JPH11304331A - 冷蔵庫の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍室、冷蔵室のそれぞれの区画の冷却能力
を制御し、温度変動を小さくするようにした冷蔵庫の制
御方法を提供する。 【解決手段】 冷蔵用蒸発器５０側には冷蔵室１４に冷
気を送る冷蔵用送風機５４を設け、冷凍用蒸発器５２側
には冷凍室２２に冷気を送る冷凍用送風機５６を設けて
いる。そして、冷蔵室１４の庫内温度により冷蔵用送風
機５４の回転数を増減させたり、冷凍室２２の庫内温度
により圧縮機４６の回転数を増減させて、冷蔵室１４や
冷凍室２２の庫内温度を所定の温度範囲になるように制
御しているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵室や冷凍室を
冷却する場合における冷蔵庫の制御方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１２は一つの蒸発器で冷蔵室と冷凍室
とを冷却するようにした従来のダクト構成図を示し、こ
の図１２により１つの蒸発器１０８で作られる冷気を冷
凍室１０２、冷蔵室１０４に分配してそれぞれを冷凍室
温度帯、冷蔵室温度帯に冷却する冷蔵庫の庫内の冷気の
流れについて説明する。

【０００３】先ず、冷凍室１０２の温度制御は冷凍室１
０２内に設置した冷凍室センサ（図示せず）により庫内
温度を測定し、設定上限温度以上の場合は圧縮機を起動
して庫内冷却用のファン１１０を回転させ、蒸発器１０
８で冷却された冷気を冷凍室１０２へ送り込む。また、
庫内温度が設定下限温度以下に下がると圧縮機、ファン
１１０を停止することにより、ある幅を持った一定温度
を維持するように制御される。

【０００４】冷蔵室１０４の温度制御は冷蔵室１０４内
に設置した冷蔵室センサ（図示せず）により庫内温度を
測定し、冷凍サイクル（圧縮機）が運転中で且つ設定温
度より高い時にダンパ装置１１２が開き、蒸発器１０８
からの冷気をダクトを通して導入して冷蔵室１０４内を
冷却する。また、冷凍サイクルが停止中か設定温度より
低い時にはダンパ装置１１２は閉じられる。このダンパ
装置１１２の開度を設定温度と庫内温度の差により制御
される場合もある。また、野菜室１０６は冷蔵室１０４
からの冷気により冷却される。なお、肉・魚肉等のため
の特別室に専用のセンサ・ダンパを持つ場合、冷蔵室１
０４と同様の温度制御が行なわれる。

【０００５】また、冷蔵室１０４の温度が高くなった場
合、冷凍室１０２が冷えていた場合でも圧縮機を運転す
る制御が行なわれる場合もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの冷蔵庫の構成
では、冷凍室１０２への冷気をダンパ装置１１２により
分流して冷蔵室１０４に冷気を流して冷却するため、冷
蔵室１０４は冷凍室１０２に従属しており、冷凍室１０
２と冷蔵室１０４の冷却能力を独立して制御することは
できない。そのため、冷凍室１０２と冷蔵室１０４を適
切な温度に温度変動を少なく制御することができないと
いう問題がある。

【０００７】冷凍サイクルの構成が本発明の図１と同じ
ような構成で冷蔵室庫内の蒸発器５０で直接冷蔵室内を
冷却する直冷方式では、冷蔵室の冷却能力は蒸発器５０
の温度と庫内の温度差により決まり、冷蔵室の冷却能力
を制御することができず、冷媒を流すか止めるかでしか
温度制御を行なうことができない。冷蔵室の温度制御を
細かくする場合には、冷媒流路の切り替えが煩雑に発生
し、切り替え弁の信頼性が低下する問題が生じる。

【０００８】また図１３に示すように、冷蔵室用蒸発器
１２０と冷凍室用蒸発器１２２を直列に接続し、冷媒流
路の切り替え弁を持たない冷凍サイクルでは、冷凍室用
蒸発器１２２のみに冷媒を流して冷却することができな
いため、冷凍室の負荷が大きい場合に冷凍室のみを効率
よく冷却することができないという問題がある。また、
圧縮機１２４を止めないと冷蔵室用蒸発器１２０を除霜
できない等の問題点がある。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、冷凍
室、冷蔵室のそれぞれの区画の冷却能力を制御し、温度
変動を小さくするようにした冷蔵庫の制御方法を提供す
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、圧縮
機と、凝縮器と、冷蔵室に対応した冷蔵用蒸発器と、冷
凍室に対応した冷凍用蒸発器とを環状に接続して冷媒流
路を構成し、冷蔵用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍用
蒸発器側には冷凍用送風機が設けられ、冷蔵室温度によ
り冷蔵用送風機の回転数を増減させ、冷凍室温度により
圧縮機の回転数を増減させて、冷蔵室や冷凍室の庫内温
度を所定の温度範囲になるように制御していることを特
徴とする冷蔵庫の制御方法である。

【００１１】請求項２の発明は、圧縮機と、凝縮器と、
冷蔵室に対応した冷蔵用蒸発器と、冷凍室に対応した冷
凍用蒸発器とを環状に接続して冷媒流路を構成し、冷蔵
用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍用蒸発器側には冷凍
用送風機が設けられ、冷蔵用送風機を断続運転させるこ
とを特徴とする冷蔵庫の制御方法である。

