JP2003194446A

JP2003194446A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2003194446A
Application number: JP2001391569A
Authority: JP
Inventors: Taichi Tanaami; 太一店網; Hideyuki Nakamura; 英幸中村; Akiyoshi Ohira; 昭義大平
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】冷蔵庫において、キャピラリチューブ及び電動
式膨張弁からなる減圧装置の減圧動作を安定させて異な
る温度帯の貯蔵室を所定の温度に確実に冷却できるよう
にする。【解決手段】圧縮機１、凝縮器２、キャピラリチューブ
３と電動式膨張弁４から構成される減圧装置及び蒸発器
５を順次接続した冷凍サイクルと、複数の異なる温度帯
の貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、蒸発器５で熱交換さ
れた冷気を各貯蔵室１５〜１８に送風する送風ファン９
と、冷気を分岐して案内する各送風路２３、２４に設け
た開閉ダンパ１０、１１と、電動式膨張弁４の開度及び
開閉ダンパ１０、１１の開閉を制御する制御装置とを備
え、キャピラリチューブを電動式膨張弁４の冷媒入口側
に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫に係り、特
に共通の蒸発器で複数の異なる温度帯の貯蔵室を冷却す
る冷蔵庫に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の冷蔵庫としては、特開平８−
２９６９４２号公報に示されているように、圧縮機、吐
出配管、凝縮器、キャピラリチューブと電動式膨張弁か
ら構成される減圧装置、蒸発器、及び吸込配管を順次接
続した冷凍サイクルと、複数の異なる温度帯の貯蔵室を
形成した冷蔵庫本体と、蒸発器で熱交換された冷気を各
貯蔵室に送風する送風ファンと、送風ファンから各貯蔵
室に冷気を分岐して案内する各送風路に設けた開閉ダン
パと、冷却運転対象の貯蔵室に対応して電動式膨張弁の
開度及び開閉ダンパの開閉を制御する制御装置とを備
え、電動式膨張弁をキャピラリチューブの冷媒入口側に
接続したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、係る従来技術
では、電動式膨張弁をキャピラリチューブの冷媒入口側
に接続しているため、冷凍サイクルの凝縮器で冷媒が過
冷却された場合には、電動式膨張弁に液冷媒が流入され
ることとなる。これによって、電動式膨張弁の減圧動作
が不安定になり、異なる温度帯の貯蔵室を所定の温度に
確実に冷却することが難しいという課題があった。

【０００４】また、従来技術には、低温の吸込配管を利
用して冷凍サイクルの効率を向上することに関しては記
載されていない。仮に、従来技術のキャピラリチューブ
に吸込配管を熱的に接続するようにしても、キャピラリ
チューブには電動式膨張弁で減圧されて温度が低下した
冷媒が流れるので、キャピラリチューブと吸込配管との
熱交換量は極めて少なく、冷凍サイクルの効率を十分に
高めることができない。

【０００５】さらに、従来技術には、低い温度帯の貯蔵
室の冷却運転から高い温度帯の貯蔵室の冷却運転に移る
際に電動式膨張弁の開度を強制的に制御することに関し
ては記載されていない。従来技術の冷蔵庫において、低
い温度帯の貯蔵室の冷却運転から高い温度帯の貯蔵室の
冷却運転に移る際に、低い温度帯への送風路の開閉ダン
パが閉塞されて高い温度帯への送風路の開閉ダンパが開
放されると、蒸発器に通風される空気の温度が急激に上
昇し、蒸発器の冷媒不足が発生し、冷凍サイクルの効率
が低下するという課題があった。

【０００６】本発明の第1の目的は、減圧装置の減圧動
作を安定させて異なる温度帯の貯蔵室を所定の温度に確
実に冷却できる冷蔵庫を提供することにある。

【０００７】本発明の第２の目的は、減圧装置の減圧動
作を安定させて異なる温度帯の貯蔵室を所定の温度に確
実に冷却できると共に、冷凍サイクルの効率を向上でき
る冷蔵庫を提供することにある。

【０００８】本発明の第３の目的は、低い温度帯の貯蔵
室の冷却運転から高い温度帯の貯蔵室の冷却運転に移る
際の冷媒不足改善して冷凍サイクルの効率を向上できる
冷蔵庫を提供することにある。

