JP2009074755A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却器の除霜運転中に異常を検出した場合には、除霜ヒーターに通電せず自然除霜することにより、異常対応するときまでの安全を確保した冷蔵庫を提供する。
【解決手段】あらかじめ設定された除霜開始タイミング（Ｓ３）でヒーターによる冷却器の除霜運転を実行（Ｓ６）する除霜制御手段を有し、除霜運転の際に異常を検出（Ｓ１２）した場合には、ヒーター通電を消勢（Ｓ１４）して自然除霜により霜を融解（Ｓ１５）することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、冷凍用冷却器などの除霜運転をヒーター方式でおこなう冷蔵庫に関する。

一般に冷蔵庫は、冷却運転の継続によって冷気を生成する冷却器に霜が付着するものであり、着霜量が多くなると冷却効率が低下するため、あらかじめ設定された除霜開始タイミングになった際には、冷却器に配設した除霜ヒーターに通電し加熱することで霜を融解し排水除去するようにしている。

除霜運転をおこなうタイミングは、冷凍サイクルにおける冷媒圧縮機の運転時間を積算し、通常の冷却条件で除霜すべき霜量が滞積する所定の時間周期、例えば８時間を経過した際に、除霜ヒーターに通電し、霜の融解により冷却器温度が所定温度まで上昇したときにこれを温度センサーで検知して除霜運転を終了するのが一般的方法である。

除霜運転終了後の制御に関しては、ヒーター除霜終了後の所定時間内または所定時間経過後の冷却器近傍の温度により、次回の除霜運転時における除霜終了温度や除霜周期を調節することで、除霜後の冷却器の残霜の増大を防止して冷却性能を保持したり、除霜ヒーターの余熱を利用して除霜温度を低く設定し、貯蔵室の温度上昇を抑制する制御が特許文献１に示されている。

これら従来の除霜制御においては、いずれも、除霜運転時にヒーター故障などの異常が発生してこれを検出した際には、冷蔵庫扉に設けられた表示パネル部に異常の事実を表示することで使用者に報知するようになされているが、このように異常が発生した場合でも次の除霜タイミング時には、再びヒーターによる除霜運転をおこなうように制御されていた。
特開２００５−３３１１３９号公報

しかしながら、通常、一般家庭で使用している場合に、除霜運転の異常が発生し、その異常を表示パネル部に表示しても、家人が外出中であったり、冷蔵庫の近くにおらず、表示に気がつかない場合もあり、すぐには異常に対応できないケースが多いものであり、また、異常に気がつきサービスセンターに連絡した場合でも、サービスマンが来訪して修理されるまでには相当の時間を要するものである。

さらに、冷蔵庫内には、常時要冷凍および冷蔵食品が収納されていることから、万一、除霜の異常発生が検出できても冷却運転を停止することができず、そのまま修理時まで冷蔵庫の運転を継続する可能性が高い。

したがって、前記従来構成では、除霜異常が発生してから修理対応がなされるまでには相当の時間を要するものであり、この間は、前述のように、ヒーターが故障している可能性があるにも拘わらずヒーター通電による除霜がなされることから、除霜運転の効果が生じないとともに、安全性への懸念があった。

本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、冷却器の除霜運転中に異常を検出した場合には、除霜ヒーターに通電せず自然除霜することにより、異常対応するときまでの安全を確保した冷蔵庫を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、あらかじめ設定された除霜開始タイミングでヒーターによる冷却器の除霜運転を実行する除霜制御手段を有し、除霜運転の際に異常を検出した場合には、ヒーター通電を消勢して自然除霜により霜を融解することを特徴とすることを特徴とするものである。

本発明によれば、冷却器の除霜中に異常が発生しこれを検出した場合には、除霜ヒーターへの通電をおこなわず、自然除霜するように制御することにより、除霜異常への対応が終わるまでの間、より安全な状態で冷蔵庫の運転を継続することができる。

以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は、冷蔵庫の縦断面図であり、断熱箱体で形成された冷蔵庫本体（１）の内部を貯蔵空間として最上部に冷蔵室（２）、その下方に野菜室（３）、最下部には冷凍室（４）をそれぞれ独立して配置し、冷蔵室（２）と野菜室（３）との間には断熱仕切壁を介して製氷室（５）と図示しない温度切替室とを左右に併置しており、各貯蔵室の前面開口には各々専用の扉を設けて開閉自在に閉塞している。

