JP2004532964A - 冷蔵庫の冷気循環制御装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技術分野
本発明は、冷蔵庫に関し、より詳しくは冷蔵室の内部全体の温度分布が均一になるようにする冷蔵庫の冷気循環制御装置及びその制御方法に関する。
【0002】
背景技術
図6には、従来技術による冷気循環制御装置が採用された冷蔵庫の断面図が示されている。図示のように、冷蔵庫本体1の内部に設けられる貯蔵空間の冷凍室3と冷蔵室5はバリア4によって区切られている。前記冷蔵室5の内部は、複数の棚5’がその高さの差を置いて設けられ、その上面に貯蔵物が載置される。冷蔵室5の最下部には野菜や果物を別途に保管する野菜室6が設けられている。一般に、前記野菜室6は引出し式で構成されている。
前記冷凍室3と冷蔵室5は、それぞれドア7、7’により開閉され、外部と連通している。このようなドア7、7’の内面にも貯蔵物を貯蔵するためのドアバスケット8が設けられている。
【0003】
一方、冷蔵庫の内部で循環される冷気を生成する熱交換サイクルの構成要素である蒸発器9は、前記冷凍室3の後方に設けられている。前記蒸発器9が設けられる空間は、シュラウド10により遮蔽され、前記シュラウド10と冷凍室3との間には、グリルファン12が設けられている。また、前記蒸発器9から生成された冷気を循環させるために、送風ファン14が前記蒸発器9の上部に設けられている。前記送風ファン14は、冷気を前記シュラウド10とグリルファン12との間に伝達している。そして、前記グリルファン12には、前記冷気を冷凍室3に吹き出す吹出し口(図示せず)が設けられている。
【0004】
また、前記シュラウド10とグリルファン12との間を介して落下した冷気は、前記バリア4を貫通して冷蔵室5に供給される。このため、前記冷蔵室5の後方には、上端から下端に長設されている冷蔵室ダクト16が設けられている。前記冷蔵室ダクト16には、それぞれ棚5’により区切られる空間等に冷気を吹き出す冷気吹出し口17が設けられている。
【0005】
次に、前記冷凍室3の底部に該当するバリア4の上面を介して前記蒸発器9が設けられる空間に連通して冷凍室帰り風路18が設けられている。前記冷凍室帰り風路18からは前記冷凍室3を循環した冷気が前記蒸発器9に戻される。また、前記冷蔵室5の天井に該当するバリア4の下面から前記蒸発器9が設けられる空間に連通して冷蔵室帰り風路19が設けられている。
しかし、上述の構成を有する従来の冷気循環制御装置では、次のような問題点があった。
【0006】
従来の技術では、冷凍サイクルが動作すると、前記送風ファン14が駆動するによって、冷蔵室5を循環した冷気は、前記冷蔵室帰り風路19を介して蒸発器9に伝達され熱交換された後、さらに冷蔵庫の内部を循環する。従って、冷蔵室5の内部温度は、冷凍サイクルが駆動される間には、冷蔵室5に多くの冷気が伝達されるので、相対的に低くなり、冷凍サイクルが停止すると、冷気の流動がない状態で、急速度で高くなってしまう。このように冷凍サイクルのオン/オフにより冷気流動が異なってくると、冷蔵室5の内部温度が多くのばらつきを示し、貯蔵物の鮮度が落ちるようになる。
【0007】
特に、前記冷蔵室ダクト16から前記冷蔵室5に供給される冷気は、相対的に前記送風ファン14の影響を少なく受けるようになる。また、前記吹出し口17から遠く離れたドアバスケット8には伝達される冷気の量が相対的に少ない。従って、同一の高さにある棚5’とドアバスケット8を比較するとき、前記ドアバスケット8の温度が相対的に高く形成される。このような現象は、前記ドアバスケット8のうちの最低位置である前記野菜室6と対応する位置にある場所で最も激しくなる。
【0008】
また、前記野菜室6は、最適温度よりも実際の温度が相対的に高く表される。これは、前記冷蔵室ダクト16の下部に下がって野菜室6まで伝達される冷気の量が相対的に少ないためである。即ち、従来の技術では、冷気が冷蔵室5の全体に均一に伝達されず、冷蔵室5の下部は相対的に温度が高く、冷蔵室5の上部は相対的に低い温度になりやすい。