【０００９】なお、本発明はかかる目的に限定されるも
のではなく、前記以外の目的と有利点は以下の記述から
明らかにされる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るために、本発明は、圧縮機、吐出配管、凝縮器、キャ
ピラリチューブと電動式膨張弁から構成される減圧装
置、蒸発器、及び吸込配管を順次接続した冷凍サイクル
と、複数の異なる温度帯の貯蔵室を形成した冷蔵庫本体
と、前記蒸発器で熱交換された冷気を前記各貯蔵室に送
風する送風ファンと、前記送風ファンから前記各貯蔵室
に冷気を分岐して案内する各送風路に設けた開閉ダンパ
と、冷却運転対象の貯蔵室に対応して前記電動式膨張弁
の開度及び前記開閉ダンパの開閉を制御する制御装置
と、を備えた冷蔵庫において、前記キャピラリチューブ
は前記電動式膨張弁の冷媒入口側に接続したものであ
る。

【００１１】前記第２の目的を達成するために、本発明
は、圧縮機、吐出配管、凝縮器、キャピラリチューブと
電動式膨張弁から構成される減圧装置、蒸発器、及び吸
込配管を順次接続した冷凍サイクルと、複数の異なる温
度帯の貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、前記蒸発器で熱
交換された冷気を前記各貯蔵室に送風する送風ファン
と、前記送風ファンから前記各貯蔵室に冷気を分岐して
案内する各送風路に設けた開閉ダンパと、冷却運転対象
の貯蔵室に対応して前記電動式膨張弁の開度及び前記開
閉ダンパの開閉を制御する制御装置と、を備えた冷蔵庫
において、前記キャピラリチューブは、前記電動式膨張
弁の冷媒入口側に接続すると共に、前記吸込配管と長手
方向に熱的に接触して設けたものである。

【００１２】前記第３の目的を達成するために、本発明
は、圧縮機、吐出配管、凝縮器、キャピラリチューブと
電動式膨張弁から構成される減圧装置、蒸発器、及び吸
込配管を順次接続した冷凍サイクルと、複数の異なる温
度帯の貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、前記蒸発器で熱
交換された冷気を前記各貯蔵室に送風する送風ファン
と、前記送風ファンから前記各貯蔵室に冷気を分岐して
案内する各送風路に設けた開閉ダンパと、冷却運転対象
の貯蔵室に対応して前記電動式膨張弁の開度及び前記開
閉ダンパの開閉を制御する制御装置と、を備えた冷蔵庫
において、前記制御装置は、低い温度帯の貯蔵室の冷却
運転から高い温度帯の貯蔵室の冷却運転に移る際に、前
記電動式膨張弁の開度を大きい開度に強制的に制御した
後に、当該温度帯に対応する開度で制御する機能を備え
たものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図を参
照しながら説明する。

【００１４】まず、本実施例の冷凍サイクルの構成を図
１を参照しながら説明する。

【００１５】図１の冷凍サイクルは、圧縮機１、吐出配
管２２、凝縮器２、キャピラリチューブ３、電動式膨張
弁４、蒸発器５及び吸込配管６を順次接続して構成され
る。キャピラリチューブ３と電動式膨張弁４は減圧装置
を構成するものである。

【００１６】圧縮機１は制御装置２１により回転数制御
可能なものであり、低温低圧の冷媒ガスを吸込配管６か
ら吸込み、高温高圧の冷媒ガスとして吐出配管２２から
吐出するように構成されている。凝縮器２は圧縮機１か
ら吐出された高温高圧の冷媒ガスを放熱により凝縮させ
るものである。

【００１７】キャピラリチューブ３は冷媒を減圧させる
ものであり、大きな内径（本実施例では１ｍｍ以上の内
径）を有する所定長さのものが使用されている。キャピ
ラリチューブ３は電動式膨張弁４の冷媒入口側に直列に
接続され、吸込配管６と長手方向に対向流で熱的に接触
して熱交換を行なうように設置されている。

