| 【発明の名称】 |
冷蔵庫 |
| 【発明者】 |
【氏名】杉本 一夫
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| 【要約】 |
【課題】被冷凍物の保存期間の長期化を図るとともに、冷却サイクルの効率と信頼性の低下の防止を図った冷蔵庫を提供する。
【解決手段】被冷凍物を貯蔵する貯蔵室４と、貯蔵室４内部を冷却する冷却装置２と、貯蔵室４内部を所定温度にするための熱負荷量を検出する熱負荷検出手段と、熱負荷検出手段により検出された熱負荷量に基づいて冷却装置２を制御する制御手段とを備え、冷却装置２が、圧縮機８と、圧縮機８により圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器９と、凝縮器９により凝縮した冷媒を減圧する減圧手段１１と、減圧手段１１により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器１２とを含む冷蔵庫であって、圧縮機８を、インバータ回路により駆動されるものとし、貯蔵室４内部を−２１℃よりも低い所定温度にするための熱負荷量を熱負荷検出手段により検出し、この熱負荷量に基づいて制御手段が圧縮機８の回転数を制御する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被冷凍物を貯蔵する貯蔵室と、この貯蔵室内部を冷却する冷却装置と、前記貯蔵室内部を所定温度にするための熱負荷量を検出する熱負荷検出手段と、この熱負荷検出手段により検出された熱負荷量に基づいて前記冷却装置を制御する制御手段とを備え、前記冷却装置が、ガス状の冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器により凝縮した冷媒を減圧する減圧手段と、この減圧手段により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを含む冷蔵庫であって、前記圧縮機を、インバータ回路により駆動されるものとし、前記貯蔵室内部を−２１℃よりも低い所定温度にするための熱負荷量を前記熱負荷検出手段により検出し、この熱負荷量に基づいて前記制御手段が前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】 通常時における前記貯蔵室内部の設定温度が−１８〜−２１℃であり、前記貯蔵室内部の設定温度を前記−２１℃よりも低い所定温度に切り替える切り替え手段が設けられ、この切り替え手段により前記貯蔵室内部の設定温度が前記所定温度に切り替えられると、前記貯蔵室内部が前記所定温度に下がるとともに、所定時間が経過すると前記貯蔵室内部が元の温度に戻るように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】 前記−２１℃よりも低い所定温度が−２３℃であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被冷凍物を貯蔵する貯蔵室を備えた冷蔵庫に関し、より詳しくは、被冷凍物の保存期間の長期化を図るとともに、冷却サイクルの効率と信頼性の低下の防止を図った冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、周波数に依存した定速回転の圧縮機を搭載した冷蔵庫においては、被冷凍物を貯蔵する貯蔵室の温度が−１８℃に保たれていることが多い。この温度を保つために、圧縮機の容量は、気温の高い夏場における食品の出し入れの多い高負荷時を想定して設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、被冷凍物の保存効果は保存温度が低いほど良く、文献によれば貯蔵室の温度を５℃低い−２３℃にすると保存期間が約３倍になるとされている。
【０００４】しかしながら、気温の高い夏場における食品の出し入れの多い高負荷時を想定すると、貯蔵室の温度を−２３℃に保つためには、貯蔵室を−１８℃に保つ場合に比べて約１．５倍の容量の大容量圧縮機が必要となる。
【０００５】このような大容量の圧縮機を使用すると、夏場以外の、年間の大部分を占める涼しい環境（低負荷時）では、圧縮機のＯＮ−ＯＦＦの回数の増加や蒸発圧力の低下により冷却サイクルの効率が下がり、冷蔵庫の消費電力が増大することになる。
