[go: up one dir, main page]

WO2005061970A1 - 冷蔵庫 - Google Patents

冷蔵庫 Download PDF

Info

Publication number
WO2005061970A1
WO2005061970A1 PCT/JP2004/017761 JP2004017761W WO2005061970A1 WO 2005061970 A1 WO2005061970 A1 WO 2005061970A1 JP 2004017761 W JP2004017761 W JP 2004017761W WO 2005061970 A1 WO2005061970 A1 WO 2005061970A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigeration
compressor
temperature
cooler
freezing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2004/017761
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Minoru Temmyo
Takahiro Yoshioka
Hidetake Hayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Consumer Marketing Corp
Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Consumer Marketing Corp
Toshiba HA Products Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Consumer Marketing Corp, Toshiba HA Products Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to US10/584,205 priority Critical patent/US20070144190A1/en
Publication of WO2005061970A1 publication Critical patent/WO2005061970A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23—Separators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253—Compressor control by controlling speed with variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/11—Fan speed control
    • F25B2600/112—Fan speed control of evaporator fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2511—Evaporator distribution valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/17—Speeds
    • F25B2700/173—Speeds of the evaporator fan
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/04—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/062—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators
    • F25D17/065—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation in household refrigerators with compartments at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2317/06—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation
    • F25D2317/068—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by the fans
    • F25D2317/0682—Two or more fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/04—Refrigerators with a horizontal mullion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/12—Sensors measuring the inside temperature
    • F25D2700/122—Sensors measuring the inside temperature of freezer compartments
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator using a two-stage compression type variable capacity compressor, and more particularly to a refrigerator that determines the number of revolutions of the compressor based on a storage space temperature.
  • the force is reduced.
  • Refrigerators that are widespread for home use include a freezing space that is cooled to about -18 to 20 ° C,
  • the flow of the refrigerant to the coolers arranged in each of the cooling spaces is controlled by switching the flow path of the refrigerant, and the entire cooling space is controlled.
  • the compressor is controlled according to the load such as the temperature and the temperature difference.
  • the compressor used in refrigerators currently on the market is a so-called single-stage compression system in which a single compression section exists in a compressor case.
  • a two-stage compressor (39) equipped with a motor, a low-stage compression element (39a) and a high-stage compression element (39b) is installed in
  • An intermediate pressure expansion device (43) is connected to the outlet side of the condenser (40) connected to the discharge pipe (46), and the discharge side of the low-stage compression element (39a) and suction of the high-stage compression element (39b) Side and an intermediate pressure suction pipe (47), and an intermediate pressure evaporator (35) is connected between the intermediate pressure suction pipe (47) and the intermediate pressure expansion device (43).
  • Patent Document 1 JP 2001-74325 A
  • the cycle efficiency is improved by making the evaporation temperature of (35) higher than that of the low-pressure evaporator (34), which is a freezing cooler.
  • the suction pipe of the refrigerating cooler (34) in the two-stage compression cycle is directly connected to the low-stage compression part (39a) of the compressor, and the suction pipe (47) of the refrigerating cooler (35) is Since it is connected to the intermediate pressure section of the compressor (39), the refrigeration capacity of the refrigeration space is less affected by the refrigerant flowing to the chiller (35).
  • the rotation of the compressor (39) is controlled. As a result, the number of turns was reduced, and as a result, there was a problem that the cooling of the freezing space was insufficient.
  • the present invention has been made in view of the above points, and by controlling a variable capacity refrigerating cycle having a two-stage compression type having a refrigerating and refrigerating cooler based on freezing space temperature information,
  • An object of the present invention is to provide a refrigerator in which a freezing space and a refrigerated space can be appropriately controlled at respective storage temperatures.
  • a refrigerator of the present invention includes a compressor having a variable compression capacity driven by an inverter, in which a compression element is configured by a low-stage compression section and a high-stage compression section; A switching valve that controls the flow rate together with the refrigerant flow path provided on the outlet side of the condenser that receives the discharged gas, and a refrigerating cooler and a refrigerating cooler that are connected to the switching valve via decompression devices, respectively.
  • the number of rotations of the compressor is determined based on a freezing space temperature and a target value thereof.
  • the refrigerator according to the second aspect of the present invention provides a compressor of variable capacity driven by an inverter in which a compression element is constituted by a low-stage compression section and a high-stage compression section, and discharge gas from the compressor.
  • a refrigeration cycle is formed by a switching valve that controls the flow rate together with the refrigerant flow path provided on the outlet side of the receiving condenser, and a refrigeration cooler and a refrigeration cooler that are connected from the switching valve via decompression devices, respectively.
  • the refrigerator determines the number of revolutions of the compressor based on the refrigeration space temperature and the target value together with the refrigeration space temperature and its target value. The feature is to increase the feedback amount of the feedback.
  • both the refrigerating and refrigerating coolers are set to the evaporating temperature corresponding to the cooling of each storage space, and the efficiency of the refrigerating cycle is improved, and the flow of the refrigerant such as the flow switching to the respective coolers and the flow rate is controlled.
  • Simultaneously cooling the freezing space and the refrigerated space which not only makes it possible to control, can suppress temperature fluctuations in each space and appropriately control the temperature of each space.
  • the refrigerator main body (1) whose longitudinal section is shown in Fig. 2 forms a storage space inside the heat-insulating box, and the partition walls separate the freezing space in the freezing room and ice making room (2), and the refrigeration room and the vegetable room. It is divided into multiple storage rooms such as space (3).
  • Each storage room is brought to a predetermined set temperature by a refrigerating cooler (4), a refrigerating cooler (5), and a cooling air circulation fan (6) (7) arranged for each freezing space or refrigerating space.
  • Each of the coolers (4) and (5) is cooled by a refrigerant supplied from a compressor (9) installed in a machine room (8) at a lower rear portion of the main body.
  • FIG. 1 shows a refrigeration cycle in the refrigerator of the present invention, wherein the compressor is
  • the condenser (10) is formed in a flat plate shape and is disposed in the outer bottom space of the refrigerator body (1) in front of the machine room (8). (11) through the capillary tube ( 12) It is supplied to the refrigeration cooler (4) or the refrigeration cooler (5) via (13), and the evaporator cools the cooler by evaporating and stores it by circulation with the cool air fans (6) (7). The room is cooled to a predetermined air temperature, and the evaporated refrigerant is returned to the compressor (9) again through the accumulator (14).
  • the compression element includes a low-stage compression unit (
  • the reciprocating two-stage compressor is driven by the rotation of the rotating shaft (9e) of the electric mechanism (9d) housed in the sealed case (9c).
  • the connecting rod (9g) is reciprocated by the eccentric shaft (9f) that rotates eccentrically.
  • a piston (9i) is fitted and fixed to the tip of the connecting rod (9g) by a ball joint (9h), and the reciprocating motion of the piston (9i) in the cylinder (9j) causes the low-stage side compression section (9a) to move. ) And the high-stage side compression section (9b) alternately sucks, compresses, and discharges the refrigerant.
  • the use of a ball joint (9h) in the compression section improves volumetric efficiency. The expansion of the external space of the two-stage compressor (9) that requires the compression units (9a) and (9b) is suppressed.
  • a discharge port (9m) for discharging compressed refrigerant gas is opened in the case (9c), and a discharge port (9n) of the high-stage compression section (9b) is discharged to the condenser (10).
  • tube (16) Connected to tube (16).
  • the accumulator (14) separates gas-liquid, stores the liquid refrigerant that has not been completely evaporated in the cooler (4), and sends out only the gaseous refrigerant, and the cylinder (9j) of the compressor (9). In this embodiment, it is provided only in the subsequent stage of the refrigerating cooler (4).
  • the suction pipe (17) from the refrigerator cooler (5) is connected so as to be introduced into a space at an intermediate pressure in the closed case (9c). Therefore, since the suction refrigerant from the refrigerator (5) does not flow directly into the cylinder of the compressor, it is not necessary to provide an accumulator at the subsequent stage of the refrigerator (5). It is good.
  • the refrigerant gas sucked and drawn in from the suction pipe (17) on the side of the refrigerator cooler communicates with the refrigerant gas discharged from the discharge port (9m) of the low-stage compression section (9a).
  • the suction port (9p) of the high-stage compression section (9b) is configured to be sucked, inserted, and compressed.
  • the capacity of the compressor (9) is variable by inverter control.