【００１２】請求項３の発明は、圧縮機と、凝縮器と、
冷蔵室に対応した冷蔵用蒸発器と、冷凍室に対応した冷
凍用蒸発器とを環状に接続して冷媒流路を構成し、冷蔵
用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍用蒸発器側には冷凍
用送風機が設けられ、圧縮機の回転数を許容最低回転数
で運転させることを特徴とする冷蔵庫の制御方法であ
る。

【００１３】請求項４の発明は、冷蔵室温度、冷凍室温
度がそれぞれの設定下限値に達した場合には圧縮機を停
止させ、冷蔵室温度、または、冷凍室温度が設定上限値
まで上昇した場合には、前回の冷却運転で使用した圧縮
機、冷蔵用送風機の回転数で冷却を開始することを特徴
とする請求項３記載の冷蔵庫の制御方法である。

【００１４】請求項５の発明は、圧縮機と、凝縮器と、
冷蔵室に対応した冷蔵用蒸発器と、冷凍室に対応した冷
凍用蒸発器とを環状に接続して冷媒流路を構成し、冷媒
流路を切り替えて冷媒を冷蔵用蒸発器から冷凍用蒸発器
へ流す場合と、冷凍用蒸発器のみに流す場合を切替える
弁体を介設し、冷蔵用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍
用蒸発器側には冷凍用送風機が設けられた冷蔵庫であっ
て、冷媒を冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器に流している時
に冷蔵室温度が設定下限値に達した場合には、冷媒を冷
凍用蒸発器のみに流すように弁体を切替え、冷凍用送風
機をオンさせ、冷蔵用送風機をオフさせる第１の制御
と、冷蔵室温度が設定上限値に達した場合には、冷媒を
冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器に流すように弁体を切替
え、冷蔵用送風機をオンさせる第２の制御と、よりなる
恒温制御モードを行うことを特徴とする冷蔵庫の制御方
法である。

【００１５】請求項６の発明は、冷媒を冷凍用蒸発器の
みに流すように弁体を切替えた後、冷蔵用送風機を、一
定時間、または、冷蔵用蒸発器の温度が所定温度になる
まで回転させることを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫
の制御方法である。

【００１６】請求項７の発明は、冷蔵室の設定温度を０
℃近辺の低い温度に設定した場合に、恒温制御モードを
行うことを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫の制御方法
である。

【００１７】請求項８の発明は、冷媒を冷凍用蒸発器の
みに流す場合は、冷蔵用送風機をオフさせ、冷凍用送風
機をオンさせる第３の制御と、冷媒を冷蔵用蒸発器と冷
凍用蒸発器に流す場合は、冷蔵用送風機をオンさせ、冷
凍用送風機をオフさせる第４の制御と、よりなる交互制
御モードを行うことを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫
の制御方法である。

【００１８】請求項９の発明は、交互制御モードと、恒
温制御モードとを選択できるスイッチを設けたことを特
徴とする請求項８記載の冷蔵庫の制御方法である。

【００１９】請求項１０の発明は、冷蔵室、冷凍室の庫
内温度がそれぞれの設定温度より高くなった場合は、交
互制御モードを行い、冷蔵室、冷凍室のいずれかの庫内
温度が設定温度範囲内になった場合には、恒温制御モー
ドを行うことを特徴とする請求項８記載の冷蔵庫の制御
方法である。

【００２０】請求項１，３，４の冷蔵庫の制御方法であ
ると、冷蔵用送風機の回転数を増減させたり、圧縮機の
回転数を増減させることで、冷蔵室、冷凍室の庫内温度
をそれぞれ目標温度に制御することができる。

【００２１】請求項２の冷蔵庫の制御方法であると、冷
蔵用送風機を断続運転させていることで、冷蔵用蒸発器
での熱交換量を制御することができるである。

【００２２】請求項５の冷蔵庫の制御方法であると、冷
蔵室の無冷却時間が短くなり、その結果冷蔵室の温度変
化を小さくすることができる。

【００２３】請求項６から１０の冷蔵庫の制御方法であ
ると、また、本発明の冷蔵庫の制御方法であると、冷蔵
用蒸発器の除霜が行なえたり、温度変動での食品の凍結
を防止したり、専用のスイッチで任意の運転モードが選
択できて使用者に使い勝手が良い冷蔵庫を提供できる。
また、速やかに設定温度範囲まで冷やすことが可能とな
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１〜
図１１に基づいて説明する。

【００２５】先ず、本発明の冷蔵庫の構成について図６
〜図１１を用いて説明する。

【００２６】図６は、本実施例の冷蔵庫１０の正面図で
あり、図７は、冷蔵庫１０の各扉を開けた状態の正面図
である。

【００２７】図６及び図７に示すように、冷蔵庫１０の
本体であるキャビネット１２には、上段から冷蔵室１
４、野菜室１６、温度切替室１８、冷凍室２２が設けら
れている。また、温度切替室１８の左側には製氷室２０
が設けられている。そして、野菜室１６と温度切替室１
８、製氷室２０との間には断熱仕切体２４が配されてい
る。

【００２８】冷蔵室１４には、ヒンジによって開閉する
冷蔵室扉１４ａが設けられている。また、この冷蔵室１
４の下部には、約０℃付近で庫内温度を維持するチルド
室２６が設けられている。

