(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を順次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度と冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室とを有した冷凍冷蔵庫において、前記絞り部は流路切換弁と該流路切換弁により分岐して絞り手段を二つ以上並列に接続した絞り量調整装置と、前記複数の貯蔵室へ冷却空気を送る風路を切換える冷気循環制御装置と、前記貯蔵室の温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記貯蔵室の予め設定された設定温度Ａ、ＣおよびＥがＡ＜Ｃ＜Ｅの関係を有し、冷凍室の設定温度Ａおよび冷蔵室の設定温度Ｃよりそれぞれの検知温度が高い場合の通常冷却運転時は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を開状態、冷蔵用絞り装置の流路を閉状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段と冷蔵室空気循環開閉手段をそれぞれ開状態とするとともに、冷凍室および冷蔵室の設定温度Ｅよりそれぞれの検知温度が高い場合の前記冷凍冷蔵庫を据え付けて冷却を開始する時は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路及び冷蔵用絞り装置の流路を開状態とし、前記冷凍室空気循環開閉手段と冷蔵室空気循環開閉手段をそれぞれ開状態として冷却運転を行うことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
冷凍室のみを冷却運転する場合は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を開状態、冷蔵用絞り装置の流路を閉状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段を開状態、冷蔵室空気循環開閉手段を閉状態とするとともに、冷蔵室のみを冷却運転する場合は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を閉状態、冷蔵用絞り装置の流路を開状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段を閉状態、冷蔵室空気循環開閉手段を開状態として圧縮機を運転することを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
絞り手段を毛細管としたことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
圧縮機の電動機をインバータ制御駆動としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項５】
凝縮器の伝熱管による流路を複数パスとすると共に、前記伝熱管の内径を前記圧縮機から凝縮器へ接続される配管の内径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍冷蔵庫に関し、特に冷凍室と冷蔵室の独立した運転に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵室と冷凍室を備えた従来の家庭用冷蔵庫では、冷凍室に設置した冷却器により冷却された空気を庫内各室に循環させて、それぞれ冷凍室および冷蔵室を冷却している。冷凍室の温度制御は圧縮機の運転制御により行なわれ、冷蔵室の温度制御は循環する冷却空気の量により制御される。通常、圧縮機の運転と同時に冷蔵室と冷凍室は同時に冷却され、先に制御温度が高い冷蔵室が設定温度に到達し、その後制御温度が低い冷凍室が設定温度に到達し、圧縮機が停止する。
【０００３】
