JP2001349659A - 冷蔵庫 - Google Patents
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- 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
Abstract
して同一のタイミングで通電・非通電を行うことは、低
温度の区画が冷却されているが高温度の区画が非冷却時
でも双方の結露防止用ヒータに通電される。そのため仕
切り部に過剰の庫内負荷を与え冷却能力低下,消費電力
量の増加の課題がある。 【解決手段】 高温度の第一の区画と低温度の第二の区
画とを有する冷蔵庫箱体1と、区画の仕切り部や扉と扉
の仕切り部11,13に構成されている複数の結露防止
用ヒータ12,14の通電制御方法について、区画ごと
に独立に結露防止用ヒータ12,14の通電制御できる
制御装置18とその通電判定手段に様々な手段により各
々の区画の冷却状態を検知する手段を確立し、運転状況
に応じて仕切り部11,13の結露防止ヒータ通電率を
独立に変動させて、少ないエネルギ消費で防露が可能と
した。
Description
付き防止技術に関するものである。
は、例えば図19及び図20に示すようなもがある。冷
蔵庫は庫内が冷却されるため、特にその扉が当接する冷
蔵庫本体51側のガスケット近傍で結露が生じ易い。こ
れに対し、この従来例では冷蔵庫本体51側の扉当接面
に冷凍サイクルにおける高圧(高温)側の一部のパイプ
52を引き回し、冷凍サイクルの稼動時にその扉当接面
周辺を加温して防露を行うようにしている。また、これ
に電気ヒータ(図示せず)を併用し、冷凍サイクルの停
止時にはその電気ヒータに通電して扉当接面周辺の温度
低下に対応させている。また、従来の冷蔵庫における露
付き防止技術としては特開平8−166184号公報、
特開平8−338679号公報に示されているものもあ
る。これら従来技術は、結露の検知を湿度センサもしく
は外気温度センサにより精度よく行い、結露防止ヒータ
入力の低減と発熱に伴う冷却能力の劣化防止を行ってい
る。
は、常時、高温,高湿を想定して安全サイドで電気ヒー
タへの通電制御等が行われていた。このため、高温,高
湿でない場合は必要以上の電力を消費していた。空調さ
れている近年の室内では、大半の場合がこのような高
温,高湿でない場合に当たるため、より電力消費の少な
い防露,露払い技術が求められている。
り部に対して同一のタイミングで通電・非通電を行うこ
とは、比較的低温度の区画が冷却されているが比較的高
温度の区画が非冷却時でも双方の結露防止用ヒータに通
電され、仕切り部に過剰の熱を与えるとともに庫内に対
しても仕切り部からの熱伝導により庫内負荷になり冷却
能力低下、消費電力量の増加のような課題をもたらす。
温度と、室温と湿度からの結露防止温度との比較で、発
露部に設けた湿度センサの出力のみで防露制御を行う方
法では、発露部に湿度センサを設置するためヒータと湿
度センサの数が増えてコスト高になったとともに、湿度
センサの汚れ等による精度,信頼性面等に不安を残して
おり、いずれの方法も何らかの欠点を有している。
ものであり、特に近年の市場のニーズになりつつある、
異なる温度帯を2つの別々の蒸発器で別々に冷却を行う
冷蔵庫において、仕切り部等のヒータ発熱の制御を最適
化し、より省エネルギ冷蔵庫を提供することを目的とす
る。
に本発明は、少なくとも二つの異なる温度帯で温度調節
を行う区画で構成され、比較的高温度の第一の区画と比
較的低温度の第二の区画とを有する冷蔵庫箱体と、区画
の仕切り部や扉と扉の仕切り部に構成されている複数の
結露防止用ヒータの通電制御方法について、各々の区画
ごとの冷却状態を検知し、かつ区画ごとに独立に結露防
止用ヒータの通電制御できる制御装置とその通電判定手
段に様々な手段を用いることによりそれぞれの区画の冷
却状態にあわせてそれぞれの仕切り部にある結露防止ヒ
ータの独立制御を行い。冷却状況に応じて仕切り部の結
露防止ヒータの通電率を変動させ、少ないエネルギ消費
で防露が可能となる。また、結露防止用のために別に装
置を追加したものではなく、通常冷蔵庫に存在する装置
を用いていることにより低コストで防露対応が可能であ
る。
少なくとも二つの異なる温度帯で温度調節を行う区画で
構成され、比較的高温度の第一の区画と比較的低温度の
第二の区画とを有する冷蔵庫箱体と、前記第一の区画に
第一の蒸発器、前記第二の区画に第二の蒸発器、区画の
仕切り部や扉と扉の仕切り部に構成されている複数の結
露防止用ヒータで構成され区画ごとに独立に結露防止用
ヒータの通電制御できる制御装置を備えたものである。
これにより、各区画の冷却状態に合わせた結露防止用ヒ