野菜室（３）の後部には、冷凍室や製氷室など冷凍貯蔵空間を冷却する冷凍用冷却器（６）およびこの冷却器（６）で生成された冷気をダクトを介して貯蔵室内に循環するファン（７）を配置し、冷蔵室（２）の背面には冷蔵室（２）と野菜室（３）とを冷却する冷蔵貯蔵空間を冷却する冷蔵用冷却器（８）およびファン（９）を設け、本体下部の機械室に設置した冷凍サイクルの一環をなす冷媒圧縮機（10）の駆動により前記冷凍用冷却器（６）と冷蔵用冷却器（８）に交互に冷媒を流し、冷却された冷気をファン（７）（９）の回転で冷凍側および冷蔵側の各貯蔵室に送風して、それぞれを所定温度に冷却制御するものである。

前記冷凍用冷却器（６）には、その外周面に蛇行状に曲成したパイプヒーターからなる除霜ヒーター（11）が配設されている。また、冷凍用冷却器（６）の下方には融解した除霜水を受けて図示しない排水口に導く露受け樋（12）が設けられ、この露受け樋（12）の裏面側には、アルミニウム箔にヒーター線を固着した樋ヒーター（13）が取り付けられている。

そして、冷却運転により冷凍用冷却器（６）に付着する霜が除霜すべき量になる運転時間を積算して、例えば８時間を経過した時点では、これを除霜開始タイミングとして、前記冷媒圧縮機（10）を停止するとともに前記除霜ヒーター（11）と樋ヒーター（13）に通電し、冷凍用冷却器（６）および露受け樋（12）を加熱して除霜し、融解した霜を除霜水として庫外に排出するとともに、冷凍用冷却器（６）の表面温度が所定温度、例えば、８℃を検出した際には、除霜が終了したものと判定し、通常の冷却運転に復帰するように制御されている。

冷蔵用冷却器（８）については、冷凍用冷却器（６）に比べて蒸発温度が高く冷却対象とする冷蔵室（２）などの室内温度との温度差が小さいことから、冷蔵用冷却器（８）への着霜量は比較的少ないものであり、冷蔵空間の冷却運転が終了する都度、冷蔵用冷却器（８）に冷媒を流さない状態でのファン（９）運転による空気循環によって付着した霜を除去する自然除霜による制御を実施している。なお、冷蔵用冷却器（８）についても前記冷凍用冷却器（６）と同様に、冷蔵用冷却器（８）の少なくとも一面に除霜ヒーターを配設し、露受け樋やヒーターを配設して、ヒーターへの通電加熱により除霜するようにしてもよい。

前記除霜制御を含めた冷蔵庫全体の制御は、図２のブロック図に示すように、制御マイコン（15）でおこなっており、冷凍室（４）や冷蔵室（２）の室内温度を検知する各温度センサー（16）（17）や、冷凍用および冷蔵用除霜センサー（18）（19）からの入力によって、冷凍、冷蔵用ファン（７）（９）の各ファンモーター（20）（21）を駆動制御し、各ヒーター（11）（13）や野菜室（３）の過冷却を防止する野菜室底面ヒーター（22）など各部の加熱ヒーターを付勢する。また、冷媒圧縮機（10）については、モーター回転数などの指令を前記制御マイコン（15）からモーター制御マイコン（23）に送信して駆動されるものであり、実際の回転数とともにエラーが発生した場合はそのコードなどを制御マイコン（15）に返送するようにしている。

以下、本発明の１実施例を、前記冷凍用冷却器（６）の除霜制御について、図３の制御フローチャートに沿って説明する。

前記冷凍空間と冷蔵空間との交互冷却運転において、冷凍用冷却器（６）による冷却運転（Ｓ１）の継続によって、冷媒圧縮機（10）の駆動による冷凍用冷却運転を積算し（Ｓ２）、積算時間が一定時間、例えば、８時間に達した場合（Ｓ３）は、モーター制御マイコン（23）に停止指令を送信（Ｓ４）して圧縮機（10）を停止させるとともに、自然除霜フラグがリセットされているか（Ｓ５）をみてリセットされていれば、除霜ヒーター（11）と樋ヒーター（13）に通電（Ｓ６）し、ヒーター除霜運転に入る。

