(57)【要約】【課題】冷蔵室と冷凍室にそれぞれ蒸発器を有する冷蔵庫において、冷却システムの高効率化を図る。【解決手段】圧縮機１と凝縮器２と流路切替手段である三方弁３と第一のキャピラリ４と冷蔵室用蒸発器５と第二のキャピラリ６と冷凍室用蒸発器７と冷蔵室用ファン１０と冷凍室用ファン１１を備えた冷蔵室８と冷凍室９とで構成された冷蔵庫箱体１７において、前記冷蔵室８に前記冷蔵室用蒸発器５を前記冷凍室９に前記冷凍室用蒸発器７を直列に配設し、前記三方弁３により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時と冷凍室冷却の切り替え時に、圧縮機回転数や冷凍室用ファンや圧縮機用ファンの回転数を最も良い状態に制御することで、冷却システムの高効率化を可能とする。【選択図】図１
2005106325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室蒸発器の温度によって冷凍室用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項６】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項８】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項９】
圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵室・冷凍室と冷凍室を交互に冷却するシステムの高効率化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫は冷蔵室と冷凍室にそれぞれ蒸発器を有するものがある。（例えば、特許文献１参照）
図１１に従来の冷却サイクル並びに冷蔵庫の概略図を示す。
【０００３】
１は圧縮機、２は凝縮器、３は機械室１１内に配設された切替弁であり、５は冷蔵室９内に配設された冷蔵室用蒸発器であり、７は冷凍室１０内に配設された冷凍室用蒸発器である。
【０００４】
第一のキャピラリ４は冷蔵室冷却用である冷蔵室用蒸発器５の上流側に配設され、第二のキャピラリ６は冷凍室冷却用である冷凍室用蒸発器７の上流側に配設され、逆止弁８は冷凍室用蒸発器７の下流側に設けている。
【０００５】
以上のように構成された従来の冷蔵庫について、以下、その動作を説明する。
【０００６】
圧縮機１が駆動された状態で、切替弁３により、圧縮機１から吐出される冷媒が冷蔵室用蒸発器５側に流れるように冷媒流路を切り替えた状態では、圧縮機１において圧縮された冷媒は、高温高圧ガスとなって凝縮器２に送られ、ここで放熱して液化されるようになる。液化された冷媒は、切替弁３により第一のキャピラリ４を通って冷蔵室用蒸発器５に送られ、ここで蒸発することに伴い周囲の熱を奪い、この結果周囲の空気を冷却する。ガス化した冷媒は再び圧縮機１において圧縮されるようになる。
【０００７】
このとき、冷蔵室用蒸発器５により冷却された冷気は冷蔵室用ファン１１の送風作用により冷蔵室９に供給され庫内が冷却される。この場合、冷蔵室９の温度は例えば+２℃であるために、冷蔵室用蒸発器５による冷却温度が約−５℃となるように、圧縮機１の運転周波数が設定される。また、この時の冷蔵室用蒸発器５の圧力は例えば約０．２４ＭＰａである。このような冷却状態を冷蔵室冷却モードという。
【０００８】
また、圧縮機１が駆動された状態で、切替弁３により、圧縮機１から吐出される冷媒が冷凍室用蒸発器７側に流れるように冷媒流路を切り替えた状態では、圧縮機１において圧縮された冷媒は、高温高圧ガスとなって凝縮器２に送られ液化された冷媒は、切替弁３により第二のキャピラリ６を通って冷凍室用蒸発器７に送られ、ここで蒸発することに伴い周囲の熱を奪い、この結果周囲の空気を冷却する。ガス化した冷媒は逆止弁８を通り、再び圧縮機１において圧縮されるようになる。
【０００９】
このとき、冷凍室用蒸発器７により冷却された冷気は冷凍室用ファン１２の送風作用により冷凍室１０に供給され庫内が冷却される。この場合、冷凍室１０の温度は例えば−１８℃であるために、冷凍室用蒸発器７による冷却温度が約−２８℃となるように、圧縮機１の運転周波数が設定される。また、この時の冷凍室用蒸発器７の圧力は例えば約０.０９ＭＰａである。このような冷却状態を冷凍室冷却モードという。
【００１０】
この冷蔵庫において、冷蔵室９、冷凍室１０には図示しないがそれぞれ温度センサーが設けられていて、それら各温度センサーの検出信号はマイクロコンピューターを備えた制御回路に入力されるようになる。制御回路は、それらの検出信号と、予め備えた制御プログラムに従って、圧縮機１、切替弁３、冷蔵室ファン同様ファン１１、冷凍室用ファン１２などを制御することにより冷却効率の良い運転ができる。
【特許文献１】特開２００１−９１１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の冷蔵庫は凝縮器側にファンを持たないため凝縮温度を制御することができない。また、冷凍室冷却用ファンは、オンオフ制御のみで冷凍室用蒸発器の温度制御や冷媒の循環を制御することはできない。
【００１２】
本発明は、従来の課題を解決するもので、凝縮温度、蒸発温度、冷媒循環量を制御し、冷却時の効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機回転数を変化させるものである。
【００１４】
これによって、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いにも適切に対応することができる。また、冷蔵室・冷凍室冷却モードにおいては、圧縮機回転数を高くすることにより冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。
【００１５】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機用ファンの回転数を変化させるものである。
【００１６】
