔵室温度を所定の温度範
囲に維持でき、高温側冷却器５のフィンの表面には薄く
着霜した状態ないしは湿った状態で空気との間に熱平衡
が成立し、高温側冷却器５に霜が成長しなくなるので、
冷蔵室の水分を減少させることがなく、冷蔵室の湿度は
ほぼ一定で高湿な状態が保持される。その湿度は、ほぼ
０℃での飽和絶対湿度となり、例えば冷蔵室温度を３℃
とすれば、その相対湿度は約８０％となる。

【００３３】本実施例によれば、冷蔵室３が常に高湿な
状態に保たれるので、野菜や果物等の乾燥による味、品
質や外見の劣化を抑制できる。また、低温側冷却器のフ
ィン４ａと金属板６との接触部分や冷媒配管１４と金属
板６との接触部分を十分に多く取れるので、凝縮部分の
伝熱面積不足によって冷蔵室の冷却能力が低下すること
がない。また、冷蔵室用ファン停止時には冷媒流量制御
弁１５を閉じることにより、高温側冷却器５のフィン温
度の下がりすぎを防ぐことができ、フィンへの着霜によ
る能力低下がない。さらに、冷蔵室の空気が低温側冷却
器に循環されることがないので冷蔵室の水分が低温側冷
却器に霜となって付着するおそれがなく、低温側冷却器
の着霜回数を削減できるので、省エネルギの効果があ
る。

【００３４】本発明の第２の実施例を図５、６に示す。
本実施例と前記第１の実施例の相違点は、前記第１の実
施例の低温側冷却器５のフィンに表面温度センサ２９を
設けた点、冷蔵室用ファン駆動手段２３ａは冷蔵室用フ
ァン７の回転数を変更できるものである点、冷媒流量制
御弁駆動手段２４ａは冷媒流量制御弁１５の開度を段階
的に調節できるようになっている点であり、他の構成は
第１の実施例と同一である。表面温度センサ２９は、高
温側冷却器の冷媒配管４０表面に設置してもよい。

【００３５】図６に本実施例の制御のフローチャートを
示す。冷媒圧縮機１７および冷凍室用ファン１１の運転
方法は第１の実施例と同様である（ステップ１００〜１
０５）。次に、図５に示したフローチャートでステップ
１０６に進むところでステップ１０６の代わりにステッ
プ１１２に進み、ステップ１１２で冷蔵室用ファン７の
目標回転数が算出される。目標回転数は、例えば冷蔵室
温度と設定温度の差およびその変化量に基づいてＰＩ制
御を行うように算出される。次いでステップ１１３で、
算出された目標回転数にするための、冷蔵室用ファン７
の回転数制御信号の出力を行う。回転数制御信号が出力
されたらステップ１１４に進み、冷媒流量制御弁１５の
目標開度を算出し、ステップ１１５で算出された目標開
度にするための冷媒流量制御弁開度制御信号を出力す
る。冷媒流量制御弁１５の開度は、高温側冷却器５のフ
ィンに装着された表面温度センサ２９が出力する温度が
一定になるように調節される。本実施例によれば、冷蔵
室温度の制御性がさらに向上するとともに、高温側冷却
器５に着霜するのを防止できる。また、冷蔵室の負荷が
変動した場合でも、冷蔵室の湿度をより安定させること
ができる。

【００３６】本発明の第３の実施例を図７、図８に示
す。本実施例では、金属板６および冷媒配管１４が低温
側冷却器の前面（庫内側）に設置されている。冷媒回路
構成および制御方法は第１の実施例と同様である。本実
施例によれば、金属板６、すなわち第２の冷媒の冷媒蒸
気が凝縮する冷媒配管１４が冷却器化粧板２８ａの側に
あるため、冷却器化粧板２８ａが冷媒配管１４を流れる
冷媒蒸気によりやや加熱され、冷却器化粧板２８ａに霜
が付き難くなるという効果がある。

【００３７】本発明の第４の実施例を図９に示す。本実
施例では、第１の実施例で金属板６を介して冷媒配管１
４からフィン４ａへ伝熱していた部分を、冷媒配管１４
を冷媒配管２７に平行に配置して直接フィン４ａに貫通
させ、該フィン４ａに接触固着させて冷媒配管１４から
フィン４ａへ伝熱させるようにしたものである。冷媒回
路構成、制御方法等は第１の実施例と同様である。本実
施例によれば、冷媒配管１４の冷媒の凝縮部分にフィン
をつけることにより冷媒配管１４の凝縮部の冷凍室の空
気との熱交換量を増大させることができ、かつフィン４
ａを介して（金属板６を介することなく）冷媒配管２７
と熱的に接続されるので冷媒配管２７中の第１の冷媒と
の熱交換量を増大させることができ、冷蔵室の負荷の大
きい大型の冷蔵室に対しても十分な冷却能力を確保する
と共に、高湿状態を維持できる。