ータ制御を行え、消費電力量の低減と庫内侵入熱低減に
よる冷却能力の向上ができる。
項1記載の冷蔵庫について前記第一の蒸発器の温度を検
知する手段と前記第二の蒸発器の温度を検知する手段
と、区画の仕切り部や扉と扉の仕切り部に構成されてい
る複数の結露防止用ヒータで構成され区画ごとに独立に
結露防止用ヒータの通電制御できる制御装置を備えたも
のである。これにより、前記蒸発器の温度検知手段によ
って各区画の冷却状態を把握し、結露防止用ヒータの通
電制御の判定を行う。よって、各区画の冷却状態に合わ
せた結露防止用ヒータ制御を行え、消費電力量の低減と
庫内侵入熱低減による冷却能力の向上ができる。
1の冷蔵庫において前記結露防止用ヒータ通電制御の判
定に各区画の庫内攪拌用ファンモータの運転・停止を検
知し各々の結露防止用ヒータの通電率を変動させる制御
手段を備えたものである。これにより、結露防止のため
の特別なセンサを持たなくても各区画のファンモータの
運転状態から各区画の冷却状態が把握し、各区画の冷却
状態に合わせた結露防止用ヒータ制御を行うことにより
安価で簡単にしかも庫内侵入熱低減による冷却能力の向
上と消費電力量の低減ができる。
1,3記載の冷蔵庫の結露防止用ヒータ通電制御判定に
各区画のファンモータの回転数もしくは供給電圧により
それぞれの結露防止用ヒータの通電率を変動させる制御
手段を備えたものである。これにより、ファンモータの
運転状態をきめ細かく把握することにより上記請求項2
よりもきめ細かな冷却状態を推測した結露防止用ヒータ
通電制御が可能となりさらなる消費電力量低減と冷却能
力向上ができる。
ら請求項4のいずれか記載の冷蔵庫で、冷却システムが
圧縮機と凝縮器と二方弁、第一の減圧装置と第一の蒸発
器、第二の減圧装置と第二の蒸発器を接続したシステム
で構成され、前記二方弁の開閉で各々の結露防止用ヒー
タの通電率を変動させる制御手段を備えたものである。
これにより、複数の蒸発器が存在する冷却システムで冷
媒流路を制御する前記二方弁の開閉で各区画の冷却状況
を把握し、上記冷却システムにおいてファンモータや各
種温湿度検知手段を用いずとも冷蔵庫の冷却状態を的確
に把握することにより結露防止用ヒータの入力の最適化
が行い、必要最小限の装置で消費電力量の低減・冷却能
力向上ができる。
1から請求項4のいずれかの冷蔵庫で、冷却システムが
圧縮機と凝縮器と流路制御する三方弁と各々の前記減圧
装置と前記蒸発器を接続したシステムで構成され、前記
三方弁の流路制御で各々の結露防止用ヒータの通電率を
変動させる制御手段を備えたものである。これにより、
前記三方弁の動作で各区画の冷却状況を把握し、上記冷
却システムにおいても請求項1から4と同様に消費電力
量の低減と冷却能力向上ができる。
1から請求項4のいずれかの冷蔵庫で、冷却システムが
圧縮機と凝縮器と第一の減圧装置と第一の蒸発器と減圧
量を可変できる膨張弁と第二の蒸発器とを順次接続した
システムで構成され、前記膨張弁の絞り度の変動により
結露防止用ヒータの通電率を変動させる制御手段を備え
たものである。これにより、前記膨張弁の絞り度で各区
画の冷却状況を把握し、上記冷却システムにおいても請
求項1から5と同様に消費電力量の低減と冷却能力向上
ができる。
1から請求項7のいずれかの冷蔵庫で、比較的低温度の
第二の区画と隣接する結露防止用ヒータの通電制御に関
しては、圧縮機の運転・停止により通電率を変動させる
制御手段を備えたものである。これによって、比較的低
温度の区画に隣接する結露防止用ヒータについては、従
来の冷媒配管による仕切り部への加熱と同一タイミング
で行うことが可能となり結露防止用ヒータの抵抗値を適
切に選択すれば、従来と同様に簡単に結露防止できる。
また、複数の結露防止用ヒータごとにリレーを設ける必
要がなく比較的温度の低い区画に隣接する仕切り部のヒ
ータ通電判定は圧縮機の運転・停止による制御に簡素化
でき、また、リレー等を特別に設ける必要がないので安
価に構成できる。
1から請求項8のいずれかの冷蔵庫で、結露防止用ヒー
タの通電制御を決定する上記検知手段が故障・配線の開
放・短絡等の異常信号が制御装置に入力された場合、結
露防止用ヒータは仕切り部が結露しない温度を保てる程
度の一定通電率に設定する制御手段を備えたものであ
る。これにより、もし上記のような異常事態が起きても
仕切り部が結露することはない。
項1から請求項9のいずれかの冷蔵庫で、結露防止用ヒ
ータの通電率が変動するときある一定時間だけ遅延させ
ることで吹き出し冷気による仕切り部の冷却の時間遅れ
に対応することにより表面温度変動に追従し、仕切り部
表面の結露防止できる。
低減による冷却能力の向上とエネルギ低減について図面
および表を参照しながら説明する。図1から図18は、
本発明の一実施例を示す図である。
