JP2004286393A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、除霜ヒータを用いずとも冷蔵用蒸発器の除霜を確実に得るとともに、冷蔵室を適正温度に保持する冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】Ｆ，Ｒエバ１３，１０を有し、Ｒエバ１０を冷蔵貯蔵室５の下部に配設させた冷蔵庫の形態において、Ｆ冷却運転中にＲファン１１を運転させるとともに、他の移行条件（Ｓ６〜Ｓ８）の他に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したことが記憶手段４２に記録されていれば（Ｓ９）、冷却移行手段４１によりＦ冷却運転からＲ冷却運転に移行させる（Ｓ１）。
【選択図】 図１
【解決手段】Ｆ，Ｒエバ１３，１０を有し、Ｒエバ１０を冷蔵貯蔵室５の下部に配設させた冷蔵庫の形態において、Ｆ冷却運転中にＲファン１１を運転させるとともに、他の移行条件（Ｓ６〜Ｓ８）の他に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したことが記憶手段４２に記録されていれば（Ｓ９）、冷却移行手段４１によりＦ冷却運転からＲ冷却運転に移行させる（Ｓ１）。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器を備えた冷凍サイクルを有し、切替弁を用いて冷蔵用蒸発器又は冷凍用蒸発器に冷媒流を切り替えて交互に冷却する冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の家庭用冷蔵庫では、その大型化に伴い省電力設計とされており、その中で冷蔵用蒸発器、冷凍用蒸発器を有する構成が考えられている。その中で、出願人は、コストアップ低減のため冷蔵用蒸発器の除霜ヒータを廃止しても、冷蔵用蒸発器の除霜を行い得る冷蔵庫の制御方法について発明した（例えば、特許文献１）。
ここで図面に基づいて上記構成の冷蔵庫を説明する。図８に示すように、冷蔵庫本体５０は冷蔵室５１ａ、野菜室５１ｂを設けた冷蔵貯蔵室５１と、図示しない製氷室、切替室５２ａ、冷凍室５２ｂを有する冷凍貯蔵室５２を備えている。冷蔵貯蔵室５１の下部、冷凍貯蔵室５２の中央部の庫内奥側には、それぞれ冷蔵用蒸発器５３と冷凍用蒸発器５５を配置して各々の貯蔵空間を冷却するように構成されており、図示しない切替弁によって、冷媒を冷凍用蒸発器５５に流すＦ冷却運転と、冷媒を冷蔵用蒸発器５３にＲ冷却運転とに切り替えて冷却制御している。
なお、冷蔵貯蔵室５１および冷凍貯蔵室５２の温度は、冷蔵室５１および冷凍室５２ｂのそれぞれに設けられた温度センサにより検知され、また、冷蔵用蒸発器５３の温度は、冷媒配管に取り付けられた温度センサにより検知されている。
【０００３】
上記Ｆ冷却運転からＲ冷却運転に移行するには、図９に示すように、Ｆ冷却中（Ｓ１０２）、冷凍室５２ｂの室内温度が冷却停止温度（庫内温度が低くなり冷却が不要な温度、例えば−２２℃）より低くなった場合（Ｓ１０３）、または運転積算時間がＴ１（例えば３０分）を経過して（Ｓ１０４）、冷蔵室５１ａが冷却開始温度（庫内温度が高くなり冷却が必要な温度、例えば４℃）より高くなったときに（Ｓ１０５）、冷蔵用蒸発器５３の温度が除霜終了温度（蒸発器に付着した霜が全て融解する温度、例えば３℃）以上に達していると（Ｓ１０６）、切替弁の切替動作を行いＲ冷却運転に移行するようになっている（Ｓ１０１）。
なお、ステップ１０６において、冷蔵用蒸発器５３の温度が除霜終了温度に達した場合には、冷蔵室５１ａの温度が冷却開始温度に達していなくとも、除霜が完了されたとしてＦ冷却運転を停止する。
このとき、Ｆ冷却中は、冷蔵用蒸発器５３と冷蔵貯蔵室５１内の空気を熱交換する冷蔵用ファン５７を回転させているため、冷蔵用蒸発器５３の除霜を促す。一方、ステップ１０６において、冷蔵用蒸発器５３の除霜が終了するまでＲ冷却に移行することはないため、除霜ヒータがなくともＦ冷却中に冷蔵用蒸発器５３の除霜を確実に行うことができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０３４７４公報（段落［００２８］〜［００３１］、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の場合、冷蔵用蒸発器５３の除霜は確実に行うことはできるが、冷蔵用蒸発器５３を冷蔵貯蔵室５１の下部、ここでは野菜室５１ｂの背面に設けた冷蔵庫の形態においては、冷蔵室５１ａの温度が上昇してもＦ冷却からＲ冷却に移行できず、冷蔵室５１ａの温度が上昇し過ぎてしまうという弊害が生じる。
【０００６】
この現象について図１０を参照して説明する。Ｒ冷却中においては、冷蔵貯蔵室５１は冷却されているため、各室内温度は下降するとともに、冷蔵用蒸発器５３の温度は略一定に保たれている。
このとき、冷蔵室５１ａの室温が冷却停止温度まで達して、その他の条件を満たしたときにＦ冷却に移行するが、このとき冷蔵貯蔵室５１の冷却運転は停止されているため室温は上昇する。また、冷蔵用蒸発器５３は、冷蔵用ファン５７の運転により除霜しながら温度上昇し、やがて除霜終了温度まで達すると冷蔵用ファン５７の運転を停止する。
【０００７】
しかし、冷蔵用ファン５７の運転中では、冷蔵貯蔵室５１の冷却は停止されているものの蒸発器に付着した霜と、室内空気との熱交換により、冷蔵貯蔵室５１の温度は上昇し難く、冷蔵用蒸発器５３の温度が除霜終了温度に達した時点においても、冷蔵室５１ａの温度は、例えば１．５℃程度に、野菜室５１ｂの温度は、例えば４℃程度になっている。このとき、冷蔵用ファン５７の運転が停止されると、空気の強制循環は停止し、冷蔵室５１ａの冷温の空気は下方の野菜室５１ｂ側に自発降下していくことになる。
【０００８】
すると、冷蔵貯蔵室５１の上部に位置する冷蔵室５１ａの温度は除々に上昇していくことになるが、冷たい空気が下降している野菜室５１ｂおよび冷蔵用蒸発器５３の近辺の温度は低くなるか、または停滞することになるため、一時的に、除霜終了温度を検知しても、その後、除霜終了温度以下のまま停滞することが生じる。
このため、冷蔵用蒸発器５３の温度は除霜終了温度に達しない状態が継続することになり、この間、冷蔵室５１ａの温度が上昇してもＲ冷却に切り替えることができず、冷蔵室５１ａの温度が上昇し過ぎてしまうという弊害が生じる。
【０００９】
本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、除霜ヒータを用いずとも冷蔵用蒸発器の除霜を確実に得るとともに、冷蔵室を適正温度に保持する冷蔵庫を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷蔵貯蔵室と冷凍貯蔵室を配設した本体と、前記冷蔵貯蔵室を冷却するとともに冷蔵貯蔵室の下部に配設した冷蔵用蒸発器と、前記冷凍貯蔵室を冷却する冷凍用蒸発器と、冷媒の流れを冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とに切り替える切替弁と、前記冷蔵用蒸発器で生成された冷気を前記冷蔵貯蔵室内に送風する冷蔵用ファンと、前記冷蔵用蒸発器の温度を検知する冷蔵用蒸発器温度センサと、前記冷蔵貯蔵室内の温度を検知する冷蔵温度センサと、前記切替弁により、冷媒の流れを前記冷凍用蒸発器あるいは前記冷蔵用蒸発器に移行させる冷却移行手段と、前記冷凍用蒸発器に冷媒を流し前記冷凍貯蔵室の冷却中に、前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が第１の所定温度以上に達したことを記録する記憶手段とを備え、前記冷蔵用ファンを前記冷凍貯蔵室の冷却中に運転させるとともに、前記冷却移行手段は、前記冷凍用蒸発器から前記冷蔵用蒸発器に移行させるときに、前記記憶手段に前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度以上に達したことが記録されていれば、冷媒の流れを前記冷凍用蒸発器から前記冷蔵用蒸発器に移行させることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施形態について、図面に基づいて説明する。図３に示すように、冷蔵庫本体１は、外箱２と、内箱３と、これらの間に充填された断熱材４とからなる断熱箱体で構成されている。この冷蔵庫本体１内には、冷蔵貯蔵室５、冷凍貯蔵室６が設けられており、冷蔵貯蔵室５内には、冷蔵室５ａ、野菜室５ｂ、冷凍貯蔵室６内には切替室６ａ、冷凍室６ｂが上から順に設けられている。なお、切替室の隣には、図示しない製氷室が配設されている。