【００１８】電動式膨張弁４は冷媒を減圧するものであ
り、キャピラリチューブ３の冷媒出口側に直列に接続さ
れている。この電動式膨張弁４は、キャピラリチューブ
３の減圧に加えて減圧量を調整できるようにしたもので
あり、開度が制御装置２１により制御可能に構成されて
いる。

【００１９】蒸発器５は減圧された冷媒を蒸発させて周
囲から吸熱するものであり、送風ファン９によって送風
される冷蔵庫内の空気と熱交換を行なわせて冷蔵庫内を
冷却する。

【００２０】温度センサ７は蒸発器５の入口側温度を検
出するものであり、温度センサ８は吸込配管の温度を検
出するものである。温度センサ７、８の検出信号は制御
装置２１に入力される。

【００２１】制御装置２１は、各種センサからの検出信
号や入力装置からの入力信号などに基づいて、圧縮機
１、電動式膨張弁４、送風ファン９、１１、送風ファン
９及び凝縮器冷却用ファン２６などを制御するように構
成されている。

【００２２】次に、本実施例の冷蔵庫の全体構成を図２
を参照しながら説明する。

【００２３】冷蔵庫本体３０は、外箱と内箱とこれらの
間に充填された断熱材とによって形成されている。この
冷蔵庫本体３０は、物品を収納して貯蔵可能な貯蔵室を
複数形成している。これらの貯蔵室は、上から、冷蔵室
１５、野菜室１６、上部冷凍室１７及び下部冷凍室１８
で構成されている。前記野菜室１６と冷凍室１７との間
は、両室間の熱の伝達を低減するために、断熱材を有す
る断熱仕切壁３５により区画されている。これらの貯蔵
室１５〜１８の前面側には貯蔵室を開閉する扉３１〜３
４が設けられている。

【００２４】そして、冷蔵室１５、野菜室１６と冷凍室
１７、１８とは異なる温度帯の貯蔵室を構成するように
冷却され、冷凍室１７、１８は冷蔵室１５及び野菜室１
６より極めて低い温度帯の貯蔵室として冷却される。

【００２５】野菜室１６及び冷凍室１７の後方に蒸発器
５及び送風ファン９が配置され、送風ファン９の下方吸
込側に蒸発器５が配置されている。蒸発器５の下側には
吸込側の送風路２５が形成され、この送風路２５が蒸発
器５を通して送風ファン９の吸込側に連通されている。
送風ファン９は制御装置２１により回転数制御可能に構
成されている。

【００２６】送風ファン９の吐出側から冷蔵室１５に連
通される送風路２３と冷凍室１７、１８に連通される送
風路２４とに分岐された送風路が形成されている。この
送風路２３、２４にはそれぞれ開閉ダンパ１０、１１が
独立して配置されている。開閉ダンパ１０、１１は制御
装置２１により開閉動作が独立して制御されるように構
成されている。なお、複数の温度帯の貯蔵室１５〜１８
を同時に冷却する際には、当該複数の温度帯の貯蔵室１
５〜１８への送風路２３、２４の開閉ダンパ１０、１１
を同時に開放するように制御される。

【００２７】蒸発器５で冷却された冷気が送風路２３か
ら冷気の流れ１９に示すように冷蔵室１５に吹き出され
て冷蔵室１５を冷却した後に、一部が送風路２５に戻る
と共に、残りの一部が野菜室１６に吹き出されて野菜室
１６を冷却した後に送風路２５に戻るように送風路が形
成されている。

【００２８】また、蒸発器５で冷却された冷気が送風路
２４から冷気の流れ２０に示すように冷凍室１７及び冷
凍室１８に吹き出されて冷凍室１７及び冷凍室１８を冷
却した後に、送風路２５に戻るように送風路が形成され
ている。

【００２９】冷蔵庫外温度を感知する温度センサ１２が
庫外に配置されると共に、冷蔵庫内温度を感知する温度
センサ１３、１４が庫内に配置されている。温度センサ
１２は冷蔵室扉３１の前面に設置されている。温度セン
サ１３は冷蔵室１５内に設置され、温度センサ１４は野
菜室１６内に設置されている。温度センサ１２〜１４の
検出信号は制御装置２１に入力される。

