JP2004125180A - Method of controlling refrigerator using inflammable refrigerant - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を使用した可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
冷蔵庫において冷媒洩れが発生すると、冷却能力が低下し、圧縮機が連続運転状態となってしまう。このため圧縮機は、高負荷運転状態になる。
【0003】
そこで、冷媒洩れを検知して、冷蔵庫を停止する機能を採用することが考えられる。しかし、圧縮機の高負荷運転に対しては、圧縮機保護回路を採用することにより、一応の対応は可能であり、且つ、冷蔵庫の唯一の主目的である「食品を低温貯蔵する」を考慮すると、実際の冷蔵庫には採用されていない。
【0004】
ところが、冷媒として可燃性のHC冷媒を採用する冷蔵庫が発売されてきた。
【0005】
このため、HC冷媒を使用した冷蔵庫で冷媒洩れを検出するために、冷却器の冷媒出口側に温度センサ(出口温度センサ)を設けると共に冷媒入口側にも温度センサ(入口温度センサ)を設けた冷蔵庫が、提案されている。この冷蔵庫では、入口温度センサと出口温度センサとの検出温度の差を監視し、温度差が所定の温度差以上になった時に、冷媒が漏れていると判断している。
【0006】
冷媒洩れを検出すると、この冷蔵庫では、庫内のファンを止め、可燃性冷媒が庫内に充填されるのを防止している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、HC冷媒の冷蔵庫では、冷媒の封入総量を少なくしたり、冷媒洩れが発生しても冷蔵庫の庫外側に徐々に洩れる可能性が高いように設計している。このような冷蔵庫では、庫内又は庫外に洩れたとしても、僅かの量である。しかし、僅かの量でも、洩れた個所の近辺では、可燃性冷媒が溜まることとなる。
【0008】
本発明は、このような冷蔵庫に好適な制御方法を提案することを特徴とする。
【0009】
更に、本発明は、簡単な構成で、冷媒洩れを検出することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、冷媒洩れを検出した時に冷気循環用ファン13を運転することを特徴とする。
また、本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、冷媒洩れを検出した時に凝縮器冷却用ファン28を運転することを特徴とする。
【0011】
更に、本発明は、圧縮機24が動作して冷媒が循環し冷却器12からの冷気を冷気循環用ファン13により庫内に循環させる冷却運転時に、冷却器12の温度を監視して、冷却異常を検知し、この冷却異常の検知時に、圧縮機24の動作を維持しながら、冷気循環用ファン13を停止せしめ、この停止後における冷却器12の温度を監視することにより、冷媒洩れを検出することを特徴とする。
【0012】
更に、本発明は、前述の冷却器12の温度は、除霜終了を検知するために用いられる除霜用温度センサ36により検出することを特徴とする。
【0013】
更に、本発明は、冷媒洩れであると検出された場合に、圧縮機24を停止させることを特徴とする。
【0014】
更に、本発明は、前述の冷媒洩れの検出は、冷蔵庫の扉5が開けられたことを検知した場合には、行わないことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施形態を図1〜図4を参照して説明する。
【0016】
図1は、第1実施形態の冷凍冷蔵庫の斜視図、図2はその側面断面図、図3は正面からの図でありダクトの配置を説明するための図である。図4は制御のための回路図である。
【0017】
図1において、1は冷凍冷蔵庫である。5、6、7は、それぞれ冷蔵室2、冷凍室3、野菜室4の扉である。扉5は回転扉であり、扉6,7は引出し式扉である。
【0018】
図2において、8は前面が開口された内箱、9は外箱、10は発泡断熱材である。冷凍冷蔵庫1の断熱構造は、この内箱8と外箱9との間に発泡断熱材10を充填して形成されるようになっている。
【0019】
この冷凍冷蔵庫1の内部には、上から順に冷蔵室2、冷凍室3及び野菜室4が仕切壁11,11にて区画形成されている。
【0020】
この冷凍室3の背部には冷却器12及び冷気循環用ファン13が配設された冷却室14が形成されている。また、冷蔵室2の下部には特定低温室15が設けられている。
【0021】
16は冷気ダクトである。この冷気ダクト16は、冷蔵室2の背部に配設されている。この冷気ダクト16は、冷却器12からの冷気を冷蔵室2の上部に設けられた冷気吹出孔17から吹き出す冷蔵室用冷気通路18を形成するためのものである。
【0022】
21は、ダンパーである。このダンパー21の開閉に関係なく、冷却器12から冷気循環ファン13により循環される冷気は冷凍室3に供給される。ダンパー21が開いている時には、冷却器12からの冷気は冷蔵室2にも供給される。
【0023】
22は、冷却室14とダンパー21とを連通する連通部である。冷却器12からの冷気はファン13により、この連通路22を経てダンパー21に供給され、冷蔵室用冷気通路18を介して冷気吹出孔17から吹き出される。ダンパー21が閉じられると、冷蔵室2への冷気の供給は停止される。
【0024】
23は機械室、24は圧縮機である。26は野菜室用冷気復路である。
【0025】
図3において、25は冷気を野菜室4に供給するための野菜室用冷気供給路である。この野菜室用冷気供給路25には、主に冷蔵室2を巡った後の冷気が吸い込まれ、下方に流れて、野菜室4に流れ込むようになっている。この野菜室用冷気供給路25から野菜室4へ供給された冷気は、図2で示した野菜室用冷気復路26を介して冷却室14に戻される。
【0026】