【００１２】
また、冷蔵室５ａの前面には、ヒンジ開閉式の断熱扉５ａ´が設けられている。野菜室５ｂ、切替室６ａ、冷凍室６ｂ、のそれぞれの前面には、引出し式の断熱扉５ｂ´、６ａ´、６ｂ´が設けられている。そして、冷蔵室５ａ、野菜室５ｂとの間は、仕切り板７により仕切られ、野菜室５ｂと切替室６ａ及び製氷室との間、さらに切替室６ａ及び製氷室６ｂとの間は、断熱仕切壁８および９により仕切られている。
更に、野菜室５ｂの背部には冷蔵用蒸発器１０（以下、Ｒエバとする）と冷蔵用ファン１１（以下、Ｒファンとする）が配置されている。このＲファン１１が駆動されると、Ｒエバ１０により冷却された冷気は、送風ダクト１２を介して冷蔵室５ａ内に供給された後、野菜室５ｂを経て循環し各室を冷却する構成となっている。
【００１３】
また、冷凍貯蔵室６の背部には上から順に冷凍用ファン１４（以下、Ｆファンとする）、冷凍用蒸発器１３（以下、Ｆエバ１３とする）、及びＦエバ１３を加熱し除霜するＦ除霜ヒータ１５などが配設されている。この場合、Ｆファン１４が駆動されると、Ｆエバ１３により冷却された冷気は、製氷室及び冷凍室６ｂ内に供給、循環し各室を冷却する構成となっている。
冷蔵庫本体１底部には、機械室１６が形成されている。この機械室１６内には、圧縮機１７、除霜水を受けて蒸発させる蒸発皿１８、ワイヤコンデンサからなる凝縮器２０、圧縮機１７及び凝縮器２０を冷却する放熱用ファンを構成する機械室用ファン１９（以下、Ｃファンとする）などが配設されている。
【００１４】
図４に示すように、冷凍サイクル２１は、圧縮機１７、凝縮器２０、切替手段を構成する切替弁２２、Ｒキャピラリチューブ２３、Ｒエバ１０、Ｆキャピラリチューブ２４、Ｆエバ１３、アキュームレータ２６を順次接続している。そして切替弁２２からはＲエバ１０とＦエバ１３に伴列に、連結パイプ２５を設け、Ｒエバ１０とＦキャピラリチューブ２４間に接続している。
この場合、切替弁２２は、凝縮器２０から連結パイプ２５を介してＦキャピラリチューブ２４及びＦエバ１３のみに冷媒を供給するＦ冷却運転と、凝縮器２０からＲキャピラリチューブ２３を介してＲエバ１０、Ｆエバ１３の順に冷媒を供給するＲ冷却運転とに切り替える機能を有している。また上記冷媒は、可燃性冷媒（例えば、ＨＣ冷媒）を使用している。
【００１５】
図６は、本実施例の冷蔵庫１の電気的構成を示す図である。この図６に示すように、制御装置３６は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、冷蔵庫１の運転全般を制御する機能を有している。この制御装置３６は、冷蔵室５ａ内の温度を検出する冷蔵温度センサ３０（以下、Ｒセンサとする）、冷凍室６ｂ内の温度を検出する冷凍温度センサ３１（以下、Ｆセンサとする）、切替室６ａ内の温度を検出する切替室温度センサ３２（以下、Ｓセンサとする）、庫外の温度を検出する外気温センサ３３、Ｒエバ１０の温度を検出する冷蔵用蒸発器温度センサ３４（以下、ＲＤセンサとする）、Ｆエバ１３の温度を検出する冷凍用蒸発器温度センサ３５（以下、ＦＤセンサとする）からの各温度検出信号を受け入れるように構成されている。
そして、制御装置３６は、圧縮機１７、切替弁２２、Ｒファン１１、Ｆファン１４、Ｃファン１９、ダンパ装置３８、Ｆ除霜ヒータ１５とを駆動回路３９を介して駆動するように構成されている。このうち、圧縮機１７、Ｒファン１１、Ｆファン１４、Ｃファン１９は駆動回路３９に内蔵されたインバータ回路によりそれぞれ可変速駆動されるように構成されている。
【００１６】
さて、上記した冷蔵庫において、冷蔵貯蔵室５を冷却するＲ冷却運転を実行する場合には、制御装置３６の冷却移行手段４１により、切替弁２２を上記したＲ冷却運転に切り替えると共に、Ｒファン１１、Ｃファン１９を駆動させる。これにより、圧縮機１７で圧縮された高温高圧のガス化された冷媒は凝縮器２０に送られ、ここで放熱して液化しながら切替弁２２、Ｒキャピラリチューブ２３を介してＲエバ１０に送られる。そして、液冷媒は、Ｒエバ１０内で蒸発し、その際に周囲の熱を奪う。これに伴い、Ｆエバ１０の周囲の空気が冷却され、この冷却された冷気が、Ｒファン１１の送風作用により冷蔵貯蔵室５に供給され、各室を冷却する。またＲファン１１は、Ｆ冷却運転中にも駆動し、Ｒエバ１０に付着した霜の除霜を促進し、この除霜により霜は昇華し、この冷気を冷蔵貯蔵室５内に循環するため冷蔵貯蔵室５の湿度が向上される。
【００１７】
冷凍貯蔵室６を冷却するＦ冷却運転を実行する場合には、制御装置３６の冷却移行手段４０により、切替弁２２をＦ冷却運転に切り替えると共に、Ｆファン１４及びＣファン１９を駆動させる。これにより、圧縮機１７で圧縮され高温高圧のガス化された冷媒は凝縮器２０に送られ、ここで放熱して液化しながら切替弁２２、連結パイプ２５、Ｆキャピラリチューブ２４を介してＦエバ１３に送られる。そして、液冷媒はＦエバ１３内で蒸発し、Ｆエバ１３の周囲の空気が冷却され、この冷却された冷気がＦファン１４の送風作用により冷凍貯蔵室６に供給され、各室を冷却する。なお切替室６ａは、設定された温度となるようにダンパ装置３８によって冷気の供給量が調節されるように構成されている。
【００１８】
このようなＦ冷却運転とＲ冷却運転を交互に実行することにより、各室が冷却されるが、この構成の場合、Ｒ・Ｆ冷却運転を個々のＲエバ１０、Ｆエバ１３で冷却するため、特にＲエバ１０の蒸発温度を、冷蔵貯蔵室５温に近い比較的高い蒸発温度に設定して運転することが可能であるため、冷凍サイクル２１の効率を向上させることができ、ひいては省電力とすることができる。
また、Ｆエバ１３に付着した霜を除霜する除霜運転は、Ｆ冷却運転積算時間がｔ５（例えば、６時間）以上経過したとき、次にＲ冷却運転に切り替えるタイミングで、Ｆ除霜ヒータ１５に通電を開始する。そして、ＦＤセンサ３５の検知温度が除霜終了温度、例えば３℃まで上昇したことを検知した時点でＦ除霜ヒータ１５を断電して除霜運転を終了する。
【００１９】
上記除霜運転中はＦ除霜ヒータ１５の通電により冷凍貯蔵室６の温度が上昇するため、Ｆ冷却中に、Ｆ冷却運転積算時間がｔ３、例えば８時間以上経過したときに、冷凍室５２ｂの冷却停止温度を、例えば２Ｋ下げて通常よりも低い温度に冷却してから、除霜を開始することにより除霜運転による温度上昇を抑制する、いわゆるプリクールを行っている。
一方、記憶手段４２は、Ｆ冷却運転中に、ＲＤセンサ３４の検知温度がＲエバ１０の除霜が完了する除霜終了温度（本発明でいう所定温度）、例えば３℃以上に達した場合に、このことを記録するととともに、Ｆ冷却運転からＲ冷却運転に移行されたときにこの記録はリセットされるようになっている。
【００２０】
次に、上記構成の冷蔵庫における動作について、図１のフローチャートを参照して説明する。
ステップ１では、冷却移行手段４１により、切替弁２２を動作させて、Ｒ冷却運転からＦ冷却運転に、またはＦ冷却運転からＲ冷却運転に切替える（Ｓ１）。以下、Ｒ冷却運転からＦ冷却運転に移行された場合について説明する。
ステップ２において、Ｆ冷却が開始されると（Ｓ２）、時間積算タイマ３７をカウントさせるとともに、Ｒファン１１、Ｆファン１４、Ｃファン１９を運転させる。なお、Ｒファン１１の動作については後述する。
【００２１】
ステップ３では、除霜運転開始のタイミングか否か、具体的には、Ｆ冷却運転積算タイマがｔ３以上経過したか否かを検出し（Ｓ３）、ｔ３以上であれば次のＲ冷却運転に移行するタイミングで除霜運転を行うためにステップ５に進む。Ｔ３以上でなければ、除霜運転は必要ないとしてステップ６に進む。
ステップ４では、上記したようにプリクールを行うべく、設定されている冷却停止温度を２Ｋ下げて冷却停止温度を変更する（Ｓ４）。例えば、冷却停止温度が−２２℃とすると、−２４℃に下げる。
