JP2005331239A

JP2005331239A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2005331239A
Application number: JP2005227306A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kusunoki; 敦楠; Shigeru Niki; 茂仁木
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】２つの蒸発器を持つ冷蔵庫において、適切かつ確実に各蒸発器の除霜を行うことができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷凍モードにおいて、Ｒファン３６を回転させることによってＲエバ３４の霜を取り除き、冷蔵室１４及び野菜室１６を加湿し、Ｒエバセンサ３８が所定温度に到達したとき、霜が完全に取り除かれたとしてＲファン３６を停止させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、２つの蒸発器を持つ冷蔵庫に関するものである。

最近の冷蔵庫においては、冷蔵室と冷凍室をそれぞれ効率よく冷却するために、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器を持つものが提案されている。

そして、これら２つの蒸発器を１つの圧縮機から送られてきた冷媒で効率よく冷却するために、冷媒流路の途中に三方弁を配し、この三方弁の切り替えによって冷媒が冷蔵用蒸発器または冷凍用蒸発器に送られるかが決定される。

上記のような冷蔵庫において、冷蔵用蒸発器または冷凍用蒸発器の除霜を行う場合には、各蒸発器に除霜ヒータを設け、これら除霜ヒータを圧縮機の運転積算時間に基づいて動作させて、ヒータ除霜を行っていた。

しかしながら、上記のような除霜方法では次のような問題点があった。

第１の問題点は、圧縮機の運転積算時間が設定時間に到達するまでヒータ除霜が行われないため、冷蔵庫の運転条件によっては、各蒸発器が着霜劣化を起こすことがあった。

第２の問題点としては、各蒸発器が過着霜の状態になった場合には、この過着霜の状態を解消するために除霜ヒータの通電時間が長くなり、庫内温度の上昇が大きくなると共に、その消費電力量が増大するということがあった。

そこで、本発明は２つの蒸発器を持つ冷蔵庫において、適切かつ確実に各蒸発器の除霜を行うことができる冷蔵庫を提供するものである。

本発明の請求項１の冷蔵庫は、圧縮機と、凝縮器と、冷蔵用絞り機構と、冷蔵室に対応した冷蔵用蒸発器と、冷凍用絞り機構と、冷凍室に対応した冷凍用蒸発器とを接続して冷媒流路を構成し、弁機構により冷媒流路を切替えて、冷蔵用絞り機構を介して冷蔵用蒸発器側へ冷媒を流す冷蔵モードと、冷凍用絞り機構を介して冷凍用蒸発器に冷媒を流す冷凍モードとが実現できる冷蔵庫において、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、冷凍用蒸発器によって冷却された空気を冷凍室へ送風する冷凍用ファンと、冷蔵用蒸発器によって冷却された空気を冷蔵室へ送風する冷蔵用ファンと、冷凍モードにおいて、冷凍用ファンを運転させるとともに、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度に達するまで冷蔵用ファンを運転する制御手段とを有し、冷凍モードは、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度に達した後に終了することを特徴とする。

請求項２の冷蔵庫は、請求項１のものにおいて、冷蔵用蒸発器をヒータ除霜するための冷蔵用除霜ヒータと、冷凍用蒸発器をヒータ除霜するための冷凍用除霜ヒータと、冷凍用蒸発器のヒータ除霜を、一定の冷凍モード積算時間毎に行う第１除霜制御と、第１除霜制御の数回に１回の割合で、冷蔵用蒸発器も冷凍用蒸発器と同時にヒータ除霜する第２除霜制御と、冷蔵モード開始時の冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が、設定したサイクル数だけ連続して一定温度以下のとき、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とを同時にヒータ除霜する第３除霜制御とを行う除霜制御手段とを有したものである。

請求項３の冷蔵庫は、請求項２のものにおいて、除霜制御手段は、第３除霜制御の後、一定の冷凍モード時間を経過した後、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が一定温度以下のときに、第１除霜制御の時間間隔で冷蔵用蒸発器も冷凍用蒸発器と同時にヒータ除霜する第４除霜制御を行うものである。