【００３０】冷蔵庫本体３０の背面下部角部には機械室
が形成され、この機械室内に圧縮機１、凝縮器２及び凝
縮器冷却用ファン２６が配置されている。圧縮機１及び
凝縮器冷却用ファン２６は制御装置２１により制御され
るように構成されている。

【００３１】次に、上述した冷凍サイクルの冷凍室冷却
運転時及び冷蔵室冷却運転時の動作状態を図３に示す圧
力−エンタルピ線図を参照しながら説明する。

【００３２】図３は、横軸にエンタルピｉ（すなわち冷
媒の状態変化による熱の吸収、放出）、縦軸に冷媒の蒸
発圧力Ｐを取ったモリエル線図上に本実施例の運転を示
したものである。Ｓは飽和蒸気線で、Ｅより左をＳＬ、
右をＳＧとすると、飽和蒸気線ＳＬ、ＳＧで囲まれた領
域は気液混合状態、飽和蒸気線ＳＬより左は液状態、飽
和蒸気線ＳＧより右はガス状態である。

【００３３】図３において、Ａ₁ＢＣＤ₁は冷凍室冷却運
転における冷媒の変化を示す。Ａ₁Ｂは圧縮機１による
冷媒ガスの圧縮を示す。ＢＣは凝縮器２による熱の放出
を示し、冷媒はガス状態から気液混合状態を経て液状態
となることがあり、その場合を図示している。ＣＤ₁は
減圧装置（キャピラリチューブ３及び電動式膨張弁４）
による減圧及びキャピラリチューブ３による放熱を示
す。このＣＤ₁は、キャピラリチューブ３による減圧及
び放熱のＣＤ₀と、電動式膨張弁４による減圧のＤ₀Ｄ₁
とからなっている。Ｄ₁Ａ₁は蒸発器５による熱の吸収
（この場合には冷凍室の冷却）及び吸込配管６による吸
熱を示し、冷媒は気液混合状態からガス状態となる。

【００３４】また、図３において、Ａ₂ＢＣＤ₂は冷蔵室
冷却運転における冷媒の変化を示す。Ａ₂Ｂは圧縮機１
による冷媒ガスの圧縮を示す。ＢＣは凝縮器２による熱
の放出を示し、冷媒はガス状態から気液混合状態を経て
液状態となることがあり、その場合を図示している。Ｃ
Ｄ₂は減圧装置（キャピラリチューブ３及び電動式膨張
弁４）による減圧及びキャピラリチューブ３による放熱
を示す。Ｄ₂Ａ₂は蒸発器５による熱の吸収（この場合に
は冷蔵室の冷却）及び吸込配管６による吸熱を示し、冷
媒は気液混合状態からガス化する。ＣＤ₂は、キャピラ
リチューブ３による減圧及び放熱を示すＣＤ₀と、電動
式膨張弁４による減圧を示すＤ₀Ｄ₂とからなっている。

【００３５】冷媒が液状態から気液混合状態への減圧Ｐ
₀となるＣＤ₀にはキャピラリチューブ３を用いているた
めに、液状態からの減圧であっても広く使用されて実績
のあるキャピラリチューブ方式で安定して減圧すること
が可能である。このＣＤ₀は冷凍室冷却運転及び冷蔵室
冷却運転の何れにも共通しているので、これらの何れの
運転でも安定した減圧動作させることができる。また、
冷凍室冷却運転における電動式膨張弁４の減圧Ｐ₁及び
冷蔵室冷却運転における電動式膨張弁４の減圧Ｐ₂の何
れの場合も気液混合状態の減圧となるため、電動式膨張
弁４の開度による制御でも安定した減圧機能を得ること
ができる。従って、凝縮器２により過冷却されて液状冷
媒となっても、冷凍室冷却運転及び冷蔵室冷却運転の何
れの運転でも安定して減圧することができる。このよう
に減圧装置の減圧動作を安定させることによって異なる
温度帯の貯蔵室１５〜１８を所定の温度に確実に冷却で
きる。

【００３６】しかも、このキャピラリチューブ３は、内
径が大きい（具体的には内径が１ｍｍ以上）のものを用
いているので、液状態から気液混合状態に至るまでの減
圧を安定して得ることができる。

