冷凍冷蔵庫
【課題】電力消費を削減できる二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫を提供する。
【解決手段】第１圧縮機１１により運転される第１冷凍サイクル１０と、第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０とを有した二元冷凍サイクル３０を備え、第１冷凍サイクルに設けた第１蒸発器１４により冷蔵室３を冷却して第２冷凍サイクル２０に設けた第２蒸発器２４により冷凍室４を冷却する冷凍冷蔵庫１において、冷凍室４の扉４ａが所定期間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成時に、第２圧縮機２１を停止するとともに冷蔵室３の温度に基づいて第１圧縮機１１を駆動して冷蔵室３の冷却を行い、冷蔵室３の扉３ａが所定期間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成時に、冷凍室４の温度に基づいて第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を駆動して冷凍室４の冷却を行うようにした。
【解決手段】第１圧縮機１１により運転される第１冷凍サイクル１０と、第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０とを有した二元冷凍サイクル３０を備え、第１冷凍サイクルに設けた第１蒸発器１４により冷蔵室３を冷却して第２冷凍サイクル２０に設けた第２蒸発器２４により冷凍室４を冷却する冷凍冷蔵庫１において、冷凍室４の扉４ａが所定期間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成時に、第２圧縮機２１を停止するとともに冷蔵室３の温度に基づいて第１圧縮機１１を駆動して冷蔵室３の冷却を行い、冷蔵室３の扉３ａが所定期間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成時に、冷凍室４の温度に基づいて第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を駆動して冷凍室４の冷却を行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷凍冷蔵庫は第１圧縮機により運転される第１冷凍サイクルと第２圧縮機により運転される第２冷凍サイクルとを有する二元冷凍サイクルを備えている。二元冷凍サイクルには第１冷凍サイクルの低温部と第２冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器が設けられる。また、第１冷凍サイクルの低温部には第１蒸発器が設けられ、第２冷凍サイクルの低温部には第２蒸発器が設けられる。
【０００３】
第１圧縮機の駆動によって第１冷凍サイクルの低温部の中間熱交換器及び第１蒸発器が低温に維持される。第１送風機の駆動により第１蒸発器と熱交換した冷気が冷蔵室に送出される。これにより、冷蔵室を冷却することができる。
【０００４】
また、第２圧縮機の駆動によって第２冷凍サイクルの冷媒が中間熱交換器で放熱して凝縮される。第２冷凍サイクルの低温部の第２蒸発器は中間熱交換器よりも更に低温に維持される。第２送風機の駆動により第２蒸発器と熱交換した冷気は冷凍室に送出される。これにより、冷凍室を冷蔵室よりも低温に冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３０００００号公報（第５頁−第１０頁、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の冷凍冷蔵庫によると、冷蔵室や冷凍室の扉が使用者の閉め忘れによって所定期間継続して開かれた状態を維持される扉異常開成状態になると、室内が外気と接触するため所定の温度まで冷却できなくなる。このため、冷却動作が継続し、冷凍冷蔵庫の電力消費が大きくなる問題があった。
【０００７】
本発明は、扉異常開成時の電力消費を削減できる二元冷凍サイクルを備えた冷凍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】
上記目的を達成するために本発明は、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配される第１蒸発器と、第１冷凍サイクルの低温部と第２冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器と、第２冷凍サイクルの低温部に配される第２蒸発器とを備え、第１蒸発器により前記冷蔵室を冷却するとともに第２蒸発器により前記冷凍室を冷却する冷凍冷蔵庫において、
前記冷凍室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成時に、第２圧縮機を停止するとともに前記冷蔵室の温度に基づいて第１圧縮機を駆動して前記冷蔵室の冷却を行い、前記冷蔵室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度に基づいて第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動して前記冷凍室の冷却を行うことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、冷蔵室が所定温度よりも高温になると第１圧縮機が駆動される。これにより、第１冷媒が流通して第１冷凍サイクルが運転される。第１冷凍サイクルの低温部に配される第１蒸発器と熱交換した冷気は冷蔵室に送出され、冷蔵室の冷却が行われる。冷蔵室が所定温度まで冷却されると、第１圧縮機が停止される。
【００１０】
冷凍室が所定温度よりも高温になると第１圧縮機及び第２圧縮機が駆動される。これにより、第１冷媒が流通して第１冷凍サイクルが運転され、第２冷媒が流通して第２冷凍サイクルが運転される。第２冷媒は中間熱交換器で放熱して凝縮され、第２冷凍サイクルの低温部に配される第２蒸発器は中間熱交換器よりも更に低温に維持される。第２蒸発器と熱交換した冷気は冷凍室に送出され、冷凍室が冷却される。冷凍室が所定温度まで冷却されると、第１圧縮機及び第２圧縮機が停止される。
【００１１】
冷凍室の扉を閉め忘れて冷凍室扉異常開成の状態になると、冷凍室の温度に拘わらず第２圧縮機が停止される。そして、第１圧縮機を駆動及び停止して冷蔵室が冷却される。冷蔵室の扉を閉め忘れて冷蔵室扉異常開成の状態になると、冷蔵室の温度に拘わらず第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動及び停止して冷凍室が冷却される。
【００１２】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記冷蔵室の扉及び前記冷凍室の扉が閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機を同時に駆動した際に第１圧縮機の回転数が所定の範囲内で可変され、前記冷蔵室扉異常開成時に駆動される第１圧縮機の回転数を該範囲の最小回転数以下にしたことを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、冷蔵室の扉及び冷凍室の扉を閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機が同時に駆動されると、第１圧縮機の回転数が所定の範囲内で可変される。これにより、冷蔵室の過冷却が抑制される。冷蔵室扉異常開成時に第１圧縮機及び第２圧縮機の駆動により冷凍室が冷却される。この時、第１圧縮機が上記範囲の最小回転数以下の回転数で駆動される。
【００１４】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動し、前記冷凍室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を停止することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記冷凍室扉異常開成時に、前記冷蔵室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機を駆動し、前記冷蔵室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機を停止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、冷凍室扉異常開成時に第２圧縮機を停止して冷蔵室の温度に基づいて第１圧縮機を駆動し、冷蔵室を冷却する。また、冷蔵室扉異常開成時に冷凍室の温度に基づいて第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動し、冷凍室を冷却する。従って、扉が開いた状態の貯蔵室が高温であっても第１圧縮機及び第２圧縮機を停止し、冷凍冷蔵庫の無駄な電力消費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の概略構成図