この冷凍冷蔵庫の概略回路図を図4に示す。冷媒はHC冷媒(ここではイソブタン)を使用している。
【0027】
24は前述した圧縮機である。27は凝縮器である。28は凝縮器27の冷却用ファン(送風機)である。29はキャピラリ−チューブ(減圧装置)である。12は前述した冷却器である。13は、前述した冷気循環用ファンである。
【0028】
この冷凍冷蔵庫の冷却運転時には、可燃性冷媒が矢印にて示したように循環し、冷却器12で冷却された冷気は冷気循環用ファン13により、庫内を循環し、冷却している。
【0029】
30はこの冷凍冷蔵庫を統括して制御するマイクロコンピュータである制御装置である。
【0030】
制御装置30はCPU31、種々のデータを記憶するRAM32、各種制御プログラム及び種々の設定データを記憶したROM33から構成されている。この制御装置30のRAM32には、使用者によって設定された庫内温度などが記憶される。また、ROM33には冷凍冷蔵庫の運転制御プログラム、冷媒漏れ検出プログラムなどが記憶されている。
【0031】
34は、冷蔵室温度センサであり、冷蔵室2の内部に配置され温度を検知してる。35は冷凍室温度センサであり、冷凍室3内部に配置され温度を検知している。36は除霜用温度センサであり、冷却器12に直接又は近傍に配置され、冷却器12の温度を検知している。37は扉開閉検知スイッチであり、この実施形態では、図1の扉5の開閉を検知している。
【0032】
38は庫内灯であり、制御装置30が扉開閉検知スイッチ37により扉5の開を検知すると、この制御装置30により点灯駆動される。
【0033】
21は前述のダンパーであり、開閉が制御装置30により制御される。
【0034】
この冷凍冷蔵庫の従来と同様の冷却動作について説明する。
【0035】
制御装置30は、冷凍室温度センサ35により、冷凍室3の温度が上昇すると、冷却運転を開始する。つまり、制御装置30は、圧縮機24、送風機28、冷気循環ファン13をオンとし、ダンパー21を開とする。
【0036】
これにより、可燃性冷媒が冷凍サイクル(圧縮機→凝縮器→減圧器→冷却器→圧縮機)中を循環し、冷却器12が冷やされる。冷却器12の冷気が冷気循環ファン13により、冷却室14から吹出される。ダンパー21は開いているので、この冷気は冷凍室3だけでなく、冷蔵室2にも吹出される。冷蔵室2に吹出された冷気は、野菜室用冷気供給路25を通って野菜室4にも循環する。
【0037】
通常、冷凍冷蔵庫は、冷蔵室と野菜室は所定の温度差になるように設計され、且つ、冷蔵温度帯の室(冷蔵室及び野菜室)の方が冷凍室より先に貯蔵温度(例えば、冷蔵室の貯蔵温度は3℃、冷凍室の貯蔵温度は−18℃)になるように設計されている。
【0038】
制御装置30は、冷蔵室温度センサ34により、冷蔵室2の温度が所定の温度(例えば3℃)まで低下すると、ダンパー21を閉じる。これにより、冷却器12の冷気は、冷気循環ファン13により冷凍室3のみに吹出される。
【0039】
制御装置30は、冷凍室温度センサ35により、冷凍室3の温度が所定の温度(例えば−18℃)まで低下すると、冷却運転を停止する。つまり、制御装置30は、圧縮機24、送風機28、冷気循環ファン13をオフとする。
【0040】
この冷凍冷蔵庫の従来と同様の除霜動作について説明する。
【0041】
制御装置30は、冷却運転時間を積算すると共に、扉開閉検知スイッチ37からの信号により扉の開状態を検出し、この扉の開状態の時間も積算する。そして、この両者の値に応じて、着霜量を予想して除霜開始タイミングを設定する。
【0042】
制御装置30は、冷却器12に設けられた除霜ヒータ(図示せず)を駆動し、この除霜ヒータの加熱により冷却器12に付着した霜が解ける。そして、冷却器12自体又はこの冷却器12の近傍に配置された除霜用温度センサ36による検出温度が、予め設定されている除霜終了温度に達すると、制御装置30は、除霜ヒータへの通電を停止して除霜運転が終了する。
【0043】
次に、この冷凍冷蔵庫での可燃性冷媒の漏洩を検出する際の動作について説明する。
【0044】
この制御装置30は、まず、冷媒洩れにより発生する冷却異常を検出し、冷却異常が検出された場合に、冷媒洩れ検出動作を行いう。
【0045】
まず、冷却異常の検出動作を説明する。
【0046】
制御装置30は、冷却運転を開始したのに、いつまでたっても、冷却器12が冷却されない場合に、冷却異常と判断する。
【0047】
つまり、制御装置30は、冷却運転開始時からタイマーカウント動作を始め、このタイマーカウント値が所定値になった時の、除霜用温度センサ35を検知して、この値が予め設定した値より高い場合に、冷却異常と判断する。
【0048】
制御装置30は、冷却異常が発生した場合には、冷媒洩れ検出動作を行う。しかし、以下の場合は、行わない。
【0049】
この冷却運転が、プルダウン運転(冷蔵庫が最初に設置され、最初に電源を供給されて、最初に庫内温度を所定の貯蔵温度まで一気に下げる時の運転)の場合である。この場合は、最初の冷却運転であるために、冷凍室が所定温度まで冷却できなかった惧れがあるためである。この場合は、再度、所定時間を経てからもう一度冷却異常の検知を行う。
【0050】
また、前記タイマーカウント動作中に、扉開閉検知スイッチ37により、扉5の開を検知した場合も、冷媒洩れ検知動作を行わない。これは、当然、冷却異常の原因は、冷媒漏れではなく、扉の開成により庫内冷気の流出である可能性が高いからである。
【0051】
また、冷蔵室温度センサ34により冷蔵室が高温であることを検知した場合、冷媒洩れ検知動作を行わない。これは、冷蔵室に高温の食品等を入れたために、冷却異常が惹起された可能性が高いからである。
【0052】
次に、冷媒洩れ検出動作について説明する。
【0053】
制御装置30は、冷却異常を検知すると、冷媒洩れ検出動作を行う。
【0054】
