JPS6029576A - 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Ｉｊ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゛【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Ｊ：っで行う
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
常に上置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、併せて除霜運転において除霜ヒータへの通電の
前後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ｍ２ａ　、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、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１２及び第２の制御弁１
５をトランジスタ２０ａ　、２０ｂを介して通断電制御
し、また、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
。ここでダンパー駆動ヒータ２２は風路室６の冷凍室３
内への吐出口を開閉する除霜ダンパ２８をそのベローズ
部２８ａを含む感熱部２８ｂを加熱することにより閉成
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。

５− 冷蔵室の温度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は冷蔵室用冷却型温検出素子、３
４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Ｖ
ａ　、Ｖｂ　、Ｖｃと比較されて冷蔵室冷却器渦信号Ｓ
１、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
フンパレータ４０はダイオードを含むヒステリ６− 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の制御弁１２を通り冷蔵室用冷却器４及び主
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１２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、冷媒を補助冷却器５及び主冷却器
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。

（Ｉ）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を防止する。

９− （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庫内
部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軽１０− 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＠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 主冷却器７による冷気の強制循環により該主冷却器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
して主冷却器７に付着する。この主冷却器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性強
制冷却動作が行なわれる。

（Ａ）　除霜性強制冷却動作 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２０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（以上第一行程）。

（Ｂ）　実除霜動作 上記除霜性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の開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（第二行程）。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、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（第三行程）。この除霜ヒータ２１の通
電により主冷却器７０周りの空気が温められるが、ダン
パ２８が開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（第四行程）。この１３− 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（第五行程）。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。

次いで、このような除霜余熱吸収動作後、再び１４− 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及び主冷却器７のみ
に供給する強制運転を約２０分間行ない（第六行程）、
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３
６による冷凍室冷却型温信号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ザ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
カ、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従来の冷風循
環形のものと同様な迅速冷却が可能である。

また本発明によれば、主冷却器の除霜運転時において、
除霜ヒータへの通電（第三行程）に先立って冷凍室及び
冷蔵室を強制冷却（第一行程）するようにしたので、斯
る強制冷却を行わない場合とは異なり、冷凍室及び冷蔵
室がコンプレッサを起動して冷却運転せねばならない温
度に上昇したにもかかわらず、コンプレッサ停止状態も
とで行うことを前提とする除霜中であるが故に冷却運転
されず、その高温状態のまま放置されるといった事態の
発生を防止でき、加えて除霜運転の最終行程で冷凍室を
強制冷却（第六行程）するようにしたので、特に冷凍室
の温度の早期回復を助１ノることができる。しかも除霜
ヒータの通電時には除霜ダンパが開成状態にあるので、
水蒸気や暖気が冷凍室内に侵入することがなく、補助冷
却器に氷結を生じたり冷凍室内の温度が過激に上昇する
といった不都合を防止できる。更に除霜運転の最終行程
で冷凍室を強制冷却する前にタンパが開成で且つファン
停止した状態のまま主冷却器に冷媒を供給づる（第五行
程）のようにしたので、風路室内の余熱を吸収でき、ダ
ンパのない場合とは異なり、風路室内の余熱即ち暖気が
冷凍室内の補助冷却器等に吹き出されることがない。ま
た、除霜ヒータ断電後暫くそのまま放置しく第三行程）
、然る後１７− 主冷却器に冷媒を供給するようにしたので、その放置期
間内に霜の溶解により主冷却器に付着している水滴が自
然に流下するようになり、従ってその水滴が冷却運転の
開始により主冷却器に氷結してしまうことを防止できる
。

【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、２１は除霜ヒ
ータ、２８は除霜ダンパ、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６ 特開昭ＧＯ−２９５７６（８）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷□凍室内に設けられ食品を載せてこれを冷却する
   補助冷却器と、ファンによる庫内循環風を冷却するため
   の主冷却器と、除霜時前記主冷却器が配置された風路室
   と冷凍室との空気の循環を遮断する除霜ダンパと、前記
   主冷却器を加熱する除霜ヒータとを備えた冷蔵庫であっ
   て、前記主冷却器の除霜運転を、冷凍室及び冷蔵室を強
   制的に冷却させる第一行程と、前記主冷却器への冷媒供
   給を断つと共にファンを停止し前記除霜ダンパを閉成さ
   せる第二行程と、前記除霜ヒータに通電する第三行程と
   、この第三行程終了後前記除霜ヒータを断電した状態で
   所定時間そのまま放置する第四行程と、ファンを停止し
   除霜ダンパを閉成したまま前記主冷却器に冷媒を供給す
   る第五行程と、前記主冷却器へ冷媒を供給した状態で前
   記ダンパを開放すると共にファンを駆動する第六行程と
   を順に遂行させることにより行うようにして成る冷蔵庫
   。