従来の家庭用冷蔵庫の冷媒回路図を図１０に示す。図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は絞り手段である毛細管、４は冷却器である。従来の冷凍冷蔵庫では冷蔵室と冷凍室を一つの毛細管３と１台の冷却器４の組合せだけで同時に冷却する場合があるため、冷媒の蒸発温度は制御温度が低い冷凍室の設定温度以上にすることができない。
【０００４】
また、例えば、特開２０００−１１１２３０号公報に冷凍室と冷蔵室にそれぞれ冷却器および送風手段を設置して１台の圧縮機で交互に冷却運転を行なう冷凍冷蔵庫が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の家庭用冷蔵庫では、冷蔵室を冷却するために冷凍室を冷却できる冷媒の蒸発温度で冷蔵庫を運転するため、冷凍サイクル効率が低い状態で冷蔵庫を運転していた。さらに、前記凝縮器は冷媒流路が１パスであり、冷媒充填量を削減するために凝縮器伝熱管の内径を小さくすることは、冷媒流動による圧力損失の増大を招き効率低下の原因となる問題がある。
【０００６】
また、特開２０００−１１１２３０号公報に示された冷凍冷蔵庫では、冷蔵庫内容積を確保するために冷蔵室用冷却器と冷凍室用冷却器の合計の伝熱面積は従来の冷却器より小さくなっており、冷凍サイクル効率の良い冷却運転ができない問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、冷蔵庫の冷凍サイクル効率を高め、低消費電力量の冷蔵庫を得ることを目的とし、さらに、地球温暖化に非常に影響が小さい可燃性冷媒などを用いた冷蔵庫などにおいて、冷媒量を削減し、安全性を大幅に向上した冷蔵庫を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る冷凍冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を順次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度と冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室とを有した冷凍冷蔵庫において、前記絞り部は流路切換弁と該流路切換弁により分岐して絞り手段を二つ以上並列に接続した絞り量調整装置と、前記複数の貯蔵室へ冷却空気を送る風路を切換える冷気循環制御装置と、前記貯蔵室の温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記貯蔵室の予め設定された設定温度Ａ、ＣおよびＥがＡ＜Ｃ＜Ｅの関係を有し、冷凍室の設定温度Ａおよび冷蔵室の設定温度Ｃよりそれぞれの検知温度が高い場合の通常冷却運転時は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を開状態、冷蔵用絞り装置の流路を閉状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段と冷蔵室空気循環開閉手段をそれぞれ開状態とするとともに、冷凍室および冷蔵室の設定温度Ｅよりそれぞれの検知温度が高い場合の前記冷凍冷蔵庫を据え付けて冷却を開始する時は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路及び冷蔵用絞り装置の流路を開状態とし、前記冷凍室空気循環開閉手段と冷蔵室空気循環開閉手段をそれぞれ開状態として冷却運転を行うものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る冷凍冷蔵庫は、冷凍室のみを冷却運転する場合は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を開状態、冷蔵用絞り装置の流路を閉状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段を開状態、冷蔵室空気循環開閉手段を閉状態とするとともに、冷蔵室のみを冷却運転する場合は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を閉状態、冷蔵用絞り装置の流路を開状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段を閉状態、冷蔵室空気循環開閉手段を開状態として圧縮機を運転するものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る冷凍冷蔵庫は、絞り手段を毛細管としたものである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る冷凍冷蔵庫は、圧縮機の電動機をインバータ制御駆動としたものである。