【００２９】野菜室１６は、引出式の野菜室扉１６ａが
設けられ、この扉と共に野菜容器２８が引き出し可能と
なっている。

【００３０】温度切替室１８には、引出式の温度切替室
扉１８ａが設けられ、この扉と共に温度切替室容器３０
が引き出し可能となっている。

【００３１】冷凍室２２にも、引出式の冷凍室扉２２ａ
が設けられ、この扉と共に冷凍容器３２が引き出し可能
となっている。

【００３２】製氷室２０は、図９に示すように、その天
井部付近に製氷装置３４が設けられ、この下方には貯氷
容器３６が設けられている。

【００３３】製氷装置３４は、製氷皿３８と、それを回
転させる駆動部４０と、貯氷容器３６の氷の量を検知す
る検氷レバー４２とよりなる。なお、製氷皿３８に水を
供給するタンク４４は、チルド室２６の左側に設けられ
ている。

【００３４】また、凝縮器６２は、図１０に示すよう
に、複数回折曲されて板状に構成され、図９に示すよう
に、冷凍室２２の底部下方に配されている。また、アキ
ュムレータ７４は、図８に示すように、冷凍用蒸発器５
２の右側に取り付けられている。

【００３５】次に、図８〜図１１に基づいて、冷蔵庫１
０の冷凍サイクルの構造及びその配置について説明す
る。

【００３６】まず、圧縮機４６は、図９に示すように、
キャビネット１２の底部、すなわち冷凍室２２の後方下
部に設けられている機械室４８に設けられている。

【００３７】冷蔵庫１０の蒸発器は冷蔵用と冷凍用の２
つ存在し、冷蔵用蒸発器５０は野菜室１６の後方に配さ
れ、冷凍用蒸発器５２は冷凍室２２の後方上部に設けら
れている。また、冷蔵用蒸発器５０の上方には冷蔵用送
風機５４が設けられ、冷凍用蒸発器５２の上方には冷凍
用送風機５６が設けられている。また、冷蔵用蒸発器５
０の下方には除霜ヒータ９６が設けられている。冷凍用
蒸発器５２の下方には除霜ヒータ９８が設けられてい
る。

【００３８】ところで、温度切替室１８の左側壁と底板
は断熱構造となっている。これによって、温度切替室１
８の庫内温度を冷蔵室と同じ温度に設定しても、周囲に
存在する冷凍室２２等からの温度影響を受けることがな
い。さらに、温度切替室１８の背面板も断熱構造となっ
ているため、冷凍用蒸発器５２からの温度影響を受ける
こともない。

【００３９】この冷凍サイクルの装置の配置を概説した
ものが図１０でり、その冷媒流路を示したブロック図が
図１１である。以下、この図１０及び図１１に基づい
て、冷媒の流れについて説明する。

【００４０】圧縮機４６から出た冷媒は、マフラー５
８、放熱パイプ６０、凝縮器６２、防露パイプ６４、ド
ライヤー６６を経て三方弁６８に至る。三方弁６８にお
いて冷媒流路は分岐し、一方は冷蔵用キャピラリーチュ
ーブ７０に向かい、他方は冷凍用キャピラリーチューブ
７２に向かう。冷蔵用キャピラリーチューブ７０から前
記した冷蔵用蒸発器５０に至り、冷凍用キャピラリーチ
ューブ７２の出口側と１つになり、前記した冷凍用蒸発
器５２に至る。その後、アキュムレータ７４、サクショ
ンパイプ７６を通って圧縮機４６に戻る。

【００４１】次に、上記構成の冷凍サイクルにおける冷
気の流れを冷蔵庫１０の図８及び図９を用いて説明す
る。

【００４２】まず、冷蔵用蒸発器５０によって冷却され
た冷気の流れについて説明する。

【００４３】冷蔵用蒸発器５０によって冷却された冷気
は、冷蔵用送風機５４によって、野菜室１６の後方に位
置する冷蔵分岐空間７８に送り込まれる。この冷蔵分岐
空間７８の上部は、冷蔵室１４の背面に設けられている
冷蔵ダクト８０に接続され、この冷蔵ダクト８０に冷気
が送られる。冷蔵ダクト８０は、図８に示すように、冷
蔵室１４の下部で二股に分かれ、ほぼＵ字状の形状をな
している。冷蔵ダクト８０の前面には所定間隔毎に冷気
の吹出口８２が設けられ、これら吹出口８２から冷蔵室
１４に冷気が吹き込まれる。冷蔵室１４を冷却した冷気
はチルド室２６、タンク４４の下方を通って（図９参
照）、冷蔵用送風機５４及び冷蔵用蒸発器５０の左右に
設けられたリターンダクト８４に流れ（図８参照）、冷
蔵用蒸発器５０の下方に吹き出される。そして、この冷
気は再び冷蔵用蒸発器５０で冷却されて、冷蔵用送風機
５４の位置に至る。

【００４４】一方、冷蔵分岐空間７８からは、野菜室１
６の後方下部に向かって冷気が吹き出され、野菜室１６
を冷却する（図９参照）。この冷気は、野菜容器２８の
底部を後ろから前に向かって流れ、冷蔵室１４と野菜室
１６を仕切っている上仕切体８６内部に設けられたリタ
ーンダクト８８に至る（図９参照）。このリターンダク
ト８８は、前記したリターンダクト８４に接続され、こ
の野菜室１６を冷却した冷気も冷蔵用蒸発器５０の下方
に循環する（図８参照）。