請求項１の冷蔵庫について説明する。

制御手段は、冷媒が冷凍用蒸発器に流れている冷凍モードにおいて、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度に達するまで冷蔵用ファンを運転させて、冷蔵用蒸発器に付着した霜に対し冷蔵室の庫内空気を当ててこの霜を落とすものである。

請求項２の冷蔵庫について説明する。

冷凍モード中に冷蔵用ファンを運転して除霜を行っているにもかかわらず霜が落としきれない場合には、その霜の付着量が増大するにつれて冷蔵用蒸発器の温度が低下する。そのため、除霜制御手段が、冷蔵モード開始時の冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が、設定したサイクル数だけ連続して一定温度以下の時は、冷蔵用蒸発器に過着霜が発生していると判断して、その時点でヒータ除霜を行うように制御する。

請求項３の冷蔵庫について説明する。

除霜制御手段は、第３除霜制御の後、一定の冷凍モード時間を経過した後、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が一定温度以下の時は、弁機能に弁漏れが発生していると判断して、第１除霜制御の時間間隔で冷蔵用蒸発器も冷凍用蒸発器と同時にヒータ除霜する第４除霜制御を行う。

以上により本発明の冷蔵庫であると、冷凍モードにおいて、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度に到達するまで冷蔵用ファンを運転することによって、確実に冷蔵用蒸発器の除霜を行うことができる。

以下、本発明の一実施例の冷蔵庫１０について図面に基づいて説明する。

図１は冷蔵庫１０の簡略した縦断面図であり、電気系統の説明も兼ねた図である。また、図２は冷蔵庫１０の冷凍サイクルの説明図である。

まず、図１に基づいて説明する。

冷蔵庫１０のキャビネット１２には、上段から冷蔵室１４、野菜室１６、冷凍室１８が設けられている。なお、この冷凍室１８には、不図示の製氷装置が設けられている。

冷凍室１８の背面底部には、圧縮機２０が配される機械室２２が設けられている。また、冷凍室１８の後方には、冷凍室用蒸発器（以下、Ｆエバという）２４が配され、Ｆエバ２４の上方には、Ｆエバ２４で発生した冷気を冷凍室１８に送風する冷凍室用ファン（以下、Ｆファンという）２６が設けられている。Ｆエバ２４の下方には、Ｆエバ２４の除霜を行う場合の除霜ヒータ（以下、Ｆ除霜ヒータという）２８が設けられている。Ｆエバ２４の上部近傍には、Ｆエバ２４の温度を検知するためのＦエバセンサ３０が設けられている。

冷凍室１８内部には、庫内温度を測定するための冷凍室用温度センサ（以下、Ｆセンサという）３２が設けられている。

野菜室１６の背面には、冷蔵室用蒸発器（以下、Ｒエバという）が設けられ、このＲエバ３４の上方には冷蔵室用ファン（以下、Ｒファンという）３６が設けられ、Ｒエバ３４の温度を検知するＲエバセンサ３８が設けられている。、Ｒエバ３４の下方には、Ｒエバ３４の除霜を行うための除霜ヒータ（以下、Ｒ除霜ヒータという）４０が設けられている。

冷蔵室１４の内部には、庫内温度を測定するための冷蔵室用温度センサ（以下、Ｒセンサという）４２が設けられている。

そして、これらＦファン２６、Ｆ除霜ヒータ２８、Ｆエバセンサ３０、Ｆセンサ３２、Ｒファン３６、Ｒエバセンサ３８、Ｒ除霜ヒータ４０及びＲセンサ４２は、マイクロコンピュータよりなる制御装置４４に接続されている。この制御装置４０は１枚の基板よりなり、キャビネット１２の背面上部に設けられている。また、制御装置４４には、圧縮機２０のモータも接続されている。

次に、図１に基づいて冷気の流れを説明する。

Ｆエバ２４によって冷却された冷気は、Ｆファン２６によって送風され冷凍室１８を循環する。また、Ｒエバ３４によって冷却された冷気は、Ｒファン３６によって野菜室１６と冷蔵室１４に送風され循環する。

