JPS6029577A - 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】 〔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
よっ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ァン装置とを配置
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。また、直冷形及び冷風循環形いずれの場合も、冷凍
室用冷却器の除霜はヒータによる加熱によって行うよう
にしているが、その熱的影響等で冷凍室内の温度が異常
に上昇してしまう等の問題がある。

（発明の目的） 本発明はこのような欠点を除去すべくなされたものであ
り、その目的は冷凍室内の食品をその収納場所の如何に
かかわらず迅速冷却でき、しかも除霜時に庫内温度が異
常に上昇することを防止できる冷蔵庫を提供するにある
。

〔発明の概要〕

本発明の冷蔵庫は冷蔵室とは熱的に独立した冷凍室を設
け、この冷凍室に食品を載せてこれを直接冷却する補助
冷却器とファンにより強制循環される空気を冷却して冷
風となす主冷却器とから成る冷凍室用冷却器を設け、以
て冷凍室内の食品をその収納場所の如何にかかわらず迅
速冷却できるようにし、併せて除霜に際しヒータへの通
電前に冷凍室及び冷蔵室を強制冷却して異常温度上昇を
防止しようとするものである。

〔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Ｆｉ２ａ　、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を配置していてファンモータ８に
よりファン９を駆動することによっ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
るようになっている。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っている。即ち、ロータリ形コ
ンプレッサ１０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、アキコームレータ１３及び逆止弁１４から
成る冷媒流路を形成し且つ第１の制御弁１２及び冷蔵室
用冷却器４からなる流路と並列に第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はキャビラリチコーブである。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
ニット１８から温度情報を受・プて駆動ユニット１９に
制御信号を与え、以てこの駆動ユニット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を介して通断電制御し、また、冷凍室用主冷却
器７に添設された除霜ヒータ２１、ダンパー駆動ヒータ
２２、ファンモータ８及びコンプレッサ１０を駆動する
コンプレッサモータ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ている。ここでタンバー
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をそのべＯ−ズ部２８ａを含む感熱部
２８ｂを加熱することにより開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５− 調節並びに快速冷凍スイッ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
び表示ユニット、３０は庫内幻、３１はドアスイッチ、
３２は差込端子である。第４図は前記温度検知ユニット
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は冷蔵室用冷却器渦検出素子、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３３ａ　、３
４ａ　、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渇信号ＳＩＮ冷蔵室空
気温信号８ｔ、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３６ａ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っている。特にコンパレータ
４０はダイオードを含むとステリシスループ６− ／ＩＯａを右し、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
、以てコンプレッサ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図のフローチャー
トにも示しである。）につき説明するに、この作用説明
によっ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。

（Ｉ）　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が温度検知コニット１８から
常時受けている冷蔵室冷却器渦信号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
ッサモータ２３によりコンプレッサ１０を駆動し及びフ
ァンモータ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、コンプレッサ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の制御回路即ち第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による冷気がファン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１
２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、冷媒を第２の制御回路即ち補助冷却器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３
６により得られた冷凍室温信号Ｓ３に基づきコンプレッ
サ゛１０の運転を停止させる。このようなコンプレッサ
１０の停止期間は第１の制御弁１２．第２の制御弁１５
の両者共が開成状態に保たれ、これにより］コンプレッ
サ０の停止直後にコンデンサ１１に滞留している高温冷
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ッサ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ッサ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ッサ１０が再起動
される。

（Ｉｆ＞冷蔵室冷却能力低下の防止 コンプレッサ１０の駆動中に第１の制御弁１２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って除去させる。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
同行なわれて霜が自然溶解機会を失ない、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一〇− を防止する。

（Ｉ［［）冷蔵室の冷却休止防止 コンプレッサ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
場合はコンプレッサ１０従ってコンプレッサモータ２３
を冷凍室温検出素子３６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ッサ１０の
強制再起動は冷蔵室用冷却型温検出素子３３による冷蔵
室冷却型温信号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厚内
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
ることを防止できる。

（ｒＶ）快速冷凍運転 これは手動操作により快速冷凍用タイマーを始動させコ
ンプレッサ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。

１０− そして、快速冷凍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Ｊ：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【Ｊさせる。このよう
にして冷凍室３の快速冷凍運転期間における冷蔵室２内
の温度上性が補償される。

（Ｖ）除霜運転 冷凍室用主冷却器７による冷気の強制循環により該冷凍
室用主冷却器７には霜が付着する。また補助冷却器５に
付着した霜は昇華して冷凍室用主冷７４１器７に付着す
る。この冷凍室用主冷却器７の除霜運転は次のように行
なわれる。即ち除霜監視タイマーはコンプレッサ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。この指令によっ
て除霜前強制冷却動作が行なわれる。