これによって、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いに、圧縮機用ファンの回転数を変化させ熱交換量を適切化することで、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷凍室冷却中に冷凍室蒸発器の温度によって冷凍室用ファンの回転数を変化させるものである。
【００１８】
これにより、蒸発温度が高くなりがちな冷却開始時や高負荷時と蒸発温度が低くなりがちな低負荷時で最適な蒸発温度を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷凍室冷却中に冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を変化させるものである。
【００２０】
これにより、冷却開始時や高負荷のように庫内温度が高い状態では回転数を高めに設定し、庫内温度が低い低負荷時においては回転数を低めに設定することにより最適な蒸発温度を得ることができる。また、冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を決定するため、他の検知手段を必要としないため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができる。
【００２１】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンの回転数を変化させるものである。
【００２２】
これにより、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができなくなる。しかし、冷凍室用ファンを回転させないと冷凍室冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することができないので、冷凍室用ファンを必要最小限の回転数で回すことにより、冷却効率の向上を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させるものである。
【００２４】
これにより、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができない状態になる。この場合、冷凍室用ファンを停止することにより冷凍室の温度上昇を最小限で食い止めることができる。また、冷凍室用ファンはオンオフ制御のみなので、冷凍室用ファンの制御を簡素化することができる。
【００２５】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させるものである。
【００２６】
これにより、圧縮機始動時、圧縮機用ファンの回転数を変化させることにより圧縮機始動時、凝縮温度が高い状態が続くシステムにおいては回転数を上昇させ、例えば配管ボリュームが大きいシステムのように凝縮温度が低い状態が続くシステムにおいては回転数を下降させることにより最適な凝縮温度を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させるものである。
【００２８】
これにより、圧縮機始動より数分間は冷媒の循環量が少ないため凝縮温度が低く、放熱量も少ないことが多い。この場合において圧縮機用ファンを停止することにより過冷却を防止することができる。また、圧縮機用ファンを停止することにより、ファン入力の低減を図り、省エネルギー効果もある。また、圧縮機用ファンはオンオフ制御のみなので、圧縮機用ファンの制御を簡素化することができる。
【００２９】
また、本発明の冷蔵庫は、三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を変化させるものである。
【００３０】
これにより、冷蔵室・冷凍室同時冷却時に圧縮機回転数を変化させることにより、冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。また、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時は熱負荷が高い可能性が高いので、圧縮機回転数を上昇させることにより効率よく冷却することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却の違いに適切に対応した冷却により冷却効率を向上することができる。また、冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することで、冷媒封入量を減らすことができる。
【００３２】
また本発明の冷蔵庫は、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることで、冷却効率を向上することができる。
【００３３】
また本発明の冷蔵庫は、各冷却モードにおける最適な蒸発温度を得ることで、冷却効率を向上することができる。
【００３４】
また本発明の冷蔵庫は、冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を決定するため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができる。
【００３５】
また本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンを必要最小限の回転数で回し、冷凍室冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することで、冷却効率の向上を図ることができる。
【００３６】
また本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させることで、冷凍室の温度上昇を防止することができる。
【００３７】
また本発明の冷蔵庫は、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を下げることで、最適な凝縮温度を得ることができる。
