JP2005344941A - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、除霜ヒータによって除霜運転を行う冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator that performs a defrosting operation using a defrosting heater.
従来より、貯蔵室内の水分が霜として蒸発器に付着することで冷却性能が低下するため、所定の周期、例えば、圧縮機の積算運転時間が8時間を越える毎に除霜ヒータに通電して蒸発器を加熱する除霜運転が行われている。図8は従来の除霜運転の制御方法を示すタイムチャートであるが、除霜運転にtxのタイミングで移行すると冷気供給用のファンは停止させておき、蒸発器が除霜終了温度、例えば10℃以上に達した場合には、tyのタイミングで付着した霜が融解されたと見做して除霜ヒータへの通電を遮断し、除霜運転を終了する。なお、冷凍サイクル内の圧力バランスのため、圧縮機はtzのタイミングから運転を開始させている。 Conventionally, the cooling performance deteriorates due to moisture in the storage chamber adhering to the evaporator as frost. Therefore, the defrost heater is energized every time a predetermined period, for example, the cumulative operation time of the compressor exceeds 8 hours. A defrosting operation for heating the evaporator is performed. FIG. 8 is a time chart showing a conventional control method of the defrosting operation. When the defrosting operation is started at the timing tx, the cooling air supply fan is stopped and the evaporator is defrosted at the end temperature, for example, 10 When the temperature has reached or exceeds ° C., it is assumed that the frost attached at the timing of ty has been melted, the power supply to the defrost heater is cut off, and the defrost operation is terminated. In addition, the compressor is started to operate at the timing tz for the pressure balance in the refrigeration cycle.
この場合、除霜に要する時間を短縮するために除霜運転の後半にファンを断続的に逆回転することにより、除霜ヒータ熱の貯蔵室内への拡散を防ぎ、蒸発器に送り返し除霜を早めるとともに、冷凍室内の温度上昇を抑える制御方法が考えられている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、除霜ヒータにより暖められた暖気は上昇するため、図8に示すように貯蔵室の上部温度は下部温度に比して高くなる。この場合、貯蔵室の上部空間は、除霜運転中に高温化するとともに、冷却運転を再開しても冷却が鈍く比較的温度の高い状態が持続するため、食品に悪影響を与えることになる。この不具合は、特に設定温度が低い冷凍室において、その貯蔵室の高さ寸法が高い場合に起こり易い。 However, since the warm air heated by the defrost heater rises, the upper temperature of the storage chamber becomes higher than the lower temperature as shown in FIG. In this case, the upper space of the storage room is heated during the defrosting operation, and even when the cooling operation is restarted, the cooling is slow and the relatively high temperature is maintained, so that the food is adversely affected. This problem is likely to occur when the height of the storage room is high, particularly in a freezer room having a low set temperature.
特許文献1の構成では、ファンを断続的に逆回転させているため除霜時間は短縮されるが、回転時間の総計は長くなるため、過剰に暖気が貯蔵室に送風されてしまい、却って貯蔵室内の平均温度が上昇する恐れがある。また、一般的に蒸発器の着霜量によって除霜完了までの時間は異なるが、ファンの逆回転は所定時間t経過後に行われるため、ファンの逆回転を行わなかったり、逆回転が長過ぎて上記したように貯蔵室内温度が上昇する恐れがある。
In the configuration of
さらに、一般的には外気温度の低下に伴って除霜運転時の貯蔵室の温度上昇は鈍くなることから、除霜運転時間が長くなる。このため、ファンの逆回転を行うタイミングが早すぎると、あるいはファンの逆回転時間は外気温度によってそれぞれ適正値に設定することが望ましい。 Furthermore, since the temperature rise of the storage chamber at the time of defrosting operation becomes dull generally with the fall of outside air temperature, the defrosting operation time becomes long. For this reason, it is desirable that the timing of reverse rotation of the fan is too early, or the reverse rotation time of the fan is set to an appropriate value depending on the outside air temperature.