【００３８】本発明の第５の実施例を図１０、図１１に
示す。本実施例では、高温側冷却器５が、冷媒配管４０
が鉛直面内で水平に蛇行するような姿勢で冷蔵室後部上
方に設置されている。そして、冷媒配管４０の下端が冷
媒配管１４の下端に配管８ａによって冷媒流量制御弁１
５及び配管トラップ１６を介して接続され、冷媒配管４
０の上端が冷媒配管１４の上端に配管８ｂによって接続
されている。冷媒回路構成および制御方法は第１の実施
例と同様である。矢印は冷媒の流れる方向を示す。本実
施例によれば、冷媒配管４０内の液冷媒が高温側冷却器
５の下部から蒸発しながら上部に移動するので、冷媒の
循環が促進されて伝熱性能が高くなるという効果があ
る。

【００３９】本発明の第６の実施例を図１２、図１３に
示す。本実施例は、図１２に示すように、冷凍室２、冷
蔵室３のほかに、第３の部屋（第２冷蔵室）３０を冷蔵
室３の下方に備えたものである。第２冷蔵室３０内には
第１の実施例と同様の構造の第２高温側冷却器３１およ
び第２冷蔵室用ファン３２を備える。冷媒回路は図１３
のように構成する。第２高温側冷却器３１の冷媒流路入
口は、配管８ｃにより冷媒流量制御弁３３を介して配管
８ａに接続され、冷媒流路出口は配管８ｄにより配管８
ｂに接続されている。第２冷蔵室の庫内温度を検出する
温度センサ３４が設けられ、その出力信号は制御装置２
０に入力されるようになっている。第２冷蔵室用ファン
モータ３１ａの回転数を制御する第２冷蔵室ファン駆動
手段３６が設けられ、この第２冷蔵室ファン駆動手段３
６は制御装置２０に接続されている。さらに、第２高温
側冷却器３１の表面温度を検出して制御装置２０に温度
信号として出力する冷却器表面温度センサ３７と、冷媒
流量制御弁３３の開度を制御する制御弁開度制御手段３
５が設けられている。制御弁開度制御手段３５は制御装
置２０に接続されている。

【００４０】制御装置２０は、温度センサ３４の検知し
た第２冷蔵室の温度に基づいて第２冷蔵室ファン駆動手
段３６に制御信号を出力し、第２冷蔵室用ファン３２の
回転数の制御を行う。制御装置２０は、一方で、冷却器
表面温度センサ３７から入力される温度信号に基づい
て、制御弁開度制御手段３５に制御信号を出力し、冷媒
流量制御弁３３の開度の制御を行う。本実施例によれ
ば、第２冷蔵室３０の温度は、冷蔵室３の温度と独立に
制御されるので、冷蔵室３と異なった温度を維持するこ
とが可能である。また、第２高温側冷却器３１のフィン
表面温度を制御することによって、冷蔵室３と独立に湿
度を制御することも可能である。このように、本実施例
によれば、複数の冷蔵室を異なった温湿度レベルに保持
することができるので、それぞれの部屋について異なっ
た種類の食品の保存に最適な温湿度を得られるという効
果がある。

【００４１】上記各実施例はいずれも冷蔵室用ファン７
と冷媒流量制御弁１５を備え、この二つを制御すること
によって目的を達成するものであるが、このうちの一方
のみを備えたものとしてもよい。

【００４２】図１４に示す第７の実施例は、前記第１の
実施例から冷媒流量制御弁１５及び冷媒流量制御弁駆動
手段２４を除いたもので、図１５に制御のフローチャー
トを示す。以下本実施例の動作を説明する。まず、ステ
ップ１００において、温度センサ２２が出力する冷凍室
温度ＴFとあらかじめ決められている冷凍室設定温度下
限ＴFSLが比較され、冷凍室温度が冷凍室設定温度下限
よりも低いときには、ステップ１０１，１０２に進んで
冷媒圧縮機１７、冷凍室用ファン１１が停止され、次い
でステップ１０６に進む。ステップ１００での比較の結
果、冷凍室温度が冷凍室設定温度下限よりも低くないと
きには、ステップ１０３に進み、冷凍室温度が冷凍室設
定温度上限ＴFSHよりも高いかどうかが判定される。冷
凍室温度が冷凍室設定温度上限よりも高いときは、ステ
ップ１０４に進んで冷媒圧縮機１７が運転され、次いで
ステップ１０５で冷凍室用ファン１１が運転された後ス
テップ１０６に進む。ステップ１０３で、冷凍室温度が
冷凍室設定温度上限よりも高くないと判定された場合に
は、冷媒圧縮機１７および冷凍室用ファン１１はそのま
まの運転状態を続け、そのままステップ１０６に進む。