（Ａ）　除霜前強制冷却動作 除霜開始指令に基づきコンプレッサモータ２３及びファ
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によって第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
ーによって一定時間例えば１５分間続ける。

（Ｂ）　実除霜動作 上記除霜前強制冷却動作が終了すると、コンプレッサ１
０の駆動を停止させ、第１の制御弁１２゜第２の制御弁
１５を閉状態にする一方、ダンパ２８の閉成動作に移行
させる。このダンパ２８の閉或はダンパー駆動ヒータ２
２を通電してベローズ部２８ａを膨張させることにより
行なわれる。このようにして除霜運転中の風路室６内に
充満する水蒸気が冷凍室３ど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。こうしてダンパ２８が閉じられる
と除霜ヒータ２１への通電が行なわれ、冷凍室用主冷却
器７に付着した霜の溶解除去を行なう実際の除霜動作が
開始される。この除霜ヒータ２１の通電により冷凍室用
主冷却器７の周りの空気が温められるが、ダンパ２８が
閉成状態にあることから、その暖気が冷凍室３内に侵入
することはない。そして除霜が完了すると冷凍室用主冷
却器７の表面温度が急に上昇し、従って制御部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を断電すると共に除
霜完了付帯動作を行なう。

（Ｃ）　除霜完了付帯動作 この除霜完了付帯動作には水滴除去動作と庫内温度強制
回復動作とがある。

先ず、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１３− き続いて開成状態に及びコンプレッサ１０を停止状態に
維持したまま放置する。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。

タイマーによるこのような水滴除去動作の完了後に庫内
温度強制回復動作が次のように行なわれる。

即ち上記の水滴除去用のタイマーの設定時間の経過によ
って強制的にコンプレッサ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のみに供給する除霜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ァ
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を開きファ
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内にこもっ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。

１４− 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を開きファンモータ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
に供給する強制運転を約２０分間行ない、以て冷凍室３
の温度の早期回復を助（）、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
凍室冷却器部信号Ｓ３に基づいた通常運転に移行される
。

（Ｖｌ）快速冷凍及び除霜運転の優先関係実際の使用状
態にあっては除霜サイクル（実際の箱溶解動作の前後の
関連動作を含む意味）中に快速冷凍指令が出されたり、
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。

快速冷凍動作の指令を、除霜指令が既に発生して除霜完
了付帯動作中に、または除霜完了付帯動作中の除霜余熱
吸収動作終了後に受けた場合は、制御部１７は快速冷凍
動作を優先して行ない除霜サイクル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。

これに対して快速冷凍動作の指令を除霜サイクルの除霜
余熱吸収動作が終了してから除霜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。

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湿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冷凍室専用の主
冷却器により従来の冷風循環形以上の迅速冷却が可能で
ある。

また本発明によれば、冷凍室用の主冷却器の除霜に際し
コンプレッサを運転して初めに除霜時の熱的影響を全く
受けない冷蔵室を次に冷凍室を強制冷却するようにした
ので、冷蔵室は除霜時における冷凍サイクル停止中の温
度上昇を極力抑えることができ、冷凍室は除霜動作直前
まで強制冷却させることで除霜中の冷凍室内への熱的影
響を最少限に抑えることができる。さらに冷凍室用主冷
却器は冷凍室専用の冷却器であるために、その冷却器へ
の着霜も少なく除霜頻度ならびに除霜時間も短くてすむ
等、除霜時における冷凍室ならびに　□冷蔵室の温度上
昇に対する影響を無くすることができる。

【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
ニットの結線図、第５図及び第６図はフローチャートで
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、９はファン、１０はコン
プレッサ、１２は第１の制御弁、１５は第２の制御弁、
１８は温度検知ユニット、３３は冷蔵室用冷却型温検出
素子、３４は冷蔵室１７− 温検出素子、３６は冷凍室温検出素子である。 出願人　東京芝浦電気株式会社 １８− 第　６ 特開昭ＧＯ−２９５７７（８）

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ァン
   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
   用冷却器と、冷蔵室用冷却器と、コンプレッサと、冷媒
   を前記冷凍室用の主冷却器及び冷蔵室用冷却器の両者に
   供給する第１の制御回路及び冷凍室用冷却器のみに供給
   する第２の制卸回路と、前記主冷却器を加熱する除霜用
   のヒータとを備えた冷蔵庫において、前記主冷却器の除
   霜に際し前記ヒータへの通電前にコンプレッサを所定時
   間強制運転し、この運転状態のもとて前記第１の制御回
   路を開いて冷媒を前記主冷却器と冷蔵室用冷却器に供給
   する運転を行ない次に前記第２の制御回路を開いて冷媒
   を前記主及び補助の両冷却器に供給するようにしたこと
   を特徴とする冷蔵庫。