【００３８】
また本発明の冷蔵庫は、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させることで、ファン入力の低減を図り、省エネルギー効果が高まる。
【００３９】
また本発明の冷蔵庫は、冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するもので、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を上昇させることにより効率よく冷却スピードを高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
請求項１に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いにも適切に対応することができ、冷却効率を向上することができる。また、冷蔵室・冷凍室冷却モードにおいては、圧縮機回転数を高くすることにより冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができ、冷媒封入量を減らすことができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却と冷凍室冷却で圧縮機用ファンの回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却時と冷凍室冷却とで異なる熱交換量や配管ボリュームの違いに、圧縮機用ファンの回転数を変化させ熱交換量を適切化することで、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることができ、冷却効率を向上することができる。
【００４２】
請求項３に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室蒸発器の温度によって冷凍室用ファンの回転数を変化させるものであり、蒸発温度が高くなりがちな冷却開始時や高負荷時と蒸発温度が低くなりがちな低負荷時で最適な蒸発温度を得ることができ、冷却効率を向上することができる。
【００４３】
請求項４に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷凍室冷却中に冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を変化させるものであり、冷却開始時や高負荷のように庫内温度が高い状態では回転数を高めに設定し、庫内温度が低い低負荷時においては回転数を低めに設定することにより最適な蒸発温度を得ることができる。また、冷凍室庫内温度で冷凍室用ファンの回転数を決定するため、他の検知手段を必要としないため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができるので、低コスト化が図れる。
【００４４】
請求項５に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、冷凍室冷却用ファンの回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができなくなる。しかし、冷凍室用ファンを回転させないと冷凍室冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することができないので、冷凍室用ファンを必要最小限の回転数で回すことにより、冷却効率の向上を図ることができる。
【００４５】
請求項６に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファンを停止させるものであり、冷蔵室・冷凍室冷却開始時には冷蔵室の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に入ることがあるが、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器に流入すれば冷凍室蒸発器が冷凍室庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室・冷凍室同時冷却ができない状態になる。この場合、冷凍室用ファンを停止することにより冷凍室の温度上昇を防止することができる。また、冷凍室用ファンはオンオフ制御のみなので、冷凍室用ファンの制御を簡素化することができる。
【００４６】
請求項７に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させるものであり、圧縮機始動時、圧縮機用ファンの回転数を変化させることにより圧縮機始動時、凝縮温度が高い状態が続くシステムにおいては回転数を上昇させ、例えば配管ボリュームが大きいシステムのように凝縮温度が低い状態が続くシステムにおいては回転数を下降させることにより最適な凝縮温度を得ることができる。
【００４７】
請求項８に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、圧縮機始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させるものであり、圧縮機始動より数分間は冷媒の循環量が少ないため凝縮温度が低く、放熱量も少ないことが多い。この場合において圧縮機用ファンを停止することにより過冷却を防止することができる。また、圧縮機用ファンを停止することにより、ファン入力の低減を図り、省エネルギーとなる。また、圧縮機用ファンはオンオフ制御のみなので、圧縮機用ファンの制御を簡素化することができる。
【００４８】