このように冷蔵室5の内部温度が均一に設定されず、冷蔵室5の下部に貯蔵される食品は相対的に鮮度が落ち、冷蔵室5の上部の冷気は相対的に温度が低い状態で蒸発器9に戻されて、蒸発器9から熱損が生じる問題があった。
【0009】
発明の詳細な説明
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、冷蔵室の内部温度のばらつきを最小化することを目的とする。
また、本発明は、冷蔵室の下部に設けられる野菜室の温度を正確に維持することを他の目的とする。
また、本発明は、冷蔵室から蒸発器に戻される冷気の熱損を最小化することをさらに他の目的とする。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明に係る冷蔵庫の冷気循環制御装置は、熱交換器で生成した冷気を、送風ファンを用いて貯蔵空間に供給する冷気供給手段と、該冷気供給手段から供給される冷気を貯蔵空間に伝達するように、貯蔵空間のそれぞれの位置に対応する複数の冷気吹出し口を有する冷気供給風路と、前記貯蔵空間を循環した冷気を前記送風ファンの吸引力により熱交換器に戻させる冷気帰り風路と、前記冷気供給風路から貯蔵空間に供給された冷気を、前記貯蔵空間の下部から相対的に上部に流動させる冷気循環手段と、前記貯蔵空間の内部の温度情報に応じて前記冷気供給手段と冷気循環手段を制御して冷気を循環させるマイコンとを備えたことを特徴とする。
【0011】
前記冷気循環手段は、前記貯蔵空間の下部の冷気を吸い込ませる循環ファンと、該循環ファンによって吸い込まれた冷気を貯蔵空間の内部に再度伝達するように、その入口が貯蔵空間の下部に位置し、出口が貯蔵空間の相対的に上部に位置する循環ダクトとを備えている。
前記循環ファンは、前記循環ダクトの出口に設けられても、又は循環ダクトの入口に設けられてもよい。
【0012】
前記冷気循環手段は、前記冷気供給風路の内部に設けられても、又は前記冷気供給風路とは別途に貯蔵空間の側壁に設けられてもよい。
前記循環ダクトの出口は、前記冷気供給風路の冷気吹出し口に設けられ、前記循環ダクトの入口は、貯蔵空間の相対的に下部に設けられている。
前記循環ダクトの入口は、貯蔵空間の下部に別途に設けられた補助貯蔵庫の下部と連通している。
【0013】
また、本発明に係る冷蔵庫の冷気循環制御方法は、熱交換器から生成された冷気を貯蔵空間の内部に循環させる送風ファンと、貯蔵空間の相対的に下部から上部に冷気を循環させる循環ファンを備えた冷蔵庫において、貯蔵空間の内部温度を感知し、予め設定された温度と比較して、送風ファンと循環ファンの駆動をマイコンが決定するステップと、マイコンでの決定に応じて前記送風ファンを駆動させ、前記熱交換器から生成された冷気を貯蔵空間の内部に伝達するステップと、マイコンでの決定に応じて前記送風ファンを停止させ、貯蔵空間の内部に伝達された冷気を、前記循環ファンを用いて、貯蔵空間の下部から上部に循環させるステップとを含むことを特徴とする。
【0014】
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係る冷蔵庫の冷気循環制御装置及びその制御方法の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
先ず、図1及び図2を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。これらの図面に示すように、断熱層を有する壁体で形成される冷蔵庫本体30の内部には、貯蔵空間の冷凍室33と冷蔵室35が設けられている。前記冷凍室33と冷蔵室35はバリア34によって区切られ、上部に冷凍室33が、下部に冷蔵室35が設けられている。
【0015】
前記冷蔵室35の内部には、複数の棚35’が設けられ、その上面に貯蔵物が載置されることになる。そして、冷蔵室35の内部の下側には、野菜又は果物を保管するために別途に区切られた補助貯蔵庫である野菜室36が設けられている。