【００４５】次に、冷凍用蒸発器５２によって冷却され
た冷気の流れを説明する。

【００４６】冷凍用蒸発器５２によって冷却された冷凍
用送風機５６は、冷凍分岐空間９０に至る。この冷凍分
岐空間９０の上部は製氷装置３４に通じており、冷気は
この上部から製氷装置３４に吹き出す。また、冷凍分岐
空間９０の下部は、冷凍室２２の冷凍容器３２の背面板
に開口している孔３３に通じており、冷気は、この下部
から冷凍容器３２内部に向かって吹き出す。

【００４７】製氷室２０を冷却した冷気は冷凍室２２の
前面に流れ、冷凍室２２の冷凍容器３２の内部を冷却し
た冷気は冷凍室２２の前面に流れる。そして、この冷気
は冷凍容器３２の前面に沿って下方に流れ、底部を通っ
てリターンダクト９２に至る。リターンダクト９２に流
れ込んだ冷気は、冷凍用蒸発器５２に循環する。

【００４８】冷凍分岐空間９０の右側には、温度切替室
１８に冷気を送るためのダンパ装置９４が設けられ、こ
のダンパ装置９４のダンパの開閉によって、温度切替室
１８に送る冷気の量が調整され、その庫内温度を調整す
る。温度切替室１８を冷却した冷気は、温度切替室１８
の底部から冷凍用蒸発器５２に通じるリターンダクト９
５に流れ込み冷凍用蒸発器５２に循環する。

【００４９】（第１の実施例）次に、本発明の冷蔵庫の
温度の制御方法の第１の実施例について図１〜図３に基
づいて説明する。図１は、図１１を簡略化した本発明の
冷蔵庫のサイクル構成を示す図である。圧縮機４６を出
た高温、高圧の冷媒は凝縮器６２で冷却され、凝縮器６
２を出た冷媒は三方弁６８で冷蔵用キャピラリーチュー
ブ７０あるいは冷凍用キャピラリーチューブ７２のどち
らかに流れるように制御される。

【００５０】冷蔵用キャピラリーチューブ７０は冷蔵用
蒸発器５０に接続され、連結パイプ７１を通り冷凍用蒸
発器５２に接続されている。また、冷凍用キャピラリー
チューブ７２は冷凍用蒸発器５２に直接接続されてい
る。冷凍用蒸発器５２を出た冷媒はサクションパイプ７
６を通り圧縮機４６に戻る。

【００５１】冷媒は冷蔵用キャピラリーチューブ７０に
流れる場合は冷蔵用蒸発器５０及び冷凍用蒸発器５２の
両方に流れ、冷凍用キャピラリーチューブ７２に冷媒が
流れる場合は、冷凍用蒸発器５２のみに流れるようにな
っている。

【００５２】なお、図１では高圧側に三方弁６８を設け
たが、キャピラリーチューブで中間圧または低圧まで減
圧し、その段階で三方弁で冷媒の流れを制御すること
や、二方弁を２個、あるいはキャピラリーチューブの流
路抵抗に差を付けることにより、１個の二方弁で冷媒の
流れを制御するようにしても良い。

【００５３】図２は本発明の冷蔵庫内の冷気の流れを示
すものであり、冷蔵室１４には庫内温度を検出する冷蔵
室用温度センサ１５が設けられている。また、冷凍室２
２にも庫内温度を検出する冷凍室用温度センサ２３が設
けられている。

【００５４】冷蔵用蒸発器５０で冷却された冷気は冷蔵
用送風機５４により冷蔵室１４、野菜室１６へ送り出さ
れる。また、冷凍用蒸発器５２で冷却された冷気は、冷
凍用送風機５６により冷凍室２２へ送り出される。

【００５５】図３は本発明の温度制御の構成を示す制御
ブロック図であり、図３（ａ）は冷蔵室１４の制御ブロ
ック図を、図３（ｂ）は冷凍室２２の制御ブロック図を
それぞれ示すものである。

【００５６】冷蔵室１４では図３（ａ）に示すように、
設定温度、冷蔵室用温度センサ１５による冷蔵室１４の
庫内温度情報を制御装置５７に入力し、その出力である
電圧を変えることにより、冷蔵用送風機５４の回転数を
増減させて冷蔵用蒸発器５０での熱交換量を制御し、制
御対象である冷蔵室１４内の温度を制御するようにして
いる。

【００５７】また、冷凍室２２では図３（ｂ）に示すよ
うに、設定温度、冷蔵室用温度センサ２３による冷凍室
２２の庫内温度情報を制御装置５９に入力し、その出力
（インバータ）で圧縮機４６の回転数を増減して冷凍能
力を制御し、制御対象である冷凍室２２の庫内温度を制
御するようにしている。

【００５８】このような制御を行なうことにより、冷蔵
室１４、冷凍室２２の庫内温度はそれぞれ目標温度に制
御されることになる。例えば、冷蔵室１４の扉１４ａが
開けられ、庫内温度が上昇すれば冷蔵用送風機５４の回
転数が上がり、冷蔵室１４の冷却能力が増加し、その結
果冷凍室２２への冷凍能力が少なくなり、冷凍室２２の
庫内温度が上がれば圧縮機４６の回転数が増加して冷凍
能力が増え、冷凍室２２の温度も目標値に達するという
ように制御される。なお、冷凍室２２の扉２２ａを開け
て庫内温度に変動があった場合も上記と同様に制御され
る。