例の冷蔵庫正面図、図3にその側面図を示す。1は冷蔵
庫本体、2a〜2eは各室の扉であり、冷蔵庫本体1は
大きくわけて2つの区画にわけられる。2a〜2cの上
部は比較的高い温度の区画であり、その区画を冷却する
ために第一の蒸発器3を設置し、2d〜2eの下部は比
較的低い温度の区画で、第二の蒸発器4を設置する。こ
れら上部の比較的高い温度の区画は冷蔵室5,野菜室
6,ボトル室7,冷凍室内の特定低温室8,下部の比較
的低い温度の区画は冷凍室9,製氷室10で構成されて
いる。
野菜室6を区画するための仕切り部11a,11b、前
記仕切り部11a,11bの表面の結露を防止するため
の加熱源として結露防止用ヒータ12a,12b、冷凍
室9と製氷室10を区画するための仕切り部13、前記
仕切り部13の表面の結露を防止するための加熱源とし
て結露防止用ヒータ14で構成されている。
比較的低温部の仕切りヒータ14を制御するブロック図
である。15は交流電源、16に比較的高温部の仕切り
ヒータを運転・停止制御するリレー等の機構、17に比
較的低温部の仕切りヒータをON・OFF制御するリレ
ー等の機構をもうけて、それらを制御する制御部を18
に示す。
器3,4によって冷却されている。この冷却状態を的確
に把握できれば、冷却時におこる仕切り部11,13表
面の庫内からの冷却による結露について仕切りヒータ1
2,14を冷却状態に合わせて通電することにより防止
することができる。
却・不冷却は第一の蒸発器3に取り付けられている温度
検知手段19、第二の蒸発器4に取り付けられている温
度検知手段20により判断する。
する。
電率の設定を開始する。次に、ステップ102で圧縮機
の運転状況を判断する。もし、圧縮機が運転している場
合、ステップ103の冷蔵室5のような比較的温度の高
い区画に隣接する仕切りヒータ12の通電制御に移行す
る。
知手段19が、T1 ℃以下の時は冷却中と判断し、仕切
り部11への冷却による表面温度低下を考慮してステッ
プ105で仕切り部ヒータ12の通電率を増加させ仕切
り部11の表面の結露を防止する。もし、温度検知手段
19がT1 ℃以上の時は不冷却中と判断して仕切り部1
1に冷気があたらないことからステップ106で仕切り
部ヒータ12の通電率を下げる。
である冷凍室9,製氷室10に隣接する仕切りヒータ1
4の制御に移行する。ステップ108で蒸発器4の温度
検知手段20がT2 ℃以下のときはステップ109で仕
切りヒータ14の通電率を上げることにより冷却による
仕切り表面の温度低下による結露を防止する。
冷気が仕切り部13にあたらないことからステップ11
0で仕切りヒータ14の通電率を下げる。圧縮機が運転
していない場合は、明らかに不冷却であり、それぞれの
仕切りヒータ12,14の通電率をステップ111で決
定する。
とともに仕切り部11,13の結露防止用ヒータ12,
14について通電率を最適化することができ、仕切り部
11,13の結露を防止しながら過熱を防止し消費電力
量を低減できる。
度検知手段21,外気湿度検知手段22,仕切り部温度
検知手段23,仕切り部湿度検知手段24,冷蔵室温度
検知手段25,冷凍室温度検知手段26、圧縮機等が配
置される機械室内の配管表面等に取り付けられる機械室
温度検知手段27のいずれかを併用することにより冷蔵
庫環境の情報を入手し、あらかじめ定めている様々な演
算により各々の仕切り部のヒータ12,14の通電率を
設定・変動・最適化をおこない、消費電力量の低減を行
う。
りヒータ12,14の通電率の本実施例を(表1)に示
す。
あり、本発明は、例えば、高温部が右、低温部が左で構
成されている冷蔵庫、また、低温部が上、高温部が下で
構成されている冷蔵庫でも可能であり、比較的高温部と
低温部に区画が分けられれば本発明は成立する。
図1〜図3、図6のブロック図、図7のフローチャート
で説明する。本実施例は実施例1における蒸発器3,4
の温度検知手段19,20による仕切りヒータ通電制御
とは異なって、比較的高温度の区画に第一の蒸発器3と
前記蒸発器3の庫内、例えば冷蔵室5とを強制熱交換さ
せるための第一の冷気循環用ファンモータ28、比較的
低温度の区画に第二の蒸発器4と前記蒸発器4と庫内、
例えば冷凍室9とを強制熱交換させるための第二の冷気
循環用ファンモータ29で構成されていて、それぞれの
ファンモータ28,29の運転・停止により仕切り部ヒ
ータ12,14の通電率を制御することを特徴とする。
すようにそれぞれの区画の冷却・非冷却は第一の冷気循
環用ファンモータ28、第二の冷気循環用ファンモータ
29の運転状態を検知してそれぞれの仕切りヒータ1
2,14の通電率を決定する。
る。
率の設定を開始する。次に、ステップ122で圧縮機の
運転状況を判断する。もし、圧縮機が運転している場