前記冷凍室33と冷蔵室35は、それぞれドア37、37’によって外部と選択的に連通している。また、前記ドア37、37’の内面には、複数のドアバスケット38が設けられ、貯蔵物が貯蔵される。
【0016】
一方、前記冷凍室33の後端には、冷凍サイクルを構成する熱交換器である蒸発器39が設けられ、冷気を生成している。前記蒸発器39と冷凍室33との間は、シュラウド40とグリルファン42によって区切られている。また、前記シュラウド40とグリルファン42との間の空間は、冷気を冷凍室33と冷蔵室35とに分配する役割をしている。ここで、前記グリルファン42には、冷気を冷凍室33に供給するための複数の吹出し口(図示せず)が設けられている。また、前記蒸発器39の上部には、冷蔵庫の内部を冷気が流動する原動力を提供する送風ファン44が設けられている。
【0017】
冷蔵室35の内部に冷気を供給するために、前記冷蔵室35の後方には、冷蔵室ダクト46が設けられている。前記冷蔵室ダクト46は、冷蔵室の上端から下端まで長く延設され、前記それぞれの棚35’に対応して冷気吹出し口47が設けられている。前記冷蔵室ダクト46を通じて前記野菜室36まで冷気が伝達される。
【0018】
そして、前記冷凍室33の内部を循環した冷気を前記蒸発器39に帰還させるために、前記バリア34の内部を通じて冷凍室帰り風路48が設けられている。また、前記冷蔵室35の内部を循環した冷気を、前記蒸発器39に帰還させるために、前記バリア34の内部を通じて冷蔵室帰り風路49が設けられている。前記冷蔵室帰り風路49の入口は、前記冷蔵室35の天井となるバリア34の下面に設けられている。
【0019】
一方、前記冷蔵室35の下部の冷気の循環をよりスムーズに行うために、循環ダクト50が設けられている。この第1の実施形態において、前記循環ダクト50は、前記冷蔵室ダクト46の内部に設けられているが、これに限定されず、冷蔵室35の両側壁等の前記冷蔵室ダクト46と別途の位置に設けられてもよい。
【0020】
前記循環ダクト50の入口51は、前記野菜室36の後方の下端に位置され、野菜室36の下部と連通している。また、前記循環ダクト50の出口52は、前記野菜室36の上端の棚35’の上部に開口して位置している。このとき、前記出口52は、前記冷蔵室ダクト46の前面の一側に貫設されている。また、前記出口52は、前記冷気吹出し口47を通じて冷蔵室35の内部と連通して設けられている。
【0021】
また、前記循環ダクト50の出口52には、循環ダクト50を介して冷気の循環を行うために、循環ファン54が設けられている。前記循環ファン54は、前記入口51から吸い込まれた冷気を、前記出口52から冷蔵室35の内部に排出する。
【0022】
一方、前記冷蔵室35の内部及び野菜室36の内部等の温度を感知するために、温度感知センサ(図示せず)を設けることが好ましく、前記温度感知センサから感知された温度情報は、マイコン(図示せず)に伝達され、冷凍サイクルの駆動(即ち、前記送風ファン44の駆動)と循環ファン54の駆動のための決定に用いられている。前記マイコンは、予め設定されたデータと温度感知センサで感知された温度情報を用いて、送風ファン44と循環ファン54の駆動を決定するようになる。
【0023】
以下、上記した構成を有する第1の実施形態の作用について説明する。
まず、冷蔵庫の内部で冷気の循環が行われることについて説明する。冷凍サイクルが動作すると、圧縮器(図示せず)が駆動されて、冷媒がサイクルの内部に沿って移動するようになる。また、前記蒸発器39へは相対的に低温状態の冷媒が伝達され、冷気を生成している。
【0024】
前記蒸発器39から生成された冷気は、前記送風ファン44によって冷蔵庫の内部を循環するようになる。即ち、前記送風ファン44の駆動によって、冷気は、前記シュラウド40とグリルファン42との間の空間に伝達され、その一部は、前記グリルファン42の吹出し口から冷凍室33に伝達される。また、残りは、前記シュラウド40とグリルファン42との間の空間から下部に落下し、前記バリア34を通過して前記冷蔵室ダクト46に供給されている。