【００５９】上記制御ブロック図の例では、冷蔵室１４
と冷凍室２２とを個別に制御しているが、実際にはそれ
ぞれ他の部屋の冷却の状態に影響を受ける。そのため、
冷蔵室１４、冷凍室２２を温度制御するために冷蔵用送
風機５４の回転数、圧縮機４６の回転数の二値を一つの
制御装置で同時に制御し、一つの制御要素を動かした場
合もその影響を考え他の制御要素を適切に動かして二室
の温度を制御するようにしても良い。

【００６０】個別に制御する場合でもハンチング（例え
ば、冷蔵室１４の冷えが足りず冷蔵用送風機５４の回転
数を上げる→冷蔵室１４側に冷却能力の分配が大きくな
り冷凍室２２が冷えない→圧縮機４６の回転数を上げる
→蒸発温度が下がる→冷蔵用送風機５４の回転数を下げ
ないと冷蔵室１４が冷えすぎる→冷蔵用送風機５４の回
転数ダウン→冷凍室２２への冷凍能力増→冷凍室２２の
冷え過ぎ→圧縮機４６の回転数ダウン→冷蔵室１４の冷
却不足→最初へ、というように冷蔵用送風機５４の回転
数、圧縮機４６の回転数が小刻みに変動を繰り返し温度
制御を行なおうとする。）を起こさないように時定数を
適切に設定、例えば、冷蔵室１４のフィードバックを早
く、冷凍室２２を遅くすればハンチングは最低限に抑え
ることができる。

【００６１】

【表１】 表１は本発明の第１の実施例で温度制御を行なった場合
の扉の開閉が無い一定時間内での庫内の代表点温度の変
化を冷蔵室１４と冷凍室２２を交互に冷却した場合の１
サイクルの温度変化をその最高・最低値で比較したもの
である。（１）が本実施例を示し、（２）、（３）は後
述する実施例の場合を示している。

【００６２】表１において、冷媒流路の「Ｒ−Ｆ」は、
冷媒を冷蔵用蒸発器５０と冷凍用蒸発器５２を通して流
している状態を示し、「コンプ」は圧縮機４６を示し、
その回転数を４６ｒｐｍとしている。また、「Ｆファ
ン」は冷凍用送風機５６を示し、「Ｒファン」は冷蔵用
送風機５４を示している。

【００６３】表１の（１）に示すように、庫内の温度変
動Δｔは、０．２度であり、庫内の温度変動はほとんど
無いことがわかる。

【００６４】（第２の実施例）次に第２の実施例につい
て説明する。一般的にファンに用いられるＤＣブラシレ
スモータは印加電圧を制御することにより回転数（トル
ク）を制御することができるが、その可変速できる範囲
に制限がある。ある一定回転数より低くなると安定して
回転させることができない。下限で回転させても冷蔵用
蒸発器での熱交換量が必要とされる冷却量より大きい場
合、冷蔵室の温度が下がりすぎる。そのため、ファン
（冷蔵用送風機）の回転を断続的にすることにより、単
位時間当たり冷蔵用蒸発器に流れる空気の量を減らし、
仮想的に回転数を下げる効果を得ることができる。

【００６５】また、可変速でない冷蔵用送風機（ファン
モータ）を使用する場合に、ファンを断続運転すること
により冷蔵用蒸発器での熱交換量を制御できる。

【００６６】冷蔵用送風機５４を断続的に運転させる方
法として、冷蔵庫の温度変化の時定数より短い時間で細
かくファン入力を入り、切りする方法と、図４に示すよ
うに、冷蔵室１４の温度で制御する方法がある。

【００６７】すなわち、図４に示すように、冷蔵室１４
の庫内温度が上限値（図中のＲ設定上限）になったら冷
蔵用送風機５４を回転（オン）させ、下限値（図中のＲ
設定下限）になったら冷蔵用送風機５４を止める（オ
フ）方法である。上限値と下限値で設定される温度幅の
庫内温度の変動はあるが、冷蔵用送風機５４の断続運転
の前記の短い時間で断続を繰り返す場合より断続数は減
らすことはできる。

【００６８】しかしこの時、冷蔵用送風機５４の停止時
間が長いと冷蔵用蒸発器５０は冷媒により冷却されてい
るため自然対流で蒸発器近傍が冷却されてしまう問題が
あるため、上限値まで温度上昇していない場合でも冷蔵
用送風機５４のオフ時間が一定時間に達したら冷蔵用送
風機５４を運転し、下限値になったら停止するようにし
て、冷蔵用送風機５４の停止時間があまり長くならない
ようにしている。

【００６９】前記表１の（２）に本実施例の温度変化の
例を示す。冷蔵用送風機５４は３．５分運転、１６．５
分停止を繰り返している。比較する交互冷却より短いサ
イクルで冷蔵室１４を冷却することにより、温度変動は
小さくなっている（０．４度の温度変動）。冷凍室２２
も連続で冷却することにより温度変動は小さくなってい
る。