  • the compressor (9) is operated at a temperature of 30 to 70 Hz based on a difference between a detected temperature of the freezing and refrigerated space, a target set temperature, a temperature change rate, and the like. Determines the rotation frequency, and is driven by a control device such as a microcomputer.
  • the switching valve (11) is provided on the outlet side of the condenser (10) that receives the gas discharged from the compressor (9), and switches the refrigerant flow path to the coolers (4) and (5).
  • the valve port A (19a) to the refrigerating cooler (4) and the valve to the refrigerating cooler (5) are installed.
  • This is a three-way valve in which a valve seat (19) having a port B (19b) is provided, and a valve element (20) is arranged above the valve seat (19).
  • the valve element (20) extends in an arc shape over a predetermined length so as to correspond to the valve ports A (19a) and B (19b) on the rotation trajectory, respectively.
  • V-shaped concave groove A (20a) and concave groove B (20b) are formed on the lower surface of the thick step (20d), which is formed into a predetermined edge shape, at two locations with different rotational movement radii from the center.
  • the upper surface of the valve seat (19) and the valve body (20) are closely overlapped with each other, and are rotationally driven in 0-85 pulse steps by a stepping motor (not shown) provided on the upper side.
  • the switching valve (11) rotates the valve element (20) with a pulse signal according to a refrigeration cycle control signal, and at a predetermined pulse position, engages the concave groove A (20a) outside the rotation radius of the valve element with the valve.
  • the port A (19a) and the port A (19a) overlap and communicate with each other, the refrigerant flowing into the valve case (18) from the inlet valve port (21) flows into the thick step (20d) of the concave groove A (20a).
  • Open edge force enters the V-shaped groove A (20a), flows out from the valve port A (19a) communicating with the groove A, is introduced into the freezing capillary (12), and is frozen. It evaporates and evaporates in the cooler (4).
  • the concave groove B (20b) on the refrigeration side has a V-shaped groove such that its cross-sectional area is enlarged as needed according to the directional force from the rotation end to the open end of the thick step (20d).
  • the valve element (20) rotates, it has a minimum to maximum flow opening area and communicates with the valve port B (19b). Because it can be controlled, the pulse , The flow rate of the refrigerant can be efficiently and linearly changed.
  • the opening of the valves is controlled by fully opening or completely closing the valves (19a) and (19b) to the refrigerating cooler (4) and the refrigerating-side cooler (5).
  • a variety of patterns can be selected, such as squeezing the refrigeration side valve opening to fully open the refrigeration side, or squeezing the refrigeration side valve opening to fully open the refrigeration side.
  • (4) and the refrigerator cooler (5) are connected in parallel, and there are two types of cooling control: simultaneous cooling on the freezing side and cooling only on the freezing side.
  • the refrigerant flowing out of the freezing-side valve port A (19a) passes through a capillary tube (12) set to have an evaporation temperature corresponding to the cooling temperature in the freezing space (2), and is decompressed and cooled. In 4), it evaporates at about -25 ° C, and the evaporation temperature from the refrigeration valve B (19b) becomes about 15 ° C, which is similar to the cooling temperature in the refrigerated space (3).
  • the refrigerant is sent to the refrigerator for cooling (5) through the capillary for cooling (13) set as described above, and evaporates.
  • the capillaries for refrigeration and refrigeration (12) and (13) in the refrigeration cycle have a difference in refrigerant evaporation temperature between the refrigeration cooler (4) and the refrigeration cooler (5).
  • the capillary on the freezing side (12) when the refrigerant flows to both the freezing and refrigeration as described above, it tends to flow easily to the refrigerated side, which has low resistance, and tends to be less likely to flow to the freezing side. In extreme cases, a situation occurs in which the refrigerant does not flow to the freezing side.
  • the switching valve (11) controls the refrigerant flow for each cooling of the freezing and refrigerating spaces (2) and (3), and prevents the so-called one-sided flow of the refrigerant. In addition, control is added to slightly reduce the flow rate of refrigerant to the refrigeration side.
  • the freezing side cooler (4) is hardly affected by the refrigerant flow state on the refrigerated side.
  • the refrigerating capacity on the refrigeration side also changes from the closed state to the open state due to the communication between the concave groove B (20b) of the switching valve (11) and the valve port (19b).
  • the number of rotations of the compressor (9) can be varied to control the power.
  • the evaporation temperature of the refrigerator (5) can be increased by increasing the temperature difference from the freezing side, and the refrigerated room temperature can be cooled to 11 to 2 ° C. Power Increase the heat transfer surface area of the refrigeration cooler (5) to increase the amount of heat exchange for refrigeration space cooling. In this case, the evaporation temperature can be further increased. In this case, the temperature difference between the cooling temperature of the refrigeration space (3) and the chiller temperature becomes smaller, and the frost adhering to the refrigeration cooler (5) becomes smaller. The effect is to keep the humidity inside the refrigerator high by preventing drying in the space.
  • the heat transfer surface area of the refrigerating cooler (5) is determined by the refrigerating cooler. By making it equal to or larger than (4), each cooling space can be cooled efficiently.
  • the compressor (9) When the compressor (9) is driven by turning on the power, the compressed and high-temperature and high-pressure refrigerant gas is discharged from the discharge pipe (16) to the condenser (10) and reaches the switching valve (11).
  • the switching valve (11) can be set in various patterns as described above. However, when the power is turned on, the freezing and refrigerating spaces (2) and (3) are in an uncooled state. A (19a) and B (19b) are fully opened, and the refrigerant flows into the freezing and chilling capillaries (12) (13) and is decompressed and sent to the freezing and chilling coolers (4) and (5) respectively. It flows in and evaporates at each evaporation temperature, and cools each cooler to a predetermined temperature.
  • the refrigerant from the refrigerating cooler (4) flows into the accumulator (14), and if liquid refrigerant that could not be evaporated in the cooler remains, it is stored inside the accumulator (14). Only gas refrigerant is sucked into the low-stage compression section (9a) of the suction pipe (15) force compressor (9). The refrigerant evaporated in the refrigerating cooler (5) is introduced into a closed case (9c) having an intermediate pressure of the compressor (9) via a suction pipe (17).
  • the refrigerant gas is drawn from the refrigerating cooler (4) into the low-stage side compression section (9a), compressed, discharged and discharged (9m), and discharged into the force case (9c).
  • Refrigerant gas flowing into the intermediate pressure section of the sealed case (9c) from the vessel (5) merges with the refrigerant gas, is sucked into the high-stage compression section (9b) from the suction port (9p), is compressed, and is discharged through the discharge port (9n)
  • a refrigeration cycle that is discharged to the discharge pipe (16) and guided to the condenser (10).
  • the capillaries (12) and (13) are provided so that the evaporation temperature matches the set temperature of the refrigeration space (2) and the refrigeration space (3).
  • Refrigeration coolers (4) and (5) are installed, and the refrigerant gas evaporated in the refrigeration cooler (5) is directly transferred to the intermediate pressure in the compressor case (9c) at an intermediate pressure higher than the freezing side.
  • the pressure section By sucking in, the evaporating temperature of the refrigeration cooler (5) can be set higher than that of the refrigeration cooler (4) in accordance with the indoor cooling temperature. And power consumption can be reduced.
  • the refrigeration cycle includes the compressor (9), the condenser (10), and the refrigerant flow switching valve (11).
  • the refrigeration cooler (4) and the refrigeration cooler (5) are connected in series, and the switching valve (11) bypasses the refrigeration capillary (13) and the refrigeration cooler (5).
  • the conduit (22) is connected from the freezing capillary (12) to the freezing cooler (4) via the gas-liquid separator (23), and the upper part of the gas-liquid separator (23) and the compressor (9) are connected.
  • the refrigerant flows to the refrigeration cooler (5) and the refrigeration cooler (4) simultaneously or selectively by the switching valve (11) controlled in the same manner as described above.
  • the refrigerant from the bypass pipe (22) or the refrigeration cooler (5) is separated into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant in the gas-liquid separator (23), and the liquid refrigerant is cooled by the refrigeration cooler (4).
  • the gaseous refrigerant flows to the side, and returns to the intermediate pressure section of the compressor (9) through the refrigeration-side suction pipe (24), and the liquid refrigerant evaporates again at a low temperature in the refrigeration cooler (4) and is compressed. It returns to the lower stage side of the machine (9), and has the effect of cooling each storage room to a predetermined temperature according to the cycle efficiency as in the above-described embodiment.
  • FIG. 6 shows a state where the evaporation temperature of the refrigerating cooler (4) and the refrigerating cooler (5) and the condensing temperature of the condenser (10) are constant values, and the compressor (9 ) Shows the refrigerating capacity between the freezing side and the refrigerating side during operation, with the vertical axis representing the refrigerating capacity on the refrigerating side and the horizontal axis representing the refrigerating capacity on the freezing side.
  • point a shows the case where the refrigerant flows only through the refrigeration side cooler (5) by the switching valve
  • point b when the refrigerant flows only through the freezing side cooler (4)
  • point c This shows a case where the refrigerant flows into both of the cooling units (4) and (5) with the valve openings (19a) and (19b) fully opened.