次に、図２に基づいて、これら冷凍サイクルの構造について説明する。

圧縮機２０には凝縮器４６が接続され、凝縮器４６には三方弁４８が接続されている。三方弁４８から二股に分かれた冷媒流路の一方は、冷蔵室用キャピラリチューブ（以下、Ｒキャピラリチューブという）５０に接続され、Ｒエバ３４に接続されている。また、三方弁６８から分かれた他方の冷媒流路は冷凍室用キャピラリチューブ（以下、Ｆキャピラリチューブという）５２を経てＦエバ２４に接続されている。そして、Ｆエバ２４とＲエバ３４の冷媒流路は、一つになって圧縮機２０に循環する。

まず、この冷蔵庫１０の冷凍サイクルの基本的な制御方法である交互冷却運転について説明する。

冷蔵室１４と野菜室１６を冷却する場合には、三方弁６８を切り替えて、Ｒエバ３４に冷媒が流れるようにする。そして、同時にＲファン３６を運転させる。これによって、Ｒエバ３４によって冷却された空気は、Ｒファン３６によって冷蔵室１４及び野菜室１６に送風されて、これら庫内が冷却される。以下、この状態を冷蔵モードという。

また、冷凍室１８を冷却したい場合には、三方弁６８を切り替えて、冷媒がＦエバ２４に流れるようにすると共に、Ｆファン２６を運転させる。これによって、Ｆエバ２４によって冷却された空気はＦファン２６によって冷凍室１８内部に送風され、庫内が冷却される。以下、この状態を冷凍モードという。

そして、この冷蔵モードと冷凍モードを交互に切り替えて冷蔵庫１０の交互冷却運転は行われている。

次に、Ｆエバ２４とＲエバ３４の除霜制御方法について以下説明していく。

１．第１の除霜制御方法
第１の除霜制御方法は、Ｆエバ２４の除霜を行うための制御方法である。

これは、冷凍モードの積算時間が一定時間（例えば、１０時間）に到達する毎に、Ｆ除霜ヒータ２８を動作させて、Ｆエバ２４の除霜を行うものである。そして、Ｆエバ温度センサ３０が所定温度（３℃）に到達した時点でＦ除霜ヒータ２８の動作を終了させ、第１の除霜制御は終了する。

２．第２の除霜制御方法
第２の除霜制御方法は、Ｒエバ３４を除霜するための制御方法である。

これは、第１の除霜制御方法によって、Ｆエバ２４がヒータ除霜されるが、このヒータ除霜の数回に一回の割合でＲエバ３４の除霜をＲ除霜ヒータ４０によって行うものである。すなわち、この場合にはＦエバ２４とＲエバ３４のヒータ除霜が同時に行われることとなる。この回数としては、第１の除霜制御方法によるＦエバ２４のヒータ除霜が３回行われる毎に１回行うのが好適である。

３．第３の除霜制御方法
第３の除霜制御方法も、Ｒエバ３４の除霜に関するものである。

これは、冷凍モード、すなわちＲエバ３４に冷媒が流れていない状態で、Ｒファン３６を運転して、Ｒエバ３４についた霜を解かすとともに冷蔵室１４及び野菜室１６内部を加湿するものである。以下、この除霜制御方法について、図３のフローチャートに基づいて説明する。

ステップ１において、交互冷却運転の冷蔵モードが開始される。そして、ステップ２に進む。

ステップ２において、Ｆファン２６を停止させ、Ｒファン３６を運転して、Ｒエバ３４によって冷却された空気を冷蔵室１４及び野菜室１６に送風する。そしてステップ３に進む。

ステップ３において、冷蔵モードが終了したか否かを検知し、冷蔵モードが終了していればステップ４に進み、終了していなければステップ２に戻る。

ステップ４において、冷凍モードを開始し、ステップ５に進む。

ステップ５において、Ｆファン２６を運転させて、Ｆエバ２４によって冷却された空気を冷凍室１８に送風する。また、Ｒファン３６は運転した状態を続ける。すなわち、遅延運転を行う。これによって、上記で説明したように、Ｒエバ３４に付いた霜を溶かすと共に、冷蔵室１４及び野菜室１６内部を加湿する効果がある。そして、ステップ６に進む。