本発明は上記問題点を考慮して、確実に除霜運転時の貯蔵室の温度上昇を均一化して、暖気による食品への悪影響を抑制することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to reliably uniformize the temperature rise in the storage room during the defrosting operation and to suppress the adverse effects on food caused by warm air.
上記課題を解決するために、本発明による冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、蒸発器を環状に連結した冷凍サイクルと、前記蒸発器より生成された冷気を貯蔵室に送風するファンと、前記蒸発器を加熱する除霜ヒータと、前記蒸発器またはその近傍の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出温度が除霜終了温度に到達するまで前記除霜ヒータに通電して前記蒸発器の除霜運転を行い、この除霜運転中には前記ファンを停止させる冷蔵庫において、前記温度センサが前記除霜終了温度よりも低く定めた設定温度以上の温度を検出したときに前記ファンを所定時間逆回転させるとともに、前記所定時間を外気温度に基づいて設定変更することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a refrigerator according to the present invention includes a refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, and an evaporator are connected in an annular shape, a fan that blows cool air generated by the evaporator to a storage chamber, and the evaporation A defrost heater for heating the deaerator, a temperature sensor for detecting the temperature of the evaporator or the vicinity thereof, and energizing the defrost heater until the temperature detected by the temperature sensor reaches the defrost end temperature. In the refrigerator in which the fan is stopped during the defrosting operation, the fan is predetermined when the temperature sensor detects a temperature equal to or higher than a set temperature set lower than the defrosting end temperature. While rotating backward, the predetermined time is set and changed based on the outside temperature.
上記発明によれば、除霜運転中に外気温度に応じた適正な時間とタイミングでファンを逆回転させて、貯蔵室上部に滞留した暖気を蒸発器側に回収するため、貯蔵室内の温度上昇を均一化することができるとともに、ファンの逆回転を外気温度に基づいて最適化することで、暖気による食品への悪影響を抑制することができる。 According to the above invention, during the defrosting operation, the fan is reversely rotated at an appropriate time and timing according to the outside air temperature, and the warm air staying in the upper part of the storage room is recovered to the evaporator side. Can be made uniform, and by optimizing the reverse rotation of the fan based on the outside air temperature, adverse effects on food due to warm air can be suppressed.
本発明の1実施形態について図面を参照して説明する。図4は本発明の1実施形態である冷蔵庫を示す正面図であり、図5は図4の冷蔵庫の扉を省略した正面図であり、図6は、冷凍室を示す図1のA−A線に沿う断面図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 is a front view showing a refrigerator according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a front view in which the door of the refrigerator in FIG. 4 is omitted, and FIG. 6 is AA in FIG. It is sectional drawing which follows a line.