  • the mass or volume of the refrigerant directly drawn into the low-stage compression section (9a) of the compressor (9) from the refrigerating cooler (4) is determined by the cylinder displacement of the low-stage compression section.
  • the corresponding refrigeration power is 69 W for the freezing side only flow, and 64 W for the freezing and refrigeration simultaneous flow, and the refrigeration cooler (5) to the compressor (9) It is almost constant without being affected by the refrigerant returning to the intermediate pressure section.
  • the refrigeration power corresponding to the amount of refrigerant sucked into the compressor (9) from the refrigeration cooler (5) is 155 W when the refrigeration side alone is used.
  • the refrigeration capacity on the refrigeration side is reduced by about 75 W, and the refrigerant capacity is limited by the presence or absence of the refrigerant drawn from the refrigeration cooler (4), that is, only the refrigerant from the refrigeration cooler (5). Or the combined flow rate with the refrigerant sucked from the refrigerating cooler (4).
  • the indoor temperature of the refrigerated space is + 3-5 ° C, while the temperature of the refrigerated space is 18-1-20 ° C.
  • the refrigeration capacity required for cooling the space is larger than the value required for the refrigerated space.
  • the cooling control of the refrigerating space depends on the rotational speed of the compressor (9).
  • insufficient cooling that can be controlled, increase the refrigerating power by increasing the number of revolutions of the compressor (9), as indicated by the arrow, and in the case of excessive cooling, reduce or stop the number of revolutions to cool.
  • the temperature can be properly maintained.
  • the cooling temperature is controlled by adjusting the flow rate of the refrigerant by controlling the opening and closing of the valve opening of the switching valve (11), which is different from the rotation speed of the compressor (9).
  • FIG. 8 is a control block diagram.
  • the freezing space detected by the cold temperature sensor for example, the indoor temperature (Fa) of the freezing room (4) is compared with a predetermined target value (Fr), and the deviation is used as a PID controller (Fr) for determining the frequency of the compressor. Entered in 25).
  • the PID calculation value increases due to the deviation, and the rotation speed of the compressor (9) is increased by a predetermined amount, whereby the freezing space (2) is increased.
  • the operation is controlled so as to promote cooling and bring the temperature to a predetermined level.
  • the rotation speed is reduced or stopped to lower the refrigerating power.
  • the rotation speed of the compressor (9) is controlled by the temperature information of the freezing space (2).
  • the refrigerated space (3) may be different from the freezing space (2). It is also assumed that the refrigeration capacity of these will be insufficient.
  • the rotation speed of the compressor (9) is determined based on the refrigeration side based on the temperature information fed back to the refrigeration space (2), which is a deviation value considered larger than the actual value.
  • the flow of refrigerant to the chiller (5) by the switching valve (11) can be controlled without increasing the rotation speed of the compressor (9).
  • the refrigeration side is increased or decreased to control the refrigeration side to an appropriate temperature without causing overcooling on the refrigeration side.
  • the case where the rotation speed of the compressor (9) is determined in consideration of the temperature information of the refrigerated space (3) has been described. 3) If the temperature drops below the target value (Rr), the feedback signal decreases the number of rotations of the compressor (9), and as a result, the refrigeration capacity of the refrigeration space (2) decreases. Problems occur.
  • FIG. 10 is a block diagram corresponding to such an emergency, and a function (Fx) for feeding back temperature information only when the temperature of the refrigerated space (3) is higher than the target value (Rr). If the difference between the refrigerated space temperature (Ra) and the target value (Rr) is small, the value is input. If the value is negative, a zero signal is input to the PID controller (25). To do.
  • the refrigerated space (2) uses the refrigeration power based on the temperature information to obtain the target value. (Fr), and can prevent the temperature of the refrigeration space (2) from becoming higher than the target value (Fr) due to a decrease in refrigeration power.
  • Figure 11 shows the refrigerating cycle and the refrigerating cycle when the compressor (9) is driven at a certain rotation speed and the temperature of the refrigerating cooler (5) is changed under the condition that the condensing temperature is constant. It shows the change of ability (QF1) (QR1).
  • the refrigerating cooler (5) is capable of reducing its refrigerating capacity (Q R1) by lowering its surface temperature and increasing its capacity by raising it.
  • the refrigerating capacity (QF1) is constant at a cooler temperature of, for example, -23.5 ° C, and it is found that the refrigerating capacity is not significantly affected by the fluctuation of the refrigerating capacity on the refrigeration side.
  • the number of heat exchanges in the chiller (5) decreases when the number of revolutions of the chiller fan (7) is changed, for example, when the number of revolutions is reduced.
  • the refrigeration capacity (QR1) of the refrigeration cycle decreases as a result of the decrease in the surface temperature of the cooler (5).
  • increasing the rotation speed of the fan (7) increases the heat exchange rate.
  • the surface temperature of the cooler (5) rises, and the refrigeration capacity (QR1) of the cycle increases.
  • the space temperature can be controlled by increasing or decreasing the rotation speed of the refrigeration fan (7), and the refrigerated space temperature (Ra) is the target. If it is higher than the value (Rr), it can be cooled by increasing the rotation speed of the refrigeration side cooling fan (7), If it is supercooled below the target value (Rr), the refrigerating power can be reduced by lowering the fan speed to control it to a predetermined appropriate temperature.
  • FIG. 12 shows the change in the refrigerating capacity (QF2) (QR2) of the refrigerating cycle and the refrigerating cycle when the temperature of the refrigerating cooler (4) is changed.
  • QF2 refrigerating capacity
  • the refrigeration side cooling fan Reducing the number of rotations of (6), reducing the amount of heat exchange in the refrigerating cooler (4), and lowering the surface temperature of the cooler (4), thereby increasing the refrigeration cycle capacity (QR2)
  • the cooling capacity of the refrigeration side (QF2) can be reduced to control each cooling space to an appropriate temperature.
  • the refrigerant flows to the refrigeration cooler (5) at the same time as the refrigerant flows to the refrigeration cooler (4) to raise the evaporation temperature. Because of this, it is possible to efficiently cool the cooling space, and to distribute the amount of refrigerant accurately by the refrigerant flow control switching valve (11), which is a three-way valve, even if the temperature load is applied to each storage space as needed. In addition, it is possible to appropriately control the temperature of each space by suppressing the temperature fluctuation of the refrigerated space.
  • the refrigerant flow to the refrigeration and refrigeration coolers (4) and (5) can be controlled at the same time. Therefore, the amount of the refrigerant required for the refrigeration cycle in which the refrigerant is not biased to one of the coolers does not increase more than necessary. Therefore, even when a flammable refrigerant such as a hydrocarbon-based refrigerant is employed, the amount of refrigerant to be charged can be reduced, thereby improving safety.
  • the two-stage compressor (9) in the above embodiment has been described by using the pressure in the compressor case (9c) as an intermediate pressure.
  • the present invention is not limited to this.
  • the suction pipe of the cooler power is connected to the space inside the compressor case, and the suction pipe of the cooler power is connected to the connection between the discharge port of the lower compression section and the suction port of the higher compression section. You can do it.
  • the suction pipe from the refrigeration cooler is connected to the suction port of the low-stage compression section, and the suction pipe from the refrigeration cooler is connected to the discharge port of the low-stage compression section and the high-stage compression section. It may be connected to the connection part of the side compression part to the suction port, and discharge the discharge gas of the high-stage side compression part to the discharge pipe to the condenser inside the high-pressure case.
  • a two-stage compression refrigeration cycle configuration can be used for a refrigerator with improved cycle efficiency.
  • FIG. 1 is a refrigeration cycle diagram of a refrigerator showing one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a refrigerator equipped with the refrigeration cycle of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing details of a two-stage compressor in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a plan view showing details of a main part of a three-way valve in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing another embodiment of a refrigeration cycle.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between refrigeration and refrigeration side refrigeration capacity and refrigerant flow.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a block diagram of compressor speed control.
  • FIG. 9 is a rotation speed control block diagram obtained by adding refrigeration temperature information to the control of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a rotation speed control block diagram obtained by further improving the control of FIG. 9.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing changes in refrigeration and refrigeration capacity when the temperature of the refrigerator for cooling according to the present invention is changed.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing changes in refrigeration and refrigerating refrigeration capacity when the temperature of the freezing cooler of the present invention is changed.
  • FIG. 13 is a refrigeration cycle diagram of a conventional refrigerator.
  • Switching valve 12 Capillary tube for refrigeration 13 Capillary tube for refrigeration Accumulator 15 Refrigeration-side suction pipe 16 Discharge pipe, 24 Refrigeration-side suction pipe 18 Valve case 19 Valve seat a Refrigeration-side valve port A 19b Refrigeration-side valve port B 20 Valve body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