【図２】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図
【図３】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷凍室扉異常開成処理の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷蔵室扉異常開成処理の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷凍冷蔵庫の概略構成図である。冷凍冷蔵庫１は発泡断熱材を充填した断熱箱体２を備え、断熱箱体２の上部に貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室３が配される。断熱箱体２の下部には貯蔵物を冷凍保存する冷凍室４が配され、冷蔵室３と冷凍室４とは断熱壁２ａにより仕切られる。冷蔵室３及び冷凍室４の前面はそれぞれ断熱材を充填した扉３ａ、４ａにより開閉される。
【００１９】
冷凍室４の後方には機械室５が設けられる。機械室５内には詳細を後述する第１冷凍サイクル１０及び第２冷凍サイクル２０（図２参照）をそれぞれ運転する第１、第２圧縮機１１、２１が配される。冷蔵室３の背面には第１圧縮機１１に接続される第１蒸発器１４が配され、第１蒸発器１４の上方には第１送風機１５が配される。冷凍室４の背面には第２圧縮機２１に接続される第２蒸発器２４が配され、第２蒸発器２４の上方には第２送風機２５が配される。
【００２０】
機械室５内には冷凍冷蔵庫１の各部を制御する制御部７が設けられる。制御部７には第１圧縮機１１、第２圧縮機２１、第１送風機１５、第２送風機２５が接続される。第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１は制御部７内に設けられる圧縮機制御部（不図示）によって制御される。第１送風機１５及び第２送風機２５は制御部７内に設けられる送風機制御部（不図示）によって制御される。
【００２１】
また、制御部７には周囲温度センサ９、冷蔵室温度センサ１９、冷凍室温度センサ２９、冷蔵室扉センサ４１、冷凍室扉センサ４２が接続される。周囲温度センサ９は断熱箱体２の上面に設けられ、冷凍冷蔵庫１の周囲温度である外気温を検知する。冷蔵室温度センサ１９は冷蔵室３の室内温度を検知する。冷凍室温度センサ２９は冷凍室４の室内温度を検知する。
【００２２】
冷蔵室扉センサ４１は冷蔵室３の扉３ａの開閉状態を検知する。これにより、冷蔵室３の扉３ａが閉め忘れによって所定時間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成の状態か否かを検知することができる。冷蔵室扉異常開成の状態を他の方法により検知してもよく、例えば冷蔵室温度センサ１９の検知温度によって検知することができる。
【００２３】
冷凍室扉センサ４２は冷凍室４の扉４ａの開閉状態を検知する。これにより、冷凍室４の扉４ａが閉め忘れによって所定時間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成の状態か否かを検知することができる。冷凍室扉異常開成の状態を他の方法により検知してもよく、例えば冷凍室温度センサ２９の検知温度によって検知することができる。
【００２４】
第１蒸発器１４と熱交換して冷却された冷気は第１送風機１５により冷蔵室３に吐出される。該冷気は冷蔵室３内を流通し、冷蔵室３の下部から第１蒸発器１４に戻る。これにより、冷蔵室３が冷却される。第２蒸発器２４と熱交換して冷却された冷気は第２送風機２５により冷凍室４に吐出される。冷凍室４に吐出された冷気は冷凍室４内を流通し、第２蒸発器２４に戻る。これにより、冷凍室４が冷却される。
【００２５】
図２は冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクルを示している。冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクル３０は第１冷凍サイクル１０及び第２冷凍サイクル２０が中間熱交換器３１により連結されたカスケード式の二元冷凍サイクルになっている。第１圧縮機１１により運転される第１冷凍サイクル１０は冷媒管１６により接続される第１放熱器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４を有している。冷媒管１６内にはイソブタン等の第１冷媒が矢印Ｓ１の方向に流通する。即ち、第１冷媒は第１圧縮機１１、第１放熱器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４、第１圧縮機１１の順に通って循環する。第１減圧装置１３はキャピラリチューブにより形成される。
【００２６】
第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０は冷媒管２６により接続される第２放熱器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４を有している。冷媒管２６内にはイソブタン等の第２冷媒が矢印Ｓ２の方向に流通する。即ち、第２冷媒が第２圧縮機２１、第２放熱器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４、第２圧縮機２１の順に通って循環する。第２減圧装置２３はキャピラリチューブにより形成される。
【００２７】
中間熱交換器３１は第１冷凍サイクル１０に設けた熱交換部３１ａと第２冷凍サイクル２０に設けた熱交換部３１ｂとを隣接し、互いに壁面を介して熱交換可能に形成される。熱交換部３１ａは第１蒸発器１４の後段に配され、熱交換部３１ｂは第２放熱器２２の後段に配される。
【００２８】
上記構成の冷凍冷蔵庫１において、第１、第２圧縮機１１、２１の駆動によって冷媒管１６、２６をそれぞれ第１、第２冷媒が流通する。第１、第２圧縮機１１、２１は第１、第２冷媒を圧縮して高温高圧にし、第１、第２減圧装置１３、２３は第１、第２冷媒を減圧、膨張して低温低圧にする。
【００２９】
従って、第１冷媒が第１圧縮機１１を流出して第１減圧装置１３に流入するまでの間は第１冷凍サイクル１０の高温部となる。第２冷媒が第２圧縮機２１を流出して第２減圧装置２３に流入するまでの間は第２冷凍サイクル２０の高温部となる。また、第１冷媒が第１減圧装置１３を流出して第１圧縮機１１に流入するまでの間は第１冷凍サイクル１０の低温部となる。第２冷媒が第２減圧装置２３を流出して第２圧縮機２１に流入するまでの間は第２冷凍サイクル２０の低温部となる。
【００３０】
第１圧縮機１１で圧縮された高温高圧の第１冷媒は第１放熱器１２で周囲空気に熱を奪われて凝縮する。第１放熱器１２で液化した第１冷媒は第１減圧装置１３に流入する。第１冷媒は第１減圧装置１３で減圧、膨張し、乾き度が低い低温の湿り蒸気となる。
【００３１】
低温の湿り蒸気となった第１冷媒は第１蒸発器１４に流入し、冷蔵室３の冷気から熱を奪って蒸発して乾き度の高い湿り蒸気となる。第１蒸発器１４から流出した湿り蒸気状態の第１冷媒は中間熱交換器３１に流入し、第２冷凍サイクルの高温部の第２冷媒から熱を奪いながら蒸発して過熱蒸気となる。過熱蒸気となった第１冷媒が第１圧縮機１１に戻る。これにより、第１冷媒が循環して第１冷凍サイクル１０が運転される。
【００３２】
第２圧縮機２１で圧縮された高温高圧の第２冷媒は第２放熱器２２で周囲空気に熱を奪われる。第２放熱器２２で降温された第２冷媒は中間熱交換器３１に流入し、第１冷凍サイクル１０の低温部の第１冷媒に熱を奪われて更に冷却されて凝縮する。液化した第２冷媒は第２減圧装置２３に流入する。第２冷媒は第２減圧装置２３で減圧、膨張し、低温の湿り蒸気となる。低温の湿り蒸気となった第２冷媒は第２蒸発器２４に流入し、冷凍室４の冷気から熱を奪って蒸発して第２圧縮機２１に戻る。このように、第２圧縮機２１の駆動によって第２冷媒が循環して第２冷凍サイクル２０が運転される。