ステップ６において、Ｒエバ温度センサ３８の検知温度がｔ１℃（例えば、３℃）に到達していれば、ステップ７に進み、到達していなければステップ５に戻る。

ステップ７において、Ｒエバ３４の温度がｔ１℃に到達しているため、霜が完全に取り除かれたと判断して、Ｒファン３６の運転を停止し、ステップ８に進む。

ステップ８において、冷凍モードが終了しているか否かを判断し、終了していなければステップ７に戻り、終了していればステップ１に戻る。

このように、冷凍モードにおいて、Ｒファン３６を、Ｒエバ３８の温度が一定温度に到達するまで動作させることにより確実にＲエバ３４に付着した霜を取り除くことができる。また、取り除いたあとはＲファン３６を停止させるため、消費電力量が増加することがない。

４．第４の除霜制御方法
第４の除霜制御方法は、第３の除霜制御方法の変更例である。

すなわち、図３におけるステップ６の制御の代わりに、異なるステップ６´の制御を行うものである。その制御方法を説明したものが図４のフローチャートである。

ステップ６´以外については、図３のフローチャートの処理と同様であるため、ステップ６´のみについて説明する。

冷凍モードにおいて、Ｒファン３６が運転を続けている。この状態で、第３の除霜制御方法と同様にＲエバ３４がｔ１温度に到達した場合、または、Ｒエバ温度センサ３８の検知した温度の上昇率がΔｔ２以下になった場合にＲエバ３４に付着した霜が完全に取れたと判断して、Ｒファン３６を停止させるものである。Ｒエバ３４がｔ１温度に到達した場合は、上記と同様の理由であるが、Ｒエバ温度センサ３８の検知した温度の上昇率がΔｔ２以下になった場合について説明する。

冷蔵室１６や野菜室１６の庫内温度設定やＲエバ温度センサ３８の単体の性能のバラツキにより、実際にはＲエバ３４の霜が完全に取り除かれているにもかかわらず、その設定温度ｔ１まで検知温度が上昇しない場合がある。こうした場合には必要以上にＲファン３６を運転させると、消費電力量や騒音値が上昇する。そのため、これを防ぐために、Ｒエバ温度センサ３８の検知する温度の上昇率が、一定の上昇率Δｔ２以下になった場合には、霜が殆ど取れていると判断してＲファン３６の運転を終了させる。

５．第５の除霜制御方法
Ｒエバ３４に付着した霜が溶融している間は、Ｒエバ３４の温度は０℃付近で安定し、完全に霜が落ちたときに再び温度が上昇し始める。このため、Ｒエバ温度センサ３８の検知温度が一度安定した温度を０℃と認識し、その後一定温度（３℃）上昇した時点で、霜が完全に取り除かれたとしてＲファン３６を停止させてもよい。

なお、図５のグラフが、第４の制御方法に第５の除霜制御方法を加えたものをグラフ化したものである。すなわち、図５においてＴ１時間で温度上昇率が一定になり、Ｔ２時間で温度がさらに上昇して安定するものである。

６．第６の制御方法
第３〜第５の制御方法において、Ｒファン３６の回転数を通常の回転数で回転させるのではなく、そのＲファン３６の回転数を設定できる範囲の最低回転数で運転させる。これによって、その消費電力量が低減され、また、騒音も減ることとなる。

７．第７の除霜制御方法
第３〜第６の除霜制御方法を用いて、冷凍モードにおいてＲファン３６を運転して除霜を行っているにもかかわらず、霜がＲエバ３４から落ちきれない場合には、その霜の付着量が増大するにつれてＲエバ３４の温度が低下してくる。これは、冷凍モードが終了し冷蔵モードに入った時点で、Ｒエバ温度センサ３８の温度が一定温度まで上昇しないことで判断できる。したがって、このように、冷凍モードから冷蔵モードに移った時点で、Ｒエバ温度センサ３８の検知温度が一定温度まで上昇しないことが数サイクル（例えば、３サイクル）検知した場合には、Ｒエバ３４に過着霜が発生していると判断して、第２の除霜制御方法による制御にかかわらず、Ｆエバ２４とＲエバ３４を同時にヒータ除霜する。