【００３７】更には、キャピラリチューブ３は電動式膨
張弁４の冷媒入口側に設けられて吸込配管６との温度差
が大きい部分での長手方向にわたる熱交換であるため、
図３のΔｉ₁に示すように冷凍サイクルの効率を向上す
ることができる。

【００３８】そして、図３において、線ｖｆは、冷凍室
冷却運転における圧縮機吸込時の冷媒の比容積、線ｖｒ
は冷蔵室冷却運転における圧縮機吸込時の冷媒の比容積
を示す。一般に、冷媒の吸熱量Ｑは次の式（１）で表さ
れる。

【００３９】Ｑ＝ＧΔｉ（１）ここに、Ｇ：冷媒の循環流量（Ｇ＝Ｖ／ｖ・Ｒ）、Δ
ｉ：エンタルピ差、Ｖ：圧縮機押しのけ量、ｖ：冷媒の
比容積、Ｒ：比例定数である。

【００４０】図３から明らかなように、温度帯の高い冷
却室である冷蔵室を冷却するときには蒸発圧力Ｐも上昇
し、冷媒の比容積ｖは小さくなりｖ＝ｖｒとなる。その
結果、冷媒の循環量が増加する。そのため、従来の冷蔵
庫より大きな冷凍能力と成績係数を得ることができる。
従って、高い成績係数で、かつ短い運転時間によって温
度帯の高い冷却室を冷却することができる。

【００４１】次に、係る冷蔵庫の基本的な制御動作につ
いて図４のフローチャートを参照しながら説明する。

【００４２】各種センサなどの信号により圧縮機１及び
送風ファン９の運転が開始されると（ステップ４１）、
まず電動式膨張弁４が全開される（ステップ４２）。次
いで、冷蔵室冷却運転をするのかを判定する（ステップ
４３）。この判定は、具体的には、冷蔵庫内に設置され
た冷蔵室１５及び冷凍１７室等の温度センサ１３、１４
等により冷蔵室１５を冷却するか冷凍室１７を冷却する
かを選択する。

【００４３】この判定で、冷蔵室冷却運転ではない場合
には、冷凍室冷却運転を行なうと判断し、開閉ダンパ１
１を開放すると共に開閉ダンパ１０を閉塞する（ステッ
プ４４）。そして、圧縮機回転数を参照して蒸発器５の
蒸発温度を冷凍室冷却用の低い温度帯の温度（例えば−
１８℃）に設定する（ステップ４５）。電動式膨張弁４
の全開を所定時間行なわせた後に、電動式膨張弁４を所
定時間毎に順次閉方向に段階的に動作させ、その後に電
動式膨張弁４の開度を冷凍室冷却運転に適応するように
蒸発温度を検出しながら設定温度に到達するまで制御す
る（ステップ４６）。このようにして冷凍サイクル及び
送風ファン９が運転され、冷凍室温度が所定温度に達し
たかが判定される（ステップ４７）。冷凍室温度が所定
温度に達していない場合には、ステップ４６に戻り、以
下のステップが繰り返される。冷凍室温度が所定温度に
達すると、冷凍室冷却運転が終了する。

【００４４】前記ステップ４３の判定で、冷蔵室運転で
ある場合には、開閉ダンパ１０を開放すると共に開閉ダ
ンパ１１を閉塞する（ステップ５１）。そして、圧縮機
回転数を参照して蒸発器５の蒸発温度を冷蔵室用冷却用
の高い温度帯の温度に設定する（ステップ５２）。電動
式膨張弁４の全開を所定時間行なわせた後に、電動式膨
張弁４を所定時間毎に順次閉方向に段階的に動作させ、
その後に電動式膨張弁４の開度を冷蔵室冷却運転に適応
するように蒸発温度を検出しながら設定温度に到達する
まで制御する（ステップ５３）。このようにして冷凍サ
イクル及び送風ファン９が運転され、冷蔵室温度が所定
温度に達したかが判定される（ステップ５４）。冷凍室
温度が所定温度に達していない場合には、ステップ５３
に戻り、以下のステップが繰り返される。冷蔵室温度が
所定温度に達すると、冷蔵室冷却運転が終了する。