【００３３】
冷蔵室３は制御部７の制御により所定の下限温度Ｔｒｅ（例えば、１℃）と上限温度Ｔｒｓ（例えば、５℃）との間の温度範囲に維持される。冷凍室４も同様に制御部７の制御により所定の下限温度Ｔｆｅ（例えば、−２２℃）と上限温度Ｔｆｓ（例えば、−１８℃）との間の温度範囲に維持される。
【００３４】
図３は冷凍冷蔵庫１の動作を示すフローチャートである。冷凍冷蔵庫１に電源が投入されると、ステップ＃１１でフラグＦ１、Ｆ２は初期化されて０が代入される。フラグＦ１は第１圧縮機１１の停止時に０が代入され、駆動時に１が代入される。フラグＦ２は第２圧縮機２１の停止時に０が代入され、駆動時に１が代入される。
【００３５】
ステップ＃１２では冷凍室扉センサ４２の検知によって冷凍室扉異常開成の状態か否かが判断される。冷凍室扉異常開成の状態の場合はステップ＃１３で冷凍室扉異常開成処理に移行する。冷凍室扉異常開成の状態でない場合はステップ＃１４に移行する。
【００３６】
ステップ＃１４では冷蔵室扉センサ４１の検知によって冷蔵室扉異常開成の状態か否かが判断される。冷蔵室扉異常開成の状態の場合はステップ＃１５で冷蔵室扉異常開成処理に移行する。冷蔵室扉異常開成の状態でない場合はステップ＃２１に移行する。
【００３７】
ステップ＃２１ではフラグＦ２が１か否かが判断される。フラグＦ２が１でない場合はステップ＃３１に移行し、フラグＦ２が１の場合はステップ＃２２に移行する。フラグＦ２が１の時に第２圧縮機２１が駆動されている。この時、後述するように、第１圧縮機１１も同時に駆動されており、フラグＦ１に１が代入されている。これにより、冷凍室４が冷却中の状態になっている。
【００３８】
ステップ＃２２では冷凍室温度センサ２９の検知によって冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下になったか否かが判断される。冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅよりも高温の場合はステップ＃１２に戻る。冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下になると、ステップ＃２３に移行する。
【００３９】
ステップ＃２３では冷蔵室温度センサ１９の検知によって冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になったか否かが判断される。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になった場合は冷蔵室３及び冷凍室４の冷却が完了している。このため、ステップ＃２４でフラグＦ１及びフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃２５で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止される。そして、ステップ＃１２に戻る。
【００４０】
ステップ＃２３の判断で冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅよりも高温の場合は冷凍室４の冷却が完了し、冷蔵室３の冷却が未完了である。このため、ステップ＃２６でフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃２７で第２圧縮機２１が停止される。これにより、冷蔵室３の冷却が継続し、ステップ＃１２に戻る。
【００４１】
ステップ＃２１の判断でフラグＦ２が１でない場合はステップ＃３１でフラグＦ１が１か否かが判断される。フラグＦ１が１でない場合はステップ＃４１に移行し、フラグＦ１が１の場合はステップ＃３２に移行する。フラグＦ１が１の時に第１圧縮機１１が駆動されており、第２圧縮機２１が停止されているため冷蔵室３のみが冷却中である。
【００４２】
ステップ＃３２では冷凍室温度センサ２９の検知によって冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になったか否かが判断される。冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも低温の場合はステップ＃３３に移行する。
【００４３】
ステップ＃３３では冷蔵室温度センサ１９の検知によって冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になったか否かが判断される。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅよりも高温の場合はステップ＃１２に戻り、冷蔵室３の冷却が継続する。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になった場合は冷蔵室３及び冷凍室４の冷却が完了している。このため、ステップ＃３４でフラグＦ１に０が代入され、ステップ＃３５で第１圧縮機１１が停止される。そして、ステップ＃１２に戻る。
【００４４】
ステップ＃３２の判断で冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になった場合はステップ＃３６に移行する。ステップ＃３６ではフラグＦ２に１が代入され、ステップ＃３７で第２圧縮機２１が駆動される。これにより、冷凍室４の冷却が開始され、ステップ＃１２に戻る。
【００４５】
ステップ＃３１の判断でフラグＦ１が１でない場合は第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止されている。ステップ＃４１では冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になったか否かが判断される。冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になった場合はステップ＃４２に移行する。ステップ＃４２ではフラグＦ１及びフラグＦ２に１が代入され、ステップ＃４３で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が駆動される。これにより、冷凍室４の冷却が開始され、ステップ＃１２に戻る。この時、冷蔵室３も同時に冷却される。
【００４６】
ステップ＃４１の判断で冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも低温の場合はステップ＃４４に移行する。ステップ＃４４では冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上か否かが判断される。冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓよりも低温の場合はステップ＃１２に戻る。
【００４７】
冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上の場合はステップ＃４５に移行する。ステップ＃４５ではフラグＦ１に１が代入され、ステップ＃４６で第１圧縮機１１が駆動される。これにより、冷蔵室３の冷却が開始され、ステップ＃１２に戻る。
【００４８】
尚、冷凍室４の冷却中は第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が同時に駆動され、冷蔵室３が過冷却となる場合がある。このため、第１圧縮機１１の回転数が冷蔵室３の温度及び冷凍室４の温度に応じて所定の範囲内で可変される。即ち、冷凍室４が下限温度Ｔｆｅに到達する前に冷蔵室３が下限温度Ｔｒｅよりも低温になると予測される場合に第１圧縮機１１が回転数を小さくして低速回転される。これにより、冷蔵室３が下限温度Ｔｒｅよりも低温の状態で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が駆動されることによる冷蔵室３の過冷却を抑制することができる。
【００４９】
図４は冷凍室扉異常開成処理の動作を示すフローチャートである。冷凍室扉異常開成処理に移行すると、冷凍室４の温度に拘わらずステップ＃５１でフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃５２で第２圧縮機２１が停止される。ステップ＃５３では冷蔵室扉センサ４１の検知によって冷蔵室扉異常開成の状態か否かが判断される。
【００５０】