【００２２】
ステップ５では、ステップ４において冷却停止温度を下げただけでは、ステップ７，８の条件により冷凍貯蔵室６をプリクールしていなくともＲ冷却運転に移行される条件が満たされるため、Ｒ冷却運転への移行条件であるＲエバ１０の除霜終了温度を２Ｋ高く設定する（Ｓ５）。例えば、除霜終了温度が３℃とすると５℃に設定する。これにより、冷凍貯蔵室６を十分に冷却してから除霜運転を開始することができる。
【００２３】
ステップ６では、冷凍貯蔵室６が冷却されると、Ｆセンサ３１の検知温度が、予め設定されている庫内の設定温度（例えば、−２０℃）より下降し、冷却停止温度（設定温度−２Ｋ、例えば−２２℃）に達したか否かを検出し（Ｓ６）、冷却停止温度に達していれば、冷却は不要と判断してステップ９に進む。一方、冷却停止温度に達していなければ、冷却が必要であると判断してステップ７に進む。
ステップ７では、カウントされたＦ冷却運転開始からの積算時間がｔ１（例えば、３０分）以上経過したか否かを検出し、３０分以上経過していれば最低限Ｆ冷却運転を行ったとしてステップ８に進む。
【００２４】
ステップ８では、ステップ６においてＦ冷却運転は必要であると判断されても、冷却運転を行っていない冷蔵貯蔵室５側のＲセンサ３０が冷却開始温度（設定温度＋１Ｋ、例えば４℃）より高い温度を検知した場合には、Ｆ冷却運転よりもＲ冷却運転を優先的に行う必要があるため、ステップ７においてＦ冷却運転において必要最小限の冷却を行った後、Ｒセンサ３０が冷却開始温度に達したか否かを検出して（Ｓ８）、冷却開始温度に達していれば、ステップ９に進む。また、達していなければステップ３に戻る。
【００２５】
ステップ９では、記憶手段４２に、Ｆ冷却運転中に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度に達した情報が記録されているか否かを検出する（Ｓ９）。
これは、Ｆ冷却運転中に、Ｒエバ１０の除霜が終了してＲＤセンサ３４の検知温度が一旦、除霜終了温度に達しても、その後、Ｒエバ１０温が除霜終了温度以下に停滞することでＲ冷却運転に移行できないという弊害を防止するものである。
Ｆ冷却運転中に、ＲＤセンサ３４が除霜終了温度に達した場合、除霜が完了されたとして省電力化のためにＲファン１１の運転を停止するが、今まで循環されていた空気の流れが止まるため、冷蔵室５ａの冷たい空気は下方の野菜室５ｂおよび送風ダクト１２を介してＲエバ１０側に下降する。
【００２６】
すると、冷蔵貯蔵室５１の上部に位置する冷蔵室５１ａの温度は除々に上昇していくことになるが、冷たい空気が下降している野菜室５１ｂおよびＲエバ１０の近辺の温度は低くなるか、または低温空気が停滞することになるため、ＲＤセンサ３４の検知温度は周囲の温度影響を受けて除霜終了温度以下に停滞することになる。
この場合、ＲＤセンサ３４は一旦、除霜終了温度以上の温度を検知しており、Ｒエバ１０の除霜は完了しているが、従来の冷蔵庫では、Ｒ冷却運転に移行するタイミングのときにＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達していなければ移行することができなかったため、この間、冷蔵室５ａの温度が上昇してもＲ冷却運転に切り替えることができず、冷蔵室５ａの温度が上昇し過ぎてしまうという弊害が生じるものであった。
【００２７】
そこで、一度でも、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達した場合には、除霜は完了しているとして、かかる情報を記憶手段４２に記録させておき、その他の移行条件、ここではステップ６〜８を満たしていれば、Ｒ冷却運転に移行させるように構成した。これにより、確実にＲエバ１０の除霜を行うことができるとともに、除霜が完了した後、冷蔵室５ａの温度が冷却開始温度に達すれば迅速に冷却運転に移行することができるため、冷蔵室５ａの温度を的確に保持することができるのである。
したがって、記憶手段４２にかかる記録がなければ、除霜は完了していないとしてステップ３に戻り、記録があれば、除霜は完了しているとともにＲ冷却運転が必要であるとしてステップ１０に進む。
【００２８】
ステップ１０では、Ｆ冷却運転が終了したため、記憶手段４２に記録されている情報をリセットして（Ｓ１０）、ステップ１１に進む。
ステップ１１では、上記したように除霜運転開始のタイミングか否かを検出し（Ｓ１１）、除霜運転開始のタイミングでなければステップ１に進み、冷却移行手段４１によりＲ冷却運転からＦ冷却運転に移行させる。一方、除霜運転開始のタイミングであればステップ１２に進み、除霜運転を行って（Ｓ１２）、ステップ１に進む。このとき、Ｆ冷却運転を行うか、Ｒ冷却運転を行うかは、Ｒセンサ３０およびＦセンサ３１の検知温度とそれぞれの設定温度との温度差が大きい方から冷却運転を開始することが好ましい。
【００２９】
さて、ステップ１３において、Ｒ冷却運転が開始されると（Ｓ１３）、制御装置３６に内蔵されている時間積算タイマ３７がカウントされる。
ステップ１４では、そのまま冷蔵貯蔵室５が冷却されると、Ｒセンサ３０の検出温度が、予め設定されている庫内の設定温度（例えば、２℃）より下降し、冷却停止温度（設定温度−１Ｋ、例えば１℃）に達したか否かを検出し、達していれば冷却は不要と判断してステップ１に進む。
【００３０】
一方、Ｒセンサ３０の検知温度が冷却停止温度に達していない場合でも、冷却を行っていない冷凍貯蔵室６の室温が上昇して冷却を移行した方が好ましいことがあるので、ステップ１５では、冷蔵貯蔵室５の冷却を行うのに最低限必要な時間（Ｒ冷却運転開始からの積算時間）がｔ２（例えば、２０分）以上経過したか否かを検出し（Ｓ１５）、このときｔ２以上経過していればステップ１６に進む。
ステップ１６では、冷却していない側のＦ温度センサ３１が冷却開始温度（設定温度＋２Ｋ、例えば−１８℃）より高い温度を検知したか否かを検出し（Ｓ１６）、冷却開始温度以上であれば、Ｆ冷却運転が必要と判断して、ステップ１に進む。
【００３１】
次に、Ｆ冷却運転中におけるＲファン１１の制御方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。
ステップ２０では、Ｆ冷却運転の開始とともにＲファン１１を低速、例えば１４００ｒｐｍで回転させる（Ｓ２０）。また、Ｒ冷却運転において運転させている場合には継続的に運転させてもよい。
ステップ２１では、除霜運転開始のタイミングか否か、具体的には、Ｆ冷却運転積算タイマがｔ３以上経過したか否かを検出し（Ｓ３）、ｔ３以上であればステップ２２に進み。ｔ３以上でなければ、ステップ２３に進む。
【００３２】
ステップ２２では、Ｒファン１１の回転数を高く設定する（Ｓ２２）。例えば、低速運転中であれば、中速運転、ここでは１６００ｒｐｍに変更する。これは、Ｆ冷却中のＲファン１１の運転によりＲエバ１０の除霜を行うことができるが、融解した霜の水分がＲエバ１０に多く付着していると、その後の冷却運転においても着霜量が多くなり冷凍能力に影響を与えることになるため、Ｆエバ１３を除霜する除霜運転の周期に合わせて、Ｒファン１１の回転数を高くすることにより、熱交換効率を高めてＲエバ１０の除霜を確実に行わしめ、かかる不具合を解消することができる。また、必要最小限の能力でＲファン１１の運転を行うことにより省電力化が可能となる。
【００３３】
ステップ２３では、Ｒエバ１０の温度、具体的にはＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したか否かを検出する（Ｓ２３）。除霜温度以上に達していれば、Ｒエバ１０に付着した霜が融解され除霜が完了したとしてステップ２４に進み、除霜終了温度に達していなければ、ステップ２０に戻り継続してＲファン１１を運転させる。
ステップ２４では、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達した情報を記憶手段４２に記録して（Ｓ２４）、ステップ２５に進む。
【００３４】
ステップ２５では、時間積算タイマ３７より、ステップ２４において記憶手段４２に記録されてからの時間が所定時間ｔ４、例えば１分以上経過したか否かを検出して（Ｓ２５）、ｔ４以上経過していれば、ステップ２６に進み、Ｒファン１１を停止させる（Ｓ２６）。