合、ステップ123の冷蔵室5のような比較的温度の高
い区画に隣接する仕切りヒータ12の通電制御に移行す
る。
ータ28が運転中なら冷却中と判断し、冷却による仕切
り部11への表面温度低下を考慮してステップ125で
仕切り部ヒータ12の通電率を増加させ仕切り部11の
表面の結露を防止する。もし、冷蔵室側ファンモータ2
8が停止中のときは非冷却中と判断し、仕切り部11に
冷気があたらないことからステップ126で仕切り部ヒ
ータ12の通電率を下げる。
の区画である冷凍室9、製氷室10に隣接する仕切りヒ
ータ14の制御に移行する。ステップ128で冷凍室側
ファンモータ29が運転しているときはステップ129
で仕切りヒータ14の通電率を上げることにより仕切り
部13表面の冷却による温度低下を防止し、結露を防止
する。
のときは不冷却と判断し、冷気が仕切り部にあたらない
ことからステップ130で仕切りヒータ14の通電率を
下げることができる。圧縮機が運転していない場合は、
明らかに不冷却でありステップ131に移行し、それぞ
れの仕切りヒータ12,14の通電率を決定する。
とにより仕切り部11,13の結露防止用ヒータ12,
14について通電率を最適化することができ、仕切り部
11,13の結露を防止すると同時に仕切り部11,1
3表面の過熱を防止し消費電力量を低減する。
ータ28,29の動作だけで冷却・不冷却を判定し、仕
切りヒータ12,14の通電率を最適化していることか
ら安価・簡単に制御手段が構成できる。
のいずれかを併用することにより冷蔵庫環境の情報を入
手し、あらかじめ定めている演算により各々の仕切り部
ヒータ12,14の通電率を設定・変動・最適化をおこ
ない、さらなる消費電力量の低減と冷凍能力の向上が見
込める。
りヒータ12,14の通電率の本実施例の一例を(表
2)に示す。
実施例2によるファンモータ28,29の運転・停止に
よる仕切りヒータの通電制御に、さらにファンモータ2
8,29の回転数もしくは供給電圧の設定値の違いで仕
切りヒータ通電率を順次変動させる制御装置である。
28,29の回転数を増し空気の循環量を増加させ冷却
量を確保する。つまり、ファンモータ28,29が高速
回転で運転しているときほど冷却量が多くそのためフラ
ンジよりの熱伝導による冷却により仕切り部11,13
の表面も冷却されやすい。そのことを配慮し、ファンモ
ータ28,29の設定が段階に分かれている場合、仕切
り部ヒータ通電率をファンモータ供給電圧もしくはファ
ン回転数の可変に合わせて仕切りヒータ通電率を可変す
ることにより消費電力量の低減と冷却能力の向上が考え
られる。
基本は、実施例2で示した図7のフローチャートと同じ
であるがステップ124から異なる。
モータ28が運転もしくは停止しているかを判断する。
運転している場合、ステップ145において冷蔵室5側
ファンモータ28に対する供給電圧もしくはファン回転
数の違いにより冷蔵室5側に隣接する仕切りヒータの通
電率をステップ146から148のように決定する。
の大きい設定ほど仕切りヒータ12,14の通電率を大
きい値に設定し仕切り部11,13の表面を加熱し結露
を防止する。もし、ファンモータ28が停止中なら冷蔵
室5側は不冷却と判定しステップ149のように通電率
を低く設定する。
8までは同様であり、冷凍室側ファンモータ29が運転
しているならステップ150において冷凍室側ファンモ
ータ29に対する供給電圧もしくはファンモータ回転数
の違いにより冷凍室側に隣接する仕切りヒータの通電率
をステップ151から153のように決定する。もし、
ファンモータ29が停止のときも同様にステップ154
にて仕切りヒータ14の通電率を最低に設定する。
転状態により区画別の冷却状態を検知できるとともに仕
切り部11,13の結露防止用ヒータ12,14につい
て通電率を最適化することができ、消費電力量の低減が
見込める。
タ供給電圧・回転数における仕切りヒータ12,14の
通電率の本実施例の一例を(表3)に示す。
システム図を示す。30は圧縮機であり、圧縮機30よ
り順に凝縮器31と第一の減圧装置32と第二の減圧装
置33と蒸発器4への流路を制御する二方弁34と蒸発
器3とそれらと冷蔵室5や冷凍室9の庫内を攪拌するた
めのファンモータ28,29で構成されている。
であるが、例えば、冷蔵室側の蒸発器の出口からの冷媒
が冷凍室側の蒸発器に流れ込むことなく直接圧縮機に流
れ込むような構成に変更されてもかまわない。
いる場合、冷蔵室5側の冷却の判定は二方弁34の開閉
で決定出来る。つまり、二方弁34が開の時、冷蔵室5
側の蒸発器3には冷媒が流れ、ファンモータ28の運転
により庫内空気との熱交換による冷却が行われる。
弁が開の状態では、蒸発温度は冷蔵室5側の蒸発温度の