【００４５】係るフローチャートは基本的な動作を示す
ものであり、具体的な動作例について図５を参照しなが
ら説明する。

【００４６】図５に示すように、冷蔵室冷却運転が終了
すると、電動式膨張弁４が閉じ、圧縮機１が停止して冷
凍サイクルの運転が停止されるが、開閉ダンパ１０を開
放すると共に送風ファン９を運転して保湿運転が所定時
間行なわれる。この保湿運転は蒸発器５の表面に付着し
ている水分を蒸発させて冷蔵室１５内に戻して冷蔵室１
５内の乾燥を防ぐ運転である。冷凍サイクルの運転停止
時に電動式膨張弁４を閉じるようにしたことにより、凝
縮器２側の高温冷媒が電動式膨張弁４を介して低温の蒸
発器５内に流入されて熱損失を招くことが防止される。

【００４７】冷蔵庫が停止した状態から冷蔵室冷却運転
が開始されると、開閉ダンパ１０が開放されると共に、
開閉ダンパ１１が閉鎖され、圧縮機１の運転が開始され
るが、電動式膨張弁４は上述したように最初に所定時間
だけ全開に動作され、送風ファン９は所定時間だけ遅延
してから運転開始される。

【００４８】上述したように圧縮機起動時に電動式膨張
弁４の開度を大きくすることにより、圧縮機１が運転と
停止を繰り返す冷蔵庫では、停止中に蒸発器５に停留し
た冷媒を吸入し、凝縮器２側に送って早期に凝縮できる
ため、短時間に適正な冷凍サイクル状態とすることがで
きる。

【００４９】この点をさらに具体的に説明する。一般的
なキャピラリチューブのみを用いた冷蔵庫では、停止中
の冷凍サイクル内の冷媒は低温の蒸発器５内に主に凝縮
しており、圧縮機１の起動当初は凝縮器２内に冷媒が凝
縮しにくく、更に内径の細いキャピラリチューブを用い
ているために凝縮器２内の冷媒が蒸発器５に戻りにく
く、冷媒の循環量不足により蒸発器５の入口温度と出口
温度の温度差が大きく冷却能力の少ない状態が発生す
る。これに対し、本実施例では、内径の大きいキャピラ
リチューブ３と電動式膨張弁４を接続して用いているた
め、冷媒循環量不足を起こす圧縮機起動時に電動式膨張
弁４の開度を大きくして凝縮器２の冷媒を蒸発器４に容
易に流入させることができる。そして、蒸発器５の温度
低下とともに電動式膨張弁４の開度を閉方向に動作させ
ることにより適正な冷凍サイクルを短時間に生成させる
ことができる。

【００５０】また、上述したように送風ファン９の運転
開始を所定時間だけ遅延させることにより、蒸発器４の
温度が所定温度に低下してから冷凍室１７に冷気が供給
されることになり、冷凍室１７に暖気が供給されるのを
防止できる。

【００５１】なお、これらの所定時間は固定された時間
に限らず、他の条件によって変更される所定時間であっ
てもよい。

【００５２】電動式膨張弁４の全開時間が経過すると、
電動式膨張弁４は上述したように冷蔵室冷却運転に適応
するように制御される。

【００５３】冷蔵室冷却運転から冷凍室冷却運転に移行
する場合には、電動式膨張弁４、送風ファン９及び圧縮
機１は冷蔵室冷却運転の状態のまま移行し、開閉ダンパ
１０が閉塞されると共に、開閉ダンパ１１が開放する。
そして、電動式膨張弁４は所定時間後に冷凍室冷却運転
に適応するように制御される。冷凍室冷却運転が終了す
ると、電動式膨張弁４、開閉ダンパ１０及び開閉ダンパ
１１が閉じると共に、送風ファン９の運転が停止される
が、圧縮機１は所定時間だけ凝縮器２から冷媒を回収す
るための運転が行なわれる。この冷媒回収運転により、
高温冷媒による庫内への熱進入を防止できる。