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る冷凍冷蔵庫は、凝縮器の伝熱管による流路を複数パスとすると共に、前記伝熱管の内径を圧縮機から凝縮器へ接続される配管の内径よりも小さくしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１の冷凍冷蔵庫を図１乃至図１０に基づき説明する。図１，４，６はこの実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の冷媒回路図であり、図２，５，７はこの冷凍冷蔵庫の側面断面図であり、図３，８，９はこの冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルのＰ−h線図であり、図１０はこの冷凍冷蔵庫の運転モードを示す図である。この冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルの冷媒には地球温暖化に非常に影響が少さい炭化水素系冷媒Ｒ６００aを用いている。なお、これら図において、従来のものと同一または相当する要素には同一の符号を付している。
【００１７】
図において、１はインバータ駆動圧縮機、２は凝縮器であり、圧縮機１からの接続配管の内径より小さい内径の伝熱配管で構成され、凝縮器２の上流側で２経路に分岐され凝縮器２の途中で再び合流するように接続されている。本実施の形態では、この凝縮器２の伝熱管内径は圧縮機からの接続配管の内径の７０％程度で、伝熱管の全長は従来と同じに設定してある。４は冷却器、５，６は流路切換手段である電磁二方弁であり、外部からの信号により流路を連通または閉止することができる。７は絞り装置である冷蔵用毛細管、８は冷凍用の絞り装置である毛細管である。冷蔵用電磁二方弁５と冷蔵用毛細管７および冷凍用電磁二方弁６と冷凍用毛細管８はそれぞれ直列に配置され、凝縮器２の出口側と冷却器４の入口側の間の配管に並列に接続されている。
【００１８】
９は送風機、１０は冷蔵室用流路遮断装置であるダンパー、１１は冷凍室用流路遮断装置であるダンパー、１２は冷蔵室温度検知手段、１３は冷凍室温度検知手段、１４は冷蔵室、１５は野菜室、１６は冷凍室、１７は冷蔵室用ダクト、１８ａ〜１８ｄは冷蔵室吹出し口、１９ａ，１９ｂは冷蔵室吸込み口、２０ａ〜２０ｃは野菜室吹出し口、２１ａ，２１ｂは野菜室吸込み口、２２は野菜室戻りダクト、２３は冷凍室吹出し口、２４は冷凍室吸込み口、２５はコントローラである。
【００１９】
本実施の形態の冷凍冷蔵庫の運転モードを図１０に示す。図中のＡ〜Ｅは予め設定されている温度を表しており、例えばＡ＝−１８℃、Ｃ＝５℃、Ｄ＝７℃、Ｅ＝１５℃として実施の形態では説明を行う。なお、ＴＦは冷凍室検知温度、ＴＲは冷蔵室検知温度である。また、設定温度はこれらの値に限ることなく、各冷凍冷蔵庫で最適に設定される。
【００２０】
次に冷凍冷蔵庫の動作について図２を基に説明する。まず、冷蔵室および冷凍室の温度検知手段１２，１３により検出する検知温度が予め設定されている設定温度ＡおよびＣより大きい場合は、冷蔵用電磁二方弁５を閉状態、冷凍用電磁二方弁６を開状態、冷蔵室用ダンパー１０および冷凍室用ダンパー１１を開状態として圧縮機１を運転し、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却運転する。送風機９から流出した−２５℃程度の冷気の一方は冷蔵室用ダクト１７を介して冷蔵室吹出し口１８ａ〜１８ｄより−１０℃程度で冷蔵室１４に供給され０℃〜１０℃程度に設定された冷蔵室を冷却し、冷蔵室内への循環空気の温度は０℃程度まで上昇する。