影響をうけ比較的高い。その一方、二方弁34が閉の時
は、蒸発器3に冷媒が流れないので冷蔵室5は冷却され
ない。
却時のような低温で冷蔵室5庫内に吹き出すことはな
い。冷凍室9側は,蒸発温度が低くなりファンモータ2
9の運転により庫内と熱交換がおこなわれ冷却される。
より冷蔵室5側・冷凍室9側の冷却状態の判定が可能で
あり、それに伴い(表4)のとおり仕切り部11,13
の仕切りヒータ12,14の通電制御を行う。
る。ステップ161で仕切りヒータ通電率設定開始され
たら、ステップ162で二方弁の開閉状態を確認する。
いる場合、冷蔵室5側の蒸発器3に冷媒が流れ庫内を冷
却していると判断し、吐出冷気による仕切り部11のフ
ランジ面から熱伝導による仕切り部11表面の結露が懸
念され、それを防止する狙いから冷蔵室5側の仕切りヒ
ータ12の通電率を増加させる。
蔵室5側の蒸発温度に影響をうけ、比較的高い温度にな
る。よって、仕切り部11表面の結露を防止できる程度
に仕切りヒータ12の通電率を冷凍室9単独冷却時より
減少することができる。
ら冷蔵室5側には冷媒が流れないのでステップ165で
圧縮機30が運転していると判定しても冷蔵室5の冷却
はできない。よって、ステップ166において各々の仕
切りヒータの通電率を設定する。
きるのでフランジ表面に冷気があたることはない。よっ
て、仕切り部11表面の結露防止のための仕切りヒータ
12の通電率を二方弁34開の状態より低減できる。
弁34開の時より低下し、そのため、蒸発器4から吹き
出し温度も低下することにより、仕切り部13の結露防
止のために仕切りヒータ14の通電率を増加する必要が
ある。
縮機が停止していると判断した場合は、当然不冷却なの
でステップ167のように仕切りヒータ14の通電率を
低く設定する。
テップ171で圧縮機30の運転・停止を先に判定する
方法でもかまわない。これにより、各温湿度検知手段、
ファンモータ28,29の動作を検知できなくても仕切
り部表面の結露防止のための仕切りヒータ12,14の
通電制御が可能であり,これにより安価で簡素に構成す
ることができ、かつ消費電力量を低減できる。
法も考えられる。一例ではあるが、(表5)のように二
方弁34とファンモータ28,29の動作とを関連づけ
て仕切りヒータ12,14の制御を行う。これによりき
め細かい仕切りヒータ12,14の制御が期待できる。
ステップ181で仕切りヒータ通電率の設定を開始し、
ステップ182において圧縮機30が運転・停止を判断
する。もし、圧縮機30が運転しているのならステップ
183のように二方弁34の開閉状態を判定する。
のステップ185のように冷蔵室側ファンモータ28の
動作を判定する。図7のステップ124と同様にファン
モータ28が運転しているなら冷蔵室5は冷却中と判断
し、仕切り部11表面の結露防止のためヒータ通電率を
増加させる。反対にファンモータ28が停止している場
合はファンモータ28からの冷気がフランジ部にあたら
ないと考えられヒータ通電率を低減する。
のファンモータ29の動作を判断し、もし運転している
場合は、比較的高い蒸発温度にて冷却運転していると判
定し、ステップ190のように仕切りヒータ14の通電
率を中程度に設定する。もし、停止している場合は、冷
凍室9側については不冷却と判定して、仕切りヒータ1
4の通電率を低減する。
時は基本的には冷蔵室側の冷却はされていないが、ステ
ップ193の判断でファンモータ29が運転している場
合、蒸発器3の対流による除霜が行われていると考えら
れ、蒸発器3で成長した霜が強制対流による昇華・融解
により冷却時より高い0℃近辺で冷蔵室5庫内に吹き出
す。よって、冷却時よりはヒータ通電率を低減出来るが
停止時よりヒータ通電率を増加しなくてはならない。よ
って、ステップ194のように仕切りヒータ通電率を中
設定する。
テップ195において仕切りヒータ通電率を低減でき
る。次に冷凍室9側の仕切りヒータ通電率の設定をステ
ップ197で行うわけだがこれは図7と同様な方法で設
定できる。もし、ステップ182で圧縮機30が停止し
ていると判断した場合は、冷蔵室5側・冷凍室9側とも
に不冷却と判断できる。
の除霜のために運転していると考えられる場合があるの
で仕切りヒータ通電率の設定をステップ202で行う。
冷凍室9側は不冷却なのでステップ191,199のよ
うに仕切りヒータ通電率を低減させ、仕切り部13の表
面の結露を防止しながら消費電力量の低減を行う。これ
によりファンモータ28,29・二方弁34の動作を考
慮したきめ細かな仕切りヒータ通電制御が可能となり消
費電力量の削減と冷却能力の向上ができる。
却システム図を示す。30は圧縮機であり、圧縮機30
より順に凝縮器31と第一の減圧装置35、第二の減圧
装置36への流路を制御する三方弁37とそれぞれの蒸