【００７０】なお、交互冷却（交互モード）とは、冷凍
室２２と冷蔵室１４とを交互に冷却する場合であり、冷
蔵室１４を冷却している時は冷凍用送風機５２は停止し
て、冷凍室２２への冷気を送るのを停止している。

【００７１】（第３の実施例）本実施例は、図１に示す
三方弁６８を切り替えて冷媒を冷蔵用蒸発器５０、冷凍
用蒸発器５２に流して、両区画の送風機５４、５６を回
転させて両区画（冷蔵室１４及び冷凍室２２）を冷却す
るようにしたものである。

【００７２】この時、冷蔵室１４の冷蔵用送風機５４の
回転数は設定温度と庫内温度との差により可変が許され
る範囲で回転数制御される。冷蔵室１４の温度が設定下
限値になったら、冷媒流路を冷凍用蒸発器５２のみに流
すように三方弁６８を切り替えて、冷蔵用送風機５４を
停止することにより冷蔵室１４は無冷却状態になる。冷
蔵室１４の温度が設定上限値になったら三方弁６８を切
り替えて冷媒流路を元の冷蔵用蒸発器５０と冷凍用蒸発
器５２に流れるように切り替え、冷蔵室１４の冷蔵用送
風機５４を回転させることにより、再び冷蔵室１４を冷
却する。この時、冷凍用送風機５６は連続で回転してお
り、冷媒は冷凍用蒸発器５２に常に流れているため、冷
凍室２２は常に冷却されている。

【００７３】冷蔵室１４と冷凍室２２とを交互に冷却す
る場合（交互モード）を図５を用いて比較する。図５に
示す恒温モードは本実施例の冷却モードである。なお、
図５の太線が本実施例の恒温モードであり、細線が交互
モードである。

【００７４】前記恒温モードの冷蔵室１４、冷凍室２２
の両方を冷却するモードでは、冷蔵室１４の冷却能力は
冷蔵用送風機５４の回転数は下限値で低く、交互モード
の冷蔵室１４の冷却時の冷却能力より小さいため、その
庫内温度の低下速度は小さい。

【００７５】温度が高い冷蔵室１４を冷やす冷蔵用蒸発
器５０で熱交換するため蒸発温度が高くなって冷凍室２
２の冷却能力は小さいため温度が上昇するが、交互モー
ドの無冷却時（冷蔵室１４の冷却時）の温度上昇よりそ
の上昇スピードは小さい。

【００７６】そして、冷蔵室１４の温度が下限温度にな
ると冷凍室２２の冷却モードに切り替わる。その時の冷
却能力は交互モードの冷凍室２２の冷却モードの冷却能
力と等しいが、スタートの冷凍室２２の庫内温度が低い
ため、交互モードの冷凍室２２の冷却モードの時間より
短い時間で下限温度まで下がり終わる。この１サイクル
で冷蔵室１４が冷えない場合は、第１の実施例のパター
ンになり、冷蔵用送風機５４の回転数を上げて温度制御
を行なうようにしている。

【００７７】１周期が同じ時間であった場合、冷蔵室１
４を冷却する時間が長くなり、無冷却時間が短くなり、
その結果、冷蔵室１４の温度変化を短くすることが可能
となる。

【００７８】前記表１の（３）に本実施例の温度変化の
例を示す。冷蔵用送風機５４は２１分運転、２４分停止
を繰り返している。比較する交互モードより短いサイク
ルで冷蔵室１４を冷却することにより、温度変動は小さ
くなっている（温度変動は０．９度）。冷凍室２２も連
続で冷却することにより、温度変動は小さくなってい
る。

【００７９】（第４の実施例）次に第４の実施例を説明
する。本実施例では冷凍室２２の温度が圧縮機４６の冷
凍能力を最低まで下げても設定オフ温度より低い場合に
は、次の二つのパターンに分けて制御するようにしてい
る。

【００８０】 冷蔵室１４も冷えている場合 冷蔵室１４が冷えており、既に冷媒流路が切り替わり、
冷蔵用送風機５４が止まり無冷却になっている場合、圧
縮機４６及び冷凍用送風機５６を停止する。

【００８１】そして、冷蔵室１４の庫内温度、冷凍室２
２の庫内温度のどちらかがオン温度に達した段階で圧縮
機４６を再起動する。その時、冷蔵室１４からの要求で
起動した場合は次のパターン〓で、冷凍室２２の要求で
起動した場合は、冷凍室２２を冷却するモードで冷却を
開始する。圧縮機４６の回転数、冷凍用送風機５６の電
圧等は停止前の設定値を用いる。

【００８２】 冷蔵室１４が冷えていない場合 本パターンでは、冷蔵室１４を冷却する必要があるた
め、圧縮機４６を停止することは出来ない。そのため、
冷凍用送風機５６を停止し、冷凍用蒸発器５２での強制
対流での熱交換を止めることにより冷却能力を制御す
る。その結果、冷蔵室１４の温度が下がり、前記〓の状
態になり圧縮機４６が停止する。

【００８３】冷蔵室１４または冷凍室２２の温度が冷却
に必要な設定温度まで上昇したら、再び圧縮機４６を起
動し、冷却が必要な区画に応じて冷却を開始する。

【００８４】（第５の実施例）本実施例は、前記第３の
実施例で冷媒流路を冷凍用蒸発器５２のみ流すように切
り替えた後も冷蔵用送風機５４を回転させることによ
り、冷蔵用蒸発器５０に着霜している霜からの昇華、溶
かすことによる庫内の加湿、除霜、庫内温度分布の改善
を図ったものである。