　冷凍用および冷蔵用冷却器を有し二段圧縮式とした能力可変冷凍サイクルを、冷凍空間温度情報により制御することで、冷凍空間と冷蔵空間とをそれぞれの貯蔵温度で適切に制御できるようにした冷蔵庫を提供することを目的とし、圧縮要素が低段側圧縮部９ａと高段側圧縮部９ｂにより構成されたインバータ駆動による能力可変の圧縮機９と、この圧縮機からの吐出ガスを受ける凝縮器10の出口側に設けられた冷媒流路とともに流量を制御する切替弁11と、この切替弁からそれぞれ減圧装置12、13を介して接続された冷凍用冷却器４および冷蔵用冷却器５とから冷凍サイクルを形成した冷蔵庫において、冷凍空間温度Ｆａとその目標値Ｆｒにより前記圧縮機の回転数を決定することを特徴とする。

Description

技術分野
[0001] 本発明は、二段圧縮式の能力可変圧縮機を用いた冷蔵庫に係り、特に貯蔵空間 温度により圧縮機の回転数を決定するものに関する。
背景技術
[0002] 近年、冷蔵庫は、インバータ制御による能力可変の圧縮機を搭載したものが多ぐ 明
その冷凍能力を可変することにより、負荷に対応する冷却性能を得るとともに消費電 田
力の低減をはかるようにしてレ、る。
[0003] 家庭用として普及している冷蔵庫は、 -18一- 20°C程度に冷却される冷凍空間と、
+ 1— + 5°C程度に保持する冷蔵や野菜保存空間を有するものが一般的であり、単 一の冷却器により双方の空間を冷却するものにおいては、ダンパーなどにより冷凍お よび冷蔵空間への冷気流の分配を制御し、全体の負荷に応じて圧縮機を駆動ある いは停止し、インバータ制御によるものはさらに圧縮機の回転数を制御することによ つて双方の貯蔵空間を所定の温度に保持していた。
[0004] また、冷凍および冷蔵空間のそれぞれに冷却器を備えたタイプにおいては、冷媒 の流路を切り替えることにより前記各冷却空間に配置した冷却器への冷媒流を分配 制御し、冷却空間全体の温度や温度差などの負荷に応じて圧縮機を制御している。
[0005] 一方、現在、市場に供されている冷凍冷蔵庫に用いられている圧縮機は、圧縮機 ケース内に単一の圧縮部が存在する、いわゆる一段圧縮方式であるが、近年では、 図 13に示すように、密閉容器内にモーターと低段圧縮要素（39a)と高段圧縮要素（ 39b)とを備えた二段圧縮機 (39)を設け、高段圧縮要素 (39a)からの吐出管 (46)に 接続した凝縮器 (40)の出口側に中間圧用膨張装置 (43)を接続し、低段側圧縮要素 (39a)の吐出側ならびに高段側圧縮要素（39b)の吸入側と中間圧用吸入パイプ (47 )とを連通させて、この中間圧用吸入パイプ (47)と前記中間圧用膨張装置 (43)との 間に中間圧用蒸発器 (35)を接続するとともに、凝縮器 (40)の出口側と接続した低圧 用膨張装置 (42)と二段圧縮機の低段圧縮要素の吸入側 (45)との間に低圧用蒸発 器 (34)を接続してなり、低段圧縮要素（39a)の吐出側と高段圧縮要素（39b)の吸入 側とを密閉容器 (39)内に連通させることで、庫内の温度制御の精度を高めるとともに 庫内各部の温度の均一化や高効率化、低消費電力化をはかるようにした二段圧縮 冷凍冷蔵装置の思想が公開されている。 （例えば、特許文献 1参照）
特許文献 1：特開 2001 - 74325公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 上記特許文献 1に記載の冷凍サイクルでは、冷蔵用冷却器である中間圧用蒸発器
(35)の蒸発温度を冷凍用冷却器である低圧用蒸発器 (34)より高くすることによって サイクル効率が向上する。し力、しながら二段圧縮サイクルによる冷凍用冷却器（34)の 吸込管は圧縮機の低段側圧縮部（39a)に直結し、冷蔵用冷却器 (35)の吸込管 (47) が圧縮機 (39)の中間圧部に接続しているため、冷凍空間の冷凍能力は冷蔵用冷却 器 (35)へ流れる冷媒の影響を受けにくいものであり、冷凍側の負荷と冷蔵側の負荷 とのトータルの負荷で圧縮機（39)の回転数を制御する従来の方法では、例えば、冷 凍空間の冷却度合が充分で、冷蔵空間が冷却過多のような場合には、圧縮機の回 転数を低下させることになり、結果的に冷凍空間の冷却が不足してしまう問題を生じ ていた。
[0007] 本発明は上記点を考慮してなされたものであり、冷凍用および冷蔵用冷却器を有 し二段圧縮式とした能力可変冷凍サイクルを、冷凍空間温度情報により制御すること で、冷凍空間と冷蔵空間とをそれぞれの貯蔵温度で適切に制御できるようにした冷 蔵庫を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上記課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮要素が低段側圧縮部と高 段側圧縮部により構成されたインバータ駆動による能力可変の圧縮機と、この圧縮 機からの吐出ガスを受ける凝縮器の出口側に設けられた冷媒流路とともに流量を制 御する切替弁と、この切替弁からそれぞれ減圧装置を介して接続された冷凍用冷却 器および冷蔵用冷却器とから冷凍サイクルを形成した冷蔵庫にぉレ、て、冷凍空間温 度とその目標値により前記圧縮機の回転数を決定することを特徴とするものである。 [0009] また、請求項 2の発明による冷蔵庫は、圧縮要素が低段側圧縮部と高段側圧縮部 により構成されたインバータ駆動による能力可変の圧縮機と、この圧縮機からの吐出 ガスを受ける凝縮器の出口側に設けられた冷媒流路とともに流量を制御する切替弁 と、この切替弁からそれぞれ減圧装置を介して接続された冷凍用冷却器および冷蔵 用冷却器とから冷凍サイクルを形成した冷蔵庫において、冷凍空間温度とその目標 値とともに冷蔵空間温度とその目標値により圧縮機の回転数を決定するものであって 、回転数決定の際には、冷蔵空間より冷凍空間側の温度情報のフィードバック量を 大きくすることを特徴とするものである。
発明の効果
[0010] この構成によって、冷凍用および冷蔵用冷却器の双方を各貯蔵空間の冷却に応じ た蒸発温度として、冷凍サイクルの効率向上とともにそれぞれの冷却器への流路切り 替えや流量など冷媒流制御が可能になるのみでなぐ冷凍空間と冷蔵空間を同時に 冷却することで各空間内の温度変動を抑制し、各空間温度を適切に制御することが できる。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、図面に基づき本発明の 1実施形態について説明する。図 2に縦断面図を示 す冷蔵庫本体（1)は、断熱箱体の内部に貯蔵空間を形成し、仕切壁により冷凍室や 製氷室の冷凍空間（2)、冷蔵室や野菜室の冷蔵空間（3)など複数の貯蔵室に区分 している。
[0012] 各貯蔵室は、冷凍空間や冷蔵空間毎に配置した冷凍用冷却器 (4)と冷蔵用冷却 器（5)、および冷気循環ファン（6) (7)によってそれぞれ所定の設定温度に冷却保 持されるものであり、各冷却器 (4) (5)は、本体背面下部の機械室（8)に設置した圧 縮機（9)から供給される冷媒によって冷却される。
[0013] 図 1は、上記本発明の冷蔵庫における冷凍サイクルを示すものであり、前記圧縮機
(9)、凝縮器（10)、冷媒流路の切替弁（11)、および並列に接続した前記冷凍用およ び冷蔵用冷却器 (4) (5)を環状に連結している。前記凝縮器（10)は、平板状にして 前記機械室（8)の前方における冷蔵庫本体（1)の外底面空間に配設されており、凝 縮器（10)で液化した冷媒は切替弁（11)を介してそれぞれ減圧装置である毛細管（ 12) (13)を経由して冷凍用冷却器 (4)あるいは冷蔵用冷却器（5)に供給され、蒸発 することで冷却器を低温化し、冷気ファン (6) (7)による循環によって貯蔵室内を所 定の空気温度に冷却するものであり、蒸発気化した冷媒は、アキュムレータ（14)を介 して再び圧縮機（9)に戻るよう構成されている。
[0014] しかして、圧縮機（9)は、その詳細を図 3に示すように、圧縮要素が低段側圧縮部（
9a)と高段側圧縮部（9b)により構成されたレシプロ式の二段圧縮機であり、密閉ケ ース（9c)内に収納した電動機構（9d)の回転軸（9e)の回転で偏心して回転する偏 心軸（9f)によってコンロッド（9g)を往復運動させるよう構成している。
[0015] コンロッド（9g)の先端にはボールジョイント（9h)でピストン（9i)が嵌め固定されて おり、シリンダー（9j)内のピストン（9i)の往復運動によって前記低段側圧縮部（9a)と 高段側圧縮部（9b)に対して交互に冷媒を吸い込み、圧縮して吐出するものであり、 上記圧縮部へのボールジョイント（9h)の採用により、容積効率を向上させ、 2つの圧 縮部（9a) (9b)を必要とする二段圧縮機 (9)の外形スペースの拡大を抑制してレ、る。
[0016] 低段側圧縮部（9a)の吸込み口（9k)には、前記冷凍用冷却器 (4)からアキュムレ ータ（14)を介して連結した吸込み管（15)の端部を接続しており、圧縮した冷媒ガス を吐出する吐出口（9m)をケース（9c)内に開口させ、高段側圧縮部（9b)の吐出口（ 9n)は、凝縮器（10)への吐出管（16)に接続している。
[0017] 前記アキュムレータ（14)は、気液を分離し、冷却器 (4)で蒸発しきれなかった液状 冷媒を貯留してガス状冷媒のみを送り出し、圧縮機（9)のシリンダー（9j)に液冷媒が 流入することによる支障を防止する作用をおこなうものであり、本実施例では、冷凍用 冷却器 (4)の後段にのみ設けている。
[0018] 前記冷蔵用冷却器（5)からの吸込み管（17)は密閉ケース（9c)内の中間圧となる 空間部に導入するよう接続している。したがって、冷蔵用冷却器（5)からの吸込み冷 媒は直接圧縮機のシリンダー内に流入しないため、冷蔵用冷却器（5)の後段にはァ キュムレータを設ける必要は特になぐ設置する場合は小形のものでよい。そして、冷 蔵用冷却器側の吸込み管（17)から吸レ、込まれた冷媒ガスは、前記低段側圧縮部（9 a)の吐出口（9m)から吐出される冷媒ガスとともに連通する高段側圧縮部（9b)の吸 込み口（9p)に吸レ、込まれ圧縮されるように構成してレ、る。 [0019] 前記圧縮機（9)は、インバータ制御により能力可変となっており、冷凍および冷蔵 空間の検出温度や目標設定温度との差、温度変化率などに基づいて、例えば、 30 一 70Hz間で回転周波数を決定し、マイコンなどから構成される制御装置によって運 転される。
[0020] 切替弁（11)は、圧縮機（9)からの吐出ガスを受ける凝縮器（10)の出口側に設けら れて冷却器 (4) (5)側への冷媒流路切り替えとともに流量を制御するものであり、図 4 に示すように、弁ケース（18)内に冷凍用冷却器 (4)側への弁口 A (19a)と冷蔵側冷 却器（5)への弁口 B (19b)とを形成した弁座（19)を設け、弁座（19)に対して弁体 (20 )をその上部に配置した三方弁である。