発器3,4とそれらと冷蔵室5や冷凍室9の庫内を攪拌
するためのファンモータ28,29で構成されている。
実施例4と同様に冷却システム構成の変更は可能であ
る。
ている場合、冷蔵室5側の冷却か冷凍室9側の冷却を行
っているかの判断は三方弁37の動作で決定出来る。つ
まり、三方弁37が蒸発器3の冷蔵室5側の流路を確保
している場合、冷蔵室5側の蒸発器3に冷媒が流れ、フ
ァンモータ28の運転により庫内空気との熱交換による
冷却が行われる。
に流れるが比較的温度が高いのでファンモータ29を運
転させないので庫内の冷却は行わない。
保している場合は、実施例4における二方弁34閉と同
じ状態になる。よって、(表6)のような通電率が設定
できる
る。ステップ211で仕切りヒータの通電率設定を開始
しステップ212で圧縮機30の運転状況を判定する。
ステップ212で圧縮機30が運転している場合、三方
弁37の流路判定をステップ213で行う。
ような流路を確保している場合、冷蔵室5側が冷却され
ていると判定できステップ214のように仕切りヒータ
の通電率を増加させ、蒸発器3から冷凍室9側の蒸発器
4へ冷媒が流れても蒸発器4の温度が冷凍室9を冷却す
るには高いためファンモータ29は停止する。そのた
め、冷凍室9側は冷却しないので仕切りヒータ14の通
電率を低減することができる。
の蒸発器4に冷媒を流すような流路を確保している場
合、冷蔵室5側は不冷却と判断できるので仕切りヒータ
通電率は低減する。冷凍室9側は冷却中と判断できるの
で仕切りヒータ通電率を増加させることにより仕切り部
13表面部の結露を防止する。これとは、別に実施例4
で示したのと同様に実施例2と実施例3とを組み合せよ
うな制御を用いればよりきめ細かな制御が考えられる。
システムを構成している仕切りヒータ12,14の通電
制御に関して三方弁37を用いて仕切りヒータ通電率の
適正化を行い消費電力量の低減、冷却能力の向上をする
ことができる。
却システム図を示す。圧縮機30,凝縮器31,第一の
蒸発器3,減圧量が可変できる膨張弁39,蒸発器4と
順次接続し再び圧縮機30に達する構成である。
ている場合、冷蔵室5側の蒸発温度、冷凍室9側の蒸発
温度は膨張弁39の絞り度により決定される。
の蒸発器3の温度が上昇、吹き出し冷気温度が上昇す
る。そのため仕切り部11のフランジを冷却する能力が
減少する。そのため、仕切りヒータ通電率を緩めること
が出来る。
低下するため仕切り部13のフランジが冷やされやすく
なることから仕切り部が発汗しやすくなるので仕切りヒ
ータの通電率を増加させ、仕切り部13を加熱し結露を
防止する。
の蒸発温度は低下するため吹き出し温度も低下し仕切り
部を冷却しやすくなる。よって、仕切り部11も冷却さ
れやすくなるため仕切りヒータの通電率を増加させる。
その一方、冷凍室9側の蒸発温度は上昇するため仕切り
ヒータの通電率を低減しても結露防止できる。
場合の仕切りヒータ通電制御は以下(表7)のとおりで
ある。
する。ステップ231で仕切りヒータの通電率の設定を
開始し、ステップ232で上記実施例と同様圧縮機の運
転状況を判定する。圧縮機30が運転しているのならス
テップ233で膨張弁39の絞り度を把握する。
ヒータ12の通電率を設定しているが絞り度と関数化し
たヒータ通電率でもよい。
る検知された絞り度から冷蔵室5側・冷凍室9側の仕切
りヒータ通電率を設定する。これにより膨張弁39を用
いた冷却システムにおいても仕切りヒータ通電率の適正
化が可能となり消費電力量の低減が可能となる。
り実施例1から実施例6について比較的温度の低い冷凍
室9の仕切りヒータの通電制御については、圧縮機30
の運転にあわせて仕切りヒータ14をON,OFFを行
う。よって本実施例の仕切りヒータ通電制御は以下(表
8)のとおりである。
の安価でかつ簡単なものが使え、また、従来のパイプに
よる発汗防止と同等の性能が得られる。
タの通電率判定の検知手段が異常であると制御部18が
判断した場合、あらかじめ決められた一定の仕切りヒー
タ通電率を設定し仕切り部の結露防止を行う。当然、表
示,アラーム等の通報手段により使用者に伝えたほうが
よい。これにより使用者が長期不在中に検知部に異常が
起こっても仕切り部11,13の結露が防止できる。
について通電率等が変動する時間を遅延させる制御で、
図18にタイミングチャートを示す。
れの仕切りヒータ12,14の通電率が変動するポイン
トは、圧縮機30が停止する、ファンモータ28,29
が停止する、二方弁34の開閉が行われる、三方弁37
の流路が切り替わる、膨張弁39の絞り度が変化するな
どである。これによりそれぞれの蒸発器3,4の温度は
変動するが仕切り部11,13の表面温度に関しては庫
内温度・蒸発器3,4からの吹き出し温度の変動と多少