【００８５】冷蔵用蒸発器５０の温度が着霜が融けプラ
ス温度になるか、一定時間に達するまで冷蔵用送風機５
４を運転する。なお、冷蔵室１４の庫内温度が例えば、
１〜２℃と低い場合、冷蔵室１４の空気を冷蔵用蒸発器
５０に循環させても、融けきらない場合があり、そのた
め時間による制御が必要となり、一定の周期でヒータ加
熱（除霜ヒータ９６）による除霜が必要となる。この場
合でも昇華による庫内加湿は行なわれる。

【００８６】冷凍用蒸発器５２に関しては、庫内温度が
低いため本実施例のような除霜は出来ず、ヒータ加熱
（除霜ヒータ９８）による除霜が必要となる。

【００８７】（第６の実施例）ところで、冷蔵室１４の
設定温度を０℃近くの低い温度にした場合、温度変動が
大きいと庫内の食品の一部分が凍結したり、凍結と解凍
を繰り返し、そのため、食品の風味を損なうおそれがあ
る。そこで、本実施例では、使用者が冷蔵室１４の設定
温度を低くした場合、温度変動幅が小さい前記の恒温モ
ードに自動的に入る制御を行なうようにしている。

【００８８】（第７の実施例）本実施例では、使用者が
通常の交互モードと恒温モードの制御を切り替えること
ができる専用のスイッチ（図示せず）を設け、使用者の
要求に応じて任意に恒温モードが設定できるようにして
いる。

【００８９】（第８の実施例）電源スイッチを投入して
冷蔵庫を起動した場合や、扉開閉等により負荷が急激に
増大した場合等、また冷蔵室１４、冷凍室２２の庫内温
度がそれぞれ温度設定範囲より高い場合等では、冷蔵室
１４及び冷凍室２２の両室を速やかに冷却する必要があ
る。

【００９０】交互モードでは冷蔵室１４を冷却する場
合、冷媒蒸発温度を冷凍室２２を冷却する必要がないた
め冷凍室２２の庫内温度より高くし冷凍能力を上げるこ
とができるため、冷蔵室１４、冷凍室２２を同時に冷却
するよりトータルの冷却能力が大きくなり、速やかに設
定温度範囲まで冷やすことが可能となる。また設定温度
範囲内になった時、恒温モードに入るようにしている。

【００９１】このように、第１〜第８の実施例における
制御により、冷蔵室１４の無冷却時間が短くなり、これ
により冷蔵室１４の庫内温度の変動を小さくすることが
できる。

【００９２】（第９の実施例）次に第９の実施例につい
て説明する。冷蔵室１４の冷蔵用蒸発器５０に着霜した
霜をとる場合、冷媒流路を冷凍用蒸発器５２のみに流れ
るように三方弁６８を切り替え、冷蔵用蒸発器５０を無
冷却にし、除霜ヒータ９６により冷蔵用蒸発器５０を加
熱し除霜を行なうようにしている。この時、冷媒は冷凍
用蒸発器５２には流れているため、冷凍室２２の冷却は
可能である。

【００９３】（第１０の実施例）また、冷凍室２２の冷
凍用蒸発器５２の霜を除霜する場合、冷凍サイクル（圧
縮機４６）を停止し、除霜ヒータ９８により冷凍用蒸発
器５２を加熱し氷を溶かして除霜する。この時、冷蔵用
蒸発器５０にも冷媒が流れていないため、冷蔵用蒸発器
５０も除霜することが可能である。

【００９４】しかし、同時に冷蔵用蒸発器５０も除霜ヒ
ータ９６により除霜すると圧縮機４６の低圧側全体は除
霜完了、例えばプラス１０℃まで上昇するため、圧縮機
４６の低圧側の圧力はその温度に相当する凝縮圧力にな
る。

【００９５】これに対し、冷凍用蒸発器５２だけを除霜
する場合、低圧側の管内冷媒圧力は冷蔵用蒸発器５０の
温度に相当する圧力までしか上昇しないため、両蒸発器
５０、５２を除霜する場合より圧力は低くなる。そのた
め、除霜後の圧縮機４６の起動の時の圧縮機４６の吸い
込み圧力が低いため、圧縮機４６の起動が容易となる。

【００９６】このように第９、第１０の実施例における
制御により、本冷蔵庫のサイクルの除霜を最適に行なう
ことができるものである。

【００９７】

【発明の効果】以上により本発明の冷蔵庫の制御方法で
あると、冷蔵室の冷却能力、冷凍室の冷却能力をそれぞ
れ制御することができ、また、冷蔵室の無冷却時間が短
くなり、これにより冷蔵室の庫内温度の変動を小さくす
ることができる。さらには本冷蔵庫のサイクルの除霜を
最適に行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍サイクルの冷媒流路を示す図であ
る。

【図２】本発明の庫内側冷気の流れのダクト構成を示す
図である。

【図３】本発明の第１の実施例の冷蔵用送風機及び圧縮
機の回転数を制御するための制御ブロック図である。

【図４】第２の実施例の冷蔵用送風機の運転パターンを
示す図である。

【図５】第３の実施例の恒温モードと交互冷却時の運転
パターンと温度変化の例を示す図である。

【図６】本発明の一実施例を示す冷蔵庫の正面図であ
る。

【図７】同じく扉を開けた状態のキャビネットの正面図
である。

【図８】冷蔵庫のキャビネットの後方における縦断面図
である。

【図９】図６におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図１０】冷凍サイクルを構成する各装置の配置図であ
る。