[0021] 弁体（20)は、前記弁口 A (19a)および B (19b)と回転軌跡上でそれぞれ対応するよ うに所定長さに亙って円弧状に延び、回転軸（20c)の中心から回転移動半径を相違 させた 2箇所の断面 V字状の凹溝 A (20a)および凹溝 B (20b)を所定の端縁形状に 成形した厚肉段部（20d)の下面に形成しており、弁座（19)の上面と弁体 (20)を密接 して重ね合わせ、上部に設けた図示しないステッピングモータによる 0— 85のパルス ステップで回転駆動するものである。
[0022] この切替弁（11)は、冷凍サイクル制御信号によるパルス信号で弁体 (20)を回転さ せ、所定のパルス位置で前記弁体の回転半径外側の凹溝 A (20a)と弁口 A (19a)と が上下に重なり合って連通した場合には、流入弁口（21)から弁ケース（18)内に流入 した冷媒が、凹溝 A (20a)の前記厚肉段部（20d)の開放端縁力 V字状の凹溝 A (20 a)内に進入し、凹溝 Aと連通する弁口 A (19a)から流出して冷凍用毛細管（12)に導 入され、冷凍用冷却器 (4)で蒸発気化するものである。
[0023] 一方、同様に回転半径内側の凹溝 B (20b)と弁口 B (19b)とが連通した場合には、 凹溝 B (20b)に流入した冷媒は連通する弁口 B (19b)から冷蔵用毛細管（13)に流入 して冷蔵用冷却器 (5)で蒸発する。
[0024] また、冷蔵側である凹溝 B (20b)は、 V字状溝が回転先端から厚肉段部（20d)の開 放端に向力 にしたがってその断面積が随時拡大するように形成されており、弁体（ 20)の回転によって、最小から最大の流通開口面積となって弁口 B (19b)に連通する ようにしており、流路の切り替えや流量調整はきめ細力べ制御できることから、パルス による回転制御によって冷媒流量を効率よくリニアに変更することができる。
[0025] 三方弁（20)における弁の開放制御は、冷凍用冷却器 (4)と冷蔵側冷却器（5)への 弁（19a) (19b)の開口度を双方とも全開、あるいは全閉、および冷凍側弁開口を絞つ て冷蔵側を全開したり、あるいは冷蔵側の弁開口を絞って冷凍側を全開するなど種 々のパターンを選択できるが、本実施例では、冷凍用冷却器 (4)と冷蔵用冷却器（5 )とを並列に接続しており、冷却制御は冷凍冷蔵側の同時冷却と冷凍側のみ冷却の 2通りとしている。
[0026] 冷凍側弁口 A (19a)から流出した冷媒は、冷凍空間（2)における冷却温度に即した 蒸発温度になるよう設定した毛細管（12)を通過し減圧されて冷凍用冷却器 (4)にお いて- 25°C程度で蒸発し、冷蔵用弁口 B (19b)からも同様に、冷蔵空間（3)での冷 却温度に近似する一 5°C程度の蒸発温度になるよう設定した冷蔵用毛細管（13)を介 して冷蔵用冷却器 (5)に冷媒が送られ蒸発する。
[0027] なお、前記冷凍サイクルにおける冷凍用および冷蔵用毛細管（12) (13)は、冷凍用 冷却器 (4)および冷蔵用冷却器（5)での冷媒蒸発温度に温度差をつけるため、冷凍 側毛細管（12)の絞りを強くしている結果、前記のように冷凍冷蔵双方へ冷媒を流す 場合は必然的に抵抗の小さい冷蔵側に流れやすくなり、冷凍側へは流れにくくなる 傾向にあって、極端な場合は冷凍側には冷媒が流れない状況が発生する。
[0028] これを改善するため前記切替弁（11)においては、冷凍および冷蔵空間（2) (3)の 各冷却のための冷媒流制御とともに、いわゆる冷媒の片流れを防止するため、冷媒 の流れやすレ、冷蔵側への冷媒流量をやや絞るようにする制御を加えてレ、る。
[0029] そして、冷凍側の凹溝 A (20a)と弁口 A (19a)とが連通して全開であれば、冷蔵側 の冷媒流状態にほとんど影響されることなく冷凍側冷却器 (4)はほぼ所定の冷凍能 力を得られることになり、冷蔵側の冷凍能力についても、前記切替弁（11)の凹溝 B ( 20b)と弁口（19b)との連通状態による閉から開の範囲、および圧縮機（9)の回転数 変化できめ細力べ制御できるものである。
[0030] 上記の冷媒流制御によって、冷蔵用冷却器（5)の蒸発温度を冷凍側と温度差をつ けて高くすることができ、冷蔵室温を 1一 2°Cに冷却することができる力 冷蔵用冷却 器（5)の伝熱表面積を大きくして冷蔵空間冷却への熱交換量を大きくするようにすれ ば、さらに蒸発温度を上げることも可能であり、この場合は、冷蔵空間（3)の冷却温 度と冷却器温度との温度差がより小さくなつて冷蔵用冷却器（5)に付着する霜の量 が少なくなり、空間内の乾燥を防いで庫内の湿度を高く保持する効果を奏する。
[0031] なお、一般の家庭用冷蔵庫においては、冷凍空間と冷蔵空間の冷却に必要とする 冷凍能力はほぼ同等であることから、冷蔵用冷却器（5)の伝熱表面積を冷凍用冷却 器 (4)と同等あるいはより大きくすることにより、各冷却空間を効率的に冷却すること が可能となる。
[0032] 次に冷凍サイクルの動作について説明する。電源投入によって圧縮機（9)が駆動 されると、圧縮され高温高圧となった冷媒ガスは吐出管（16)から凝縮器（10)に吐出 されて切替弁（11)に至る。切替弁（11)は前記のように種々のパターン設定が可能で あるが、前記電源投入の際には、冷凍、冷蔵空間（2) (3)とも未冷却の状態であるの で、弁口 A (19a)、 B (19b)は全開状態になり、冷媒は冷凍用および冷蔵用毛細管（ 12) (13)に流入して減圧され冷凍用および冷蔵用冷却器 (4) (5)にそれぞれ流入し て各蒸発温度で蒸発し、各冷却器を所定温度に冷却する。
[0033] 冷凍用冷却器 (4)からの冷媒はアキュムレータ（14)に流入し、万一冷却器中で蒸 発しきれなかった液冷媒が残っている場合はアキュムレータ（14)内部に貯留され、ガ ス冷媒のみが吸込み管（15)力 圧縮機（9)の低段側圧縮部（9a)に吸い込まれる。 また、冷蔵用冷却器（5)で蒸発した冷媒は吸込み管（17)を経由して前記圧縮機（9) の中間圧となっている密閉ケース（9c)内に導入される。
[0034] 冷凍用冷却器 (4)から低段側圧縮部（9a)に吸レ、込まれ、圧縮されて吐出口（9m) 力 ケース（9c)内に吐出された冷媒ガスと冷蔵用冷却器（5)から密閉ケース（9c)の 中間圧部に流入した冷媒ガスとは合流して吸込み口（9p)から高段側圧縮部（9b)に 吸い込まれ、圧縮されて吐出口（9n)から吐出管（16)に吐出され凝縮器（10)に導か れる冷凍サイクルを形成する。
[0035] したがって、上記冷凍サイクルによれば、冷凍空間（2)および冷蔵空間（3)のそれ ぞれの設定温度に合わせた蒸発温度になるように毛細管（12) (13)をそれぞれに備 えた冷凍および冷蔵用冷却器 (4) (5)を設置し、冷蔵用冷却器 (5)で蒸発した冷媒 ガスを冷凍側より圧力の高い中間圧のまま直接圧縮機ケース（9c)内の中間圧部に 吸い込ませることで、冷蔵用冷却器（5)の蒸発温度を冷凍用冷却器 (4)に対し室内 冷却温度に即して高くすることができるだけでなぐ圧縮機入力が小さくなるのでサイ クル効率を上げ、消費電力を低減することができる。
[0036] また、冷蔵用冷却器（5)の蒸発温度を上昇させて冷蔵空間との温度差を少なくす ることで冷却器（5)に付着する霜量を少なくし、冷蔵空間内の乾燥を防いで庫内の 湿度を高く保ち、食品鮮度を長期に亙って保持することができるものであり、さらに、 冷凍用および冷蔵用冷却器 (4) (5)の双方に同時に冷媒を流し冷却することができ るため、従来の交互冷却方式に比べて各室内の温度変動を抑制することができる。
[0037] なお、冷凍サイクルは、図 1と同一部分に同一符号を附した図 5に示すように、前記 圧縮機（9)、凝縮器（10)、冷媒流路の切替弁（11)に対して、冷凍用冷却器 (4)およ び冷蔵用冷却器 (5)を直列に連結し、切替弁（11)から冷蔵用毛細管（13)と冷蔵用 冷却器（5)をバイパスする側路管（22)を気液分離器 (23)を介して冷凍用毛細管（12 )から冷凍用冷却器 (4)に接続するとともに、前記気液分離器 (23)の上方と圧縮機（ 9)の密閉ケース（9c)内の中間圧部となる空間部とを吸込み管（24)で接続するように してもよい。
[0038] このようにすれば、冷媒は、前記と同様に制御される切替弁（11)により、冷蔵用冷 却器（5)および冷凍用冷却器 (4)に同時に、あるいは選択的に流れ、側路管（22)あ るいは冷蔵用冷却器（5)からの冷媒は、気液分離器 (23)においてガス状冷媒と液状 冷媒に分離され、液状冷媒は冷凍用冷却器 (4)側へ流れ、ガス状冷媒は冷蔵側吸 込み管（24)を通って圧縮機（9)の中間圧部に帰還するとともに液状冷媒は冷凍用 冷却器 (4)で再び低温で蒸発して圧縮機（9)の低段側に戻るものであり、前述の実 施例と同様にサイクル効率よぐ各貯蔵室内を所定温度に冷却できる作用効果を奏 する。
[0039] 図 6は、冷凍用冷却器 (4)および冷蔵用冷却器（5)の蒸発温度、さらに凝縮器（10 )の凝縮温度を一定の値として、所定の回転数で圧縮機 (9)を運転した際の冷凍側 と冷蔵側との冷凍能力を示したものであり、縦軸に冷蔵側の冷凍能力、横軸に冷凍 側の冷凍能力をとつている。図中、 a点は切替弁により冷蔵側冷却器（5)のみに冷媒 を流した場合を示し、 b点は冷凍側冷却器 (4)のみに流した場合、 c点は冷凍用およ び冷蔵用冷却器 (4) (5)の双方へ弁開口（19a) (19b)を全開の状態で冷媒を流した 場合を示している。
[0040] このグラフにおいて、冷凍用冷却器 (4)から圧縮機（9)の低段側圧縮部（9a)に直 接吸い込まれる冷媒の質量あるいは体積は低段圧縮部のシリンダー排除容積で決 定されるものであり、対応する冷凍力は、冷凍側のみ流しの場合が 69Wであるのに 対し冷凍冷蔵同時流しに場合は 64Wであり、冷蔵用冷却器（5)から圧縮機（9)の中 間圧部に戻る冷媒の影響をあまり受けることなくほぼ一定となることを表している。
[0041] これに対して冷蔵側は、冷蔵用冷却器（5)から圧縮機（9)に吸い込まれる冷媒量 に対応する冷凍力が、冷蔵側のみの場合は 155Wに対し、冷凍冷蔵同時流しの場 合は 75W程度まで大きく低下するものであり、冷蔵側の冷凍能力は、冷凍用冷却器 (4)から吸レ、込まれる冷媒の有無、すなわち冷蔵用冷却器（5)からの冷媒のみか、 冷凍用冷却器 (4)から吸い込まれる冷媒との合流量になるかで大きく変化することに なる。
[0042] また、一般に冷蔵空間の室内温度は + 3— 5°Cであるのに対し、冷凍空間温度は一 18一- 20°Cであることから室外温度との温度差が大きくなり、冷凍空間の冷却に必 要な冷凍能力は、冷蔵空間に必要とする値より大きくなるものであり、このように、冷 凍側の冷凍能力が冷蔵側の冷凍能力より大きい場合、すなわち、冷凍側の負荷が 冷蔵側より大きいと設定した場合の冷凍運転は、図 6を模式的に表した図 7に示すよ うに、冷凍側の冷凍能力が大きいエリアである図中の斜線エリア部分を用いることに なる。