前述の冷却異常を検出時点において、この冷凍冷蔵庫は、冷却運転中である。ここで、制御装置30は、冷気循環用ファン13を停止させる。これにより、冷却器12における空気の流れは停止する。もし、冷媒洩れが無ければ、冷却器12は冷却される筈である。
【0055】
所定時間後に制御装置30は、除霜用温度センサ36からの信号により、温度を検知し、この温度が予め定めた温度まで低下していれば、冷媒洩れ以外の原因による冷却異常と判定する。
【0056】
この温度が予め定めた温度まで低下していなければ、冷媒洩れと判定し、制御装置30は、圧縮機24を停止し、送風機28を停止し、冷気循環ファン13を再度駆動する。圧縮機24を停止するので、冷凍サイクルは停止し、可燃性冷媒が冷凍サイクルの外部に積極的に漏れ出ることを抑えることができる。冷気循環ファン13を駆動するので、庫内に可燃性冷媒が洩れ出ていたとしても、この可燃性冷媒は、希釈され着火の可能性を下げることができる。
【0057】
このように、この実施形態では可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、圧縮機24が動作して冷媒が循環し冷却器12からの冷気を前記冷気循環用ファン13により庫内に循環させる冷却運転時に、前記冷却器12の温度を監視して、冷却異常を検知し、この冷却異常の検知により、前記圧縮機24の動作を維持しながら、前記冷気循環用ファン13を停止せしめ、この停止後における前記冷却器12の温度を監視することにより、冷媒洩れを検出し、この冷媒洩れを検出した時に冷気循環用ファン13を運転している。このため、可燃性冷媒は、希釈され(薄められ)着火の可能性を下げることができる。
【0058】
この実施形態では、扉の開閉の検知は、扉5のみで行ったが、これは当然全ての扉で行っても良い。
この実施形態では、冷媒洩れと判定した時に、制御装置30は、圧縮機24を停止し、送風機28を停止し、冷気循環ファン13を再度駆動している。しかし、本願は、冷媒洩れと判定した時に、制御装置30は、圧縮機24を停止し、送風機28を継続的に運転し、冷気循環ファン13を再度駆動するようにしてもよい。送風機28を運転するので、庫外に可燃性冷媒が洩れ出ていたとしても、この可燃性冷媒は、薄められ着火の可能性を下げることができる。
【0059】
また、冷却異常は、冷却運転開始から所定時間後の除霜用温度センサ36の温度の値により検出しているが、これは、当然、温度変化の勾配を検出し、この勾配の値を基準値と比べることにより、冷却異常を検出するようにしてもよい。
【0060】
このように、本発明は、前述の実施態様を基に説明したが、当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【0061】
【発明の効果】
以上のように本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、冷媒洩れを検出した時に冷気循環用ファン13を運転しているので、可燃性冷媒を薄めることができ、着火の可能性を更に抑制することが出来る。
以上のように本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、冷媒洩れを検出した時に凝縮器冷却用ファン28を運転しているので、可燃性冷媒を薄めることができ、着火の可能性を更に抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の図である。
【図2】この実施形態の冷凍冷蔵庫の側面断面図である。
【図3】この実施形態の冷凍冷蔵庫の正面からの図である。
【図4】この実施形態の冷凍冷蔵庫の制御を説明するための概略回路図である。
【符号の説明】
1・・・・・冷凍冷蔵庫(可燃性冷媒冷蔵庫)、
2・・・・・冷蔵室、
3・・・・・冷凍室、
4・・・・・野菜室、
12・・・・冷却器、
13・・・・冷気循環用ファン(ファン)、
24・・・・圧縮機、
27・・・・凝縮器、
28・・・・凝縮器冷却用ファン(送風機)、
30・・・・制御装置、
34・・・・冷蔵室温度センサ、
35・・・・冷凍室温度センサ、
36・・・・除霜用温度センサ、
37・・・・扉開閉検出スイッチ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling a flammable refrigerant refrigerator using a flammable refrigerant.
[0002]
[Prior art]
When the refrigerant leaks in the refrigerator, the cooling capacity is reduced, and the compressor enters a continuous operation state. Therefore, the compressor enters a high load operation state.
[0003]
Thus, it is conceivable to employ a function of detecting a refrigerant leak and stopping the refrigerator. However, for the high-load operation of the compressor, the adoption of a compressor protection circuit is possible, and the only main purpose of the refrigerator is to store food at low temperature. Then, it is not adopted in the actual refrigerator.
[0004]
However, refrigerators employing flammable HC refrigerants as refrigerants have been released.
[0005]