ステップ２７では、Ｒエバ１０の温度、具体的にはＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以下に達したか否かを検出する（Ｓ２７）。
ステップ２３において除霜の完了を検出しても、上述したように冷気の下降による温度低下の他に、高温度の食品が投入されたり、信号ノイズの影響を受けて、除霜は完了していないが一時的にＲＤセンサ３４の検知温度のみが上昇する場合が想定され、かかる場合にＲファン１１を停止させおくと、Ｒエバ１０の除霜を行うことができなくなるという不具合が生じる。
【００３５】
このため、再度、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以下に達したか否かを検出し、除霜終了温度以下になれば除霜が完了していない可能性があるとしてＲファン１１を再運転させるためにステップ２８に進み、除霜終了温度以上であれば、そのままステップ２６を継続する。
【００３６】
ステップ２８では、時間積算タイマ３７より、ステップ２６においてＲファン１１を停止させてからの時間が所定時間ｔ５、例えば１分以上経過したか否かを検出して（Ｓ２８）、ｔ５以上経過していれば、ステップ２０に戻り、Ｒファン１１の運転を再開させる（Ｓ２０）。一方、ｔ５以上経過していなければ、ステップ２７に戻る。
これは、ステップ２５も同様に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度の近傍である場合、Ｒファン１１の運転と停止が瞬時に切り替わり、ファンに異音が発生するなどの、いわゆるチャタリングの問題が生じるため、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度に達しても、所定時間ｔ４，ｔ５はＲファン１１の動作を継続させることにより、かかるチャタリングを抑制することができる。
なお、ステップ２５，２８の代わりにＲファン１１の動作温度である除霜終了温度にヒステリシスを設けても同様の効果を奏する。この場合、例えば、Ｒファンを運転開始させる温度を除霜終了温度−１Ｋとし、Ｒファンを停止させる温度を除霜終了温度＋１Ｋとする。
【００３７】
上述したように、Ｆ，Ｒエバ１３，１０を有し、Ｒエバ１０を冷蔵貯蔵室５の下部に配設させた冷蔵庫の形態において、Ｆ冷却運転中にＲファン１１を運転させるとともに、他の条件の他に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したことが記憶手段４２に記録されていれば、冷却移行手段４１によりＦ冷却運転からＲ冷却運転に移行させているため、Ｒエバ１０に除霜ヒータを用いずとも、確実にＲエバ１０の除霜を行うことができるとともに、除霜が完了した後、冷蔵室５ａの温度が冷却開始温度に達すれば迅速に冷却運転を移行することができるため、冷蔵室５ａの温度を的確に保持することができるのである。
【００３８】
また、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したときにＲファン１１を停止させるが、ノイズなどの影響により一時的にＲＤセンサ３４の検知温度のみが上昇してＲエバ１０の除霜が完了していない状態であっても、記憶手段４２に上記情報を記録された以降に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以下に達したときに、Ｒファン１１を再度運転させるようにしているため、ノイズなどの影響を受けても除霜が終了するまではＲ冷却に移行することはないため、確実にＲエバ１０の除霜を行うことができる。
【００３９】
この場合、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上または以下になっても、所定時間ｔ４，ｔ５経過するまでは、Ｒファン１１の運転または停止状態を継続させているため、Ｒファン１１の運転と停止が瞬時に切り替わり、ファンに異音が発生するなどのチャタリングによる不具合を解消することができる。
また、プリクールを行う際には、Ｒ冷却運転への移行条件であるＲエバ１０の除霜終了温度を高く設定することにより、冷凍貯蔵室６を十分に冷却してから除霜運転を開始することができるため、除霜運転による冷凍貯蔵室６の温度上昇を抑制することができる。さらに、Ｆ冷却中で融解した霜の水分がＲエバ１０に多く付着したまま、冷却されると着霜量が多くなり冷凍能力に影響を与えることになるが、Ｆエバ１３の除霜周期毎にＲエバ１０の除霜終了温度を高く設定しているため、この周期毎に完全にＲエバの除霜を行うことができ、Ｒエバ１０の除霜を確実に且つ効果的に行うことができる。
【００４０】
この場合、Ｒファン１１の回転数を高くすることにより、さらに蒸発器との熱交換効率を高くすることができるため、確実に除霜を行うことができる。
さらに、冷媒に可燃性冷媒を使用している場合、冷媒漏れ時において、爆発の原因となる可能性が高い除霜ヒータを廃止することができるため、安全性が高くなり、もって可燃性冷媒を使用しても信頼性の高い冷蔵庫が得ることができる。
【００４１】
上記した本実施形態は、本発明の１実施形態に過ぎず、発明の要旨を逸脱しない限り様々な変更が可能である。
例えば、冷凍サイクル２１の構成で説明をしたが、図５に示すように、Ｒエバ１０とＦエバ１３とを並列に接続し、Ｆエバ１３の圧縮機１７入口側に逆止弁４１を設けた構成であっても、Ｆ冷却運転、Ｒ冷却運転になんら変わりはないため、上記構成の冷凍サイクル２１´であっても、同様に本発明の効果を有する。
【００４２】
また、除霜終了温度、冷却開始温度、冷却停止温度、所定時間などは、冷蔵庫の容積、及び断熱性能によって最適値は変化するためこの限りでない。
さらに、Ｆ冷却運転中のＲファン１１の運転は断続的であってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、除霜ヒータを用いずとも冷蔵用蒸発器の除霜を確実に得るとともに、冷蔵室を適正温度に保持する冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明のＲファンの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態を示す冷蔵庫断面図である。
【図４】本発明の実施形態を示す冷凍サイクルの説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す冷凍サイクルの説明図である。
【図６】本発明の冷蔵庫制御のブロック図である。
【図７】本発明の冷蔵庫の温度変化を示すグラフである。
【図８】従来の冷蔵庫を示す断面図である。
【図９】従来の冷蔵庫冷却運転を示すフローチャートである。
【図１０】従来の冷蔵庫の温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…冷蔵庫 ５…冷蔵貯蔵室 ５ａ…冷蔵室
５ｂ…野菜室 ６…冷凍貯蔵室 ６ｂ…冷凍室
１０…Ｒエバ １１…Ｒファン １３…Ｆエバ
１５…Ｆ除霜ヒータ ２２…切替弁 ３０…Ｒセンサ
３１…Ｆセンサ ３４…ＲＤセンサ ３５…ＦＤセンサ
３６…制御装置 ３７…時間積算タイマ ４１…冷却移行手段
４２…記憶手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器を備えた冷凍サイクルを有し、切替弁を用いて冷蔵用蒸発器又は冷凍用蒸発器に冷媒流を切り替えて交互に冷却する冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の家庭用冷蔵庫では、その大型化に伴い省電力設計とされており、その中で冷蔵用蒸発器、冷凍用蒸発器を有する構成が考えられている。その中で、出願人は、コストアップ低減のため冷蔵用蒸発器の除霜ヒータを廃止しても、冷蔵用蒸発器の除霜を行い得る冷蔵庫の制御方法について発明した（例えば、特許文献１）。
