(57)【要約】【課題】冷媒循環量が増加しやすい電源投入時において、冷媒流音の発生を防止する。【解決手段】冷蔵室９に冷蔵室用蒸発器５を冷凍室１０に冷凍室用蒸発器７をそれぞれ並列に配設し、三方弁３により冷媒の流れを冷蔵室回路と冷凍室回路に切り替えることにより冷蔵室９と冷凍室１０を交互に冷却するもので、電源投入からある一定の時間までは、冷蔵室冷却時、圧縮機１の上限回転数を通常運転時より低く設定するものであり、電源投入後の冷蔵室冷却モード中、冷蔵室用蒸発器５内に流入する冷媒を抑制することで冷媒流音等の異常音の発生を抑えることが可能となる。【選択図】  図１
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【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とを備えた冷蔵室と冷凍室とを有する冷蔵庫において、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それぞれ並列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵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と前記冷凍室を交互に冷却するもので、電源投入からある一定の時間までは、前記冷蔵室冷却時、前記圧縮機の上限回転数を通常運転時より低く設定することを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵室を冷却するための冷蔵室用蒸発器と、冷凍室を冷却するための冷凍室用蒸発器とを備え、冷蔵室用蒸発器により冷蔵室を冷却する冷蔵室回路と、冷凍室を冷却する冷凍室回路とを交互に行うように構成された冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷凍室と冷蔵室にそれぞれ蒸発器を備えた冷蔵庫が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫について説明する。
【０００４】
図３に従来の冷却サイクル並びに冷蔵庫の概略図を示す。
【０００５】
図において、１は圧縮機、２は凝縮器、切替弁３は機械室内に配設されており、冷蔵室用蒸発器５は冷蔵室９内に配設されている。冷凍室用蒸発器７は冷凍室１０内に配設されている。
【０００６】
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ており、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ている。逆止弁８は冷凍室用蒸発器７の下流側に設けている。冷蔵室用ファン１１は冷蔵室用蒸発器５の上部近傍に、冷凍室用ファン１２は冷凍室用蒸発器７の上部近傍に配置されている。
【０００７】
以上のように構成された冷蔵庫について、その動作を説明する。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
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。
【００１１】
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、冷蔵室ファン様ファン１１、冷凍室用ファン１２などを制御する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−９１１３０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、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、冷蔵室９は冷蔵室温度センサーにて所定の温度まで冷却する時において、特に、電源投入後の一定時間、冷媒循環量が多いとき、冷蔵室用冷却器５から冷媒音が発生するという欠点があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵室冷却モード時の冷媒流音を最小限に抑えることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項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とを備えた冷蔵室と冷凍室とを有する冷蔵庫において、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それぞれ並列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵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と前記冷凍室を交互に冷却するもので、電源投入からある一定の時間までは、前記冷蔵室冷却時、前記圧縮機の上限回転数を通常運転時より低く設定するものであり、電源投入後の冷蔵室冷却モード中、冷蔵室蒸発器内に流入する冷媒を抑制することで冷媒流音等の異常音の発生を抑えることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１、図２を用いて説明する。
【００１７】
（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り、図２は同実施の形態の冷蔵庫のタイムチャートである。
【００１８】
図において、１８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９を、下方部に比較的低温の冷凍室１０を配置しており、例えばウレタンのような断熱材で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。
【００１９】
冷蔵室９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。
【００２０】
冷凍室１０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温の温度、例えば−３０〜−２５℃で設定されることもある。
【００２１】
冷凍サイクル１９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１３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１３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１４と第二のサクションライン１４途中に逆止弁８を接続してある。
【００２２】
圧縮機１と凝縮器２と三方弁３と逆止弁８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１８内での配管溶接箇所低減のため機械室１７内に配設してある。
【００２３】
また、各蒸発器から戻ってくる冷媒は圧縮機吸込管１５を通って圧縮機１内空間へ放出された後、圧縮機吐出管１６を通じて吐出される構成である。
【００２４】
冷蔵室用蒸発器５は冷蔵室９内の、例えば冷蔵室９奥面に配設されており、近傍には冷蔵室９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１１が設けてある。
【００２５】
また、冷凍室用蒸発器７は冷凍室１０内の、例えば冷凍室１０奥面に配設されており、近傍には冷凍室１０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１２が設けてある。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
また、冷蔵室９と冷凍室１０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１１と冷凍室用ファン１２とを制御する制御手段Ｃ１とを備えている。
【００２９】
また、電源投入からある一定の時間までは、前記冷蔵室冷却時、前記圧縮機の上限回転数を通常運転時より低く設定している。