Therefore, in order to detect refrigerant leakage in a refrigerator using HC refrigerant, a temperature sensor (outlet temperature sensor) is provided on the refrigerant outlet side of the cooler and a temperature sensor (inlet temperature sensor) is also provided on the refrigerant inlet side. Refrigerators have been proposed. In this refrigerator, the difference between the detected temperatures of the inlet temperature sensor and the outlet temperature sensor is monitored, and when the temperature difference exceeds a predetermined temperature difference, it is determined that the refrigerant is leaking.
[0006]
Upon detecting the refrigerant leakage, the refrigerator stops the fan in the refrigerator to prevent the flammable refrigerant from being charged into the refrigerator.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the refrigerator of the HC refrigerant is designed so that the total amount of the enclosed refrigerant is reduced, and even if the refrigerant leaks, there is a high possibility that the refrigerant gradually leaks to the outside of the refrigerator. In such a refrigerator, even if leaked inside or outside the refrigerator, the amount is small. However, even in a small amount, flammable refrigerant will accumulate near the leaked point.
[0008]
The present invention is characterized by proposing a control method suitable for such a refrigerator.
[0009]
Still another object of the present invention is to detect refrigerant leakage with a simple configuration.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is characterized in that, in the control method of the refrigerator using the flammable refrigerant, the cooling
Further, the present invention is characterized in that, in the control method of the refrigerator using the flammable refrigerant, when the refrigerant leakage is detected, the
[0011]
Further, the present invention monitors the temperature of the
[0012]
Further, the present invention is characterized in that the temperature of the above-described
[0013]
Further, the present invention is characterized in that when it is detected that the refrigerant is leaking, the
[0014]
Further, the present invention is characterized in that the above-described detection of refrigerant leakage is not performed when it is detected that the
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
FIG. 1 is a perspective view of the refrigerator-freezer of the first embodiment, FIG. 2 is a side sectional view thereof, and FIG. 3 is a view from the front, for explaining the arrangement of ducts. FIG. 4 is a circuit diagram for control.