ここで図面に基づいて上記構成の冷蔵庫を説明する。図８に示すように、冷蔵庫本体５０は冷蔵室５１ａ、野菜室５１ｂを設けた冷蔵貯蔵室５１と、図示しない製氷室、切替室５２ａ、冷凍室５２ｂを有する冷凍貯蔵室５２を備えている。冷蔵貯蔵室５１の下部、冷凍貯蔵室５２の中央部の庫内奥側には、それぞれ冷蔵用蒸発器５３と冷凍用蒸発器５５を配置して各々の貯蔵空間を冷却するように構成されており、図示しない切替弁によって、冷媒を冷凍用蒸発器５５に流すＦ冷却運転と、冷媒を冷蔵用蒸発器５３にＲ冷却運転とに切り替えて冷却制御している。
なお、冷蔵貯蔵室５１および冷凍貯蔵室５２の温度は、冷蔵室５１および冷凍室５２ｂのそれぞれに設けられた温度センサにより検知され、また、冷蔵用蒸発器５３の温度は、冷媒配管に取り付けられた温度センサにより検知されている。
【０００３】
上記Ｆ冷却運転からＲ冷却運転に移行するには、図９に示すように、Ｆ冷却中（Ｓ１０２）、冷凍室５２ｂの室内温度が冷却停止温度（庫内温度が低くなり冷却が不要な温度、例えば−２２℃）より低くなった場合（Ｓ１０３）、または運転積算時間がＴ１（例えば３０分）を経過して（Ｓ１０４）、冷蔵室５１ａが冷却開始温度（庫内温度が高くなり冷却が必要な温度、例えば４℃）より高くなったときに（Ｓ１０５）、冷蔵用蒸発器５３の温度が除霜終了温度（蒸発器に付着した霜が全て融解する温度、例えば３℃）以上に達していると（Ｓ１０６）、切替弁の切替動作を行いＲ冷却運転に移行するようになっている（Ｓ１０１）。
なお、ステップ１０６において、冷蔵用蒸発器５３の温度が除霜終了温度に達した場合には、冷蔵室５１ａの温度が冷却開始温度に達していなくとも、除霜が完了されたとしてＦ冷却運転を停止する。
このとき、Ｆ冷却中は、冷蔵用蒸発器５３と冷蔵貯蔵室５１内の空気を熱交換する冷蔵用ファン５７を回転させているため、冷蔵用蒸発器５３の除霜を促す。一方、ステップ１０６において、冷蔵用蒸発器５３の除霜が終了するまでＲ冷却に移行することはないため、除霜ヒータがなくともＦ冷却中に冷蔵用蒸発器５３の除霜を確実に行うことができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０３４７４公報（段落［００２８］〜［００３１］、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の場合、冷蔵用蒸発器５３の除霜は確実に行うことはできるが、冷蔵用蒸発器５３を冷蔵貯蔵室５１の下部、ここでは野菜室５１ｂの背面に設けた冷蔵庫の形態においては、冷蔵室５１ａの温度が上昇してもＦ冷却からＲ冷却に移行できず、冷蔵室５１ａの温度が上昇し過ぎてしまうという弊害が生じる。
【０００６】
この現象について図１０を参照して説明する。Ｒ冷却中においては、冷蔵貯蔵室５１は冷却されているため、各室内温度は下降するとともに、冷蔵用蒸発器５３の温度は略一定に保たれている。
このとき、冷蔵室５１ａの室温が冷却停止温度まで達して、その他の条件を満たしたときにＦ冷却に移行するが、このとき冷蔵貯蔵室５１の冷却運転は停止されているため室温は上昇する。また、冷蔵用蒸発器５３は、冷蔵用ファン５７の運転により除霜しながら温度上昇し、やがて除霜終了温度まで達すると冷蔵用ファン５７の運転を停止する。
【０００７】
しかし、冷蔵用ファン５７の運転中では、冷蔵貯蔵室５１の冷却は停止されているものの蒸発器に付着した霜と、室内空気との熱交換により、冷蔵貯蔵室５１の温度は上昇し難く、冷蔵用蒸発器５３の温度が除霜終了温度に達した時点においても、冷蔵室５１ａの温度は、例えば１．５℃程度に、野菜室５１ｂの温度は、例えば４℃程度になっている。このとき、冷蔵用ファン５７の運転が停止されると、空気の強制循環は停止し、冷蔵室５１ａの冷温の空気は下方の野菜室５１ｂ側に自発降下していくことになる。
【０００８】
すると、冷蔵貯蔵室５１の上部に位置する冷蔵室５１ａの温度は除々に上昇していくことになるが、冷たい空気が下降している野菜室５１ｂおよび冷蔵用蒸発器５３の近辺の温度は低くなるか、または停滞することになるため、一時的に、除霜終了温度を検知しても、その後、除霜終了温度以下のまま停滞することが生じる。
このため、冷蔵用蒸発器５３の温度は除霜終了温度に達しない状態が継続することになり、この間、冷蔵室５１ａの温度が上昇してもＲ冷却に切り替えることができず、冷蔵室５１ａの温度が上昇し過ぎてしまうという弊害が生じる。
【０００９】
本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、除霜ヒータを用いずとも冷蔵用蒸発器の除霜を確実に得るとともに、冷蔵室を適正温度に保持する冷蔵庫を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷蔵貯蔵室と冷凍貯蔵室を配設した本体と、前記冷蔵貯蔵室を冷却するとともに冷蔵貯蔵室の下部に配設した冷蔵用蒸発器と、前記冷凍貯蔵室を冷却する冷凍用蒸発器と、冷媒の流れを冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とに切り替える切替弁と、前記冷蔵用蒸発器で生成された冷気を前記冷蔵貯蔵室内に送風する冷蔵用ファンと、前記冷蔵用蒸発器の温度を検知する冷蔵用蒸発器温度センサと、前記冷蔵貯蔵室内の温度を検知する冷蔵温度センサと、前記切替弁により、冷媒の流れを前記冷凍用蒸発器あるいは前記冷蔵用蒸発器に移行させる冷却移行手段と、前記冷凍用蒸発器に冷媒を流し前記冷凍貯蔵室の冷却中に、前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が第１の所定温度以上に達したことを記録する記憶手段とを備え、前記冷蔵用ファンを前記冷凍貯蔵室の冷却中に運転させるとともに、前記冷却移行手段は、前記冷凍用蒸発器から前記冷蔵用蒸発器に移行させるときに、前記記憶手段に前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度以上に達したことが記録されていれば、冷媒の流れを前記冷凍用蒸発器から前記冷蔵用蒸発器に移行させることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施形態について、図面に基づいて説明する。図３に示すように、冷蔵庫本体１は、外箱２と、内箱３と、これらの間に充填された断熱材４とからなる断熱箱体で構成されている。この冷蔵庫本体１内には、冷蔵貯蔵室５、冷凍貯蔵室６が設けられており、冷蔵貯蔵室５内には、冷蔵室５ａ、野菜室５ｂ、冷凍貯蔵室６内には切替室６ａ、冷凍室６ｂが上から順に設けられている。なお、切替室の隣には、図示しない製氷室が配設されている。
【００１２】
また、冷蔵室５ａの前面には、ヒンジ開閉式の断熱扉５ａ´が設けられている。野菜室５ｂ、切替室６ａ、冷凍室６ｂ、のそれぞれの前面には、引出し式の断熱扉５ｂ´、６ａ´、６ｂ´が設けられている。そして、冷蔵室５ａ、野菜室５ｂとの間は、仕切り板７により仕切られ、野菜室５ｂと切替室６ａ及び製氷室との間、さらに切替室６ａ及び製氷室６ｂとの間は、断熱仕切壁８および９により仕切られている。
更に、野菜室５ｂの背部には冷蔵用蒸発器１０（以下、Ｒエバとする）と冷蔵用ファン１１（以下、Ｒファンとする）が配置されている。このＲファン１１が駆動されると、Ｒエバ１０により冷却された冷気は、送風ダクト１２を介して冷蔵室５ａ内に供給された後、野菜室５ｂを経て循環し各室を冷却する構成となっている。
【００１３】
また、冷凍貯蔵室６の背部には上から順に冷凍用ファン１４（以下、Ｆファンとする）、冷凍用蒸発器１３（以下、Ｆエバ１３とする）、及びＦエバ１３を加熱し除霜するＦ除霜ヒータ１５などが配設されている。この場合、Ｆファン１４が駆動されると、Ｆエバ１３により冷却された冷気は、製氷室及び冷凍室６ｂ内に供給、循環し各室を冷却する構成となっている。
冷蔵庫本体１底部には、機械室１６が形成されている。この機械室１６内には、圧縮機１７、除霜水を受けて蒸発させる蒸発皿１８、ワイヤコンデンサからなる凝縮器２０、圧縮機１７及び凝縮器２０を冷却する放熱用ファンを構成する機械室用ファン１９（以下、Ｃファンとする）などが配設されている。
【００１４】