冷蔵庫本体1は、冷凍貯蔵室10と冷蔵貯蔵室20を左右に区画して配設しており、両貯蔵室は冷気の流れを互いに独立させている。冷蔵庫本体1の背面底部には機械室31を設けており、圧縮機33、図示しない放熱ファン、凝縮器34などを配設している。
The
冷凍貯蔵室10には、上から順に、第1冷凍室11、自動製氷装置13を備えた製氷室12、第2冷凍室14を配設しており、それぞれの開口部には開閉自在に閉塞する回転式の扉11a,12a,14aを設けている。第2冷凍室14の背面には冷凍貯蔵室用の蒸発器15(以下、Fエバと称する)、および冷凍貯蔵室用のファン16(以下、Fファンと称する)をFエバ15の上部に配設しており、このFエバ15より生成された冷気は、背面に設けられたダクト17を通じてFファン16の回転により上方に吸い上げられ、各貯蔵室に複数形成した吹出口18から供給されるようになっている。各室を冷却し終えた冷気は、第2冷凍室14の背面下部に形成された吸込口19からFエバ15側に吸込まれ、再びFエバ15と熱交換して各室に吹き出される。
In the
第1冷凍室11の背面には、貯蔵室内温度を検出する温度センサ53(以下、Fセンサ)を取付けており、このFセンサ53の検出温度に基づいて圧縮機33やFファン16などが制御され、冷凍貯蔵室10は設定温度に冷却される。
A temperature sensor 53 (hereinafter referred to as F sensor) for detecting the temperature in the storage room is attached to the back surface of the
Fエバ15には図6に示すように除霜ヒータ40を取付けており、通電によりFエバ15を加熱して除霜する。この除霜ヒータは、例えば、輻射熱を利用するガラス管ヒータや、主に熱伝導を利用するパイプヒータから構成されており、本実施形態ではパイプヒータとしている。
As shown in FIG. 6, a
冷蔵貯蔵室20には、上から順に、回転開き式の冷蔵室21、引出し式の野菜室22およびボトル室23を配設しており、それぞれの開口部には開閉自在に閉塞する扉21a,22a,23aを設けている。ボトル室23の背面には、冷蔵貯蔵室用の蒸発器24(以下、Rエバと称する)、および冷蔵貯蔵室用のファン25(以下、Rファンと称する)を前後に配設しており、このRエバ24より生成された冷気は、背面に設けられたダクト26を通じてRファン25の回転により上方に吸い上げられ、冷蔵室21に複数形成した吹出口27から室内に供給されるようになっている。冷蔵室21を冷却し終えた冷気は、野菜室22およびボトル室23を通じてボトル室23の背面に形成された吸込口28からRエバ24側に吸込まれ、再びRエバ24と熱交換して各室に吹き出される。
In the refrigerated
冷蔵室21の背面には、貯蔵室内温度を検出する温度センサ54(以下、Rセンサ)を取付けており、このRセンサ54の検出温度に基づいて圧縮機33やRファン25が回転制御され、冷蔵貯蔵室20は設定温度に冷却される。
A temperature sensor 54 (hereinafter referred to as R sensor) for detecting the temperature in the storage room is attached to the back of the
本発明に係る冷凍サイクル32は、概略図である図7に示すように、圧縮機33の吐出側には凝縮器34および流路切替装置である三方弁35を順次接続しており、三方弁35の出口側の一方には、冷凍用キャピラリチューブ36とFエバ15とアキュームレータ37を順に接続した配管を接続し、他方には、第2キャピラリチューブ38とRエバ24を接続した配管を接続している。Rエバ24の出口側配管はFエバ15の入口側と接続させており、アキュームレータ37の出口側配管は、圧縮機33の吸込側と接続させている。
In the
アキュームレータ37には、Fエバ15の出口側配管温度を検出する冷凍用除霜センサ51(以下、FDセンサと称する)を取付けており、Rエバ24の出口配管には、Rエバ24の配管温度を検出する冷蔵用除霜センサ52(以下、RDセンサと称する)を取付けている。
The
次に、通常の冷却運転について説明する。Fセンサ53の検出温度がON温度、例えば、−18℃以上になると、Fエバ15側に冷媒が流れるように三方弁35を操作して冷凍貯蔵室10を冷却する(以下、F冷却モードと称する)。一方、Rセンサ54の検出温度がON温度、例えば5℃以上になると、Rエバ24側に冷媒が流れるように三方弁35を操作して冷蔵貯蔵室20を冷却する(以下、R冷却モードと称する)。このR冷却モードでは、Rファン25を回転させて冷蔵貯蔵室10に冷気を供給し、Fファン16は停止させておく。F冷却モードでは、Fファン16を回転させて冷凍貯蔵室10に冷気を供給し、Rファン25は、Rエバ24の除霜のため、RDセンサ52の検出温度が所定温度、例えば3℃に上昇するまで回転させておく。