この除霜運転は、ヒーター加熱による除霜動作で冷凍用冷却器（６）の温度が上昇し、冷凍用除霜センサー（18）が除霜が完了したと判断する８℃を検出するまで継続するものであり、８℃までセンサー温度が上昇した場合（Ｓ７）は、除霜ヒーター（11）および樋ヒーター（13）への通電を停止（Ｓ８）して除霜運転を終了するとともに、冷凍冷却時間の積算をクリアし（Ｓ９）、以降このフローを継続する。

しかし、前記除霜ヒーター（11）への通電による除霜時間は、例えば、３時間を通常条件での除霜が終了する所定時間としており、除霜運転が経過しても冷凍用除霜センサー（18）の温度が除霜終了と見做す８℃まで上昇しなかった場合（Ｓ７）は、前記所定時間以内か否かをチェックし（Ｓ１０）、３時間に達していなければさらに除霜時間を積算する（Ｓ１１）。

そして、除霜が完了しないまま所定時間、すなわち３時間が経過した場合（Ｓ１２）には、冷凍用冷却器（６）の除霜動作に異常が発生したと判断して、制御マイコン（15）が操作マイコン（25）に異常コードを送信する（Ｓ１３）ものである。操作マイコン（25）は、制御マイコン（15）より受け取った異常コードを液晶ディスプレー（26）に表示し、また、ブザー（27）による音声によって異常を報知するとともに、除霜ヒーター（11）や樋ヒーター（13）への通電を消勢（Ｓ１４）する。同時にその後の除霜運転については、所定時間に亙って冷媒圧縮機（10）の駆動をおこなわない自然の温度上昇によって霜を融解する自然除霜のフラグをセットする（Ｓ１５）。

したがって、除霜異常を検出した場合は、除霜ヒーター（11）や樋ヒーター（13）には通電しないで自然除霜をおこなうように制御するものであり、その後の除霜タイミングにおける除霜運転については、冷凍冷却運転の積算時間が８時間に達することで、モーター制御マイコン（23）に停止指令を送信（Ｓ４）して冷媒圧縮機（10）を停止させても、自然除霜フラグがリセットされていない（Ｓ５）ことから、除霜ヒーター（11）と樋ヒーター（13）には通電されず（Ｓ６）、さらに、除霜センサーが８℃以下であり（Ｓ７）、除霜時間が３時間以上（Ｓ１２）経過していれば、除霜異常を操作マイコン（25）に送信（Ｓ１３）して自然除霜をおこなう（Ｓ１５）ように制御されるものであるから、異常発生からサービスマンによる修理対応までの間をより安全な状態で冷蔵庫の運転をおこなうことができる。

次に、本発明の第２の実施例における冷凍用冷却器（６）の除霜制御を、図３と同一ステップ部には同一ステップ符号を付した図４の制御フローチャートに沿って説明する。

冷凍用冷却器（６）の除霜制御は、前記実施例における図３記載のＳ１〜Ｓ１３までの制御フローと同様であり、除霜ヒーター（11）や樋ヒーター（13）への通電とともに除霜時間が３時間経過している（Ｓ１２）にも拘わらず、冷凍用除霜センサー（18）の温度が除霜終了と見做す８℃まで上昇しなかった場合には、冷凍用冷却器（６）の除霜動作に異常が発生したと判断して制御マイコン（15）は操作マイコン（25）に異常コードを送信する（Ｓ１３）ものであるが、この除霜異常と判定するまでの時間は、冷凍用冷却器（６）の大きさや除霜ヒーター（11）などの出力にもよるが、冷凍用冷却器（６）への着霜が激しい場合などは、正常に除霜作用がおこなわれているにも拘わらず除霜ヒーター（11）の通電時間が前記所定時間を経過してしまう可能性がある。