さらに冷蔵室１４にある冷蔵室吸込み口１９ａ，１９ｂから野菜室吹出し口２０ａ〜２０ｃより３℃程度で野菜室１５に流れ込み、５℃〜１０℃程度に設定された野菜室を冷却して、野菜室吸込み口２１ａ，２１ｂより野菜室戻りダクト２２を介して循環空気は１０℃程度の温度となって冷却器４の下部に流れ込む。また、送風機９から流出した−２５℃程度の空気の他方は、冷凍室吹出し口２３より−１８℃〜−２０℃程度に設定された冷凍室１６に流れ込み冷凍室を冷却して冷凍室吸込み口２４より−１８℃程度の温度となって冷却器４の下部に流れ込み、野菜室１５からの温度が高い戻り空気と合流して冷却器４で冷却され循環する。
【００２１】
次に、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合の冷凍サイクルの動作について、図１および図３をもとに説明する。図１は冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合の冷媒回路図であり、冷蔵用電磁二方弁５が閉状態、冷凍用電磁二方弁６が開状態に設定されている。図３は冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合のＰ−ｈ線図であり、図中の記号は図１の冷媒回路図上に示す記号の位置と同じ場所を示す。圧縮機１から吐出した高圧高温の蒸気冷媒（Ａ）は凝縮器２で冷蔵庫の外部へ熱を放出し、凝縮液化する（Ｂ）。凝縮器４を流出した高温高圧の冷媒は冷凍用電磁二方弁６を介して冷凍用毛細管８へ流れ込む。この冷凍用毛細管８で高温高圧の冷媒は低圧低温の気液二相冷媒へ減圧、膨張する（Ｃ）。冷却器４では冷蔵室内および冷凍室内からの循環空気より熱を奪って蒸発ガス化し（Ｄ）、冷蔵庫内を冷却する。その後、低圧の蒸気冷媒は圧縮機１に流れ込み（Ｅ）冷媒サイクルをなす。冷却器４での冷媒の蒸発温度は冷凍室と冷蔵室を冷却するため、冷凍室の設定温度以下、例えば−３０℃程度となるように冷凍用毛細管８で調節されている。
【００２２】
また、冷凍室の温度検知手段１３による検知温度が予め設定されている設定温度Ａより高く、冷蔵室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定されている設定温度Ｃより低い場合、つまり冷凍室のみ冷却したい場合は、冷蔵用電磁二方弁５を閉止状態、冷凍用電磁二方弁６を開状態、冷蔵室用ダンパー１０を閉状態、冷凍室用ダンパー１１を開状態として圧縮機１を運転し、冷凍室のみを冷却する運転動作を行なう。
【００２３】
冷凍室のみを冷却する場合の冷媒回路図を図４に示す。この冷凍サイクルの動作は上述の冷蔵室と冷凍室を同時に冷却する場合と同様であるので説明を省略する。次に、図５をもとに冷却器４により冷却された空気の庫内の流れを説明する。送風機９から流出した−２５℃程度の冷気は冷蔵室用ダンパー１０が閉状態となっているので全冷気が冷凍室吹出し口２３より冷凍室１６に流れ込み冷凍室を冷却し、その戻り空気が冷凍室吸込み口２４より冷却器４の下部に−２０℃程度で流れ込み冷却器４で冷却され循環する。
【００２４】
また、冷凍室の温度検知手段１３による検知温度が予め設定されている設定温度Ａより低く、冷蔵室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定されている設定温度Ｃより高い場合、つまり冷蔵室のみを冷やしたい場合について説明する。冷蔵用電磁二方弁５を開状態、冷凍用電磁二方弁６を閉止状態、冷蔵室用ダンパー１０を開状態、冷凍室用ダンパー１１を閉状態として、圧縮機１を冷凍室のみを冷却運転する場合の圧縮機回転数より低い回転数で運転し、冷蔵室を冷却する運転動作を行なう。図６に上述の冷蔵室のみ冷却を行なう場合の冷媒回路図を示す。次に、図７をもとに冷却器４により冷却された空気の冷蔵庫内の流れを説明する。送風機９から流出した−２５℃程度の冷気は冷蔵室用ダクト１７を介して冷蔵室吹出し口１８ａ〜１８ｄより−１０℃程度で冷蔵室１４に供給され、０℃から１０℃程度に設定された冷蔵室を冷却する。さらに冷蔵室１４にある冷蔵室吸込み口１９ａ，１９ｂから野菜室吹出し口２０ａ〜２０ｂより野菜室に０℃程度で流れ込み５℃から１０℃程度に設定されている野菜室を冷却して、野菜室吸込み口２１ａ，２１ｂより野菜室戻りダクト２２を介して１０℃程度の冷気として冷却器４の下部に流れ込み冷却器４で冷却される。