【図１１】冷媒流路を示すブロック図である。

【図１２】従来例の庫内側冷気の流れのダクト構成を示
す図である。

【図１３】他の従来例の冷凍サイクルの冷媒流路を示す
図である。

【符号の説明】 １０ 冷蔵庫 １４ 冷蔵室 ２２ 冷凍室 ４６ 圧縮機 ５０ 冷蔵用蒸発器 ５２ 冷凍用蒸発器 ５４ 冷蔵用送風機 ５６ 冷凍用送風機 ６８ 三方弁

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と、凝縮器と、冷蔵室に対応した冷
   蔵用蒸発器と、冷凍室に対応した冷凍用蒸発器とを環状
   に接続して冷媒流路を構成し、 冷蔵用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍用蒸発器側には
   冷凍用送風機が設けられ、 冷蔵室温度により冷蔵用送風機の回転数を増減させ、 冷凍室温度により圧縮機の回転数を増減させて、 冷蔵室や冷凍室の庫内温度を所定の温度範囲になるよう
   に制御していることを特徴とする冷蔵庫の制御方法。
2. 【請求項２】圧縮機と、凝縮器と、冷蔵室に対応した冷
   蔵用蒸発器と、冷凍室に対応した冷凍用蒸発器とを環状
   に接続して冷媒流路を構成し、 冷蔵用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍用蒸発器側には
   冷凍用送風機が設けられ、 冷蔵用送風機を断続運転させることを特徴とする冷蔵庫
   の制御方法。
3. 【請求項３】圧縮機と、凝縮器と、冷蔵室に対応した冷
   蔵用蒸発器と、冷凍室に対応した冷凍用蒸発器とを環状
   に接続して冷媒流路を構成し、 冷蔵用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍用蒸発器側には
   冷凍用送風機が設けられ、 圧縮機の回転数を許容最低回転数で運転させることを特
   徴とする冷蔵庫の制御方法。
4. 【請求項４】冷蔵室温度、冷凍室温度がそれぞれの設定
   下限値に達した場合には圧縮機を停止させ、 冷蔵室温度、または、冷凍室温度が設定上限値まで上昇
   した場合には、前回の冷却運転で使用した圧縮機、冷蔵
   用送風機の回転数で冷却を開始することを特徴とする請
   求項３記載の冷蔵庫の制御方法。
5. 【請求項５】圧縮機と、凝縮器と、冷蔵室に対応した冷
   蔵用蒸発器と、冷凍室に対応した冷凍用蒸発器とを環状
   に接続して冷媒流路を構成し、 冷媒流路を切り替えて冷媒を冷蔵用蒸発器から冷凍用蒸
   発器へ流す場合と、冷凍用蒸発器のみに流す場合を切替
   える弁体を介設し、 冷蔵用蒸発器側には冷蔵用送風機、冷凍用蒸発器側には
   冷凍用送風機が設けられた冷蔵庫であって、 冷媒を冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器に流している時に冷
   蔵室温度が設定下限値に達した場合には、冷媒を冷凍用
   蒸発器のみに流すように弁体を切替え、冷凍用送風機を
   オンさせ、冷蔵用送風機をオフさせる第１の制御と、 冷蔵室温度が設定上限値に達した場合には、冷媒を冷蔵
   用蒸発器と冷凍用蒸発器に流すように弁体を切替え、冷
   蔵用送風機をオンさせる第２の制御と、 よりなる恒温制御モードを行うことを特徴とする冷蔵庫
   の制御方法。
6. 【請求項６】冷媒を冷凍用蒸発器のみに流すように弁体
   を切替えた後、 冷蔵用送風機を、 一定時間、または、冷蔵用蒸発器の温度が所定温度にな
   るまで回転させることを特徴とする請求項５記載の冷蔵
   庫の制御方法。
7. 【請求項７】冷蔵室の設定温度を０℃近辺の低い温度に
   設定した場合に、恒温制御モードを行うことを特徴とす
   る請求項６記載の冷蔵庫の制御方法。
8. 【請求項８】冷媒を冷凍用蒸発器のみに流す場合は、冷
   蔵用送風機をオフさせ、冷凍用送風機をオンさせる第３
   の制御と、 冷媒を冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器に流す場合は、冷蔵
   用送風機をオンさせ、冷凍用送風機をオフさせる第４の
   制御と、 よりなる交互制御モードを行うことを特徴とする請求項
   ６記載の冷蔵庫の制御方法。
9. 【請求項９】交互制御モードと、恒温制御モードとを選
   択できるスイッチを設けたことを特徴とする請求項８記
   載の冷蔵庫の制御方法。
10. 【請求項１０】冷蔵室、冷凍室の庫内温度がそれぞれの
    設定温度より高くなった場合は、交互制御モードを行
    い、 冷蔵室、冷凍室のいずれかの庫内温度が設定温度範囲内
    になった場合には、恒温制御モードを行うことを特徴と
    する請求項８記載の冷蔵庫の制御方法。