[0043] それゆえ、前述のごとぐ冷凍側の冷凍能力は冷蔵用冷却器（5)から戻る冷媒の影 響を受けにくいことから、冷凍空間の冷却制御は圧縮機（9)の回転数によって制御 すればよぐ冷却不足の場合には矢印で示すように、圧縮機（9)の回転数を上げて 冷凍力を増大し、冷却過剰の場合はその回転数を低下あるいは停止することで冷却 温度を適正に保持することができるものである。そして、冷蔵側は圧縮機（9)の回転 数ではなぐ切替弁（11)の弁開口の開閉制御で冷媒流量を調整することによりその 冷却温度を制御するようにする。
[0044] 制御ブロック図である図 8により本発明の圧縮機回転数制御の 1実施例を説明する 。冷温度センサーにより検知された凍空間、例えば冷凍室 (4)の室内温度（Fa)は、 所定の目標値 (Fr)と比較され、その偏差が圧縮機の周波数決定のための PIDコント ローラ（25)に入力される。
[0045] そして冷凍空間（2)の温度が目標値 (Fr)より高ければ、偏差により PID計算値が 増加し、圧縮機（9)の回転数を所定量増加することで冷凍空間（2)の冷却を促進し 所定温度に導くよう運転制御する。また、冷凍空間（2)温度が目標値 (Fr)より低けれ ば逆に回転数を低下、あるいは停止して冷凍力を低下させるものである。
[0046] 次に、本発明の圧縮機回転数制御の他の実施例について説明する。前記実施例 は、冷凍空間（2)の温度情報によって圧縮機（9)の回転数を制御するものであった 、冷蔵庫の運転条件によっては、冷凍空間（2)に対して冷蔵空間（3)の冷凍能力 が不足する場合も想定される。
[0047] そこで、冷凍空間（2)の温度情報とともに冷蔵空間（3)の温度情報も入力して図 7 における斜線エリア内で圧縮機（9)を運転させれば、圧縮機（9)の回転数を上げ冷 凍能力を増加させることで、冷凍空間（2)とともに冷蔵空間（3)の冷凍能力も増加す ること力 Sできる。
[0048] し力しながら、冷凍空間（2)が目標値以下に冷却されている場合の圧縮機（9)の回 転数の増加は、冷凍空間（2)を不必要に冷却し無駄な電力を消費することになるた め、図 9に示すブロック図では、冷凍空間温度（Fa)とその目標値 (Fr)とともに冷蔵 空間温度 (Ra)とその目標値 (Rr)を PIDコントローラ (25)に入力するが、圧縮機（9) の回転数決定の際には、冷凍空間側の庫内温度 (Fa)と目標温度 (Fr)との偏差デ ータ値を、例えば 2倍に加算して入力するなど、冷蔵空間（3)より冷凍空間（2)側の 温度情報データのフィードバック量を大きくしたものである。
[0049] これにより、圧縮機（9)の回転数は、実際より大きく見做された偏差値である冷凍空 間（2)側のフィードバックされた温度情報により、冷凍側を基準に決定されるが、冷凍 空間（2)が充分冷却されている場合には、圧縮機（9)の回転数を上げることなく切替 弁（11)による冷蔵用冷却器（5)への冷媒流を制御するによって冷蔵側の冷凍能力 を増減し、冷凍側の過冷却を招くことなく冷蔵側を適温になるよう制御するものである [0050] なお、前記実施例では、冷蔵空間（3)の温度情報を加味して圧縮機（9)の回転数 を決定するものについて説明したが、万一外気温が低下して冷蔵空間（3)温度が目 標値 (Rr)より低くなつたような場合は、そのフィードバック信号により圧縮機（9)の回 転数が下がり、その結果として冷凍空間（2)側の冷凍能力が低下してしまう問題が発 生する。
[0051] 図 10は、このような万一の場合に対応するブロック図であり、冷蔵空間（3)温度が目 標値 (Rr)より高い場合のみにその温度情報をフィードバックする関数 (Fx)を入れる ものであり、冷蔵空間温度 (Ra)と目標値 (Rr)との差が小さレ、場合はその値が入力さ れる力 マイナスの場合はゼロ信号が PIDコントローラ（25)に入力されるようにする。
[0052] この制御により、冷蔵空間（3)の負荷が軽くて目標設定値 (Rr)より実温度 (Ra)が 低くなる場合でも、冷凍空間（2)はその温度情報による冷凍力で目標値 (Fr)を維持 するものであり、冷凍力の低下によって冷凍空間（ 2)温度が目標値 (Fr)より高くなつ てしまうことを防ぐことができる。
[0053] さらに他の実施例を説明する。図 11は、圧縮機（9)をある一定回転数で駆動し、凝 縮温度が一定の条件における冷蔵用冷却器（5)の温度を変化させた際の冷凍用お よび冷蔵用サイクルの冷凍能力（QF1) (QR1)の変化を示したものである。
[0054] このとき、冷蔵用冷却器（5)は、その表面温度を下げることによりその冷凍能力（Q R1)を低下させ、上げることで能力を上昇させることができるものであり、また冷凍側 の冷凍能力（QF1)は、冷却器温度が、例えば- 23. 5°Cと一定であって、冷蔵側の 冷凍能力の変動によっても大きな影響を受けないことがわかる。
[0055] そして、冷蔵用冷却器（5)については、冷蔵用ファン（7)の回転数を変化、例えば 、回転数を下げれば、冷蔵用冷却器（5)での熱交換量が低下して冷却器（5)の表面 温度が下がる結果、冷凍サイクルの冷凍能力（QR1)も低下するものであり、逆に、フ アン（7)の回転数を上げれば熱交換量が増加することで冷却器（5)の表面温度が上 昇し、サイクルの冷凍能力（QR1)は増大することになる。
[0056] すなわち、冷蔵空間（3)の冷却制御については、冷蔵用ファン（7)の回転数を増 減させることによって空間温度を制御できるものであり、冷蔵空間温度 (Ra)がその目 標値 (Rr)より高い場合は、冷蔵側冷却ファン（7)の回転数を上げることで冷却でき、 目標値 (Rr)以下に過冷却されている場合はファン回転数を下げることで冷凍力を弱 めて所定の適温に制御することができる。
[0057] また図 12は、冷凍用冷却器 (4)の温度を変化させた際の冷凍用および冷蔵用サイ クルの冷凍能力（QF2) (QR2)の変化を示したものであり、冷凍用冷却器 (4)の温度 を下げることにより、冷凍用冷却器 (4)を通って圧縮機 (9)の低段側に吸レ、込まれる 冷媒循環量が減り、冷凍側サイクルの能力（QF2)が低下する。また、圧縮機（9)の 低段側から高段側圧縮部に送られる冷媒量も少なくなるため、高段側圧縮部の排除 容積の関係から冷蔵用冷却器 (5)から中間圧部に戻り高段側圧縮部に吸い込まれ る冷媒量が増加することになり、冷蔵側サイクルの冷凍能力（QR2)は増大することに なる。
[0058] このこと力 、冷蔵空間（3)の温度が目標値 (Rr)より高く冷却が不足している場合 、あるいは、冷凍空間（2)の冷凍力が過大な場合は、冷凍側冷却ファン (6)の回転 数を下げ、冷凍用冷却器 (4)での熱交換量を少なくして冷却器 (4)の表面温度を下 げることで、冷蔵側のサイクル能力（QR2)を増大させ、あるいは冷凍側のサイクル能 力（QF2)を低下させて、それぞれの冷却空間を適温に制御することができる。
[0059] 上記により、冷凍空間（2)と冷蔵空間（3)は、冷凍用冷却器 (4)への冷媒流しととも に冷蔵用冷却器（5)へ冷媒を同時に流して蒸発温度を高くできることから、サイクノレ 効率よく冷却することができ、各貯蔵空間に随時投入される温度負荷に対しても三方 弁からなる冷媒流制御切替弁（11)による的確な冷媒量の分配により、冷凍空間およ び冷蔵空間の温度変動を抑制して各空間温度を適切に制御することができる。
[0060] 以上説明した冷凍サイクルでは、冷凍および冷蔵用冷却器 (4) (5)への冷媒流を 双方同時に流す制御ができることにより、従来の 2つの冷却器に交互に冷媒を流す 制御に比べて、一方の冷却器に冷媒が偏ることがなぐ冷凍サイクルに必要とされる 冷媒量が必要以上に増大することはない。したがって、炭化水素系冷媒など可燃性 冷媒を採用した場合も冷媒充填量を少なくすることができるので、安全性が向上する
[0061] なお、上記実施例における二段圧縮機（9)は、圧縮機ケース（9c)内の圧力を中間 圧としたもので説明したが、これに限らず、特に図示しないが、低圧ケースとして冷凍 用冷却器力 の吸込み管を圧縮機ケース内空間に連通させ、冷蔵用冷却器力 の 吸込み管は低段側圧縮部の吐出口と高段側圧縮部の吸込口との連結部に接続す るようにしてもよレ、。また同様に、高圧ケースとして、冷凍用冷却器からの吸込み管を 低段側圧縮部の吸込み口に接続するとともに、冷蔵用冷却器からの吸込み管は低 段側圧縮部の吐出口と高段側圧縮部の吸込口との連結部に接続し、高段側圧縮部 力 の吐出ガスを高圧ケース内力、ら凝縮器への吐出管へ吐出するようにしてもよい。 産業上の利用可能性
[0062] 本発明によれば、二段圧縮式冷凍サイクル構成により、サイクル効率を向上した冷 蔵庫に利用することができる。
図面の簡単な説明
[0063] [図 1]本発明の 1実施形態を示す冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
[図 2]図 1の冷凍サイクルを搭載した冷蔵庫の概略縦断面図である。
[図 3]図 1における二段圧縮機の詳細を示す縦断面図である。
[図 4]図 1における三方弁の要部の詳細を示す平面図である。
[図 5]冷凍サイクルの他の実施例を示す構成図である。
[図 6]冷凍および冷蔵側冷凍能力と冷媒流との関係グラフである。
[図 7]図 6の模式図である。
[図 8]圧縮機回転数制御のブロック図である。
[図 9]図 8の制御に冷蔵温度情報を付加した回転数制御ブロック図である。
[図 10]図 9の制御をさらに改良した回転数制御ブロック図である。
[図 11]本発明の冷蔵用冷却器温度を変化させた場合の冷凍および冷蔵冷凍能力の 変化を示す説明図である。
[図 12]本発明の冷凍用冷却器温度を変化させた場合の冷凍および冷蔵冷凍能力の 変化を示す説明図である。
[図 13]従来の冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
符号の説明
[0064] 1 冷蔵庫本体 2 冷凍空間 3 冷蔵空間
4 冷凍用冷却器 5 冷蔵用冷却器 6、 7 冷却ファン 機械室 9 二段圧縮機 9a 低段圧縮部b 高段圧縮部 9c ケース 10 凝縮器
1 切替弁 12 冷凍用毛細管 13 冷蔵用毛細管 アキュムレータ 15 冷凍側吸込み管 16 吐出管 、 24 冷蔵側吸込み管 18 弁ケース 19 弁座 a 冷凍側弁口 A 19b 冷蔵側弁口 B 20 弁体
a 冷凍側凹溝 A 20b 冷蔵側凹溝 B 20c 回転軸 d 厚肉段部 21 流入弁口 22 側路管 気液分離器 25 PIDコントローラ