【００２５】
次に、冷蔵室のみを冷却する場合の冷凍サイクルの動作について、図８をもとに説明する。図８は冷蔵室のみを冷却する場合のＰ−ｈ線図であり、図中の記号は図６の記号の位置と同じ場所を示す。圧縮機１から吐出した高圧高温の蒸気冷媒（Ａ）は凝縮器２で冷蔵庫の外部へ熱を放出し、凝縮液化する（Ｂ）。凝縮器２を流出した高温高圧の冷媒は冷蔵用電磁二方弁５を介して冷蔵用毛細管７へ流れ込む。冷蔵用毛細管７を通過して高温高圧の冷媒は中圧中温の気液二相へ減圧、膨張する（Ｃ）。冷却器４では冷蔵室内からの循環空気から熱を奪って蒸発ガス化し（Ｄ）、冷蔵室内を冷却する。その後、中圧の蒸気冷媒は圧縮機１に流れ込む（Ｅ）。冷却器での冷媒の蒸発温度は冷蔵室のみを冷却するため、冷蔵室の設定温度以下、例えば−１０℃程度となるように冷蔵用毛細管７で調節されている。
【００２６】
また、冷凍室の温度検知手段１３による検知温度が予め設定されている設定温度Ａより低く、冷蔵室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定されている設定温度Ｃより高く、かつ設定温度Ｄより低い場合は、冷蔵用電磁二方弁５を閉止状態、冷凍用電磁二方弁６を閉止状態、冷蔵室用ダンパー１０を開状態、冷凍室用ダンパー１１を閉状態として圧縮機１は停止したまま、送風機９を運転する。この場合は冷却器４に付着した霜の融解熱を用いて冷蔵室を冷却する運転動作を行なうことになる。
【００２７】
次に、この場合の冷却器４により冷却加湿された空気の庫内の流れを説明する。この場合も図７をもとに、冷媒回路は停止して送風機による空気の流れが動作している状態で説明する。冷却器４を通過して送風機９から流出した０℃程度の冷気は冷蔵室用ダクト１７を介して冷蔵室吹出し口１８ａ〜１８ｄより４℃程度で冷蔵室１４に供給され、０℃から１０℃程度に設定された冷蔵室を冷却加湿する。さらに冷蔵室１４にある冷蔵室吸込み口１９ａ，１９ｂから野菜室吹出し口２０ａ〜２０ｃより野菜室１５に６℃程度で流れ込み、５℃から１０℃程度に設定されている野菜室を冷却加湿して、野菜室吸込み口２１ａ，２１ｂより野菜室戻りダクト２２を介して１０℃程度の空気として冷却器４の下部に流れ込む。冷却器４では５℃程度の空気により冷却器４の温度を０℃まで上昇させ、さらに冷却器に付着している霜を融かしながら空気は０℃程度まで冷却され、再び送風機により冷蔵室へ流れ込む。
【００２８】
従来の冷凍冷蔵庫での圧縮機を運転させて冷却運転する場合は、冷蔵室への吹出し温度が−１０℃程度であるため湿度が小さい空気で冷却を行なっている。しかし、本発明のように圧縮機を運転させず冷却器の霜を融かしながらの冷却運転では冷蔵室への吹出し温度は圧縮機運転冷却に比べ高く、湿度も大きくなっているため加湿運転となる。つまり、冷却器４の霜を水分として冷蔵室に供給する運転となる。
【００２９】
また、冷凍室の温度検知手段１３による検知温度が予め設定されている設定温度Ａより低く、冷蔵室の温度検知手段１２による検知温度が予め設定温度Ｄより低い場合は、冷蔵用電磁二方弁５を閉止状態、冷凍用電磁二方弁６を閉止状態、冷蔵室用ダンパー１０を閉状態、冷凍室用ダンパー１１を閉状態として圧縮機１および送風機９を停止する。この動作により、圧縮機停止中の冷蔵庫内での空気の自然対流による熱移動を防止することができ、設定温度が−１８℃程度の冷凍室と５℃程度の冷蔵室との間で不必要な熱移動も発生しない。さらに電磁二方弁５，６を閉止しているため冷却器４への冷媒配管を通ってくる高温冷媒の流入を防止することができるため、冷凍室への不必要な熱侵入を抑えることもできる。
【００３０】