そこで、本実施例においては、除霜ヒーター（11）の通電時間を積算する（Ｓ１１）するとともに、除霜タイミングにおける除霜時間が所定時間を超えるような除霜異常の発生回数を積算し（Ｓ２０）、異常が発生した除霜運転が複数回、例えば、連続あるいは断続して３回発生した場合（Ｓ２１）には、冷凍用冷却器（６）の除霜動作に異常が発生したと判断して除霜ヒーター（11）と樋ヒーター（13）を消勢し（Ｓ２２）、自然除霜のフラグをセットして（Ｓ２３）、自然除霜による除霜をおこなうものであり、操作マイコン（25）は、制御マイコン（15）より受け取った異常コードを液晶ディスプレー（26）に表示し、また、ブザー（27）による音声によって異常を報知する。

本実施例では、上記のように除霜異常を制御するようにしたので、正常な除霜動作がおこなわれているにも拘わらず異常と判断してしまう誤検知を防ぐことができる。

本発明のさらに第３の実施例における冷凍用冷却器（６）の除霜制御を、前記同様にステップ符号を付した図５の制御フローチャートに沿って説明する。

冷凍用冷却器（６）の除霜制御は、前記実施例の図３に記載のＳ１〜Ｓ１５までの制御フローと同様であり、除霜ヒーター（11）や樋ヒーター（13）への通電とともに除霜時間が３時間経過している（Ｓ１２）にも拘わらず、冷凍用除霜センサー（18）の温度が除霜終了と見做す８℃まで上昇しなかった場合には、冷凍用冷却器（６）の除霜動作に異常が発生したと判断して制御マイコン（15）は操作マイコン（25）に異常コードを送信する（Ｓ１３）ものであり、操作マイコン（25）は、制御マイコン（15）より受け取った異常コードを液晶ディスプレー（26）に表示、または、ブザー（27）により異常を報知して、除霜ヒーター（11）などへの通電を消勢（Ｓ１４）し、その後の除霜運転については、所定時間に亙って冷媒圧縮機（10）の駆動をおこなわない自然除霜のフラグをセットする（Ｓ１５）ものである。

しかし、操作マイコン（25）に送信される前記異常コードは、単なる符号であり、使用者は異常の内容がわからないことから冷蔵庫本体（１）の電源の入り切りをおこなうケースが少なくない。これは、一般に使用されている電気機器の動作で異常や故障が生じた場合に、電源をリセットすると復旧するものが多く存在するからであるが、電源がリセットされてしまうと、上記実施例では除霜異常の発生事実が消去されてしまい、リセット後の冷却動作後の再度の除霜動作時には、再び除霜異常が発生することになり、修理対応が遅れるだけでなく、除霜ヒーター（11）などの故障内容によっては、安全上問題となる場合も生じる可能性がある。

本実施例は、これを解決するものであり、冷凍用冷却器（６）の除霜動作に異常が発生し、除霜ヒーター（11）や樋ヒーター（13）への通電を停止して（Ｓ１４）、自然除霜のフラグをセットした場合（Ｓ１５）には、前記制御マイコン（15）のＥＥＰＲＯＭ（28）にその履歴を記録させるようにする（Ｓ３０）ものである。

そして、電源がリセットされた場合には、図６の制御フローチャートに示すように、電源投入時の初期段階において、制御マイコン（15）は、ＥＥＰＲＯＭ（28）の履歴を確認（Ｓ３１）し、除霜異常の記録が残っていた場合には、冷凍用冷却器（６）の除霜動作が異常であると判断（Ｓ３２）し、操作マイコン（25）に異常コードを送信（Ｓ３３）して、次回以降の冷凍用冷却器（６）の除霜制御時には自然除霜をおこなう（Ｓ３４）ようにするものであり、上記のように制御することで、除霜異常の発生時に電源をリセットされた場合にも安全性を維持することができる。

上記各実施例については、冷凍用冷却器（６）の除霜制御において、除霜ヒーター（11）や樋ヒーター（13）への通電による除霜時間が３時間経過している（Ｓ１０）にも拘わらず、冷凍用除霜センサー（18）の温度が除霜終了と見做す８℃まで上昇しなかった場合には、冷凍用冷却器（６）の除霜動作に異常が発生したと判断して、次回の除霜制御からは、除霜ヒーター（11）および樋ヒーター（13）には通電しない自然除霜とするものであるが、この場合は、冷凍用冷却器（６）周囲の自然温度上昇のみでの除霜となるため、除霜が終了するまでには長い時間を要することになり、冷凍室（４）ほかの冷凍空間の冷却作用にも支障を生じる。