図４に示すように、冷凍サイクル２１は、圧縮機１７、凝縮器２０、切替手段を構成する切替弁２２、Ｒキャピラリチューブ２３、Ｒエバ１０、Ｆキャピラリチューブ２４、Ｆエバ１３、アキュームレータ２６を順次接続している。そして切替弁２２からはＲエバ１０とＦエバ１３に伴列に、連結パイプ２５を設け、Ｒエバ１０とＦキャピラリチューブ２４間に接続している。
この場合、切替弁２２は、凝縮器２０から連結パイプ２５を介してＦキャピラリチューブ２４及びＦエバ１３のみに冷媒を供給するＦ冷却運転と、凝縮器２０からＲキャピラリチューブ２３を介してＲエバ１０、Ｆエバ１３の順に冷媒を供給するＲ冷却運転とに切り替える機能を有している。また上記冷媒は、可燃性冷媒（例えば、ＨＣ冷媒）を使用している。
【００１５】
図６は、本実施例の冷蔵庫１の電気的構成を示す図である。この図６に示すように、制御装置３６は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、冷蔵庫１の運転全般を制御する機能を有している。この制御装置３６は、冷蔵室５ａ内の温度を検出する冷蔵温度センサ３０（以下、Ｒセンサとする）、冷凍室６ｂ内の温度を検出する冷凍温度センサ３１（以下、Ｆセンサとする）、切替室６ａ内の温度を検出する切替室温度センサ３２（以下、Ｓセンサとする）、庫外の温度を検出する外気温センサ３３、Ｒエバ１０の温度を検出する冷蔵用蒸発器温度センサ３４（以下、ＲＤセンサとする）、Ｆエバ１３の温度を検出する冷凍用蒸発器温度センサ３５（以下、ＦＤセンサとする）からの各温度検出信号を受け入れるように構成されている。
そして、制御装置３６は、圧縮機１７、切替弁２２、Ｒファン１１、Ｆファン１４、Ｃファン１９、ダンパ装置３８、Ｆ除霜ヒータ１５とを駆動回路３９を介して駆動するように構成されている。このうち、圧縮機１７、Ｒファン１１、Ｆファン１４、Ｃファン１９は駆動回路３９に内蔵されたインバータ回路によりそれぞれ可変速駆動されるように構成されている。
【００１６】
さて、上記した冷蔵庫において、冷蔵貯蔵室５を冷却するＲ冷却運転を実行する場合には、制御装置３６の冷却移行手段４１により、切替弁２２を上記したＲ冷却運転に切り替えると共に、Ｒファン１１、Ｃファン１９を駆動させる。これにより、圧縮機１７で圧縮された高温高圧のガス化された冷媒は凝縮器２０に送られ、ここで放熱して液化しながら切替弁２２、Ｒキャピラリチューブ２３を介してＲエバ１０に送られる。そして、液冷媒は、Ｒエバ１０内で蒸発し、その際に周囲の熱を奪う。これに伴い、Ｆエバ１０の周囲の空気が冷却され、この冷却された冷気が、Ｒファン１１の送風作用により冷蔵貯蔵室５に供給され、各室を冷却する。またＲファン１１は、Ｆ冷却運転中にも駆動し、Ｒエバ１０に付着した霜の除霜を促進し、この除霜により霜は昇華し、この冷気を冷蔵貯蔵室５内に循環するため冷蔵貯蔵室５の湿度が向上される。
【００１７】
冷凍貯蔵室６を冷却するＦ冷却運転を実行する場合には、制御装置３６の冷却移行手段４０により、切替弁２２をＦ冷却運転に切り替えると共に、Ｆファン１４及びＣファン１９を駆動させる。これにより、圧縮機１７で圧縮され高温高圧のガス化された冷媒は凝縮器２０に送られ、ここで放熱して液化しながら切替弁２２、連結パイプ２５、Ｆキャピラリチューブ２４を介してＦエバ１３に送られる。そして、液冷媒はＦエバ１３内で蒸発し、Ｆエバ１３の周囲の空気が冷却され、この冷却された冷気がＦファン１４の送風作用により冷凍貯蔵室６に供給され、各室を冷却する。なお切替室６ａは、設定された温度となるようにダンパ装置３８によって冷気の供給量が調節されるように構成されている。
【００１８】
このようなＦ冷却運転とＲ冷却運転を交互に実行することにより、各室が冷却されるが、この構成の場合、Ｒ・Ｆ冷却運転を個々のＲエバ１０、Ｆエバ１３で冷却するため、特にＲエバ１０の蒸発温度を、冷蔵貯蔵室５温に近い比較的高い蒸発温度に設定して運転することが可能であるため、冷凍サイクル２１の効率を向上させることができ、ひいては省電力とすることができる。
また、Ｆエバ１３に付着した霜を除霜する除霜運転は、Ｆ冷却運転積算時間がｔ５（例えば、６時間）以上経過したとき、次にＲ冷却運転に切り替えるタイミングで、Ｆ除霜ヒータ１５に通電を開始する。そして、ＦＤセンサ３５の検知温度が除霜終了温度、例えば３℃まで上昇したことを検知した時点でＦ除霜ヒータ１５を断電して除霜運転を終了する。
【００１９】
上記除霜運転中はＦ除霜ヒータ１５の通電により冷凍貯蔵室６の温度が上昇するため、Ｆ冷却中に、Ｆ冷却運転積算時間がｔ３、例えば８時間以上経過したときに、冷凍室５２ｂの冷却停止温度を、例えば２Ｋ下げて通常よりも低い温度に冷却してから、除霜を開始することにより除霜運転による温度上昇を抑制する、いわゆるプリクールを行っている。
一方、記憶手段４２は、Ｆ冷却運転中に、ＲＤセンサ３４の検知温度がＲエバ１０の除霜が完了する除霜終了温度（本発明でいう所定温度）、例えば３℃以上に達した場合に、このことを記録するととともに、Ｆ冷却運転からＲ冷却運転に移行されたときにこの記録はリセットされるようになっている。
【００２０】
次に、上記構成の冷蔵庫における動作について、図１のフローチャートを参照して説明する。
ステップ１では、冷却移行手段４１により、切替弁２２を動作させて、Ｒ冷却運転からＦ冷却運転に、またはＦ冷却運転からＲ冷却運転に切替える（Ｓ１）。以下、Ｒ冷却運転からＦ冷却運転に移行された場合について説明する。
ステップ２において、Ｆ冷却が開始されると（Ｓ２）、時間積算タイマ３７をカウントさせるとともに、Ｒファン１１、Ｆファン１４、Ｃファン１９を運転させる。なお、Ｒファン１１の動作については後述する。
【００２１】
ステップ３では、除霜運転開始のタイミングか否か、具体的には、Ｆ冷却運転積算タイマがｔ３以上経過したか否かを検出し（Ｓ３）、ｔ３以上であれば次のＲ冷却運転に移行するタイミングで除霜運転を行うためにステップ５に進む。Ｔ３以上でなければ、除霜運転は必要ないとしてステップ６に進む。
ステップ４では、上記したようにプリクールを行うべく、設定されている冷却停止温度を２Ｋ下げて冷却停止温度を変更する（Ｓ４）。例えば、冷却停止温度が−２２℃とすると、−２４℃に下げる。
【００２２】
ステップ５では、ステップ４において冷却停止温度を下げただけでは、ステップ７，８の条件により冷凍貯蔵室６をプリクールしていなくともＲ冷却運転に移行される条件が満たされるため、Ｒ冷却運転への移行条件であるＲエバ１０の除霜終了温度を２Ｋ高く設定する（Ｓ５）。例えば、除霜終了温度が３℃とすると５℃に設定する。これにより、冷凍貯蔵室６を十分に冷却してから除霜運転を開始することができる。
【００２３】
ステップ６では、冷凍貯蔵室６が冷却されると、Ｆセンサ３１の検知温度が、予め設定されている庫内の設定温度（例えば、−２０℃）より下降し、冷却停止温度（設定温度−２Ｋ、例えば−２２℃）に達したか否かを検出し（Ｓ６）、冷却停止温度に達していれば、冷却は不要と判断してステップ９に進む。一方、冷却停止温度に達していなければ、冷却が必要であると判断してステップ７に進む。
ステップ７では、カウントされたＦ冷却運転開始からの積算時間がｔ１（例えば、３０分）以上経過したか否かを検出し、３０分以上経過していれば最低限Ｆ冷却運転を行ったとしてステップ８に進む。
【００２４】
ステップ８では、ステップ６においてＦ冷却運転は必要であると判断されても、冷却運転を行っていない冷蔵貯蔵室５側のＲセンサ３０が冷却開始温度（設定温度＋１Ｋ、例えば４℃）より高い温度を検知した場合には、Ｆ冷却運転よりもＲ冷却運転を優先的に行う必要があるため、ステップ７においてＦ冷却運転において必要最小限の冷却を行った後、Ｒセンサ３０が冷却開始温度に達したか否かを検出して（Ｓ８）、冷却開始温度に達していれば、ステップ９に進む。また、達していなければステップ３に戻る。
【００２５】
ステップ９では、記憶手段４２に、Ｆ冷却運転中に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度に達した情報が記録されているか否かを検出する（Ｓ９）。
これは、Ｆ冷却運転中に、Ｒエバ１０の除霜が終了してＲＤセンサ３４の検知温度が一旦、除霜終了温度に達しても、その後、Ｒエバ１０温が除霜終了温度以下に停滞することでＲ冷却運転に移行できないという弊害を防止するものである。