【００４３】ステップ１０６では、温度センサ２１が出
力する冷蔵室温度ＴRがあらかじめ決められている冷蔵
室設定温度下限ＴRSLよりも低いかどうかが判定され
る。冷蔵室温度が冷蔵室設定温度下限よりも低い場合に
は、ステップ１０７に進んで冷蔵室用ファン７が停止さ
れ、次いでステップ１００に戻る。ステップ１０６にお
いて冷蔵室温度が冷蔵室設定温度下限よりも低くないと
判定された場合には、ステップ１０９に進んで、冷蔵室
温度ＴRが冷蔵室設定温度上限ＴRSHよりも高いかどうか
が判定される。冷蔵室温度が冷蔵室設定温度上限よりも
高いときは、ステップ１１０に進んで冷蔵室用ファン７
の運転を行い、次いでステップ１００に戻る。ステップ
１０９において、冷蔵室温度が冷蔵室設定温度上限より
も高くないと判定されたときには、冷蔵室用ファン７は
そのままの状態を続け、ステップ１００に戻る。制御装
置２０は、所定のサンプリング間隔で上記手順を繰り返
す。

【００４４】本実施例においても、高温側冷却器５に霜
が成長しなくなるので、冷蔵室の水分を減少させること
がなく、冷蔵室の湿度はほぼ一定で高湿な状態が保持さ
れる。 図１６に示す第８の実施例は、前記第１の実施
例から冷蔵室用ファン７及び冷蔵室ファン駆動手段２３
を除いたものである。以下、本実施例の動作を図１７に
示す制御のフローチャートを参照して説明する。まず、
ステップ１００において、温度センサ２２が出力する冷
凍室温度ＴFと予め決められている冷凍室設定温度下限
ＴFSLが比較される。冷凍室温度ＴFが冷凍室設定温度下
限ＴFSLよりも低いときには、ステップ１０１，１０２
で圧縮機１７、冷凍室ファン１１を停止し、ステップ１
０６に進む。ステップ１００で冷凍室温度ＴFが冷凍室
設定温度下限よりも低くないと判定されたときには、ス
テップ１０３に進み、冷凍室温度ＴFが冷凍室設定温度
上限ＴFSHよりも高いかどうかが判定される。冷凍室温
度が冷凍室設定温度上限よりも高いときは、ステップ１
０４に進んで冷媒圧縮機１７の運転を行い、ステップ１
０５で冷凍室用ファン１１の運転を行ったのち、ステッ
プ１０６に進む。ステップ１０３で、冷凍室温度が冷凍
室設定温度上限よりも高くないと判定された場合には、
冷媒圧縮機１７および冷凍室用ファン１１はそのままの
運転状態を続け、ステップ１０６に進む。ステップ１０
６では、冷蔵室温度ＴRが予め決められている冷蔵室設
定温度下限ＴRSLよりも低いかどうかが判定される。冷
蔵室温度が冷蔵室設定温度下限よりも低い場合には、ス
テップ１０８に進んで冷媒流量制御弁１５が閉じられ、
ステップ１００に戻る。ステップ１０６において冷蔵室
温度が冷蔵室設定温度下限よりも高いと判定された場合
には、ステップ１０９に進み、冷蔵室温度ＴRが冷蔵室
設定温度上限ＴRSHよりも高いかどうかが判定される。
冷蔵室温度が冷蔵室設定温度上限よりも高いときは、ス
テップ１１１で冷媒流量制御弁１５を開き、ステップ１
００に戻る。ステップ１０９において、冷蔵室温度が冷
蔵室設定温度上限よりも高くないときには、冷媒流量制
御弁１５はそのときの開度を維持し、ステップ１００に
戻る。制御装置２０は、所定のサンプリング間隔で上記
手順を繰り返す。