８．第８の除霜制御方法
本実施例の冷凍サイクルには上記したように三方弁６８が用いられているが、この三方弁６８に弁漏れが発生した場合には、冷凍モードにおいてはＲエバ３４が所定温度まで上がらず、逆に、冷蔵モードにおいてはＦエバ２４が所定温度まで上がらない現象が発生する。

したがって、第７の除霜制御方法において、Ｒエバ温度センサ３８のような現象が起こっていても、この弁漏れによる原因のため、Ｒエバ３４が所定温度まで上昇しない場合がある。この場合には、たとえ、Ｒエバ温度センサ３８の検知温度は低くても着霜量は少ないため、直ちに除霜を行う必要がない。

そのため、第７の除霜制御方法によるヒータ除霜を行った後に、一定の冷凍モード時間が経過した後、Ｒエバ温度センサ３８の温度をもう一度確認する。この場合に、Ｒエバ温度センサ３８の温度が所定温度まで上昇していない場合には弁漏れが発生していると判断する。すなわち、これは第７の除霜制御方法において同時にヒータ除霜を行っているため、三方弁６８が正常であればＲエバ３４の温度が一定温度以上上昇するはずであるにもかかわらず、これが上昇しないということは弁漏れが発生していると考えられるからである。

この場合には、着霜量は少ないと判断し、第１の除霜制御方法における時間間隔で、Ｒエバ２４をヒータ除霜するだけでなく、Ｒエバ３４も同時にヒータ除霜する。

（変更例）なお、上記実施例においては、図２に示す冷凍サイクルについて説明したが、これに代えて図６に示すように、Ｆエバ２４の位置が、異なった冷凍サイクルでも同様に上記の除霜制御方法を使用することができる。

本実施例の冷蔵庫の説明図である。冷凍サイクルの説明図である。第３の除霜制御方法のフローチャートである。第４の除霜制御方法のフローチャートである。第５の除霜制御方法のグラフである。冷凍サイクルの変更例の説明図である。

符号の説明

１０冷蔵庫
２０圧縮機
２４Ｆエバ
３０Ｆエバセンサ
３４Ｒエバ
３８Ｒエバセンサ
４４制御装置
６８三方弁

Claims

圧縮機と、凝縮器と、冷蔵用絞り機構と、冷蔵室に対応した冷蔵用蒸発器と、冷凍用絞り機構と、冷凍室に対応した冷凍用蒸発器とを接続して冷媒流路を構成し、
弁機構により冷媒流路を切替えて、冷蔵用絞り機構を介して冷蔵用蒸発器側へ冷媒を流す冷蔵モードと、冷凍用絞り機構を介して冷凍用蒸発器に冷媒を流す冷凍モードとが実現できる冷蔵庫において、
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、
冷凍用蒸発器によって冷却された空気を冷凍室へ送風する冷凍用ファンと、
冷蔵用蒸発器によって冷却された空気を冷蔵室へ送風する冷蔵用ファンと、
冷凍モードにおいて、冷凍用ファンを運転させるとともに、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度に達するまで冷蔵用ファンを運転する制御手段とを有し、
冷凍モードは、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が所定温度に達した後に終了する
ことを特徴とする冷蔵庫。
冷蔵用蒸発器をヒータ除霜するための冷蔵用除霜ヒータと、
冷凍用蒸発器をヒータ除霜するための冷凍用除霜ヒータと、
冷凍用蒸発器のヒータ除霜を、一定の冷凍モード積算時間毎に行う第１除霜制御と、
第１除霜制御の数回に１回の割合で、冷蔵用蒸発器も冷凍用蒸発器と同時にヒータ除霜する第２除霜制御と、
冷蔵モード開始時の冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が、設定したサイクル数だけ連続して一定温度以下のとき、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とを同時にヒータ除霜する第３除霜制御とを行う除霜制御手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
除霜制御手段は、
第３除霜制御の後、
一定の冷凍モード時間を経過した後、冷蔵用蒸発器温度センサの検知温度が一定温度以下のときに、第１除霜制御の時間間隔で冷蔵用蒸発器も冷凍用蒸発器と同時にヒータ除霜する第４除霜制御を行うことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。