冷蔵室扉異常開成の状態の場合はステップ＃５６に移行してフラグＦ１に０が代入され、ステップ＃５７で第１圧縮機１１が停止される。そして、図４のステップ＃１２に戻る。これにより、冷蔵室３の扉３ａ及び冷凍室４の扉４ａが両方開いた状態になると、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止される。
【００５１】
ステップ＃５３の判断で冷蔵室扉異常開成の状態でない場合はステップ＃５４でフラグＦ１が１か否かが判断される。フラグＦ１が１の場合は冷蔵室３が冷却中であり、ステップ＃５５で冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になったか否かが判断される。
【００５２】
冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅよりも高温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下の場合はステップ＃５６に移行する。ステップ＃５６ではフラグＦ１に０が代入され、ステップ＃５７で第１圧縮機１１が停止される。これにより、冷蔵室３の冷却が終了し、図４のステップ＃１２に戻る。
【００５３】
ステップ＃５４の判断でフラグＦ１が１でない場合はステップ＃５８に移行する。ステップ＃５８では冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上か否かが判断される。冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓよりも低温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。
【００５４】
冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上の場合はステップ＃５９に移行する。ステップ＃５９ではフラグＦ１に１が代入され、ステップ＃６０で第１圧縮機１１が駆動される。これにより、冷蔵室３の冷却が開始され、図４のステップ＃１２に戻る。
【００５５】
図５は冷蔵室扉異常開成処理の動作を示すフローチャートである。ステップ＃７１ではフラグＦ２が１か否かが判断される。フラグＦ２が１の場合は冷凍室４が冷却中であり、ステップ＃７２で冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下になったか否かが判断される。
【００５６】
冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅよりも高温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下の場合はステップ＃７３に移行する。ステップ＃７３はフラグＦ１及びフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃７４で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止される。これにより、冷凍室４の冷却が終了し、図４のステップ＃１２に戻る。
【００５７】
ステップ＃７１の判断でフラグＦ２が１でない場合はステップ＃７５に移行する。ステップ＃７５では冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上か否かが判断される。冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも低温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。
【００５８】
冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上の場合はステップ＃７６に移行する。ステップ＃７６ではフラグＦ１及びフラグＦ２に１が代入される。ステップ＃７７では第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が駆動される。
【００５９】
この時、第１圧縮機１１は扉３ａ及び扉４ａが閉じた通常状態で第１、第２圧縮機１１、２１が同時駆動される際に可変される最小回転数で低速回転する。これにより、冷蔵室３の冷却を抑制した状態で冷凍室４の冷却が開始される。第１圧縮機１１を該最小回転数よりも小さい回転数で駆動してもよい。そして、図４のステップ＃１２に戻る。
【００６０】
本実施形態によると、冷凍室扉異常開成時に第２圧縮機２１を停止して冷蔵室３の温度に基づいて第１圧縮機１１を駆動し、冷蔵室３を冷却する。また、冷蔵室扉異常開成時に冷凍室４の温度に基づいて第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を駆動し、冷凍室４を冷却する。従って、扉３ａまたは扉４ａが開いた状態の貯蔵室が高温であっても第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を停止し、冷凍冷蔵庫１の無駄な電力消費を削減することができる。
【００６１】
また、扉３ａ及び扉４ａが閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機を同時に駆動した際に第１圧縮機１１の回転数が所定の範囲内で可変されるので、冷蔵室３の過冷却を防止することができる。また、冷蔵室扉異常開成時に駆動される第１圧縮機１１の回転数を該範囲の最小回転数以下にしたので、扉３ａが開いた冷蔵室３の冷却を抑制し、電力消費をより削減することができる。
【００６２】
また、冷蔵室扉異常開成時に、冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも高温になると第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を駆動し、下限温度Ｔｆｅよりも低温になると第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を停止するので、電力消費を削減できる冷凍冷蔵庫１を容易に実現することができる。
【００６３】
また、冷凍室扉異常開成時に、冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓよりも高温になると第１圧縮機１１を駆動し、下限温度Ｔｒｅよりも低温になると第１圧縮機１１を停止するので、電力消費を削減できる冷凍冷蔵庫１を容易に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によると、二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 冷凍冷蔵庫
３ 冷蔵室
４ 冷凍室
５ 機械室
７ 制御部
９ 周囲温度センサ
１０ 第１冷凍サイクル
１１ 第１圧縮機
１２ 第１放熱器
１３ 第１減圧装置
１４ 第１蒸発器
１５ 第１送風機
１６、２６ 冷媒管
１９ 冷蔵室温度センサ
２０ 第２冷凍サイクル
２１ 第２圧縮機
２２ 第２放熱器
２３ 第２減圧装置
２４ 第２蒸発器
２５ 第２送風機
２９ 冷凍室温度センサ
３０ 冷凍サイクル
３１ 中間熱交換器
４１ 冷蔵室扉センサ
４２ 冷凍室扉センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷凍冷蔵庫は第１圧縮機により運転される第１冷凍サイクルと第２圧縮機により運転される第２冷凍サイクルとを有する二元冷凍サイクルを備えている。二元冷凍サイクルには第１冷凍サイクルの低温部と第２冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器が設けられる。また、第１冷凍サイクルの低温部には第１蒸発器が設けられ、第２冷凍サイクルの低温部には第２蒸発器が設けられる。
【０００３】
第１圧縮機の駆動によって第１冷凍サイクルの低温部の中間熱交換器及び第１蒸発器が低温に維持される。第１送風機の駆動により第１蒸発器と熱交換した冷気が冷蔵室に送出される。これにより、冷蔵室を冷却することができる。
【０００４】
また、第２圧縮機の駆動によって第２冷凍サイクルの冷媒が中間熱交換器で放熱して凝縮される。第２冷凍サイクルの低温部の第２蒸発器は中間熱交換器よりも更に低温に維持される。第２送風機の駆動により第２蒸発器と熱交換した冷気は冷凍室に送出される。これにより、冷凍室を冷蔵室よりも低温に冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３０００００号公報（第５頁−第１０頁、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の冷凍冷蔵庫によると、冷蔵室や冷凍室の扉が使用者の閉め忘れによって所定期間継続して開かれた状態を維持される扉異常開成状態になると、室内が外気と接触するため所定の温度まで冷却できなくなる。このため、冷却動作が継続し、冷凍冷蔵庫の電力消費が大きくなる問題があった。