【００４５】本実施例においても、高温側冷却器５に霜
が成長しなくなるので、冷蔵室の水分を減少させること
がなく、冷蔵室の湿度はほぼ一定で高湿な状態が保持さ
れる

【００４６】。

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば冷凍冷蔵庫の高温側区画（冷蔵室）を常に高湿な状
態に保つことができるので、野菜や果物等の乾燥による
味、品質や外見の劣化を抑制できる。また、第２の冷媒
が流れる冷媒配管を密着させた金属板と低温側冷却器と
の接触部分を十分に多く取れるので、第２の冷媒の凝縮
部分の伝熱面積不足によって高温側区画（冷蔵室）の冷
却能力が低下することがない。また、冷蔵室ファン停止
時には冷媒流量制御弁を閉じることにより、高温側冷却
器のフィン温度の下がりすぎを防ぐことができ、冷却面
の着霜による冷却能力低下がない。さらに、高温側区画
（冷蔵室）の空気が低温側冷却器に触れることがないの
で、高温側区画の水分が低温側冷却器に霜となって付着
することがなく、低温側冷却器の除霜回数を削減でき、
省エネルギの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１に示す実施例の有する低温側冷却器、冷媒
熱交換器、高温側冷却器およびその周辺を示す斜視図で
ある。

【図３】図１に示す実施例の冷媒回路図である。

【図４】図１に示す実施例の制御手順を示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明の第２の実施例の冷媒回路図である。

【図６】本発明の第２の実施例の制御手順を示すフロー
チャートである。

【図７】本発明の第３の実施例を示す縦断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例の有する低温側冷却器、
冷媒熱交換器、高温側冷却器およびその周辺を示す斜視
図である。

【図９】本発明の第４の実施例の有する低温側冷却器、
冷媒熱交換器、高温側冷却器およびその周辺を示す斜視
図である。

【図１０】本発明の第５の実施例を示す縦断面図であ
る。

【図１１】本発明の第５の実施例の有する低温側冷却
器、冷媒熱交換器、高温側冷却器およびその周辺を示す
斜視図である。

【図１２】本発明の第６の実施例の縦断面図である。

【図１３】本発明の第６の実施例の冷媒回路図である。

【図１４】本発明の第７の実施例の冷媒回路図である。

【図１５】本発明の第７の実施例の制御を示すフローチ
ャートである。

【図１６】本発明の第８の実施例の冷媒回路図である。

【図１７】本発明の第８の実施例の制御を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 箱体 ２ 冷凍室 ３ 冷蔵室 ４ 低温側冷却器 ４ａ 低温側冷却器のフィン ５ 高温側冷却器 ５ａ 高温側冷却器のフィン ６ 金属板 ７ 冷蔵室用ファン ７ａ 冷蔵室ファ
ンモータ ８ａ，８ｂ 配管 ９ 通風路 １０ａ 空気吸込み口 １０ｂ 空気吹出
し口 １１ 冷凍室用ファン １１ａ 冷凍室フ
ァンモータ １２ 仕切壁 １３ 扉体 １４ 冷媒配管 １５ 冷媒流量制
御弁 １６ トラップ １７ 冷媒圧縮機 １８ 凝縮器 １９ 毛細管 ２０ 制御装置 ２１ 温度センサ ２２ 温度センサ ２３，２３ａ 冷
蔵室用ファン駆動手段 ２４ 冷媒流量制御弁駆動手段 ２４ａ 冷媒流量
制御弁駆動手段 ２５ 冷凍室ファン駆動手段 ２６ 冷媒圧縮機
駆動手段 ２７ 冷媒配管 ２８ａ，２８ｂ，
２８ｃ 冷却器化粧板 ２９ 表面温度センサ ３０ 第２冷蔵室 ３１ 第２高温側冷却器 ３１ａ 第２冷蔵
室ファンモータ ３２ 第２冷蔵室用ファン ３３ 冷媒流量制
御弁 ３４ 温度センサ ３５ 冷媒流量制
御弁駆動手段 ３６ 第２冷蔵室用ファンモータ駆動手段 ３７ 表面温度センサ ４０ 冷媒配管 ４１ 冷媒熱交換器