次に冷蔵庫を据え付けて冷却を開始する場合の動作について説明する。この冷蔵室および冷凍室の温度検知手段１２，１３による検知温度が予め設定されている設定温度Ｅより高い場合は、冷蔵用電磁二方弁５を開状態、冷凍用電磁二方弁６を開状態、冷蔵室用ダンパー１０および冷凍室用ダンパー１１を開状態として圧縮機１を運転し、冷蔵室と冷凍室を同時に冷却する運転動作を行なう。次に、冷却器４により冷却された空気の庫内の流れを図２をもとに説明する。送風機９から流出した空気の一方は冷蔵室用ダクト１７を介して冷蔵室吹出し口１８ａ〜１８ｄより冷蔵室１４に供給され冷蔵室を冷却する。さらに冷蔵室１４にある冷蔵室吸込み口１９ａ，１９ｂから野菜室吹出し口２０ａ〜２０ｃより野菜室１５に流れ込み野菜室を冷却して、野菜室吸込み口２１ａ、２１ｂより野菜室戻りダクト２２を介して冷却器４の下部に流れ込む。また、送風機９から流出した他方の冷気は、冷凍室吹出し口２３より冷凍室１６に流れ込み冷凍室を冷却して冷凍室吸込み口２４より冷却器４の下部に流れ込み、野菜室からの温度が高い戻り空気と合流して冷却器４で冷却され循環する。
【００３１】
次に、冷蔵庫据え付け冷却時の冷凍サイクルの動作について説明する。図９は据え付け時の冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合のＰ−ｈ線図であり、図中の記号は図１の記号の位置と同じ場所を示す。圧縮機１から吐出した高圧高温の蒸気冷媒（Ａ）は凝縮器２で冷蔵庫の外部へ熱を放出し、凝縮液化する（Ｂ）。凝縮器２を流出した高温高圧の冷媒は冷蔵用電磁二方弁５と冷凍用電磁二方弁６を介して冷蔵用毛細管７と冷凍用毛細管８の両方へ流れ込む。この冷蔵用毛細管７と冷凍用毛細管８で高温高圧の冷媒は中温中圧の気液二相冷媒へ減圧、膨張する（Ｃ）。冷却器４では冷蔵室内および冷凍室内の空気から熱を奪って蒸発ガス化し（Ｄ）、冷蔵庫内を冷却する。その後、中圧の蒸気冷媒は圧縮機１に流れ込む（Ｄ）。冷却器４での冷媒の蒸発温度は冷凍室と冷蔵室の温度に応じて自然に低下冷却する。冷蔵庫の据え付け冷却時は冷蔵庫内温度が室温程度であるため、冷媒の蒸発温度は従来の冷却運転時よりも高くなる。従って、通常冷却運転時の絞り手段では効率良い運転ができない。そこで、電磁二方弁５，６とも開状態にし冷蔵用毛細管８の両方を用いて絞り量を大きくし、効率良い運転を実現している。
【００３２】
このように本実施の形態では、冷凍冷蔵庫に凝縮器２と一つの冷却器４の間に流路切換手段である電磁二方弁と絞り装置である毛細管を設定温度が高い冷蔵用毛細管と設定温度が低い冷凍用毛細管の二種類を並列に接続しているので、冷凍冷蔵庫の冷却負荷が小さい時などは、冷蔵室と冷凍室を時間的に交互に独立して切換えて冷却することができるため、冷蔵室を冷却する場合は特に冷凍サイクル効率が必要な部分だけ冷却することができ省エネルギーとなる。
【００３３】
さらに、冷蔵用電磁二方弁５と冷蔵用毛細管７からなる絞り装置と、冷凍用電磁二方弁６と冷凍用毛細管８からなる絞り装置は、冷媒の流動抵抗を庫内各室の温度設定に応じた冷却器の蒸発温度になるように選定しているため、冷蔵室のみ冷却する場合は必要冷却能力に対して冷却器４が相対的に十分大きくなり、冷凍サイクルの効率が飛躍的に上昇するため圧縮機の入力を大幅に低減でき、消費電力量も大幅な低減が可能となる。
【００３４】
さらに、冷蔵室用ダクト１７と冷凍室吹出し口２３にそれぞれ、空気の流れをコントロールするダンパーを設けたので、冷蔵室のみ冷却、冷凍室のみ冷却および冷蔵室と冷凍室の同時冷却の冷却運転を可能とした。冷凍室と冷蔵室に被冷却物が大量に投入されるような急激な熱負荷増加の場合に、冷凍室と冷蔵室の同時冷却ができ、冷蔵庫の温度管理上の品質を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、凝縮器２の伝熱管流路を２パス化し、その管の内径を圧縮機１からの接続配管より小さくしているので、凝縮器における冷媒流体の圧力損失を従来と同等程度と維持したまま、内容積を従来の伝熱管より削減したため、可燃性冷媒であるＲ６００ａを用いても冷媒充填量が従来の伝熱管を用いた場合に比べて削減することが可能となり、安全性がより一層向上する。
【００３６】
また、圧縮機停止中に冷凍室用ダンパーおよび冷蔵室ダンパーを閉状態とするため、庫内各室間の空気の出入りが無く不必要な熱移動が起こらないため効率良い保存および温度管理上の品質を向上させることができる。
