JPS6029578A - 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浴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部器自体に
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１
１、第１の制御弁１２、冷蔵室用冷却器４、冷凍室用主
冷却器７、アキュームレータ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はキャピラリチューブである。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から温度情報を受けて駆動ユニット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１
２及び第２の制御弁１５をトランジスタ２０ａ　、２０
ｂ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をそのベローズ部２８ａを含む感５− 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、冷蔵室の温瓜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、３
０は庫内灯、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　、３４ａ　、３５ａに
より設定された基準値Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと比較されて冷
蔵室空気温信号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３６ａにより設定された基準値Ｖ６一 ｄ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、以てコンプレッサ１
０の停止温度と再起動混成との間に所定の温度差を与え
るようにしている。

次に−Ｌ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。

（１）　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が温度検知ユニット１８から
常時受けている冷蔵室冷却型温信号Ｓ１、冷蔵室空気温
信号Ｓ２及び冷凍室温信号＄３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、ｈレプレッサ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の冷媒回路即ち第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の冷媒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
３６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
１０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
の渇痕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。

（ＩＩ）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９− 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を防止する。

（１）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Ｓ
３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湿温検出素子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
ため庫内渇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。

（ＩＶ）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１０− 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。

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の快速冷凍運転期間における冷蔵室２内の温
度上昇が補償される。

（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却器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］ンプレッサ１ｏ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の開成動作に移行
させる。このダンパ２８の閉成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。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１３一 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を引き続いて開成状
態に及びコンプレッサ１ｏ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１ｏ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っダンパ２８を開きファ
ンモータ８を駆動したとすると冷凍室用１冷１４− 動揺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。

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け、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（実際の霜溶解動作の前
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ザイクルの除霜
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動揺壁
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
コンプレッサを駆動して始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
まで強制冷却をさせることで除霜中の冷凍室内への熱的
影響を最小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件ができる。しかもこの場合
、まず冷媒を冷凍室用の主冷却器及び冷蔵室用冷却器の
両者に供給し、その後冷蔵室温検出手段により第１及び
第２の冷媒回路の流路を切換えて冷媒を冷凍室用冷却器
のみに供給し、その切換え時から作動するタイマーによ
って一定時間後にコンプレッサを停止させるようにした
ので、冷蔵室は必要以上に過冷却されることなく所定温
度領域の範囲に保つことができ、また冷凍室温度に応じ
てコンプレッサの駆動及び１７− 停止を制御するものであっても途中でコンプレッサが停
止してしまうことなく冷凍室をも確実に冷却することが
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、７は冷凍室用主冷却器、
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は冷蔵室温検出素子
、３６は冷凍室温検出素子である。 １８− 第６Ｍ 特開昭６０−２９５７８（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成る冷凍室
   用冷却器と、冷蔵室用冷却器と、コンプレッサとを備え
   、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の冷媒回路及び冷凍室用冷却器のみ
   に供給する第２の冷媒回路を構成すると共に、冷媒の供
   給を第１の冷媒回路への供給から第２の冷媒回路への供
   給に切換えるために前記冷媒回路の流路を切換える冷蔵
   室温検出手段と、前記主冷却器を加熱する除霜用ヒータ
   とを備えた冷蔵庫であって、前記主冷却器の除霜開始信
   号に基づいて前記第１の冷媒回路を形成させた状態で前
   記コンプレッサを駆動すると共に、その後前記冷蔵室温
   検出手段により流路を第２の冷媒回路に切換え、この切
   換え時から作動するタイマーよって一定時間後に前記コ
   ンプレッサを停止させると共に除霜用のヒータに通電す
   るようにして成る冷蔵庫。