Next, a normal cooling operation will be described. When the detected temperature of the
この場合、F冷却モード中にFセンサ53の検出温度がOFF温度、例えば−20℃以下になるとR冷却モードに移行し、R冷却モード中にRセンサ54の検出温度がOFF温度、例えば1℃以下になるとF冷却モードに移行する。また、OFF温度に到達しなくとも、一方の冷却時間が長時間になると他方が冷却不足となる恐れがあるため、所定時間毎に順次に切替える。これらの構成により冷凍貯蔵室10と冷蔵貯蔵室20は、交互に冷却され、平均的に各設定温度に保持するようになっている。
In this case, when the detected temperature of the
次に、Fエバ15の除霜運転について、外気温度が10℃以上の一般的な場合について、図3のタイムチャートを参照して説明する。なお、図3にはタイムチャートに併せて、冷凍貯蔵室10の上部に位置する第1冷凍室の温度、下部に位置する第2冷凍室の温度、およびFDセンサ51の検出温度変化も表している。
Next, the defrosting operation of the F-
図3に示すように、通常の冷却運転から、taのタイミングで、圧縮機33を停止させ、除霜ヒータ40に通電してFエバ15を加熱する除霜運転に移行する。この除霜運転は所定の周期で行われ、本実施形態では圧縮機33の運転積算時間が8時間を経過し、F冷却モードが終了した時点で移行するようになっている。なお、除霜運転前には、除霜ヒータ40の加熱による貯蔵室内の温度上昇を抑制するため、F冷却モードの終了設定温度を段階的に降下させて、冷凍貯蔵室10などを強制的に冷却するプリクール運転を行う。
As shown in FIG. 3, the
除霜ヒータ40の加熱により、FDセンサ51の検出温度は徐々に上昇し、第1設定温度、ここでは2℃に到達すると、tbのタイミングでFファン16を所定時間、ここでは1分間逆回転させ、この1分間が経過したtcのタイミングで停止させる。
When the
これは、除霜ヒータ40の加熱によりFエバ15と熱交換して温度上昇した空気がダクト17内を上昇していくと、冷凍貯蔵室10の上部、ここでは第1冷凍室11の貯蔵室内温度が第2冷凍室14に比して徐々に高くなる。このため、第1冷凍室11の空気をFエバ15側に回収して、第1冷凍室11のみが温度上昇することを防止するためである。
This is because when the air whose temperature has been increased by heat exchange with the F-
この場合、第1設定温度は、上下の貯蔵室空間温度を均一にすることを目的としているため、実験により、第1冷凍室11の温度上昇率が第2冷凍室14と比較して高くなっていく際の温度とすることが好ましい。また、逆回転の回転時間が長すぎると、暖気が第2冷凍室12に送風されて著しく温度上昇してしまうため、短時間、例えば10秒〜2分間に設定していることが好ましい。
In this case, since the first set temperature is intended to make the upper and lower storage room space temperatures uniform, the temperature increase rate of the
さて、FDセンサ51の検出温度が上昇して、第1設定温度より高く設定した第2設定温度、ここでは4℃に到達すると、tdのタイミングでFファン16を所定時間、ここでは1分間逆回転させて、所定時間経過したteのタイミングでFファン15を停止させる。同様に、第2設定温度より高く設定した第3設定温度、ここでは6℃に到達すると、tfのタイミングでFファン16を所定時間、ここでは1分間逆回転させて、tgのタイミングでFファン15を停止させる。
Now, when the temperature detected by the
このように段階的に高くなるよう複数の設定温度を設けた理由は、実験により、Fファン16を逆回転させた後においても、上下の貯蔵室空間の温度差が大きくなっていく冷蔵庫の形態では、再度、第1冷凍室11の暖気を回収することで確実に上下の貯蔵空間の温度を均一化にすることができるからである。また、FDセンサ51の検出温度の上昇に応じてFファン16を逆回転させるため、確実に上下の貯蔵室空間に温度差が生じている場合に暖気を回収することができ、もって、第2冷凍室14を不要な回転により温度上昇させることを防止するからである。
The reason for providing a plurality of set temperatures so as to increase stepwise in this way is that the temperature difference between the upper and lower storage chamber spaces becomes larger even after the