Ｆ冷却運転中に、ＲＤセンサ３４が除霜終了温度に達した場合、除霜が完了されたとして省電力化のためにＲファン１１の運転を停止するが、今まで循環されていた空気の流れが止まるため、冷蔵室５ａの冷たい空気は下方の野菜室５ｂおよび送風ダクト１２を介してＲエバ１０側に下降する。
【００２６】
すると、冷蔵貯蔵室５１の上部に位置する冷蔵室５１ａの温度は除々に上昇していくことになるが、冷たい空気が下降している野菜室５１ｂおよびＲエバ１０の近辺の温度は低くなるか、または低温空気が停滞することになるため、ＲＤセンサ３４の検知温度は周囲の温度影響を受けて除霜終了温度以下に停滞することになる。
この場合、ＲＤセンサ３４は一旦、除霜終了温度以上の温度を検知しており、Ｒエバ１０の除霜は完了しているが、従来の冷蔵庫では、Ｒ冷却運転に移行するタイミングのときにＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達していなければ移行することができなかったため、この間、冷蔵室５ａの温度が上昇してもＲ冷却運転に切り替えることができず、冷蔵室５ａの温度が上昇し過ぎてしまうという弊害が生じるものであった。
【００２７】
そこで、一度でも、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達した場合には、除霜は完了しているとして、かかる情報を記憶手段４２に記録させておき、その他の移行条件、ここではステップ６〜８を満たしていれば、Ｒ冷却運転に移行させるように構成した。これにより、確実にＲエバ１０の除霜を行うことができるとともに、除霜が完了した後、冷蔵室５ａの温度が冷却開始温度に達すれば迅速に冷却運転に移行することができるため、冷蔵室５ａの温度を的確に保持することができるのである。
したがって、記憶手段４２にかかる記録がなければ、除霜は完了していないとしてステップ３に戻り、記録があれば、除霜は完了しているとともにＲ冷却運転が必要であるとしてステップ１０に進む。
【００２８】
ステップ１０では、Ｆ冷却運転が終了したため、記憶手段４２に記録されている情報をリセットして（Ｓ１０）、ステップ１１に進む。
ステップ１１では、上記したように除霜運転開始のタイミングか否かを検出し（Ｓ１１）、除霜運転開始のタイミングでなければステップ１に進み、冷却移行手段４１によりＲ冷却運転からＦ冷却運転に移行させる。一方、除霜運転開始のタイミングであればステップ１２に進み、除霜運転を行って（Ｓ１２）、ステップ１に進む。このとき、Ｆ冷却運転を行うか、Ｒ冷却運転を行うかは、Ｒセンサ３０およびＦセンサ３１の検知温度とそれぞれの設定温度との温度差が大きい方から冷却運転を開始することが好ましい。
【００２９】
さて、ステップ１３において、Ｒ冷却運転が開始されると（Ｓ１３）、制御装置３６に内蔵されている時間積算タイマ３７がカウントされる。
ステップ１４では、そのまま冷蔵貯蔵室５が冷却されると、Ｒセンサ３０の検出温度が、予め設定されている庫内の設定温度（例えば、２℃）より下降し、冷却停止温度（設定温度−１Ｋ、例えば１℃）に達したか否かを検出し、達していれば冷却は不要と判断してステップ１に進む。
【００３０】
一方、Ｒセンサ３０の検知温度が冷却停止温度に達していない場合でも、冷却を行っていない冷凍貯蔵室６の室温が上昇して冷却を移行した方が好ましいことがあるので、ステップ１５では、冷蔵貯蔵室５の冷却を行うのに最低限必要な時間（Ｒ冷却運転開始からの積算時間）がｔ２（例えば、２０分）以上経過したか否かを検出し（Ｓ１５）、このときｔ２以上経過していればステップ１６に進む。
ステップ１６では、冷却していない側のＦ温度センサ３１が冷却開始温度（設定温度＋２Ｋ、例えば−１８℃）より高い温度を検知したか否かを検出し（Ｓ１６）、冷却開始温度以上であれば、Ｆ冷却運転が必要と判断して、ステップ１に進む。
【００３１】
次に、Ｆ冷却運転中におけるＲファン１１の制御方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。
ステップ２０では、Ｆ冷却運転の開始とともにＲファン１１を低速、例えば１４００ｒｐｍで回転させる（Ｓ２０）。また、Ｒ冷却運転において運転させている場合には継続的に運転させてもよい。
ステップ２１では、除霜運転開始のタイミングか否か、具体的には、Ｆ冷却運転積算タイマがｔ３以上経過したか否かを検出し（Ｓ３）、ｔ３以上であればステップ２２に進み。ｔ３以上でなければ、ステップ２３に進む。
【００３２】
ステップ２２では、Ｒファン１１の回転数を高く設定する（Ｓ２２）。例えば、低速運転中であれば、中速運転、ここでは１６００ｒｐｍに変更する。これは、Ｆ冷却中のＲファン１１の運転によりＲエバ１０の除霜を行うことができるが、融解した霜の水分がＲエバ１０に多く付着していると、その後の冷却運転においても着霜量が多くなり冷凍能力に影響を与えることになるため、Ｆエバ１３を除霜する除霜運転の周期に合わせて、Ｒファン１１の回転数を高くすることにより、熱交換効率を高めてＲエバ１０の除霜を確実に行わしめ、かかる不具合を解消することができる。また、必要最小限の能力でＲファン１１の運転を行うことにより省電力化が可能となる。
【００３３】
ステップ２３では、Ｒエバ１０の温度、具体的にはＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したか否かを検出する（Ｓ２３）。除霜温度以上に達していれば、Ｒエバ１０に付着した霜が融解され除霜が完了したとしてステップ２４に進み、除霜終了温度に達していなければ、ステップ２０に戻り継続してＲファン１１を運転させる。
ステップ２４では、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達した情報を記憶手段４２に記録して（Ｓ２４）、ステップ２５に進む。
【００３４】
ステップ２５では、時間積算タイマ３７より、ステップ２４において記憶手段４２に記録されてからの時間が所定時間ｔ４、例えば１分以上経過したか否かを検出して（Ｓ２５）、ｔ４以上経過していれば、ステップ２６に進み、Ｒファン１１を停止させる（Ｓ２６）。
ステップ２７では、Ｒエバ１０の温度、具体的にはＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以下に達したか否かを検出する（Ｓ２７）。
ステップ２３において除霜の完了を検出しても、上述したように冷気の下降による温度低下の他に、高温度の食品が投入されたり、信号ノイズの影響を受けて、除霜は完了していないが一時的にＲＤセンサ３４の検知温度のみが上昇する場合が想定され、かかる場合にＲファン１１を停止させおくと、Ｒエバ１０の除霜を行うことができなくなるという不具合が生じる。
【００３５】
このため、再度、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以下に達したか否かを検出し、除霜終了温度以下になれば除霜が完了していない可能性があるとしてＲファン１１を再運転させるためにステップ２８に進み、除霜終了温度以上であれば、そのままステップ２６を継続する。
【００３６】
ステップ２８では、時間積算タイマ３７より、ステップ２６においてＲファン１１を停止させてからの時間が所定時間ｔ５、例えば１分以上経過したか否かを検出して（Ｓ２８）、ｔ５以上経過していれば、ステップ２０に戻り、Ｒファン１１の運転を再開させる（Ｓ２０）。一方、ｔ５以上経過していなければ、ステップ２７に戻る。
これは、ステップ２５も同様に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度の近傍である場合、Ｒファン１１の運転と停止が瞬時に切り替わり、ファンに異音が発生するなどの、いわゆるチャタリングの問題が生じるため、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度に達しても、所定時間ｔ４，ｔ５はＲファン１１の動作を継続させることにより、かかるチャタリングを抑制することができる。