【０００７】
本発明は、扉異常開成時の電力消費を削減できる二元冷凍サイクルを備えた冷凍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】
上記目的を達成するために本発明は、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配される第１蒸発器と、第１冷凍サイクルの低温部と第２冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器と、第２冷凍サイクルの低温部に配される第２蒸発器とを備え、第１蒸発器により前記冷蔵室を冷却するとともに第２蒸発器により前記冷凍室を冷却する冷凍冷蔵庫において、
前記冷凍室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成時に、第２圧縮機を停止するとともに前記冷蔵室の温度に基づいて第１圧縮機を駆動して前記冷蔵室の冷却を行い、前記冷蔵室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度に基づいて第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動して前記冷凍室の冷却を行うことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、冷蔵室が所定温度よりも高温になると第１圧縮機が駆動される。これにより、第１冷媒が流通して第１冷凍サイクルが運転される。第１冷凍サイクルの低温部に配される第１蒸発器と熱交換した冷気は冷蔵室に送出され、冷蔵室の冷却が行われる。冷蔵室が所定温度まで冷却されると、第１圧縮機が停止される。
【００１０】
冷凍室が所定温度よりも高温になると第１圧縮機及び第２圧縮機が駆動される。これにより、第１冷媒が流通して第１冷凍サイクルが運転され、第２冷媒が流通して第２冷凍サイクルが運転される。第２冷媒は中間熱交換器で放熱して凝縮され、第２冷凍サイクルの低温部に配される第２蒸発器は中間熱交換器よりも更に低温に維持される。第２蒸発器と熱交換した冷気は冷凍室に送出され、冷凍室が冷却される。冷凍室が所定温度まで冷却されると、第１圧縮機及び第２圧縮機が停止される。
【００１１】
冷凍室の扉を閉め忘れて冷凍室扉異常開成の状態になると、冷凍室の温度に拘わらず第２圧縮機が停止される。そして、第１圧縮機を駆動及び停止して冷蔵室が冷却される。冷蔵室の扉を閉め忘れて冷蔵室扉異常開成の状態になると、冷蔵室の温度に拘わらず第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動及び停止して冷凍室が冷却される。
【００１２】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記冷蔵室の扉及び前記冷凍室の扉が閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機を同時に駆動した際に第１圧縮機の回転数が所定の範囲内で可変され、前記冷蔵室扉異常開成時に駆動される第１圧縮機の回転数を該範囲の最小回転数以下にしたことを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、冷蔵室の扉及び冷凍室の扉を閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機が同時に駆動されると、第１圧縮機の回転数が所定の範囲内で可変される。これにより、冷蔵室の過冷却が抑制される。冷蔵室扉異常開成時に第１圧縮機及び第２圧縮機の駆動により冷凍室が冷却される。この時、第１圧縮機が上記範囲の最小回転数以下の回転数で駆動される。
【００１４】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動し、前記冷凍室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を停止することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記冷凍室扉異常開成時に、前記冷蔵室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機を駆動し、前記冷蔵室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機を停止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、冷凍室扉異常開成時に第２圧縮機を停止して冷蔵室の温度に基づいて第１圧縮機を駆動し、冷蔵室を冷却する。また、冷蔵室扉異常開成時に冷凍室の温度に基づいて第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動し、冷凍室を冷却する。従って、扉が開いた状態の貯蔵室が高温であっても第１圧縮機及び第２圧縮機を停止し、冷凍冷蔵庫の無駄な電力消費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の概略構成図
【図２】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図
【図３】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷凍室扉異常開成処理の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷蔵室扉異常開成処理の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷凍冷蔵庫の概略構成図である。冷凍冷蔵庫１は発泡断熱材を充填した断熱箱体２を備え、断熱箱体２の上部に貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室３が配される。断熱箱体２の下部には貯蔵物を冷凍保存する冷凍室４が配され、冷蔵室３と冷凍室４とは断熱壁２ａにより仕切られる。冷蔵室３及び冷凍室４の前面はそれぞれ断熱材を充填した扉３ａ、４ａにより開閉される。
【００１９】
冷凍室４の後方には機械室５が設けられる。機械室５内には詳細を後述する第１冷凍サイクル１０及び第２冷凍サイクル２０（図２参照）をそれぞれ運転する第１、第２圧縮機１１、２１が配される。冷蔵室３の背面には第１圧縮機１１に接続される第１蒸発器１４が配され、第１蒸発器１４の上方には第１送風機１５が配される。冷凍室４の背面には第２圧縮機２１に接続される第２蒸発器２４が配され、第２蒸発器２４の上方には第２送風機２５が配される。
【００２０】
機械室５内には冷凍冷蔵庫１の各部を制御する制御部７が設けられる。制御部７には第１圧縮機１１、第２圧縮機２１、第１送風機１５、第２送風機２５が接続される。第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１は制御部７内に設けられる圧縮機制御部（不図示）によって制御される。第１送風機１５及び第２送風機２５は制御部７内に設けられる送風機制御部（不図示）によって制御される。
【００２１】
また、制御部７には周囲温度センサ９、冷蔵室温度センサ１９、冷凍室温度センサ２９、冷蔵室扉センサ４１、冷凍室扉センサ４２が接続される。周囲温度センサ９は断熱箱体２の上面に設けられ、冷凍冷蔵庫１の周囲温度である外気温を検知する。冷蔵室温度センサ１９は冷蔵室３の室内温度を検知する。冷凍室温度センサ２９は冷凍室４の室内温度を検知する。
【００２２】
冷蔵室扉センサ４１は冷蔵室３の扉３ａの開閉状態を検知する。これにより、冷蔵室３の扉３ａが閉め忘れによって所定時間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成の状態か否かを検知することができる。冷蔵室扉異常開成の状態を他の方法により検知してもよく、例えば冷蔵室温度センサ１９の検知温度によって検知することができる。
【００２３】