thのタイミングでは、FDセンサ51の検出温度が除霜終了温度、ここでは8℃以上に到達していれば、除霜が完了またはその後の余熱により除霜が完了すると見做し、除霜ヒータ40への通電を遮断して除霜運転を終了する。この場合、圧縮機33は冷凍サイクル32の圧力バランスなどのため、所定時間、例えば6分経過するまで圧縮機41を停止させておく。所定時間経過したtiのタイミングでは、圧縮機33の運転を開始するとともに、Fファン16を正回転により運転させて、通常の冷却運転に移行する。
At the timing of th, if the detected temperature of the
次に、本発明に係るFファン16を逆回転させる所定時間の設定変更について、1実施形態を示すフローチャートである図1を参照して説明する。ステップ11では、除霜運転が開始されたか否かを検出し(S11)、除霜運転が開始されればステップ12に進む。
Next, a setting change of a predetermined time for reversely rotating the
ステップ12では、図6に示すように機械室31に配設され外気温度を検出する外気温センサ55の検出温度が、低外気温と見做す基準温度、ここでは10℃以下か否かを検出し(S12)、10℃以下であれば低外気温と判断してステップ13に進む。
In
ステップ13では、所定時間を長く、例えば1分間から2分間に設定変更する(S13)。一般的に、冷蔵庫の据付場所が低外気温の場合には、外気からのヒートリークが少ないため、除霜運転時においても冷凍貯蔵室10や冷蔵貯蔵室20の温度上昇が鈍い。このため、冷凍貯蔵室10と吸込口19を介して近接しているFエバ15の下部は、上部温度に比して温度上昇が鈍くなり、除霜にばらつきが生じるとともに、除霜時間も遅延することになる。
In
よって、低外気温時には、Fファン16の逆回転の運転時間を長くすることで、Fエバ15の下部が冷凍貯蔵室10からの冷気に晒されることを抑制することができ、もって、Fエバ15の上下部の温度差を小さくすることができるとともに、Fエバ15の温度上昇を促進させるため、除霜運転時間を短縮させることができる。また、逆回転の運転時間を長くしても、低外気温のため冷凍貯蔵室10は温度上昇し難く、食品への悪影響を防止することができる。
Therefore, when the outdoor temperature is low, the operation time for reverse rotation of the
ステップ14では、通常時の外気温であるため、予め基準時間としている所定時間、ここでは1分間に設定する(S14)。なお、除霜運転中は、上述したようにFDセンサ51が設定温度に到達すると、ステップ13およびステップ14において設定変更した所定時間、Fファン16を回転させる。
ステップ15では、除霜運転が終了したか否かを検出し(S14)、除霜運転が終了すればステップ11に戻り、再び除霜運転が開始されるまで待機する。
In
In
上記した発明によれば、外気温度が低い場合には、所定時間を長く設定変更することで、Fエバ15の上下部の温度差を小さくすることができるとともに、除霜運転時間を短縮させることができる。
According to the above-described invention, when the outside air temperature is low, the temperature difference between the upper and lower parts of the F-
次に他の実施形態について、図2のフローチャートを参照して説明する。ステップ21では、除霜運転が開始されたか否かを検出し(S21)、除霜運転が開始されればステップ22に進む。ステップ22では、外気温センサ55の検出温度が低外気温と見做す基準温度、ここでは10℃以下か否かを検出し(S22)、10℃以下であれば低外気温と判断してステップ23に進む。
Next, another embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In
ステップ23では、設定温度を低く設定変更する(S23)。この場合、本実施形態では、例えば第1ないし第3設定温度をそれぞれ−2Kした値に設定する。これは、上述したように低外気温時はFエバ15の下部温度が低く除霜運転が遅延するため、設定温度を低く設定変更してFファン15の逆回転を早い段階で行うことで、Fエバ15の上下部の温度差を迅速解消して除霜運転が遅延することを防止することができるからである。
In
また、Fファン16の逆回転によって、冷凍貯蔵室10に暖められた空気が早い段階で流入されても、低外気温により貯蔵室内は温度上昇し難いため、食品への悪影響も抑えることができる。
Moreover, even if the air warmed by the
ステップ24では、外気温度が通常の温度であると判断して設定温度を変更せずに(S24)、ステップ25に進む。ステップ25では、除霜運転が終了したか否かを検出し(S25)、除霜運転が終了したらステップ21に戻る。
In
上記した発明によれば、外気温度が低い場合には、所定時間を長く設定変更することで、Fエバ15の上下部の温度差を小さくすることができるとともに、除霜運転時間を短縮させることができる。