【0025】
前記冷蔵室ダクト46に伝達された冷気は、前記冷蔵室ダクト46に沿って下降し、それぞれの吹出し口47から冷蔵室35の内部のそれぞれの棚35’の上に吹き出される。このように吹き出された冷気は、前記冷蔵室35の内部に貯蔵された貯蔵物を冷却させるようになる。
また、このようにして冷凍室33と冷蔵室35に伝達された冷気は、それぞれ冷凍室帰り風路48と冷蔵室帰り風路49を通じて前記蒸発器39に戻され、再度熱交換した後、冷蔵庫の内部を繰り返して循環するようになる。
【0026】
一方、前記循環ファン54は、前記冷蔵室35の下部の一側の冷気を吸い込んで上部に吹き出し、前記循環ファン54は、前記送風ファン44が動作しないとき、駆動されることが好ましい。これは、前記送風ファン44の動作によって、蒸発器39から供給される冷気が前記野菜室36の周辺に引き続き供給され、野菜室36の過冷が発生することを防止するためである。
一旦、前記冷蔵室35の内部が設定された温度になると、熱交換サイクルの動作が中止し、前記送風ファン44もまたその動作を中止する。前記循環ファン54は、このような状態で動作されることが好ましい。
【0027】
即ち、前記循環ファン54が動作されると、前記循環ダクト50の入口51から前記野菜室36の後方の下端の冷気が吸い込まれる。そして、前記循環ダクト50の出口52から前記野菜室36の上端の棚35’の上に吹き出される。このような循環によって、前記野菜室36の先端とドア37’との間には、前記冷蔵室35の上部の冷気が伝達される。そして、前記冷蔵室35の上部から伝達された冷気は、前記野菜室36の周辺を経て前記循環ダクト50の入口51に吸い込まれる。このような冷気の循環は、図1及び図2に矢印で示されている。
【0028】
このようにして、特に、前記野菜室36の周辺に相対的に低い温度の冷気が伝達され、前記ドア37’のドアバスケット38’には相対的に低い温度の冷気が伝達され得る。また、最も温度が高く設定されている前記ドア37’の最下端のドアバスケット38’にも相対的に低い温度の冷気が伝達され、所望の温度に設定することができる。
【0029】
このような循環ファン54の動作は、別途に前記野菜室36に設けられた温度感知センサから感知される感知信号により制御することができる。即ち、前記野菜室36の温度が設定された温度になると、前記温度感知センサから感知された感知信号によって前記循環ファン54を停止させる。
次いで、図3及び図4には、本発明の第2の実施形態が示されている。この第2の実施形態の構成を説明するにおいて、図1に示された第1の実施形態と異なる部分のみを説明し、同一又は類似した部分については、図1と同一の図面符号を用いている。
【0030】
前記冷蔵室35の内部の冷気循環をよりスムーズに行うために、この第2の実施形態では、循環ダクト150が設けられている。この第2の実施形態の循環ダクト150もまた、必ずしも前記冷蔵室ダクト46の内部に設けられるものではなく、冷蔵室35の両側壁等、前記冷蔵室ダクト46と別途の位置に設けられてもよい。
【0031】
前記循環ダクト150の下端に設けられた入口151には、循環ファン152が設けられている。また、前記循環ダクト150の入口151は、前記冷蔵室ダクト46の循環入口47’に挟まれて設けられている。従って、前記循環入口47’の内側には、前記循環ファン152が位置され、冷蔵室35の内部の冷気を吸い込むことができる。
【0032】
前記循環ダクト150は、前記冷蔵室ダクト46の内部に上下に長く設けられているものであり、前記冷蔵室ダクト46に設けられた吹出し口47に対応する位置にそれぞれ出口154が設けられている。前記出口154は、前記吹出し口47と対応する位置に設けられ、循環ダクト150を通じて流動される冷気を、前記吹出し口47から再度冷蔵室35に供給することができる。このとき、前記出口154の断面積は、前記吹出し口47の断面積よりも相対的に小さくすることが好ましい。また、前記出口154は、前記吹出し口47の一部に挟まれて設けられてもよいが、これに限定されず、図示した第2の実施形態からわかるように、吹出し口47の周辺に位置するように構成されてもよい。