なお、ステップ２５，２８の代わりにＲファン１１の動作温度である除霜終了温度にヒステリシスを設けても同様の効果を奏する。この場合、例えば、Ｒファンを運転開始させる温度を除霜終了温度−１Ｋとし、Ｒファンを停止させる温度を除霜終了温度＋１Ｋとする。
【００３７】
上述したように、Ｆ，Ｒエバ１３，１０を有し、Ｒエバ１０を冷蔵貯蔵室５の下部に配設させた冷蔵庫の形態において、Ｆ冷却運転中にＲファン１１を運転させるとともに、他の条件の他に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したことが記憶手段４２に記録されていれば、冷却移行手段４１によりＦ冷却運転からＲ冷却運転に移行させているため、Ｒエバ１０に除霜ヒータを用いずとも、確実にＲエバ１０の除霜を行うことができるとともに、除霜が完了した後、冷蔵室５ａの温度が冷却開始温度に達すれば迅速に冷却運転を移行することができるため、冷蔵室５ａの温度を的確に保持することができるのである。
【００３８】
また、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上に達したときにＲファン１１を停止させるが、ノイズなどの影響により一時的にＲＤセンサ３４の検知温度のみが上昇してＲエバ１０の除霜が完了していない状態であっても、記憶手段４２に上記情報を記録された以降に、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以下に達したときに、Ｒファン１１を再度運転させるようにしているため、ノイズなどの影響を受けても除霜が終了するまではＲ冷却に移行することはないため、確実にＲエバ１０の除霜を行うことができる。
【００３９】
この場合、ＲＤセンサ３４の検知温度が除霜終了温度以上または以下になっても、所定時間ｔ４，ｔ５経過するまでは、Ｒファン１１の運転または停止状態を継続させているため、Ｒファン１１の運転と停止が瞬時に切り替わり、ファンに異音が発生するなどのチャタリングによる不具合を解消することができる。
また、プリクールを行う際には、Ｒ冷却運転への移行条件であるＲエバ１０の除霜終了温度を高く設定することにより、冷凍貯蔵室６を十分に冷却してから除霜運転を開始することができるため、除霜運転による冷凍貯蔵室６の温度上昇を抑制することができる。さらに、Ｆ冷却中で融解した霜の水分がＲエバ１０に多く付着したまま、冷却されると着霜量が多くなり冷凍能力に影響を与えることになるが、Ｆエバ１３の除霜周期毎にＲエバ１０の除霜終了温度を高く設定しているため、この周期毎に完全にＲエバの除霜を行うことができ、Ｒエバ１０の除霜を確実に且つ効果的に行うことができる。
【００４０】
この場合、Ｒファン１１の回転数を高くすることにより、さらに蒸発器との熱交換効率を高くすることができるため、確実に除霜を行うことができる。
さらに、冷媒に可燃性冷媒を使用している場合、冷媒漏れ時において、爆発の原因となる可能性が高い除霜ヒータを廃止することができるため、安全性が高くなり、もって可燃性冷媒を使用しても信頼性の高い冷蔵庫が得ることができる。
【００４１】
上記した本実施形態は、本発明の１実施形態に過ぎず、発明の要旨を逸脱しない限り様々な変更が可能である。
例えば、冷凍サイクル２１の構成で説明をしたが、図５に示すように、Ｒエバ１０とＦエバ１３とを並列に接続し、Ｆエバ１３の圧縮機１７入口側に逆止弁４１を設けた構成であっても、Ｆ冷却運転、Ｒ冷却運転になんら変わりはないため、上記構成の冷凍サイクル２１´であっても、同様に本発明の効果を有する。
【００４２】
また、除霜終了温度、冷却開始温度、冷却停止温度、所定時間などは、冷蔵庫の容積、及び断熱性能によって最適値は変化するためこの限りでない。
さらに、Ｆ冷却運転中のＲファン１１の運転は断続的であってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、除霜ヒータを用いずとも冷蔵用蒸発器の除霜を確実に得るとともに、冷蔵室を適正温度に保持する冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明のＲファンの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態を示す冷蔵庫断面図である。
【図４】本発明の実施形態を示す冷凍サイクルの説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す冷凍サイクルの説明図である。
【図６】本発明の冷蔵庫制御のブロック図である。
【図７】本発明の冷蔵庫の温度変化を示すグラフである。
【図８】従来の冷蔵庫を示す断面図である。
【図９】従来の冷蔵庫冷却運転を示すフローチャートである。
【図１０】従来の冷蔵庫の温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…冷蔵庫 ５…冷蔵貯蔵室 ５ａ…冷蔵室
５ｂ…野菜室 ６…冷凍貯蔵室 ６ｂ…冷凍室
１０…Ｒエバ １１…Ｒファン １３…Ｆエバ
１５…Ｆ除霜ヒータ ２２…切替弁 ３０…Ｒセンサ
３１…Ｆセンサ ３４…ＲＤセンサ ３５…ＦＤセンサ
３６…制御装置 ３７…時間積算タイマ ４１…冷却移行手段
４２…記憶手段
Claims (2)
- 冷蔵貯蔵室と冷凍貯蔵室を配設した本体と、前記冷蔵貯蔵室を冷却するとともに冷蔵貯蔵室の下部に配設した冷蔵用蒸発器と、前記冷凍貯蔵室を冷却する冷凍用蒸発器と、冷媒の流れを冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とに切り替える切替弁と、前記冷蔵用蒸発器で生成された冷気を前記冷蔵貯蔵室内に送風する冷蔵用ファンと、前記冷蔵用蒸発器の温度を検知する冷蔵用蒸発器温度センサと、前記冷蔵貯蔵室内の温度を検知する冷蔵温度センサと、前記切替弁により、冷媒の流れを前記冷凍用蒸発器あるいは前記冷蔵用蒸発器に移行させる冷却移行手段と、前記冷凍用蒸発器に冷媒を流し前記冷凍貯蔵室の冷却中に、前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が第１の所定温度以上に達したことを記録する記憶手段とを備え、前記冷蔵用ファンを前記冷凍貯蔵室の冷却中に運転させるとともに、前記冷却移行手段は、前記冷凍用蒸発器から前記冷蔵用蒸発器に移行させるときに、前記記憶手段に前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度以上に達したことが記録されていれば、冷媒の流れを前記冷凍用蒸発器から前記冷蔵用蒸発器に移行させることを特徴とする冷蔵庫。
- 前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が第１の所定温度以上に達したときに前記冷蔵用ファンを停止させるとともに、前記記憶手段に前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が第１の所定温度以上に達したことが記録された以降に、前記冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度以下に達したときに、前記冷蔵用ファンを再度運転させることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003081848A JP2004286393A (ja) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | 冷蔵庫 |
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| JP2011208906A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Panasonic Corp | 冷蔵庫 |
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-
2003
- 2003-03-25 JP JP2003081848A patent/JP2004286393A/ja active Pending
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