冷凍室扉センサ４２は冷凍室４の扉４ａの開閉状態を検知する。これにより、冷凍室４の扉４ａが閉め忘れによって所定時間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成の状態か否かを検知することができる。冷凍室扉異常開成の状態を他の方法により検知してもよく、例えば冷凍室温度センサ２９の検知温度によって検知することができる。
【００２４】
第１蒸発器１４と熱交換して冷却された冷気は第１送風機１５により冷蔵室３に吐出される。該冷気は冷蔵室３内を流通し、冷蔵室３の下部から第１蒸発器１４に戻る。これにより、冷蔵室３が冷却される。第２蒸発器２４と熱交換して冷却された冷気は第２送風機２５により冷凍室４に吐出される。冷凍室４に吐出された冷気は冷凍室４内を流通し、第２蒸発器２４に戻る。これにより、冷凍室４が冷却される。
【００２５】
図２は冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクルを示している。冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクル３０は第１冷凍サイクル１０及び第２冷凍サイクル２０が中間熱交換器３１により連結されたカスケード式の二元冷凍サイクルになっている。第１圧縮機１１により運転される第１冷凍サイクル１０は冷媒管１６により接続される第１放熱器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４を有している。冷媒管１６内にはイソブタン等の第１冷媒が矢印Ｓ１の方向に流通する。即ち、第１冷媒は第１圧縮機１１、第１放熱器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４、第１圧縮機１１の順に通って循環する。第１減圧装置１３はキャピラリチューブにより形成される。
【００２６】
第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０は冷媒管２６により接続される第２放熱器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４を有している。冷媒管２６内にはイソブタン等の第２冷媒が矢印Ｓ２の方向に流通する。即ち、第２冷媒が第２圧縮機２１、第２放熱器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４、第２圧縮機２１の順に通って循環する。第２減圧装置２３はキャピラリチューブにより形成される。
【００２７】
中間熱交換器３１は第１冷凍サイクル１０に設けた熱交換部３１ａと第２冷凍サイクル２０に設けた熱交換部３１ｂとを隣接し、互いに壁面を介して熱交換可能に形成される。熱交換部３１ａは第１蒸発器１４の後段に配され、熱交換部３１ｂは第２放熱器２２の後段に配される。
【００２８】
上記構成の冷凍冷蔵庫１において、第１、第２圧縮機１１、２１の駆動によって冷媒管１６、２６をそれぞれ第１、第２冷媒が流通する。第１、第２圧縮機１１、２１は第１、第２冷媒を圧縮して高温高圧にし、第１、第２減圧装置１３、２３は第１、第２冷媒を減圧、膨張して低温低圧にする。
【００２９】
従って、第１冷媒が第１圧縮機１１を流出して第１減圧装置１３に流入するまでの間は第１冷凍サイクル１０の高温部となる。第２冷媒が第２圧縮機２１を流出して第２減圧装置２３に流入するまでの間は第２冷凍サイクル２０の高温部となる。また、第１冷媒が第１減圧装置１３を流出して第１圧縮機１１に流入するまでの間は第１冷凍サイクル１０の低温部となる。第２冷媒が第２減圧装置２３を流出して第２圧縮機２１に流入するまでの間は第２冷凍サイクル２０の低温部となる。
【００３０】
第１圧縮機１１で圧縮された高温高圧の第１冷媒は第１放熱器１２で周囲空気に熱を奪われて凝縮する。第１放熱器１２で液化した第１冷媒は第１減圧装置１３に流入する。第１冷媒は第１減圧装置１３で減圧、膨張し、乾き度が低い低温の湿り蒸気となる。
【００３１】
低温の湿り蒸気となった第１冷媒は第１蒸発器１４に流入し、冷蔵室３の冷気から熱を奪って蒸発して乾き度の高い湿り蒸気となる。第１蒸発器１４から流出した湿り蒸気状態の第１冷媒は中間熱交換器３１に流入し、第２冷凍サイクルの高温部の第２冷媒から熱を奪いながら蒸発して過熱蒸気となる。過熱蒸気となった第１冷媒が第１圧縮機１１に戻る。これにより、第１冷媒が循環して第１冷凍サイクル１０が運転される。
【００３２】
第２圧縮機２１で圧縮された高温高圧の第２冷媒は第２放熱器２２で周囲空気に熱を奪われる。第２放熱器２２で降温された第２冷媒は中間熱交換器３１に流入し、第１冷凍サイクル１０の低温部の第１冷媒に熱を奪われて更に冷却されて凝縮する。液化した第２冷媒は第２減圧装置２３に流入する。第２冷媒は第２減圧装置２３で減圧、膨張し、低温の湿り蒸気となる。低温の湿り蒸気となった第２冷媒は第２蒸発器２４に流入し、冷凍室４の冷気から熱を奪って蒸発して第２圧縮機２１に戻る。このように、第２圧縮機２１の駆動によって第２冷媒が循環して第２冷凍サイクル２０が運転される。
【００３３】
冷蔵室３は制御部７の制御により所定の下限温度Ｔｒｅ（例えば、１℃）と上限温度Ｔｒｓ（例えば、５℃）との間の温度範囲に維持される。冷凍室４も同様に制御部７の制御により所定の下限温度Ｔｆｅ（例えば、−２２℃）と上限温度Ｔｆｓ（例えば、−１８℃）との間の温度範囲に維持される。
【００３４】
図３は冷凍冷蔵庫１の動作を示すフローチャートである。冷凍冷蔵庫１に電源が投入されると、ステップ＃１１でフラグＦ１、Ｆ２は初期化されて０が代入される。フラグＦ１は第１圧縮機１１の停止時に０が代入され、駆動時に１が代入される。フラグＦ２は第２圧縮機２１の停止時に０が代入され、駆動時に１が代入される。
【００３５】
ステップ＃１２では冷凍室扉センサ４２の検知によって冷凍室扉異常開成の状態か否かが判断される。冷凍室扉異常開成の状態の場合はステップ＃１３で冷凍室扉異常開成処理に移行する。冷凍室扉異常開成の状態でない場合はステップ＃１４に移行する。
【００３６】
ステップ＃１４では冷蔵室扉センサ４１の検知によって冷蔵室扉異常開成の状態か否かが判断される。冷蔵室扉異常開成の状態の場合はステップ＃１５で冷蔵室扉異常開成処理に移行する。冷蔵室扉異常開成の状態でない場合はステップ＃２１に移行する。
【００３７】
ステップ＃２１ではフラグＦ２が１か否かが判断される。フラグＦ２が１でない場合はステップ＃３１に移行し、フラグＦ２が１の場合はステップ＃２２に移行する。フラグＦ２が１の時に第２圧縮機２１が駆動されている。この時、後述するように、第１圧縮機１１も同時に駆動されており、フラグＦ１に１が代入されている。これにより、冷凍室４が冷却中の状態になっている。
【００３８】
ステップ＃２２では冷凍室温度センサ２９の検知によって冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下になったか否かが判断される。冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅよりも高温の場合はステップ＃１２に戻る。冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下になると、ステップ＃２３に移行する。
【００３９】
ステップ＃２３では冷蔵室温度センサ１９の検知によって冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になったか否かが判断される。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になった場合は冷蔵室３及び冷凍室４の冷却が完了している。このため、ステップ＃２４でフラグＦ１及びフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃２５で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止される。そして、ステップ＃１２に戻る。
【００４０】
ステップ＃２３の判断で冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅよりも高温の場合は冷凍室４の冷却が完了し、冷蔵室３の冷却が未完了である。このため、ステップ＃２６でフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃２７で第２圧縮機２１が停止される。これにより、冷蔵室３の冷却が継続し、ステップ＃１２に戻る。
【００４１】