【0033】
以下、上記した構成を有する第2の実施形態の作用について説明する。
一旦、前記蒸発器39で発生した冷気が送風ファン44によって冷凍室33と冷蔵室35に伝達されることは前記第1の実施形態と同じである。また、冷凍室33と冷蔵室35に伝達された冷気がそれぞれ冷凍室帰り風路48と冷蔵室帰り風路49を通じて前記蒸発器39に戻され、再度熱交換した後、冷蔵庫の内部を繰り返して循環することもまた同じである。
【0034】
一方、前記循環ファン152は、前記冷蔵室35の内部の一側の冷気を吸い込んで他方に吹き出し、前記循環ファン152は、前記送風ファン44が動作しないときに駆動されることが好ましい。もちろん、前記送風ファン44の動作中に循環ファン152が動作して、相対的に低い温度の空気が蒸発器39に戻されることを防止することもできる。
一旦、前記冷蔵室35の内部が設定された温度になると、熱交換サイクルの動作が中止し、前記送風ファン44もまたその動作が中止する。前記循環ファン152は、このような状態で動作することが好ましい。
【0035】
即ち、前記冷蔵室35のうち、下部及び前記野菜室36の周辺は、設定された温度よりも相対的に温度が高くなることが一般的である。これは、前記冷蔵室35の下部と野菜室36の周辺が、前記冷蔵室ダクト46の末端部に該当する部分であるからである。
従って、前記循環ファン152が動作すると、前記冷蔵室35の内部には、図3及び図4において矢印で示すような冷気の流れが発生し、前記冷気の流れによって冷蔵室35の内部の温度が全体的に均一に維持されるようになる。
【0036】
即ち、前記循環ファン152が動作すると、前記循環入口47’から前記循環ダクト150の内部に冷蔵室35の下部の空気が吸い込まれる。また、前記吸い込まれた空気は、前記循環ダクト150の上部に伝達され、それぞれの出口154から前記冷蔵室35の相対的に上部に吹き出される。
特に、前記循環ファン152の駆動により、前記野菜室36の周辺の空気が前記循環ダクト150に吸い込まれ、前記冷蔵室35の上部の冷気が下部に伝達されて、全体的に冷蔵室35の内部感度が均一に維持されるようになる。
【0037】
本発明において、冷蔵室35の内部温度が経時的に相対的に均一に維持されることが図5に十分示されている。点線で示すことは、圧縮器の温度であり、圧縮器の温度が高いというのは、冷凍サイクルが駆動されていることを意味する。それによる冷蔵室の温度が、従来技術を一点鎖線とし、この実施形態を実線として示されている。これからわかるように、この第2の実施形態の場合は、相対的に経時による温度のばらつきが少なく、一定の温度に維持される。
一方、本明細書では、直立型冷蔵庫に適用された実施形態をもって本発明を説明しているが、本発明は、請求の範囲の権利範囲内で並立型冷蔵庫にも適用され得ることは、当業者であれば何人にも自明なものである。
【0038】
産業上の利用可能性
以上のとおり、本発明に係る冷蔵庫の冷気循環制御装置及びその制御方法によると、冷蔵室の内部温度が全体的に均一に維持され、特に、冷蔵室の最下部の野菜室とドアの最下部のドアバスケットの温度を所望の状態に維持することができる。
また、本発明によると、冷蔵室の内部温度が全体的に均一に形成されるので、相対的に低い温度の冷気が蒸発器に伝達されて熱交換されることを防止し、冷蔵庫の効率を上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の第1の実施形態による冷蔵庫の構成を示す断面図である。
【図2】
図1に示す第1の実施形態の冷蔵室の構成を示す正面斜視図である。
【図3】
本発明の第2の実施形態による冷蔵庫の構成を示す断面図である。