請求項９に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と流路切替手段である三方弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と冷蔵室冷却用ファンと冷凍室冷却用ファンを備えた冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体において、前記冷蔵室に前記冷蔵室用蒸発器を前記冷凍室に前記冷凍室用蒸発器を直列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵室・冷凍室回路と冷凍室回路に切り替えることにより前記冷蔵室・冷凍室と前記冷凍室を交互に冷却するものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始より所定時間、圧縮機回転数を変化させるものであり、冷蔵室・冷凍室同時冷却時に圧縮機回転数を変化させることにより、冷凍室蒸発器に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。また、冷蔵室・冷凍室同時冷却開始時は熱負荷が高い可能性が高いので、圧縮機回転数を上昇させることにより効率よく冷却することができ、冷却スピードを高めることができる。
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図である。１７は冷蔵庫箱体であり、上方部に比較的高温の区画である冷蔵室８を、下方部に比較的低温の冷凍室９を配置しており、ウレタンや真空断熱材といった断熱材によって周囲と断熱して構成している。食品等の収納物の出し入れは図示しない断熱ドアを介して行われる。
【００５１】
冷蔵室８は冷蔵保存のために通常１〜５℃で設定されているが、保鮮性向上のため若干低めの温度、例えば−３〜０℃で設定されることもあり、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。
【００５２】
冷凍室９は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、保鮮性向上のためより低めの温度、例えば−３０〜−２５℃で設定されることもある。
【００５３】
冷凍サイクル１８は圧縮機１と凝縮器２と流路切替手段である三方弁３と第一のキャピラリ４と冷蔵室用蒸発器５と第一のサクションライン１２を順次接続し、三方弁３を介して第一のキャピラリ４と冷蔵室用蒸発器５と第一のサクションライン１２と並列になるように第ニのキャピラリ６と冷凍室用蒸発器７と第二のサクションライン１３を接続してある。
【００５４】
圧縮機１と凝縮器２と三方弁３は可燃性冷媒を用いた場合の安全性向上の面から冷蔵庫箱体１７内での配管溶接箇所低減のため機械室１６内に配設してある。
【００５５】
また、各蒸発器から戻ってくる冷媒は圧縮機吸込管１４を通って圧縮機１内空間へ放出された後、圧縮機吐出管１５を通じて吐出される構成である。
【００５６】
冷蔵室用蒸発器５は冷蔵室８内の、例えば冷蔵室８奥面に配設されており、近傍には冷蔵室８の区画内空気を冷蔵室用蒸発器５に通過させて循環させる冷蔵室用ファン１０が設けてある。
【００５７】
また、冷凍室用蒸発器７は冷凍室９内の、例えば冷凍室９奥面に配設されており、近傍には冷凍室９の区画内空気を冷凍室用蒸発器７を通過させて循環させる冷凍室用ファン１１が設けてある。
【００５８】
また、圧縮機１は例えばインバーターによる回転数制御で冷媒循環量を制御し冷凍能力を変化させることができる能力可変型としてある。
【００５９】
また、三方弁３は例えばパルスモータにより作動するものであり開閉の動作中のみ通電されるものである。
【００６０】
また、冷蔵室８と冷凍室９には区画内温度を検知する、例えばサーミスタである温度検知手段ＴＨ１、ＴＨ２を設けてあり、圧縮機１と三方弁３と冷蔵室用ファン１０と冷凍室用ファン１１とを制御する制御手段Ｃ１とを備えている。
図２は本発明の実施の形態１のタイムチャートである。以上のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室８・冷凍室９同時冷却時と冷凍室９冷却時で圧縮機１回転数を例えば、毎分２回転程度変化させる。
【００６１】
圧縮機１回転数を冷蔵室８・冷凍室９同時冷却時と冷凍室９冷却で変化させることにより、熱交換量や配管ボリュームに違いにも対応することができる。例えば冷蔵室８の負荷量が大きい場合や、冷凍室用蒸発器７の容量が大きく冷媒が冷凍室用蒸発器７に滞留しやすい場合においては冷蔵室８・冷凍室９同時冷却時に高めの回転数にすることにより、効率よく冷却することができる。
【００６２】
（実施の形態２）
図３は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室８・冷凍室９同時冷却時と冷凍室９冷却時で圧縮機用ファンの回転数を変化させる。
【００６３】
圧縮機用ファンの回転数を冷蔵室８・冷凍室９冷却時と冷凍室９冷却時で変化させることにより、各冷却モードにおける最適な凝縮温度を得ることができる。例えば、冷蔵室８の負荷が高く、冷蔵室８・冷凍室９冷却時の凝縮温度が上昇するようなシステムでは、冷蔵室８・冷凍室９冷却時のみ圧縮機用のファンを高回転を使用することにより、冷蔵室８・冷凍室９冷却時の効率が上がり、また、冷凍室９冷却時の騒音低減にもつながる。
【００６４】
（実施の形態３）
図４は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のように構成された冷蔵庫について、冷凍室９冷却中に冷凍室用蒸発機７の温度によって冷凍室用ファン１１の回転数を変化させる。
【００６５】
冷凍室蒸発器７の温度により冷凍室用ファン１１の回転数を変化させることにより、蒸発温度が高くなりがちな冷却開始時や高負荷時と蒸発温度が低くなりがちな低負荷時で最適な蒸発温度を得ることができる。
【００６６】
（実施の形態４）
図５は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のように構成された冷蔵庫について、冷凍室９冷却中に冷凍室９庫内温度で冷凍室用ファン１１の回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷凍室９庫内温度で冷凍室ファン１１の回転数を制御することにより、冷却開始時や高負荷のように庫内温度が高い状態と庫内温度が低い低負荷時において最適な蒸発温度を得ることができる。