Claims

請求の範囲
[1] 圧縮要素が低段側圧縮部と高段側圧縮部により構成されたインバータ駆動による 能力可変の圧縮機と、この圧縮機からの吐出ガスを受ける凝縮器の出口側に設けら れた冷媒流路とともに流量を制御する切替弁と、この切替弁からそれぞれ減圧装置 を介して接続された冷凍用冷却器および冷蔵用冷却器とから冷凍サイクルを形成し た冷蔵庫において、冷凍空間温度とその目標値により前記圧縮機の回転数を決定 することを特徴とする冷蔵庫。
[2] 圧縮要素が低段側圧縮部と高段側圧縮部により構成されたインバータ駆動による 能力可変の圧縮機と、この圧縮機からの吐出ガスを受ける凝縮器の出口側に設けら れた冷媒流路とともに流量を制御する切替弁と、この切替弁からそれぞれ減圧装置 を介して接続された冷凍用冷却器および冷蔵用冷却器とから冷凍サイクルを形成し た冷蔵庫において、冷凍空間温度とその目標値とともに冷蔵空間温度とその目標値 により圧縮機の回転数を決定するものであって、回転数決定の際には、冷蔵空間より 冷凍空間側の温度情報のフィードバック量を大きくすることを特徴とする冷蔵庫。
[3] 冷蔵空間温度がその目標値より高い場合のみにその温度情報を圧縮機回転数の 決定に採用することを特徴とする請求項 2記載の冷蔵庫。
[4] 冷蔵空間温度がその目標値より高レ、場合は、冷蔵側冷却ファンの回転数を大きく することを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の冷蔵庫。
[5] 冷蔵空間温度がその目標値より高レ、場合は、冷凍側冷却ファンの回転数を低下さ せることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の冷蔵庫。
PCT/JP2004/017761 2003-12-24 2004-11-30 冷蔵庫 Ceased WO2005061970A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/584,205 US20070144190A1 (en) 2003-12-24 2004-11-30 Refrigerator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003427845A JP2005188783A (ja) 2003-12-24 2003-12-24 冷蔵庫
JP2003-427845 2003-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005061970A1 true WO2005061970A1 (ja) 2005-07-07

Family

ID=34708912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/017761 Ceased WO2005061970A1 (ja) 2003-12-24 2004-11-30 冷蔵庫