【０００６】また、このような大容量圧縮機の場合、低負荷時には蒸発圧力が下がるため、冷媒の循環量が減少するが、圧縮機内部の摺動部分の潤滑特性は、冷媒に溶解しているオイルに依存しており、冷媒の循環量が減少すると、潤滑が悪化し、摺動部分に摩耗が発生し易くなり、信頼性に問題が生じることになる。
【０００７】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、被冷凍物の保存期間の長期化を図るとともに、冷却サイクルの効率と信頼性の低下の防止を図った冷蔵庫を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成するために、第１の発明は、被冷凍物を貯蔵する貯蔵室と、この貯蔵室内部を冷却する冷却装置と、前記貯蔵室内部を所定温度にするための熱負荷量を検出する熱負荷検出手段と、この熱負荷検出手段により検出された熱負荷量に基づいて前記冷却装置を制御する制御手段とを備え、前記冷却装置が、ガス状の冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器により凝縮した冷媒を減圧する減圧手段と、この減圧手段により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを含む冷蔵庫であって、前記圧縮機を、インバータ回路により駆動されるものとし、前記貯蔵室内部を−２１℃よりも低い所定温度にするための熱負荷量を前記熱負荷検出手段により検出し、この熱負荷量に基づいて前記制御手段が前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とするものである。
【０００９】このような構成によれば、制御手段は、冷蔵庫の外部の気温が高い夏場であって食品の出し入れが多い高負荷時には、圧縮機の回転数を上げ、夏場以外の、年間の大部分を占める涼しい環境下では、熱負荷量の変動に応じて圧縮機の回転数を下げる。したがって、圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ回数の増加や蒸発圧力の低下が無く、冷却サイクルの効率が低下しない。また、蒸発圧力が下がることがないので、冷媒の循環量が減少せず、圧縮機内部の潤滑特性は良好に保たれ、信頼性が低下しない。
【００１０】また、第２の発明は、第１の発明において、通常時における前記貯蔵室内部の設定温度が−１８〜−２１℃であり、前記貯蔵室内部の設定温度を前記−２１℃よりも低い所定温度に切り替える切り替え手段が設けられ、この切り替え手段により前記貯蔵室内部の設定温度が前記所定温度に切り替えられると、前記貯蔵室内部が前記所定温度に下がるとともに、所定時間が経過すると前記貯蔵室内部が元の温度に戻るように構成されたことを特徴とするものである。
【００１１】この場合、ユーザの希望により、必要時にのみ貯蔵室の温度を低くすることができ、しかも、設定温度を戻すのを忘れても、所定時間が経過すると貯蔵室が元の温度に戻るため、消費電力を節減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態である冷蔵庫１の概略構造を示す断面図、図２はこの冷蔵庫１に搭載された冷却装置２の概略構成図である。
【００１３】図１に示すように、この冷蔵庫１は、内部が上下方向に複数個の貯蔵室に仕切られたキャビネット３を有しており、最上部の貯蔵室が被冷凍物を貯蔵する冷凍室４とされ、その下の貯蔵室が被冷蔵物を貯蔵する冷蔵室５とされている。各貯蔵室の前面にはそれぞれ扉６、７が設けられており、この扉６、７により各貯蔵室が開閉されるようになっている。
【００１４】図２に示すように、この冷蔵庫１内部を冷却する冷却装置２は、圧縮機８と、凝縮器９と、凝縮器ファン１０と、キャピラリチューブ（減圧手段）１１と、蒸発器１２と、蒸発器ファン１３とを含んでいる。なお、矢印は冷媒の流れ方向を表している。
【００１５】蒸発器１２及び蒸発器ファン１３は、図１に示すように、冷凍室４内部に配置されている。蒸発器１２と熱交換して生じた冷気は空気通路１４を介して冷凍室４と冷蔵室５を循環する。圧縮機８はインバータ回路により駆動され、その回転数範囲は１６００〜４５００ｒｐｍとなっている。
【００１６】なお、図示しないが、冷凍室４、冷蔵室５の内部温度を検出するセンサと、扉６、７の開閉回数を検出するセンサと、冷蔵庫１の外部の気温を検出するセンサと、これらのセンサの検出値に基づき、冷凍室４の内部温度を所定温度にするための熱負荷量を検出する電気回路とから成る熱負荷検出手段が設けられており、空気通路１４には、冷蔵室５内部の温度を調節するためのダンパが設けられている。熱負荷検出手段及びダンパは冷蔵庫１全体の制御を司る制御手段（図示せず）に接続されており、この制御手段はマイクロコンピュータにより構成されている。