【００３７】
また、本実施の形態では冷媒として炭化水素冷媒Ｒ６００ａ（イソブタン）を用いた場合について説明したが、これに限ることなくＲ６００（ブタン）やＲ２９０（プロパン）などの炭化水素冷媒やアンモニアなどの自然冷媒、あるいはこれらの混合冷媒であってもよい。さらには、Ｒ１３４ａ、Ｒ３２やＲ１５２ａなどの地球温暖化係数の小さなＨＦＣ系フロン冷媒、あるいはそれらの混合冷媒であってもよい。
【００３８】
さらに、実施の形態で用いられる冷凍機油について特に明示していないが、鉱油やアルキルベンゼン、エステル油、エーテル油、ＰＡＧ油などの合成油であってもよい。
【００３９】
また、実施の形態で用いられる圧縮機について特にその仕様を明示していないが、レシプロ式、ロータリー式、スクロール式などで、圧縮部が２箇所以上有れば良く、圧縮機内の圧力を高圧に保持した高圧シェルタイプ、圧縮機内の圧力を中圧に保持した中圧シェルタイプのいずれのタイプでも良い。また、インバータ駆動でなくても良い。
【００４０】
また、実施の形態で用いられている凝縮器について特に明示していないが、冷蔵庫の側壁に埋め込まれた銅配管と外板が接触した形態の自然対流式や送風手段を用いた強制対流式のいずれのタイプでも良い。
【００４１】
また、実施の形態で用いられる流路切換手段は電磁二方弁に限ることはなく、三方弁や電子式膨張弁であっても良い。
【００４２】
また、実施の形態で用いられる絞り手段は毛細管に限ることはなく、電子式膨張弁や温度式膨張弁であっても良い。さらに、冷凍用毛細管と冷蔵用毛細管の２種類の毛細管としたがこれに限ることなく、冷蔵庫内の設定温度区分に応じた数の毛細管の数であってもよい。
【００４３】
また、実施の形態で用いられる冷気循環制御手段は冷凍室用ダンパーと冷蔵室用ダンパーの二つの場合について説明したがこれら二つに限ることはなく、冷蔵庫内の仕切られた部屋の数に応じて設置しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に係る冷凍冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、絞り部および冷却器を順次接続してなる冷凍サイクルと、少なくとも冷凍温度と冷蔵温度の温度帯からなる複数の貯蔵室とを有した冷凍冷蔵庫において、前記絞り部は流路切換弁と該流路切換弁により分岐して絞り手段を二つ以上並列に接続した絞り量調整装置と、前記複数の貯蔵室へ冷却空気を送る風路を切換える冷気循環制御装置と、前記貯蔵室の温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記貯蔵室の予め設定された設定温度Ａ、ＣおよびＥがＡ＜Ｃ＜Ｅの関係を有し、冷凍室の設定温度Ａおよび冷蔵室の設定温度Ｃよりそれぞれの検知温度が高い場合の通常冷却運転時は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を開状態、冷蔵用絞り装置の流路を閉状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段と冷蔵室空気循環開閉手段をそれぞれ開状態とするとともに、冷凍室および冷蔵室の設定温度Ｅよりそれぞれの検知温度が高い場合の前記冷凍冷蔵庫を据え付けて冷却を開始する時は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路及び冷蔵用絞り装置の流路を開状態とし、前記冷凍室空気循環開閉手段と冷蔵室空気循環開閉手段をそれぞれ開状態として冷却運転を行うので、据え付け冷却時は庫内温度が室温程度で、冷媒の蒸発温度は通常冷却運転時よりも高くなり、通常冷却運転時の絞り手段では効率良い運転ができないが、冷凍用絞り装置と冷蔵用絞り装置の両方を用いて絞り量を大きくして効率良い運転ができる冷凍冷蔵庫を提供することができる。
【００４５】