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070144190A1 (ja)
JP (1) JP2005188783A (ja)
KR (1) KR20060132869A (ja)
CN (1) CN100417876C (ja)
TW (1) TWI257472B (ja)
WO (1) WO2005061970A1 (ja)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005180874A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Toshiba Corp 冷蔵庫
FR2895786B1 (fr) * 2006-01-04 2008-04-11 Valeo Systemes Thermiques Module de detente pour installation de climatisation a deux evaporateurs
JP4811080B2 (ja) * 2006-03-28 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 冷却システムおよびこれを搭載する自動車並びに冷却システムの制御方法
JP5097361B2 (ja) 2006-05-15 2012-12-12 ホシザキ電機株式会社 冷却貯蔵庫及びその運転方法
JP4699285B2 (ja) * 2006-05-29 2011-06-08 株式会社 長谷川電気工業所 空調設備における冷温水ポンプの運転制御方法
JP4327823B2 (ja) * 2006-06-15 2009-09-09 トヨタ自動車株式会社 冷却システムおよびこれを搭載する自動車並びに冷却システムの制御方法
KR100785118B1 (ko) 2006-08-07 2007-12-11 엘지전자 주식회사 냉장고
EP2116796B1 (en) 2007-02-26 2016-06-01 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Refrigerating storage cabinet
CN101809372B (zh) * 2007-09-28 2013-12-18 大金工业株式会社 压缩机的运转控制装置及其包括它的空调装置
KR101314621B1 (ko) 2007-11-05 2013-10-07 엘지전자 주식회사 냉장고 제어방법
KR101314622B1 (ko) * 2007-11-05 2013-10-07 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
CN101539151B (zh) * 2008-03-18 2013-06-12 海尔集团公司 变频压缩机的控制方法和装置
KR101815579B1 (ko) * 2010-07-28 2018-01-05 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 운전방법
JP5931329B2 (ja) * 2010-10-07 2016-06-08 株式会社東芝 冷蔵庫
CN102080918B (zh) * 2011-01-04 2012-08-22 合肥美的荣事达电冰箱有限公司 控制冰箱噪声的方法及装置
KR101940488B1 (ko) * 2012-05-10 2019-01-21 엘지전자 주식회사 냉동사이클 장치 및 이 냉동사이클 장치의 운전방법
KR101721110B1 (ko) * 2011-06-08 2017-04-10 엘지전자 주식회사 냉동사이클 장치 및 이 냉동사이클 장치의 운전방법
EP2532991B1 (en) 2011-06-08 2019-10-30 LG Electronics Inc. Refrigerating cycle apparatus and method for operating the same
JP5738174B2 (ja) * 2011-12-27 2015-06-17 住友重機械工業株式会社 クライオポンプシステム、極低温システム、圧縮機ユニットの制御装置及びその制御方法
KR101904870B1 (ko) * 2012-01-30 2018-10-08 엘지전자 주식회사 압축기 제어 장치와 방법, 및 이를 포함한 냉장고
JP5847626B2 (ja) * 2012-03-26 2016-01-27 ハイアールアジア株式会社 冷蔵庫及びその運転方法
JP2014031947A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Mitsubishi Electric Corp 冷凍冷蔵庫
US9228762B2 (en) * 2013-02-28 2016-01-05 Whirlpool Corporation Refrigeration system having dual suction port compressor
US9347694B2 (en) 2013-02-28 2016-05-24 Whirlpool Corporation Dual suction compressor with rapid suction port switching mechanism for matching appliance compartment thermal loads with cooling capacity
US9528727B2 (en) * 2013-03-15 2016-12-27 Whirlpool Corporation Robust fixed-sequence control method and appliance for exceptional temperature stability
KR102264917B1 (ko) * 2013-08-06 2021-06-15 엘지전자 주식회사 냉장고
DE102014116437B3 (de) * 2014-11-11 2015-12-17 E³Xpert Ug (Haftungsbeschränkt) Wärmepumpen-Vorrichtung
CN105241144B (zh) * 2015-11-12 2017-12-26 珠海格力电器股份有限公司 一种低温机组的停机方法、系统、低温机组和制冷系统
US10126032B2 (en) * 2015-12-10 2018-11-13 TestEquity LLC System for cooling and methods for cooling and for controlling a cooling system
ES2917185T3 (es) 2015-12-15 2022-07-07 Lg Electronics Inc Un procedimiento para controlar un refrigerador
CN106766526A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 青岛海尔股份有限公司 串并联双蒸发器制冷系统、具有该系统的冰箱及控制方法
JP2019074300A (ja) * 2017-04-17 2019-05-16 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 冷凍サイクル装置、その制御方法、及び三方流量制御弁
WO2020042768A1 (zh) * 2018-08-28 2020-03-05 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 一种制冷剂循环系统
JP7344651B2 (ja) * 2019-02-26 2023-09-14 東芝ライフスタイル株式会社 冷蔵庫
CN112484367A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 博西华电器（江苏）有限公司 冰箱以及用于冰箱的方法
CN112484369A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 博西华电器（江苏）有限公司 冰箱以及用于冰箱的方法
CN112484368A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 博西华电器（江苏）有限公司 冰箱以及用于冰箱的方法
EP3819568B1 (en) * 2019-11-05 2025-05-21 Electrolux Appliances Aktiebolag Refrigerating appliance
CN112833604B (zh) * 2019-11-25 2024-01-12 博西华电器（江苏）有限公司 制冷设备以及用于制冷设备的方法
CN112923635B (zh) * 2019-12-05 2024-03-05 博西华电器（江苏）有限公司 制冷器具以及用于制冷器具的方法
JP7387520B2 (ja) * 2020-03-31 2023-11-28 サンデン株式会社 車両用空気調和装置
CN111623545B (zh) * 2020-04-28 2021-07-30 珠海格力电器股份有限公司 一种制冷系统及其控制方法
US11273687B2 (en) 2020-04-30 2022-03-15 Thermo King Corporation System and method of energy efficient operation of a transport climate control system
KR102246351B1 (ko) * 2020-05-20 2021-04-30 엘지전자 주식회사 냉장고
CN112097411B (zh) * 2020-10-23 2022-02-25 长虹美菱股份有限公司 一种变频冰箱的双循环制冷系统及其控制方法
CN113915873A (zh) * 2021-03-29 2022-01-11 海信（山东）冰箱有限公司 一种冰箱
CN116163922B (zh) * 2022-02-18 2025-12-05 安徽美芝制冷设备有限公司 压缩机和制冷设备
EP4555265A1 (en) * 2022-07-12 2025-05-21 Electrolux Appliances Aktiebolag Control of refrigerator with multiple evaporators
EP4361526A1 (en) * 2022-10-28 2024-05-01 Carrier Corporation Refrigeration system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000146398A (ja) * 1998-11-09 2000-05-26 Toshiba Corp 冷蔵庫の制御装置
JP2002277082A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Matsushita Refrig Co Ltd 冷凍装置
JP2002333254A (ja) * 2001-05-11 2002-11-22 Toshiba Corp 冷蔵庫

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2148868A (en) * 1935-07-15 1939-02-28 Honeywell Regulator Co Control system
US2458560A (en) * 1946-08-13 1949-01-11 Westinghouse Electric Corp Two temperature refrigeration apparatus
US3119240A (en) * 1962-06-19 1964-01-28 Philco Corp Refrigeration apparatus with defrost means
KR900000809B1 (ko) * 1984-02-09 1990-02-17 미쓰비시전기 주식회사 냉난방 · 급탕용(給湯用) 히트펌프장치
JP2557903B2 (ja) * 1987-09-10 1996-11-27 株式会社東芝 空気調和機
US5056328A (en) * 1989-01-03 1991-10-15 General Electric Company Apparatus for controlling a dual evaporator, dual fan refrigerator with independent temperature controls
JPH037853A (ja) * 1989-06-05 1991-01-16 Toshiba Corp 空気調和機
US6286326B1 (en) * 1998-05-27 2001-09-11 Worksmart Energy Enterprises, Inc. Control system for a refrigerator with two evaporating temperatures
KR100268502B1 (ko) * 1998-07-30 2000-10-16 윤종용 냉장고의 균일냉각장치 및 그 제어방법
US6532754B2 (en) * 2001-04-25 2003-03-18 American Standard International Inc. Method of optimizing and rating a variable speed chiller for operation at part load
JP2003207248A (ja) * 2002-01-15 2003-07-25 Toshiba Corp 冷蔵庫
JP2005180874A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Toshiba Corp 冷蔵庫
US20080156009A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Whirlpool Corporation Variable capacity modular refrigeration system for kitchens

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000146398A (ja) * 1998-11-09 2000-05-26 Toshiba Corp 冷蔵庫の制御装置
JP2002277082A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Matsushita Refrig Co Ltd 冷凍装置
JP2002333254A (ja) * 2001-05-11 2002-11-22 Toshiba Corp 冷蔵庫

Also Published As

Publication number Publication date
TW200526912A (en) 2005-08-16
CN100417876C (zh) 2008-09-10
US20070144190A1 (en) 2007-06-28
JP2005188783A (ja) 2005-07-14
KR20060132869A (ko) 2006-12-22
CN1898505A (zh) 2007-01-17
TWI257472B (en) 2006-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005061970A1 (ja) 冷蔵庫
EP3093588B1 (en) Refrigerator and method for controlling a refrigerator
US9857103B2 (en) Refrigerator having a condensation loop between a receiver and an evaporator
KR20170067559A (ko) 냉장고 및 그 제어방법
CN113091340A (zh) 双温制冷系统及制冷装置
JP3975664B2 (ja) 冷凍冷蔵庫、冷凍冷蔵庫の運転方法
US20100326125A1 (en) Refrigeration system
KR102237596B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
JP2006010278A (ja) 冷蔵庫
US7574872B2 (en) Capacity-variable air conditioner
JP2005134080A (ja) 冷蔵庫
JP2002277082A (ja) 冷凍装置
KR100751109B1 (ko) 냉장고 및 냉장고의 제어방법
KR102287961B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
JP2005188784A (ja) 冷蔵庫
KR100743753B1 (ko) 냉장고 및 냉장고의 제어 방법
JP5176897B2 (ja) 冷凍装置
JP4380905B2 (ja) 冷蔵庫
KR102494567B1 (ko) 냉장고 및 그 제어방법
JP4175847B2 (ja) 冷蔵庫
KR100461657B1 (ko) 다수개의 증발기를 구비한 냉동사이클
JP3710353B2 (ja) 冷蔵庫
JP4240715B2 (ja) 冷凍冷蔵装置
JP2005214483A (ja) 冷蔵庫
JP2005214461A (ja) 冷蔵庫

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200480038760.6

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007144190

Country of ref document: US

Ref document number: 10584205

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020067014363

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020067014363

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10584205

Country of ref document: US