【００６７】
また、冷凍室９庫内温度で冷凍室用ファン１１の回転数を決定するため、他の検知手段を必要としないため、部品点数を減らし、制御を単純にすることができる。
【００６８】
（実施の形態５）
図６は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室８・冷凍室９同時冷却開始時に所定時間冷凍室冷却用ファン１１の回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室８・冷凍室９冷却開始時には冷蔵室８の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器７に入ることがある。冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器７に流入すれば冷凍室蒸発器７が冷凍室９庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室８・冷凍室９同時冷却ができなくなる。しかし、冷凍室用ファン１１を回転させないと冷凍室９冷却器内に滞留している冷媒の蒸発を促進することができないので、冷凍室用ファン１１を必要最小限の回転数で運転することにより、冷却効率の向上を図ることができる。
【００６９】
（実施の形態６）
図７は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室８・冷凍９室同時冷却開始時に所定時間、冷凍室用ファン１１を停止させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室８・冷凍室９冷却開始時には冷蔵室８の負荷が高くなっている可能性が高く、冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器７に入ることがある。冷媒が気体の状態で冷凍室蒸発器７に流入すれば冷凍室蒸発器７が冷凍室９庫内よりも温度が高くなり、冷蔵室８・冷凍室９同時冷却ができない状態になる。この場合、冷凍室用ファン１１を停止することにより冷凍室の温度上昇を最小限で食い止めることができる。
【００７０】
また、冷凍室用ファン１１はオンオフ制御のみなので、冷凍室用ファン１１の制御を簡素化することができる。
【００７１】
（実施の形態７）
図８は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のように構成された冷蔵庫について、圧縮機１始動より所定時間、圧縮機用ファンの回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。圧縮機１始動時、圧縮機用ファンの回転数を変化させることにより圧縮機１始動時、凝縮温度が高い状態が続くシステムにおいては回転数を上昇させ、例えば配管ボリュームが大きいシステムのように凝縮温度が低い状態が続くシステムにおいては回転数を下降させることにより最適な凝縮温度を得ることができる。
【００７２】
（実施の形態８）
図９は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のような構成の冷蔵庫について、圧縮機１始動より所定時間、圧縮機用ファンを停止させることを特徴とする冷蔵庫である。圧縮機１始動より数分間は冷媒の循環量が少ないため凝縮温度が低く、放熱量も少ないことが多い。この場合において圧縮機用ファンを停止することにより過冷却を防止することができる。
また、圧縮機用ファンを停止することにより、ファン入力の低減を図り、省エネルギー効果もある。
また、圧縮機用ファンはオンオフ制御のみなので、圧縮機用ファンの制御を簡素化することができる。
（実施の形態９）
図１０は同実施例のタイムチャートである。なお、実施例１と同様の制御については説明を省略する。図１のような構成された冷蔵庫について、冷蔵室８・冷凍室９同時冷却開始より所定時間、圧縮機１回転数を変化させることを特徴とする冷蔵庫である。冷蔵室８・冷凍室９同時冷却時に圧縮機１回転数を変化させることにより、冷凍室蒸発器７に滞留している冷媒の蒸発を促進することができる。
また、冷蔵室８・冷凍室９同時冷却開始時は熱負荷が高い可能性が高いので、圧縮機１回転数を上昇させることにより効率よく冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、冷却効率を向上することができるので、冷凍、冷蔵機器等の効率向上の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１の冷蔵庫の断面図
【図２】本発明の実施の形態１の冷蔵庫のタイムチャート
【図３】本発明の実施の形態２の冷蔵庫のタイムチャート
【図４】本発明の実施の形態３の冷蔵庫のタイムチャート
【図５】本発明の実施の形態４の冷蔵庫のタイムチャート
【図６】本発明の実施の形態５の冷蔵庫のタイムチャート
【図７】本発明の実施の形態６の冷蔵庫のタイムチャート
【図８】本発明の実施の形態７の冷蔵庫のタイムチャート
【図９】本発明の実施の形態８の冷蔵庫のタイムチャート
【図１０】本発明の実施の形態９の冷蔵庫のタイムチャート
【図１１】従来の冷却サイクルを備えた冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
【００７５】
１    圧縮機
２    凝縮器
３    三方弁
４    第一のキャピラリ
５    冷蔵室用蒸発器
６    第二のキャピラリ
７    冷凍室用蒸発器
８    冷蔵室
９    冷凍室
１０    冷蔵室用ファン
１１    冷凍室用ファン
１７    冷蔵庫箱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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