【００５４】冷蔵庫が停止した状態から冷凍室冷却運転
が開始されると、開閉ダンパ１１が開放されると共に、
開閉ダンパ１０が閉鎖され、圧縮機１の運転が開始され
るが、電動式膨張弁４は上述したように最初に所定時間
だけ全開に動作し、送風ファン９は所定時間だけ遅延し
てから運転開始される。ここで、電動式膨張弁４を最初
に所定時間だけ全開し、また、送風ファン９の運転開始
を所定時間だけ遅延させる理由は、上述した冷蔵室冷却
運転で述べた理由と同じである。

【００５５】冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に移行
する場合には、送風ファン９及び圧縮機１は冷蔵室冷却
運転の状態のまま移行し、開閉ダンパ１０が閉塞される
と共に、開閉ダンパ１１が開放するが、電動式膨張弁４
は所定時間だけ全開に動作される。冷凍室冷却運転から
冷蔵室冷却運転に切り換える場合においては、蒸発器４
への流入空気温度が急激に上昇し蒸発が促進されて蒸発
器４内の冷媒が不足することになるが、電動式膨張弁４
の開度を強制的に大きくしたことにより、凝縮器２内の
冷媒を蒸発器４内に戻り易くすることができ、早期に適
正サイクル状態にすることができる。これにより、冷凍
サイクルの効率を向上することができる。

【００５６】そして、電動式膨張弁４は所定時間だけ全
開した後に、冷蔵室冷却運転に適応するように制御され
る。

【００５７】冷蔵室冷却運転から除霜運転に移行する場
合には、電動式膨張弁４が全開され、送風ファン９及び
圧縮機１の運転が停止され、開閉ダンパ１０及び開閉ダ
ンパ１１が閉塞された状態となり、図示しない除霜ヒー
タに通電される。これにより蒸発器５に付着している霜
が定期的に取り除かれる。そして、除霜運転終了時に
は、送風ファン９及び圧縮機１が所定時間だけ運転され
て冷媒回収が行なわれる。

【００５８】また、圧縮機１の吸込配管６に取り付けた
温度センサ８による検知温度が所定温度以下の場合、電
動式膨張弁４の開度を開方向に動作させることにより、
吸込配管６の温度を上昇させ結露を防止する。逆に、冷
媒不足や圧縮機の高速運転などにより吸込配管６の温度
が所定温度以上の場合、電動式膨張弁４の開度を閉方向
に動作させることにより、低温冷媒を圧縮機１に戻して
圧縮機１の温度上昇を防止する。

【００５９】さらには、冷蔵庫据え付け時のように、冷
蔵室１５、冷凍室１７ともに高温状態からの運転或いは
周囲温度が高温および食品の一時大量投入などにより冷
却負荷が増大した場合は冷蔵室１５及び冷凍室１７への
両ダンパ１０、１１を開放し、同時に膨張弁開度も大き
くすることにより、冷却能力を最大限発揮させることが
できる。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、減圧装置の減圧動作を安定させて異なる温度
帯の貯蔵室を所定の温度に確実に冷却できる冷蔵庫が得
られる。

【００６１】また、本発明によれば、減圧装置の減圧動
作を安定させて異なる温度帯の貯蔵室を所定の温度に確
実に冷却できると共に、冷凍サイクルの効率を向上でき
る冷蔵庫が得られる。

【００６２】さらに、本発明によれば、低い温度帯の貯
蔵室の冷却運転から高い温度帯の貯蔵室の冷却運転に移
る際の冷媒不足改善して冷凍サイクルの効率を向上でき
る冷蔵庫が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクル
の構成図である。