【００１７】次に、本実施形態の冷蔵庫１の作用を説明する。圧縮機８においてガス状の冷媒が圧縮され、圧縮機８から吐出された高温高圧のガス状の冷媒は凝縮器９で冷却され、液化する。凝縮器９で生成された高圧の液状の冷媒はキャピラリチューブ１１で減圧され、蒸発器１２で蒸発して約−３０℃の温度となる。蒸発器１２と熱交換して生じた冷気は空気通路１４を介して冷蔵庫１内部を循環し、冷蔵庫１内部を冷却する。蒸発器１２で熱交換した冷媒は圧縮機８に戻る。
【００１８】制御手段は、冷凍室４内部を−２３℃に保つべく、熱負荷検出手段が検出した熱負荷量に基づいて圧縮機８の回転数を制御する。即ち、冷蔵庫１の外部の気温が高い夏場であって食品の出し入れが多い高負荷時には、圧縮機８の回転数を最大の４５００ｒｐｍに上げる。
【００１９】また、制御手段は、夏場の凝縮温度が高い場合には、凝縮器ファン１０の回転数を上げて凝縮温度を下げ、また、蒸発器ファン１３の回転数を上げて冷却能力を増加させ、冷却サイクルの効率を上げて対応する。
【００２０】さらに、制御手段は、夏場以外の、年間の大部分を占める涼しい環境下では、熱負荷量の変動に応じて圧縮機８の最適の回転数を設定し、圧縮機８を制御する。その結果、圧縮機８のＯＮ−ＯＦＦ回数の増加や蒸発圧力の低下が無く、冷却サイクルの効率が低下することがない。
【００２１】また、制御手段は、低負荷時には、圧縮機８の回転数を下げて圧縮機８の容量を小さくする。これにより、蒸発圧力が下がることがないので、冷媒の循環量が減少せず、圧縮機８内部の潤滑特性は良好に保たれ、信頼性が低下することがない。
【００２２】なお、消費電力の節減を図るため、通常時は冷凍室４内部の設定温度を−１８〜−２１℃とし、必要時にのみ、冷凍室内４内部の設定温度を−２３℃に切り替えることができるように構成にしてもよい。即ち、冷凍室４内部の設定温度を−２３℃に切り替えるスイッチ（切り替え手段）を設けておき、このスイッチがＯＮされると、冷凍室４内部が−２３℃に下がるとともに、所定時間（例えば、３ヶ月間）が経過すると冷凍室４内部が元の温度に戻るように制御手段を構成する。
【００２３】なお、上記実施形態では、冷凍室内部を−２３℃に保つ場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明の冷蔵庫は、圧縮機をインバータ回路により駆動されるものとし、熱負荷検出手段により検出した熱負荷量に基づいて制御手段が圧縮機の回転数を制御し、被冷凍物を貯蔵する貯蔵室内部を−２１℃よりも低い所定温度に保つようにしたことで、被冷凍物の保存期間の長期化を図ることができるとともに、圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ回数の増加や蒸発圧力の低下が無いため、冷却サイクルの効率と信頼性が低下することがない。
【００２５】また、第２の発明の冷蔵庫は、通常時における貯蔵室内部の設定温度が−１８〜−２１℃であり、貯蔵室内部の設定温度を−２１℃よりも低い所定温度に切り替える切り替え手段が設けられ、この切り替え手段により貯蔵室内部の設定温度が切り替えられると、貯蔵室内部が−２１℃よりも低い所定温度に下がるとともに、所定時間が経過すると貯蔵室内部が元の温度に戻るように構成されたことにより、必要時にのみ貯蔵室の温度を低くすることができ、しかも、設定温度を戻すのを忘れても所定時間が経過すると貯蔵室が元の温度に戻るため、消費電力を節減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５０４９
【氏名又は名称】シャープ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１５日（１９９９．１１．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５５０１
【弁理士】
【氏名又は名称】佐野 静夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１３４７（Ｐ２００１−１４１３４７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２３５１１ |
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