の時間遅れがある。
ば、二方弁34が開から閉に切り替わった時、ただちに
仕切りヒータ12,14の通電率を再設定するのではな
くΔt 1 秒間遅延する。同様に通電率が低下した場合で
もΔt2 遅延する。つまり、仕切り表面の温度変化の遅
れを事前に考慮し、仕切り部11,13表面の温度と極
めて追従できるよう制御する。
できる仕切りヒータの通電率制御が可能となり、仕切り
部表面の結露防止と仕切り部ヒータの通電制御の最適化
が可能となる。
載の発明は、少なくとも二つの異なる温度帯で温度調節
を行う区画で構成され、比較的高温度の第一の区画と比
較的低温度の第二の区画とを有する冷蔵庫箱体と、前記
第一の区画に第一の蒸発器、前記第二の区画に第二の蒸
発器、区画の仕切り部や扉と扉の仕切り部に構成されて
いる複数の結露防止用ヒータで構成され区画ごとに独立
に結露防止用ヒータの通電制御できる制御装置を備えた
ものである。これにより、各区画の冷却状態に合わせた
結露防止用ヒータ制御を行え、消費電力量の低減と庫内
侵入熱低減による冷却能力の向上ができる。
載の冷蔵庫で前記第一の蒸発器の温度を検知する手段と
前記第二の蒸発器の温度を検知する手段と、区画の仕切
り部や扉と扉の仕切り部に構成されている複数の結露防
止用ヒータで構成され区画ごとに独立に結露防止用ヒー
タの通電制御できる制御装置を備えたものであり、各区
画の冷却状態により結露防止用ヒータの通電制御が可能
となり、各区画の冷却状態に合わせたヒータ制御により
エネルギの低減と庫内侵入熱低減による冷却能力の向上
ができる。
ァンモータの運転・停止により各々の結露防止用ヒータ
の通電率を変動させる制御手段を備えたもので、結露防
止のための特別なセンサを持たなくても各区画のファン
モータの運転状態から各区画の冷却状態が推測・把握で
き、各区画の冷却状態に合わせたヒータ制御が可能とな
り消費電力量の低減と庫内侵入熱低減による冷却能力の
向上ができる。
求項1,3記載の冷蔵庫の結露防止用ヒータ通電制御判
定に各区画のファンモータの回転数もしくは供給電圧に
よりそれぞれの結露防止用ヒータの通電率を変動させる
制御手段を備えたもので、上記請求項2よりきめ細かな
通電制御が可能となりさらなる消費電力量の低減ができ
る。
から請求項4のいずれか記載の冷蔵庫で、冷却システム
が圧縮機と凝縮器と二方弁と第一の減圧装置と第一の蒸
発器と第二の減圧装置と第二の蒸発器とを接続したシス
テムで構成され、前記二方弁の開閉で各々の結露防止用
ヒータの通電率を変動させる制御手段を備えたもので、
前記二方弁の開閉で各区画の冷却状況を予測・把握で
き、上記冷却システムにおいても消費電力量の低減がで
きる。
1から請求項4のいずれかの冷蔵庫で、冷却システムが
圧縮機と凝縮器と流路制御する三方弁と減圧装置と前記
蒸発器とを接続したシステムで構成され、前記三方弁の
流路制御で各々の結露防止用ヒータの通電率を変動させ
る制御手段を備えたもので、前記三方弁の動作で各区画
の冷却状況を予測・把握でき、上記冷却システムにおい
ても消費電力量の低減ができる。
1から請求項4のいずれかの冷蔵庫で、冷却システムが
圧縮機と凝縮器と減圧量を可変できる膨張弁と前記蒸発
器とを順次接続したシステムで構成され、前記膨張弁の
絞り度により結露防止用ヒータの通電率を変動させる制
御手段を備えたもので、前記膨張弁の絞り度で各区画の
冷却状況を予測・把握でき、上記冷却システムにおいて
も消費電力量の低減ができる。
1から請求項7のいずれかの冷蔵庫で、比較的低温度の
第二の区画と隣接する結露防止用ヒータの通電制御に関
しては、圧縮機の運転・停止により通電率を変動させる
制御手段を備えたもので、比較的低温度の区画に隣接す
る結露防止用ヒータについては冷却・不冷却の判定で通
電制御を行うことにより制御が簡素化し、また消費電力
量の低減も図れる。
1から請求項8のいずれかの冷蔵庫で結露防止用ヒータ
の通電制御を決定する上記検知手段が故障・配線の開放
・短絡等の異常信号が制御装置に入力された場合、結露
防止用ヒータは仕切り部が結露しない温度を保てる程度
の一定通電率に設定する制御手段を備えたものである。
これにより、もし上記のような異常事態が起きても仕切
り部が結露することはない。
項1から請求項9のいずれかの冷蔵庫で、結露防止用ヒ
ータの通電率が変動するときある一定時間だけ遅延させ
ることで吹き出し冷気による仕切り部の冷却の時間遅れ
に対応し、それにより表面温度変動に追従し、仕切り部
表面の結露防止に効果がある。
ート
ク図
ート
ート
ャート
ャート
ャート
ャート
ャート
図
グチャート
側) 12a,12b 仕切り部ヒータ(比較的高温度帯、冷
蔵室側) 13 仕切り部(比較的低温度帯、冷蔵室側) 14 仕切り部ヒータ(比較的低温度帯、冷凍室側) 15 交流電源 16 仕切り部ヒータ(比較的高温度帯、冷蔵室側)O