【図4】
図3のA方向からみた本発明の冷蔵室の内部の部分正面図である。
【図5】
本発明による冷気循環制御装置において、圧縮器の温度による冷蔵室の温度を示すグラフである。
【図6】
従来の技術による冷蔵庫の冷気循環構造を示す断面図である。
Claims (11)
- 冷蔵庫の冷気循環制御装置において、
熱交換器で生成した冷気を、送風ファンを用いて貯蔵空間に供給する冷気供給手段と、
該冷気供給手段から供給される冷気を貯蔵空間に伝達するように、貯蔵空間のそれぞれの位置に対応する複数の冷気吹出し口を有する冷気供給風路と、
前記貯蔵空間を循環した冷気を前記送風ファンの吸引力により熱交換器に戻させる冷気帰り風路と、
前記冷気供給風路から貯蔵空間に供給された冷気を、前記貯蔵空間の下部から相対的に上部に流動させる冷気循環手段と、
前記貯蔵空間の内部の温度情報に応じて前記冷気供給手段と冷気循環手段を制御して冷気を循環させるマイコンとを備えたことを特徴とする冷蔵庫の冷気循環制御装置。 - 前記冷気循環手段は、前記貯蔵空間の下部の冷気を吸い込ませる循環ファンと、該循環ファンによって吸い込まれた冷気を貯蔵空間の内部に再度伝達するように、その入口が貯蔵空間の下部に位置し、出口が貯蔵空間の相対的に上部に位置する循環ダクトとを備えたことを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 前記循環ファンは、前記循環ダクトの出口に設けられたことを特徴とする請求項2に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 前記循環ファンは、前記循環ダクトの入口に設けられたことを特徴とする請求項2に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 前記冷気循環手段は、前記冷気供給風路の内部に設けられたことを特徴とする請求項2に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 前記冷気循環手段は、前記冷気供給風路とは別途に貯蔵空間の側壁に設けられたことを特徴とする請求項2に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 前記循環ダクトの出口は、前記冷気供給風路の冷気吹出し口に設けられたことを特徴とする請求項2に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 前記循環ダクトの入口は、貯蔵空間の相対的に下部に設けられたことを特徴とする請求項7に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 前記循環ダクトの入口は、貯蔵空間の下部に別途に設けられた補助貯蔵庫の下部と連通していることを特徴とする請求項8に記載の冷蔵庫の冷気循環制御装置。
- 熱交換器から生成された冷気を貯蔵空間の内部に循環させる送風ファンと、貯蔵空間の相対的に下部から上部に冷気を循環させる循環ファンを備えた冷蔵庫の冷気循環制御方法において、
貯蔵空間の内部温度を感知し、予め設定された温度と比較して、送風ファンと循環ファンの駆動をマイコンが決定するステップと、
前記マイコンでの決定に応じて前記送風ファンを駆動させ、前記熱交換器から生成された冷気を貯蔵空間の内部に伝達するステップと、
前記マイコンでの決定に応じて前記送風ファンを停止させ、前記貯蔵空間の内部に伝達された冷気を、前記循環ファンを用いて、前記貯蔵空間の下部から上部に循環させるステップとを含むことを特徴とする冷蔵庫の冷気循環制御方法。 - さらに、前記貯蔵空間の下部に別途に設けられた補助貯蔵庫の温度を感知し、予め設定された温度に到達すると、前記循環ファンの動作を停止させるステップを含むことを特徴とする請求項10に記載の冷蔵庫の冷気循環制御方法。
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