[0017]
In FIG. 1,
[0018]
In FIG. 2, reference numeral 8 denotes an inner box having an open front surface, 9 denotes an outer box, and 10 denotes a foam heat insulating material. The heat insulating structure of the
[0019]
Inside the
[0020]
Behind the
[0021]
16 is a cold air duct. This
[0022]
21 is a damper. Regardless of the opening and closing of the
[0023]
[0024]
23 is a machine room and 24 is a compressor. 26 is a cold air return path for the vegetable room.
[0025]
In FIG. 3,
[0026]
FIG. 4 shows a schematic circuit diagram of the refrigerator. The refrigerant uses an HC refrigerant (here, isobutane).
[0027]
[0028]
During the cooling operation of the refrigerator, the flammable refrigerant circulates as shown by the arrow, and the cool air cooled by the cooler 12 is circulated in the refrigerator by the cool
[0029]
[0030]
The
[0031]
[0032]
[0033]
The
[0034]
The cooling operation of the refrigerator-freezer similar to the conventional one will be described.
[0035]
When the temperature of
[0036]
Thereby, the combustible refrigerant circulates through the refrigeration cycle (compressor → condenser → decompressor → cooler → compressor), and cooler 12 is cooled. Cool air of the cooler 12 is blown out of the cooling
[0037]
Normally, a refrigerator-freezer is designed such that a temperature difference between a refrigerator room and a vegetable room is a predetermined temperature difference, and a room in a refrigerator temperature zone (a refrigerator room and a vegetable room) has a storage temperature (for example, The storage temperature of the refrigerator compartment is designed to be 3 ° C, and the storage temperature of the freezer compartment is set to -18 ° C).
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
A defrosting operation of this refrigerator-freezer similar to the conventional one will be described.
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Next, an operation for detecting the leakage of the flammable refrigerant in the refrigerator will be described.
[0044]
The
[0045]
First, the operation of detecting a cooling abnormality will be described.
[0046]
The
[0047]
That is, the
[0048]
When a cooling abnormality occurs, the
[0049]
This cooling operation is a pull-down operation (operation in which the refrigerator is first installed, power is first supplied, and the internal temperature is first reduced to a predetermined storage temperature at once). In this case, there is a possibility that the freezing compartment could not be cooled to the predetermined temperature because of the first cooling operation. In this case, the cooling abnormality is detected again after a predetermined time has passed.
[0050]
Further, even when the
[0051]
When the refrigerator
[0052]
Next, the refrigerant leak detection operation will be described.
[0053]
When detecting an abnormal cooling, the
[0054]
At the time when the above-mentioned cooling abnormality is detected, the refrigerator-freezer is in a cooling operation. Here, the
[0055]
After a predetermined time, the
[0056]
If this temperature has not dropped to the predetermined temperature, it is determined that the refrigerant is leaking, and the
[0057]
Thus, in this embodiment, in the control method of the refrigerator using the flammable refrigerant, the
[0058]
In this embodiment, the detection of the opening / closing of the door is performed only by the
In this embodiment, when it is determined that the refrigerant is leaking, the
[0059]
Further, the cooling abnormality is detected by the value of the temperature of the
[0060]
As described above, the present invention has been described based on the above-described embodiments. However, various alternatives, modifications, or variations are possible for those skilled in the art, and the present invention is not limited to the above-described various alternatives without departing from the spirit thereof. It is intended to cover examples, modifications or variations.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the control method of the refrigerator using the flammable refrigerant, the
As described above, the present invention operates the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of a refrigerator-freezer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the refrigerator-freezer of this embodiment.
FIG. 3 is a front view of the refrigerator-freezer of this embodiment.
FIG. 4 is a schematic circuit diagram for explaining control of the refrigerator-freezer of this embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ···· Refrigerator-freezer (flammable refrigerant refrigerator),
2 ... Refrigerator room,
3 ... Freezer,
4. Vegetable room,
12 ... cooler,
13. Cooling air circulation fan (fan),
24 ... Compressor,
27 ... condenser
28 ···· Condenser cooling fan (blower)
30 ... control device,
34 ... Refrigerator compartment temperature sensor
35 ··· Freezer temperature sensor
36 ... Temperature sensor for defrost,
37 Door open / close detection switch.
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