【００３０】
以上のように構成された冷蔵庫について、冷蔵室９と冷凍室１０の冷却タイミングについて図２のタイムチャートを元に説明する。
【００３１】
圧縮機１停止中に、冷蔵室９および冷凍室１０の温度検知手段であるＴＨ１もしくはＴＨ２のうちいずれか一方が、予め設定された所定の温度以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け、例えば冷蔵室９の温度検知手段が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈ）以上を検知すると圧縮機１と冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９冷却を開始する（Ｔ１）。
【００３２】
圧縮機１の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２にて放熱して凝縮液化し、三方弁３を経て第一のキャピラリ４に至る。その後、第一のキャピラリ４で第一のサクションライン１３と熱交換しながら減圧されて冷蔵室用蒸発器５に至る。冷蔵室用ファン１１の作動により冷蔵室９内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷蔵室用蒸発器５内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷蔵室９を冷却する。気化した冷媒は、第一のサクションライン１３を経て圧縮機１に吸入される。
【００３３】
なお、第二のサクションライン１４の途中に逆止弁８を配設しているので第一のサクションライン１３を経た冷媒が第二のサクションライン１４を経て冷凍室用蒸発器７内に流入することはない。
【００３４】
冷蔵室９の冷却を開始すると冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度ｔ１１Ｌ、ｔ１２Ｌ、ｔ１３Ｌ以下と段階的に、圧縮機１の回転数を低速回転ｒ／ｓ１からｒ／ｓ２さらにｒ／ｓ３とシフトアップするように制御手段Ｃ１にてある一定の回転数以下で、冷却をする。且つ冷凍室温度検知手段であるＴＨ２が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｌ）以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷蔵室用ファン１１を停止するとともに冷凍室用ファン１２を作動し、三方弁３を第ニのキャピラリ６側に開放し冷凍室１０の冷却を開始する（Ｔ２）。
【００３５】
圧縮機１の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器２にて放熱して凝縮液化し、三方弁３を経て第ニのキャピラリ６に至る。その後、第ニのキャピラリ６で第ニのサクションライン１４と熱交換しながら減圧されて冷凍室用蒸発器７に至る。冷凍室用ファン１２の作動により冷凍室１０内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷凍室用蒸発器７内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷凍室１０を冷却する。気化した冷媒は、第ニのサクションライン１４および逆止弁８を経て圧縮機１に吸入される。
【００３６】
冷凍室１０の冷却は冷凍室温度検知手段ＴＨ２が予め設定された所定の温度（ｔ２Ｌ）以下になるまで、圧縮機１の回転数は、ｒ／ｓ４の高速で回転する。且つ冷蔵室温度検知手段であるＴＨ１が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈ）以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷凍室用ファン１２を停止するとともに冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９の冷却を開始する（Ｔ３）。
【００３７】
以上の動作を繰り返し、三方弁３を用いて冷媒の流れを切り替えることにより、冷蔵室９と冷凍室１０を交互に冷却し、冷蔵室９と冷凍室１０の温度検知手段が共に予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈおよびｔ２Ｌ）より低いことを検知すると三方弁３を第一のキャピラリ４側流路および第ニのキャピラリ６側流路ともに閉とし圧縮機１、冷蔵室用ファン１１、冷凍室用ファン１２を停止する（Ｔ４）。
【００３８】
圧縮機１停止中に、冷蔵室９および冷凍室１０の温度検知手段であるＴＨ１もしくはＴＨ２のうちいずれか一方が、予め設定された所定の温度以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け、例えば冷蔵室９の温度検知手段が予め設定された所定の温度（ｔ１Ｈ）以上を検知すると圧縮機１と冷蔵室用ファン１１を作動し、三方弁３を第一のキャピラリ４側に開放し冷蔵室９冷却を開始する（Ｔ５）。
【００３９】
圧縮機１停止中は三方弁３を第一のキャピラリ４側流路および第ニのキャピラリ６側流路ともに閉としているので、圧縮機１運転中に凝縮機２内に滞留していた高温高圧の冷媒は冷蔵室用蒸発器５および冷凍室用蒸発器７に流入しないので圧縮機１停止中の各部屋の温度上昇を最小限に抑えることが可能となる。
【００４０】
また、圧縮機１停止中は凝縮器２側に冷媒をホールドしているので次回の冷却が冷蔵室９冷却、冷凍室１０冷却何れの場合でも速やかに各蒸発器に冷媒を供給することができ冷却効率を向上することが可能となる。
【００４１】
なお、冷蔵室用ファン１１を停止後冷凍室１０の冷却を開始するとしたが冷蔵室用蒸発器５を除霜する目的で冷凍室１０の冷却開始後所定時間経過した後冷蔵室ファン１１を停止させると次回の冷蔵室１０の冷却をさらに効率よく行うことが可能となる。
【００４２】
また、電源投入からある一定の時間までは、前記冷蔵室冷却時、前記圧縮機の上限回転数をｒ／ｓ２とすることで、電源投入後の冷蔵室冷却モード中、冷蔵室蒸発器内に流入する冷媒を抑制することで、第一のサクション１３内に液冷媒のまま流れ込む量を抑え、第一のサクション１３と熱交換している第一のキャピラリ４内の部分的な過冷却が抑えられ、冷媒流音等の異常音の発生を抑えることが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、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とを備えた冷蔵室と冷凍室とを有する冷蔵庫において、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それぞれ並列に配設し、前記三方弁により冷媒の流れを冷蔵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と前記冷凍室を交互に冷却するもので、電源投入からある一定の時間までは、前記冷蔵室冷却時、前記圧縮機の上限回転数を通常運転時より低く設定するものであり、電源投入後の冷蔵室冷却モード中、冷蔵室蒸発器内に流入する冷媒を抑制することで冷媒流音等の異常音の発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の冷蔵庫の断面図
【図２】同実施の形態の冷蔵庫のタイムチャート
【図３】従来の冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
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  逆止弁
９  冷蔵室
１０  冷凍室
１１  冷蔵室用ファン
１２  冷凍室用ファン
１８  冷蔵庫箱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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