【図２】同冷蔵庫の縦断面図である。

【図３】図１の冷凍サイクルの圧力−エンタルピ線図で
ある。

【図４】図２の冷蔵庫の基本動作例を示すフローチャー
ト図である。

【図５】図２の冷蔵庫の一動作例を示すタイムチャート
図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…凝縮器、３…キャピラリチューブ、４
…電動式膨張弁、５…蒸発器、６…吸込配管、７、８…
温度センサ、９…送風ファン、１０、１１…開閉ダン
パ、１２、１３、１４…温度センサ、１５…冷蔵室、１
６…野菜室、１７、１８…冷凍室、１９、２０…冷気の
流れ、２１…制御装置、２２…吐出配管、２３、２４、
２５…送風路、２６…凝縮器冷却用ファン、３０…冷蔵
庫本体、３１…冷蔵室扉、３２…野菜室扉、３３、３４
…冷凍室扉、３５…断熱仕切壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大平昭義茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内Ｆターム(参考） 3L045 AA01 AA06 DA02 EA01 HA01 JA13 LA05 MA04 NA07 NA22 PA02 PA03 PA04 PA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、吐出配管、凝縮器、キャピラリチ
ューブと電動式膨張弁から構成される減圧装置、蒸発
器、及び吸込配管を順次接続した冷凍サイクルと、複数の異なる温度帯の貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、前記蒸発器で熱交換された冷気を前記各貯蔵室に送風す
る送風ファンと、前記送風ファンから前記各貯蔵室に冷気を分岐して案内
する各送風路に設けた開閉ダンパと、冷却運転対象の貯蔵室に対応して前記電動式膨張弁の開
度及び前記開閉ダンパの開閉を制御する制御装置と、を
備えた冷蔵庫において、前記キャピラリチューブは前記電動式膨張弁の冷媒入口
側に接続したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】圧縮機、吐出配管、凝縮器、キャピラリチ
ューブと電動式膨張弁から構成される減圧装置、蒸発
器、及び吸込配管を順次接続した冷凍サイクルと、複数の異なる温度帯の貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、前記蒸発器で熱交換された冷気を前記各貯蔵室に送風す
る送風ファンと、前記送風ファンから前記各貯蔵室に冷気を分岐して案内
する各送風路に設けた開閉ダンパと、冷却運転対象の貯蔵室に対応して前記電動式膨張弁の開
度及び前記開閉ダンパの開閉を制御する制御装置と、を
備えた冷蔵庫において、前記キャピラリチューブは、前記電動式膨張弁の冷媒入
口側に接続すると共に、前記吸込配管と長手方向に熱的
に接触して設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】請求項１または２において、前記制御装置
は、高い温度帯の貯蔵室を単独に冷却する際に、前記電
動式膨張弁の開度を大きくすると共に、当該貯蔵室への
送風路の開閉ダンパを開放し且つ他の貯蔵室への送風路
の開閉ダンパを閉塞し、低い温度帯の貯蔵室を単独に冷
却する際に、前記電動式膨張弁の開度を小さくすると共
に、当該貯蔵室への送風路の開閉ダンパを開放し且つ他
の貯蔵室への送風路の開閉ダンパを閉塞し、前記複数の
温度帯の貯蔵室を同時に冷却する際に、当該複数の温度
帯の貯蔵室への送風路の開閉ダンパを開放するように制
御する機能を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】請求項１または２において、前記キャピラ
リチューブは１ｍｍ以上の内径のものを使用したことを
特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】圧縮機、吐出配管、凝縮器、キャピラリチ
ューブと電動式膨張弁から構成される減圧装置、蒸発
器、及び吸込配管を順次接続した冷凍サイクルと、複数の異なる温度帯の貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、前記蒸発器で熱交換された冷気を前記各貯蔵室に送風す
る送風ファンと、前記送風ファンから前記各貯蔵室に冷気を分岐して案内
する各送風路に設けた開閉ダンパと、冷却運転対象の貯蔵室に対応して前記電動式膨張弁の開
度及び前記開閉ダンパの開閉を制御する制御装置と、を
備えた冷蔵庫において、前記制御装置は、低い温度帯の貯蔵室の冷却運転から高
い温度帯の貯蔵室の冷却運転に移る際に、前記電動式膨
張弁の開度を大きい開度に強制的に制御した後に、当該
温度帯に対応する開度で制御する機能を備えたことを特
徴とする冷蔵庫。
【請求項６】請求項５において、前記制御装置は、前記
高い温度帯の貯蔵室の冷却運転から前記低い温度帯の貯
蔵室の冷却運転に移る際に、前記電動式膨張弁の開度を
全開に強制的に制御した後に、複数段階で開度を小さく
して当該温度帯に適応するように制御する機能を備えた
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】請求項５において、前記電動式膨張弁は前
記キャピラリチューブの冷媒出口側に接続し、前記キャ
ピラリチューブは前記吸込配管と熱的に接触して設けた
ことを特徴とする冷蔵庫。