本発明の請求項２に係る冷凍冷蔵庫は、冷凍室のみを冷却運転する場合は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を開状態、冷蔵用絞り装置の流路を閉状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段を開状態、冷蔵室空気循環開閉手段を閉状態とするとともに、冷蔵室のみを冷却運転する場合は、前記絞り部の冷凍用絞り装置の流路を閉状態、冷蔵用絞り装置の流路を開状態とし、前記空気循環制御装置の冷凍室空気循環開閉手段を閉状態、冷蔵室空気循環開閉手段を開状態として圧縮機を運転するので、各貯蔵室に合わせた絞り量を設定でき、冷蔵室と冷凍室を交互に独立して切換えて冷却することができるため、冷凍サイクル効率が必要な部分だけ冷却することができ省エネとなる冷凍冷蔵庫を提供することができる。
【００４６】
本発明の請求項３に係る冷凍冷蔵庫は、絞り手段を毛細管としたので、低コストでエネルギー効率が高い冷凍冷蔵庫を提供することができる。
【００４７】
本発明の請求項４に係る冷凍冷蔵庫は、圧縮機の電動機をインバータ制御駆動としたので、冷凍室と冷蔵室の各熱負荷に応じた冷却運転が可能となりエネルギー効率が高くなると共に、圧縮機を小形化にでき低重量で低コストとなる冷凍冷蔵庫を提供することができる。
【００４８】
本発明の請求項５に係る冷凍冷蔵庫は、凝縮器の伝熱管による流路を複数パスとすると共に、伝熱管の内径を圧縮機から凝縮器へ接続される配管の内径よりも小さくしたので、冷媒充填量を削減することが可能となり、可燃性冷媒などを用いた場合など安全性を向上させることができ、地球環境にやさしく、冷媒のコストを抑えた冷凍冷蔵庫を提供す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に係る冷凍冷蔵庫の冷媒回路図である。
【図２】  本発明の実施の形態1に係る冷凍冷蔵庫の側面断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクルのＰ−ｈ線図である。
【図４】  本発明の実施の形態１に係る冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図５】  本発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の側面断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態１に係る冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図７】  本発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の側面断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクルのＰ−h線図である。
【図９】  本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクルのＰ−ｈ線図である。
【図１０】  本発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の運転モードを示す図である。
【図１１】  従来の冷凍冷蔵庫の冷媒回路図である。
【符号の説明】
１  圧縮機、２  凝縮器、３  毛細管、４  冷却器、５  冷蔵用電磁二方弁、６  冷凍用電磁二方弁、７  冷蔵用毛細管、８  冷凍用毛細管、９  送風機、１０  冷蔵室用ダンパー、１１  冷凍室用ダンパー、１２  冷蔵室温度検知手段、１３  冷凍室温度検知手段、１４  冷蔵室、１５  野菜室、１６  冷凍室、１７冷蔵室用ダクト、１８ａ〜１８ｄ  冷蔵室吹出し口、１９ａ，１９ｂ  冷蔵室吸込み口、２０ａ〜２０ｃ  野菜室吹出し口、２１ａ，２１ｂ  野菜室吸込み口、２２  野菜室戻りダクト、２３  冷凍室吹出し口、２４  冷凍室吸込み口、２５  コントローラ。
【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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