フロントページの続き (72)発明者 柴山 昌幸 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 青木 義久 栃木県下都賀郡大平町大字富田709番２号 株式会社日立栃木エレクトロニクス内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる温度に調節される少なくとも二つ
   の区画と、該二つの区画の内の低温側の温度に調節され
   る区画に配置され第１の冷媒が循環する第１の冷媒配管
   を有してなる低温側冷却器と、該二つの区画の内の高温
   側の温度に調節される区画に配置され第２の冷媒が循環
   する第２の冷媒配管を有してなる高温側冷却器とを含ん
   でなり、前記第２の冷媒配管は前記低温側の温度に調節
   される区画と前記高温側冷却器を通るループをなしてい
   る冷凍冷蔵庫において、 前記低温側冷却器は前記高温側冷却器よりも高い位置
   に配置されていることと、前記第２の冷媒配管の前記
   低温側の温度に調節される区画を通る部分は、前記低温
   側冷却器の第１の冷媒配管を熱交換の相手とする冷媒熱
   交換器を形成していることと、 前記第２の冷媒配管の該冷媒熱交換器下側の端部は、
   冷媒流量制御手段を介して前記高温側冷却器を通る第２
   の冷媒配管に接続されていることと、 前記高温側の温度に調節される区画の温度を検出し、
   該温度に基づいて前記冷媒流量制御手段を制御する制御
   手段が設けられていることと、を特徴とする冷凍冷蔵
   庫。
2. 【請求項２】 異なる温度に調節される少なくとも二つ
   の区画と、該二つの区画の内の低温側の温度に調節され
   る区画に配置され第１の冷媒が循環する第１の冷媒配管
   を有してなる低温側冷却器と、該二つの区画の内の高温
   側の温度に調節される区画に配置され第２の冷媒が循環
   する第２の冷媒配管を有してなる高温側冷却器とを含ん
   でなり、前記第２の冷媒配管は前記低温側の温度に調節
   される区画と前記高温側冷却器を通るループをなしてい
   る冷凍冷蔵庫において、 前記低温側冷却器は前記高温側冷却器よりも高い位置
   に配置されていることと、前記第２の冷媒配管の前記
   低温側の温度に調節される区画を通る部分は、前記低温
   側冷却器の第１の冷媒配管を熱交換の相手とする冷媒熱
   交換器を形成していることと、 前記高温側冷却器に前記高温側の温度に調節される区
   画の空気を送風するファンが設けられていることと、 前記高温側の温度に調節される区画の温度を検出し、
   該温度に基づいて前記ファンを制御する制御手段が設け
   られていることと、を特徴とする冷凍冷蔵庫。
3. 【請求項３】 異なる温度に調節される少なくとも二つ
   の区画と、該二つの区画の内の低温側の温度に調節され
   る区画に配置され第１の冷媒が循環する第１の冷媒配管
   を有してなる低温側冷却器と、該二つの区画の内の高温
   側の温度に調節される区画に配置され第２の冷媒が循環
   する第２の冷媒配管を有してなる高温側冷却器とを含ん
   でなり、前記第２の冷媒配管は前記低温側の温度に調節
   される区画と前記高温側冷却器を通るループをなしてい
   る冷凍冷蔵庫において、 前記低温側冷却器は前記高温側冷却器よりも高い位置
   に配置されていることと、前記第２の冷媒配管の前記
   低温側の温度に調節される区画を通る部分は、前記低温
   側冷却器の第１の冷媒配管を熱交換の相手とする冷媒熱
   交換器を形成していることと、 前記第２の冷媒配管の該冷媒熱交換器下側の端部は、
   冷媒流量制御手段を介して前記高温側冷却器を通る第２
   の冷媒配管に接続されていることと、 前記高温側冷却器に前記高温側の温度に調節される区
   画の空気を送風するファンが設けられていることと、 前記高温側の温度に調節される区画の温度を検出し、
   該温度に基づいて前記冷媒流量制御手段及び前記ファン
   を制御する制御手段が設けられていることと、を特徴と
   する冷凍冷蔵庫。
4. 【請求項４】 前記低温側冷却器は、前記第１の冷媒配
   管と、該第１の冷媒配管に設けられたフィンとを含んで
   なり、前記冷媒熱交換器は、前記フィンに接触して配置
   された金属板と、該金属板に外周面を密着させた第２の
   冷媒配管とを含んで構成されていることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
5. 【請求項５】 前記低温側冷却器は、前記第１の冷媒配
   管と、該第１の冷媒配管に設けられたフィンとを含んで
   なり、前記冷媒熱交換器は、前記フィンと、該フィンを
   貫通しかつ前記第１の冷媒配管にほぼ平行に配置された
   第２の冷媒配管を含んで構成されていることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
6. 【請求項６】 第２の冷媒配管の冷媒熱交換器下側の端
   部と、高温側冷却器を通る第２の冷媒配管をつなぐ配管
   に、冷媒蒸気が前記冷媒熱交換器側に流れるのを防ぐト
   ラップを備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいず
   れかに記載の冷凍冷蔵庫。
7. 【請求項７】 高温側冷却器の冷媒配管にフィンを付け
   たことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の
   冷凍冷蔵庫。
8. 【請求項８】 高温側冷却器のフィン表面または冷媒配
   管表面の温度を検出する表面温度センサを設け、制御手
   段は該表面温度センサが出力する温度信号に基づいて冷
   媒流量制御手段を制御するものであることを特徴とする
   請求項１乃至７のいずれかに記載の記載の冷凍冷蔵庫。