According to the above-described invention, when the outside air temperature is low, the temperature difference between the upper and lower parts of the F-
この場合、設定温度の段数を多くすることが好ましい。具体的には、第1ないし第3の設定温度を、第1ないし第5の設定温度まで段数を増加させ、それぞれの設定温度は、例えば、0℃,2℃,4℃,6℃,8℃としている。
この構成により、除霜運転の早い段階において、Fエバ15の上下部の温度差を小さくすることができるとともに、除霜運転の後半においてもFファン16の逆回転を行うため、冷凍貯蔵室10の上下部の温度を均一にすることができる。
In this case, it is preferable to increase the number of preset temperature stages. Specifically, the first to third set temperatures are increased to the first to fifth set temperatures, and the set temperatures are, for example, 0 ° C., 2 ° C., 4 ° C., 6 ° C., 8 ℃.
With this configuration, the temperature difference between the upper and lower parts of the
さらには、設定温度の段数を多くした場合には、Fファン15の回転時間、すなわち所定時間を短く、例えば1分間から40秒間に変更することが好ましい。
この構成により、除霜運転時において、Fファン16の逆回転による連続的な運転時間は短縮されるため、冷凍貯蔵室10の温度上昇を抑制することができるとともに、Fファン16の逆回転の総計時間は運転回数を増加したことにより、十分確保できるため、冷凍貯蔵室10の上下部の温度を均一にすることができる。
Furthermore, when the number of set temperature stages is increased, it is preferable to shorten the rotation time of the
With this configuration, since the continuous operation time due to the reverse rotation of the
この場合、Fファン16の逆回転により、冷凍貯蔵室10に流入する温暖な空気を極力抑制するため、設定温度を高くするほど、Fファン16の逆回転の時間、すなわち所定時間を短くしてもよい。
In this case, in order to suppress the warm air flowing into the
なお、上述した構成は、本発明の1実施形態であり、種々の変更が可能である。本実施形態では、Rエバ24はRファン25の回転による除霜方法で説明したが、Rエバ24もFエバ15と同様に除霜ヒータ40による除霜運転を行い、本発明のファン制御を行ってもよい。また、冷凍サイクル32は本実施形態で説明した構成に限らず、Rエバ24とFエバ15を並列に接続させたいわゆるパラレルサイクルや2段圧縮機を用いた冷凍サイクル、または単一の蒸発器を用いて冷蔵室20や冷凍室10を冷却する1エバサイクルなどであってもよい。さらに、除霜開始のタイミング、除霜終了温度、設定温度、所定時間、所定の周期などは、冷蔵庫の形態に応じて適宜変更することが好ましい。
The above-described configuration is an embodiment of the present invention, and various changes can be made. In the present embodiment, the
本発明は、除霜ヒータによる除霜運転を備えた冷蔵庫に適応可能である。 The present invention can be applied to a refrigerator provided with a defrosting operation using a defrosting heater.
1…冷蔵庫本体 10…冷凍貯蔵室 11…第1冷凍室
12…製氷室 14…第2冷凍室 15…Fエバ
16…Fファン 17…ダクト 19…吸込口
20…冷蔵貯蔵室 21…冷蔵室 22…野菜室
23…ボトル室 32…冷凍サイクル 33…圧縮機
34…凝縮器 40…除霜ヒータ 51…FDセンサ
52…RDセンサ 53…Fセンサ 54…Rセンサ
55…外気温センサ
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015034655A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 株式会社富士通ゼネラル | Air conditioner |
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2004
- 2004-05-31 JP JP2004161690A patent/JP2005344941A/en active Pending
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