ステップ＃２１の判断でフラグＦ２が１でない場合はステップ＃３１でフラグＦ１が１か否かが判断される。フラグＦ１が１でない場合はステップ＃４１に移行し、フラグＦ１が１の場合はステップ＃３２に移行する。フラグＦ１が１の時に第１圧縮機１１が駆動されており、第２圧縮機２１が停止されているため冷蔵室３のみが冷却中である。
【００４２】
ステップ＃３２では冷凍室温度センサ２９の検知によって冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になったか否かが判断される。冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも低温の場合はステップ＃３３に移行する。
【００４３】
ステップ＃３３では冷蔵室温度センサ１９の検知によって冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になったか否かが判断される。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅよりも高温の場合はステップ＃１２に戻り、冷蔵室３の冷却が継続する。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になった場合は冷蔵室３及び冷凍室４の冷却が完了している。このため、ステップ＃３４でフラグＦ１に０が代入され、ステップ＃３５で第１圧縮機１１が停止される。そして、ステップ＃１２に戻る。
【００４４】
ステップ＃３２の判断で冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になった場合はステップ＃３６に移行する。ステップ＃３６ではフラグＦ２に１が代入され、ステップ＃３７で第２圧縮機２１が駆動される。これにより、冷凍室４の冷却が開始され、ステップ＃１２に戻る。
【００４５】
ステップ＃３１の判断でフラグＦ１が１でない場合は第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止されている。ステップ＃４１では冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になったか否かが判断される。冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上になった場合はステップ＃４２に移行する。ステップ＃４２ではフラグＦ１及びフラグＦ２に１が代入され、ステップ＃４３で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が駆動される。これにより、冷凍室４の冷却が開始され、ステップ＃１２に戻る。この時、冷蔵室３も同時に冷却される。
【００４６】
ステップ＃４１の判断で冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも低温の場合はステップ＃４４に移行する。ステップ＃４４では冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上か否かが判断される。冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓよりも低温の場合はステップ＃１２に戻る。
【００４７】
冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上の場合はステップ＃４５に移行する。ステップ＃４５ではフラグＦ１に１が代入され、ステップ＃４６で第１圧縮機１１が駆動される。これにより、冷蔵室３の冷却が開始され、ステップ＃１２に戻る。
【００４８】
尚、冷凍室４の冷却中は第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が同時に駆動され、冷蔵室３が過冷却となる場合がある。このため、第１圧縮機１１の回転数が冷蔵室３の温度及び冷凍室４の温度に応じて所定の範囲内で可変される。即ち、冷凍室４が下限温度Ｔｆｅに到達する前に冷蔵室３が下限温度Ｔｒｅよりも低温になると予測される場合に第１圧縮機１１が回転数を小さくして低速回転される。これにより、冷蔵室３が下限温度Ｔｒｅよりも低温の状態で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が駆動されることによる冷蔵室３の過冷却を抑制することができる。
【００４９】
図４は冷凍室扉異常開成処理の動作を示すフローチャートである。冷凍室扉異常開成処理に移行すると、冷凍室４の温度に拘わらずステップ＃５１でフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃５２で第２圧縮機２１が停止される。ステップ＃５３では冷蔵室扉センサ４１の検知によって冷蔵室扉異常開成の状態か否かが判断される。
【００５０】
冷蔵室扉異常開成の状態の場合はステップ＃５６に移行してフラグＦ１に０が代入され、ステップ＃５７で第１圧縮機１１が停止される。そして、図４のステップ＃１２に戻る。これにより、冷蔵室３の扉３ａ及び冷凍室４の扉４ａが両方開いた状態になると、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止される。
【００５１】
ステップ＃５３の判断で冷蔵室扉異常開成の状態でない場合はステップ＃５４でフラグＦ１が１か否かが判断される。フラグＦ１が１の場合は冷蔵室３が冷却中であり、ステップ＃５５で冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下になったか否かが判断される。
【００５２】
冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅよりも高温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。冷蔵室３の温度が下限温度Ｔｒｅ以下の場合はステップ＃５６に移行する。ステップ＃５６ではフラグＦ１に０が代入され、ステップ＃５７で第１圧縮機１１が停止される。これにより、冷蔵室３の冷却が終了し、図４のステップ＃１２に戻る。
【００５３】
ステップ＃５４の判断でフラグＦ１が１でない場合はステップ＃５８に移行する。ステップ＃５８では冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上か否かが判断される。冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓよりも低温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。
【００５４】
冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓ以上の場合はステップ＃５９に移行する。ステップ＃５９ではフラグＦ１に１が代入され、ステップ＃６０で第１圧縮機１１が駆動される。これにより、冷蔵室３の冷却が開始され、図４のステップ＃１２に戻る。
【００５５】
図５は冷蔵室扉異常開成処理の動作を示すフローチャートである。ステップ＃７１ではフラグＦ２が１か否かが判断される。フラグＦ２が１の場合は冷凍室４が冷却中であり、ステップ＃７２で冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下になったか否かが判断される。
【００５６】
冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅよりも高温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。冷凍室４の温度が下限温度Ｔｆｅ以下の場合はステップ＃７３に移行する。ステップ＃７３はフラグＦ１及びフラグＦ２に０が代入され、ステップ＃７４で第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が停止される。これにより、冷凍室４の冷却が終了し、図４のステップ＃１２に戻る。
【００５７】
ステップ＃７１の判断でフラグＦ２が１でない場合はステップ＃７５に移行する。ステップ＃７５では冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上か否かが判断される。冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも低温の場合は図４のステップ＃１２に戻る。
【００５８】
冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓ以上の場合はステップ＃７６に移行する。ステップ＃７６ではフラグＦ１及びフラグＦ２に１が代入される。ステップ＃７７では第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１が駆動される。
【００５９】
この時、第１圧縮機１１は扉３ａ及び扉４ａが閉じた通常状態で第１、第２圧縮機１１、２１が同時駆動される際に可変される最小回転数で低速回転する。これにより、冷蔵室３の冷却を抑制した状態で冷凍室４の冷却が開始される。第１圧縮機１１を該最小回転数よりも小さい回転数で駆動してもよい。そして、図４のステップ＃１２に戻る。
【００６０】
本実施形態によると、冷凍室扉異常開成時に第２圧縮機２１を停止して冷蔵室３の温度に基づいて第１圧縮機１１を駆動し、冷蔵室３を冷却する。また、冷蔵室扉異常開成時に冷凍室４の温度に基づいて第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を駆動し、冷凍室４を冷却する。従って、扉３ａまたは扉４ａが開いた状態の貯蔵室が高温であっても第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を停止し、冷凍冷蔵庫１の無駄な電力消費を削減することができる。
【００６１】
また、扉３ａ及び扉４ａが閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機を同時に駆動した際に第１圧縮機１１の回転数が所定の範囲内で可変されるので、冷蔵室３の過冷却を防止することができる。また、冷蔵室扉異常開成時に駆動される第１圧縮機１１の回転数を該範囲の最小回転数以下にしたので、扉３ａが開いた冷蔵室３の冷却を抑制し、電力消費をより削減することができる。
【００６２】
また、冷蔵室扉異常開成時に、冷凍室４の温度が上限温度Ｔｆｓよりも高温になると第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を駆動し、下限温度Ｔｆｅよりも低温になると第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を停止するので、電力消費を削減できる冷凍冷蔵庫１を容易に実現することができる。
【００６３】
また、冷凍室扉異常開成時に、冷蔵室３の温度が上限温度Ｔｒｓよりも高温になると第１圧縮機１１を駆動し、下限温度Ｔｒｅよりも低温になると第１圧縮機１１を停止するので、電力消費を削減できる冷凍冷蔵庫１を容易に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によると、二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 冷凍冷蔵庫
３ 冷蔵室
４ 冷凍室
５ 機械室
７ 制御部
９ 周囲温度センサ
１０ 第１冷凍サイクル
１１ 第１圧縮機
１２ 第１放熱器
１３ 第１減圧装置
１４ 第１蒸発器
１５ 第１送風機
１６、２６ 冷媒管
１９ 冷蔵室温度センサ
２０ 第２冷凍サイクル
２１ 第２圧縮機
２２ 第２放熱器
２３ 第２減圧装置
２４ 第２蒸発器
２５ 第２送風機
２９ 冷凍室温度センサ
３０ 冷凍サイクル
３１ 中間熱交換器
４１ 冷蔵室扉センサ
４２ 冷凍室扉センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配される第１蒸発器と、第１冷凍サイクルの低温部と第２冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器と、第２冷凍サイクルの低温部に配される第２蒸発器とを備え、第１蒸発器により前記冷蔵室を冷却するとともに第２蒸発器により前記冷凍室を冷却する冷凍冷蔵庫において、
前記冷凍室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成時に、第２圧縮機を停止するとともに前記冷蔵室の温度に基づいて第１圧縮機を駆動して前記冷蔵室の冷却を行い、前記冷蔵室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度に基づいて第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動して前記冷凍室の冷却を行うことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷蔵室の扉及び前記冷凍室の扉が閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機を同時に駆動した際に第１圧縮機の回転数が所定の範囲内で可変され、前記冷蔵室扉異常開成時に駆動される第１圧縮機の回転数を該範囲の最小回転数以下にしたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
前記冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動し、前記冷凍室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍冷蔵庫。
駆動
【請求項４】
前記冷凍室扉異常開成時に、前記冷蔵室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機を駆動し、前記冷蔵室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機を停止することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１】
貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配される第１蒸発器と、第１冷凍サイクルの低温部と第２冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器と、第２冷凍サイクルの低温部に配される第２蒸発器とを備え、第１蒸発器により前記冷蔵室を冷却するとともに第２蒸発器により前記冷凍室を冷却する冷凍冷蔵庫において、
前記冷凍室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷凍室扉異常開成時に、第２圧縮機を停止するとともに前記冷蔵室の温度に基づいて第１圧縮機を駆動して前記冷蔵室の冷却を行い、前記冷蔵室の扉が所定期間継続して開かれた状態を維持される冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度に基づいて第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動して前記冷凍室の冷却を行うことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷蔵室の扉及び前記冷凍室の扉が閉じた通常状態で第１圧縮機及び第２圧縮機を同時に駆動した際に第１圧縮機の回転数が所定の範囲内で可変され、前記冷蔵室扉異常開成時に駆動される第１圧縮機の回転数を該範囲の最小回転数以下にしたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
前記冷蔵室扉異常開成時に、前記冷凍室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動し、前記冷凍室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機及び第２圧縮機を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍冷蔵庫。
駆動
【請求項４】
前記冷凍室扉異常開成時に、前記冷蔵室の温度が所定の上限温度よりも高温になると第１圧縮機を駆動し、前記冷蔵室の温度が所定の下限温度よりも低温になると第１圧縮機を停止することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９２２９１（Ｐ２０１３−９２２９１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３８９３（Ｐ２０１１−２３３８９３）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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