N/OFFスイッチ 17 仕切り部ヒータ(比較的低温度帯、冷凍室側)O
N/OFFスイッチ 18 制御部(マイコン等) 19 冷蔵室側蒸発器温度検知手段 20 冷凍室側蒸発器温度検知手段 21 外気温度検知手段 22 外気湿度検知手段 23 仕切り部温度検知手段 24 仕切り部湿度検知手段 25 冷蔵室温度検知手段 26 冷凍室温度検知手段 27 機械室温度検知手段 28 冷蔵室庫内攪拌用ファンモータ 29 冷凍室庫内攪拌用ファンモータ 30 圧縮機 31 凝縮器 32,38 第一の減圧装置 33 第二の減圧装置 34 二方弁 35 冷蔵室用減圧装置 36 冷凍室用減圧装置 37 三方弁 39 膨張弁
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも二つの異なる温度帯で温度調
節を行う区画で構成され、比較的高温度の第一の区画と
比較的低温度の第二の区画とを有する冷蔵庫箱体と、前
記第一の区画に第一の蒸発器、前記第二の区画に第二の
蒸発器、区画の仕切り部や扉と扉の仕切り部と、前記仕
切り部表面に結露防止の加熱源として複数の結露防止用
ヒータで構成されており、それぞれの区画について冷却
されているときその区画に隣接する前記結露防止用ヒー
タ通電率が独立に変動する制御装置を備えた冷蔵庫。 - 【請求項2】 少なくとも二つの異なる温度帯で温度調
節を行う区画で構成され、比較的高温度の第一の区画と
比較的低温度の第二の区画とを有する冷蔵庫箱体と、前
記第一の区画に第一の蒸発器、前記第二の区画に第二の
蒸発器、前記第一の蒸発器の温度を検知する手段と前記
第二の蒸発器の温度を検知する手段と区画の仕切り部や
扉と扉の仕切り部と、前記仕切り部表面に結露防止の加
熱源として複数の結露防止用ヒータで構成されており配
設された結露防止用ヒータを各々の前記蒸発器の温度検
知手段により別々に通電制御できる制御装置を備えた冷
蔵庫。 - 【請求項3】 第一の区画に第一の蒸発器と、前記第一
の蒸発器と庫内とを強制熱交換させる第一の冷気循環用
ファンモータと、前記第二の区画に第二の蒸発器と、前
記第二の蒸発器と庫内とを強制熱交換させる第二の冷気
循環用ファンモータを配設し、各区画の前記ファンモー
タの運転・停止を検知し各々の結露防止用ヒータの通電
率を変動させることを特徴とする制御装置を備えた請求
項1に記載の冷蔵庫。 - 【請求項4】 通電制御の判定に各区画のファンモータ
回転数もしくは供給電圧により各々の結露防止用ヒータ
の通電率を変動させることを特徴とする請求項1または
請求項3に記載の冷蔵庫。 - 【請求項5】 圧縮機と、凝縮器と、二方弁と、第一の
減圧装置と第一の蒸発器と、第二の減圧装置と第二の蒸
発器とを接続した冷却システムで構成され、前記二方弁
の開閉で各々の結露防止用ヒータの通電率を変動させる
ことを特徴とする制御装置を備えた請求項1から請求項
4のいずれか一項に記載の冷蔵庫。 - 【請求項6】 圧縮機と、凝縮器と、流路制御する三方
弁と、各々の前記減圧装置と前記蒸発器を接続した冷却
システムで構成され、前記三方弁の流路制御で結露防止
用ヒータの通電率を変動させることを特徴とする制御装
置を備えた請求項1から請求項4のいずれか一項に記載
の冷蔵庫。 - 【請求項7】 圧縮機と、凝縮器と、第一の減圧装置と
第一の蒸発器と、減圧量が可変できる膨張弁と、第二の
蒸発器とを順次接続した冷却システムで構成され、前記
膨張弁の絞り度の変動により結露防止用ヒータの通電率
を変動させることを特徴とする制御装置を備えた請求項
1から請求項4のいずれか一項記載の冷蔵庫。 - 【請求項8】 比較的低温度の第二の区画と隣接する結
露防止用ヒータの通電制御に関しては、圧縮機の運転・
停止により通電率を変動させることを特徴とする制御装
置を備えた請求項1から請求項7のいずれか一項記載の
冷蔵庫。 - 【請求項9】 結露防止用ヒータの通電制御を決定する
上記検知手段が故障・配線の開放・短絡等の異常信号が
制御装置に入力された場合、結露防止用ヒータは仕切り
部が結露しない温度を保てる程度の一定通電率に設定す
ることを特徴とする制御装置を備えた請求項1から請求
項8のいずれか一項記載の冷蔵庫。 - 【請求項10】 結露防止用ヒータの通電率が変動する
とき、ある一定時間だけ遅延させることで吹き出し冷気
による仕切り部の冷却の時間遅れに対応することにより
表面温度変動に追従し、より確実に仕切り部表面の結露
防止できることを特徴とする制御装置を備えた請求項1
から請求項9のいずれか一項記載の冷蔵庫。
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