そこで、第４の実施例として図７の制御フローチャートに示すように、除霜異常が発生した後の自然除霜時には、冷凍用のファン（７）を駆動するようにしたものである。したがって、自然除霜とともに、冷凍用ファン（７）の回転で冷凍用冷却器（６）に強制的に送風する（Ｓ４１）ことによって除霜の進行を促進するものであり、この場合は、除霜ヒーター（11）の故障であっても除霜時間を大幅に短縮することができる。

このとき、前記各実施例と同様の制御フローにおいて、前記（Ｓ５）で自然除霜フラグがリセットされていない場合は、前段階の除霜時における除霜異常が継続していることを表しており、この場合には、冷凍用ファン（７）を回転させる（Ｓ４０）ように制御するものである。なお、前記のように冷凍用ファン（７）が回転すると、冷凍用冷却器（６）に付着した霜との熱交換により冷凍貯蔵空間には、より低温を冷気が供給されることになることから、冷凍室（４）など貯蔵室における除霜動作中の温度上昇を極力抑制することができる効果がある。

そして、除霜異常状態における冷凍用ファン（７）の回転により冷凍用冷却器（６）の霜の融解が完了して除霜センサー（18）が８℃以上を検出した場合（Ｓ７）は、前記と同様に除霜運転が終了したものと判定して除霜ヒーター（11）と樋ヒーター（13）への通電を停止する（Ｓ８）とともに冷凍用ファンモーター（20）も消勢し（Ｓ４２）、冷凍冷却運転の時間積算をクリア（Ｓ９）して除霜運転の制御を終了するものである。

上記各実施例においては、冷凍用冷却器（６）における除霜制御について説明したが、前記冷蔵用冷却器（８）の除霜がヒーター方式であった場合は、これに採用してもよいものであり、また、冷凍および冷蔵貯蔵空間を単一の冷却器で除霜する形態の冷蔵庫制御にも採用できるものである。

さらに、除霜ヒーター（11）については、上記実施例では、冷却器の外周面に配設したパイプヒーターとして説明したが、これに限るものではなく、冷却器の下方に設けたガラス管ヒーターなどの輻射ヒーター方式でもよいことはいうまでもない。

本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。 図１の冷蔵庫の除霜を含む制御ブロック図である。 本発明の第１の実施例を示す冷凍用冷却器の除霜制御フローチャートである。 本発明の第２の実施例を示す冷凍用冷却器の除霜制御フローチャートである。 本発明の第３の実施例を示す冷凍用冷却器の除霜制御フローチャートである。 図５の除霜異常時に電源がリセットされた場合の制御フローチャートである。 本発明の第４の実施例を示す冷凍用冷却器の除霜制御フローチャートである。

符号の説明

１ 冷蔵庫本体 ２冷蔵室 ４ 冷凍室
６ 冷凍用冷却器 ７、９ 冷却ファン ８ 冷蔵用冷却器
10 冷媒圧縮機 11 冷凍用除霜ヒーター 12 露受け樋
13 樋ヒーター 15 制御マイコン 18 冷凍除霜センサー
23 モーター制御マイコン 25 操作マイコン 26 液晶ディスプレー

Claims (4)

1. あらかじめ設定された除霜開始タイミングでヒーターによる冷却器の除霜運転を実行する除霜制御手段を有し、除霜運転の際に異常を検出した場合には、ヒーター通電を消勢して自然除霜により霜を融解することを特徴とする冷蔵庫。
2. 除霜運転の際に複数回に亙って異常を検出した場合には、ヒーターによる除霜運転を自然除霜にすることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 除霜運転時における異常検出によりヒーター除霜から自然除霜に切り替わった場合は、除霜異常の事実を記憶し、電源の入り切りをおこなった後も除霜運転は自然除霜とすることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
4. 自然除霜時には、冷気を循環する冷却ファンを運転することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。

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